KR101435093B1

KR101435093B1 - 사출 성형 장치 및 장척 성형품의 제조 방법

Info

Publication number: KR101435093B1
Application number: KR1020110102244A
Authority: KR
Inventors: 히로시 마에다
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2014-08-27
Also published as: JP4793514B1; KR20120108903A; CN102689404B; CN102689404A; JP2012201029A; US8691125B2; US20120242006A1

Abstract

본 발명은 정밀도가 필요한 면에서 싱크 마크를 억제하는 것을 과제로 한다.
이를 위해, 제 1 금형과 제 2 금형을 클램프함으로써 장척으로 형성되고, 당해 길이방향에 직교하는 단면에 있어서 형 개방 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면의 치수 B의 비가 1이 되는 부분이 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하는 캐비티와, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 큰 범위의 온도를, 상기 한쌍의 제 2 면의 온도보다 상기 한쌍의 제 1 면의 온도가 높아지도록 조정하는 제 1 온도 조정 회로를 구비한다. 이것에 의해, 제 1 면보다 제 2 면이 정밀도를 요구받는 경우에, 당해 제 2 면에서의 싱크 마크를 억제할 수 있다.

Description

사출 성형 장치 및 장척 성형품의 제조 방법{INJECTION MOLDING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING LONG MOLDED ARTICLE}

본 발명은 사출 성형 장치 및 장척(長尺) 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 적어도 1개 이상의 전사면을 가진 금형(10)과, 비전사면 중 적어도 1개 이상의 면에 설치되고, 슬라이딩 가능한 캐비티 피스(cavity piece)(11)를 구비하고, 금형(10)에, 용융 수지를 사출 충전한 후, 당해 수지의 연화 온도 미만까지 냉각하는 사이에, 캐비티 피스(11)를 수지와 이격시켜, 캐비티 피스(11)와 수지 사이에 공극(15a)을 형성하고, 소정 시간 후, 캐비티 피스(11)를 이동하여, 공극(15a)을 감소해서 공극(15b)을 형성하는 구성이 개시되어 있다.

일본국 특개2001-62870호 공보

본 발명은 길이방향으로 직교하는 단면에 있어서 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면의 치수 A와 제 1 면과 직각을 이루는 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면의 치수 B의 비가 1이 되는 부분이 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하는 장척 성형품을 성형할 경우에, 제 1 면 및 제 2 면 중 정밀도가 필요한 면에 있어서, 싱크 마크(sink mark)를 억제한다.

청구항 1의 발명은, 제 1 금형과, 상기 제 1 금형에 대하여 상대적으로 이동하는 제 2 금형과, 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형을 클램프함으로써 장척으로 형성되고, 당해 길이방향에 직교하는 단면(斷面)에서 형(型) 개방 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면의 치수 B의 비(比)가 1이 되는 부분이 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하는 캐비티와, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 큰 범위의 온도를, 상기 한쌍의 제 2 면의 온도보다 상기 한쌍의 제 1 면의 온도가 높아지도록 조정하는 제 1 온도 조정 회로와, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 작은 범위의 온도를, 상기 제 1 온도 조정 회로에 의해 온도 조정되는 상기 한쌍의 제 1 면의 온도보다 당해 범위의 상기 한쌍의 제 1 면의 온도가 낮아지도록 조정하는 제 2 온도 조정 회로를 구비하는 사출 성형 장치이다.

청구항 2의 발명은, 상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형의 상기 제 2 면이 가동 네스트(movable nest)에 의해 구성되는 청구항 1에 기재된 사출 성형 장치이다.

청구항 3의 발명은, 제 1 금형과, 상기 제 1 금형에 대하여 상대적으로 이동하는 제 2 금형과, 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형을 클램프함으로써 장척으로 형성되고, 당해 길이방향에 직교하는 단면에서 형 개방 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면의 치수 B의 비가 1이 되는 부분이 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하는 캐비티와, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 작은 범위의 온도를, 상기 한쌍의 제 1 면의 온도보다 상기 한쌍의 제 2 면의 온도가 높아지도록 조정하는 제 1 온도 조정 회로와, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 큰 범위의 온도를, 상기 제 1 온도 조정 회로에 의해 온도 조정되는 상기 한쌍의 제 2 면의 온도보다 당해 범위의 상기 한쌍의 제 2 면의 온도가 낮아지도록 조정하는 제 2 온도 조정 회로를 구비하는 사출 성형 장치이다.

청구항 4의 발명은, 상기 한쌍의 제 1 면 중 한쪽이 가동 네스트에 의해 구성되는 청구항 3에 기재된 사출 성형 장치이다.

청구항 5의 발명은, 상기 제 1 온도 조정 회로는, 상기 한쌍의 제 1 면의 온도를 조정하는 제 1 면 회로와, 상기 한쌍의 제 2 면의 온도를 조정하는 제 2 면 회로를 갖고, 상기 제 1 면 회로와 상기 제 2 면 회로의 사이에서 단열 구조를 갖는 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 사출 성형 장치이다.

청구항 6의 발명은, 청구항 1 또는 3에 기재된 사출 성형 장치의 상기 제 1 온도 조정 회로 및 상기 제 2 온도 조정 회로에 의해, 상기 캐비티의 온도를 조정하는 온도 조정 공정과, 상기 캐비티에 용융 수지를 사출해서, 상기 캐비티를 용융 수지로 채우는 사출 공정과, 상기 캐비티 안의 상기 용융 수지를 냉각 고화하는 고화 공정과, 상기 제 2 금형을 형 개방하는 형 개방 공정을 구비하는 장척 성형품의 제조 방법이다.

본 발명의 청구항 1의 구성에 의하면, 제 1 면보다 제 2 면이 정밀도를 요구받는 경우에 있어서, 제 2 면의 치수 B가 제 1 면의 치수 A보다 큰 범위의 온도를, 한쌍의 제 2 면의 온도보다 한쌍의 제 1 면의 온도를 높게 하지 않을 경우에 비해, 당해 제 2 면에서의 싱크 마크를 억제할 수 있다.

본 발명의 청구항 2의 구성에 의하면, 가동 네스트를 구비하지 않는 구성에 비해, 정밀도가 요구되는 제 2 면을 고정밀도로 성형할 수 있다.

본 발명의 청구항 3의 구성에 의하면, 제 2 면보다 제 1 면이 정밀도를 요구 받는 경우에 있어서, 제 2 면의 치수 B가 제 1 면의 치수 A보다 작은 범위의 온도를, 한쌍의 제 1 면의 온도보다 한쌍의 제 2 면의 온도를 높게 하지 않을 경우에 비해, 당해 제 1 면에서의 싱크 마크를 억제할 수 있다.

본 발명의 청구항 4의 구성에 의하면, 가동 네스트를 구비하지 않는 구성에 비해, 정밀도가 요구되는 제 1 면을 고정밀도로 성형할 수 있다.

본 발명의 청구항 5의 구성에 의하면, 제 1 면 회로 및 제 2 면 회로는, 한쪽이 다른쪽의 온도에 영향을 받지 않고 온도 조정을 행할 수 있다.

본 발명의 청구항 6의 구성에 의하면, 청구항 1 또는 3에 기재된 사출 성형 장치의 제 1 온도 조정 회로 및 제 2 온도 조정 회로에 의해 캐비티의 온도를 조정하는 온도 조정 공정을 구비하지 않을 경우에 비해, 정밀도가 요구되는 제 1 면 또는 제 2 면에 있어서 싱크 마크를 억제할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도 2는 캐비티의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 캐비티의 길이방향에 직교하는 직교 단면을 나타내는 단면도.
도 4는 온도 조정 회로의 구성을 나타내는 사시도.
도 5는 온도 조정 회로의 구성을 나타내는 측면도.
도 6은 가동측 금형의 프레임 네스트 및 고정측 금형의 프레임 네스트에 있어서의 온도 조정 회로의 구체적인 구성을 나타내는 단면도.
도 7은 가동측 금형의 가동 네스트 및 고정측 금형의 네스트에 있어서의 온도 조정 회로의 구체적인 구성을 나타내는 단면도.
도 8은 단열 구조를 나타내는 사시도.
도 9는 단열 구조를 나타내는 사시도.
도 10은 fθ 렌즈의 구성을 나타내는 사시도.
도 11은 비교예에 있어서 각 단면에 있어서의 싱크 마크의 발생을 나타내는 개략도.
도 12는 제 2 실시형태의 구성을 나타내는 사시도.
도 13은 제 2 실시형태에 있어서의 캐비티의 길이방향에 직교하는 직교 단면을 나타내는 단면도.
도 14는 제 3 실시형태의 구성을 나타내는 사시도.
도 15는 제 3 실시형태에 있어서의 캐비티의 길이방향에 직교하는 직교 단면을 나타내는 단면도.
도 16은 제 3 실시형태의 사출 성형 장치에 있어서의 도 14의 직교 단면 D3와 동일면 상의 단면을 나타내는 도면.

이하에, 본 발명에 따른 실시형태의 일례를 도면에 의거하여 설명한다.

(제 1 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성)

먼저, 제 1 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성을 설명한다. 도 1은 제 1 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 한편, 도 1은 지면(紙面) 우측에도 캐비티(20)를 구비하고 있지만, 도시를 생략하고 있다.

사출 성형 장치(10)는 장척 성형품의 일례로서의 fθ 렌즈(300)(도 10 참조)를 사출 성형하기 위한 장치이다. fθ 렌즈(300)는, 프린터 등의 화상 형성 장치의 노광 장치(광주사 장치)에 이용되는 것이며, 도 10에 나타내는 바와 같이, 광(L)이 입사하는 입사면(302)과, 이 입사면(302)으로부터 입사한 광(L)을 출사하는 출사면(304)을 갖고 있다.

또한, 사출 성형 장치(10)에 의해 사출 성형되는 장척 성형품은, fθ 렌즈(300)에 한하지 않고, 다른 수지 성형품이어도 된다.

사출 성형 장치(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 금형의 일례로서의 고정측 금형(50)과, 고정측 금형(50)에 대하여 상대적으로 이동하는 제 2 금형의 일례로서의 가동측 금형(30)을 구비하고 있다. 이 고정측 금형(50)과 가동측 금형(30)에 의해, 사출 성형 장치(10)에 있어서의 사출 성형 금형이 구성된다. 고정측 금형(50)과 가동측 금형(30)은, 파팅 라인(parting line) 면(18)에서 분할 가능하게 되어 있고, 고정측 금형(50)과 가동측 금형(30)을 클램프함으로써 파팅 라인 면(18)을 따라 장척으로 된 캐비티(20)가 형성된다. 또한, 가동측 금형(30)은 고정측 금형(50)에 대하여 도 1의 화살표 Y 방향으로 형 개방된다.

구체적으로는, 고정측 금형(50)은, 캐배티(20) 중, 파팅 라인 면(18)의 한쪽 부분(도 1에 있어서의 상측 부분)을 형성하고, 가동측 금형(30)은, 캐비티(20) 중, 파팅 라인 면(18)의 다른쪽 부분(도 1에 있어서의 하측 부분)을 형성하게 되어 있다.

고정측 금형(50)은, 캐비티(20)의 제 2 면(22)(도 3 참조) 중 출사면(304)으로 되는 부분을 형성하기 위한 형성면(52A)을 갖는 네스트(52)와, 네스트(52)가 수용되는 수용 공간이 형성되고 화살표 N에서 프레임 형상으로 된 프레임 네스트(54)를 구비하고 있다. 형성면(52A)은 fθ 렌즈(300)의 광학면인 출사면(304)을 형성하기 위한 전사면으로 된다.

가동측 금형(30)은, 캐비티(20)의 제 2 면(22)(도 3 참조) 중 입사면(302)으로 되는 부분을 형성하기 위한 형성면(32A)을 갖는 가동 네스트(32)와, 가동 네스트(32)가 수용되는 수용 공간이 형성되고 화살표 M에서 프레임 형상으로 된 프레임 네스트(34)를 구비하고 있다. 형성면(32A)은 fθ 렌즈(300)의 광학면인 입사면(302)을 형성하기 위한 전사면으로 된다. 가동 네스트(32)는, 고정측 금형(50)에 가압하여, 캐비티(20) 내에 충전된 수지를 압축 가능하게 구성되어 있다.

또한, 사출 성형 장치(10)는, 고정측 금형(50)에 설치되며 용융 수지가 주입되는 스프루 부시(sprue bush)(13)와, 스프루 부시(13)에 형성되며 용융 수지가 통과하는 스프루(14)와, 가동측 금형(30)에 형성되며 용융 수지가 통과하는 러너(runner)(15)와, 캐비티(20)의 입구로서의 게이트(16)를 구비하고 있다.

(사출 성형 장치(10)에 있어서의 캐비티(20)의 구성)

도 2는 캐비티(20)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 3은 캐비티(20)의 길이방향에 직교하는 직교 단면을 나타내는 단면도이다.

캐비티(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 캐비티(20)의 길이방향(도 2에 있어서의 화살표 X 방향) 중앙부와, 그 중앙부의 길이방향 외측과, 또한 그 길이방향 외측에서, 그 길이방향(도 2에 있어서의 화살표 X 방향)에 직교하는 직교 단면을 D1, D2, D3으로 취하면, 형 개방 방향(도 2에 있어서의 화살표 Y 방향)을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향(도 2에 있어서의 화살표 X 방향)을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B의 관계는, 이하와 같이 된다. 즉, 직교 단면 D1에서는, 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 치수 A > 치수 B가 되고, 직교 단면 D2에서는, 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 치수 A=치수 B가 되며, 직교 단면 D3에서는, 도 3의 (C)에 나타내는 바와 같이, 치수 A < 치수 B가 된다.

결국, 캐비티(20)는, 직교 단면에 있어서 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A와, 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B의 비가 1이 되는 부분(상기의 직교 단면 D2)이, 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하고 있다.

본 실시형태에서는, 캐비티(20)의 제 2 면(22)이, 성형되는 fθ 렌즈(300)에 있어서, 다른 면(제 1 면(21))보다 정밀도가 요구되는 광학면으로 된다. 구체적으로는, 고정측 금형(50)측의 제 2 면(22)이, fθ 렌즈(300)의 출사면(304)이 되고, 가동측 금형(30)측의 제 2 면(22)이, fθ 렌즈(300)의 입사면(302)이 된다. 또한, 상세하게는, 캐비티(20)의 제 2 면(22) 중, 캐비티(20)의 길이방향 양 단부의 평면을 이루는 부분은, 광학면은 되지 않고, 그 중앙측의 곡면을 이루는 부분이 광학면이 된다. 또한, 도 2 및 도 3에서는, fθ 렌즈(300)가 성형된 경우에 있어서의 광 조사 방향을 화살표 L로 나타내고 있다.

(사출 성형 장치(10)에 있어서의 온도 조정 회로의 구성)

도 4는 온도 조정 회로의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 5는 온도 조정 회로의 구성을 나타내는 측면도이다.

사출 성형 장치(10)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)에 설치되며, 제 2 면(22)의 치수 B가 제 1 면(21)의 치수 A보다 큰 범위의 온도를 조정하는 제 1 온도 조정 회로(100)를 구비하고 있다. 즉, 제 1 온도 조정 회로(100)는 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분(110)(도 2 참조)의 온도를 조정하는 회로이다.

구체적으로는, 제 1 온도 조정 회로(100)는, 고정측 금형(50)에 설치된 고정측 금형용 회로(150)와, 가동측 금형(30)에 설치된 가동측 금형용 회로(130)를 구비하여 구성되어 있다.

고정측 금형용 회로(150)는, 도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50)의 프레임 네스트(54)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 일단측(도 4에 있어서의 좌단측)에 있어서 각 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(151·153)와, 고정측 금형(50)의 네스트(52)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 일단측(도 4에 있어서의 좌단측)에 있어서 제 2 면(22)의 온도를 조정하는 제 2 면 회로(152)를 구비하고 있다. 한편, 「·」은 「및」의 의미이다(이하 동일).

또한, 고정측 금형용 회로(150)는, 도 4 및 도 5의 (C)에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50)의 프레임 네스트(54)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 타단측(도 4에 있어서의 우단측)에 있어서 각 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(155·157)와, 고정측 금형(50)의 네스트(52)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 타단측(도 4에 있어서의 우단측)에 있어서 제 2 면(22)의 온도를 조정하는 제 2 면 회로(154)를 구비하고 있다.

가동측 금형용 회로(130)는, 도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 가동측 금형(30)의 프레임 네스트(34)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 일단측(도 4에 있어서의 좌단측)에 있어서 각 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(131·133)와, 가동측 금형(30)의 가동 네스트(32)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 일단측(도 4에 있어서의 좌단측)에 있어서 제 2 면(22)의 온도를 조정하는 제 2 면 회로(132)를 구비하고 있다.

또한, 가동측 금형용 회로(130)는, 도 4 및 도 5의 (C)에 나타내는 바와 같이, 가동측 금형(30)의 프레임 네스트(34)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 타단측(도 4에 있어서의 우단측)에 있어서 각 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(135·137)와, 가동측 금형(30)의 가동 네스트(32)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 타단측(도 4에 있어서의 우단측)에 있어서 제 2 면(22)의 온도를 조정하는 제 2 면 회로(134)를 구비하고 있다.

또한, 사출 성형 장치(10)는, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)에 설치되며, 제 2 면(22)의 치수 B가 제 1 면(21)의 치수 A보다 작은 범위의 온도를 조정하는 제 2 온도 조정 회로(200)를 구비하고 있다. 즉, 제 2 온도 조정 회로(200)는 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분(220)(도 2 참조)의 온도를 조정하는 회로이다.

구체적으로는, 제 2 온도 조정 회로(200)는, 고정측 금형(50)에 설치된 고정측 금형용 회로(250)와, 가동측 금형(30)에 설치된 가동측 금형용 회로(230)를 구비하여 구성되어 있다.

고정측 금형용 회로(250)는, 도 4 및 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50)의 프레임 네스트(54)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 중앙측 부분(220)에 있어서 각 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(251·253)를 구비하여 구성되어 있다.

가동측 금형용 회로(230)는, 가동측 금형(30)의 프레임 네스트(34)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 중앙부에 있어서 각 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(231·233)를 구비하여 구성되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)의 고정측 금형용 회로(150)에 있어서 캐비티(20)의 한쪽측(도 4에 있어서의 안쪽, 도 5의 (A), (C)에 있어서 좌측)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(151·155)와, 제 2 온도 조정 회로(200)의 고정측 금형용 회로(250)에 있어서 캐비티(20)의 한쪽측(도 4에 있어서의 안쪽, 도 5의 (B)에 있어 좌측)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(251)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 면(21)의 근방을 통과하도록 고정측 금형(50)의 프레임 네스트(54)에 형성된 유로(80)에, 오일(82)을 흐르게 하는 것으로 구성되어 있다. 또한, 유로(80)는, 캐비티(20)의 길이방향으로 관통하는 1개의 관통 구멍(84)을 형성함과 함께, 그 관통 구멍(84)을 밀봉 부재(86)로 밀봉해서 3개로 구획하고, 구획된 각 영역에 관통 구멍(84)에 대하여 직교하는 방향으로 형성되며 관통 구멍(84)에 접속되는 2개의 접속 구멍(88)을 형성함으로써 구성되어 있다. 캐비티(20)의 제 1 면(21) 근방에는, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분(110)(도 2 참조)의 각각의 온도를 검지하는 온도 센서(89)와, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분(220)(도 2 참조)의 온도를 검지하는 온도 센서(87)가 설치되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)의 고정측 금형용 회로(150)에 있어서 캐비티(20)의 다른쪽측(도 4에 있어서의 앞쪽, 도 5의 (A), (C)에 있어서 우측)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(153·157)와, 제 2 온도 조정 회로(200)의 고정측 금형용 회로(250)에 있어서 캐비티(20)의 다른쪽측(도 4에 있어서의 앞쪽, 도 5의 (B)에 있어 우측)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(253)는, 도시는 하지 않지만, 캐비티(20)의 한쪽측(도 4에 있어서의 안쪽)의 제 1 면 회로(151·155), 제 1 면 회로(251)와 마찬가지로 형성되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)의 가동측 금형용 회로(130)에 있어서 캐비티(20)의 한쪽측(도 4에 있어서의 안쪽)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(131·135)와, 제 2 온도 조정 회로(200)의 가동측 금형용 회로(230)에 있어서 캐비티(20)의 한쪽측(도 4에 있어서의 안쪽)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(231)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 면(21)의 근방을 통과하도록 가동측 금형(30)의 프레임 네스트(34)에 형성된 유로(90)에, 오일(92)을 흐르게 하는 것으로 구성되어 있다. 또한, 유로(90)는, 캐비티(20)의 길이방향으로 관통하는 1개의 관통 구멍(94)을 형성함과 함께, 그 관통 구멍(94)을 밀봉 부재(96)로 밀봉해서 3개로 구획하고, 구획된 각 영역에 관통 구멍(94)에 대하여 직교하는 방향으로 형성되며 관통 구멍(94)에 접속되는 2개의 접속 구멍(98)을 형성함으로써 구성되어 있다. 캐비티(20)의 제 1 면(21) 근방에는, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분의 각각의 온도를 검지하는 온도 센서(99)와, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분의 온도를 검지하는 온도 센서(97)가 설치되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)의 가동측 금형용 회로(130)에 있어서 캐비티(20)의 다른쪽측(도 4에 있어서의 앞쪽)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(133·137)와, 제 2 온도 조정 회로(200)의 가동측 금형용 회로(230)에 있어서 캐비티(20)의 다른쪽측(도 4에 있어서의 앞쪽)의 제 1 면(21)의 온도를 조정하는 제 1 면 회로(233)는, 도시는 하지 않지만, 캐비티(20)의 한쪽측(도 4에 있어서의 안쪽)의 제 1 면 회로(131·135), 제 1 면 회로(231)와 마찬가지로 형성되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)의 제 2 면 회로(152·154)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50)의 네스트(52)에 형성된 유로(180)에 오일(182)을 흐르게 하는 것으로 구성되어 있다. 또한, 유로(180)는, 네스트(52)의 측벽의 각각으로부터 캐비티(20)의 길이방향을 따라 형성된 형성 구멍(184)을 형성함과 함께, 그 형성 구멍(184)을 측벽 부분에서 밀봉 부재(186)에 의해 밀봉하고, 각 형성 구멍(184)에 대하여 직교하는 방향으로 형성되며 형성 구멍(184)에 2개의 접속 구멍(188)을 접속함으로써 구성되어 있다. 캐비티(20)의 제 2 면(22) 근방에는, 캐비티(20)의 제 2 면(22)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분(110)(도 2 참조)의 각각의 온도를 검지하는 온도 센서(189)와, 캐비티(20)의 제 2 면(22)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분(220)(도 2 참조)의 온도를 검지하는 온도 센서(187)가 설치되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)의 제 2 면 회로(132·134)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 가동측 금형(30)의 가동 네스트(32)에 형성된 유로(190)에 오일(192)을 흐르게 하는 것으로 구성되어 있다. 또한, 유로(190)는, 가동 네스트(32)의 측벽의 각각으로부터 캐비티(20)의 길이방향을 따라 형성된 형성 구멍(194)을 형성함과 함께, 그 형성 구멍(194)을 측벽 부분에서 밀봉 부재(196)에 의해 밀봉하고, 각 형성 구멍(194)에 대하여 직교하는 방향으로 형성되며 형성 구멍(194)에 2개의 접속 구멍(198)을 접속함으로써 구성되어 있다. 캐비티(20)의 제 2 면(22) 근방에는, 캐비티(20)의 제 2 면(22)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분(110)(도 2 참조)의 각각의 온도를 검지하는 온도 센서(199)와, 캐비티(20)의 제 2 면(22)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분(220)(도 2 참조)의 온도를 검지하는 온도 센서(197)가 설치되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)에서는, 제 2 면 회로(152·154·132·134)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 2 면(22)의 온도보다, 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 높아지도록 온도 조정을 행한다. 이때, 온도 센서의 검지 온도가 피드백되며, 미리 정해진 설정 온도로 온도 조정이 이루어진다. 이렇게, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서, 캐비티(20)에 충전되는 용융 수지를 냉각하기 위한 냉각 온도가 관리된다. 구체적으로는, 용융 수지의 온도가, 예를 들면 250 내지 340℃로 되고, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 온도 조정은, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가, 예를 들면 130℃로 되며, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가, 예를 들면 140℃로 된다. 또한, 제 2 면(22) 및 제 1 면(21)의 온도는, 이들 온도에 한정되는 것은 아니다.

제 2 온도 조정 회로(200)에서는, 제 1 온도 조정 회로(100)의 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 제 1 면 회로(251·253·231·233)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면의 온도가 낮아지도록 온도 조정을 행한다. 이때, 온도 센서의 검지 온도가 피드백되며, 미리 정해진 설정 온도로 온도 조정이 이루어진다. 이렇게, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서, 캐비티(20)에 충전되는 용융 수지를 냉각하기 위한 냉각 온도가 관리된다. 구체적으로는, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서의 온도 조정은, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가, 예를 들면 130℃로 된다. 또한, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서의 한쌍의 제 1 면(21)의 조정 온도와, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 한쌍의 제 2 면(22)의 조정 온도는, 달라도 된다.

따라서, 각 회로의 조정 온도의 관계는, 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137) > 제 2 면 회로(152·154·132·134)이고, 또한 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137) > 제 1 면 회로(251·253·231·233)로 되어 있으면 된다.

(사출 성형 장치(10)에 있어서의 단열 구조)

도 8 및 도 9는 단열 구조를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 8에는 네스트(52) 및 가동 네스트(32)의 일부가 나타나 있다.

본 실시형태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50)의 네스트(52)의 4개의 측벽(52B)에는, 단열 구조를 구성하는 복수의 단열 홈(58)이 형성되어 있다. 단열 홈(58)은, 홈 내의 공기층에 의해, 네스트(52)에 대한 열의 출입을 억제하는 것이다.

가동측 금형(30)의 가동 네스트(32)의 4개의 측벽(32B)에는, 단열 구조를 구성하는 복수의 단열 홈(38)이 형성되어 있다. 단열 홈(38)은, 홈 내의 공기층에 의해, 가동 네스트(32)에 대한 열의 출입을 억제하는 것이다.

제 2 면 회로(152·154)는, 네스트(52)에 설치되어 있고, 도 9에 나타내는 단열 홈(58)에 둘러싸인 공간(58S) 내에 존재하고 있다. 이것에 의해, 프레임 네스트(54)에 설치되는 제 1 면 회로(151·153·155·157)는, 도 9에 나타내는 단열 홈(58)에 둘러싸인 공간(58S) 외부에 존재하고, 제 2 면 회로(152·154)와의 사이에서 단열되게 되어 있다(도 5의 (A), (C) 참조).

제 2 면 회로(132·134)는, 가동 네스트(32)에 설치되어 있고, 도 9에 나타내는 단열 홈(38)에 둘러싸인 공간(38S) 내에 존재하고 있다. 이것에 의해, 프레임 네스트(34)에 설치되는 제 1 면 회로(131·133·135·137)는, 도 9에 나타내는 단열 홈(38)에 둘러싸인 공간(38S) 외부에 존재하고, 제 2 면 회로(132·134)와의 사이에서 단열되게 되어 있다(도 5의 (A), (C) 참조).

제 2 면 회로(152·154)와 제 1 면 회로(151·153·155·157) 사이, 제 2 면 회로(132·134)와 제 1 면 회로(131·133·135·137) 사이를 단열하는 단열 구조로서는, 단열 홈(38·58)에 한하지 않고, 예를 들면, 발포재 등으로 구성된 단열재를 이용해도 되고, 다른 단열 구조를 이용해도 된다.

(사출 성형 장치(10)를 이용한 fθ 렌즈(300)의 제조 방법)

다음으로, 사출 성형 장치(10)를 이용한 fθ 렌즈(300)의 제조 방법을 설명한다.

본 제조 방법에서는, 먼저, 도 1에 나타낸 바와 같이, 사출 성형 장치(10)를 준비하고, 가동측 금형(30)을 고정측 금형(50)에 이동시켜서 클램프한다(클램핑 공정). 이것에 의해, 용융 수지가 충전되는 공간으로서의 캐비티(20)가 형성된다.

다음으로, 제 1 온도 조정 회로(100) 및 제 2 온도 조정 회로(200)에 의해, 캐비티(20)의 온도를 조정한다(온도 조정 공정). 구체적으로는, 제 1 온도 조정 회로(100)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분)(110)(도 2 참조)에 있어서, 한쌍의 제 2 면의 온도(22)보다, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 높아진다. 제 2 온도 조정 회로(200)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분)(220)(도 2 참조)에 있어서, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(110)에 있어서의 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 낮아진다.

다음으로, 사출 성형 장치(10)의 수지 주입 노즐(12)로부터 용융된 용융 수지가, 고정측 금형(50)에 설치된 스프루 부시(13)에 주입된다. 스프루 부시(13)에 주입된 용융 수지는, 스프루(14), 러너(15) 및 게이트(16)를 통해, 캐비티(20)에 사출되고, 캐비티(20)가 용융 수지로 채워진다(사출 공정).

다음으로, 가동측 금형(30)의 가동 네스트(32)를 고정측 금형(50)측으로 가압하여, 캐비티(20) 내에 충전된 수지를 압축한다(압축 공정). 또한, 이 압축 공정은, 행하지 않아도 된다.

다음으로, 캐비티(20) 안의 용융 수지를 냉각 고화한다(고화 공정). 용융 수지를 냉각 고화시킴으로써, fθ 렌즈(300)의 출사면(304)을 형성하기 위한 전사면으로서의 형성면(52A), 및 fθ 렌즈(300)의 입사면(302)을 형성하기 위한 전사면으로서의 형성면(32A)이 수지에 전사된다.

그리고, 가동측 금형(30)을 고정측 금형(50)에 대하여 형 개방하고, fθ 렌즈(300)가 제조된다(형 개방 공정).

여기서, 도 11에는, 캐비티(20)의 제 1 면(21) 및 제 2 면(22)의 온도를 균일하게 했을 경우에 형성된 fθ 렌즈(300)에 있어서의 직교 단면 D1, D3(도 2 참조)을 나타낸 것이다.

도 11의 (A)에 나타내는 바와 같이, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(220)(도 2 참조)에서는, 입사면(302)·출사면(304)의 냉각 고화가, 제 1 면(21)에 대응하는 면(321)보다 앞서 진행하므로, 입사면(302)·출사면(304)의 스킨층이, 면(321)보다 앞서 형성된다. 이것에 의해, 냉각 고화시에 생기는 성형품의 수축에 의해, 정밀도가 불필요한 면(321)에서 싱크 마크가 발생한다.

한편, 도 11의 (B)에 나타내는 바와 같이, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(110)(도 2 참조)에서는, 제 1 면(21)에 대응하는 면(321)의 냉각 고화가, 입사면(302)·출사면(304)보다 앞서 진행하므로, 면(321)의 스킨층이, 입사면(302)·출사면(304)보다 앞서 형성된다. 이것에 의해, 냉각 고화시에 생기는 성형품의 수축에 의해, 정밀도가 필요한 입사면(302)·출사면(304)에서 싱크 마크가 발생한다.

또한, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(220)(도 2 참조)에 있어서의 제 1 면(21)은, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(110)에 있어서의 제 1 면(21)보다 길어서, 냉각 속도의 차이가 생겨, 형성된 fθ 렌즈(300)에 내부 응력이 발생한다.

이에 대하여, 본 실시형태에서는, 제 1 온도 조정 회로(100)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분)(110)(도 2 참조)에 있어서, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도보다, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 높아진다. 이에 따라, 도 11의 (B)에 나타내는 경우에 비해, 면(321)의 고화 속도에 대한 입사면(302)·출사면(304)의 고화 속도가 빨라진다. 이것에 의해, 냉각 고화시에 생기는 성형품의 수축에 의해, 정밀도가 필요한 입사면(302)·출사면(304)에서 발생하는 싱크 마크가 억제된다.

또한, 본 실시형태에서는, 제 2 온도 조정 회로(200)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분)(220)(도 2 참조)에 있어서, 항쌍의 제 1 면의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(110)에 있어서의 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 낮아진다.

한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분)(220)(도 2 참조)에 있어서의 제 1 면(21)에 대응하는 면(321)과, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면의 치수 B로 되는 부분(110)에 있어서의 제 1 면(21)에 대응하는 면(321) 사이에서, 냉각 속도의 차이가 작아지므로, 형성된 fθ 렌즈(300)에 발생하는 내부 응력이 저감된다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 도 12는, 제 2 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부분에 대해서는, 동일 부호를 붙이고, 설명을 적절히 생략한다.

제 2 실시형태에 따른 캐비티(20)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 캐비티(20)의 길이방향(도 12에 있어서의 화살표 X 방향) 중앙부와, 그 중앙부의 길이방향 외측과, 그 길이방향의 더 외측에서, 그 길이방향(도 12에 있어서의 화살표 X 방향)에 직교하는 직교 단면 D3, D2, D1로 취하면, 형 개방 방향(도 12에 있어서의 화살표 Y 방향)을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향(도 12에 있어서의 화살표 X 방향)을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B의 관계는, 이하와 같이 된다. 즉, 직교 단면 D3에서는, 도 13의 (A)에 나타내는 바와 같이, 치수 A < 치수 B로 되며, 직교 단면 D2에서는, 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 치수 A = 치수 B로 되고, 직교 단면 D1에서는, 도 13의 (C)에 나타내는 바와 같이, 치수 A > 치수 B로 된다.

결국, 캐비티(20)는, 직교 단면에 있어서 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A와, 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B의 비가 1이 되는 부분(상기의 직교 단면 D2)이, 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하고 있다.

본 실시형태에서는, 캐비티(20)의 제 2 면(22)이, 성형되는 장척 성형품에 있어서, 다른 면(제 1 면(21))보다 정밀도가 요구되는 면(광학면 등)으로 된다.

제 2 실시형태에 따른 사출 성형 장치(10B)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)에 설치되며, 제 2 면(22)의 치수 B가 제 1 면(21)의 치수 A보다 큰 범위의 온도를 조정하는 제 1 온도 조정 회로(100)를 구비하고 있다. 즉, 제 1 온도 조정 회로(100)는, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙 부분의 온도를 조정하는 회로이다.

고정측 금형용 회로(150)는, 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 면 회로(251, 253)와, 고정측 금형(50)의 네스트(52)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 중앙부에 있어서 제 2 면(22)의 온도를 조정하는 제 2 면 회로(256)를 구비하고 있다.

가동측 금형용 회로(130)는, 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 면 회로(231, 233)와, 가동측 금형(30)의 가동 네스트(32)에 설치되며 캐비티(20)의 길이방향 중앙부에 있어서 제 2 면(22)의 온도를 조정하는 제 2 면 회로(236)를 구비하고 있다.

제 2 면 회로(256) 및 제 2 면 회로(236)는, 각각, 제 1 실시형태에 있어서의 제 2 면 회로(154) 및 제 2 면 회로(134)와 마찬가지로 구성되어 있다.

또한, 사출 성형 장치(10B)는, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)에 설치되고, 제 2 면(22)의 치수 B가 제 1 면(21)의 치수 A보다 작은 범위의 온도를 조정하는 제 2 온도 조정 회로(200)를 구비하고 있다. 즉, 제 2 온도 조정 회로(200)는, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분의 온도를 조정하는 회로이다.

고정측 금형용 회로(250)는, 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 면 회로(151·153·155·157)를 구비하고 있다. 가동측 금형용 회로(230)는, 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 면 회로(131·133·135·137)를 구비하고 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)에서는, 제 2 면 회로(236·256)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 2 면(22)의 온도보다, 제 1 면 회로(251·253·233·235)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 높아지도록 온도 조정을 행한다. 이렇게, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서, 캐비티(20)에 충전되는 용융 수지를 냉각하기 위한 냉각 온도가 관리된다. 구체적으로는, 용융 수지의 온도가, 예를 들면 250 내지 340℃로 되고, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 온도 조정은, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가, 예를 들면 130℃로 되며, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가, 예를 들면 140℃로 된다. 또한, 제 2 면(22) 및 제 1 면(21)의 온도는, 이들 온도에 한정되는 것은 아니다.

제 2 온도 조정 회로(200)에서는, 제 1 면 회로(251·253·233·235)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면의 온도가 낮아지도록 온도 조정을 행한다. 이렇게, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서, 캐비티(20)에 충전되는 용융 수지를 냉각하기 위한 냉각 온도가 관리된다. 구체적으로는, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서의 온도 조정은, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가, 예를 들면 130℃로 된다. 또한, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서의 한쌍의 제 1 면(21)의 조정 온도와, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 한쌍의 제 2 면(22)의 조정 온도는, 달라도 된다.

따라서, 각 회로의 조정 온도의 관계는, 제 1 면 회로(251·253·233·235) > 제 2 면 회로(236·256)이고, 또한 제 1 면 회로(251·253·233·235) > 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137)로 되어 있으면 된다.

제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 제 2 면 회로(236·256)와 제 1 면 회로(251·253·233·235) 사이에 단열 구조를 갖는 구성으로 된다.

제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 클램핑 공정, 온도 조정 공정, 사출 공정, 압축 공정, 형 개방 공정이 이루어진다. 또한, 이 압축 공정은 행하지 않아도 된다.

제 2 실시형태에 있어서의 온도 조정 공정에서는, 제 1 온도 조정 회로(100)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 중앙측 부분)에 있어서, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도보다, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 높아진다.

이것에 의해, 제 1 면(21)과 제 2 면(22)에서 온도가 동일한 경우에 비해, 정밀도가 요구되지 않는 면(제 1 면에 대응하는 면)의 고화 속도에 대한 정밀도가 요구되는 면(제 2 면에 대응하는 면)의 고화 속도가 빨라진다. 이것에 의해, 냉각 고화시에 생기는 성형품의 수축에 의해, 정밀도가 필요한 면에서 발생하는 싱크 마크가 억제된다.

또한, 제 2 실시형태에 있어서의 온도 조정 공정에서는, 제 2 온도 조정 회로(200)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분)에 있어서, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분에 있어서의 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가 낮아진다.

한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분에 있어서의 제 1 면(21)에 대응하는 면과, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(110)에 있어서의 제 1 면(21)에 대응하는 면 사이에서, 냉각 속도의 차이가 작아지므로, 성형된 장척 성형품에 발생하는 내부 응력이 저감된다.

(제 3 실시형태)

다음으로, 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 도 14는 제 3 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부분에 대해서는, 동일 부호를 붙이고, 설명을 적절히 생략한다.

제 3 실시형태에 따른 캐비티(20)는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 캐비티(20)의 길이방향(도 14에 있어서의 화살표 X 방향) 중앙부와, 그 중앙부의 길이방향 외측과, 그 길이방향의 더 외측에서, 그 길이방향(도 14에 있어서의 화살표 X 방향)에 직교하는 직교 단면을 D3, D2, D1로 취하면, 형 개방 방향(도 14에 있어서의 화살표 Y 방향)을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향(도 14에 있어서의 화살표 X 방향)을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B의 관계는, 이하와 같이 된다. 즉, 직교 단면 D3에서는, 도 15의 (A)에 나타내는 바와 같이, 치수 A < 치수 B로 되며, 직교 단면 D2에서는, 도 15의 (B)에 나타내는 바와 같이, 치수 A = 치수 B로 되고, 직교 단면 D1에서는, 도 15의 (C)에 나타내는 바와 같이, 치수 A > 치수 B로 된다.

본 실시형태에서는, 캐비티(20)의 제 1 면(21)이, 성형되는 장척 성형품에 있어서, 다른 면(제 2 면(22))보다 정밀도가 요구되는 면(광학면 등)으로 된다.

제 3 실시형태에 따른 사출 성형 장치(10C)는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)을 걸치도록 설치되며, 파팅 라인 면(18)을 따라 캐비티(20)의 제 1 면(21)을 가압해서, 캐비티(20) 내에 충전된 수지를 압축 가능한 가동 네스트(333)를 구비하고 있다. 또한, 제 3 실시형태에서는, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)은, 각각, 가동 네스트(32) 및 네스트(52)를 갖고 있을 필요는 없고, 네트스 구조로 되어 있지 않아도 된다.

제 3 실시형태에 따른 사출 성형 장치(10C)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)에 설치되며, 제 2 면(22)의 치수 B가 제 1 면(21)의 치수 A보다 작은 범위의 온도를 조정하는 제 1 온도 조정 회로(100)를 구비하고 있다. 즉, 제 1 온도 조정 회로(100)는, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분의 온도를 조정하는 회로이다.

고정측 금형용 회로(150)는, 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 면 회로(151·153·155·157)와, 제 1 실시형태에 있어서의 제 2 면 회로(152·154)를 구비하고 있다. 가동측 금형용 회로(130)는, 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 면 회로(131·133·135·137)와, 제 1 실시형태에 있어서의 제 2 면 회로(132·134)를 구비하고 있다.

또한, 사출 성형 장치(10C)는, 고정측 금형(50) 및 가동측 금형(30)에 설치되고, 제 2 면(22)의 치수 B가 제 1 면(21)의 치수 A보다 큰 범위의 온도를 조정하는 제 2 온도 조정 회로(200)를 구비하고 있다. 즉, 제 2 온도 조정 회로(200)는, 캐비티(20)에 있어서 직교 단면 D2보다 길이방향 중앙 부분의 온도를 조정하는 회로이다.

고정측 금형용 회로(250)는, 제 2 실시형태에 있어서의 제 2 면 회로(256)를 구비하고 있다. 가동측 금형용 회로(230)는, 제 2 실시형태에 있어서의 제 2 면 회로(236)를 구비하여 구성되어 있다.

제 1 온도 조정 회로(100)에서는, 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 제 2 면 회로(152·154·132·134)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가 높아지도록 온도 조정을 행한다. 이렇게, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서, 캐비티(20)에 충전되는 용융 수지를 냉각하기 위한 냉각 온도가 관리된다. 구체적으로는, 용융 수지의 온도가, 예를 들면 250 내지 340℃로 되고, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 온도 조정은, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가, 예를 들면 140℃로 되며, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도가, 예를 들면 130℃로 된다. 또한, 제 2 면(22) 및 제 1 면(21)의 온도는, 이들 온도에 한정되는 것은 아니다.

제 2 온도 조정 회로(200)에서는, 제 2 면 회로(152·154·132·134)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 2 면(22)의 온도보다, 제 2 면 회로(256·236)에 의해 온도 조정되는 한쌍의 제 2 면의 온도가 낮아지도록 온도 조정을 행한다. 이렇게, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서, 캐비티(20)에 충전되는 용융 수지를 냉각하기 위한 냉각 온도가 관리된다. 구체적으로는, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서의 온도 조정은, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가, 예를 들면 130℃로 된다. 또한, 제 2 온도 조정 회로(200)에 있어서의 한쌍의 제 2 면(22)의 조정 온도와, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 한쌍의 제 1 면(21)의 조정 온도는, 달라져 있어도 된다.

따라서, 각 회로의 조정 온도의 관계는, 제 2 면 회로(152·154·132·134) > 제 1 면 회로(151·153·155·157·131·133·135·137)이고, 또한 제 2 면 회로(152·154·132·134) > 제 2 면 회로(236·256)로 되어 있으면 된다.

제 3 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 온도 조정 회로(100)에 있어서의 제 2 면 회로(236·256)와 제 1 면 회로(251·253·233·235) 사이에 단열 구조를 갖는 구성으로 된다.

제 3 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 클램핑 공정, 온도 조정 공정, 사출 공정, 압축 공정, 형 개방 공정이 이루어진다. 또한, 이 압축 공정은 행하지 않아도 된다.

제 3 실시형태에 있어서의 온도 조정 공정에서는, 제 1 온도 조정 회로(100)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 외측 부분)에 있어서, 한쌍의 제 1 면(21)의 온도보다, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가 높아진다.

이것에 의해, 제 1 면(21)과 제 2 면(22)에서 온도가 동일한 경우에 비해, 정밀도가 요구되지 않는 면(제 2 면에 대응하는 면)의 고화 속도에 대한 정밀도가 요구되는 면(제 1 면에 대응하는 면)의 고화 속도가 빨라진다. 이것에 의해, 냉각 고화시에 생기는 성형품의 수축에 의해, 정밀도가 필요한 면에서 발생하는 싱크 마크가 억제된다.

또한, 제 3 실시형태에 있어서의 온도 조정 공정에서는, 제 2 온도 조정 회로(200)에 의해, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(직교 단면 D2보다 길이방향 중앙측 부분)에 있어서, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분에 있어서의 한쌍의 제 2 면(22)의 온도보다, 한쌍의 제 2 면(22)의 온도가 낮아진다.

한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A < 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분에 있어서의 제 2 면(22)에 대응하는 면과, 한쌍의 제 1 면(21)의 치수 A > 한쌍의 제 2 면(22)의 치수 B로 되는 부분(110)에 있어서의 제 2 면(22)에 대응하는 면 사이에서, 냉각 속도의 차이가 작아지므로, 성형된 장척 성형품에 발생하는 내부 응력이 저감된다.

본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형, 변경, 개량이 가능하다. 예를 들면, 상기에 나타낸 변형예는, 복수를 조합시켜서 적절히 구성해도 된다.

10, 10B, 10C : 사출 성형 장치
20 : 캐비티
21 : 제 1 면
22 : 제 2 면
30 : 가동측 금형(제 2 금형의 일례)
32 : 가동 네스트
38 : 단열 홈(단열 구조의 일례)
50 : 고정측 금형(제 1 금형의 일례)
58 : 단열 홈(단열 구조의 일례)
100 : 제 1 온도 조정 회로
131·133·135·137 : 제 1 면 회로
132·134 : 제 2 면 회로
151·153·155·157 : 제 1 면 회로
152·154 : 제 2 면 회로
200 : 제 2 온도 조정 회로

Claims

제 1 금형과,
상기 제 1 금형에 대하여 상대적으로 이동하는 제 2 금형과,
상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형을 클램프함으로써 장척(長尺)으로 형성되고, 당해 길이방향에 직교하는 단면(斷面)에서 형(型) 개방 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면의 치수 B의 비(比)가 1이 되는 부분이 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하는 캐비티와,
상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 큰 범위의 온도를, 상기 한쌍의 제 2 면의 온도보다 상기 한쌍의 제 1 면의 온도가 높아지도록 조정하는 제 1 온도 조정 회로와,
상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 작은 범위의 온도를, 상기 제 1 온도 조정 회로에 의해 온도 조정되는 상기 한쌍의 제 1 면의 온도보다 당해 범위의 상기 한쌍의 제 1 면의 온도가 낮아지도록 조정하는 제 2 온도 조정 회로를 구비하는 사출 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형의 상기 제 2 면이 가동 네스트(movable nest)에 의해 구성되는 사출 성형 장치.
제 1 금형과,
상기 제 1 금형에 대하여 상대적으로 이동하는 제 2 금형과,
상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형을 클램프함으로써 장척으로 형성되고, 당해 길이방향에 직교하는 단면에서 형 개방 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 1 면의 치수 A와, 형 개방 방향과 직각 방향을 따른 서로 대향하는 한쌍의 제 2 면의 치수 B의 비가 1이 되는 부분이 길이방향 중간부에 생기도록 당해 치수 A와 당해 치수 B의 비가 연속적으로 변화하는 부분을 포함하는 캐비티와,
상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 작은 범위의 온도를, 상기 한쌍의 제 1 면의 온도보다 상기 한쌍의 제 2 면의 온도가 높아지도록 조정하는 제 1 온도 조정 회로와,
상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형에 설치되고, 상기 제 2 면의 치수 B가 상기 제 1 면의 치수 A보다 큰 범위의 온도를, 상기 제 1 온도 조정 회로에 의해 온도 조정되는 상기 한쌍의 제 2 면의 온도보다 당해 범위의 상기 한쌍의 제 2 면의 온도가 낮아지도록 조정하는 제 2 온도 조정 회로를 구비하는 사출 성형 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 한쌍의 제 1 면 중 한쪽이 가동 네스트에 의해 구성되는 사출 성형 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 온도 조정 회로는, 상기 한쌍의 제 1 면의 온도를 조정하는 제 1 면 회로와, 상기 한쌍의 제 2 면의 온도를 조정하는 제 2 면 회로를 갖고,
상기 제 1 면 회로와 상기 제 2 면 회로의 사이에서 단열 구조를 갖는 사출 성형 장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 사출 성형 장치의 상기 제 1 온도 조정 회로 및 상기 제 2 온도 조정 회로에 의해, 상기 캐비티의 온도를 조정하는 온도 조정 공정과,
상기 캐비티에 용융 수지를 사출해서, 상기 캐비티를 용융 수지로 채우는 사출 공정과,
상기 캐비티 안의 상기 용융 수지를 냉각 고화하는 고화 공정과,
상기 제 2 금형을 형 개방하는 형 개방 공정을 구비하는 장척 성형품의 제조 방법.