专利名称：注射成型方法、注射成型品及注射成型模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如光学棱镜等具有要求较高的面精度的高品质要求面的注射成型品、制造该注射成型品的注射成型模具以及注射成型方法。
背景技术：
以往，例如专利文献I中公开了制造例如光学棱镜之类的、具有要求较高的面精度(平面度)的高品质要求面的注射成型品的注射成型方法。专利文献I中公开的注射成型方法是如下方法，即，在注射并填充于成型空间内的熔融树脂可流动的时间内，在开模的中途或者开模后进一步注射熔融树脂。然后，在形成
合模状态后稍微打开模具，在注射成型品的表面与模具之间设置间隙并保持一定时间，而且，在注射成型品的表面侧的熔融树脂可流动的时间内形成合模状态。专利文献I :日本特开2000 - 108185号公报然而，在专利文献I中公开的注射成型方法中，在注射并填充于模具型腔内的熔融树脂可流动的时间内开闭模具整体，因此，与在其他面相比，更难抑制在要求较高的面精度的高品质要求面所产生的凹陷。
发明内容
本发明的课题在于，在具有要求较高的面精度的高品质要求面和要求的面精度比该高品质要求面低的面的注射成型品中，与要求的面精度较低的面相比，也能抑制在高品质要求面所产生的凹陷。为了解决以上的课题，本发明的一实施方式所涉及的注射成型方法的特征在于，具有注射工序，在该注射工序中，向在能够合模以及开模的一组模具(例如，图I的固定侧模具2与活动侧模具4)的上述合模状态下所形成的成型空间注射熔融树脂(例如，图2的熔融树脂R)，其中，上述一组模具的至少一方安装有活动模具镶块(例如，图I的模具镶块6);一次冷却工序，在该一次冷却工序中，使在上述注射工序中注射到上述成型空间的上述熔融树脂的表面以与上述活动模具镶块接触的状态冷却并固化；模具镶块分离工序，在该模具镶块分离工序中，当在上述一次冷却工序中以与上述活动模具镶块接触的状态而发生表面固化的上述熔融树脂(例如，图3的熔融树脂R)完成内部固化之前，使活动模具镶块移动，从而使上述熔融树脂与上述活动模具镶块分离；以及二次冷却工序，在该二次冷却工序中，在上述熔融树脂与上述活动模具镶块通过上述模具镶块分离工序而分离的状态下，冷却上述熔融树脂来使其完成内部固化。根据这样的结构，若利用模具镶块分离工序使活动模具镶块移动，则在二次冷却工序中，表面已固化的熔融树脂中的、在完成内部固化之前一直与活动模具镶块分离的部分通过与模具之间的热交换进行的冷却，与其他部分通过与模具之间的热交换进行的冷却相比受到阻碍。由此，在表面已固化的熔融树脂的内部的固化，在靠近与活动模具镶块分离的表面的部分进行的比在靠近与活动模具镶块以外的成型空间形成部接触的表面的部分所进行的慢。因此，能够使表面已固化的熔融树脂在进行内部固化时所产生的收缩集中产生在靠近与活动模具镶块分离的表面的部分，从而能够抑制在进行内部固化的熔融树脂中的、与活动模具镶块以外的成型空间形成部接触的表面产生凹陷。另外，本发明的一实施方式所涉及的注射成型方法的特征在于，在上述模具镶块分离工序中，在表面固化到即便使上述活动模具镶块分离仍将保持注射到上述成型空间的形状的状态的上述熔融树脂完成内部固化之前，使上述活动模具镶块移动。根据这样的结构，在表面已固化的熔融树脂完成内部固化前，在模具镶块分离工序中使活动模具镶块移动，从而使完成内部固化前的熔融树脂与活动模具镶块分离，即便如此仍将保持注射到成型空间而表面已固化的熔融树脂的形状。由此，能够抑制在进行内部固化的熔融树脂中的、与活动模具镶块以外的成型空间形成部接触的表面所产生的凹陷，并且能够抑制由完成了内部固化后的熔融树脂所形成 的注射成型品的形状变化。另外，本发明的一实施方式所涉及的注射成型品可以是包括光学棱镜的光学元件。根据该结构，能够稳定地进行在光学元件中对光的控制。另外，可以使墨水盒具备本发明的一实施方式所涉及的光学棱镜。根据该结构，能够提闻对墨水盒内的墨水的有无进行检测的精度。另外，可以使记录装置具备本发明的一实施方式所涉及的墨水盒。根据该结构，能够提闻对墨水盒内的墨水的有无进行检测的精度。本发明的一实施方式所涉及的注射成型品(例如，图4的注射成型品P)的特征在于，由已固化的熔融树脂形成，并具有高品质要求面(例如，图4的高品质要求面Pl)和面精度比该高品质要求面低的非高品质要求面(例如，图4的非高品质要求面P2)，在将相对于上述高品质要求面的最大厚度的、上述熔融树脂的伴随着固化而产生的收缩量设为SI，将相对于上述非高品质要求面的最大厚度的、上述熔融树脂的伴随着固化而产生的收缩量设为S2的情况下，条件式SI < S2 / 2成立。根据这样的结构，能够使形成于要求较高的面精度的高品质要求面的凹陷的凹陷量在形成于要求的面精度比高品质要求面低的非高品质要求面的凹陷的凹陷量的一半以下。由此，对于注射成型品整体，使因熔融树脂的固化而产生的凹陷集中产生在非高品质要求面，由此能够抑制在高品质要求面所产生的凹陷。因此，能够抑制高品质要求面所要求的面精度降低，从而能够抑制注射成型品所要求的品质降低。另外，本发明的一实施方式所涉及的注射成型模具(例如，图I的注射成型模具I)的特征在于，具备活动模具镶块，其安装于能够合模以及开模的一组模具中的至少一方；成型空间形成部(例如，图I的固定侧开口部12的内壁面、活动侧模具4中的与固定侧开口部12对置的面、活动模具镶块6的斜面)，其形成成型空间，该成型空间在上述合模状态下形成于包含上述活动模具镶块的上述一组模具间并且用于注射熔融树脂；以及模具镶块驱动部(例如，图I的模具镶块驱动部8)，在被注射到上述成型空间而以与上述活动模具镶块接触的状态而发生表面固化的上述熔融树脂完成内部固化之前，该模具镶块驱动部使活动模具镶块移动，并使完成内部固化前的上述熔融树脂与上述活动模具镶块分离，直到上述熔融树脂完成内部固化。根据这样的结构，若利用模具镶块驱动部使活动模具镶块移动，则表面已固化的熔融树脂中的、在结束内部固化之前一直与活动模具镶块分离的部分通过与模具之间的热交换进行的冷却，与其他部分通过与模具之间的热交换进行的冷却相比受到阻碍。由此，表面已固化的熔融树脂的内部的固化，在靠近与活动模具镶块分离的表面的部分进行的比靠近与活动模具镶块以外的成型空间形成部接触的表面的部分所进行的慢。因此，能够使表面已固化的熔融树脂在进行内部固化时所产生的收缩集中产生在靠近与活动模具镶块分离的表面的部分，从而能够抑制在进行内部固化的熔融树脂中的、与活动模具镶块以外的成型空间形成部接触的表面所产生的凹陷。
另外，本发明的一实施方式所涉及的注射成型模具的特征在于，在表面固化到即便使上述活动模具镶块分离仍将保持注射到上述成型空间的形状的状态的上述熔融树脂完成内部固化之前，上述模具镶块驱动部使上述活动模具镶块移动。根据这样的结构，在表面已固化的熔融树脂完成内部固化前，利用模具镶块驱动部使活动模具镶块移动，从而使完成内部固化前的熔融树脂与活动模具镶块分离，仍将保持注射到成型空间而表面已固化的熔融树脂的形状。由此，能够抑制在进行内部固化的熔融树脂中的、与活动模具镶块以外的成型空间形成部接触的表面所产生的凹陷，并且能够抑制由完成了内部固化后的熔融树脂所形成的注射成型品的形状变化。
图I是表示注射成型模具的简要结构的图。图2是表示在注射工序中向成型空间注射了熔融树脂的状态下的、注射成型模具的简要结构的图。图3是表示在模具镶块分离工序中使活动模具镶块从表面已固化的熔融树脂分离了的状态下的、注射成型模具的简要结构的图。图4是表示在取出工序中将固定侧模具与活动侧模具形成开模状态的状态下的、注射成型模具的简要结构的图。图5是表示注射成型品的结构的图。图6是表示本发明的第一实施方式的变形例的图。图7是表示本发明的第一实施方式的变形例的图。图8中，(a)、(b)是表示具备光学棱镜的墨水盒的图，(C)是表示喷墨打印机的外观立体图。
具体实施例方式以下，结合附图对本发明所涉及的注射成型品、注射成型模具以及注射成型方法的实施的方式(实施方式)进行说明。
第一实施方式(结构)首先，结合图I对第一实施方式中的注射成型模具的结构进行说明。图I是表示注射成型模具I的简要结构的图，并且是注射成型模具I的剖视图。图I中所示的注射成型模具I是在能够合模以及开模的一组模具处于合模状态的情况下，向形成于一组模具间的成型空间(型腔)内注射熔融树脂，并使该注射的熔融树脂固化来制造注射成型品的装置。此外，与成型空间相关的说明 后述。此处，在第一实施方式中，以注射成型品具有光透过性并且截面形状为等边三角形或者近似等边三角形的棱镜形状的情况为例进行说明。该结构例如是设置于打印机(printer)所具备的墨盒的、为了检测墨水余量而使光透过的部件。因此，在第一实施方式中，对使用透明的树脂作为熔融树脂材料的情况进行说明。此外，注射成型品以及熔融树脂材料的结构并不局限于上述结构。此处，例如可以使用ABS (Acrylonitrile · Butadiene · Styrene 共聚合成树脂丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合成树脂)、PS (polystyrene :聚苯乙烯)、AS(Acrylonitrile · Styrene共聚化合物丙烯腈-苯乙烯共聚化合物)、PMMA (Poly MethylMethacrylate :聚甲基丙烯酸甲酯)、PC (Polycarbonate :聚碳酸酯)、环状烃系等树脂作为熔融树脂材料。另外，在如上所述将注射成型品设为使光透过的部件的情况下，要求该注射成型品的、形成光的入射面或者出射面的面(功能面)或者上述两个面是相对于所希望的形状发生变化的程度较小的面。此外，在存在反射面的情况下，该面也如上。这意味着例如在将注射成型品的面(功能面)设定为平面来作为所希望的形状的情况下，要求该面(功能面)是凹凸、表面粗糙度等变化程度较小的面。因此，在第一实施方式中，对将注射成型品作为由已固化的熔融树脂形成并具有要求较高的面精度的功能面亦即高品质要求面和面精度比高品质要求面低的非高品质要求面的光学棱镜的情况进行说明。在作为光学棱镜而发挥作用的功能面为入射面和出射面两个面的情况下，优选以使这两个面成为高品质要求面的方式形成光学棱镜的结构。另外，在作为光学棱镜而发挥作用的功能面为入射面、反射面、出射面三个面的情况下，考虑例如光从一个面射入，在其余两个面反射，并从与射入的面相同的面射出的结构。该情况下，优选将反射光的两个面形成为高品质要求面。通过这样的结构，能够准确地控制光的路线。如图I中所示，注射成型模具I具备固定侧模具2、和活动侧模具4作为上述的一组模具。除此之外，注射成型模具I还具备活动模具镶块6、模具镶块驱动部8、以及模具镶块驱动控制部10。此外，在图I中示出了合模状态的注射成型模具I。使用螺栓等将固定侧模具2安装于用于保持注射成型模具I的固定盘(未图示)，在固定侧模具2的内部设置有固定侧开口部12、模具镶块位移用空隙部14、以及树脂通路(未图示)。固定侧开口部12是用于填充熔融树脂的空间，且在固定侧模具2中的、与活动侧模具4对置的面(图I中为下侧的面)开口。
模具镶块移位用空隙部14是能够在其内部配置活动模具镶块6的空间，并且是能够供配置于其内部的活动模具镶块6移动的空间，与固定侧开口部12连续。树脂通路以熔融树脂能够在其中移动的方式形成。另外，树脂通路的一端侧在固定侧开口部12开口，树脂通路的另一端侧与图外的树脂注射装置连通。树脂注射装置是根据注射成型品的容积、形状等来计量、塑化熔融树脂材料(固态树脂材料等)并向树脂通路注射该计量、塑化后的熔融树脂的装置。另外，固定侧模具2具有能够向固定侧开口部12内突出的起模杆(ejector pin)(未图示)。该起模杆不向固定侧开口部12内突出的状态为通常的状态。此外，例如存在具备上侧板材和下侧板材的结构作为用于驱动起模杆的具体的结构例，其中，在上述上侧板材设置有起模杆以及公知的回位销(return pin),上述下侧板材用于按压起模杆以及回位销来进行固定。该情况下，利用注射成型金型I所具有的公知的 脱模装置使起模杆向固定侧开口部12内突出，并取出在固定侧开口部12内固化了的注射成型品。活动侧模具4与图外的驱动机构连结，并形成为借助驱动机构所产生的驱动力而能够沿上下方向(图I中的上下方向)移动。其中，关于驱动机构，例如存在使用了马达的旋转运动的机械式机构或向油等液体施加了压力的液压式机构。活动模具镶块6形成为具有一个斜面的独立的柱状，并配置为能够以斜面与固定侧开口部12对置的状态向模具镶块移位用空隙部14内移动。此处，活动模具镶块6在模具镶块移位用空隙部14内的移动方向是靠近活动侧模具4的方向以及远离活动侧模具4的方向。此外，在第一实施方式中，作为一个例子而将注射成型模具I构成为仅具备一个活动模具镶块6。此处，如上所述，在第一实施方式中，将注射成型品构成为具有高品质要求面和非高品质要求面且截面形状为等边三角形或者近似等边三角形的棱镜形状。因此，在第一实施方式中，将固定侧模具2、活动侧模具4、以及活动模具镶块6形成为，在能够合模以及开模的一组模具、即固定侧模具2与活动侧模具4处于合模状态的情况下，形成于固定侧开口部12的内壁面、活动侧模具4中的与固定侧开口部12对置的面、以及活动模具镶块6中的与固定侧开口部12对置的面之间的成型空间，与截面形状为等边三角形或者近似等边三角形的棱镜形状对应。即，在第一实施方式中，固定侧开口部12的内壁面、活动侧模具4中的与固定侧开口部12对置的面、以及活动模具镶块6的斜面构成成型空间形成部，该成型空间形成部形成成型空间。因此，第一实施方式的注射成型模具I具备成型空间形成部，其在合模状态下形成于包含活动模具镶块6的固定侧模具2、与活动侧模具4之间，并形成用于注射熔融树脂的成型空间。此处，在第一实施方式中，将注射成型品所具有的面中的、在成型空间内与活动侧模具4对置的面设定为作为所希望的形状的平面，并将其设为凹凸、表面粗糙度等变化程度较小且要求较高的面精度的功能面亦即高品质要求面。除此之外，在第一实施方式中，将注射成型品所具有的面中的、在成型空间内与活动模具镶块6对置的面设为面精度比高品质要求面低的非高品质要求面。此外，在第一实施方式中，以将活动模具镶块6的斜面形成为平坦面的情况为例进行说明。例如使用气缸、液压缸、马达等形成模具镶块驱动部8，并将其内置于固定侧模具2。此外，可以将模具镶块驱动部8构成为，安装于固定侧模具2的外表面。另外，模具镶块驱动部8具有模具镶块移位部件16，该模具镶块移位部件16被配置为能够向模具镶块移位用空隙部14内移动，并与活动模具镶块6连结。此处，模具镶块移位部件16在模具镶块移位用空隙部14内的移动方向是靠近活动侧模具4的方向以及远离活动侧模具4的方向。另外，模具镶块驱动部8根据从模具镶块驱动控制部10输入的指令值使模具镶块移位部件16移动，从而使活动模具镶块6在模具镶块移位用空隙部14内移动。此处，伴随着使模具镶块移位部件16移动的控制、即、使活动模具镶块6在模具镶块移位用空隙部14内移动的控制(移动时机、移动速度、移动量等的控制)的处理(运算等)由模具镶块驱动控制部10进行。 例如使用PC (Personal Computer :个人计算机)形成模具镶块驱动控制部10,其根据熔融树脂冷却而固化的程度计算活动模具镶块6在模具镶块移位用空隙部14内移动的时机等。然后，将该计算出的值作为指令值向模具镶块驱动部8输出。此处，在模具镶块驱动控制部10预先存储与熔融树脂材料的物性(玻璃化转变温度)以及注射成型品的形状尺寸(壁厚等)对应的、熔融树脂冷却而固化的程度。另外，具体而言，熔融树脂冷却而固化的程度是指到注射到成型空间的熔融树脂的表面固化为止所需要的表面固化时间、和到注射到成型空间的熔融树脂完成内部固化为止所需要的固化完成时间。此处，在第一实施方式中，表面固化时间是注射到成型空间的熔融树脂的表面固化达到即便移动活动模具镶块6而使其从注射到成型空间的熔融树脂分离仍将保持注射到成型空间的形状的状态为止的时间。除此之外，在向成型空间注射熔融树脂前，模具镶块驱动控制部10计算活动模具镶块6的移动时机等，以使向成型空间注射的熔融树脂与活动模具镶块6接触。并且，模具镶块驱动控制部10根据存储的表面固化时间以及固化完成时间计算移动活动模具镶块6的时机等，以便在被注射到成型空间而以与活动模具镶块6接触的状态发生表面固化的熔融树脂完成内部固化前使活动模具镶块6移动，从而使完成内部固化前的熔融树脂与活动模具镶块6分离。因此，从模具镶块驱动控制部10接收到指令值的输入的模具镶块驱动部8，在注射到成型空间而以与活动模具镶块6接触的状态而发生固化的熔融树脂完成内部固化前，使活动模具镶块6移动，从而使完成内部固化前的熔融树脂与活动模具镶块6分离。另外，在第一实施方式中，从模具镶块驱动控制部10接受到指令值的输入的模具镶块驱动部8，在表面固化到即便使活动模具镶块6分离仍将保持向注射到成型空间的形状的状态的熔融树脂完成内部固化前使活动模具镶块6移动。(注射成型方法)接下来，参照图I并结合图2 图4对使用上述结构的注射成型模具I来制造注射成型品的工序进行说明。在第一实施方式中，在制造注射成型品时使用包括注射工序、保压工序、一次冷却工序、模具镶块分离工序、二次冷却工序、以及取出工序的注射成型方法。(注射工序、保压工序以及一次冷却工序)以下，对注射工序、保压工序以及一次冷却工序中的、注射成型模具I的动作进行说明。此外，以下的说明以能够合模以及开模的一组模具、即固定侧模具2与活动侧模具4处于开模状态的状态为前提。在注射工序中，首先，使活动侧模具4向固定侧模具2侧移动，并使活动侧模具4与固定侧模具2接触，如图I中所示，使固定侧模具2与活动侧模具4形成合模状态。此时，模具镶块驱动控制部10计算活动模具镶块6的移动量，以使活动模具镶块6的位置位于使成型空间形成与注射成型品对应的形状的位置。而且，模具镶块驱动控制部10将计算出的移动量作为指令值向模具镶块驱动部8输出，并利 用模具镶块驱动部8使活动模具镶块6移动，从而将成型空间的形状形成为与注射成型品对应的形状。如图2中所示，在使活动侧模具4以及活动模具镶块6移动，从而将成型空间形成为与注射成型品对应的形状后，向成型空间注射计量、塑化后的熔融树脂R，结束注射工序并移至保压工序。此外，图2是表示在注射工序中向成型空间注射了熔融树脂后的状态的、注射成型模具I的简要结构的图，并且是注射成型模具I的剖视图。在保压工序中，保持活动侧模具4以及活动模具镶块6的位置，并对在注射工序中注射到成型空间的熔融树脂R进行压力保持，在结束保压工序后移至一次冷却工序。在一次冷却工序中，利用与固定侧模具2以及活动侧模具4之间的热交换作用使在上述注射工序、保压工序中注射到成型空间的熔融树脂R的表面以与活动模具镶块6接触的状态冷却并固化。(模具镶块分离工序)以下，对模具镶块分离工序中的、注射成型模具I的动作进行说明。在模具镶块分离工序中，在一次冷却工序中以与活动模具镶块6接触的状态而发生表面固化的熔融树脂R完成内部固化前，使活动模具镶块6移动，从而使熔融树脂R与活动模具镶块6分离。具体而言，在模具镶块分离工序中，模具镶块驱动控制部10根据存储的表面固化时间以及固化结束时间计算活动模具镶块6的移动时机等，以便在被注射到成型空间而表面已固化的熔融树脂R完成内部固化前使活动模具镶块6移动，从而使完成内部固化前的熔融树脂R与活动模具镶块6分尚。若将模具镶块驱动控制部10计算出的值作为指令值向模具镶块驱动部8输出，则模具镶块驱动部8根据输入的指令值使模具镶块位移部件16移动，从而使活动模具镶块6在模具镶块移位用空隙部14内向远离活动侧模具4的方向移动。因此，如图3中所示，活动模具镶块6从与其接触的面分离，该面是表面在一次冷却工序中固化了的状态的熔融树脂R中的、表面与活动模具镶块6接触而固化的部分，即、在一次冷却工序中固化了的状态的熔融树脂R中的、形成注射成型品的非高品质要求面的面。此外，图3是表示在模具镶块分离工序中使活动模具镶块6从表面已固化的熔融树脂R分离的状态的、注射成型模具I的简要结构的图，并且是注射成型模具I的剖视图。另外，在第一实施方式中，在模具镶块分离工序中，在表面固化到即便使活动模具镶块6分离仍将保持注射到成型空间的形状的状态的熔融树脂R完成内部固化前，使活动模具镶块6移动。在使表面在一次冷却工序中固化且完成内部固化前的熔融树脂R与活动模具镶块6分离后，保持活动模具镶块6的位置并结束模具镶块分离工序，移至二次冷却工序。(二次冷却工序)以下，对二次冷却工序中的、注射成型模具I的动作进行说明。在二次冷却工序中，使固定侧模具2与活动侧模具4形成合模状态，并且，在模具镶块分离工序中，对表面已固化的熔融树脂R保持如下状态，直到其完成内部固化，即、将表面已固化且完成内部固化前的熔融树脂R与活动模具镶块6保持在分离的位置的状态。此时，表面已固化的熔融树脂R因在进行内部固化时所产生的收缩而产生凹陷。此处，在上述模具镶块分离工序中，使活动模具镶块6从与其接触的面分离，该面 是表面已固化且完成内部固化前的熔融树脂R中的、形成注射成型品的非高品质要求面的面。因此，在二次冷却工序中，表面已固化的熔融树脂中的、在完成内部固化之前一直与活动模具镶块6分离的部分即形成注射成型品的非高品质要求面的面通过与模具之间的热交换进行的冷却，与其他部分即形成注射成型品的高品质要求面的面通过与模具(活动侧模具4)之间的热交换进行的冷却相比受到阻碍。由此，表面已固化的熔融树脂R的内部的固化，在靠近与活动模具镶块6分离的表面的部分、即形成注射成型品的非高品质要求面的面的部分进行的比靠近与活动模具镶块6以外的成型空间形成部接触的表面的部分、即形成注射成型品的高品质要求面的面的部分所进行的慢。因此，能够使表面已固化的熔融树脂R在进行内部固化时所产生的收缩集中产生在靠近与活动模具镶块6分离的表面、即靠近形成注射成型品的非高品质要求面的面的部分。由此，能够抑制在进行内部固化的熔融树脂R中的、与活动模具镶块6以外的成型空间形成部接触的表面即注射成型品的高品质要求面所产生的凹陷，因此，与在非高品质要求面所产生的凹陷相比，能够有效地抑制在高品质要求面所产生的凹陷。此处，在固定了注射成型的条件(成型条件)的情况下，若将凹陷量的偏差换算成注射成型品的收缩率，则该偏差为±0.01 [%]左右。由此，若表面已固化的熔融树脂R完成内部固化而形成注射成型品，则形成如下状态的注射成型品，即、形成于高品质要求面的凹陷(凹痕)的凹陷量比形成于非高品质要求面的凹陷的凹陷量小。若形成注射成型品，则结束二次冷却工序并移至取出工序。即，在由固化的熔融树脂R形成的注射成型品的非高品质要求面所形成的凹陷的凹陷量比在高品质要求面形成的凹陷的凹陷量大，因此，非高品质要求面的面精度比高品质要求面的面精度低。此处，上述的“凹陷(凹痕)”是指形成于注射成型品的表面的、较浅的凹陷，它是由于注射成型品的表面因伴随注射到成型空间内的熔融树脂冷却所产生的局部的内部收缩而凹陷从而形成的部位。(取出工序)以下，对取出工序中的、注射成型模具I的动作进行说明。
在取出工序中，首先，对于合模状态的固定侧模具2以及活动侧模具4，使活动侧模具4向远离固定侧模具2的方向移动，如图4中所示，使活动侧模具4与固定侧模具2分离，从而使固定侧模具2与活动侧模具4形成开模状态。其中，图4是表示在取出工序中使固定侧模具2与活动侧模具4形成开模状态的状态下的、注射成型模具I的简要结构的图，并且是注射成型模具I的剖视图。而且，在使固定侧模具2与活动侧模具4形成开模状态后，使起模杆向固定侧开口部12内突出，从而取出在固定侧开口部12内(成型空间内)固化了的注射成型品P，并结束注射成型品P的制造。此外，在图4中，对注射成型品P的高品质要求面标注附图标记“P1”来进行表示，对注射成型品P的非高品质要求面标注附图标记“P2”来进行表示。由此，如果是第一实施方式的注射成型方法，则即使在表面已固化的熔融树脂R完成内部固化前，在模具镶块分离工序中使活动模具镶块6移动，从而使完成内部固化前的熔融树脂R与活动模具镶块6分离，仍将保持注射到成型空间而表面已固化的熔融树脂R的形状。
由此，能够抑制在进行内部固化的熔融树脂R中的高品质要求面Pl所产生的凹陷，并且能够抑制由完成内部固化后的熔融树脂R所形成的注射成型品P的形状变化。(注射成型品P的结构)接下来，参照图f图4并结合图5对使用上述结构的注射成型模具I以及注射成型方法制造的注射成型品P的结构进行说明。图5是表示注射成型品P的结构的图。如上所述，注射成型品P由完成了表面以及内部固化后的熔融树脂R形成,如图5中所示，其具有高品质要求面P1、和面精度比高品质要求面Pl低的非高品质要求面P2。此处，在将相对于高品质要求面Pl的最大厚度的、熔融树脂R的伴随着固化所产生的收缩量设为SI，将相对于非高品质要求面P2的最大厚度的、熔融树脂R的伴随着固化所产生的收缩量设为S2的情况下，以下的条件式(I)成立。SI 彡 S2 / 2...... (I)此外，如图5中所示，高品质要求面Pl的最大厚度与从高品质要求面Pl向注射成型品P内延伸的垂线LI的最大长度对应，非闻品质要求面P2的最大厚度与从非闻品质要求面P2向注射成型品P内延伸的垂线L2的最大长度对应。如上所述，在第一实施方式的注射成型品P中，可以将形成于高品质要求面Pl的凹陷的凹陷量设为形成于非高品质要求面P2的凹陷的凹陷量的一半以下，其中，非高品质要求面P2要求的面精度比高品质要求面Pl低。由此，对于注射成型品P整体，使因熔融树脂R的固化而产生的凹陷集中产生在非高品质要求面P2，由此能够抑制在高品质要求面Pl所产生的凹陷。因此，能够抑制高品质要求面Pl所要求的面精度的降低，从而能够抑制光学棱镜所要求的平面度等、注射成型品P所要求的品质的降低。另外，如上所述，如果是第一实施方式的注射成型模具1，则当利用模具镶块驱动部8使活动模具镶块6移动时，表面已固化的熔融树脂R中的、在完成内部固化前一直与活动模具镶块6分离的部分通过与模具之间的热交换进行的冷却，与其他部分通过与模具之间的热交换进行的冷却相比受到阻碍。
由此，表面已固化的熔融树脂R的内部的固化，靠近与活动模具镶块6分离的表面的部分、即形成注射成型品的非高品质要求面的表面的部分进行的比靠近与活动模具镶块6以外的成型空间形成部接触的表面的部分、即形成注射成型品的高品质要求面的表面的部分所进行的慢。因此，能够使表面已固化的熔融树脂R在进行内部固化时所产生的收缩集中产生在靠近与活动模具镶块6分离的表面的部分、即靠近形成注射成型品P的非高品质要求面P2的面的部分。由此，能够抑制在进行内部固化的熔融树脂R中的、与活动模具镶块6以外的成型空间形成部接触的表面即注射成型品P的高品质要求面Pi所产生的凹陷，因此，与在非高品质要求面P2所产生的凹陷相比，能够抑制在高品质要求面Pl所产生的凹陷。另外，如果是第一实施方式的注射成型模具1，则即使在表面已固化的熔融树脂R完成内部固化前，利用模具镶块驱动部8使活动模具镶块6移动，从而使完成内部固化前的 熔融树脂R与活动模具镶块6分离，仍将保持注射到成型空间而表面已固化的熔融树脂R的形状。由此，能够抑制在进行内部固化的熔融树脂R中的、注射成型品P的高品质要求面Pl所产生的凹陷，并且能抑制由完成了内部固化后的熔融树脂R形成的注射成型品P的形状变化。另外，如果是第一实施方式的注射成型模具1，则利用模具镶块驱动部8使活动模具镶块6移动，由此能够抑制在注射成型品P的高品质要求面Pl所产生的凹陷。因此，与例如在活动模具镶块6内设置温度调节部(加热器等)，从而能够阻碍形成注射成型品P的非高品质要求面P2的表面的冷却的情况相比，能够简化注射成型模具I的结构。除此之外，由于在活动模具镶块6内不设置温度调节部等结构，因此，即使注射成型品P是较小的部件，也能够抑制在注射成型品P的高品质要求面Pi所产生的凹陷。另外，通过对活动模具镶块6的移动时机等、活动模具镶块6的移动状态进行控制，能够抑制在注射成型品P的高品质要求面Pi所产生的凹陷，因此，能够减少控制所需要的处理并简化注射成型模具I的结构。变形例以下，列举第一实施方式的变形例。在第一实施方式中，将活动模具镶块6构成为，活动模具镶块6中的、与固定侧开口部12对置的面(斜面)与整个非高品质要求面对置，但并不局限于此。即，例如图6中所示，也可以将活动模具镶块6构成为，活动模具镶块6中的、与固定侧开口部12对置的面仅与非高品质要求面的一部分对置。此外，图6是表示第一实施方式的变形例的图。该情况下，例如图6中所示，将活动模具镶块6构成为，活动模具镶块6中的、与固定侧开口部12对置的面与非高品质要求面的中心及其周边部分对置。这是由于，非高品质要求面的中心及其周边部分与非高品质要求面的外周侧相比，在表面已固化后进行内部固化的熔融树脂R所产生的收缩量较大。另外，在第一实施方式中，将活动模具镶块6中的、与固定侧开口部12对置的面形成为平坦面，但并不局限于此。即，例如图7中所示，也可以利用以中央部最凹陷的方式连续的弯曲面18形成活动模具镶块6中的、与固定侧开口部12对置的面。此外，图7是表示第一实施方式的变形例的图。该情况下，例如图7中所示，将固定侧模具2构成为不设置固定侧开口部12，将活动侧模具4构成为设置有活动侧开口部20和树脂通路(未图不)。另外,在利用弯曲面18那样的凹部形成活动模具镶块6中的、与固定侧开口部12对置的面的情况下，注射到成型空间的熔融树脂R形成在成型空间内与弯曲面18接触的形状，因此，非高品质要求面的形状是比平坦面更向活动模具镶块6侧膨胀(突出)的形状。因此，即使熔融树脂R在二次冷却工序中进行内部固化而产生的收缩集中产生在靠近形成非高品质要求面的面的部分，收缩的非高品质要求面的状态也会接近平坦面。另外，在第一实施方式中，将注射成型模具I构成为只具备一个活动模具镶块6，但并不局限于此，在注射成型品P构成为具有多个非高品质要求面的情况下，也可以将注射成型模具I构成为具备多个活动模具镶块6。该情况下，可以将注射成型模具I构成为，具备与多个活动模具镶块6的每一个单独对应的模具镶块驱动部8以及模具镶块驱动控制部10，即、具备多个模具镶块驱动部8以及多个模具镶块驱动控制部10。 如以上所述，在将注射成型品P构成为具有多个非高品质要求面的情况下，例如在只具备一个高品质要求面的情况下，在多个非高品质要求面，能够使进行内部固化的熔融树脂R的收缩集中地产生在靠近形成这些非高品质要求面的面的部分。因此，能够进一步抑制在作为高品质要求面的面所产生的凹陷。另外，在第一实施方式中，注射成型模具构成为在固定侧模具2安装有活动模具镶块6，但并不局限于此，还可以构成为在活动侧模具4安装有活动模具镶块6。另外，也可以构成为在固定侧模具2以及活动侧模具4分别安装有活动模具镶块6。另外，在第一实施方式中，注射成型模具构成为，活动模具镶块6只有一个面与固定侧开口部12对置，但并不局限于此。即，例如在注射成型品P构成为具有相邻的两个非高品质要求面的情况下，还可以构成为活动模具镶块6中的、相邻的两个面与固定侧开口部12对置。可以将利用以上说明的注射成型方法而形成的注射成型品P用于作为光学元件的光学棱镜P。图8 (a)、图8 (b)是表示具备光学棱镜P的墨水盒100的图。如图8 (a)所示，在墨水盒100内没有墨水时，从发光部101发出的光在光学棱镜P内折射，并返回受光部102。如图8 (b)所示，在墨水盒100内存在墨水时，从发光部101发出的光通过光学棱镜P而不返回受光部102。图8 (C)是作为记录装置的喷墨打印机110的外观立体图。喷墨打印机110具备用于载置作为记录介质的纸张P的纸张支承件111、和进行电源的接通/断开、打印条件的设定的操作按钮114。在框体113的内部具备图8 (a)、图8 (b)的墨水盒100、和液体喷射头(未图示)，该液体喷射头用于使墨水从墨水盒100被供给从而喷射墨水。喷墨打印机110将载置于纸张支承件111的纸张P供给至框体113的内部，利用记录头(未图示)在纸张P形成文字、图像，并从排出口 115排出纸张P。此外，虽然是将光学棱镜形成为等边三角形而例示的，但本发明当然也能够用于一般三角形状的光学棱镜。
权利要求
1.ー种注射成型方法，其特征在于，具有 注射エ序，在该注射エ序中，向能够合模以及开模的ー组模具在上述合模状态下所形成的成型空间注射熔融树脂，其中，在上述一组模具的至少一方安装有活动模具镶块； 一次冷却エ序，在该一次冷却エ序中，使在上述注射エ序中注射到上述成型空间的上述熔融树脂的表面以与上述活动模具镶块接触的状态冷却并固化； 模具镶块分离エ序，在该模具镶块分离エ序中，当在上述一次冷却エ序中以与上述活动模具镶块接触的状态而发生表面固化的上述熔融树脂完成内部固化之前，使活动模具镶块移动，从而使上述熔融树脂与上述活动模具镶块分离；以及 二次冷却エ序，在该二次冷却エ序中，在上述熔融树脂与上述活动模具镶块通过上述模具镶块分离エ序而分离的状态下，冷却上述熔融树脂来使其完成内部固化。
2.根据权利要求I所述的注射成型方法，其特征在干， 在上述模具镶块分离エ序中，在表面固化到即便使上述活动模具镶块分离仍将保持注射到上述成型空间的形状的状态的上述熔融树脂完成内部固化之前，使上述活动模具镶块移动。
3.—种注射成型品，其特征在干， 利用权利要求I或2所述的注射成型方法形成。
4.根据权利要求3所述的注射成型品，其特征在干， 上述注射成型品是光学元件。
5.根据权利要求4所述的注射成型品，其特征在干， 上述光学元件是光学棱镜。
6.ー种墨水盒，其特征在干， 具备权利要求5所述的上述光学棱镜。
7.—种记录装置，其特征在干， 具备权利要求6所述的上述墨水盒。
8.—种注射成型品，其特征在干， 由固化的熔融树脂形成，并具有高品质要求面和面精度比该高品质要求面低的非高品质要求面， 在将相对于上述高品质要求面的最大厚度的、上述熔融树脂的伴随着固化而产生的收缩量设为SI，将相对于上述非高品质要求面的最大厚度的、上述熔融树脂的伴随着固化而产生的收缩量设为S2的情况下，条件式SI < S2 / 2成立。
9.ー种注射成型品，其特征在干， 利用权利要求8所述的注射成型方法形成。
10.根据权利要求9所述的注射成型品，其特征在干， 上述注射成型品为光学元件。
11.根据权利要求10所述的注射成型品，其特征在干， 上述光学兀件为光学棱镜。
12.—种墨水盒，其特征在干， 具备权利要求11所述的上述光学棱镜。
13.—种记录装置，其特征在干，具备权利要求12所述的上述墨水盒。
14.ー种注射成型模具，其特征在于，具备 活动模具镶块，其安装于能够合模以及开模的一组模具中的至少一方； 成型空间形成部，其形成成型空间，该成型空间形成于在上述合模状态下包含上述活动模具镶块的上述ー组模具间，并且供熔融树脂注射；以及 模具镶块驱动部，在被注射到上述成型空间而以与上述活动模具镶块接触的状态而发生表面固化的上述熔融树脂完成内部固化之前，该模具镶块驱动部使活动模具镶块移动，并使完成内部固化前的上述熔融树脂与上述活动模具镶块分离，直到上述熔融树脂完成内部固化。
15.根据权利要求14所述的注射成型模具，其特征在干， 在表面固化到即便使上述活动模具镶块分离仍将保持注射到上述成型空间的形状的状态的上述熔融树脂完成内部固化之前，上述模具镶块驱动部使上述活动模具镶块移动。
全文摘要
本发明提供注射成型方法、注射成型品、光学元件、光学棱镜、墨水盒、记录装置以及注射成型模具。在该注射成型方法中，使注射到在包含活动模具镶块(6)的固定侧模具(2)与活动侧模具(4)之间形成的成型空间的熔融树脂(R)的表面以与活动模具镶块(6)接触的状态冷却而固化，在表面以与活动模具镶块(6)接触的状态固化了的熔融树脂(R)完成内部固化前，使活动模具镶块(6)移动，从而在使熔融树脂(R)与活动模具镶块(6)分离的状态下冷却熔融树脂(R)来使其完成内部固化。
文档编号B29C45/26GK102814913SQ20121018051
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月4日 优先权日2011年6月6日
发明者横田启, 塩原庆一 申请人:精工爱普生株式会社