(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型又は可動金型のうち凹状部が形成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の金型と、両金型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部と、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でキャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮する圧締手段とからなり、前記凹状部が形成された一方の金型は、本体部と、本体部の周囲に設けられ本体部より他方の金型に向かって突出した可動周壁部とからなり、前記可動周壁部は型閉時に他方の金型の案内面に案内されることにより本体部に向けて移動され凹状部が形成されることを特徴とする導光板の成形装置。
【請求項２】
ゲート部に連通する固定金型の溶融樹脂通路に開閉手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の導光板の成形装置。
【請求項３】
ゲート部の長さが成形される導光板の薄肉端面長さの６％ないし３０％となるように設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板の成形装置。
【請求項４】
可動金型の圧縮開始位置におけるゲート部の厚さが０．７ｍｍないし２．０ｍｍであり、可動金型の圧縮終了位置におけるゲート部の厚さが０．３ｍｍないし０．９ｍｍであってかつ圧縮開始位置におけるゲート部の厚さより０．１ｍｍ以上小さい値であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の導光板の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置バックライト等に使用される、一方に厚肉端を有し他方に薄肉端を有する楔型の断面形状の導光板の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置のバックライト等に使用される導光板は、アクリル等の樹脂から射出成形される。特開平９−７７２１０号等に示されるように射出成形の際の楔型の断面形状の導光板のゲート部の位置は一般に厚肉端に設けられる。これは導光板を射出成形する場合、厚肉端にゲート部を設けた方がゲート部の断面積を大きくとれ、また厚肉端から薄肉端に向けて溶融樹脂を流動させることができるため、樹脂の流動の点で有利であり、成形不良が発生しにくいためである。
しかし導光板を射出成形する際に導光板の厚肉端にゲート部を設けると、成形後に導光板の厚肉端にゲート部の痕跡が残る。ところが導光板の厚肉端は、液晶表示装置のバックライト等に使用する場合の入光部にあたり、ゲート部の痕跡があると光学上好ましくないという問題がある。そこで厚肉端にゲート部を設ける方法で成形した導光板は、ゲート部を切断した後、ゲート部の痕跡を研磨するなどの後処理が必要であり、製造工程が増加しコストアップにつながっていた。
【０００３】
また、上記の問題に対応するものとして、特開２０００−３２１４４１号の図３に記載されるように、ゲート部を導光板の側方端に設けた金型を使用するものがある。この金型を使用するものでは、前記した厚肉端にゲート部を設けたもののように、ゲート部を研磨する必要はない。しかしこの金型のものは、導光板の側面にゲートがあるため、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流動が不均一になりやすく、成形品に不良が発生しやすいという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、導光板を射出成形する際に、導光板の厚肉端にゲート部を設けると、成形後の導光板の入光部の後処理が必要であり、導光板の側方端にゲート部を設けると、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流動が不均一になりやすく、成形不良が発生しやすい点を解決することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の導光板の成形装置は、固定金型又は可動金型のうち凹状部が形成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の金型と、両金型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部と、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でキャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮する圧締手段とからなり、前記凹状部が形成された一方の金型は、本体部と、本体部の周囲に設けられ本体部より他方の金型に向かって突出した可動周壁部とからなり、前記可動周壁部は型閉時に他方の金型の案内面に案内されることにより本体部に向けて移動され凹状部が形成されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の導光板の成形装置は、請求項１においてゲート部に連通する固定金型の溶融樹脂通路に開閉手段が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の導光板の成形装置は、請求項１または請求項２においてゲート部の長さが成形される導光板の薄肉端面長さの６％ないし３０％となるように設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の導光板の成形装置は、 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において可動金型の圧縮開始位置におけるゲート部の厚さが０．７ｍｍないし２．０ｍｍであり、可動金型の圧縮終了位置におけるゲート部の厚さが０．３ｍｍないし０．９ｍｍであってかつ圧縮開始位置におけるゲート部の厚さより０．１ｍｍ以上小さい値であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示すものは、本発明の導光板の成形装置の要部の断面図である。図２に示すものは、本発明の導光板の成形装置のゲート部付近の拡大断面図である。図３に示すものは、本発明の導光板の成形装置による成形方法を示す説明図である。図４に示すものは、本発明の導光板の成形装置により成形されランナー等が付いた状態の成形品を示す図である。
【００１０】
図１に示されるように導光板の成形装置１には、固定盤２に固定金型３が取付けられ、固定盤２と図示しない支持盤の間に取付けられたタイバー４に対し摺動可能に設けられた可動盤５に可動金型６が取付けられている。この実施の形態で一方の金型に相当する固定金型３には凸状部７が設けられ、それに対し他方の金型である可動金型６には凹状部８が設けられている。そして可動金型６の前記凹状部８に対し固定金型３の前記凸状部７が嵌挿可能に設けられている。
そして固定金型３と可動金型６との間には、厚さが可変に形成され、楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端９と薄肉端１０を有するキャビティ１１が設けられ、前記キャビティ１１の薄肉端１０に連通して同じく厚さが可変に形成されたゲート部１２が設けられる。
【００１１】
固定盤２には可動盤５及び可動金型６を固定金型３に向けて移動させる図示しない型閉手段と、成形時に溶融樹脂の圧縮を行う圧締手段１３とが設けられている。圧締手段１３のラム１４は、可動盤５の中央に固定され、図示しないシリンダ内に油を導入することにより、可動盤５を圧締する。また圧締手段１３は、図示しない制御手段に接続されている。なお圧締手段１３としては、タイバー４にそれぞれ設けられた四つのシリンダにより可動盤５を移動させるものでもよく、型閉手段と圧締手段はサーボモータとボールネジの組合せを使用するものであってもよい。
【００１２】
固定金型３はバックプレート１６、マニホールドプレート１７、鏡面板側プレート１８から構成されており、互いにボルトにより結合されている。
バックプレート１６はボルトにより固定盤２に取付けられており、中央部には射出装置１９のノズル２０が当接するブッシュ２１が設けられている。また、バックプレート１６の一側には溶融樹脂通路２２の開閉手段であるバルブゲート装置２３のシリンダ２４が固定されている。
【００１３】
ブッシュ２１には、マニホールドプレート１７内に一定の間隙を隔てて取付けられたマニホールド２５が固定されている。マニホールド２５には可動金型６側に向けてホットチップ２６が設けられている。これらのブッシュ２１、マニホールド２５、ホットチップ２６からホットランナーユニット２７が形成され、その内部には溶融樹脂通路２２が設けられるとともに、その外側にはヒータ２８が取付けられている。図２に示されるようにホットチップ２６内の溶融樹脂通路２２のうち前方寄りの部分はノズルシール部２９となっており、ホットチップ２６の内壁がテーパー状に細くなっている。
【００１４】
溶融樹脂通路２２内には、前記したバルブゲート装置２３のシリンダ２４のロッド３０がマニホールド２５等を貫通して挿入されており、シリンダ２４内のピストン３１によりロッド３０は進退可能に設けられている。ロッド３０は溶融樹脂通路２２の太さより細く設けられ、その先端部３２はノズルシール部２９の形状に合致するようにテーパー状に設けられている。そしてロッド３０の伸長時には、ホットチップ２６のノズルシール部２９に当接することにより溶融樹脂通路２２が閉鎖され、ロッド３０の後退時には、溶融樹脂通路２２が開放され、射出装置１９からキャビティ１１内に溶融樹脂を射出することができる。
射出された溶融樹脂の一部は前記のバルブゲート装置２３が閉鎖されることによりホットランナーユニット２７の溶融樹脂通路２２内にて保温されて貯留される。
【００１５】
ホットチップ２６のノズルシール部２９に続いて鏡面板側プレート１８の内部にはスプルー部３３が設けられており、スプルー部３３には直角方向にランナー部３４が設けられている。
【００１６】
図１、図３に示されるように、固定金型３の鏡面板側プレート１８には凸状部７が設けられており、後述する可動金型６の鏡面板側プレート３５には凹状部８が設けられており、両者は型閉された際に嵌挿される。
固定金型３と可動金型６の嵌挿状態について説明すると、鏡面板側プレート１８の凸状部７の嵌挿面３６と可動金型６の鏡面板側プレート３５の凹状部８の内側に設けられた嵌挿面３７とは型閉時に、空気は通過可能であるが、溶融樹脂は通過不可能でバリを発生させないベント１５が維持されるように設けられている。そして型閉された際に可動金型６を所定間隔移動させても、固定金型との嵌挿状態が保たれ、内側のキャビティ１１等が外界に対して開放されないように設けられている。
【００１７】
またこの嵌挿状態は型閉方向と平行に嵌挿面３６，３７を設けるものの他、嵌挿面３６を凸状部７前方に向けて幅狭となるような１°程度の傾斜面とし、嵌挿面３７をそれに対応するよう前方に向けて幅広となる傾斜面としてもよい。また嵌挿面３６，３７は型閉方向と平行な面と傾斜面の両方からなるようにしてもよい。なお、これらの傾斜面を設ける理由は型閉時にかじりをなくすことが主な目的であるが、成形品の取出しを容易にするために、キャビティ１１内に傾斜面を設けることもある。
またこの実施の形態では一方の金型である可動金型６側に凹状部８、他方の金型である固定金型３側に凸状部７が設けられたものについて記載したが、一方の金型である固定金型３側に凹状部、他方の金型である可動金型６側に凸状部が設けられたものでもよい。
【００１８】
そして固定金型３と可動金型６の凸状部７と凹状部８の間であって嵌挿面３６，３７の内側には、前記したランナー部３４、ゲート部１２、キャビティ１１が形成されている。よってランナー部３４、ゲート部１２、キャビティ１１は、可動金型６を圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位置Ｌ２に向けて圧締する際に、それぞれの厚さが同じだけ可変に設けられている。
前記したスプルー部３３に接続されるランナー部３４は、固定金型３の鏡面板側プレート１８と可動金型６の鏡面板側プレート３５との間に所定の幅と長さを有して設けられ、その一方はキャビティ１１の薄肉端１０の中央に連通するゲート部１２となっており、ゲート部１２は溶融樹脂通路２２に連通している。
【００１９】
この実施の形態では、薄肉端面長さ（長辺長さ）３１０ｍｍ、薄肉端と厚肉端との長さ（短辺長さ）２３５ｍｍ、薄肉端Ｐ１の厚さが０．６ｍｍ、厚肉端Ｐ２の厚さが２．１ｍｍの１５インチ導光板を製造する金型のゲート部１２は、長さが３０ｍｍに設けられている。ゲート部１２の長さは成形品Ｐの薄肉端面長さＰ３に対して６％〜３０％の長さであればよく、１５インチ導光板の場合２０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲にあればよい。
【００２０】
キャビティ１１は、固定金型３の鏡面板側プレート１８に取付けられた鏡面板３８と可動金型６の鏡面板側プレート３５に取付けられた鏡面板３９の間隙に形成される。それぞれの鏡面板３８，３９には冷却媒体通路４０，４１がそれぞれ設けられている。そしてこれらの冷却媒体通路４０，４１は図示しない金型内の冷却媒体通路とともに金型外の配管を通じて温調器に接続されており、この実施の形態ではそれぞれの型温は５０℃に設定されている。
【００２１】
またキャビティ１１は導光板を製造するために、その形状に対応して固定金型３の鏡面板３８のキャビティ内壁４２が可動金型６の移動方向に対し直角方向に設けられているのに対し、可動金型６の鏡面板３９のキャビティ内壁４３は、鏡面板３８のキャビティ内壁４２と平行でなく、所定の角度をもって設けられている。そしてキャビティ１１の薄肉端１０の中央にはゲート部１２が連通され、ゲート部１２から遠ざかるほど厚肉に設けられ、導光板の入光部となる厚肉端９はゲート部１２と反対側に形成される。なおこの実施の形態ではゲート部１２の厚さＴとキャビティ１１の薄肉端１０の厚さは同じ厚さに設定されているが、ゲート部１２の厚さＴは薄肉端１０の厚さよりも薄く設定してもよい。
【００２２】
また、固定金型３の鏡面板側プレート１８のパーティング面４４にはピン４５が設けられ、それに対応する可動金型６の鏡面板側プレート３５のパーティング面４６の前記ピン４５に対応する位置には孔部４７が設けられ、ピン４５が孔部４７に嵌挿可能に設けられている。
【００２３】
可動金型６は前記した鏡面板側プレート３５とバックプレート４８等からなる。バックプレート４８はボルトにより可動盤５に取付けられ、またバックプレート４８には成形品突き出し手段であるエジェクタ装置４９のシリンダ５０が設けられている。
エジェクタ装置４９は、前記バルブゲート装置２３のロッド３０と同軸に設けられており、シリンダ５０のピストン５１を駆動させ鏡面板側プレート３５の中を貫通して固定金型３側に向けて設けられたロッド５２を伸長させることにより、成形品Ｐに付属するスプルーＳを突出す。
【００２４】
次にこの成形装置１の制御について記載すると、図３に示されるように、まず、制御手段からの指令により図示しない型閉手段の油圧シリンダが駆動され可動金型６の型閉じが行われる。この際、可動金型６のパーティング面４６と固定金型３のパーティング面４４が接合されるまで型閉じが行われ、そこから再度可動金型６は型開き側に移動され、所定の圧縮開始位置Ｌ１にて停止することにより、圧縮開始位置Ｌ１の位置決めが行われる（図３の（ａ）を参照）。
また、この実施の形態のように最初にパーティング面の接合を行わず、型閉手段により圧縮開始位置Ｌ１へ直接移動され、圧縮開始位置Ｌ１の位置決めをするものでもよい。
【００２５】
この実施の形態では圧縮開始位置Ｌ１における型開き量はゲート部の厚さＴが０．８ｍｍとなる位置に位置決めされる。また、この際のゲート部１２の厚さＴは、成形品Ｐの形状（特に成形品の薄肉端Ｐ１の厚さ）や樹脂の種類等により左右されるが、０．７ｍｍ〜２．０ｍｍに位置決めされることが好ましい範囲である。
【００２６】
次にバルブゲート装置２３のシリンダ２４内のピストン３１を後退させ、ロッド３０を後退させることにより、ホットチップ２６の前方側の内壁であるノズルシール部２９に当接していたロッド３０の先端部３２の内壁への当接が解除され、溶融樹脂通路２２とキャビティ１１が連通される。その状態でほぼ同時に射出装置１９による溶融樹脂の射出が行われる。
この実施の形態では使用される樹脂はアクリルであり、ノズル温度は２６５℃に設定されている。溶融樹脂の射出圧は最大１４Ｍｐａであり、その射出量は、前記の所定間隔に型開きされたキャビティ内容積に対し９０％の容積の溶融樹脂が射出される。これらは成形品Ｐの形状、ゲート部１２の形状、使用される樹脂の種類等により相違するが、圧締速度と溶融樹脂の冷却との関連から所定間隔に型開きされたキャビティ内容積に対し５０％以上の容積の溶融樹脂が射出されることが好ましい（図３の（ｂ）を参照）。
【００２７】
次に射出装置１９のスクリュ位置が所定の位置に到達すると制御手段から圧締手段に対し可動金型６を圧縮終了位置Ｌ２に向けて圧締させる指令が出され、キャビティ１１内の溶融樹脂の圧縮が開始される。
【００２８】
そして溶融樹脂の圧縮が開始され所定時間が経過すると、前記のバルブゲート装置２３が閉じられ、溶融樹脂のキャビティ１１、ゲート部１２、ランナー部３４、スプルー部３３への供給および溶融樹脂の戻りが遮断される。バルブゲート装置２３が閉じられた後も圧締手段による可動金型６を介しての溶融樹脂の圧縮は行われ可動金型６は、所定時間経過後、圧縮終了位置Ｌ２において停止される（図３の（ｃ）を参照）。
この実施の形態においては圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位置Ｌ２に向けて可動金型６の移動は４秒かけて圧締力は最大１４００ｋＮで行われ、０．２ｍｍの移動が行われる。
【００２９】
圧縮終了位置Ｌ２は、射出装置１９による溶融樹脂の射出量と、圧締手段１３により溶融樹脂の圧縮時間の設定により決定されるが、圧縮終了位置Ｌ２において可動金型６のパーティング面４６と固定金型３のパーティング面４４は当接しない状態に設けられる。
圧縮終了位置Ｌ２においては、成形される導光板の形状とキャビティ１１の形状が略一致することは言うまでもなく、ゲート部１２もそれに合わせて間隔が狭められる。この実施の形態では圧縮終了位置Ｌ２におけるゲート部１２の厚さＴは０．６ｍｍである。圧縮終了位置Ｌ２におけるゲート部１２の厚さＴは、成形品Ｐの薄肉端Ｐ１の厚さや樹脂の種類等により左右されるが、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ程度が好ましい。そして圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位置Ｌ２への間の可動金型の移動量は、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。よって圧締終了時におけるゲート部１２の厚さＴは、圧縮開始位置Ｌ１のゲート部１２の厚さＴさよりも最低０．１ｍｍ以上小さい値である。
【００３０】
可動金型６による圧縮が終了すると、圧縮終了位置Ｌ２にて可動金型６は、圧締手段により保持され、成形品Ｐは冷却される。やがて所定時間が経過し成形品Ｐの冷却が完了すると可動金型６の型開きが行われる。成形品Ｐは可動金型６側に付着して型開きされる。可動金型６が成形品取出位置まで型開きされると、取出装置５３により成形品Ｐは固定金型３側に向けて取出しがされる。この際ほぼ同時にエジェクタ装置４９のシリンダ５０のピストン５１が移動され、ロッド５２が成形品Ｐに付着したスプルーＳを突出すことにより成形品Ｐは容易に可動金型６から取出される。図４に示されるように、取出しされた成形品Ｐは薄肉端Ｐ１の中央にゲートＧを介してランナーＲが形成され、ランナーＲにスプルーＳが形成されている。
【００３１】
次に請求項１に係る発明の成形装置を別の実施の形態として図５により説明する。なお上記の実施の形態と重複する部分の説明は省略する。
別の実施の形態では成形装置６１の可動金型６２は、本体部６４と可動周壁部６５から形成され、型閉時には本体部６４と可動周壁部６５により凹状部６３が形成される。可動金型６２の凹状部６３の底に当たる本体部６４の前面６６は、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の周囲の形状に一致しており、その形状に合わせて固定金型７０側に向けて突出している。
【００３２】
本体部６４の前記突出した部分の周囲は凹部７１となっており、凹部７１の金型中心側の外向き側面７１ａには、可動周壁部６５がバネ７２を介して外向き方向に取付けられている。可動周壁部６５は摺動部７３を介して本体部６４に対し型閉方向と略直角方向に摺動可能に設けられ、常態では可動周壁部６５は前記バネ７２の付勢により本体部６４の凹部７１の金型外側の内向き側面７１ｂに向けて押付けられ、本体部６４から一定間隔外側に位置している。また凹部７１は、本体部６４のみに設けず、本体部６４と別の部材との間に凹部７１を設けるものでもよい。
【００３３】
可動周壁部６５の前方側は本体部６４から固定金型７０に向けて突出して設けられている。可動周壁部６５の前方側の内側には内向き側面７４が設けられ、前記内向き側面７４はキャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の側面を形成し、後述する固定金型７０の凸状部７９が、可動周壁部６５の内向き側面７４に嵌挿可能に設けられている。可動周壁部６５の前方外側には前方側から後方側に向けて可動周壁部６５が肉厚となるように摺動面７５が設けられ、固定金型７０の案内手段である案内面７６と摺動自在に設けられている。そして可動周壁部６５は、型閉時に案内面７６に案内され、本体部６４側に移動されて本体部６４と当接することにより、可動金型６２側に凹状部６３が形成される。
【００３４】
一方固定金型７０には凸状部７９が形成される。凸状部７９の前面７７は、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の形成面が形成され、その周囲には可動金型６２の可動周壁部６５の一部が挿入される凹部７８が設けられている。凹部７８の金型中心側の外向き側面７８ａは、型閉時に可動金型６２の凹状部６３の内側に嵌挿される。その際可動金型６２の可動周壁部６５の内向き側面７４と、固定金型７０の凹部７８の外向き側面７８ａとの間には空気は通過可能であるが、溶融樹脂は通過不可能なベントが設けられる。凹部７８の金型外側の内向き側面７８ｂには固定金型７０の奥に向かって凹部７８の間隔が徐々に狭くなる傾斜面からなる案内手段である案内面７６が設けられており、可動周壁部６５の摺動面７５と摺動自在に設けられている。凹部７８についても前記の凹部７１と同様に固定金型７０を構成する別の部材の間に設けられたものでもよい。
また、成形装置６１には図示しない型閉装置と圧締装置が設けられ、圧締装置のラム８０は可動盤８１に固定されている。
【００３５】
次にこの成形装置６１による成形方法について説明する。
型閉装置により可動金型６２を固定金型７０に向けて型閉を行う。所定量型閉を行うと可動金型６２の可動周壁部６５の摺動面７５と固定金型７０の案内面７６が当接する。なおも可動金型６２を固定金型７０側に移動させると、可動周壁部６５は案内面７６に案内されて、バネ７２の付勢力に抗して本体部６４側に押し込まれ、可動金型６２には本体部６４と可動周壁部６５により凹状部６３が形成される。
【００３６】
並行して可動金型６２は移動を続け、可動金型６２の凹状部６３に対し、固定金型７０の凸状部７９が嵌挿される。この別の実施の形態では可動金型６２側に凹状部６３が形成されるのと、固定金型７０の凸状部７９が嵌挿されるのがほぼ同時に行われるものについて記載したが、凹状部６３が形成された後に凸状部７９を嵌挿するもの、凸状部７９が嵌挿された後に凹状部６３が完全に形成されるものでもよい。
【００３７】
そして可動金型６２が型閉方向に移動され、圧縮開始位置Ｌ１の設定が行われる。このときのキャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の厚さは成形品Ｐのキャビティ等の厚さよりも厚い状態に設けられる。この別の実施の形態でもキャビティは楔型の断面形状の導光板を成形するために、厚肉端８２と薄肉端８３を有しており、薄肉端８３にはゲート部６８が連通して設けられている。その状態で射出装置８４から溶融樹脂をキャビティ６７内に射出する。射出後に圧締手段により可動金型６２を圧締し、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の厚さを減少させつつ、キャビティ６７内の溶融樹脂を圧縮することにより、導光板の成形を行う。そして所定時間経過後に圧締手段による圧縮が終了される。圧縮終了後は溶融樹脂が冷却される間圧縮終了位置Ｌ２で保持される。
【００３８】
次に更に別の実施の形態として図６により説明する。なお上記の実施の形態と重複する部分の説明は省略する。
更に別の実施の形態では成形装置９１の可動金型９２は、本体部９４と枠体９５から構成される。本体部９４は可動盤９３に固定され、固定金型側側面は押圧面９６となっている。押圧面９６を固定金型９７側から見た形状はキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の形状に一致している。
【００３９】
本体部９４の押圧面９６の型閉方向と平行に設けられた外向きの周囲の面１０１には前記枠体９５が本体部９４に嵌挿されている。本体部９４と枠体９５との嵌挿状態は、空気は通すが、溶融樹脂は通さない状態に設けられている。枠体９５の固定金型側側面には、接合面１０２が設けられている。前記接合面１０２は、本体部９４の押圧面９６よりも型閉方向に向けて突出しており、押圧面９６と枠体９５の内側側面１０３の一部によってキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の形成面の一部が形成される。
本体部９４の基部１０４の四隅には、固定金型に対する枠体の型閉方向の位置を調整する調整手段としての油圧シリンダ１０５が設けられている。油圧シリンダ１０５のロッド１０６は前記枠体９５に固定されている。
【００４０】
油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７には図示しない油圧回路が接続されており、油圧回路のポンプ、サーボバルブ等により油圧量を制御することにより本体部９４に対する枠体９５の型閉方向における位置を調整する。また、調整手段は油圧シリンダ１０５に限定されず、本体部９４と枠体９５との間にバネを設けたものでもよく、枠体９５をモータ等の移動装置により移動させるものでもよい。
【００４１】
固定金型９７の可動金型側側面の中央部にはスタンパ１０９が図示しない爪により取付けられ、キャビティ形成面が形成されている。スタンパ１０９は取付部も含めるとキャビティ形成面より大きい面積を有し、スタンパ１０９の取付部を含めた周辺部は型閉時に可動金型９２の接合面１０２が近接してキャビティ形成面を構成しない。スタンパ１０９の周辺部と接合面１０２の型閉時の間隔は溶融樹脂が通過しない間隔に設定される。
前記スタンパ１０９の外側の固定金型９７には接合面１０８が設けられている。接合面１０８は型閉時に枠体９５の接合面１０２と当接して接合面同士の内側にキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の周囲を形成し密閉するものである。そして本体部９４の押圧面９６を固定金型９７に向けて移動させることにより、楔型の断面形状を成形する厚肉端１１０と薄肉端１１１を有するキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の厚さが可変に設けられる。
【００４２】
次にこの成形装置９１による成形方法について説明する。
まず調整手段である油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７に油量を制御して導入することにより、可動金型９２の枠体９５の本体部９４に対する位置を決定する。この枠体９５の位置決定は、圧縮開始位置Ｌ１におけるキャビティ９８の容量およびキャビティ９８やゲート部９９の厚さを決定するものである。
【００４３】
次に図示しない型閉手段により可動金型９２を移動させ、枠体９５の接合面１０２と固定金型９７の接合面１０８を当接させキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００を形成する。この可動金型９２と固定金型９７の当接位置が圧縮開始位置Ｌ１となり、このときのキャビティ９８の厚さは成形品の厚さよりも厚い状態である。また同時にゲート部９９の厚さも圧縮終了位置Ｌ２のゲート部の厚さよりも厚くなっている。
【００４４】
次に溶融樹脂をキャビティ９８内へ射出する。キャビティ９８内に溶融樹脂が射出されると、圧締手段である油圧シリンダのラム１１２により可動金型９２の本体部９４を可動金型に向けて圧締する。この際に油圧シリンダ１０５を制御しシリンダ側油室１０７の油量を減少させることにより、本体部９４の対する枠体９５の位置を調整しキャビティ９８の容積を減少させつつキャビティ９８内に射出された溶融樹脂を圧縮することが可能である。そして所定時間経過後に圧締手段による圧縮が終了される。圧縮が終了した圧縮終了位置Ｌ２においても油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７にはわずかに油量が残されるように制御がなされ、圧縮終了後は溶融樹脂が冷却される間その位置で保持される。
なお、更に別の実施の形態のものでは固定金型９７側にスタンパ１０９が取付けられているから、成形品Ｐにはスタンパ１０９により転写される。
【００４５】
また、本発明は上記の三つの実施の形態のものに限定されず、次のようなものを適宜組み合わせたものでもよい。
上記の実施の形態においては、使用される樹脂についてはアクリルを用いるものについて記載したが、ポリカーボネートを使用してもよい。その場合、ノズルにおける溶融樹脂の設定温度と、型温は、アクリルの場合と比較してそれぞれ５０℃程度高く設定される。
【００４６】
また上記の実施の形態においては、溶融樹脂通路に設けられた開閉手段であるバルブゲート装置を閉鎖することにより樹脂の流動を閉鎖するものについて記載したが、キャビティの溶融樹脂に継続して圧縮が行われている間もバルブゲート装置を開放したままにして射出装置による保圧を制御し、溶融樹脂のバックフローを調節し、圧縮中または圧縮完了後に、成形品Ｐの冷却中にバルブゲート装置を閉鎖するものでもよい。
【００４７】
また、キャビティ内に射出する溶融樹脂の量は、圧縮開始位置Ｌ１におけるキャビティ内の容積とほぼ同量とし、圧締によりキャビティの容量が減少した分の溶融樹脂は溶融樹脂通路および射出装置側にバックフローさせるものでもよい。
また、バルブゲート装置を設けずに射出装置の保圧を制御することにより、溶融樹脂のバックフローを調節するものでもよい。更にホットランナーユニットについても必須のものではなく、射出装置からスプルーブッシュを介して直接キャビティへ溶融樹脂を供給するものでもよい。
【００４８】
また上記の実施の形態の金型では１枚の１５インチの楔型の断面形状の導光板を成形するものについて記載したが、スプルー部から放射方向に複数のランナー部、ゲート部、キャビティを両金型の凹状部と凸状部の間に設け、複数の成形品Ｐを同時に成形することもできる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、固定金型又は可動金型のうち凹状部が形成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の金型と、両金型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部が形成され、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、キャビティ内の溶融樹脂を圧締手段により圧縮するように設けたので、ゲート部の断面積が大きい状態でキャビティ内への溶融樹脂の射出を行うことができ、薄肉端にゲート部を設けたにもかかわらず溶融樹脂の流動が良好となった。その結果導光板の射出成形において厚肉端にゲートを設ける方法で成形していた際に必要だったゲート部を切断した後に、ゲート部の痕跡を研磨するなどの後処理をする必要がなくなった。また導光板の側方端にゲート部を設けたものでは導光板の厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流動が不均一となりやすいという問題があったが、そういった問題の発生がなくなった。また更に、上記の効果に加え、一方の金型の凹状部の一部を可動周壁部によって形成することにより、固定金型に対して可動金型を嵌挿する際にかじりが発生することがあるという問題がなくなった。
【００５０】
請求項２の発明によれば、溶融樹脂通路の開閉手段を制御することにより、キャビティ内の溶融樹脂の圧縮制御が容易になった。請求項３の発明によれば、ゲート部の長さが所定値以下であるので、ゲート部等に必要とされる余分な樹脂を減少させることが可能となり、また成形後のゲート部の切断が容易になった。請求項４の発明によれば、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの厚さの薄肉端を有する導光板を成形する際に薄肉端にゲート部を設けることが可能となった。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の導光板の成形装置の要部の断面図である。
【図２】本発明の導光板の成形装置のゲート部付近の拡大説明図である。
【図３】本発明の導光板の射出圧締の成形方法を示す説明図である。
【図４】本発明の導光板の成形方法により成形されランナー等が付いた状態の成形品を示す図である。
【図５】本発明の別の実施の形態の成形装置の要部の断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施の形態の成形装置の要部の断面図である。
【符号の説明】
１   …… 成形装置
２   …… 固定盤
３   …… 固定金型
４   …… タイバー
５   …… 可動盤
６   …… 可動金型
７   …… 凸状部
８   …… 凹状部
９   …… 厚肉端
１０ …… 薄肉端
１１ …… キャビティ
１２ …… ゲート部
１３ …… 圧締手段
１４ …… ラム
１５ …… ベント
１６ …… バックプレート
１７ …… マニホールドプレート
１８ …… 鏡面板側プレート
１９ …… 射出装置
２０ …… ノズル
２１ …… ブッシュ
２２ …… 溶融樹脂通路
２３ …… バルブゲート装置
２４ …… シリンダ
２５ …… マニホールド
２６ …… ホットチップ
２７ …… ホットランナーユニット
２８ …… ヒータ
２９ …… ノズルシール部
３０ …… ロッド
３１ …… ピストン
３２ …… 先端部
３３ …… スプルー部
３４ …… ランナー部
３５ …… 鏡面板側プレート
３６ …… 嵌挿面
３７ …… 嵌挿面
３８ …… 鏡面板
３９ …… 鏡面板
４０ …… 冷却媒体通路
４１ …… 冷却媒体通路
４２ …… キャビティ内壁
４３ …… キャビティ内壁
４４ …… パーティング面
４５ …… ピン
４６ …… パーティング面
４７ …… 孔部
４８ …… バックプレート
４９ …… エジェクタ装置
５０ …… シリンダ
５１ …… ピストン
５２ …… ロッド
５３ …… 取出装置
Ｐ   …… 成形品
Ｐ１ …… 薄肉端
Ｐ２ …… 厚肉端
Ｐ３ …… 薄肉端面長さ
Ｇ   …… ゲート
Ｒ   …… ランナー
Ｓ   …… スプルー
Ｌ１ …… 圧縮開始位置
Ｌ２ …… 圧縮終了位置
Ｔ   …… 厚さ（ゲート部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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