JPH11179764A - プラスチック成形品の成形方法および成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高価な温度制御装置を使用するこ
となしに、肉厚分布が異なる偏肉な成形品の冷却時に成
形品各部の収縮を均一化することができるようにして、
成形品の形状精度が悪化したり光学歪みが発生するのを
防止することができるプラスチック成形品の成形方法お
よび成形金型を提供するものである。 【解決手段】 金型１、２の表面に合成樹脂フィルム17
を設け、このフィルム17の色や厚みを調整し、キャビテ
ィ５内の樹脂９の体積が大きい中央部分に対向する金型
１、２の表面の熱放射率が、キャビティ５内の樹脂９の
体積が小さい両側部分に対向する金型１、２の表面の熱
放射率よりも大きくなるように熱放射率を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、ファクシミリ等の光学走査系、ビデオカメラの光
学機器、光ディスク等に適用されるプラスチック成形品
の成形方法および成形金型に関し、特に形状が複雑で、
かつ厚肉分布の大きな偏肉形状をした成形品を高精度に
得ることができるプラスチック成形品の成形方法および
成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチック成形品の製造方法
としては、一定の温度に保持された金型のキャビティに
溶融樹脂を射出・充填した後、冷却して樹脂を固化させ
ることにより、成形品を成形するようにしている。この
方法にあっては、樹脂の冷却の際に金型のキャビティ内
の樹脂から放熱するが、この放熱量はキャビティ形状、
すなわち、キャビティ内の樹脂体積に応じた分布をなし
ている。

【０００３】このため、キャビティ形状が複雑、かつ、
極端な厚肉のバランスがあると、部分的に冷却固化の遅
延が生じて成形品各部の収縮が異なってしまい、形状精
度の悪化や光学歪みが発生してしまう。したがって、従
来より金型温度をガラス転移点以上に昇温して樹脂流動
を高めてからキャビティ内に溶融樹脂を射出し、その後
熱変形温度以下まで金型を冷却して成形品を取り出すこ
とにより、転写性の向上を図るとともに、成形品表面と
内部との温度差を少なくする工夫がなされている。特
に、レンズ等のように高精度が要求される成形品にあっ
ては、金型温度を上下させることに加えて、金型をさら
に徐冷させる方法を採用している。

【０００４】従来の金型の冷却方法としては、例えば、
特開平１−２００９２５号公報に記載されるように金型
内に設けられた冷却孔に水を循環させる方法や、特開平
７−５２１６１号公報に記載されるように冷却用の流体
通路に液体と気体を交互に連続して流通させる方法があ
る。ところが、このような冷却方法にあっては、単に金
型に水や気体を供給しているだけであるので、体積が異
なる成形品、すなわち、偏肉形状の成形品を成形する際
には、部分的に冷却固化の遅延が生じて成形品各部の収
縮が異なってしまうことは否めない。

【０００５】このような不具合を解消するものとして、
例えば、特公平７−５１３０５号公報に記載されるもの
がある。このものは、金型内の熱媒体通路をキャビティ
部の面積が大きい箇所ではキャビティ部から近い距離に
配置し、また、熱媒体通路の上流側から下流側に向かっ
てキャビティ部との距離が小さくなるように配置する等
してキャビティ部分の温度の均一化を図るものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷却方法にあっては、キャビティ内の樹脂か
らの放熱量分布に正確に対応させて最適な熱媒体通路を
設計しなければならないため、放熱量分布の正確な評価
や金型内における熱媒体通路の加工スペースの制約等に
よって、キャビティ内の樹脂からの放熱量分布を均一に
するのが困難である。

【０００７】また、放熱量分布に正確に対応させて金型
内に熱媒体通路を形成する場合には、キャビティ形状、
樹脂の肉厚、樹脂材料が変る度にトライアンドエラーに
よって成形品の精度を保つ冷却条件や成形サイクルを決
定しなければならず、作業効率が非常に悪くなってしま
うという問題が発生してしまう。そこで本発明は、高価
な温度制御装置を使用することなしに、肉厚分布が異な
る偏肉な成形品の冷却時に成形品各部の収縮を均一化す
ることができるようにして、成形品の形状精度が悪化し
たり光学歪みが発生するのを防止することができるプラ
スチック成形品の成形方法および成形金型を提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、内周面に鏡面を有するキャ
ビティが画成された一対の成形金型をガラス転移点以上
に加熱して前記キャビティ内に溶融樹脂を射出充填し、
次いで、溶融樹脂を熱変形温度以下に冷却するようにし
て前記鏡面を樹脂に転写させるようにしたプラスチック
成形品の成形方法において、前記溶融樹脂の冷却時に、
前記成形金型表面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体
積に応じて部分的に変化させるようにしたことを特徴と
している。

【０００９】このようにした理由を簡単に説明する。金
型内に充填された溶融樹脂を速やかに固化させるには、
熱を効果的に取り去らなくてはならない。金型の温度を
低温に保っておけば樹脂の固化は速やかに行なわれる
が、金型温度が低いと樹脂の流動性が悪化して充填し難
くなり、成形品の物理的強度、歪み等に影響を及ぼし、
成形品の品質が低下してしまうため、金型温度はある程
度高くする必要がある。

【００１０】また、形状が複雑で、かつ肉厚分布の大き
な偏肉形状をした成形品の場合には、成形品の表面と内
部の温度差をできるだけ少なくするため、ガラス転移点
以上まで金型の温度を昇温させるという手法が用いられ
ている。ところが、金型温度が高くなると、金型周囲の
空気による自然冷却の影響を考慮する必要がある。そこ
で請求項１記載の発明は、成形金型表面からの自然冷却
による放熱のロス分に着目し、溶融樹脂の冷却時に、成
形金型表面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応
じて部分的に変化させることにより、肉厚分布が異なる
偏肉な成形品の冷却時に成形品各部の収縮を均一化する
ことができる。

【００１１】このため、高価な温度制御装置を使用する
ことなしに、成形品の形状精度が悪化したり光学歪みが
発生するのを防止することができる。請求項２記載の発
明は、上記課題を解決するために、少なくとも１つ以上
のキャビティを画成するとともに、それぞれ少なくとも
１つ以上の鏡面を有する一対の成形金型を準備し、該金
型のキャビティ内に略最終形状の樹脂母材を挿入して型
締めした後、該樹脂母材をガラス転移点以上に加熱して
樹脂母材に樹脂内圧を発生させ、次いで、樹脂母材を熱
変形温度以下に冷却することにより、該樹脂母材に前記
鏡面を転写させるようにしたプラスチック成形品の成形
方法において、前記樹脂母材の冷却時に、前記成形金型
表面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部
分的に変化させるようにしたことを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の発明も、請求項１記載の発
明と同様に成形金型表面からの自然冷却による放熱のロ
ス分に着目し、溶融樹脂の冷却時に、成形金型表面の熱
放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に変
化させることにより、肉厚分布が異なる偏肉な成形品の
冷却時に成形品各部の収縮を均一化することができる。
このため、高価な温度制御装置を使用することなしに、
成形品の形状精度が悪化したり光学歪みが発生するのを
防止することができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、内周面に鏡面を有するキャビティが画成され
た一対の成形金型を備え、前記成形金型をガラス転移点
以上に加熱して前記キャビティ内に溶融樹脂を射出充填
した後、溶融樹脂を熱変形温度以下に冷却するようにし
て前記鏡面を樹脂に転写させるようにしたプラスチック
成形品の成形金型において、前記成形金型の表面に熱放
射率調整手段を設け、該熱放射率調整手段は、溶融樹脂
の冷却時に前記成形金型の表面の熱放射率をキャビティ
内の樹脂の体積に応じて部分的に変化させることを特徴
としている。

【００１４】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、少なくとも１つ以上のキャビティを画成する
とともに、それぞれ少なくとも１つ以上の鏡面を有する
一対の成形金型を備え、該金型のキャビティ内に略最終
形状の樹脂母材を挿入して型締めした後、該樹脂母材を
ガラス転移点以上に加熱して樹脂母材に樹脂内圧を発生
させ、次いで、樹脂母材を熱変形温度以下に冷却するこ
とにより、該樹脂母材に前記鏡面を転写させるようにし
たプラスチック成形品の成形金型において、前記成形金
型の表面に熱放射率調整手段を設け、該熱放射率調整手
段は、溶融樹脂の冷却時に前記成形金型の表面の熱放射
率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に変化さ
せることを特徴としている。

【００１５】請求項３、４記載の発明では、溶融樹脂の
冷却時に、熱放射率調整手段によって成形金型表面の熱
放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に調
整することにより、肉厚分布が異なる偏肉な成形品の冷
却時に成形品各部の収縮を均一化することができる。こ
のため、高価な温度制御装置を使用することなしに、成
形品の形状精度が悪化したり光学歪みが発生するのを防
止することができる。

【００１６】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項３または４記載の発明において、前記
熱放射率調整手段は、前記キャビティ内の樹脂の体積が
大きい部分に対向する成形金型の表面の熱放射率が、前
記キャビティ内の樹脂の体積が小さい部分に対向する成
形金型の表面の熱放射率よりも大きくなるように成形金
型の表面の熱放射率を設定することを特徴としている。

【００１７】その場合、肉厚分布が異なる偏肉な成形品
の冷却時に、厚肉部と薄肉部の収縮を均一化することが
できる。請求項６記載の発明は、上記課題を解決するた
めに、請求項３〜５何れかに記載の発明において、前記
熱放射率調整手段は、前記成形金型の表面に貼付された
合成樹脂フィルムからなり、該フィルムの色および厚み
を調整することにより、成形金型の表面の熱放射率をキ
ャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に変化させるこ
とを特徴としている。

【００１８】その場合、合成樹脂フィルムの色と厚みを
選択して成形金型表面からの熱放射率がキャビティ内の
樹脂の体積に応じて最適なものになるようにして、厚肉
部と薄肉部の収縮を均一化することができる。請求項７
記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項３〜
５何れかに記載の発明において、前記熱放射率調整手段
は、前記成形金型の表面に塗布された塗料からなり、該
塗料の色および塗布量を調整することにより、成形金型
の表面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて
部分的に変化させることを特徴としている。

【００１９】その場合、塗料の色と塗布量を選択して成
形金型表面からの熱放射率がキャビティ内の樹脂の体積
に応じて最適なものになるようにして、厚肉部と薄肉部
の収縮を均一化することができる。請求項８記載の発明
は、上記課題を解決するために、請求項３〜５何れかに
記載の発明において、前記熱放射率調整手段は、前記成
形金型の表面に形成された微細な凹凸形状からなり、該
凹凸形状による表面粗さを調整することにより、成形金
型の表面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じ
て部分的に変化させることを特徴としている。

【００２０】その場合、成形金型表面の表面粗さを選択
して成形金型表面からの熱放射率がキャビティ内の樹脂
の体積に応じて最適なものになるようにして、厚肉部と
薄肉部の収縮を均一化することができる。請求項９記載
の発明は、上記課題を解決するために、請求項３〜８何
れかに記載の発明において、前記成形金型は、キャビテ
ィ内の樹脂の体積が大きい部分と前記キャビティ内の樹
脂の体積が小さい部分の材質が異なるとともに、前記熱
放射率調整手段が、前記成形金型の表面に設けられた合
成樹脂フィルム、塗料または成形金型の表面に形成され
た微細な凹凸形状の少なくとも２つ以上を組合せたもの
からなることを特徴としている。

【００２１】その場合、成形金型の材質と、熱放射率調
整手段を構成する部材の組合せに基づいて成形金型表面
からの熱放射率がキャビティ内の樹脂の体積に応じて最
適なものになるようにして、厚肉部と薄肉部の収縮をよ
り一層均一化することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１〜６は本発明に係るプラスチッ
ク成形品の成形方法および該成形方法を達成する成形金
型の第１実施形態を示す図であり、請求項１、３、５〜
９何れかに記載の発明に対応している。

【００２３】まず、構成を説明する。図１において、１
は可動金型（成形金型）、２は固定金型（成形金型）で
あり、この金型１、２の内部にはキャビティ部材３、４
が設けられている。このキャビティ形成部３、４の内周
面には一定の容積を有し肉厚分布の異なるキャビティ５
が画成されており、キャビティ形成部３、４のキャビテ
ィ５を画成する内周面には鏡面が形成されている。

【００２４】また、可動金型１にはスプルー１ａが形成
されており、キャビティ５内にはこのスプルー１ａを通
して射出成形機の成形ノズル８から溶融された樹脂９が
射出・充填されるようになっている。また、可動金型１
および固定金型２の外周部にはそれぞれ温調プレート
６、７が設けられており、この温調プレート６、７の内
部にはそれぞれ加熱ヒータ６ａ、７ａおよび冷却パイプ
６ｂ、７ｂが設けられている。加熱ヒータ６ａ、７ａは
棒状のヒータから構成されており、冷却パイプ６ｂ、７
ｂは水や空気または水と空気を所定の混合比で流通させ
るパイプからなり、金型１、２はこれら加熱ヒータ６
ａ、７ａおよび冷却パイプ６ｂ、７ｂによって加熱およ
び冷却されるようになっている。

【００２５】また、キャビティ形成部３、４にはそれぞ
れ温度センサ10ａ、11ａおよび圧力センサ10ｂ、11ｂの
検出素子が設けられており、これら温度センサ10ａ、11
ａおよび圧力センサ10ｂ、11ｂはキャビティ５内の樹脂
９の温度および圧力を検知するようになっている。ま
た、温調プレート６、７は断熱板12、13を介してダイプ
レート14、15が取付けられており、ダイプレート14側に
は型締め機構16が取付けられている。この型締め機構16
はダイプレート14、断熱板12、可動金型１をダイプレー
ト15、断熱板13、固定金型２に対して図１中、左右方向
に移動させることにより、キャビティ５を開放および閉
塞するようになっているとともに、可動金型１を固定金
型２に押し付けて所定の型締め力を発生させるようにな
っている。

【００２６】一方、可動金型１および固定金型２の表面
には熱放射率調整手段である合成樹脂フィルム17が貼付
されており、このフィルム17は可動金型１および固定金
型２の表面の熱放射率をキャビティ５内の樹脂９の体積
に応じて部分的に変化させるようになっている。ここ
で、フィルム17を貼付する理由を説明する。図３におい
て、例えば、縦横60mm×60mm、高さ180mmの鉄またはア
ルミニウムに黒色のフィルム17を貼付したものとフィル
ム17を貼付しないものとを比較したときの冷却速度を示
す。この図から黒色のフィルム17を貼付した場合に貼付
しないものに比べて冷却速度が速くなることが分かる。

【００２７】また、図４において、黒色の熱放射率を１
としたときの各色の熱放射率を示す。この図から色によ
って熱放射率が異なることが分かる。本実施形態では、
このような合成樹脂フィルム17を、可動金型１および固
定金型２の表面の熱放射率がキャビティ５内の樹脂９の
体積に応じて部分的に変化するように可動金型１および
固定金型２の表面に貼付するのである。

【００２８】具体的には、キャビティ５内の樹脂の体積
が大きい中央部分に対向する金型１、２の表面の熱放射
率が、キャビティ５内の樹脂の体積が小さい両側部分に
対向する金型１、２の表面の熱放射率よりも大きくなる
ようにフィルム17の色や厚みを選択する。例えば、キャ
ビティ５内の樹脂の体積が大きい中央部分に対向する金
型１、２の表面には黒のフィルムを所定の厚みで、キャ
ビティ５内の樹脂の体積が小さい両側部分には白色のフ
ィルムを所定の厚みで貼付したり、キャビティ５内の樹
脂の体積が大きい中央部分のみ所定の色のフィルム17を
貼付する。

【００２９】次に、プラスチック成形品の成形方法を説
明する。まず、型締め機構16によって金型１、２を型締
めした後、加熱ヒータ６ａ、７ａによって金型１、２の
温度を樹脂のガラス転移点以上に昇温して樹脂流動を高
め、次いで、成形ノズル８からスプルー１ａを通してキ
ャビティ５内に溶融された樹脂を充填する。

【００３０】次いで、冷却パイプ６ｂ、７ｂによって金
型１、２を冷却することにより、樹脂９を熱変形温度以
下に冷却する。このとき、フィルム17によって金型１、
２の表面の熱放射率がキャビティ５内の樹脂９の体積に
応じて部分的に変化されているため、樹脂９の収縮が中
央部分および両端部で均一に行なわれる。次いで、樹脂
９に鏡面が転写され、樹脂９の冷却・固化が終了したと
きに、型締め機構16によって金型１、２を型開きしてキ
ャビティ５内から成形品を取り出す。

【００３１】このように本実施形態では、金型１、２の
表面に合成樹脂フィルム17を設け、このフィルム17の色
や厚みを調整し、キャビティ５内の樹脂９の体積が大き
い中央部分に対向する金型１、２の表面の熱放射率が、
キャビティ５内の樹脂９の体積が小さい両側部分に対向
する金型１、２の表面の熱放射率よりも大きくなるよう
に熱放射率を設定したため、肉厚分布が異なる偏肉な成
形品の冷却時に厚肉部と薄肉部の収縮を均一化すること
ができる。

【００３２】このため、高価な温度制御装置を使用する
ことなしに、成形品の形状精度が悪化したり光学歪みが
発生するのを防止することができる。なお、本実施形態
では、熱放射率調整手段として合成樹脂フィルム17を使
用しているが、これに限らず、金型１、２の表面に所定
の色および量の塗料を塗布するようにしても良い。

【００３３】すなわち、図５に黒色の熱放射率を１とし
たときの各色の熱放射率を示すように塗料の色によって
熱放射率が異なるため、可動金型１および固定金型２の
表面の熱放射率がキャビティ５内の樹脂９の体積に応じ
て部分的に変化するように可動金型１および固定金型２
の表面に塗料を塗布しても良い。具体的には、キャビテ
ィ５内の樹脂の体積が大きい中央部分に対向する金型
１、２の表面の熱放射率が、キャビティ５内の樹脂の体
積が小さい両側部分に対向する金型１、２の表面の熱放
射率よりも大きくなるように塗料の色や厚みを選択す
る。例えば、キャビティ５内の樹脂の体積が大きい中央
部分に対向する金型１、２の表面には黒の塗料を所定の
厚みで、キャビティ５内の樹脂の体積が小さい両側部分
には白色の塗料を所定の厚みで塗布したり、キャビティ
５内の樹脂の体積が大きい中央部分のみ所定の色の塗料
を塗布する。このようにしても上述したものと同様の効
果を得ることができる。

【００３４】また、その他に熱放射率調整手段として、
金型１、２の表面に微細な凹凸形状を形成し、この凹凸
形状による表面粗さを調整することにより、金型１、２
の表面の熱放射率をキャビティ５内の樹脂９の体積に応
じて部分的に変化させるようにしても良い。具体的に
は、キャビティ５内の樹脂の体積が大きい中央部分に対
向する金型１、２の表面の熱放射率が、キャビティ５内
の樹脂の体積が小さい両側部分に対向する金型１、２の
表面の熱放射率よりも大きくなるように金型１、２の表
面粗さを設定する。

【００３５】例えば、キャビティ５内の樹脂の体積が大
きい中央部分に対向する金型１、２の表面には表面粗さ
を悪くし、キャビティ５内の樹脂の体積が小さい両側部
分の表面粗さを良くする。このようにするのは、鏡面等
のように表面粗さが良いものは、反射率が非常に大きい
ため、逆に熱放射率が小さくなるからである。また、そ
の他に、キャビティ５内の樹脂９の体積が大きい部分の
金型１、２とキャビティ５内の樹脂９の体積が小さい部
分の金型１、２の材質を異ならせ、金型１、２の表面に
フィルム17、塗料または金型１、２の表面に形成された
微細な凹凸形状の少なくとも２つ以上を組合せたものか
ら構成しても良い。

【００３６】すなわち、図６に示すようにアルミニウム
と鋼の熱放射率と熱伝導率を比較した場合に、アルミニ
ウムの方が鋼よりも熱放射率が低いため、キャビティ５
内の樹脂の体積が大きい中央部分に対向する金型１、２
の部分を鋼から構成し、キャビティ５内の樹脂の体積が
小さい両側部分に対向する金型１、２の部分をアルミニ
ウムから構成し、さらに、キャビティ５内の樹脂の体積
が大きい中央部分に対向する金型１、２の表面とキャビ
ティ５内の樹脂の体積が小さい両側部分に対向する金型
１、２の表面の熱放射率が異なるようにフィルム17、塗
料または金型１、２の表面に形成された微細な凹凸形状
の少なくとも２つ以上を組合せたものから金型１、２の
表面を構成しても良い。

【００３７】図７、８は本発明に係るプラスチック成形
品の成形方法および該成形方法を達成する成形金型の第
２実施形態を示す図であり、請求項２、４、５〜９何れ
かに記載の発明に対応している。図７、８において、21
は可動金型（成形金型）、22は固定金型（成形金型）で
あり、この金型21、22の内部には複数のキャビティ部材
23ａ〜23ｃ、24ａ〜24ｃが設けられている。

【００３８】このキャビティ形成部23ａ〜23ｃ、24ａ〜
24ｃの内周面には一定の容積を有し肉厚分布の異なる複
数のキャビティ25ａ〜25ｃが画成されており、キャビテ
ィ形成部23ａ〜23ｃ、24ａ〜24ｃはキャビティ25ａ〜25
ｃを画成する内周面には鏡面からなる鏡面が形成されて
いる。また、このキャビティ25ａ〜25ｃには図示しない
射出成形機によって予め略最終形状に形成されたプラス
チック母材（樹脂母材）34が挿入されるようになってい
る。

【００３９】また、可動金型21および固定金型22の上下
外周部にはそれぞれ温調プレート26、27が設けられてお
り、この温調プレート26、27の内部にはそれぞれ加熱ヒ
ータ26ａ、27ａおよび冷却パイプ26ｂ、27ｂが設けられ
ている。加熱ヒータ26ａ、27ａは棒状のヒータから構成
されており、冷却パイプ26ｂ、27ｂは水や空気または水
と空気を所定の混合比で流通させるパイプからなり、金
型21、22はこれら加熱ヒータ26ａ、27ａおよび冷却パイ
プ26ｂ、27ｂによって上下方向から加熱および冷却され
るようになっている。

【００４０】また、金型21、22の両側部には温調ブロッ
ク28、29が設けられており、この温調ブロック28、29の
内部にはそれぞれ加熱ヒータ28ａ、29ａ、および冷却パ
イプ28ｂ、29ｂが設けられている。加熱ヒータ28ａ、29
ａは棒状のヒータから構成されており、冷却パイプ28
ｂ、29ｂは水や空気または水と空気を所定の混合比で流
通させるパイプから構成されている。

【００４１】また、温調ブロック28、29は押圧機構30、
31によって金型21、22に当接、離隔されるようになって
おり、押圧機構30、31によって金型21、22に当接されて
押圧されたときに金型21、22はこれら加熱ヒータ26ａ、
27ａおよび冷却パイプ26ｂ、27ｂによって両側から加熱
および冷却されるようになっている。また、キャビティ
形成部23、24にはそれぞれ温度センサ32ａおよび圧力セ
ンサ32ｂの検出素子が設けられており、これら温度セン
サ32ａおよび圧力センサ32ｂはキャビティ25ａ〜25ｃ内
の樹脂母材34の温度および圧力を検知するようになって
いる。

【００４２】また、温調プレート26、27は断熱板35、36
を介してダイプレート37、38が取付けられており、ダイ
プレート37側には型締め機構39が取付けられている。こ
の型締め機構39はダイプレート37、断熱板35、可動金型
21をダイプレート38、断熱板36、固定金型22に対して図
７中、上下方向に移動させることにより、キャビティ25
ａ〜25ｃを開放および閉塞するようになっているととも
に、可動金型21を固定金型22に押し付けて所定の型締め
力を発生させるようになっている。

【００４３】一方、可動金型21および固定金型22の図８
中、左右方向（図７中、正面および背面）の表面には熱
放射率調整手段を構成する合成樹脂フィルム40が貼付さ
れており、このフィルム40は可動金型21および固定金型
22の表面の熱放射率をキャビティ25ａ〜25ｃ内の樹脂母
材34の体積に応じて部分的に変化させるようになってい
る。

【００４４】本実施形態では、キャビティ25ａ〜25ｃ内
の樹脂の体積が大きい図７中、両側部分に対向する金型
21、22の表面の熱放射率が、キャビティ25ａ〜25ｃ内の
樹脂の体積が小さい中央部分に対向する金型21、22の表
面の熱放射率よりも大きくなるようにフィルム40の色や
厚みを選択する。例えば、キャビティ25ａ〜25ｃ内の樹
脂の体積が大きい両側部分に対向する金型21、22の表面
には黒のフィルムを所定の厚みで、キャビティ25ａ〜25
ｃ内の樹脂の体積が小さい中央部分には黄色、白色の順
でフィルムを所定の厚みで添付する。

【００４５】次に、プラスチック成形品の成形方法を説
明する。まず、型締め機構39によって金型21、22を型開
きしてキャビティ25ａ〜25ｃ内に略最終形状の３つの樹
脂母材34を挿入して型締めした後、押圧機構30、31によ
って温調ブロック28、29を金型21、22に当接させて加熱
ヒータ26ａ、27ａによって金型21、22を加熱し、金型2
1、22の温度を樹脂のガラス転移点以上に昇温して樹脂
内圧を発生させる。

【００４６】次いで、冷却パイプ26ｂ、27ｂ、28ｂ、29
ｂによって金型21、22を冷却することにより、樹脂母材
34を熱変形温度以下に冷却する。このとき、フィルム40
によっては金型21、22の表面の熱放射率がキャビティ25
ａ〜25ｃ内の樹脂母材34の体積に応じて部分的に変化さ
れているため、樹脂母材34の収縮が中央部分および両端
部で均一に行なわれる。

【００４７】次いで、樹脂母材34に鏡面が転写されて樹
脂母材34の冷却・固化が終了したときに、型締め機構39
によって金型21、22を型開きしてキャビティ25ａ〜25ｃ
内から成形品を取り出す。本実施形態にあっても第１実
施形態と同様に、金型21、22の表面に合成樹脂フィルム
40を設け、このフィルム40の色や厚みを調整することに
より、キャビティ25ａ〜25ｃ内の樹脂母材34の体積が大
きい両側部分に対向する金型21、22の表面の熱放射率
が、キャビティ25ａ〜25ｃ内の樹脂母材34の体積が小さ
い中央部分に対向する金型21、22の表面の熱放射率より
も大きくなるように熱放射率を設定したため、肉厚分布
が異なる偏肉な成形品の冷却時に厚肉部と薄肉部の収縮
を均一化することができ、第１実施形態と同様の効果を
得ることができる。

【００４８】また、本実施形態でも、第１実施形態と同
様にフィルム40の代りに、金型21、22の表面に塗料を塗
布したり、金型21、22の表面の表面粗さを調整したり、
金型21、22の材質を異ならせ、かつ、フィルム40、塗料
または金型21、22の表面に形成された微細な凹凸形状の
少なくとも２つ以上を組合せたものから構成しても良
い。

【００４９】

【発明の効果】請求項１〜４記載の発明によれば、肉厚
分布が異なる偏肉な成形品の冷却時に成形品各部の収縮
を均一化することができ、高価な温度制御装置を使用す
ることなしに、成形品の形状精度が悪化したり光学歪み
が発生するのを防止することができる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、肉厚分布が
異なる偏肉な成形品の冷却時に、厚肉部と薄肉部の収縮
を均一化することができる。請求項６〜９記載の発明に
よれば、成形金型表面からの熱放射率がキャビティ内の
樹脂の体積に応じて最適なものになるようにして、厚肉
部と薄肉部の収縮を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラスチック成形品の成形方法お
よび該成形方法を達成する成形金型の第１実施形態を示
す図である。

【図２】第１実施形態の可動金型と固定金型の表面に塗
布された合成樹脂フィルムを示す図であり、（ａ）は可
動金型および固定金型の正面図、（ｂ）は同図（ａ）の
Ｂ方向矢視図である。

【図３】第１実施形態の樹脂フィルムと金属の組合せに
よる冷却速度を示す図である。

【図４】第１実施形態の樹脂フィルムと色の熱放射率の
関係を示す図である。

【図５】第１実施形態の塗料と色の熱放射率の関係示す
図である。

【図６】第１実施形態の金属と熱放射率および熱伝導率
の関係を示す図である。

【図７】本発明に係るプラスチック成形品の成形方法お
よび該成形方法を達成する成形金型の第２実施形態を示
す図であり、その成形金型の正面断面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ方向矢視断面図である。

【符号の説明】

１、21 可動金型（成形金型） ２、22 固定金型（成形金型） ５、25ａ〜25ｃ キャビティ ９ 溶融樹脂 17、40 合成樹脂フィルム（熱放射率調整手段） 34 樹脂母材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周面に鏡面を有するキャビティが画成さ
   れた一対の成形金型をガラス転移点以上に加熱して前記
   キャビティ内に溶融樹脂を射出充填し、次いで、溶融樹
   脂を熱変形温度以下に冷却するようにして前記鏡面を樹
   脂に転写させるようにしたプラスチック成形品の成形方
   法において、 前記溶融樹脂の冷却時に、前記成形金型表面の熱放射率
   をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に変化させ
   るようにしたことを特徴とするプラスチック成形品の成
   形方法。
2. 【請求項２】少なくとも１つ以上のキャビティを画成す
   るとともに、それぞれ少なくとも１つ以上の鏡面を有す
   る一対の成形金型を準備し、該金型のキャビティ内に略
   最終形状の樹脂母材を挿入して型締めした後、該樹脂母
   材をガラス転移点以上に加熱して樹脂母材に樹脂内圧を
   発生させ、次いで、樹脂母材を熱変形温度以下に冷却す
   ることにより、該樹脂母材に前記鏡面を転写させるよう
   にしたプラスチック成形品の成形方法において、 前記樹脂母材の冷却時に、前記成形金型表面の熱放射率
   をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に変化させ
   るようにしたことを特徴とするプラスチック成形品の成
   形方法。
3. 【請求項３】内周面に鏡面を有するキャビティが画成さ
   れた一対の成形金型を備え、前記成形金型をガラス転移
   点以上に加熱して前記キャビティ内に溶融樹脂を射出充
   填した後、溶融樹脂を熱変形温度以下に冷却するように
   して前記鏡面を樹脂に転写させるようにしたプラスチッ
   ク成形品の成形金型において、 前記成形金型の表面に熱放射率調整手段を設け、該熱放
   射率調整手段は、溶融樹脂の冷却時に前記成形金型の表
   面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分
   的に変化させることを特徴とするプラスチック成形品の
   成形金型。
4. 【請求項４】少なくとも１つ以上のキャビティを画成す
   るとともに、それぞれ少なくとも１つ以上の鏡面を有す
   る一対の成形金型を備え、該金型のキャビティ内に略最
   終形状の樹脂母材を挿入して型締めした後、該樹脂母材
   をガラス転移点以上に加熱して樹脂母材に樹脂内圧を発
   生させ、次いで、樹脂母材を熱変形温度以下に冷却する
   ことにより、該樹脂母材に前記鏡面を転写させるように
   したプラスチック成形品の成形金型において、 前記成形金型の表面に熱放射率調整手段を設け、該熱放
   射率調整手段は、溶融樹脂の冷却時に前記成形金型の表
   面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分
   的に変化させることを特徴とするプラスチック成形品の
   成形金型。
5. 【請求項５】前記熱放射率調整手段は、前記キャビティ
   内の樹脂の体積が大きい部分に対向する成形金型の表面
   の熱放射率が、前記キャビティ内の樹脂の体積が小さい
   部分に対向する成形金型の表面の熱放射率よりも大きく
   なるように成形金型の表面の熱放射率を設定することを
   特徴とする請求項３または４記載のプラスチック成形品
   の成形金型。
6. 【請求項６】前記熱放射率調整手段は、前記成形金型の
   表面に貼付された合成樹脂フィルムからなり、該フィル
   ムの色および厚みを調整することにより、成形金型の表
   面の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分
   的に変化させることを特徴とする請求項３〜５何れかに
   記載のプラスチック成形品の成形金型。
7. 【請求項７】前記熱放射率調整手段は、前記成形金型の
   表面に塗布された塗料からなり、該塗料の色および塗布
   量を調整することにより、成形金型の表面の熱放射率を
   キャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的に変化させる
   ことを特徴とする請求項３〜５何れかに記載のプラスチ
   ック成形品の成形金型。
8. 【請求項８】前記熱放射率調整手段は、前記成形金型の
   表面に形成された微細な凹凸形状からなり、該凹凸形状
   による表面粗さを調整することにより、成形金型の表面
   の熱放射率をキャビティ内の樹脂の体積に応じて部分的
   に変化させることを特徴とする請求項３〜５何れかに記
   載のプラスチック成形品の成形金型。
9. 【請求項９】前記成形金型は、キャビティ内の樹脂の体
   積が大きい部分と前記キャビティ内の樹脂の体積が小さ
   い部分の材質が異なるとともに、前記熱放射率調整手段
   が、前記成形金型の表面に設けられた合成樹脂フィル
   ム、塗料または成形金型の表面に形成された微細な凹凸
   形状の少なくとも２つ以上を組合せたものからなること
   を特徴とする請求項３〜８何れかに記載のプラスチック
   成形品の成形金型。