JPH1142684A - 射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却固化のための時間を短縮化し、かつ、成
形品の製品部の表面への突出しピンによる穴跡をなくす
とともに、成形型からの離型時の歪や残留応力を低減す
ることができ、成形品の生産性および形状精度を向上す
ることができる射出成形方法を提供する。 【解決手段】 成形品３０の製品部３０ａの一部と周辺
部３０ｂとを可動成形型２０より離型させる工程が開始
あるいは完了後に、周辺部３０ｂが突出しピン２７，２
８の先端と密着し製品部３０ａの表面がそれに対応する
インサート２２の主要面とのみ密着している状態で、さ
らに、周辺部３０ｂと密着する突出しピン２７，２８の
みを成形品３０の突出し方向に摺動させることにより、
最終的に、成形品３０の製品面とインサート２２の主要
面とを離型させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱溶融した樹脂
を成形型に射出して成形する射出成形方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、樹脂製品を製造する場合に
は、その材料となる樹脂を、加熱溶融した後に、製品の
形状に対応して作成された成形型内に射出して冷却固化
させることにより成形する射出成形方法が広く利用され
ている。

【０００３】このような射出成形方法により樹脂製品を
製造するための従来の射出成形装置について、その概略
を以下に説明する。図３は従来の射出成形装置の構成を
示す概略断面図である。図３において、１０は金型を構
成する一対の成形型のうちの固定型である固定成形型、
１２は製品形状に対応して作成され固定成形型１０側に
組み込まれたインサート、１４は加熱溶融された樹脂が
注入されて流し込まれるスプル、２０は金型を構成する
一対の成形型のうちの可動部分を有する可動成形型、２
２は製品形状に対応して作成され可動成形型２０側に組
み込まれたインサート、２４は可動成形型２０側に設け
られたランナおよびゲートからなる樹脂流動経路、２５
は樹脂流動経路２４が形成されるとともにインサート２
２が組み込まれた型板、２７および２８は可動成形型２
０の可動部分であり可動成形型２０側から突出して成形
品３０を可動成形型２０側から離型させる突出しピン、
３０は樹脂流動経路２４を通じて型内空間４０に射出さ
れた樹脂が冷却固化されて成形された成形品、４０は加
熱溶融された樹脂が射出される型内空間である。

【０００４】以上のように構成された射出成形装置を用
いた従来の射出成形方法では、図３（ａ）に示すよう
に、加熱溶融した樹脂を、固定成形型１０および可動成
形型２０を一対として構成された金型内にスプル１４お
よび樹脂流動経路２４を通じて流し込み、固定成形型１
０側および可動成形型２０側の各インサート１２，２２
により形成された型内空間４０に射出し、その樹脂を冷
却固化させて成形した後、可動成形型２０を矢印Ｙ１方
向に移動し、可動成形型２０上に残った成形品３０を、
図３（ｂ）に示すように、突出しピン２７，２８の矢印
Ｙ２方向の摺動動作により、可動成形型２０より矢印Ｙ
３方向に取り出す。

【０００５】また、このような射出成形方法では、通
常、冷却固化させて成形した成形品３０を可動成形型２
０より取り出すための突出しピン２７，２８を、成形品
３０の製品部３０ａの形状に対応して作成されたインサ
ート２２内へ組み込むか、あるいはインサート２２内に
組み込めない場合は、図３に示すように、成形品３０の
周辺部３０ｂの形状に対応して作成された型板２５内へ
最適配置する。

【０００６】そして、突出しピン２７，２８の矢印Ｙ２
方向の摺動動作により成形品３０が可動成形型２０より
離型される時、取り出される成形品３０が十分に冷却固
化されていれば、その成形品３０は変形および歪みを生
じることなく取り出せる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の射出成形方法では、実際の成形時には、生産
性の面から、溶融樹脂が完全に冷却固化されるまで冷却
時間を長くとって成形することはまれであり、樹脂温度
が熱変形温度付近までに冷却されると、成形品３０の製
品部３０ａに対応するインサート２２内に組み込まれた
突出しピンを摺動させ、成形品３０を金型より離型させ
るが、その結果として、成形品３０の突出し時に、成形
品３０に歪が発生したり、残留応力となって経時的に歪
を発生したり、成形された製品に対して悪影響を与える
という問題点を有していた。

【０００８】特に、レンズなどの光学用部品を射出成形
で製造する場合は、極めて高い形状精度が要求され、歪
や残留応力の低減が強く望まれる。また透明光学部品に
おいては、突出しピンの形状跡を製品面に残すことはで
きず、そのため、突出しピンを製品部の周辺に配置せざ
るを得ず、上記と同様な製品に対する悪影響が発生しや
すいという問題点をも有していた。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、冷却固化のための時間を短縮化し、かつ、成形品
の製品部の表面への突出しピンによる穴跡をなくすとと
もに、成形型からの離型時の歪や残留応力を低減するこ
とができ、成形品の生産性および形状精度を向上するこ
とができる射出成形方法を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の射出成形方法は、成形品の製品部の一部と
周辺部とを成形型より離型させる工程が開始あるいは完
了後に、周辺部が突出しピンの先端と密着し製品部の表
面がそれに対応するインサートの主要面とのみ密着して
いる状態で、さらに、周辺部と密着する突出しピンのみ
を成形品の突出し方向に摺動させることにより、最終的
に、成形品の製品面とインサートの主要面とを離型させ
ることを特徴とする。

【００１１】以上により、冷却固化のための時間を短縮
化し、かつ、成形品の製品部の表面への突出しピンによ
る穴跡をなくすとともに、成形型からの離型時の歪や残
留応力を低減することができ、成形品の生産性および形
状精度を向上することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の射出成
形方法は、加熱溶融した樹脂を製品の形状に対応して作
成された成形型内に射出して冷却固化させて成形し、そ
の成形品を前記成形型から取り出して前記製品とする射
出成形方法であって、前記冷却固化させた成形品を前記
成形型から取り出す工程が、前記成形品における製品部
の一部および周辺部を前記成形型から離型させる第１の
工程と、前記第１の工程の開始あるいは完了後に、前記
成形品の周辺部に対して設けた突出しピンを用いて、前
記成形品における製品部の全てを前記成形型より離型さ
せる第２の工程とからなる方法とする。

【００１３】請求項２に記載の射出成形方法は、請求項
１記載の製品部の一部を離型させる工程を、前記製品部
に対応するインサート内の突出しピンを用いずに実行す
る方法とする。

【００１４】請求項３に記載の射出成形方法は、請求項
１または請求項２記載の製品部の一部を離型させる工程
あるいは前記製品部の全てを離型させる工程を、前記製
品部に対応するインサートが型枠体に固定されている状
態で実行する方法とする。

【００１５】請求項４に記載の射出成形方法は、請求項
１または請求項２または請求項３記載の成形型として透
明光学部品の形状に対応した成形型を用いて成形する方
法とする。

【００１６】請求項５に記載の射出成形方法は、請求項
１から請求項４のいずれかに記載の樹脂として透明光学
部品用の樹脂を用いて成形する方法とする。これらの方
法によると、成形品の製品部の一部と周辺部とを成形型
より離型させる工程が開始あるいは完了後に、周辺部が
突出しピンの先端と密着し製品部の表面がそれに対応す
るインサートの主要面とのみ密着している状態で、さら
に、周辺部と密着する突出しピンのみを成形品の突出し
方向に摺動させることにより、最終的に、成形品の製品
面とインサートの主要面とを離型させる。

【００１７】以下、本発明の実施の形態を示す射出成形
方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は本実施の形態の射出成形方法を実現するための射
出成形装置の構成を示す断面図である。ここでは、成形
する製品として、透明光学部品である光学レンズを成形
する射出成形装置を例に挙げて説明する。また、図２は
図１に示した射出成形装置による成形動作の説明図であ
る。なお、図３に示す従来の射出成形装置と同様の作用
をなすものには同一の符号を付して、ここでの詳しい説
明は省略する。

【００１８】この射出成形装置は、図１に示すように、
射出成形用の金型を構成する一対の成形型として、上下
に固定成形型１０と可動成形型２０とが配置されてい
る。上型である固定成形型１０は固定型であり、下型で
ある可動成形型２０は上下に昇降する可動型である。可
動成形型２０の昇降によって、金型の型開き及び型閉め
が行なわれる。

【００１９】上下に一対配置された固定成形型１０およ
び可動成形型２０には、成形品３０から得られる製品の
形状に対応させて作成された製品用のインサート１２お
よびインサート２２が、それぞれ埋め込まれて配置され
ている。

【００２０】可動成形型２０にはランナおよびゲートか
らなる樹脂流動経路２４が設けられており、外部より溶
融及び加圧された樹脂が、スプル１４から樹脂流動経路
２４のランナおよびゲートを経て、型内空間４０へ充填
される。

【００２１】つぎに、上記のような射出成形装置を用い
て射出成形する場合の各工程を、以下に順次説明する。 （１）型閉め工程 図１に示すように、可動成形型２０を固定成形型１０に
当接するように上昇させて型閉めを行なう。つまり、図
１は可動成形型２０が型閉め位置にある状態を示す。こ
の状態では、インサート２２と樹脂流動経路２４をもつ
型板２５とは同一平面上に配置される。これにより、イ
ンサート１２とインサート２２との間に型内空間４０が
形成される。 （２）樹脂射出工程 外部の射出シリンダ（図示せず）などから送られた加熱
溶融された樹脂を、圧力をかけることにより、スプル１
４から樹脂流動経路２４のランナおよびゲートを介して
型内空間４０へ射出して充填する。 （３）冷却工程 型内空間４０へ充填された樹脂が、上下の固定成形型１
０および可動成形型２０への放熱により冷却・固化され
て、成形品３０が形成される。

【００２２】以上の工程（１）〜工程（３）までの各工
程は、通常の射出成形の工程と同様である。 （４）成形品取り出し工程（その１） 工程（３）である冷却工程の終了後、可動成形型２０の
みを型開き位置へ移動させる。この可動成形型２０が型
開き位置にある状態を図２に示す。この状態では、樹脂
流動経路２４をもつ型板２５は、駆動装置２６の作用に
より、図１に示す位置で固定されている。このように可
動成形型２０を型開き位置へ移動した後、図２（ａ）に
示すように、型板２５を成形品３０の取り出し方向５０
とは逆方向である矢印Ｙ４方向へ駆動装置２６の作用に
より摺動させる。

【００２３】この作用により、成形品３０の樹脂流動経
路（ランナ、ゲート）２４に対応する周辺部３０ｂは、
突出しピン２７，２８の先端部分を残して型板２５より
離型される。同時に、成形品３０の製品部３０ａの一部
も、型板２５より離型される。しかしこの時には、イン
サート２２を支持している型枠体Ｋ１は移動していない
ので、製品部３０ａの製品主要面とインサート２２の主
要面は離型していない。ここで、製品部３０ａの一部と
は製品部３０ａの主要面でない部分をさす。主要面と
は、正確な曲率や平面度，凹凸などの表面形状あるいは
加工精度が要求される面である。すなわち、一般的に主
要面でない部分は製品の側面かその附近の立上り面をさ
す。 （５）成形品取り出し工程（その２） 図２（ａ）に示すように、工程（４）の開始により、成
形品３０の周辺部３０ｂが型板２５より離型開始した
後、あるいは、工程（４）の完了により、成形品３０の
周辺部３０ｂが型板２５より離型完了した後に、図２
（ｂ）に示すように、基本的な射出成形装置に具備され
ている突出しピン２７，２８を、製品取り出し方向５０
と同方向である矢印Ｙ５方向に作用させて、成形品３０
の製品部３０ａ全体をインサート２２より離型させる。

【００２４】この状態では、成形品３０の周辺部３０ｂ
は突出しピン２７，２８に密着したままであるが、これ
は通常の取り出し装置で充分取り出すことが可能であ
り、ランナーやゲートの除去を行なったり、成形品３０
の後処理を行なったりするのは通常の射出成形工程と同
様である。

【００２５】成形品３０を取り出した後、再度、固定成
形型１０および可動成形型２０による型閉めを行なっ
て、次の射出成形の準備に入る。以上により、製品部３
０ａは、それに対応するインサート１２，２２の主要面
で密着しているため、離型時の主要面の変形や、製品部
３０ａの一部が離型されている状態のため歪および残留
応力が残らない。

【００２６】その結果、上記の射出成形方法で得られた
成形品３０である光学レンズは、成形品３０の取り出し
時における歪が少なく、また繰り返し射出成形した際に
も、その成形品３０の精度が良く、光学レンズとして優
れた特性を有していることが確認できた。 （別の実施の形態）次に、上記実施の形態における射出
成形装置と構造が一部異なる射出成形装置を図４に示
し、別の実施の形態の射出成形方法について説明する。

【００２７】この射出成形方法で用いる射出成形装置
は、図４に示すように、型板２５の中に離型プレート２
９を具備している。そして、樹脂流動経路（ランナ、ゲ
ート）２４は離型プレート２９に設けてあり、この離型
プレート２９は、型閉め状態ではインサート２２と同一
平面上に配置され、図１に示す射出成形装置の型板２５
と同様の動作を行なう。

【００２８】また、この射出成形装置では、図４に示す
ように、型板２５も可動成形型２０に固定されているた
め、型閉め時の可動成形型２０の高さの調整を行なう必
要がない。 （さらに別の実施の形態）上記の各実施の形態における
射出成形装置において、型板２５または離型プレート２
９を摺動させる手段として、駆動装置２６を介して直接
作用させずに、カム等を用いて間接的に作用させる手段
も採用でき、駆動装置２６としても、油圧シリンダ，空
圧シリンダ，電磁ソレノイドなどが利用できる。

【００２９】なお、上記の各実施の形態の射出成形方法
においては、成形品３０の製品部３０ａの一部と周辺部
３０ｂであるランナー部とを可動成形型２０側の型板２
５より離型させる工程（工程（４））は、型内空間４０
内の樹脂が冷却されて、成形品３０の少なくとも表面部
分が、成形品３０を構成する樹脂の熱変形温度以下の温
度まで冷却された状態で行なうのが好ましいが、樹脂の
熱変形温度以上でもよい。

【００３０】上記の工程中において、成形品３０の製品
部３０ａに対応するインサート２２は、そのインサート
２２を支える型枠体Ｋ１に固定しているため、成形品３
０の取り出しごとに製品部３０ａの主要面が移動するこ
ともなく金型の精度を保証することができる。特に精度
を必要とする成形品３０においては、製品部３０ａに対
応するインサート２２の微少な傾きも大きな問題となる
が、そのような心配もなくなる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、成形品の
製品部の一部と周辺部とを成形型より離型させる工程が
開始あるいは完了後に、周辺部が突出しピンの先端と密
着し製品部の表面がそれに対応するインサートの主要面
とのみ密着している状態で、さらに、周辺部と密着する
突出しピンのみを成形品の突出し方向に摺動させること
により、最終的に、成形品の製品面とインサートの主要
面とを離型させることができる。

【００３２】そのため、冷却固化のための時間を短縮化
し、かつ、成形品の製品部の表面への突出しピンによる
穴跡をなくすとともに、成形型からの離型時の歪や残留
応力を低減することができ、成形品の生産性および形状
精度を向上することができる。

【００３３】その結果、光学用部品等として有用な射出
成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の射出成形方法を実現する
射出成形装置の断面図

【図２】同実施の形態の射出成形装置の動作を説明する
ための断面図

【図３】従来の射出成形方法を説明するための射出成形
装置の断面図

【図４】別の実施の形態の射出成形方法を実現する射出
成形装置の断面図

【符号の説明】

１０ 固定成形型 １２，２２ インサート ２０ 可動成形型 ２６ 駆動装置 ２９ 離型プレート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱溶融した樹脂を製品の形状に対応し
   て作成された成形型内に射出して冷却固化させて成形
   し、その成形品を前記成形型から取り出して前記製品と
   する射出成形方法であって、前記冷却固化させた成形品
   を前記成形型から取り出す工程が、前記成形品における
   製品部の一部および周辺部を前記成形型から離型させる
   第１の工程と、前記第１の工程の開始あるいは完了後
   に、前記成形品の周辺部に対して設けた突出しピンを用
   いて、前記成形品における製品部の全てを前記成形型よ
   り離型させる第２の工程とからなる射出成形方法。
2. 【請求項２】 製品部の一部を離型させる工程を、前記
   製品部に対応するインサート内の突出しピンを用いずに
   実行する請求項１記載の射出成形方法。
3. 【請求項３】 製品部の一部を離型させる工程あるいは
   前記製品部の全てを離型させる工程を、前記製品部に対
   応するインサートが型枠体に固定されている状態で実行
   する請求項１または請求項２記載の射出成形方法。
4. 【請求項４】 成形型として透明光学部品の形状に対応
   した成形型を用いて成形する請求項１または請求項２ま
   たは請求項３記載の射出成形方法。
5. 【請求項５】 樹脂として透明光学部品用の樹脂を用い
   て成形する請求項１から請求項４のいずれかに記載の射
   出成形方法。