塑料成形品及其成形方法技术

本发明专利技术涉及光学器械、光盘等的塑料成形品、成形方法及其成形用金属模，该成形品设有至少一个复制面和至少一个凹或凸的不完全复制部；成形方法包括准备金属模、将熔融树脂注射充填到模穴内、树脂压力作用在复制面上、根据树脂压力形成凹或凸形状的不完全复制部步骤；金属模设有滑动自如模穴块和通气口，从通气口压入气体，树脂压力成为所定压力时，使该模穴块滑离树脂，在树脂与模穴块之间强制形成空隙。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于激光方式的数字式复印机、激光打印机、传真机等的光学扫描系、摄像机等的光学机械、光盘等的塑料成形品、该塑料成形品的成形方法及其成形用金属模，尤其涉及带有高精度镜面的厚壁、厚度不等壁形状的塑料透镜或塑料反射镜等的塑料成形品、该塑料成形品的成形方法及其成形用金属模，易使模穴块与成形树脂分离，通过降低因分离时的成形树脂和模穴块之间密接力而引起的制品变形，提高塑料成形品的成形精度，能提供低成本、高精度成形品。在激光方式的数字式复印机、打印机、传真机等的光写入组件中，使用具有激光束成像及各种补正功能的矩形状透镜、反射镜等光学元件。近年，随着降低成本要求，上述光学元件从用玻璃制作变化为用塑料制作。此外，为了以最小限度元件处理多种功能，镜面形状也不仅是球面，形成为复杂的非球面形状。另外，透镜场合，多设计为透镜厚度厚或在长度方向透镜非定厚的厚度不等形状。这种塑料成形品即使是特殊形状，通过往形成为成形品形状的金属模的模穴内插入树脂母材或注射充填熔融树脂，能低成本大量生产。塑料制品的通常注射模塑成形法是将金属模温度设定为低于成形用树脂软化温度，往该一定容积模穴内注射充填熔融树脂，一边控制保压一边逐渐冷却后，打开金属模，取出成形品。在该方法中，为了确保所希望的形状精度，最好在金属模的模穴内熔融树脂冷却固化时使金属模内树脂压力、树脂温度成为均一。可是，注射模塑成形法中，成形品厚度非均一、例如上述透镜厚度不等场合，冷却时厚壁部与薄壁部的树脂冷却速度不同，体积收缩量不同，薄壁部残存有压力，形状精度恶化，有时会在厚壁部产生收缩等问题，如在透镜厚度厚处产生缩孔，例如形成图13所示厚壁、厚度不等壁形状的塑料透镜10时，如图14所示，在镜面(复制面)11、侧面(非复制面)13发生缩孔14。为了解决上述问题，在往金属模的模穴内注射充填熔融树脂的注射模塑成形法中，若为了防止发生收缩加大充填压力使充填量多，则塑料成形品内部残留应变变大，尤其在厚壁、厚度不等壁形状场合，薄壁部内部应变变大，恐怕会对光学性能等带来坏影响，不能得到高精度成形品。也就是说，为了使内部应变小若降低充填压力，熔融树脂充填量减少，则在厚壁部会产生缩孔等问题，另一方面，若为了防止发生收缩加大充填压力使充填量多，则在薄壁部内部应变变大，恐怕会对光学性能等带来坏影响。对此，使得构成模穴成形面的模穴块在金属模内可移动，随着充填树脂冷却引起体积收缩，例如由于透镜厚度偏差在其长度方向各部分产生体积收缩量差，使该可动模穴块前进以追随体积收缩，对压力进行补正，施以均匀压力，确保形状精度，这是所谓注射模塑压缩成形法。其使金属模内的形成复制面的复制块可滑动，金属模温度设定为低于成形用树脂软化温度，往该一定容积模穴内注射充填熔融树脂，一边控制保压一边逐渐冷却时，随着树脂体积收缩，使复制块滑动，对树脂施加压力，更高精度地形成成形品形状。注射模塑压缩成形法能以比上述注射模塑成形法低的充填压力成形，但是，难以使上述复制块精度良好地进行随动，存在有时镜面一部分产生缩孔等不能确保形状精度等问题。例如厚度不一致场合，因成形品厚度不同压缩量不同，该复制块不能按树脂收缩随动，于是，其与树脂分离，从分离部分产生缩孔，形状精度降低。为了解决上述问题，在例如特开平2-175115号公报和特开平6-304973号公报(下面，将其称为第1先有技术例)中公开了使缩孔发生在复制面以外的成形方法和注射模塑成形金属模，该注射模塑成形金属模的复制面(镜面)以外的面上设有通气口，使得在复制面与通气口附近之间产生压力差，这样，使得在通气口附近产生缩孔，不发生内部应变，能防止在镜面发生缩孔。在特愿平9-164316号公报(下面，将其称为第2先有技术例)中，使得形成在复制面以外的面的模穴块滑动，以与树脂分离，在树脂和模穴块之间强制形成空隙，使得面对该空隙的树脂部分发生收缩，防止复制面上发生收缩，同时，能使残留在成形品中的内部应变变小。但是，在上述第1先有技术例中，由于收缩集中在通气口附近，在复制面以外的面上没有广泛地发生收缩，若是大成形品场合，在离开通气口远的部分没有防止发生收缩效果，因此，在离开通气口远的复制面部分会发生收缩。另外，在厚壁、厚度不等壁、大口径、异形状的塑料透镜等制作场合，因冷却速度差在与复制面邻接的厚壁部发生缩孔，有时会在薄壁部残留树脂内压和内部应变，形状精度差，增加双折射，可能引起透镜光学精度低下。在上述第2先有技术例中，若是大成形品场合，为了得到高精度成形品，必须在不是复制面的面上发生更广范围收缩，所以，分离模穴块和树脂的接触面积变大，于是，分离时模穴块和树脂的密接力增大，因该密接力关系会使成形品变形。本专利技术就是鉴于上述先有技术所存在的问题而提出来的，本专利技术的目的在于提供塑料成形品、成形方法及其成形用金属模，在复制面以外的控制发生场所的位置设有通过不完全复制所形成的凹形状或凸形状的不完全复制部，消除残存树脂内压或内部应变等，即使是在厚壁、厚度不等壁等形状场合，也能提供与薄壁形状成形品相同程度的生产成本、且高精度的塑料成形品。本专利技术的另一个目的在于提供塑料成形品、成形方法及其成形用金属模，通过降低树脂与模穴片之间密接力，即使是在厚壁、厚度不等壁等形状场合，也能提供与薄壁形状成形品相同程度的生产成本、且高精度的塑料成形品。为了实现上述目的，本专利技术提出一种塑料成形品，金属模设有至少一个复制面，使得金属模模穴内树脂产生树脂压力，通过复制该复制面在塑料成形品上形成复制面；其特征在于在至少一处树脂内压或内部应变易发生部位设有不完全复制部，通过不完全复制金属模的模穴形状形成凹形状或凸形状。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，不完全复制部形成在上述复制面以外部位。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，不完全复制部形成在上述复制面的延长面上。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，沿着上述复制面的平面或弯曲面形状形成上述不完全复制部的边缘形状。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，至少有两个复制面，在被上述复制面所夹部位形成上述不完全复制部，沿着上述复制面的平面或弯曲面形状形成上述不完全复制部的边缘形状。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，上述不完全复制部形成在薄壁部分。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，至少两个不完全复制部形成在上述复制面以外的同一面上。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，成形品是光学元件，至少一个复制面是光学镜面。根据本专利技术的塑料成形品，其特征还在于，在复制面的与滑动自如模穴块连接面上设有阶梯结构。为了实现上述目的，本专利技术提出一种塑料成形品的成形方法，塑料成形品至少设有一个复制面，其特征在于，上述塑料成形品还至少设有一个不完全复制部，通过将树脂注射充填到金属模模穴内的注射模塑成形法成形。为了实现上述目的，本专利技术提出另一种塑料成形品的成形方法，该塑料成形品至少设有一个复制面，其特征在于，上述塑料成形品还至少设有一个不完全复制部，本方法包括下列步骤准备一对金属模，用于形成模穴，该金属模在模穴内至少设有一个复制面；将熔融树脂注射充填到金属模模穴内；树脂压力作用在上述复制面上以进行复制；发生相对该模穴形状的局部脱模收缩，形成凹形状的不完全复制部。为了实现上述目的，本专利技术提出又一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料成形品，金属模设有至少一个复制面，使得金属模模穴内树脂产生树脂压力，通过复制该复制面在塑料成形品上形成复制面；其特征在于：在至少一处树脂内压或内部应变易发生部位设有不完全复制部，通过不完全复制金属模的模穴形状形成凹形状或凸形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中康生，渡部顺，泽田清孝，畠山寿治，岸秀信，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]