JPH02162007A - 成形品の成形方法 - Google Patents

成形品の成形方法

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JPH02162007A
JPH02162007A JP31769888A JP31769888A JPH02162007A JP H02162007 A JPH02162007 A JP H02162007A JP 31769888 A JP31769888 A JP 31769888A JP 31769888 A JP31769888 A JP 31769888A JP H02162007 A JPH02162007 A JP H02162007A
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molding
heating
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隆 新井
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野〕 本発明は成形品を成形する方法に関する。特に本発明は
金型を高周波加熱手段によって加熱して成形する方法に
関する。
〔発明の従来技術〕
従来、高周波加熱により金型を加熱し、射出成形するこ
とは、特開昭50−45039号等に記載されているよ
うに、金型内に発振電極と冷却水路を持ち、外部に発振
域と冷却水ポンプを持つよう構成され、樹脂の充填時に
金型を金型内に設けられた発振電極により瞬間的に加熱
し、充填完了後、発振を停止し、冷却水ポンプにより冷
却水を金型へ流し、冷却し、樹脂を固化させる方法が提
案されている。
又、特公昭58−40504号の公報には、熱可塑性樹
脂を射出成形するにあたり、射出成形品表面を形成させ
るべき金型表面を予め該熱可塑性樹脂の加熱変形温度以
上に高周波誘導加熱して射出成形する射出成形方法が提
案されている。
〔発明が解決する課題〕
前述した従来の高周波加熱により金型を加熱して成形品
を射出成形する場合の問題の1つとして、金型の温度管
理の困難性がある。固定側金型と移動画金型の中間に高
周波誘導加熱のインダクターを設置し、固定側金型と移
動側金型の間にインダクターをはさみ込んで高周波を発
振し、その間金型冷却水は金型内を流れないようにする
と、金型は効率よく短時間に所定の温度に加熱される。
しかしながら、所定温度に加熱後、インダクター退出の
ための金型の型開き、型閉め、射出材料の射出、加圧成
形、冷却、成形品の離型と云った一連の成形サイクルに
おいて各工程毎に要求される温度に金型を温度制御する
ことはむづかしい面がある。高周波誘導加熱による金型
の加熱後、型開きによる熱の逃げと成形工程後の冷却水
による冷却による高温状態から急激に冷却されるために
金型の温度の管理が非常にむつかしいためである。
成形品の形状が複雑であったり、成形品表面の表面粗さ
精度が高い精度を要求される成形品である場合、上述の
問題は非常に重要となる。
例えば、レンズ等の光学部品を射出成形で作る場合には
金型の成形キャビテイ面の表面粗さ精度が要求されると
ともに、金型の温度管理が特に重要となる。
射出直前の金型温度は射出材料の流動性に大きな影響を
与え射出材料が金型のキャビティ内の隅々に流動して充
填される。その後、射出材料の成形品形状にそって固化
する際、冷却手段によって金型は冷やされるわけである
が成形品の固化の進行と金型温度の冷却温度が具合良く
調和しないと成形品のびりや成形品の歪が発生する。
成形品の肉厚寸法が比較的厚い場合や、成形品の必要と
される機能によってはこれ等の問題は特に支障を来たさ
ないが、成形品が前述した光学部品の場合には成形品と
しての合否につながる。
本発明はカメラ用のレンズ・フレネルレンズ等の光学部
品を射出成形するにあたり金型を高周波誘導加熱すると
ともに、成形サイクル終了までの金型温度の管理制御が
正確に行われ前述光学部品のひけ、歪の生じない射出成
形方法を提案する。
光学部品として例えば第6図に示すようなフレネルレン
ズ100を射出成形する場合に結像光線の入射側には曲
率をもった頂角部100Aの先端部100Bは一定の鋭
角を形成する必要があるが、前述従来の技術では射出成
形において、金型の温度を射出された材料の形状固化が
進行する過程において、成形品の樹脂のひけや歪が発生
して前記先端部の鋭角が崩れて精度の高いフレネルレン
ズ等の成形品が出来なかった。本発明は金型のキャビテ
イ面の前述フレネルレンズ等のキャビテイ面に精細かつ
微細な凹凸面を設けたキャビティ表面の温度制御を可能
とする成形方法を提案する。
〔課題達成のための手段及び作用〕
本発明は金型の固定側金型と移動側金型の間に高周波誘
導加熱手段を進退可能に配置し、かつ前記金型に冷却媒
体を循環流通する流通路を配し、前記高周波誘導加熱手
段の加熱操作中に前記冷却媒体を前記流通路内を循環さ
せることにより、前記高周波誘導加熱手段によって前記
金型を加熱するとともに前記冷却媒体を所定の温度を保
って循環するようにしたものである。
〔実施例の説明〕
第1図は本発明の詳細な説明する射出成形装置の構成図
、第2図は金型の温度曲線図、第3図は前記装置を構成
する各ユニットのタイミングチャート図である。
図において、符号1は射出成形機の本体を示し、該本体
は不図示の成形品を形成するキャビティを有する固定側
金型2Aと移動側金型2Bと前記金型を支持する型板4
A・4B・移動ガ、イド部材6と、及び、ホッパー8、
射出シリンダー10と並びに、前記金型の開閉及び型閉
じめを行う駆動手段12等から構成する。
14は金型の温度を調整する温度調整器で、該調整器1
4はバイブ14Aを介して金型2A・2B内の冷却媒体
流通路(不図示)に接続し、不図示のポンプによって冷
却媒体を循環させられるようになっている。
18は高周波誘導加熱手段を示し、該手段は高周波誘導
制御部18Aとコイル部18Bと、及び、前記コイル部
18Bを支持する支持部材18cと、並びに、該支持部
材を図示矢印A方向に進退駆動する移動手段、18 D
から構成される装置 20A・20Bは温度検知センサーであり、該センサー
は前記金型のキャビテイ面の温度を検出して検知信号を
出力するべ(前記金型の適宜位置に埋設されており、該
検知信号はリード線22Aを介して温度検知手段22に
入力する。
24は成形品取出手段を示し、該手段24はオートハン
ド24Aによって成形された成形品を取り出す。
26は成形装置全体を制御する制御器である。
次に第2図、第3図を加えて第1図装置の操作について
説明する。制御器26の不図示の成形起動操作により、
初期の型開きの位置に存る移動側金型2Bは型を閉じる
方向に移動を開始し、移動側金型2Bが固定側金型2A
と所定の距離に保つ第1の位置に来ると、移動側金型2
Bは移動を停止する。
前記移動側金型2Bが前記第1の位置に来て止まると前
記高周波誘導加熱手段16を制御する信号P1が前記制
御器26から出力する。前記制御信号P1を受けて、前
記移動手段16Dは前記金型2A・2Bの開閉移動域外
に退避していた加熱コイル18Bを移動側金型2Bと固
定側金型2Aの間に進入を開始する。加熱コイル18B
は金型の不図示のキャビテイ面に対向する位置であって
キャビテイ面を加熱するために好ましい位置に来たとき
に停止する。
前記加熱コイル18Bの停止にともなって高周波誘導制
御部16Aは高周波発振を行い、これによて前記加熱コ
イル18Bに高周波発振が伝えられ、公知の高周波誘導
加熱動作により金型2A・2Bに加熱されて温度が第2
図に示すように、発振開始時点1、の温度tAからピー
ク温度t8に向かう曲線aに沿って上昇する。制御部2
6からは前記温度調整器14を作動させ信号P2が作動
し、温度調整器14は前記制御器の成形起動操作の初期
操作時に作動する。前記温度調整器14は不図示の貯蔵
槽の冷却媒体を所定温度に温度調整すると同時に不図示
のポンプを作動させて流通路14Aを通して固定側金型
と移動側金型内に冷却媒体を循環させる。冷却媒体が金
型内を循環する一方において前記加熱コイル16Bによ
る高周波誘導発振により金型のキャビティは急速に第2
図に示すピーク温度tBまで温度上昇する。金型の温度
はそれぞれの金型に設置したセンサー20A・20Bに
よりて検知され検知信号は温度検知手段22に入力する
温度検知手段22はセンサーが前記ピーク温度t8を検
知すると高周波発振制御部16Aに発振停止信号を送る
と同時に、前記移動手段16Dによって加熱コイル16
Bを退避させる。加熱コイル16Bの退避完了と同時に
型駆動手段12によって移動側金型2Bが閉成し型締め
動作が行われる。
型締め動作の完了により、金型は樹脂材料の射出準備が
完了するわけであるが、前述の加熱コイルの発振停止に
よる加熱停止から型締め動作の完了までは第2図に示す
時間t2から時間t3に至る時間の経過Δt、がある。
この経過時間Δt1の間に金型の温度は(tB tc)
の温度降下を生じるが、本装置の特徴の1つである高周
波誘導加熱による瞬間的加熱と前記加熱中も冷却媒体に
よる冷却操作によって、ピーク温度tBから射出温度t
cまでの温度降下曲線すは常に一定の曲線が形成される
ようになり射出温度t。の温度は射出成形サイクルを何
すイクル繰り返しても常に一定である。
制御部26からは射出シリンダ10を作動させホッパー
8内の溶融樹脂材料の射出が不図示のゲートから金型の
キャビティ内に注入される。樹脂材料が所定量注入され
た後金型は温度曲線Cに沿って冷却されてキャビティ内
の溶融樹脂のキャビティ形状に沿った固化が進行して成
形品が形成される。
その後、金型温度が離型に適する温度t。に降下すると
制御部26から型駆動手段12に型開き信号が送られて
移動側金型2Bが移動する。型開きが完了すると成形品
取出手段24が作動してオートハンド24Aによって成
形品の取り出しが行われ成形が終了し成形の1サイクル
が終る。
前述した成形品が第6図に示すようなフレネルレンズの
場合、キャビティ内に射出された溶融樹脂材料はレンズ
の鋭角部分を形成するキャビティ内の隅々に生き渡り空
隙を生ずることがないようにする必要があり、そのため
には金型温度を高い温度に設定して樹脂の流動性を促進
することが要求されると同時に、成形サイクルを何すイ
クル繰り返しても、どのサイクルでも第2図の温度曲線
を保つ必要があるが、本発明は前述成形方法によって充
分満足を得られる結果であった。
第1表は本発明の成形方法による同一金型、同一装置を
用いた実施例1と実施例2と及び従来技術を用いた比較
例の各成形条件の比較データである。第1表において、
比較例は6.5Kwattの出力を132KHzの周波
数で発振操作して温度センサーによる数サイクルの成形
の温度測定の結果ピーク温度t8=182〜215℃、
射出温度tc=llO〜142℃、型開き温度t。=6
5〜94℃となり、各成形サイクル毎の各温度の測定分
布にバラツキを生じた。
この比較例は高周波誘導加熱手段16の作動時間中は温
度調整器14の作動をOFFにしたため温度調整器内、
冷却流通路内、金型内の冷却媒体の温度が均一でなくな
り、高周波誘導加熱による金型の瞬間的高温加熱に対し
、温度が安定しない冷却媒体による冷却作用による金型
の温度のバラツキとなった。
実施例1と実施例2はそれぞれポリカーボネートとポリ
メチルメタクリレートを用いた例を示し、8゜2Kwa
tt、6.5Kwatt出力で132KHzの周波数に
よる発振操作を行い、かつ、温度調整器14は成形制御
部の作動信号によって初期から作動させてヒータによる
冷却媒体の加熱及びポンプによる冷却媒体の金型内への
循環を行わせて冷却媒体温度をそれぞれ80℃と50℃
に保つ。上記条件で加熱操作を行いピーク温度t 8=
244°C・218℃に金型を加熱してセンサーから温
度測定して金型温度1o−1,を数サイクル繰り返して
温度測定した結果、ピーク温度t B=244°C・2
18℃、射出時金型温度t。=160℃・135℃、及
び、型開き温度t、=110℃・80℃にコントロール
することができた。上述及び第1表に示すデータにおい
て本発明の成形方法による実施例においては高周波誘導
加熱による金型のピーク温度は比較例との同一材料の場
合でも高い温度が常に得られた。又、射出温度tcも実
施例1・2においては常に同一温度(110℃、80℃
)を得ることができ、更に第2図に示すピーク温度t8
から射出温度tcへの温度降下曲線すの曲線も常に同一
曲線に沿って降下することが確認出来た。
第4図A−Bは前記第1表のデータに基づく本発明によ
る成形方法と前述比較例による成形品の成形結果を示す
模式図である。
上記第4図A−Bの成形品はフレネルレンズの断面の拡
大図を示し、第4図Bは従来技術の成形方法を示し、図
から明らかなように頂角部はダして、先端は丸まってい
る。これに対し第4図Aは本発明の成形方法を示し、頂
角部は角度が正確に鋭角となり先端は丸まっていない。
フレネルレンズの場合入射光X1・x2・・・はレンズ
面で屈折して光軸上の一点に焦点を結ぶ必要がある。本
発明に係る実施例は第4図Aに示すように頂角部に入射
した光は正確に屈折するので各入射光は一点に焦点を結
ぶことができ、結像のゴーストと云われる像のボケは生
じない。これに対し従来技術の場合には第4図Bに示す
ように頂角部に入射した光は頂角のブレのために屈折角
が小さくなり入射光は光軸上の一点で焦点を結ぶことが
できずゴーストが発生し像のボケを生じる。
フレネルレンズの成形精度を測る目安として第5図に示
す方法がある。フレネルレンズの底部から頂角部までの
設計値上の高さHに対し実際に成形によって得られた高
さhの割合h/Hが大きければ大きい程成形精度が高い
と云える。
この方法によると従来技術の場合60〜80%程度であ
ったが、本発明の上述実施例1・2の場合は98〜99
%と非常に高い数値を得ることができた。
〔発明の効果〕
本発明に依れば金型の温度管理を高精度に制御すること
ができる。成形サイクルを繰り返し行うことによる金型
温度のバラツキが無く各サイクル毎に射出時の金型温度
及び型開き時の金型温度は常に決められた温度に制御す
ることができる。その結果、前述第4図A−B、第5図
にて説明したように非常に高精度の成形精度を得ること
ができ、光学素子、光学部品の成形方法として優れた成
形品を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の成形方法を実施する成形装置の構成図
。 第2図は本発明による成形方法の金型の温度曲線図。 第3図は第1図装置の各構成ユニットのタイミングチャ
ート図。 第4図A−Bは成形品の成形精度の説明図。 第5図は成形品の成形精度測定の説明図。 第6図は本発明の成形方法をフレネルレンズに用いた図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)成形品を成形する金型の型締途中の型開き状態で
    前記金型内に高周波加熱手段を挿入して該金型を急速に
    加熱し、 前記金型の高周波加熱操作中に前記金型内に設けた冷却
    媒体路内に略一定温度の冷却媒体を循環させるとともに
    、 前記金型の温度を測るセンサーの温度検出に基づいて前
    記高周波加熱手段の退出と型締再開及び、成形材料の射
    出動作により成形品の成形サイクルを行い、前記成形サ
    イクル中は前記冷却媒体の温度を略一定に保つようにし
    たことを特徴とする成形品の成形方法。
JP31769888A 1988-12-12 1988-12-16 成形品の成形方法 Granted JPH02162007A (ja)

Priority Applications (2)

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JP31769888A JPH02162007A (ja) 1988-12-16 1988-12-16 成形品の成形方法
US07/448,544 US5062786A (en) 1988-12-12 1989-12-11 Molding device for molding optical elements

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JP31769888A JPH02162007A (ja) 1988-12-16 1988-12-16 成形品の成形方法

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JPH0443769B2 JPH0443769B2 (ja) 1992-07-17

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254389A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Totoku Electric Co Ltd 成形金型装置
US9895832B2 (en) 2012-03-30 2018-02-20 Hoya Corporation Method of manufacturing plastic lens, and method for manufacturing mold for forming optical lens

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254389A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Totoku Electric Co Ltd 成形金型装置
US9895832B2 (en) 2012-03-30 2018-02-20 Hoya Corporation Method of manufacturing plastic lens, and method for manufacturing mold for forming optical lens

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JPH0443769B2 (ja) 1992-07-17

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