KR20080089200A - 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형방법 - Google Patents

도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형방법 Download PDF

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Abstract

블록을 교환함으로써 서로 다른 도광판을 각각 양호하게 전사 형성할 수 있는 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형 방법을 제공한다.
고정 금형(13)의 캐비티 주면 형성면(42a)에 대한 가동 금형(12)의 캐비티 주면 형성면(18a)의 거리가 가변하도록 형성된 도광판의 사출 압축 성형 금형(11)에 있어서, 캐비티 주면 형성면(18a)을 형성하는 캐비티 주면 형성 블록(18)과, 상기 캐비티 주면 형성 블록(18)에 대하여 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 설치된 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)이 모두 교환 가능하게 설치되어 있다.
사출, 도광판, 가동 금형, 고정 금형, 캐비티, 블록

Description

도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형 방법{MOLD FOR INJECTION COMPRESSION MOLDING OF LIGHT GUIDE PLATE AND METHOD FOR INJECTION COMPRESSION MOLDING OF LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형 방법에 관한 것이며, 특히 금형의 블록을 교환함으로써 서로 다른 도광판의 성형을 행하는 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형 방법에 관한 것이다.
도광판의 사출 성형에 있어서, 동일한 금형으로 서로 다른 도광판의 성형을 행하는 것으로서 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 5에 기재된 것이 알려져 있다. 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 3의 것은 모두 전사 패턴이 형성된 스탬퍼나 그와 비슷한 금속판을 교환함으로써 서로 다른 도광판을 성형하는 것이며, 도광판의 크기가 변경되었을 때에는 대응할 수 없는 것이었다. 또한 특허 문헌 4는 착탈 가능한 평판형 코어를 사용함으로써, 동일한 금형을 이용하여 유효면의 면적이 서로 다른 2종 이상의 도광판 등의 평판 성형품을 성형할 수 있는 것이다. 더욱이 특허 문헌 5는 도광판의 성형에 사용하는 금형의 게이트 코어를 교환함으로써 사양이 서로 다른 도광판을 저비용으로 성형할 수 있는 것이다. 그러나 특허 문헌 4, 특허 문헌 5는 사출 압축 성형을 행하는 것이 아니므로 양호한 전사를 할 수 없다는 문제가 있었다. 또한 도광판의 판두께의 조정은 전혀 할 수 없는 것이었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평 9-131770호(청구항 1, 0007)
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2003-202424호 공보(0010, 도 1)
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 2004-50685호 공보(0005, 0007)
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 2004-188612호 공보(청구항 1, 0003, 도 2)
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 2002-210786호 공보(청구항 1, 도 3)
본 발명에서는 상기한 문제를 감안하여 금형의 블록을 교환함으로써 서로 다른 도광판을 각각 양호하게 전사 성형할 수 있는 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 도광판의 사출 압축 성형 금형은, 고정 금형의 캐비티 주면(主面) 형성면에 대한 가동 금형의 캐비티 주면 형성면의 거리가 가변하도록 형성된 도광판의 사출 압축 성형 금형에 있어서, 캐비티 주면 형성면을 형성하는 캐비티 주면 형성 블록과, 상기 캐비티 주면 형성 블록에 대하여 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 설치된 캐비티 측면 형성 블록이 모두 교환 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 도광판의 사출 압축 성형 방법은, 고정 금형의 캐비티 주면 형성면에 대한 가동 금형의 캐비티 주면 형성면의 거리가 가변하도록 형성된 도광판의 사출 압축 성형 금형을 이용하여, 캐비티 주면 형성면을 형성하는 캐비티 주면 형성 블록과, 상기 캐비티 주면 형성 블록에 대하여 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 설치되는 캐비티 측면 형성 블록을 각각 교환하여 동일한 금형에 의해 서로 다른 도광판의 성형을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 도광판의 사출 압축 성형 방법 은 캐비티 주면 형성면을 형성하는 캐비티 주면 형성 블록과, 상기 캐비티 주면 형성 블록에 대하여 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 설치된 캐비티 측면 형성 블록이 모두 교환 가능하게 설치되어 있으므로, 동일한 금형에 의해 서로 다른 도광판을 각각 양호하게 전사 성형할 수 있다.
본 발명의 도광판의 사출 압축 성형 금형 및 사출 압출 성형 방법에 대하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 형 맞닿음되었을 때의 상태를 도시한 도면이다. 도 2는 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 형체결되어 캐비티 용적이 감소하였을 때의 상태를 도시한 도면이다. 도 3은 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 가동 금형의 정면도이다. 도 4는 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 서로 다른 도광판을 성형하기 위하여 블록을 교환한 상태를 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 있어서 가동 금형의 정면도이다. 도 6은 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 방법을 도시한 차트 도면이다.
본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형(11)는 대각 치수 3인치, 판두께 0.4mm의 도광판을 사출 압축 성형에 의해 성형하는 금형이다. 사출 압축 성형은 성형 개시시부터 성형 종료시까지의 동안에 가동 금형(12)의 캐비티 주면 형성면(18a)과 고정 금형(13)의 캐비티 주면 형성면(42a)의 간격이 가변되는 것이다. 따라서 사출후에 가동 금형을 그대로 전진시켜 압축하는 사출 프레스라 불리는 타입도 사출 압축 성형에 포함된다. 이들 사출 압축 성형에서는 용융 수지를 비교적 저속·저압으로 사출할 수 있다. 또한 사출 압축 성형은 미세한 전사를 양호하게 행할 수 있어, 판두께가 얇은 도광판의 성형을 행할 때 유리하다.
도 1, 도 2는 본 실시 형태의 사출 압축 성형 금형(11)의 단면도이다. 사출 압축 성형 금형(11)은 제1 금형인 가동 금형(12)과 제2 금형인 고정 금형(13)으로 이루어지고, 형 합체된 두 금형(12, 13) 사이에는 용적 및 두께가 가변인 캐비티(C)가 형성된다. 도시하지 않은 사출 압축 성형기의 가동반에 부착되는 가동 금형(12)에는 가동반측에 단열판(14)이 부착된 금형 본체부(15)와, 코어 기부 블록(17)과 캐비티 주면 형성 블록(18), 러너 형성 블록(19) 등으로 형성되는 코어부(16)와, 틀 기부(20)와 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31) 등으로 형성되는 가동 틀부(22)가 설치되어 있다.
금형 본체부(15)의 고정 금형(13) 측의 면에 있어서 대략 중앙에는 코어 기부 블록(17)이 볼트(육각 구멍이 구비된 볼트)(21)에 의해 착탈 가능하게 배열 설치되어 있다. 구체적인 고정 방법은 금형 본체부(15)의 가동반측에는 볼트(21)의 머리 부분을 수납할 수 있는 오목부가 형성됨과 아울러 이 오목부의 중심에는 코어 기부 블록(17) 측을 향하여 관통공이 형성되어 있다. 또한 코어 기부 블록(17)의 금형 본체부(15) 측에도 볼트용 나사 구멍이 형성되어 있다. 그리고 금형 본체부(15)의 가동반측으로부터 상기 관통공을 거쳐 코어 기부 블록(17)의 볼트용 나사 구멍을 향하여 상기 볼트(21)를 삽입 통과시키고 틀어박아 코어 기부 블록(17)이 고정 장착되어 있다. 또한 코어 기부 블록(17)의 고정 금형(13) 측에는 캐비티 주면 형성 블록(18)이 볼트(23)에 의해 착탈 가능하게 배열 설치되어 있다. 캐비티 주면 형성 블록(18)의 고정 장착 방법도 코어 기부 블록(17)과 동일하며, 코어 기부 블록(17)의 금형 본체부(15) 측으로부터 관통공을 거쳐 캐비티 주면 형성 블록(18)의 볼트용 나사 구멍을 향하여 볼트(23)를 삽입 통과시키고 틀어박음으로써 캐비티 주면 형성 블록(18)이 고정 장착되어 있다. 또한 코어부가 모두 캐비티 주면 형성 블록 단체로 형성된 것일 수도 있다.
캐비티 주면 형성 블록(18)의 고정 금형(13)과 대향하는 면은 도광판의 일측의 주면인 출광면 등을 형성하는 캐비티 주면 형성면(18a)이 형성되어 있으며, 대략 사각형을 하고 있다. 본 실시 형태에서는 캐비티 주면 형성면(18a)은 경면으로 되어 있으나, 가동 금형측에 출광면을 설치하는 경우 등에서는 그루브나 조면 가공 등이 이루어진 것일 수도 있다. 또한 캐비티 주면 형성 블록 상에 스탬퍼 등을 더 배열 설치한 것일 수도 있다. 또한 캐비티 주면 형성면에 의해 성형되는 부분이 모두 출광면 또는 입광면이 아니라, 일부에 러너, 게이트 등도 포함하는 것일 수도 있다.
또한 상기 캐비티 주면 형성 블록(18) 내에는 캐비티 주면 형성면(18a)과 평행하게 냉각 매체 유로(24a)가 배열 설치되고, 캐비티(C) 내의 용융 수지가 냉각되도록 되어 있다. 그리고 상기 캐비티 주면 형성 블록(18) 내의 냉각 매체 유로(24a)는 코어 기부 블록(17)의 냉각 매체 유로(24b)와 접속되며, 상기 냉각 매체 유로(24b)는 금형 본체부(15) 내의 냉각 매체 유로(24c)를 통하여 금형 외부의 온도 조절기와 연통되어 있다. 그리고 캐비티 주면 형성 블록(18), 코어 기부 블록(17) 및 금형 본체부(15)의 냉각 매체 유로(24a, 24b, 24c)의 접속부의 주위에는 각각 O링(24d)이 삽입되며, 금형 본체부(15) 및 양 블록(17, 18) 사이로부터 냉각 매체가 누설되지 않도록 되어 있다.
또한 금형 본체부(15)의 고정 금형(13) 측의 면에 있어서 대략 중앙으로서 코어부(16)의 하측에는 러너 형성 블록(19)이 도시하지 않은 볼트에 의해 고정 장착되어 있다. 그리고 상기 러너 형성 블록(19)에는 금형 본체부(15)를 관통하여 이젝터 장치의 돌출 핀(25)이 전후진 가능하게 배열 설치되어 있다. 그리고 그 선단은 러너 형성면(19a)에 면하며, 스프루(P1)와 러너(P2)를 유지하기 쉽도록 단면 Z자형으로 침입부가 설치되어 있다. 또한 러너 형성 블록(19)의 내부에는 돌출 핀(25)을 에워싸도록 냉각 매체 유로(26a)가 형성되어 있다. 냉각 매체 유로(26a)는 러너 형성면(19a), 게이트 커터(27), 돌출 핀(25) 등을 냉각하기 위하여 형성되며, 러너 형성 블록(19)의 내부를 지나 금형 본체부(15)의 냉각 매체 유로(26b)에 접속되어 금형 외부의 온도 조절기에 연통되어 있다. 또한 러너 형성 블록(19)과 상기 캐비티 주면 형성 블록(18) 사이에는 게이트 커터 장치의 게이트 커터(27)가 전후진 가능하게 배열 설치되어 있다. 그리고 상기 이젝터 장치와 게이트 커터 장치는 모두 핀이나 커터를 후퇴시키기 위한 플레이트나 스프링이 금형 본체부(15) 내에 설치되어 있다.
상기 금형 본체부(15)의 고정 금형(13) 측의 면에 있어서 상하의 네 귀퉁이 근방의 4곳에는 스프링(28)이 상기 고정 금형(13) 측을 향하여 부착되어 있다. 그리고 상기 스프링(28)에는 상기 코어부(16)의 주위를 에워싸도록 배열 설치된 가동틀부(22) 중 틀 기부(20)에 고정되어 있다. 틀 기부(20)는 코어 기부 블록(17)의 주위를 일정한 간극(H)을 두고 둘러싸도록 형성되어 있다. 그리고 틀 기부(20)의 판두께는 코어 기부 블록(17)과 대략 동일하다. 또한 상기 금형 본체부(15)에는 도시하지 않은 가이드 로드가 고정 금형(13) 측을 향하여 설치되며, 가이드 로드가 틀 기부(20)의 구멍에 삽입 통과됨으로써 틀 기부(20)의 형개폐 방향의 이동을 가이드하고 있다.
그리고 도 3에 도시한 바와 같이, 틀 기부(20)의 고정 금형(13) 측에는 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)이 볼트(32, 33, 34) 등에 의해 착탈 가능하게 배열 설치되어 있다. 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)은 그들을 합체하여 캐비티 주면 형성 블록(18)을 에워싸는 틀 형상으로 되어 있다. 그러나 측면 형성 블록은 분할되지 않는 틀 형상인 것 등일 수도 있다. 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)의 내측면은 캐비티 주면 형성 블록(18)의 외측면과 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 대략 맞닿아 있다. 그리고 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)의 내측에 있어서 전측 부분(고정 금형(13) 근방 부분)에는 캐비티 측면 형성면(29a, 30a, 31a)이 형성되고, 고정 금형(13)에 대향하는 면은 맞닿음면(29b, 30b, 31b)으로 되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 캐비티 측면 형성 블록(29)은 캐비티 주면 형성 블록(18)의 하측과 좌측 및 러너 형성 블록(19)에 인접하며, 형개폐 방향으로만 이동되도록 되어 있다. 그리고 캐비티 측면 형성 블록(29)의 맞닿음면(29b)에는 볼트(32)의 머리 부분을 수납할 수 있는 오목부가 형성되고, 틀 기부(20)를 향하여 관통 구멍이 형성되어 있다. 그리고 틀 기부(20)의 형개폐 방향의 직교하는 면에 있어서 동일한 위치에 볼트용 나사 구멍이 형성되어 있다. 또한 캐비티 측면 형성 블록(29)은 틀 기부(20)에 대하여 도시하지 않은 위치 결정 핀을 가지고 있다. 따라서 캐비티 측면 형성 블록(29)은 상기 위치 결정 핀이 틀 기부(20)의 도시하지 않은 구멍에 삽입됨과 아울러, 상기 관통공에 볼트(32)가 삽입 통과되어, 틀 기부(20)의 볼트용 나사 구멍에 틀어박힘으로써 착탈 가능하게 고정되어 있다.
캐비티 측면 형성 블록(30)은 캐비티 주면 형성 블록(18)의 상측에 위치해 있으며, 볼트(33)에 의해 틀 기부(20)에 대하여 착탈 가능하게 고정되어 있다. 그리고 캐비티 측면 형성 블록(30)의 맞닿음면(30b)의 고정 금형(13) 측에는 오목부가 설치되며, 상기 오목부를 향하여 다른 관통공이 형개폐 방향으로 설치되어 있다. 그리고 상기 관통공의 틀 기부(20) 측으로부터 볼트(36)를 삽입 통과시키고, 입광면 형성 블록(35)에 형성된 볼트용 나사 구멍에 틀어박음으로써 입광면 형성 블록(35)이 상기 오목부 내에 교환 가능하게 고정되어 있다. 따라서 본 실시 형태에서는 상기 입광면 형성 블록(35)만을 교환함으로써 미묘한 형상의 차이에 의해 광학 특성에 큰 영향을 미치는 입광면을 최적의 형상으로 할 수 있다. 또한 캐비티 측면 형성 블록(30)에 의해 입광면이 형성되는 것일 수도 있다.
또한 틀 기부(20)의 상방에는 브래킷(37)이 고정 금형(13) 측으로 연장 설치되도록 튀어나와 고정되어 있다. 브래킷(37)의 고정 장착 방법은 브래킷(37)에 관통공이 형성되고, 상기 관통공을 통하여 틀 기부(20)에 형성된 볼트용 나사 구멍을 향하여 볼트(61)를 삽입 통과시키고 틀어박음으로써 고정 장착된다. 그리고 상기 브래킷(37)의 내측면에는 누름 수단인 스프링(38)이 고정 장착되어 있다. 그리고 상기 스프링(38)의 선단은 캐비티 측면 형성 블록(30)의 외벽면에 맞닿아 있다. 따라서 캐비티 측면 형성 블록(30)은 캐비티 주면 형성 블록(18)의 중심 방향을 향해서 탄성 바이어스되어 눌려져 있다. 캐비티 측면 형성 블록(30)이 볼트(33)에 의해 틀 기부(20)에 대하여 고정되어 있는데, 중심 방향을 향하여 더 눌려져 있는 것은 캐비티 측면 형성 블록(30)의 바람직한 배열 설치 위치로 하기 위해서이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 캐비티 측면 형성 블록(31)은 캐비티 주면 형성 블록(18)의 우측에 위치해 있으며, 볼트(34)에 의해 틀 기부(20)에 착탈 가능하게 고정되어 있다. 볼트(34)에 의한 캐비티 측면 형성 블록(31)의 틀 기부(20)에의 고정 및 착탈 방법은 상기한 캐비티 측면 형성 블록(29, 30)의 경우와 동일하다. 그리고 캐비티 측면 형성 블록(31)에 대해서도 상기 캐비티 측면 형성 블록(30)과 동일한 이유 및 구성에 의해 캐비티 주면 형성 블록(18)의 중심 방향을 향하여 항상 눌려져 있다. 즉 틀 기부(20)의 측면에는 브래킷(39)이 도시하지 않은 볼트에 의해 고정되어 있다. 브래킷(39)은 고정 금형(13) 측으로 연장되어 설치되어 있으며, 상기 브래킷(39)의 내측의 오목부에 고정된 누름 수단인 스프링(40)의 선단이 캐비티 측면 형성 블록(31)의 외벽면에 맞닿아 있다.
또한 가동틀부(22)인 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)과 캐비티 주면 형성 블록(18) 및 러너 형성 블록(19) 사이에는 에어 통로(62) 등이 형성되고, 상기 에어 통로(62) 등으로부터 에어가 분출됨으로써 도광판이나 러너 이형시의 보조를 행한다. 또한 이들 에어 통로(62) 등은 각 블록을 교환하여도 에어가 분출 가능하게 되어 있다. 이와 같이 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31) 등을 캐비티 주면 형성 블록(18)을 향하여 누름으로써 캐비티 주면 형성 블록(18)과 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)이 열팽창하였을 때의 대책 때문이다.
다음 고정 금형(13)에 대하여 설명하면, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 사출 압축 성형기의 고정반에 부착되는 고정 금형(13)에는 금형 본체부(41), 캐비티 주면 형성 블록(42), 인서트 블록(43), 스프루 부시(44), 고정 게이트 커터(45), 맞닿음 블록(46)이 배열 설치되어 있다. 그리고 금형 본체부(41)의 고정반측에는 단열판(47)이 부착됨과 아울러 도시하지 않은 사출 장치의 노즐이 삽입되는 구멍(48)이 형성되고, 그 주위에는 로케이트 링(49)이 부착되어 있다. 금형 본체부(41)의 가동 금형(12) 측에는 캐비티 주면 형성 블록(42)이 볼트(50)에 의해 착탈 가능하게 부착되며, 상기 캐비티 주면 형성 블록(42)의 가동 금형(12)과 대향하는 면은 캐비티 주면 형성면(42a)으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 이 주면 형성면(42a)은 도광판의 반사면을 형성하는 부분이며, 미세한 도트가 새겨져 있다. 또한 캐비티 형성면에 대해서도 스탬퍼가 표면에 배열 설치되는 것일 수도 있다. 또한 캐비티 주면 형성 블록(42)의 내부에는 상기 캐비티 주면 형성면(42a)과 평행하게 냉각 매체 유로(51a)가 형성되고, 상기 냉각 매체 유로(51a)는 금형 본체부(41) 내부의 냉각 매체 유로(51b)를 거쳐 금형 외부의 온도조절기에 접속되어 있다. 그리고 캐비티 주면 형성 블록(42)과 금형 본체부(41)의 사이에 있어서 냉각 매체 유로(51a, 51b)의 접속부의 주위에는 O링(51c)이 삽입되어 양자 사이로부터 냉각 매체가 누설되지 않도록 되어 있다.
또한 상기 캐비티 주면 형성 블록(42)의 하방에는 인서트 블록(43)이 금형 본체부(41)에 고정 장착되어 있다. 그리고 인서트 블록(43)의 내부에는 스프루 부시(44)가 고정되며, 스프루 부시(44)의 선단면과 인서트 블록(43)의 가동 금형(12) 측의 러너 형성면(43a)은 가동 금형(12)의 러너 형성 블록(19)의 러너 형성면(19a)과 대향해 있다. 그리고 상기 러너 형성면(43a)은 상기 러너 형성면(19a) 등과 함께 러너(P2)를 형성하는 면이다. 그리고 인서트 블록(43)의 내부에는 상기 스프루 부시(44)를 에워싸도록 냉각 매체 유로(52a)가 형성되어 있다.
그리고 인서트 블록(43)과 캐비티 주면 형성 블록(42) 사이에는 고정 게이트 커터(45)가 고정 장착되어 있다. 또한 고정 금형(13)의 캐비티 주면 형성 블록(42)과 맞닿음 블록(46) 사이에도 에어 통로(53, 53)가 형성되어 있다. 맞닿음 블록(46)은 캐비티 주면 형성 블록(42)과 인서트 블록(43)의 주위에 형성되며, 틀 형상으로 형성되어 있다. 맞닿음 블록(46)의 가동 금형(12) 측은 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)의 맞닿음면(29b, 30b, 31b)과 맞닿는 맞닿음면(46a)으로 되어 있다. 맞닿음 블록(46)에는 맞닿음면(46a) 측이 확경된 관통공이 형개폐 방향으로 형성되어 있다. 그리고 맞닿음 블록(46)은 맞닿음면(46a) 측으로부터 금형 본체부(41)의 볼트용 나사 구멍을 향하여 볼트(55)가 삽입되어 틀어박힘으로써 고정되어 있다.
다음 도 4 및 도 5에 의해 동일한 사출 압축 성형 금형(11)의 일부의 블록을 교환하여 서로 다른 도광판을 성형하는 도광판의 사출 압축 성형 금형에 대하여 설명한다. 사출 압축 성형 금형(11)의 일부의 블록을 교환하여 서로 다른 도광판을 성형하는 이유는, 서로 다른 도광판을 성형할 때마다 전용의 사출 압축 성형 금형 을 준비하게 되면 비용 상승으로 이어지기 때문이다. 특히 휴대 전화용의 도광판의 경우, 최근 화면이 대형화되고 있는데, 금형의 일부를 교환하는 것만으로 상기한 도광판의 대형화에 대응할 수 있으므로 비용 절감으로 이어진다.
먼저 첫 번째 예로서, 도광판의 입광면의 형상 변경 또는 금형의 입광면(35a)이 마모 등 때문에 입광면 형성 블록(35)만을 교환하는 경우에 대하여 설명한다. 먼저 도 1 내지 도 3에 도시한 사출 압축 성형 금형(11)을 도시하지 않은 고정반 및 가동반에서 떼어내어 사출 압축 성형기 밖으로 꺼낸다. 다음 볼트(61)를 떼어내어 브래킷(37)을 떼어낸다. 다음 볼트(33)를 풀어 캐비티 측면 형성 블록(30)을 틀 기부(20)에서 떼어낸다. 그리고 캐비티 측면 형성 블록(30)에서 볼트(36)를 떼어내고, 입광면 형성 블록(35)을 떼어내어 서로 다른 입광면 형성 블록으로 교환한다. 그리고 조립시에는 다시 상기와 반대의 순서로 캐비티 측면 형성 블록(30) 등을 성형 가능한 상태로 조립한다.
다음 예로서 도광판의 주면(출광면과 반사면)의 형상이 변경되는 경우에 대하여 설명한다. 먼저 도광판의 사출 압축 성형 금형(11)을 사출 압축 성형기에서 떼어낸다. 그리고 가동 금형(12)에 대해서는 볼트(61) 등을 떼어내고, 브래킷(37, 39)을 떼어낸다. 다음 볼트(32, 33, 34)를 풀어 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)을 틀 기부(20)에서 떼어낸다. 다음 금형 본체부(15)의 이면측으로부터 걸려 고정되어 있는 볼트(21)를 떼어내고 코어부(16) 전체를 금형 본체부(15)에서 떼어낸다. 그리고 코어 기부 블록(17)의 금형 본체부(15) 측의 면으로부터 볼트(23)를 떼어내고 코어 기부 블록(17)과 캐비티 주면 형성 블록(18)을 분리한다. 다음 새 로운 캐비티 주면 형성 블록(18)을 부착 조립할 때에 대하여 설명하면, 새로운 캐비티 주면 형성 블록(18)을 다시 볼트(23)에 의해 코어 기부 블록(17)과 고정 장착한다. 이 때, 새로 부착되는 캐비티 주면 형성 블록(18)도 형개폐 방향에 직교하는 면 방향에 있어서 동일한 위치에 볼트(23)를 틀어박을 수 있는 볼트용 나사 구멍이 형성되어 있음은 말할 필요도 없다. 또한 캐비티 주면 형성 블록(18)의 냉각 매체 유로(24a)와 코어 기부 블록(17)의 냉각 매체 유로(24b)의 위치도 동일한 위치로 되어 있다. 그리고 캐비티 주면 형성 블록(18)과 고정 장착된 코어 기부 블록(17)을 볼트(21)에 의해 금형 본체부(15)에 고정한다. 또한 판두께가 서로 다른 도광판의 성형을 행하는 경우나, 동일한 사양의 도광판이라 하더라도 판두께의 미세조정을 행하는 경우에 캐비티 주면 형성 블록(18)만을 판두께가 서로 다른 캐비티 주면 형성 블록(18)으로 변경하는 경우도 있을 수 있다.
다음 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)의 고정을 행한다. 도 4 및 도 5의 예에서는 면적이 큰 도광판용의 캐비티 주면 형성 블록(18)으로 교환되고, 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)도 그에 대응하여 외측에 배열 설치되는 것으로 교환된다. 가동 금형(12)은 미리 코어 기부 블록(17)과 틀 기부(20) 사이에 간극(H)이 형성되고, 스프링(28)의 부착 위치도 비교적 외벽면 근방으로 되어 있다. 따라서 도 4 및 도 5의 예와 같이 코어 기부 블록(17)의 캐비티 주면 형성 블록(18)과 맞닿는 면의 면적에 대하여 새로 부착하는 캐비티 주면 형성 블록(18)의 코어 기부 블록(17)과 맞닿는 면의 면적이 큰 경우라 하더라도 코어 기부 블록(17)과 캐비티 주면 형성 블록(18)이 서로 간섭되지 않고 형개폐 방향으로 상대적으로 위치 이동 할 수 있도록 되어 있다.
캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)의 고정 순서는, 먼저 캐비티 측면 형성 블록(29)을 볼트(32)와 도시하지 않은 핀에 의해 틀 기부(20)에 위치 결정 고정한다. 다음 캐비티 측면 형성 블록(30, 31)을 볼트(33, 34)에 의해 틀 기부(20)에 부착한다. 이 때 볼트(33, 34)의 조임 토크는 약간 약하게 행한다. 그리고 다음으로 볼트(61) 등에 의해 브래킷(37, 39)을 틀 기부(20)에 고정하고, 스프링(38, 40)으로 캐비티 측면 형성 블록(30, 31)을 캐비티 주면 형성 블록(18)을 향하여 밀어붙인다. 그리고 마지막으로 캐비티 측면 형성 블록(30, 31)의 볼트(33, 34)에 의한 조임을 강화하여 캐비티 측면 형성 블록(30, 31)과 틀 기부(20)를 완전히 고정한다. 또한 캐비티 측면 형성 블록의 분할수에 대해서는 교환에 의해 변경되는 경우도 있을 수 있다.
한편, 고정 금형(13)의 블록도 가동 금형(12)의 블록의 변경에 따라 교환된다. 즉, 맞닿음 블록(46)을 고정 장착하는 볼트(55)가 풀려 금형 본체부(41)에서 맞닿음 블록(46)이 떼어내어진다. 또한 금형 본체부(41) 측에서는 캐비티 주면 형성 블록(42)을 고정 장착하는 볼트(50)가 풀려 캐비티 주면 형성 블록(42)이 떼어내어진다. 그리고 캐비티 주면 형성 블록(42)은 도광판의 형상에 따라 가동 금형(12)의 캐비티 주면 형성 블록(18)과 대응하는 형상 및 면적의 것으로 변경된다. 또한 캐비티 주면 형성 블록(42)의 형상 및 면적에 따라 그 주위를 에워싸는 맞닿음 블록(46)도 교환된다. 그리고 맞닿음 블록(46)의 맞닿음면(46a)은 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)의 맞닿음면(29b, 30b, 31b)과 대략 일치하는 형상 및 면적 의 것으로 교환된다.
다음 도 6의 차트 도면에 의해 본 실시 형태의 사출 압축 성형 금형(11)에 의한 성형 공정에 대하여 설명한다. 그리고 본 실시 형태에서는 대각 치수 3인치, 판두께 0.4mm의 도광판을 4초의 성형 사이클 시간으로 성형하고 있다. 따라서 본 실시 형태에서는 가동 금형(12)의 캐비티 주면 형성면(18a)을 냉각하는 냉각 매체 유로(24a) 등에 온도 조절기에 의해 성형되는 수지인 폴리카보네이트의 유리 전이 온도(Tg)보다 40∼70℃ 낮은 80∼120℃ 정도로 온도 제어된 냉각 매체(냉각수)를 흘리고 있다.
그리고 도시하지 않은 형체결 장치가 작동되어 형폐쇄가 행해진다. 이 형폐쇄시의 가동 금형(12)의 코어부(16)와 가동틀부(22)의 관계는 도 1의 상태이다. 다음 형체결력을 상승시켜 형체결을 행함으로써 도 2의 상태가 된다. 다음 도시하지 않은 사출 장치의 노즐로부터 스프루 부시(44)를 통하여 용융 수지를 사출한다. 가동반 및 가동 금형(12)의 금형 본체부(15) 및 코어부(16)는 사출시의 압력에 의해 다시 도 1에 도시한 바와 같은 코어부(16)가 후퇴한 상태가 된다.
사출 장치에 의해 스크루 위치가 소정의 보압 전환 위치에 도달하면, 사출 제어에서 보압 제어로 전환된다. 보압 제어로 전환된 후 형체결 장치 측에서는 높은 형체결력에 의한 형체결이 행해지고 있으므로, 형체결 방향으로 가동 금형(12)의 코어부(16)(캐비티 주면 형성면(18a))가 이동된다. 본 실시 형태에서는 형체결력의 저하와 동시에 도시하지 않은 게이트 커터 장치에 의해 게이트(P3)의 절단을 행한다.
게이트 커터(27)에 의해 게이트(P3)의 절단이 행해진 후에는, 캐비티(C) 내의 용융 수지에는 사출 장치 측으로부터의 보압이 완전히 미치지 않게 되는데, 형체결 장치의 구동에 의해 캐비티(C) 내의 용융 수지의 압축을 행할 수 있다. 그리고 캐비티(C)나 러너(P2), 스프루(P1)의 용융 수지의 냉각, 고화가 진행되어 형개 전부터 이형 에어가 에어 통로(53, 62) 등에 미치게 되어 도광판의 이형이 촉진된다. 그리고 형개되면 도광판이 이형되어, 도시하지 않은 취출용 로봇에 의해 취출이 행해진다. 또한 사출 개시, 형체결, 보압 제어로의 전환, 게이트 절단 등의 타이밍은 적절히 변경 조정된다.
다음 도 7 내지 도 9에 도시한 다른 실시 형태에 있어서 도광판의 사출 압축 성형 금형(65)에 대하여 설명한다. 다른 실시 형태는 금형에 있어서 캐비티의 수를 둘로 늘림에 따른 변경이며, 기술 사상 자체는 도 1 내지 도 6의 실시 형태와 대략 동일하다. 따라서 동일 부재는 동일한 부호를 붙여 설명을 대폭 생략한다. 또한 다른 실시 형태에서는 캐비티의 수는 복수 개이면 개수가 한정되지 않는다.
다른 실시 형태의 사출 압축 성형 금형(65)은 도광판의 형상이 변경된 경우에 각 블록이 교환 가능하게 되어 있다. 사출 압축 성형 금형(65)의 각 블록의 교환에 대해서는 고정반 및 가동반에서 떼어낸 후, 가동 금형(66) 측, 브래킷(37, 39), 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31), 코어 기부 블록(17), 캐비티 주면 형성 블록(18)을 순서대로 각 볼트를 떼어내어 분해한다. 그리고 다음 성형되는 도광판에 따른 캐비티 주면 형성 블록(18), 캐비티 측면 형성 블록(29, 30, 31)으로 교환한다. 또한 고정 금형(67) 측도 금형 본체부(41)로부터 맞닿음 블록(46)과 캐비티 주면 형성 블록(42)을 다음에 성형되는 도광판에 따른 캐비티 주면 형성 블록(42), 맞닿음 블록(46)으로 교환한다. 또한 캐비티 측면 형성 블록의 분할 방식은 도 9 등에 도시한 예에 한정되지 않는다. 예컨대 캐비티 측면 형성 블록(29)은 캐비티 측면 형성 블록(31)과 같이 캐비티 측면 형성면(31a)만을 형성하는 부재와, 게이트측의 측면 형성면(29a)만을 형성하는 부재로 더 분할된 것일 수도 있다.
다음 도 10 및 도 11에 도시한 또 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 10은 또 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도이고, 도 11은 또 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 서로 다른 도광판을 성형하기 위하여 블록을 교환한 상태를 도시한 도면이다. 도 10 및 도 11에 도시한 실시 형태의 사출 압축 성형 금형(71)은 캐비티 주면 형성 블록(76)이 캐비티 측면 형성 블록(93) 속에 끼워맞춤되는 소위 인레이(inlay) 금형이라 불리는 것이다. 사출 압축 성형 금형(71)에 대해서도 각 블록을 교환 가능하며 서로 다른 도광판의 성형에 대응할 수 있다.
본 발명에 대해서는 일일이 열거는 하지 않으나, 상기한 본 실시 형태의 것에 한정되지 않으며, 당업자가 본 발명의 취지를 바탕으로 변경을 가한 것에 대해서도 적용됨은 말할 필요도 없는 것이다. 본 발명의 도광판의 범주에는 광확산판과 같이 내부에 광이 통과하는 판상체 모두를 포함하는 것으로 한다. 그리고 도광판의 성형에 사용되는 수지에 대해서도 한정되지 않는다.
본 실시 형태에 있어서 도광판의 성형은 사출시에 가동 금형이 일시적으로 후퇴하는 타입의 사출 압축 성형 방법에 대하여 기재하였으나, 판두께가 0.2∼ 0.5mm 정도인 경우에는 사출 프레스의 타입에 따른 사출 압축 성형 금형 및 사출 압축 성형 방법으로 행하는 것도 상정된다. 더욱이 사출 압축 성형 금형 및 사출 압축 성형 방법에 대해서는 수평 방향으로 형개폐되는 것이 아니라 수직 방향으로 형개폐되는 것일 수도 있다.
그리고 상기 사출 압축 성형 금형의 각 블록의 분해 및 조립 방법은 상기한 실시 형태에 그치지 않고, 각 블록을 고정하는 볼트의 위치, 방향, 개수 등에 대해서도 한정되지 않는다. 또한 각 블록의 일부는 볼트를 사용하지 않고 핀이나 끼워맞춤에 의해 조립 장착되는 것일 수도 있다. 또한 캐비티 주면 형성 블록 등을 교환함으로써 평판형의 도광판의 성형과 쐐기형 도광판의 성형을 동일한 금형으로 행할 수도 있다.
도 1은 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 형맞닿음되었을 때의 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 형체결되어 캐비티 용적이 감소하였을 때의 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 가동 금형의 정면도이다.
도 4는 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 서로 다른 도광판을 성형하기 위하여 블록을 교환한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 있어서 가동 금형의 정면도이다.
도 6은 본 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 방법을 도시한 차트 도면이다.
도 7은 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 형맞닿음되었을 때의 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 형체결되어 캐비티 용적이 감소하였을 때의 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 가동 금형의 정면도이다.
도 10은 또 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도이다.
도 11은 또 다른 실시 형태의 도광판의 사출 압축 성형 금형의 단면도로서 서로 다른 도광판을 성형하기 위하여 블록을 교환한 상태를 도시한 도면이다.
<도면부호의 설명>
11, 65…사출 압축 성형 금형,
12, 66…가동 금형,
13, 67…고정 금형,
15, 41…금형 본체부,
16…코어부,
17…코어 기부 블록,
18, 42…캐비티 주면 형성 블록,
18a, 42a…캐비티 주면 형성면,
22…가동틀부,
29, 30, 31…캐비티 측면 형성 블록,
29a, 30a, 31a…캐비티 측면 형성면,
C…캐비티,
H…간극

Claims (7)

  1. 고정 금형의 캐비티 주면 형성면에 대한 가동 금형의 캐비티 주면 형성면의 거리가 가변하도록 형성된 도광판의 사출 압축 성형 금형에 있어서,
    캐비티 주면 형성면을 형성하는 캐비티 주면 형성 블록과, 상기 캐비티 주면 형성 블록에 대하여 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 설치된 캐비티 측면 형성 블록이 모두 교환 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 금형.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐비티 측면 형성 블록 중 적어도 한 변을 형성하는 블록은 캐비티 주면 형성 블록에 대하여 누름 수단에 의해 탄성 바이어스되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 금형.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐비티 측면 형성 블록에 대하여 입광면 형성 블록이 교환 가능하게 배열 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 금형.
  4. 제 1 항에 있어서, 캐비티 측면 형성 블록과 캐비티 주면 형성 블록은 어느 일측이 고정 금형에 배열 설치되고, 타측이 가동 금형에 배열 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 금형.
  5. 고정 금형의 캐비티 주면 형성면에 대한 가동 금형의 캐비티 주면 형성면의 거리가 가변하도록 형성된 도광판의 사출 압축 성형 금형을 이용하고,
    캐비티 주면 형성면을 형성하는 캐비티 주면 형성 블록과, 상기 캐비티 주면 형성 블록에 대하여 적어도 형개폐 방향으로 상대 위치 변경 가능하게 설치되는 캐비티 측면 형성 블록을 각각 교환하여 동일한 금형에 의해 서로 다른 도광판의 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 캐비티 측면 형성 블록과 상기 캐비티 주면 형성 블록은 모두 고정 금형 또는 가동 금형 중 어느 한쪽에 배열 설치되고, 상기 블록을 떼어내는 순서는 캐비티 측면 형성 블록을 떼어내고 나서 캐비티 주면 형성 블록을 떼어내는 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 캐비티 주면 형성 블록을 판두께가 서로 다른 캐비티 주면 형성 블록으로 변경함으로써 판두께가 서로 다른 도광판의 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 도광판의 사출 압축 성형 방법.
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