JP2000355032A

JP2000355032A - 成形品判別方法と成形装置及び前記判別方法による成形品、光学素子並びに、光学素子の成形方法

Info

Publication number: JP2000355032A
Application number: JP11168103A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Hirano; 惠一平野; Kazuhiko Ito; 和彦伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形品の成形良否判別を迅速かつ正確に
実行する。【解決手段】樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内に
射出して成形品を成形する成形方法の成形品を判別する
成形品判別方法であって、前記樹脂材料を前記キャビテ
イに射出する経路の一部に射出した樹脂材料を注入する
判別用の注入部を設け、該注入部に注入して成形した樹
脂部を前記キャビテイ内の成形品の良否の判別に使用す
るようにしたことを特徴とした成形品判別方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂材料を成形して
製造する成形品の良否の判別方法に関する。

【０００２】更に、本発明は成形品の良否を判別する機
能を備えた成形装置に関する。

【０００３】更に、本発明は前記良否判別方法により判
別された成形品に関する。

【０００４】更に、本発明は光学素子とその成形方法及
び成形装置に関する。

【０００５】

【従来の技術】従来、成形品の良否の判別は、射出成形
工程内での抜き取り検査による外観チェックや、成形品
重量検査で判別し、寸法精度については射出成形後の成
形品を取り出して測定室に１日から数日間放置した後
に、寸法計測を行って判断している。

【０００６】これは、射出成形工程において、高温、高
速、高圧条件で射出成形された樹脂が金型内で急速冷却
されるために、成形品の樹脂材料内に応力が残ったまま
固化し、残留応力となり、取り出し後に、この残留応力
が緩和し、後収縮と呼ばれる寸法変化が現れる。

【０００７】従って、成形品の最終寸法の計測には後収
縮が緩和する時間の放置時間が必要である。

【０００８】こうした成形後の測定から判定までの手順
が一般的であるが、時間的な判定の遅れ、生産性の問
題、省力化等のために、射出成形機や金型に備えられて
いるセンサーを用いて１ショット毎にサンプリングした
成形寸法や外観を決定する射出圧力、樹脂温度、射出速
度、スクリュウ位置、金型温度、金型内圧等の、成形時
の設定データ、及び出力データ（成形データ）と、良品
が得られた時の成形条件データ等の諸データをコンピュ
ータ処理し、総合判断により良否判別する方法が提案さ
れている。

【０００９】例えば、特許番号２５８６９４３号には良
品時の射出、保圧工程の樹脂圧とサンプリングされた樹
脂圧を比較して成形品の良否判別する装置の開示があ
る。

【００１０】又、特公平０７−８８０３０号公報には成
形品の品質に影響を与える成形機及び金型の圧力、速
度、温度、等の物理量から２つ以上の物理量に基ずいて
成形品寸法との相関を取り、良品に該当する区分を確定
し、実際の成形のサンプリングデータと比較して良品判
別する方法の開示がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の方法にお
いては以下の問題点がある。

【００１２】１）射出工程内で抜き取り検査による外
観チェックや成形品重量で判定し、その後、寸法精度に
ついては射出成形後、測定室に数日間放置後、測定を行
って判定している。そのため、判定結果が成形品の生産
日から数日遅れとなるため、その間に成形した品物が不
良となる場合がある。

【００１３】２）射出成形機や金型に備えられている
センサーを用いて１ショット毎にサンプリングした成形
寸法や外観を決定する射出圧、樹脂温度、射出速度、ス
クリュウ位置、金型温度、金型内圧等の成形時の設定デ
ータ及びその出力データと、良品が得られた時の成形デ
ータを成形機に備えられている装置や個別のコンピュー
タで処理する装置／方法の場合、それらの設備導入のコ
ストが非常に高い点がある。

【００１４】３）本発明者らは射出成形品の良否判別
方法の検討において、次の検討を行った。意図的に樹脂
流動性に影響を及ぼす射出圧力のみを、良品条件より型
内圧力でプラス２００Ｋｇ／ｃｍ²に設定して成形品と
良品とを比較した場合、プラス２００Ｋｇ／ｃｍ²の条
件で成形した成形品にはバリが発生し、寸法も１０μｍ
増加した。この時に、ランナー部を確認したところ、ラ
ンナー部にもバリが発生していた。上記で、バリ発生有
無で良品判定を試みたが、評価精度が低く、バリの発生
し難い成形条件が変動した場合、評価不能であった。上
記の結果は、樹脂流動性における圧力変化が、成形品形
状以外の樹脂流動部のランナー部にも影響を及ぼし、過
大な射出圧力による樹脂流動の促進及び金型や成形機プ
ラテンの弾性変形に微少空間が発現し、この空間に微量
の樹脂が流れ込み、ばりの発生の原因となったこと。成
形品寸法の増加の要因として、射出圧力増加により樹脂
密度が増した状態で固化した結果であると考えられる。

【００１５】４）更に、従来の成形品の良否の判別方
法は、射出速度、保圧圧力、材料の計量時間、スクリュ
トルクの値等を計測した計測情報や、各部の温度センサ
ー、圧力センサー等の情報によって成形情報を収集、分
析評価するとともに、実際の成形品の成形精度と比較評
価することで、各設定パラメータ―の許容変動範囲を設
定して成形品の良品と不良品の判別作業を行っている。
しかしながら、上記の従来方法においては、各センサー
により検出される成形パラメータは各々変動幅を持って
おり、その変動する各パラメータの相互作用により実際
の成形品の各部寸法精度が決まってくる。例えば、射出
充填圧力が１Ｍｐａ変動したとしても、樹脂温度や金型
温度が射出充填圧力の変動量をキャンセルする方向の変
動を行ったならば、実際の成形品の精度は良品の範囲に
入る場合もある。しかし、光学機器用光学素子や、画像
情報読み取り用光学素子等のレンズはその成形各部の寸
法精度、曲面の形状精度の要求精度が非常に厳しく要求
される。特に、光学面の形状精度の要求はｎｍ（ナノメ
ータ）単位の寸法精度を要求されるが、このような高精
度な形状に影響を与える各パラメータの変動を把握する
ためには各部のセンサーの検出精度を向上させるととも
に、変動要因を少なくする必要があるが、成形システム
自体と成形システム設置の環境整備も必要になり、成形
品の成形精度の向上にあいまって、設備導入経費の増大
を招くことになる。

【００１６】又、自由曲面で構成される光学素子の良否
判別は形状測定器にて各光学面を測定評価する必要があ
るが、測定する前の温度慣らしが必要となり、また、測
定時間が長くかかることであり、リアルタイムの成形品
の評価が困難であった。

【００１７】本発明は上記の状況に鑑みて樹脂流動の原
理を利用した成形品の良否の判別方法を検討したもので
あり、成形金型や、成形機本体への特別の制御装置の組
み込みを必要とせず、成形システムのコストアップを回
避し、短時間の判別方法が可能であり、又判別精度の信
頼性の得られる判別方法及び成形装置を得ることを目的
とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ために、樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内に射出し
て成形品を成形する成形方法の成形品を判別する成形品
判別方法であって、前記樹脂材料を前記キャビテイに射
出する経路の一部に射出した樹脂材料を注入する判別用
の注入部を設け、該注入部に注入して成形した樹脂部を
前記キャビテイ内の成形品の良否の判別に使用するよう
にしたことを特徴とした成形品判別方法を提案する。

【００１９】更に、本発明の１つは、樹脂材料を成形用
金型のキャビテイ内に射出して成形品を成形する成形方
法の成形品を判別する成形品判別方法であって、前記成
形用金型のランナー部に前記キャビテイに射出する樹脂
材料の一部を注入する判別用成形樹脂を形成し、該判別
用成形樹脂を前記キャビテイで成形した成形品の成形条
件の判別に使用するようにしたことを特徴とした成形品
判別方法を提案する。

【００２０】本発明は、前記判別用成形樹脂部は樹脂注
入方向に対してブロック化されていることを特徴とした
成形品判別方法の態様を提案する。

【００２１】更に、前記判別用成形樹脂部は複数形成さ
れていることを特徴とした成形品判別方法の態様を提案
する。

【００２２】更に、前記判別用成形樹脂部は樹脂注入方
向に向かっての傾斜勾配を有していることを特徴とした
成形品判別方法の態様を提案する。

【００２３】本発明の１つは樹脂材料を金型内に充填し
て固化して成形する成形品の該成形品の良否を判別する
ための、良否判別用樹脂部を形成することで、上記課題
の解決を図る。

【００２４】又、成形品の良否判別機能を備えた成形装
置であって、射出ノズルのスプルー部からランナー部を
経由して前記キャビテイに射出される樹脂材料の一部を
注入する樹脂注入部を設け、該樹脂注入部で成形された
樹脂を成形品の成形条件の判断材料にするようにしたこ
とを特徴とした成形装置の提案により上記課題の解決を
図る。

【００２５】更に、発明の１つの態様として前記成形条
件判別用の樹脂注入部を前記ランナー部に設けた成形装
置を提案する。

【００２６】又、前記成形条件判別用の樹脂注入部は前
記樹脂材料の射出方向に長手方向に区分して伸びて形成
した成形装置の態様を提案する。

【００２７】更に、前記成形条件判別用の樹脂注入部は
注入部の深さが階段状に形成されている成形装置の態様
を提案する。

【００２８】又、前記注入部の階段状の深さは入り口部
が深く、奥方向に浅くなるように形成した成形装置の態
様がある。

【００２９】前記成形条件判別用の樹脂注入部の幅寸法
ｅは前記ランナー部の幅寸法ｄに対して、ｅ＜ｄとなる
ように規定したことを特徴とした成形装置の態様を提案
する。

【００３０】前記成形条件判別用の樹脂注入部は注入部
の深さｈは前記ランナー部の深さＨに対して、ｈ＜Ｈと
なるように規定したことを特徴とした成形装置の態様を
提案する。

【００３１】更に、前記成形条件判別用の樹脂注入部
は、深さ寸法ｈ，入り口部の深さ寸法ｔ１の条件を、ｈ
＞ｔ１≧０．０３ｍｍの範囲に規定した成形装置により
上記課題の解決を図る。

【００３２】本発明は樹脂材料による成形する成形品自
体に成形の良否判別部を備えることにより上記課題の解
決を図る。

【００３３】本発明の上記課題解決方法の１つは、樹脂
材料で成形した光学素子であって、該光学素子の樹脂成
形による良否判別部を備えたことを特徴とした樹脂成形
の光学素子の提案にある。

【００３４】更に、前記樹脂成形の光学素子は該樹脂成
形時のゲート部に良否判別部を備えた事を特徴とした光
学素子の提案にある。

【００３５】更に、本発明は入射面と出射面及び前記入
射面からの光を反射して前記出射面に入射光を導く複数
の自由曲面を備えた光学素子の判別において、前記光学
素子は樹脂材料を射出して成形し、前記樹脂材料の射出
成形の良否を判別する判別部を備えていることを特徴と
した光学素子を提案する。

【００３６】更に、本発明は前記光学素子の成形時の成
形良否を判別する判別部を複数個所に備えたことを特徴
とした光学素子の態様を提案する。

【００３７】又、前記光学素子に透過率判別部を形成し
たことを特徴とした光学素子を提案する。

【００３８】本発明の１つは、樹脂材料を成形用金型内
に射出して成形固化する光学素子の成形方法であって、
前記金型のキャビテイ部に成形した光学素子の良否判別
を行う第一の良否判別用キャビテイを前記光学素子成形
用キャビテイに連接して形成し、前記各キャビテイ内に
樹脂材料を射出充填し、冷却、固化後、成形品を取り出
し、前記良否判別部の状況に応じて光学素子部の良否判
別を行うようにしたことを特徴とした光学素子の成形方
法の提案にある。

【００３９】更に、前記光学素子の成形方法であって、
前記キャビテイに連接するゲート部に第二の良否判別部
を形成するキャビテイを設け、前記第一及び第二の良否
判別部のキャビテイにより成形された樹脂部により良否
判別を行うようにしたことを特徴とした光学素子の成形
方法の態様を提案する。

【００４０】又、更に、樹脂材料を成形用金型のキャビ
テイ内に射出して成形品を成形する成形装置であって、
射出ノズルのスプルー部から前記キャビテイに射出され
る樹脂材料の一部を注入する樹脂注入部前記キャビテイ
に設け、該樹脂注入部で成形された樹脂を成形品の成形
条件の判断材料にするようにしたことを特徴とした成形
装置を提案する。

【００４１】

【発明の実施の形態】（第一の実施例の説明）以下に図
を参照して本発明の第一の実施例について詳述する。

【００４２】本例は、樹脂材料を成形用金型のキャビテ
イ内に射出して成形品を成形する成形方法の成形品を判
別する成形品判別方法であって、前記樹脂材料を前記キ
ャビテイに射出する経路の一部に射出した樹脂材料を注
入する判別用の注入部を設け、該注入部に注入して成形
した樹脂部を前記キャビテイ内の成形品の良否の判別に
使用するようにした成形品判別方法の実施例を示す。

【００４３】図１は本実施例を実施する射出成形装置の
要部の構成を示す図面である。

【００４４】図２は本発明の特徴である判別用樹脂材料
を注入する注入部の位置関係を示すための金型部分の要
部構成の説明図である。

【００４５】図１において、符号１は固定側プラテン、
２は固定側の金型取り付け板部材、４は固定側型板部
材、６は前記型板４に取り付けた固定側の駒部材であ
り、成形品形状に対応したキャビテイを形成してある。

【００４６】８は可動側プラテン、１０は可動側金型取
り付け板部材、１２は可動側型板部材、１４は前記型板
１２に取り付けた可動側駒部材で、前記固定側駒部材６
と相対接合し、成形品形状に対応したキャビテイを形成
してある。

【００４７】１６は前記固定側取り付け板部材２に接続
固定した射出ノズルであり、ノズル穴の先端はスプルー
ブッシュ１８に接続している。

【００４８】１８ａはスプルー。

【００４９】本例に示す図１、２の射出成形装置は成形
品を同時に４つ成形する多数個取りの構成であり、図２
に示すように可動側の駒部材１４には４つのキャビテイ
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが形成されており、同
様に、前記固定側の駒部材６にも対応する４つのキャビ
テイが形成されている。

【００５０】図２に示すように、前記可動駒部材１４上
にはランナー駒部材２０が取り付けられており、ランナ
ー駒に形成したランナー部２０Ａの中心位置２０Ｃにス
プルーブッシュ１８が接続している。

【００５１】前記ランナー駒の各ランナー２０Ａは前記
可動駒１４の各キャビテイの各ゲート１４ａ、１４ｂ，
１４ｃ，１４ｄを介してキャビテイに繋がっている。
（１４ａのみ指示。）

【００５２】図２に枠囲い符号Ａで示すように、前記ラ
ンナー駒２０のランナー部の端部に、本発明の特徴とす
る判別用の樹脂注入部２０Ｂが形成してある。

【００５３】１２Ａは前記樹脂注入部に繋がる空気抜け
用の連通溝である。

【００５４】図１に戻って、符号２２Ａ，２２Ｂ，２２
Ｃは成形品を突き出すためのエジェクターピンであり、
エジェクタープレート２４に取り付ける。

【００５５】２６はエジェクタープレートを作動するエ
ジェクターシリンダーロッドである。

【００５６】２８は金型冷却用冷却媒体を通す配管であ
る。

【００５７】金型加熱用の加熱ヒータが金型内に配置さ
れているが不図示とする。

【００５８】図３は前記判別用の樹脂注入部２０Ｂの１
例の構成を示す。

【００５９】図３において、樹脂注入部２０Ｂは前記ラ
ンナー部２０Ａの突き当たり位置にランナーの長手方向
にランナー部に延長して設けられている。

【００６０】そして、該樹脂注入部２０Ｂはその長手方
向に階段状にランナー部の手前側から段差が深くなり、
奥側に向かうにつれて段差を小さく（浅く）構成してあ
る。本例では４段に構成してあり、樹脂注入部２０Ｂの
注入の入り口部の幅ｅはランナー部２０Ａの幅ｄに対し
てｃ＜ｄの関係にする。

【００６１】これは樹脂流動状態の変化が成形品への影
響を最小にするためである。

【００６２】樹脂注入部２０Ｂの一段目から４段目まで
の各部の深さ及び長さ寸法は図示したように、夫々、ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４であ
り、樹脂注入部２０Ｂの入り口部の深さはｈとする。

【００６３】次に各部の関係について説明する。

【００６４】設置数Ｎに対応する階段状の深さｔ１，ｔ
２，ｔ３，ｔ４、、ｔｎは評価精度向上とランナー部分
への前記判別用樹脂注入部２０Ｂ付加による樹脂流動状
態の変化が成形品への悪影響を及ぼさないために、ラン
ナー部の深さＨより浅く設定してある。

【００６５】各階段部分の各部深さｔ１，ｔ２，，、、
ｔｎの関係は、ｔ１≧ｔ２≧ｔ３≧ｔ４≧ｔｎの関係と
する。

【００６６】又、この寸法の決め方は樹脂材料の流動性
や成形温度等の成形条件により差があるが、各々の樹脂
の流動長と樹脂厚みの比の、所謂、Ｌ／ｔを参考にして
決める。

【００６７】算出方法は、階段状の深さｔ１，ｔ２，ｔ
３，，，ｔｎに対応する各々の長さをＬ１，Ｌ２，Ｌ
３，Ｌ４，、、Ｌｎとし、Ｌ１からＬｎまで加算した判
別用樹脂注入部２０Ｂの総長さＬｍとした時、深さｔｎ
を、Ｌ／ｔ〓（Ｌｍ−Ｌｎ）／ｔｎに成るようにｔｎを
設定し、その深さｔｎでＬｍまで加工し、成形後の判別
用樹脂注入部２０Ｂの樹脂流動長さをＬ０とすると、Ｌ
０／ｔｎを定数として、各々の深さに配分して決める。
又、注入された樹脂が階段状の注入部の最終位置ｔｎ末
端を超えて可動側型板に形成した通気溝１２Ａ内に流入
してしまうと判別測定不能となるため、ｔｎを超えない
ようにｔｎの範囲を配分する。

【００６８】配分方法は、Ｌ０／ｔｎ＞ΣＬｉ／ｔｉ
（ｉ＝１，２，，，ｎ−１）とする。

【００６９】階段状の数ｎや、深さｔ１，ｔ２，，，ｔ
ｎ及び各深さの長さＬ１，Ｌ２，，，Ｌｎの値は特に限
定しない。

【００７０】一方、判別用樹脂部形状の幅寸法ｅも先の
理由で、樹脂流動状態の変化が成形品への影響を最小に
するために、ランナー幅寸法ｄ≧判別用樹脂部形状の幅
寸法ｅの関係にする。

【００７１】上記の関係で構成されている判別用樹脂部
と上記構成の金型装置に基ずいて、次に本実施例の作動
説明をする。

【００７２】図１乃至図３において、不図示の射出シリ
ンダーから射出された溶融樹脂材料はスプルーブッシュ
１８、ランナー駒２０Ａを介してゲート部を通過して図
２の判別用樹脂注入部１２０Ｂ内に注入されるととも
に、各キャビテイ１４Ａ，１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ内に
注入充填される。

【００７３】その後、保圧工程、冷却工程を経て、各部
に注入された溶融樹脂は冷却し、固化する。

【００７４】その後、可動側型板部材の開閉、不図示の
エジェクター作動手段によるエジェクターシリンダ２６
の駆動、エジェクタープレート２４、エジェクターピン
２２Ｂ，２２Ｃの作動による成形品の離型操作により成
形品の取り出しが行われる。

【００７５】図４は離型操作により取り出された部分で
あり、成形金型内の固化した樹脂部分の形状であり、各
キャビテイ部分で成形された４つの成形品３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと、判別用樹脂注入部２０Ｂの部分
で成形された判別用樹脂部３２がランナーに連なってい
る。

【００７６】図４のように金型から取り出した樹脂成形
部分の判別用樹脂部３２による各成形品３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの成形良否の判別を行う。

【００７７】成形機から取り出した図４に示したランナ
ーと一体的な成形品３４の前記判別用樹脂部３２の成形
状態を図５の良品と判断された樹脂判別部３２とを比較
して良否の判別を行う。

【００７８】図５の判別用樹脂部長さｆと、良品と判別
された樹脂部の長さｇとを比較し良否の判別を行うわけ
であるが、次に、良品区分での成形条件を得るための成
形条件の設定について説明する。

【００７９】まず、成形品の主要寸法測定及び外観が、
規格の中心に入るように成形条件を設定する。

【００８０】初期の成形条件の設定については、使用樹
脂による成形条件は樹脂メーカによる情報を基礎に、成
形品厚み、製品重量から、樹脂温度、圧力、射出速度、
金型温度、計量値等を設定し、この条件で成形して得ら
れた成形品の主要寸法及び外観を測定して公差内である
かどうかを確認する。

【００８１】公差外であれば成形条件を変動させて再度
成形して、成形品が公差内に入る条件を求める。

【００８２】成形条件の各種要因を変動させて良品の規
格内に入った成形条件を規定して、その条件を該成形品
良品成形の成形条件として成形機への設定を行う。

【００８３】図６以下図１０は本例の変形例を示す。

【００８４】図６は前記図２に示した判別用樹脂成形部
３６のキャビテイ形状の変形例を示す。

【００８５】図６の例は判別部のキャビテイ３６の深さ
ｔは均一で、幅方向に複数の溝部３６ａ，３６ｂ，３６
ｃ，，，，を設け、成形後の、この溝部の成形状態によ
り成形品の良否判別を行うものである。

【００８６】図７は他の例を示し、符号３８は成形品部
分であり、該成形品は符号４０の部分が中抜け状態の成
形品を図示したものである。

【００８７】１４は前記図１の可動側の成形駒部材。

【００８８】４２は中抜け部分４０を成形するための中
子部材、４４はスプルー部、４６はゲート部である。

【００８９】本例は前記中子部材４２に成形品判別用樹
脂部形成用のキャビテイ部分４２Ａを形成する。

【００９０】本例の判別用樹脂部のキャビテイの深さｔ
１は直前の製品部のキャビテイの深さｔｉに対してｔｉ
＞ｔ１≧０．０３（単位ｍｍ）の関係にする。

【００９１】図８は成形品に連接して判別用樹脂部成形
用のキャビテイを設けた例を示す。

【００９２】符号４８は成形品用のキャビテイ部分、５
０は前記成形品のキャビテイ４８に連なるように形成し
た判別用樹脂成形用のキャビテイ部分である。

【００９３】５０Ａは通気部、５２はスプルー、５４は
ゲート部である。

【００９４】図９は１個の成形品部のキャビテイ５６に
複数の判別用樹脂部のキャビテイ５８Ａ，５８Ｂを設け
た例を示す。

【００９５】６０は通気孔部、６２はスプルー、６４は
ゲートを示す。

【００９６】本例は成形品の形状が複雑な形状で、各部
の形状精度を各部個別に判別する必要が有る場合に適用
できる。

【００９７】図１０は判別用樹脂成形部が前記図３の階
段状や、図６の溝形状の各ブロック化とは異なる例を示
し、判別用樹脂部の形状が厚さ方向に傾斜勾配を形成し
た例を示す。

【００９８】（第二の実施例の説明）図１１以降は本発
明の第二の実施例を示し、特に、本例は光学素子形状の
成形品への適用に好適な実施例を示す。

【００９９】図１１は本実施例の構成図であり、射出成
形機７０には成形機スクリュー後端圧力センサー７２、
スクリュ回転数検出センサー７４、スクリュ位置検出セ
ンサー７６、シリンダー温度センサー７８、等を配置す
る。

【０１００】成形金型８０にはキャビテイ温度センサー
８２、キャビテイ内圧センサー８４を設置する。

【０１０１】８６は良否判定基準設定手段である。

【０１０２】前記各センサー及び手段の信号出力はデー
タ収集ユニット８８に接続している。９０は良否判別形
状検査ユニット、９２は良否判別ユニットである。

【０１０３】図１２は本例で成形する成形品９４の形状
を示す。

【０１０４】成形品９４は樹脂材料成形によるプリズム
形状である。

【０１０５】図１２において、符号９４Ａは光の入射面
の第一の光学面（屈折面）、９４Ｂは第一光学面から入
射した光を反射する第二の光学面（第一反射面）、９４
Ｃは前記第一反射面９４Ｂからの反射光を第四の光学面
９４Ｄに反射する第三の光学面（第二の反射面）であ
る。

【０１０６】第四の光学面９４Ｄは第三の反射面であ
り、その反射光は第五の光学面（第四反射面）９４Ｅへ
反射し、その反射光は第六光学面の第五の反射面９４Ｆ
に反射する。

【０１０７】そして、第五の反射面９４Ｆで反射した光
は第七の光学面９４Ｇに向けて進み、この第七の光学面
９４Ｇから外部に向けて出射する。

【０１０８】前記各反射面は前工程の光の進路の光学面
から送られてきた光を次の反射面に反射するように、そ
の反射面は自由曲面形状に形成してある。

【０１０９】尚プリズム０４の光学面でない側面９４Ｈ
には後述する鏡面状態に仕上げられた鏡面部９４Ｉが形
成されている。

【０１１０】９４Ｊは該プルズム９４の成形品の良否判
別用の樹脂成形部であり、該成形部９４Ｊは該プリズム
を射出成形する樹脂材料の射出方向の一番奥側に設け
る。

【０１１１】９４Ｋはランナー、９４Ｌはゲート部であ
る。

【０１１２】９４Ｍは前記ゲート部９４Ｌの側面側に設
けた第二の成形品の良否判別用の樹脂成形部である。

【０１１３】判別用樹脂成形部の各部寸法Ａ４ｍｍＢ５ｍｍ９４Ｍの厚さ５０μｍＣ１０ｍｍＤ３ｍｍ９４Ｊの厚さ３０μｍに設定した。

【０１１４】本例で射出成形に使用する樹脂材料はポリ
オレフイン系樹脂で、材料メーカで製造されるロット毎
に分子量、ＭＩ（メルトフローインデックス）には工程
能力からくるバラツキが存在し、射出成形機に設定され
ている成形パラメータが一定に制御されたとしても樹脂
の流動性の変動によって成形条件が変動する。

【０１１５】実際、ＭＩ値に＋２の変動が生じると金型
キャビテイ内の検出圧力ピーク値は１Ｍｐａ上昇する。

【０１１６】そのため、同じ射出圧力設定でも標準条件
よりも１Ｍｐａほどオーバーパックになる。

【０１１７】この変化は実際の成形品の第一の良否判別
部９４Ｊに現れるようになっている。即ち、樹脂のＭＩ
値の変動により流動性が増し、良品の範囲の成形条件だ
と樹脂が充填されない厚さの３０μｍの厚さのキャビテ
イ部分に充填される。

【０１１８】又、第二の良品判別用樹脂成形部９４Ｍは
良品範囲の成形条件の場合は常に形作られるようにその
厚さを５０μｍに設定してある。

【０１１９】樹脂のＭＩ値が標準値より−２以上変動す
ると流動性が悪くなるので樹脂が充填しにくくなるので
第二の良否判別部９４Ｍは形作られなくなる。

【０１２０】（第三の実施例）図１３は本発明の第三の
実施例の説明図であり、本例は樹脂成形品の側面に樹脂
成形品の良否判別部を形成した例である。

【０１２１】図１３において、成形品９６はプリズム形
状と成し、符号９６Ａは光の入射面の第一の光学面（屈
折面）、９６Ｂは第一光学面から入射した光を反射する
第二の光学面（第一反射面）、９６Ｃは前記第一反射面
９４６Ｂからの反射光を第四の光学面９６Ｄに反射する
第三の光学面（第二の反射面）である。

【０１２２】第四の光学面９６Ｄは第三の反射面であ
り、その反射光は第五の光学面（第四反射面）９６Ｅへ
反射し、その反射光は第六光学面の第五の反射面９６Ｆ
に反射する。

【０１２３】そして、第五の反射面９６Ｆで反射した光
は第七の光学面９６Ｇに向けて進み、この第七の光学面
９６Ｇから外部に向けて出射する。

【０１２４】前記各反射面は前工程の光の進路の光学面
から送られてきた光を次の反射面に反射するように、そ
の反射面は自由曲面形状に形成してある。

【０１２５】尚プリズム９６の光学面でない側面９６Ｈ
には後述する鏡面状態に仕上げられた鏡面部９６Ｉが形
成されている。

【０１２６】前記側面９６Ｈに対向する側面側９６Ｊに
は前記鏡面９６Ｉからの光を透過する透過面９６Ｋが形
成される。

【０１２７】９６Ｌはスプルー部、９６Ｍはゲート部で
ある。

【０１２８】自由曲面を反射面としている内面反射を行
うプリズムでは、内部の異物、脈離、屈折率の変化など
により発生する透過率の変動は品質上非常に重要である
が、反射膜を付けない状態での透過率検査は不可能であ
り、成膜には時間を要し、成形工程でのリアルタイムな
判断ができない。

【０１２９】又、成膜による反射率の変動要因もあり成
形品自体の純粋な良否判別が困難である。

【０１３０】そこで、本実施例では、図１３に示すよう
な、成形品の光学面と直交する側面に、透過率測定が可
能な面９６Ｊ，９６Ｋを設けている。

【０１３１】この研磨面の粗さはｒｍｓで５μｍ以下に
仕上げてあり、成形品の厚さが１０ｍｍ幅の成形品の幅
方向の透過率を測定する。

【０１３２】

【発明の効果】以上のように、本発明は樹脂材料を成形
用金型のキャビテイ内に射出して成形品を成形する成形
方法の成形品を判別する成形品判別方法であって、前記
樹脂材料を前記キャビテイに射出する経路の一部に射出
した樹脂材料を注入する判別用の注入部を設け、該注入
部に注入して成形した樹脂部を前記キャビテイ内の成形
品の良否の判別に使用するようにしたことを特徴とした
成形品判別方法の提案により成形工程において迅速か
つ、正確に成形品の良否判別を行うことができるように
なった。

【０１３３】又、樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内
に射出して成形品を成形する成形方法の成形品を判別す
る成形品判別方法であって、前記成形用金型のスプルー
部に前記キャビテイに射出する樹脂材料の一部を注入す
る判別用成形樹脂を形成し、該判別用成形樹脂を前記キ
ャビテイで成形した成形品の成形条件の判別に使用する
ようにしたことを特徴とした成形品判別方法の提案によ
り成形品の良否の判別の精度の向上を図ることができ
た。

【０１３４】更に、前記判別用成形樹脂部は樹脂注入方
向に対してブロック化されていることを特徴とした成形
品判別方法及び、前記判別用成形樹脂部は複数形成され
ていることを特徴とした成形品判別方法、更に、前記判
別用成形樹脂部は樹脂注入方向に向かっての傾斜勾配を
有していることを特徴とした成形品判別方法の提案によ
る成形品判別の多様性を提案できた。

【０１３５】又、樹脂材料を成形用金型内に射出して成
形品を成形する成形工程において、前記射出した樹脂材
料を射出して固化して形状を判別する判別部を設け、該
判別部を射出口側から奥行き側に厚さを設けて判別する
ようにしたことを特徴とした成形品の判別方法の多様性
の提案もできるようになった。

【０１３６】更に、樹脂材料を成形用金型のキャビテイ
内に射出して成形品を成形する成形装置であって、射出
ノズルのスプルー部から前記キャビテイに射出される樹
脂材料の一部を注入する樹脂注入部を設け、該樹脂注入
部で成形された樹脂を成形品の成形条件の判断材料にす
るようにしたことを特徴とした成形装置により、判別操
作の正確な成形機を得ることができた。

【０１３７】更に、前記成形条件判別用の樹脂注入部は
注入部の深さが階段状に形成されていることを特徴とし
た成形装置及び、前記注入部の階段状の深さは入り口部
が深く、奥方向に浅くなるように形成したことを特徴と
した成形装置、更に、前記成形条件判別用の樹脂注入部
の幅寸法ｅは前記スプルー部の幅寸法ｄに対して、ｅ＜
ｄとなるように規定したことを特徴とした成形装置の提
案による多様性のある成形機をえることができた。

【０１３８】又、本発明の１つは、樹脂材料で成形した
光学素子であって、該光学素子の樹脂成形による良否判
別部を備えたことを特徴とした樹脂成形の光学素子を得
る事ができた。

【０１３９】更に、入射面と射出面及び前記入射面から
の光を反射して前記射出面に入射光を導く複数の自由曲
面を備えた光学素子であって、前記光学素子は樹脂材料
を射出して成形し、前記樹脂材料の射出成形の良否を判
別する判別部を備えていることを特徴とした光学素子を
えることができた。

【０１４０】更に、本発明の１つは、前記光学素子に透
過率判別部を形成したことを特徴とした光学素子をえる
ことができた。

【０１４１】又、樹脂材料を成形用金型内に射出して成
形固化する光学素子の成形方法であって、前記金型のキ
ャビテイ部に成形した光学素子の良否判別を行う第一の
良否判別用キャビテイを前記光学素子成形用キャビテイ
に連接して形成し、前記各キャビテイ内に樹脂材料を射
出充填し、冷却、固化後、成形品を取り出し、前記良否
判別部の状況に応じて光学素子部の良否判別を行うよう
にしたことを特徴とした光学素子の成形方法によりプリ
ズム等の自由曲面形状を有する光学素子の成形方法が得
られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例の説明図であり、本実施例の用い
た成形機の構成の説明図。

【図２】第一の実施例の説明図であり、樹脂成形用判別
部の説明図。

【図３】第一の実施例の説明図であり、判別部の説明
図。

【図４】第一の実施例の説明図であり、成形品を取り出
した状態の説明図。

【図５】第一の実施例の説明図であり、判別操作の説明
図。

【図６】第一の実施例の説明図であり、別の判別部の説
明図。

【図７】第一の実施例の説明図であり、他の例の説明
図。

【図８】第一の実施例の説明図であり、他の例の説明
図。

【図９】第一の実施例の説明図であり、他の例の説明
図。

【図１０】第一の実施例の説明図であり、他の例の説明
図。

【図１１】第二の実施例の説明図であり、第二実施例の
構成の説明図。

【図１２】第二の実施例の説明図であり、第二実施例の
成形品の構成の説明図。

【図１３】第二の実施例の説明図であり、第三の実施例
の説明図。

【符号の説明】

１固定プラテン２成形機の型板部材４固定側型板部材６固定側駒部材１４可動側駒部材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄキャビテイ２０ランナー部２０Ｂ、３２、４２、５０、６０成形品判別用樹脂成
形部８６良否判定基準設定ユニット８８データ収集ユニット９０良否判別形状検査ユニット９４成形品プリズム９４Ｊ、９４Ｌ成形品良否判別部９６成形品プリズム９６Ｉ，９６Ｋ成形品良否判別部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内に
射出して成形品を成形する成形方法の成形品を判別する
成形品判別方法であって、前記樹脂材料を前記キャビテ
イに射出する経路の一部に射出した樹脂材料を注入する
判別用の注入部を設け、該注入部に注入して成形した樹
脂部を前記キャビテイ内の成形品の良否の判別に使用す
るようにしたことを特徴とした成形品判別方法。
【請求項２】樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内に
射出して成形品を成形する成形方法の成形品を判別する
成形品判別方法であって、前記成形用金型のスプルー部
に前記キャビテイに射出する樹脂材料の一部を注入する
判別用成形樹脂を形成し、該判別用成形樹脂を前記キャ
ビテイで成形した成形品の成形条件の判別に使用するよ
うにしたことを特徴とした成形品判別方法。
【請求項３】前記判別用成形樹脂部は樹脂注入方向に
対してブロック化されていることを特徴とした請求項１
記載の成形品判別方法。
【請求項４】前記判別用成形樹脂部は複数形成されて
いることを特徴とした請求項１記載の成形品判別方法。
【請求項５】前記判別用成形樹脂部は樹脂注入方向に
向かっての傾斜勾配を有していることを特徴とした請求
項１記載の成形品判別方法。
【請求項６】樹脂材料を成形用金型内に射出して成形
品を成形する成形工程において、前記射出した樹脂材料
を射出して固化して形状を判別する判別部を設け、該判
別部を射出口側から奥行き側に厚さを設けて判別するよ
うにしたことを特徴とした成形品の判別方法。
【請求項７】樹脂材料を成形金型のキャビテイ内に充
填して成形した成形品であって、前記成形品に該成形品
の良否を判別するための良否判別用成形部を形成したこ
とを特徴とした成形品。
【請求項８】樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内に
射出して成形品を成形する成形装置であって、射出ノズ
ルのスプルー部から前記キャビテイに射出される樹脂材
料の一部を注入する樹脂注入部を設け、該樹脂注入部で
成形された樹脂を成形品の成形条件の判断材料にするよ
うにしたことを特徴とした成形装置。
【請求項９】前記成形条件判別用の樹脂注入部を前記
スプルー部に設けたことを特徴とした請求項７記載の成
形装置。
【請求項１０】前記成形条件判別用の樹脂注入部は前
記樹脂材料の射出方向に長手方向に区分して伸びて形成
していることを特徴とした請求項６及び７記載の成形装
置。
【請求項１１】前記成形条件判別用の樹脂注入部は注
入部の深さが階段状に形成されていることを特徴とした
請求項９記載の成形装置。
【請求項１２】前記注入部の階段状の深さは入り口部
が深く、奥方向に浅くなるように形成したことを特徴と
した請求項１０記載の成形装置。
【請求項１３】前記成形条件判別用の樹脂注入部の幅
寸法ｅは前記ランナー部の幅寸法ｄに対して、ｅ＜ｄと
なるように規定したことを特徴とした請求項７乃至１２
記載の成形装置。
【請求項１４】前記成形条件判別用の樹脂注入部は注
入部の深さｈは前記ランナー部の深さＨに対して、ｈ＜
Ｈとなるように規定したことを特徴とした請求項８乃至
１３記載の成形装置。
【請求項１５】前記成形条件判別用の樹脂注入部は、
深さ寸法ｈ，入り口部の深さ寸法ｔ１の条件を、ｈ＞ｔ
１≧０．０３ｍｍの範囲に規定したことを特徴とした請
求項８乃至１４記載の成形装置。
【請求項１６】樹脂材料で成形した成形品であって、
該樹脂成形による良否判別部を備えたことを特徴とした
成形品。
【請求項１７】前記成形品の前記良否判別部は成形品
の形状特性を判別することを特徴とした請求項１６記載
の成形品。
【請求項１８】前記成形品の前記良否判別部は成形品
の光学特性を判別することを特徴とした請求項１６記載
の成形品。
【請求項１９】樹脂材料で成形した光学素子であっ
て、該光学素子の樹脂成形による良否判別部を備えたこ
とを特徴とした樹脂成形の光学素子。
【請求項２０】前記樹脂成形の光学素子は該樹脂成形
時のゲート部に良否判別部を備えた事を特徴とした請求
項１９記載の光学素子。
【請求項２１】入射面と出射面及び前記入射面からの
光を反射して前記出射面に入射光を導く複数の自由曲面
を備えた光学素子であって、前記光学素子は樹脂材料を
射出して成形し、前記樹脂材料の射出成形の良否を判別
する判別部を備えていることを特徴とした光学素子。
【請求項２２】前記光学素子の成形時の成形良否を判
別する判別部を複数個所に備えたことを特徴とした請求
項２１記載の光学素子。
【請求項２３】前記光学素子に透過率判別部を形成し
たことを特徴とした請求項２２記載の光学素子。
【請求項２４】樹脂材料を成形用金型内に射出して成
形固化する光学素子の成形方法であって、前記金型のキ
ャビテイ部に成形した光学素子の良否判別を行う第一の
良否判別用キャビテイを前記光学素子成形用キャビテイ
に連接して形成し、前記各キャビテイ内に樹脂材料を射
出充填し、冷却、固化後、成形品を取り出し、前記良否
判別部の状況に応じて光学素子部の良否判別を行うよう
にしたことを特徴とした光学素子の成形方法。
【請求項２５】前記光学素子の成形方法であって、前
記キャビテイに連接するゲート部に第二の良否判別部を
形成するキャビテイを設け、前記第一及び第二の良否判
別部のキャビテイにより成形された樹脂部により良否判
別を行うようにしたことを特徴とした請求項２４記載の
光学素子の成形方法。
【請求項２６】樹脂材料を成形用金型のキャビテイ内
に射出して成形品を成形する成形装置であって、前記キ
ャビテイに射出される樹脂材料の一部を注入する樹脂注
入部を前記キャビテイに設け、該樹脂注入部で成形され
た樹脂を成形品の成形条件の判断材料にするようにした
ことを特徴とした成形装置。
【請求項２７】前記成形品は光学素子形状であること
を特徴とした成形装置。