KR20060048245A - Forming method of thick leading light plate and forming die - Google Patents
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Abstract
짧은 성형사이클에서 고품질의 두꺼운 도광판을 성형할 수 있는 성형방법을 제공한다.Provided is a molding method capable of forming a high quality thick light guide plate in a short molding cycle.
고정 측 금형의 캐비티측 네스트(4)에 설치되어 있는 스탬퍼(8)와, 가동 측 금형의 코어 측 네스트(23)와, 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)에 의해 구성되는 부여공간(K)에 소정량의 용융 수지를 충전한다. 그리고 밸브 게이트를 폐쇄하여 코어 측 네스트(23)에 의해 압축한다. 압축함으로써 전사성이 향상되고, 또 성형사이클이 단축된다. 압축할 때, 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)의 온도를 캐비티측 네스트(4)와 코어 측 네스트(23)의 온도보다도 높게 한다. 이것에 의해 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)의 냉각속도가 완만하게 되고, 압축효과가 상승되며, 판 처짐의 발생이 억제된다.A grant space constituted by a stamper 8 provided in the cavity side nest 4 of the stationary side mold, the core side nest 23 of the movable side mold, and the peripheral side wall side nests 30 and 30 ( K) is filled with a predetermined amount of molten resin. Then, the valve gate is closed and compressed by the core side nest 23. The compression improves the transferability and shortens the molding cycle. When compressing, the temperature of the circumferential side wall side nests 30 and 30 is made higher than the temperature of the cavity side nest 4 and the core side nest 23. Thereby, the cooling rate of the peripheral side wall side nests 30 and 30 becomes slow, a compression effect is raised, and generation | occurrence | production of a plate sag is suppressed.
사출공정, 압축공정, 네스트 Injection process, compression process, nest
Description
도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 두꺼운 도광판의 성형용의 금형을 연 상태에서 모식적으로 표시하는 단면도이다.1: is sectional drawing which shows typically the metal mold | die for shaping | molding of the light guide plate which concerns on embodiment of this invention in the open state.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 금형을 사용하여 성형하고 있는 상태를 표시하는 도이며, (a)는 금형을 닫아서 용융 수지를 소정량 충전한 상태를 표시하는 단면도, (b)는 소정량 충전된 용융 수지를 압축한 상태로 표시하는 단면도이다.2 is a view showing a state of molding using a mold according to an embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view showing a state in which a predetermined amount of molten resin is filled by closing the mold; It is sectional drawing which displays the molten resin filled with predetermined amount in the compressed state.
도 3은, 두꺼운 도광판을 꺼내기 위하여 금형을 연 상태로 표시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a mold in an open state to take out a thick light guide plate.
※부호의 설명※※ Explanation of code ※
1. 고정 측 금형 4. 캐비티측 네스트1. Fixed
8. 스탬퍼 10. 밸브 게이트8.
13. 밸브 봉 18. 핫 러너13.
20. 가동 측 금형 23. 코어 측 네스트20. Movable Side Mold 23. Core Side Nest
30. 둘레 측벽 측 네스트30. Perimeter sidewall nest
본 발명은, 액정 디스플레이의 백라이트에 사용되는 합성수지제의 도광판의 성형방법 및 성형용 금형에 관한 것으로, 한정하는 것은 아니나 예컨대 두께가 6mm 이상의 대형의 두꺼운 도광판의 성형에 적합한 성형방법 및 성형용 금형에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding method and a mold for molding a light guide plate made of a synthetic resin used for a backlight of a liquid crystal display, but is not limited thereto, and is suitable for molding and molding die suitable for molding a large light guide plate having a thickness of 6 mm or more. It is about.
컴퓨터, 액정TV 등의 액정 디스플레이장치는 액정 디스플레이와 도광판으로 구성되어 있다. 그리고 도광판의 측부에 광원이 배치되어 있다. 따라서, 이 광원에서 방사되는 광은, 도광판의 한 면에 형성되어 있는 광 반사 층에 의해 반사되어 출광면으로부터 나온다. 이 광에 의해 액정 디스플레이의 전면이 조명된다.Liquid crystal display devices, such as a computer and a liquid crystal television, consist of a liquid crystal display and a light guide plate. And a light source is arrange | positioned at the side part of the light guide plate. Therefore, the light emitted from this light source is reflected by the light reflection layer formed on one surface of the light guide plate and exits from the light exit surface. The front of the liquid crystal display is illuminated by this light.
이와 같은, 도광판은 아크릴판을 소정크기로 절단하고, 그리고 그 표면에 도트, 홈 모양 등의 패턴을 인쇄하여 제조되어 있다. 그러나 모니터 용도의 분야에서 음극선관에 의한 CRT로부터의 액정 디스플레이로의 전환현상이 생기고, 아크릴판 특히 두꺼운 아크릴판의 공급이 부족하며, 사출성형에 의한 도광판의 공급이 요구되고 있다.Such a light guide plate is manufactured by cutting an acryl plate into predetermined size, and printing a pattern, such as a dot and a groove shape, on the surface. However, in the field of monitor applications, there is a transition phenomenon from the CRT to the liquid crystal display by the cathode ray tube, the supply of acrylic plates, especially thick acrylic plates, is insufficient, and supply of light guide plates by injection molding is required.
사출성형법은, 종래, 주지하는 바와 같이 가열실린더와, 이 가열실린더 내에 회전방향과 축 방향에 구동이 자유롭게 설치되어 있는 스크류로 되어 있다. 따라서 수지재료를 가열실린더에 공급하는 동시에 스크류를 회전구동하면, 수지재료가 스크류에 의해 전방으로 보내지는 과정에서, 가열실린더의 외주부로부터 가해지는 열과 스크류의 회전마찰력 혹은 전단력에 의해 생기는 열에 의해 용융하고, 그리고 가열실린더의 전방의 계량실에 축적된다. 그래서, 클램핑된 금형의 부여공간으로 사출하고, 냉각고화를 기다려서 금형을 열면 성형품이 얻어진다. 그런데 도광판의 광 반사 면에는 고전사성이 요구되고, 또 용접 개소 등이 없는 고품질의 성형품이 요구된다. 광 반사 면으로 되는 패턴의 도광판으로의 전사성은 부여공간의 표면온도를 높게 하면, 용융 수지의 흐름은 좋게 되고, 전사성은 향상된다. 그러나 금형으로부터 꺼내기 위한 냉각·고화시간에 길게 되며 성형사이클이 길어진다. 그래서, 용융 수지를 사출충전할 때는 강제적으로 가열하고, 충전이 완료되고 압력을 보존할 때는 강제적으로 냉각하는 시트사이클 법이 특허문헌 1~4에 의해 제안되어 있다.The injection molding method conventionally consists of a heating cylinder and the screw which drive is freely provided in the rotation direction and the axial direction in this heating cylinder. Therefore, when the resin material is supplied to the heating cylinder and the screw is rotated, the resin material is melted by heat applied from the outer peripheral portion of the heating cylinder and heat generated by the rotational friction force or shear force of the screw in the process of being sent forward by the screw. And accumulate in the metering chamber in front of the heating cylinder. Thus, a molded article is obtained when the mold is injected into the imparting space of the clamped mold, and the mold is opened while waiting for cooling solidification. By the way, the light reflecting surface of the light guide plate is required to have high high reflectivity, and a high quality molded article having no welding point or the like is required. When the transferability to the light guide plate of the pattern used as a light reflection surface is made high, the flow temperature of a molten resin will improve and transferability will improve. However, it takes longer for cooling and solidification time to take out of the mold, and the molding cycle becomes longer. Therefore, Patent Documents 1 to 4 propose a sheet cycle method of forcibly heating a molten resin when injection filling and forcibly cooling the filling when the filling is completed and the pressure is preserved.
[특허문헌 1] 일본국 특공소 45-22020호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 45-22020
[특허문헌 2] 일본국 특개소 51-22759호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-22759
[특허문헌 3] 일본국 특개소 55-109639호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-109639
[특허문헌 4] 일본국 특개소 57-16522호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-16522
[특허문헌 5] 일본국 특개 2001-18229[Patent Document 5] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-18229
[특허문헌 6] 일본국 특개 2002-210795[Patent Document 6] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-210795
[특허문헌 7] 일본국 특개평 9-155875호 공보[Patent Document 7] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-155875
[특허문헌 8] 일본국 특개 2002-46159[Patent Document 8] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-46159
상기와 같은 히트사이클 법을 더욱 개량한 성형방법이 특허문헌 5에 의해 제안되어 있다. 즉, 틀과 입구와의 사이에 단열층을 설치하고, 그리고 네스트의 캐 비티 표면의 근방에 가열매체와 냉각매체를 유입시키는 금형이 제안되어 있다. 또, 특허문헌 6에 의해 수지공급로를 세미 핫 러너 방식으로 하고, 상기 수지통로의 일부에 가열·냉각매체 유로를 설치하며 캐비티의 표면을 교대로 가열·냉각하는 금형이 제안되어 있다.
사출성형법에 의한 도광판의 성형방법은 특허문헌 7, 8에 의해 제안되어 있다. 즉, 특허문헌 7에는 금형의 틀 표면을 구성하는 면과, 요철 상으로 거친 면으로 된 패턴표면을 갖는 금속판과의 사이에 단열층을 설치한 사출성형용의 금형이 표시되어 있다.
또, 특허문헌 8에는 용융 수지의 점도가 50~5,000Pa·sec의 범위에 있을 때, 게이트를 통과시키고, 또한 1~15㎤/sec의 범위의 사출률로 금형의 캐비티에 사출충전하는 성형방법이 표시되어 있다.In addition,
특허문헌 1~4에 의해 제안되어 있는 성형방법에 의하면, 캐비티의 표면이 가열되고, 고온일 때 충전되므로, 전사성이 우수한 성형품이 얻어지며, 그리고 강제적으로 냉각되므로, 성형사이클은 짧게 되는 이점은 인정된다. 또, 특허문헌 5에 기재된 방법에 의하면 금형의 캐비티 표면의 가열과 냉각의 전환이 단시간에 될 수 있고, 금형을 가열함으로써 용융 수지의 유동성이 증가하며, 얇은 성형이 가능하게 된다는 특징이 인정된다. 또, 특허문헌 6에 기재된 발명에 의하면, 히트사이클 법이 적용되고, 그리고 수지공급로의 일부에 단열층이 설치되어 있으므로, 성형품의 표면에 나타나는 미소한 처짐, 헤지테이션(hesitation) 등의 발생이 억제되는 효과는 인정된다. 특허문헌 7에 기재의 발명에 의하면 금형과 패턴표면을 갖는 금속판과의 사이에 단열층이 설치되어 있으므로, 가소화된 고온의 용융 수지를 사출하면, 금형은 일시적으로 가열되고 금형표면이 충분히 전사되며, 또 특허문헌 8에 기재된 발명에 의하면, 저속으로 사출되므로 처짐의 발생이 억제되고 두꺼운 대면적의 제품이 얻어진다. According to the molding method proposed by Patent Documents 1 to 4, since the surface of the cavity is heated and filled at a high temperature, a molded article having excellent transferability is obtained, and is forcibly cooled, so that the molding cycle is shortened. It is admitted. Moreover, according to the method of
그러나 상기한 바와 같은 종래의 성형방법에서는, 예컨대 6mm 이상과 같은 두꺼운 도광판의 성형에는 시간이 너무 걸린다는 결점이 있다. 특히 특허문헌 8의 발명에 의하면, 용융 수지의 점도가 50~5,000Pa·sec의 범위에 있을 때, 게이트를 통과시키고, 또한 1~15㎤/sec의 범위에서 사출하므로 성형사이클이 길게 될 우려가 있다. 또 상기한 바와 같은 히트사이클 성형법에 의해 두께가 6mm 이상과 같은 두꺼운 도광판을 성형하려고 하면, 보압공정이 예컨대 90초와 같이 길게 되고 실시하는 데는 문제가 있다.However, in the conventional molding method as described above, there is a drawback that it takes too long to form a thick light guide plate such as 6 mm or more. In particular, according to the invention of
한편, 금형의 부여공간에 소정량의 용융 수지를 충전하고 가동금형을 클램핑 방향으로 구동하며, 충전되어 있는 용융 수지를 압축하는 사출·압축 성형방법도 알려져 있다. 따라서, 이 사출·압축 성형방법과, 상기한 바와 같은 히트사이클 성형법과를 조합하면, 소정량 충전한 후에 용융 수지의 통로인 게이트를 폐쇄하고 압축하면 보압공정시간은 실질적으로 0으로 되고, 충전 후 즉시 스크류를 회전구동하여 수지재료를 용융하는 계량공정으로 들어갈 수 있으므로 성형사이클을 단축할 수 있다. 그러나 두꺼운 도광판의 표면에 오목함, 즉 처짐 혹은 싱크마크가 생기 고, 도광판으로서의 품질을 현저하게 손상하는 일이 있다. On the other hand, injection and compression molding methods are also known in which a predetermined amount of molten resin is filled into a mold providing space of a mold, a movable mold is driven in the clamping direction, and the molten resin filled is compressed. Therefore, in combination with this injection / compression molding method and the above-described heat cycle molding method, if the gate, which is a passage of the molten resin, is closed and compressed after a predetermined amount of filling, the packing process time becomes substantially zero. The molding cycle can be shortened because the screw can be immediately driven to enter the weighing process to melt the resin material. However, the surface of the thick light guide plate may be concave, that is, sag or sink marks, and the quality of the light guide plate may be remarkably impaired.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점에 비추어서 하게 된 것으로, 짧은 성형사이클에서 고품질의 두꺼운 도광판을 성형할 수 있는 두꺼운 도광판의 성형방법 및 성형용 금형을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a method for forming a thick light guide plate and a mold for forming a high thickness light guide plate in a short molding cycle.
본 발명은 상기 발명의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 수단이 채용된다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention employs the following means.
(1) 보압시간의 단축: 사출성형에 의해 성형할 때는 냉각고화에 따른 체적 감소에 의해 성형품의 표면에 처짐이 생기는 것을 방지하기 위하여, 게이트로부터 일정한 수지압력을 가하는 보압공정이 실시되나, 이 보압공정에는 일반적인 범용의 금형에서는 예컨대 두꺼운 성형품을 성형하는 경우는 90초와 같은 장시간을 필요로 하고 있다.(1) Reduction of holding time: When molding by injection molding, in order to prevent sagging on the surface of the molded product due to reduction in volume due to cooling solidification, a holding pressure step is applied to apply a constant resin pressure from the gate. The process requires a long time, such as 90 seconds, when forming a thick molded article in a general-purpose general purpose mold.
그런데 금형의 부여공간에 소정량의 용융 수지를 사출충전한 후에 용융 수지의 통로인 게이트를 폐쇄하고 가동금형을 클램핑 방향으로 구동하여 압축하면, 보압공정시간은 실질적으로 0으로 되고, 충전 후 즉시 스크류를 회전구동하여 수지재료를 용융하는 계량공정으로 들어갈 수 있다. 그래서, 본 발명에서는 사출·압축 성형방법이 적용된다. 이때 게이트에는 밸브 게이트가 그리고 러너에는 핫 러너가 적용된다.However, after injection of a predetermined amount of molten resin into the mold providing space of the mold, the gate, which is the passage of the molten resin, is closed, and the movable mold is driven in the clamping direction to compress the pressure, and the pressure retention time becomes substantially zero. It can be driven into the weighing process to melt the resin material by rotating. Thus, in the present invention, injection and compression molding methods are applied. The valve gate is applied to the gate and the hot runner is applied to the runner.
본 발명에 의하면, 두꺼운 도광판을 성형하는 부여공간은 이 두꺼운 도광판 의 양면을 성형하는 캐비티와 코어와 둘레 단면을 성형하는 둘레 측벽으로 되어 있으나, 금형을 클램핑 방향으로 구동하여 소정량 충전되어 있는 용융 수지를 압축할 때에는 상기 둘레 측벽의 온도를 캐비티와 코어의 온도보다 높게 하도록 구성된다. 금형에 형성되어 있는 부여공간의 냉각속도는 둘레 측벽 쪽이 캐비티 혹은 코어 쪽보다도 크다. 냉각속도가 크므로, 냉각의 진행에 따른 열 수축분의 압축동작만으로 보충할 수 없고, 두꺼운 도광판의 표면이 처짐이 생기나 둘레 측벽의 온도를 높게 하고, 냉각을 지연시킴으로써, 충분한 압축효과를 얻어서 처짐의 발생이 억제된다. 예컨대, 아크릴 수지에 의해 두꺼운 도광판을 형성할 때는 둘레 측벽의 냉각속도를 완만하게 하여 압축효과를 올리기 위하여 둘레 측벽의 온도는 120~130℃에 유지된다.According to the present invention, the imparting space for forming a thick light guide plate includes a cavity for forming both sides of the thick light guide plate and a circumferential side wall for forming a core and a peripheral cross section, but the molten resin filled with a predetermined amount by driving the mold in the clamping direction. Is compressed so that the temperature of the circumferential sidewall is higher than the temperature of the cavity and core. The cooling rate of the imparting space formed in the mold is larger in the peripheral side wall than in the cavity or core side. Since the cooling rate is large, it cannot be replenished only by the compression operation of the heat shrinkage according to the progress of cooling, and the surface of the thick light guide plate is sag, but the temperature of the peripheral side wall is increased and the cooling is delayed, thereby obtaining sufficient compression effect and sag. The occurrence of is suppressed. For example, when forming a thick light guide plate with an acrylic resin, the temperature of the peripheral side wall is maintained at 120 to 130 ° C. in order to smooth the cooling rate of the peripheral side wall and increase the compression effect.
(2) 충전시간의 단축: 일반적으로 충전시간이 짧으면, 게이트 주변에 웰드(weld), 실버(silver) 등의 외관불량이 생기므로, 충전시간은 충분히 길게 취해지고 있으나, 본 발명에서는 밸브 게이트의 직경이나 개폐 스트로크 및 게이트의 두께를 두꺼운 도광판의 두께에 따라서 가능한 범위에서 크게 하고 있다. 이에 따라, 외관불량을 일으키는 일 없어 충전시간이 단축되며 나아가서는 성형사이클이 단축된다.(2) Shortening of the charging time: Generally, when the charging time is short, appearance defects such as weld and silver are generated around the gate, so that the charging time is long enough. The diameter, the opening and closing stroke, and the thickness of the gate are made larger in a possible range depending on the thickness of the thick light guide plate. As a result, the filling time is shortened without causing any appearance defects, and further, the molding cycle is shortened.
(3) 수지온도와 금형온도의 저온화: 수지의 온도와 금형의 온도를 낮게 함으로써, 냉각·고화시간이 단축되고, 그것에 의해 성형사이클이 단축되나, 수지 및 금형의 온도가 낮으면, 사출된 용융 수지는 부여공간을 구성하고 있는 벽에 접한 부분에서, 압축 압력이 작용하기 전에 고화가 시작되며, 두꺼운 도광판으로의 전사 성이 떨어진다. 그래서, 본 발명에서는 사출·압축할 때에는 금형을 급가열하여 전사성을 향상시키고, 충전 후에 급냉각하는 소위 히트사이클 성형법이 적용된다. 구체적으로는 수지가 메타크릴 수지의 경우는, 수지온도는 예컨대 230℃, 금형온도는 75℃ 이상으로 보존된 상태에서 사출충전한 후에 40℃까지 급속하게 냉각하고, 그리고 두꺼운 도광판의 성형품 표면온도가 예컨대 65℃로 저하되어 꺼내진다.(3) Lowering the resin temperature and the mold temperature: By lowering the resin temperature and the mold temperature, the cooling and solidification time is shortened, thereby shortening the molding cycle, but when the temperature of the resin and the mold is low, The molten resin starts to solidify before the compression pressure is applied to the wall contacting the wall constituting the imparting space, and is inferior in transferability to a thick light guide plate. Therefore, in the present invention, a so-called heat cycle molding method is applied in which the mold is rapidly heated to improve the transferability during injection and compression, and is rapidly cooled after filling. Specifically, in the case where the resin is a methacryl resin, the resin temperature is 230 ° C., the mold temperature is 75 ° C. or higher, and after injection injection, the temperature is rapidly cooled to 40 ° C., and the molded article surface temperature of the thick light guide plate is For example, it falls to 65 degreeC and is taken out.
(4) 단열층의 채용: 이와 같이, 금형온도를 낮게 하면, 부여공간에 충전되는 용융 수지의 온도가 하강하고 전사성이 떨어지므로, 본 발명에서는 부여공간을 구성하고 있는 벽면에는 단열층이 설치된다. 단열층을 설치함으로써, 사출되는 용융 수지에 의해 부여공간을 구성하고 있는 벽면을 일시적으로 가열된 상태로 되고, 압축압력이 충분히 가해지며, 전사성이 향상된다. 이와 같은 단열층은 폴리설폰(polysulfone), 폴리에텔설폰 등의 비결정성 내열중합체, 폴리이미드, 에폭시수지 등으로 형성된다. 예컨대 폴리이미드를 금형에 밀착시키는 데는, 직쇄형 고분자 폴리이미드의 전구체 용액을 금형에 도포하고, 그리고 가열한다. 그러면, 금형의 표면에 단열층인 폴리이미드층이 형성된다.(4) Adoption of heat insulation layer: In this way, when the mold temperature is lowered, the temperature of the molten resin charged in the imparting space is lowered and transferability is lowered. In the present invention, the heat insulating layer is provided on the wall surface of the imparting space. By providing the heat insulation layer, the wall surface constituting the imparting space is temporarily heated by the molten resin to be injected, the compression pressure is sufficiently applied, and the transferability is improved. Such a heat insulating layer is formed of an amorphous heat-resistant polymer such as polysulfone, polyethersulfone, polyimide, epoxy resin and the like. For example, in order to make polyimide adhere to a metal mold | die, the precursor solution of linear polymeric polyimide is apply | coated to a metal mold | die, and it heats. Then, the polyimide layer which is a heat insulation layer is formed in the surface of a metal mold | die.
(5) 네스트(nest: 크기의 차례대로 포개어 넣을 수 있게 만든 상자)의 채용: 상기와 같은 캐비티와 코어와 둘레 측벽은 가열·냉각되므로, 금형에는 가열수단 혹은 냉각수단이 설치된다. 그 때문에 바람직하게는 네스트가 설치된다. 즉, 캐비티측 네스트와 코어 측 네스트와 둘레 측벽 측 네스트가 설치된다. 그리고 이들의 네스트에는 개별로 독립하여 온도조절되는 열매관과 냉매관이 설치된다. 또, 이들의 네스트는 급속가열·급랭 되므로, 바람직하게는 열전도가 높은 합금, 예컨 대 베릴륨(beryllium)-동합금에 의해 형성된다. 이와 같은 열전도가 높은 합금을 사용함으로써 스테인리스제의 네스트에 비교하여 네스트의 온도상승시간과 하강시간은 약 1/2로 단축된다.(5) Employment of nests (boxes which can be nested in order of size): The above-mentioned cavity, core and peripheral side wall are heated and cooled, so that the mold is provided with heating means or cooling means. Therefore, a nest is preferably provided. That is, a cavity side nest, a core side nest, and a peripheral side wall side nest are provided. And these nests are provided with a heat pipe and a coolant pipe that are individually temperature-controlled independently. In addition, since these nests are rapidly heated and quenched, they are preferably formed by an alloy having high thermal conductivity, for example, beryllium-copper alloy. By using such a high thermal conductivity alloy, the temperature rise time and fall time of the nest are shortened to about 1/2 compared with that of the stainless steel nest.
(6) 스탬퍼(stamper)의 사용: 본 발명에 의하면 두꺼운 도광판의 표면에 광 반사 층을 성형하기 위하여, 캐비티 측 틀 판 혹은 코어 측 틀 판에 도트형상, 홈형상등의 패턴이 형성되나, 캐비티 측 네스트와 코어 측 네스트가 적용될 때에는 이들의 네스트에 형성된다. 혹은 도트형상, 홈 형상의 패턴이 형성되어 있는 스탬퍼가 사용된다. 이와 같은 스탬퍼는, 예컨대 특허문헌 7에 개시되어 있는 것과 같이 하여 제작된다. 이때, 스탬퍼의 이면에 상술한 바와 같은 단열층을 설치할 수도 있다.(6) Use of a stamper: According to the present invention, in order to form a light reflection layer on the surface of a thick light guide plate, a pattern such as a dot shape or a groove shape is formed on the cavity side frame plate or the core side frame plate, but the cavity When the side nests and the core side nests are applied, they are formed in their nests. Alternatively, a stamper in which a dot or groove pattern is formed is used. Such a stamper is produced as disclosed in
이렇게 하여, 본 발명에 의한 두꺼운 도광판의 성형방법은 상기 목적을 달성하기 위하여 고정 측 금형의 캐비티 측 틀 판과 가동 측 금형의 코어 측 틀 판과, 상기 캐비티 측 틀 판과 코어 측 틀 판으로 구성되는 개방공간의 둘레 측부를 막는 둘레 측벽으로 되는 부여공간에 핫 러너와 밸브 게이트를 통하여 용융 수지를 소정량 충전하는 사출공정과, 상기 사출공정 후에 상기 밸브 게이트를 달아서 상기 가동 측 금형을 상기 고정 측 금형에 대하여 클램핑 방향으로 구동하여, 충전된 용융 수지를 압축하는 압축공정과, 상기 압축공정 후에 냉각하여 가동 측 금형을 열어서 상기 캐비티측 틀 판 또는 상기 코어 측 틀 판에 의해 광 반사 층이 되는 패턴이 전사된 도광판을 꺼내는 인출공정으로 되는 성형방법으로서, 상기 사출공정 시에는, 상기 캐비티측 틀 판과 상기 코어 측 틀 판과 상기 둘레 측벽의 온도를 조정하 는 동시에, 상기 압축공정은 상기 둘레 측벽의 온도가 상기 캐비티측 틀 판과, 상기 코어 측 틀 판의 온도보다도 높은 상태에서 실시하도록 구성된다.In this way, the molding method of the thick light guide plate according to the present invention comprises a cavity side frame plate of a stationary side mold and a core side frame plate of a movable side mold, and the cavity side frame plate and a core side frame plate to achieve the above object. An injection step of filling a predetermined amount of molten resin through a hot runner and a valve gate in a grant space that is a circumferential side wall blocking the circumferential side of the open space, and the valve side is attached to the movable side mold by attaching the valve gate after the injection step. A pattern for driving in the clamping direction with respect to the mold to compress the filled molten resin, and cooling after the compression process to open the movable side mold to form a light reflecting layer by the cavity side frame plate or the core side frame plate A molding method which is a drawing step of taking out the transferred light guide plate, wherein at the time of the injection step, the cavity-side mold While adjusting the temperature of the plate, the core side frame plate and the circumferential side wall, the compression step is configured so that the temperature of the circumferential side wall is higher than the temperature of the cavity side frame plate and the core side frame plate. do.
또, 본 발명에 의한 두꺼운 도광판의 성형방법을 고정 측 금형의 캐비티측 네스트와, 가동 측 금형의 코어 측 네스트와, 상기 캐비티측 네스트와 코어 측 네스트로 구성되는 개방공간의 둘레측부를 막는 둘레 측벽 측 네스트로 되는 부여공간에 핫 러너와 밸브 게이트를 통하여 용융 수지를 소정량 충전하는 사출공정과, 상기 사출공정 후에 상기 밸브 게이트를 닫아서 상기 가동 측 금형을 상기 고정 측 금형에 대하여 클램핑 방향으로 구동하여 충전된 용융 수지를 압축하는 압축공정과, 상기 압축공정 후에 냉각하여 상기 가동 측 금형을 열어서 상기 캐비티측 네스트 혹은 상기 코어 측 네스트에 의해 광 반사 층으로 되는 패턴이 전사된 도광판을 꺼내는 인출공정으로 되는 성형방법으로서, 상기 사출공정 시에는 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트와 상기 둘레 측벽 측 네스트의 온도를 조절하는 동시에, 상기 압축공정은 상기 둘레 측벽 측 네스트의 온도가 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트의 온도보다도 높은 상태에서 실시하도록 구성된다.Further, the method for forming a thick light guide plate according to the present invention includes a circumferential side wall which blocks a circumferential side portion of an open space including a cavity side nest of a stationary side mold, a core side nest of a movable side mold, and the cavity side nest and a core side nest. An injection step of filling a predetermined amount of molten resin through a hot runner and a valve gate in the imparting space to be the side nest; and closing the valve gate after the injection step to drive the movable mold in the clamping direction with respect to the fixed mold. A compression step of compressing the filled molten resin and a drawing step of cooling after the compression step to open the movable side mold to take out the light guide plate on which the pattern of the light reflection layer is transferred by the cavity side nest or the core side nest. A molding method, wherein the cavity side nest and the core side during the injection process While controlling the temperature of the nest and the circumferential side wall side nest, the compression step is configured to be performed in a state where the temperature of the circumferential side wall side nest is higher than the temperature of the cavity side nest and the core side nest.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티측 네스트 혹은 상기 코어 측 네스트에 광 반사 층으로 되는 패턴을 성형하는 스탬퍼를 설치하여 성형한다.Moreover, according to this invention, it forms by providing the stamper which forms the pattern which becomes a light reflection layer in the said cavity side nest or the said core side nest.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티 측 네스트에 광 반사 층으로 되는 패턴을 전사하기 위한 스탬퍼를, 그리고 상기 코어 측 네스트의 표면에는 단열층을 설치하고, 그리고 상기 코어 측 네스트는 냉각수에 의해 상시 냉각하면서 성형한다.Moreover, according to this invention, the stamper for transferring the pattern which becomes a light reflection layer to the said cavity side nest, and the heat insulation layer are provided in the surface of the said core side nest, and the said core side nest is always cooled by cooling water, Mold.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티측 네스트의 표면에 광 반사 층으로 되는 패턴을 전사하기 위한 스탬퍼를, 그리고 상기 스탬퍼의 뒤쪽과 상기 코어 측 네스트의 표면에 단열층을 설치하고, 그리고 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트는 냉각수에 의해 상시 냉각하면서 성형한다.Moreover, according to this invention, the stamper for transferring the pattern which becomes a light reflection layer on the surface of the said cavity side nest, and the heat insulation layer are provided in the back of the said stamper and the surface of the said core side nest, and the said cavity side nest And the core side nest are molded while being always cooled by cooling water.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티측 틀 판과, 상기 코어 측 틀 판과 상기 둘레 측벽과의 가열·냉각은 한 세트의 가열·냉각장치에서 하고, 열매체와 냉매체와 전환타이밍은 성형사이클 내에서 개별로 조정한다.In addition, according to the present invention, heating and cooling of the cavity-side frame plate, the core-side frame plate, and the circumferential side wall are performed in a set of heating and cooling devices, and the heating medium, the refrigerant body, and the switching timing are performed in a molding cycle. Adjust to individual.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트와 상기 둘레 측벽 측 네스트와의 가열·냉각은, 한 세트의 가열·냉각장치에서 하고, 열매체와 냉매체의 전환타이밍은 성형사이클 내에서 개별로 조정한다.In addition, according to the present invention, heating and cooling of the cavity side nest, the core side nest, and the circumferential side wall side nest are performed by a set of heating and cooling devices, and the switching timing of the heat medium and the refrigerant body is performed in a molding cycle. Adjust to individual.
또, 본 발명에 의하면, 상기 성형방법에서 얻어지는 두꺼운 도광판을 냉각되어 있는 하부냉각지그에 올려놓고, 그리고 마찬가지로 냉각되어 있는 상부냉각지그에 의해 눌러서 두꺼운 도광판을 냉각하는 동시에 상기 양 지그에 의해 끼우고, 누르는 방향으로 하중을 가함으로써 휘어짐을 교정한다.Further, according to the present invention, the thick light guide plate obtained by the molding method is placed on the cooled lower cooling jig, and similarly pressed by the cooled upper cooling jig to cool the thick light guide plate and sandwiched by both jigs, The deflection is corrected by applying a load in the pushing direction.
본 발명에 의한 두꺼운 도광판의 성형용 금형은, 고정 측 금형과, 소정량의 용융 수지가 충전된 후에 클램핑 방향으로 압축가능한 가동 측 금형으로 되고, 클램핑시에 이들의 금형으로 구성되는 부여공간에는, 그 수지통로가 개폐되는 밸브 게이트를 통하여 핫 러너가 연통 되고 상기 핫 러너에서 부여공간으로 용융 수지를 사출충전하면, 상기 고정 측 금형 혹은 상기 가동 측 금형에 의해 두꺼운 도광판에 광 반사 면이 전사되도록 되어 있는 금형으로서, 상기 고정 측 금형과, 가동 측 금형은 가열 및 냉각되도록 되어 있는 동시에, 상기 부여공간의 둘레측부를 구성하고 있는 둘레 측벽의 온도는, 상기 고정 측 금형과 가동 측 금형과는 독립하여 조절되어 있도록 되어 있다.The mold for forming a thick light guide plate according to the present invention is a fixed side mold and a movable side mold which can be compressed in the clamping direction after a predetermined amount of molten resin is filled, and in the imparting space formed of these molds during clamping, The hot runner communicates through the valve gate through which the resin passage is opened and closed, and when the molten resin is injected and charged from the hot runner into the given space, the light reflecting surface is transferred to the thick light guide plate by the fixed side mold or the movable side mold. As the mold, the fixed side mold and the movable side mold are heated and cooled, and the temperature of the circumferential side wall constituting the circumferential side of the provision space is independent of the fixed side mold and the movable side mold. It's supposed to be adjustable.
또, 본 발명에 의한 두꺼운 도광판의 성형용 금형은, 고정 측 금형과, 소정량의 용융 수지가 충전된 후에 클램핑 방향으로 압축가능한 가동 측 금형으로 되고, 상기 고정 측 금형에는 캐비티측 네스트가, 상기 가동 측 금형에는 코어 측 네스트가, 그리고 상기 캐비티측 네스트 또는 상기 고어 측 네스트의 둘레측부에는 둘레 측벽 측 네스트가 설치되며, 상기 가동 측 금형을 상기 고정 측 금형에 대하여 클램핑하면, 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트와 상기 둘레 측벽 측 네스트에 의해 부여공간이 구성되고, 이 부여공간에는 그 수지통로가 개폐되는 밸브 게이트를 통하여 핫 러너가 연통 되며, 상기 핫 러너로부터 상기 부여공간에 용융 수지를 사출충전하면, 상기 캐비티측 네스트 혹은 상기 코어 측 네스트에 의해 두꺼운 도광판에 광 반사 면이 전사되도록 되어 있는 금형으로서, 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트는 가열 및 냉각되도록 되어있는 동시에, 상기 둘레 측벽 측 네스트의 온도는 상기 캐비티측 네스트와, 상기 코어 측 네스트와는 독립하여 조절되어 있도록 되어 있다.Moreover, the metal mold | die for shaping | molding of the thick light-guide plate which concerns on this invention becomes a movable side metal mold | die which can be compressed to a clamping direction after the fixed side metal mold | die and a predetermined amount of molten resin are filled, and a cavity side nest | substrate is provided in the said fixed metal mold | die, A core side nest is installed in the movable side mold, and a circumferential side wall side nest is installed in the circumferential side portion of the cavity side nest or the gore side nest, and when the movable side mold is clamped with respect to the fixed side mold, The imparting space is constituted by the core side nest and the circumferential side wall side nest, and a hot runner communicates with the imparting space through a valve gate through which the resin passage is opened and closed, and molten resin is injected into the imparting space from the hot runner. When charged, light is reflected on a thick light guide plate by the cavity side nest or the core side nest. As the mold to be transferred, the cavity side nest and the core side nest are heated and cooled, and the temperature of the circumferential side wall side nest is adjusted independently of the cavity side nest and the core side nest. It is supposed to be.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티측 네스트에 두꺼운 도광판의 표면에 광 반사 층으로 되는 패턴을 전사하기 위한 스탬퍼가 설치된다.Moreover, according to this invention, the said stamper for transferring the pattern which becomes a light reflection layer is provided in the cavity side nest on the surface of a thick light-guide plate.
또, 본 발명에 의하면, 상기 코어 측 네스트의 표면에 단열층이 설치된다.Moreover, according to this invention, a heat insulation layer is provided in the surface of the said core side nest.
또, 본 발명에 의하면, 상기 코어 측 네스트의 표면과, 상기 스탬퍼의 이면과 상기 캐비티측 네스트와의 사이에 단열층이 설치된다.Moreover, according to this invention, a heat insulation layer is provided between the surface of the said core side nest, the back surface of the said stamper, and the said cavity side nest.
또, 본 발명에 의하면, 상기 캐비티측 네스트와 상기 코어 측 네스트와 상기 둘레 측벽 측 네스트가 베릴륨-동합금으로 구성되어 있다.According to the present invention, the cavity side nest, the core side nest, and the circumferential side wall side nest are made of beryllium-copper alloy.
최초에, 도 1에 의해 본 발명의 실시의 형태에 관한 금형에 대하여 설명한다.First, the metal mold | die which concerns on embodiment of this invention is demonstrated by FIG.
도 1에 표시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시의 형태의 금형은, 고정 측 금형(1)에는 캐비티측 네스트(4)가, 가동 측 금형(20)에는 코어 측 네스트(23)가, 코어 측 네스트(23)의 외주부에는 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)가 각각 설치된다. 그리고 가동 측 금형(20)은 압축가능한 금형으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, in the mold according to the preferred embodiment of the present invention, the cavity-
고정 측 금형(1)은, 틀 부착 판(15)에 부착되어 있다. 그리고 고정 측 금형(1)의 파팅라인(Parting Line)(P) 측에는 소정 크기의 제 1의 오목부(2)가 형성되고, 이 제 1의 오목부(2)의 주위에 비교적 얕은 제 2의 오목부(3)가 형성되어 있다. 제 1의 오목부(2)에는 캐비티측 네스트(4)가 보존금구(5)에 의해 부착되고, 제 2의 오목부(3)에는 파팅라인(P)에서 멀어지는데 따라 테이퍼 상으로 경사한 경사면(6)을 갖는 가이드 부재(7)가 설치되어 있다. 이 가이드 부재(7)에 의해 후술하는 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)가 가이드 된다. 캐비티측 네스트(4)는 열전도성이 높은 예컨대 베릴륨-동합금으로 구성되고, 그 내부에는 도 1에는 표시되어 있지 않으나, 150℃ 정도의 가열매체와 20℃ 정도의 냉각매체가 교대로 흐르는 가열·냉각용의 관이 설치되어 있다. 또, 캐비티측 네스트(4)의 면에는 도트형상, 홈 형상 등의 패턴이 형성되어 있는 스탬퍼(8)가 보존구(9)에 의해 장착되어 있다. 혹은, 캐비티측 네스트(4) 뒤쪽으로부터 복수개의 진공흡착구에 의해 흡착되어 있 다.The stationary side die 1 is attached to the
이와 같이 구성되어 있는 캐비티측 네스트(4)의 측부에는, 밸브 게이트(10)의 선단부가 개구되어 있다. 도 1은, 본 발명의 실시의 형태를 모식적으로 표시하는 단면도이고, 정확하게는 표시되어 있지 않으나, 이 밸브 게이트(10)의 선단부의 직경이나 개폐스트로크 및 부여공간으로의 수지의 유입구인 게이트의 두께는 가능한 한 크게 선정되어 있다. 예컨대, 18인치 사이즈, 두께 12mm의 도광판이고, 제품 중량이 1500gr의 경우, 밸브 게이트의 직경은 5mm, 니들의 개폐스트로크는 30mm와 같이 통상의 밸브 게이트에 비교하여 1.5~2배의 크기로 하는 동시에, 게이트의 두께는 성형품 두께와 실질적으로 같은 12mm로 되어 있다. 이것에 의해, 종래의 밸브 게이트에서는 25~30초 필요로 한 충전시간이 12~15초로 고속충전될 수 있도록 되어 있다. The front end of the
이와 같이 크게 되어 있으므로, 성형사이클을 단축하기 위하여 단시간에 사출하여도 게이트의 주변에 웰드(weld), 실버(silver) 등의 외관불량을 발생하도록 되는 일은 없다. 본 실시의 형태에 의하면, 밸브 게이트(10)는 핫식으로 내부의 수지통로(11)에는 테이퍼상으로 조여진 시트(12)가 형성되어 있다. 그리고 이 수지통로(11)에는 고정틀 부착 판(15)에 도달하는 밸브 봉(13)이 설치되어 있다. 이 밸브 봉(13)은 고정틀 부착 판(15)에 내장된 유압 또는 공기압의 피스톤 실린더 유닛(14)에 의해 축 방향으로 구동되고, 시트(15)에 착좌하며, 또 이간한다. 이것에 의해 밸브 게이트(10)의 수지통로(11)는 폐쇄 혹은 개방된다. 고정 측 틀 부착판(15)에는 로케이트 링(16)이 부착되고, 스풀(17)은 고정 측 틀 부착 판(15)과 고정 측 금형(1)과의 사이에 설치되어 있는 핫 러너(18)를 통하여 밸브 게이트(10)의 수지통로(11)에 연통 되어 있다.Since it is large in this way, even if it ejects in a short time in order to shorten a shaping | molding cycle, appearance defects, such as a weld (silver) and silver, will not generate | occur | produce in the periphery of a gate. According to the present embodiment, the
고정 측 금형(1)과 쌍을 이루는 가동 측 금형(20)은 본 실시의 형태에 의하면, 가동 측 금형 부착 판(21)에 파팅라인(Parting Ling)(P)측에 이동가능하게 부착되어 있는 스페이서 블록(22)과, 그 내측에 위치하는 코어 측 네스트(23)로 되어 있다. 더 상세하게는 스페이서 블록(22)과 코어 측 네스트는 복수개의 가이드 핀(26)에 의해 파팅라인(P) 측으로 향하여 이동이 자유롭게 부착되고, 스페이서 블록(22)은 복수 개소에 설치되어 있는 스프링(27)에 의해 파팅라인(P) 측으로 스프링 작동되어 있다. 따라서, 도 1에 표시되어 있는 바와 같이 틀 개방상태에서는 스페이서 블록(22)의 후면과 가동 측 금형 부착 판(21)의 전면과의 사이에는 소정의 압축대(D)가 생긴다. 또, 코어 측 네스트(23)의 후면이 가동 측 금형부착 판(21)의 전면에 접하도록 되돌릴 수가 있다. 이와 같이 구성되어 있는 코어 측 네스트(23)는 상술한 캐비티측 네스트(4)와 같이 베릴륨-동합금으로 구성되고, 그 내부에는 도 1에는 표시되어 있지 않으나, 150℃ 정도의 가열매체와 20℃ 정도의 냉매체가 교대로 흐르는 가열·냉각용의 관이 설치되어 있다.According to the present embodiment, the
상기와 같이 구성되어 있는 코어 측 네스트(23)의 둘레측부에는 복수개의 분할된 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)가 설치되어 있다. 이들의 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)는 예컨대 정사각형의 두꺼운 도광판의 4개의 둘레 측면을 성형하기 위한 것으로 두꺼운 도광판의 인출을 용이하게 하기 위하여 슬라이드 식으로 되어 있다. 즉, 본 실시의 형태에 의하면, 두꺼운 도광판은 정사각형을 이루나 그 정사각 형의 면적을 좁히는 방향과 넓히는 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다. 분할되고, 슬라이드 가능하게 되어 있으므로, 도 1에 표시되어 있는 틀 개방상태에서는 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)의 내측 면과 코어 측 네스트(23)의 외주 단면과의 사이에는 극간(s)(s)이 생겨 있으나 클램핑하면 이 극간(s)이 없어진다. 이와 같이 구성되어 있는 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)도 베릴륨-동합금으로 구성되고, 그 내부에는 가열매체와 냉매체가 교대로 흐르는 가열·냉각용의 관이 설치되어 있다. 그리고 그 파팅라인(P) 측에는 클램핑시에 스탬퍼(8)의 보존구(9)와 걸어 맞추는 오목부(31)가 형성되고, 그 외주 측에는 선단부로 향하여 경사한 테이퍼면(32),(32)이 형성되어 있다. 이들의 테이퍼면(32),(32)은 클램핑시에 가이드 부재(7)의 경사면(6)에 접하고 둘레 측벽 측 네스트(32),(32)가 내측으로 가이드 된다.A plurality of divided circumferential side
상기한 캐비티측 네스트(4), 코어 측 네스트(23) 및 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)는 상술한 바와 같이, 특히 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)에는 다른 네스트(4),(23)와는 독립하여 가열매체와 냉매체가 흐르게 되나, 그 때문의 온도조절유닛과 냉각유닛과 열교환기로 되는 가열냉각 원은 도 1에는 표시되어 있지 않다. 또, 본 실시의 형태에 의하면, 두꺼운 도광판은 성형사이클을 단축하기 위하여 예컨대 성형품의 표면 온도가 65℃ 정도로 냉각되면 금형으로부터 인출되나, 이와 같은 온도에서는 두꺼운 도광판의 표면에 전사된 패턴은 보유 열에 의해 변형할 우려가 있다. 그래서, 본 실시의 형태에서는 인출되는 두꺼운 도광판은 외부냉각장치에 의해 냉각되도록 되어 있다. 외부냉각장치는 도 1에 표시되어 있지 않으나, 얕은 상자 상을 나타내는 하부냉각지그와 상부냉각지그로 되어 있다. 이들의 냉각지 그는 냉매에 의해 냉각되도록 되어 있다. 또, 상부냉각지그는 누르는 뚜껑과 같은 작용을 이루고, 금형에서 인출한 두꺼운 도광판을 하부냉각지그에 올려놓으며, 그리고 상부냉각지그를 그 위에 얹어서 양 지그에 의해 끼우고, 공기압 실린더, 펀치 정 등에 의해 누르는 방향으로 적절한 하중을 가하면 두꺼운 도광판은 냉각되면서 휘어짐도 교정된다.As described above, the cavity-
또한, 두꺼운 도광판의 손상방지를 위하여, 그들의 냉각지그의 표면에 에폭시수지 등으로 되는 보호시트를 설치할 수도 있다.In addition, in order to prevent damage to the thick light guide plate, a protective sheet made of epoxy resin or the like may be provided on the surface of the cooling jig.
다음에, 상기 금형을 사용한 두꺼운 도광판의 성형 예에 대하여 설명한다. 가동 측 금형(20)을 고정 측 금형(1)에 대하여 클램핑 한다. 그러면, 캐비티측 네스트(4)에 장착되어 있는 스탬퍼(8)와, 코어 측 네스트(23)와의 간격은, 예컨대 12mm로 된다. 또 클램핑 동작에 의해 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)의 테이퍼면(32),(32)이 가이드 부재(7),(7)의 테이퍼면(6),(6)에 의해 가이드 되어, 그 내측의 면이 코어 측 네스트(23)의 측면에 접한다. 이것에 의해 도 2의 (a)에 표시되어 있는 바와 같이 스탬퍼(8)와 코어 측 네스트(23)의 면과 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)의 내측 면에 의해 밀폐된 부여공간(K)이 구성된다. 이때, 스페이서 블록(22)의 후면과 가동 측 금형 부착 판(21)의 전면과의 사이에는 압축대(D)가 확보된다. 캐비티측 네스트(4)와 코어 측 네스트(23)와 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)에 예컨대 150℃의 가열 수를 열매관에 흘리고 가열한다.Next, the shaping | molding example of the thick light-guide plate using the said metal mold | die is demonstrated. The
도면에는 표시되어 있지 않으나 종래 주지의 사출기에 의해 아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등의 사출재료, 예컨대 아크릴 수지를 종래 주지와 같이 하여 소정량 가소화한다. 그렇게 하여 사출한다. 용융 수지는 스풀(17), 핫 러너(18) 및 밸브 봉(13)이 회피하여 열려져 있는 밸브 게이트(10)를 통하여 부여공간(K)에 소정량 충전된다. 소정량 충전되어, 충전되어 있지 않은 공간이 남아 있는 상태가 도 2의 (a)에 표시되어 있다. 유압피스톤 실린더 유닛(14)에 의해 밸브 봉(13)의 선단부를 시트(12)에 착좌시키고, 수지통로(11)를 폐쇄한다. 그렇게 하여 가동 측 금형(20)을 클램핑기에 의해 클램핑 방향으로 구동하여 압축을 개시한다. 압축하는 동시에 수지의 냉각을 진행하여가면, 압축대 D는 서서히 제로에 가깝게 된다. 도 2의 (b)에는 압축대 D가 거의 제로로 된 상태에서, 틀 열기 직전의 상태가 표시되어 있다. 압축을 개시할 때, 성형사이클을 단축하기 위하여 캐비티측 네스트(4)와 코어 측 네스트(23)는 열용량이 크므로, 예컨대 20℃의 냉각수에 의해 냉각을 개시하여도 된다. 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)는 가열매체를 계속 흘리고, 캐비티측 네스트(4)와 코어 측 네스트(23) 보다도 고온을 유지한다. 아크릴 수지의 경우는 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)를 아크릴의 유리전이점 이상의 예컨대 120~130℃의 고온에 유지함으로써 두꺼운 도광판의 두께방향의 냉각고화가 억제되기 때문에 부여공간(K) 내에 충전된 용융 수지의 냉각진행에 따른 체적수축에 압축 동작이 잘 추종 된다. 따라서 성형품 표면에 생기는 처짐이 억제된다. 압축이 종료되면, 둘레 측벽 측 네스트(30),(30)에도 냉각매체를 흘리고 냉각한다. 성형품 표면의 온도가 예컨대 65℃로 되면, 가동 측 금형(20)을 연다. 가동 측 금형(20)을 개방한 상태가 도 3에 표시되어 있다. 두꺼운 도광판(S)을 예컨대 흡착반으로 흡착하여 꺼내고, 외부냉각장치의 하부냉각지그에 올려놓으며, 그 상면에 상 부냉각지그를 얹어서, 양 지그에 의해 끼우고, 공기압 실린더 펀치정 등에 의해 누르는 방향으로 적절한 하중을 가하면, 두꺼운 도광판은 내부까지 충분히 냉각되면서 휘어짐도 교정된다. 이에 따라, 고품질의 두꺼운 도광판이 얻어진다. 이하 마찬가지로 하여 성형한다.Although not shown in the drawing, injection molding materials such as acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, and the like, such as acrylic resin, are plasticized in a predetermined amount by conventionally known injection molding machines. In this way, injection is performed. The molten resin is filled in the given space K through the
본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되는 일 없이 여러 가지 형으로 변형이 가능하다.The present invention can be modified in various forms without being limited to the above embodiment.
상기 실시의 형태에 의하면, 네스트(4),(23),(30)가 설치되어 있으므로, 이들의 네스트(4),(23),(30)를 열전도성이 높은 재료로 구성하고, 가열·냉각의 응답성을 향상시킬 수 있으며, 또 열매관 혹은 냉매관을 용이하게 설치할 수 있으나 이들의 네스트(4),(23),(30)가 없어도 실시할 수 있는 것은 분명하다. 또 캐비티측 네스트(4) 혹은 코어 측 네스트(23)는 성형사이클을 단축하기 위하여 상시 예컨대 30℃의 냉각수로 냉각하고, 이들의 네스트(4),(23)의 면에 단열층을 설치할 수도 있다. 단열층을 설치함으로써, 충전되는 용융 수지에 의해 부여공간을 구성하고 있는 벽면을 일시적으로 가열된 상태로 되고 전사성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.According to the embodiment described above, since the
또, 스탬퍼를 코어 측 네스트에 설치할 때는, 그 두께를 1~5mm로 형성하고, 그리고 코어 측 네스트(23)에 부착한 복수개의 자석에 의해 흡착시키도록 실시할 수도 있다. 또한, 스탬퍼의 이면에 복수개의 보스부를 설치하고, 이들의 보스부를 이용하여 코어 측 네스트(23)로 부터 나사에 의해 부착할 수도 있다. 또 상기 실시의 형태에 의하면, 스탬퍼(8)가 캐비티측 네스트(4)에 설치되어 있으나 캐비티측 네스트(4) 또는 코어 측 네스트(23)에 패턴을 직접 형성할 수도 있다. 또한, 금형에 직접 패턴을 형성할 수도 있다.Moreover, when providing a stamper in a core side nest, it can also be implemented so that the thickness may be formed in 1-5 mm, and it adsorb | sucks by several magnet attached to the
실시 예(비교예) : 캐비티측 네스트에 도트를 형성한 스탬퍼를 장착하고, 코어 측 네스트는 경면으로 한 금형을 사용하여 18인치 사이즈로 두께 12mm의 도광판을 각종 성형방법(비교예 1, 실시 예 1, 2 및 3)에 의해 성형하여, 성형사이클과 함께, 처짐, 전사성, 휘어짐 등의 도광판으로서의 성형품 품질을 비교하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다. 또한, 처짐은 다이얼 캐리 패키지를 사용하여 처지기 쉬운 성형품의 4각의 두께를 측정하여 최대 두께-최소 두께로 산출하였다. 테스트 예 1은 비교예 1을 표시하고, 테스트예 2, 3 및 4는 실시 예 1, 2 및 3을 각각 표시하고 있다.Examples (Comparative Examples) Various molding methods for mounting a light guide plate having a thickness of 12 mm by mounting a stamper having a dot formed on a cavity side nest, and a core side nest using a mirror-shaped mold (Comparative Example 1, Example) 1, 2, and 3), and compared with the molding cycle, the molded article quality as a light guide plate such as sag, transferability, and warpage was compared. The results are shown in Table 1. In addition, the deflection was calculated as the maximum thickness-minimum thickness by measuring the thickness of the square of the molded article which is liable to be drooped using the dial carry package. Test Example 1 displays Comparative Example 1, and Test Examples 2, 3, and 4 show Examples 1, 2, and 3, respectively.
비교예 1: 금형의 성형온도를 80℃의 일정으로 한 통상의 사출성형 방법에 의해 성형하였다. 성형품의 품질은 대략 양품이라 할 수 있으나, 성형사이클이 372초로 길었다.Comparative Example 1: The molding was performed by a conventional injection molding method in which the molding temperature of the mold was set at 80 ° C. The quality of the molded product was about good quality, but the molding cycle was long as 372 seconds.
실시 예 1: 둘레 측벽 측 네스트와 코어 측 네스트를 90℃의 일정으로 하고 캐비티측 네스트 만을 85℃와 40℃의 사이에서 가열냉각하면서 압축 성형하였다. 성형사이클은 260초로 단축할 수 있었으나 품질은 처짐, 전사성, 휘어짐에서 불충분하였다.Example 1: The circumferential side wall side nest and the core side nest were made into 90 degreeC constant, and only the cavity side nest was compression-molded by heat-cooling between 85 degreeC and 40 degreeC. The molding cycle could be shortened to 260 seconds but the quality was insufficient in sag, transferability and warpage.
실시 예 2: 둘레 측벽 측 네스트를 110℃로 높게 하는 동시에 캐비티측 네스트는 104℃와 45℃의 사이에서, 코어 측 네스트를 83℃와 38℃의 사이에서 가열·냉각하여 압축 성형하였다.Example 2: The circumferential side wall side nest was made high at 110 degreeC, and the cavity side nest heated and cooled the core side nest between 83 degreeC and 38 degreeC between 104 degreeC and 45 degreeC, and compression-molded.
성형사이클은 200초로 단축되고, 처짐은 약간 불만족하였으나, 전사성, 휘어짐의 점에서는 함께 양호한 결과가 얻어졌다.Although the molding cycle was shortened to 200 seconds and sag was slightly unsatisfactory, good results were obtained in terms of transferability and bending.
실시 예 3: 둘레 측벽 측 네스트를 130℃와 35℃ 사이에서 가열·냉각하고, 캐비티측 네스트를 110℃와 35℃의 사이에서 가열·냉각하며, 코어 측 네스트는 표면에 단열층을 형성하여 35℃로 냉각하여 압축 성형하였다.Example 3: The circumferential side wall side nest is heated and cooled between 130 ° C and 35 ° C, and the cavity side nest is heated and cooled between 110 ° C and 35 ° C, and the core side nest forms a heat insulating layer on the surface to 35 ° C. Cooled to compression molding.
둘레 측벽 측 네스트의 온도가 캐비티측 네스트의 온도보다도 높은 상태에서 가열·냉각하여 압축 성형하면 성형사이클은 175초로 단축되고, 그리고 처짐, 전사성, 휘어짐에서 품질이 개선되는 것이 확인되었다.It was confirmed that the molding cycle was shortened to 175 seconds when the temperature of the peripheral side nest was higher than the temperature of the cavity side nest, and the compression molding was shortened to 175 seconds, and the quality was improved in sag, transferability, and bending.
이상과 같이, 본 발명은 압축공정을 발명의 구성요건의 일부로 하고 있으므로, 압축공정을 실시하고 있을 때에, 수지재료를 가소화할 수 있고, 성형사이클을 단축할 수 있다. 이때, 사출공정 시에는 캐비티와 코어와 둘레 측벽의 온도를 조절하므로, 예컨대 가열하므로, 용융 수지의 유동성을 높게 유지할 수 있고, 또 압축공정은 둘레 측벽의 온도가 캐비티와 코어의 온도보다도 높은 상태에서 실시하므 로, 전사성이 뛰어나고, 두꺼운 도광판의 표면에 처짐이 발생하는 것을 억제하고, 광학적으로 뛰어난 두꺼운 도광판을 짧은 성형사이클로 얻을 수 있다는 본 발명의 특유의 효과가 얻어진다.As described above, the present invention makes the compression step part of the constituent requirements of the invention, so that the resin material can be plasticized and the molding cycle can be shortened when the compression step is performed. At this time, the temperature of the cavity, the core and the circumferential sidewall is controlled during the injection process, so that, for example, it is heated, so that the flowability of the molten resin can be maintained high. By doing so, the unique effects of the present invention can be obtained in that the excellent light transferability, the occurrence of sagging on the surface of the thick light guide plate can be suppressed, and an optically excellent thick light guide plate can be obtained in a short molding cycle.
또, 다른 발명에 의하면, 부여공간이 네스트에 의해 구성되어 있으므로, 가열 혹은 냉각수단을 이들의 네스트에 용이하게 설치할 수 있는 효과, 네스트에 적합한 재질에 의해 구성할 수 있다는 효과 등이 더 얻어진다. 스탬퍼가 설치되어 있는 발명에 의하면, 상기와 같은 효과에 더하여 전사성에 뛰어난 두꺼운 도광판을 얻을 수 있다. 또, 캐비티측 네스트 혹은 코어 측 네스트에 단열층이 설치되어 있는 발명에 의하면, 캐비티측 네스트 혹은 코어 측 네스트를 상시 냉각상태로 하여 사출·충전하여도 부여공간은 충전되는 고온의 용융 수지에 의해 일시적으로 가열된 상태로 되고 전사성이 떨어지는 것과 같은 일은 없다. 캐비티측 네스트 혹은 코어 측 네스트는 상시 냉각되어 있으므로, 냉각시간 따라서 성형사이클이 단축되는 효과가 더 얻어진다.Further, according to another invention, since the imparting space is constituted by the nest, the effect of easily installing the heating or cooling means in these nests, the effect of being able to construct by the material suitable for the nest, and the like are further obtained. According to the invention provided with the stamper, in addition to the above effects, a thick light guide plate excellent in transferability can be obtained. In addition, according to the invention in which the heat insulation layer is provided in the cavity side nest or the core side nest, even if the cavity side nest or the core side nest is injected and filled with the cooling state at all times, the imparting space is temporarily filled with the hot molten resin filled. There is no such thing as being heated and inferior in transferability. Since the cavity side nest or the core side nest is always cooled, the effect of shortening the molding cycle according to the cooling time is further obtained.
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