JP2006062359A - 厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 成型時間を短縮して効率よく成形を可能とする厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法を提供する。
【解決手段】 プロジェクタ型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していき、最終的には規定肉厚に達するようにした可動金型３及び固定金型４を形成してなる厚肉型樹脂レンズの形成方法において、前記可動金型３には、一方の面３ａが複数の形成されてなり、前記固定金型４には、他方の面４ａ，４ｂが複数の形成されてなり、該可動金型３及び固定金型４の少なくとも何れかが順次隣の金型３，４に移動可能として、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とし、前記可動金型３及び固定金型４による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ヘッドランプの投影レンズなどの厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法に関するものである。

ヘッドランプの投影レンズなどの厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法として、合成樹脂の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、１次成型品から３次成型品まで金型毎の回数の合成樹脂の注入を行う樹脂レンズ及びその形成方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９１３６５号公報

しかしながら、このような従来の厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法にあっては、１次成型品の成形後に、逐一一方の面の金型を交換しなければならず、その度にキャビティの位置合わせを行わねばならず、結局成型時間が多く必要とし、生産性に改善が求められている。

この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、成型時間を短縮して効率よく成形を可能とする厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、プロジェクタ型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していき、最終的には規定肉厚に達するようにした可動金型及び固定金型を形成してなる厚肉型樹脂レンズの形成方法において、前記可動金型には、一方の面が複数の形成されてなり、前記固定金型には、他方の面が複数の形成されてなり、該可動金型及び固定金型の少なくとも何れかが順次隣の金型に移動可能として、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とし、前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、プロジェクタ型樹脂レンズの厚肉方向と薄肉方向とにより、最終的には規定肉厚に達するようにした可動金型及び固定金型を形成してなる厚肉型樹脂レンズの形成方法において、前記可動金型には、同一の一方の面が複数の形成されてなり、前記固定金型には、異なる他方の面が複数の形成されてなり、該可動金型及び固定金型の少なくとも何れかが順次隣の金型に移動可能として、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とし、
前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、平板型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していく厚肉型樹脂レンズにおいて、前記一方の面側の一次成型品に対して他方の面側が順次レンズ用樹脂の注入により二次成型品が形成され且つ前記一次成型品に対して前記二次成型品の厚みがほぼ半分であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、厚肉型樹脂レンズにおいて、前記一方の面側の一次成型品と、他方の面側の二次成型品とが重なるように形成され且つ前記一次成型品に対して前記二次成型品の厚みがほぼ半分であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、可動金型及び固定金型に、一方及び他方の面が複数の形成されてなり、可動金型及び固定金型の何れかが順次隣の金型に移動可能とすることで、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とする。こうして、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。また、前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることにより、最も短い冷却時間で成形が可能としたことで、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。

請求項２に記載の発明によれば、可動金型及び固定金型に、同一の一方の面及び異なる他方の面が複数の形成されてなり、可動金型及び固定金型の何れかが順次隣の金型に移動可能とすることで、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とする。こうして、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。また、前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることにより、最も短い冷却時間で成形が可能としたことで、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。

請求項３に記載の発明によれば、一次成型品に対して二次成型品の厚みがほぼ半分であることにより、一次成型品は双方の面が共に金型に接触しており、二次成型品は他方の面側のみが金型に接触しており、冷却条件は異なるものの、必要とする冷却時間はほぼ同じとなり、分割した際の成形において最も短い冷却時間としたことで、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。

請求項４に記載の発明によれば、一次成型品に対して二次成型品の厚みがほぼ半分であることにより、一次成型品は双方の面が共に金型に接触しており、二次成型品は他方の面側のみが金型に接触しており、冷却条件は異なるものの、必要とする冷却時間はほぼ同じとなり、分割した際の成形において最も短い冷却時間としたことで、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。

成型時間を短縮して効率よく成形を可能とする厚肉型樹脂レンズ及びその形成方法を提供する、という目的を、プロジェクタ型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していき、最終的には規定肉厚に達するようにした可動金型及び固定金型を形成してなる厚肉型樹脂レンズの形成方法において、前記可動金型には、一方の面が複数の形成されてなり、前記固定金型には、他方の面が複数の形成されてなり、該可動金型及び固定金型の少なくとも何れかが順次隣の金型に移動可能として、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とし、前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることで、実現した。

以下、この発明の第１実施例を図１〜図９に基づいて説明する。

符号１は、この実施例にかかる「厚肉型樹脂レンズ」としてのプロジェクタ型樹脂レンズで、金型２内に図示しない樹脂成型機により溶融状態の樹脂（熱可塑性透明樹脂、例えばポリカーボネイト、ポリシクロオレフィン、ＰＭＭＡ）を注入することで形成されるものである。

金型２は、プロジェクタ型樹脂レンズ１の厚肉方向の一方の面１ａである凸球面側の外形を形成するための凸球金型面３ａを少なくとも２個形成されてなる可動金型３と、プロジェクタ型樹脂レンズ１の厚肉方向の他方の面１ｂ側に向けて順次肉厚を増していき、最終的には規定肉厚に達する平面側より凸球金型面３ａ側に入り込んだ面１ｃを形成するための１次金型面４ａ及びプロジェクタ型樹脂レンズ１の他方の面１ｂである平面側を形成するための２次金型面４ｂを有する固定金型４とより構成されてなり、可動金型３及び固定金型４の１次金型面４ａから隣の金型である２次金型面４ｂに順次に移動可能として、次々にプロジェクタ型樹脂レンズ１用の樹脂を材料注入口８により注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能としている。

固定金型４の１次金型面４ａ及び２次金型面４ｂの基部面５（該基部面５は２次金型面４ｂと同一）からの突出量の差は、一回ごとの射出成型で得られる成型品の厚みを通常の成型工程においてもひけを生じない範囲に限定している。しかも、凸球金型面３ａから１次金型面４ａまでの肉厚Ｔ１は、２０ミリメートルであるのに対し、１次金型面４ａから２次金型面４ｂまでの肉厚Ｔ２は、１０ミリメートルであることで、当出願人において確認したところ、冷却時間は１３．５分であった。

そしてまた、当出願人において確認したところ、前記可動金型３と固定金型４の１次金型面４ａとで形成される１次成型品６の冷却時間は、１３．５分であり、前記可動金型３と固定金型４の２次金型面４ｂとで形成される２次成型品７の冷却時間は、１２．０分であった。

以上のように構成されたプロジェクタ型樹脂レンズ１は、金型２の可動金型３には凸球金型面３ａが形成され、固定金型４には一次金型面４ａ及び二次金型面４ｂが形成されてなり、双方の面３ａ、４ａ、４ｂを有する金型３，４の何れかが順次隣の金型３，４に移動可能とすることができる。また、プロジェクタ型樹脂レンズ１の樹脂を材料注入口８から注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とすることができるので、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とする。また、原価が著しく低減できることになる。

更に、一次成型品６の厚みｔ１に対して二次成型品７の厚みｔ２がほぼ半分であることにより、一次成型品６はプロジェクタ型樹脂レンズ１の双方の面１ａ、１ｃが共に可動金型３の凸球金型面３ａ及び固定金型４の１次金型面４ａ双方に接触しており、二次成型品７はプロジェクタ型樹脂レンズ１の他方の面１ｂ側のみが金型の２次金型面４ｂに接触しており、冷却条件は異なるものの、必要とする冷却時間はほぼ同じとなり、分割した際の成形において最も短い冷却時間としたことで、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。

以下、この発明の第２実施例を図１１乃至図１３に基づいて説明する。第１実施例と異なる主な点は、固定金型と可動金型双方に凹んだ面を形成して点にある。前記第１実施例と同一の構成部材は、同一符号を用いて重複する説明は可能な限り割愛する。

符号１１は、この実施例にかかる「厚肉型樹脂レンズ」としての平板型樹脂レンズで、金型２内に図示しない樹脂成型機により溶融状態の樹脂（熱可塑性透明樹脂、例えばポリカーボネイト、ポリシクロオレフィン、ＰＭＭＡ）を注入することで形成されるものである。

金型１２は、平板型樹脂レンズ１１の厚肉方向の一方の面１１ａの外形を形成するための金型面１３ａを少なくとも２個形成されてなる可動金型１３と、平板型樹脂レンズ１１の厚肉方向の１次他方の面１１ｂの外形、つまり、１次成型品１６を形成するための１次金型面１４ａ及び平板型樹脂レンズ１１の他方の面１ｃである薄肉方向の２次他方の面の外形、つまり、２次成型品１７を形成するための２次金型面１４ｂを有する固定金型１４とより構成されてなり、可動金型１３及び固定金型１４の１次金型面１４ａから隣の金型である２次金型面１４ｂに順次に移動可能として、次々に平板型樹脂レンズ１１用の樹脂を材料注入口８（図２参照）により注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能としている。

固定金型１４の１次金型面１４ａ及び２次金型面１４ｂの基部面１５（該基部面１５は１次金型面４ａと同一）からの凹ませている量の差は、一回ごとの射出成型で得られる成型品の厚みを通常の成型工程においてもひけを生じない範囲に限定している。しかも、金型面１３ａから１次金型面１４ａまでの肉厚Ｔ１は、２０ミリメートルであるのに対し、１次金型面１４ａから２次金型面１４ｂまでの肉厚Ｔ２は、１０ミリメートルであることで、当出願人において確認したところ、冷却時間は１３．５分であった。

そしてまた、当出願人において確認したところ、前記可動金型１３と固定金型１４の１次金型面１４ａとで形成される１次成型品１６の冷却時間は、１３．５分であり、前記可動金型１３と固定金型１４の２次金型面１４ｂとで形成される２次成型品１７の冷却時間は、１２．０分であった。

以上のように構成された平板型樹脂レンズ１１は、金型１２の可動金型１３には金型面１３ａが形成され、固定金型１４には一次金型面１４ａ及び二次金型面１４ｂが形成されてなり、双方の面１３ａ、１４ａ、１４ｂを有する金型１３，１４の何れかが順次隣の金型１３，１４に移動可能とすることができる。また、平板型樹脂レンズ１１の樹脂を材料注入口８から注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とすることができるので、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とする。また、原価が著しく低減できることになる。

更に、一次成型品１６の厚みｔ１に対して二次成型品１７の厚みｔ２がほぼ半分であることにより、一次成型品１６は平板型樹脂レンズ１１の双方の面１１ａ、１１ｂが共に可動金型１３の金型面１３ａ及び固定金型１４の１次金型面１４ａ双方に接触しており、二次成型品１７は平板型樹脂レンズ１１の他方の面１１ｃ側のみが金型の２次金型面１４ｂに接触しており、冷却条件は異なるものの、必要とする冷却時間はほぼ同じとなり、分割した際の成形において最も短い冷却時間としたことで、成型時間を短縮して効率のよい成形を可能とすることができ、原価が著しく低減できることになる。

図２，図５，図７、図１１に示す金型２、１２の可動金型３、１３は、何れも凸球金型面３ａ及び金型面１３ａが２個あるものとして説明しているが、３個でも４個でも良い。

この発明の第１実施例に係るプロジェクタ型樹脂レンズの金型を示す断面図。 図１のＳＡ−ＳＡ線に沿った可動型を示す断面図。 図２のＳＣ−ＳＣ線に沿った可動型と固定型とに樹脂が注入される状態を示す断面図。 図２のＳＤ−ＳＤ線に沿った可動型と固定型とに樹脂が注入される状態を示す断面図。 図２に示す可動型を１８０度回転させた状態を示す断面図。 図５のＳＥ−ＳＥ線に沿った可動型と固定型とに樹脂が注入される状態を示す断面図。 図５の凸球金型面に樹脂が注入される状態を示す断面図。 図７のＳＦ−ＳＦ線に沿った可動型と固定型とに樹脂が注入される状態を示す断面図。 第１実施例にかかるプロジェクタ型樹脂レンズの一次成型品及び二次成型品の断面図。 第１実施例にかかるプロジェクタ型樹脂レンズの断面図。 この発明の第２実施例に係る平板型樹脂レンズの金型を示す断面図。 第２実施例にかかる平板型樹脂レンズの一次成型品及び二次成型品の断面図。 第２実施例にかかる平板型樹脂レンズの断面図。

符号の説明

１ プロジェクタ型樹脂レンズ（厚肉型樹脂レンズ）
１ａ 一方の面
１ｂ 他方の面
１ｃ 入り込んだ面
２、１２ 金型
３ 可動金型
３ａ 凸球金型面
４、１４ 固定金型
４ａ、１４ａ 一次金型面
４ｂ、１４ｂ 二次金型面
５、１５ 基部面
６、１６ 一次成型品
７、１７ 二次成型品
１１ 平板型樹脂レンズ（厚肉型樹脂レンズ）
１１ａ 一方の面
１１ｂ 他方の面
１１ｃ 他方の面
１３ 可動金型
１３ａ 金型面

Claims (4)

1. プロジェクタ型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していき、最終的には規定肉厚に達するようにした可動金型及び固定金型を形成してなる厚肉型樹脂レンズの形成方法において、
   前記可動金型には、一方の面が複数の形成されてなり、前記固定金型には、他方の面が複数の形成されてなり、該可動金型及び固定金型の少なくとも何れかが順次隣の金型に移動可能として、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とし、
   前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることを特徴とする厚肉型樹脂レンズの形成方法。
2. プロジェクタ型樹脂レンズの厚肉方向と薄肉方向とにより、最終的には規定肉厚に達するようにした可動金型及び固定金型を形成してなる厚肉型樹脂レンズの形成方法において、
   前記可動金型には、同一の一方の面が複数の形成されてなり、前記固定金型には、異なる他方の面が複数の形成されてなり、該可動金型及び固定金型の少なくとも何れかが順次隣の金型に移動可能として、次々にレンズ用の樹脂を注入可能とすると共に樹脂の冷却を可能とし、
   前記可動金型及び固定金型による複数の途中成型品の冷却時間がほぼ同じに制御されてなることを特徴とする厚肉型樹脂レンズの形成方法。
3. 平板型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していく厚肉型樹脂レンズにおいて、
   前記一方の面側の一次成型品に対して他方の面側が順次レンズ用樹脂の注入により二次成型品が形成され且つ前記一次成型品に対して前記二次成型品の厚みがほぼ半分であることを特徴とする厚肉型樹脂レンズ。
4. 厚肉型樹脂レンズにおいて、
   前記一方の面側の一次成型品と、他方の面側の二次成型品とが重なるように形成され且つ前記一次成型品に対して前記二次成型品の厚みがほぼ半分であることを特徴とする厚肉型樹脂レンズ。

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