導光板的成形方法

2023-05-28 19:05:31 2

專利名稱：導光板的成形方法
技術領域：
本發明涉及通過包含射出壓縮成形的射出成形在模具內進行導光 板的成形的導光板的成形方法，特別涉及便攜電話等所使用的對角尺
寸為7英寸以下的導光板的成形方法.
背景技術：
作為利用包含射出壓縮成形的射出成形的導光板的成形方法/取出 方法，已知的有專利文獻1中所記載的方法.專利文獻l涉及大型導
光板的成形，通常在成形這些大型導光板的情況下，僅成形時間(自 閉模完成經射出直到開始開模的時間)就需要30秒以上。另外，專利 文獻1所記載的取出方法由於是從上側的2根拉杆之間取出導光板再 將其移動至其它的載置位置的方法，因此在成形循環時間的縮短方面 存在問題。因此，在專利文獻l中，1次成形循環時間需要40秒以上。 另外，關於小型導光板的成形循環時間，為了進行圖案的轉印成形， 上述成形時間很長，而且取出也耗費時間，因此，通常1次的成形循 環時間需要15秒以上，在成形循環時間的縮短方面也存在問題，
專利文獻1:日本特開2003-145593號公報(權利要求第4項、圖
2)

發明內容
本發明鑑於上述問題，其目的在於提供一種導光板的成形方法， 在通過包含射出壓縮成形的射出成形成形導光板時，可縮短導光板的 成形時間和取出時間雙方，從而縮短成形循環時間。
本發明的技術方案1所記載的導光板的成形方法，是通過射出成 形來在模具內進行導光板的成形的導光板的成形方法，其特徵在於 自閉模完成經過射出直到開始開模為止以1.75 ~ 6秒以內的時間進 行，自開始開模經過取出導光板直到閉模完成為止以0.75-2.2秒以內 的時間進行。
本發明的通過射出成形在模具內進行導光板的成形的導光板的成形方法，由於自閉模完成經過射出直到開始開模在6秒以內的時間進 行，自開始開模經過導光板的取出直到閉模完成在2.2秒以內的時間進 行，因此能夠實現以往不能想像的成形循環時間的縮短。


圖1是從可動盤側朝固定盤側觀察本實施方式的導光板的取出裝 置的主視圖.
圖2是本實施方式的導光板的取出裝置的側視圖。
圖3是本實施方式的導光板的取出裝置的主要部分放大立體圖。
圖4是本實施方式所使用的導光板的射出壓縮成形模具的截面圖。
圖5是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形方法的圖表。 圖6是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形方法的圖表。 圖7是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形方法的圖表。 圖8是本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具的澆道套的放大 截面圖。
圖9是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具的澆道形狀 和成形循環時間的關係的圖.
圖IO是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具的澆道形狀
和成形循環時間的關係的圖。
圖ll是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具的澆道形狀 和成形循環時間的關係的圖。
圖12是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具的澆道形狀 和成形循環時間的關係的圖。
圖13是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具的澆道形狀
和成形循環時間的關係的圖。
圖14是表示其它實施方式的導光板的射出模壓方法的圖表。
標號說明
11:射出壓縮成形機 16:固定模具 17:固定盤 20:可動模具21:可動盤23:笫l取出裝置24:第2取出裝置30:卡盤33:吸附保持部42:帶式輸送機Al:保持位置A2:交接位置(釋放位置)A3:待機位置Bl:交接位置(待機位置)B2:釋放位置P:導光板Pl:澆道P2:流道P3:澆口具體實施方式
參照圖1至圖13說明本發明的導光板的射出壓縮成形模具。圖l 是從可動盤側朝固定盤側觀察本實施方式的導光板的取出裝置的主視 圖.圖2是本實施方式的導光板的取出裝置的側視圖，圖3是本實施 方式的導光板的取出裝置的主要部分放大立體圖。圖4是本實施方式 所使用的導光板的射出壓縮成形模具的截面圖.圖5至7是表示本實 施方式的導光板的射出壓縮成形方法的圖表。圖8是本實施方式的導 光板的射出壓縮成形模具的澆道套的放大截面圖。圖9至13是表示本 關係的^, 、'、''' 、'、曰'本實施方式中，導光板P通過作為射出成形中的一個領域的射出 壓縮成形而被成形。射出壓縮成形是在成形開始時至成形結束時的期 間可改變可動模具與固定模具間的距離的成形。因此，射出壓縮成形 也包括所謂的射出模壓，該射出模壓在閉模後的停止位置射出熔融樹 脂，然後使可動模具就那樣前進並進行壓縮。在這些射出壓縮成形中， 由於與成形完成時相比，開始射出前或開始射出後型腔處於略微打開的狀態，所以不需要具有高速射出能力的射出裝置，而能以較低速、 較低壓射出熔融樹脂。另外，由於在開始射出後使可動模具朝合模方 向移動以壓縮熔融樹脂，因此具有在型腔的距澆口部較遠的位置能加 快熔融樹脂的流動，良好地進行微細的轉印的優點.進而，關於切斷 澆口後，在通常的射出成形模具中，無法從射出裝置進行保壓，但在 射出壓縮成形的情況下，可將型腔內的熔融樹脂壓縮來應對由冷卻固 化所產生的收縮。這種射出壓縮成形特別在進行與光出射面等的面積 相比板厚特別薄的導光板的成形時有利。
如圖1和圖2所示，在射出壓縮成形機ll中，將具備加熱筒12a (內設螺杆)、噴嘴12b的射出裝置13以及合模裝置l4配設於床身 15上。合模裝置14在固定於床身15且安裝有固定模具16的固定盤H 和配設在床身15上的受壓盤18之間配設有4根拉杆l9。安裝有可動 模具20的可動盤21可移動地貫穿插入在上述拉杆19中，另外，在受 壓盤18上配設有進行開閉模和合模的作為開閉模/合模機構的合模缸 22，上迷合模缸22的活塞22a固定在可動盤21的背面，本實施例的合 模缸22是通過伺服閥的控制對截面積小的助力缸輸送壓力油而使可動 盤能以高速進行閉模的類型。另外，本實施例的合模缸22是在開模時 也通過伺服閥的控制將壓力油送至截面積小的開模側油室而能以高速 進行開模的類型.在本實施方式中，作為最高規格在閉模/開模側都分 別能以0.3秒進行開閉模。在本實施方式中，開閉模/合模機構雖然示 出通過伺服閥控制的合模缸22的示例，但也可以使用含有起動旋轉驅 動速度和停止速度優異的伺服馬達和滾珠絲槓機構的肘節機構。這種 情況下也能實現上述速度。
接下來說明從射出壓縮成形機11的射出壓縮成形模具51取出成 形後的導光板P的取出裝置。如圖1和圖2所示，取出裝置由固定在 固定盤17的反操作側(操作盤的相反側)的上表面的笫1取出裝置23、 和設置於固定在床身15的反操作側的部分上的託架25的上方的笫2 取出裝置24構成。第l取出裝置23在開閉模方向上設置有旋轉軸26， 並在與上述旋轉軸26正交的方向上固定有臂部27,旋轉軸26設置為 可以通過未圖示的第l伺服馬達和滾珠絲槓機構沿軸向(開閉模方向) 進退移動，且可以通過未圖示的第2伺服馬達驅動旋轉，能夠高精度 地進行高速動作和急速停止。由此，第l取出裝置23被稱為擺臂式取出裝置。從可動模具20直接取出導光板P等的笫1取出裝置23的臂 部27具有既定厚度，由笫1部件27a、第2部件27b和第3部件27c 成為一體的大致L字狀的臂部件構成，所述第1部件27a從接近旋轉 軸26的一側朝旋轉軸26的垂直方向設置；所述第2部件27b與第1 部件27a沿傾斜方向連續設置；所述第3部件27c與上述第2部件27b 連續設置且沿與第1部件27a大致垂直的方向設置'另外，上述笫3 部件27c的部分在可動模具20的型腔形成面附近向內側彎曲。此外， 臂部27的形狀只要不幹涉拉杆19和安全門等，也可以採用由兩邊構 成的直角形狀和圃弧形狀等其它形狀.
在本實施方式中，笫1取出裝置的臂部由碳形成而實現輕質化。 或者也可以由作為比重比鐵輕的材料的一種的鋁等構成臂部。另外， 包含馬達部分的主體重量是15~25kg，因此成為低慣性結構。另外，
達。因此，'在j入(模信號後，臂部從祠:機位置移動到搬入位置的;
間為0,04秒，吸附取出時間為0.07秒，從搬出旋轉開始直到旋轉停止 的臂部移動時間為0.04秒，直到可以輸出閉模信號，第l取出裝置的 最快規格為合計0.15秒.此外，在取出2個7英寸導光板的情況下也 是耗費同樣的時間。另外，不管是導光板不容易從型腔脫模的情況、 或是吸附保持部的痕跡容易附著的情況，通過第1取出裝置進行取出 所需的時間都不會超過1.0秒。
如圖3所示，笫1取出裝置23的臂部27的笫3部件27c為具有固
定模具側的面和可動模具側的面的板狀，在其前端側朝向基部側形成 有V槽28，在V槽28兩側形成有分支部29a、 Wb。另外，在上述V 槽28的內側空間部配設有卡盤30.卡盤30通過電磁鐵式的動作裝置 30a使2個卡盤部件進行開閉動作，以進行澆道P1的把持或釋放，所 述動作裝置30a配設在固定模具側的比上述分支部29a、 29b的接合部 分更靠基部側的面上.另外，在上述分支部29a、 29b的接合部分附近 的可動模具側的面上配設有反射型的檢測傳感器31。上述檢測傳感器 31檢測是否把持有澆道P1，在澆道P1沒有被正常把持的情況下，使 開閉模/合模機構停止動作，
另外，在相對於臂部27的笫3部件27c垂直的方向上配設有安裝 板32。安裝板32的比笫3部件27c更上部和更下部的長度分別是與要成形的導光板P的縱向長度大致一致的長度.另外，在該安裝板32的 可動模具20側的面上，朝向可動模具20側，在安裝板32的上部兩部 位和下部兩部位分別固定有用於吸附導光板P的吸附保持部33。吸附 保持部33具備多孔質的彈性材料(海綿)的杯部34、用於將該杯部34 安裝在安裝板32上的巻弦狀的彈簧部35以及配管36等.杯部34特別 優選使用耐熱性優異的彈性體，例如使用多孔質矽橡膠或多孔質氟橡 膠。另外，杯部34由具有直徑為8-16mm的吸附面34a且厚度為5mm 左右的圓盤部34b、位於其後方的V槽狀的縮頸部34c、和位於更後方 的基部34d構成.另外，上述基部34d固接在巻弦狀的彈簧部35上， 上述彈簧部35另 一方固定在安裝板32上。吸附面34a成為在中心形成 有直徑lmm左右的吸引孔34e並且在周閨形成有微細的小孔的平面， 另外，上述吸引孔34e形成為沿軸向貫穿上述圓盤部34b、縮頸部34c 和基部34d，在吸引孔34e的基部34d側的開口部連續設置有由具有彎 曲性的樹脂製成的配管36。該配管36通過上述彈簧部35的內部並固 定在臂部27上且延伸設置，並與未圖示的真空裝置進接。另外，託架25固定在射出壓縮成形機ll的反操作盤側的床身15 側面上，笫2取出裝置24設置在託架25的上方，其是雙軸式的移栽 機器人，且設置有以能旋轉驅動的方式與射出壓縮成形機ll的開閉 模方向平行地配設的笫l旋轉軸37、和配設成能相對於沿直角方向固 定在上述第1旋轉軸"上的固定軸38進行旋轉驅動的第2旋轉軸39。 此外，上述第l旋轉軸37和第2旋轉軸39都是分別通過未圖示的第3 伺服馬達和第4伺服馬達驅動旋轉，都能以高精度進行高速動作和急 速停止。另外，在第2旋轉軸:J9的前端固定有臂部40.臂部糾具有既定 厚度，從接近上述第2旋轉軸39的一側依次由與上述笫2旋轉軸39 同軸設置的第l部件40a、和相對於上述笫l部件40a以既定角度(在 本實施方式中是相對於直立方向朝射出壓縮成形機側大約60°的角 度)傾斜地連接設置的第2部件40b構成。另外，第2取出裝置M能 與下述方向一致地停止第l取出裝置23的交接位置(釋放位置)A2 處的吸附保持部33的排列方向、和第2取出裝置24的交接位置(待 機位置)Bl處的第2部件40b的方向。另外，在臂部40的第2部件40b的固定模具16側的面上，以與上迷第l取出裝置W相同的間隔配設有吸附保持部41。第2取出裝置24 的吸附保持部41是具備橡膠製襯墊的一般的吸附杯，將吸附保持部41 安裝到臂部40上的方法是經由彈簧安裝在臂部40上，未圖示的具有 撓性的樹脂配管與上述杯的吸引孔連接，另外，上述樹脂配管通過彈 簧的內部固定在臂部40上並與未圖示的真空裝置連接設置，這點和第 l取出裝置23相同。
在隔著上迷第2取出裝置24位於射出壓縮成形機11的相反側(進 而是反操作側)的地面上，在比上述第2取出裝置24的笫l旋轉軸37 低的位置上配設有帶式輸送機42。帶式輸送機42是一般的類型，通過 未圖示的馬達間歇驅動既定寬度的橡膠帶43,
如圖1和圖2所示，在射出壓縮成形機11的反操作盤側的床身l5 側面的、第2取出裝置24的射出裝置13側配設有上方開口的漏鬥狀 的滑槽44。滑槽44作為在笫l取出裝置23釋放澆道P1時用於收集該 洗道P1的收納部件，配設在笫l取出裝置23的交接位置(釋放位置) A2的下方。另外，在圖1和圖2中，關於滑槽44下方的管45，從中
途省略了記栽，其可以使澆道P1下落至未圖示的收集箱，也可以使管 路連接至射出裝置的上部，並通過空氣等手段對上述澆道P1進行空氣
搬送，將其從射出裝置的投入口投入而進行循環使用。此外，這些取 出裝置23、 24的移動區域和可動模具20的移動區域採用了安全門或 防護對策，在圖中省略。
接下來利用圖4說明本實施方式的導光板的射出壓縮成形模具 51。射出壓縮成形模具51由作為第1模具的可動模具20和作為笫2 模具的固定模具16構成，在合模後的兩模具20、 16之間形成容積和 厚度可變的型腔C1、 C2，以用於射出壓縮成形或射出模壓成形。可動 模具20設置有模具主體部52、型芯部53和可動框部54等.型芯部53 固接在模具主體部52上，其周圍的可動框部54通過彈簧54a安裝在模 具主體部52上。因此在可動模具20中，型芯部53和可動框部54可以 在開閉模方向上改變相對位置.另外，在型芯部53上固定有兩個型腔 形成塊55、 55，在型腔形成塊55、 55上分別形成有型腔形成面55a、 55a 。
另外，在模具主體部52和型芯部53的中央部的與固定模具l6的 澆道套64相對的位置上配設有射出裝置的突出銷56，該突出銷56通過未圖示的驅動裝置前進，通過彈簧後退。另外，在上述突出銷56的 前端面上設置有用於將澆道Pl向可動模具20側拔出的咬入部56a。另 外，從上述咬入部56a朝各型腔形成面55a分別形成有形成流道P2的 流道形成面57。另外，在可動模具20上與型腔形成塊55相鄰配設有 澆口切斷工具58，該澆口切斷工具58通過未圖示的驅動裝置前進，通 過彈簧後退，另外，當澆口切斷工具58前進時，通過與固定模具16 的固定澆口切斷工具65交錯，能將澆口P3切斷.再者，在可動模具 20內設置有冷卻型腔形成面55a的型腔用冷卻介質流路59、以及冷卻 流道形成面57和突出銷56等的冷卻介質流路60這兩個系統的流路。
另外，作為第2模具的固定模具16由模具主體部61、形成有型腔 形成面62a的型腔形成塊62、鑲塊63、澆道套64、固定澆口切斷工具 65和抵接塊66等構成.澆道套64是從噴嘴12b射出熔融樹脂時的通 路，鑲塊63的表面形成流道形成面67。固定澆口切斷工具65配設成 與型腔形成塊62相鄰且與澆口切斷工具58配合。另外，在固定模具 16內設置有冷卻型腔形成面62a的型腔用冷卻介質流路69、和冷卻流 道形成面67以及洗道套64等的澆道用冷卻介質流路70這兩個系統的 流路，其屬於冷流道(包含澆道)類型。此外，在本實施方式中，在 射出壓縮成形模具51中沿縱向配設有2個型腔Cl、 C2，但也可以沿 水平方向形成2個型腔，進而，型腔的數目例如可以是1個至4個等
多個。另外，與上迷型腔的數目和配置對應地確定取出裝置的吸附保 持部的數目和配置。
接下來利用圖5的圖表說明使用本實施方式的射出壓縮成形機11 進行的導光板P的射出壓縮成形方法。在本實施方式中，對角尺寸為3 英寸、板厚為0.4mm的導光板P在4.4秒的成形循環時間內成形.其 明細為開模時間0.5秒、取出時間0.4秒、閉模時間0.5秒，從開始開 模經導光板P的取出直到閉模完成在1.4秒的時間進行.此外，該從開 始開模經導光板P的取出直到閉模完成的時間優選為2.2秒以內 (0.75 ~ 2.2秒)，更為優選的是1,5秒以內(0.75-1.5秒) 上述從 開始開模經導光板P的取出直到閉模完成的時間中最快的0.75秒如上 所述，是通過使用由伺服機構構成的開閉模/合模機構以及由伺服馬達 構成的擺動類型的取出裝置所能實現的最短時間。另外，上述從開始 開模經導光板P的取出直到閉模完成的時間中最長的2.2秒如後所述，開模、閉模時間分別為0.6秒，取出時間為1.0秒。取出時間需要l.O 秒的情況的目的在於，是指空氣導致脫模速度很慢的情形，或用極低 速來抵接於成形出的導光板以避免導光板上發生保持痕跡的情形。此 外，如果進一步延長開閉模時間，則出現以下問題不僅會延長成形 循環時間而造成生產效率變差，而且熔融樹脂在射出裝置的加熱筒內 的滯留時間變得過長，或者噴嘴會被冷卻而產生冷料斑(cold slug)。 再者，從閉模完成經過射出直到開始開模的時間為3.0秒，其明細為射 出延遲時間(增壓時間)0.1秒，射出時間0.05秒，保壓時間0.45秒， 冷卻時間2.4秒(實質上冷卻是從射出開始才開始的)。然而，該從閉 模完成經過射出直到開始開模的時間根據導光板的形狀(面積、板厚、 轉印面形狀)在1.75 ~ 6秒的範圍內有所不同，為了進一步縮短成形循 環時間，優選的是在4秒以內(1.75 ~ 4.0秒).
此外，只要導光板P的尺寸在此範圍內，就不會給成形循環時間 帶來太大影響，但若要進一步縮短成形循環時間，則特別會引起澆道 Pl的冷卻時間不足，澆道的固化不足，因此會發生澆道無法拔取等的 問題。圖6和圖7是表示本實施方式的導光板的射出壓縮成形方法的 圖表，圖6表示成形循環時間為2.5秒的示例，圖7表示成形循環時間 為6秒的示例.如圖6中的導光板的射出壓縮成形方法的圖表所示， 成形循環時間為2.5秒時的明細是，開閉模時間(包含取出時間和中間 時間)0.75秒，射出延遲時間(增壓時間)0.1秒，射出時間0.05秒， 保壓時間0.4秒，冷卻時間1.2秒(從閉模完成直到開始開模為1.75 秒)。此外，只要導光板P的尺寸在此範圍內，就不會給成形循環時 間帶來太大影響，但若要進一步縮短成形循環時間，則會引起冷卻時 間不足，壁厚最厚的澆道P1的固化不足，因此會發生澆道P1無法拔 取等的問題。另外，如圖7所示，對角尺寸3英寸、板厚0.6mm(均 一板厚)的具有轉印圖案的導光板也能夠以6.0秒的成形循環時間通過 射出壓縮成形進行成形，這時的冷卻時間為3.9秒。
如上所述，在本發明中作為確定成形循環時間中的冷卻時間的要 素，最有影響力的是如圖8所示的澆道P1的直徑和錐角(出模斜度) e。在本實施方式中，射出裝置的噴嘴的噴嘴孔(未圖示)的直徑為 1.5mm。在進行澆道的拔出時，為了良好地除去噴嘴前端的樹脂，澆道 套64的噴嘴孔側的注入孔64a的直徑需要大於噴嘴孔的直徑，優選的是1.6mm以上的注入孔.圖9至圖13表示使用取出2個對角尺寸為 2.8英寸、板厚為0.4mm的導光板P的導光板的射出壓縮成形模具進行 測試的結果，其測試條件為用來冷卻型腔形成面55a、 62a的冷卻介 質通路59、 69的冷卻水溫度分別為901C，噴嘴溫度為325t:，加熱筒 前部溫度為3551C，加熱筒中部溫度為370TC,加熱筒後部溫度為360 "C ，射出速度為300mm/sec。圖9是使用注入孔64a的直徑為1.6mm、圖8中放大表示的錐角 6為1。、長度為25mm的澆道套64時的數據。在本例中，在澆道套 64的冷卻溫度為701C、 80TC的情況下，當成形循環時間變長(變成5 秒以上)時，澆道套64的注入孔64a和噴嘴的噴嘴孔過度冷卻，而產 生無法進行下一個射出或者在成形品中混入冷料斑的問題.另外，當 澆道套64的冷卻溫度為901C時，也成為6秒以上從而發生不良，因此 存在以下問題當澆道套64的注入孔64a的直徑為l石mm時，其實用 範圍變得極窄，當其數值更小時無法進行實用的設定調整。圖10是使用注入孔64a的直徑為2.0mm、圖8所示錐角0為1° 、 長度為25mm的澆道套64時的數據。在本例中，在各冷卻溫度的情況 下，當成形循環時間為2秒時，都可能會發生澆道P1的冷卻跟不上、 澆口切斷的情況，除此以外表示良好的結果.然而當成形循環時間不 必要地增長時不具有經濟性，再者，當成形循環時間過度延長時，會 發生噴嘴被冷卻而使熔融樹脂的流動性下降的問題、以及加熱筒內的 熔融樹脂的滯留時間過長而造成樹脂劣化(黃變、黑點)的問題。另 外，關於冷卻水的溫度，在401C的情況下，由於在成形品中開始混入 冷料斑，所以優選的是50TC以上。再者，在1加TC的情況下，由於澆 口切斷在4秒時發生，因此作為成形採用的冷卻溫度，優選的是110 TC以下。圖11是使用注入孔64a的直徑為2.3mm、圖8所示錐角6為1° 、 長度為25mm的澆道套64時的數據.在本例中，在冷卻溫度為"70TC的 情況下，當成形循環時間變成3秒時會發生澆口切斷，在冷卻溫度為 80"、卯TC的情況下，在成形循環時間為5秒時會發生澆口切斷。圖12是使用注入孔64a的直徑為2.6mm、圖8所示錐角6為1° 、 長度為25mm的澆道套64時的數據。在本例中，流道連接部64c的直 徑為3.47mm，該部分的冷卻固化需要時間.另外，在本例中，在冷卻溫度為70TC的情況下，當成形循環時間成為5秒時會發生澆口切斷，
在冷卻溫度為8oic、 9or:的情況下，當成形循環時間為6秒時會發生
澆口切斷.因此，在能夠如上所述地使優選的成形循環時間為6秒以 內的直徑中，可以說注入孔64a的直徑為2.6mm的情況是上限的直徑。 再者，圖13是使用注入孔64a的直徑分別為1.6mm、 2.0mm、 2.3mm、 2.6mm，錐角6為1.5° 、長度為25mm的洗道套64，在冷卻 溫度為70TC的條件下進行測試時的數據。在本例中，流道連接部64c 的直徑與上述對應地分別為2.9mm、 3.3mm、 3.6mm、 3.9mm，存在壁 厚最厚的該部分的冷卻固化特別慢的問題.另外，在注入孔64a的直 徑為2.6mm、流道連接部64c直徑為3.9mm、錐角6為1.5°的示例中， 在冷卻溫度為701C的情況下，當成形循環時間為5秒時會發生澆口切 斷，在6秒時會觀察到澆道的伸長或彎曲，因此判斷為不適合實用。 再者，關於其它的注入孔64a的直徑，與澆道套64的內孔64b的錐角 6為1°的情況相比，若不延長最短的成形循環時間就會發生成形不 良。因此，在成形循環時間為6秒以內的情況下，冷卻最慢的澆道套 64(具有內孔64b)的流道連接部64c的直徑3.6mm,是實用範圍最大
的直徑.
另外，澆道套64的內孔64b的優選的錐角0優選從注入孔64a朝 向流道連接部64c擴徑0.5 ~ 2.0° 。但是，當流道連接部64c的直徑超 過3.6mm時，即使成形循環時間是6秒(冷卻時間為3.9秒)，流道連接 部64c附近的冷卻固化也會變慢，在開模時可能發生澆道P1的切斷。 澆道P1—旦殘留在澆道套64內，則連續成形會被中斷，而且熟練的 作業人員需要在狹窄的空間內進行作業以取出澆道P1，也有可能會損 壞模具。再者，在澆道套64的小徑部設置有冷卻介質流路70的部分 的壁厚64d優選為15 30mm左右，
因此在本實施方式中，溫度通過調溫器控制為50 110"C左右的冷 卻介質(冷卻水)比作為要成形的樹脂的聚碳酸酯的玻璃轉移溫度Tg 低40~ 1001C，且向用來冷卻可動模具20的型腔形成面55a的型腔用 冷卻介質流路59、用來冷卻流道形成面57附近和突出銷56的冷卻介 質流路60、用來冷卻固定模具16的型腔形成面62a的型腔用冷卻介質 流路69、用來冷卻流道形成面67和澆道套64等的澆道用冷卻介質流 路70流動，此外，也可以使澆道用冷卻介質流路70中的冷卻介質的溫度比其它流路低，從而促進冷卻最耗時間的澆道P1的冷卻，並且防 止牽絲.
此外，加熱筒12a的前部區(最接近噴嘴的區)的溫度設定為340 "C，並對聚碳酸酯的熔融樹脂進行計量。此外，使用聚碳酸酯的情況 下的上述加熱筒12a的前部區的溫度設定優選設定為330-380"。然 後，通過作為開閉模/合模機構的合模缸22動作，使安裝在可動盤21 上的可動模具20與安裝在固定盤17上的固定模具16抵接，以進行閉 模。接著使合模力上升至50~200kN並進行合模。由此克服彈簧54a 的彈壓力而使可動模具20的模具主體部52與可動框部54抵接，可動 框部54相對於型芯部53位於後退到最後方的位置。然後在固定模具 16和可動模具20之間形成包含厚度可變的澆口 P3的流道P2、以及與 該澆口 P3連接的厚度可變的型腔C1、 C2.這時，從使熔融樹脂向型 腔C1、 C2內流動的觀點考慮，優選對型腔C1、 C2內的空氣進行抽吸。 此外，在本實施方式中，未圖示的射出裝置的噴嘴始終與澆道套64抵 接，以縮短成形循環時間。
接著當經過了既定的延遲時間時，從未圖示的射出裝置13的噴嘴 12b經由澆道套64以100 ~ 400mm/sec的射出速度射出熔融樹脂。可動 盤21和可動模具20的型芯部53等受到射出時的壓力而再次後退。由 此，可動模具20的可動框部54位於比型芯部53更靠前方的位置，固 定模具16的型腔形成面62a和可動模具20的型腔形成面55a之間的間 隔，與圖1所示的最初合模力作用的位置相比，最大加寬50 200nm 左右。再者，通過可動模具20的型芯部53後退，能夠將熔融樹脂射 出到澆口 P3截面積變大了的型腔C1、 C2內，能夠減少熔融樹脂的流 動損失。其結果為，能夠以較低速、較低壓力來射出熔融樹脂，特別 具有不會在導光板P的澆口附近產生內部應力的優點.
然後，當射出裝置13的螺杆位置到達既定的保壓切換位置時，從 射出控制切換為保壓控制.在切換為保壓控制後，由合模缸22進行高 合模力的合模，在切換為保壓控制並經過一定時間後減小合模力。或 者也可以在保壓切換的同時減小合模力。在本實施方式中，與降低合 模力大致同時，通過未圖示的驅動裝置使澆口切斷工具58前進0.45 ~ 0.8mm，進行免口P3的切斷，這時，可動模具20的澆口切斷工具58 和固定模具16的澆口切斷工具65交錯，進行澆口P3的切斷。此夕卜，在進行澆口切斷時，當然澆口 P3的熔融樹脂不處於完全固化的狀態。 然後，在通過澆口切斷工具58進行了澆口 P3的切斷之後，澆口 切斷工具58保持在前進位置.由此，雖然變得從射出裝置13側對型 腔C1、 C2內的熔融樹脂不完全地進行保壓，但通過合模缸22的驅動 使可動模具20前進，由此能夠對型腔C1、 C2內的熔融樹脂進行壓縮， 因此，即使因冷卻而發生收縮仍不會產生氣泡，而能夠進行良好的轉 印成形。再者，在這期間，在射出裝置13的加熱筒12a中進行下次成 形所使用的熔融樹脂的計量.然後，從冷卻時間結束前，開始從可動 模具20的可動框部54與型腔形成塊55間的空氣通路、固定模具16 的型腔形成塊62與抵接塊66間的空氣通路等，向型腔C1、 C2提供脫 模用空氣(鼓風)。接著使合模缸22動作而依次進行排壓和開模，然 後，從保壓結束至開始開模(包含排壓)的冷卻時間在本實施方式中 為2.4秒，
然後使合模缸22動作，使可動盤21及可動模具20移動而進行開 模。在開始進行開模時，可動模具20的突出銷56前端的咬入部56a 會咬入澆道P1 (包含流道P2)，如此可將澆道P1從固定模具16的澆 道套64拔出。又，關於導光板P，通過可動模具20的凹狀模具形狀， 而被保持於型腔形成面55a並以此狀態進行開模。因此，經澆口切斷 後的澆道P1 (包含流道P2)和導光板P雙方以分離的狀態被保持於可 動模具20，並朝開模方向移動.在開模的同時，在固定模具16停止噴 吹脫模用空氣。在本實施方式，從可動模具20開始進行開模至開模完 成的時間為0.5秒，該開模時間可在0.3 0.6秒之間改變。又，開模行 程(大致等於開模完成時固定模具16和可動模具20的間隔)為60 ~ 100mm。
當接收到開模完成所發出的開模完成信號時，第1取出裝置23的 旋轉軸26會朝笫1圖的逆時針方向旋轉，而使臂部27和吸附保持部 33等從待機位置A3移動並停止於與開模後的可動模具20附近的導光 板P相對置的位置。接著，使上述旋轉軸26朝開模方向移動15~ 30mm，臂部27和吸附保持部33等移動至保持位置Al。由此，吸附 保持部33的杯部34的吸附面34a分別會抵接於導光板P的反射面(通 過固定模具16的型腔形成面62a所轉印成形出)。對笫l取出裝置23 的吸附保持部33進行的空氣吸引，是在上述取出裝置23開始動作時就同時進行，因此當吸附面34a抵接時會同時進行吸附。這時的吸引 力是採用-50 -120kpa左右的較弱吸引力，以避免在剛成形出的導光 板P上形成痕跡。又，由於吸附保持部33的杯部34是由多孔質的彈 性材料(海綿)所構成，吸附面34a全體會吸附在導光板P上，如此 更加能避免在導光板P上形成痕跡.又，在本實施方式，成形循環時 間僅4.4秒，很短，成形出的導光板P的熱量會傳至杯部34而使其到達一定以上的溫度，這點也是避免發生痕跡的要素.在第l取出裝置23移動至保持位置Al的同時，檢測傳感器31會 進行以下檢測從澆道套64拔取的澆道P1是否正常地位在V槽28內 側的卡盤30的卡盤部件間。當檢測傳感器31檢測出澆道P1時，通過 電磁式動作裝置使卡盤30閉合，而用卡盤30保持澆道P1 (包含流道 P2)。當通過吸附保持部33吸附住導光板P，且通過卡盤30把持住澆 道P1 (包含流道P2)時，笫1取出裝置23的旋轉軸26及臂部27再 度朝閉模方向稍微移動，而使導光板P從型腔形成面55a脫模，同時 使澆道Pl (包含流道P2 )脫離突出銷56前端的咬入部56a。在上述第 1取出裝置23進行導光板P及澆道Pl (包含流道P2)的脫模期間， 可動模具20同樣進行脫膜用空氣的供應，以輔助導光板P等的脫模， 也能使可動模具的可動框部的一部分向外打開或使型腔形成面前進，以更容易進行導光板P的取出。接著，第l取出裝置23的旋轉軸26朝圖1的順時針旋轉，當臂部 27擺動至雙點劃線所示的位置(笫l取出裝置23和第2取出裝置24 在圖1中重疊的位置)時，停止旋轉軸26的旋轉.然後，第l取出裝 置23的旋轉軸26再度朝開模方向移動，而使臂部27和吸附保持部33 等移動至交接位置(釋放位置)A2。在本實施方式，從笫1取出裝置 23開始動作，將導光板P和澆道P1以分離的狀態取出，再移動至交接 位置(釋放位置)A2，總共所需時間為0.4秒，在這期間也進行導光 板P的冷卻。第2取出裝置24的臂部40停止而待機於第1圖的實線位置，以在 交接位置(釋放位置)A2接收來自笫1取出裝置23的導光板P。又， 第2取出裝置24的吸附保持部41,在抵接於導光板P之前已開始進行 空氣吸引.相較於第l取出裝置23的吸附保持部33，第2取出裝置24 的吸附保持部41是以更低真空度進行強力的空氣吸引.接著第l取出裝置23朝開模方向移動，當導光板P的通過可動模具20的型腔形成 面55a所形成的面(本實施方式為光出射面)抵接於第2取出裝置24 的吸附保持部41而被吸附時，在第1取出裝置23的吸附保持部33停 止進行空氣吸引，之後馬上使第l取出裝置23後退，由笫2取出裝置 24接收導光板P.
在交接位置(釋放位置)A2，卡盤30打開，而使笫1取出裝置23 的卡盤30所把持的澆道P1 (包含流道P2)落到下方的滑槽44內。打 開卡盤30使澆道P1落下的動作，雖可在澆道P1交接的同時進行，但 澆道P1落下時可能會接觸導光板P，可在導光板P從第l取出裝置23 交接至第2取出裝置24且笫l取出裝置23朝閉模方向後退後再進行該 動作。當導光板P交接至第2取出裝置24且澆道P1落下後，第l取 出裝置23的臂部27移動至圖1的單點劃線所示的待機位置A3,待機 位置A3，在不幹涉可動模具20的移動區域且不受模具的熱影響等的 範圍內，越靠近可動模具20等的位置越有助於縮短成形循環時間。
當第1取出裝置23交接導光板P後，在其後退的同時，笫2取出 裝置24的第l旋轉軸37會朝圖1的逆時針方向驅動旋轉，使固定於第 1旋轉軸37的垂直方向上的固定軸38擺動，同時，安裝於固定軸38 的笫2旋轉軸39也被驅動旋轉90° ，伴隨上述第2旋轉軸39的旋轉， 相對於臂部40的第1部件40a傾斜連續地設置的笫2部件40b也旋轉 90° ,而使吸附保持部41和其所保持的導光板P面向下側，又，當臂 部40擺動至圖1的雙點劃線所示的釋放位置B2時，第l旋轉軸37停 止旋轉且臂部40停止擺動，接著停止對吸附保持部"進行空氣吸引， 以反射面向下的方式釋放導光板P，使其落到帶式輸送機42的橡膠皮 帶43上。在本實施方式中，雖是在與橡膠皮帶43的移動方向正交的 方向上使兩片導光板P落下，但由於以極短距離落至橡膠皮帶43上 方，並不會造成導光板P損傷。
釋放導光板P後的第2取出裝置24，以和上述相反的方式驅動笫1 旋轉軸37及第2旋轉軸30旋轉，而再度返回交接位置(待機位置) Bl。以能裝載下個導光板P的方式，對帶式輸送機42實施間歇驅動， 而使橡膠皮帶43以一定距離向前進給.在橡膠皮帶43上繼續進行導 光板P的冷卻，之後用人工或機器人進行捆包作業.
第l取出裝置23和第2取出裝置24由配設於射出壓縮成形機11內的未圖示的取出裝置用控制器控制。上述取出裝置用控制器連接於 未圖示的射出壓縮成形機ll的控制器.因此，接收來自射出壓縮成形
機11的開始開模信號而進行第1取出裝置23的空氣吸引，接收開模 完成信號而使第1取出裝置23的臂部27開始旋轉，又，按照第1取出 裝置23的臂部27的動作，開始進行第2取出裝置24的空氣吸引和臂 部40的動作。當笫l取出裝置23移動至可動模具20外部的交接位置 (釋放位置)A2後，發出開始閉模信號而進行閉模動作。在本實施方 式，從可動模具20的開始閉模至閉模完成時間為0.5秒，該閉模時間 可在0.3~0.6秒的範圍內變更。例如，基於射出壓縮成形機ll、射出 壓縮成形模具51的耐久壽命、計量穩定性等的觀點，有時不一定要追 求最高速的開模速度、閉模速度.
在本實施方式，取出裝置23、 24是採用擺臂式，使2臺取出裝置 23、 24在交接位置進行導光板P的交接，如此設計的理由主要為縮短 循環時間。在本實施方式，取出裝置取出導光板P所需的時間(從開 模完成且笫1取出裝置23的臂部27位於待機位置A3開始動作，經由 在保持位置Al取出導光板P，離開可動模具20的移動區域到達交接 位置(釋放位置)A2的時間)為0，4秒 上述時間可為0.15~1.0秒的 範圍，當希望縮短成形循環時間時，能在0.15 ~ 0.4秒的範圍內進行。 為了進一步避免吸附保持部33的痕跡附著在成形後高溫的導光板P 上，可降低吸附保持部33的抵接速度或等到可動模具20噴吹出更多 的脫模用空氣(噴吹空氣)，但在這時優選地使所需時間延長到1.0秒 左右。
此外，通過使可動模具20的開閉模動作和取出裝置23的動作有 一部分重疊，可進一步將成形循環時間縮短0.3~0.5秒左右.例如， 在檢測出移動至開模即將完成前的位置的可動模具20時，使取出裝置 23的臂部27動作，由此使開模動作和臂部27的侵入動作重疊，以縮 短成形循環時間，另外，通過限位開關等檢測出臂部27和吸附保持部 33等已從可動模具20的可動區域移動至外部的情況，在其到達交接位 置A2之前發出開始閉模信號，由此使閉模動作和臂部27的退出動作 重疊，也可縮短成形循環時間。
關於本發明，雖未逐一列舉，但並不限於上述實施方式，當然也 包括本領域技術人員根據本發明主旨進行的變更。關於擺臂式的笫1取出裝置，只要至少能使臂部擺動即可，也可計設成臂部整體不會 朝開閉模方向移動，而僅臂部前端的吸附保持部朝開閉模方向移動。 也能設計成第1取出裝置不會朝開閉模方向移動，第2取出裝置可 在開閉模方向移動以進行交接，這時，為了使來自模具的導光板吸附 於第1取出裝置，可在模具另外設置機構或使可動盤稍微前進。又， 關於第l取出裝置及第2取出裝置的栽置位置也可在床身、固定盤上、 地板的栽置臺上等中變更.又，在本發明中，通過第1取出裝置，在 模具外部的釋放位置將導光板和澆道以分離的狀態取出，因此第2取 出裝置並非必須的。例如可設計成，在擺臂式的第1取出裝置的臂部 進一步增加旋轉驅動軸，在釋放位置使導光板呈水平狀態，以直接釋 放並栽置於輸送機上。關於笫1取出裝置的吸附保持部，可採用通常 的橡膠墊或多層的波紋管型(bellows type)，材質可採用聚氨酯橡膠、 丁腈橡膠等等，並沒有特別的限定.關於取出裝置，也能採用沿水平 方向移動於可動模具附近的保持位置和模具外部的釋放位置間的水平 移動式的取出裝置。這時，取出所需時間為0.8~2.2秒.關於水平移 動式的取出裝置，設有用來吸附導光板的吸附保持部、用來把持澆 道的卡盤，且將導光板和澆道以分離的狀態取出。吸附保持部希望使 用矽橡膠等的多孔質彈性材料。
又，在本實施方式中，雖是針對對角尺寸3英寸的便攜電話用的 導光板的射出壓縮成形模具作說明，但導光板的尺寸可為1.5英寸以上 7英寸以下的範圍(換算成面積為7.5 112以上150cn^以下。也包含四
隅沒有角部但在上迷面積範圍內的情況)。又，所使用的模具，可成 形出對角尺寸5英寸以下的多個導光板，或成形出對角尺寸6~7英寸
的1個導光板。關於導光板的形狀，除板厚均一的導光板以外，也包 括板厚從光入射面側朝另一側越來越薄的楔型導光板，能使背光等 的光源透過的光擴散板、透鏡等等.又，關於導光板的成形所使用的 樹脂，雖僅記載聚碳酸酯(例如出光興產的達夫隆LC1500)的例子， 但只要光學性能優異即可，例如可使用甲基丙烯酸樹脂、環烯烴聚合 物樹脂等等其他樹脂。由於依樹脂的種類，熔融樹脂的溫度及玻璃轉 移溫度會有不同，當然澆口切斷的時機、冷卻介質的溫度、成形循環 時間等等也會有所不同。
又，本實施方式的導光板P，由於板厚0.4mm而採用射出壓縮成形方法，但在板厚0.2~0.4mm左右的情況下，可使用射出模壓方法。 射出模壓方法，在閉模位置最初形成型腔的間隔寬廣的狀態，而由低 合模力或合模力接近0的狀態進行增壓，因此即使板厚極薄的情形仍 能以較低速低壓來進行射出。圖14是表示導光板的射出模壓方法的圖 表，是以4.2秒的成形循環時間成形出對角尺寸3英寸、板厚0.3mm(均 一板厚)的具有轉印圖案的導光板。又，在本實施方式，是針對在水 平方向進行開閉模的射出壓縮成形機上所裝設的射出壓縮成形模具進 行說明，但也能適用於在垂直方向進行開閉模的情況.在上述實施方式中，針對可動框部54可相對型芯部53改變相對位置的平抵型模具進行說明，但本發明也能適用於一方模具的凸部嵌 合於另一方模具的凹部內而在其間形成容積可變的型腔的所謂嵌合型 模具。另外，在本實施方式，記載的是在模具內通過澆口切斷工具將 澆口完全切斷，但也能使取出裝置的卡盤具備使澆道相對於導光板移 動的作用或切斷的作用等，通過取出裝置來將導光板和澆道分離並取 出。
權利要求
1.一種導光板的成形方法，通過射出成形在模具內進行導光板的成形，其特徵在於，自閉模完成經過射出直到開始開模在1.75秒～6秒以內的時間進行，自開始開模經過導光板的取出直到閉模完成在0.75秒～2.2秒以內的時間進行。
2. 如權利要求1所述的導光板的成形方法，其特徵在於，關於導光板的取出，安裝在取出裝置的旋轉軸上的臂部從模具外部的待機位置 經由模具附近的保持位置到達模具外部的釋放位置在0.15秒~1.0秒的時間進行。
3. 如權利要求2所述的導光板的成形方法，其特徵在於，上述取出 裝置的臂部在模具外部的釋放位置將導光板交接至第2取出裝置。
4. 如權利要求1至3中的任一項所述的導光板的成形方法，其特徵 在於，在上述模具內成形後被取出的導光板的對角尺寸為7英寸以下。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的導光板的成形方法，其特徵在 於，固定模具和可動模具的型腔形成面形成為能夠由型腔用冷卻介質 流路進行冷卻，並且配設於固定模具的澆道能夠由澆道用冷卻介質流 路進行冷卻，自閉模完成經過射出直到開始開模在I."秒-6秒以內 的時間進行.
全文摘要
本發明提供一種導光板的成形方法，在通過包含射出壓縮成形的射出成形來成形導光板時，能夠縮短導光板的成形時間和取出時間雙方，從而能夠縮短成形循環時間。在通過射出成形在模具內進行導光板的成形的導光板的成形方法中，自閉模完成經射出直到開始開模在1.75秒～6秒以內的時間進行，自開始開模經導光板的取出直到閉模完成在0.75秒～2.2秒以內的時間進行，由此能夠縮短成形循環時間。
文檔編號B29C45/42GK101288996SQ200710149660
公開日2008年10月22日 申請日期2007年9月10日 優先權日2007年4月18日
發明者蛯名利幸 申請人:株式會社名機製作所