(57)【要約】各層を同時に形成して厚肉の多層成形品を高効率で成形することができるロータリー式射出成形機及び多層成形品の成形方法を提供する。円周上等間隔に配設されたｎ個の金型キャビティ（１８）を構成する雌雄金型（４）の一方を取付ける固定盤（１１）と、固定盤（１１）に対向して雌雄金型（４）の他方を雌雄金型（４）の一方と型合わせ可能に取付ける回転盤（９）と、回転盤（９）を回転駆動させる回転装置（５）と、型合わせされた雌雄金型（４）を圧締する型締装置（２）と、圧締された雌雄金型（４）の金型キャビティ（１８）に溶融樹脂を射出する射出装置（３）とを備え、各金型キャビティ（１８）を形成する雌雄金型（４）の一方は全て同一形状を有し、雌雄金型（４）の他方は、キャビティ容積が最小のものから周方向一方側に順次大きくなり、回転装置（５）は、雌雄金型（４）の他方が形成するキャビティ容積の順次大きくなる周方向一方側にのみ回転する。
2012111381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周上等間隔に配設された複数（ｎ）個の金型キャビティを構成する雌雄金型の一方を取付ける第１型盤と、前記第１型盤に対向して前記雌雄金型の他方を前記雌雄金型の一方と型合わせ可能に取付ける第２型盤と、前記第１型盤及び前記第２型盤のいずれかの型盤を回転駆動させる回転装置と、前記型合わせされた雌雄金型を圧締する型締装置と、圧締された前記雌雄金型の前記金型キャビティに溶融樹脂を射出する一又は複数の射出装置とを備えてなるロータリー式射出成形機において、
前記雌雄金型の一方で前記各金型キャビティを形成する部分は全て同一形状を有し、
前記雌雄金型の他方で前記各金型キャビティを形成する部分は、キャビティ容積が最小のものから周方向一方側へ順次キャビティ容積が大きくなると共に、キャビティ容積が最大のものと前記キャビティ容積が最小のものとが周方向に隣り合って設けられる形状を有し、
前記回転装置は、前記雌雄金型によって形成される前記各金型キャビティのキャビティ容積が順次大きくなる前記周方向一方側にのみ回転し、
前記射出装置は、前記回転装置の回転に基づき形成される実質的な各金型キャビティへ溶融樹脂を同時に射出充填して各層を形成することにより前記金型キャビティの数ｎと同層数の多層成形品を成形することを特徴とするロータリー式射出成形機。
【請求項２】
前記金型キャビティの数ｎは、四乃至八であることを特徴とする請求項１に記載のロータリー式射出成形機。
【請求項３】
前記雌雄金型の一方で前記各金型キャビティを形成する同一形状部分の深さ寸法は、前記雌雄金型の他方で前記各金型キャビティを形成する部分のうち最大のものの深さ寸法より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリー式射出成形機。
【請求項４】
少なくとも一の前記射出装置は、複数の前記金型キャビティへホットランナを介して溶融樹脂を供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロータリー式射出成形機。
【請求項５】
少なくとも一の前記射出装置は、複数の前記金型キャビティへ分岐管を介して溶融樹脂を供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロータリー式射出成形機。
【請求項６】
請求項３に記載のロータリー式射出成形機を用いて成形した多層成形品であって、
前記多層成形品の一方の表面は、多層成形の第１層からなって小曲率又は平面状を有し、前記多層成形品の他方の表面は、多層成形の第ｎ層からなって前記一方の表面の曲率より大きい曲率を有することを特徴とする多層成形品。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロータリー式射出成形機を用いる多層成形品の成形方法であって、
前記雌雄金型が圧締されているときに前記射出装置から全ての前記金型キャビティへ溶融樹脂を射出し、前記雌雄金型の一方と他方を相互に離隔させ、前記回転装置を金型キャビティの容積が順次大きくなる方向へのみ３６０度／ｎ回転させる工程をｎ回有することを特徴とする多層成形品の成形方法。
【請求項８】
前記射出装置に用いる樹脂原料は、全ての射出装置において同一の種類であることを特徴とする請求項７に記載の多層成形品の成形方法。
【請求項９】
前記射出装置に用いる樹脂原料は、第１層及び第ｎ層の双方又は第１乃至第ｎの少なくともいずれかの一層に対応する射出装置において異なる種類であることを特徴とする請求項７に記載の多層成形品の成形方法。
【請求項１０】
前記射出装置に用いる樹脂原料は、光学レンズに適したものであることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の多層成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層成形品用ロータリー式射出成形機、多層成形品の成形方法及び多層成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年需要が増大しつつあるＬＥＤ照明等のプロジェクタレンズは、その集光特性上１２ｍｍ以上の厚肉レンズとなる。そのような厚肉プラスチックレンズを従来の射出成形機で成形する場合、最大肉厚部分が長時間の冷却時間を要するので、成形時間は相当長いものとなっていた。例えば、２５ｍｍ程度の厚肉プラスチックレンズにおいては、１５分以上の成形時間を要したのである。しかも、そのように長く成形時間を費やしたにも拘わらず、肉厚部分にひけが残存して、良好なレンズとしての性能は発揮し得なかったのである。【０００３】
このような問題を解決するものとして、特許文献１には、樹脂厚肉レンズの肉厚方向に対して何れか一方の面側から順次に肉厚を増していき、最終的には規定肉厚に達するようにした複数の金型を形成し、この一方の面の金型を交換しながら、金型毎の回数の樹脂の注入を行うという多層化技術が開示されている。【０００４】
また、特許文献２には、プラスチック成形品の裏面を形成するためのコアブロックを交換可能に保持する第一型板と、この第一型板に開閉自在に組み合わされ、前記プラスチック成形品の裏面を除く部分を形成するためのキャビティブロックを交換可能に保持する第二型板とを備え、この第二型板のキャビティブロックを、前記プラスチック成形品の内外層を形成するための複数のキャビティブロックによって形成し、前記コアブロックを、これら各キャビティブロックに対応する複数のコアブロックによって形成し、これら各コアブロックおよび前記各キャビティブロックは、それぞれが選択的に用いられ、かつ前記第一型板と前記第二型板に対して保持されているという多層化技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９１３６５号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２の技術は、金型のコア部分を一層の射出充填毎に交換したり、次の層を成形するために前の層までの中間成形品をキャビティ内に挿入したりする作業を必要とするものであって、多工程となり極めて効率が低いとともに、多数のコアを在庫しなければならず、さらには、ゴミも多発するという多くの問題がある。【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、一度の射出充填で多層の各層を同時に形成して厚肉の多層成形品を高効率で成形することができるロータリー式射出成形機及び多層成形品の成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、円周上等間隔に配設された複数（ｎ）個の金型キャビティを構成する雌雄金型の一方を取付ける第１型盤と、前記第１型盤に対向して前記雌雄金型の他方を前記雌雄金型の一方と型合わせ可能に取付ける第２型盤と、前記第１型盤及び前記第２型盤のいずれかの型盤を回転駆動させる回転装置と、前記型合わせされた雌雄金型を圧締する型締装置と、圧締された前記雌雄金型の前記金型キャビティに溶融樹脂を射出する一又は複数の射出装置とを備えてなるロータリー式射出成形機において、前記雌雄金型の一方で前記各金型キャビティを形成する部分は全て同一形状を有し、前記雌雄金型の他方で前記各金型キャビティを形成する部分は、キャビティ容積が最小のものから周方向一方側へ順次キャビティ容積が大きくなると共に、キャビティ容積が最大のものと前記キャビティ容積が最小のものとが周方向に隣り合って設けられる形状を有し、前記回転装置は、前記雌雄金型によって形成される前記各金型キャビティのキャビティ容積が順次大きくなる前記周方向一方側にのみ回転し、前記射出装置は、前記回転装置の回転に基づき形成される実質的な各金型キャビティへ溶融樹脂を同時に射出充填して各層を形成することにより前記金型キャビティの数ｎと同層数の多層成形品を成形することを特徴とする。【０００９】
この構成によれば、各金型キャビティが順次キャビティ容積を増加させるように円周上等間隔に併設され、回転装置は雌雄金型の一方をキャビティ容積が順次増大する方向へ反転することなく回転させるので、最小キャビティ容積の金型キャビティで成形される第１層から最大キャビティ容積の金型キャビティで成形される第ｎ層までの中間成形品の順次移送を極めて円滑に無駄時間なく実行することができる。また、この構成により各層は均一で比較的薄いものになるので、各層成形時の冷却時間が短縮される。したがって、各層を積層する多層成形品が高効率に成形出来るという優れた効果を奏する。【００１０】
本発明は、前記金型キャビティの数ｎが、四乃至八であることを特徴とする。【００１１】
この構成によれば、高効率且つ経済的に多層成形品が成形出来る。【００１２】
本発明は、前記雌雄金型の一方で前記各金型キャビティを形成する同一形状部分の深さ寸法は、前記雌雄金型の他方で前記各金型キャビティを形成する部分のうち最大のものの深さ寸法より小さいことを特徴とする。【００１３】
この構成によれば、各金型キャビティを形成する凹部の精密加工を要する面積が減少するため、金型の加工費用を低減することが出来る。【００１４】
本発明は、少なくとも一の前記射出装置が、複数の前記金型キャビティへホットランナを介して溶融樹脂を供給することを特徴とする。【００１５】
この構成によれば、型内ゲートカットが可能となりランナロス低減による歩留まり向上が図れるとともに、少なくとも一の前記射出装置が複数の前記金型キャビティへ溶融樹脂を供給する際に生ずるゲートバランスを改善して各金型キャビティを均一に充填することが出来る。【００１６】
本発明は、少なくとも一の前記射出装置が、複数の前記金型キャビティへ分岐管を介して溶融樹脂を供給することを特徴とする。【００１７】
この構成によれば、少なくとも一の前記射出装置は複数の前記金型キャビティへ溶融樹脂を効果的且つ経済的に供給することが出来る。【００１８】
本発明は、前記ロータリー式射出成形機を用いて成形した多層成形品であって、前記多層成形品の一方の表面は、多層成形の第１層からなって小曲率又は平面状を有し、前記多層成形品の他方の表面は、多層成形の第ｎ層からなって前記一方の表面の曲率より大きい曲率を有することを特徴とする。【００１９】
この構成によれば、両表面の曲率が相互に異なる多層成形品を容易且つ低コストで得ることができる。【００２０】
本発明は、前記ロータリー式射出成形機を用いる多層成形品の成形方法であって、前記雌雄金型が圧締されているときに前記射出装置から全ての前記金型キャビティへ溶融樹脂を射出し、前記雌雄金型の一方と他方を相互に離隔させ、前記回転装置を金型キャビティの容積が順次大きくなる方向へのみ３６０度／ｎ回転させる工程をｎ回有することを特徴とする。【００２１】
この方法によれば、回転装置による金型キャビティの容積が順次大きくなる方向への３６０度／ｎの回転は、キャビティ容積の小さい金型キャビティで成形した中間成形品をキャビティ容積のより大きい金型キャビティへ順次移送させることと、完成品を成形する第ｎ層の工程を中間成形品及び完成品のない第１層の工程へ移行させることとを同時に実行させるものとなるから、両者それぞれの回転装置の回転方向は同一である。そのため、中間成形品の移送と工程の移行が極めて円滑且つ無駄時間なく実行される。また、この方法により、各層は均一で比較的薄いものになるので、各層成形時の冷却時間は短縮される。したがって、各層を積層する多層成形品が高効率に成形出来るという優れた効果を奏する。【００２２】
本発明は、前記射出装置に用いる樹脂原料が、全ての射出装置において同一の種類であることを特徴とする。【００２３】
この方法によれば、一樹脂原料の成形品を高効率に成形することができる。【００２４】
本発明は、前記射出装置に用いる樹脂原料が、第１層及び第ｎ層の双方又は第１乃至第ｎの少なくともいずれかの一層に対応する射出装置において異なる種類であることを特徴とする。【００２５】
この方法によれば、表面保護、フィルタ、偏光、反射防止、色収差抑制等の機能を有する層を容易に形成することができる。【００２６】
本発明は、前記射出装置に用いる樹脂原料が、光学レンズに適したものであることを特徴とする。【００２７】
この方法によれば、厚肉のプラスチックレンズを高効率に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本発明の一実施形態の射出成形機（金型キャビティが８個の例）の構成を示す部分断面の側面図である。
【図２】図２は図１の射出成形機が型開きしたときの状態を示す部分断面の側面図である。
【図３】図３は回転盤に配設した金型キャビティを示す図２のIII−III線断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは第１層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは第２層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは第３層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは第４層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは第５層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは第６層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｇ】図４Ｇは第７層の金型キャビティを示す断面図である。
【図４Ｈ】図４Ｈは第８層の金型キャビティを示す断面図である。
【図５】図５は雌雄金型の他の例とともに分岐管を示す平面図である。
【図６】図６は最も好ましい態様の雌雄金型で成形した成形品の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の射出成形機１は、型締装置２、射出装置３、雌雄金型４及び回転装置５からなる。型締装置２は、圧締・開閉機構（図示しない）と、可動盤１０と、可動盤１０に回動自在に取付られた回転盤９と、回転盤９に対向配置された固定盤１１と、固定盤１１と圧締・開閉機構に固着されたタイバ１２とからなる。型締装置２は、圧締・開閉機構の作用によって、雌雄金型４を取付ける固定盤１１及び回転盤９並びにタイバ１２を摺動する可動盤１０を介して雌雄金型４を圧締するとともに、図２に示すように、型開きをさせるものである。型締装置２の圧締・開閉機構は、油圧シリンダ装置やトグル装置等の公知の機構が採用される。回転装置５は、回転盤９、サーボモータ６、プーリ７及びベルト８からなり、回転盤９を任意の回転角度に回動させ位置決めするものである。位置決めの回転角度を任意且つ精確に得るため、サーボモータ６が好ましく採用されるが、カム等の機構によるものであってもよい。回転盤９及び回転装置５は、可動盤１０に設けられるように例示したが、固定盤１１に設けてもよい。また、型締装置２は横型として例示したが、縦型であってもよい。
【００３１】
雌雄金型４は、８個の雌キャビティブロック１４ａ〜１４ｈを内挿する雌型板１３と、８個の雄コアブロック１５ａ〜１５ｈを内挿する雄型板１６とからなる。雌キャビティブロック１４ａ〜１４ｈは、図４Ａ〜図４Ｈに示すように、凹部の深さは同一に形成されて、図３に示すように、回転盤９の回転円周上等間隔となるように配設されている。雄コアブロック１５ａ〜１５ｈは、図４Ａ〜図４Ｈに示すように、１５ａから１５ｈへ順次に突出部の高さが低くなるように形成され、雌キャビティブロック１４ａ〜１４ｈと同様に円周上等間隔となるように配設されている。そのため、雌キャビティブロック１４ａ〜１４ｈと雄コアブロック１５ａ〜１５ｈとは、回転装置５と型締装置２の作動に基づき、それらのどの組み合わせにおいても型合わせ可能となるのである。そして、図４Ａ〜図４Ｈに示すように、キャビティ容積が回転装置５の回転方向に向けて順次大きくなるような金型キャビティ１８ａ〜１８ｈが形成される（すなわち、本実施形態において金型キャビティの数ｎは８である）。さらに言えば、金型キャビティ１８ａ〜１８ｈは、キャビティ容積が最小のもの（第１層に相当）から円周上一方向に順次大きくなり、キャビティ容積が最大のもの（第８層に相当）からキャビティ容積が最小のものへと併設されるように設けられている。金型キャビティ１８ａ〜１８ｈには、雌雄金型４の型合わせ面に連通するゲート２４が設けられている。雄型板１６には、射出装置３のノズル１９とゲート２４との間の溶融樹脂通路を自在に開閉して型内ゲートカットするホットランナ１７が埋設されている。なお、図５に示すように、ホットランナ１７に代えて開閉機能は有しないが分岐管２０を用いると、経済性において有効な場合もある。分岐管２０は、二に分岐する例を示したが、三以上に分岐するものであってもよい。また、型締装置２や回転装置５の異なる形態に応じて、雌雄金型４の取付部材やホットランナ等の埋設位置が変化するのは当然なことである。
【００３２】
このように、一の雌雄金型４に８個の金型キャビティ１８ａ〜１８ｈを設けた実施例を図１乃至図４Ａ〜図４Ｈに基づいて説明した。これに対し、図５に示すように、一の金型キャビティを有する四の雌雄金型の雌金型２１ａ〜２１ｄをキャビティブロック２２ａ〜２２ｄが円周上等間隔となるように回転盤９上に配設してもよい。この構成は、比較的大型の多層成形品の場合に有効であり、型締装置は縦型となることが多い。さらに、この構成では、ノズル１９に代えて分岐管２０が効果的に採用され得る。
【００３３】
以上説明したのは、雌雄金型４の雌キャビティブロックにおける各金型キャビティを形成する凹部は全て同一形状を有し、雌雄金型４の雄キャビティブロックにおける各金型キャビティを形成する突出部の高さ寸法は、雌キャビティブロックの凹部の深さ寸法より小さい場合である。しかしながら、雌雄金型４の雄キャビティブロックにおける各金型キャビティを形成する突出部が凹状となるようにまで変化させてもよい。また、雌キャビティブロックにおける同一形状の各凹部の深さ寸法を、雄キャビティブロックにおける各金型キャビティを形成する突出部又は凹部のうちで最大となった凹部の深さ寸法よりも小さくしてもよい。そのようにすれば、凹部の加工費用を軽減する点で効果的である。特に、成形品が光学レンズのときには、凹部を非球面の鏡面とするので、顕著な効果を奏する。
【００３４】
雌キャビティブロックにおける同一形状の各凹部の深さ寸法を、雄キャビティブロックにおける各金型キャビティを形成する突出部又は凹部のうちで最大となった凹部の深さ寸法よりも小さくした場合、同一形状の凹部からなる金型キャビティで成形された中間成形品は、多層成形品の第１層となる。そして、第１層としての中間成形品は、回転装置５の回転に伴って、凹部の深さがより深い凹部を有する雄キャビティブロックと型合わせする雌キャビティブロックの金型キャビティへ移送される。第１層としての中間成形品が移送された金型キャビティでは、この第１層に重ねるようにして第２層の積層成形が実施される。このような成形工程を最終成形工程である第ｎ層の成形工程まで繰り返すのである。
【００３５】
図６に示す成形品２５は、前項で述べた構成の雌雄金型を搭載した多層成形品用ロータリー式射出成形機により成形した光学レンズである。成形品２５は、雌キャビティブロックにおける同一形状の各凹部の一つで形成された小曲率の非球面又は平面状の表面であるレンズ面２６、及び、雄キャビティブロックにおける各金型キャビティを形成する凹部のうちで最大となった凹部で形成されレンズ面２６の曲率より大きい曲率を有する非球面の表面であるレンズ面２７からなる。そして、レンズ面２６が多層成形品の第１層であり、レンズ面２７が多層成形品の第ｎ層である。このように、前項で述べた構成の雌雄金型によれば、光学レンズの相互に異なる曲率の両レンズ面を容易且つ低コストで形成することができる。
【００３６】
射出装置３は、スクリュ式又はプランジャ式等の公知の機構を有し、樹脂原料を可塑化して生成した溶融樹脂を型合わせし圧締された雌雄金型４へノズル１９又は分岐管２０を介して射出し、キャビティ１８ａ〜１８ｈを充填させるものである。射出装置３は、図１及び図５に示すように、複数の金型キャビティに対して一基設けることがコスト的に有利であるが、製品の付加価値向上や射出充填の制御性・成形性向上のため複数設けてもよい。特に、金型キャビティ毎に一の射出装置を設けるときは、射出充填の制御性・成形性が向上する。
【００３７】
次に、この射出成形機１を用いた多層成形の作動について説明する。
【００３８】
まず最初に、射出装置３に供給する樹脂原料は、本発明が厚肉プラスチックレンズ成形における課題を解決するためになされたものであるから、光学レンズに適したものが好ましいことは言うまでもないが、厚肉の成形品であれば光学レンズ用ではない他の樹脂原料を用いて本発明の技術により成形した場合でも高効率で生産できることは明らかである。
【００３９】
図１に示す射出成形機１において、型締装置２で圧締された雌雄金型４に射出装置３から溶融樹脂が射出され、各金型キャビティ１８ａ〜１８ｈは、図４Ａ〜図４Ｈにおいて黒の塗潰しで示すように、その全面にわたって流動する溶融樹脂でそれぞれが同時に充填される。その後、図４Ａで成形された第１層としての中間成形品は、図２に示すように、雌キャビティブロック１４ａに附着したまま型開きされ、雌型板１３が（３６０度／８）時計廻りに回転し再型閉じすることにより、雌キャビティブロック１４ｂに相当する位置に移動して図４Ｂの成形に備える。同様にして、図４Ｂの中間成形品は図４Ｃへ、・・・、図４Ｇの中間成形品は図４Ｈへと順次移送される。８回移送されて図４Ｈで成形された第８層（第ｎ層）の成形品は完成品であり、図２に示すように、ホットランナ１７に繋がっていたスプル２３とともに図示しない突出手段で雌キャビティブロック１４ｈから離型され取り出される。すなわち、雌雄金型４が圧締されているときに射出装置３から全ての金型キャビティ１８ａ〜１８ｈへ溶融樹脂を射出し、雌型板１３を雄型板１６から離隔させ、回転装置５を金型キャビティの容積が順次大きくなるような方向へのみ（３６０度／８）回転させる一連の成形工程を８回繰り返すことにより一の多層成形品を成形するのである。そして、図４Ｈで成形された完成品としての成形品が取出された後の回転装置５の回転は、次の一連の成形工程への移行となるものであり、中間成形品の移送と同時に実行されるのであるから、その回転方向は前の成形工程と同じく金型キャビティの容積が順次大きくなるような方向である。すなわち、回転装置５は連続成形中常に同一回転方向にのみ回転するのである。
【００４０】
金型キャビティ１８ａを除く各金型キャビティ１８ｂ〜１８ｈにおいては、中間成形品がインサートされた状態となる。したがって、図４Ａ〜図４Ｈにおいて黒の塗潰しで示すように、金型キャビティ１８ａ及び実質的な各金型キャビティ１８ｂ〜１８ｈのそれぞれの外形形状は、多層成形品としてのレンズの曲率が層毎に相違しても、多層成形品の外形形状と同一であることから、金型キャビティ１８ａ及び各金型キャビティ１８ｂ〜１８ｈの実質的な容積は、雄コアブロック１５ａ〜１５ｈの順次に変化する突出部の高さ変化量が同じであれば、それぞれ略同一となる。しかしながら、この実質的な各金型キャビティの外形形状を、雄コアブロックの凸部の形状を変更することにより多層成形品の外形形状に相似して小さくする場合もある。このとき、各金型キャビティの実質的な容積は、雄コアブロックの凸部の高さを調整することにより均一にすることが可能である。
【００４１】
金型キャビティ１８ａの容積を実質的な各金型キャビティ１８ｂ〜１８ｈの容積に揃え、全ての金型キャビティの実質的な容積を略同一とすることは、成形上有効なことであり、特には一の射出装置で複数の金型キャビティへ射出充填する場合に効果的となる。また、ｎ回（ｎは金型キャビティの数）の各工程の時間を均一にし最短にするためにも必要なことである。しかしながら、多層成形品の表裏両面又は少なくともいずれかの一層、すなわち、第１層及び第８（ｎ）層の双方又は第１層乃至第８（ｎ）層の少なくともいずれかの一層のみ他の層と異なる厚さとすることもある。また、多層成形品の表裏両面又は少なくともいずれかの一層を他の層の樹脂原料とは異なる樹脂原料を用いて成形し、表面保護、フィルタ、偏光、反射防止、色収差抑制等の機能を持たせるようにすることもある。例えば、屈折率の異なる二樹脂材料を用いて成形することにより、色収差を押さえるアクロマートレンズのような合わせレンズ製品を容易に製造することが可能となる。なお、この場合、樹脂材料毎にそれぞれ別の射出装置を要することは言うまでもない。
【００４２】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態のロータリー式射出成形機１によれば、雌雄金型４の一方で各金型キャビティ１８ａ〜１８ｈを形成する部分は全て同一形状を有し、雌雄金型４の他方で各金型キャビティ１８ａ〜１８ｈを形成する部分は、キャビティ容積が最小のものから周方向一方側へ順次キャビティ容積が大きくなると共に、キャビティ容積が最大のものと前記キャビティ容積が最小のものとが周方向に隣り合って設けられる形状を有し、回転装置５は、雌雄金型４によって形成される各金型キャビティ１８ａ〜１８ｈのキャビティ容積が順次大きくなる前記周方向一方側にのみ回転し、射出装置３は、回転装置５の回転に基づき形成される実質的な各金型キャビティ１８ａ〜１８ｈへ溶融樹脂を同時に射出充填して各層を形成することにより金型キャビティ１８ａ〜１８ｈの数ｎ（本実施形態ではｎ＝８）と同層数の多層成形品を成形する。すなわち、各金型キャビティ１８ａ〜１８ｈが順次キャビティ容積を増加させるように円周上等間隔に併設され、回転装置５は雌雄金型４の一方をキャビティ容積が順次増大する方向へ反転することなく回転させるので、最小キャビティ容積の金型キャビティ１８ａで成形される第１層から最大キャビティ容積の金型キャビティ１８ｈで成形される第８層までの中間成形品の順次移送を極めて円滑に無駄時間なく実行することができる。また、この構成により各層は均一で比較的薄いものになるので、各層成形時の冷却時間が短縮される。したがって、各層を積層する多層成形品が高効率に成形出来るという優れた効果を奏する。
【００４３】
また、本実施形態の多層成形品の成形方法によれば、雌雄金型４が圧締されているときに射出装置３から全ての金型キャビティ１８ａ〜１８ｈへ溶融樹脂を射出し、雌雄金型４の一方と他方を相互に離隔させ、回転装置５を金型キャビティの容積が順次大きくなるような方向へのみ３６０度／ｎ（本実施形態では３６０／８＝４５度）回転させる工程をｎ回（本実施形態では８回）有する。この方法によれば、回転装置５による金型キャビティの容積が順次大きくなる方向への３６０度／ｎの回転は、キャビティ容積の小さい金型キャビティで成形した中間成形品をキャビティ容積のより大きい金型キャビティへ順次移送させることと、完成品を成形する第ｎ層の工程を中間成形品及び完成品のない第１層の工程へ移行させることとを同時に実行させるものとなるから、両者それぞれの回転装置５の回転方向は同一である。そのため、中間成形品の移送と工程の移行が極めて円滑且つ無駄時間なく実行される。また、この方法により、各層は均一で比較的薄いものになるので、各層成形時の冷却時間は短縮される。したがって、各層を積層する多層成形品が高効率に成形出来るという優れた効果を奏する。
【００４４】
そして、この実施例で説明した８個の金型キャビティ１８ａ〜１８ｈを有する雌雄金型４で厚さ２５ｍｍのプラスチックレンズを成形した場合、型閉じ、雌雄金型４の圧締、射出、冷却、型開き、回転盤の回転、成形品の取出しという一連の成形時間は、１分間であった。これを従来の射出成形機による成形時間である１５分と比較すれば、本発明の射出成形機がいかに高効率であるかが理解できる。
【００４５】
したがって、金型キャビティの数ｎを増大させればそれに伴って各層の厚さが薄くなり冷却時間が短縮されて効率がより高くなるのは当然である。しかしながら、例えば肉厚２５ｍｍの厚肉プラスチックレンズを成形するとき、各層の最大厚さは２５／ｎであり、金型キャビティが８個なら各層の最大厚さは約３ｍｍとなる。しかも、この実質的なキャビティの厚さは、凸レンズ形状に因り外周のゲート方向に薄くなっている。このような狭い実質的なキャビティ内に溶融樹脂を良好に流動させるためには、各層の最大厚さが３ｍｍ以上であることが好ましい。また、金型キャビティ増設によるコスト増大も考慮すると金型キャビティの数ｎは八が上限となる。一方、金型キャビティの数が三の場合、各層の最大厚さは８．３ｍｍとなり、冷却時間の短縮は十分になされず効率向上は図れない。よって、金型キャビティの数ｎの好ましい範囲は四乃至八である。
【００４６】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１    射出成形機
２    型締装置
３    射出装置
４    雌雄金型
５    回転装置
９    回転盤
１０    可動盤
１１    固定盤
１４ａ〜１４ｈ  雌キャビティブロック
１５ａ〜１５ｈ  雄コアブロック
１７    ホットランナ
１８ａ〜１８ｈ  金型キャビティ
２０    分岐管
２２ａ〜２２ｈ  キャビティブロック
２５    成形品
【図１】
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【図２】
2012111381.tif 000004
【図３】
2012111381.tif 000005
【図４Ａ】
2012111381.tif 000006
【図４Ｂ】
2012111381.tif 000007
【図４Ｃ】
2012111381.tif 000008
【図４Ｄ】
2012111381.tif 000009
【図４Ｅ】
2012111381.tif 000010
【図４Ｆ】
2012111381.tif 000011
【図４Ｇ】
2012111381.tif 000012
【図４Ｈ】
2012111381.tif 000013
【図５】
2012111381.tif 000014
【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周上等間隔に配設された複数（ｎ）個の金型キャビティを構成する雌雄金型の一方を取付ける第１型盤と、前記第１型盤に対向して前記雌雄金型の他方を前記雌雄金型の一方と型合わせ可能に取付ける第２型盤と、前記第１型盤及び前記第２型盤のいずれかの型盤を回転駆動させる回転装置と、前記型合わせされた雌雄金型を圧締する型締装置と、圧締された前記雌雄金型の前記金型キャビティに溶融樹脂を射出する一の射出装置とを備えてなるロータリー式射出成形機において、
前記雌雄金型の一方で前記各金型キャビティを形成する部分は全て同一形状を有し、
前記雌雄金型の他方で前記各金型キャビティを形成する部分は、キャビティ容積が最小のものから周方向一方側へ順次キャビティ容積が大きくなると共に、キャビティ容積が最大のものと前記キャビティ容積が最小のものとが周方向に隣り合って設けられる形状を有し、
前記回転装置は、前記雌雄金型によって形成される前記各金型キャビティのギャビティ容積が順次大きくなる前記周方向一方側にのみ回転し、
前記一の射出装置は、前記回転装置の回転に基づき形成される実質的な各金型キャビティへホットランナを介して溶融樹脂を同時に射出充填して各層を形成することにより前記金型キャビティの数ｎと同層数の多層成形品を成形することを特徴とするロータリー式射出成形機。
【請求項２】
前記金型キャビティの数ｎは、四乃至八であることを特徴とする請求項１に記載のロータリー式射出成形機。
【請求項３】
前記雌雄金型の一方で前記各金型キャビティを形成する同一形状部分の深さ寸法は、前記雌雄金型の他方で前記各金型キャビティを形成する部分のうち最大のものの深さ寸法より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリー式射出成形機。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
請求項３に記載のロータリー式射出成形機を用いて成形した多層成形品であって、
前記多層成形品の一方の表面は、多層成形の第１層からなって小曲率又は平面状を有し、前記多層成形品の他方の表面は、多層成形の第ｎ層からなって前記一方の表面の曲率より大きい曲率を有することを特徴とする多層成形品。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロータリー式射出成形機を用いる多層成形品の成形方法であって、
前記雌雄金型が圧締されているときに前記一の射出装置から全ての前記金型キャビティへ溶融樹脂を射出し、前記雌雄金型の一方と他方を相互に離隔させ、前記回転装置を金型キャビティの容積が順次大きくなる方向へのみ３６０度／ｎ回転させる工程をｎ回有することを特徴とする多層成形品の成形方法。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
前記一の射出装置に用いる樹脂原料は、光学レンズに適したものであることを特徴とする請求項７に記載の多層成形品の成形方法。
【国際調査報告】
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