成形品取出方法及び装置
【課題】成形品取り出し時にチャック部を適切に配置することで、成形品の変形や傷を防止できる成形品取出方法及び装置を提供すること。
【解決手段】レンズ成形品ＭＰを取り出す際にレンズ成形品ＭＰを把持する位置を第１分割面ＰＬ１に垂直な型開閉方向と第１分割面ＰＬ１に平行な分割面方向とに関して調整するので、レンズ成形品ＭＰに意図しない力が付与されることを抑制できる。これにより、取出時にレンズ成形品ＭＰが第１金型４１に押し付けられて変形したり傷ついたりする現象の発生を抑えることができ、高精度のレンズを提供することができる。
【解決手段】レンズ成形品ＭＰを取り出す際にレンズ成形品ＭＰを把持する位置を第１分割面ＰＬ１に垂直な型開閉方向と第１分割面ＰＬ１に平行な分割面方向とに関して調整するので、レンズ成形品ＭＰに意図しない力が付与されることを抑制できる。これにより、取出時にレンズ成形品ＭＰが第１金型４１に押し付けられて変形したり傷ついたりする現象の発生を抑えることができ、高精度のレンズを提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型開き後の成形金型からレンズ成形品を取り出すための成形品取出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機の製品取出装置として、成形品取り出し時にチャック部による成形品の掴み損ねによって取り出し不良が生じることや成形品に物理的損傷が生じることを防止するため、可動型盤の移動方向位置検出装置を設けたものがある（特許文献１参照）。この製品取出装置では、チャック部の相対的な位置ずれを検出した場合に、チャック部を支持するアームの位置を、検出した位置ずれを考慮して可動型盤の移動方向に補正する。
【０００３】
ところで、射出成形機の可動型盤の移動方向すなわち型開閉方向に関するチャック部の相対的な位置ずれを補正すれば、型開閉方向についてはチャック部を成形品に対して適切に配置することができるが、型開閉方向に垂直な上下方向についても、位置ずれが生じて成形品が傾いて取り出される場合があり、この場合、取出時に成形品が金型に押し付けられて変形したり成形品に傷がついたりする。特に、ＢＤ（Blu-ray Disc）用の対物レンズは、中央が肉厚な為、離型の抵抗が大きくなりやすいにも関わらず、傷や変形等を含めた精度に関する要求レベルが極めて高いものとなっている。このため、ＢＤ用の対物レンズでは、チャック部を型開閉方向に垂直な方向に関しても適切に配置することが重要になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９８６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような背景に鑑みてなされたものであり、成形品取り出し時にチャック部を適切に配置することで、成形品の変形や傷を防止できる成形品取出方法及び装置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】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形品取出方法は、レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、レンズ成形品を形成するための第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、第１金型及び第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置から、成形品取出装置によってレンズ成形品を取り出すための成形品取出方法であって、レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、成形品取出装置によってレンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を、第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整する。
【０００７】
上記成形品取出方法では、レンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整するので、レンズ成形品に意図しない力が付与されることを抑制できる。これにより、取出時にレンズ成形品が金型に押し付けられて変形したり傷ついたりする現象の発生を抑えることができ、高精度のレンズ成形品を提供することができる。なお、上記条件式０．９≦ｔ／ｆ≦２．０を満足するような、レンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚ｔが比較的大きなレンズ（具体的には、例えばＢＤ用対物レンズ）の場合、離型の抵抗が大きくなり、精度に関する要求レベルが極めて高いものとなるが、上記のようにレンズ成形品を把持する位置を分割面方向に関しても調整することによって、レンズ成形品を金型から適切に分離することができ、傷や変形等を低減した所望の精度のレンズを高い歩留まりで生産することができる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様又は側面では、上記成形品取出方法において、第１及び第２金型のうちレンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸とが一致するように調整した状態で、成形品取出装置に設けたチャック部にレンズ成形品を把持させる。
【０００９】
本発明の別の側面では、レンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸との位置ズレが０．５ｍｍ以下である。
【００１０】
本発明のさらに別の側面では、成形品取出装置に設けたチャック部によってレンズ成形品を把持する位置及び角度の少なくとも一方を調整する。この場合、チャック部によるレンズ成形品の把持が適切に調整され、レンズ成形品を金型から適切に分離することができる。
【００１１】
本発明の別の側面では、レンズ成形品は、第１及び第２金型のうちレンズ成形品を保持する金型から±５°以内の傾斜角で取り出される。この場合、レンズ成形品を保持する金型から殆ど傾斜のない状態でレンズ成形品を分離することができ、レンズ成形品の損傷が確実に低減される。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、成形品取出装置に設けたチャック部がレンズ成形品を把持する部分に本体よりも摩擦抵抗の大きな材質で形成された当接部を有する。この場合、チャック部におけるレンズ成形品の把持位置がずれて、結果的にレンズ成形品が傾く等の位置ずれの弊害を防止できる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、成形品取出装置に設けたチャック部がレンズ成形品を把持する把持力と、チャック部がレンズ成形品を把持するタイミングと、第１及び第２金型の一方からレンズ成形品を分離する際のチャック部の後退速度とのうち少なくとも１つを調整する。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形品取出装置は、レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、レンズ成形品を形成する第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、第１金型及び第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置に組み込まれ、レンズ成形品を取り出す成形品取出装置であって、レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、レンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を、第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整可能である。
【００１５】
上記の成形品取出装置では、レンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整するので、取出時に成形品が金型に押し付けられて変形したり成形品に傷がついたりする現象を抑えることができ、高精度のレンズ成形品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は、実施形態の成形品取出装置の構造を説明する概念図であり、（Ｂ）は、成形品取出装置のチャック部周辺の部分拡大図である。
【図２】図１に示す成形品取出装置を組み込んだ成形装置を説明する図である。
【図３】成形装置によって形成されるレンズを説明する断面図である。
【図４】レンズの製造方法の概要を説明するフローチャートである。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、成形品取出装置によるレンズ成形品の取り出しを説明する図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、成形品取出装置によるレンズ成形品の取り出しの良くない例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態である成形品取出方法及び装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１（Ａ）は、実施形態の成形品取出装置の構造を概念的に説明する正面図である。図示の成形品取出装置２０は、図２を参照して後に説明する成形装置１００において固定盤１２上に取り付けられている。
【００１９】
図１（Ａ）に示すように、成形品取出装置２０は、土台部２１と、Ｘ軸走行部２２と、Ｚ軸走行レール２３と、Ｚ軸走行部２４と、Ｙ軸ガイド２５と、Ｙ軸移動部２６と、チャック部２７と、チャック駆動部２８とを備える。
【００２０】
土台部２１は、図２に示す成形装置１００の固定盤１２の上面１２ｕ上に安定した状態で固定されている。土台部２１は、Ｘ軸走行部２２のＸ方向の移動を案内するガイドとして機能しており、Ｘ軸走行ベルト２９ａを介してＸ軸走行部２２を±Ｘ方向に所望のタイミングで移動させる駆動装置２１ｂを内蔵している。Ｘ軸走行部２２は、土台部２１上で±Ｘ方向に移動可能に設置されており、Ｚ方向に延びるＺ軸走行レール２３を支持している。Ｘ軸走行部２２は、Ｚ軸走行ベルト２９ｂを介してＺ軸走行部２４を±Ｚ方向に所望のタイミングで移動させる駆動装置２２ｂを内蔵している。Ｚ軸走行部２４は、Ｚ軸走行レール２３に対して±Ｚ方向に移動可能に取り付けられており、Ｙ方向に延びるＹ軸ガイド２５を支持している。Ｚ軸走行部２４は、Ｙ軸走行ベルト２９ｃを介してＹ軸移動部２６を±Ｙ方向に所望のタイミングで移動させる駆動装置２４ｂを内蔵している。チャック部２７は、レンズ成形品ＭＰを保持して搬送するため、一対の把持部材２７ａ，２７ａを有している。両把持部材２７ａ，２７ａは、互いに近接したチャック状態で両把持部材２７ａ，２７ａの間にレンズ成形品ＭＰから延びるスプル部ＭＰａを所定以上の力で挟んで保持することができ、互いに離間したリリース状態で両把持部材２７ａ，２７ａによるレンズ成形品ＭＰの把持を解除することができる。チャック駆動部２８は、チャック部２７の把持部材２７ａ，２７ａを開閉動作させることができる。チャック駆動部２８には、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１の傾斜状態を調整するための調整機構２８ｂが付随的に設けられている。
【００２１】
以上の成形品取出装置２０において、チャック部２７は、土台部２１、Ｘ軸走行部２２、及びＺ軸走行部２４に内蔵された駆動装置２１ｂ，２２ｂ，２４ｂに駆動されて、固定盤１２の周辺で３次元的に任意の位置に移動する。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、チャック部２７を構成する一対の把持部材２７ａ，２７ａの対向する内面側には、ゴム等の比較的摩擦抵抗の大きな材質で形成されたシート状の当接部２７ｂ，２７ｂが設けられている。把持部材２７ａ，２７ａの内面側に当接部２７ｂ，２７ｂを設けることで、チャック部２７によるレンズ成形品ＭＰの把持が確実になり、チャック部２７によるレンズ成形品ＭＰの支持が安定する。なお、当接部２７ｂ，２７ｂは、大きな摩擦抵抗を有するがあまり弾性変形しないものとなっており、チャック部２７によるレンズ成形品ＭＰの保持状態を再現性の高いものとしている。
【００２３】
チャック駆動部２８に付随的に設けた調整機構２８ｂにより、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１の傾斜状態を調整することができるので、この基準中心軸ＡＸ１を固定盤１２に取り付けられた第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に対して略平行に設定することができる。ここで、チャック部２７は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に沿った任意の方向に移動可能であり、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１と、第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２とを略一致させることができる。具体的には、基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とを０．５ｍｍ以内、好ましくは０．１ｍｍ以内の位置ズレとなるように位置合わせしている。チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持してレンズ成形品ＭＰを第１金型４１から離型して分離する際には、レンズ成形品ＭＰの損傷を防止するため、基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とをこれらの成す角が±５°以下となるような精度で調整することとする。このため、レンズ成形品ＭＰを把持する前のチャック部２７の姿勢は、その基準中心軸ＡＸ１がＺ軸又は基準中心軸ＡＸ２に対して略平行になるように設定される。レンズ成形品ＭＰを把持した後のチャック部２７の基準中心軸ＡＸ１が基準中心軸ＡＸ２に対して±５°以上傾く場合、把持直前におけるチャック部２７の基準中心軸ＡＸ１をＸ方向やＹ方向に微動させて、基準中心軸ＡＸ１の傾きが±５°以下となるように調整する。以上のような調整は、目視の判定を利用して行うことができるが、各種物理的原理等を応用した位置センサを利用して行うこともできる。
【００２４】
図２は、図１に示す成形品取出装置２０を組み込んだ成形装置を説明する正面図である。図示の成形装置１００は、射出成形を行ってレンズ成形品ＭＰを作製する本体部分である射出成形機１０と、射出成形機１０からレンズ成形品ＭＰを取り出す付属部分である成形品取出装置２０と、成形装置１００を構成する各部の動作を統括的に制御する制御装置３０とを備える。
【００２５】
射出成形機１０は、横型の成形機であり、成形金型４０と、可動盤１１と、固定盤１２と、型締め盤１３と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。射出成形機１０は、可動盤１１と固定盤１２との間に成形金型４０を構成する第１金型４１と第２金型４２とを挟持して両金型４１，４２を型締めすることにより成形を可能にする。
【００２６】
成形金型４０のうち第１金型４１の内側には、図１（Ｂ）に示すように、レンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰのうち一方の光学面に対応する複数の第１転写面ＴＳ１が形成されており、これら第１転写面ＴＳ１の周囲には、Ｚ方向すなわち型開閉方向に対して垂直に延びる第１分割面ＰＬ１が形成されている。また、第２金型４２の内側には、図１（Ｂ）に示すように、レンズ成形品ＭＰのうちレンズ部ＬＰの他方の光学面に対応する複数の第２転写面ＴＳ２が形成されており、これら第２転写面ＴＳ２の周囲には、Ｚ方向すなわち型開閉方向に対して垂直に延びる第２分割面ＰＬ２が形成されている。第１分割面ＰＬ１と第２分割面ＰＬ２とは、上述した基準中心軸ＡＸ１，ＡＸ２に対して垂直になっている。これらの分割面ＰＬ１，ＰＬ２は、パーティングラインとも呼ばれ、第１金型４１と第２金型４２とによって成形空間であるキャビティを形成する型締めに際して、予め設定された高い型締め圧で互いに密着する。
【００２７】
図３は、レンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰを拡大した断面図である。レンズ部ＬＰは、光学的機能を有する円形の光学機能部５１と、光学機能部５１の外縁から半径方向外側に設けられた環状のフランジ部５２とを備える。このレンズ部ＬＰは、ＮＡ０．７５以上の光ピックアップ装置用の対物レンズである。具体的には、例えば波長４０５ｎｍでＮＡ０．８５のＢＤ（Blu-Ray Disc）の規格に対応した光情報の読み取り又は書き込みを可能とする。
【００２８】
レンズ部ＬＰのうち光学機能部５１は、一方側に曲率の比較的大きな凸の第１光学面ＯＳ１を有し、他方側に第１光学面ＯＳ１よりも曲率の小さな凸の第２光学面ＯＳ２を有する。このうち、第１光学面ＯＳ１は、レンズ部ＬＰを光ピックアップ装置に組み込んで動作させる際に、書き込み（記録）又は読み取り（再生）用のレーザ光源により近い側に配置される。また、第２光学面ＯＳ２は、レンズ部ＬＰを光ピックアップ装置に組み込んで動作させる際に、光情報記録媒体（具体的には、ＢＤ）に対向して配置される。第１光学面ＯＳ１は、滑らかな鏡面となっているが、回折構造である微細構造又は微細形状を設けることもできる。一方、第２光学面ＯＳ２は、回折構造等を有しない滑らかな鏡面となっている。
【００２９】
フランジ部５２は、光学機能部５１の半径方向外側に設けられた環状の部分である。フランジ部５２は、第１光学面ＯＳ１側において第１フランジ面５２ａを有し、第２光学面ＯＳ２側において第２フランジ面５２ｂを有し、第１及び第２フランジ面５２ａ，５２ｂの外側に隣接して外径面５２ｃを有する。第１及び第２フランジ面５２ａ，５２ｂは、レンズ光軸ＯＡに垂直に延びる平坦な面となっている。
【００３０】
レンズ部ＬＰのうち、第１光学面ＯＳ１、第１フランジ面５２ａ等は、例えば第１金型４１の第１転写面ＴＳ１（図１（Ｂ）参照）によって形成され、第２光学面ＯＳ２、第２フランジ面５２ｂ等は、例えば第２金型４２の第２転写面ＴＳ２（図１（Ｂ）参照）によって形成される。あるいは、第１光学面ＯＳ１、第１フランジ面５２ａ等は、第２金型４２の第２転写面ＴＳ２によって形成され、第２光学面ＯＳ２、第２フランジ面５２ｂ等は、第１金型４１の第１転写面ＴＳ１によって形成される。
【００３１】
図からも明らかなように、レンズ部ＬＰは、第１光学面ＯＳ１等の曲率が非常に大きく、レンズ光軸ＯＡを含む中央部で肉厚が極端に厚いレンズとなっている。具体的には、レンズ光軸ＯＡに沿ったレンズ軸上厚ｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０の関係が満たされる。結果的に、レンズ部ＬＰは、第１金型４１や第２金型４２からの離型の抵抗が大きくなりやすい。一方で、レンズ部ＬＰは、ＢＤ用ということで傷や変形等を含めた精度に関する要求レベルが極めて高いものとなっている。このため、レンズ部ＬＰを成形金型４０から取り出す際には、第１金型４１や第２金型４２から過度の応力を受けたり意図しない接触が発生したりしないように、細心の注意が必要となっている。
【００３２】
図２に戻って、可動盤１１は、スライドガイド１５ａによって固定盤１２に対して進退移動可能に支持されている。可動盤１１は、第１金型４１を着脱可能に支持している。なお、可動盤１１には、エジェクタ４５が組み込まれている。このエジェクタ４５は、第２金型４２内のレンズ成形品ＭＰを第１金型４１側に押し出すように移動させて離型させるものであり、成形品取出装置２０によって第２金型４２からレンズ成形品ＭＰを比較的簡単に取り外して外部に移送することを可能にする。
【００３３】
固定盤１２は、可動盤１１に対向して支持フレーム１４の中央に固定されており、成形品取出装置２０をその上部に支持する。固定盤１２は、第２金型４２を着脱可能に支持している。なお、固定盤１２は、タイバー１４ａ，１４ａを介して型締め盤１３に固定されており、成形時の型締めの圧力に耐え得るようになっている。
【００３４】
型締め盤１３は、支持フレーム１４の端部に固定されている。型締め盤１３は、型締めに際して、開閉駆動装置１５の動力伝達部１５ｄを介して可動盤１１をその背後から支持する。
【００３５】
開閉駆動装置１５は、スライドガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエータ１５ｅとを備える。スライドガイド１５ａは、可動盤１１を支持して固定盤１２に対する進退方向すなわち型開閉方向に関する滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部１５ｄは、制御装置３０の制御下で動作するアクチュエータ１５ｅからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、型締め盤１３に対して可動盤１１が近接したり離間したり自在に進退移動し、結果的に、可動盤１１と固定盤１２とを互いに近接・離間して第１金型４１と第２金型４２との型締め及び型開きを行う。
【００３６】
射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、スクリュ駆動部１６ｃ等を備える。射出装置１６は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、樹脂射出ノズル１６ｄから温度制御された状態で溶融樹脂を射出することができる。射出装置１６は、樹脂射出ノズル１６ｄを第１金型４１に設けたスプルブッシュ（不図示）に接触させることにより、樹脂射出ノズル１６ｄからの溶融樹脂を、型締め状態の両金型４１，４２間に形成された成形空間であるキャビティ中に所望のタイミング及び圧力で供給することができる。
【００３７】
制御装置３０は、開閉制御部３１と、射出装置制御部３２と、エジェクタ制御部３３と、取出装置制御部３４とを備える。開閉制御部３１は、アクチュエータ１５ｅを動作させることによって両金型４１，４２の型締めや型開きを可能にする。射出装置制御部３２は、スクリュ駆動部１６ｃ等を動作させることによって両金型４１，４２間に形成された型空間中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクタ制御部３３は、エジェクタ４５を動作させることによって型開き時に第１金型４１に残るレンズ成形品ＭＰを突き出しレンズ成形品ＭＰを第１金型４１から離型させる。取出装置制御部３４は、成形品取出装置２０を動作させることによって型開き及び離型後に第１金型４１に残るレンズ成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。
【００３８】
取出装置制御部３４についてより詳細に説明すると、取出装置制御部３４は、図１の成形品取出装置２０に設けた駆動装置２１ｂ，２２ｂ，２４ｂを適宜動作させることにより、チャック部２７を所望の移動経路で射出成形機１０の外部から第１金型４１に対向する正面位置に移動させることができるとともに、第１金型４１の正面位置から射出成形機１０の外部に移動させることができる。また、取出装置制御部３４は、チャック駆動部２８を適宜動作させることにより、チャック部２７を所望のタイミングで開閉させることができ、チャック部２７をチャック状態やリリース状態とすることができる。
【００３９】
オペレータは、取出装置制御部３４を操作することで、取出装置制御部３４にプログラムされたチャック部２７の移動経路や移動速度を任意に変更することができる。例えば、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持してレンズ成形品ＭＰを第１金型４１から分離する際のチャック部２７の後退速度等を自在に調整することができる。また、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持する際にチャック部２７の基準中心軸ＡＸ１が第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２からずれているときには、チャック部２７の位置をＸＹ面内で移動させて基準中心軸ＡＸ１を基準中心軸ＡＸ２に一致させる調整も可能になっている。
【００４０】
さらに、オペレータは、取出装置制御部３４を操作することで、取出装置制御部３４にプログラムされたチャック部２７の開閉動作を任意に変更することができる。例えば、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持する把持力を、自在に増減調整することができる。また、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持するタイミングを、第１金型４１と第２金型４２との型開き時を基準として前後自在に調整することができる。
【００４１】
図４は、図２に示す成形装置１００の動作を概念的に説明するフローチャートである。予め、両金型４１，４２の表面を成形に適する温度まで加熱した状態としてある。この状態で、開閉駆動装置１５を動作させ、可動盤１１を前進させて型閉じを開始させる（ステップＳ１１）。開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、第１金型４１と第２金型４２とが接触する型当たり位置まで可動盤１１が固定盤１２側に移動して型閉じが完了し、開閉駆動装置１５の閉動作を更に継続することにより、第１金型４１と第２金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる（ステップＳ１２）。次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、型締めされた第１金型４１と第２金型４２との間の型空間に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる（ステップＳ１３）。その後は、第１金型４１と第２金型４２との間の型空間中の溶融樹脂が徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ（ステップＳ１４）。次に、射出成形機１０において、開閉駆動装置１５を動作させて、可動盤１１を後退させる型開きが行われる（ステップＳ１５）。これに伴って、第１金型４１が後退し、第１金型４１と第２金型４２とが離間する。この結果、図１（Ｂ）に示すように、レンズ成形品ＭＰは、第１金型４１に保持された状態で第２金型４２から離型される。次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、レンズ成形品ＭＰの突き出しを行わせ、第１金型４１からレンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰ等を離型させる。ただし、レンズ成形品ＭＰの一部は、第１金型４１の凹部に保持されたままとなっており、レンズ成形品ＭＰは、比較的弱い引っ張り力で分離可能な状態で第１金型４１に支持されている。最後に、成形品取出装置２０を動作させて、第１金型４１に支持されたレンズ成形品ＭＰをチャック部２７で把持し、チャック部２７を後退させることによって、第１金型４１からレンズ成形品ＭＰが完全に離型又は分離され、さらにチャック部２７を適宜移動させることにより、レンズ成形品ＭＰが外部に搬出される（ステップＳ１８）。
【００４２】
以下、図５（Ａ）〜５（Ｄ）を参照して、チャック部２７の動作について説明する。まず、レンズ成形品ＭＰを取り出す前に、図５（Ａ）に示すように、チャック部２７を第１金型４１の内面に正対する取出基準位置に配置する。この際、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１を、第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に一致させる。つまり、チャック部２７の位置を第１分割面ＰＬ１に平行な分割面方向（具体的にはＸ方向又はＹ方向）に関して調整する。さらに、チャック部２７と第１金型４１との間隔も規定値の範囲からはずれないように調整する。つまり、チャック部２７の位置を第１分割面ＰＬ１に垂直な型開閉方向（具体的にはＺ方向）に関しても調整する。なお、以上において、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１は、チャック状態の把持部材２７ａ，２７ａの中間点を通るものとなっている。また、第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２は、レンズ成形品ＭＰを第１金型４１から取り出す際の基準となるものであり、レンズ成形品ＭＰのスプル部ＭＰａの中心軸を通る。次に、図５（Ｂ）に示すように、チャック部２７を基準中心軸ＡＸ２に平行な＋Ｚ方向に前進させて規定の把持位置に達した段階で、把持部材２７ａ，２７ａによってレンズ成形品ＭＰのスプル部ＭＰａをチャックする。この前段階で、レンズ成形品ＭＰは、図２のエジェクタ４５によって第１金型４１から押し出された状態となっている。その後、図５（Ｃ）に示すように、チャック部２７を基準中心軸ＡＸ２に平行な−Ｚ方向に徐々に後退させることで、レンズ成形品ＭＰが第１金型４１から完全に分離する。この際、基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とを一致させて例えば±５°以下の傾きとしているので、レンズ成形品ＭＰが第１金型４１に対して傾いて取り出されることを防止できる。さらに、図５（Ｄ）に示すように、チャック部２７を分離が確実に完了する搬送可能位置まで後退させることで、レンズ成形品ＭＰが第１金型４１から十分に離間し、レンズ成形品ＭＰを上方に移動させることが可能になる。その後は、成形品取出装置２０を適宜動作させて、チャック部２７とともにレンズ成形品ＭＰを成形装置１００の外部まで搬出する。
【００４３】
図６（Ａ）に示すように、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１が第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に一致していないときは、チャック部２７をＸＹ面内で移動させて、図５（Ａ）に示すように、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１を第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に一致させる。図６（Ａ）に示すように基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とがずれた状態で無理にチャック部２７を動作させると、レンズ成形品ＭＰを第１金型４１から分離する際に、レンズ成形品ＭＰが傾いてしまい、レンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰが第１金型４１に接触して傷や変形が生じる可能性が高まる。
【００４４】
以上説明した第１実施形態の成形品取出方法及び装置によれば、レンズ成形品ＭＰを取り出す際にレンズ成形品ＭＰを把持する位置を第１分割面ＰＬ１に垂直な型開閉方向と第１分割面ＰＬ１に平行な分割面方向とに関して調整するので、レンズ成形品ＭＰに意図しない力が付与されることを抑制できる。これにより、取出時にレンズ成形品ＭＰが第１金型４１に押し付けられて変形したり傷ついたりする現象の発生を抑えることができ、高精度のレンズを提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…射出成形機、 １１…可動盤、 １２…固定盤、 １４ａ，１４ａ…タイバー、 １５…開閉駆動装置、 １５ａ…スライドガイド、 １５ｄ…動力伝達部、 １５ｅ…アクチュエータ、 １６…射出装置、 ２０…成形品取出装置、 ２１…土台部、 ２１ｂ，２２ｂ，２４ｂ…駆動装置、 ２２…Ｘ軸走行部、 ２３…Ｚ軸走行レール、 ２４…Ｚ軸走行部、 ２５…Ｙ軸ガイド、 ２６…Ｙ軸移動部、 ２７…チャック部、 ２７ａ，２７ａ…把持部材、 ２７ｂ，２７ｂ…当接部、 ２８…チャック駆動部、 ２８ｂ…調整機構、 ３０…制御装置、 ３１…開閉制御部、 ３２…射出装置制御部、 ３３…エジェクタ制御部、 ３４…取出装置制御部、 ４０…成形金型、 ４１第１金型、 ４２第２金型、 ４５…エジェクタ、 ５１…光学機能部、 ５２…フランジ部、 ５２ａ，５２ｂ…フランジ面、 ５２ｃ…外径面、 １００…成形装置、 ＡＸ１…第１基準中心軸、 ＡＸ２…第２基準中心軸、 ＬＰ…レンズ部、 ＭＰ…レンズ成形品、 ＭＰａ…スプル部、 ＯＡ…レンズ光軸、 ＯＳ１…第１光学面、 ＯＳ２…第２光学面、 ＰＬ１…第１分割面、 ＰＬ２…第２分割面、 ＴＳ１…第１転写面、 ＴＳ２…第２転写面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型開き後の成形金型からレンズ成形品を取り出すための成形品取出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機の製品取出装置として、成形品取り出し時にチャック部による成形品の掴み損ねによって取り出し不良が生じることや成形品に物理的損傷が生じることを防止するため、可動型盤の移動方向位置検出装置を設けたものがある（特許文献１参照）。この製品取出装置では、チャック部の相対的な位置ずれを検出した場合に、チャック部を支持するアームの位置を、検出した位置ずれを考慮して可動型盤の移動方向に補正する。
【０００３】
ところで、射出成形機の可動型盤の移動方向すなわち型開閉方向に関するチャック部の相対的な位置ずれを補正すれば、型開閉方向についてはチャック部を成形品に対して適切に配置することができるが、型開閉方向に垂直な上下方向についても、位置ずれが生じて成形品が傾いて取り出される場合があり、この場合、取出時に成形品が金型に押し付けられて変形したり成形品に傷がついたりする。特に、ＢＤ（Blu-ray Disc）用の対物レンズは、中央が肉厚な為、離型の抵抗が大きくなりやすいにも関わらず、傷や変形等を含めた精度に関する要求レベルが極めて高いものとなっている。このため、ＢＤ用の対物レンズでは、チャック部を型開閉方向に垂直な方向に関しても適切に配置することが重要になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９８６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような背景に鑑みてなされたものであり、成形品取り出し時にチャック部を適切に配置することで、成形品の変形や傷を防止できる成形品取出方法及び装置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】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形品取出方法は、レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、レンズ成形品を形成するための第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、第１金型及び第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置から、成形品取出装置によってレンズ成形品を取り出すための成形品取出方法であって、レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、成形品取出装置によってレンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を、第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整する。
【０００７】
上記成形品取出方法では、レンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整するので、レンズ成形品に意図しない力が付与されることを抑制できる。これにより、取出時にレンズ成形品が金型に押し付けられて変形したり傷ついたりする現象の発生を抑えることができ、高精度のレンズ成形品を提供することができる。なお、上記条件式０．９≦ｔ／ｆ≦２．０を満足するような、レンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚ｔが比較的大きなレンズ（具体的には、例えばＢＤ用対物レンズ）の場合、離型の抵抗が大きくなり、精度に関する要求レベルが極めて高いものとなるが、上記のようにレンズ成形品を把持する位置を分割面方向に関しても調整することによって、レンズ成形品を金型から適切に分離することができ、傷や変形等を低減した所望の精度のレンズを高い歩留まりで生産することができる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様又は側面では、上記成形品取出方法において、第１及び第２金型のうちレンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸とが一致するように調整した状態で、成形品取出装置に設けたチャック部にレンズ成形品を把持させる。
【０００９】
本発明の別の側面では、レンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸との位置ズレが０．５ｍｍ以下である。
【００１０】
本発明のさらに別の側面では、成形品取出装置に設けたチャック部によってレンズ成形品を把持する位置及び角度の少なくとも一方を調整する。この場合、チャック部によるレンズ成形品の把持が適切に調整され、レンズ成形品を金型から適切に分離することができる。
【００１１】
本発明の別の側面では、レンズ成形品は、第１及び第２金型のうちレンズ成形品を保持する金型から±５°以内の傾斜角で取り出される。この場合、レンズ成形品を保持する金型から殆ど傾斜のない状態でレンズ成形品を分離することができ、レンズ成形品の損傷が確実に低減される。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、成形品取出装置に設けたチャック部がレンズ成形品を把持する部分に本体よりも摩擦抵抗の大きな材質で形成された当接部を有する。この場合、チャック部におけるレンズ成形品の把持位置がずれて、結果的にレンズ成形品が傾く等の位置ずれの弊害を防止できる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、成形品取出装置に設けたチャック部がレンズ成形品を把持する把持力と、チャック部がレンズ成形品を把持するタイミングと、第１及び第２金型の一方からレンズ成形品を分離する際のチャック部の後退速度とのうち少なくとも１つを調整する。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形品取出装置は、レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、レンズ成形品を形成する第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、第１金型及び第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置に組み込まれ、レンズ成形品を取り出す成形品取出装置であって、レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、レンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を、第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整可能である。
【００１５】
上記の成形品取出装置では、レンズ成形品を取り出す際にレンズ成形品を把持する位置を第１分割面に垂直な型開閉方向と第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整するので、取出時に成形品が金型に押し付けられて変形したり成形品に傷がついたりする現象を抑えることができ、高精度のレンズ成形品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は、実施形態の成形品取出装置の構造を説明する概念図であり、（Ｂ）は、成形品取出装置のチャック部周辺の部分拡大図である。
【図２】図１に示す成形品取出装置を組み込んだ成形装置を説明する図である。
【図３】成形装置によって形成されるレンズを説明する断面図である。
【図４】レンズの製造方法の概要を説明するフローチャートである。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、成形品取出装置によるレンズ成形品の取り出しを説明する図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、成形品取出装置によるレンズ成形品の取り出しの良くない例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態である成形品取出方法及び装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１（Ａ）は、実施形態の成形品取出装置の構造を概念的に説明する正面図である。図示の成形品取出装置２０は、図２を参照して後に説明する成形装置１００において固定盤１２上に取り付けられている。
【００１９】
図１（Ａ）に示すように、成形品取出装置２０は、土台部２１と、Ｘ軸走行部２２と、Ｚ軸走行レール２３と、Ｚ軸走行部２４と、Ｙ軸ガイド２５と、Ｙ軸移動部２６と、チャック部２７と、チャック駆動部２８とを備える。
【００２０】
土台部２１は、図２に示す成形装置１００の固定盤１２の上面１２ｕ上に安定した状態で固定されている。土台部２１は、Ｘ軸走行部２２のＸ方向の移動を案内するガイドとして機能しており、Ｘ軸走行ベルト２９ａを介してＸ軸走行部２２を±Ｘ方向に所望のタイミングで移動させる駆動装置２１ｂを内蔵している。Ｘ軸走行部２２は、土台部２１上で±Ｘ方向に移動可能に設置されており、Ｚ方向に延びるＺ軸走行レール２３を支持している。Ｘ軸走行部２２は、Ｚ軸走行ベルト２９ｂを介してＺ軸走行部２４を±Ｚ方向に所望のタイミングで移動させる駆動装置２２ｂを内蔵している。Ｚ軸走行部２４は、Ｚ軸走行レール２３に対して±Ｚ方向に移動可能に取り付けられており、Ｙ方向に延びるＹ軸ガイド２５を支持している。Ｚ軸走行部２４は、Ｙ軸走行ベルト２９ｃを介してＹ軸移動部２６を±Ｙ方向に所望のタイミングで移動させる駆動装置２４ｂを内蔵している。チャック部２７は、レンズ成形品ＭＰを保持して搬送するため、一対の把持部材２７ａ，２７ａを有している。両把持部材２７ａ，２７ａは、互いに近接したチャック状態で両把持部材２７ａ，２７ａの間にレンズ成形品ＭＰから延びるスプル部ＭＰａを所定以上の力で挟んで保持することができ、互いに離間したリリース状態で両把持部材２７ａ，２７ａによるレンズ成形品ＭＰの把持を解除することができる。チャック駆動部２８は、チャック部２７の把持部材２７ａ，２７ａを開閉動作させることができる。チャック駆動部２８には、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１の傾斜状態を調整するための調整機構２８ｂが付随的に設けられている。
【００２１】
以上の成形品取出装置２０において、チャック部２７は、土台部２１、Ｘ軸走行部２２、及びＺ軸走行部２４に内蔵された駆動装置２１ｂ，２２ｂ，２４ｂに駆動されて、固定盤１２の周辺で３次元的に任意の位置に移動する。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、チャック部２７を構成する一対の把持部材２７ａ，２７ａの対向する内面側には、ゴム等の比較的摩擦抵抗の大きな材質で形成されたシート状の当接部２７ｂ，２７ｂが設けられている。把持部材２７ａ，２７ａの内面側に当接部２７ｂ，２７ｂを設けることで、チャック部２７によるレンズ成形品ＭＰの把持が確実になり、チャック部２７によるレンズ成形品ＭＰの支持が安定する。なお、当接部２７ｂ，２７ｂは、大きな摩擦抵抗を有するがあまり弾性変形しないものとなっており、チャック部２７によるレンズ成形品ＭＰの保持状態を再現性の高いものとしている。
【００２３】
チャック駆動部２８に付随的に設けた調整機構２８ｂにより、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１の傾斜状態を調整することができるので、この基準中心軸ＡＸ１を固定盤１２に取り付けられた第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に対して略平行に設定することができる。ここで、チャック部２７は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に沿った任意の方向に移動可能であり、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１と、第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２とを略一致させることができる。具体的には、基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とを０．５ｍｍ以内、好ましくは０．１ｍｍ以内の位置ズレとなるように位置合わせしている。チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持してレンズ成形品ＭＰを第１金型４１から離型して分離する際には、レンズ成形品ＭＰの損傷を防止するため、基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とをこれらの成す角が±５°以下となるような精度で調整することとする。このため、レンズ成形品ＭＰを把持する前のチャック部２７の姿勢は、その基準中心軸ＡＸ１がＺ軸又は基準中心軸ＡＸ２に対して略平行になるように設定される。レンズ成形品ＭＰを把持した後のチャック部２７の基準中心軸ＡＸ１が基準中心軸ＡＸ２に対して±５°以上傾く場合、把持直前におけるチャック部２７の基準中心軸ＡＸ１をＸ方向やＹ方向に微動させて、基準中心軸ＡＸ１の傾きが±５°以下となるように調整する。以上のような調整は、目視の判定を利用して行うことができるが、各種物理的原理等を応用した位置センサを利用して行うこともできる。
【００２４】
図２は、図１に示す成形品取出装置２０を組み込んだ成形装置を説明する正面図である。図示の成形装置１００は、射出成形を行ってレンズ成形品ＭＰを作製する本体部分である射出成形機１０と、射出成形機１０からレンズ成形品ＭＰを取り出す付属部分である成形品取出装置２０と、成形装置１００を構成する各部の動作を統括的に制御する制御装置３０とを備える。
【００２５】
射出成形機１０は、横型の成形機であり、成形金型４０と、可動盤１１と、固定盤１２と、型締め盤１３と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。射出成形機１０は、可動盤１１と固定盤１２との間に成形金型４０を構成する第１金型４１と第２金型４２とを挟持して両金型４１，４２を型締めすることにより成形を可能にする。
【００２６】
成形金型４０のうち第１金型４１の内側には、図１（Ｂ）に示すように、レンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰのうち一方の光学面に対応する複数の第１転写面ＴＳ１が形成されており、これら第１転写面ＴＳ１の周囲には、Ｚ方向すなわち型開閉方向に対して垂直に延びる第１分割面ＰＬ１が形成されている。また、第２金型４２の内側には、図１（Ｂ）に示すように、レンズ成形品ＭＰのうちレンズ部ＬＰの他方の光学面に対応する複数の第２転写面ＴＳ２が形成されており、これら第２転写面ＴＳ２の周囲には、Ｚ方向すなわち型開閉方向に対して垂直に延びる第２分割面ＰＬ２が形成されている。第１分割面ＰＬ１と第２分割面ＰＬ２とは、上述した基準中心軸ＡＸ１，ＡＸ２に対して垂直になっている。これらの分割面ＰＬ１，ＰＬ２は、パーティングラインとも呼ばれ、第１金型４１と第２金型４２とによって成形空間であるキャビティを形成する型締めに際して、予め設定された高い型締め圧で互いに密着する。
【００２７】
図３は、レンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰを拡大した断面図である。レンズ部ＬＰは、光学的機能を有する円形の光学機能部５１と、光学機能部５１の外縁から半径方向外側に設けられた環状のフランジ部５２とを備える。このレンズ部ＬＰは、ＮＡ０．７５以上の光ピックアップ装置用の対物レンズである。具体的には、例えば波長４０５ｎｍでＮＡ０．８５のＢＤ（Blu-Ray Disc）の規格に対応した光情報の読み取り又は書き込みを可能とする。
【００２８】
レンズ部ＬＰのうち光学機能部５１は、一方側に曲率の比較的大きな凸の第１光学面ＯＳ１を有し、他方側に第１光学面ＯＳ１よりも曲率の小さな凸の第２光学面ＯＳ２を有する。このうち、第１光学面ＯＳ１は、レンズ部ＬＰを光ピックアップ装置に組み込んで動作させる際に、書き込み（記録）又は読み取り（再生）用のレーザ光源により近い側に配置される。また、第２光学面ＯＳ２は、レンズ部ＬＰを光ピックアップ装置に組み込んで動作させる際に、光情報記録媒体（具体的には、ＢＤ）に対向して配置される。第１光学面ＯＳ１は、滑らかな鏡面となっているが、回折構造である微細構造又は微細形状を設けることもできる。一方、第２光学面ＯＳ２は、回折構造等を有しない滑らかな鏡面となっている。
【００２９】
フランジ部５２は、光学機能部５１の半径方向外側に設けられた環状の部分である。フランジ部５２は、第１光学面ＯＳ１側において第１フランジ面５２ａを有し、第２光学面ＯＳ２側において第２フランジ面５２ｂを有し、第１及び第２フランジ面５２ａ，５２ｂの外側に隣接して外径面５２ｃを有する。第１及び第２フランジ面５２ａ，５２ｂは、レンズ光軸ＯＡに垂直に延びる平坦な面となっている。
【００３０】
レンズ部ＬＰのうち、第１光学面ＯＳ１、第１フランジ面５２ａ等は、例えば第１金型４１の第１転写面ＴＳ１（図１（Ｂ）参照）によって形成され、第２光学面ＯＳ２、第２フランジ面５２ｂ等は、例えば第２金型４２の第２転写面ＴＳ２（図１（Ｂ）参照）によって形成される。あるいは、第１光学面ＯＳ１、第１フランジ面５２ａ等は、第２金型４２の第２転写面ＴＳ２によって形成され、第２光学面ＯＳ２、第２フランジ面５２ｂ等は、第１金型４１の第１転写面ＴＳ１によって形成される。
【００３１】
図からも明らかなように、レンズ部ＬＰは、第１光学面ＯＳ１等の曲率が非常に大きく、レンズ光軸ＯＡを含む中央部で肉厚が極端に厚いレンズとなっている。具体的には、レンズ光軸ＯＡに沿ったレンズ軸上厚ｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０の関係が満たされる。結果的に、レンズ部ＬＰは、第１金型４１や第２金型４２からの離型の抵抗が大きくなりやすい。一方で、レンズ部ＬＰは、ＢＤ用ということで傷や変形等を含めた精度に関する要求レベルが極めて高いものとなっている。このため、レンズ部ＬＰを成形金型４０から取り出す際には、第１金型４１や第２金型４２から過度の応力を受けたり意図しない接触が発生したりしないように、細心の注意が必要となっている。
【００３２】
図２に戻って、可動盤１１は、スライドガイド１５ａによって固定盤１２に対して進退移動可能に支持されている。可動盤１１は、第１金型４１を着脱可能に支持している。なお、可動盤１１には、エジェクタ４５が組み込まれている。このエジェクタ４５は、第２金型４２内のレンズ成形品ＭＰを第１金型４１側に押し出すように移動させて離型させるものであり、成形品取出装置２０によって第２金型４２からレンズ成形品ＭＰを比較的簡単に取り外して外部に移送することを可能にする。
【００３３】
固定盤１２は、可動盤１１に対向して支持フレーム１４の中央に固定されており、成形品取出装置２０をその上部に支持する。固定盤１２は、第２金型４２を着脱可能に支持している。なお、固定盤１２は、タイバー１４ａ，１４ａを介して型締め盤１３に固定されており、成形時の型締めの圧力に耐え得るようになっている。
【００３４】
型締め盤１３は、支持フレーム１４の端部に固定されている。型締め盤１３は、型締めに際して、開閉駆動装置１５の動力伝達部１５ｄを介して可動盤１１をその背後から支持する。
【００３５】
開閉駆動装置１５は、スライドガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエータ１５ｅとを備える。スライドガイド１５ａは、可動盤１１を支持して固定盤１２に対する進退方向すなわち型開閉方向に関する滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部１５ｄは、制御装置３０の制御下で動作するアクチュエータ１５ｅからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、型締め盤１３に対して可動盤１１が近接したり離間したり自在に進退移動し、結果的に、可動盤１１と固定盤１２とを互いに近接・離間して第１金型４１と第２金型４２との型締め及び型開きを行う。
【００３６】
射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、スクリュ駆動部１６ｃ等を備える。射出装置１６は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、樹脂射出ノズル１６ｄから温度制御された状態で溶融樹脂を射出することができる。射出装置１６は、樹脂射出ノズル１６ｄを第１金型４１に設けたスプルブッシュ（不図示）に接触させることにより、樹脂射出ノズル１６ｄからの溶融樹脂を、型締め状態の両金型４１，４２間に形成された成形空間であるキャビティ中に所望のタイミング及び圧力で供給することができる。
【００３７】
制御装置３０は、開閉制御部３１と、射出装置制御部３２と、エジェクタ制御部３３と、取出装置制御部３４とを備える。開閉制御部３１は、アクチュエータ１５ｅを動作させることによって両金型４１，４２の型締めや型開きを可能にする。射出装置制御部３２は、スクリュ駆動部１６ｃ等を動作させることによって両金型４１，４２間に形成された型空間中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクタ制御部３３は、エジェクタ４５を動作させることによって型開き時に第１金型４１に残るレンズ成形品ＭＰを突き出しレンズ成形品ＭＰを第１金型４１から離型させる。取出装置制御部３４は、成形品取出装置２０を動作させることによって型開き及び離型後に第１金型４１に残るレンズ成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。
【００３８】
取出装置制御部３４についてより詳細に説明すると、取出装置制御部３４は、図１の成形品取出装置２０に設けた駆動装置２１ｂ，２２ｂ，２４ｂを適宜動作させることにより、チャック部２７を所望の移動経路で射出成形機１０の外部から第１金型４１に対向する正面位置に移動させることができるとともに、第１金型４１の正面位置から射出成形機１０の外部に移動させることができる。また、取出装置制御部３４は、チャック駆動部２８を適宜動作させることにより、チャック部２７を所望のタイミングで開閉させることができ、チャック部２７をチャック状態やリリース状態とすることができる。
【００３９】
オペレータは、取出装置制御部３４を操作することで、取出装置制御部３４にプログラムされたチャック部２７の移動経路や移動速度を任意に変更することができる。例えば、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持してレンズ成形品ＭＰを第１金型４１から分離する際のチャック部２７の後退速度等を自在に調整することができる。また、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持する際にチャック部２７の基準中心軸ＡＸ１が第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２からずれているときには、チャック部２７の位置をＸＹ面内で移動させて基準中心軸ＡＸ１を基準中心軸ＡＸ２に一致させる調整も可能になっている。
【００４０】
さらに、オペレータは、取出装置制御部３４を操作することで、取出装置制御部３４にプログラムされたチャック部２７の開閉動作を任意に変更することができる。例えば、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持する把持力を、自在に増減調整することができる。また、チャック部２７によってレンズ成形品ＭＰを把持するタイミングを、第１金型４１と第２金型４２との型開き時を基準として前後自在に調整することができる。
【００４１】
図４は、図２に示す成形装置１００の動作を概念的に説明するフローチャートである。予め、両金型４１，４２の表面を成形に適する温度まで加熱した状態としてある。この状態で、開閉駆動装置１５を動作させ、可動盤１１を前進させて型閉じを開始させる（ステップＳ１１）。開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、第１金型４１と第２金型４２とが接触する型当たり位置まで可動盤１１が固定盤１２側に移動して型閉じが完了し、開閉駆動装置１５の閉動作を更に継続することにより、第１金型４１と第２金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる（ステップＳ１２）。次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、型締めされた第１金型４１と第２金型４２との間の型空間に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる（ステップＳ１３）。その後は、第１金型４１と第２金型４２との間の型空間中の溶融樹脂が徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ（ステップＳ１４）。次に、射出成形機１０において、開閉駆動装置１５を動作させて、可動盤１１を後退させる型開きが行われる（ステップＳ１５）。これに伴って、第１金型４１が後退し、第１金型４１と第２金型４２とが離間する。この結果、図１（Ｂ）に示すように、レンズ成形品ＭＰは、第１金型４１に保持された状態で第２金型４２から離型される。次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、レンズ成形品ＭＰの突き出しを行わせ、第１金型４１からレンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰ等を離型させる。ただし、レンズ成形品ＭＰの一部は、第１金型４１の凹部に保持されたままとなっており、レンズ成形品ＭＰは、比較的弱い引っ張り力で分離可能な状態で第１金型４１に支持されている。最後に、成形品取出装置２０を動作させて、第１金型４１に支持されたレンズ成形品ＭＰをチャック部２７で把持し、チャック部２７を後退させることによって、第１金型４１からレンズ成形品ＭＰが完全に離型又は分離され、さらにチャック部２７を適宜移動させることにより、レンズ成形品ＭＰが外部に搬出される（ステップＳ１８）。
【００４２】
以下、図５（Ａ）〜５（Ｄ）を参照して、チャック部２７の動作について説明する。まず、レンズ成形品ＭＰを取り出す前に、図５（Ａ）に示すように、チャック部２７を第１金型４１の内面に正対する取出基準位置に配置する。この際、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１を、第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に一致させる。つまり、チャック部２７の位置を第１分割面ＰＬ１に平行な分割面方向（具体的にはＸ方向又はＹ方向）に関して調整する。さらに、チャック部２７と第１金型４１との間隔も規定値の範囲からはずれないように調整する。つまり、チャック部２７の位置を第１分割面ＰＬ１に垂直な型開閉方向（具体的にはＺ方向）に関しても調整する。なお、以上において、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１は、チャック状態の把持部材２７ａ，２７ａの中間点を通るものとなっている。また、第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２は、レンズ成形品ＭＰを第１金型４１から取り出す際の基準となるものであり、レンズ成形品ＭＰのスプル部ＭＰａの中心軸を通る。次に、図５（Ｂ）に示すように、チャック部２７を基準中心軸ＡＸ２に平行な＋Ｚ方向に前進させて規定の把持位置に達した段階で、把持部材２７ａ，２７ａによってレンズ成形品ＭＰのスプル部ＭＰａをチャックする。この前段階で、レンズ成形品ＭＰは、図２のエジェクタ４５によって第１金型４１から押し出された状態となっている。その後、図５（Ｃ）に示すように、チャック部２７を基準中心軸ＡＸ２に平行な−Ｚ方向に徐々に後退させることで、レンズ成形品ＭＰが第１金型４１から完全に分離する。この際、基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とを一致させて例えば±５°以下の傾きとしているので、レンズ成形品ＭＰが第１金型４１に対して傾いて取り出されることを防止できる。さらに、図５（Ｄ）に示すように、チャック部２７を分離が確実に完了する搬送可能位置まで後退させることで、レンズ成形品ＭＰが第１金型４１から十分に離間し、レンズ成形品ＭＰを上方に移動させることが可能になる。その後は、成形品取出装置２０を適宜動作させて、チャック部２７とともにレンズ成形品ＭＰを成形装置１００の外部まで搬出する。
【００４３】
図６（Ａ）に示すように、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１が第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に一致していないときは、チャック部２７をＸＹ面内で移動させて、図５（Ａ）に示すように、チャック部２７の基準中心軸ＡＸ１を第１金型４１の基準中心軸ＡＸ２に一致させる。図６（Ａ）に示すように基準中心軸ＡＸ１と基準中心軸ＡＸ２とがずれた状態で無理にチャック部２７を動作させると、レンズ成形品ＭＰを第１金型４１から分離する際に、レンズ成形品ＭＰが傾いてしまい、レンズ成形品ＭＰのレンズ部ＬＰが第１金型４１に接触して傷や変形が生じる可能性が高まる。
【００４４】
以上説明した第１実施形態の成形品取出方法及び装置によれば、レンズ成形品ＭＰを取り出す際にレンズ成形品ＭＰを把持する位置を第１分割面ＰＬ１に垂直な型開閉方向と第１分割面ＰＬ１に平行な分割面方向とに関して調整するので、レンズ成形品ＭＰに意図しない力が付与されることを抑制できる。これにより、取出時にレンズ成形品ＭＰが第１金型４１に押し付けられて変形したり傷ついたりする現象の発生を抑えることができ、高精度のレンズを提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…射出成形機、 １１…可動盤、 １２…固定盤、 １４ａ，１４ａ…タイバー、 １５…開閉駆動装置、 １５ａ…スライドガイド、 １５ｄ…動力伝達部、 １５ｅ…アクチュエータ、 １６…射出装置、 ２０…成形品取出装置、 ２１…土台部、 ２１ｂ，２２ｂ，２４ｂ…駆動装置、 ２２…Ｘ軸走行部、 ２３…Ｚ軸走行レール、 ２４…Ｚ軸走行部、 ２５…Ｙ軸ガイド、 ２６…Ｙ軸移動部、 ２７…チャック部、 ２７ａ，２７ａ…把持部材、 ２７ｂ，２７ｂ…当接部、 ２８…チャック駆動部、 ２８ｂ…調整機構、 ３０…制御装置、 ３１…開閉制御部、 ３２…射出装置制御部、 ３３…エジェクタ制御部、 ３４…取出装置制御部、 ４０…成形金型、 ４１第１金型、 ４２第２金型、 ４５…エジェクタ、 ５１…光学機能部、 ５２…フランジ部、 ５２ａ，５２ｂ…フランジ面、 ５２ｃ…外径面、 １００…成形装置、 ＡＸ１…第１基準中心軸、 ＡＸ２…第２基準中心軸、 ＬＰ…レンズ部、 ＭＰ…レンズ成形品、 ＭＰａ…スプル部、 ＯＡ…レンズ光軸、 ＯＳ１…第１光学面、 ＯＳ２…第２光学面、 ＰＬ１…第１分割面、 ＰＬ２…第２分割面、 ＴＳ１…第１転写面、 ＴＳ２…第２転写面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、前記レンズ成形品を形成する第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置から、成形品取出装置によって前記レンズ成形品を取り出すための成形品取出方法であって、
前記レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、
成形品取出装置によって前記レンズ成形品を取り出す際に前記レンズ成形品を把持する位置を、前記第１分割面に垂直な型開閉方向と前記第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整することを特徴とする成形品取出方法。
【請求項２】
前記第１及び第２金型のうち前記レンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と前記成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸とが一致するように調整した状態で、前記成形品取出装置に設けたチャック部に前記レンズ成形品を把持させることを特徴とする請求項１に記載の成形品取出方法。
【請求項３】
前記レンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と前記成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸との位置ズレは０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の成形品取出方法。
【請求項４】
前記成形品取出装置に設けたチャック部によって前記レンズ成形品を把持する位置及び角度の少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項５】
前記レンズ成形品は、前記第１及び第２金型のうち前記レンズ成形品を保持する金型から±５°以内の傾斜角で取り出されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項６】
前記成形品取出装置に設けたチャック部が前記レンズ成形品を把持する部分に本体よりも摩擦抵抗の大きな材質で形成された当接部を有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項７】
前記成形品取出装置に設けたチャック部が前記レンズ成形品を把持する把持力と、前記チャック部が前記レンズ成形品を把持するタイミングと、前記第１及び第２金型の一方から前記レンズ成形品を分離する際の前記チャック部の後退速度とのうち少なくとも１つを調整することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項８】
レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、前記レンズ成形品を形成する第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置に組み込まれ、前記レンズ成形品を取り出す成形品取出装置であって、
前記レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、
前記レンズ成形品を取り出す際に前記レンズ成形品を把持する位置を、前記第１分割面に垂直な型開閉方向と前記第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整可能であることを特徴とする成形品取出装置。
【請求項１】
レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、前記レンズ成形品を形成する第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置から、成形品取出装置によって前記レンズ成形品を取り出すための成形品取出方法であって、
前記レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、
成形品取出装置によって前記レンズ成形品を取り出す際に前記レンズ成形品を把持する位置を、前記第１分割面に垂直な型開閉方向と前記第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整することを特徴とする成形品取出方法。
【請求項２】
前記第１及び第２金型のうち前記レンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と前記成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸とが一致するように調整した状態で、前記成形品取出装置に設けたチャック部に前記レンズ成形品を把持させることを特徴とする請求項１に記載の成形品取出方法。
【請求項３】
前記レンズ成形品を保持する金型の基準中心軸と前記成形品取出装置に設けたチャック部の基準中心軸との位置ズレは０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の成形品取出方法。
【請求項４】
前記成形品取出装置に設けたチャック部によって前記レンズ成形品を把持する位置及び角度の少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項５】
前記レンズ成形品は、前記第１及び第２金型のうち前記レンズ成形品を保持する金型から±５°以内の傾斜角で取り出されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項６】
前記成形品取出装置に設けたチャック部が前記レンズ成形品を把持する部分に本体よりも摩擦抵抗の大きな材質で形成された当接部を有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項７】
前記成形品取出装置に設けたチャック部が前記レンズ成形品を把持する把持力と、前記チャック部が前記レンズ成形品を把持するタイミングと、前記第１及び第２金型の一方から前記レンズ成形品を分離する際の前記チャック部の後退速度とのうち少なくとも１つを調整することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の成形品取出方法。
【請求項８】
レンズ成形品を形成する第１転写面と型開閉方向に垂直な第１分割面とを有する第１金型と、前記レンズ成形品を形成する第２転写面と型開閉方向に垂直な第２分割面とを有する第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型を開閉動作させる開閉駆動装置とを備える成形装置に組み込まれ、前記レンズ成形品を取り出す成形品取出装置であって、
前記レンズ成形品のレンズ光軸に平行な方向のレンズ軸上厚をｔ（ｍｍ）とし、５００ｎｍ以下の波長の光束における前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、０．９≦ｔ／ｆ≦２．０であり、
前記レンズ成形品を取り出す際に前記レンズ成形品を把持する位置を、前記第１分割面に垂直な型開閉方向と前記第１分割面に平行な分割面方向とに関して調整可能であることを特徴とする成形品取出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７９７６４（Ｐ２０１２−１７９７６４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３３０８（Ｐ２０１１−４３３０８）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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