专利名称：塑料成形品的成形方法以及注射成形用铸模的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于激光方式的数字式复印机，激光打印机，传真装置等扫描光学系统，摄像机等光学设备等的塑料成形品的成形方法以及注射成形用铸模，尤其涉及具有高精度光学镜面的厚壁形状、不等厚度形状的塑料透镜或塑料反射镜等的塑料成形品的成形方法以及注射成形用铸模。
背景技术：
以往，在激光方式的数字式复印机，激光打印机，传真装置等的光写入组件中，使用具有激光光束成像及各种补正功能的的矩形状透镜及反射镜等光学元件。
近年，随着降低产品成本要求日益强烈，这种光学元件从玻璃制变化为塑料制，为了以最小限度的元件实现若干功能，其镜面形状不仅仅限于球面，还形成为复杂的非球面形状。另外，透镜场合，大多设计成透镜厚度厚，长度方向透镜厚度不等的不等厚度形状。
这种塑料成形品，即使是特殊形状，也可以通过注射成形法，将熔融树脂注射充填在用于形成成形品形状的铸模的型腔内，能以低成本大量生产。
但是，在这种以往的塑料成形中，在冷却固化铸模的型腔内的熔融树脂材料工序中，希望型腔内的树脂压力及树脂温度均一，以便使塑料成形品精度良好地成形为所希望的形状。
再有，关于成形品的形状，例如，透镜为不等厚度形状场合，由于透镜厚度不同，树脂冷却速度因部位不同而异，体积收缩量发生差别，形状精度恶化，厚度厚处产生气孔(sink)。
为了解决这个问题，在将熔融树脂注射充填在铸模型腔内的注射成形法中，若加大熔融树脂的注射压力，增多注射充填量，则塑料成形品内部应变大，尤其厚壁形状、不等厚度形状场合，在薄壁部内部应变大，恐怕对光学性能等带来坏影响。
即，为了减小内部应变，若降低注射压力，减少熔融树脂的注射充填量，则在厚壁部等产生气孔，而若加大熔融树脂的注射压力，增多注射充填量，则在薄壁部等，内部应变大。
对此，在特开昭63-114614号公报中，公开了所谓注射压缩成形法，在该方法中，通过铸模内的压缩机构，可移动构成型腔壁面的镶块，当所充填树脂因冷却而体积收缩时，例如，由于透镜厚度有偏差，在长度方向各部分产生的体积收缩量有差别，可以使得上述可动镶块前进追随上述体积收缩量差，施加均等压力，以确保形状精度。
但是，在上述注射压缩成形法中，使得可动镶块精度良好地追随非常难，存在在镜面局部产生气孔等不能确保形状精度的问题。
为了解决上述问题，提出了即使是厚壁形状、不等厚度形状场合也能制造高精度的塑料成形品的技术，例如，在特开平11-28745号公报中，公开了“塑料成形品的成形方法以及塑料成形品的成形用铸模”，在该成形方法中，将熔融树脂注射充填到铸模内后，冷却熔融树脂在达到软化温度以下前，使得设在非复制面的可滑动的型腔块作离开树脂的移动，在型腔块与树脂之间强制形成空隙。在与上述空隙相接的部分，与铸模壁面之间不作用密接力，树脂易移动，能在该部分优先发生凹形状或凸形状的或凹凸形状的气孔。
结果，能防止在复制面发生气孔，得到高形状精度的成形品。另外，通过低压成形，上述内部应变非常小，能得到良好的成形品。
图1是用于说明以往成形方法的概略图，如图1所示，铸模10a用于形成例如塑料光学元件的成形品，其包括下型腔块11和上型腔块14。该下型腔块11设有复制面11a，用于将反射镜表面复制在熔融树脂13上，即用复制面11a形成成形品的一反射镜镜面；上述上型腔块14设有复制面14a，用于将反射镜表面复制在熔融树脂13上，即用复制面14a形成成形品的另一反射镜镜面。该铸模10a进一步包括可滑动型腔块12和侧型腔块15。通过上述复制面11a，14a，可滑动型腔块12及侧型腔块15的侧表面即非复制面形成型腔A。
将熔融树脂13注射充填到该铸模型腔A内后，冷却熔融树脂13，在达到软化温度以下前，使得设在非复制面的可滑动的型腔块12朝离开树脂13方向移动，于是，在熔融树脂13与可滑动的型腔块12之间形成空隙17。当在型腔A中的熔融树脂13被冷却时，气孔仅仅发生在树脂13的与空隙17相接的部分。这是由于在树脂13与铸模10a的型腔块壁面之间的密接力没有作用在树脂13的与空隙17相接的部分。此后，在铸模10a的型腔A内，冷却熔融树脂，直到熔融树脂整体均一地成为铸模温度，接着，从铸模10a的型腔A内取出成形品。
在图1的铸模10a中，空隙17与构成铸模型腔A的金属材料相比，热传导率小，在铸模10a内，非对称地分布高温度部18和低温度部19。
图2是表示长形状成形品的成形方法的概略图，图3是使用图2成形方法所得成形品的概略图。如图2所示，铸模10b包括一长形状可滑动的型腔块22。通过铸模10b形成如图3所示长形状成形品43的方法与上述铸模10a场合相同，因此，详细说明省略。
与上述铸模10a场合相同，在图2所示树脂13中，非对称地分布高温度部18和低温度部19。在成形品43内温度非对称状态下，取出该成形品43，则如图3所示，成形品43两侧温度差引起收缩率不平衡，在铸模10b外，成形品43发生弯曲，不能得到高精度的成形品。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的发生气孔、成形品内不均一的温度分布所引起的精度低下问题而提出来的，本发明的目的在于，提供塑料成形品的成形方法以及注射成形用铸模，随着注射充填树脂的冷却，引起体积收缩，通过树脂与可滑动型腔块的密接力使得上述型腔块追随上述体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，即使是厚壁形状或不等厚度形状也能成形高精度的塑料成形品。
为了实现上述目的，本发明提出以下方案(1)一种塑料成形品的成形方法，包括准备一铸模，至少设有一个复制面，至少设有一个可滑动的用于形成面的型腔块，通过上述复制面及型腔块形成至少一个铸模型腔；将该铸模加热保持在未达到树脂的软化温度；将加热到软化温度以上的熔融树脂注射充填到上述型腔内；在上述复制面上发生树脂压力，使得上述熔融树脂密接在该复制面上；将上述熔融树脂冷却到软化温度以下；打开铸模取出成形品；其特征在于，将上述熔融树脂冷却到软化温度以下过程中，伴随上述熔融树脂的冷却，体积收缩，通过上述熔融树脂与上述可滑动的型腔块的成形面的密接力，上述至少一个可滑动的型腔块追随上述体积收缩，补偿上述熔融树脂的体积收缩。
按照上述(1)的塑料成形品的成形方法，通过熔融树脂与可滑动的型腔块的成形面的密接力，可滑动型腔块追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，因此，即使是厚壁形状，还是不等厚度形状，也能制作无气孔的高精度的塑料成形品。且不需要油缸或电动马达等驱动手段，成本低。
(2)在上述(1)的塑料成形品的成形方法中，通过提高密接力方法或减少摩擦力方法，使得上述密接力比上述可滑动的型腔块的滑动面与上述铸模的摩擦力强。
按照上述(2)的塑料成形品的成形方法，由于使得上述密接力比可滑动的型腔块的滑动面与铸模的摩擦力强，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(3)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，上述至少一个可滑动的型腔块使用多孔材质部件，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(3)的塑料成形品的成形方法，由于可滑动型腔块使用多孔材质部件，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(4)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面施以表面处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(4)的塑料成形品的成形方法，对可滑动型腔块的成形面施以表面处理，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(5)在上述(4)的塑料成形品的成形方法中，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以喷砂表面处理，形成微小凹凸部，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(5)的塑料成形品的成形方法，对可滑动型腔块的成形面施以喷砂表面处理，形成微小凹凸部，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(6)在上述(4)的塑料成形品的成形方法中，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以涂层处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(6)的塑料成形品的成形方法，对可滑动型腔块的成形面施以涂层处理，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(7)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，在上述滑动面上形成微小凹部，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
按照上述(7)的塑料成形品的成形方法，在滑动面上形成微小凹部，减少滑动面与铸模的摩擦力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(8)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，上述滑动面由与上述铸模摩擦力低的材质进行表面处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
按照上述(8)的塑料成形品的成形方法，滑动面由与铸模摩擦力低的材质进行表面处理，减少滑动面与铸模的摩擦力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(9)在上述(8)的塑料成形品的成形方法中，对上述至少一个可滑动的型腔块的滑动面，施以涂层处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
按照上述(9)的塑料成形品的成形方法，对可滑动型腔块的滑动面施以涂层处理，减少滑动面与铸模的摩擦力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(10)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，将上述型腔块设在上述复制面以外的至少一个成形面上。
按照上述(10)的塑料成形品的成形方法，将上述型腔块设在上述复制面以外的至少一个成形面上，因此，能更好地补偿熔融树脂的体积收缩，制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(11)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，将至少二个上述型腔块设在上述复制面以外的同一成形面上。
按照上述(11)的塑料成形品的成形方法，将至少二个上述型腔块设在上述复制面以外的同一成形面上，因此，能更好地补偿熔融树脂的体积收缩，制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(12)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，将上述型腔块设在上述复制面以外的成形面的厚壁部分。
按照上述(12)的塑料成形品的成形方法，将上述型腔块设在上述复制面以外的成形面的厚壁部分，因此，能补偿易发生气孔的厚壁部分的熔融树脂的体积收缩量，制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(13)在上述(1)或(2)的塑料成形品的成形方法中，将上述型腔块设在至少一个复制面上。
按照上述(13)的塑料成形品的成形方法，将上述型腔块设在至少一个复制面上，因此，当固定到其他部件上时，该复制面成为基准面场合，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(14)一种塑料成形品的注射成形用铸模，包括设有铸模型腔面的铸模型腔，在上述铸模型腔面中至少有一个复制面，将加热到软化温度以上的熔融树脂注射充填到上述铸模型腔内，通过在上述铸模型腔内发生的树脂压力，将上述复制面复制在上述熔融树脂上；其特征在于设有可滑动的型腔块，该型腔块形成上述至少一个铸模型腔面的壁面的全部或局部，在将上述熔融树脂冷却到软化温度以下过程中，伴随上述熔融树脂的冷却，体积收缩，通过上述熔融树脂与上述可滑动的型腔块的成形面的密接力，上述可滑动型腔块追随上述体积收缩。
按照上述(14)的塑料成形品的注射成形用铸模，通过熔融树脂与可滑动的型腔块的成形面的密接力，可滑动型腔块追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，因此，即使是厚壁形状，还是不等厚度形状，也能制作无气孔的高精度的塑料成形品。且不需要油缸或电动马达等驱动手段，成本低。
(15)在上述(14)的塑料成形品的注射成形用铸模中，通过提高密接力方法或减少摩擦力方法，使得上述密接力比上述可滑动的型腔块的滑动面与上述铸模的摩擦力强。
按照上述(15)的塑料成形品的注射成形用铸模，由于使得上述密接力比可滑动的型腔块的滑动面与铸模的摩擦力强，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(16)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，上述至少一个可滑动的型腔块使用多孔材质部件，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(16)的塑料成形品的注射成形用铸模，由于可滑动型腔块使用多孔材质部件，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(17)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面施以表面处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(17)的塑料成形品的注射成形用铸模，对可滑动型腔块的成形面施以表面处理，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(18)在上述(17)的塑料成形品的注射成形用铸模中，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以喷砂表面处理，形成微小凹凸部，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(18)的塑料成形品的注射成形用铸模，对可滑动型腔块的成形面施以喷砂表面处理，形成微小凹凸部，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(19)在上述(17)的塑料成形品的注射成形用铸模中，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以涂层处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
按照上述(19)的塑料成形品的注射成形用铸模，对可滑动型腔块的成形面施以涂层处理，提高成形面与熔融树脂的密接力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(20)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，在上述滑动面上形成微小凹部，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
按照上述(20)的塑料成形品的注射成形用铸模，在滑动面上形成微小凹部，减少滑动面与铸模的摩擦力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(21)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，上述滑动面由与上述铸模摩擦力低的材质进行表面处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
按照上述(21)的塑料成形品的注射成形用铸模，滑动面由与铸模摩擦力低的材质进行表面处理，减少滑动面与铸模的摩擦力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(22)在上述(21)的塑料成形品的注射成形用铸模中，对上述至少一个可滑动的型腔块的滑动面，施以涂层处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
按照上述(22)的塑料成形品的注射成形用铸模，对可滑动型腔块的滑动面施以涂层处理，减少滑动面与铸模的摩擦力，因此，可滑动型腔块易追随体积收缩，补偿熔融树脂的体积收缩，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(23)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，将上述型腔块设在上述复制面以外的至少一个成形面上。
按照上述(23)的塑料成形品的注射成形用铸模，将上述型腔块设在上述复制面以外的至少一个成形面上，因此，能更好地补偿熔融树脂的体积收缩，制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(24)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，将至少二个上述型腔块设在上述复制面以外的同一成形面上。
按照上述(24)的塑料成形品的注射成形用铸模，将至少二个上述型腔块设在上述复制面以外的同一成形面上，因此，能更好地补偿熔融树脂的体积收缩，制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(25)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，将上述型腔块设在上述复制面以外的成形面的厚壁部分。
按照上述(25)的塑料成形品的注射成形用铸模，将上述型腔块设在上述复制面以外的成形面的厚壁部分，因此，能补偿易发生气孔的厚壁部分的熔融树脂的体积收缩量，制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(26)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，将上述型腔块设在至少一个复制面上。
按照上述(26)的塑料成形品的注射成形用铸模，将上述型腔块设在至少一个复制面上，因此，当固定到其他部件上时，该复制面成为基准面场合，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
(27)在上述(14)或(15)的塑料成形品的注射成形用铸模中，上述至少一个可滑动的型腔块可被另一个可滑动型腔块更换，该另一个可滑动型腔块根据塑料成形品的易发生气孔的区域，具有与上述至少一个可滑动的型腔块不同形状的成形面。
按照上述(27)的塑料成形品的注射成形用铸模，能配置型腔块，以与气孔形状一致，能制作无气孔的高精度的塑料成形品。
图1是用于说明以往成形方法的概略图；图2是表示长形状成形品的成形方法的概略图；图3是使用图2成形方法所得成形品的概略图；图4是用树脂注射充填过程表示本发明的成形用铸模的结构及使用该铸模的成形方法的说明图；图5是在图4的成形用铸模的结构及使用该铸模的成形方法中，表示随着树脂冷却型腔块追随过程说明图；图6是在图4的成形用铸模的结构及使用该铸模的成形方法中，表示树脂冷却·固化过程说明图；图7是本发明另一实施例的铸模截面图；图8是本发明又一实施例的铸模截面图；图9是本发明又一实施例的铸模截面图；图10表示用铸模1制得的塑料成形品的截面图；图11是本发明又一实施例的铸模截面图；图12是表示光学塑料透镜那样的光学元件的概略图。
具体实施例方式
下面参照附图，详细说明本发明实施例涉及的塑料成形品的成形方法以及塑料成形品的成形用铸模。
图4是用树脂注射充填过程表示本发明的成形用铸模的结构及使用该铸模的成形方法的说明图，图5是在图4的成形用铸模的结构及使用该铸模的成形方法中，表示随着树脂冷却型腔块(cavity piece)追随过程说明图，图6是在图4的成形用铸模的结构及使用该铸模的成形方法中，表示树脂冷却·固化过程说明图。
在图4-图6中，铸模1用于形成塑料成形品，其包括上型腔块4和下型腔块5。该上型腔块4设有复制面4a，用于将反射镜表面复制在熔融树脂3上，即用复制面4a形成成形品的一反射镜镜面；上述下型腔块5设有复制面5a，用于将反射镜表面复制在熔融树脂3上，即用复制面5a形成成形品的另一反射镜镜面。该铸模1进一步包括可滑动型腔块2，侧型腔块6，以及金属模7，8，上述金属模7，8支承上述型腔块2，使得型腔块2可滑动。通过上述上型腔块4的复制面4a，下型腔块5的复制面5a，可滑动型腔块2的成形面2a以及侧型腔块6的侧表面6a形成型腔B。换句话说，准备铸模1，该铸模1包括型腔B，至少一个可滑动型腔块以及至少一个金属模。上述型腔B用其至少一个复制面形成塑料成形品的至少一个面；上述至少一个可滑动型腔块包括至少一个成形面，用于形成塑料成形品的至少一个面的局部；上述金属模用于支承上述型腔块，使得型腔块可滑动。
使用该成形用铸模1，通过以下工序成形。
先将铸模1加热到低于树脂3的软化温度。然后，如图4所示，将树脂3至少加热到树脂3的软化温度，将该熔融树脂注射充填到铸模1的型腔B内。在复制面4a，5a上产生压力，于是，熔融树脂3与复制面4a，5a密接。此后，冷却该充满型腔B的熔融树脂3，直到其软化温度以下。如图5所示，在该冷却过程中，在可滑动的型腔块2的成形面2a与熔融树脂3之间密接力起作用，伴随熔融树脂3冷却，体积收缩，可滑动的型腔块2按图5中箭头所示方向，朝着熔融树脂3滑动。然后，如图6所示，均一冷却直到成形品(熔融树脂3)整体温度大致与铸模温度相同，从铸模1取出成形品。
在上述制作塑料成形品方法中，通过可滑动的型腔块2的滑移能补偿因熔融树脂3冷却引起的体积收缩量，结果，能防止在塑料成形品发生气孔。
再有，这时，由于可滑动的型腔块2总与熔融树脂3相接，因此，不会发生上述以往成形方法(参照图1，图2)的成形品内不均一的温度分布，结果，能均一冷却成形品，制作高质量的塑料成形品。
图7是本发明另一实施例的铸模截面图，在该实施例中，铸模1包括可滑动型腔块20，其设有成形面20a，该可滑动型腔块20用于代替图4实施例中的侧型腔块6。在本实施例的铸模铸模1中，复制面4a，5a形成塑料成形品的复制面，可滑动型腔块2的成形面2a以及可滑动型腔块20的成形面20a形成塑料成形品的其他表面的至少一部分。
通过将可滑动的型腔块2，20设在复制面4a，5a以外的成形面上，通过可滑动的型腔块2，20的滑移能更好地补偿因熔融树脂3冷却引起的体积收缩量，结果，能防止在塑料成形品发生气孔。
图8是本发明又一实施例的铸模截面图，在该实施例中，铸模1包括二个可滑动的型腔块30，31，该二个可滑动的型腔块30，31设在型腔B的一侧面上，分别设有成形面30a，31a。在本实施例的铸模1中，可滑动的型腔块30，31的成形面30a，31a形成塑料成形品的非复制面的至少一部分。通过本实施例的可滑动型腔块30，31的滑移能更好地补偿因熔融树脂3冷却引起的体积收缩量，结果，能防止在塑料成形品发生气孔。
图9是本发明又一实施例的铸模截面图，在该实施例中，铸模1包括可滑动型腔块40，其设有弯曲形状的成形面40a，该成形面40a突出到型腔B中。
图10表示用铸模1制得的塑料成形品的截面图，塑料成形品50的区域C表示其厚的部分，而塑料成形品50的两个区域D表示从上述厚部分到薄部分的过渡部分。
当在塑料成形品50的区域C将要发生气孔时，例如，使用图9所示的具有弯曲形状成形面40a的可滑动型腔块40，使得可滑动型腔块40朝型腔B中的熔融树脂3滑动，以补偿在区域C的熔融树脂3的体积收缩。结果，可以防止在塑料成形品50的区域C发生气孔，能制作高质量的无气孔的塑料成形品50。
再有，当在塑料成形品50的区域D将要发生气孔时，例如，使用图8所示的具有成形面30a及31a的可滑动型腔块30，31，使得可滑动型腔块30，31朝着型腔B中的熔融树脂3滑动，以补偿在区域D的熔融树脂3的体积收缩。在这种状态下，可以防止在塑料成形品50的区域D发生气孔，能制作高质量的无气孔的塑料成形品50。
当在塑料成形品50的几乎全部区域将要发生气孔时，例如，使用可滑动型腔块2，使得可滑动型腔块2朝着型腔B中的熔融树脂3滑动。
在根据本实施例的铸模1中，具有不同形状的成形面的可滑动型腔块2，30/31，40可以根据将要发生气孔的塑料成形品50的区域互相替换。
图11是本发明又一实施例的铸模截面图，在本实施例中，铸模1包括可滑动型腔块32，其设有复制面32a，以代替图4中的可滑动型腔块2以及上型腔块4。通过该可滑动型腔块32，能防止在复制面32a即塑料成形品的光学面上发生气孔。
当可滑动型腔块2，20，30，31，40的成形面2a，20a，30a，31a，40a形成塑料成形品的一侧表面(即非光学表面)的至少一部分，其起着作为塑料成形品的基准面的作用，以便将该塑料成形品设置到另一部件上，这种场合，能防止在该塑料成形品的基准面上发生气孔。
使用上述铸模1制作塑料成形品，通过上述可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的滑移可以补偿熔融树脂3的体积收缩。结果，可以防止在塑料成形品上发生气孔。
再有，在本发明的制作塑料成形品的方法中，由于可滑动型腔块2，20，30，31，32，40总与熔融树脂3密接，能均一地冷却成形品。结果，能制作无变形的高精度塑料成形品。
再有，在本发明的制作塑料成形品的方法中，由于可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的滑动通过将熔融树脂注射充填到铸模型腔A内时产生的树脂压力以及该熔融树脂与型腔块之间的密接力进行，不需要油缸或电动马达等驱动手段，能以低成本得到高精度的塑料成形品。
通过提高密接力方法或减少摩擦力方法，使得可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的成形面2a，20a，30a，31a，32a，40a与熔融树脂3的密接力比可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的滑动面2b，20b，30b，31b，32b，40b与铸模1的金属模的摩擦力强，可滑动型腔块易追随熔融树脂3收缩，能制作无气孔的高精度塑料成形品。
尤其，可以对可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的成形面2a，20a，30a，31a，32a，40a施以表面处理，以使其与熔融树脂3之间具有高的密接力。例如，通过表面喷砂处理，可以在可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的成形面2a，20a，30a，31a，32a，40a形成微小凹凸部分。或者，可以对可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的成形面2a，20a，30a，31a，32a，40a施以陶瓷涂层处理，例如，施以TiN涂层处理。通过这种表面处理，可滑动型腔块的成形面与熔融树脂的密接力比可滑动型腔块的滑动面与铸模的摩擦力强，结果，可滑动型腔块易追随熔融树脂3的收缩，能制作无气孔的高精度塑料成形品。
再有，可滑动型腔块2，20，30，31，32，40可以用多孔材料部件形成，例如，由KUBOTA公司制作的不锈钢烧结部件(商品名Kuporex)。通过使用这种多孔材料部件，可滑动型腔块的成形面与熔融树脂的密接力比可滑动型腔块的滑动面与铸模的摩擦力强，结果，可滑动型腔块易追随熔融树脂3的收缩，能制作无气孔的高精度塑料成形品。
再有，可以对可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的滑动面2b，20b，30b，31b，32b，40b施以表面喷砂处理，形成微小凹部，通过这种微小凹部，可滑动型腔块的成形面与熔融树脂的密接力比可滑动型腔块的滑动面与铸模的摩擦力强，结果，可滑动型腔块易追随熔融树脂3的收缩，能制作无气孔的高精度塑料成形品。
再有，可以对可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的滑动面2b，20b，30b，31b，32b，40b施以表面处理，例如DLC涂层处理，或TiCN陶瓷涂层处理，以便相对铸模1的金属模具有低摩擦力，通过这种表面处理，可滑动型腔块的成形面与熔融树脂的密接力比可滑动型腔块的滑动面与铸模的摩擦力强，结果，可滑动型腔块易追随熔融树脂3的收缩，能制作无气孔的高精度塑料成形品。
图12是表示光学塑料透镜那样的塑料成形品光学元件的概略图，将上述成形品的成形方法及成形用铸模1适用于例如图12所示光学塑料透镜60那样的光学元件成形场合，能提高光学塑料透镜60形状精度。再有，能抑制内部应变，能制得高质量光学塑料透镜60。
如果光学塑料透镜60形状具有高质量，将该光学塑料透镜60使用在光学系统中，例如激光打印机，能得到高性能的光学特性，提高图像质量，能避免焦点位置偏移，避免光束点径肥大化。
如上所述，在根据本发明实施例的铸模1中，当充满型腔B的熔融树脂3冷却到树脂3的软化温度以下期间，随着熔融树脂3的冷却，型腔B中的熔融树脂3的体积发生收缩，由于可滑动型腔块2，20，30，31，32，40的成形面2a，20a，30a，31a，32a，40a与熔融树脂3的密接力，可滑动型腔块2，20，30，31，32，40朝着型腔B的熔融树脂3滑移，以补偿熔融树脂3的体积收缩。于是，即使塑料成形品具有厚壁形状、不等厚度形状，也能制作无气孔的塑料成形品。
上面参照
了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种塑料成形品的成形方法，包括准备一铸模，至少设有一个复制面，至少设有一个可滑动的用于形成面的型腔块，通过上述复制面及型腔块形成至少一个铸模型腔；将该铸模加热保持在未达到树脂的软化温度；将加热到软化温度以上的熔融树脂注射充填到上述型腔内；在上述复制面上发生树脂压力，使得上述熔融树脂密接在该复制面上；将上述熔融树脂冷却到软化温度以下；打开铸模取出成形品；其特征在于，将上述熔融树脂冷却到软化温度以下过程中，伴随上述熔融树脂的冷却，体积收缩，通过上述熔融树脂与上述可滑动的型腔块的成形面的密接力，上述至少一个可滑动的型腔块追随上述体积收缩，补偿上述熔融树脂的体积收缩。
2.根据权利要求1中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，通过提高密接力方法或减少摩擦力方法，使得上述密接力比上述可滑动的型腔块的滑动面与上述铸模的摩擦力强。
3.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，上述至少一个可滑动的型腔块使用多孔材质部件，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
4.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面施以表面处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
5.根据权利要求4所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以喷砂表面处理，形成微小凹凸部，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
6.根据权利要求4所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以涂层处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
7.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，在上述滑动面上形成微小凹部，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
8.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，上述滑动面由与上述铸模摩擦力低的材质进行表面处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
9.根据权利要求8所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的滑动面，施以涂层处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
10.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，将上述型腔块设在上述复制面以外的至少一个成形面上。
11.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，将至少二个上述型腔块设在上述复制面以外的同一成形面上。
12.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，将上述型腔块设在上述复制面以外的成形面的厚壁部分。
13.根据权利要求1或2中所述的塑料成形品的成形方法，其特征在于，将上述型腔块设在至少一个复制面上。
14.一种塑料成形品的注射成形用铸模，包括设有铸模型腔面的铸模型腔，在上述铸模型腔面中至少有一个复制面，将加热到软化温度以上的熔融树脂注射充填到上述铸模型腔内，通过在上述铸模型腔内发生的树脂压力，将上述复制面复制在上述熔融树脂上；其特征在于设有可滑动的型腔块，该型腔块形成上述至少一个铸模型腔面的壁面的全部或局部，在将上述熔融树脂冷却到软化温度以下过程中，伴随上述熔融树脂的冷却，体积收缩，通过上述熔融树脂与上述可滑动的型腔块的成形面的密接力，上述可滑动型腔块追随上述体积收缩。
15.根据权利要求14中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，通过提高密接力方法或减少摩擦力方法，使得上述密接力比上述可滑动的型腔块的滑动面与上述铸模的摩擦力强。
16.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，上述至少一个可滑动的型腔块使用多孔材质部件，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
17.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面施以表面处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
18.根据权利要求17所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以喷砂表面处理，形成微小凹凸部，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
19.根据权利要求17所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的成形面，施以涂层处理，提高上述成形面与上述熔融树脂的密接力。
20.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，在上述滑动面上形成微小凹部，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
21.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，上述滑动面由与上述铸模摩擦力低的材质进行表面处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
22.根据权利要求21所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，对上述至少一个可滑动的型腔块的滑动面，施以涂层处理，减少上述滑动面与上述铸模的摩擦力。
23.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，将上述型腔块设在上述复制面以外的至少一个成形面上。
24.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，将至少二个上述型腔块设在上述复制面以外的同一成形面上。
25.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，将上述型腔块设在上述复制面以外的成形面的厚壁部分。
26.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，将上述型腔块设在至少一个复制面上。
27.根据权利要求14或15中所述的塑料成形品的注射成形用铸模，其特征在于，上述至少一个可滑动的型腔块可被另一个可滑动型腔块更换，该另一个可滑动型腔块根据塑料成形品的易发生气孔的区域，具有与上述至少一个可滑动的型腔块不同形状的成形面。
全文摘要
本发明涉及塑料成形品的成形方法以及注射成形用铸模。铸模1至少设有一个复制面4a，至少设有一个可滑动的用于形成面的型腔块2，通过复制面4a及型腔块2形成至少一个铸模型腔B。将该铸模1加热保持在未达到树脂的软化温度，将加热到软化温度以上的熔融树脂3注射充填到型腔B内，在复制面4a上发生树脂压力，使得熔融树脂3密接在该复制面4a上。再将熔融树脂冷却到软化温度以下，打开铸模取出成形品。在熔融树脂冷却到软化温度以下过程中，体积收缩，通过熔融树脂与可滑动型腔块的密接力，可滑动型腔块追随体积收缩，补偿树脂的体积收缩。即使是厚壁还是不等厚度形状，也能制作无气孔的高精度塑料成形品。
文档编号B29C45/37GK1496808SQ0316031
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月26日 优先权日2002年9月27日
发明者桥本将臣, 村井基靖, 靖 申请人:株式会社理光