JP2003103588A - 導光板の成形装置および成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板を射出成形する際に、導光板の厚肉端
にゲート部を設けると、成形後に導光板の入光部にゲー
ト部の痕跡が残り後処理が必要となり、導光板の側方端
にゲート部を設けると、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の
流動が不均一になりやすく成形不良が発生しやすいとい
う問題を解決する。 【解決手段】 固定金型又は可動金型のうち凹状部が形
成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可
能な凸状部が形成された他方の金型との間に厚さが可変
に形成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と
薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通
するゲート部とが形成され、前記キャビティの厚さが成
形品の厚さより厚い状態でキャビティ内に溶融樹脂を射
出し、キャビティ内の溶融樹脂を圧締手段により圧縮す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置バック
ライト等に使用される、一方に厚肉端を有し他方に薄肉
端を有する楔型の断面形状の導光板の成形装置および成
形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶装置のバックライト等に使用される
導光板は、アクリル等の樹脂から射出成形される。特開
平９−７７２１０号等に示されるように射出成形の際の
楔型の断面形状の導光板のゲート部の位置は一般に厚肉
端に設けられる。これは導光板を射出成形する場合、厚
肉端にゲート部を設けた方がゲート部の断面積を大きく
とれ、また厚肉端から薄肉端に向けて溶融樹脂を流動さ
せることができるため、樹脂の流動の点で有利であり、
成形不良が発生しにくいためである。しかし導光板を射
出成形する際に導光板の厚肉端にゲート部を設けると、
成形後に導光板の厚肉端にゲート部の痕跡が残る。とこ
ろが導光板の厚肉端は、液晶表示装置のバックライト等
に使用する場合の入光部にあたり、ゲート部の痕跡があ
ると光学上好ましくないという問題がある。そこで厚肉
端にゲート部を設ける方法で成形した導光板は、ゲート
部を切断した後、ゲート部の痕跡を研磨するなどの後処
理が必要であり、製造工程が増加しコストアップにつな
がっていた。

【０００３】また、上記の問題に対応するものとして、
特開２０００−３２１４４１号の図３に記載されるよう
に、ゲート部を導光板の側方端に設けた金型を使用する
ものがある。この金型を使用するものでは、前記した厚
肉端にゲート部を設けたもののように、ゲート部を研磨
する必要はない。しかしこの金型のものは、導光板のの
側面にゲートがあるため、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂
の流動が不均一になりやすく、成形品に不良が発生しや
すいという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑みてなされたものであって、導光板を射出成形する際
に、導光板の厚肉端にゲート部を設けると、成形後の導
光板の入光部の後処理が必要であり、導光板の側方端に
ゲート部を設けると、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流
動が不均一になりやすく、成形不良が発生しやすい点を
解決することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の導光板の成形装置は、固定金型又は可
動金型のうち凹状部が形成された一方の金型と、前記金
型の凹状部に対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の
金型と、両金型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形
成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉
端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通する
ゲート部と、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより
厚い状態でキャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮す
る圧締手段とからなることを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の導光板の成形装置は、請求
項１において、凹状部が形成された一方の金型は、本体
部と、本体部の周囲に設けられ本体部より他方の金型に
向かって突出した可動周壁部とからなり、前記可動周壁
部は型閉時に他方の金型の案内面に案内されることによ
り本体部に向けて移動され凹状部が形成されることを特
徴とする。

【０００７】請求項３記載の導光板の成形装置は、可動
盤に固定され押圧面を有する本体部と、本体部の周囲に
外挿され本体部の押圧面より型閉方向に向かって突出し
た接合面を有する枠体と、本体部に対する枠体の型閉方
向の位置を調整する調整手段とからなる可動金型と、前
記枠体の接合面の位置に対応する接合面を有する固定金
型と、前記可動金型と固定金型との型閉時に前記接合面
同士の内側に前記調整手段によって厚さが可変に形成さ
れ楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を
有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲー
ト部と、可動金型を固定金型に向けて移動させる型閉手
段と、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状
態でキャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮する圧締
手段とからなることを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の導光板の成形装置は、請求
項１ないし請求項３においてゲート部に連通する固定金
型の溶融樹脂通路に開閉手段が設けられたことを特徴と
する。

【０００９】請求項５記載の導光板の成形装置は、請求
項１ないし請求項４においてゲート部の長さが成形され
る導光板の薄肉端面長さの６％ないし３０％となるよう
に設けられたことを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の導光板の成形装置は、請求
項１ないし請求項５において可動金型の圧縮開始位置に
おけるゲート部の厚さが０．７ｍｍないし２．０ｍｍで
あり、可動金型の圧縮終了位置におけるゲート部の厚さ
が０．３ｍｍないし０．９ｍｍであってかつ圧縮開始位
置におけるゲート部の厚さより０．１ｍｍ以上小さい値
であることを特徴とする。

【００１１】請求項７記載の成形方法は、 可動金型と
固定金型との間に、楔型の断面形状の導光板を成形する
厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉
端に連通したゲート部とが可動金型の移動によりそれぞ
れ厚さを可変に設けられ、前記キャビティの厚さが成形
品の厚さより厚い状態でゲート部からキャビティ内に溶
融樹脂を射出し、圧締装置により可動金型を固定金型に
向けて圧締し、キャビティ及びゲート部の厚さを減少さ
せつつ少なくともキャビティ内に射出された溶融樹脂を
圧縮することを特徴とする。

【００１２】請求項８記載の成形方法は、請求項７にお
いて、固定金型の溶融樹脂通路に開閉手段が設けられ、
成形される導光板の厚さより所定間隔だけキャビティの
厚さが厚い状態で開閉手段を開放して溶融樹脂をキャビ
ティ内に射出し、溶融樹脂を圧縮するとともに溶融樹脂
の圧縮中に開閉手段を閉鎖することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に示すものは、本発明の導光
板の成形装置の要部の断面図である。図２に示すもの
は、本発明の導光板の成形装置のゲート部付近の拡大断
面図である。図３に示すものは、本発明の導光板の成形
装置による成形方法を示す説明図である。図４に示すも
のは、本発明の導光板の成形装置により成形されランナ
ー等が付いた状態の成形品を示す図である。

【００１４】図１に示されるように導光板の成形装置１
には、固定盤２に固定金型３が取付けられ、固定盤２と
図示しない支持盤の間に取付けられたタイバー４に対し
摺動可能に設けられた可動盤５に可動金型６が取付けら
れている。この実施の形態で一方の金型に相当する固定
金型３には凸状部７が設けられ、それに対し他方の金型
である可動金型６には凹状部８が設けられている。そし
て可動金型６の前記凹状部８に対し固定金型３の前記凸
状部７が嵌挿可能に設けられている。そして固定金型３
と可動金型６との間には、厚さが可変に形成され、楔型
の断面形状の導光板を成形する厚肉端９と薄肉端１０を
有するキャビティ１１が設けられ、前記キャビティ１１
の薄肉端１０に連通して同じく厚さが可変に形成された
ゲート部１２が設けられる。

【００１５】固定盤２には可動盤５及び可動金型６を固
定金型３に向けて移動させる図示しない型閉手段と、成
形時に溶融樹脂の圧縮を行う圧締手段１３とが設けられ
ている。圧締手段１３のラム１４は、可動盤５の中央に
固定され、図示しないシリンダ内に油を導入することに
より、可動盤５を圧締する。また圧締手段１３は、図示
しない制御手段に接続されている。なお圧締手段１３と
しては、タイバー４にそれぞれ設けられた四つのシリン
ダにより可動盤５を移動させるものでもよく、型閉手段
と圧締手段はサーボモータとボールネジの組合せを使用
するものであってもよい。

【００１６】固定金型３はバックプレート１６、マニホ
ールドプレート１７、鏡面板側プレート１８から構成さ
れており、互いにボルトにより結合されている。バック
プレート１６はボルトにより固定盤２に取付けられてお
り、中央部には射出装置１９のノズル２０が当接するブ
ッシュ２１が設けられている。また、バックプレート１
６の一側には溶融樹脂通路２２の開閉手段であるバルブ
ゲート装置２３のシリンダ２４が固定されている。

【００１７】ブッシュ２１には、マニホールドプレート
１７内に一定の間隙を隔てて取付けられたマニホールド
２５が固定されている。マニホールド２５には可動金型
６側に向けてホットチップ２６が設けられている。これ
らのブッシュ２１、マニホールド２５、ホットチップ２
６からホットランナーユニット２７が形成され、その内
部には溶融樹脂通路２２が設けられるとともに、その外
側にはヒータ２８が取付けられている。図２に示される
ようにホットチップ２６内の溶融樹脂通路２２のうち前
方寄りの部分はノズルシール部２９となっており、ホッ
トチップ２６の内壁がテーパー状に細くなっている。

【００１８】溶融樹脂通路２２内には、前記したバルブ
ゲート装置２３のシリンダ２４のロッド３０がマニホー
ルド２５等を貫通して挿入されており、シリンダ２４内
のピストン３１によりロッド３０は進退可能に設けられ
ている。ロッド３０は溶融樹脂通路２２の太さより細く
設けられ、その先端部３２はノズルシール部２９の形状
に合致するようにテーパー状に設けられている。そして
ロッド３０の伸長時には、ホットチップ２６のノズルシ
ール部２９に当接することにより溶融樹脂通路２２が閉
鎖され、ロッド３０の後退時には、溶融樹脂通路２２が
開放され、射出装置１９からキャビティ１１内に溶融樹
脂を射出することができる。射出された溶融樹脂の一部
は前記のバルブゲート装置２３が閉鎖されることにより
ホットランナーユニット２７の溶融樹脂通路２２内にて
保温されて貯留される。

【００１９】ホットチップ２６のノズルシール部２９に
続いて鏡面板側プレート１８の内部にはスプルー部３３
が設けられており、スプルー部３３には直角方向にラン
ナー部３４が設けられている。

【００２０】図１、図３に示されるように、固定金型３
の鏡面板側プレート１８には凸状部７が設けられてお
り、後述する可動金型６の鏡面板側プレート３５には凹
状部８が設けられており、両者は型閉された際に嵌挿さ
れる。固定金型３と可動金型６の嵌挿状態について説明
すると、鏡面板側プレート１８の凸状部７の嵌挿面３６
と可動金型６の鏡面板側プレート３５の凹状部８の内側
に設けられた嵌挿面３７とは型閉時に、空気は通過可能
であるが、溶融樹脂は通過不可能でバリを発生させない
ベント１５が維持されるように設けられている。そして
型閉された際に可動金型６を所定間隔移動させても、固
定金型との嵌挿状態が保たれ、内側のキャビティ１１等
が外界に対して開放されないように設けられている。

【００２１】またこの嵌挿状態は型閉方向と平行に嵌挿
面３６，３７を設けるものの他、嵌挿面３６を凸状部７
前方に向けて幅狭となるような１°程度の傾斜面とし、
嵌挿面３７をそれに対応するよう前方に向けて幅広とな
る傾斜面としてもよい。また嵌挿面３６，３７は型閉方
向と平行な面と傾斜面の両方からなるようにしてもよ
い。なお、これらの傾斜面を設ける理由は型閉時にかじ
りをなくすことが主な目的であるが、成形品の取出しを
容易にするために、キャビティ１１内に傾斜面を設ける
こともある。またこの実施の形態では一方の金型である
可動金型６側に凹状部８、他方の金型である固定金型３
側に凸状部７が設けられたものについて記載したが、一
方の金型である固定金型３側に凹状部、他方の金型であ
る可動金型６側に凸状部が設けられたものでもよい。

【００２２】そして固定金型３と可動金型６の凸状部７
と凹状部８の間であって嵌挿面３６，３７の内側には、
前記したランナー部３４、ゲート部１２、キャビティ１
１が形成されている。よってランナー部３４、ゲート部
１２、キャビティ１１は、可動金型６を圧縮開始位置Ｌ
１から圧縮終了位置Ｌ２に向けて圧締する際に、それぞ
れの厚さが同じだけ可変に設けられている。前記したス
プルー部３３に接続されるランナー部３４は、固定金型
３の鏡面板側プレート１８と可動金型６の鏡面板側プレ
ート３５との間に所定の幅と長さを有して設けられ、そ
の一方はキャビティ１１の薄肉端１０の中央に連通する
ゲート部１２となっており、ゲート部１２は溶融樹脂通
路２２に連通している。

【００２３】この実施の形態では、薄肉端面長さ（長辺
長さ）３１０ｍｍ、薄肉端と厚肉端との長さ（短辺長
さ）２３５ｍｍ、薄肉端Ｐ１の厚さが０．６ｍｍ、厚肉
端Ｐ２の厚さが２．１ｍｍの１５インチ導光板を製造す
る金型のゲート部１２は、長さが３０ｍｍに設けられて
いる。ゲート部１２の長さは成形品Ｐの薄肉端面長さＰ
３に対して６％〜３０％の長さであればよく、１５イン
チ導光板の場合２０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲にあればよ
い。

【００２４】キャビティ１１は、固定金型３の鏡面板側
プレート１８に取付けられた鏡面板３８と可動金型６の
鏡面板側プレート３５に取付けられた鏡面板３９の間隙
に形成される。それぞれの鏡面板３８，３９には冷却媒
体通路４０，４１がそれぞれ設けられている。そしてこ
れらの冷却媒体通路４０，４１は図示しない金型内の冷
却媒体通路とともに金型外の配管を通じて温調器に接続
されており、この実施の形態ではそれぞれの型温は５０
℃に設定されている。

【００２５】またキャビティ１１は導光板を製造するた
めに、その形状に対応して固定金型３の鏡面板３８のキ
ャビティ内壁４２が可動金型６の移動方向に対し直角方
向に設けられているのに対し、可動金型６の鏡面板３９
のキャビティ内壁４３は、鏡面板３８のキャビティ内壁
４２と平行でなく、所定の角度をもって設けられてい
る。そしてキャビティ１１の薄肉端１０の中央にはゲー
ト部１２が連通され、ゲート部１２から遠ざかるほど厚
肉に設けられ、導光板の入光部となる厚肉端９はゲート
部１２と反対側に形成される。なおこの実施の形態では
ゲート部１２の厚さＴとキャビティ１１の薄肉端１０の
厚さは同じ厚さに設定されているが、ゲート部１２の厚
さＴは薄肉端１０の厚さよりも薄く設定してもよい。

【００２６】また、固定金型３の鏡面板側プレート１８
のパーティング面４４にはピン４５が設けられ、それに
対応する可動金型６の鏡面板側プレート３５のパーティ
ング面４６の前記ピン４５に対応する位置には孔部４７
が設けられ、ピン４５が孔部４７に嵌挿可能に設けられ
ている。

【００２７】可動金型６は前記した鏡面板側プレート３
５とバックプレート４８等からなる。バックプレート４
８はボルトにより可動盤５に取付けられ、またバックプ
レート４８には成形品突き出し手段であるエジェクタ装
置４９のシリンダ５０が設けられている。エジェクタ装
置４９は、前記バルブゲート装置２３のロッド３０と同
軸に設けられており、シリンダ５０のピストン５１を駆
動させ鏡面板側プレート３５の中を貫通して固定金型３
側に向けて設けられたロッド５２を伸長させることによ
り、成形品Ｐに付属するスプルーＳを突出す。

【００２８】次にこの成形装置１の制御について記載す
ると、図３に示されるように、まず、制御手段からの指
令により図示しない型閉手段の油圧シリンダが駆動され
可動金型６の型閉じが行われる。この際、可動金型６の
パーティング面４６と固定金型３のパーティング面４４
が接合されるまで型閉じが行われ、そこから再度可動金
型６は型開き側に移動され、所定の圧縮開始位置Ｌ１に
て停止することにより、圧縮開始位置Ｌ１の位置決めが
行われる（図３の（ａ）を参照）。また、この実施の形
態のように最初にパーティング面の接合を行わず、型閉
手段により圧縮開始位置Ｌ１へ直接移動され、圧縮開始
位置Ｌ１の位置決めをするものでもよい。

【００２９】この実施の形態では圧縮開始位置Ｌ１にお
ける型開き量はゲート部の厚さＴが０．８ｍｍとなる位
置に位置決めされる。また、この際のゲート部１２の厚
さＴは、成形品Ｐの形状（特に成形品の薄肉端Ｐ１の厚
さ）や樹脂の種類等により左右されるが、０．７ｍｍ〜
２．０ｍｍに位置決めされることが好ましい範囲であ
る。

【００３０】次にバルブゲート装置２３のシリンダ２４
内のピストン３１を後退させ、ロッド３０を後退させる
ことにより、ホットチップ２６の前方側の内壁であるノ
ズルシール部２９に当接していたロッド３０の先端部３
２の内壁への当接が解除され、溶融樹脂通路２２とキャ
ビティ１１が連通される。その状態でほぼ同時に射出装
置１９による溶融樹脂の射出が行われる。この実施の形
態では使用される樹脂はアクリルであり、ノズル温度は
２６５℃に設定されている。溶融樹脂の射出圧は最大１
４Ｍｐａであり、その射出量は、前記の所定間隔に型開
きされたキャビティ内容積に対し９０％の容積の溶融樹
脂が射出される。これらは成形品Ｐの形状、ゲート部１
２の形状、使用される樹脂の種類等により相違するが、
圧締速度と溶融樹脂の冷却との関連から所定間隔に型開
きされたキャビティ内容積に対し５０％以上の容積の溶
融樹脂が射出されることが好ましい（図３の（ｂ）を参
照）。

【００３１】次に射出装置１９のスクリュ位置が所定の
位置に到達すると制御手段から圧締手段に対し可動金型
６を圧縮終了位置Ｌ２に向けて圧締させる指令が出さ
れ、キャビティ１１内の溶融樹脂の圧縮が開始される。

【００３２】そして溶融樹脂の圧縮が開始され所定時間
が経過すると、前記のバルブゲート装置２３が閉じら
れ、溶融樹脂のキャビティ１１、ゲート部１２、ランナ
ー部３４、スプルー部３３への供給および溶融樹脂の戻
りが遮断される。バルブゲート装置２３が閉じられた後
も圧締手段による可動金型６を介しての溶融樹脂の圧縮
は行われ可動金型６は、所定時間経過後、圧縮終了位置
Ｌ２において停止される（図３の（ｃ）を参照）。この
実施の形態においては圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位
置Ｌ２に向けて可動金型６の移動は４秒かけて圧締力は
最大１４００ｋＮで行われ、０．２ｍｍの移動が行われ
る。

【００３３】圧縮終了位置Ｌ２は、射出装置１９による
溶融樹脂の射出量と、圧締手段１３により溶融樹脂の圧
縮時間の設定により決定されるが、圧縮終了位置Ｌ２に
おいて可動金型６のパーティング面４６と固定金型３の
パーティング面４４は当接しない状態に設けられる。圧
縮終了位置Ｌ２においては、成形される導光板の形状と
キャビティ１１の形状が略一致することは言うまでもな
く、ゲート部１２もそれに合わせて間隔が狭められる。
この実施の形態では圧縮終了位置Ｌ２におけるゲート部
１２の厚さＴは０．６ｍｍである。圧縮終了位置Ｌ２に
おけるゲート部１２の厚さＴは、成形品Ｐの薄肉端Ｐ１
の厚さや樹脂の種類等により左右されるが、０．３ｍｍ
〜０．９ｍｍ程度が好ましい。そして圧縮開始位置Ｌ１
から圧縮終了位置Ｌ２への間の可動金型の移動量は、
０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。
よって圧締終了時におけるゲート部１２の厚さＴは、圧
縮開始位置Ｌ１のゲート部１２の厚さＴさよりも最低
０．１ｍｍ以上小さい値である。

【００３４】可動金型６による圧縮が終了すると、圧縮
終了位置Ｌ２にて可動金型６は、圧締手段により保持さ
れ、成形品Ｐは冷却される。やがて所定時間が経過し成
形品Ｐの冷却が完了すると可動金型６の型開きが行われ
る。成形品Ｐは可動金型６側に付着して型開きされる。
可動金型６が成形品取出位置まで型開きされると、取出
装置５３により成形品Ｐは固定金型３側に向けて取出し
がされる。この際ほぼ同時にエジェクタ装置４９のシリ
ンダ５０のピストン５１が移動され、ロッド５２が成形
品Ｐに付着したスプルーＳを突出すことにより成形品Ｐ
は容易に可動金型６から取出される。図４に示されるよ
うに、取出しされた成形品Ｐは薄肉端Ｐ１の中央にゲー
トＧを介してランナーＲが形成され、ランナーＲにスプ
ルーＳが形成されている。

【００３５】次に請求項２に係る発明の成形装置を別の
実施の形態として図５により説明する。なお上記の実施
の形態と重複する部分の説明は省略する。別の実施の形
態では成形装置６１の可動金型６２は、本体部６４と可
動周壁部６５から形成され、型閉時には本体部６４と可
動周壁部６５により凹状部６３が形成される。可動金型
６２の凹状部６３の底に当たる本体部６４の前面６６
は、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の
周囲の形状に一致しており、その形状に合わせて固定金
型７０側に向けて突出している。

【００３６】本体部６４の前記突出した部分の周囲は凹
部７１となっており、凹部７１の金型中心側の外向き側
面７１ａには、可動周壁部６５がバネ７２を介して外向
き方向に取付けられている。可動周壁部６５は摺動部７
３を介して本体部６４に対し型閉方向と略直角方向に摺
動可能に設けられ、常態では可動周壁部６５は前記バネ
７２の付勢により本体部６４の凹部７１の金型外側の内
向き側面７１ｂに向けて押付けられ、本体部６４から一
定間隔外側に位置している。また凹部７１は、本体部６
４のみに設けず、本体部６４と別の部材との間に凹部７
１を設けるものでもよい。

【００３７】可動周壁部６５の前方側は本体部６４から
固定金型７０に向けて突出して設けられている。可動周
壁部６５の前方側の内側には内向き側面７４が設けら
れ、前記内向き側面７４はキャビティ６７、ゲート部６
８、ランナー部６９の側面を形成し、後述する固定金型
７０の凸状部７９が、可動周壁部６５の内向き側面７４
に嵌挿可能に設けられている。可動周壁部６５の前方外
側には前方側から後方側に向けて可動周壁部６５が肉厚
となるように摺動面７５が設けられ、固定金型７０の案
内手段である案内面７６と摺動自在に設けられている。
そして可動周壁部６５は、型閉時に案内面７６に案内さ
れ、本体部６４側に移動されて本体部６４と当接するこ
とにより、可動金型６２側に凹状部６３が形成される。

【００３８】一方固定金型７０には凸状部７９が形成さ
れる。凸状部７９の前面７７は、キャビティ６７、ゲー
ト部６８、ランナー部６９の形成面が形成され、その周
囲には可動金型６２の可動周壁部６５の一部が挿入され
る凹部７８が設けられている。凹部７８の金型中心側の
外向き側面７８ａは、型閉時に可動金型６２の凹状部６
３の内側に嵌挿される。その際可動金型６２の可動周壁
部６５の内向き側面７４と、固定金型７０の凹部７８の
外向き側面７８ａとの間には空気は通過可能であるが、
溶融樹脂は通過不可能なベントが設けられる。凹部７８
の金型外側の内向き側面７８ｂには固定金型７０の奥に
向かって凹部７８の間隔が徐々に狭くなる傾斜面からな
る案内手段である案内面７６が設けられており、可動周
壁部６５の摺動面７５と摺動自在に設けられている。凹
部７８についても前記の凹部７１と同様に固定金型７０
を構成する別の部材の間に設けられたものでもよい。ま
た、成形装置６１には図示しない型閉装置と圧締装置が
設けられ、圧締装置のラム８０は可動盤８１に固定され
ている。

【００３９】次にこの成形装置６１による成形方法につ
いて説明する。型閉装置により可動金型６２を固定金型
７０に向けて型閉を行う。所定量型閉を行うと可動金型
６２の可動周壁部６５の摺動面７５と固定金型７０の案
内面７６が当接する。なおも可動金型６２を固定金型７
０側に移動させると、可動周壁部６５は案内面７６に案
内されて、バネ７２の付勢力に抗して本体部６４側に押
し込まれ、可動金型６２には本体部６４と可動周壁部６
５により凹状部６３が形成される。

【００４０】並行して可動金型６２は移動を続け、可動
金型６２の凹状部６３に対し、固定金型７０の凸状部７
９が嵌挿される。この別の実施の形態では可動金型６２
側に凹状部６３が形成されるのと、固定金型７０の凸状
部７９が嵌挿されるのがほぼ同時に行われるものについ
て記載したが、凹状部６３が形成された後に凸状部７９
を嵌挿するもの、凸状部７９が嵌挿された後に凹状部６
３が完全に形成されるものでもよい。

【００４１】そして可動金型６２が型閉方向に移動さ
れ、圧縮開始位置Ｌ１の設定が行われる。このときのキ
ャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の厚さは
成形品Ｐのキャビティ等の厚さよりも厚い状態に設けら
れる。この別の実施の形態でもキャビティは楔型の断面
形状の導光板を成形するために、厚肉端８２と薄肉端８
３を有しており、薄肉端８３にはゲート部６８が連通し
て設けられている。その状態で射出装置８４から溶融樹
脂をキャビティ６７内に射出する。射出後に圧締手段に
より可動金型６２を圧締し、キャビティ６７、ゲート部
６８、ランナー部６９の厚さを減少させつつ、キャビテ
ィ６７内の溶融樹脂を圧縮することにより、導光板の成
形を行う。そして所定時間経過後に圧締手段による圧縮
が終了される。圧縮終了後は溶融樹脂が冷却される間圧
縮終了位置Ｌ２で保持される。

【００４２】次に請求項３に係る発明の成形装置につい
て更に別の実施の形態として図６により説明する。なお
上記の実施の形態と重複する部分の説明は省略する。更
に別の実施の形態では成形装置９１の可動金型９２は、
本体部９４と枠体９５から構成される。本体部９４は可
動盤９３に固定され、固定金型側側面は押圧面９６とな
っている。押圧面９６を固定金型９７側から見た形状は
キャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の形
状に一致している。

【００４３】本体部９４の押圧面９６の型閉方向と平行
に設けられた外向きの周囲の面１０１には前記枠体９５
が本体部９４に嵌挿されている。本体部９４と枠体９５
との嵌挿状態は、空気は通すが、溶融樹脂は通さない状
態に設けられている。枠体９５の固定金型側側面には、
接合面１０２が設けられている。前記接合面１０２は、
本体部９４の押圧面９６よりも型閉方向に向けて突出し
ており、押圧面９６と枠体９５の内側側面１０３の一部
によってキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１
００の形成面の一部が形成される。本体部９４の基部１
０４の四隅には、固定金型に対する枠体の型閉方向の位
置を調整する調整手段としての油圧シリンダ１０５が設
けられている。油圧シリンダ１０５のロッド１０６は前
記枠体９５に固定されている。

【００４４】油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０
７には図示しない油圧回路が接続されており、油圧回路
のポンプ、サーボバルブ等により油圧量を制御すること
により本体部９４に対する枠体９５の型閉方向における
位置を調整する。また、調整手段は油圧シリンダ１０５
に限定されず、本体部９４と枠体９５との間にバネを設
けたものでもよく、枠体９５をモータ等の移動装置によ
り移動させるものでもよい。

【００４５】固定金型９７の可動金型側側面の中央部に
はスタンパ１０９が図示しない爪により取付けられ、キ
ャビティ形成面が形成されている。スタンパ１０９は取
付部も含めるとキャビティ形成面より大きい面積を有
し、スタンパ１０９の取付部を含めた周辺部は型閉時に
可動金型９２の接合面１０２が近接してキャビティ形成
面を構成しない。スタンパ１０９の周辺部と接合面１０
２の型閉時の間隔は溶融樹脂が通過しない間隔に設定さ
れる。前記スタンパ１０９の外側の固定金型９７には接
合面１０８が設けられている。接合面１０８は型閉時に
枠体９５の接合面１０２と当接して接合面同士の内側に
キャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の周
囲を形成し密閉するものである。そして本体部９４の押
圧面９６を固定金型９７に向けて移動させることによ
り、楔型の断面形状を成形する厚肉端１１０と薄肉端１
１１を有するキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー
部１００の厚さが可変に設けられる。

【００４６】次にこの成形装置９１による成形方法につ
いて説明する。まず調整手段である油圧シリンダ１０５
のシリンダ側油室１０７に油量を制御して導入すること
により、可動金型９２の枠体９５の本体部９４に対する
位置を決定する。この枠体９５の位置決定は、圧縮開始
位置Ｌ１におけるキャビティ９８の容量およびキャビテ
ィ９８やゲート部９９の厚さを決定するものである。

【００４７】次に図示しない型閉手段により可動金型９
２を移動させ、枠体９５の接合面１０２と固定金型９７
の接合面１０８を当接させキャビティ９８、ゲート部９
９、ランナー部１００を形成する。この可動金型９２と
固定金型９７の当接位置が圧縮開始位置Ｌ１となり、こ
のときのキャビティ９８の厚さは成形品の厚さよりも厚
い状態である。また同時にゲート部９９の厚さも圧縮終
了位置Ｌ２のゲート部の厚さよりも厚くなっている。

【００４８】次に溶融樹脂をキャビティ９８内へ射出す
る。キャビティ９８内に溶融樹脂が射出されると、圧締
手段である油圧シリンダのラム１１２により可動金型９
２の本体部９４を可動金型に向けて圧締する。この際に
油圧シリンダ１０５を制御しシリンダ側油室１０７の油
量を減少させることにより、本体部９４の対する枠体９
５の位置を調整しキャビティ９８の容積を減少させつつ
キャビティ９８内に射出された溶融樹脂を圧縮すること
が可能である。そして所定時間経過後に圧締手段による
圧縮が終了される。圧縮が終了した圧縮終了位置Ｌ２に
おいても油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７に
はわずかに油量が残されるように制御がなされ、圧縮終
了後は溶融樹脂が冷却される間その位置で保持される。
なお、更に別の実施の形態のものでは固定金型９７側に
スタンパ１０９が取付けられているから、成形品Ｐには
スタンパ１０９により転写される。

【００４９】また、本発明は上記の三つの実施の形態の
ものに限定されず、次のようなものを適宜組み合わせた
ものでもよい。上記の実施の形態においては、使用され
る樹脂についてはアクリルを用いるものについて記載し
たが、ポリカーボネートを使用してもよい。その場合、
ノズルにおける溶融樹脂の設定温度と、型温は、アクリ
ルの場合と比較してそれぞれ５０℃程度高く設定され
る。

【００５０】また上記の実施の形態においては、溶融樹
脂通路に設けられた開閉手段であるバルブゲート装置を
閉鎖することにより樹脂の流動を閉鎖するものについて
記載したが、キャビティの溶融樹脂に継続して圧縮が行
われている間もバルブゲート装置を開放したままにして
射出装置による保圧を制御し、溶融樹脂のバックフロー
を調節し、圧縮中または圧縮完了後に、成形品Ｐの冷却
中にバルブゲート装置を閉鎖するものでもよい。

【００５１】また、キャビティ内に射出する溶融樹脂の
量は、圧縮開始位置Ｌ１におけるキャビティ内の容積と
ほぼ同量とし、圧締によりキャビティの容量が減少した
分の溶融樹脂は溶融樹脂通路および射出装置側にバック
フローさせるものでもよい。また、バルブゲート装置を
設けずに射出装置の保圧を制御することにより、溶融樹
脂のバックフローを調節するものでもよい。更にホット
ランナーユニットについても必須のものではなく、射出
装置からスプルーブッシュを介して直接キャビティへ溶
融樹脂を供給するものでもよい。

【００５２】また上記の実施の形態の金型では１枚の１
５インチの楔型の断面形状の導光板を成形するものにつ
いて記載したが、スプルー部から放射方向に複数のラン
ナー部、ゲート部、キャビティを両金型の凹状部と凸状
部の間に設け、複数の成形品Ｐを同時に成形することも
できる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、固定金型又は可動金型のうち
凹状部が形成された一方の金型と、前記金型の凹状部に
対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の金型と、両金
型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の
断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキ
ャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部が形
成され、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い
状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、キャビティ内
の溶融樹脂を圧締手段により圧縮するように設けたの
で、ゲート部の断面積が大きい状態でキャビティ内への
溶融樹脂の射出を行うことができ、薄肉端にゲート部を
設けたにもかかわらず溶融樹脂の流動が良好となった。
その結果導光板の射出成形において厚肉端にゲートを設
ける方法で成形していた際に必要だったゲート部を切断
した後に、ゲート部の痕跡を研磨するなどの後処理をす
る必要がなくなった。また導光板の側方端にゲート部を
設けたものでは導光板の厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の
流動が不均一となりやすいという問題があったが、そう
いった問題の発生がなくなった。

【００５４】また、請求項２の発明によれば、上記の効
果に加え、一方の金型の凹状部の一部を可動周壁部によ
って形成することにより、固定金型に対して可動金型を
嵌挿する際にかじりが発生することがあるという問題が
なくなった。請求項３の発明によれば、固定金型と可動
金型の平面同士が当接するため、凹状部と凸状部を嵌挿
させる金型を製造する際のような金型の製造精度が求め
られず、かじりの問題などに配慮する必要もなくなっ
た。

【００５５】請求項４の発明によれば、溶融樹脂通路の
開閉手段を制御することにより、キャビティ内の溶融樹
脂の圧縮制御が容易になった。請求項５の発明によれ
ば、ゲート部の長さが所定値以下であるので、ゲート部
等に必要とされる余分な樹脂を減少させることが可能と
なり、また成形後のゲート部の切断が容易になった。請
求項６の発明によれば、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの厚さ
の薄肉端を有する導光板を成形する際に薄肉端にゲート
部を設けることが可能となった。

【００５６】請求項７の発明によれば、厚肉端にゲート
を設ける方法で導光板を成形していた際に必要だったゲ
ート部を切断した後を研磨するなどの後処理をする必要
がなくなった。また導光板の側方端にゲート部を設けた
ものと比較して導光板の成形不良が減少した。請求項８
の発明によれば、キャビティの溶融樹脂を圧縮中に任意
の位置で溶融樹脂通路の開閉手段を閉鎖することが可能
であり、溶融樹脂のバックフローを調節することが容易
になった。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導光板の成形装置の要部の断面図であ
る。

【図２】本発明の導光板の成形装置のゲート部付近の拡
大説明図である。

【図３】本発明の導光板の射出圧締の成形方法を示す説
明図である。

【図４】本発明の導光板の成形方法により成形されラン
ナー等が付いた状態の成形品を示す図である。

【図５】本発明の別の実施の形態の成形装置の要部の断
面図である。

【図６】本発明の更に別の実施の形態の成形装置の要部
の断面図である。

【符号の説明】

１ …… 成形装置 ２ …… 固定盤 ３ …… 固定金型 ４ …… タイバー ５ …… 可動盤 ６ …… 可動金型 ７ …… 凸状部 ８ …… 凹状部 ９ …… 厚肉端 １０ …… 薄肉端 １１ …… キャビティ １２ …… ゲート部 １３ …… 圧締手段 １４ …… ラム １５ …… ベント １６ …… バックプレート １７ …… マニホールドプレート １８ …… 鏡面板側プレート １９ …… 射出装置 ２０ …… ノズル ２１ …… ブッシュ ２２ …… 溶融樹脂通路 ２３ …… バルブゲート装置 ２４ …… シリンダ ２５ …… マニホールド ２６ …… ホットチップ ２７ …… ホットランナーユニット ２８ …… ヒータ ２９ …… ノズルシール部 ３０ …… ロッド ３１ …… ピストン ３２ …… 先端部 ３３ …… スプルー部 ３４ …… ランナー部 ３５ …… 鏡面板側プレート ３６ …… 嵌挿面 ３７ …… 嵌挿面３８ …… 鏡面板 ３９ …… 鏡面板 ４０ …… 冷却媒体通路 ４１ …… 冷却媒体通路 ４２ …… キャビティ内壁 ４３ …… キャビティ内壁 ４４ …… パーティング面 ４５ …… ピン ４６ …… パーティング面 ４７ …… 孔部 ４８ …… バックプレート ４９ …… エジェクタ装置 ５０ …… シリンダ ５１ …… ピストン ５２ …… ロッド ５３ …… 取出装置 Ｐ …… 成形品 Ｐ１ …… 薄肉端 Ｐ２ …… 厚肉端 Ｐ３ …… 薄肉端面長さ Ｇ …… ゲート Ｒ …… ランナー Ｓ …… スプルー Ｌ１ …… 圧縮開始位置 Ｌ２ …… 圧縮終了位置 Ｔ …… 厚さ（ゲート部）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定金型又は可動金型のうち凹状部が形
   成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可
   能な凸状部が形成された他方の金型と、両金型の凹状部
   と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の断面形状の
   導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャビティと
   キャビティの薄肉端に連通するゲート部と、前記キャビ
   ティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でキャビティ内
   に射出された溶融樹脂を圧縮する圧締手段とからなるこ
   とを特徴とする導光板の成形装置。
2. 【請求項２】 凹状部が形成された一方の金型は、本体
   部と、本体部の周囲に設けられ本体部より他方の金型に
   向かって突出した可動周壁部とからなり、前記可動周壁
   部は型閉時に他方の金型の案内面に案内されることによ
   り本体部に向けて移動され凹状部が形成されることを特
   徴とする請求項１に記載の導光板の成形装置。
3. 【請求項３】 可動盤に固定され押圧面を有する本体部
   と、本体部の周囲に外挿され本体部の押圧面より型閉方
   向に向かって突出した接合面を有する枠体と、本体部に
   対する枠体の型閉方向の位置を調整する調整手段とから
   なる可動金型と、前記枠体の接合面の位置に対応する接
   合面を有する固定金型と、前記可動金型と固定金型との
   型閉時に前記接合面同士の内側に前記調整手段によって
   厚さが可変に形成され楔型の断面形状の導光板を成形す
   る厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄
   肉端に連通するゲート部と、可動金型を固定金型に向け
   て移動させる型閉手段と、前記キャビティの厚さが成形
   品の厚さより厚い状態でキャビティ内に射出された溶融
   樹脂を圧縮する圧締手段とからなることを特徴とする導
   光板の成形装置。
4. 【請求項４】 ゲート部に連通する固定金型の溶融樹脂
   通路に開閉手段が設けられたことを特徴とする請求項１
   ないし請求項３に記載の導光板の成形装置。
5. 【請求項５】 ゲート部の長さが成形される導光板の薄
   肉端面長さの６％ないし３０％となるように設けられた
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の導光
   板の成形装置。
6. 【請求項６】 可動金型の圧縮開始位置におけるゲート
   部の厚さが０．７ｍｍないし２．０ｍｍであり、可動金
   型の圧縮終了位置におけるゲート部の厚さが０．３ｍｍ
   ないし０．９ｍｍであってかつ圧縮開始位置におけるゲ
   ート部の厚さより０．１ｍｍ以上小さい値であることを
   特徴とする請求項１ないし請求項５に記載の導光板の成
   形装置。
7. 【請求項７】 可動金型と固定金型との間に、楔型の断
   面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャ
   ビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部とが可
   動金型の移動によりそれぞれ厚さを可変に設けられ、前
   記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でゲー
   ト部からキャビティ内に溶融樹脂を射出し、圧締装置に
   より可動金型を固定金型に向けて圧締し、キャビティ及
   びゲート部の厚さを減少させつつ少なくともキャビティ
   内に射出された溶融樹脂を圧縮することを特徴とする導
   光板の成形方法。
8. 【請求項８】 固定金型の溶融樹脂通路に開閉手段が設
   けられ、成形される導光板の厚さより所定間隔だけキャ
   ビティの厚さが厚い状態で開閉手段を開放して溶融樹脂
   をキャビティ内に射出し、溶融樹脂を圧縮するとともに
   溶融樹脂の圧縮中に開閉手段を閉鎖することを特徴とす
   る請求項７に記載の導光板の成形方法。