JPH11115008A - 射出成形用金型および射出成形方法 - Google Patents

射出成形用金型および射出成形方法

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JPH11115008A
JPH11115008A JP27723897A JP27723897A JPH11115008A JP H11115008 A JPH11115008 A JP H11115008A JP 27723897 A JP27723897 A JP 27723897A JP 27723897 A JP27723897 A JP 27723897A JP H11115008 A JPH11115008 A JP H11115008A
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cavity
injection molding
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Kazuhiko Ogo
和彦 小郷
Taiji Kawasaki
泰治 川崎
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂等を使用した射出成形品に残留応力や
‘ひけ’が生じることのない金型を提供する。 【解決手段】 金型のキャビティを、貫通孔内に位置す
る主キャビティ部40aと、主キャビティ部40aに対して
実質的に直交する方向(すなわち、貫通孔に対して実質
的に直交する方向)に延在してゲート口に至る補助キャ
ビティ部40bとで構成する。この金型のキャビティ内に
流動材料を充填し、主キャビティ部40a内に存在する材
料と補助キャビティ部40b内に存在する材料とを分離
し、主キャビティ部40a内に存在する材料を冷却して、
射出成形品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形品、とく
にプラスチックレンズの射出成形方法およびそれに使用
する金型に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックレンズ等の樹脂成型品の射
出形成に使用される金型として、例えば、特開平9-2
9854号に開示されたものが知られている。この金型
を使用した射出成形方法を図1〜3を参照して説明す
る。
【0003】まず、図1に示したように、キャビティピ
ン8とコア9および突出しピン10a、10bとの間に形成
されるキャビティ内に、スプルー3、ランナー4、およ
びゲート5を介して、溶融樹脂12を射出充填する。この
とき、金型は低圧型締めされている。次に、図2および
3に示したように高圧にてキャビティピン8をコア9側
へと前進させると、過剰の溶融樹脂がランナー4側へと
逆流するとともに、キャビティ内に形成される成型品1
の外周面とゲート5とが切り離される。なお、図1中、
6は固定側型板を、7は可動側型板を、それぞれ示して
いる。
【0004】図1〜3に示した成形方法では、キャビテ
ィピン8が前進することによって成形品1の外周面とゲ
ート5とが切り離されているが、この切断がゲート面を
含む面内で行われている。すなわち、ゲート5のキャビ
ティ内への出口面とキャビティピン8による切断面とが
同一面内に存在する。
【0005】一般的に樹脂を使用する射出成形において
は、ゲート口に対応する成形品の部分に‘ひけ’が生じ
る他、ゲート口付近に存在していた樹脂部分に残留応力
やひずみが生じることが知られている。したがって、上
記従来の成形方法のように、ゲート口が存在する面内に
おいて切断が行われると、射出成形品内に残留応力が生
じてしまう。
【0006】このような残留応力は実用上あまり問題と
ならない場合もあるが、成形品がレンズである場合に
は、屈折率が均一にならないという問題が生じる。ま
た、実用上問題とならない場合であっても、残留応力や
‘ひけ’は無いに越したことはない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決すべき技術的課題は、樹脂等を使用した射出成形品
に残留応力や‘ひけ’が生じることのない金型を提供す
ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明は、上
記課題を有効に解決するために創案されたものであっ
て、以下の射出成形金型および射出成形用方法を提供す
るものである。
【0009】本発明の射出成形用金型は、「型板内に直
線的に形成された1つの貫通孔内を摺動する第1および
第2のピンの対向する各端面と、上記貫通孔の内周面と
で囲まれるキャビティ」と、「上記内周面に連絡するゲ
ート口」と、を備えてなる。そして、キャビティは、
「上記貫通孔内に位置する主キャビティ部」と、「上記
第1および第2のピンの摺動方向に対して実質的に直交
する方向に、すなわち、貫通孔に対して実質的に直交す
る方向に、主キャビティ部から延在してゲート口に至る
補助キャビティ部」と、で構成されていることを特徴と
する。なお、第1および第2のピンが1つの貫通孔内に
配置されておれば、同様の貫通孔が複数設けられていて
もよい。
【0010】そして、この金型を使用して射出成形を行
う本発明の射出成形方法は、「上記金型のキャビティ内
に流動材料を充填する第1工程」と、「上記第1または
第2のピンの一方を摺動させて、主キャビティ部内に存
在する材料と、補助キャビティ部内に存在する材料とを
分離する第2工程」と、「主キャビティ部内に存在する
材料を冷却する第3工程」と、を含むことを特徴として
いる。
【0011】射出成形品においては、一般的に、キャビ
ティに通じるゲート口に対応する製品の外表面部分から
製品内部にわたる領域に残留応力が生じる。したがっ
て、上記補助キャビティ部を設けることによって、本来
残留応力が生じる部分を補助キャビティ部内に収容する
ことができる。そして、上記第2工程において主キャビ
ティ部内に存在する材料と補助キャビティ部内に存在す
る材料とが分離され、しかも、最終的な製品となるの
は、補助キャビティ部内ではなく主キャビティ部内に存
在する材料であるから、最終的な製品内に残留応力が生
じることを有効に防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付の図面を
参照して以下に詳細に説明する。図4は、本発明の金型
の一実施形態を示す要部断面図である。
【0013】固定側型板21および可動側型板23の両型板
内に、それぞれ、貫通孔21aおよび23aが形成されてお
り、両貫通孔は一直線上に整列して1つの貫通孔をなし
ている。貫通孔21a内にはコアピン51が、貫通孔23a内
にはキャビティピン52が、それぞれ摺動可能に配置され
ている。コアピン51およびキャビティピン52の対向する
各端面51a、52aと貫通孔の内周面とで囲まれる空間内
にキャビティ40が規定されている。キャビティ40は、主
キャビティ部40aと補助キャビティ部40bとで構成され
る。主キャビティ部40aは、図4の紙面に直交する断面
が円形であって、全体として略円筒状とされている。す
なわち、主キャビティ部40aは、キャビティ40のうち貫
通孔内に位置する部分である。補助キャビティ部40b
は、主キャビティ部40aの周囲に設けられており、リン
グ状をなしている。補助キャビティ部の機能については
後に説明する。不図示の射出成形装置から射出された溶
融樹脂が、スプルー30およびランナー31を通って、ゲー
ト32からキャビティ40の内部へと進入する。ゲート32
は、固定側型板21と可動側型板23との境界部に設けられ
ており、補助キャビティ40b内に開口している。
【0014】図5〜8は、キャビティ内に溶融樹脂が充
填された後における成形工程を示している。なお、図5
〜7においては、樹脂の図示は省略している。以下、順
を追って説明する。
【0015】キャビティ40内に樹脂が充填されると、エ
ゼクタピン53(図4を参照)を駆動させて、キャビティピ
ン52をコアピン51へと向けて前進させる。キャビティピ
ン52が図5の位置から図6の位置まで前進し、固定側型
板21の端面位置Aとキャビティピン52の先端面位置Bと
が重なるまでは、過剰の溶融樹脂がランナー31側へと逆
流する。図6から図7への工程においては、主キャビテ
ィ部40a内に残存する溶融樹脂が圧縮され、最終的に
は、図7に示される主キャビティ部40aで規定される形
状の成形品60(図8参照)が作られる。冷却後、図8に示
したように、キャビティピン52を可動側型板23に対して
後退させるとともに可動側型板全体を後退させる。その
後、コアピン51を駆動して固定側型板21から突出させ
て、成形品60を取り出すことができる。コアピン51の進
退移動は、固定側型板21および固定受板25に形成したエ
ア駆動孔にエアを選択的に吹き込むことによって行われ
る。
【0016】この金型の特徴は、主キャビティ部40aの
周囲にリング状の補助キャビティ部40bを設けて、この
補助キャビティ部40b内にゲート32を開口させているこ
とである。射出成形においては、一般的に、ゲート口に
対応する成形品の外表面部分から内部にわたる領域にお
いて残留応力が生じる。したがって、上記のように構成
することによって、射出成形品の残留応力が生じる部分
は、補助キャビティ部40bに位置することとなる。そし
て、図6の状態よりもさらにキャビティピン52が前進
し、キャビティピン52の先端面位置Bが固定側型板21の
端面位置Aを越えることによって、補助キャビティ部40
b内の樹脂が主キャビティ部40a内の樹脂から切り離さ
れる(分離される)。主キャビティ部40a内の樹脂が最終
的な成形品とされるので、この切断工程によって、残留
応力の生じる部分が切除されることとなる。この意味で
は、補助キャビティ部40bは、主キャビティ部40aの全
周にわたって延在するリング状である必要はなく、ゲー
ト35近傍にのみ部分的に設けるだけでもよい。
【0017】以上のように、本発明においては、キャビ
ティを主キャビティ部と補助キャビティ部とで構成し、
射出成形品の残留応力が生じる部分が補助キャビティ部
内に位置することとなるように設定し、この部分を切除
する構成を採っている。切除は、キャビティピン52を貫
通孔内で摺動させて、補助キャビティ部40bを通過させ
ることによって行われる。したがって、このような切除
が円滑に行えるように、補助キャビティ部40bは、主キ
ャビティ部40aに対して実質的に直交する方向に延在し
ていることが好ましい。言い換えると、補助キャビティ
部40bは、貫通孔内におけるコアピン51およびキャビテ
ィピン52の摺動方向に対して実質的に直交する方向に、
すなわち、貫通孔に対して実質的に直交する方向に延在
していることが好ましい。
【0018】なお、補助キャビティ部40bは、必ずしも
固定側型板21と可動側型板23との境界部に設ける必要は
なく、固定側型板の貫通孔21aの内周面や可動側型板の
貫通孔23aの内周面に設けられていてもよい。ただ、ゲ
ート口が補助キャビティ部40b内に開口していることが
必要である。すなわち、ゲート口は、キャビティを規定
する内周面に連絡することとなる。
【0019】図示した成形工程では、図6から図7への
過程で溶融樹脂の圧縮がおこなわれているが、このよう
な圧縮工程は、本発明においては必ずしも必要はない。
すなわち、コアピン51の位置を図5〜8に示した位置よ
りも図中下方側に設定して、キャビティピン52が図6の
位置に到達した時点における主キャビティ部40aの形状
が最終的な成形品を規定することとなるようにしてもよ
い。
【0020】ただ、残留応力の発生を抑制するという観
点からは、圧縮工程を採用する方が有利であることが知
られている。すなわち、残留応力は、射出成形品におい
て、ゲート口に対応する外表面部分から製品内部にわた
る領域において生じるのであるが、上記のような圧縮工
程を採用することによって、残留応力が生じる領域を半
分程度に抑え得ることが知られているのである。具体的
な数値は製品の寸法によっても異なるが、例えば、直径
25mmのレンズを成形する場合においては、圧縮工程を採
用しない場合には製品表面から約5mmの深さの領域にま
で残留応力が生じるが、圧縮工程を採用することによっ
てこれを2.5mmの深さにまで抑えることができる。同様
に、直径9mmのレンズの場合には、圧縮工程を採用しな
い場合には製品表面から約2mmの深さの領域にまで残留
応力が生じるが、圧縮工程を採用することによってこれ
を1mmの深さにまで抑えることができる。残留応力が生
じる領域を小さくできれば、補助キャビティ部40bの容
積もその分だけ小さく抑えることができ、材料の歩留ま
りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の射出成形用金型を使用した成形工程を
説明する概略断面図である。
【図2】 従来の射出成形用金型を使用した成形工程を
説明する概略断面図である。
【図3】 従来の射出成形用金型を使用した成形工程を
説明する概略断面図である。
【図4】 本発明の射出成形用金型を示す要部断面図で
ある。
【図5】 本発明の射出成形用金型を使用した成形工程
を説明する概略断面図である。
【図6】 本発明の射出成形用金型を使用した成形工程
を説明する概略断面図である。
【図7】 本発明の射出成形用金型を使用した成形工程
を説明する概略断面図である。
【図8】 本発明の射出成形用金型を使用した成形工程
を説明する概略断面図である。
【符号の説明】 1 成形品 3 スプルー 4 ランナー 5 ゲート 6 固定側型板 7 可動側型板 8 キャビティピン 9 コア 10a、10b 突出しピン 12 溶融樹脂 20 固定側取付板 21 固定側型板 21a 貫通孔 22 可動側取付板 23 可動側型板 23a 貫通孔 24 スプルーブッシュ 25 固定受板 30 スプルー 31 ランナー 32 ゲート 40 キャビティ 40a 主キャビティ部 40b 補助キャビティ部 51 コアピン 51a 端面 52 キャビティピン 52a 端面 53 エゼクタピン 60 成形品

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 型板内に直線的に形成された1つの貫通
    孔内を摺動する第1および第2のピンの対向する各端面
    (51a、52a)と、上記貫通孔の内周面とで囲まれるキャ
    ビティ(40)と、 上記内周面に連絡するゲート口(32)と、 を備えてなる射出成形用金型において、 上記キャビティ(40)は、貫通孔内に位置する主キャビテ
    ィ部(40a)と、上記第1および第2のピンの摺動方向に
    対して実質的に直交する方向に主キャビティ部(40a)か
    ら延在してゲート口(32)に至る補助キャビティ部(40b)
    と、で構成されていることを特徴とする、射出成形用金
    型。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の射出成形用金型のキャビ
    ティ(40)内に流動材料を充填する第1工程と、 上記第1または第2のピンの一方を摺動させて、主キャ
    ビティ部(40a)内に存在する材料と、補助キャビティ部
    (40b)内に存在する材料とを分離する第2工程と、 主キャビティ部(40a)内に存在する材料を冷却する第3
    工程と、を含むことを特徴とする、射出成形方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002200638A (ja) * 2000-12-28 2002-07-16 Konica Corp 光学素子の製造方法及び光学素子
JP2006044119A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Nachi Fujikoshi Corp 射出成形機及び射出成形方法

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JP2002200638A (ja) * 2000-12-28 2002-07-16 Konica Corp 光学素子の製造方法及び光学素子
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