(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鏡面入子を当て付けてキャビティの一部を形成する光学素子の射出成形金型において、
前記複数の鏡面入子の一方の鏡面入子の面であって鏡面入子同士の当て付け面に対向する側面に当接するクサビ状部材と、
前記クサビ状部材を前記一方の鏡面入子の側面に対して平行に移動させる締め付け手段と、
前記複数の鏡面入子及び前記クサビ状部材が挿入される矩形孔が形成されたスリーブと、
を備え、
前記スリーブは、前記複数の鏡面入子の他方の鏡面入子の面であって鏡面入子同士の当て付け面に対向する側面、及び前記クサビ状部材の前記一方の鏡面入子に当接する面と対向する側面に当接することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記締め付け手段は、前記クサビ状部材の内部に連通して前記一方の鏡面入子の側面に対して平行に設けられることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記クサビ状部材は、前記クサビ状部材の内部に連通して前記一方の鏡面入子の側面に対して平行に形成された穴を有し、
前記スリーブは、前記穴に対応する位置に設けられたネジ穴を有し、
前記締め付け手段は、前記穴に挿入されて前記ネジ穴へねじ込まれるボルトであることを特徴とする請求項２に記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子を精度良く生産することが可能な射出成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の鏡面入子を型組みし、鏡面同士の角度を設定して特定の角度を有する光学素子を射出成形する金型としては、図６に示すように、固定スリーブ７０に対して当接可能な可動スリーブ７１に矩形孔７２を形成し、可動側のキャビティ７３を形成する鏡面７４，７５を有する金型駒７６，７７を、金型駒７６，７７の当て付け面７８，７９を当て付けた状態で矩形孔７２に挿入して構成されている。当て付け面７８および当て付け面７９は鏡面７４および鏡面７５とそれぞれ特定の角度をなして作製されており、当て付け面７８，７９同士を当て付けることにより鏡面７４，７５のなす角度が所望の角度になるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によると、成形の際にキャビティ内に溶融樹脂が充填されると、溶融樹脂圧力により金型駒同士を当て付けている面に隙間を生じ、その隙間に溶融樹脂が入り込んでしまうため、成形品にバリが発生してしまう。
【０００４】
上記従来技術の問題点に鑑み本発明は、バリの発生を防ぐことができる射出成形用金型を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。本発明に係る射出成形用金型は、複数の鏡面入子を当て付けてキャビティの一部を形成する光学素子の射出成形金型において、前記複数の鏡面入子の一方の鏡面入子の面であって鏡面入子同士の当て付け面に対向する側面に当接するクサビ状部材と、前記クサビ状部材を前記一方の鏡面入子の側面に対して平行に移動させる締め付け手段と、前記複数の鏡面入子及び前記クサビ状部材が挿入される矩形孔が形成されたスリーブと、を備え、前記スリーブは、前記複数の鏡面入子の他方の鏡面入子の面であって鏡面入子同士の当て付け面に対向する側面、及び前記クサビ状部材の前記一方の鏡面入子に当接する面と対向する側面に当接するように構成した。
【０００６】
また、上記発明の射出成形用金型においては、前記締め付け手段は、前記クサビ状部材の内部に連通して前記一方の鏡面入子の側面に対して平行に設けられる構成としてもよい。
【０００７】
また、上記発明の射出成形用金型においては、前記クサビ状部材は、前記クサビ状部材の内部に連通して前記一方の鏡面入子の側面に対して平行に形成された穴を有し、前記スリーブは、前記穴に対応する位置に設けられたネジ穴を有し、
前記締め付け手段は、前記穴に挿入されて前記ネジ穴へねじ込まれるボルトである構成としてもよい。
【０００８】
本発明に係る請求項１記載の射出成形用金型にあっては、締め付け手段の締め付け力により、クサビ状部材がスリーブの矩形孔の側面に密着し、鏡面入子同士の当て付け面に対して直角な押圧力を付与して両鏡面入子の当て付け面を密着させる。さらに、締め付け手段が作用させうる締め付け力を調整することにより、鏡面入子同士の当て付け面に対する押圧力は、溶融樹脂がキャビティに充填される時の樹脂圧力よりも大きく設定可能となっている。これにより、射出充填時においても鏡面入子の当て付け面同士は密着状態を保ち、バリのない所望の形状の成形品が得られる。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２記載の射出成形用金型にあっては、クサビ状部材の内部に連通して一方の鏡面入子の側面に対して平行に設けられた締め付け手段の締め付け力により、クサビ状部材がスリーブの矩形孔の側面に密着し、鏡面入子同士の当て付け面に対して直角な押圧力を付与して両鏡面入子の当て付け面を密着させる。これにより、パーティング面を開くだけで、締め付け力を変更して押圧力の調整を行うことが可能である。
【００１０】
さらに、本発明に係る請求項３記載の射出成形用金型にあっては、ボルトが、クサビ状部材の内部に連通して一方の鏡面入子の側面に対して平行に形成された穴に挿入され、スリーブに設けられたネジ穴にねじ込まれる。ここで、ボルトの締め付け力により、クサビ状部材がスリーブの矩形孔の側面に密着し、鏡面入子同士の当て付け面に対して直角な押圧力を付与して両鏡面入子の当て付け面を密着させる。これにより、ボルトの締め付け力を変更することにより、鏡面入子同士の当て付け面に対する押圧力の調整を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
［参考例１］
参考例１を図１および図２に基づいて説明する。図１および図２は本参考例１の射出成形用金型を示し、図１は断面図、図２は射出成形用金型のキャビティ付近を示す拡大断面図である。
【００１２】
図１に示す通り、本射出成形用金型は固定型１と可動型２とからなり、固定型１に固定スリーブ３が挿入されるとともに、可動型２に可動スリーブ４が挿入されている。固定スリーブ３と可動スリーブ４は対応する位置に配置されており、型締め時に当接するようになっている。可動スリーブ４には固定スリーブ３との当接面に開口した矩形孔５が設けられており、この矩形孔５はその側面が可動スリーブ４の当接面に直角、すなわちパーティングライン６に対して直角に形成されている。矩形孔５内には鏡面入子としての金型駒８と金型駒９が矩形孔５の側面および底面に密着するように挿入されており、型閉じ時に固定スリーブ３とで溶融樹脂を充填するキャビティ７を形成する。キャビティ７には、溶融樹脂の湯口となるスプル１０およびランナー１１が連通されている。
【００１３】
上記金型駒８は、図２に示す通り、上端面に固定スリーブ３との当接面１２が形成されるとともに、この当接面１２から鏡面１３が所定の角度を有して平面状に形成され、キャビティ壁の一部を形成している。鏡面１３の下側は金型駒９との当て付け面１４となっている。一方、金型駒９は上端面に固定スリーブ３との当接面１５が形成されるとともに、この当接面１５から鏡面１６が所定の角度を有して形成され、キャビティ壁の一部を形成している。また、金型駒９には金型駒８の当て付け面１４と密着する当て付け面１７が鏡面１６に対して正確な角度をなして形成されている。これにより、当て付け面１４，１７を密着させて金型駒８，９を当て付けることにより、可動側のキャビティ面を形成する鏡面１３，１６が正確な所望の角度ａを形成するようになっている。
【００１４】
また、金型駒９には、深ザクリ穴１８が当て付け面１７に対し直角に設けられている。この深ザグリ穴１８は一端が当て付け面１７に開口されるとともに、他端は逃げ穴１９に連通されている。逃げ穴１９は当て付け面１７と反対側の面すなわち矩形孔５の側面と接する面に開口されている。一方、金型駒８には、深ザグリ穴１８と対応する位置にネジ穴２０が当て付け面１４に対して直角に設けられており、逃げ穴１９から深ザグリ穴１８にボルト２１を挿入し、ボルト２１の先端をネジ穴２０にねじ込むとともに、ボルト２１の頭部を逃げ穴１９の底面に係止することで、金型駒８と金型駒９とを密着させて所定の力で一体的に結合している。この金型駒８，９はボルト２１により結合された状態で可動スリーブ４の矩形孔５内に配置される。本参考例１では、深ザグリ穴１８、逃げ穴１９、ネジ穴２０およびボルト２１により押圧手段および締め付け手段を構成している。ここで、キャビティ７に溶融樹脂を充填するときに当て付け面１４，１７を開こうとする樹脂圧力が５００〜１５００Ｋｇｆ／ｃｍ2 なので、金型８，９を互いに押圧結合する力が２０００Ｋｇｆ／ｃｍ2
となるようにボルト２１の締め付け力が設定されている。以上の構成の射出成形用金型は射出成形機（図示省略）に取り付けられる。
【００１５】
次に、参考例１に係る射出成形用金型の作用を説明する。図１に示す固定型１と可動型２との型締めが完了した後、射出成形機から溶融樹脂をスプル１０、ランナー１１を通ってキャビティ７内に射出する。射出された溶融樹脂はキャビティ７内を徐々に充填していき、金型駒８の鏡面１３と金型駒９の鏡面１６との合わせ部にも充填作用を及ぼすことになる。このとき、充填された溶融樹脂の樹脂圧力により金型駒８，９も鏡面１３，１６と垂直方向に圧力を受け、当て付け面１４，１７を開く方向に力が加わる。しかし、金型駒８，９同士はボルト２１により締め付けられ、当て付け面１４，１７を開く方向に作用する力よりも大きな押圧結合力が当て付け面１４，１７を密着させる方向に作用しているため、金型駒８，９の当て付け面１４，１７は密着状態を保つ。これにより、金型駒８，９の当て付け面１４，１７の間に溶融樹脂が入り込むのを防ぎ、バリの発生を防止する。
【００１６】
本参考例1によれば、キャビティ７への溶融樹脂射出時においても、ボルト２１の締め付け力により、金型駒８，９同士の当て付け面１４，１７を密着した状態を保つことができるので、当て付け面１４，１７の間に溶融樹脂が入り込まず、バリのない成形品を得ることができる。
【００１７】
［参考例２］
参考例２を図３に基づいて説明する。図３は参考例２に係る射出成形用金型のキャビティ付近を示す拡大断面図である。本参考例２の射出成形用金型は、金型駒の形状および押圧手段のみが参考例１の金型駒８，９および押圧手段（ボルト２１等）と異なるので、参考例１と同一部分には同一番号を付し、以下、異なる部分のみを説明する。
【００１８】
図３に示す通り、鏡面入子としての金型駒３０には、上端面に形成した固定スリーブ３との当接面３２から鏡面３３が所定の角度を有して形成され、キャビティ壁の一部を形成するとともに、この鏡面３３に対して所定の角度をなし且つ金型駒底面３４に対して直角な当て付け面３５が鏡面３３と接して形成されている。また、鏡面入子としての金型駒３１は金型駒３０と同一形状に形成されており、当接面３６および鏡面３７が当て付け面３８を中心にして金型駒３０とは対称位置に設けられている。金型駒３０，３１は当て付け面３５，３８同士を当て付け、鏡面３３，３７を向かい合わせる形にして矩形孔５内に挿入されている。金型駒底面３４と金型駒底面４１（金型駒３１の底面）とは互いに平面に形成され、矩形孔底面４２に密着した状態で配置されている。矩形孔底面４２は平面に形成されているので、当て付け面３５，３８同士が正確に全面で密着している。これにより、可動側のキャビティ面を形成する鏡面３３と鏡面３７のなす角は所望する正確な角度が形成されるようになっている。金型駒３０の側面３９（以下、金型駒側面３９という）と矩形孔側面４０との間には間隔を設けており、この間隔には、押圧手段としての弾性部材４３が当て付け面３５，３８と対応する位置に配置されている。弾性部材４３は、金型駒３０を金型駒３１の方向に押し付ける弾性回復力が当て付け面３５，３８に対して直角方向に常時作用するように圧縮した状態で設けられており、この弾性回復力により当て付け面３５，３８同士を密着させているとともに、金型駒３１の側面を矩形孔５の側面に密着させた状態で配置される。このとき、弾性部材４３が当て付け面３５，３８に及ぼす弾性回復力は、キャビティ７に溶融樹脂を充填するときに、当て付け面３５，３８を開こうとする樹脂圧力が５００〜１５００Ｋｇｆ／ｃｍ2 なので、上記樹脂圧力よりも大きい２０００Ｋｇｆ／ｃｍ2 となるように弾性部材４３の撓み量（圧縮量）が設定されている。
【００１９】
次に、参考例２に係る射出成形用金型の作用を説明する。固定型１と可動型２の型締めが完了した後、参考例１と同様に、射出成形機から射出された溶融樹脂がキャビティ７内に充填される際、樹脂圧力により当て付け面３５，３８を開く方向に力が加わる。このとき、この力よりも大きな力が弾性部材４３の弾性回復力により当て付け面１４，１７を密着させる方向に作用しているため、金型駒３０，３１の当て付け面３５，３８は密着状態を保つ。これにより、金型駒３０，３１の当て付け面３５，３８の間に溶融樹脂が入り込むのを防ぎ、バリの発生を防止する。
【００２０】
本参考例２によれば、キャビティ７への溶融樹脂射出時に、弾性部材４３の弾性回復力により、金型駒３０，３１同士の当て付け面３５，３８を密着した状態に保つことができるので、当て付け面３５，３８の間に溶融樹脂が入り込まず、バリのない成形品を得ることができる。
【００２１】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１を図４および図５に基づいて説明する。図４は本実施の形態１に係る射出成形用金型のキャビティ付近を示す拡大断面図、図５はクサビを示す断面図である。本実施の形態１の射出成形用金型は、可動スリーブに設けた矩形孔の形状および押圧手段のみが、参考例２の矩形孔５および押圧手段（弾性部材４３）と異なるので、参考例２と同一部分には同一番号を付し、以下、異なる部分のみを説明する。
【００２２】
図４に示す通り可動スリーブ４には、金型駒３０，３１を参考例２と同様に配置する矩形孔５０が形成されている。金型駒３０の金型駒側面３９に対向して形成された矩形孔５０の矩形孔側面５１は、矩形孔底面５２に対して９１°〜９３°の角度ｂを設けて形成されており、矩形孔底面５２に対して直角に形成した金型駒側面３９と矩形孔側面５１との間隔が、矩形孔５０の開口側ほど広くなっている。
【００２３】
金型駒側面３９と矩形孔側面５１との間には、クサビ５３が金型駒側面３９および矩形孔側面５１と接するように挿入されている。クサビ５３は、図５に示すように、上面５４と下面５５が平行に形成されており、クサビを挿入した際、上面５４はパーティングライン６（図４参照）より突出せず、下面５５は矩形孔底面５２に当接しない形状に形成されている。このクサビ５３は、金型駒３０の金型駒側面３９と接する金型駒３０側の側面５６（以下、金型駒側クサビ側面５６という）が上下面５４，５５と直角に形成されるとともに、金型駒側クサビ側面５６の反対側側面５７（以下、矩形孔側クサビ側面５７という）は下面５５に対して前記角度ｂと同じ大きさで矩形孔側面５１と同じ方向に傾斜して形成され、クサビ５３を金型駒側面３９と矩形孔側面５１との間に挿入した際、金型駒側クサビ側面５６と金型駒側面３９および矩形孔側クサビ側面５７と矩形孔側面５１が面接触するようになっている。
【００２４】
クサビ５３内には、上下面５４，５５に対して直角な深ザグリ穴５８が形成されている。深ザグリ穴５８は一端が下面５５に開口されるとともに、他端は上面５４に開口した逃げ穴５９に連通している。一方、矩形孔底面５２には、金型駒側面３９と矩形孔側面５１との間にクサビ５３を挿入した際、深ザグリ穴５８と対応する位置に、ネジ穴６０が矩形孔底面５２に対して直角に設けられている。このクサビ５３は、逃げ穴５９から深ザグリ穴５８にボルト６１を挿入し、ネジ穴６０へのボルト６１のねじ込み量を調節することにより、ネジ穴６０に設けた逃げ穴６２を介し可動スリーブ４に対して型開閉方向へ摺動自在に連結されている。深ザグリ穴５８はボルト６１より大径に形成されるとともに、逃げ穴５９はボルト６１の頭部より大径に形成され、ボルト６１をねじ込んだ際にクサビ５３が金型駒３０の方向へ移動可能となっている。これにより、ボルト６１の頭部を逃げ穴５９に係止した状態でボルト６１をネジ穴２１にねじ込むことにより、矩形孔側クサビ側面５７と矩形孔側面５１が密着し、金型駒側クサビ側面５６と金型駒側面３９が正確に密着するようになっている。本実施の形態１では、深ザグリ穴５８、逃げ穴５９、ネジ穴６０およびボルト６１により押圧手段を構成している。このとき、クサビ５３が当て付け面３５，３８に及ぼす圧力は、キャビティ７に溶融樹脂を充填するときの当て付け面３５，３８を開く方向に作用する樹脂圧力が５００〜１５００Ｋｇｆ／ｃｍ2 なので、上記樹脂圧力よりも大きい２０００Ｋｇｆ／ｃｍ2 となるようにボルト６１の締め付け量が設定されている。
【００２５】
次に、実施の形態１に係る射出成形用金型の作用を説明する。ボルト６１を締め付けるとクサビ５３は矩形孔底面５２側に移動し、金型駒３０を金型駒３１の方向に押圧することで、金型駒３０，３１の当て付け面３５，３８同士が密着するように押圧される。さらに、ボルト６１の締め付け力を増していくと、徐々に当て付け面３５，３８間の押圧力が増していくため、その押圧力はボルト締め付け力により調整可能にできる。このとき、樹脂射出時の樹脂圧力より大きな力で当て付け面３５，３８同士を押圧するように、ボルト６１の締め付け力を調整することにより、参考例２と同様の作用により、当て付け面３５，３８の間に溶融樹脂が入り込むのを防ぎ、バリの発生を防止する。
【００２６】
本実施の形態１によれば、キャビティ７への溶融樹脂射出時に、クサビ５３の押圧により、金型駒３０，３１同士の当て付け面３５，３８を密着した状態に保つことができるので、当て付け面３５，３８の間に溶融樹脂が入り込まず、バリのない成形品を得ることができる。また、射出成形用金型を分解することなく、すなわち金型駒３０，３１を矩形孔５０から取り出すことなく、パーティング面を開くだけでボルト６１の締め付け力を変更して押圧力の調整を行うことが可能であるので、比較的短時間で型組を行うことができ、生産性の向上を図ることができる。
【００２７】
なお、前記発明の詳細な説明には、以下の構成の発明が含まれている。
（付記）
（１）複数の鏡面入子を当て付けてキャビティの一部を形成する光学素子の射出成形金型において、当て付け合う鏡面入子の一方に対して直角に締め付け力を付与する締め付け部材を設け、他方の鏡面入子に締め付け部材との係合部を設けたことを特徴する射出成形用金型。
【００２８】
（２）複数の鏡面入子を当て付けてキャビティの一部を形成する光学素子の射出成形金型において、当て付け合う鏡面入子の一方の鏡面入子の側面に当接するクサビ状部材を設け、クサビ状部材を鏡面入子の側面に対して平行に移動させる締め付け部材を設けたことを特徴する射出成形用金型。
【００２９】
付記（１）の射出成形用金型によれば、締め付け部材を係合部に係合し、当て付け面に対して直角な締め付け力で両鏡面入子の当て付け面を密着させ、バリのない成形品を得ることができる。
【００３０】
付記（２）の射出成形用金型によれば、クサビ状部材を移動し、当て付け面に対して直角な押圧力を付与して両鏡面入子の当て付け面を密着させ、バリのない成形品をえることができる。さらに、クサビ状部材の移動量により押圧力の調整が行え、キャビティに充填する樹脂圧力に応じて当て付け面を密着させる押圧力を調整することができる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１の発明によれば、樹脂射出時においても当て付け面同士を密着した状態に維持でき、バリの発生を防ぐことができる。
【００３２】
また、請求項２の発明によれば、鏡面入子をスリーブの矩形孔から取り出すことなく、鏡面入子同士の当て付け面に対する押圧力の調整を行い、樹脂射出時においても当て付け面同士を密着した状態に維持でき、バリの発生を防ぐことができる。
【００３３】
さらに、請求項３の発明によれば、鏡面入子をスリーブの矩形孔から取り出すことなく、ボルトの締め付け力を変更することにより、鏡面入子同士の当て付け面に対する押圧力の調整を行い、樹脂射出時においても当て付け面同士を密着した状態に維持でき、バリの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１を示す断面図である。
【図２】本発明の参考例１のキャビティ付近を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の参考例２のキャビティ付近を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１のキャビティ付近を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１のクサビを示す拡大断面図である。
【図６】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１  固定型
２  可動型
３  固定スリーブ
４  可動スリーブ
５，５０  矩形孔
７  キャビティ
８，９，３０，３１  金型駒
１３，１６，３３，３７  鏡面
１４，１７，３５，３８  当て付け面
１８，５８  深ザグリ穴
１９，５９，６２  逃げ穴
２０，６０  ネジ穴
２１，６１  ボルト
４３  弾性部材
５３  クサビ
【図１】
0003942231.tif 000002
【図２】
0003942231.tif 000003
【図３】
0003942231.tif 000004
【図４】
0003942231.tif 000005
【図５】
0003942231.tif 000006
【図６】
0003942231.tif 000007