JPS61112621A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は１例えばプラスチックレンズなどの光学部品の
射出成形用金型に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、プラスチック技術の急速な発展にともなイ、従来
のガラスレンズの代わりにプラスチックレンズを用いた
光学機器が種々開発されている。

このプラスチックレンズは、ポリメチルメタクリレート
、ポリスチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を
素材として製作されている。そして、このプラスチック
レンズは、光学部品として具備すべき条件を糎ホ満足し
ていることはもとより。

ガラスレンズに比して軽量かつ耐衝撃性を有しておυ、
さらに製造を高能率かつ安価に行うことができる利点を
もっている。

しかしながら、ポリメチルメメクリレート、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を素材としたプ
ラスチックレンズは、成形時において、歪が残存しやす
く、光学レンズとしては。

ガラスレンズに比べ一段劣るものとされている。

これらの歪は、さまざまな成因によって生じる。

たとえば、成形品の局部的に加えられた過剰な射出圧力
および充填過剰による圧力歪・過充填歪。

成形品各部の不均一な冷却速度に基因する冷却歪・収縮
歪、樹脂の流れ方などの影響により有害な配向性を有す
る配向歪、成形中における金型の撓み。

ノックアウトの際の抵抗等外部の荷重によシ生じる機械
的歪、金型内の不均一な流動により温度の異なる樹脂が
ウェルドすることによシ生じるウェルド歪等がある。と
りわけ、プラスチックレンズにおいては配向歪及びウェ
ルド歪が問題となる。

こ′れらの歪は、プラスチックレンズに残留応力を誘起
し、クラック（クレージング）、そり、曲す。

ねじれなどの変形を起させた９１寸法の経時的変化の原
因となる。そのだめ、射出成形後に、残留応力の除去を
目的としてアニーリング（ＡｎｎｅａｌｉＨ）が行われ
るが、十分な方法ではなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を勘案してなされたもので。

光学部品にとって有害な歪の発生を少なくして。

高精度のプラスチック光学部品を得ることのできる射出
成形用金型を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

プラスチックレンズを成形するキャビティに直接連設さ
れているゲートの軸線方向を成形されるプラスチックレ
ンズの光軸にほぼ直交させるとともに、光軸と直交する
分割面に沿って設け、さらにその横断面形状をプラスチ
ックレンズの光軸を含む縦断面形状のプラスチックレン
ズの半径方向に沿った光軸方向の厚さ変化に対してほぼ
逆比例する形状に形成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、この実施例の射出成形用金型を示
している。この射出成金用金型は、凸レンズを成形する
ためのもので、固定して設けられた固定金型（１）と、
この固定金型（１）に対して接離自在に設けられた可動
金型（２）とからなっている。これら固定金型（１）と
可動金型（２）との接離面はパーティング面（３）とな
っている。しかして、固定金型（１）と可動金型（２）
とには、それぞれパーティング面（３）を対称面とする
同一形状のキャビティ（４）、（５）が凹設されていて
、これらキャビティ（４）　、　（５）に熱可塑性樹脂
が注入されることによシ光軸を回転軸とする回転体をな
す凸レンズが形成されるようになっている。この凸レン
ズの光軸は、パーティング面（３）に対して直交するよ
うに設けられている。つぎに、キャビティ（４）　、　
（５１への溶融樹脂の注入機構は。

軸線方向がパーティング面（３）に直交し且つ一端部が
固定金型（１）の−面に開口しスプルーブシュ（図示せ
ず）に連結された開口側が小径の円錐台状のスプルー（
６）と、このスプルー（６）の下端部に軸線方向がスプ
ルー（６）の軸線方向に直交するように連設された円柱
状のランナー（力と、このランナー（７）の球状に形成
された先端部に一端部が同軸に連設され他端部がキャビ
ティ（４）　、　（５）に連設されたゲート（８）とか
らなっている。そうして、ランナー（７）とゲ−）　（
８）とは、パーティング面（３）によシ、２等分割され
るように、固定金型（１）と可動金型（２）との両方に
対称的に形成されている。また、ゲート（８）の軸線方
向は、凸レンズの光軸に相当するキャビティ（４）、（
５）の軸線方向に直交するように設けられている。そし
て、ゲート（８）の軸線方向に直角な断面積は、ランナ
ー（７）の軸線方向に直角な断面積よシも小さく設けら
れ、且つその横断面形状は、第３図に示すように中央部
が薄く、かつ両端部にいくに従って次第に厚くなるよう
な形状に形成されている。つまり、キャビティ（４）　
、　（５）の軸線を含む断面形状の半径方向に沿った厚
さ変動に対して逆比例関係すなわち逆の凹凸関係となる
ようにゲート（８）の横断面形状が設定されている。

しかして、上記構成の射出成形用金型において。

可動金型（２）を固定金型（１）に密接させたのち、ス
プルーブシュよシ１例えばポリメチルメタクリレート、
ポリスチレン、ポリカーボネート等の溶融相゛脂を、ス
プール（６）、ランナー（７）及びゲート（８）を経由
してキャビティ（４）　、　（５）に注入する。この場
合。

ゲート（８）の両端部の厚さの方が、中央部の厚さより
も厚く設定されているので、溶融樹脂は、ゲート（８）
の両側の方が中央部よりも流れ易くなっている。つまシ
、溶融樹脂の流速は、ゲート（８）のパーティング面（
３）上に沿ってゲート（８）の軸線の両側が中央部よシ
も早くなり、速度差が存在している。

他方、キャビティ（４）ｉ５）内においては、周縁部の
方が中央部よりも冷却の影響を強く受け、中心部になる
ほど溶融樹脂の流速は早くなる傾向をもっている。しか
し、キャビティ（４）、（５）内における溶融樹脂の流
速差は、ゲート（８）を通過する溶融樹脂の流速が中央
部よりも両側の方が早いことにより相殺され、注入時に
おけるキャビティ（４）、（５）内の溶融樹脂の流速差
はほとんどなくなる。それゆえ。

溶融樹脂は、キャビティ（４）１５）内に均一に充填さ
れる結果、歪の発生が抑止され残留応力は発生しない。

また、キャビティ（４）、（５）内における不均一な流
動によシ温度の異なる樹脂がウェルドすることがなくな
るので１例えば複屈折などの光学的欠陥がなくなる。以
上の諸効果が相俟って、高品質の凸レンズを得ることが
できる。

なお、上記実施例は、１個数シ金型を例示しているが、
多数個取り金型にも適用できる。また。

上記実施例においては１両凸レンズ用の金型を例示して
いるが、これに限ることはない。たとえば。

平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ等にも適用できる
。すなわち、ゲートの長手方向（軸方向）に直角な横断
面形状の厚さが、レンズの光軸に相当するキャビティの
軸線を含む横断面の半径方間の厚さ変化に対してはぼ逆
比例関係となるように設定する。ちなみに、第４図は平
凸レンズ用のゲ−）　（９）の横断面形状、第５図は両
凹レンズのゲート（ＩＩの横断面形状、第６図は平凹レ
ンズのゲートαυの横断面形状である。さらに、ゲート
は、パーティング面により対称的に２分割されるように
形成することなく、たとえば、いずれか一方の金型にの
み凹設するようＫしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の射出成形用金型は、溶融樹脂が１部分によって
流速差を生じることなくキャビティ中に均一に充填され
るので、歪、ウェルド等の内部欠陥の発生が抑止され、
高品質のプラスチック光学部品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面正面図、第２図は第１
図のト１線矢視断面図、第３図は第１図のゲートの横断
面図、第４図ないし第６図は本発明の他の実施例におけ
るゲートの横断面図である。 （４）　、　（５）　：キャビティ、　　　　　（８）
ニゲ　−　ト。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第１図 第２図　　　　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光軸を回転軸とする回転体をなすプラスチックレンズが
   成形されるキャビティと、このキャビティに連設され溶
   融樹脂を上記キャビティに供給するゲートとを具備し、
   上記ゲートは、その軸方向が上記キャビティにて成形さ
   れるプラスチックレンズの光軸とほぼ直交し且つ上記光
   軸と直交する上記プラスチックレンズの分割面に沿って
   設けられるとともに、少なくともその上記キャビティへ
   の連設端部における上記軸方向に直交する横断面形状は
   上記プラスチックレンズの上記光軸を含む縦断面形状と
   は逆の凹凸関係を有する形状に形成されていることを特
   徴とする射出成形用金型。