JPS6260622A - 射出圧縮成形金型 - Google Patents
射出圧縮成形金型Info
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- JPS6260622A JPS6260622A JP19946785A JP19946785A JPS6260622A JP S6260622 A JPS6260622 A JP S6260622A JP 19946785 A JP19946785 A JP 19946785A JP 19946785 A JP19946785 A JP 19946785A JP S6260622 A JPS6260622 A JP S6260622A
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- compression
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- piece
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/561—Injection-compression moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
- B29C2045/735—Heating or cooling of the mould heating a mould part and cooling another mould part during moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0016—Lenses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、熱可塑性樹脂を用いて軸対称部品、たとえば
プラスチックレンズを射出圧縮成形するに使用される射
出圧縮成形金型に係り、特に、レンズ面形状の軸対称性
、レンズ面精度の向上と。
プラスチックレンズを射出圧縮成形するに使用される射
出圧縮成形金型に係り、特に、レンズ面形状の軸対称性
、レンズ面精度の向上と。
成形サイクルの短縮とを志向した射出圧縮成形金型に関
するものである。
するものである。
熱可塑性樹脂を用いたプラスチックレンズは。
たとえばプラスチックス エージ エンサイクロペディ
ア、1981年(plastics Age Ency
clo−pcdia 1981. p 148〜16
3 )に記載されているように、射出圧縮成形方法で製
造されている。
ア、1981年(plastics Age Ency
clo−pcdia 1981. p 148〜16
3 )に記載されているように、射出圧縮成形方法で製
造されている。
この射出圧縮成形方法により、通常の射出圧縮成形金型
を使用して成形されたプラスチックレンズのレンズ面精
度をミクロンオーダの高精度で測定すると、必ず″そり
″や′ひけ″などの成形形状歪が存在してレンズ面精度
が十分でなく、レンズ面形状の軸対称性にも問題点があ
った。この、従来の射出圧縮成形方法によれば、樹脂の
熱変形温度(PMMA樹脂では約1100.PC樹脂で
は約130’C)以下の40〜900程度の一定温度に
維持した射出圧縮成形金型内へ190〜250C程度の
高温溶融樹脂を射出したのち、キャビティの一面を構成
している入駒を介して、該キャビティ内に充填された樹
脂に圧縮力を作用させながら該樹脂を冷却固化すること
により、プラスチックレンズを成形していたー。
を使用して成形されたプラスチックレンズのレンズ面精
度をミクロンオーダの高精度で測定すると、必ず″そり
″や′ひけ″などの成形形状歪が存在してレンズ面精度
が十分でなく、レンズ面形状の軸対称性にも問題点があ
った。この、従来の射出圧縮成形方法によれば、樹脂の
熱変形温度(PMMA樹脂では約1100.PC樹脂で
は約130’C)以下の40〜900程度の一定温度に
維持した射出圧縮成形金型内へ190〜250C程度の
高温溶融樹脂を射出したのち、キャビティの一面を構成
している入駒を介して、該キャビティ内に充填された樹
脂に圧縮力を作用させながら該樹脂を冷却固化すること
により、プラスチックレンズを成形していたー。
このような、従来の射出圧縮成形方法では、射出圧縮成
形金型とキャビティ内へ射出された樹脂との温度差が大
きく、該キャビティ内へ射出された高温溶融樹脂は50
〜10 r/分程度の急速な冷却速度で冷却される。こ
のため、キャビティ内の樹脂には大きな温度不均一が発
生し、樹脂は大きな温度不均一を有したまま冷却固化さ
れる。その結果、成形後の樹脂(プラスチックレンズ)
の収縮が犬きぐ且つ樹脂各部で不均一になるので、樹脂
内の高温であった厚肉個所には゛ひけ″が発生し、樹脂
全体の温度不均一に起因する熱応力が発生し“そり″変
形をもたらすと考えられる。このようなことが、従来の
射出圧縮成形方法により1通常の射出圧縮成形金型を使
用した成形では、ミクロンオーダのレンズ面鵡度を有す
る高精度のプラスチックレンズが得られない理由と考え
られる。
形金型とキャビティ内へ射出された樹脂との温度差が大
きく、該キャビティ内へ射出された高温溶融樹脂は50
〜10 r/分程度の急速な冷却速度で冷却される。こ
のため、キャビティ内の樹脂には大きな温度不均一が発
生し、樹脂は大きな温度不均一を有したまま冷却固化さ
れる。その結果、成形後の樹脂(プラスチックレンズ)
の収縮が犬きぐ且つ樹脂各部で不均一になるので、樹脂
内の高温であった厚肉個所には゛ひけ″が発生し、樹脂
全体の温度不均一に起因する熱応力が発生し“そり″変
形をもたらすと考えられる。このようなことが、従来の
射出圧縮成形方法により1通常の射出圧縮成形金型を使
用した成形では、ミクロンオーダのレンズ面鵡度を有す
る高精度のプラスチックレンズが得られない理由と考え
られる。
プラスチックレンズの成形に関する先行技術としては、
特開昭57−187231号公報がある。同公報記載の
プラスチックレンズ成形方法は、金型内の樹脂を圧縮し
たのち金型内の樹脂温度が所定温度に達した時点で、金
型内の樹脂の比容積を少なくとも樹脂が所定温度低下す
るまでの間、一定に維持するため、キャビティ容積を一
定となすように、圧縮力の制御とキャビティ容積の制御
とを行なうものであるが、金型温度の制御に関しては、
「キャビティ容積を一定に保ち始める温度は、一つの目
安としてガラス転位点がある」とし、また「温度変化を
主体とする遷移条件は必要に応じて選ばれるものである
」とあるが、ひずみを残さずにプラスチックレンズ成形
品を得るに必要な金型温度条件については、具体的に記
載されていない。
特開昭57−187231号公報がある。同公報記載の
プラスチックレンズ成形方法は、金型内の樹脂を圧縮し
たのち金型内の樹脂温度が所定温度に達した時点で、金
型内の樹脂の比容積を少なくとも樹脂が所定温度低下す
るまでの間、一定に維持するため、キャビティ容積を一
定となすように、圧縮力の制御とキャビティ容積の制御
とを行なうものであるが、金型温度の制御に関しては、
「キャビティ容積を一定に保ち始める温度は、一つの目
安としてガラス転位点がある」とし、また「温度変化を
主体とする遷移条件は必要に応じて選ばれるものである
」とあるが、ひずみを残さずにプラスチックレンズ成形
品を得るに必要な金型温度条件については、具体的に記
載されていない。
ここで、従来から使用されている通常の射出圧縮成形金
型を、図面を用いて説明する。
型を、図面を用いて説明する。
第3図は、従来の射出圧縮成形金型を示す平面図(部分
的に固定型を切除しだ図)、第4図は、第3図のD−D
’矢視断面図、第5.6図は、第3図に係る射出圧縮成
形金型によって成形した凹レンズのレンズ面形状を示す
ものであシ、第5図は、冷却速度を遅くして成形した場
合の要部断面模式図、第6図は、冷却速度を速くして成
形した場合の要部断面模式図である。
的に固定型を切除しだ図)、第4図は、第3図のD−D
’矢視断面図、第5.6図は、第3図に係る射出圧縮成
形金型によって成形した凹レンズのレンズ面形状を示す
ものであシ、第5図は、冷却速度を遅くして成形した場
合の要部断面模式図、第6図は、冷却速度を速くして成
形した場合の要部断面模式図である。
第3図において、1はキャビティ、8は、このキャビテ
ィ1のキャビティ側面、2.2’ 、3は。
ィ1のキャビティ側面、2.2’ 、3は。
射出圧縮成形金型7の縁4,5に平行で、キャビティ1
の近傍に穿設された冷却孔であり、冷却孔2、 3II
′i固定型37に、冷却孔2′は可動型38に、それぞ
れ穿設されている。6は、キャビティ1内へ樹脂を供給
する通路となるランナゲート。
の近傍に穿設された冷却孔であり、冷却孔2、 3II
′i固定型37に、冷却孔2′は可動型38に、それぞ
れ穿設されている。6は、キャビティ1内へ樹脂を供給
する通路となるランナゲート。
18は、可動型38内に摺動自在に設けられ、キャビテ
ィ1内の樹脂を押圧するに使用される圧縮用入駒、43
ば、この圧縮用入駒18を支持する摺動部に設けられた
クリアランスである。40は。
ィ1内の樹脂を押圧するに使用される圧縮用入駒、43
ば、この圧縮用入駒18を支持する摺動部に設けられた
クリアランスである。40は。
キャビティ1を形成する一方のキャビティ面に係るレン
ズ面であり、このレンズ面40は、固定型37に形成さ
れている。41は、キャビティ1を形成する他方のキャ
ビティ面に係るレンズ面であり、このレンズ面41は、
圧縮用入駒18に形成されている。42は、固定型37
と可動型38との合わせ面である。B、B’は、キャビ
ティ側面8のうち、冷却孔2.2’、3からの最短距離
点、c、c’は、キャビティ側面8のうち、冷却孔2゜
2′、3からの最長距離点である。
ズ面であり、このレンズ面40は、固定型37に形成さ
れている。41は、キャビティ1を形成する他方のキャ
ビティ面に係るレンズ面であり、このレンズ面41は、
圧縮用入駒18に形成されている。42は、固定型37
と可動型38との合わせ面である。B、B’は、キャビ
ティ側面8のうち、冷却孔2.2’、3からの最短距離
点、c、c’は、キャビティ側面8のうち、冷却孔2゜
2′、3からの最長距離点である。
このように構成した射出圧縮成形金型7を使用して、ラ
ンナゲート6からキャビティ1内へ充填した高温の溶融
樹脂へ、圧縮用入駒18を介して圧縮力を作用させなが
ら冷却固化することにより、前記キャビティ1内に凹レ
ンズが成形される。この凹レンズは、冷却孔2.2’、
3内へ流す冷却媒体の温度を比較的高温(40〜80C
)にし、冷却速度を遅くして成形した場合には、第5図
に示すような形状の凹レンズ10となり、前記冷却媒体
の温度を比較的低温(5〜20C)にし、冷却速度を速
くして成形した場合には、第6図に示すような形状の凹
レンズ10′となる。すなわち、冷却速度を遅くして成
形した凹レンズ10は、光学設計のレンズ形状aに対し
て、第3図のBB’断面に対応するレンズ面形状がb(
第5図)のようだな、b、cc’断面に対応するレンズ
面形状がC(第5図)のようになって、レンズ中心軸9
に関して軸対称性が悪かつ−た。一方、冷却速度を速く
して成形した凹レンズ10′は、第3図のBB’断面に
対応するレンズ面形状がb/(第6図)のよう゛にな、
b、cc’断面に対応するレンズ面形状が(/(第6図
)のようになって、レンズ中心軸9に関して軸対称性が
悪いのみならず、光学設計のレンズ形状aに対する偏差
が発生した。
ンナゲート6からキャビティ1内へ充填した高温の溶融
樹脂へ、圧縮用入駒18を介して圧縮力を作用させなが
ら冷却固化することにより、前記キャビティ1内に凹レ
ンズが成形される。この凹レンズは、冷却孔2.2’、
3内へ流す冷却媒体の温度を比較的高温(40〜80C
)にし、冷却速度を遅くして成形した場合には、第5図
に示すような形状の凹レンズ10となり、前記冷却媒体
の温度を比較的低温(5〜20C)にし、冷却速度を速
くして成形した場合には、第6図に示すような形状の凹
レンズ10′となる。すなわち、冷却速度を遅くして成
形した凹レンズ10は、光学設計のレンズ形状aに対し
て、第3図のBB’断面に対応するレンズ面形状がb(
第5図)のようだな、b、cc’断面に対応するレンズ
面形状がC(第5図)のようになって、レンズ中心軸9
に関して軸対称性が悪かつ−た。一方、冷却速度を速く
して成形した凹レンズ10′は、第3図のBB’断面に
対応するレンズ面形状がb/(第6図)のよう゛にな、
b、cc’断面に対応するレンズ面形状が(/(第6図
)のようになって、レンズ中心軸9に関して軸対称性が
悪いのみならず、光学設計のレンズ形状aに対する偏差
が発生した。
たとえば、直径47rran、最小厚さ3.5問、最大
厚さ12.7問1曲率半径250朧と30−のPC樹脂
製の凹レンズについて云えば、冷却速度を遅くして成形
した場合、レンズ面形状Cは、光学設計のレンズ面形状
aに対して最大1.5μmずれており、また、レンズ面
形状I)とCとの差は最大1、2 tt mであった。
厚さ12.7問1曲率半径250朧と30−のPC樹脂
製の凹レンズについて云えば、冷却速度を遅くして成形
した場合、レンズ面形状Cは、光学設計のレンズ面形状
aに対して最大1.5μmずれており、また、レンズ面
形状I)とCとの差は最大1、2 tt mであった。
一方、冷却速度を速くして成形した場合、レンズ面形状
C′は、光学設計のレンズ面形状aに対して最大30μ
mずれており、寸だ、レンズ面形状b′とC′との差は
遺失15μmであった。
C′は、光学設計のレンズ面形状aに対して最大30μ
mずれており、寸だ、レンズ面形状b′とC′との差は
遺失15μmであった。
このように軸対称性が損なわれるのは凹レンズに限らず
、凸レンズにおいても同様であり、レンズ径が大きい程
、また、レンズ径が小さくても冷却速度を速める程、レ
ンズ面形状の軸対称性やレンズ面精度に劣るものであっ
た。
、凸レンズにおいても同様であり、レンズ径が大きい程
、また、レンズ径が小さくても冷却速度を速める程、レ
ンズ面形状の軸対称性やレンズ面精度に劣るものであっ
た。
以上述べたように、従来の射出圧縮成形方法により、通
常の射出圧縮成形金型を使用して成形したプラスチック
レンズは、レンズ径が大きい場合や、レンズ径が小さく
ても、生産効率を向上させるために、冷却速度を速めて
成形サイクルを短縮した場合、レンズの光学性能上重要
なレンズ面形状の軸対称性やレンズ面精度に問題点があ
り、これの改善が望まれていた。
常の射出圧縮成形金型を使用して成形したプラスチック
レンズは、レンズ径が大きい場合や、レンズ径が小さく
ても、生産効率を向上させるために、冷却速度を速めて
成形サイクルを短縮した場合、レンズの光学性能上重要
なレンズ面形状の軸対称性やレンズ面精度に問題点があ
り、これの改善が望まれていた。
本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、軸対
称部品、たとえばレンズで、そのレンズ径が大きい(た
とえば、40rnM以上)場合でも。
称部品、たとえばレンズで、そのレンズ径が大きい(た
とえば、40rnM以上)場合でも。
レンズ面形状の軸対称性が優れ、且つレンズ面精度が優
れたプラスチックレンズを、短縮した成形サイクルで成
形することができる射出圧縮成形金型の提供を、その目
的とするものである。
れたプラスチックレンズを、短縮した成形サイクルで成
形することができる射出圧縮成形金型の提供を、その目
的とするものである。
第1の発明に係る射出圧縮成形金型の構成は。
互いに対向して配設され、少なくとも一方の型枠内にブ
ツシュを介してもしくは介することなく入駒を設け、圧
縮用入駒となる入駒を、円筒状のクリアランスを設けた
摺動部で摺動自在に支持するようにした固定型および可
動型と、前記圧縮用入駒のキャビティ面、このキャビテ
ィ面と対向する型もしくは前記入駒のキャビティ面、前
記圧縮用入駒が摺動するキャビティ側面によって形成さ
れ、その中へ樹脂を充填することができる軸対称形状の
キャビティと、前記圧縮用入駒を押圧する油圧シリンダ
と、前記固定型および可動型を加熱、冷却することがで
きる手段とを有する射出圧縮成形金型において、圧縮用
入駒を支持する摺動部の円筒状のクリアランスと共軸、
同一半径、同一寸法のクリアランスを、前記圧縮用入駒
と対向する型もしくは入駒に設け、冷却手段を、前記圧
縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、あるい
は前記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュにキャビティ
側面と同心円状、同心円のらせん状もしくはキャビティ
中心軸を中心として放射状、うず巻き状1周方向に等間
隔に、対をなすそれぞれから対向する各キャビティ面ま
での最短距離が等しくなるようにして穿設され、その中
へ冷却媒体を流すことができる複数対の冷却孔にし、加
熱手段を。
ツシュを介してもしくは介することなく入駒を設け、圧
縮用入駒となる入駒を、円筒状のクリアランスを設けた
摺動部で摺動自在に支持するようにした固定型および可
動型と、前記圧縮用入駒のキャビティ面、このキャビテ
ィ面と対向する型もしくは前記入駒のキャビティ面、前
記圧縮用入駒が摺動するキャビティ側面によって形成さ
れ、その中へ樹脂を充填することができる軸対称形状の
キャビティと、前記圧縮用入駒を押圧する油圧シリンダ
と、前記固定型および可動型を加熱、冷却することがで
きる手段とを有する射出圧縮成形金型において、圧縮用
入駒を支持する摺動部の円筒状のクリアランスと共軸、
同一半径、同一寸法のクリアランスを、前記圧縮用入駒
と対向する型もしくは入駒に設け、冷却手段を、前記圧
縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、あるい
は前記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュにキャビティ
側面と同心円状、同心円のらせん状もしくはキャビティ
中心軸を中心として放射状、うず巻き状1周方向に等間
隔に、対をなすそれぞれから対向する各キャビティ面ま
での最短距離が等しくなるようにして穿設され、その中
へ冷却媒体を流すことができる複数対の冷却孔にし、加
熱手段を。
前記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、
あるいは前記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュに前記
キャビティ側面と同心円状、同心円のらせん状もしくは
キャビティ中心軸を中心として放射状、うず巻き状2周
方向に等間隔に、対をなすそれぞれから対向する各キャ
ビティ面までの最短距離が等しくなるようにして穿設さ
れ、その中へ加熱媒体を流すことができる複数対の加熱
孔にしたものである。
あるいは前記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュに前記
キャビティ側面と同心円状、同心円のらせん状もしくは
キャビティ中心軸を中心として放射状、うず巻き状2周
方向に等間隔に、対をなすそれぞれから対向する各キャ
ビティ面までの最短距離が等しくなるようにして穿設さ
れ、その中へ加熱媒体を流すことができる複数対の加熱
孔にしたものである。
第2の発明に係る射出圧縮成形金型の構成は。
互いに対向して配設され、少なくとも一方の型枠内にブ
ツシュを介してもしくは介することなく入駒を設け、圧
縮用入駒となる入駒を、円筒状のクリアランスを設けた
摺動部で摺動自在に支持するようにした固定型および可
動型と、前記圧縮用入駒のキャビティ面、この−キャビ
ティ面と対向する型もしくは前記入駒のキャビティ面、
前記圧縮用入駒が摺動するキャビティ側面によって形成
され。
ツシュを介してもしくは介することなく入駒を設け、圧
縮用入駒となる入駒を、円筒状のクリアランスを設けた
摺動部で摺動自在に支持するようにした固定型および可
動型と、前記圧縮用入駒のキャビティ面、この−キャビ
ティ面と対向する型もしくは前記入駒のキャビティ面、
前記圧縮用入駒が摺動するキャビティ側面によって形成
され。
その中へ樹脂を充填することができる軸対称形状のキャ
ビティと、前記圧縮用入駒を押圧する油圧シリンダと、
前記固定型および可動型を加熱、冷却することができる
手段とを有する射出圧縮成形金型において、圧縮用入駒
を支持する摺動部の円筒状のクリアランスと共軸、同一
半径、同一寸法のクリアランスを、前記圧縮用入駒と対
向する型もしくは入駒に設け、冷却手段を、前記圧縮用
人駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、あるいは前
記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュにキャビティ側面
と同心円状、同心円のらせん状もしくはキャビティ中心
軸を中心として放射状、うず巻き状2周方向に等間隔に
、対をなすそれぞれから対向する各キャビティ面までの
最短距離が等しくなるようにして穿設され、その中へ冷
却媒体を流すことができる複数対の冷却孔にし、加熱手
段を、前記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸
上に、あるいは前記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュ
に前記キャビティ側面と同心円状、同心円のらせん状も
しくはキャビティ中心軸を中心として放射状、うず巻き
状2周方向に等間隔に、対をなすそれぞれから対向する
各キャビティ面までの最短距離が等しくなるように配設
された複数対の加熱ヒータにしたものである。
ビティと、前記圧縮用入駒を押圧する油圧シリンダと、
前記固定型および可動型を加熱、冷却することができる
手段とを有する射出圧縮成形金型において、圧縮用入駒
を支持する摺動部の円筒状のクリアランスと共軸、同一
半径、同一寸法のクリアランスを、前記圧縮用入駒と対
向する型もしくは入駒に設け、冷却手段を、前記圧縮用
人駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、あるいは前
記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュにキャビティ側面
と同心円状、同心円のらせん状もしくはキャビティ中心
軸を中心として放射状、うず巻き状2周方向に等間隔に
、対をなすそれぞれから対向する各キャビティ面までの
最短距離が等しくなるようにして穿設され、その中へ冷
却媒体を流すことができる複数対の冷却孔にし、加熱手
段を、前記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸
上に、あるいは前記圧縮用入駒、入駒もしくはブツシュ
に前記キャビティ側面と同心円状、同心円のらせん状も
しくはキャビティ中心軸を中心として放射状、うず巻き
状2周方向に等間隔に、対をなすそれぞれから対向する
各キャビティ面までの最短距離が等しくなるように配設
された複数対の加熱ヒータにしたものである。
実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本的事項を
、再び第3〜6図を用いて説明する。
、再び第3〜6図を用いて説明する。
前述した第3図に係る従来の射出圧縮成形金型7におい
て、冷却孔2.2’ (または冷却孔3)とキャビティ
側面80B点(またはB′点)との間の最短距離(以下
、単に距離という)と、冷却孔2. 2’ (または
冷却孔3)とキャビティ側面8のC点(または07点)
との間の距離とは互いに異なっている。まだ、キャビテ
ィ1が固定型37側へ突出しているので、冷却孔2とレ
ンズ面40との間の距離と、冷却孔2′とレンズ面41
との間の距離とは互いに異なっている。すなわち、冷却
孔2とキャビティ側面8のC点との間の距離は、冷却孔
2とキャビティ側面8のB点との間の距離よシも大きく
、冷却孔2′とレンズ面41との間の距離は、冷却孔2
とレンズ面4oとの間の距離よりも大きい。そして、冷
却孔2′とレンズ面41との間には熱の不良導体である
空気層のクリアランス43がある。したがって、冷却孔
2゜2′、3に冷却媒体を通して射出圧縮成形金型7を
冷却してキャビティ1内の樹脂を冷却する際、C点近く
の樹脂はB点近くの樹脂よりも冷却孔2゜2′、3まで
の距離が長い分だけ冷却が遅れ、レンズ面41側の樹脂
はレンズ面40側の樹脂よりも冷却孔までの距離が長く
、且つ該冷却孔2′とレンズ面41との間にクリアラン
ス43が存在する分だけ冷却が遅れる。それ故、C点近
くの樹脂はB点近くの樹脂に比べて、また、レンズ面4
1側の樹脂はレンズ面40側の樹脂に比べて、多かれ少
なかれ温度が高い状態で冷却される。このため、樹脂が
冷却・固化する際も、C点近くの樹脂はB点近くの樹脂
に比べて、またレンズ面41側の耐脂はレンズ面40側
の樹脂に比べて、温度が高く、その分だけ成形収縮が大
きくなる。しかも、冷却孔とキャビティ面(すなわち、
レンズ面40゜41およびキャビティ側面8)との間の
距離の差やクリアランスの有無に起因する樹脂温度の差
は、前記冷却孔へ通す冷却媒体の温度を低くして射出圧
縮成形金型の冷却速度を速める程大きくなる。
て、冷却孔2.2’ (または冷却孔3)とキャビティ
側面80B点(またはB′点)との間の最短距離(以下
、単に距離という)と、冷却孔2. 2’ (または
冷却孔3)とキャビティ側面8のC点(または07点)
との間の距離とは互いに異なっている。まだ、キャビテ
ィ1が固定型37側へ突出しているので、冷却孔2とレ
ンズ面40との間の距離と、冷却孔2′とレンズ面41
との間の距離とは互いに異なっている。すなわち、冷却
孔2とキャビティ側面8のC点との間の距離は、冷却孔
2とキャビティ側面8のB点との間の距離よシも大きく
、冷却孔2′とレンズ面41との間の距離は、冷却孔2
とレンズ面4oとの間の距離よりも大きい。そして、冷
却孔2′とレンズ面41との間には熱の不良導体である
空気層のクリアランス43がある。したがって、冷却孔
2゜2′、3に冷却媒体を通して射出圧縮成形金型7を
冷却してキャビティ1内の樹脂を冷却する際、C点近く
の樹脂はB点近くの樹脂よりも冷却孔2゜2′、3まで
の距離が長い分だけ冷却が遅れ、レンズ面41側の樹脂
はレンズ面40側の樹脂よりも冷却孔までの距離が長く
、且つ該冷却孔2′とレンズ面41との間にクリアラン
ス43が存在する分だけ冷却が遅れる。それ故、C点近
くの樹脂はB点近くの樹脂に比べて、また、レンズ面4
1側の樹脂はレンズ面40側の樹脂に比べて、多かれ少
なかれ温度が高い状態で冷却される。このため、樹脂が
冷却・固化する際も、C点近くの樹脂はB点近くの樹脂
に比べて、またレンズ面41側の耐脂はレンズ面40側
の樹脂に比べて、温度が高く、その分だけ成形収縮が大
きくなる。しかも、冷却孔とキャビティ面(すなわち、
レンズ面40゜41およびキャビティ側面8)との間の
距離の差やクリアランスの有無に起因する樹脂温度の差
は、前記冷却孔へ通す冷却媒体の温度を低くして射出圧
縮成形金型の冷却速度を速める程大きくなる。
このことが、冷却速度を遅くして成形した場合には、第
5図に示しだような形状の凹レンズ10になり、冷却速
度を速くして成形した場合には、第A I′12Il/
r −tr: I + ド らちπ4’kb /7
”+11411/ 7 d 1 n ’ I/
r % 7理由と考えられる。
5図に示しだような形状の凹レンズ10になり、冷却速
度を速くして成形した場合には、第A I′12Il/
r −tr: I + ド らちπ4’kb /7
”+11411/ 7 d 1 n ’ I/
r % 7理由と考えられる。
そこで本発明においては、可動型側にあるクリアランス
43と共軸、同一半径、同一寸法のクリアランスを固定
型側にも設けた上で、冷却手段を、対をなす一方の冷却
孔からこれと対向するキャビティ面に係るレンズ面40
4での距離と、他方の冷却孔からこれと対向するキャビ
ティ面に係るレンズ面41までの距離とを等しく、且つ
キャビティ1のキャビティ側面8上のすべての点から前
記冷却孔までの距離が同一になるよう【、たとえばキャ
ビティ側面8と同心円状に配置した複数対の冷却孔にす
ることにより、キャビティ1内のキャビティ中心軸から
同一距離に位置する樹脂各部から、前記冷却孔までの距
離を同一にするようにした。このように構成することに
より、前記冷却孔へ通す冷却媒体の温度を低くして冷却
速度を速くした冷却工程においても、レンズ面40側の
樹脂温度とレンズ面41側の樹脂温度をほぼ同一にする
ことができるとともに、キャビティ1のすべての方向の
断面(断面は、すべてキャビティ中心軸を通る断面)の
樹脂温度分布が軸対称になり、それ故、レンズ面40側
の樹脂とレンズ面41側の樹脂との成形収縮を同一化す
ることができるとともに、キャビティ1のすべての断面
の成形収縮を軸対称的に同一化することができる。
43と共軸、同一半径、同一寸法のクリアランスを固定
型側にも設けた上で、冷却手段を、対をなす一方の冷却
孔からこれと対向するキャビティ面に係るレンズ面40
4での距離と、他方の冷却孔からこれと対向するキャビ
ティ面に係るレンズ面41までの距離とを等しく、且つ
キャビティ1のキャビティ側面8上のすべての点から前
記冷却孔までの距離が同一になるよう【、たとえばキャ
ビティ側面8と同心円状に配置した複数対の冷却孔にす
ることにより、キャビティ1内のキャビティ中心軸から
同一距離に位置する樹脂各部から、前記冷却孔までの距
離を同一にするようにした。このように構成することに
より、前記冷却孔へ通す冷却媒体の温度を低くして冷却
速度を速くした冷却工程においても、レンズ面40側の
樹脂温度とレンズ面41側の樹脂温度をほぼ同一にする
ことができるとともに、キャビティ1のすべての方向の
断面(断面は、すべてキャビティ中心軸を通る断面)の
樹脂温度分布が軸対称になり、それ故、レンズ面40側
の樹脂とレンズ面41側の樹脂との成形収縮を同一化す
ることができるとともに、キャビティ1のすべての断面
の成形収縮を軸対称的に同一化することができる。
そして、射出圧縮成形にあたっては、金型予熱工程(イ
)では、射出開始に先立って金型温度を樹脂の流動温度
範囲になるまで予熱し、次の射出工程(→では、金型温
度を前記流動温度範囲に維持しながら、樹脂をキャビテ
ィ内へ充填する。キャビティ内へ樹脂が充填されたら、
該樹脂の加圧を開始する。その最初の一次冷却工程(ハ
)では、樹脂の流動温度範囲から熱変形温度以下まで一
旦急冷する。
)では、射出開始に先立って金型温度を樹脂の流動温度
範囲になるまで予熱し、次の射出工程(→では、金型温
度を前記流動温度範囲に維持しながら、樹脂をキャビテ
ィ内へ充填する。キャビティ内へ樹脂が充填されたら、
該樹脂の加圧を開始する。その最初の一次冷却工程(ハ
)では、樹脂の流動温度範囲から熱変形温度以下まで一
旦急冷する。
その後、金型再加熱工程に)で再び金型を加熱し、熱変
形温度ないし熱変形温度+40r内の一定温度にする。
形温度ないし熱変形温度+40r内の一定温度にする。
その後、キャビティ1内の樹脂を圧縮操作による賦形が
可能な状態に維持しつつ、キャビティ1内の樹脂温度を
均一化することで以降の冷却により生ずる成形収縮を小
さく且つプラスチックレンズ各部で均一化できるように
、定温工程(ホ)で、熱変形温度ないし熱変形温度+4
0t?の一定温度に金型温度を維持する。このように、
定温工程(ホ)の前K、−次冷却工程0うで金型温度を
樹脂の熱変形温度以下まで一旦急冷するのは、射出工程
(ロ)でキャビティ1内へ充填されるときの樹脂温度が
230〜260Cの高温であるので、キャビティ1内部
の樹脂温度を短時間で熱変形温度ないし熱変形温度+4
011’内の一定温度へ移行できるようにするためであ
る。すなわち、−次冷却工程Cノ)で一旦金型温度を熱
変形温度以下に急冷することにより、定温工程(ホ)の
時間を短縮できる。次の徐冷工程(へ)では、樹脂を熱
変形温度−20C程度まで冷却し、ここで樹脂の加圧を
終了する。次の二次冷却工程(ト)では、樹脂(すなわ
ち成形品)を金型外へ取出し可能になるまで冷却し、離
型工程(イ)では、該成形品を金型外へ取出し、−成形
サイクルが終了する。
可能な状態に維持しつつ、キャビティ1内の樹脂温度を
均一化することで以降の冷却により生ずる成形収縮を小
さく且つプラスチックレンズ各部で均一化できるように
、定温工程(ホ)で、熱変形温度ないし熱変形温度+4
0t?の一定温度に金型温度を維持する。このように、
定温工程(ホ)の前K、−次冷却工程0うで金型温度を
樹脂の熱変形温度以下まで一旦急冷するのは、射出工程
(ロ)でキャビティ1内へ充填されるときの樹脂温度が
230〜260Cの高温であるので、キャビティ1内部
の樹脂温度を短時間で熱変形温度ないし熱変形温度+4
011’内の一定温度へ移行できるようにするためであ
る。すなわち、−次冷却工程Cノ)で一旦金型温度を熱
変形温度以下に急冷することにより、定温工程(ホ)の
時間を短縮できる。次の徐冷工程(へ)では、樹脂を熱
変形温度−20C程度まで冷却し、ここで樹脂の加圧を
終了する。次の二次冷却工程(ト)では、樹脂(すなわ
ち成形品)を金型外へ取出し可能になるまで冷却し、離
型工程(イ)では、該成形品を金型外へ取出し、−成形
サイクルが終了する。
このようにして、前述した構成の射出圧縮成形金型を使
用して、射出圧縮成形することにより、レンズ径の大き
いプラスチックレンズでも、また冷却速度を速めて成形
サイクルを短縮した場合でも、レンズ面形状の軸対称性
に優れ、且つレンズ面精度に俊れだプラスチックレンズ
が得られる。
用して、射出圧縮成形することにより、レンズ径の大き
いプラスチックレンズでも、また冷却速度を速めて成形
サイクルを短縮した場合でも、レンズ面形状の軸対称性
に優れ、且つレンズ面精度に俊れだプラスチックレンズ
が得られる。
以下、実施例によって、図面を用いて説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る射出圧縮成形金型を
示す部分断面正面図、第2図は、第1図に係る射出圧縮
成形金型による成形過程における金型温度パターン図で
ある。
示す部分断面正面図、第2図は、第1図に係る射出圧縮
成形金型による成形過程における金型温度パターン図で
ある。
この射出圧縮成形金型は、凹レンズを成形するに使用さ
れるものであり、第1図に示すように、固定型枠11内
に固定型ブツシュ46を介して摺動自在に固定型入駒工
2が設けられた固定型37Aと、可動型枠15内に可動
型ブツシュ19を介して摺動自在に圧縮用入駒18Aが
設けられた可動型38Aとが互いに対向して設けられて
いる。前記圧縮用入駒18Aは、円筒状のクリアランス
43(間隙10〜15μm)を設けた摺動部によって摺
動自在に支持されている。また、この圧縮用入駒18A
のキャビティ面に係るレンズ面41゜このレンズ面41
に対向する固定型入駒12のキャビティ面に係るレンズ
面40.該圧縮用入駒18Aが摺動するキャビティ側面
8によって形成され、その中へ樹脂が充填され、凹レン
ズを成形することができるキャビティ1と、圧縮用入駒
18Aを押圧するための加圧力を発生する油圧シリンダ
20とを有している。固定型入駒12と固定型ブツシュ
46との間には、前記クリアランス43と共軸、同一半
径、同一寸法のクリアランス44が設けられている。ま
た、前記固定型37A。
れるものであり、第1図に示すように、固定型枠11内
に固定型ブツシュ46を介して摺動自在に固定型入駒工
2が設けられた固定型37Aと、可動型枠15内に可動
型ブツシュ19を介して摺動自在に圧縮用入駒18Aが
設けられた可動型38Aとが互いに対向して設けられて
いる。前記圧縮用入駒18Aは、円筒状のクリアランス
43(間隙10〜15μm)を設けた摺動部によって摺
動自在に支持されている。また、この圧縮用入駒18A
のキャビティ面に係るレンズ面41゜このレンズ面41
に対向する固定型入駒12のキャビティ面に係るレンズ
面40.該圧縮用入駒18Aが摺動するキャビティ側面
8によって形成され、その中へ樹脂が充填され、凹レン
ズを成形することができるキャビティ1と、圧縮用入駒
18Aを押圧するための加圧力を発生する油圧シリンダ
20とを有している。固定型入駒12と固定型ブツシュ
46との間には、前記クリアランス43と共軸、同一半
径、同一寸法のクリアランス44が設けられている。ま
た、前記固定型37A。
可動型38Aを冷却する冷却手段としては、固定型入駒
12K、キャビティ中心軸1a上に穿設された冷却孔2
5、固定型ブツシュ46に、キャビティ中心軸1aを中
心として、キャビティ側面8と同心円のらせん状に穿設
された冷却孔27、圧縮用入駒18Aに、キャビティ中
心軸la上に穿設された冷却孔26.可動型ブツシュ1
9に、キャビティ中心軸1aを中心として、キャビティ
側面8と同心円のらせん状に穿設された冷却孔28がそ
れぞれ配置されておシ、対をなす冷却孔25と26とは
、冷却孔断面形状、冷却孔長さが等しく、また冷却孔2
5からこれと対向するレンズ面40までの距離と、冷却
孔26からこれと対向するレンズ面41までの距離とが
等しい。対をなす冷却孔27と28とについても同様で
ある。そして、前記各冷却孔25〜28へは、冷却媒体
を流すことができるようになっている。
12K、キャビティ中心軸1a上に穿設された冷却孔2
5、固定型ブツシュ46に、キャビティ中心軸1aを中
心として、キャビティ側面8と同心円のらせん状に穿設
された冷却孔27、圧縮用入駒18Aに、キャビティ中
心軸la上に穿設された冷却孔26.可動型ブツシュ1
9に、キャビティ中心軸1aを中心として、キャビティ
側面8と同心円のらせん状に穿設された冷却孔28がそ
れぞれ配置されておシ、対をなす冷却孔25と26とは
、冷却孔断面形状、冷却孔長さが等しく、また冷却孔2
5からこれと対向するレンズ面40までの距離と、冷却
孔26からこれと対向するレンズ面41までの距離とが
等しい。対をなす冷却孔27と28とについても同様で
ある。そして、前記各冷却孔25〜28へは、冷却媒体
を流すことができるようになっている。
このように、クリアランス44を設け、冷却孔25〜2
8を配置した理由は、成形過程における金型冷却中に、
冷却孔25〜28へ流す冷却媒体の温度を低くして冷却
速度を速めた場合でも、固定型入駒12のレンズ面40
と圧縮用入駒18Aのレンズ面41とにおける金型温度
をほぼ近似させ、キャビティ1内のレンズ面40側の樹
脂温度とレンズ面41側の樹脂温度とを同一化するとと
もに、金型温度分布を軸対称的にし、キャビティ1内の
すべての断面の樹脂温度分布を軸対称的に同一化するた
めである。
8を配置した理由は、成形過程における金型冷却中に、
冷却孔25〜28へ流す冷却媒体の温度を低くして冷却
速度を速めた場合でも、固定型入駒12のレンズ面40
と圧縮用入駒18Aのレンズ面41とにおける金型温度
をほぼ近似させ、キャビティ1内のレンズ面40側の樹
脂温度とレンズ面41側の樹脂温度とを同一化するとと
もに、金型温度分布を軸対称的にし、キャビティ1内の
すべての断面の樹脂温度分布を軸対称的に同一化するた
めである。
一方、加熱手段としては、固定型入駒12.圧縮用入駒
18A、固定型ブツシュ46.可動型ブッシュ19に、
キャビティ中心軸1aを中心として、キャビティ側面8
と同心円のらせん状に加熱ヒータに係るバンドヒータ2
9,30,45゜31が、それぞれ配設されており、対
をなすバンドヒータ29と30とは、径、長さ2発熱量
が等しく、またバンドヒータ29からこれと対向するレ
ンズ面40までの距離と、バンドヒータ30からこれと
対向するレンズ面41までの距離とが等しい。対をなす
バンドヒータ45と31とについても同様である。
18A、固定型ブツシュ46.可動型ブッシュ19に、
キャビティ中心軸1aを中心として、キャビティ側面8
と同心円のらせん状に加熱ヒータに係るバンドヒータ2
9,30,45゜31が、それぞれ配設されており、対
をなすバンドヒータ29と30とは、径、長さ2発熱量
が等しく、またバンドヒータ29からこれと対向するレ
ンズ面40までの距離と、バンドヒータ30からこれと
対向するレンズ面41までの距離とが等しい。対をなす
バンドヒータ45と31とについても同様である。
このようにバンドヒータ29,30,45゜31を配設
した理由は、前記基本的事項で述べた一次冷却工程(ハ
)、二次冷却工程(ト)K先立つ金型加熱中にも、キャ
ビティ1を構成する固定型入駒12、圧縮用入駒18A
、固定型ブツシュ46゜可動型ブツシュ19の温度を軸
対称如するとともに、固定型入駒12のレンズ面40と
圧縮用入駒18Aのレンズ面41とにおける金型温度を
同一化するためである。
した理由は、前記基本的事項で述べた一次冷却工程(ハ
)、二次冷却工程(ト)K先立つ金型加熱中にも、キャ
ビティ1を構成する固定型入駒12、圧縮用入駒18A
、固定型ブツシュ46゜可動型ブツシュ19の温度を軸
対称如するとともに、固定型入駒12のレンズ面40と
圧縮用入駒18Aのレンズ面41とにおける金型温度を
同一化するためである。
32は、固定型ブツシュ46と固定型枠11との間に設
けられた、キャビティ側面8と同心円の断熱層、33は
、可動型ブツシュ19と可動型枠15との間に設けられ
た、キャビティ側面8と同心円の断熱層、34ば、固定
型入駒12と固定型取付は板14との間に設けられた断
熱層、35は、圧縮用入駒18Aと油圧シリンダ20と
の間に設けられた断熱層であり、前記各断熱層32〜3
5の材質は、ステンレス鋼(この熱伝導率は、通常の金
型材である炭素鋼に比べて約1/4)である。
けられた、キャビティ側面8と同心円の断熱層、33は
、可動型ブツシュ19と可動型枠15との間に設けられ
た、キャビティ側面8と同心円の断熱層、34ば、固定
型入駒12と固定型取付は板14との間に設けられた断
熱層、35は、圧縮用入駒18Aと油圧シリンダ20と
の間に設けられた断熱層であり、前記各断熱層32〜3
5の材質は、ステンレス鋼(この熱伝導率は、通常の金
型材である炭素鋼に比べて約1/4)である。
これら断熱層32〜35の役割は、固定型入駒12、圧
縮用入駒18A、固定型ブツシュ46゜可動型ブツシュ
19からの熱漏洩を減じ、射出圧縮成形金型の実効的熱
容量を小さくして、金型温度を短時間で移行させ、成形
サイクルを短縮させるものである。
縮用入駒18A、固定型ブツシュ46゜可動型ブツシュ
19からの熱漏洩を減じ、射出圧縮成形金型の実効的熱
容量を小さくして、金型温度を短時間で移行させ、成形
サイクルを短縮させるものである。
13はスプールブツシュであり、このスプールブツシュ
13内にはスプール22が穿設されている。また、可動
型枠15内にはランナ23が、可動型ブツシュ19内に
はゲート24が、それぞれ穿設されており、射出成形機
から射出された樹脂を前記キャビティ1内へ導く流路を
形成している。
13内にはスプール22が穿設されている。また、可動
型枠15内にはランナ23が、可動型ブツシュ19内に
はゲート24が、それぞれ穿設されており、射出成形機
から射出された樹脂を前記キャビティ1内へ導く流路を
形成している。
前記ランナ23.ゲート24は、その断面積を小さくし
、さらにゲート24は細長くして、樹脂温度分布の軸対
称性を妨げないように配慮しである。
、さらにゲート24は細長くして、樹脂温度分布の軸対
称性を妨げないように配慮しである。
固定型入駒12.圧縮用人駒18A、固定型ブツシュ4
6.可動型ブツシュ19内には、温度検知用の熱電対(
図示せず)が、それぞれ埋設されている。16は、可動
型枠15に取付けられた可動型板、36は、この可動型
板16.可動型枠15の中央部に設けられた押出しビン
である。
6.可動型ブツシュ19内には、温度検知用の熱電対(
図示せず)が、それぞれ埋設されている。16は、可動
型枠15に取付けられた可動型板、36は、この可動型
板16.可動型枠15の中央部に設けられた押出しビン
である。
そして、前記固定型37Aは、固定型取付は板14を介
して前記射出成形機の固定盤に取付けられ、射出圧縮成
形金型の固定側を構成する。一方、可動型38A、スペ
ーサ17.油圧シリンダ20は、可動型取付は板21を
介して該射出成形機の可動盤に取付けられ、該射出圧縮
成形金型の可動側を構成している。
して前記射出成形機の固定盤に取付けられ、射出圧縮成
形金型の固定側を構成する。一方、可動型38A、スペ
ーサ17.油圧シリンダ20は、可動型取付は板21を
介して該射出成形機の可動盤に取付けられ、該射出圧縮
成形金型の可動側を構成している。
このように構成した射出圧縮成形金型により、凹レンズ
を成形する動作を、第1,2図を用いて説明する。
を成形する動作を、第1,2図を用いて説明する。
型閉めして、前記射出成形機をONにすると。
バンドヒータ29,30,45.31へ通電され、固定
型37A、可動型38Aが加熱される〔第2図の金型予
熱工程(イ)〕。前記熱電対により、キャビティ1を構
成する固定型入駒12.圧縮用人駒18A、固定型ブノ
ンユ46.可動型ブツシュ19の温度(以下、金型温度
という)が樹脂の流動温度範囲(PC樹脂でば175U
以上)になったことが検知されると、前記射出成形機か
ら溶融樹脂が射出され、スプール22.ランナ23.ゲ
ート24を経てキャビティ1内へ充填される〔第2図の
射出工程(ロ)〕。この間、バンドヒータ29゜30.
45.31はON、OFFして、前記流動温度範囲の一
定温度に維持され、溶融樹脂がキャビティ1内を流れる
際に生じるウェルドライン(中央が薄く周囲が厚い凹レ
ンズの場合に、このウェルドラインを生じる)を加熱融
着して消すことができる。キャビティ1内へ樹脂充填が
終了すると油圧7リンダ20がONになり、圧縮用入駒
18Aを介してキャビティ1内の樹脂が所定の圧力で押
圧されるとともに、冷却孔25,26゜27.28へ冷
却媒体が流れ、金型温度が該樹脂の熱変形温度以下まで
一旦急冷される〔第2図の一次冷却工程(ハ)〕。続い
て、金型が加熱されて、金型温度が前記熱変形温度ない
し熱変形温度+40C内の一定温度に加熱され〔第2図
の金型再加熱工程に)〕、その金型温度が所定時間維持
された状態で、油圧シリンダ20による抑圧が継続され
〔第2図の定温工程(ホ)〕、続いて金型温度が、熱変
形温度−2Orまで冷却される。これにより、キャビテ
ィ1内のレンズ面40側の樹脂温度とレンズ面41側の
樹脂温度とが同一化するとともは、該キャビティ1内の
樹脂温度分布が軸対称になる。
型37A、可動型38Aが加熱される〔第2図の金型予
熱工程(イ)〕。前記熱電対により、キャビティ1を構
成する固定型入駒12.圧縮用人駒18A、固定型ブノ
ンユ46.可動型ブツシュ19の温度(以下、金型温度
という)が樹脂の流動温度範囲(PC樹脂でば175U
以上)になったことが検知されると、前記射出成形機か
ら溶融樹脂が射出され、スプール22.ランナ23.ゲ
ート24を経てキャビティ1内へ充填される〔第2図の
射出工程(ロ)〕。この間、バンドヒータ29゜30.
45.31はON、OFFして、前記流動温度範囲の一
定温度に維持され、溶融樹脂がキャビティ1内を流れる
際に生じるウェルドライン(中央が薄く周囲が厚い凹レ
ンズの場合に、このウェルドラインを生じる)を加熱融
着して消すことができる。キャビティ1内へ樹脂充填が
終了すると油圧7リンダ20がONになり、圧縮用入駒
18Aを介してキャビティ1内の樹脂が所定の圧力で押
圧されるとともに、冷却孔25,26゜27.28へ冷
却媒体が流れ、金型温度が該樹脂の熱変形温度以下まで
一旦急冷される〔第2図の一次冷却工程(ハ)〕。続い
て、金型が加熱されて、金型温度が前記熱変形温度ない
し熱変形温度+40C内の一定温度に加熱され〔第2図
の金型再加熱工程に)〕、その金型温度が所定時間維持
された状態で、油圧シリンダ20による抑圧が継続され
〔第2図の定温工程(ホ)〕、続いて金型温度が、熱変
形温度−2Orまで冷却される。これにより、キャビテ
ィ1内のレンズ面40側の樹脂温度とレンズ面41側の
樹脂温度とが同一化するとともは、該キャビティ1内の
樹脂温度分布が軸対称になる。
したがって、キャビティ1内の樹脂のレンズ面40側と
レンズ面41側の成形収縮が同一化するとともに、該キ
ャビティ1のすべての断面の成形収縮が軸対称的に同一
化し、ミクロンオーダの高精度に製作されているキャビ
ティ1形状に対してきわめて忠実な相似収縮が実現し、
高度の形状精度を有する成形が行なわれる〔第2図の徐
冷工程(へ)〕。そして、バンドヒータ29,30,4
5゜31がOFFになり、キャビティ1内に成形された
成形品が、金型外へ取出し可能になるまで冷却される〔
第2図の二次冷却工程(ト)〕。油油圧シリンダ0がO
FFになって加圧が終了したのち、冷却媒体の流れが停
止し、型開きが行なわれ、油圧シリンダ20によって圧
縮用入駒18人が押上げられ、キャビティ1から所望の
凹レンズが取出される〔第2図の離型工程(イ)〕。
レンズ面41側の成形収縮が同一化するとともに、該キ
ャビティ1のすべての断面の成形収縮が軸対称的に同一
化し、ミクロンオーダの高精度に製作されているキャビ
ティ1形状に対してきわめて忠実な相似収縮が実現し、
高度の形状精度を有する成形が行なわれる〔第2図の徐
冷工程(へ)〕。そして、バンドヒータ29,30,4
5゜31がOFFになり、キャビティ1内に成形された
成形品が、金型外へ取出し可能になるまで冷却される〔
第2図の二次冷却工程(ト)〕。油油圧シリンダ0がO
FFになって加圧が終了したのち、冷却媒体の流れが停
止し、型開きが行なわれ、油圧シリンダ20によって圧
縮用入駒18人が押上げられ、キャビティ1から所望の
凹レンズが取出される〔第2図の離型工程(イ)〕。
具体例を説明する。
直径47fi、最小厚さ3.5 rrrm、 最大厚さ
12.7聴2曲率半径250mnと30rraのPC樹
脂裂の凹レンズを、第1図に係る射出圧縮成形金型を使
用して成形したところ、レンズ面形状の軸対称性からの
ずれを0.3μrnに、レンズ面精度を0.9μmにす
ることができた。まだ、−次冷却工程(ハ)および二次
冷却工程(ト)における冷却媒体の温度を50にまで低
下させたので、金型再熱工程信)から離型工程(イ)終
了までの時間、すなわち成形サイクルを、従来に比べて
約40%短縮することができた。
12.7聴2曲率半径250mnと30rraのPC樹
脂裂の凹レンズを、第1図に係る射出圧縮成形金型を使
用して成形したところ、レンズ面形状の軸対称性からの
ずれを0.3μrnに、レンズ面精度を0.9μmにす
ることができた。まだ、−次冷却工程(ハ)および二次
冷却工程(ト)における冷却媒体の温度を50にまで低
下させたので、金型再熱工程信)から離型工程(イ)終
了までの時間、すなわち成形サイクルを、従来に比べて
約40%短縮することができた。
壕だ、第1図に係る射出圧縮成形金型(ただし。
キャビティは凸レンズ成形用のキャビティ形状にしたも
の)を使用して、直径43g、最小厚さ1.0m+++
、最大厚さ14.5mm、曲率半径87rrrmと30
WanのPMMA樹脂製の凸レンズを成形したところ、
レンズ面形状の軸対称性からのずれを0.3μmに、レ
ンズ面精度を0.6μmにすることができた。この場合
も、冷却媒体の温度を50にまで低下させたので、成形
サイクルを約40%短縮することができた。凸レンズ成
形の場合には、凹レンズの場合と異なり、前記ウェルド
ラインが発生することはないので、金型予熱工程(イ)
2射出工程(ロ)における金型温度は樹脂の熱変形温度
以下でよい。この点を除けば、凸レンズの成形過程は、
前記した凹レンズの成形過程と同様の金型温度パターン
に従って加熱・冷却を行なえばよい。
の)を使用して、直径43g、最小厚さ1.0m+++
、最大厚さ14.5mm、曲率半径87rrrmと30
WanのPMMA樹脂製の凸レンズを成形したところ、
レンズ面形状の軸対称性からのずれを0.3μmに、レ
ンズ面精度を0.6μmにすることができた。この場合
も、冷却媒体の温度を50にまで低下させたので、成形
サイクルを約40%短縮することができた。凸レンズ成
形の場合には、凹レンズの場合と異なり、前記ウェルド
ラインが発生することはないので、金型予熱工程(イ)
2射出工程(ロ)における金型温度は樹脂の熱変形温度
以下でよい。この点を除けば、凸レンズの成形過程は、
前記した凹レンズの成形過程と同様の金型温度パターン
に従って加熱・冷却を行なえばよい。
以上説明した実施例によれば、冷却速度を速めても、キ
ャビティ1内のレンズ面40側の樹脂温度とレンズ面4
1側の樹脂温度とを同一化できるとともに、該キャビテ
ィ1内の樹脂温度分布が軸対称になり、キャビティ1内
のレンズ面40側の樹脂とレンズ面41側の樹脂との成
形収縮を同一化することができるととも如、該キャビテ
ィ1のすべての断面の成形収縮が軸対称的に同一化して
、キャビティ1にきわめて忠実な相似収縮が実現するの
で、レンズ径が大きい場合でも、レンズ面形状の軸対称
性が優れ、且つレンズ面精度が優れたプラスチックレン
ズ(凹レンズおよび凸レンズ)を5短縮した成形サイク
ルで成形することができるという効果がある。
ャビティ1内のレンズ面40側の樹脂温度とレンズ面4
1側の樹脂温度とを同一化できるとともに、該キャビテ
ィ1内の樹脂温度分布が軸対称になり、キャビティ1内
のレンズ面40側の樹脂とレンズ面41側の樹脂との成
形収縮を同一化することができるととも如、該キャビテ
ィ1のすべての断面の成形収縮が軸対称的に同一化して
、キャビティ1にきわめて忠実な相似収縮が実現するの
で、レンズ径が大きい場合でも、レンズ面形状の軸対称
性が優れ、且つレンズ面精度が優れたプラスチックレン
ズ(凹レンズおよび凸レンズ)を5短縮した成形サイク
ルで成形することができるという効果がある。
なお、本実施例においては、固定型37Aにも、可動型
38Aにも入駒(固定型入駒12.圧縮用入駒18A)
とブツシュ(固定型ブツシュ46゜可動型ブツソユ19
)とを設けるようにしたが、固定型には入駒、プツンユ
を設けなくてもよい。
38Aにも入駒(固定型入駒12.圧縮用入駒18A)
とブツシュ(固定型ブツシュ46゜可動型ブツソユ19
)とを設けるようにしたが、固定型には入駒、プツンユ
を設けなくてもよい。
ただし、射出圧縮成形金型が大型でキャビティが大きい
場合(すなわち熱容量が大きい場合)には、一般的に入
駒を設けた方がよい。
場合(すなわち熱容量が大きい場合)には、一般的に入
駒を設けた方がよい。
さらに、本実施例においては、冷却孔を、対をなす冷却
孔のそれぞれから対向するレンズ面までの距離が等しく
なるように穿設した。たとえば、冷却孔25からレンズ
面40までの距離と、冷却孔26からレンズ面41まで
の距離とが等しくな万ぎ るようにした。しかし、レンズ径が桁り(すなわちキャ
ビティ径が犬きぐ)、金型スペースに余裕がある場合に
は、各冷却孔からこれと対向するレンズ面までの距離が
、すべての冷却孔で等しくなるようにした方がよい。バ
ンドヒータについても同様である。このようにすれば、
さらに、レンズ面精度を向上できるとともに、成形サイ
クルを短縮することができる。
孔のそれぞれから対向するレンズ面までの距離が等しく
なるように穿設した。たとえば、冷却孔25からレンズ
面40までの距離と、冷却孔26からレンズ面41まで
の距離とが等しくな万ぎ るようにした。しかし、レンズ径が桁り(すなわちキャ
ビティ径が犬きぐ)、金型スペースに余裕がある場合に
は、各冷却孔からこれと対向するレンズ面までの距離が
、すべての冷却孔で等しくなるようにした方がよい。バ
ンドヒータについても同様である。このようにすれば、
さらに、レンズ面精度を向上できるとともに、成形サイ
クルを短縮することができる。
さらにまた、本実施例においては、冷却孔25〜28を
設けるようにしたが、キャビティが小さい場合(すなわ
ち、レンズ径が小さい場合)、冷却孔の孔径が大きい場
合などKは、キャビティ中心軸la上の冷却孔(25,
26)か、らせん状の冷却孔(27,28)か何れか一
方のみを設けるだけでもよい。また、冷却孔の形状は、
前記実施例で説明したもののほか、キャビティ中心軸を
中心として、うず巻き状に、同心円状に、放射状に9周
方向等間隔に、それぞれ穿設されたものであってもよい
。
設けるようにしたが、キャビティが小さい場合(すなわ
ち、レンズ径が小さい場合)、冷却孔の孔径が大きい場
合などKは、キャビティ中心軸la上の冷却孔(25,
26)か、らせん状の冷却孔(27,28)か何れか一
方のみを設けるだけでもよい。また、冷却孔の形状は、
前記実施例で説明したもののほか、キャビティ中心軸を
中心として、うず巻き状に、同心円状に、放射状に9周
方向等間隔に、それぞれ穿設されたものであってもよい
。
また、本実施例においては、断熱層32〜35を設ける
ようにしたが、これら断熱層32〜35はなくてもよい
。しかし設けた方が、前述したように、固定型入駒12
.圧縮用入駒18A、固定型ブツシュ46.可動型ブツ
シュ19からの熱漏洩を減じ、金型温度を短時間で移行
できるので、成形サイクルをさらに短縮できるという利
点がある。断熱層の材質はステンレス鋼に限るものでは
なく、セラミック系複合材、熱硬化性樹脂積層板。
ようにしたが、これら断熱層32〜35はなくてもよい
。しかし設けた方が、前述したように、固定型入駒12
.圧縮用入駒18A、固定型ブツシュ46.可動型ブツ
シュ19からの熱漏洩を減じ、金型温度を短時間で移行
できるので、成形サイクルをさらに短縮できるという利
点がある。断熱層の材質はステンレス鋼に限るものでは
なく、セラミック系複合材、熱硬化性樹脂積層板。
アスベストとセメメトとの複合材などでもよく、また空
間自身を断熱層としてもよい。
間自身を断熱層としてもよい。
次に、本発明の他の実施例について説明する。
前記実施例においては、加熱手段としてバンドヒータ2
9〜31.45を使用したが、この種の加熱ヒータに限
るものではなく、入駒の、キャビティ中心軸1a上に穿
設され、あるいは該入駒もしくは可動型ブツシュ19.
固定型ブツシュ46に、キャビティ中心軸1aを中心と
して、キャビティ側面8と同心円のらせん状、うず巻き
状、同心円状、放射状もしくは周方向等間隔に穿設され
、その中へ加熱媒体を流すことができる加熱孔にしても
よい。また、この加熱孔は、前記冷却孔と共用にして、
絞孔へ冷却媒体、加熱媒体を適宜流すようにしてもよい
。
9〜31.45を使用したが、この種の加熱ヒータに限
るものではなく、入駒の、キャビティ中心軸1a上に穿
設され、あるいは該入駒もしくは可動型ブツシュ19.
固定型ブツシュ46に、キャビティ中心軸1aを中心と
して、キャビティ側面8と同心円のらせん状、うず巻き
状、同心円状、放射状もしくは周方向等間隔に穿設され
、その中へ加熱媒体を流すことができる加熱孔にしても
よい。また、この加熱孔は、前記冷却孔と共用にして、
絞孔へ冷却媒体、加熱媒体を適宜流すようにしてもよい
。
前記した各実施例は、レンズ成形について説明したもの
であるが、本発明の射出圧縮成形金型は、ディスク、歯
車、ローラなどの軸対称部品を高精度に成形する洗も適
用しうることは云うまでもない。
であるが、本発明の射出圧縮成形金型は、ディスク、歯
車、ローラなどの軸対称部品を高精度に成形する洗も適
用しうることは云うまでもない。
以上詳細に説明したように本発明によれば、軸対称部品
、たとえばレンズで、そのレンズ径が大きい場合でも、
レンズ面形状の軸対称性が優れ、且つレンズ面精度が優
れたプラスチックレンズを、短縮した成形サイクルで成
形することができる射出圧縮成形金型を提供することが
できる。
、たとえばレンズで、そのレンズ径が大きい場合でも、
レンズ面形状の軸対称性が優れ、且つレンズ面精度が優
れたプラスチックレンズを、短縮した成形サイクルで成
形することができる射出圧縮成形金型を提供することが
できる。
第1図は、本発明の一実施例に係る射出圧縮成形金型を
示す部分断面正面図、第2図は、第1図に係る射出圧縮
成形金型による成形過程におr金型温度パターン図、第
3図は、従来の射出E成形金型を示す平面図(部分的に
固定型を切ンた図)、第4図は、第3図のD−D’矢矢
視断簡第56図は、第3図に係る射出圧縮成形金」よっ
て成形した凹レンズのレンズ面形状を示さのであシ、第
5図は、冷却速度を遅くして成升だ場合の要部断面模式
図、第6図は、冷却速用速くして成形した場合の要部断
面模式図であ21・・・キャビティ、1a・・・キャビ
ティ中心軸、εキャビティ側面、11・・・固定型枠、
12・・・回外入駒、15・・・可動型枠、18A・・
・圧縮用入駒、19・・・可動型ブツシュ、20・・・
油圧シリンダ、25.26,27,28・・・冷却孔、
29.3031・・・バンドヒータ、32,33,34
.35断熱層、37A・・・固定型、38A・・・可動
型、441・・・レンズ面、43.44・・・クリアラ
ンス、45・・・バンドヒータ、46・・・固定型フッ
シュ。
示す部分断面正面図、第2図は、第1図に係る射出圧縮
成形金型による成形過程におr金型温度パターン図、第
3図は、従来の射出E成形金型を示す平面図(部分的に
固定型を切ンた図)、第4図は、第3図のD−D’矢矢
視断簡第56図は、第3図に係る射出圧縮成形金」よっ
て成形した凹レンズのレンズ面形状を示さのであシ、第
5図は、冷却速度を遅くして成升だ場合の要部断面模式
図、第6図は、冷却速用速くして成形した場合の要部断
面模式図であ21・・・キャビティ、1a・・・キャビ
ティ中心軸、εキャビティ側面、11・・・固定型枠、
12・・・回外入駒、15・・・可動型枠、18A・・
・圧縮用入駒、19・・・可動型ブツシュ、20・・・
油圧シリンダ、25.26,27,28・・・冷却孔、
29.3031・・・バンドヒータ、32,33,34
.35断熱層、37A・・・固定型、38A・・・可動
型、441・・・レンズ面、43.44・・・クリアラ
ンス、45・・・バンドヒータ、46・・・固定型フッ
シュ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、互いに対向して配設され、少なくとも一方の型枠内
にブッシュを介してもしくは介することなく入駒を設け
、圧縮用入駒となる入駒を、円筒状のクリアランスを設
けた摺動部で摺動自在に支持するようにした固定型およ
び可動型と、前記圧縮用入駒のキャビティ面、このキャ
ビティ面と対向する型もしくは前記入駒のキャビティ面
、前記圧縮用入駒が摺動するキャビティ側面によって形
成され、その中へ樹脂を充填することができる軸対称形
状のキャビティと、前記圧縮用入駒を押圧する油圧シリ
ンダと、前記固定型および可動型を加熱、冷却すること
ができる手段とを有する射出圧縮成形金型において、圧
縮用入駒を支持する摺動部の円筒状のクリアランスと共
軸、同一半径、同一寸法のクリアランスを、前記圧縮用
入駒と対向する型もしくは入駒に設け、冷却手段を、前
記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、あ
るいは前記圧縮用入駒、入駒もしくはブッシュにキャビ
ティ側面と同心円状、同心円のらせん状もしくはキャビ
ティ中心軸を中心として放射状、うず巻き状、周方向に
等間隔に、対をなすそれぞれから対向する各キャビティ
面までの最短距離が等しくなるようにして穿設され、そ
の中へ冷却媒体を流すことができる複数対の冷却孔にし
、加熱手段を、前記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビテ
ィ中心軸上に、あるいは前記圧縮用入駒、入駒もしくは
ブッシュに前記キャビティ側面と同心円状、同心円のら
せん状もしくはキャビティ中心軸を中心として放射状、
うず巻き状、周方向に等間隔に、対をなすそれぞれから
対向する各キャビティ面までの最短距離が等しくなるよ
うにして穿設され、その中へ加熱媒体を流すことができ
る複数対の加熱孔にしたことを特徴とする射出圧縮成形
金型。 2、ブッシュを介在させたものでは、該ブッシュと型枠
との間に、ブッシュを介在させないものでは、圧縮用入
駒もしくは入駒と型枠との間に、キャビティ側面と同心
円の断熱層を設けたものである特許請求の範囲第1項記
載の射出圧縮成形金型。 3、冷却孔と加熱孔とを共用にしたものである特許請求
の範囲第1項記載の射出圧縮成形金型。 4、互いに対向して配設され、少なくとも一方の型枠内
にブッシュを介してもしくは介することなく入駒を設け
、圧縮用入駒となる入駒を、円筒状のクリアランスを設
けた摺動部で摺動自在に支持するようにした固定型およ
び可動型と、前記圧縮用入駒のキャビティ面、このキャ
ビティ面と対向する型もしくは前記入駒のキャビティ面
、前記圧縮用入駒が摺動するキャビティ側面によって形
成され、その中へ樹脂を充填することができる軸対称形
状のキャビティと、前記圧縮用入駒を押圧する油圧シリ
ンダと、前記固定型および可動型を加熱、冷却すること
ができる手段とを有する射出圧縮成形金型において、圧
縮用入駒を支持する摺動部の円筒状のクリアランスと共
軸、同一半径、同一寸法のクリアランスを、前記圧縮用
入駒と対向する型もしくは入駒に設け、冷却手段を、前
記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビティ中心軸上に、あ
るいは前記圧縮用入駒、入駒もしくはブッシュにキャビ
ティ側面と同心円状、同心円のらせん状もしくはキャビ
ティ中心軸を中心として放射状、うず巻き状、周方向に
等間隔に、対をなすそれぞれから対向する各キャビティ
面までの最短距離が等しくなるようにして穿設され、そ
の中へ冷却媒体を流すことができる複数対の冷却孔にし
、加熱手段を、前記圧縮用入駒もしくは入駒のキャビテ
ィ中心軸上に、あるいは前記圧縮用入駒、入駒もしくは
ブッシュに前記キャビティ側面と同心円状、同心円のら
せん状もしくはキャビティ中心軸を中心として放射状、
うず巻き状、周方向に等間隔に、対をなすそれぞれから
対向する各キャビティ面までの最短距離が等しくなるよ
うに配設された複数対の加熱ヒータにしたことを特徴と
する射出圧縮成形金型。 5、ブッシュを介在させたものでは、該ブッシュと型枠
との間に、ブッシュを介在させないものでは、圧縮用入
駒もしくは入駒と型枠との間に、キャビティ側面と同心
円の断熱層を設けたものである特許請求の範囲第4項記
載の射出圧縮成形金型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19946785A JPS6260622A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 射出圧縮成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19946785A JPS6260622A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 射出圧縮成形金型 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6260622A true JPS6260622A (ja) | 1987-03-17 |
Family
ID=16408287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19946785A Pending JPS6260622A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 射出圧縮成形金型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6260622A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0215321U (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-31 | ||
JPH0339530U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-16 | ||
JPH04197615A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形装置 |
WO1998041379A1 (fr) * | 1996-02-29 | 1998-09-24 | Hoya Corporation | Procede de moulage par injection de lentilles plastiques |
US6156242A (en) * | 1996-02-29 | 2000-12-05 | Hoya Corporation | Method of injection molding plastic lens |
USRE38617E1 (en) * | 1997-03-18 | 2004-10-12 | Hoya Corporation | Method of injection molding plastic lens |
JP2007260916A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Konica Minolta Opto Inc | 光学レンズ射出成形用金型 |
JP2017124526A (ja) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 株式会社エンプラス | 射出成形金型及び射出成形金型の制御方法 |
-
1985
- 1985-09-11 JP JP19946785A patent/JPS6260622A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0215321U (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-31 | ||
JPH0540984Y2 (ja) * | 1988-07-15 | 1993-10-18 | ||
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JP2007260916A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Konica Minolta Opto Inc | 光学レンズ射出成形用金型 |
JP2017124526A (ja) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 株式会社エンプラス | 射出成形金型及び射出成形金型の制御方法 |
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