传递成型方法、模具结构、传递成型装置以及光学部件的制作方法_2

文档序号:8448397阅读:来源:国知局
来自光源的光向上表面侧反射,使其从上表面出射的作用。需要说明的是,所述凹部不限于半球面状,还可以形成为圆锥状等各种凹状。另外,也可以不形成为凹状,而是形成为凸状。
[0061]所述下模9利用未图示的伺服电动机等驱动机构能够沿水平面向X轴方向和y轴方向移动。另外,通过测微器16检测移动量,基于其检测结果可对水平面内的X轴方向和y轴方向的位置进行微调。需要说明的是,下模的移动也可以通过手动方式进行。
[0062]在上模10中,上模用中间板18、上模用隔热板19、以及保持上模用传递成型板20的保持板21按照顺序依次配置在上模用支撑板17的下表面。
[0063]上模用支撑板17与所述下模用支撑板11同样地,是使不锈钢(SUS)在俯视时形成为矩形的板状的部件。在上模用支撑板17的两侧面间形成有多个贯通孔,插入有加热器22和热电偶(未图示)。通过向加热器22通电,上模用支撑板17能够升温至约280°C。
[0064]上模用中间板18与所述上模用支撑板17同样地,是使不锈钢(SUS)在俯视时形成为矩形的板状的部件。
[0065]上模用隔热板19与所述下模用隔热板13同样地,是将由聚酰亚胺等树脂材料构成的多张隔热片材19a层积而形成的部件。在此,上模用隔热板19由两张隔热片材构成,使在上模用传递成型板20的温度为约240°C。由此,在由上模10和下模9夹持树脂制片材25时,能够使树脂制片材25充分地熔融。
[0066]上模用传递成型板20与前述下模用传递成型板14同样地,是使镍铬合金在俯视时形成为矩形的板状的部件。如图3所示,在上模用传递成型板20的下表面形成有沿着宽度方向延伸的凹处23。如图3(c)所示,凹处23是由垂直面23a、底面23b、倾斜面23c和两端面(未图示)所包围的空间。在倾斜面23c上,沿宽度方向排列设置有多个圆弧状区域24。在各圆弧状区域24中,沿圆周方向排列设置有向径向延伸的截面大致三角形的多个突条部(未图示)。
[0067]熔融的树脂制片材25的一部分向凹处23流入,从而形成厚壁部26。在此,树脂制片材25由薄膜状的非常薄的材料构成,包括在本实施方式中使用的具有0.2?0.3mm或者在此之上的厚度的材料。厚壁部26的高度尺寸为亚毫米级,在此为0.2mm。形成在倾斜面的突条部的突出尺寸(表面粗糙度)为亚微米级,在此为0.2 μπι。这些突条部形成的区域为传递成型面,使来自配置于厚壁部26的端面侧的多个光源的光转向,从而抑制从倾斜面漏出。
[0068]在上模用传递成型板20的下表面形成有从所述凹处23连通至侧面的多个槽部27。各槽部27优选形成在与凹处23延伸的宽度方向(y轴方向)正交的方向(x轴方向)上。由此,能够使槽部27的长度最短。另外,各槽部27形成在圆弧状区域24之间的位置。这是考虑到,熔融树脂的流速在圆弧状区域24之间的区域最慢,从而容易残留气泡。由此,能够有效地使气泡从凹处23排出。另外,各槽部27的深度尺寸形成为凹处23的深度尺寸以上即可,这里设定为同一深度。另外,各槽部27的宽度尺寸设定为,使流入凹处23内的熔融状态的树脂(树脂制片材25)的流出量被抑制在必要最小限度且在凹处23内不残留气泡的值。
[0069]这样,通过使从凹处23连续至外部的槽部27形成在圆弧状区域24之间,能够使凹处23内的空气在熔融树脂流入时顺利地被导向外部。而且,流入凹处23内的树脂的一部分也流出到槽部27。进而,由于槽部27的深度尺寸在凹处23的深度尺寸以上,因此空气不残留在从凹处23到槽部27的区域(如果槽部27的深度尺寸比凹处23的深度尺寸小,则形成棱角部,空气可能会残留在该棱角部)。因此,空气不会残留在凹处23内,在厚壁部26不会产生气泡。另外,即便在凹处23内残留空气也只会残留少量,因此树脂不会产生斑点(焼U)。而且,施加的压力不会在熔融树脂中产生气泡,而是使气泡溶解在树脂内。
[0070]如图2所示,保持板21是使不锈钢(SUS)形成为矩形框状的部件,在中央形成有开口部28。保持板21在其下表面保持有上模用传递成型板20,使该上模传递成型板从开口部28向上方露出。对从开口部28露出的上模用传递成型板20的上表面利用软X射线照射装置29进行软X射线照射。由此,树脂制片材25被除电,防止由于静电引力而附着周围的尘埃等。在保持板21的两侧部连结有杆30,通过驱动未图示的液压缸等驱动机构,能够与上模整体的升降独立地进行升降。
[0071]上模整体的升降通过配置在上模用支撑板17的上表面侧的压力装置31进行。空气从空气供给装置32供给到压力装置31及排出,通过使未图示的杆30升降,经由上模用支撑板17使上模整体升降。
[0072]在所述上模10与所述下模9之间,由所述材料供给装置I供给的树脂制片材25被输送。在树脂制片材25的输送路径途中,在模具的入口侧与出口侧,从靠近模具一侧依次分别可升降地配置有支撑树脂制片材25的下表面的支撑辊33和从上下夹持的定位用夹具34。另外,在输送路径的下游侧配置有输送用夹具35。输送用夹具35与定位用夹具34同样地从上下夹持树脂制片材25,利用未图示的驱动机构沿着输送路径往复移动。在开放定位用夹具34的状态下,通过利用输送用夹具35夹持树脂制片材25向输送路径的下游侧移动,能够输送树脂制片材25。关于这些支撑辊33和各夹具的动作将在后文叙述。
[0073]另外,在模具的上游侧上方配置有供气管36,在下游侧上方配置有排气管37。利用未图示的压缩机等供给的空气从供气管36吹出,从斜上方吹送到位于上模10与下模9之间的树脂制片材25。排气管37利用未图示的压缩机等吸气,回收从供气管36向树脂制片材25吹出的空气。从供气管36供给的空气洁净,因而从供气管36形成至排气管37的空气流不仅冷却树脂制片材25,还形成所谓的空气屏障,防止尘埃等附着在树脂制片材25的表面。另外,由于利用前述软X射线的照射对树脂制片材25进行除电,因此也不会由于静电引力而附着尘埃等。
[0074]如图1所示,在模具的上游侧分别配置有与树脂制片材25的上下表面接触的粘着辊38。通过使粘着辊38旋转,一边输送树脂制片材25,一边除去附着在其表面的尘埃等。
[0075]薄膜贴合装置3将保护薄膜39贴合在传递成型后的树脂制片材25的上下表面。保护薄膜39防止树脂制片材25与其他部件碰撞而发生损伤,或者尘埃等附着在表面。
[0076]裁断装置4是将传递成型的树脂制片材25切断为长条状的装置。被裁断装置4切断的树脂制片材25由未图示的冲裁装置将周围四边切断,从而成为半成品板46。在半成品板46中,在厚壁部26及其相反侧的端面残留着应除去的切削富余部。
[0077]外形加工装置5具有用于切削半成品板46的两端面(厚壁部26及其相反侧的侧面)的切削部件41。如图4(a)所示,切削部件41具有第一切削工具48a和第二切削工具48b?各切削工具48a、48b由未图示的驱动机构旋转驱动。第一切削工具48a用于粗加工,为圆柱状,在其外周面上,在以旋转轴为中心的点对称的位置分别形成有切削刃49a。第二切削工具48b用于镜面精加工,其在圆盘上外周的两个对称的位置形成切口,并在表面形成沿着径向延伸的切削刃4%。需要说明的是,关于切削部件41进行的具体的切削方法将在后文叙述。
[0078](动作)
[0079]接下来,说明由所述结构构成的导光板形成装置的动作。
[0080](准备工序)
[0081]使上模10上升,开放模具,并使从材料供给装置I供给的树脂制片材25的前端部分夹持在输送用夹具35。然后,在使输送用夹具35移动后,通过利用定位用夹具34夹持树脂制片材25,使该树脂制片材25配置在上模10与下模9相对的区域内(输送工序)。
[0082]模具通过预先向加热器15通电而被加热。如前所述,由于分别介入有隔热板,因此在上模10中,上模用传递成型板20为约240°C,在下模9中,下模用传递成型板14为约150°C。在树脂制片材25位于附近的下模9中,其上表面被抑制为玻化温度附近,因此不会产生树脂制片材25受到热影响而向下侧弯曲,进而与下模用传递成型板14接触等不良情况(预热工序)。
[0083](传递成型工序)
[0084]在此,通过使支撑辊33和定位用夹具34下降,将树脂制片材25载置在下模9的下模用传递成型板14上。另外,驱动压力装置31使上模10下降,使上模用传递成型板20的传递成型面抵接。此时,将由压力装置31作用的压力抑制为较小,从而处于树脂制片材25轻微地夹持在模具间的状态。由此,树脂制片材25被加热,除去其表层部分所含有的水分(预加热工序)。
[0085]在从预加热工序开始起经过预先设定的时间(第一设定时间)后,增大压力装置31的施加压力。如前所述,作为树脂制片材25使用聚碳酸酯(熔点=约250°C,玻化温度=约150°C )。由于上模用传递成型板20升温至240°C,所以树脂制片材25超过熔点,成为熔融状态。在下模9中,下模用传递成型板14的温度为180°C,但由于配置有下模用隔热板13,热不会从下模侧流失。因此,树脂制片材25的被模具夹持的区域整体超过熔点而成为熔融状态(加热、加压工序)。
[0086]压力装置31的施加压力从上模10作用。由此,树脂制片材25的被模具夹持的部分的厚度减薄,其一部分(上表面部)向形成在上模用传递成型板20的凹处23内流入。当熔融树脂向凹处23内流入时,凹处23内的空气经由槽部27向外部排出
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