樹脂成形品の切断装置および切断方法
【課題】樹脂成形品の製品部からゲート部とオーバーフロー部とを効率的に切り離すことができる樹脂成形品の切断装置および切断方法を提供する。
【解決手段】樹脂成形品１が製品部２の外周部にゲート部３とオーバーフロー部４とを備えており、製品部２からゲート部３とオーバーフロー部４とを切り離す樹脂成形品の切断装置であって、樹脂成形品１は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の製品部２を備えているとともに、各製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とをレーザービームＬＢを照射して切断するレーザー加工機８を備えている。
【解決手段】樹脂成形品１が製品部２の外周部にゲート部３とオーバーフロー部４とを備えており、製品部２からゲート部３とオーバーフロー部４とを切り離す樹脂成形品の切断装置であって、樹脂成形品１は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の製品部２を備えているとともに、各製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とをレーザービームＬＢを照射して切断するレーザー加工機８を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えている樹脂成形品に用いられ、製品部からゲート部とオーバーフロー部とを切り離すための樹脂成形品の切断装置および切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、特願２００６−７３６２５号で、透明光学素子などの熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法（ＬＩＭ法）により成形する際に、製品部に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることを提案している。この特許出願に係る発明を用いて得られた樹脂成形品は、製品部の外周部にゲート部のほかに、前記オーバーフローキャッチャ部で形成されるオーバーフロー部を備えている。
したがって、この樹脂成形品においては、製品部からゲート部およびオーバーフロー部を切り離す必要があるが、この作業を自動化して作業効率を高め、製品コストを低減することが求められる。
【０００３】
一方、例えば、特許文献１、２に記載のように、樹脂成形品の製品部からゲート部を切断する技術は種々提案されている。
しかしながら、これらの技術はいずれも、樹脂成形品の製品部からゲート部を切断することに留まり、製品部からゲート部およびオーバーフロー部を切り離す技術を開示していない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８８４３７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、樹脂成形品の製品部からゲート部とオーバーフロー部とを効率的に切り離すことができる樹脂成形品の切断装置および切断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の樹脂成形品の切断装置は、樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断装置であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えているとともに、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するレーザービーム切断手段を備えている、
ことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１に記載された発明においては、樹脂成形品が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部を備えている場合に、製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく切断することができる。しかも、樹脂成形品が８個取り等で切断部の接近している複数個の製品部を備えていても、各製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部を効率的に切り離すことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１に記載の発明において、前記レーザービーム切断手段は、前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射するレーザービーム走査手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、例えば、製品部とこの製品部の外周部に設けられたゲート部およびオーバーフロー部のユニットが複数個放射状に配置された樹脂成形品の場合には、レーザービームを回転移動させることにより、樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することができる。なお、切断装置の部品等の損傷等を防止するために、切断部以外ではレーザービームの照射は行わないようにすることが好ましい。
【００１０】
この請求項２に記載された発明においては、レーザービームを移動させて樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射して切断するので、切断部にレーザービームが照射していないときに切断部が冷却されるため、切断部をほぼ同じ温度状態で切断することができる。したがって、切断部が必要以上に温度上昇して切断面がダレルなど荒れたり、あるいは変色したりするのを防止することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項２に記載の発明において、前記レーザービーム走査手段は、前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断するように、レーザービームを移動させるものであることを特徴とする。
【００１２】
ゲート部にランナー部等が繋がっているので、樹脂成形品はゲート部側よりもオーバーフロー部側がより反っている傾向があるが、この請求項３に記載された発明においては、製品部からゲート部を切断した後に、製品部からオーバーフロー部を切断するので、製品部からオーバーフロー部を切断するときには、製品部およびオーバーフロー部が他の部分から分離されているため、この製品部およびオーバーフロー部において反りがほとんどないものとなっており、したがって各製品部と各オーバーフロー部との各切断部にも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品を押圧して反りを修正する押圧治具を備えていることを特徴とする。
【００１４】
この請求項４に記載された発明においては、樹脂成形品を押圧して反りを修正する押圧治具を備えているので、樹脂成形品の各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする。
【００１６】
この請求項５に記載された発明においては、樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さが一様であるので、各切断部で同じ条件でレーザービームの照射を行うことができ、効率的な切断を行うことができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする。
【００１８】
この請求項６に記載された発明においては、熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが有効であるので、このようにして形成された樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用すると効果的である。
【００１９】
また、請求項７に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項６に記載の発明において、前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする。
【００２０】
この請求項７に記載された発明においては、レンズのような透明光学素子では特に気泡が残らないようにすることは重要であり、このため金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが必要とされるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用することは特に効果的である。
【００２１】
また、請求項８に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項７に記載の発明において、前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする。
【００２２】
この請求項８に記載された発明においては、シリコーンは粘度が低く流動性が高いため、液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残り易いので、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが特に有効であるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用することは極めて効果的である。
【００２３】
また、請求項９に記載の樹脂成形品の切断方法は、樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断方法であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えており、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断する、
ことを特徴とする。
【００２４】
この請求項９に記載された発明においては、樹脂成形品が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部を備えている場合に、製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく切断することができる。しかも、樹脂成形品が８個取り等で切断部の接近している複数個の製品部を備えていても、各製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部を効率的に切り離すことができる。
【００２５】
また、請求項１０に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９に記載の発明において、前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することを特徴とする。
【００２６】
ここで、例えば、製品部とこの製品部の外周部に設けられたゲート部およびオーバーフロー部のユニットが複数個放射状に配置された樹脂成形品の場合には、レーザービームを回転移動させることにより、樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することができる。なお、切断装置の部品等の損傷等を防止するために、切断部以外ではレーザービームの照射は行わないようにすることが好ましい。
【００２７】
この請求項１０に記載された発明においては、レーザービームを移動させて樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射して切断するので、切断部にレーザービームが照射していないときに切断部が冷却されるため、切断部をほぼ同じ温度状態で切断することができる。したがって、切断部が必要以上に温度上昇して切断面がダレルなど荒れたり、あるいは変色したりするのを防止することができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項１０に記載の発明において、前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断することを特徴とする。
【００２９】
ゲート部にランナー部等が繋がっているので、ゲート部側よりもオーバーフロー部側がより反っているが、この請求項１１に記載された発明においては、製品部からゲート部を切断した後に、製品部からオーバーフロー部を切断するので、製品部からオーバーフロー部を切断するときには、製品部およびオーバーフロー部が分離されているため、この製品部およびオーバーフロー部において反りがほとんどないものとなっており、したがって各製品部と各ゲート部との各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００３０】
また、請求項１２に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品を押圧して反りを修正しつつ、レーザービームを照射することを特徴とする。
【００３１】
この請求項１２に記載された発明においては、樹脂成形品を押圧して反りを修正しつつ、レーザービームを照射するので、樹脂成形品の各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００３２】
また、請求項１３に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９ないし請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする。
【００３３】
この請求項１３に記載された発明においては、樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さが一様であるので、各切断部で同じ条件でレーザービームの照射を行うことができ、効率的な切断を行うことができる。
【００３４】
また、請求項１４に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする。
【００３５】
この請求項１４に記載された発明においては、熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが有効であるので、このようにして形成された樹脂成形品の切断に本発明の切断方法を利用すると効果的である。
【００３６】
また、請求項１５に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項１４に記載の発明において、前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする。
【００３７】
この請求項１５に記載された発明においては、レンズのような透明光学素子では特に気泡が残らないようにすることは重要であり、このため金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが必要とされるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断方法を利用することは特に効果的である。
【００３８】
また、請求項１６に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項１５に記載の発明において、前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする。
【００３９】
この請求項１６に記載された発明においては、シリコーンは粘度が低く流動性が高いため、液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残り易いので、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが特に有効であるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断方法を利用することは極めて効果的である。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、樹脂成形品が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部を備えている場合に、製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく、適切に切断することができる。さらに、樹脂成形品が８個取り等で切断部の接近している複数個の製品部を備えていても、各製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部を効率的に切り離すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
まず、本実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置および切断方法に用いる樹脂成形品を説明する。
図１ないし図４に示すように、この樹脂成形品１は、本出願人が特願２００６−７３６２５号で提案した金型を用いて液状樹脂射出成形法（ＬＩＭ法）により成形して得られたものである。すなわち、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂から液状樹脂射出成形法により製品部（本例では、透明光学素子としてレンズ）２を成形する際に、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けて製品部２内に気泡が残るのを防止している。したがって、前記特許出願に係る発明を用いて得られた樹脂成形品１は、製品部２の外周部にゲート部３のほかに、前記オーバーフローキャッチャ部で形成されるオーバーフロー部４を備えている。ゲート部３にはランナー部５が連結されており、このランナー部５は樹脂の流入通路により形成されたスプルー部６に連結されている。
【００４２】
この樹脂成形品１は、1回の成形で８個の製品を得る８個取りのもので、ほぼ直線状に連結されたランナー部５、ゲート部３、製品部２およびオーバーフロー部４がこの順にほぼ直線状に連結され、平面視において、これらが概略切頭円錐状のスプルー部６を中心部に、放射状に配置されている。断面形状が円弧状の各製品部２はスプルー部６と同じ側に突出しており、ランナー部５、ゲート部３およびオーバーフロー部４はそれぞれ製品部２と反対側に突出している。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置を説明する。
図５ないし図１６は、本実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置を示す図であって、図５は概略構成図であり、図６は押圧治具の受け部材を示す平面図であり、図７は受け部材の正面図であり、図８は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図９は押圧治具の蓋部材を示す平面図であり、図１０は蓋部材の正面図であり、図１１は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図１２は押圧治具の受け部材に樹脂成形品を載せた状態の平面図であり、図１３は図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図１４は押圧治具の受け部材に蓋部材を装着した状態を示す平面図であり、図１５は図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図１６はレーザービームの照射位置（照射パターン）を示す平面図である。
【００４４】
図５において、符号８はレーザー加工機（レーザービーム切断手段）を示している。このレーザー加工機８は、樹脂成形品１の各製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とをレーザービームＬＢを照射して切断するものである。レーザービームＬＢは、レーザー加工機８の装置本体８ａに設けられたレーザー発振装置で発振され、ビーム調整装置や反射鏡等を介して加工ヘッド８ｂに案内される。加工ヘッド８ｂの内部には集光レンズが設けられており、レーザービームＬＢは、この集光レンズで集光されて、焦点位置で熱切断する。
【００４５】
レーザー加工機８は制御部９を備えており、この制御部９からの制御信号に基づいて樹脂成形品１の切断部に対してレーザービームＬＢを移動させて、切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射するようになっている。すなわち、レーザー加工機８の加工ヘッド８ｂには、レーザービームＬＢを走査させるスキャナ（ＸスキャナおよびＹスキャナ）が設けられており、ＸスキャナのＸミラーおよびＹスキャナのＹミラーを高速かつ高精度に駆動し、ＸミラーおよびＹミラーにレーザービームＬＢを照射して、レーザービームＬＢを高速且つ高精度に移動させるようになっている。そして、このようなＸミラーおよびＹミラーの位置制御、ならびにレーザービームＬＢの照射のオン・オフの制御が制御部９からの制御信号により行われる。
【００４６】
また、レーザービームＬＢは、樹脂成形品１が押圧治具１０により押圧されて反りを修正された状態で、樹脂成形品１の切断部に照射される。
押圧治具１０は、受け部材１１と蓋部材１２とから構成されている。
受け部材１１は、図６〜図８に示すように、所定の厚さを有する平らな略四角板状に形成されたもので、上面には樹脂成形品１が載置される載置部２１が複数（この例では４つ）設けられている。この載置部２１は、平面視において樹脂成形品１と略同じ形状に形成されている。
【００４７】
樹脂成形品１が載置された際に、スプルー部６、８つのランナー部５および８つのゲート部３が位置する載置部２１の部分には、平面視において円形の穴２２が形成されており、各ゲート部３が切断されたときに、これらのスプルー部６、８つのランナー部５および８つのゲート部３が穴２２内に落下するように、平面視における穴２２の大きさは８つのゲート部３の最外側よりも少し大きく設定されている。
【００４８】
また、樹脂成形品１が載置された際に、８つのオーバーフロー部４が位置する載置部２１の部分にはそれぞれ、平面視において略長穴状の穴２３が形成されており、各オーバーフロー部４が切断されたときに、各オーバーフロー部４が各穴２３内に落下するように、平面視における穴２３の大きさはオーバーフロー部４の大きさよりも少し大きく設定されている。
【００４９】
他方、樹脂成形品１が載置された際に、８つの製品部２が位置する載置部２１の部分にはそれぞれ、平面視において略円形の穴２４が形成されている。平面視における穴２４の大きさは製品部２の大きさよりも少し小さく設定されており、これにより樹脂成形品１を載置部２１に置くと、各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面に引っ掛かり、樹脂成形品１が載置部２１に載置される。各穴２４は両側においてそれぞれ各穴２３および穴２２に繋がっている。
【００５０】
また、受け部材１１の下側半分の中央部には、下側に向けて開口する大きな切欠部２６が形成されている。また、受け部材１１の四隅のうちの対向する２箇所にはそれぞれ、ガイドブッシュ２７の内径により形成される位置決め用の穴２８が設けられている。
【００５１】
一方、蓋部材１２は、図９〜図１１に示すように、２つの略四角板状の平板３１，３２が重ねられて、ボルト３３により固定されてなるものである。上側の平板３１の中央部には、上下に貫通する大きな切欠部３４が形成されている。他方、下側の平板３２の下面の対向する２つの隅には、受け部材１１の位置決め用の各穴２８に嵌入される位置決め用のピン３５が設けられている。
【００５２】
また、下側の平板３２には、平面視において円形の貫通孔３６が形成されている。この貫通孔３６の大きさは、樹脂成形品１が載置された受け部材１１の上に蓋部材１２を載せた際に、スプルー部６、８つのランナー部５、８つのゲート部３および８つの製品部２のゲート部３側の一部が上側から見て露出する大きさに設定されており、これにより８つのゲート部３側の全切断部が上側から見て露出するようになっている。また、下側の平板３２には、貫通孔３６の外側にこの貫通孔３６を囲むように平面視において略楕円形の８つの貫通孔３７が形成されている。この貫通孔３７の大きさは、樹脂成形品１が載置された受け部材１１の上に蓋部材１２を載せた際に、各オーバーフロー部４および各製品部２のオーバーフロー部４側の一部が上側から見て露出する大きさに設定されており、これにより各オーバーフロー部４側の各切断部が上側から見て露出するようになっている。貫通孔３６および貫通孔３７にはそれぞれ、上側に広がるテーパが設けられている。
【００５３】
次に、この樹脂成形品の切断装置を用いた樹脂成形品の切断方法を、図５および図１２ないし図１６を参照しつつ説明する。
まず、図１２および図１３に示すように、押圧治具１０の受け部材１１の各載置部２１にそれぞれ、樹脂成形品１を載せる。そうすると、各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面に引っ掛かり、樹脂成形品１が載置部２１に載置される。このとき、樹脂成形品１のスプルー部６および各製品部２の大部分が受け部材１１の上面より下側に位置し、その他の部分は受け部材１１の上面より上側に位置する。この工程は、本例では手動で行うが、チャック、吸着具等の把持具を用いて自動で行うようにしてもよい。
【００５４】
次いで、図１４および図１５に示すように、受け部材１１の位置決め用の穴２８に蓋部材１２の位置決め用のピン３５を挿入して、受け部材１１の上に蓋部材１２を載せる。そうすると、蓋部材１２の貫通孔３６と貫通孔３７との間の部分により樹脂成形品１の製品部２の上面が蓋部材１２の重さ（自重）で押え付けられ、これによりゲート部３と製品部２との切断部および製品部２とオーバーフロー部４との切断部の反りが修正される。これらのゲート部３と製品部２との各切断部および製品部２とオーバーフロー部４との各切断部は蓋部材２の上側から見て露出している。ゲート部３と製品部２との８つの切断部は、貫通孔３６を通して露出し、製品部２とオーバーフロー部４との各切断部はそれぞれ、各貫通孔３７を通して露出している。
【００５５】
次いで、図５に示すように、レーザー加工機８の加工ヘッド８ｂから樹脂成形品１の切断部にレーザービームＬＢを照射し、切断部を熱溶融により切断する。この場合、制御部９からの制御信号に基づいてレーザービームＬＢを移動させるとともに、切断部のみにレーザービームＬＢを照射する。
【００５６】
すなわち、まず、貫通孔３６の外周部に沿ってレーザービームＬＢを回転移動させて、ゲート部３と製品部２との各切断部にレーザービームＬＢを照射する。この場合、図１６に示すように、レーザービームＬＢの回転移動中、ゲート部３と製品部２との各切断部のみにレーザービームＬＢを照射し、その他の部分にはレーザービームＬＢを照射しない。また、平面視において所定の切断形状になるように、レーザービームＬＢを各切断部に照射する。また、レーザービームＬＢを複数回回転移動させて、各切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射して切断する。そうすると、各製品部２から各ゲート部３が切り離されて、８つのゲート部３、８つのランナー部５およびスプルー部６が一体的に落下する。
【００５７】
このようにしてゲート部３と製品部２との各切断部を切断した後、８つの貫通孔３７に渡ってレーザービームＬＢを回転移動させて、製品部２とオーバーフロー部４との各切断部にレーザービームＬＢを照射する。この場合、図１６に示すように、レーザービームＬＢの回転移動中、製品部２とオーバーフロー部４との各切断部のみにレーザービームＬＢを照射し、その他の部分にはレーザービームＬＢを照射しない。また、平面視において所定の切断形状になるように、レーザービームＬＢを各切断部に照射する。また、レーザービームＬＢを複数回回転移動させて、各切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射して切断する。そうすると、各製品部２から各オーバーフロー部４が切り離されて、各オーバーフロー部４がそれぞれ別個に落下する。
【００５８】
次いで、受け部材１１から蓋部材１２を取り外す。
その後、押圧治具１０の受け部材１１の載置部２１からそれぞれ、各製品部２を取り外す。この工程は、本例では手動で行うが、チャック、吸着具等の把持具を用いて自動で行うようにしてもよい。
【００５９】
以上のように構成された樹脂成形品の切断装置および切断方法にあっては、樹脂成形品１が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部２の外周部にゲート部３とオーバーフロー部４を備えている場合に、製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とをレーザービームＬＢを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく切断することができる。さらに、樹脂成形品１が８個取りで切断部の接近している複数個の製品部２を備えていても、各製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とを効率的に切り離すことができる。
【００６０】
また、レーザービームＬＢを移動させて樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射して切断するので、切断部にレーザービームＬＢが照射していないときに切断部が冷却されるため、切断部をほぼ同じ温度状態で切断することができる。これに対し、樹脂成形品１の切断部に連続的にレーザービームＬＢを照射する場合には、切断部が必要以上に温度上昇して切断面がダレルなど荒れたり、あるいは変色したりなどする虞がある。
【００６１】
また、樹脂成形品１を押圧して反りを修正する押圧治具１０を備えているので、樹脂成形品１の各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームＬＢを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００６２】
また、樹脂成形品１が若干反っている場合、ゲート部３にランナー部５等が繋がっているので、ゲート部３側よりもオーバーフロー部４側がより反っているが、このように反っている状態の樹脂成形品１を押圧治具１０の受け部材１１の載置部２１に載せると、各製品部２が各穴２４にうまく収まらず、つまり各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面に均等に引っ掛からず、各製品部２のゲート部３側が若干浮いた状態になり、またこの状態で受け部材１１の上に載せた蓋部材１２も若干浮いた状態になる。このような場合でも、本実施の形態では、製品部２からゲート部３を切断した後に、製品部２からオーバーフロー部４を切断するので、製品部２からオーバーフロー部４を切断するときには、製品部２およびオーバーフロー部４がランナー部５等の部分から分離されているため、浮いていた蓋部材１２が自重で下がり、蓋部材１２が受け部材１１上に正常に載置されるとともに、製品部２およびオーバーフロー部４の部分がほぼ水平状態になって、各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面にほぼ均等に引っ掛かり、各製品部２が各穴２４に正常に収まる。したがって、各製品部２とオーバーフロー部４との各切断部を適正な焦点距離でレーザービームＬＢを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００６３】
また、樹脂成形品１のゲート部３と製品部２との切断部および製品部２とオーバーフロー部４との切断部のレーザービームＬＢの照射方向の厚さがそれぞれ一様であるので、各切断部で同じ条件でレーザービームＬＢの照射を行うことができ、効率的な切断を行うことができる。
【００６４】
また、熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部２に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが有効であるので、このようにして形成された樹脂成形品１の切断にこの切断装置および切断方法を利用すると効果的である。
【００６５】
さらに、レンズのような透明光学素子では特に気泡が残らないようにすることは重要であり、このため金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが必要とされるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用することは特に効果的である。
【００６６】
さらには、シリコーンは粘度が低く流動性が高いため、液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残り易いので、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが特に有効であるため、このような樹脂成形品の切断にこの切断装置および切断方法を利用することは極めて効果的である。
【００６７】
なお、前述の実施の形態では、押圧治具１０を用いて樹脂成形品１を押えた状態でレーザービームＬＢを照射するようにしたが、押圧治具１０を用いないでレーザービームＬＢを照射するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂成形品を示す図であって、平面図である。
【図２】同、一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】図１の一部拡大図である。
【図４】図２の一部拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置を示す概略構成図である。
【図６】押圧治具の受け部材を示す平面図である。
【図７】受け部材の正面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】押圧治具の蓋部材を示す平面図である。
【図１０】蓋部材の正面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１２】押圧治具の受け部材に樹脂成形品を載せた状態の平面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１４】押圧治具の受け部材に蓋部材を装着した状態を示す平面図である。
【図１５】図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１６】レーザービームの照射位置（照射パターン）を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 樹脂成形品（透明光学素子）
２ 製品部
３ ゲート部
４ オーバーフロー部
８ レーザー加工機（レーザービーム切断手段）
１０ 押圧治具
ＬＢ レーザービーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えている樹脂成形品に用いられ、製品部からゲート部とオーバーフロー部とを切り離すための樹脂成形品の切断装置および切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、特願２００６−７３６２５号で、透明光学素子などの熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法（ＬＩＭ法）により成形する際に、製品部に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることを提案している。この特許出願に係る発明を用いて得られた樹脂成形品は、製品部の外周部にゲート部のほかに、前記オーバーフローキャッチャ部で形成されるオーバーフロー部を備えている。
したがって、この樹脂成形品においては、製品部からゲート部およびオーバーフロー部を切り離す必要があるが、この作業を自動化して作業効率を高め、製品コストを低減することが求められる。
【０００３】
一方、例えば、特許文献１、２に記載のように、樹脂成形品の製品部からゲート部を切断する技術は種々提案されている。
しかしながら、これらの技術はいずれも、樹脂成形品の製品部からゲート部を切断することに留まり、製品部からゲート部およびオーバーフロー部を切り離す技術を開示していない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８８４３７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、樹脂成形品の製品部からゲート部とオーバーフロー部とを効率的に切り離すことができる樹脂成形品の切断装置および切断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の樹脂成形品の切断装置は、樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断装置であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えているとともに、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するレーザービーム切断手段を備えている、
ことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１に記載された発明においては、樹脂成形品が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部を備えている場合に、製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく切断することができる。しかも、樹脂成形品が８個取り等で切断部の接近している複数個の製品部を備えていても、各製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部を効率的に切り離すことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１に記載の発明において、前記レーザービーム切断手段は、前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射するレーザービーム走査手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、例えば、製品部とこの製品部の外周部に設けられたゲート部およびオーバーフロー部のユニットが複数個放射状に配置された樹脂成形品の場合には、レーザービームを回転移動させることにより、樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することができる。なお、切断装置の部品等の損傷等を防止するために、切断部以外ではレーザービームの照射は行わないようにすることが好ましい。
【００１０】
この請求項２に記載された発明においては、レーザービームを移動させて樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射して切断するので、切断部にレーザービームが照射していないときに切断部が冷却されるため、切断部をほぼ同じ温度状態で切断することができる。したがって、切断部が必要以上に温度上昇して切断面がダレルなど荒れたり、あるいは変色したりするのを防止することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項２に記載の発明において、前記レーザービーム走査手段は、前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断するように、レーザービームを移動させるものであることを特徴とする。
【００１２】
ゲート部にランナー部等が繋がっているので、樹脂成形品はゲート部側よりもオーバーフロー部側がより反っている傾向があるが、この請求項３に記載された発明においては、製品部からゲート部を切断した後に、製品部からオーバーフロー部を切断するので、製品部からオーバーフロー部を切断するときには、製品部およびオーバーフロー部が他の部分から分離されているため、この製品部およびオーバーフロー部において反りがほとんどないものとなっており、したがって各製品部と各オーバーフロー部との各切断部にも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品を押圧して反りを修正する押圧治具を備えていることを特徴とする。
【００１４】
この請求項４に記載された発明においては、樹脂成形品を押圧して反りを修正する押圧治具を備えているので、樹脂成形品の各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする。
【００１６】
この請求項５に記載された発明においては、樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さが一様であるので、各切断部で同じ条件でレーザービームの照射を行うことができ、効率的な切断を行うことができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする。
【００１８】
この請求項６に記載された発明においては、熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが有効であるので、このようにして形成された樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用すると効果的である。
【００１９】
また、請求項７に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項６に記載の発明において、前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする。
【００２０】
この請求項７に記載された発明においては、レンズのような透明光学素子では特に気泡が残らないようにすることは重要であり、このため金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが必要とされるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用することは特に効果的である。
【００２１】
また、請求項８に記載の樹脂成形品の切断装置は、請求項７に記載の発明において、前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする。
【００２２】
この請求項８に記載された発明においては、シリコーンは粘度が低く流動性が高いため、液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残り易いので、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが特に有効であるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用することは極めて効果的である。
【００２３】
また、請求項９に記載の樹脂成形品の切断方法は、樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断方法であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えており、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断する、
ことを特徴とする。
【００２４】
この請求項９に記載された発明においては、樹脂成形品が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部を備えている場合に、製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく切断することができる。しかも、樹脂成形品が８個取り等で切断部の接近している複数個の製品部を備えていても、各製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部を効率的に切り離すことができる。
【００２５】
また、請求項１０に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９に記載の発明において、前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することを特徴とする。
【００２６】
ここで、例えば、製品部とこの製品部の外周部に設けられたゲート部およびオーバーフロー部のユニットが複数個放射状に配置された樹脂成形品の場合には、レーザービームを回転移動させることにより、樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することができる。なお、切断装置の部品等の損傷等を防止するために、切断部以外ではレーザービームの照射は行わないようにすることが好ましい。
【００２７】
この請求項１０に記載された発明においては、レーザービームを移動させて樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射して切断するので、切断部にレーザービームが照射していないときに切断部が冷却されるため、切断部をほぼ同じ温度状態で切断することができる。したがって、切断部が必要以上に温度上昇して切断面がダレルなど荒れたり、あるいは変色したりするのを防止することができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項１０に記載の発明において、前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断することを特徴とする。
【００２９】
ゲート部にランナー部等が繋がっているので、ゲート部側よりもオーバーフロー部側がより反っているが、この請求項１１に記載された発明においては、製品部からゲート部を切断した後に、製品部からオーバーフロー部を切断するので、製品部からオーバーフロー部を切断するときには、製品部およびオーバーフロー部が分離されているため、この製品部およびオーバーフロー部において反りがほとんどないものとなっており、したがって各製品部と各ゲート部との各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００３０】
また、請求項１２に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品を押圧して反りを修正しつつ、レーザービームを照射することを特徴とする。
【００３１】
この請求項１２に記載された発明においては、樹脂成形品を押圧して反りを修正しつつ、レーザービームを照射するので、樹脂成形品の各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００３２】
また、請求項１３に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９ないし請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする。
【００３３】
この請求項１３に記載された発明においては、樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さが一様であるので、各切断部で同じ条件でレーザービームの照射を行うことができ、効率的な切断を行うことができる。
【００３４】
また、請求項１４に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする。
【００３５】
この請求項１４に記載された発明においては、熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが有効であるので、このようにして形成された樹脂成形品の切断に本発明の切断方法を利用すると効果的である。
【００３６】
また、請求項１５に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項１４に記載の発明において、前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする。
【００３７】
この請求項１５に記載された発明においては、レンズのような透明光学素子では特に気泡が残らないようにすることは重要であり、このため金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが必要とされるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断方法を利用することは特に効果的である。
【００３８】
また、請求項１６に記載の樹脂成形品の切断方法は、請求項１５に記載の発明において、前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする。
【００３９】
この請求項１６に記載された発明においては、シリコーンは粘度が低く流動性が高いため、液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残り易いので、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが特に有効であるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断方法を利用することは極めて効果的である。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、樹脂成形品が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部を備えている場合に、製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく、適切に切断することができる。さらに、樹脂成形品が８個取り等で切断部の接近している複数個の製品部を備えていても、各製品部からそれぞれゲート部とオーバーフロー部を効率的に切り離すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
まず、本実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置および切断方法に用いる樹脂成形品を説明する。
図１ないし図４に示すように、この樹脂成形品１は、本出願人が特願２００６−７３６２５号で提案した金型を用いて液状樹脂射出成形法（ＬＩＭ法）により成形して得られたものである。すなわち、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂から液状樹脂射出成形法により製品部（本例では、透明光学素子としてレンズ）２を成形する際に、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けて製品部２内に気泡が残るのを防止している。したがって、前記特許出願に係る発明を用いて得られた樹脂成形品１は、製品部２の外周部にゲート部３のほかに、前記オーバーフローキャッチャ部で形成されるオーバーフロー部４を備えている。ゲート部３にはランナー部５が連結されており、このランナー部５は樹脂の流入通路により形成されたスプルー部６に連結されている。
【００４２】
この樹脂成形品１は、1回の成形で８個の製品を得る８個取りのもので、ほぼ直線状に連結されたランナー部５、ゲート部３、製品部２およびオーバーフロー部４がこの順にほぼ直線状に連結され、平面視において、これらが概略切頭円錐状のスプルー部６を中心部に、放射状に配置されている。断面形状が円弧状の各製品部２はスプルー部６と同じ側に突出しており、ランナー部５、ゲート部３およびオーバーフロー部４はそれぞれ製品部２と反対側に突出している。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置を説明する。
図５ないし図１６は、本実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置を示す図であって、図５は概略構成図であり、図６は押圧治具の受け部材を示す平面図であり、図７は受け部材の正面図であり、図８は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図９は押圧治具の蓋部材を示す平面図であり、図１０は蓋部材の正面図であり、図１１は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図１２は押圧治具の受け部材に樹脂成形品を載せた状態の平面図であり、図１３は図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図１４は押圧治具の受け部材に蓋部材を装着した状態を示す平面図であり、図１５は図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図１６はレーザービームの照射位置（照射パターン）を示す平面図である。
【００４４】
図５において、符号８はレーザー加工機（レーザービーム切断手段）を示している。このレーザー加工機８は、樹脂成形品１の各製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とをレーザービームＬＢを照射して切断するものである。レーザービームＬＢは、レーザー加工機８の装置本体８ａに設けられたレーザー発振装置で発振され、ビーム調整装置や反射鏡等を介して加工ヘッド８ｂに案内される。加工ヘッド８ｂの内部には集光レンズが設けられており、レーザービームＬＢは、この集光レンズで集光されて、焦点位置で熱切断する。
【００４５】
レーザー加工機８は制御部９を備えており、この制御部９からの制御信号に基づいて樹脂成形品１の切断部に対してレーザービームＬＢを移動させて、切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射するようになっている。すなわち、レーザー加工機８の加工ヘッド８ｂには、レーザービームＬＢを走査させるスキャナ（ＸスキャナおよびＹスキャナ）が設けられており、ＸスキャナのＸミラーおよびＹスキャナのＹミラーを高速かつ高精度に駆動し、ＸミラーおよびＹミラーにレーザービームＬＢを照射して、レーザービームＬＢを高速且つ高精度に移動させるようになっている。そして、このようなＸミラーおよびＹミラーの位置制御、ならびにレーザービームＬＢの照射のオン・オフの制御が制御部９からの制御信号により行われる。
【００４６】
また、レーザービームＬＢは、樹脂成形品１が押圧治具１０により押圧されて反りを修正された状態で、樹脂成形品１の切断部に照射される。
押圧治具１０は、受け部材１１と蓋部材１２とから構成されている。
受け部材１１は、図６〜図８に示すように、所定の厚さを有する平らな略四角板状に形成されたもので、上面には樹脂成形品１が載置される載置部２１が複数（この例では４つ）設けられている。この載置部２１は、平面視において樹脂成形品１と略同じ形状に形成されている。
【００４７】
樹脂成形品１が載置された際に、スプルー部６、８つのランナー部５および８つのゲート部３が位置する載置部２１の部分には、平面視において円形の穴２２が形成されており、各ゲート部３が切断されたときに、これらのスプルー部６、８つのランナー部５および８つのゲート部３が穴２２内に落下するように、平面視における穴２２の大きさは８つのゲート部３の最外側よりも少し大きく設定されている。
【００４８】
また、樹脂成形品１が載置された際に、８つのオーバーフロー部４が位置する載置部２１の部分にはそれぞれ、平面視において略長穴状の穴２３が形成されており、各オーバーフロー部４が切断されたときに、各オーバーフロー部４が各穴２３内に落下するように、平面視における穴２３の大きさはオーバーフロー部４の大きさよりも少し大きく設定されている。
【００４９】
他方、樹脂成形品１が載置された際に、８つの製品部２が位置する載置部２１の部分にはそれぞれ、平面視において略円形の穴２４が形成されている。平面視における穴２４の大きさは製品部２の大きさよりも少し小さく設定されており、これにより樹脂成形品１を載置部２１に置くと、各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面に引っ掛かり、樹脂成形品１が載置部２１に載置される。各穴２４は両側においてそれぞれ各穴２３および穴２２に繋がっている。
【００５０】
また、受け部材１１の下側半分の中央部には、下側に向けて開口する大きな切欠部２６が形成されている。また、受け部材１１の四隅のうちの対向する２箇所にはそれぞれ、ガイドブッシュ２７の内径により形成される位置決め用の穴２８が設けられている。
【００５１】
一方、蓋部材１２は、図９〜図１１に示すように、２つの略四角板状の平板３１，３２が重ねられて、ボルト３３により固定されてなるものである。上側の平板３１の中央部には、上下に貫通する大きな切欠部３４が形成されている。他方、下側の平板３２の下面の対向する２つの隅には、受け部材１１の位置決め用の各穴２８に嵌入される位置決め用のピン３５が設けられている。
【００５２】
また、下側の平板３２には、平面視において円形の貫通孔３６が形成されている。この貫通孔３６の大きさは、樹脂成形品１が載置された受け部材１１の上に蓋部材１２を載せた際に、スプルー部６、８つのランナー部５、８つのゲート部３および８つの製品部２のゲート部３側の一部が上側から見て露出する大きさに設定されており、これにより８つのゲート部３側の全切断部が上側から見て露出するようになっている。また、下側の平板３２には、貫通孔３６の外側にこの貫通孔３６を囲むように平面視において略楕円形の８つの貫通孔３７が形成されている。この貫通孔３７の大きさは、樹脂成形品１が載置された受け部材１１の上に蓋部材１２を載せた際に、各オーバーフロー部４および各製品部２のオーバーフロー部４側の一部が上側から見て露出する大きさに設定されており、これにより各オーバーフロー部４側の各切断部が上側から見て露出するようになっている。貫通孔３６および貫通孔３７にはそれぞれ、上側に広がるテーパが設けられている。
【００５３】
次に、この樹脂成形品の切断装置を用いた樹脂成形品の切断方法を、図５および図１２ないし図１６を参照しつつ説明する。
まず、図１２および図１３に示すように、押圧治具１０の受け部材１１の各載置部２１にそれぞれ、樹脂成形品１を載せる。そうすると、各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面に引っ掛かり、樹脂成形品１が載置部２１に載置される。このとき、樹脂成形品１のスプルー部６および各製品部２の大部分が受け部材１１の上面より下側に位置し、その他の部分は受け部材１１の上面より上側に位置する。この工程は、本例では手動で行うが、チャック、吸着具等の把持具を用いて自動で行うようにしてもよい。
【００５４】
次いで、図１４および図１５に示すように、受け部材１１の位置決め用の穴２８に蓋部材１２の位置決め用のピン３５を挿入して、受け部材１１の上に蓋部材１２を載せる。そうすると、蓋部材１２の貫通孔３６と貫通孔３７との間の部分により樹脂成形品１の製品部２の上面が蓋部材１２の重さ（自重）で押え付けられ、これによりゲート部３と製品部２との切断部および製品部２とオーバーフロー部４との切断部の反りが修正される。これらのゲート部３と製品部２との各切断部および製品部２とオーバーフロー部４との各切断部は蓋部材２の上側から見て露出している。ゲート部３と製品部２との８つの切断部は、貫通孔３６を通して露出し、製品部２とオーバーフロー部４との各切断部はそれぞれ、各貫通孔３７を通して露出している。
【００５５】
次いで、図５に示すように、レーザー加工機８の加工ヘッド８ｂから樹脂成形品１の切断部にレーザービームＬＢを照射し、切断部を熱溶融により切断する。この場合、制御部９からの制御信号に基づいてレーザービームＬＢを移動させるとともに、切断部のみにレーザービームＬＢを照射する。
【００５６】
すなわち、まず、貫通孔３６の外周部に沿ってレーザービームＬＢを回転移動させて、ゲート部３と製品部２との各切断部にレーザービームＬＢを照射する。この場合、図１６に示すように、レーザービームＬＢの回転移動中、ゲート部３と製品部２との各切断部のみにレーザービームＬＢを照射し、その他の部分にはレーザービームＬＢを照射しない。また、平面視において所定の切断形状になるように、レーザービームＬＢを各切断部に照射する。また、レーザービームＬＢを複数回回転移動させて、各切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射して切断する。そうすると、各製品部２から各ゲート部３が切り離されて、８つのゲート部３、８つのランナー部５およびスプルー部６が一体的に落下する。
【００５７】
このようにしてゲート部３と製品部２との各切断部を切断した後、８つの貫通孔３７に渡ってレーザービームＬＢを回転移動させて、製品部２とオーバーフロー部４との各切断部にレーザービームＬＢを照射する。この場合、図１６に示すように、レーザービームＬＢの回転移動中、製品部２とオーバーフロー部４との各切断部のみにレーザービームＬＢを照射し、その他の部分にはレーザービームＬＢを照射しない。また、平面視において所定の切断形状になるように、レーザービームＬＢを各切断部に照射する。また、レーザービームＬＢを複数回回転移動させて、各切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射して切断する。そうすると、各製品部２から各オーバーフロー部４が切り離されて、各オーバーフロー部４がそれぞれ別個に落下する。
【００５８】
次いで、受け部材１１から蓋部材１２を取り外す。
その後、押圧治具１０の受け部材１１の載置部２１からそれぞれ、各製品部２を取り外す。この工程は、本例では手動で行うが、チャック、吸着具等の把持具を用いて自動で行うようにしてもよい。
【００５９】
以上のように構成された樹脂成形品の切断装置および切断方法にあっては、樹脂成形品１が熱硬化性樹脂から形成されかつ製品部２の外周部にゲート部３とオーバーフロー部４を備えている場合に、製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とをレーザービームＬＢを照射して切断するので、切断刃等による切断の場合のように樹脂成形品が欠けたり割れたりすることなく切断することができる。さらに、樹脂成形品１が８個取りで切断部の接近している複数個の製品部２を備えていても、各製品部２からそれぞれゲート部３とオーバーフロー部４とを効率的に切り離すことができる。
【００６０】
また、レーザービームＬＢを移動させて樹脂成形品の切断部に間欠的に複数回レーザービームＬＢを照射して切断するので、切断部にレーザービームＬＢが照射していないときに切断部が冷却されるため、切断部をほぼ同じ温度状態で切断することができる。これに対し、樹脂成形品１の切断部に連続的にレーザービームＬＢを照射する場合には、切断部が必要以上に温度上昇して切断面がダレルなど荒れたり、あるいは変色したりなどする虞がある。
【００６１】
また、樹脂成形品１を押圧して反りを修正する押圧治具１０を備えているので、樹脂成形品１の各切断部のいずれにも適正な焦点距離でレーザービームＬＢを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００６２】
また、樹脂成形品１が若干反っている場合、ゲート部３にランナー部５等が繋がっているので、ゲート部３側よりもオーバーフロー部４側がより反っているが、このように反っている状態の樹脂成形品１を押圧治具１０の受け部材１１の載置部２１に載せると、各製品部２が各穴２４にうまく収まらず、つまり各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面に均等に引っ掛からず、各製品部２のゲート部３側が若干浮いた状態になり、またこの状態で受け部材１１の上に載せた蓋部材１２も若干浮いた状態になる。このような場合でも、本実施の形態では、製品部２からゲート部３を切断した後に、製品部２からオーバーフロー部４を切断するので、製品部２からオーバーフロー部４を切断するときには、製品部２およびオーバーフロー部４がランナー部５等の部分から分離されているため、浮いていた蓋部材１２が自重で下がり、蓋部材１２が受け部材１１上に正常に載置されるとともに、製品部２およびオーバーフロー部４の部分がほぼ水平状態になって、各製品部２の下側の外周縁部が各穴２４の外側の受け部材１１の上面にほぼ均等に引っ掛かり、各製品部２が各穴２４に正常に収まる。したがって、各製品部２とオーバーフロー部４との各切断部を適正な焦点距離でレーザービームＬＢを照射することができ、適切な切断を行うことができる。
【００６３】
また、樹脂成形品１のゲート部３と製品部２との切断部および製品部２とオーバーフロー部４との切断部のレーザービームＬＢの照射方向の厚さがそれぞれ一様であるので、各切断部で同じ条件でレーザービームＬＢの照射を行うことができ、効率的な切断を行うことができる。
【００６４】
また、熱硬化性樹脂からなる樹脂成形品を液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部２に気泡が残らないように、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが有効であるので、このようにして形成された樹脂成形品１の切断にこの切断装置および切断方法を利用すると効果的である。
【００６５】
さらに、レンズのような透明光学素子では特に気泡が残らないようにすることは重要であり、このため金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが必要とされるため、このような樹脂成形品の切断に本発明の切断装置を利用することは特に効果的である。
【００６６】
さらには、シリコーンは粘度が低く流動性が高いため、液状樹脂射出成形法により成形する際に、製品部に気泡が残り易いので、金型にオーバーフローキャッチャ部を設けることが特に有効であるため、このような樹脂成形品の切断にこの切断装置および切断方法を利用することは極めて効果的である。
【００６７】
なお、前述の実施の形態では、押圧治具１０を用いて樹脂成形品１を押えた状態でレーザービームＬＢを照射するようにしたが、押圧治具１０を用いないでレーザービームＬＢを照射するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂成形品を示す図であって、平面図である。
【図２】同、一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】図１の一部拡大図である。
【図４】図２の一部拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の切断装置を示す概略構成図である。
【図６】押圧治具の受け部材を示す平面図である。
【図７】受け部材の正面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】押圧治具の蓋部材を示す平面図である。
【図１０】蓋部材の正面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１２】押圧治具の受け部材に樹脂成形品を載せた状態の平面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１４】押圧治具の受け部材に蓋部材を装着した状態を示す平面図である。
【図１５】図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１６】レーザービームの照射位置（照射パターン）を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 樹脂成形品（透明光学素子）
２ 製品部
３ ゲート部
４ オーバーフロー部
８ レーザー加工機（レーザービーム切断手段）
１０ 押圧治具
ＬＢ レーザービーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断装置であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えているとともに、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するレーザービーム切断手段を備えている、
ことを特徴とする樹脂成形品の切断装置。
【請求項２】
前記レーザービーム切断手段は、前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射するレーザービーム走査手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項３】
前記レーザービーム走査手段は、前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断するように、レーザービームを移動させるものであることを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項４】
前記樹脂成形品を押圧して反りを修正する押圧治具を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項５】
前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項６】
前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項７】
前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする請求項６に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項８】
前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項９】
樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断方法であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えており、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断する、
ことを特徴とする樹脂成形品の切断方法。
【請求項１０】
前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することを特徴とする請求項９に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１１】
前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断することを特徴とする請求項１０に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１２】
前記樹脂成形品を押圧して反りを修正しつつ、レーザービームを照射することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１３】
前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれかに記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１４】
前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１５】
前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする請求項１４に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１６】
前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする請求項１５に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１】
樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断装置であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えているとともに、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断するレーザービーム切断手段を備えている、
ことを特徴とする樹脂成形品の切断装置。
【請求項２】
前記レーザービーム切断手段は、前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射するレーザービーム走査手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項３】
前記レーザービーム走査手段は、前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断するように、レーザービームを移動させるものであることを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項４】
前記樹脂成形品を押圧して反りを修正する押圧治具を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項５】
前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項６】
前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項７】
前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする請求項６に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項８】
前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品の切断装置。
【請求項９】
樹脂成形品が製品部の外周部にゲート部とオーバーフロー部とを備えており、前記製品部から前記ゲート部と前記オーバーフロー部とを切り離す樹脂成形品の切断方法であって、
前記樹脂成形品は熱硬化性樹脂から形成されかつ複数個の前記製品部を備えており、
前記各製品部からそれぞれ前記ゲート部と前記オーバーフロー部とをレーザービームを照射して切断する、
ことを特徴とする樹脂成形品の切断方法。
【請求項１０】
前記樹脂成形品の切断部に対してレーザービームを移動させて切断部に間欠的に複数回レーザービームを照射することを特徴とする請求項９に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１１】
前記製品部と前記ゲート部との切断部にレーザービームを照射して切断した後、前記製品部と前記オーバーフロー部との切断部にレーザービームを照射して切断することを特徴とする請求項１０に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１２】
前記樹脂成形品を押圧して反りを修正しつつ、レーザービームを照射することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１３】
前記樹脂成形品の切断部のレーザービームの照射方向の厚さは一様であることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれかに記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１４】
前記樹脂成形品は、液状樹脂射出成形法により成形された熱硬化性樹脂からなるものであることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１５】
前記樹脂成形品は、透明光学素子であることを特徴とする請求項１４に記載の樹脂成形品の切断方法。
【請求項１６】
前記樹脂成形品は、シリコーンからなるものであることを特徴とする請求項１５に記載の樹脂成形品の切断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−６１６２０（Ｐ２００９−６１６２０Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２９７８３（Ｐ２００７−２２９７８３）
【出願日】平成１９年９月５日（２００７．９．５）
【出願人】（３９１００２７７５）株式会社東伸精工 (40)
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月５日（２００７．９．５）
【出願人】（３９１００２７７５）株式会社東伸精工 (40)
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]