JP2013212593A - Method and apparatus of manufacturing molded article - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、撮像装置等に搭載される光学素子やマイクロチップ等の基板であって薄肉部を有する樹脂製の成形品の製造方法及び当該方法に用いられる製造装置に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a resin molded product having a thin portion, which is a substrate such as an optical element or a microchip mounted on an imaging device or the like, and a manufacturing apparatus used in the method.
射出成形品の製造方法として、金型を開いた状態でハロゲンランプなどの発熱体からなる熱の輻射源を一対の金型間に挿入し、一定時間輻射した後に輻射源を取り出して金型を閉じ、溶融樹脂を金型内の成形空間に注入する成形方法がある(例えば、特許文献1参照)。金型への輻射は、表面のみの加熱であるため、その熱は成形中(冷却中)に金型内部への熱伝導により速やかに放熱される。そのため、冷却時間を長くすることなく成形品を成形することができる。 As a method of manufacturing an injection molded product, a heat radiation source composed of a heating element such as a halogen lamp is inserted between a pair of molds with the mold opened, and after radiating for a certain time, the radiation source is taken out and the mold is removed. There is a molding method for closing and injecting molten resin into a molding space in a mold (see, for example, Patent Document 1). Since the radiation to the mold is the heating of only the surface, the heat is quickly radiated by heat conduction into the mold during molding (cooling). Therefore, the molded product can be molded without increasing the cooling time.
射出成形によれば、複雑な形状の成形品でも成形が可能である。ここで、光学素子等の高精度な品質を要求される成形品の成形においては、単に成形できることだけでなく、ウエルドライン又はウエルドマークという成形不良が問題になる。この現象は、キャビティーすなわち成形空間内で溶融樹脂が分流し、そして再び合流するときに樹脂温度が低下し、完全に融合しないために生じるものと考えられる。特許文献1は、ウエルドラインの発生を防止するため、輻射を用いてウエルドラインが生じる箇所の近傍の成形空間の両面を非接触状態で瞬間的に加熱している。
According to injection molding, it is possible to mold even a molded product having a complicated shape. Here, in molding of a molded product that requires high-precision quality such as an optical element, not only can molding be performed, but also molding defects such as weld lines or weld marks become a problem. This phenomenon is considered to occur because the molten resin is diverted in the cavity, that is, the molding space, and the resin temperature is lowered when the molten resin is merged again, so that the molten resin is not completely fused. In
一方、例えば光学素子であるレンズが搭載される撮像装置は、年々薄肉化及び小型化が要求されている。例えば、複数レンズを組み合わせてレンズユニットを実現する場合、レンズユニット全体としての厚みを小さくするために、、レンズユニットを構成する複数レンズのうちの一つのレンズについて周縁部以外の部位に薄肉部を設けることがある。薄肉部を設ける結果、厚肉部(薄肉部より厚い部分)との厚みの違いが大きくなり、例えば、薄肉部は0.5mm以下の厚さとなり、レンズの最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比は1/2以下というような偏肉を有するレンズとなる場合がある。成形品が上述の偏肉を有するレンズであると、溶融樹脂が流動するときに薄肉部へ流動しにくくなる。そのため、溶融樹脂が薄肉部よりも厚肉部に流動しやすくなる。これにより、薄肉部への溶融樹脂の充填が遅くなり、ウエルドラインとともに、未充填が発生するおそれがある。 On the other hand, for example, an imaging apparatus equipped with a lens that is an optical element is required to be thinner and smaller year by year. For example, when a lens unit is realized by combining a plurality of lenses, in order to reduce the thickness of the entire lens unit, a thin portion is provided at a portion other than the peripheral portion of one of the plurality of lenses constituting the lens unit. May be provided. As a result of providing the thin portion, the difference in thickness from the thick portion (the portion thicker than the thin portion) becomes large. For example, the thin portion has a thickness of 0.5 mm or less, and the thinnest portion and the thickest portion of the lens In some cases, the lens has a thickness deviation of 1/2 or less. When the molded product is a lens having the above-mentioned uneven thickness, it is difficult for the molten resin to flow to the thin portion when the molten resin flows. Therefore, the molten resin flows more easily into the thick part than in the thin part. As a result, the filling of the molten resin into the thin wall portion is delayed, and there is a possibility that unfilling occurs along with the weld line.
また、試料の検査や分析等に用いられる微細な流路用溝や薬品等の導入口や貯留部等が形成されたマイクロチップ等の基板についても、コスト低減や光学特性の向上を目的として、薄型化及び小型化が要求されている。よって、マイクロチップ上の流路用溝や貯留部等と厚肉部との厚みの違いが大きくなり、例えば、流路用溝や貯留部等の凹部の厚さが1.0mm以下、偏肉比2/3以下となる場合がある。このような偏肉比の小さい(すなわち、薄肉部と厚肉部との厚さの差が大きい)成形品であると、溶融樹脂が薄肉部に流動しにくくなる。 In addition, for the purpose of reducing costs and improving optical properties, for microchip substrates with microchannel grooves used for sample inspection and analysis, introduction ports for chemicals, etc. Thinning and miniaturization are required. Therefore, the difference in thickness between the channel groove and the storage part on the microchip and the thick part becomes large. For example, the thickness of the recess such as the channel groove and the storage part is 1.0 mm or less, The ratio may be 2/3 or less. When the molded product has such a small uneven thickness ratio (that is, a large difference in thickness between the thin portion and the thick portion), the molten resin hardly flows into the thin portion.
特許文献1に記載されるように、ウエルドラインが生じる部位を加熱するようにした製造方法で上述のような薄肉部を有する成形品を製造すると、分流した溶融樹脂が合流するときの樹脂温度が高いため、ウエルドラインが発生しにくくなることが期待される。しかしながら、周縁部以外に薄肉部が存在することに起因して、ウエルドラインの発生を十分に防ぐことができなかったり、溶融樹脂の流動特性から溶融樹脂の合流部分の強度が弱くなったりするおそれがある。また、溶融樹脂が分流することに起因して、成形品中に溶融樹脂の未充填部位が生じる可能性がある。
As described in
本発明は、成形品が薄肉部を有していても、成形時にウエルドラインや未充填の発生を防ぐことができる成形品の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of a molded product which can prevent a weld line and unfilling generation | occurrence | production at the time of shaping | molding, even if a molded product has a thin part.
また、本発明は、上述の成形品の製造方法に用いられる製造装置を提供することを目的とする。 Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing apparatus used for the manufacturing method of the above-mentioned molded article.
上記課題を解決するため、本発明に係る成形品の製造方法は、薄肉部と厚肉部とを有する樹脂製の成形品を射出成形により製造する成形品の製造方法であって、成形する樹脂材料のガラス転移温度未満の一定温度に一対の金型を加熱する加熱工程と、一対の金型を型開状態にする型開工程と、型開工程後、一対の金型の間に輻射源を挿入し、一対の金型の少なくとも一方のゲートと製品部との境界上のゲート幅の中点と、製品部の転写面の薄肉部の中心に対応する部位とを直線的に結ぶ線分上の少なくとも一部を局所的に加熱する輻射工程と、輻射源を退避させ、一対の金型を型閉状態にする型閉工程と、一対の金型間に形成される成形空間に樹脂材料を射出して成形品を成形する成形工程と、を備える。ここで、ゲートは、溶融樹脂の流入路のうち製品部を成形する空間に近い部分に形成された比較的細い部分である。また、成形品は、成形品全体及び成形品に含まれる製品部を意味する。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a molded product according to the present invention is a method for manufacturing a molded product in which a resin molded product having a thin part and a thick part is manufactured by injection molding, and the resin to be molded A heating process for heating the pair of molds to a constant temperature lower than the glass transition temperature of the material, a mold opening process for opening the pair of molds in a mold open state, and a radiation source between the pair of molds after the mold opening process. A line segment that linearly connects the midpoint of the gate width on the boundary between at least one gate of the pair of molds and the product portion and the portion corresponding to the center of the thin portion of the transfer surface of the product portion. Resin material in a radiation process for locally heating at least a part of the upper part, a mold closing process for retracting the radiation source and closing the pair of molds, and a molding space formed between the pair of molds And a molding step of molding the molded product by injecting the liquid. Here, the gate is a relatively thin portion formed in a portion near the space for molding the product portion in the molten resin inflow path. The molded product means the entire molded product and a product part included in the molded product.
上記成形品の製造方法によれば、輻射源に対向する部位の金型温度が急速に局所的に上昇することにより、流動する溶融樹脂の温度が下がりにくくなり、成形される光学素子や基板等の成形品に薄肉部があっても、薄肉部で溶融樹脂の流動性が落ちにくくなる。そのため、流動する溶融樹脂が薄肉部を境に分流することなく充填される。つまり、ウエルドラインが発生する手前の領域を加熱することにより、ウエルドラインの原因となる溶融樹脂の分流を防いでいる。これにより、成形品にウエルドライン及び未充填が発生することを防ぐことができる。 According to the method for manufacturing a molded product, the temperature of the molten resin that flows is less likely to decrease due to a rapid local rise in the mold temperature at the portion facing the radiation source, and the optical element or substrate to be molded, etc. Even if the molded product has a thin-walled portion, the fluidity of the molten resin is hardly lowered at the thin-walled portion. Therefore, the molten resin that flows is filled without being diverted from the thin portion. That is, by heating the region before the weld line is generated, the flow of molten resin that causes the weld line is prevented. Thereby, it can prevent that a weld line and unfilling generate | occur | produce in a molded article.
本発明の具体的な側面では、上記成形品の製造方法において、輻射工程において、ゲート幅の中点を通るゲートの中心の線分上を加熱する。この場合、ゲートも輻射することにより、ゲートが薄肉でも溶融樹脂の充填の妨げとなることを防ぐことができる。 In a specific aspect of the present invention, in the method for manufacturing a molded product, in the radiation step, the line segment at the center of the gate passing through the middle point of the gate width is heated. In this case, the gate is also radiated to prevent the molten resin from being hindered even when the gate is thin.
本発明の別の側面では、成形品は光学素子であり、光学素子の光学面の形状は、光学面の中央を中心に回転対称である。 In another aspect of the present invention, the molded article is an optical element, and the shape of the optical surface of the optical element is rotationally symmetric about the center of the optical surface.
本発明のさらに別の側面では、光学素子は、光学面の中心に光学面の中心以外の部分よりも薄い薄肉部を有し、光学面に対応する転写面のうち転写面の中心線からゲート側の半分の領域のうち、1/5以上9/10以下を輻射範囲とする。光学面の中心に薄肉部を有する光学素子として、例えば、凹レンズがある。 In still another aspect of the present invention, the optical element has a thin-walled portion thinner than a portion other than the center of the optical surface at the center of the optical surface, and is gated from the center line of the transfer surface among the transfer surfaces corresponding to the optical surface. Of the half region on the side, the radiation range is 1/5 or more and 9/10 or less. An example of an optical element having a thin portion at the center of the optical surface is a concave lens.
本発明のさらに別の側面では、光学素子は、光学面の中心以外の部分に光学面の中心よりも薄い薄肉部を有し、光学面に対応する転写面のうち転写面の中心線からゲート側の半分の領域のうち、1/5以上9/10以下を輻射範囲とする。光学面の中心以外の部分に薄肉部を有する光学素子として、例えば、中心部が盛り上がり、中心部の周囲が窪んだレンズがある。 In yet another aspect of the present invention, the optical element has a thin portion thinner than the center of the optical surface at a portion other than the center of the optical surface, and the gate is formed from the center line of the transfer surface among the transfer surfaces corresponding to the optical surface. Of the half region on the side, the radiation range is 1/5 or more and 9/10 or less. As an optical element having a thin portion at a portion other than the center of the optical surface, for example, there is a lens in which the center portion is raised and the periphery of the center portion is recessed.
本発明のさらに別の側面では、成形品は、最も薄い部分が0.5mm以下であり、かつ最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比が1/2以下である。この場合、上記寸法の薄肉部を有する成形品は、通常の溶融樹脂の充填でウエルドラインや未充填が発生しやすいが、転写面を局所的に輻射することにより、薄肉部の溶融樹脂の流動性がよくなる。 In still another aspect of the present invention, the molded product has a thinnest portion of 0.5 mm or less and an uneven thickness ratio that is a ratio of the thinnest portion to the thickest portion is ½ or less. In this case, a molded product having a thin portion with the above dimensions is likely to have weld lines and unfilled filling with a normal molten resin. However, by locally radiating the transfer surface, the molten resin flows in the thin portion. Sexuality improves.
本発明のさらに別の側面では、成形品は、最も薄い部分が0.2mm以下である。この場合、上記寸法の薄肉部を有する成形品は、通常の溶融樹脂の充填ではウエルドラインや未充填がより発生しやすいが、転写面を局所的に輻射することにより、薄肉部の溶融樹脂の流動性がよくなる。 In yet another aspect of the present invention, the molded product has a thinnest portion of 0.2 mm or less. In this case, a molded product having a thin portion with the above dimensions is more likely to have a weld line or unfilled filling with a normal molten resin, but by locally radiating the transfer surface, Improved fluidity.
本発明のさらに別の側面では、成形品は、最も薄い部分が0.1mm以下である。この場合、上記寸法の薄肉部を有する成形品は、通常の溶融樹脂の充填ではウエルドラインや未充填がより発生しやすいが、転写面を局所的に輻射することにより、薄肉部の溶融樹脂の流動性がよくなる。 In still another aspect of the present invention, the thinnest portion of the molded product is 0.1 mm or less. In this case, a molded product having a thin portion with the above dimensions is more likely to have a weld line or unfilled filling with a normal molten resin, but by locally radiating the transfer surface, Improved fluidity.
本発明のさらに別の側面では、成形品は、偏肉比が1/3以下である。この場合、上記寸法の薄肉部を有する成形品は、通常の溶融樹脂の充填ではウエルドラインや未充填がより発生しやすいが、転写面を局所的に輻射することにより、薄肉部の溶融樹脂の流動性がよくなる。 In still another aspect of the present invention, the molded product has an uneven thickness ratio of 1/3 or less. In this case, a molded product having a thin portion with the above dimensions is more likely to have a weld line or unfilled filling with a normal molten resin, but by locally radiating the transfer surface, Improved fluidity.
本発明のさらに別の側面では、成形品は、偏肉比が1/5以下である。この場合、上記寸法の薄肉部を有する成形品は、通常の溶融樹脂の充填ではウエルドラインや未充填がより発生しやすいが、転写面を局所的に輻射することにより、薄肉部の溶融樹脂の流動性がよくなる。 In yet another aspect of the present invention, the molded product has an uneven thickness ratio of 1/5 or less. In this case, a molded product having a thin portion with the above dimensions is more likely to have a weld line or unfilled filling with a normal molten resin, but by locally radiating the transfer surface, Improved fluidity.
本発明に係る成形品の製造装置は、薄肉部と厚肉部とを有する樹脂製の成形品を射出成形により製造する成形品の製造装置であって、成形する樹脂材料のガラス転移温度未満の一定温度に一対の金型を保つ金型温度調節機と、一対の金型に対して進退移動可能に支持され、一対の金型の型開状態において、一対の金型の少なくとも一方のゲートと製品部の転写面との境界上のゲート幅の中点と、製品部の転写面の薄肉部の中心に対応する部位とを直線的に結ぶ線分上の少なくとも一部を局所的に加熱する輻射源と、を備える。 A molded product manufacturing apparatus according to the present invention is a molded product manufacturing apparatus for manufacturing a resin molded product having a thin part and a thick part by injection molding, and is less than the glass transition temperature of the resin material to be molded. A mold temperature controller that maintains a pair of molds at a constant temperature, and is supported so as to be movable back and forth with respect to the pair of molds, and in a mold open state of the pair of molds, Locally heat at least a part of a line segment that linearly connects the midpoint of the gate width on the boundary with the transfer surface of the product portion and the portion corresponding to the center of the thin portion of the transfer surface of the product portion. A radiation source.
上記製造装置によれば、輻射源に対向する部位の金型温度が急速に局所的に上昇することにより、流動する溶融樹脂の温度が下がりにくいため、成形される光学素子や基板等の成形品に薄肉部があっても、薄肉部で溶融樹脂の流動性が落ちにくい。そのため、流動する溶融樹脂が薄肉部を境に分流することなく充填される。これにより、成形品にウエルドライン及び未充填が発生することを防ぐことができる。 According to the manufacturing apparatus described above, since the temperature of the mold at the portion facing the radiation source rapidly increases locally, the temperature of the flowing molten resin is difficult to decrease. Even if there are thin-walled parts, the fluidity of the molten resin is difficult to drop at the thin-walled parts. Therefore, the molten resin that flows is filled without being diverted from the thin portion. Thereby, it can prevent that a weld line and unfilling generate | occur | produce in a molded article.
〔第1実施形態〕
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る成形品の製造方法及び製造装置について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a molded product according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の製造方法を実施するための製造装置500は、成形金型40と、金型温度調節装置50と、開閉駆動装置60と、輻射装置70と、取出装置80と、制御装置90とを備える。成形金型40は、一対の金型すなわち第1金型41と第2金型42とを備える。なお、図示を省略するが、製造装置500は、成形品MP(図3(A)参照)を成形金型40から突き出す突出装置や成形金型40に溶融樹脂を射出する射出装置等を備える。なお、本実施形態において、成形品は、成形品MP全体及び成形品MPに含まれるレンズ10を意味する(図3(A)及び3(B)参照)。
As shown in FIG. 1, a
第1金型41は、開閉駆動装置60に駆動されてAB方向に往復移動可能になっている。第1金型41を第2金型42に向けて移動させ、両金型41,42をパーティング面PS1,PS2で型合わせして型締めすることにより、図2(A)に拡大して示すように、成形空間CVと、流路空間FCとが形成される。成形空間CVは、成形品MPのうち光学素子としてのレンズ10を成形する空間である。流路空間FCは、成形空間CVに溶融樹脂を供給するための空間である。なお、本実施形態では、成形金型40は複数のレンズ部を同時に成形する多数個取りタイプの金型であるものとし、そのうちの一つのレンズ部を成形する部分のみを図示している。しかしながら、一度に一つのレンズだけを成形する1個取りタイプの金型であってもよい。
The
図2(A)に示すように、成形空間CVは、第1金型41の第1転写面S1と第2金型42の第2転写面S2とに挟まれている。成形空間CVに臨む一対の対向する第1及び第2転写面S1,S2は、図3(A)及び3(B)に拡大して示すレンズ10の第1及び第2光学面OS1,OS2を形成するための部分である。成形空間CVに臨み、第1及び第2転写面S1,S2に隣接する第3転写面S3は、図3(A)及び3(B)に拡大して示すレンズ10の外周側面SSを形成するための部分である。なお、図2(A)に示す流路空間FCは、図3(A)に示す成形品MPのうちランナー部RPを形成する空間としてランナーRSを有し、成形品MPのうちスプルー部SPを形成する空間としてスプルーPSを有する。ランナーRSは、ゲートGSを介して成形空間CVに連通している。このゲートGSの空間により、成形品MPにおいてレンズ10とランナー部RPとをつなぐゲート部GPが形成される。なお、図2(A)において、ランナーRSの下端には例えば他のゲートGSを介して他の成形空間CVに連通させるなどして、樹脂材料が成形金型40から漏れ出さないように構成されているが図示は省略している。一度に一つのレンズのみを成形する場合は、使用するもの以外の成形空間CVに至る流路空間FCを塞いで金型を使用するか、図2(A)におけるランナーRSの下端が閉じた1個取りタイプの金型を使用すればよい。
As shown in FIG. 2A, the molding space CV is sandwiched between the first transfer surface S1 of the
以下、図3(A)及び3(B)を参照しつつ、本実施形態の成形品の製造方法によって得られる光学素子であるレンズ10について説明する。なお、図3(A)及び3(B)において、レンズ10は、理解を容易にするため誇張して図示してある。レンズ10は、例えば撮像レンズとして用いられる。
Hereinafter, the
図3(A)及び3(B)に示すように、レンズ10は、薄肉部11と厚肉部12とを備える。薄肉部11と厚肉部12との間に明確な境界はなく、薄肉部11と厚肉部12とは一体として連続的に形成されている。このように、レンズ10は、薄肉部11から厚肉部12に切り替わる部分を有するため、偏肉(レンズの厚みのばらつき)を有する。ここで、偏肉比(薄肉部11の最も薄い部分の厚みH1と厚肉部12の最も厚い部分の厚みH2との比(H1/H2))は、偏肉の指標となる。本実施形態において、レンズ10の偏肉比は、例えば1/2以下とすることができる。薄肉部11をより薄くするという観点からは、レンズ10の偏肉比をより小さくしてレンズ10の偏肉比を1/3以下、さらに1/5以下とすることもできる。偏肉比が小さいほど樹脂射出時に分流を生じる傾向が強くなるが、後述する局所的な輻射により分流の発生を効果的に防止することができる。偏肉比の下限値に特に制限はないが、実用上は1/10以上にすることが好ましい。レンズ10は、第1光学面OS1と、第1光学面OS1の反対側に第2光学面OS2とを有する。第1及び第2光学面OS1,OS2は、薄肉部11と厚肉部12とによって形成される。第1及び第2光学面OS1,OS2の形状は、光軸OAを中心に回転対称である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
レンズ10のうち薄肉部11は、レンズ10の中央に位置する光軸OAを中心として広がる部分である。本実施形態において、薄肉部11の最も薄い部分は、レンズ10の中心11aである。薄肉部11の最も薄い部分は、光軸OA方向の厚みH1が例えば0.5mm以下である。なお、厚みH1は、0.2mm以下又は0.1mm以下の場合もある。薄肉部11を薄くするほど、例えば他の凸レンズと組み合わせてレンズユニットを構成する場合に、レンズユニット全体を薄型にしやすくなる。しかし、薄肉部11が薄すぎると良好に成形を行うことが難しくなるため、0.05mm以上とすることが好ましい。
The
厚肉部12は、薄肉部11の周囲から外側に広がる部分である。厚肉部12は、薄肉部11よりも厚い部分である。本実施形態において、厚肉部12の最も厚い部分は、レンズ10の外周12aである。厚肉部12の最も厚い部分は、光軸OA方向の厚みH2が例えば0.5mmを超える。厚肉部12の最大厚みに特に制限はないが、5mm以下とすることが好ましい。なお、レンズ10の周縁部に繋がるようにフランジ部を設けてもよい。この場合、フランジ部に厚肉部が存在するようにしてもよい。
The
以上において、レンズ10は、光軸OAを中心として薄肉部11から厚肉部12に広がる凹形状に湾曲した両凹レンズとなっている。
In the above, the
レンズ10は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂で形成される。
The
図1に戻って、可動側の第1金型41は、コア部41aと、保持部41bとを備える。なお、図示を省略するが、第1金型41には、コア部41a及び成形品MPのランナー部RP等を軸AX方向に突き出す突出部材を設けている。
Returning to FIG. 1, the
コア部41aは、第1金型41の中心部として図2(A)に示す成形空間CVを可動側から形成する。コア部41aは、保持部41bに形成された貫通孔41c中に軸AX方向に沿って進退移動可能に組み込まれている。ここで、コア部41aは、不図示のバネ等によって一定以上の力で後方に付勢されている。つまり、コア部41aは、成形品MPの離型時に第2金型42側に前進し、可動ロッド41dの後退に伴って伸張するバネ等に従って自動的に後退して元の位置に復帰する。保持部41bは、第1金型41の周辺部としてコア部41aの周囲に設けられる。なお、保持部41bの端面41eには、図2(A)に示すゲートGSやランナーRS等となるべき凹部が形成されている。
The
固定側の第2金型42は、コア部42aと、保持部42bとを備える。ここで、コア部42aは、第2金型42の中心部として図2(A)に示す成形空間CVを固定側から形成する。コア部42aは、保持部42bに形成された貫通孔42c中に組み込まれて固定されている。保持部42bは、第2金型42の周辺部としてコア部42aの周囲に設けられる。なお、保持部42bの端面42eには、図2(A)に示すゲートGSやランナーRS等となるべき凹部が形成されている。
The
金型温度調節装置50は、第1及び第2金型41,42に付随して設けられている。金型温度調節装置50は、両金型41,42の温度をモニターしつつ、両金型41,42中に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に両金型41,42の温度を適切な温度に保つことができる。具体的には、金型温度調節装置50は、成形金型40を成形する樹脂材料のガラス転移温度未満の一定温度に加熱・温調する。
The mold
開閉駆動装置60は、図示を簡略化しているが、第1金型41を支持しつつ、第1金型41の滑らかな往復移動を可能にしている。開閉駆動装置60は、制御装置90の制御下で動作するアクチュエーターからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、第1金型41が自在に進退移動する。結果的に、第1金型41と第2金型42とを互いに近接又は離間させることができる。つまり、第1金型41と第2金型42との型締め又は型開きを行うことができる。
Although the opening /
輻射装置70は、輻射源71と、支持部72と、駆動部73とを備える。輻射源71は、支持部72に支持されている。輻射源71は、駆動部73の動作により、支持部72を介して第1及び第2金型41,42の間に挿入及び退避可能となっている。輻射源71は、例えば円盤の形状を有する。輻射源71は、第1及び第2金型41,42に対向する側すなわち両側に熱源を有する。これにより、輻射源71は、第1及び第2金型41,42を同時に局所的に輻射可能となっている(図2(B)参照)。輻射源71は、第1及び第2金型41,42を例えば樹脂材料のガラス転移温度以上に急速に局所的に加熱する。輻射源71の熱源としては、ハロゲンランプ、カーボンランプヒーター等が用いられる。樹脂に接触する第1及び第2金型41,42の第1及び第2転写面S1,S2を転写面S1,S2側から輻射によって加熱することで、短時間で必要な部位を昇温させるとともに、樹脂充填後は速やかに冷却されることとなる。駆動部73は、支持部72をシリンダーやモーター等により軸AXに垂直な方向又は水平な方向に駆動する。輻射源71は、第1及び第2金型41,42間への挿入時において、第1及び第2金型41,42から加熱するのに十分な距離に配置される。つまり、輻射源71は、第1及び第2金型41,42を非接触の状態で加熱する。そして、図4に示すように、輻射源71は、金型の型締め方向からみたときに、第1及び第2金型41,42のゲートGSと成形空間CV(製品部であるレンズ10を成形する成形空間)との境界上のゲート幅の中点P1と、第1及び第2転写面S1,S2における薄肉部11の中心に対応する部位Q1(本実施形態では軸AX)とを直線的に結ぶ、線分L1の少なくとも一部に、その輻射範囲FRが重なるように位置する。本実施形態において、輻射源71の輻射面が円形であるため、図4に示すように、輻射範囲FRが円形となっている。なお、図4において、第1金型41に対する輻射範囲FRを示しているが、第2金型42に対する輻射範囲についても同様である。
The
本実施形態においては、輻射範囲FRの中心が線分L1上に位置し、輻射範囲FRは、中点P1を含んでおり、さらに、部位Q1を通り樹脂射出方向に垂直な中心線LLよりゲートGS側の領域内に位置する。また、第1及び第2金型41,42上の被輻射範囲ARの中心が線分L1上に位置し、被輻射範囲ARは、中点P1を含んでおり、さらに、部位Q1を通り樹脂射出方向に垂直な中心線LLよりゲートGS側の領域内に位置する。すなわち、輻射源71の輻射範囲FRと、第1及び第2金型41,42上の被輻射範囲ARとが実質的に等しい形状となる。本実施形態は、限られた部位のみを輻射するので短時間で必要な部位を昇温でき、また、省エネルギーの観点からも有利である。しかしながら、被輻射範囲ARの位置や範囲は、図4に示す態様に限るものではなく、線分L1上の少なくとも一部が加熱されれば適宜変更できる。例えば、線分L1上の輻射位置は、偏肉比等に応じて、前後してもよいし、輻射範囲FRの長さが変わってもよい。例えば、ゲートGSのサイズが比較的大きい場合は、被輻射範囲ARに中点P1を含まないようにしてもよい。また、薄肉部11の中心に対応する部位Q1や部位Q1を超える部位を併せて加熱するようにしてもよい。
In the present embodiment, the center of the radiation range FR is located on the line segment L1, and the radiation range FR includes the middle point P1 and further passes through the portion Q1 and is gated from the center line LL perpendicular to the resin injection direction. Located in the region on the GS side. Further, the center of the radiated range AR on the first and
本実施形態では、被輻射範囲ARは円形であるが、これに限るものではなく、例えば、線分L1に沿った長方形や楕円形など縦長の形状でもよい。要は線分L1上の少なくとも一部を中心とする部位を局所的に加熱できればよい。ここで、被輻射範囲ARには線分L1と線分L1の両側の部位も含んでいてよいが、局所的な加熱となるように、線分L1の両側から離れた部位に被輻射範囲ARを有するようにする。このような観点から、第1転写面S1の中心線LLからゲートGS側の半分の領域のうち1/5以上9/10以下を被輻射範囲ARとすることが好ましい。 In the present embodiment, the radiation range AR is circular, but is not limited thereto, and may be a vertically long shape such as a rectangle or an ellipse along the line segment L1, for example. In short, it is only necessary to locally heat a portion centering at least a part on the line segment L1. Here, the radiated range AR may include a line segment L1 and parts on both sides of the line segment L1, but the radiated range AR is located on a part away from both sides of the line segment L1 so as to be locally heated. To have. From such a point of view, it is preferable that the radiation range AR is 1/5 or more and 9/10 or less of the half region on the gate GS side from the center line LL of the first transfer surface S1.
本実施形態のように、成形品が線分L1に対して対称な形状である場合は、被輻射範囲ARも線分L1に対して対称な形状とすることが好ましい。分流発生の低減に寄与するからである。 When the molded product has a symmetrical shape with respect to the line segment L1 as in the present embodiment, it is preferable that the radiation range AR is also symmetrical with respect to the line segment L1. This is because it contributes to the reduction of shunting.
図1に示すように、取出装置80は、アーム81と、3次元駆動装置82とを備える。アーム81は、先端に設けられたチャック81aによって成形品MPを把持する。3次元駆動装置82は、アーム81を3次元的に移動させる。取出装置80は、制御装置90の制御下で適当なタイミングで動作する。取出装置80は、第1金型41と第2金型42とを離間させて型開きした後に第1金型41に残る成形品MPを把持して外部に搬出する役割を有する。なお、チャック81aを移動させるアーム81の進退方向と、輻射源71を移動させる支持部72の進退方向とが異なる方位となるように、輻射装置70及び取出装置80を配置すると、チャック81aの成形品MPへのアクセスと、輻射源71の輻射位置への移動と退避とが容易に実現でき、製造装置500全体の装置構成を簡素化することができる。
As shown in FIG. 1, the take-out
制御装置90は、金型温度調節装置50と、開閉駆動装置60と、輻射装置70と、取出装置80とをそれぞれ駆動制御する。また、制御装置90は、不図示の突出装置や射出装置等の駆動制御も行う。
The
以下、図5を参照しつつ、図1に示す成形金型40を用いた成形品の製造方法について説明する。 Hereinafter, a manufacturing method of a molded product using the molding die 40 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
まず、両金型41,42を、制御装置90によって金型温度調節装置50を動作させて、成形に適する温度すなわち成形金型40を成形する樹脂材料のガラス転移温度未満の一定温度になるように加熱・温調する(ステップS11)。
First, the mold
次に、制御装置90によって開閉駆動装置60を動作させて、第1金型41を軸AXに沿って第2金型42から離間し、成形金型40を型開きする(ステップS12)。
Next, the
次に、第1及び第2金型41,42を型開きした状態で、制御装置90によって輻射装置70を動作させて、図2(B)に示すように、輻射源71を第1金型41と第2金型42との間に挿入する。その後、輻射源71により第1及び第2金型41,42を局所的かつ非接触の状態で輻射することにより、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲ARを加熱する(ステップS13)。具体的には、輻射装置70の支持部72を駆動して、輻射源71を、第1及び第2金型41,42を加熱可能な距離に配置する。なお、加熱温度は、樹脂材料のガラス転移温度(Tg)以上とすることが望ましく、より望ましくはTg+10℃以上、さらに好ましくはTg+20℃以上とする。加熱温度の上限は、これに限るものではないが、Tg+50℃とする。輻射源71により、一定時間輻射を行った後に、制御装置90によって輻射装置70を動作させて、輻射源71を両金型41,42間の空間から取り出す。
Next, the
次に、開閉駆動装置60を動作させて、第1金型41を第2金型42に向けて相対的に前進させることで型閉じを開始させる(ステップS14)。
Next, the opening /
開閉駆動装置60の型閉じ動作を継続することにより、第1金型41と第2金型42とが接触する型当たり位置まで移動して型閉じが完了する(図2(A)参照)。開閉駆動装置60の型閉じ動作をさらに継続することにより、第1金型41と第2金型42とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる(ステップS15)。
By continuing the mold closing operation of the opening /
次に、不図示の射出装置を動作させて、型締めされた第1金型41と第2金型42との間の成形空間CV中に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる(ステップS16、図2(C)参照)。この際、ステップS13の輻射工程において、輻射源71によって輻射を行うことにより、第1及び第2金型41,42間の成形空間CVとゲートGSとの接続部分から薄肉部11の中心に至る線分に対向する部位を含む被輻射範囲ARを局所的に加熱することにより、レンズ10の薄肉部11に相当する部分の溶融樹脂の流動性が落ちにくくなっている。そのため、成形空間CV内での樹脂の流動性が均一化され、薄肉部11に相当する部分で溶融樹脂の分流が発生せず、溶融樹脂を成形空間CVに完全に充填させることができる。なお、射出装置は、射出の際に成形空間CV中の樹脂圧を保つ。
Next, an injection device (not shown) is operated to inject the molten resin into the molding space CV between the clamped
溶融樹脂を成形空間CVに導入した後は、成形空間CV中の溶融樹脂が放熱によって徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ(ステップS17)。なお、成形空間CVにおける樹脂の流動性均一化のための加熱手段が、樹脂に直接作用する金型転写面側からの輻射であるため、加熱対象部位は第1及び第2金型41,42の表面付近に集中している。従って、輻射完了後の成形金型40の冷却は輻射を行わない場合とほぼ同様に進行し、結果的に、充填後の樹脂の冷却を遅延させることが回避される。
After the molten resin is introduced into the molding space CV, the molten resin in the molding space CV is gradually cooled by heat dissipation, so that the molten resin is solidified with the cooling and waits for completion of molding (step S17). . In addition, since the heating means for making the fluidity of the resin uniform in the molding space CV is radiation from the mold transfer surface side that directly acts on the resin, the heating target portion is the first and
次に、開閉駆動装置60を動作させて、第1金型41を第2金型42から相対的に後退させる型開きが行われる(ステップS18)。第1金型41の後退に伴って第1金型41と第2金型42とが離間する。この結果、図2(D)に示すように、成形品MPすなわちレンズ10が第1金型41側に残る。つまり、レンズ10は、第1金型41に埋め込まれるように保持された状態で第2金型42から離型される。
Next, the opening /
次に、不図示の突出装置を動作させて、可動ロッド41dにより第1金型41側に残った成形品MPに対して突き出しを行う(ステップS19)。この突き出しによって、実質的に第1金型41から成形品MPが離型する。
Next, a projection device (not shown) is operated to project the molded product MP remaining on the
次に、取出装置80を動作させて、成形品MPを第1金型41から離間させるとともに外部に搬出する(ステップS20)。成形品MPを搬送する際には、成形品MPのうち本体のレンズ10を除いた部分を把持する。この後、必要に応じてステップS13〜S20を繰り返すことで、速いサイクルで次々に複数の成形品MPを得ることができる(ステップS21のN)。必要な数の成形品MPが得られたら成形を終了し(ステップS21のY)、成形金型40の温調を停止して成形金型40や射出用ノズル等に対して適宜必要なメンテナンスを行う。また、得られた成形品MPは、レンズ10とゲート部GPとの間で切断することにより、レンズ10を得ることができる。
Next, the take-out
以上説明した本実施形態の成形品の製造方法によれば、輻射源71によって輻射を行うことにより、第1及び第2金型41,42の、成形空間CVとゲートGSとの接続部分から薄肉部11の中心に至る線分に対向する部位の温度が急速かつ局所的に上昇することにより、流動する溶融樹脂の温度が下がりにくくなる。そのため、成形される光学素子であるレンズ10に薄肉部11があっても、薄肉部11で溶融樹脂の流動性が落ちにくくなっている。よって、流動する溶融樹脂が薄肉部11を境に分流することなく充填される。つまり、ウエルドラインが発生する手前の領域を局所的に加熱することにより、ウエルドラインの原因となる溶融樹脂の分流を防いでいる。これにより、成形されたレンズ10にウエルドライン及び未充填が発生することを防ぐことができ、強度の不足する部位が生じることも防ぐことができる。また、輻射による昇温と輻射完了後の冷却が速やかに進行するので、成形に要する時間が短くて済み、速いサイクルで成形を行うことができる。
According to the manufacturing method of the molded product of the present embodiment described above, radiation is performed by the
なお、本実施形態において、図6(A)に示すように、輻射源71による輻射を局所的に行うため、輻射源71の直前すなわち第1及び第2金型41,42と輻射源71との間に、例えばマスク板MAを設けてもよい。このマスク板MAは、輻射源71と一体に設けられていてもよいし、別部材として設けられていてもよい。これにより、輻射源71は、第1及び第2金型41,42の所望の部位を輻射することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6 (A), in order to locally perform radiation by the
また、本実施形態において、図6(B)に示すように、輻射源71は、円盤の形状に限らず、球状の熱源71aと、湾曲したミラー71bとで構成されていてもよい。この輻射源171は、熱源71aから発せられる熱をミラー71bによって反射することにより、被輻射範囲ARに向けて輻射することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the
〔実施例1〕
以下、本実施形態の具体的な実施例について説明する。
実施例1において、レンズ10は、光軸OAを中心として回転対称な直径5mmの円形であり、両凹形状である。つまり、レンズ10は、中心11aすなわち光軸OAで最も薄く、外周12aで最も厚くなっている。レンズ10の薄肉部11の最も薄い部分の光軸OA方向の厚みH1は、0.3mmである。レンズ10の厚肉部12の最も厚い部分の光軸OA方向の厚みH2は、0.6mmである。レンズ10の最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比は、1/2である。
[Example 1]
Hereinafter, specific examples of the present embodiment will be described.
In Example 1, the
レンズ10の材料は、ポリカーボネートH4000(旭化成)である。ポリカーボネートH4000のガラス転移温度Tgは、約141℃である。
The material of the
以下、レンズ10の成形条件について説明する。成型時の成形金型40の温度は、油温調によって130℃に保たれている。レンズ10を含めた成形品MPを成形するための溶融樹脂の充填時間は、0.3秒である。なお、成形にあたっては、一つを除いて他のゲートGSを全て塞ぐことで、1回の成形で1個のレンズ10を成形するようにした。
Hereinafter, the molding conditions of the
以下、第1及び第2金型41,42の輻射条件について説明する。輻射源71は、直径10mm、電力500Wのハロゲンランプを用いる。ステンレス(スタバックス材)製の母材表面(転写面)にニッケルめっきを施した第1及び第2金型41,42を使用し、両金型41,42を型開きした状態において、輻射源71を挿入し、5秒間輻射する。輻射後、輻射源71を退避させ、第1及び第2金型41,42を型閉じして成形する。輻射後、溶融樹脂の射出までの時間は、4秒間である。
Hereinafter, the radiation conditions of the first and
以下、被輻射範囲ARについて説明する。図4に示すように、被輻射範囲ARは、ゲート部GPと製品部であるレンズ10の境界上のゲート幅の中点P1と、第1及び第2金型41,42の第1及び第2転写面S1,S2における薄肉部11の中心に対応する部位Q1と、を直線的に結ぶ線分L1上を含む直径2.5mmの円形状の部位である。図6(A)に示すように、輻射源71の直前に、直径2.5mmの円形の開口を有する金属製のマスク板MAを設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
Hereinafter, the radiation range AR will be described. As shown in FIG. 4, the radiation range AR includes the middle point P1 of the gate width on the boundary between the gate part GP and the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して耐久試験を行った。耐久試験としては、試料を低温と高温のそれぞれに一定時間保持した後、その作業を複数回繰り返すヒートサイクル試験を実施した。具体的には、−40℃の環境下に30分置く工程と80℃の環境下に30分置く工程とを繰り返した。低温環境と高温環境とに置く作業を1サイクルとして、これを100サイクル繰り返した。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
〔実施例2〕
実施例2において、レンズ10の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例1と同様である。ただし、レンズ10の薄肉部11の最も薄い部分の光軸OA方向の厚みH1は、0.2mmである。レンズ10の厚肉部12の最も厚い部分の光軸OA方向の厚みH2は、0.6mmである。レンズ10の最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比は、1/3である。
In addition, a durability test was performed on the
[Example 2]
In Example 2, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
〔実施例3〕
実施例3において、レンズ10の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例1と同様である。ただし、レンズ10の薄肉部11の最も薄い部分の光軸OA方向の厚みH1は、0.1mmである。レンズ10の厚肉部12の最も厚い部分の光軸OA方向の厚みH2は、0.6mmである。レンズ10の最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比は、1/6である。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
Example 3
In Example 3, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔比較例1〕
以下、比較例1について説明する。
比較例1において、レンズ20の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例1と同様である。
[Comparative Example 1]
Hereinafter, Comparative Example 1 will be described.
In Comparative Example 1, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
図7(A)に示すように、比較例1において、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲BRは、直径5mmの円形の開口を有する金属製のマスク板MAを用いることにより、製品部であるレンズ20に対応する部位全体すなわち第1及び第2転写面S1,S2全面としている。
As shown in FIG. 7A, in Comparative Example 1, the radiation range BR of the first and
上記の輻射条件及び被輻射範囲BRによる輻射工程を経て成形されたレンズ20には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。しかしながら、図7(C)に示すように、レンズ20の中央に気泡N1が観察された。
No weld line was observed on the
また、レンズ20に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、図7(D)に示すように、レンズ20のゲート部GPの反対側に亀裂N2が生じた。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔比較例2〕
以下、比較例2について説明する。
比較例2において、レンズ20の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例1と同様である。
[Comparative Example 2]
Hereinafter, Comparative Example 2 will be described.
In Comparative Example 2, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
図7(B)に示すように、比較例2において、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲BRは、ゲート部GPとは反対側の端部P2と、第1及び第2金型41,42の第1及び第2転写面S1,S2における薄肉部11の中心に対応する部位Q1と、を直線的に結ぶ線分上を含む直径2.5mmの部位である。輻射源71の直前に、2.5mmの円形の開口を有する金属製のマスク板MAを設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
As shown in FIG. 7B, in Comparative Example 2, the radiated range BR of the first and
上記の輻射条件及び被輻射範囲BRによる輻射工程を経て成形されたレンズ20には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。しかしながら、図7(C)に示すように、レンズ20の中央に気泡N1が観察された。
No weld line was observed on the
また、レンズ20に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、図7(D)に示すように、レンズ20のゲート部GPの反対側に亀裂N2が生じた。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係る成形品の製造方法等について説明する。なお、第2実施形態に係る成形品の製造方法等は、第1実施形態の成形品の製造方法等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a method for manufacturing a molded product according to the second embodiment will be described. The method for manufacturing a molded product according to the second embodiment is a part of the method for manufacturing the molded product according to the first embodiment, and the parts not specifically described are the same as those in the first embodiment. Shall.
図8(A)及び8(B)に示すように、本実施形態において、輻射源71は、ゲート幅の中点P1と、薄肉部11の中心に対応する部位Q1とを直線的に結ぶ線分L1上に加えゲートGS上も含む、円の中心が線分L1上にある第1実施形態よりも大きな円形の輻射範囲FRに対して輻射を行うことで、成形空間CVの下半分の一部及びゲートGSが被輻射範囲ARとなって加熱される。
As shown in FIGS. 8A and 8B, in the present embodiment, the
本実施形態の成形品の製造方法等によれば、輻射工程(図5のステップS13)において、ゲートGSを含む部位をも輻射することにより、ゲートGSが薄肉でも溶融樹脂の充填の妨げとなることを防ぐことができる。 According to the method for manufacturing a molded product of the present embodiment and the like, in the radiation process (step S13 in FIG. 5), the portion including the gate GS is also radiated, which prevents the molten resin from being filled even if the gate GS is thin. Can be prevented.
なお、図9に示すように、第1実施形態と同様に、輻射源71の直前にマスク板MAを設けてもよい。
As shown in FIG. 9, a mask plate MA may be provided immediately before the
〔実施例4〕
以下、本実施形態の具体的な実施例について説明する。
実施例4において、レンズ10の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例1と同様である。
Example 4
Hereinafter, specific examples of the present embodiment will be described.
In Example 4, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
本実施例4において、ゲートGSの幅は0.8mmであり、厚みは0.5mmであり、長さは1.0mmである。 In Example 4, the width of the gate GS is 0.8 mm, the thickness is 0.5 mm, and the length is 1.0 mm.
以下、被輻射範囲ARについて説明する。図8(B)に示すように、被輻射範囲ARは、ゲート部GPと製品部であるレンズ10の境界上のゲート幅の中点P1と、第1及び第2金型41,42の転写面における薄肉部11の中心に対応する部位Q1と、を直線的に結ぶ線分L1と、ゲートGSとを含む直径3.5mmの円形の領域である。図9に示すように、輻射源71の直前に、直径3.5mmの円形の開口を有する金属製のマスク板MAを設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
Hereinafter, the radiation range AR will be described. As shown in FIG. 8B, the radiated range AR is the transfer of the middle point P1 of the gate width on the boundary between the gate part GP and the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係る成形品の製造方法等について説明する。なお、第3実施形態に係る成形品の製造方法等は、第1実施形態の成形品の製造方法等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a method for manufacturing a molded product according to the third embodiment will be described. The method for manufacturing a molded product according to the third embodiment is a partial modification of the method for manufacturing the molded product according to the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those in the first embodiment. Shall.
図10(A)及び10(B)に示すように、本実施形態では、成形金型40は、4個の成形空間CVを形成することができる。つまり、成形金型40は、1度の成形において4個のレンズ10を成形することができる。
As shown in FIGS. 10A and 10B, in this embodiment, the molding die 40 can form four molding spaces CV. That is, the molding die 40 can mold the four
本実施形態の輻射装置70は、4個の輻射源71を有する。各輻射源71は、各レンズ10に対応する部位に配置可能となっている。なお、図10(A)において、輻射源71は、破線で示している。
The
本実施形態の被輻射範囲ARは、それぞれの成形空間CVにおいて、第1実施形態と同様に、第1及び第2金型41,42のゲートGSと成形空間CV(製品部であるレンズ10を成形する成形空間)との境界上のゲート幅の中点P1と、第1及び第2転写面S1,S2における薄肉部11の中心に対応する部位Q1(本実施形態では軸AX)とを直線的に結ぶ、線分L1の少なくとも一部に位置する。より具体的には、被輻射範囲ARは、第1及び第2転写面S1,S2のうち、第1及び第2転写面S1,S2の中心線LLからゲートGS側の半分の領域内とする。なお、図10(A)において、第1金型41側の被輻射範囲ARを示しているが、第2金型42側の被輻射範囲についても同様である。
The radiated range AR of the present embodiment is the same as that of the first embodiment in each molding space CV, and the gate GS of the first and
本実施形態においては、各成形空間CVが対称な位置に配置されているため、同じ条件で樹脂の射出が行われる。従って、輻射位置を各成形空間CVで等価な位置にすることができ、輻射条件の設定が容易である。なお、対称配置であれば、成形空間CVの個数に特に制限はなく、多数個取りの数を、6個、8個、12個、16個等にしてもよい。 In the present embodiment, since the molding spaces CV are arranged at symmetrical positions, the resin is injected under the same conditions. Therefore, the radiation position can be set to an equivalent position in each molding space CV, and the radiation conditions can be easily set. In addition, if it is symmetrical arrangement | positioning, there will be no restriction | limiting in particular in the number of shaping | molding space CV, The number of multi-pieces may be made into 6, 8, 12, 16 etc.
なお、第3実施形態において、図11(A)及び11(B)に示すように、4個の輻射源71を用いずに、1個の大きな輻射源271を用いてもよい。具体的には、4個の円形の孔(開口)が開いたマスク板MAを用いて4箇所の被輻射範囲ARに対して一度に輻射する。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 11A and 11B, one
また、第3実施形態において、図11(C)に示すように、輻射源171を球状の熱源71aと、湾曲したミラー71bとで構成してもよい。この輻射源171は、熱源71aから発せられる熱をミラー71bによって反射することにより、被輻射範囲ARに向けて輻射することができる。ミラー71bは、4箇所の被輻射範囲ARを覆う程度の大きさを有する。そのため、ミラー71bによって熱源71aの輻射領域が広がり、4個の孔が開いたマスク板MAを介して4箇所の被輻射範囲ARに対して一度に輻射することができる。なお、図11(B)、11(C)においては、金型42の図示を省略している。
In the third embodiment, as shown in FIG. 11C, the
〔実施例5〕
以下、本実施形態の具体的な実施例について説明する。
実施例5において、レンズ10の形状、材料、成形条件、輻射条件、被輻射範囲ARは実施例1と同様である。ただし、図10(A)及び10(B)に示す多数個取り用の成形金型40を用いて1度に4個のレンズ10を成形する。つまり、被輻射範囲ARは4箇所となる。
Example 5
Hereinafter, specific examples of the present embodiment will be described.
In the fifth embodiment, the shape, material, molding condition, radiation condition, and radiation range AR of the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔実施例6〕
以下、実施例6について説明する。
実施例6において、レンズ10の形状、材料、成形条件、被輻射範囲ARは実施例5と同様である。
Example 6
Example 6 will be described below.
In Example 6, the shape, material, molding conditions, and radiation range AR of the
実施例6において、輻射源271(図11(A)及び11(B)参照)は、直径100mm、電力2kWのハロゲンランプを用いる。第1及び第2金型41,42を型開きした状態において、輻射源271を挿入し、5秒間輻射する。輻射後、輻射源171を退避させ、第1及び第2金型41,42を型閉じして成形する。輻射後、溶融樹脂の射出までの時間は、4秒間である。
In Example 6, the radiation source 271 (see FIGS. 11A and 11B) uses a halogen lamp having a diameter of 100 mm and an electric power of 2 kW. In a state where the first and
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔実施例7〕
以下、実施例7について説明する。
実施例7において、レンズ10の形状、材料、成形条件、被輻射範囲ARは実施例5と同様である。
Example 7
Hereinafter, Example 7 will be described.
In Example 7, the shape, material, molding conditions, and radiation range AR of the
実施例7において、輻射源171(図11(C)参照)は、直径10mm、電力500Wのハロゲンランプを用いる。また、輻射源171は、熱源71aと、熱源71aの周りに上記各被輻射範囲ARに集光されるミラー71bが設けられており、各被輻射範囲ARに対して輻射する。なお、他の輻射条件は実施例5と同様である。
In Example 7, the radiation source 171 (see FIG. 11C) uses a halogen lamp having a diameter of 10 mm and an electric power of 500 W. In addition, the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係る成形品の製造方法等について説明する。なお、第4実施形態に係る成形品の製造方法等は、第1実施形態の成形品の製造方法等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the manufacturing method of the molded product etc. which concern on 4th Embodiment are demonstrated. The method for manufacturing a molded product according to the fourth embodiment is a partial modification of the method for manufacturing the molded product according to the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those in the first embodiment. Shall.
図12に示すように、本実施形態のレンズ10は、第1及び第2光学面OS1,OS2の中心以外の部分に第1及び第2光学面OS1,OS2の中心よりも薄い薄肉部11を有する。また、レンズ10は、第1及び第2光学面OS1,OS2の中心が最も厚い厚肉部12を有する。つまり、レンズ10の中心すなわち光軸OA付近の肉厚が盛り上がり、厚肉部12の周囲とレンズ10の外周部13との間が光軸OAを中心として円環状に窪んでいる。レンズ10は、第1実施形態と同様に、薄肉部11と厚肉部12とを有する偏肉レンズである。なお、図12において、レンズ10は、理解を容易にするため誇張して図示してある。
As shown in FIG. 12, the
以下、図13(A)及び13(B)を参照しつつ、図12に示すレンズ10を成形するための成形金型40について説明する。図13(A)及び13(B)に示すように、第1及び第2金型41,42は、第1及び第2光学面OS1,OS2の形状に対応する第1及び第2転写面S1,S2を有する。
Hereinafter, the molding die 40 for molding the
図14(A)に示すように、輻射源71の被輻射範囲ARは、第1及び第2転写面S1,S2のうち第1及び第2転写面S1,S2の中心線LLからゲートGS側の半分の領域のうち、1/5以上9/10以下に位置する。具体的には、被輻射範囲ARは、上記範囲のうち環状の薄肉部11を含む半円形状となっている。
As shown in FIG. 14A, the radiation range AR of the
また、第4実施形態において、図14(B)に示すように、被輻射範囲ARは、上記範囲のうち環状の薄肉部11を含む環を半分にしたような形状となっていてもよい。
Moreover, in 4th Embodiment, as shown to FIG. 14 (B), the radiation range AR may become a shape which halved the ring containing the cyclic | annular
なお、第4実施形態において、図14(C)に示すように、被輻射範囲ARは、上記範囲のうち環状の薄肉部11を含む円形状となっていてもよい。
In addition, in 4th Embodiment, as shown to FIG.14 (C), the radiation range AR may be circular shaped including the cyclic | annular
〔実施例8〕
以下、本実施形態の具体的な実施例について説明する。
実施例8において、レンズ10は、円形である。レンズ10の直径は、5mmである。レンズ10は、光軸OAから直径2.5mmの環状部分が薄肉部11となっている。レンズ10は、光軸OAを中心として回転対称である。また、レンズ10は、中心が盛り上がった起伏のある形状である。つまり、レンズ10は、光軸OA付近の肉厚が盛り上がり、厚肉部12の周囲とレンズ10の外周部13との間が光軸OAを中心として円環状に窪んでいる。レンズ10の薄肉部11の最も薄い部分の光軸OA方向の厚みH1は、0.2mmである。レンズ10の厚肉部12の最も厚い部分の光軸OA方向の厚みH2は、0.7mmである。レンズ10の最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比は、2/7である。
Example 8
Hereinafter, specific examples of the present embodiment will be described.
In Example 8, the
レンズ10の材料、成形条件、及び輻射条件は、実施例1と同様である。
The material, molding conditions, and radiation conditions of the
以下、被輻射範囲ARについて説明する。図14(A)に示すように、被輻射範囲ARは、ゲート部GPと製品部であるレンズ10の境界上のゲート幅の中点P1と、第1及び第2金型41,42の転写面における薄肉部11の中心に対応する部位Q1と、を直線的に結ぶ線分L1上を含み、かつ環状の薄肉部11に相当する部分とその周囲0.5mmの部位である。輻射源71の直前に、輻射領域に対応する形状の開口を有する金属製のマスク板MAを設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
Hereinafter, the radiation range AR will be described. As shown in FIG. 14A, the radiated range AR is the transfer of the middle point P1 of the gate width on the boundary between the gate part GP and the
以下、レンズ10の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたレンズ10には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ10には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、レンズ10に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、レンズ10には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔比較例3〕
以下、比較例3について説明する。
比較例3において、レンズ20の形状、成形条件、輻射条件は実施例8と同様である。
[Comparative Example 3]
Hereinafter, Comparative Example 3 will be described.
In Comparative Example 3, the shape, molding conditions, and radiation conditions of the
図15(A)に示すように、比較例3において、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲BRは、直径5mmの円形の開口を有する金属製のマスク板MAを用いることにより、製品部であるレンズ20に対応する部位全体としている。
As shown in FIG. 15A, in Comparative Example 3, the radiation range BR of the first and
上記の輻射条件及び被輻射範囲BRにおける輻射工程を経て成形されたレンズ20には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ20の中央に気泡が観察されなかった。
In the
また、レンズ20に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、図15(C)に示すように、レンズ20の内部に亀裂N2が生じた。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔比較例4〕
以下、比較例4について説明する。
比較例4において、レンズ20の形状、成形条件、輻射条件は実施例8と同様である。
[Comparative Example 4]
Hereinafter, Comparative Example 4 will be described.
In Comparative Example 4, the shape, molding conditions, and radiation conditions of the
図15(B)に示すように、比較例4において、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲BRは、ゲート部GPの反対側であり、比較例3においてウエルドラインが発生した部位を含む2箇所の直径2mmの円形部位である。輻射源71の直前に、輻射領域に対応する形状の開口を有する金属製のマスク板MAを設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
As shown in FIG. 15B, in Comparative Example 4, the radiated range BR of the first and
上記の輻射条件及び被輻射範囲BRにおける輻射工程を経て成形されたレンズ20には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、レンズ20の中央に気泡が観察されなかった。
In the
また、レンズ20に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、図15(C)に示すように、レンズ20の内部に亀裂N2が生じた。
〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係る成形品の製造方法等について説明する。なお、第5実施形態に係る成形品の製造方法等は、第1実施形態の成形品の製造方法等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。なお、本実施形態において、成形品は、成形品MP全体及び成形品MPに含まれるマイクロチップ610を意味する。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a method for manufacturing a molded product according to the fifth embodiment will be described. The method for manufacturing a molded product according to the fifth embodiment is a part of the method for manufacturing the molded product according to the first embodiment, and the parts not specifically described are the same as those in the first embodiment. Shall. In the present embodiment, the molded product means the entire molded product MP and the
以下、図16(A)を参照しつつ、本実施形態において成形されるマイクロチップ610について説明する。マイクロチップ610は、流路に導入された試験液又は気体の分析等を行うバイオチップ等に用いられる。マイクロチップ610は、例えば内部に形成された流路内に試験液等を通過させることによって、試験液中に含まれる特定物質を光学的に検出することができる。マイクロチップ610は、主に不図示のカバー部材とともに用いられる。
Hereinafter, the
図16(A)に示すように、マイクロチップ610は、矩形の平板状の基板である。基板の厚みは、これに限定されるものではないが1mm〜3mm程度である。マイクロチップ610は、一方の面(後述する構造面10d)上に、凹部である複数の貯留部14を有する。なお、図示を省略するが、マイクロチップ610は、各貯留部14に連通する複数の導入口や流路用溝等の他の凹部を有してもよい。マイクロチップ610のうち、貯留部14等の凹部を除く部分は略平面となっている。マイクロチップ610の材料は、樹脂である。具体的には、樹脂は、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン66、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィン等である。
As shown in FIG. 16A, the
貯留部14は、試液などを内部に貯留することができ、本実施例においては、略直線状であり、微小な深さの矩形断面を有する窪みである。貯留部14の幅は、これに限られるものではないが1mm〜20mm程度であり、深さは、これに限られるものではないが0.3mm〜1mm程度である。なお、貯留部14は、不図示のカバー部材によって覆われることにより、試液等を内部に貯留するための空間を形成する。
The
マイクロチップ610は、凹部すなわち貯留部14等において薄肉部11を有する。また、マイクロチップ610は、貯留部14等(凹部)以外において厚肉部12を有する。つまり、マイクロチップ610は、薄肉部11と厚肉部12とを有する偏肉基板である。マイクロチップ610の最も薄い部分H3と最も厚い部分H4との比である偏肉比(H3/H4)は、これに限るものではないが、0.3〜0.7程度である。本実施形態では、樹脂射出方向に垂直に延在するように2箇所に長さの異なる凹部を設けている。
The
マイクロチップ610は、貯留部14等の凹部が形成されている構造面10dと、構造面10dの反対側の略平坦な非構造面10eとを有する。
The
以下、図17(A)及び17(B)を参照しつつ、図16(A)に示すマイクロチップ610を成形するための成形金型40について説明する。図17(A)及び17(B)に示すように、第2金型42は、図16(A)に示す構造面10dを形成するための第4転写面S4を有する。第1金型41は、図16(A)に示す非構造面10eを形成するための第3転写面S3を有する。
Hereinafter, the molding die 40 for molding the
本実施形態の輻射工程(図5のステップS13)において、図16(B)及び17(A)に示すように、輻射源71の被輻射範囲ARは、第1及び第2金型41,42のゲートGSと成形空間CVとの境界上のゲート幅の中点P1と、第3及び第4転写面S3,S4における薄肉部11の中心に対応する部位Q1とを直線的に結ぶ線分L1上に位置する。より具体的には、被輻射範囲ARは、第1及び第2金型41,42のゲートGSと成形空間CV(製品部であるマイクロチップ610を成形する成形空間)との境界上のゲート幅の中点P1と、第3及び第4転写面S3,S4における薄肉部11に対応する部位のゲートGS側の端部R1,R2とを直線的に結ぶ線分上に位置する。本実施形態においては、樹脂進入方向に対して交差する方向に貯留部14が延在しているので、貯留部14両端とゲート幅の中点P1とを結ぶ逆三角形の領域を含むように輻射を行うようにする。このように輻射を行うことで、本実施形態においても、ウエルドや気泡の発生を防止できる。
In the radiation process of the present embodiment (step S13 in FIG. 5), as shown in FIGS. 16B and 17A, the radiation range AR of the
なお、図16(C)に示すように、第5実施形態において、第1実施形態と同様に、輻射源71の直前に、輻射領域に対応する形状の開口を有するマスク板MAを設けてもよい。
As shown in FIG. 16C, in the fifth embodiment, similarly to the first embodiment, a mask plate MA having an opening having a shape corresponding to the radiation region may be provided immediately before the
〔実施例9〕
以下、本実施形態の具体的な実施例について説明する。
実施例9において、マイクロチップ610の外形は、矩形である。マイクロチップ610の大きさは、長辺が20mmであり、短辺が10mmである。マイクロチップ610は、貯留部14の凹部が最も薄く、凹部以外の部分が最も厚くなっている。マイクロチップ610の薄肉部11の最も薄い部分の軸CU方向の厚みH3は、1.0mmである。マイクロチップ610の厚肉部12の最も厚い部分の軸CU方向の厚みH4は、1.5mmである。マイクロチップ610の最も薄い部分と最も厚い部分との比である偏肉比は、2/3である。また、ゲートGSに近い側(ゲート下端から5mm、ゲート側端から2.5mmの位置)の凹部の長さは5mm、ゲートGSから遠い側(ゲート上端から5mm、ゲート右側端から2.5mm)の凹部の長さを2.5mmとし、凹部の幅は、それぞれ2mmとした。
Example 9
Hereinafter, specific examples of the present embodiment will be described.
In the ninth embodiment, the outer shape of the
マイクロチップ610の材料は、ポリカーボネートH4000(旭化成)である。ポリカーボネートH4000のガラス転移温度Tgは、約141℃である。
The material of the
以下、マイクロチップ610の成形条件について説明する。成型時の成形金型40の温度は、油温調によって130℃に保たれている。マイクロチップ610を含めた成形品MPを成形するための溶融樹脂の充填時間は、0.3秒である。
Hereinafter, the molding conditions of the
以下、第1及び第2金型41,42の輻射条件について説明する。輻射源71は、直径30mm、電力100Wのハロゲンランプを用いる。ニッケル電鋳により作製した第1及び第2金型41,42を型開きした状態において、輻射源71を挿入し、5秒間輻射する。輻射後、輻射源71を退避させ、第1及び第2金型41,42を型閉じして成形する。輻射後、溶融樹脂の射出までの時間は、4秒間である。
Hereinafter, the radiation conditions of the first and
以下、被輻射範囲ARについて説明する。図16(B)に示すように、被輻射範囲ARは、ゲート部GPと製品部であるマイクロチップ610の境界上のゲート幅の中点P1と、第1及び第2金型41,42の第3及び第4転写面S3,S4における薄肉部11に対応する部位のゲートGS側の端部R1,R2とを直線的に結ぶ線分上である。輻射源71の直前に、逆三角形の開口が2つ連なった形状の開口KTを有する金属製のマスク板MA(図16(C)参照)を設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
Hereinafter, the radiation range AR will be described. As shown in FIG. 16 (B), the radiated range AR includes the midpoint P1 of the gate width on the boundary between the gate part GP and the
以下、マイクロチップ610の性能について説明する。上記の輻射条件及び被輻射範囲ARにおける輻射工程(図5のステップS13)を経て成形されたマイクロチップ610には、顕微鏡観察下において、ウエルドラインが観察されなかった。また、マイクロチップ610には気泡も観察されなかった。
Hereinafter, the performance of the
また、マイクロチップ610に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、マイクロチップ610には外観上の変化が見られなかった。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔比較例5〕
以下、比較例5について説明する。
比較例5において、マイクロチップ620の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例9と同様である。
[Comparative Example 5]
Hereinafter, Comparative Example 5 will be described.
In Comparative Example 5, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
図18(A)に示すように、比較例5において、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲BRは、20mm×10mmの矩形の開口を有する金属製のマスク板MAを用いることにより、製品部であるマイクロチップ620に対応する部位全体すなわち第3及び第4転写面S3,S4の全面としている。
As shown in FIG. 18 (A), in Comparative Example 5, the radiation range BR of the first and
上記の輻射条件及び被輻射範囲BRにおける輻射工程を経て成形されたマイクロチップ620には、顕微鏡観察下において、ウエルドライン及び気泡が観察されなかった。
In the
また、マイクロチップ620に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、図18(C)に示すように、マイクロチップ620の薄肉部11の反ゲート部側に亀裂N2が生じた。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
〔比較例6〕
以下、比較例6について説明する。
比較例6において、マイクロチップ620の形状、材料、成形条件、輻射条件は実施例9と同様である。
[Comparative Example 6]
Hereinafter, Comparative Example 6 will be described.
In Comparative Example 6, the shape, material, molding conditions, and radiation conditions of the
図18(B)に示すように、比較例6において、第1及び第2金型41,42の被輻射範囲BRは、薄肉部11に相当する部位のゲートGSの反対側の直径2.5mmの部位である。輻射源71の直前に、直径2.5mmの円形の開口を2つ有する金属製のマスク板MAを設置し、第1及び第2金型41,42の金型表面の上記範囲のみを輻射した。
As shown in FIG. 18 (B), in Comparative Example 6, the radiated range BR of the first and
上記の輻射条件及び被輻射範囲BRにおける輻射工程を経て成形されたマイクロチップ620には、顕微鏡観察下において、ウエルドライン及び気泡が観察されなかった。
In the
また、マイクロチップ620に対して実施例1と同様のヒートサイクル試験を行った。その結果、図18(C)に示すように、マイクロチップ620の薄肉部11の反ゲート部側に亀裂N2が生じた。
Further, the same heat cycle test as in Example 1 was performed on the
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態において、レンズ10やマイクロチップ610の形状や構造は例示であり、適宜変更することができる。例えば、レンズ10やマイクロチップ610の外形は、円でも矩形でもその他の形状でもよい。また、レンズ10の周縁にフランジ部を設けてもよい。フランジ部を設ける場合、フランジ部が厚肉部12、レンズ部の最小厚み部分を薄肉部11としてもよい。また、マイクロチップ610に貫通穴があってもよいし、構造面10dや非構造面10eにレンズや凸部があってもよい。
As described above, the present invention has been described according to the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the shapes and structures of the
上記第1〜第4実施形態において、薄肉部11を1箇所形成したが、2つ以上形成してもよい。
In the said 1st-4th embodiment, although the
上記実施形態において、第1及び第2金型41,42の両面に輻射したが、分流を防止できるのであれば、片面のみを輻射するようにしてもよい。また、第1及び第2金型41,42の両面を同時に輻射せずに、片方ずつ輻射してもよい。この場合、輻射源71は、第1及び第2金型41,42の一方の側に熱源を有していればよい。
In the said embodiment, although it radiated | emitted on both surfaces of the 1st and 2nd metal mold | dies 41 and 42, as long as a diversion can be prevented, you may make it radiate | emit only one side. Further, the first and
上記実施形態において、輻射源71の直前に金属製のマスク板MAを設けたが、遮光性、耐熱性及び遮熱性を有していれば、金属に限らず、他の材料、例えば、セラミックスや、不透明に着色されたガラスや樹脂等を用いることができる。
In the above embodiment, the metal mask plate MA is provided immediately before the
上記実施形態において、輻射工程(ステップS13)を型開工程(ステップS12)の直後に行ったが、型閉工程(ステップS14)の開始の際に第1及び第2金型41,42が完全に型閉じする前の状態で行ってもよい。
In the above embodiment, the radiation process (step S13) is performed immediately after the mold opening process (step S12). However, when the mold closing process (step S14) is started, the first and
上記実施形態において、第1金型41を左右方向に移動させる横型の成形金型40としているが、第1金型41を上下方向に移動させる縦型の成形金型40とすることができる。
In the embodiment described above, the
10…レンズ、 AR…被輻射範囲、 AX…軸、 CV…成形空間、 FC…流路空間、 FR…輻射範囲、 GP…ゲート部、 GS…ゲート、 MA…マスク板、 MP…成形品、 OA…光軸、 OS1,OS2…光学面、 PS1,PS2…パーティング面、 RP…ランナー部、 RS…ランナー、 SP…スプルー部、 PS…スプルー、 S1,S2,S3,S4…転写面、 SS…外周側面、 10…レンズ、 10d…構造面、 10e…非構造面、 11…薄肉部、 12…厚肉部、 13…外周部、 14…貯留部、 40…成形金型、 41,42…金型、 50…金型温度調節装置、 60…開閉駆動装置、 70…輻射装置、 71,171,271…輻射源、 72…支持部、 73…駆動部、 80…取出装置、 90…制御装置、 500…製造装置、 610…マイクロチップ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
成形する樹脂材料のガラス転移温度未満の一定温度に一対の金型を加熱する加熱工程と、
前記一対の金型を型開状態にする型開工程と、
前記型開工程後、前記一対の金型の間に輻射源を挿入し、前記一対の金型の少なくとも一方のゲートと製品部との境界上のゲート幅の中点と、前記製品部の転写面の前記薄肉部の中心に対応する部位とを直線的に結ぶ線分上の少なくとも一部を局所的に加熱する輻射工程と、
前記輻射源を退避させ、前記一対の金型を型閉状態にする型閉工程と、
前記一対の金型間に形成される成形空間に樹脂材料を射出して成形品を成形する成形工程と、
を備える成形品の製造方法。 A method of manufacturing a molded product that is manufactured by injection molding a resin molded product having a thin part and a thick part,
A heating step of heating the pair of molds to a constant temperature lower than the glass transition temperature of the resin material to be molded;
A mold opening process for bringing the pair of molds into a mold open state;
After the mold opening step, a radiation source is inserted between the pair of molds, and the midpoint of the gate width on the boundary between at least one gate of the pair of molds and the product part, and the transfer of the product part A radiation step of locally heating at least a part on a line segment that linearly connects a portion corresponding to the center of the thin portion of the surface;
A mold closing step of retracting the radiation source and bringing the pair of molds into a mold closed state;
A molding step of molding a molded product by injecting a resin material into a molding space formed between the pair of molds;
The manufacturing method of a molded article provided with.
前記光学面に対応する転写面のうち前記転写面の中心線からゲート側の半分の領域のうち、1/5以上9/10以下を輻射範囲とする請求項3に記載の成形品の製造方法。 The optical element has the thin-walled portion thinner than a portion other than the center of the optical surface at the center of the optical surface,
4. The method of manufacturing a molded product according to claim 3, wherein, of a transfer surface corresponding to the optical surface, a radiation range is 1/5 or more and 9/10 or less in a region on a gate side from a center line of the transfer surface. .
前記光学面に対応する転写面のうち前記転写面の中心線からゲート側の半分の領域のうち、1/5以上9/10以下を輻射範囲とする請求項3に記載の成形品の製造方法。 The optical element has the thin portion thinner than the center of the optical surface in a portion other than the center of the optical surface,
4. The method of manufacturing a molded product according to claim 3, wherein, of a transfer surface corresponding to the optical surface, a radiation range is 1/5 or more and 9/10 or less in a region on a gate side from a center line of the transfer surface. .
成形する樹脂材料のガラス転移温度未満の一定温度に一対の金型を保つ金型温度調節機と、
前記一対の金型に対して進退移動可能に支持され、前記一対の金型の型開状態において、前記一対の金型の少なくとも一方のゲートと製品部の転写面との境界上のゲート幅の中点と、前記製品部の転写面の前記薄肉部の中心に対応する部位とを直線的に結ぶ線分上の少なくとも一部を局所的に加熱する輻射源と、を備える成形品の製造装置。 A molded product manufacturing apparatus for manufacturing a resin molded product having a thin part and a thick part by injection molding,
A mold temperature controller that maintains a pair of molds at a constant temperature below the glass transition temperature of the resin material to be molded;
A gate width on a boundary between at least one gate of the pair of molds and a transfer surface of the product portion when the pair of molds is supported so as to be movable back and forth with respect to the pair of molds. An apparatus for manufacturing a molded article, comprising: a midpoint and a radiation source that locally heats at least a part on a line segment that linearly connects a portion corresponding to the center of the thin portion of the transfer surface of the product portion .
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WO2019013211A1 (en) | 2017-07-11 | 2019-01-17 | 株式会社ダイセル | Fresnel lens and production method for same |
US10544918B2 (en) | 2014-10-23 | 2020-01-28 | Daicel Corporation | Fresnel lens and optical device provided with same |
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2012
- 2012-03-30 JP JP2012082827A patent/JP2013212593A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170039680A (en) | 2014-08-08 | 2017-04-11 | 주식회사 다이셀 | Specially-shaped epoxy resin molded article, and optical device provided with same |
US10843423B2 (en) | 2014-08-08 | 2020-11-24 | Daicel Corporation | Specially-shaped epoxy resin molded article, and optical device provided with same |
US10544918B2 (en) | 2014-10-23 | 2020-01-28 | Daicel Corporation | Fresnel lens and optical device provided with same |
WO2019013211A1 (en) | 2017-07-11 | 2019-01-17 | 株式会社ダイセル | Fresnel lens and production method for same |
KR20200019760A (en) | 2017-07-11 | 2020-02-24 | 주식회사 다이셀 | Fresnel lens, and manufacturing method thereof |
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