JP2000000856A - 光学部品、光学部品の成形方法及び光学部品の成形金型 - Google Patents
光学部品、光学部品の成形方法及び光学部品の成形金型Info
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Abstract
れた光学部品、光学部品の成形方法及び光学部品の成形
金型の提供。 【解決手段】 光学的機能を成すプラスチック成形品と
して、曲面形状の成形面35と成形面35とゲート部3
3との間にフランジ部12を形成した光学部品であっ
て、フランジ部を構成する面の少なくとも一部を、成形
面のフランジ部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい
角度となるように成形する。
Description
成形される光学面を有する光学部品およびこの光学部品
の成形に用いる成形金型ならびに当該光学部品の成形方
法に関する。
を持った光学部品を生産性良く安価に製造できるという
利点を生かし、金型を用いてこのような光学部品を成形
加工することが行われている。このような光学部品とし
ては、レーザープリンタやデジタル複写機の走査光学
系、ファクシミリや複写機の読み取り光学系のレンズあ
るいはミラー撮像光学系、ファインダー光学系、オート
フォーカス光学系のレンズおよびミラーやプリズムなど
を挙げることができる。
成形加工する場合には、図14に示す如き成形金型10
1を用い、図15に示すような成形品102を得た後、
この成形品102のゲート成形部103の所で切断し、
図示例ではフランジ104を有するメニスカス凸レンズ
105を光学部品として得るようにしている。
101の固定側取り付け板106には、固定側型板10
7が取り付けられている。この固定側型板107との間
にメニスカス凸レンズ105と対応したキャビティ10
8を形成する可動側型板109は、圧力受け板110お
よびスペーサブロック111を介して可動側取り付け板
112に固定されている。圧力受け板110と図示しな
い型締め装置に連結される可動側取り付け板112との
間には、エジェクタプレート113が固定側型板107
との対向方向に移動可能に収容されており、このエジェ
クタプレート113に突設されたエジェクタピン114
は、圧力受け板110および可動側型板109を摺動自
在に貫通し、その先端面がメニスカス凸レンズ105の
フランジ104と対応したキャビティ(メニスカス凸レ
ンズ105のキャビティ108の周縁部を構成するが、
光学面を持つキャビティ108と区別するため、以下、
これを第2のキャビティと呼称する)115およびスプ
ルー116に臨んだ状態となっている。
され、射出装置によって溶融状懸のプラスチックが固定
側取り付け板106および固定側型板107に形成した
スプルー116から供給され、ランナー117およびゲ
ート118を通って第2のキャビティ115からキャビ
ティ108に充填される。その後、キャビティ108内
のプラスチックを冷却して固定側型板107から可動側
型板109を引き離し、エジェクタプレート113を固
定側型板107側へ向けて前進させることにより、エジ
ェクタピン114を介して図15に示す成形品102が
可動側型板109から突き外される。
ニスカス凸レンズ105には、上述したゲート成形部1
03の他に、これに続くランナー成形部119およびス
プルー成形部120が一体に成形されており、ゲート成
形部103の所で切断することにより、フランジ104
を有するメニスカス凸レンズ105が得られる。
スカス凸レンズ105を得る場合、従来のものではゲー
ト成形部103に近接するメニスカス凸レンズ105の
凸光学面121の表面に、ウェルドと呼ばれる外観不良
を発生してしまう場合があるので、その過程を図16お
よび図17を用いて説明する。
第2のキャビティ115を介してキャビティ108へ至
る溶融プラスチック122の流動状態を示しており、図
14に示す成形金型101を用いて成形を行う場合、溶
融プラスチック122をスプルー116ランナー117
ゲート118を介してキャビティ108に流し込むが、
従来のものは、ランナー117ゲート118および第2
のキャビティ115が直線的、つまりメニスカス凸レン
ズ105の光軸に対して垂直な方向に一直線状に並んだ
構造となっているため、図16に示すように溶融プラス
チック122は第2のキャビティ115からキャビティ
108の凹光学面成形面123に接触し、その後、この
凹光学面成形面123に沿ってキャビティ108内に流
れ込む。凸光学面121と対応した凸光学面成形面12
4には、キャビティ108に対して溶融プラスチック1
22がある程度充填された後、図17に示すように凹光
学面成形面123に沿って流れた溶融プラスチック12
2が膨らむような形で、図17中の矢視Aの部分で接触
するが、このとき、最初から凸光学面成形面14側を流
れて来る溶融プラスチック122の先端部Bと合わさる
ようになる。
流れて矢視Aの部分で凸光学面成形面124に接する溶
融プラスチック122や、最初から凸光学面成形面12
4に沿って流れて来る溶融プラスチック122は、固定
側型板107可動側型板109に熱が奪われて粘度が上
昇しており、矢視Cの部分ではこれらが融合せずに筋状
の合わせ目が形成される。この合わせ目がウェルドであ
る。
1を用いて成形を行う場合において寸法D2を有する凹
光学面成形面123から連続成形される寸法D1、D3を
夫々有するフランジ部を、凹光学面成形面123を成形
するキャビティ部の曲率の接線角度から延びる線分L1と
フランジ部から延びる線分L2との間において15度以
上の角度αを成すようにしていたので、直線的、つまり
メニスカス凸レンズ105の光軸に対して垂直な方向に
フランジ部とゲート部が一直線状に並んだ構造となって
いるために上記のウェルドが発生していた。
述したようなウェルドが形成されると、このウェルドの
部分では光の屈折状態が変わるため、光学部品の光学性
能上、極めて不都合を生ずる揚合がある。
金型101に流し込む場合、従来では溶融プラスチック
122が冷えないように成形金型101の温度をかなり
高く設定し、図17中の矢印Cで示す上述した合わせ目
の部分で溶融プラスチック122を融合させ、これによ
ってウェルドが光学面(図示例では凸光学面成形面12
4)に発生しないようにしている。その後、成形金型1
01の温度を下げ、キャビティ108内に充填されたプ
ラスチックを冷やすようにしている。
ティ115およびキャビティ108へ溶融プラスチック
122を流し込む場合の流速を低下させることにより、
溶融プラスチック122がキャビティ108に流れ込む
時に凹光学面成形面123および凸光学面成形面124
に同時に接するようにして、ウェルドが発生しないよう
にする方法を採用することも知られている。
成形金型101に流し込む際に、成形金型101の温度
をかなり高く設定しておく方法では、成形金型101の
温度を上げたり下げたりしなければならず、成形サイク
ルが長くなって製造コストが嵩む不具合が発生する。
下させてキャビティ108に流し込む方法では、キャビ
ティ108内に溶融プラスチック122の充填が完了す
る前に、固定側型板107可動側型板109と接する溶
融プラスチック122の温度が低下してその粘度が上昇
し、成形面123、124に対する転写性が低下してし
まい、光学部品の精度を良好に維持し得ないという不具
合があった。
みてなされたものであり、本発明の第1の日的は、ウェ
ルドの発生がなく光学性能の優れた光学部品を提供する
ことにある。
発生がなく光学性能の優れた光学部品を製造し得る光学
部品の成形金型を提供することにある。
の発生がなく光学性能に優れる光学部品を製造し得る光
学部品の成形方法を提供することにある。
的を達成するために、本発明によれば、金型を用いて成
形され、光学面を有する光学部と、この光学部に連なる
ゲート成形部とを有する成形品から得られる光学部品で
あって、前記ゲート成形部の壁面が前記ゲート成形部に
近接する前記光学部の前記光学面に略沿って延在してい
ることを特徴としている。
ら光学部へ至る成形材料がゲート成形部に近接する光学
面に沿って流動する。
する光学部と、この光学部に順に連なるゲート成形部お
よびランナ成形部とを有する成形品から得られる光学部
品であって、前記ランナ成形部の壁面が前記ゲート成形
部の壁面を介して当該ランナ成形部の前記壁面に連なる
前記光学部の前記光学面と略平行に延在していることを
特徴としている。
らゲート成形部を介して光学部へ至る成形材料がゲート
成形部の壁面を介してランナ成形部の壁面と連なる光学
面に沿って流動する。
する光学部と、前記光学面に連なる接続部とを有する光
学部品であって、前記接続部の壁面がこの接続部に近接
する前記光学面に略沿って延在していることを特徴とし
ている。
部へ至る成形材料が接続部に近接する光学面に沿って流
動する。
部に連なるゲート成形部とを有する成形品から得られる
光学部品の成形金型であって、前記光学面に対応した光
学面成形面を有して前記光学部となるキャビティと、こ
のキャビティに連なって前記ゲート成形部となるゲート
とを具え、前記ゲートの壁面がこのゲートに近接する前
記キャビティの前記光学面成形面に略沿って延在してい
ることを特徴としている。
らキャビティヘ至る成形材料がゲートに近接するキャビ
ティの光学面形成面に沿って流動する。
部に順に連なるゲート成形部およびランナ成形部とを有
する成形品から得られる光学部品の成形金型であって、
前記光学面に対応した光学面成形面を有して前記光学部
となるキャビティと、このキャビティに順に連なって前
記ゲート成形部およびランナ成形部となるゲートおよび
ランナとを具え、前記ランナの壁面が前記ゲートの壁面
を介して当該ランナの前記壁面に連なる前記キャビティ
の前記光学面成形面と略平行に延在していることを特徴
としている。
らゲートを介してキャビティへ至る成形材料がゲートの
壁面を介してランナの壁面と連なるキャビティの光学面
形成面に沿って流動する。
部に連なる接続部とを有する成形品から得られる光学部
品の成形金型であって、前記光学面に対応した光学面成
形面を有して前記光学部となる第1のキャビティと、前
記接続部となる第2のキャビティを備え、前記第2のキ
ャビティの壁面が、この第2のキャビティに近接する前
記光学面成形面に略沿って延在していることを特徴とし
ている。
ら第2のキャビティを介して第1のキャビティへ至る成
形材料がゲートと第1のキャビティとの間に位置する第
2のキャビティに近接する光学面形成面に沿って流動す
る。
部に連なるゲート成形部とを有する成形品から得られる
光学部品の成形方法であって、前記ゲート成形部から前
記光学部へ至る成形材料の流動を前記ゲート成形部に近
接する前記光学面に沿って方向付けることを特徴として
いる。
面に連なる接続部とを有する光学部品の成形方法であっ
て、前記接続部から前記光学部へ至る成形材料の流動を
前記接続部に近接する前記光学面に沿って方向付けるこ
とを特徴としている。
品として、曲面形状の成形面と前記成形面とゲート部と
の間にフランジ部を形成した光学部品であって、前記フ
ランジ部を構成する面の少なくとも一部を、前記成形面
のフランジ部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角
度となるように成形することを特徴としている。
品として、曲面形状の成形面と前記成形面とゲート部と
の間にフランジ部を形成した光学部品であって、前記ゲ
ート部を構成する面の少なくとも一部を、前記成形面の
ゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度と
なるように成形することを特徴としている。
品として、曲面形状の成形面と前記成形面にゲート部が
連なって形成される光学部品であって、前記ゲート部を
構成する面の少なくとも一部を、前記成形面のゲート部
近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度となるよう
に成形することを特徴としている。
品として、曲面形状の成形面と前記プラスチック成形品
のゲート部にランナー部が連なって形成される光学部品
であって、前記ランナー部を構成する面の少なくとも一
部を、前記成形面のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角
度に略等しい角度となるように成形することを特徴とし
ている。
角度差となるように設定されることを特徴としている。
ズであることを特徴としている。
スレンズであることを特徴としている。
クレンズであることを特徴としている。
品の成形方法であって、光学的機能を成す曲面形状の成
形面を有する第1のキャビティ部と前記成形面に連なる
フランジ部を成形する第2のキャビティ部と、及び、前
記第2のキャビティ部に連なるゲート部を有した金型
の、前記第2のキャビティ部を構成する樹脂注入路を、
前記第1のキャビティ部の第2のキャビティ部近傍の曲
面の曲率の接線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、
前記ゲート部から注入される樹脂材料を前記曲面に沿い
つつ侵入させて成形することを特徴としている。
品の成形方法であって、光学的機能を成す曲面形状の成
形面を有する第1のキャビティ部と前記成形面に連なる
フランジ部を成形する第2のキャビティ部と、及び、前
記第2のキャビティ部に連なるゲート部を有した金型
の、前記ゲート部を構成する樹脂注入路を、前記第1の
キャビティ部の第2のキャビティ部近傍の曲面の曲率の
接線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、前記ゲート
部から注入した樹脂材料を前記曲面に沿いつつ侵入させ
て成形することを特徴としている。
品の成形方法であって、光学的機能を成す曲面形状の成
形面を有するキャビティ部と前記成形面に連なるゲート
部を有した金型の、前記第ゲート部を構成する樹脂注入
路を、前記キャビティ部のゲート部近傍の曲面の曲率の
接線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、前記ゲート
部から注入した樹脂材料を前記曲面に沿いつつ侵入させ
て成形することを特徴としている。
品の成形方法であって、少なくとも光学的機能を成す曲
面形状の成形面を有するキャビティ部とゲート部とラン
ナー部を有した金型において、前記ランナー部を構成す
る樹脂注入路を、前記キャビティ部のゲート部近傍の曲
面の曲率の接線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、
前記ゲート部から注入した樹脂材料を前記曲面に沿いつ
つ侵入させて成形することを特徴としている。
度差となるように設定されることを特徴としている。
品として光学部品を成形するために使用される成形金型
であって、光学的機能を成す曲面形状の成形面を有する
第1のキャビティ部と、前記成形面に連なるフランジ部
を成形する第2のキャビティ部と、前記第2のキャビテ
ィ部に連なるゲート部を有し、前記第2のキャビティ部
を構成する樹脂注入路を、前記第1のキャビティ部の第
2のキャビティ部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等し
い角度に沿わせて形成したことを特徴としている。
品として光学部品を成形するために使用される成形金型
であって、光学的機能を成す曲面形状の成形面を有する
第1のキャビティ部と、前記成形面に連なるフランジ部
を成形する第2のキャビティ部と、前記第2のキャビテ
ィ部に連なるゲート部を有し、前記ゲート部を構成する
樹脂注入路を、前記第1のキャビティ部の第2のキャビ
ティ部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度に沿
わせて形成したことを特徴としている。
品として光学部品を成形するために使用される成形金型
であって、光学的機能を成す曲面形状の成形面を有する
キャビティ部と、前記成形面に連なるゲート部を有し、
前記ゲート部を構成する樹脂注入路を前記キャビティ部
のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度
に沿わせて形成したことを特徴としている。
品として光学部品を成形するために使用される成形金型
であって、少なくとも、光学的機能を成す曲面形状の成
形面を有するキャビティ部と、ゲート部とランナー部と
を有し、前記ランナー部を構成する樹脂注入路を、前記
キャビティ部のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に
略等しい角度に沿わせて形成したことを特徴としてい
る。
5度以内の角度差となるように設定されることを特徴と
している。
品において、成形品は、ゲート成形部に連なるランナ形
成部をさらに有し、このランナ成形部の壁面が当該ラン
ナ成形部に近接するゲート成形部の壁面に略沿って延在
しているものであってもよい。
て、光学部品は、光学部と、接続部と、この接続部に連
なるゲート成形部とを有する成形品から得られ、ゲート
成形部の壁面がこのゲート成形部に近接する接続部の壁
面に略沿って延在しているものであってもよい。また、
光学部品は、光学部と、接続部と、この接続部に順に連
なるゲート成形部およびランナ成形部とを有する成形品
から得られ、ランナ成形部の壁面がゲート成形部の壁面
を介して当該ランナ成形部の壁面に連なる接続部の壁面
と略平行に延在しているものであってもよい。
学部品において、光学部がメニスカスレンズであっても
よい。
の成形金型において、ゲートに連なるランナをさらに具
え、このランナの壁面が当該ランナに近接するゲートの
壁面に略沿って延在しているものであってもよい。
金型において、第2のキャビティに連なるゲートをさら
に具え、このゲートの壁面が当該ゲートに近接する前記
第2のキャビティの前記壁面に略沿って延在しているも
のであってもよい。また、第2のキャビティに順に連な
るゲートおよびランナをさらに具え、このランナの壁面
がゲートの壁面を介して当該ランナの壁面に連なる第2
のキャビティの壁面と略平行に延在しているものであっ
てもよい。
学部品の成形金型において、光学部がメニスカスレンズ
であってもよい。
よる光学部品の成形方法において、光学部がメニスカス
レンズであってもよい。
に応用した実施例について、図1〜図13を参照しなが
ら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限ら
ず、これらをさらに組み合わせたり、同様な課題を内包
する他の分野の技術にも応用することができる。
11は、その周縁部に図13の外観斜視図に図示のよう
にフランジ12を有したものであり、その成形品13の
ゲート成形部14からメニスカス凸レンズ11の凹光学
面15に至るフランジ12の端面16は、この凹光学面
15に対してその接線角度にほぼ等しい傾斜した平面と
なっている。
するための本発明による成形金型の一例を図2に示す。
すなわち、図示しない射出装置が連結される成形金型2
1の固定側取り付け板22には、固定側型板23が取り
付けられている。この固定側型板23との間にメニスカ
ス凸レンズ11と対応したキャビティ24を形成する可
動側型板25は、圧力受け板26およびスペーサブロッ
ク27を介して可動側取り付け板28に固定されてい
る。圧力受け板26と図示しない型締め装置に連結され
る可動側取り付け板28との間には、エジェクタプレー
ト29が固定側型板23との対向方向に移動可能に収容
されており、このエジェクタプレート29に突設された
エジェクタピン30は、圧力受け板26および可動側型
板25を摺動自在に貫通し、その先端面がメニスカス凸
レンズ11のフランジ12と対応したキャビティ(メニ
スカス凸レンズ11のキャビティ24の周縁部を構成す
るが、光学面を持つキャビティ24と区別するため、こ
れを第2のキャビティと呼称する)31およびスプルー
32に臨んだ状態となっている。
るゲート33とキャビティ24との間に位置する第2の
キャビティ31のフランジ成形面34、つまり成形品1
3のフランジ12の端面16を成形する面は、キャビテ
ィ24の凹光学面成形面35に対してその接線角度にほ
ぼ等しい傾斜した平面となっている。
射出装置によって溶融状態のプラスチックが固定側取り
付け板22および固定側型板23に形成したスプルー3
2から供給され、ランナー36およびゲート33を通っ
て第2のキャビティ31からキャビティ24に充填され
る。その後、キャビティ24内のプラスチックを冷却し
て固定側型板23から可動側型板25を引き離し、エジ
ェクタプレート29を固定側型板23側へ向けて前進さ
せることにより、エジェクタピン30を介して図1に示
す成形品13が可動側型板25から突き外される。
カス凸レンズ11には、上述したゲート成形部14の他
に、これに続くランナー成形部17およびスプルー成形
部18が一体に成形されており、ゲート成形部14の部
分で切断することにより、フランジ12を有するメニス
カス凸レンズ11が得られる。
1を用い、ゲート33から第2のキャビティ31を介し
てキャビティ24へ至る溶融プラスチック19の流動状
態を示しており、溶融プラスチック19をスプルー32
ランナー36ゲート33を介して第2のキャビティ31
からキャビティ24に流し込むが、キャビティ24の上
流の第2のキャビティ31のフランジ成形面34がキャ
ビティ24の凹光学面成形面35のほぼ延長上にあるた
め、ゲート33を通過した溶融プラスチック19は、第
2のキャビティ31のフランジ成形面34に沿って流れ
るようになる。すなわち、ランナー36およびゲート3
3を溶融プラスチック19が通過する場合、図2中、上
向きのベクトルを持って流動するが、第2のキャビティ
31内でフランジ成形面34の影響を受け、図2中、左
斜め上向きのベクトルを持つ。これにより、図3に示す
ように、溶融プラスチック19がキャビティ24に流れ
込む際の初めから凹光学面成形面35および凸光学面成
形面37の両方に接するように流れ、そのまま図4に示
すようにウェルドの発生なく、ゲート33と反対側の第
2のキャビティ31の末端まで充填される。
成形部14からメニスカス凸レンズ11の凹光学面15
に至るフランジ12の端面16を、この凹光学面15に
略沿って延在させるようにしたが、成形品13のゲート
成形部14からメニスカス凸レンズ11の凸光学面に至
るフランジの端面も、この凸光学面に略沿って延在させ
るようにしてもよい。
実施例による成形品の断面構造を図5に示すが、先に示
した第1実施例と同一機能の部材には、これと同一符号
を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。す
なわち、この第2実施例におけるメニスカス凸レンズ1
1もその周縁部にフランジ12を有するが、その成形品
13のゲート成形部14からメニスカス凸レンズ11の
凹光学面15および凸光学面41に至るフランジ12の
両端面1642は、これら凹光学面15および凸光学面
41に対してその接線角度にそれぞれほぼ等しい傾斜し
た平面となっており、このようにメニスカス凸レンズ1
1の周縁の湾曲形状に応じてゲート成形部14に近接す
るフランジ12を傾斜させることにより、ゲート成形部
14に近接する凸光学面41の部分のウェルドの発生を
より確実に防止することができるようになる。
を有するメニスカス凸レンズ11について説明したが、
フランジ12を持たないメニスカス凸レンズ11に対し
ても本発明を適用することができる。
実施例による成形品の断面構造を図6に示すが、先に示
した実施例と同一機能の部材には、これと同一符号を記
すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわ
ち、この第3実施例におけるメニスカス凸レンズ11の
凹光学面15に続くゲート成形部14の壁面43は、こ
のメニスカス凸レンズ11の凹光学面15に対してその
接線角度にほぼ等しい傾斜した平面となっており、この
ゲート成形部14の壁面43が先の実施例のフランジ1
2における端面16に該当する。本実施例では、凹光学
面15に続くゲート成形部14の壁面43のみを凹光学
面15に略沿って延在させるようにしたが、凸光学面4
1に続くゲート成形部14の壁面44もこの凸光学面4
1に略沿って延在させるようにしてもよい。
12を有するメニスカス凸レンズ11において、フラン
ジ12の端面に続くゲート成形部14の壁面も第3の実
施例のように傾斜させることで、ウェルドの発生のない
成形をさらに確実に行うことができる。
実施例による成形品の断面構造を図7に示すが、先に示
した実施例と同一機能の部材には、これと同一符号を記
すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわ
ち、この第4実施例におけるメニスカス凸レンズ11は
先の第1実施例をさらに改良したものであり、成形品1
3のランナー成形部17からフランジ12の端面16に
至るゲート成形部14の壁面43は、フランジ16の端
面16に沿ってその廷長上にほぼ位置するように傾斜し
ている。
ー成形部17からフランジ12の端面16に至るゲート
成形部14の壁面43を、フランジ12の端面16に略
沿って延在させるようにしたが、凸光学面41側の端面
も同様に形成させるようにしてもよい。
実施例による成形品の断面構造を図8に示すが、先に示
した実施例と同一機能の部材には、これと同一符号を記
すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわ
ち、フランジ12の端面16に沿って延在するゲート成
形部14の壁面43の反対側に位置する壁面44は、こ
のゲート成形部14の壁面43とほぼ平行に設定されて
おり、これによってここを通過する図示しない溶融プラ
スチックの流動方向をメニスカス凸レンズ11の湾曲形
状に沿うようにし、これによってウェルドの発生を未然
に防止する。
実施例による成形品13は、先の第2実施例と第5実施
例とを組み合わせたものであり、メニスカス凸レンズ1
1の凹光学面15に略沿ってフランジ12の端面16お
よびゲート成形部14の壁面43を延在させ、凸光学面
41に略沿ってフランジ12の端面42およびゲート成
形部14の壁面44を延在させたものである。これによ
って、図示しない成形金型のランナーからゲートを介し
て第2のキャビティに流れ込む溶融プラスチックをメニ
スカス凸レンズ11に対応したキャビティの湾曲形状に
沿って流動させることができ、ウェルドの発生をより一
層確実に防止することができる。
ナー成形部17の形状を変えることにより、ウェルドの
発生を防止することも可能である。
実施例による成形品の断面構造を図10に示すが、先に
示した実施例と同一機能の部材には、これと同一符号を
記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すな
わち、この第7実施例におけるメニスカス凸レンズ11
の凹光学面15に続くランナー成形部17の壁面45
は、ゲート成形部14を介してフランジ12の傾斜した
端面16と略平行に延在しており、ゲート成形部14が
従来と同じであっても、上述したフランジ12の端面1
6と相挨ってフランジ12に近接する凸光学面41の部
分のウェルドの発生を防止することができる。
来のものと同じ形状にしているため、このゲート成形部
14の長さが特に短い場合に有効であるが、これが比較
的長尺の場合には、図8に示した実施例のようにゲート
成形部14の壁面43をフランジ12の端面16と共に
メニスカス凸レンズ11の凹光学面15に略沿って延在
させることにより、良好な結果を得ることができる。つ
まり、ゲート成形部14の長さが特に短い場合や、成形
品の光学面の形状によっては、フランジ12などの接続
部を持たない光学部品であっても、本実施例のようにラ
ンナー成形部17の壁面のみをこれが連なる光学部品の
光学面と略平行に延在させることにより、ウェルドの発
生を防止することが可能である。
製のメニスカス凸レンズ11について説明したが、この
他に光学面を有するミラーやプリズムなど光学部品全般
に適用可能であり、ガラスや金属の成形にも応用するこ
とができる。
ィの断面図であり、既に説明済みの構成部品については
同様の符号を附して説明を割愛すると、寸法D3を有する
凹光学面成形面35から寸法D1、D3を夫々有するフラ
ンジ部が連続成形される。この凹光学面成形面35の曲
率の接線角度から延びる線分L1とフランジ部から延びる
線分L2との間において15度以下の角度αを成すよう
にしている。このためにゲート33を介してキャビティ
24へ至る溶融プラスチック19の流動状態は、図中の
上向きのベクトルを持って凹光学面成形面35に沿うよ
うにして流動するので、ウェルドの発生を防ぐことが可
能となる。
に用いられるトーリックレンズの外観斜視図であって、
図示のように寸法D3を有する凹光学面成形面15から寸
法D1、D2を夫々有するフランジ部12が連続成形される
が、図11で述べたように凹光学面成形面15の曲率の
接線角度から延びる線分L1とフランジ部から延びる線分
L2との間において15度以下の角度αを成すようにし
ているのでウェルドの発生を効果的に防ぐことが可能と
なる。
ズの外観斜視図であって、図示のように寸法D2を有する
凹光学面成形面15から寸法D1、D3を夫々有するフラン
ジ部12、16が連続成形される。そして、フランジ部
12の一部には、図11で述べたように凹光学面成形面
15の曲率の接線角度から延びる線分L1とフランジ部か
ら延びる線分L2との間において15度以下の角度αを
成すようにしたフランジ部の壁面16が成形されるので
ウェルドの発生を効果的に防ぐことが可能となる。
ンズの外観斜視図であって、図示のようにフランジ部を
設けずに、図11で述べたように凹光学面成形面15の
曲率の接線角度から延びる線分L1とフランジ部から延び
る線分L2との間において15度以下の角度αを成すよ
うにしたゲート部を成形している。
ィン系及びまたはノルボルネン系の光学部品用樹脂材料
であって、日本ゼオンからゼオネックスとしてまた三井
化学からアペル、そしてJSRからアートンとして商品
名がふされて販売されている樹脂材料が使用可能であ
る。また、成形条件としては、射出樹脂温度は280
℃、金型及び溶融樹脂の温度は120℃に設定すること
で良い結果を得ることができた。
る光学部の光学面に略沿ってゲート成形部の壁面を延在
させたので、ウェルドのない光学性能の優れた光学部品
を得ることができる。
面をこの接続部に近接する光学面に沿って延在させたの
で、ウェルドのない光学性能の優れた光学部品を得るこ
とができる。
ティの光学面成形面に沿ってゲートの壁面を延在させた
ので、ウェルドのない光学性能の優れた光学部品を製造
し得る成形金型を提供することができる。
する第1のキャビティとの間に位置する接続部に対応す
る第2のキャビティの壁面をこの第2のキャビティに近
接する光学面成形面に沿って延在させたので、ウェルド
のない光学性能の優れた光学部品を製造し得る成形金型
を提供することができる。
形材料の流動をゲート成形部に近接する光学面に沿って
方向付けるようにしたので、ウェルドのない光学性能の
優れた光学部品を提供することができる。
光学部へ至る成形材料の流動を、ゲート成形部と光学部
との間に位置する接続部に近接する光学面に沿って方向
付けるようにしたので、ウェルドのない光学性能の優れ
た光学部品を製造することができる。
作業を行った場合でも、光学部品にウェルドが発生しな
いので、溶融状態のプラスチックを射出する際に金型温
度を上げ、その後、成形品を冷却するために金型温度を
下げる必要がなくなり、成形サイクルを短くして生産コ
ストを下げることができる。
る際の射出速度を低下させずに成形作業を行った場合で
も、得られる光学部品にウェルドが発生しないので、射
出速度を落とす必要がなくなるため、プラスチックの温
度低下を防いで粘度の上昇を抑えることにより、成形金
型の光学面成形面に対する転写性を良好に保ち、光学性
能の優れた光学部品を得ることができる。
応用した第1実施例の成形品の形状を表す断面図であ
る。
明による成形金型の一実施例の構造を表す断面図であ
る。
脂の流動過程を表す概念図であり、流入初期の状態を示
す。
を表す概念図であり、図3の場合よりも後の状態を示
す。
応用した第2実施例の成形品の形状を表す断面図であ
る。
応用した第3実施例の成形品の形状を表す断面図であ
る。
応用した第4実施例の成形品の形状を妾す断面図であ
る。
応用した第5実施例の成形品の形状を表す断面図であ
る。
応用した第6実施例の成形品の形状を表す断面図であ
る。
に応用した第7実施例の成形品の形状を表す断面図であ
る。
流入初期の状態を示す。
(a)はフランジ付き(b)はフランジ無しの場合を図
示している。
成形金型の一例の構造を表す断面図である。
従来の成形品の形状を表す断面図である。
る樹脂の流動過程を表す概念図であり、流入初期の状態
を示す。
過程を表す概念図であり、図16の場合よりも後の状態
を示す。
Claims (35)
- 【請求項1】 金型を用いて成形され、光学面を有する
光学部と、この光学部に連なるゲート成形部とを有する
成形品から得られる光学部品であって、 前記ゲート成形部の壁面が前記ゲート成形部に近接する
前記光学部の前記光学面に略沿って延在していることを
特徴とする光学部品。 - 【請求項2】 前記成形品は、前記ゲート成形部に連な
るランナ形成部をさらに有し、このランナ成形部の壁面
が当該ランナ成形部に近接する前記ゲート成形部の前記
壁面に略沿って延在していることを特徴とする請求項1
に記載の光学部品。 - 【請求項3】 金型を用いて成形され、光学面を有する
光学部と、この光学部に順に連なるゲート成形部および
ランナ成形部とを有する成形品から得られる光学部品で
あって、 前記ランナ成形部の壁面が前記ゲート成形部の壁面を介
して当該ランナ成形部の前記壁面に連なる前記光学部の
前記光学面と略平行に延在していることを特徴とする光
学部品。 - 【請求項4】 金型を用いて成形され、光学面を有する
光学部と、前記光学面に連なる接続部とを有する光学部
品であって、 前記接続部の壁面がこの接続部に近接する前記光学面に
略沿って延在していることを特徴とする光学部品。 - 【請求項5】 前記光学部品は、前記光学部と、前記接
続部と、この接続部に連なるゲート成形部とを有する成
形品から得られ、前記ゲート成形部の壁面がこのゲート
成形部に近接する前記接続部の前記壁面に略沿って延在
していることを特徴とする請求項4に記載の光学部品。 - 【請求項6】 前記光学部品は、前記光学部と、前記接
続部と、この接続部に順に連なるゲート成形部およびラ
ンナ成形部とを有する成形品から得られ、前記ランナ成
形部の壁面が前記ゲート成形部の壁面を介して当該ラン
ナ成形部の前記壁面に連なる前記接続部の前記壁面と略
平行に延在していることを特徴とする請求項4に記載の
光学部品。 - 【請求項7】 前記光学部がメニスカスレンズであるこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記
載の光学部品。 - 【請求項8】 光学面を有する光学部と、この光学部に
連なる接続部とを有する成形品から得られる光学部品の
成形金型であって、 前記光学面に対応した光学面成形面を有して前記光学部
となる第1のキャビティと、前記接続部となる第2のキ
ャビティを備え、前記第2のキャビティの壁面が、この
第2のキャビティに近接する前記光学面成形面に略沿っ
て延在していることを特徴とする光学部品の成形金型。 - 【請求項9】 前記ゲートに連なるランナをさらに具
え、このランナの壁面が当該ランナに近接する前記ゲー
トの前記壁面に略沿って延在していることを特徴とする
請求項8に記載の光学部品の成形金型。 - 【請求項10】 光学面を有する光学部と、この光学部
に順に連なるゲート成形部およびランナ成形部とを有す
る成形品から得られる光学部品の成形金型であって、 前記光学面に対応した光学面成形面を有して前記光学部
となるキャビティと、このキャビティに順に連なって前
記ゲート成形部およびランナ成形部となるゲートおよび
ランナとを具え、 前記ランナの壁面が前記ゲートの壁面を介して当該ラン
ナの前記壁面に連なる前記キャビティの前記光学面成形
面と略平行に延在していることを特徴とする光学部品の
成形金型。 - 【請求項11】 光学面を有する光学部と、前記光学面
に連なる接続部とを有する光学部品の成形金型であっ
て、 前記光学面に対応した光学面成形面を有して前記光学部
となる第1のキャビティと、前記接続部となる第2のキ
ャビティとを具え、 前記第2のキャビティの壁面がこの第2のキャビティに
近接する前記光学面成形面に略沿って延在していること
を特徴とする光学部品の成形金型。 - 【請求項12】 前記第2のキャビティに連なるゲート
をさらに具え、このゲートの壁面が当該ゲートに近接す
る前記第2のキャビティの前記壁面に略沿って延在して
いることを特徴とする請求項11に記載の光学部品の成
形金型。 - 【請求項13】 前記第2のキャビティに順に連なるゲ
ートおよびランナをさらに具え、このランナの壁面が前
記ゲートの壁面を介して当該ランナの前記壁面に連なる
前記第2のキャビティの前記壁面と略平行に延在してい
ることを特徴とする請求項11に記載の光学部品の成形
金型。 - 【請求項14】 前記光学部がメニスカスレンズである
ことを特徴とする請求項8から請求項13の何れかに記
載の光学部品の成形金型。 - 【請求項15】 光学面を有する光学部と、この光学部
に連なるゲート成形部とを有する成形品から得られる光
学部品の成形方法であって、 前記ゲート成形部から前記光学部へ至る成形材料の流動
を、前記ゲート成形部に近接する前記光学面に沿って方
向付けて成形することを特徴とする光学部品の成形方
法。 - 【請求項16】 光学面を有する光学部と、前記光学面
に連なる接続部とを有する光学部品の成形方法であっ
て、 前記接続部から前記光学部へ至る成形材料の流動を前記
接続部に近接する前記光学面に沿って方向付けすること
を特徴とする光学部品の成形方法。 - 【請求項17】 前記光学部がメニスカスレンズである
ことを特徴とする請求項15または請求項16に記載の
光学部品の成形方法。 - 【請求項18】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として、曲面形状の成形面と前記成形面とゲート部との
間にフランジ部を形成した光学部品であって、前記フラ
ンジ部を構成する面の少なくとも一部を、前記成形面の
フランジ部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度
となるように成形することを特徴とする光学部品。 - 【請求項19】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として、曲面形状の成形面と前記成形面とゲート部との
間にフランジ部を形成した光学部品であって、前記ゲー
ト部を構成する面の少なくとも一部を、前記成形面のゲ
ート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度とな
るように成形することを特徴とする光学部品。 - 【請求項20】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として、曲面形状の成形面と前記成形面にゲート部が連
なって形成される光学部品であって、 前記ゲート部を構成する面の少なくとも一部を、前記成
形面のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい
角度となるように成形することを特徴とする光学部品。 - 【請求項21】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として、曲面形状の成形面と前記プラスチック成形品の
ゲート部にランナー部が連なって形成される光学部品で
あって、 前記ランナー部を構成する面の少なくとも一部を、前記
成形面のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等し
い角度となるように成形することを特徴とする光学部
品。 - 【請求項22】 前記略等しい角度は、15度以内の角
度差となるように設定されることを特徴とする請求項1
8乃至請求項21のいずれかに記載の光学部品。 - 【請求項23】 前記プラスチック成形品が光学レンズ
であることを特徴とする請求項18及至請求項21のい
ずれかに記載の光学部品。 - 【請求項24】 前記プラスチック成形品がメニスカス
レンズであることを特徴とする請求項18及至請求項2
1のいずれかに記載の光学部品。 - 【請求項25】 前記プラスチック成形品がトーリック
レンズであることを特徴とする請求項項18及至請求項
21のいずれかに記載の光学部品。 - 【請求項26】 光学的機能を成すプラスチック成形品
の成形方法であって、光学的機能を成す曲面形状の成形
面を有する第1のキャビティ部と前記成形面に連なるフ
ランジ部を成形する第2のキャビティ部と、及び、前記
第二のキャビティ部に連なるゲート部を有した金型の、
前記第2のキャビティ部を構成する樹脂注入路を、前記
第1のキャビティ部の第2のキャビティ部近傍の曲面の
曲率の接線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、前記
ゲート部から注入される樹脂材料を前記曲面に沿いつつ
侵入させて成形することを特徴とする光学部品の成形方
法。 - 【請求項27】 光学的機能を成すプラスチック成形品
の成形方法であって、光学的機能を成す曲面形状の成形
面を有する第1のキャビティ部と前記成形面に連なるフ
ランジ部を成形する第2のキャビティ部と、及び、前記
第2のキャビティ部に連なるゲート部を有した金型の、
前記ゲート部を構成する樹脂注入路を、前記第1のキャ
ビティ部の第2のキャビティ部近傍の曲面の曲率の接線
角度に略等しい角度に沿わせて形成し、前記ゲート部か
ら注入した樹脂材料を前記曲面に沿いつつ侵入させて成
形することを特徴とする光学部品の成形方法。 - 【請求項28】 光学的機能を成すプラスチック成形品
の成形方法であって、光学的機能を成す曲面形状の成形
面を有するキャビティ部と前記成形面に連なるゲート部
を有した金型の、前記第ゲート部を構成する樹脂注入路
を、前記キャビティ部のゲート部近傍の曲面の曲率の接
線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、前記ゲート部
から注入した樹脂材料を前記曲面に沿いつつ侵入させて
成形することを特徴とする光学部品の成形方法。 - 【請求項29】 光学的機能を成すプラスチック成形品
の成形方法であって、少なくとも光学的機能を成す曲面
形状の成形面を有するキャビティ部とゲート部とランナ
ー部を有した金型において、前記ランナー部を構成する
樹脂注入路を、前記キャビティ部のゲート部近傍の曲面
の曲率の接線角度に略等しい角度に沿わせて形成し、 前記ゲート部から注入した樹脂材料を前記曲面に沿いつ
つ侵入させて成形することを特徴とする光学部品の成形
方法。 - 【請求項30】 前記略等しい角度が15度以内の角度
差となるように設定されることを特徴とする請求項26
及至請求項29のいずれかに記載の光学部品の成形方
法。 - 【請求項31】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として光学部品を成形するために使用される成形金型で
あって、 光学的機能を成す曲面形状の成形面を有する第1のキャ
ビティ部と、 前記成形面に連なるフランジ部を成形する第2のキャビ
ティ部と、 前記第2のキャビティ部に連なるゲート部を有し、 前記第2のキャビティ部を構成する樹脂注入路を、前記
第1のキャビティ部の第2のキャビティ部近傍の曲面の
曲率の接線角度に略等しい角度に沿わせて形成したこと
を特徴とする光学部品の成形金型。 - 【請求項32】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として光学部品を成形するために使用される成形金型で
あって、 光学的機能を成す曲面形状の成形面を有する第1のキャ
ビティ部と、 前記成形面に連なるフランジ部を成形する第2のキャビ
ティ部と、 前記第2のキャビティ部に連なるゲート部を有し、 前記ゲート部を構成する樹脂注入路を、前記第1のキャ
ビティ部の第2のキャビティ部近傍の曲面の曲率の接線
角度に略等しい角度に沿わせて形成したことを特徴とす
る光学部品の成形金型。 - 【請求項33】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として光学部品を成形するために使用される成形金型で
あって、 光学的機能を成す曲面形状の成形面を有するキャビティ
部と、 前記成形面に連なるゲート部を有し、 前記ゲート部を構成する樹脂注入路を前記キャビティ部
のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい角度
に沿わせて形成したことを特徴とする光学部品の成形金
型。 - 【請求項34】 光学的機能を成すプラスチック成形品
として光学部品を成形するために使用される成形金型で
あって、 少なくとも、光学的機能を成す曲面形状の成形面を有す
るキャビティ部と、 ゲート部とランナー部とを有し、 前記ランナー部を構成する樹脂注入路を、前記キャビテ
ィ部のゲート部近傍の曲面の曲率の接線角度に略等しい
角度に沿わせて形成したことを特徴とする光学部品の成
形金型。 - 【請求項35】 前記略等しい角度が15度以内の角度
差となるように設定されることを特徴とする請求項31
及至請求項34のいずれかに記載の光学部品の成形金
型。
Priority Applications (2)
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