JPH08276470A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型の組立、金型動作に支障の無いクリアラ
ンスを入子とスリーブもしくは型板、スリーブと型板に
設けた上でも、偏心精度の良い、成形毎の偏心バラッキ
の小さいプラスチックレンズを得ることができる射出成
形用金型の提供わ目的とする。 【構成】 固定側型板２には固定スリーブ３が固着さ
れ、更に固定スリーブ３の内径に嵌合して固定入子４が
固着されている。固定スリーブ３から位置だし部材３ａ
が可動側金型の方向に３箇所突出しており、その先端は
固定スリーブ３の固定入子４の嵌合面と同軸に加工され
ているテーパ面３ｂからなっている。可動側型板１０と
それに固着している受け板１１には可動入子９とそれに
固着した突出しロッド１２が容易に挿入、摺動可能なク
リアランス１０ｃ、１１ｃの孔が有り、可動入子９と突
出しロッド１２が挿入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチックレンズ等の
プラスチック部品を成形するための射出成形用金型に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱可塑性の樹脂を用いて、射出成
形により製造されるプラスチックレンズはカメラ、顕微
鏡等のレンズとして多用されるようになった。これは、
射出成形法が高生産性、低コスト化をもたらすことによ
るもので、特に、光学面を非球面形状とするいわゆる非
球面レンズの製造において、最もその効果が顕著である
ことから頻繁に用いられている。

【０００３】従来、プラスチックレンズを成形するため
の射出成形用金型は、図５に示すような構造となってお
り、詳細に説明すると、射出成形機の固定側プラテン
（図示せず）に取り付く固定側取付板１に固着した固定
側型板２に、所望の成形面形状を有する固定入子４を保
持するための固定スリーブ３が取り付けられている。固
定側型板２の内径と固定スリーブ３の外径は僅かなクリ
アランス（隙間）で嵌合しており、固定入子４の外径と
固定スリーブ３の内径にも僅かなクリアランスで嵌合
し、固定側型板２に固着している。

【０００４】一方、所望の成形面形状を有する可動入子
９は、その外径が可動スリーブ８と可動側型板１０の内
径に僅かなクリアランスで嵌合しており、該スリーブ８
及び型板１０内を摺動するようになっている。可動側型
板１０には受け板１１が固着されており、更に、スペー
サブロック１３及び可動側取付板５を介して射出成形機
の可動側プラテン（図示せず）に取り付けられる。可動
側取付板５と受け板１１の間にはガイドピン１４が設け
られ突出し板６、７が摺動可能に取り付けられている。

【０００５】突出し板６、７に挟まれて保持された突出
しロッド１２は可動入子９に固着しており、成形が完了
しパーティングライン（図中Ｐ．Ｌ）で型が開いた後、
成形品の突出しは突出し板６の固定側への駆動により突
出しロッド１２、可動入子９を介して行う。固定入子４
と可動入子９の各所望成形面及び可動スリーブ８で形成
されるキャビティ１０４にスプール１０１、ランナー１
０２、ゲート１０３を通じて溶融樹脂を射出充填し、冷
却固化せしめることで所望のプラクチックレンズを成形
するようになっている。

【０００６】しかしながら、従来の射出成形用金型では
次のような問題点があった。近年、プラスチックレンズ
に要求される精度は益々高くなっており、その中でも偏
心精度の向上が強く求められている。特に、非球面レン
ズの偏心精度は光学性能に及ぼす影響が大きく、高精度
化の必要性が強く求められている。非球面レンズにおけ
る偏心の定義は、回転対称である非球面には必ず回転軸
が１つ存在し、その回転軸が非球面軸（軸）と言われ
る。片面非球面レンズの場合の偏心とはこの非球面軸と
反対面の球面の求心とのズレ量を言い、非球面軸上に球
心がある場合が最も偏心の良い状態となる。又、両面非
球面レンズは２本の非球面軸のズレ量を偏心と言い、同
一直線上にある場合が最も偏心の良い状態となる。

【０００７】従来技術の金型は、その偏心精度を金型の
作り込みによって保証しており、固定及び可動入子と固
定及び可動スリーブのクリアランス精度や固定及び可動
スリーブと固定側及び可動側型板のクリアランス精度を
小さく、均一にする手段を取っている。しかしながら、
金型の組立上クリアランスを無くすことはできず、特に
可動側は突出し時に可動側入子を摺動させるためにあえ
てクリアランスを設ける必要があった。これらのクリア
ランスは、全て成形毎の入子位置の再現性に寄与し、偏
心のバラツキとなって現れ、偏心精度が悪くなるという
問題があった。更に、射出時の圧力も入子位置に影響を
与え、偏心の精度低下をもたらした。

【０００８】上記の様な問題点を解決する一手段として
特開昭６４−２０１１１が開示されているが、その手段
は固定入子及び可動入子の位置ズレを光の干渉により検
出して、補正する金型であり、干渉縞を得るための画像
処理装置やレーザー等の光源が必要であり、非常に高価
になると同時に補正処理の操作が面倒であった。又、固
定入子成形面と可動入子成形面のティルト（固定入子成
形面の軸と可動入子成形面の軸の傾き）の補正は行える
が、固定入子成形面の軸と可動入子成形面の軸のスラス
ト方向（軸と垂直方向）のズレ量は補正することが出来
ない等の欠点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、金型の組立、金型動作に支障の無いクリアランスを
設けた上で、位置だし部材のテーパ面と可動入子のテー
パ面を噛み合わせることにより、偏心精度が高く（成形
面の２本の軸のティルト及びズレ量が小さい）又、成形
毎の偏心バラツキの小さいプラスチックレンズを成形す
る射出成形用金型を安価に提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、可動
入子を型開き方向と垂直方向に保持する位置だし部材を
有することを特徴とする射出成形用金型であって、該位
置だし部材は固定スリーブに固着しており、固定側金型
から可動側金型の方向に突出している。そして、該位置
だし部材は固定入子との嵌合面である固定スリーブ内径
とテーパ面の同軸度が精度良く加工されており、同様に
可動入子に形成されたテーパ面も成形非球面軸と同軸度
が精度良く加工されている。そのため、型締め時に前記
の両テーパ面が互いに噛み合う位置に調整されるように
可動入子は型開き方向と垂直方向に位置出しされ、固定
スリーブ内径と可動入子非球面軸は高精度に一致するよ
うに構成されている。

【００１１】次に、位置出し部材が可動側金型内を型開
き方向と垂直方向に前後摺動する射出成形用金型につい
て述べると、可動側金型内を前後摺動する位置だし部材
は型締めと同時に可動入子側面を位置だし部材と反対方
向に押しつけるよう調整されている。即ち、この位置だ
し部材により可動入子は可動スリーブとのクリアランス
に関係なく型締め時に一方向に押しつけられて位置出し
されるため、必ず同位置に位置決めされるようになって
いる。

【００１２】

【実施例１】本発明の第１実施例について図１で詳細に
説明する。（以下、各実施例の説明を簡略にするため、
従来技術の図５との共通部位については図を省略し、
又、同一の機能を有する部位については同図番とし
た）。固定側型板２には固定スリーブ３が固着されてお
り、さらに固定スリーブ３の内径に嵌合して固定入子４
が固着されている。固定側型板２と固定スリーブ３の嵌
合部及び固定スリーブ３と固定入子４の嵌合部のクリア
ランスは金型の組立性を考慮して０．００５〜０．０１
mmに設定するのが良く本実施例では前者を０．００８m
m、後者を０．００５mmとした。

【００１３】固定スリーブ３から位置だし部材３ａが可
動側金型の方向に３箇所突出しており、その先端は、固
定スリーブ３の固定入子４の嵌合面と同軸に加工されて
いるテーパ面３ｂを有している。可動側型板１０とそれ
に固着している受け板１１には、可動入子９とそれに固
着した突き出しロッド１２が容易に挿入、摺動可能なク
リアランス１０ｃ、１１ｃの孔を有し、可動入子９と突
き出しロッド１２が挿入されている。固定側と同様に受
け板１１の孔１１ｃと突き出しロッド１２のクリアラン
ス及び可動側型板１０の孔１０ｃと可動入子のクリアラ
ンスは、金型の組立性と成形品突き出し時の摺動性を加
味し、前者を０．０１mm、後者を０．００８mmとした。

【００１４】本実施例では、固定入子４の成形面を曲率
半径２５mmの球面形状とし可動入子９の成形面を近似曲
率半径３５mmの非球面形状とした。さらに、固定入子４
の成形面と可動入子９の成形面及び可動側型板１０より
形成されるキャビティ１０４は直径１５mmの両凸形状を
している。可動入子９の側面にはテーパ面９ｂを有し、
そのテーパ面９ｂの加工精度は可動入子９の成形面非球
面軸と同軸に、かつ、前記位置だし部材３ａのテーパ面
３ｂと同一の角度をもって加工されている。この角度
は、型締め時の位置だし性を考慮し型開き方向とのなす
角度４５°以下が良く、本実施例では４０°とした。

【００１５】図１に示す状態は可動入子９、固定入子
４、可動側型板１０で形成されたキャビティ１０４に樹
脂を充填する際の状態（型締め状態）を示しており、位
置だし部材３ａのテーパ面３ｂと可動入子９のテーパ面
９ｂが正確に噛み合うように型開き方向の位置だし部材
３ａの長さは調整されている。又、位置だし部材３ａは
可動側型板１０に３箇所設けられた挿入孔１０ａを通り
可動入子９のテーパ面９ｂに到達して正確、かつ、密に
噛み合っている。キャビティ１０４への樹脂の充填は射
出成形機（図示せず）によりスプール１０１、ランナー
１０２、ゲート１０３を介して行い、プラスチックレン
ズは硬化、冷却後にパーティングライン（図中Ｐ．Ｌ）
で型を開き取り出す、そして、再び型を閉め前記動作を
繰り返してプラスチックレンズを製作する。

【００１６】本発明の特徴は、型締め時の固定スリーブ
３の固定入子４との嵌合面と可動入子９の非球面軸がテ
ーパ面３ｂ、９ｂの噛み合いにより可動入子９が型開き
方向と垂直方向に移動し、高精度に位置だしされ同軸と
なることである。従って、形成されたキャビティ１０４
に樹脂を充填することにより得られるプラスチックレン
ズは偏心精度を悪化させる影響が固定スリーブ３と固定
入子４のクリアランスのみとなり、偏心精度の良い成形
品を得ることができる。又、型組立時および成形中の型
開き時はテーパ面３ｂ、９ｂの噛み合いが無く、固定入
子９の位置を強制することが無いため、通常と同様な作
業性、突出し摺動性が得られる。

【００１７】

【実施例２】本発明の第２の実施例について図２で詳細
に説明すると、実施例１の構造に加え、固定側取付板１
及び固定側型板２に固定スリーブ３をネジ止めする孔１
ａ、２ａ及び固定入子４をネジ止めする孔１ｂ、２ｂを
有している。型組時、固定スリーブ３及び固定入子４は
固定スリーブ３の固定用ネジ２００と固定入子４の固定
用ネジ２０１により仮止めされている。即ち、固定スリ
ーブ３及び固定入子４の嵌合部クリアランス分は十分ガ
タとしてスライドすることになる。

【００１８】この状態で型締めを行った後、固定用ネジ
２００、２０１を本締めし固定側型板２と固定スリーブ
３及び固定入子４を固着する。その後、成形機に取り付
け射出成形を行うことは実施例１と同様である。本実施
例により成形機に金型を取り付ける前に型締めを行う
と、固定スリーブ３のテーパ面３ｂと可動入子９のテー
パ面９ｂのとの噛み合わせにより、固定スリーブ３が型
開き方向と垂直方向に移動して位置だしされ、その後、
固定スリーブ３、固定入子４を固着するので、成形機に
金型を取り付ける前に固定スリーブ３と可動入子９の位
置合わせが可能となり、更に、偏心精度を向上させるこ
とができる。

【００１９】

【実施例３】本発明の第３の実施例について図３で詳細
に説明すると、可動入子９の外周にはツバ部９ｄを有
し、突出しロッド１２とは固着していない。従って、型
開き後成形品を突き出しロット１２にて突き出すと同時
に可動側型板１０内を摺動し、ツバ部１２に接している
リターンピン２０も同等に可動金型から突出する。型締
め時には、前記リターンピン２０が固定側型板２と接
し、可動入子９を図３に示す位置に戻す。

【００２０】固定スリーブ３と可動入子９の位置だしは
実施例１と同様に、固定スリーブ３から突出した位置だ
し部材３ａの先端に有するテーパ面３ｂと可動入子９の
外周に有するテーパ面９ｂの噛み合わせによる。本実施
例で用いた固定入子４の成形面は、近似曲率半径２５mm
の非球面形状としているところが実施例１と異なる点で
あり、可動入子９の成形面形状及びキャビティ１０４の
直径は実施例１と同様である。本実施例は、可動入子９
と突出しロッド１２が固着していないため、可動入子９
が実施例１に比べ型開き方向と垂直方向に移動し易く、
更に偏心精度の良いプラスチックレンズを得ることがで
きる。以上、実施例１、２、３では、固定スリーブ３よ
り突出した位置だし部材３ａを３分割して設けた例を示
したが、同様の効果を得るためにはこれに限定するもの
ではなく、対向する２分割や４分割等でも良い。

【００２１】

【実施例４】本発明の第４の実施例について図４で詳細
に説明すると、位置だし部材として可動側型板１０の内
部に、型開き方向と垂直方向に前後摺動可能なスライド
５１を用いた。可動側型板１０にはスライド５１が摺動
するためのキー溝１０ｃがあり、受け板１１と挟むこと
でスライド５１を保持している。固定側型板２にはアン
ギュラピン５０があり可動側型板１０の開孔１０ａを通
じ、スライド５１に開けられたアンギュラ孔５１ａに挿
入されている。

【００２２】図４は型締めを行った状態を示し、アンギ
ュラピン５０によりスライド５１は可動入子９方向に前
進し、可動入子９の側面を型開き方向と垂直方向に押し
つける。これにより、可動側型板１０と可動入子９との
クリアランスの大きさに関わらず、可動入子９は必ず同
位置に位置決めされる。さらに、樹脂充填後の型開き時
にはスライド５１はアンギュラピン５０により可動入子
９から離れ、突出し時の可動入子９の摺動に十分なクリ
アランスが得られる。この時、スライド５１のアンギュ
ラ孔５１ａにはアンギュラピン５０が挿入されていない
ため、スライド５１が自重落下しないように保持する保
持機構（図示せず）を有している。

【００２３】可動入子９は実施例１と同様に突出しロッ
ド１２と固着しても良く、実施例３のように固着しなく
ても良いが、固着していない場合は、実施例３と同様に
リタンピンが必要になる。本実施例では、スライドを一
方向からのみ摺動させているが、対向する２方向等複数
に設けても良い。以上、実施例１、２、３、４では両凸
レンズを例としたが、両凹レンズ、メニスカス形状レン
ズでも良く、外径形状も円形に限定するものでは無い。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、型締めと同時に固定ス
リーブと可動入子の位置決めをする機構もしくは可動入
子を位置方向に位置決めする機構を有する射出成形用金
型としたため、金型の組立、金型動作に支障の無いクリ
アランスを入子とスリーブもしくは型板、スリーブと型
板に設けた上でも、偏心精度の良い、成形毎の偏心バラ
ッキの小さいプラスチックレンズを得ることが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、プラスチック
レンズ製作用金型の型締め時における可動入子と位置出
し部材の摺動関係構造図。

【図２】本発明の一実施例を示すもので、プラスチック
レンズ製作用金型の固定入子及び固定スリーブの固定ネ
ジ止め構造図。

【図３】本発明の一実施例を示すもので、図１の関係構
造図の可動入子にツバ部を付加した構造図。

【図４】本発明の一実施例を示すもので、プラスチック
レンズの製作用金型の型締め時におけるスライド部材と
アンギュラ部材との摺動関係構造図。

【図５】従来のプラスチックレンズ製作用金型の型締め
時における構造図。

【符号の説明】

１ 固定側取付板 ２ 固定側型板 ３ 固定スリーブ ４ 固定入子 ５ 可動側取付板 ６，７ 突出し板 ８ スリーブ ９ 可動入子 １０ 可動側型板 １１ 受け板 １２ ロッド １３ スペーサブロック １４ ガイドピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチックレンズの射出成形用金型にお
   いて、可動入子を型開き方向と垂直方向に保持する位置
   だし部材を有することを特徴とする射出成形用金型
2. 【請求項２】位置だし部材が、テーパー面を有し固定側
   金型から可動側金型の方向に突出している心だし部と、
   テーパー面を有する可動入子からなることを特徴とする
   請求項１記載の射出成形用金型
3. 【請求項３】位置だし部材が、可動側金型内を型開き方
   向と垂直方向に前後摺動することを特徴とする請求項１
   記載の射出成形用金型