專利名稱:塑料成型品、塑料成型品的成型方法、以及光掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及塑料成型品、塑料成型品的成型方法、以及具有該塑料成型品的多光束方式光掃描裝置,具體涉及適用于激光數(shù)碼復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)或傳真裝置等光掃描系統(tǒng)、攝像機(jī)等光學(xué)器械、光碟等設(shè)備的薄型塑料成型品。
背景技術(shù):
目前,塑料成型品的制造一般采用射出成型方法,即當(dāng)模具溫度大約被加熱到成型用樹脂的熱變形溫度后,將樹脂母材插入具有一定容積的空腔,或向該空腔射出填充熔融樹脂,一邊控制保壓一邊逐漸冷卻,而后,打開模具取出成型品。利用上述射出成型方法,即使是特殊形狀的塑料成型品,也能夠用按照該塑料成型品形狀形成的模具來廉價(jià)批量生產(chǎn)。例如,對于透鏡或棱鏡等光學(xué)元件,出于其光學(xué)表面的形狀精度要求,或者為了減少內(nèi)部的雙折射而要求具有良好的精度,以往普遍采用玻璃產(chǎn)品,但是,為了降低產(chǎn)品成本,逐漸趨于用塑料制造的如塑料透鏡、塑料反射鏡等光學(xué)元件。塑料成型品根據(jù)用途,要求具有各種形狀,例如對以厚度較薄的部分為轉(zhuǎn)印區(qū)域的成型品要求該轉(zhuǎn)印部具有細(xì)微的凹凸形狀,或者要求高精度的模具形狀轉(zhuǎn)印性。尤其是用于激光打印機(jī)等掃描光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡例如f θ透鏡,因需要最小的元件兼?zhèn)涠喾N功能,為此,其鏡面形狀不只是單純的球面形,在更多的情況下被形成為復(fù)雜的非球面形。出于節(jié)省空間要求,這些透鏡通常被設(shè)計(jì)為厚度較薄的薄型。在上述塑料成型品的成型加工時(shí)的模具腔內(nèi)熔融樹脂的冷卻凝固工序中,要求腔內(nèi)的樹脂壓力和樹脂溫度均勻,以便于按要求形成具有良好精度的塑料成型品。但是,在復(fù)雜的具有不同厚度形狀的成型品的情況下,由于不同部位的冷卻凝固速度不同,因此在取出成型品時(shí)會因內(nèi)部應(yīng)力而發(fā)生粘在模具上或脫模不良,從而在取出后發(fā)生彎曲等形狀變形。塑料光學(xué)元件中尤其容易發(fā)生因內(nèi)部應(yīng)變引起雙折射問題。例如如圖1所示,當(dāng)設(shè)定在塑料成型品10轉(zhuǎn)印面11的垂直方向的截面14上,垂直于轉(zhuǎn)印面方向的厚度為a,平行于轉(zhuǎn)印面方向的厚度為b時(shí),在長寬比為(a/b) < 1的較薄部分中,a方向冷卻速度較b方向冷卻速度快,因此樹脂是在樹脂壓力殘留在轉(zhuǎn)印面上的狀態(tài)下冷卻凝固,這造成成型品在取出時(shí)會因內(nèi)部應(yīng)力而粘貼在模具上或發(fā)生脫模不良, 從而使得被取出后的成型品的外形等產(chǎn)生變形。在以下的本說明書中,當(dāng)設(shè)定垂直于轉(zhuǎn)印面方向的厚度為a,平行于轉(zhuǎn)印面方向的厚度為b時(shí),將滿足(a/b) < 1關(guān)系的塑料成型品稱為薄型塑料成型品或具有厚度較薄部分的塑料成型品。為了降低該殘留壓力,必須進(jìn)行低壓射出成型,也就是說,在射出成型時(shí)需要將樹脂壓力控制得較低。但是,低壓成型中填充的樹脂量相對于空腔容積較少,因此成型品中容易發(fā)生凹陷,并且存在收縮量增大引起的模具形狀轉(zhuǎn)印精度變差的缺點(diǎn)。針對上述低壓射出成型中的凹陷問題,專利文獻(xiàn)1(JP特開平6-304973號公報(bào)) 公開了以下解決方案。即從通氣口向非轉(zhuǎn)印部施加空氣壓力,使其與轉(zhuǎn)印部之間產(chǎn)生壓力差,從而將凹陷引向非轉(zhuǎn)印部,防止轉(zhuǎn)印面上發(fā)生凹陷。專利文獻(xiàn)2 (JP特開平11-28745號公報(bào))公開了以下方案,即在成型過程中讓構(gòu)成模具空腔的部分型芯滑動,使得非轉(zhuǎn)印面的樹脂發(fā)生剝離,從而在射出填充引起空腔內(nèi)發(fā)生樹脂內(nèi)壓,當(dāng)該壓力成為能夠維持轉(zhuǎn)印面粘附程度大小的情況下,使型芯動作,強(qiáng)制性地制作空隙,并將凹陷引導(dǎo)到該部分。專利文獻(xiàn)3 (JP特開2000-84945號公報(bào))公開了以下方案,即對于厚型以及厚度不均形狀的塑料成型品,通過不完全轉(zhuǎn)印模具的空腔形狀,使得轉(zhuǎn)印面以外的面中具有被形成為凹形或凸形的不完全轉(zhuǎn)印部,從而消除殘留的樹脂內(nèi)壓或內(nèi)部變形。但是,如果填充后的樹脂冷卻所引起的樹脂內(nèi)壓為非轉(zhuǎn)印部上所受到的空氣壓以下,則不會發(fā)生凹陷,為此,根據(jù)專利文獻(xiàn)1公開的發(fā)明,在薄型塑料成型品的成型中,厚度較薄部分的樹脂在初期的高壓下冷卻凝固,造成殘留內(nèi)部應(yīng)力和殘留內(nèi)部變形,因而該發(fā)明存在轉(zhuǎn)印面精度降低以及雙折射惡化的問題。專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)方案也存在以下問題,在薄型塑料成型品的成型過程中, 需要在轉(zhuǎn)印面部分的樹脂發(fā)生冷卻凝固之前實(shí)行分離動作,而隨著分離動作的發(fā)生,空腔容積增大,為此空腔內(nèi)的樹脂壓力成為負(fù)壓力。在形成負(fù)壓力之際,轉(zhuǎn)印面的粘附作用力下降,引起轉(zhuǎn)印面上出現(xiàn)凹陷的問題。對此,雖然可以考慮跟隨樹脂的體積收縮來移動可動型芯,但是實(shí)際上,既要保持可動型芯的穩(wěn)定性,同時(shí)又要以良好的精度進(jìn)行跟隨是十分困難的。專利文獻(xiàn)3公開的技術(shù)方案,尤其是在薄型塑料成型品的成型中存在與專利文獻(xiàn) 2相同的問題。即在薄型塑料成型品的成型過程中,如果在冷卻凝固展開之前且存在樹脂壓力的狀態(tài)下開始分離動作,則空腔內(nèi)部將變?yōu)樨?fù)壓力,轉(zhuǎn)印面上會出現(xiàn)凹陷,而且,即便是在降低了樹脂壓力下的狀態(tài)下引導(dǎo)凹陷,也會發(fā)生在殘留內(nèi)部應(yīng)力存在的狀態(tài)下樹脂展開冷卻凝固的問題。進(jìn)而,在實(shí)際中,專利文獻(xiàn)1的技術(shù)方案有時(shí)不但不能完全控制凹陷誘導(dǎo)區(qū)域,反而會擴(kuò)大轉(zhuǎn)印面的凹陷。另外,專利文獻(xiàn)2和3的技術(shù)方案都存在發(fā)生剝離的凹陷區(qū)域不但不停留在型芯區(qū)域,而是一直發(fā)展到轉(zhuǎn)印面上的問題。在此,用圖16 18說明該凹陷區(qū)域向轉(zhuǎn)印面的發(fā)展。圖16所示的塑料成型品10 具有轉(zhuǎn)印面11。圖17顯示了圖16所示塑料成形品10即熔融樹脂37 —個(gè)截面14以及圍繞該截面的成型模具30的截面。成型模具30以上下一對可開閉的模具形成空腔,該空腔內(nèi)部被射出填充熔融樹脂37。空腔由上被轉(zhuǎn)印型芯31、下被轉(zhuǎn)印型芯32、以及側(cè)壁面33圍繞而成。側(cè)壁面33上設(shè)有氣隙35以及連接該氣隙35的通氣口 36,通氣口 36連接未圖示的位于成型模具30以外的氣體壓縮裝置,壓縮空氣可從空腔側(cè)面流入成型模具30。利用該成型模具30,如專利文獻(xiàn)1所述地從通氣口 36向非轉(zhuǎn)印部施加空氣壓力,向誘導(dǎo)非轉(zhuǎn)印面凹陷, 則此時(shí)發(fā)生剝離的凹陷區(qū)域非但不會停留在型芯區(qū)域,而是伸展到轉(zhuǎn)印面11 (圖中被圈起部分)。圖18是另一例圖16所示塑料成形品10即熔融樹脂37 —個(gè)截面14以及圍繞該截面的成型模具30的截面。圖18所示的成型模具30以可動型芯34來取代上述氣隙35 和通氣口 36。利用該利用該成型模具30,如專利文獻(xiàn)2所述地在成形過程中滑動可動型芯34以誘導(dǎo)凹陷,則同樣發(fā)生剝離的凹陷區(qū)域非但不會停留在型芯區(qū)域,而是伸展到轉(zhuǎn)印面 11 (圖中被圈起部分)。
發(fā)明內(nèi)容
對此,本發(fā)明提供以下構(gòu)成的塑料成型品,其具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的突起形狀;具有凹形不完全轉(zhuǎn)印部,該凹形不完全轉(zhuǎn)印部與該突起形狀處于同一個(gè)面上,在該面上不完全轉(zhuǎn)印模具空腔形狀,形成該凹形不完全轉(zhuǎn)印部;具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的凸形不完全轉(zhuǎn)印部。通過上述塑料成型品,本發(fā)明旨在達(dá)到以下目的,即提供一種轉(zhuǎn)印面上不發(fā)生凹陷、有利于提高轉(zhuǎn)印面形狀精度、而且成型品內(nèi)部的應(yīng)力以及應(yīng)變較小、雙折射的發(fā)生得以減輕的塑料成型品、以及該塑料成型品的成型方法、進(jìn)而具有該塑料成型品的光掃描裝置。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。(1)首先,本發(fā)明提供一種塑料成型品,其中具有轉(zhuǎn)印面,該轉(zhuǎn)印面通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成,其特征在于,具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的突起形狀;具有凹形不完全轉(zhuǎn)印部,該凹形不完全轉(zhuǎn)印部與該突起形狀處于同一個(gè)面上,在該面上不完全轉(zhuǎn)印模具空腔形狀,形成該凹形不完全轉(zhuǎn)印部;具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的凸形不完全轉(zhuǎn)印部。為此,在發(fā)生樹脂內(nèi)壓的塑料成型品中,通過在轉(zhuǎn)印面以外的區(qū)域設(shè)置凸形不完全轉(zhuǎn)印部,來解消空腔壁面轉(zhuǎn)印后產(chǎn)生的樹脂壓力。而且,通過設(shè)置凹形不完全轉(zhuǎn)印部,吸收樹脂壓力被解消時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓所造成的凹陷。尤其通過設(shè)置突起形狀,因該突起形狀與具有轉(zhuǎn)印面的空腔相比其樹脂量少,與模具之間的貼合面積比大,從而加速了樹脂冷卻引起的收縮以及凝固速度。為可擰骨膠快的突起形狀的根部邊緣上收縮產(chǎn)生凹形不完全轉(zhuǎn)印部,該凹形不完全轉(zhuǎn)印部成長,其結(jié)果獲得良好的凹陷誘導(dǎo)區(qū)域控制性能。此外,成型品在減壓狀態(tài)發(fā)生冷卻凝固,從而降低了該成型品內(nèi)部的殘留應(yīng)力,抑制了取出時(shí)以及取出后發(fā)生的形狀變形,獲得優(yōu)異的形狀轉(zhuǎn)印性能。(2)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1)所述的塑料成型品,其特征在于,所述凹形不完全轉(zhuǎn)印部位于所述突起形狀附近。(3)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1)或( 所述的塑料成型品,其特征在于,在垂直于該轉(zhuǎn)印面的截面形狀中,垂直于該轉(zhuǎn)印面的轉(zhuǎn)印面垂直方向成型品厚度a、與平行于該轉(zhuǎn)印面的轉(zhuǎn)印面平行方向成型品厚度b之間滿足以下關(guān)系,a/b < 1。(4)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(3)所述的塑料成型品,其特征在于,所述轉(zhuǎn)印面垂直方向成型品厚度a為垂直于所述轉(zhuǎn)印面的方向上的成型品厚度中的最小值,所述轉(zhuǎn)印面水平方向成型品厚度b為平行于所述轉(zhuǎn)印面的方向上的成型品厚度中的最大值。(5)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1) 中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,在所述轉(zhuǎn)印面以外的相對的面上分別形成所述凹形不完全轉(zhuǎn)印部以及所述凸形不完全轉(zhuǎn)印部。(6)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1) 中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,在所述轉(zhuǎn)印面以外的一個(gè)面上同時(shí)形成所述凹形不完全轉(zhuǎn)印部和所述凸形不完全轉(zhuǎn)印部。
6
(7)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1) (6)中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,具有多個(gè)所述突起形狀,該多個(gè)突起形狀既可位于同一個(gè)面上,也可不同面上。(8)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1) (7)中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,還具有轉(zhuǎn)印模具的空腔形狀的安裝基準(zhǔn)面。(9)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(8)所述的塑料成型品,其特征在于,以所述突起形狀為安裝基準(zhǔn)面,該安裝基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)印模的空腔形狀。(10)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(1) (9)中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,該塑料成型品為光學(xué)元件,其中,所述轉(zhuǎn)印面之中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)印面被形成為光學(xué)鏡(11)本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種成型方法,其用于塑料成型品的成型,該塑料成型品具有轉(zhuǎn)印面,該轉(zhuǎn)印面通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成,其特征在于,至少在一部分空腔壁面上設(shè)置通氣部,而且,在設(shè)有該通氣部的一部分空腔壁面上設(shè)置凹形部,在射出填充樹脂后的預(yù)定時(shí)刻,通過該通氣部輸入壓縮空氣,使得構(gòu)成至少一部分空腔壁面的可動型芯向離開該空腔的方向滑動。(12)本發(fā)明的另一個(gè)方面還在于提供一種成型方法,其用于塑料成型品的成型, 該塑料成型品具有轉(zhuǎn)印面,該轉(zhuǎn)印面通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成,其特征在于,至少一部分空腔壁面被形成為優(yōu)先剝離部,以用于形成該優(yōu)先剝離部的材料所形成的優(yōu)先剝離部與所述樹脂之間的粘附作用力小于空腔的其他壁面與該樹脂之間的粘附作用力,而且,在一部分設(shè)有該優(yōu)先剝離部的空腔壁面上設(shè)置凹形部,在射出填充樹脂后的預(yù)定時(shí)刻,使得構(gòu)成至少一部分空腔壁面的可動型芯向離開該空腔的方向滑動。(13)本發(fā)明還提供根據(jù)上述(11)或(1 所述的成型方法,其特征在于,使用具有兩個(gè)以上所述凹形部的模具。(14)本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明還在于提供一種多光束方式光掃描裝置,用多束光束掃描被掃描面,其中包括光源,用于發(fā)射多束光束;以及,光學(xué)元件,用于分離副掃描方向上的各束光束的入射位置,其特征在于,用權(quán)利要求10所述的塑料成型品作為該光學(xué)元件。本發(fā)明的效果在于,避免在塑料成型品的轉(zhuǎn)印面上發(fā)生凹陷,提高轉(zhuǎn)印面形狀精度,并且減少內(nèi)部應(yīng)力和內(nèi)部變形的發(fā)生。
圖1是本發(fā)明塑料成型品的參考例的立體圖。圖2A和圖2B是圖1所示的塑料成型品以及用于該塑料成型品的一例成型模具的截面圖。圖3A和圖;3B是圖1所示的塑料成型品以及用于該塑料成型品的另一例成型模具的截面圖。圖4是顯示本發(fā)明塑料成型品的第一實(shí)施方式的立體圖。圖5A和圖5B圖4所示的塑料成型品以及用于該塑料成型品的一例成型模具的截面圖。圖6A和圖6B圖4所示的塑料成型品以及用于該塑料成型品的另一例成型模具的截面圖。圖7是顯示本發(fā)明塑料成型品的第二實(shí)施方式的立體圖。圖8A和圖8B圖7所示的塑料成型品以及用于該塑料成型品的一例成型模具的截面圖。圖9是顯示本發(fā)明塑料成型品的第三實(shí)施方式的立體圖。圖IOA和圖IOB是顯示圖9所示的塑料成型品的截面圖。圖11A、11B、11C是顯示本發(fā)明塑料成型品的第四實(shí)施方式的立體圖。圖12A、12B、12C是圖IlA所示的塑料成型品以及成型模具的各個(gè)方向的截面圖。圖13A、13B是從圖11所示塑料成型品的俯視圖。圖14A、14B是一例將圖11所示塑料成型品安裝到空間中的示意圖。圖15是本發(fā)明的光掃描裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。圖16是現(xiàn)有技術(shù)的塑料成型品的立體圖。圖17是用于說明轉(zhuǎn)印面上發(fā)生凹陷的示意圖。圖18是另一幅用于說明轉(zhuǎn)印面上發(fā)生凹陷的示意圖。標(biāo)記說明10塑料成型品、光學(xué)元件、光學(xué)透鏡11轉(zhuǎn)印面、第一轉(zhuǎn)印面12轉(zhuǎn)印面、第二轉(zhuǎn)印面14 截面16安裝基準(zhǔn)部21、21a、21b凸形不完全轉(zhuǎn)印部22、22a、22b、22c、22d凹形不完全轉(zhuǎn)印部23、24 側(cè)面30成型模具31上被轉(zhuǎn)印型芯32下被轉(zhuǎn)印型芯33、33a、3!3b側(cè)壁面、固定型芯;34側(cè)壁面、可動型芯35 氣隙36 通氣口37熔融樹脂38、38a、38b 下壁面39下壁面、可動型芯40、40a、40b 突起形狀41、41a、41b 凹形部5IX軸方向安裝基準(zhǔn)52Y軸方向安裝基準(zhǔn)53Z軸方向安裝基準(zhǔn)100光掃描裝置
101發(fā)光源102耦接鏡103 光圈104柱形鏡105光偏轉(zhuǎn)器106第一掃描透鏡107第二掃描透鏡108彎折鏡109感光體110反射鏡111 透鏡112受光元件
具體實(shí)施例方式以下基于圖1 圖15所示的本發(fā)明實(shí)施方式,詳細(xì)說明有關(guān)本發(fā)明的構(gòu)成。首先作為參考例說明本發(fā)明人先于本發(fā)明的在先發(fā)明,該在先發(fā)明為本發(fā)明塑料成型品以及塑料成型品的成型方法的前提發(fā)明。[塑料成型品的參考例]圖1是顯示本發(fā)明塑料成型品的實(shí)施例之一的立體圖。該實(shí)施方式的塑料成型品 10具有分別位于上方以及下方的第一轉(zhuǎn)印面11以及第二轉(zhuǎn)印面12,并具有位于第一轉(zhuǎn)印面11和第二轉(zhuǎn)印面12側(cè)面的兩個(gè)相對設(shè)置的面,即呈凸形的凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和呈凹形的凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。關(guān)于位于第一轉(zhuǎn)印面11和第二轉(zhuǎn)印面12的側(cè)面的另外兩個(gè)面即側(cè)面23和M沒有特別規(guī)定,其既可作為轉(zhuǎn)印空腔形狀的轉(zhuǎn)印面,也可作為非轉(zhuǎn)印部。塑料成型品為薄型成型品,即塑料成型品在垂直于第一轉(zhuǎn)印面11和第二轉(zhuǎn)印面 12的某個(gè)面即如圖中以一點(diǎn)鎖線顯示的面中的一個(gè)截面14上,垂直于轉(zhuǎn)印面方向的成型品厚度a和平行于轉(zhuǎn)印面方向的成型品厚度b之間滿足以下式(1),其中,對a和b的值除滿足式(1)以外沒有其他限定,例如,可設(shè)定a = 5mm, b = IOm等。(a/b) < 1 (1)[塑料成型品成型方法的第一參考例]以下,用圖1所示的塑料成型品10為例,說明一例本發(fā)明的塑料成型品的成型方法。圖2A和圖2B顯示了圖1所示的塑料成型品10 (熔融樹脂37)中的截面14、以及圍繞該塑料成型品的成型模具30的截面。成型模具30中,用上下成對的一對模具構(gòu)成可開閉的空腔,融熔樹脂被射出填充到該空腔內(nèi)部??涨挥缮媳晦D(zhuǎn)印型芯31和下被轉(zhuǎn)印型芯32以及側(cè)壁面33和34構(gòu)成。側(cè)壁面33中設(shè)有通氣部即氣隙35以及與該氣隙連通的的通氣口 36,通氣口 36與設(shè)于成型模具30外部的未圖示氣體壓縮裝置相連接,使壓縮空氣流入空腔側(cè)面。可動型芯34構(gòu)成另一個(gè)側(cè)壁面34,該可動型芯34被設(shè)為可按圖中的箭頭方向相對于空腔滑動。如圖2A所示,當(dāng)可動型芯34向接近空腔方向滑動時(shí),被射出填充到成型模具30空腔中的熔融樹脂37產(chǎn)生向著空腔壁面的樹脂壓力,粘附在壁面上,以此狀態(tài)開始冷卻凝固。此時(shí),在射出填充熔融樹脂37后經(jīng)過一定時(shí)間、但該樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,通過氣隙35送入壓縮空氣。對于熔融樹脂尚未完全冷卻凝聚并保持一定樹脂內(nèi)壓的可流動狀態(tài)的時(shí)刻,可根據(jù)樹脂成分等來選擇最佳時(shí)刻。接著,如圖2B所示,可動型芯34向離開空腔的方向即圖中箭頭方向滑動。該可動型芯34的后退使得空腔容積增大,熔融樹脂也隨之發(fā)生體積膨脹。其結(jié)果,在相對于可動型芯34的后退部分中,形成呈凸形的凸形不完全轉(zhuǎn)印部21。另一方面,隨著熔融樹脂37的體積膨脹,樹脂內(nèi)壓急劇下降,樹脂與空腔壁面之間的粘附作用力也下降,此時(shí),從氣隙35 輸入的壓縮空氣使得受到壓力的側(cè)壁面33上優(yōu)先發(fā)生剝離,從而形成呈凹形的凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。如上所述,凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22從空腔剝離,成為自由面并發(fā)生移動,吸收了樹脂內(nèi)壓下降引起的樹脂體積不充分、以及冷卻凝固造成的填充樹脂體積收縮。換而言之,可以通過誘導(dǎo)凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22發(fā)生轉(zhuǎn)印不良,來抑制轉(zhuǎn)印部11和12上發(fā)生凹陷。而且,還可以通過空腔體積膨脹引發(fā)內(nèi)壓下降,使得伴隨射出填充發(fā)生的樹脂內(nèi)壓接近0,在此狀態(tài)下,冷卻凝固后的塑料成型品10的內(nèi)部應(yīng)力以及內(nèi)部變形也接近為0,從而形成具有良好的形狀精度的第一轉(zhuǎn)印面11和第二轉(zhuǎn)印面12、且能夠抑制雙折射發(fā)生的塑料成型品。[塑料成型品的成型方法的第二參考例]以下,用圖1所示的塑料成型品10為例,說明另一例本發(fā)明的塑料成型品的成型方法的參考例。圖3A和圖;3B顯示了圖1所示的塑料成型品10即熔融樹脂37的截面14 以及形成塑料成型品10的成型模具30的截面。成型模具30為用上下成對的一對模具構(gòu)成可開閉的空腔,并用融熔樹脂射出填充到該空腔內(nèi)部??涨挥缮媳晦D(zhuǎn)印型芯31和下被轉(zhuǎn)印型芯32以及側(cè)壁面33和34圍繞構(gòu)成。側(cè)壁面33為固定型芯33,該固定型芯33中至少與熔融樹脂37相接觸的面為優(yōu)先剝離部,以用于形成該面的材料所形成的側(cè)壁面33與樹脂之間的粘附作用力比其他空腔表面與樹脂之間的粘附作用力較小。關(guān)于與樹脂的粘附作用力較小的材料,例如有TiN(氮化鈦)、TiCN(氰化鈦)、含聚四氟乙烯樹脂的金屬等。本實(shí)施方式中用與樹脂之間的粘附作用力較小的材料對固定型芯33的表面施加表面處理,使得固定型芯33與填充樹脂之間變得容易分離。另一個(gè)側(cè)壁面34為可動型芯34,該可動型芯34被設(shè)為能夠按圖中的箭頭方向相對空腔滑動。如圖3A所示,當(dāng)可動型芯34向接近空腔方向滑動時(shí),被射出填充到成型模具30 的空腔中的熔融樹脂37向空腔壁面產(chǎn)生樹脂壓力,緊貼到壁面上,并以此狀態(tài)開始冷卻凝固。此時(shí),在射出填充熔融樹脂37后經(jīng)過一定時(shí)間、但該樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,讓可動型芯34向離開空腔方向滑動。對于熔融樹脂37處于尚未完全冷卻凝聚并保持一定樹脂內(nèi)壓的可流動狀態(tài)的時(shí)刻,可根據(jù)樹脂成分以及固定型芯33的表面材料等來選擇最佳時(shí)刻。如圖;3B所示,可動型芯34的后退使得空腔容積增大,熔融樹脂37也隨之發(fā)生體積膨脹。其結(jié)果,可動型芯34的后退部分上形成凸形不完全轉(zhuǎn)印部21。另一方面,隨著熔融樹脂37的體積膨脹,樹脂內(nèi)壓急劇下降,樹脂與空腔壁面之間的粘附作用力也下降,此時(shí),與其他空腔表面相比脫模性能較高的固定型芯33的壁面上的樹脂優(yōu)先發(fā)生剝離,形成凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。如上所述,凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22從空腔剝離,成為自由面并發(fā)生移動,吸收了樹脂內(nèi)壓下降引起的樹脂樹脂體積不充分、以及冷卻凝固造成的填充樹脂體積收縮。換而言之,可以通過誘導(dǎo)凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22發(fā)生轉(zhuǎn)印不良,來抑制轉(zhuǎn)印部11和12上發(fā)生凹陷。而且,還可以通過空腔體積膨脹引發(fā)內(nèi)壓下降,使得伴隨射出填充而發(fā)生的樹脂內(nèi)壓接近0,在此狀態(tài)下,冷卻凝固了的塑料成型品 10的內(nèi)部應(yīng)力以及內(nèi)部變形也接近為0,形成具有良好的形狀精度的第一轉(zhuǎn)印面11和第二轉(zhuǎn)印面12、且能夠抑制雙折射發(fā)生的塑料成型品。(第一實(shí)施方式)以上為本發(fā)明人針對上述問題進(jìn)一步深入探討所得到的結(jié)果,即上述的塑料成型品以及塑料成型品的成型方法的參考例除了具有上述特有的效果以外,還相對于專利文獻(xiàn) 1 3的技術(shù)方案,對于凹陷區(qū)域未能停留在型芯區(qū)域卻進(jìn)一步擴(kuò)展到轉(zhuǎn)印面的問題具有一定的抑制效果。但是,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),即便是上述參考例,依然會發(fā)生凹陷擴(kuò)展到轉(zhuǎn)印面上的問題。對此,本發(fā)明的塑料成型品具有突起形狀,其除了具有上述參考例的效果以外,還能夠抑制凹陷擴(kuò)展到轉(zhuǎn)印面上,有利于提高轉(zhuǎn)印面形狀精度。[塑料成型品]圖4是本發(fā)明實(shí)施方式的一例塑料成型品的立體圖。如圖4所示,塑料成型品10 包括位于上下方的轉(zhuǎn)印面(第一轉(zhuǎn)印面)11和轉(zhuǎn)印面(第二轉(zhuǎn)印面)12、以及相對地位于轉(zhuǎn)印面11和12側(cè)面的凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。還具有突起形狀40。 此外,對于位于塑料成型品10的轉(zhuǎn)印面11和12的側(cè)面的另外兩個(gè)面即側(cè)面23和M沒有特別限制,既可使其為轉(zhuǎn)印空腔形狀的轉(zhuǎn)印面,也可為不完全轉(zhuǎn)印部。在此,將凹形不完全轉(zhuǎn)印部22與突起形狀40設(shè)置在同一個(gè)面上。尤其優(yōu)選將凹形不完全轉(zhuǎn)印部22設(shè)置在突起形狀40的附近即其底部附近。圖4所示的塑料成型品10為薄型塑料成型品,具體為,在以一點(diǎn)鎖線表示的垂直于轉(zhuǎn)印面11和12的面13上,塑料成型品10的截面14中的轉(zhuǎn)印面垂直方向上的成型品厚度a(未圖示)與轉(zhuǎn)印面平行方向上的成型品厚度b (未圖示)之間滿足上述式(1)。但是, 本發(fā)明的塑料成型品不同于上述參考例,不一定需要滿足上述式(1),轉(zhuǎn)印面垂直方向上的成型品厚度a與轉(zhuǎn)印面平行方向上的成型品厚度b之間即便成為(a/b) ^ 1的關(guān)系也沒有問題。換言之,不一定為薄型,例如,同樣可用于存在厚度較薄部分的具有厚度偏差形狀的成型品。[塑料成型品的成型方法(第一成型方法)]以下以圖4所示的塑料成型品10為例說明本發(fā)明的塑料成型品的成型方法。圖5A和圖5B顯示了圖4所示的塑料成型品10即熔融樹脂37中的截面14以及用于形成塑料成型品10的成型模具30的截面。成型模具30中,用上下成對的一對模具構(gòu)成可開閉的空腔,融熔樹脂被射出填充到該空腔內(nèi)部??涨挥缮媳晦D(zhuǎn)印型芯31和32、以及側(cè)壁面33a、33b、34圍繞構(gòu)成。側(cè)壁面33a上設(shè)有通氣孔,即氣隙35以及連通該氣隙35得通氣口 36,通氣口 36 連接未圖示且被置于成型模具30外部的氣體壓縮裝置等設(shè)備,讓壓縮空氣流入空腔側(cè)面。進(jìn)而,側(cè)壁面33a上形成對應(yīng)于突起形狀40的部分即凹形凹陷部(以下稱為凹形部)41。側(cè)壁面33a不必以單獨(dú)的型芯構(gòu)成,也可以形成為設(shè)有凹形部41的型芯和設(shè)有通氣部的型芯等兩個(gè)以上的型芯構(gòu)成。位于上述側(cè)壁面33a對面的側(cè)壁面為可動型芯34,該可動型芯34可相對于空腔沿圖中的箭頭方向滑動。如圖5A所示,可動型芯34向接近空腔的方向移動時(shí),被填入成型模具30的空腔內(nèi)部的熔融樹脂37產(chǎn)生朝向空腔壁面的樹脂壓力而緊貼在空腔壁面上,開始冷卻凝固。此時(shí),在射出填充熔融樹脂后經(jīng)過一定時(shí)間、但該樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,通過通氣孔36從氣隙35送入壓縮空氣。關(guān)于樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,可根據(jù)樹脂成分等獲得最佳時(shí)刻。接著,如圖5B所示,可動型芯34向離開空腔的方向即圖中箭頭方向滑動。該可動型芯34的后退使得空腔容積增大,熔融樹脂也隨之發(fā)生體積膨脹。其結(jié)果,在相對于可動型芯34的后退部分,形成凸形不完全轉(zhuǎn)印部21。另一方面,隨著熔融樹脂37的體積膨脹, 樹脂內(nèi)壓急劇下降,樹脂緊貼在空腔壁面上的作用力也下降,此時(shí),從氣隙35輸入的壓縮空氣使得受到壓力作用的側(cè)壁面33優(yōu)先發(fā)生剝離,從而形成凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。如上所述,凸形不完全轉(zhuǎn)印部21以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部22從空腔剝離并形成自由表面,吸收了樹脂內(nèi)壓下降造成的樹脂體積減少以及冷卻凝固促進(jìn)填充樹脂發(fā)生的體積收縮。換言之,通過誘導(dǎo)凸形不完全轉(zhuǎn)印部21以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部22的發(fā)生,抑止了轉(zhuǎn)印部11和12中的凹陷的發(fā)生,進(jìn)而,減小空腔體積膨脹所帶來的內(nèi)壓,使得伴隨射出填充發(fā)生的樹脂內(nèi)壓趨于0。進(jìn)而,與空腔轉(zhuǎn)印面區(qū)域相比,突起形狀40中的熔融樹脂的冷卻凝固較快,為此, 因剝離后收縮而成長起來的凹形不完全轉(zhuǎn)印部22快速收縮,形成為連接于突起形狀40的根部邊緣。也就是說,由于存在突起形狀40即凹形部41,凹形不完全轉(zhuǎn)印部22的成長發(fā)展可在任意區(qū)域停止。上述形成的塑料成型品的轉(zhuǎn)印面11和12上不會出現(xiàn)凹陷,而且內(nèi)部不會殘留樹脂內(nèi)壓,轉(zhuǎn)印面11以及12可以達(dá)到所要求的形狀精度,進(jìn)而,內(nèi)部變形也得以減輕。以下,用圖4所示的塑料成型品10為例,說明另一例本發(fā)明的塑料成型品的成型方法的參考例。圖6A和圖6B顯示了圖4所示的塑料成型品10即熔融樹脂37的截面14 以及形成塑料成型品10的成型模具30的截面。成型模具30為用上下成對的一對模具構(gòu)成可開閉的空腔,并用融熔樹脂射出填充到該空腔內(nèi)部。空腔由上被轉(zhuǎn)印型芯31和下被轉(zhuǎn)印型芯32以及側(cè)壁面33a和33b以及 34圍繞構(gòu)成。
側(cè)壁面33a為固定型芯,以用于形成該固定型芯33a整個(gè)表面或至少與熔融樹脂 37相接觸的表面的材料所形成的面與樹脂之間的粘附作用力比其他空腔表面與樹脂之間的粘附作用力較小,該面為優(yōu)先剝離部。與樹脂的粘附作用力較小的材料,例如有TiN(氮化鈦)、TiCN(氰化鈦)、含聚四氟乙烯樹脂的金屬等。本實(shí)施方式中用與樹脂之間的粘附作用力較小的材料對固定型芯33的表面施加表面處理,使得固定型芯33與填充樹脂之間變得容易分離。另一個(gè)側(cè)壁面34為可動型芯34,該可動型芯34被設(shè)為能夠按圖中的箭頭方向相對空腔滑動。如圖6A所示,當(dāng)可動型芯34向空腔方向滑動時(shí),被射出填充到成型模具30的空腔中的熔融樹脂37向空腔壁面產(chǎn)生樹脂壓力,緊貼到壁面上,并以此狀態(tài)開始冷卻凝固。此時(shí),在射出填充熔融樹脂37后經(jīng)過一定時(shí)間、但該樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,讓可動型芯34向離開空腔的方向滑動。 對于熔融樹脂37處于尚未完全冷卻凝聚并保持一定樹脂內(nèi)壓的可流動狀態(tài)的時(shí)刻,可根據(jù)樹脂成分以及固定型芯33a的表面材料等來選擇最佳時(shí)刻。如圖6B所示,可動型芯34的后退使得空腔容積增大,熔融樹脂37也隨之發(fā)生體積膨脹。其結(jié)果,可動型芯34的后退部分上形成凸形不完全轉(zhuǎn)印部21。另一方面,隨著熔融樹脂37的體積膨脹,樹脂內(nèi)壓急劇下降,樹脂與空腔壁面之間的粘附作用力也下降,此時(shí), 與其他空腔表面相比脫模性能較高的固定型芯33a的壁面上的樹脂優(yōu)先發(fā)生剝離,形成凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。進(jìn)而,與空腔轉(zhuǎn)印面區(qū)域相比,突起形狀40中的熔融樹脂的冷卻凝固較快,為此, 因剝離后收縮而成長起來的凹形不完全轉(zhuǎn)印部22快速收縮,形成為連接在突起形狀40的底部邊緣。也就是說,由于存在突起形狀40即凹形部41,凹形不完全轉(zhuǎn)印部22的成長發(fā)展可以在任意區(qū)域停止。上述形成的塑料成型品的轉(zhuǎn)印面11和12上不會出現(xiàn)凹陷,而且內(nèi)部不會殘留樹脂內(nèi)壓,轉(zhuǎn)印面11以及12可以達(dá)到所要求的形狀精度,進(jìn)而,內(nèi)部變形也得以減輕。(第二實(shí)施方式)以下說明另一個(gè)本發(fā)明塑料成型品的實(shí)施方式。在此省略說明與上述第一實(shí)施方式的相同之處。在上述第一實(shí)施方式中以凸形不完全轉(zhuǎn)印部和凹形不完全轉(zhuǎn)印部分別形成在不同表面為例進(jìn)行了說明,而在本實(shí)施方式中則優(yōu)選凸形不完全轉(zhuǎn)印部和凹形不完全轉(zhuǎn)印部形成在同一個(gè)表面上。[塑料成型品]圖7是本實(shí)施方式的塑料成型品的立體圖。該塑料成型品10的上表面為轉(zhuǎn)印面 11,該轉(zhuǎn)印面11上設(shè)有細(xì)微且復(fù)雜的凹凸形狀,凸形不完全轉(zhuǎn)印部21以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部22被同設(shè)在與轉(zhuǎn)印面11相對的面上。突起形狀40與凸形不完全轉(zhuǎn)印部21以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部22設(shè)在同一個(gè)表面上,其中凹形不完全轉(zhuǎn)印部22位于突起形狀40根部邊緣的旁邊。[塑料成型品的成型方法]以下說明圖7所示的塑料成型品10的成型方法。圖8A和圖8B顯示了圖7所示的塑料成型品中的截面14以及用于形成塑料成型品10即熔融樹脂37的成型模具30的截
13
成型模具30中,用上下一對模具構(gòu)成可開閉的空腔,融熔樹脂37被射出填充到該空腔內(nèi)部??涨挥缮媳晦D(zhuǎn)印型芯31、下壁面38a和38b、可動型芯(下壁面39)、以及側(cè)壁面33圍繞構(gòu)成。側(cè)壁面38a上設(shè)有氣隙35以及連通該氣隙35的通氣口 36。一部分下壁面38為可動型芯39,該可動型芯39可以沿圖中的箭頭方向相對于空腔滑動。進(jìn)而,側(cè)壁面 38a上形成對應(yīng)于突起形狀40的凹形部41。如圖8A所示,可動型芯39向接近空腔的方向移動時(shí),被填入成型模具30的空腔內(nèi)部的熔融樹脂37產(chǎn)生朝向空腔壁面的樹脂壓力而緊貼在空腔壁面上,開始冷卻凝固。此時(shí),在射出填充熔融樹脂后經(jīng)過一定時(shí)間、但該樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,從氣隙35送入壓縮空氣。接著,如圖8B所示,可動型芯39向離開空腔的方向即圖中箭頭方向滑動。該可動型芯39的后退使得空腔容積增大,熔融樹脂37也隨之發(fā)生體積膨脹。其結(jié)果,在相對于可動型芯39的后退部分,形成凸形不完全轉(zhuǎn)印部21。另一方面,隨著熔融樹脂37的體積膨脹,樹脂內(nèi)壓急劇下降,樹脂緊貼在空腔壁面上的粘附作用力也下降,此時(shí),從氣隙35輸入的壓縮空氣,使得受到壓力作用的下壁面38a優(yōu)先發(fā)生剝離,形成凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。進(jìn)而,與空腔轉(zhuǎn)印面區(qū)域相比,突起形狀40中的熔融樹脂的冷卻凝固較快,為此,因剝離后收縮而成長起來的凹形不完全轉(zhuǎn)印部22快速收縮,形成為連接在突起形狀40的根部邊緣。如上所述,本實(shí)施方式與上述第一實(shí)施方式方式具有相同效果,塑料成型品10的轉(zhuǎn)印面11和12上不會出現(xiàn)凹陷,而且內(nèi)部不會殘留樹脂內(nèi)壓,轉(zhuǎn)印面11以及12可以達(dá)到所要求的形狀精度,內(nèi)部變形也得以降低。進(jìn)而,由于存在突起形狀40,凹形不完全轉(zhuǎn)印部 22的成長擴(kuò)展能夠在任意區(qū)域停止。尤其是本實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)印面11具有精細(xì)的凹凸形狀,為此,需要將樹脂壓力設(shè)定得較高,以對被轉(zhuǎn)印面(上被轉(zhuǎn)印型芯31)上的精細(xì)圖案精確實(shí)行樹脂填充。而利用本成型方法,即便是需要用高樹脂壓力來形成轉(zhuǎn)印面11,也因能夠解消樹脂壓力,故而使塑料形成品10內(nèi)部的殘留內(nèi)部應(yīng)力得到解消,防止了從成型模具30中取出塑料成型品30時(shí)或取出以后發(fā)生形狀變形。對于轉(zhuǎn)印面11以外的面的形狀沒有特殊的限制。凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22可以形成在轉(zhuǎn)印面11以外的任意的面上。還可形成多個(gè)凸形不完全轉(zhuǎn)印部 21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。此外,還可利用上述第二成型方法來成型。如上所述,利用本發(fā)明的塑料成型品的成型方法,能夠低成本而高精度地轉(zhuǎn)印模具形狀,形成高精度的光學(xué)鏡面或具有細(xì)微凹凸圖案的塑料成型品。(第三實(shí)施方式)以下說明涉及本發(fā)明的塑料成型品的第三實(shí)施方式。在此省略與上述第一和第二實(shí)施方式相同之處的說明。圖9是本實(shí)施方式的塑料成型品的立體圖。該塑料成型品10的上表面上設(shè)有呈凹形的轉(zhuǎn)印面11,并在下表面設(shè)有凸形不完全轉(zhuǎn)印部21,凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b被分別設(shè)在轉(zhuǎn)印面的兩個(gè)側(cè)面上。進(jìn)而,突起形狀40a與凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 形成在同一個(gè)面上,該突起形狀40a位于凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 的根部邊緣,突起形狀40b與凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 形成在同一個(gè)面上,該突起形狀40b位于凸形不完全轉(zhuǎn)印部22b的根部邊緣。
[塑料成型品的成型方法]以下說明圖9所示的塑料成型品10的成型方法。圖IOA和圖IOB顯示了圖9所示的塑料成型品中的截面14以及用于形成塑料成型品10即熔融樹脂37的成型模具30的截面。成型模具30中,用上下一對模具構(gòu)成可開閉的空腔,融熔樹脂37被射出填充到該空腔內(nèi)部??涨挥缮媳晦D(zhuǎn)印型芯31、下壁面38a和38b、可動型芯39、以及側(cè)壁面33圍繞構(gòu)成。側(cè)壁面33上設(shè)有氣隙35以及連通該氣隙35的通氣口 36。一部分下壁面38為可動型芯39,該可動型芯39可沿圖中的箭頭方向相對于空腔滑動。進(jìn)而,位于兩側(cè)的側(cè)壁面33 上分別形成相對于突起形狀40a和40b的凹形部41a和41b。如圖IOA所示,可動型芯39向接近空腔的方向移動時(shí),被填入成型模具30的空腔內(nèi)部的熔融樹脂37產(chǎn)生朝向空腔壁面的樹脂壓力而緊貼在空腔壁面上,開始冷卻凝固。此時(shí),在射出填充熔融樹脂后經(jīng)過一定時(shí)間、但該樹脂處于尚未完全冷卻凝聚、且保持具有一定樹脂內(nèi)壓的流動狀態(tài)的時(shí)刻,從位于兩側(cè)的氣隙35送入壓縮空氣。接著,如圖IOB所示,可動型芯39向離開空腔的方向即圖中箭頭方向滑動。該可動型芯39的后退使得空腔容積增大,熔融樹脂37也隨之發(fā)生體積膨脹。其結(jié)果,在相對于可動型芯39的后退部分,形成凸形不完全轉(zhuǎn)印部21。另一方面,隨著熔融樹脂37的體積膨脹,樹脂內(nèi)壓急劇下降,樹脂緊貼在空腔壁面上的粘附作用力也下降,此時(shí),從氣隙35輸入的壓縮空氣使得受到壓力作用的側(cè)壁面33和34分別優(yōu)先發(fā)生剝離,從而形成凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b。進(jìn)而,與空腔轉(zhuǎn)印面區(qū)域相比,突起形狀40a和40b中的熔融樹脂的冷卻凝固較快,為此,因剝離后的收縮而成長起來的凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b均以較快的收縮速度形成,分別連接在突起形狀40a和40b的根部邊緣。如上所述,本實(shí)施方式與上述第一以及第二實(shí)施方式方式具有相同效果,塑料成型品10的轉(zhuǎn)印面11和12上不會出現(xiàn)凹陷,而且內(nèi)部不會殘留樹脂內(nèi)壓,轉(zhuǎn)印面11以及12 可以達(dá)到形狀精度要求,內(nèi)部變形也得以降低。進(jìn)而,由于存在突起形狀40a和40b,凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b的成長擴(kuò)展能夠在任意區(qū)域停留。(第四實(shí)施方式)以下說明涉及本發(fā)明的塑料成型品的第四實(shí)施方式。在此省略與上述第一 第三實(shí)施方式相同之處的說明。圖IlA IlC是本實(shí)施方式的塑料成型品的立體圖。其中,圖IlB是在圖IlA所示的塑料成型品10上加上了虛線的圖,圖IlC是在圖IlB上加上圖12所示的各個(gè)截面的圖。圖IlA IlC所示的塑料成型品10為塑料透鏡10,其中的轉(zhuǎn)印面11以及12為光學(xué)鏡圖12A是垂直于該塑料透鏡10中轉(zhuǎn)印面11的面即以一點(diǎn)鎖線13a顯示的截面 14a的截面圖,圖12B是垂直于該塑料透鏡10中轉(zhuǎn)印面11的面即如圖中以一點(diǎn)鎖線13b顯示的截面14b的截面圖,圖12C是平行于該塑料透鏡10中轉(zhuǎn)印面11即以一點(diǎn)鎖線13c顯示的截面14c的截面圖。圖13A和圖1 是從圖11所示塑料透鏡10的模具空腔內(nèi)部的轉(zhuǎn)印面11 一方觀察該塑料透鏡10的俯視圖,其中,圖13A是可動型芯滑動之后隨即發(fā)生的樹脂內(nèi)壓消失瞬間的俯視圖,圖13B是冷卻凝固后的俯視圖。圖14A和14B是一例以安裝基準(zhǔn)面16為基準(zhǔn)將塑料透鏡10安裝到規(guī)定空間之中。其中圖14A是以轉(zhuǎn)印面?zhèn)让鏋檎娴恼晥D,圖14B 是以轉(zhuǎn)印面為正面的正視圖。位于該塑料透鏡10的短邊端部兩側(cè)的側(cè)面上設(shè)有不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b,而在長邊端部兩側(cè)的側(cè)面上形成突起形狀40a和40b以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b。該不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b,如圖12A的截面1 所示,在長邊兩端的端部呈凸形,隨著接近長邊中心,該凸形如圖12B的截面14b所示,連續(xù)地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘夹尾煌耆D(zhuǎn)印部22c和22d (參見圖13B)。該塑料透鏡10在長邊端部兩側(cè)的側(cè)面上具有轉(zhuǎn)印模具形狀的透鏡安裝基準(zhǔn)面 16。關(guān)于本實(shí)施方式的塑料透鏡10的成型可采用上述實(shí)施形態(tài)中的成型方法,不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b對應(yīng)于未圖示的成型模具的可動型芯,凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b對應(yīng)成型模具中的氣隙或優(yōu)先剝離部。如上所述,根據(jù)該成型方法,在可動型芯后退之后塑料成型品立刻發(fā)生樹脂體積膨脹,此時(shí),如圖13A所示,對應(yīng)于可動型芯的不完全轉(zhuǎn)印部21a 和21b在整個(gè)長邊區(qū)域形成為凸形,而分別位于突起形狀40a和40b的根部邊緣的凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b則形成為凹形。圖13A所示的形狀在冷卻凝固后發(fā)生樹脂收縮,從而成型品端部中對應(yīng)于氣隙的凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b為分別連接在突起形狀40a和40b底部邊緣上的自由面,通過該自由面的移動可以吸收收縮,但在成型品中心部分,只有通過可動型芯使發(fā)生剝離的凸形不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b吸收收縮,為此,凸形不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b隨著收縮,其中心部分轉(zhuǎn)變?yōu)榘夹尾煌耆D(zhuǎn)印部22c和22d。其結(jié)果,成型品變?yōu)槿鐖D1 所示,可動型芯所對應(yīng)的不完全轉(zhuǎn)印部變成為隨著從端部接近中心,從位于端部的凸形不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b連續(xù)地轉(zhuǎn)變成凹形不完全轉(zhuǎn)印部22c和22d。根據(jù)上述可知,本實(shí)施方式與上述第一 第三實(shí)施方式相同,利用成型模具30的射出成型方法,在可動型芯所對應(yīng)的部分上形成凸形不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部22c和22d,并形成突起形狀40a和40b以及分別連接在該突起形狀40a和40b 上且對應(yīng)于氣隙的部分上的凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 和22b,這樣,轉(zhuǎn)印部11中將不會發(fā)生凹陷,且不會殘留樹脂內(nèi)壓,由此形成的塑料成型品的轉(zhuǎn)印面11滿足精度要求,而且內(nèi)部變形較小。在此,凸形不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b、以及凹形不完全轉(zhuǎn)印部2 22d為沒有轉(zhuǎn)印成型模具形狀的自由曲面。因此,利用不完全轉(zhuǎn)印部區(qū)域來對塑料成型品的空間內(nèi)定位將會使得定位變得不穩(wěn)定,得不到良好的精度。對此,優(yōu)選如本實(shí)施方式的塑料成型品10, 將安裝基準(zhǔn)面16設(shè)置在凸形不完全轉(zhuǎn)印部21a和21b或凹形不完全轉(zhuǎn)印部22a 22d的兩端,而不使在不完全轉(zhuǎn)印部上,該安裝基準(zhǔn)面16的轉(zhuǎn)印高度超過凸形的模具形狀。這樣, 便可在空間中對塑料成型品進(jìn)行高精度的定位和安裝,而不必使用凸形不完全轉(zhuǎn)印部或凹形不完全轉(zhuǎn)印部。上述內(nèi)部殘留應(yīng)力消除對安裝基準(zhǔn)面16的形狀高精度化也具有效果,因此,還能夠提供安裝基準(zhǔn)面的形狀轉(zhuǎn)印精度優(yōu)異的塑料成型品。關(guān)于安裝基準(zhǔn)面16的位置、形狀、 以及數(shù)量沒有特殊的限制,可以設(shè)置在不同于轉(zhuǎn)印面的任意位置上。例如如圖14B所示,可以在空間中對塑料透鏡10的Z軸方向53高精度定位后使用,為此,采用該塑料透鏡10的光學(xué)裝置具有優(yōu)異的光學(xué)性能。此外,突起形狀40既不包含凹形不完全轉(zhuǎn)印部,也不受冷卻收縮的影響,具有高精度轉(zhuǎn)印性能,為此,優(yōu)選以突起形狀部分為安裝基準(zhǔn)面16。例如如圖14A所示,可將突起形狀部分作為X軸方向安裝基準(zhǔn)51和Y軸方向安裝基準(zhǔn)。如此,在凹形不完全轉(zhuǎn)印部和凸形不完全轉(zhuǎn)印面以外設(shè)置塑料成型品的安裝基準(zhǔn)面,有利于塑料成型品在空間內(nèi)的高精度定位及安裝。[光學(xué)元件]以上說明的本發(fā)明的塑料成型品被優(yōu)選作為光學(xué)元件如塑料透鏡、塑料反射鏡等使用,其中的轉(zhuǎn)印面被形成為光學(xué)鏡面。塑料成型品用于光學(xué)元件,不僅要求具有良好的形狀精度,而且還需要較小的內(nèi)部變形。而上述本發(fā)明的塑料成型品內(nèi)部應(yīng)力很小,因此可作為內(nèi)部應(yīng)變也很小的成型品。該塑料成型品用于光學(xué)元件,將會使得該光學(xué)元件具有減少雙折射的良好效果。而且,本發(fā)明的塑料成型品還具有安裝基準(zhǔn)面(參見圖11 圖14),其定位精度和光學(xué)性能還能夠獲得進(jìn)一步提高。例如,圖7的塑料成型品10可用于以轉(zhuǎn)印面11為光學(xué)鏡面的光學(xué)元件,如光學(xué)反射鏡。該光學(xué)元件適宜作為具有微小散亂效果的衍射光柵。圖9所示的塑料成型品10可用于將轉(zhuǎn)印面11作為凹形光學(xué)鏡面塑料反射鏡。圖11所示的塑料成型品10可作為以轉(zhuǎn)印面11和12分別為光學(xué)鏡面例如入射面和發(fā)射面的塑料透鏡。[多光束掃描光學(xué)裝置]進(jìn)而,采用本發(fā)明的塑料成型品的光學(xué)元件除了具有高精度光學(xué)鏡面的效果以外,還通過降低內(nèi)部應(yīng)變來減少雙折射的發(fā)生,具有良好光學(xué)性能。例如,以普通方式成型的塑料成型品,其內(nèi)部應(yīng)變隨成型品內(nèi)部位置而不同。在利用多光束進(jìn)行掃描的掃描光學(xué)系統(tǒng)中,各束光束在副掃描方向的光束入射位置不同。為此, 各束光束受到不同程度的雙折射的影響,造成各束光束之間存在強(qiáng)度或偏光特性等光學(xué)性能的差異。對此,利用本發(fā)明塑料成型品的塑料透鏡不存在內(nèi)部應(yīng)變,可在多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用中發(fā)揮良好的效果。圖15是顯示本發(fā)明的光掃描裝置的一個(gè)實(shí)施方式,即多光束掃描光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。多光束掃描光學(xué)裝置100具有多個(gè)發(fā)光源101 (chl至ch4),用于發(fā)射多束光束,該多束光束通過共同使用的耦接鏡,在之后的光學(xué)系統(tǒng)中耦接,被耦接后的多束光束通過共同使用的線像成像光學(xué)系統(tǒng)即柱型鏡104,在光偏轉(zhuǎn)器105的偏轉(zhuǎn)反射面附近成像,成為在副掃描方向分開且在主掃描方向上較長的多個(gè)線像,這些光束受到光偏轉(zhuǎn)器105以等角速度偏轉(zhuǎn)后,偏轉(zhuǎn)光束透過共同使用的包括第一掃描鏡106和第二掃描鏡107的掃描光學(xué)系統(tǒng),并經(jīng)彎折反射鏡108彎折光路之后,在被掃描面即感光體109上會聚,形成在副掃面方向上分開的多個(gè)光點(diǎn),用該多個(gè)光點(diǎn)來同時(shí)掃描多束掃描線。此外,標(biāo)記103為光圈, 用于遮擋光束周圍并形成光束。多束光束中的一束先于光掃描而入射到反射鏡110,而后通過透鏡111在受光元件112上會聚,根據(jù)受光元件12的輸出,來決定各束光束的光掃描讀取開始時(shí)刻。在此,適于采用本發(fā)明的塑料成型品作為塑料透鏡的例如有作為第二掃描透鏡 107。如上所述,采用本發(fā)明塑料成型品的光學(xué)元件不存在內(nèi)部變形,光束幾乎不受雙折射的影響,可以通過副掃描方向上的任意位置,光束之間的光學(xué)性能也幾乎不存在差異。 因此,將該光學(xué)元件用于多光束掃描光學(xué)系統(tǒng)有望發(fā)揮更加優(yōu)異的效果。上述實(shí)施方式是使用本發(fā)明的實(shí)施例,但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制,本發(fā)明的實(shí)施可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍以內(nèi)進(jìn)行各種變形。上述實(shí)施方式說明的空腔形狀以及利用該空腔形狀進(jìn)行射出成型所形成的塑料成型品的形狀僅僅是一個(gè)示例而已,本發(fā)明的塑料成型品的成型方法還可以適用于其他形狀的空腔,用以形成各種形狀的塑料成型品。例如如圖4示例的凸形完全轉(zhuǎn)印部21和22不一定為互相相對的面,例如可將可動型芯設(shè)在對應(yīng)于側(cè)面23 —方,以側(cè)面23作為凸形不完全轉(zhuǎn)印部。另外,只要至少各具一個(gè)突起形狀40以及凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22便可。也就是說可以各具兩個(gè)以上突起形狀40以及凸形不完全轉(zhuǎn)印部21和凹形不完全轉(zhuǎn)印部22。進(jìn)而,凸形不完全轉(zhuǎn)印部和凹形不完全轉(zhuǎn)印部的數(shù)量也不必相同,例如可設(shè)置兩處凸形不完全轉(zhuǎn)印部, 同時(shí)設(shè)置一處凹形不完全轉(zhuǎn)印部。如此,多而廣地設(shè)置不完全轉(zhuǎn)引部能夠?qū)⑥D(zhuǎn)印不良誘導(dǎo)到不完全轉(zhuǎn)印部,進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)印部的轉(zhuǎn)印性能。再者,還可以在同一個(gè)面上設(shè)置多個(gè)突起形狀40。以上的成型方法中的數(shù)值填充方法、樹脂壓力發(fā)生方法、以及凸形及凹形的不完全轉(zhuǎn)印部的形成方法皆不局限于上述例子中的描述。以上說明了將本發(fā)明的塑料成型品用于光學(xué)元件,除此之外,本發(fā)明的塑料成型品還可用于轉(zhuǎn)印面形狀精度要求高的各種塑料成型品,例如適用以作為手機(jī)等電子器械等的外設(shè)零件。
權(quán)利要求
1.一種塑料成型品,其中具有轉(zhuǎn)印面,該轉(zhuǎn)印面通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成,其特征在于,具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的突起形狀;具有凹形不完全轉(zhuǎn)印部,該凹形不完全轉(zhuǎn)印部與該突起形狀處于同一個(gè)面上,在該面上不完全轉(zhuǎn)印模具空腔形狀,形成該凹形不完全轉(zhuǎn)印部;具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的凸形不完全轉(zhuǎn)印部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料成型品,其特征在于,所述凹形不完全轉(zhuǎn)印部位于所述突起形狀附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料成型品,其特征在于,在垂直于該轉(zhuǎn)印面的截面形狀中,垂直于該轉(zhuǎn)印面的轉(zhuǎn)印面垂直方向成型品厚度a、與平行于該轉(zhuǎn)印面的轉(zhuǎn)印面平行方向成型品厚度b之間滿足以下關(guān)系,a/b< 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料成型品,其特征在于,所述轉(zhuǎn)印面垂直方向成型品厚度a 為垂直于所述轉(zhuǎn)印面的方向上的成型品厚度中的最小值,所述轉(zhuǎn)印面水平方向成型品厚度 b為平行于所述轉(zhuǎn)印面的方向上的成型品厚度中的最大值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,在所述轉(zhuǎn)印面以外的相對的面上分別形成所述凹形不完全轉(zhuǎn)印部以及所述凸形不完全轉(zhuǎn)印部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,在所述轉(zhuǎn)印面以外的一個(gè)面上同時(shí)形成所述凹形不完全轉(zhuǎn)印部和所述凸形不完全轉(zhuǎn)印部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,具有多個(gè)所述突起形狀,該多個(gè)突起形狀既可位于同一個(gè)面上,也可不同面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,還具有轉(zhuǎn)印模具的空腔形狀的安裝基準(zhǔn)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑料成型品,其特征在于,以所述突起形狀為安裝基準(zhǔn)面,該安裝基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)印模的空腔形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任意一項(xiàng)所述的塑料成型品,其特征在于,該塑料成型品為光學(xué)元件,其中,所述轉(zhuǎn)印面之中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)印面被形成為光學(xué)鏡面。
11.一種成型方法,其用于塑料成型品的成型,該塑料成型品具有轉(zhuǎn)印面,該轉(zhuǎn)印面通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成,其特征在于,至少在一部分空腔壁面上設(shè)置通氣部,而且,在設(shè)有該通氣部的一部分空腔壁面上設(shè)置凹形部,在射出填充樹脂后的預(yù)定時(shí)刻,通過該通氣部輸入壓縮空氣,使得構(gòu)成至少一部分空腔壁面的可動型芯向離開該空腔的方向滑動。
12.—種成型方法,其用于塑料成型品的成型,該塑料成型品具有轉(zhuǎn)印面,該轉(zhuǎn)印面通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成,其特征在于,至少一部分空腔壁面被形成為優(yōu)先剝離部,以用于形成該優(yōu)先剝離部的材料所形成的優(yōu)先剝離部與所述樹脂之間的粘附作用力小于空腔的其他壁面與該樹脂之間的粘附作用力,而且,在一部分設(shè)有該優(yōu)先剝離部的空腔壁面上設(shè)置凹形部,在射出填充樹脂后的預(yù)定時(shí)刻,使得構(gòu)成至少一部分空腔壁面的可動型芯向離開該空腔的方向滑動。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的成型方法,其特征在于,使用具有兩個(gè)以上所述凹形部的模具。
14.一種多光束方式光掃描裝置,用多束光束掃描被掃描面,其中包括 光源,用于發(fā)射多束光束;以及,光學(xué)元件,用于分離副掃描方向上的各束光束的入射位置,其特征在于,用權(quán)利要求10 所述的塑料成型品作為該光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及塑料成型品和該塑料成型品的成型方法、以及使用該塑料成型品的多光束方式光掃描裝置。其目的在于提高塑料成型品轉(zhuǎn)印面形狀精度。本發(fā)明的塑料成型品(10)具有通過射出填充到模具空腔內(nèi)的樹脂產(chǎn)生樹脂壓力來轉(zhuǎn)印該空腔的被轉(zhuǎn)印面而形成的轉(zhuǎn)印面(11),其中具有位于所述轉(zhuǎn)印面(11)以外的至少一個(gè)面上的突起形狀(40);具有凹形不完全轉(zhuǎn)印部(22),該凹形不完全轉(zhuǎn)印部(22)與該突起形狀(40)處于同一個(gè)面上,在該面上不完全轉(zhuǎn)印模具空腔形狀,形成該凹形不完全轉(zhuǎn)印部(22);具有位于所述轉(zhuǎn)印面以外的至少一個(gè)面上的凸形不完全轉(zhuǎn)印部(21)。
文檔編號B29L11/00GK102335994SQ20111019816
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者大橋隆道, 山中康生, 林英一, 高橋剛 申請人:株式會社理光