JPH03281213A

JPH03281213A - 光学成形体の射出成形金型および成形方法

Info

Publication number: JPH03281213A
Application number: JP8284690A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Maeda; 薫前田; Hiromasa Kobayashi; 裕昌小林; Kenji Haga; 健二芳賀
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-11
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JP2793320B2

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】〔産業上の利用分野］本発明は、光学的鏡面を有する成形体の射出成形金型と
その射出成形方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の光学成形体の射出成形においては、溶融樹脂が冷
却固化する際に樹脂体の収縮や熱応力により、ヒゲが発
生し、平面性の良い高精度な光学的鏡面を得ることが困
難であった。

このヒケを防止するために従来より行われている技術と
しては、実開昭６３−１２５５２号公報がある。この公
報に開示されたように、樹脂が固化する前にリブやボス
を裏側から圧縮してヒケの収縮を防止するようにした技
術や、実開昭６２１、８５０１０号公報に開示されてい
るように金型の基準部分を熱伝導性の良い材料で構成し
、他の部分よりも速く固化させることによりヒケを防止
するという技術などがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した文献の前者の公報（実開昭６２−１８５０１０
号公報）は、部分的に熱伝導率を連続的に変化させると
いうことは、非常に困難である。

それがため境界部に不連続点が生じて均一性を損なって
しまうという問題点があった。また後者、即ち実開昭６
３−１２５５２１号公報においては、リブの部分に見合
うだけの圧力を加えるために適切な制御が必要とし、装
置が高額となるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて創作されたちのである。

即ち構造が簡単でかつ安価に製造でき、高精度な平面性
を確保し、縁辺部に設けた取付部などの基準面の形状も
精密に転写させるようにした光学体の射出成形金型と、
その成形方法とを提供することを目的としたものである
。

〔課題を解決するための手段および作用〕第１図ａ、ｂ
は本発明の概念図を示し、第１図ａは本発明の射出成形
金型により成形された成形品の正面図。第１図すは、第
１図ａに示すＡ−Ａ線よりの断面図である。図中、符号
１で示す矩形状は射出成形された成形体である。この成
形体１の表面（鏡面）ａは、光学的な鏡面に成形されて
いる。即ちこの鏡面部は、その表面を極めて平面性のよ
い光沢面にするため／ｌなどをコーティング形成した反
射面ａである。この反射面（鏡面部）ａの長手方向の両
縁辺部上部には、それぞれに半円形状に突出成形し、そ
の中央に孔を一体成形されている。この孔は、成形体１
を相手方装置に装着するための取付部（取付孔）２およ
び２′である。

また、成形体１の上記鏡面部ａの背面（裏面）は、粗面
すに成形されている。

また、上記半球状の取付部２および２′は、それぞれ所
望の寸法厚に成形されて段部を形成し、その段部表面は
、上記鏡面部ａ背面すと同等の粗面ｂ′およびｂ＃に、
またその背面側はそれぞれ平滑面Ｃに成形されている。

例えば、上記それぞれの面精度は次に通りに成形されて
いる。

鏡面部ａ　　　　　　：０．　０５〜０９Ｉｓ粗面す、
ｂ’、ｂ’　：ｓ〜１０３平滑面ｃ　　　　　　：０．１〜ＩＳ上記した構成による成形体１を成形する射出成形金型４
．５による成形方法について説明する。

成形金型４，５に溶融樹脂３を流入し、充填直前に射出
を停止し、保圧を全くかけずに成形すると、溶融樹脂３
のキャビティ表面への密着力は、キャビティの鏡面側に
比べて粗面側の方が弱いためにヒケが粗面側に集中する
。このメカニズムは、第２図に示すように射出成形金型
５のキャビティの粗面側表面の凹凸による接触面積の違
いから、溶融樹脂３の厚み方向の収縮が密着力の弱い粗
面側の方に選択的に集中するめにヒケが起こる。

一方取付部２および２′のようなキャビティの末端にお
いては、流動中の溶融樹脂３が側壁に到達した瞬間に発
生するショック圧のために、−時的にキャビティ内圧が
発生し、第３図に示すように粗面す側の方が鏡面ａ側に
比べて大きくなるためにヒケは鏡面ａ側の方に集中する
ことになる。

かくして、保圧を全くかけない成形条件下においては、
キャビティ内部の場所による充填圧力の強さに対応させ
て各全形のキャビティの表面の粗さを適切に設定するこ
とにより、必要な面の裏側へのヒケを自在に誘導するこ
とを可能ならしめている。

（実　施　例）本発明を実施例に基づいて説明する。

各実施例の図中において、同一部材、同一構成には同一
符号を付し、最初の実施例にその説明を行い以後は省略
する。

（第１実施例）第４図は、本発明の第１実施例による射出成形金型によ
り成形された成形体を示す斜視図。

第５図は、第４回に示すＢ−Ｂ線よりの断面図。

第４図に示すよ・）に、内伺周を８角形状に成形され、
かつ有底面８を一体成形された成形体６の夕（周の８角
形状の成形面７は、光学的平面度に成形されたミラ一部
（鏡面部）ａでその表面にＡＮなどをコーティング加工
されて、所望の反射率を有している。上記成形体６の有
底面８には４箇所均等に孔を一体成形し、成形体６を相
手方装置などに装着する基準面としての機能を有してい
るため他面より若干円形状に厚み（突出）成形された取
（り］部９である。また上記有底面８の中心位置には、
スプル１３を突起成形し、その外周辺にリング状の四部
（ゲート）１０が薄い円板形状に成形されている。

上記内周８角成形面１１の各面上は、粗面すに成形さ１
１ている。

また、上記有底面８より若）突出成形された各取付部９
の円形表面は、平滑面Ｃに成形されている。更に有底面
８の外周面１２は」１記内周８角形成形面１１と同様の
相面すに成形されている。

上記成形体６の表面相さと対応する射出成形金型４と５
のキャビティ表面の形成精度（仕上度）は次のように加
工形成される。

鏡面部ａ：Ｑ、０５〜Ｏ，Ｉｓネ■面部ｂ＝３〜ＩＯ３平滑部ｃ：ｏ、１〜ＩＳ上記構成による射出成形金型４．５による成形方法を説
明する。

溶融樹脂はスプル１３．ゲート１０を介してキャビティ
内に流入し、ゲーＩ・１０を中心に放射状に拡散しなが
ら充填される。

しかるに、溶融樹脂がキャビティ１４内に充填完了する
直前において射出が停止するよう予め成形装置の射出シ
リンダー内に射出する樹脂が言１量されておりスクリュ
ーの位置制御がされている。

従って、キャビティ内には樹脂が完全に充填されたとき
に生ずる圧力（以後バック圧と呼ぶ）の発生がないまま
固化される。

このとき、樹脂射出成形金型４，５のキャビケイの表面
・＼の密着力は、粗面す側の方が弱いので、相面す側に
ヒケが選択的に集中し、鏡面部７（ａ）あるいは４箇所
の取４＝Ｊ部９は射出成形金型４．５のモ面性を精密に
転写さ七ることかできる。

（第２実施例）第６し１ａは、本発明による射出成形金型により成形さ
れた成形体の第２実施例を示す正面図である。

第６図すは、第６図ａに示ずＣ−Ｃ線にまりの断面図で
ある。

第７圓は、第２実施例による成形時の樹脂圧の移行を示
すグラフ図である。

第６図、ｌに示１ように成形体１の左側部位には、正方
形状に成形された段付き枠体成形部１５があり、その枠
体内には、光学的鏡面部が突出して、反射ミラー１６を
成形し７ている。

この反射ミラー１６の右側端部と連設し７、かつ他より
肉丹を２程度に薄く成形された油状成形部は、絞り部１
７である。この絞り部１７に続いて外周に多数の歯形を
設けたギヤ部１８が成形されている。このギヤ１８は、
その左方下端部に孔１９を成形して回転中心とし、回転
軸（図示されていない）と嵌合されて旋回可能に成形さ
れている。

また、ギヤ部１８と孔１９間には、扇形状の肉薄成形部
を成形されている。また、上記回転中心孔１９例の下端
縁辺には、ゲート２０とスプル２１が連設成形されてい
る。

上記第６図ａに示す絞り部１７の背面（裏面）は、正面
と同様に肉薄に成形されている。また、相手方装置に装
着する取付部、即ち回転中心孔】９の回りには、円形状
に成形され、かつ他の部分より肉厚に成形されている。

上記成形体６の鏡面１６と対応成形するキャビティ内の
表面精度は鏡面ａに形成されている。また、その鏡面１
６の背面（裏面）と対応成形するキャビティ内の表面は
、粗面すに成形されている。

また、回転中心の孔１９の円形状部位の正面側と背面側
共に、その対応するキャビデイ内の表面は、上記鏡面１
６の背面側と同様に粗面すに形成されている。更に上記
ギヤ部１８と孔１９間に成　形された扇形状の肉薄部の
表側（正面）と裏側（背面）共にその対応するキャビテ
ィ内の表面は、平滑面Ｃに形成されている。またギヤ部
１８凹凸成形部と対応するキャビティ内の表面は、粗面
すに形成されている。

次に上記構成による本実施例の成形方法について説明す
る。

ゲート２０から流入した溶融樹脂は、ギヤ部１８および
回転中心の孔１９などの部分を順次溝たしたのち、絞り
部１７を経て反射ミラー１６を充填する。

しかるに、上記第１実施例と同様にキャビティ内に完全
に充填する直前、即ちパック圧が発生する直前に樹脂の
射出を停止するので、キャビティ内の樹脂圧は殆ど発生
することなく冷却固化される。

この状態を第７図にて説明する。溶融樹脂が絞り部１７
に流入したとき、流動抵抗の上昇のためギヤ部１日の樹
脂圧は急、激に上界する。この状態を実線で示す。次に
反射ミラー１６に流入した樹脂は、点線にて示すように
殆ど圧力を発生しないまま充填を完了する。

ところが、上記第１実施例にて説明したように、樹脂圧
が上昇した箇所は粗面すが転写して平滑面Ｃがヒケ、樹
脂圧が殆どＯのところは逆に粗面すがヒケるので、この
場合は鏡面部１６とギヤ部１８回転中心１９などの構成
部は射出成形金型の形状を精密に転写させることができ
る。

（第３実施例）第８図ａは、本発明の第３実施例による射出成形金型の
可動側のキャビティ部を示す正面図である。

第８図すは、本発明の第３実施例による射出成形金型の
キャビティ部の側面を示す断面図である。

図に示すように、射出成形固定側金型２３および射出成
形可動側金型２４とが重合構成し、その中心部には、第
８図ａに示すように略正方形状の鏡面成形体を成形する
ためのキャビティ２５が形１成されている。このキャビティ２５の可動側金型２４の
左右の側縁端部のそれぞれ対応した中央位置には、成形
した成形体を相手方装置等に装着するために、櫛形状に
突出形成した取付部２６と２６′とがそれぞれ形成され
ている。この取付部２６および２６′のそれぞれの長手
方向の両端部近傍に、第８図すに示すように、成形体を
相手方装置に装着するための孔を成形するための４本の
円柱形状のピン２８．２８’、２８“、２８＃がキャビ
ティ２５内を通過するように構成されている。

また、上記成形体を相手方装置へ装着する孔のピン２８
．２８”、２８＃、２８＃のそれぞれの中間位置には、
成形体を相手方装置に装着する際の位置決め用穴を成形
するピン２９と２９′が垂直に配設されている。

また、可動側成形金型２４のキャビティ２５内の側方（
回に示す上端部）には、キャビティ２５内に溶融樹脂３
を流入供給するゲート３０がおよびスプル３１が連配設
されている。

また、上記相手方の装置に装着するための孔をＺ成形するピン２８．２８’、２８”、２８＃′がキャビ
ティ２５内に突出する箇所には、成形体を相手方の装置
に装着する基準面を成形するためリング状凹部が形成さ
れている。

第８図すに示すように射出成形固定側金型２３のキャビ
ティ２５内の成形体の鏡面成形部は、その表面を鏡面ａ
に形成された入子３２が固定側金型２３に嵌着構成され
ている。

また、鏡面成形面ａの背面（裏面）即ち可動側金型２４
のキャビティ２５内の表面は、粗面すに成形されるよう
形成されている。また、ピン２日２８’、２８“、２８
＃のそれぞれ挿通孔の円形の基準面を形成する表面は、
粗面すに成形されるように形成されている。更に上記相
手方の装置に装着するための孔を成形するピン２８．２
８’２８’、２８”および位置決め穴を成形するピン２
９．２９’をそれぞれ挿通する取付部２６および２６′
を成形する固定側金型２３のキャビティ２５内の表面は
、平滑面Ｃに成形されるように形成されている。

次に、上記構成なる本実施例の射出成形金型に才召ｊる
成形力法を説明する。

スプル３１およびゲート３０から）素人した？容融樹脂
はＬ記第１実施例、第２実施例と同様に保圧を全くか；
ｊずＯこ流入し７充填直前にて射出を停止し、冷却同化
さぜる。

しかるに、取付部２６．２６’はキャビティ２５の末端
ではないまでも欠周付近に位置するため、側壁からのバ
５・り圧が多少なりとも発生し、モ滑面Ｃ側が選択的に
ヒゲるよ・）作用する。ところが、上記第１実施例、第
２実施例に比較して顕著に樹脂圧が発生するわ（Ｊでは
ないので射出成形金型２３．２４の表面形成に差をつけ
ても必要な面のみ確実に転写さ已゛ることか難しい。

これを補う手段として、ビン２８．２８’　、２８ｒｒ
、２Ｂ″′および２９．２９’が在勤である。

）容融樹脂の熱はビン２８．２Ｂｒ　と２８″、２８″
”と２９．２９’を介して射出成形固定側金型２４に放
冷さＪするため取？＝Ｊ部２６．２６’のリンｐｒ゛状
ＤＬ）の部分は、他の部分に比較し７て圧倒的５に〒く冷却が促進され、基準面即ち取付部２６および２
６′の突出した背面部の転写を確実なものとするので、
基準面としての平面性の精度を確保することができる。

〔発明の効果〕

上記構成による本発明によれば、η・１出成形金型のキ
ャビティ表面形成精度を鏡面形成部ａ、粗面部す、平滑
面部Ｃと差を設けてそれぞれ形成したので、成形された
成形体の光学的鏡面部がヒケのない高精度な平面性が確
保できると共に、成形体の取（Ｎ１部などの基準面の形
状も構成度に転写成形でき、高品質の成形体が得られ、
その効果５才大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは本発明の概念図を示し７、第１図ａは本
発明による射出成形金型により成形された成形品の正面
図。第１図すは、第１回ａに示ずＡ−Ａ線よりの断面図。第２図は、射出成形金型のキャビティ部の表面６成形ｔｆｉ］！、’、４おける作用状態を示す断面図。第３図は、射出成形金型のキャビティ部の表面成形面に
おける作用状態を示す断面図。第４図は、本発明の第１実施例を示し７、射出成形金型
により成形された成形体を示す斜視図。第５図は、第４図に示ずＢ−１３線よりの断面図。第６図ａは、本発明の第２実施例を示し、射出成形金型
により成形された成形体を示す正面図。第〔５図すば、第６図ａζこ示ずＣ−Ｃ線よりの断面図
。第７図は、第６図ａ、ｈに才、マける射出成形時の樹脂
圧の経緯を示すグラフ図。第８図ａは、本発明の第３実施例を示し、射出成形金型
の可動側キャビティ部を示す正面図。第８図すは、本発明の第３実施例による射出成形金型の
ｔヤヒティ部を示す断面図。１、　６・・成形体２　２’　　９．２６．２６’　　−・取付部３・・溶
融樹脂４．５．２３．２４・射出成形金型７−・・外周８角成形面８−有底面１０・・凹面（ゲート・）１１・・内周８角成形向１２・・外周面１．３．２１．３１・・スプル２５・・・キャビティ１５・・・枠体１６・・・反射ミラー（鏡面）１７・・・絞り部１８・ギヤ部１９・・−礼２０．３０・・・ゲート２８．２８’　、２８″、２８″’ ・・・ビン３２・・・入子２９′

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一面が光学的鏡面から成り、鏡面の縁辺端部に取
付部などの保持手段を有する成形体の射出成形用金型に
おいて、上記鏡面を成形するキャビティの表面を鏡面に
、その背面を成形するキャビティの表面を粗面に形成す
ると共に、成形体の上記保持手段の基準面となるキャビ
ティの表面を粗面に、基準面となる面のその背面となる
キャビティの表面を平滑面にそれぞれ形成したことを特
徴とする光学成形体の射出成形金型。
（２）一面が光学的鏡面から成り、その鏡面内の一部若
しくは成形体の周縁部から離間した内側の箇所に、保持
手段を有する成形体の射出成形用金型において、上記鏡
面の背面を成形するキャビティの表面を粗面に形成する
と共に、上記保持手段の基準面となるキャビティ表面を
平滑面とし、その背面を形成するキャビティの表面を粗
面に形成したことを特徴とする光学成形体の射出成形金
型。
（３）成形体の一面を鏡面とし、その鏡面の背面を粗面
とし、上記鏡面の縁辺に成形体の保持手段の基準面を粗
面とし、上記基準面の背面を平滑面に成形するように形
成したキャビティの表面を形成した射出成形金型を用い
て成形加工する方法において、キャビティ内へ低圧で樹
脂を射出し、樹脂がキャビティ内に充填完了する直前に
て射出を停止、保持圧力を加えずに冷却固化させること
を特徴とする光学成形体の成形方法。