成形装置
【課題】ノズルタッチ時の金型の局所的変形を抑えて高精度の光ピックアップ用レンズその他の光学素子を形成することができる成形金型を提供すること。
【解決手段】ノズルタッチ部６５ａの密着面である楕円体状面Ｓ３１ｂによってタッチ力をノズルタッチ部６５ａ内に広く分散させることができるので、ノズルタッチ部６５ａ周辺における第１金型４１の局所的な変形を抑えることができる。これにより、第１金型４１と第２金型４２とによって成形されるレンズの偏芯を低減して、高精度のレンズ（具体的には光ピックアップ用の対物レンズ）を形成することができる。
【解決手段】ノズルタッチ部６５ａの密着面である楕円体状面Ｓ３１ｂによってタッチ力をノズルタッチ部６５ａ内に広く分散させることができるので、ノズルタッチ部６５ａ周辺における第１金型４１の局所的な変形を抑えることができる。これにより、第１金型４１と第２金型４２とによって成形されるレンズの偏芯を低減して、高精度のレンズ（具体的には光ピックアップ用の対物レンズ）を形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を用いて光学素子の射出成形を行う成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子の射出成形では、型締めされた一対の金型間に形成された成形空間に連通するスプルーブッシュに対して、射出装置のノズルの先端の外周を環状に接触させたノズルタッチ状態として、射出装置のノズルからの樹脂を高速・高圧で成形空間中に充填する（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば光ピックアップ装置用の対物レンズは、近年の高性能化によってレンズのサイズが小型化するとともに相対的な肉厚が厚くなっており、その転写性を確保するため、射出装置のノズルから樹脂を高速で射出させ成形空間を高速で充填する必要がある。特に光学面に微細加工が施されている光ピックアップ装置用の対物レンズの場合、高速充填後に高圧力で保持する必要性がある。
【０００４】
以上のように、射出装置のノズルから樹脂を高圧力で射出して高圧に保持する場合には、ノズルタッチ時にノズルをスプルーブッシュに一定以上の力で強く押しつける必要が生じる。この場合、ノズル先端の外周とスプルーブッシュとの接触点で応力が集中し、金型が局所的に湾曲する。このような金型の局所的湾曲も、情報記録用のディスクの成形では特に問題が生じないレベルであるが、光ピックアップ装置用の対物レンズのように高い形状精度が要求されるものでは、ノズルタッチ時の局所的湾曲に起因する形状的な偏芯がコマ収差等として無視できなくなることが分かってきた。とりわけ、互換等の目的で微細な構造が設けられたピックアップ用レンズの場合、上記のような偏芯に対する感度が高く、金型の局所的湾曲が光学性能に大きく影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際出願公開第ＷＯ２００４／４５８２２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ノズルタッチ時の金型の局所的変形を抑えて高精度の光ピックアップ装置用レンズその他の光学素子を形成することができる成形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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、第１金型と第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して光学面を形成する光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に設けられて第１金型を支持装置に固定する固定部材と、を備える。
【０００８】
上記第１の成形装置では、固定部材が光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に設けられている。この固定部材によって第１金型をノズルタッチ部に近い部分で支持装置に固定することができ、ノズルタッチ部周辺に局在する変形が生じにくくなる。これにより、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を低減することができる。結果的に、光学面転写面の傾斜を防止し、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【０００９】
本発明の具体的な側面では、上記第１の成形装置において、固定部材は、ボルト、クランプ型の留め具、及びマグネットクランプのいずれかである。
【００１０】
本発明の別の側面では、ノズルタッチ部の軸を基準として、固定部材の位置からノズルタッチ部の軸までの距離は、光学面転写面の位置からノズルタッチ部の軸までの距離よりも短い。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、光学面転写面の軸からノズルタッチ部の軸までの距離をＤａとしたときに、固定部材の中心からノズルタッチ部の軸までの距離Ｄｂは、Ｄａ／２≦Ｄｂ≦Ｄａの範囲にある。この場合、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲をより確実に防止することができる。
本発明のさらに別の側面では、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、を有し、固定部材は、支持装置及び取付板間に設けられる。この場合、取付板の変形防止によって型板の変形を防止する。
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る第２の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、を備え、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、第１金型と第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して光学面を形成する光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置において、支持装置及び取付板間並びに型板及び取付板間の少なくとも一方に設けられる応力分散構造と、を有する。
【００１３】
上記第２の成形装置では、光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置において支持装置、取付板間、及び型板の少なくとも一対の間に設けられる応力分散構造を有する。これにより、ノズルタッチ時の射出方向へのタッチ力ベクトルを分散又は変化させることができ、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を光学面転写面付近で低減することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００１４】
本発明の具体的な側面では、上記第２の成形装置において、応力分散構造は、支持装置及び取付板間の接触面積、又は型板及び取付板間の接触面積を増加させた部分である。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係る第３の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、を備え、第１金型は、第１金型と第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して光学面を形成する光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に応力の伝達を阻止する緩衝材を有する。
【００１６】
上記第３の成形装置では、第１金型が、光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に緩衝材を有することにより、ノズルタッチ部の周辺の湾曲が光学面転写面付近に及びにくくなり、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を光学面転写面付近で低減することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００１７】
本発明の具体的な側面では、上記第３の成形装置において、緩衝材は、第１金型に設けた取付板と型板との間に設けられる。この場合、第１金型の加工を簡単にすることができる。また、第１金型に傷が生じるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明の別の側面では、緩衝材は、第１金型に設けた取付板及び型板においてノズルタッチ部の軸方向に平行な方向に延びるように設けられる。この場合、光学面転写面付近で第１金型の取付板及び型板の変形を防止することができる。
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明に係る第４の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、を備え、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、を有し、型板は、取付板よりも剛性を有する材料で形成される。
【００２０】
上記第４の成形装置では、第１金型の型板が、剛性を有する材料で形成されていることにより、ノズルタッチ時の第１金型すなわち型板の湾曲を低減することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係る第５の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、を備え、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、を有し、型板のうちノズルタッチ部の軸方向上に配置される中央部は、ノズルタッチ部側に凸となって湾曲している。
【００２２】
上記第５の成形装置では、予め湾曲した型板がノズルタッチ時の歪み変形を相殺する。これにより、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を許容しつつも、光学面転写面の傾斜を防止することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００２３】
本発明の別の側面では、上記第１から第５の成形装置において、第１金型及び第２金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、第１金型の型板は、第１金型に取り付けられる取付板よりも厚い。この場合、第１金型の変形をより防ぐことができる。
【００２４】
本発明の別の側面では、上記第１から第５の成形装置において、第１金型及び第２金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、第１金型の型板は、第２金型の型板よりも厚い。この場合、第１金型の変形をより防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の成形装置を説明する概念図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図３】第１金型のスプルーブッシュ周辺の部分拡大断面図である。
【図４】成形金型又は成形装置によって形成される光学素子の側面図である。
【図５】第１実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図６】第１実施形態の別の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図７】第２実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図８】第３実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図９】第３実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１０】第４実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１１】第４実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１２】第４実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１３】第５実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１４】第５実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１５】第６実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１６】第６実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１７】第７実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１８】第７実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１９】第８実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図２０】第９実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図２１】第１０実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る射出成形用の成形装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に示すように、成形装置１００は、射出成形を行って成形品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から成形品ＭＰを取り出す付属部分である取出装置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。
【００２８】
射出成形機１０は、横型の成形機であり、成形金型４０と、固定盤１１と、可動盤１２と、型締め盤１３と、支持フレーム１４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、固定盤１１と可動盤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を型締めするとともに両金型４１，４２間に樹脂を射出することにより成形を可能にする。ここで、固定盤１１と、可動盤１２と、型締め盤１３と、支持フレーム１４とは、両金型４１，４２を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置５０となっている。
【００２９】
固定盤１１は、プラテンとも呼ばれ、可動盤１２に対向して支持フレーム１４の略中央に固定され、取出装置２０をその上部に支持する。固定盤（プラテン）１１の内側１１ａは、可動盤１２の内側１２ａに対向しており、第１金型４１を着脱可能に支持している。固定盤１１には、後述するノズル１６ｄを通す開口１１ｂが形成されている。なお、固定盤１１は、タイバーを介して型締め盤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。
【００３０】
可動盤１２は、プラテンとも呼ばれ、リニアガイド１５ａによって固定盤１１に対して進退移動可能に支持されている。可動盤（プラテン）１２の内側１２ａは、固定盤１１の内側１１ａに対向しており、第２金型４２を着脱可能に支持している。なお、可動盤１２には、エジェクター駆動部４５が組み込まれている。このエジェクター駆動部４５は、第２金型４２内の成形品ＭＰを離型するために第１金型４１側に押し出すものである。
【００３１】
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１２をその背後から支持する。
【００３２】
開閉駆動装置１５は、リニアガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエーター１５ｅとを備える。リニアガイド１５ａは、可動盤１２を支持しつつ、固定盤１１に対する進退方向に関して可動盤１２の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ー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１２が近接したり離間したり自在に進退移動する。結果的に、固定盤１１と可動盤１２とを互いに近接又は離間させることができ、第１金型４１と第２金型４２との型締め又は型開きを行うことができる。
【００３３】
射出装置１６は、シリンダー１６ａ、原料貯留部１６ｂ、スクリュー駆動部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、樹脂射出用のノズル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、第１金型４１と第２金型４２とを型締めした状態において、固定盤１１の開口１１ｂを介して後述するスプルーブッシュ６５（図２（Ａ）参照）にノズル１６ｄを接触させることにより、後述する流路空間ＦＣ（図２（Ｂ）参照）に対してシリンダー１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミング及び圧力で供給することができる。
【００３４】
射出成形機１０に付随して設けられた金型温度調節機４６は、両金型４１，４２中に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に両金型４１，４２の温度を適切な温度に保つことができる。
【００３５】
取出装置２０は、成形品ＭＰを把持することができるハンド２１と、ハンド２１を３次元的に移動させる３次元駆動装置２２とを備える。取出装置２０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、第１金型４１と第２金型４２とを離間させて型開きした後に、第２金型４２に残る成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。
【００３６】
制御装置３０は、開閉制御部３１と、射出装置制御部３２と、エジェクター制御部３３と、取出装置制御部３４とを備える。開閉制御部３１は、アクチュエーター１５ｅを動作させることによって両金型４１，４２の型閉じ、型締め、型開き等を可能にする。射出装置制御部３２は、スクリュー駆動部１６ｃ等を動作させることによって両金型４１，４２間に形成された成形空間中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクター制御部３３は、エジェクター駆動部４５を動作させることによって型開き時に第２金型４２に残る成形品ＭＰを第２金型４２内から押し出させて離型を行わせる。取出装置制御部３４は、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２金型４２に残る成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。
【００３７】
以下、成形金型４０について詳しく説明する。図２（Ａ）等に示すように、成形金型４０のうち第２金型４２は、ＡＢ方向に往復移動可能になっている。この第２金型４２を第１金型４１に向けて移動させ、両金型４１，４２を型合わせ面すなわちパーティング面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めすることにより、図２（Ｂ）に示すように、図４に示すレンズＬＰを成形するための成形空間ＣＶと、これに樹脂を供給するための流路である流路空間ＦＣとが形成される。
【００３８】
第１金型４１は、内側すなわちパーティング面ＰＳ１側に配置される型板６１と、外側すなわち図１の固定盤１１側に配置される取付板６４とを備える。また、第１金型４１に付随して、スプルーブッシュ６５が設けられている。
【００３９】
第１金型４１のうち型板６１は、金属製の板状の部材である。型板６１は、複数のコア型６２を挿入する複数のコア孔６１ａと、スプルーブッシュ６５の先端側を挿入するスプルーブッシュ孔６１ｂと、レンズＬＰの光学機能部ＯＰ（図４参照）を形成するためのレンズ凹部６１ｅとを備える。各コア孔６１ａにはコア型６２が挿入されており、コア型６２の先端面がレンズ凹部６１ｅに対応するものとなっている。レンズ凹部６１ｅは、成形品ＭＰが光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、光学面転写用の凹の鏡面状の第１転写面Ｓ１を有している。特に、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換型の光ピックアップ用の対物レンズである場合、第１転写面Ｓ１には、光学面に設けられる微細な構造に対応する微細形状が設けられる場合もある。
【００４０】
なお、型板６１内部には、成形時に金型の温度を適切な温度に保つため、熱媒体を流通させる温調流路、加熱用のヒーター、温度監視用の温度計等が形成されているが、説明の簡単のため図示を省略している。
【００４１】
取付板６４は、金属製の板状の部材であり、型板６１を背後から支持している。取付板６４は、スプルーブッシュ６５の根元側を挿入するスプルーブッシュ孔６４ａを備える。取付板６４は、型板６１をパーティング面ＰＳ１やレンズ凹部６１ｅの反対側（背後側）から支持する。取付板６４に設けたスプルーブッシュ孔６４ａの固定盤１１側は、傾斜した円錐面を有するすり鉢状の拡径部６４ｃとなっており、スプルーブッシュ６５の根元側に設けたノズルタッチ部６５ａを周囲から支持している。取付板６４は、周辺側において、複数の締結部材６４ｆによって固定盤１１に締結されており、中央側において、複数の固定部材６４ｅによって固定盤１１に固定されている。
【００４２】
ここで、固定部材６４ｅは、第１転写面Ｓ１を有するコア型６２側よりもノズルタッチ部６５ａ側に設けられている。つまり、固定部材６４ｅは、両金型４１，４２の型合わせ面であるパーティング面ＰＳ１に沿った方向に関して、光学面転写面である第１転写面Ｓ１よりも相対的にノズルタッチ部６５ａに近い位置に設けられている。言い換えれば、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸを基準として、軸ＡＸから固定部材６４ｅの軸ＢＸまでの距離は、軸ＡＸからコア型６２の軸ＣＸ（すなわち第１転写面の軸）までの距離よりも短くなっている。具体的には、図３に示すように、コア型６２の軸ＣＸからノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸまでの距離をＤａとしたときに、固定部材６４ｅの軸ＢＸからノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸまでの距離Ｄｂは、Ｄａ／２≦Ｄｂ≦Ｄａの範囲にある。つまり、固定部材６４ｅの位置は、コア型６２の中心よりも内側であって、ノズルタッチ部６５ａとコア型６２との中間位置よりもコア型６２寄りとなっている。これにより、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、固定部材６４ｅにより取付板６４の変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００４３】
固定部材６４ｅは、図２（Ａ）等に示すように、例えば締結部材６４ｆと同様のボルトを用いることができる。
【００４４】
スプルーブッシュ６５は、取付板６４の背後からスプルーブッシュ孔６４ａに挿入されて固定されている。スプルーブッシュ６５の先端側は、型板６１のスプルーブッシュ孔６１ｂに挿入されており、スプルーブッシュ６５の根元側は、テーパー状のノズルタッチ部６５ａとなっている。ノズルタッチ部６５ａは、取付板６４の拡径部６４ｃに埋め込まれて嵌合するとともに、図示を省略するボルトや保持部材によって拡径部６４ｃから抜けないようにしっかりと固定されている。
【００４５】
第２金型４２は、内側すなわちパーティング面ＰＳ２側に配置される型板７１，７３と、外側すなわち図１の可動盤１２側に配置される取付板７４と、取付板７４に埋め込むように形成されたエジェクター部材７５とを備える。
【００４６】
第２金型４２のうち型板７１，７３は、金属製の板状の部材であり、複数のコア型７２を挿入する複数のコア孔７１ａと、スプルーブッシュ６５の先端に対向するコールドスラグ７１ｂと、レンズの光学機能部を形成するための第２転写面であるレンズ凹部７１ｅとを備える。各コア孔７１ａにはコア型７２が挿入されており、コア型７２の先端面がレンズ凹部７１ｅに対応するものとなっている。レンズ凹部７１ｅは、成形品ＭＰが光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、光学面転写用の凹の鏡面状の第２転写面Ｓ２を有しており、特にＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、微細な構造が設けられた光学面を有するものとなる場合もある。表側の型板７１には、エジェクター部材７５を構成するエジェクターピン７５ａを通すピン孔７１ｇも形成されている。裏側の型板（受板ともいう）７３には、エジェクエジェクターピン７５ａ，７５ｂを通すピン孔７３ｇ，７３ｈが形成されている。
【００４７】
なお、型板７１，７３内部には、成形時に金型の温度を適切な温度に保つため、熱媒体を流通させる温調流路、加熱用のヒーター、温度監視用の温度計等が形成されているが、説明の簡単のため図示を省略している。
【００４８】
取付板７４は、金属製の板状の部材であり、型板７１，７３を背後から支持している。取付板７４は、エジェクター部材７５を構成するエジェクターピン７５ａ，７５ｂを通すピン孔７４ｇ，７４ｈを備える。なお、取付板７４は、取付板７４自体を固定盤１１の固定するため複数の締結部材７４ｆを有している。
【００４９】
エジェクター部材７５は、エジェクターピン７５ａ，７５ｂと、エジェクター板７５ｄとを有する機械的な機構であり、図１のエジェクター駆動部４５に駆動されて動作する。エジェクターピン７５ａ，７５ｂは、エジェクター板７５ｄに連結されており、型板７１のピン孔７１ｇ，ピン孔７３ｇ，７３ｈと取付板７４のピン孔７４ｇ，７４ｈ内で一括して進退移動させることができる。エジェクター部材７５を前進状態とした場合、エジェクターピン７５ａ，７５ｂが前進し、このうち中央のエジェクターピン７５ａが型板７１のコールドスラグ７１ｂの底部に突起し、周辺のエジェクターピン７５ｂがコア型７２を押してパーティング面ＰＳ２から突出させる。逆に、エジェクター部材７５を後退状態とした場合、エジェクターピン７５ａ，７５ｂが後退し、このうち中央のエジェクターピン７５ａが型板７１のコールドスラグ７１ｂの底部に引っ込み、周辺のエジェクターピン７５ｂも同様に引っ込んでコア型７２の後退を許容する。なお、コア型７２は、不図示のバネ等を付随させた構造を有しており、エジェクターピン７５ａから前進させる付勢力を受けなくなった場合、後退してコア孔７１ａの奥に収納される。
【００５０】
なお、第１金型４１と第２金型４２とは、第１金型４１に設けた位置決め嵌合部４１ｘと第２金型４２に設けた位置決め嵌合部４２ｘとを嵌合させることにより、パーティング面ＰＳ１，ＰＳ２に垂直な方向の位置決めが可能になっている。
【００５１】
図４は、図１の取出装置２０によって射出成形機１０外に取り出される成形品ＭＰの一部であり光学素子であるレンズＬＰの外観を示している。レンズ（光学素子）ＬＰは、光機能部ＯＰとフランジ部ＦＬとを有しており、光機能部ＯＰは、図２（Ａ）の成形金型４０に設けたレンズ凹部６１ｅ，７１ｅのうち例えばレンズ凹部６１ｅによって形成される第１の光学面ＯＳ１と、例えばレンズ凹部７１ｅによって形成される第２の光学面ＯＳ２とを有している。レンズＬＰは、例えば光ピックアップ用の対物レンズであり、ＢＤ等の規格に対応するものとする。なお、レンズＬＰがＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、第１の光学面ＯＳ１には、微細な構造が設けられる。
【００５２】
以下、図１等に示す成形装置１００を用いた成形品ＭＰすなわちレンズＬＰの製造方法について説明する。まず、金型温度調節機４６により、支持装置５０に支持された両金型４１，４２を成形に適する温度まで加熱する。次に、開閉駆動装置１５を動作させ、支持装置５０のうち可動盤１２を前進させて型閉じを開始させる。開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、支持装置５０に支持された固定側の第１金型４１と可動側の第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。次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、ノズル１６ｄを第１金型４１のスプルーブッシュ６５に接触させるとともに、型締めされた第１金型４１と第２金型４２との間の成形空間ＣＶ中に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる。そして、射出成形機１０は、成形空間ＣＶ中の樹脂圧を保つ。なお、溶融樹脂を成形空間ＣＶに導入した後は、成形空間ＣＶ中の溶融樹脂が放熱によって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。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、支持装置５０の可動盤１２を後退させる型開きが行われる。これに伴って、第２金型４２が後退し、第１金型４１と第２金型４２とが離間する。次に、射出成形機１０において、エジェクター駆動部４５を動作させ、エジェクターピン７５ａ，７５ｂ等の前進によって、レンズＬＰ等を含む成形品ＭＰの突き出しを行わせる。この結果、第２金型４２に残る成形品ＭＰのうちレンズＬＰは、第１金型４１側に押し出されて第２金型４２から離型される。最後に、取出装置２０を動作させて、突き出された成形品ＭＰの適所をハンド２１で把持して外部に搬出する。
【００５３】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、パーティング面ＰＳ１に平行な面で考えて、固定部材６４ｅが第１の光学面ＯＳ１を形成する光学面転写面である第１転写面Ｓ１よりも相対的にノズルタッチ部６５ａに近い位置に設けられている。この固定部材６４ｅによって、第１金型４１をノズルタッチ部６５ａに近い部分で支持装置５０の固定盤１１に固定することができ、ノズルタッチ部６５ａ周辺に局在する変形が生じにくくなる。これにより、ノズルタッチ時の第１金型４１の湾曲を低減することができる。結果的に、光学面転写面である第１転写面Ｓ１の傾斜を防止し、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００５４】
なお、以上の説明では、固定部材６４ｅとしてボルトを用いることができるとしたが、ボルト以外に、機械機構を利用したクランプ型の留め具、磁性体を利用したマグネットクランプ等も用いることができる。
【００５５】
具体的には、図５に示すように、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸの周辺において取付板６４と固定盤１１との間に介在するようにマグネットクランプからなる固定部材１６４ｅを配置することができる。
【００５６】
さらに、図６に示すように、ボルトからなる締結部材６４ｆの代わりに、マグネットクランプからなる締結部材１６４ｆを用いてもよい。ただし、マグネットクランプはある程度の空間が必要なため、省スペース化のためには、ボルトなどで固定を補助する必要がある。
【００５７】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の成形金型について説明する。第２実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００５８】
図７に示す成形金型４０の場合、コア型６２側よりもノズルタッチ部６５ａ側において型板２６１と取付板２６４とに応力分散構造６６が設けられている。応力分散構造６６は、型板２６１と取付板２６４との接触面積を増加させた部分である。具体的には、取付板２６４は、スプルーブッシュ６５を貫通させる中央部Ａ１において、第１転写面Ｓ１側すなわちパーティング面ＰＳ１側に狭まる凸形状のテーパー面ＴＰ１を有する。一方、型板２６１は、中央部において、第１転写面Ｓ１側に狭まる凹形状のテーパー面ＴＰ２を有する。テーパー面ＴＰ１，ＴＰ２は、互いに密着して嵌合している。この場合、応力分散構造６６により、型板２６１のうちスプルーブッシュ６５に比較的近接する中央部Ａ１の変形を抑えることができ、型板２６１の周辺部に形成されたレンズ凹部６１ｅすなわち光学面（第１転写面）Ｓ１の傾きや変形が抑えられ、第１の光学面ＯＳ１に傾きや変形が生じにくくなる。
【００５９】
なお、成形金型４０のスプルーブッシュ６５周辺の応力集中を防止する応力分散構造は、図７に示すように、型板２６１と取付板２６４との間に形成されるもの（応力分散構造６６）に限らず、取付板２６４と固定盤１１との間に配置するものとできる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の成形金型について説明する。第３実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００６１】
図８に示す成形金型４０の場合、第１金型４１の型板６１と取付板６４との間に、パーティング面ＰＳ１に平行に延びる薄い弾性部材６８が設けられている。弾性部材６８は、スプルーブッシュ６５の軸ＡＸの周りに環状に配置されている。弾性部材６８は、例えば型板６１に形成された窪み６１ｊに埋め込まれるように配置されるが、取付板６４側に埋め込まれるように配置することもできる。弾性部材６８は、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸに垂直な方向に広がっており、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向に力を受けた場合に弾性変形する。つまり、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、弾性部材６８により取付板６４の変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止している。つまり、弾性部材６８が緩衝材となって、ノズルタッチ部６５ａで受けたタッチ力や変形を弾性部材６８で吸収して型板６１等に変形の影響が及ぶことを防止している。
【００６２】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、第１金型４１が光学面転写面である第１転写面Ｓ１よりも相対的にノズルタッチ部６５ａに近い位置に緩衝材である弾性部材６８を有することにより、ノズルタッチ部６５ａの周辺の湾曲が第１転写面Ｓ１付近に及びにくくなり、ノズルタッチ時の第１金型４１の湾曲を第１転写面Ｓ１で低減することができる。結果的に、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００６３】
図９は、図８に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、第１金型４１の型板６１の本体６１ｋから弾性部材１６８を介して中央部６１ｍが分離され、取付板６４の本体６４ｋから弾性部材１６８を介して中央部６４ｍが分離されている。弾性部材６８は、緩衝材として、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向に平行な方向に延びており、中央部６１ｍ，６４ｍを弾性的に支持して、これら中央部６１ｍ，６４ｍがノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向へ移動することを許容している。つまり、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部６４ｍに圧力が付与されても、弾性部材６８により取付板６４の本体６４ｋの変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止している。つまり、弾性部材１６８等が緩衝材となって、ノズルタッチ部６５ａで受けたタッチ力や変形を弾性部材１６８で吸収して型板６１等に変形の影響が及ぶことを防止している。
【００６４】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態の成形金型について説明する。第４実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００６５】
図１０に示す成形金型４０の場合、第１金型４１に取付板６４を介して固定された型板４６１の全体が剛性を有する材料で形成されている。型板４６１は、第１金型４１を支持する固定盤（プラテン）１１や取付板６４よりも低い弾性率を有する高剛性の材料で形成されている。このため、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、型板４６１の剛性によりその変形が抑制され、ノズル１６ｄの圧力の影響が型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００６６】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、第１金型４１の型板４６１が、剛性を有する材料で形成されていることにより、ノズルタッチ時の第１金型４１すなわち型板４６１の湾曲を低減することができる。結果的に、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００６７】
図１１は、図１０に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、型板４６１の一部が剛性を有する結果として、型板４６１全体としても剛性を有するものとなっている。つまり、型板４６１は、剛性の異なる材料を組み合わせたものとなっている。具体的には、型板４６１が表部材４６１ａと裏部材４６１ｂとを積層して固定した構造を有しており、表部材４６１ａは、比較的加工しやすい通常の剛性を有する材料で形成されており、裏部材４６１ｂは、相対的に剛性の高い材料で形成されている。裏部材４６１ｂは、表部材４６１ａと比較してだけでなく、第１金型４１を支持する固定盤（プラテン）１１や取付板６４と比較しても、低い弾性率を有する高剛性の材料で形成されている。このため、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、型板４６１の剛性によりその変形が抑制され、ノズル１６ｄの圧力の影響が型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００６８】
図１２は、図１０に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、型板４６１'は、その軸ＡＸ方向の厚みが取付板６４や対向する型板７１よりも厚く、固定盤（プラテン）１１や取付板６４よりも剛性を有するものとなっている。このため、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、型板４６１'の剛性によりその変形が抑制され、ノズル１６ｄの圧力の影響が型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００６９】
型板４６１'の厚みは、例えば取付板６４の厚みの１．２倍以上とする。これは、型板４６１'や取付板６４が一般的な成形金型用鋼材であり、かつ、一般的なノズルタッチ力で樹脂の射出を行うという条件でシミュレーションを行った結果に基づく。例えば、型板４６１'の元の厚みが４０ｍｍである場合に、６０ｍｍの厚みとすることで、型板４６１'の窪みを５μｍ以下に抑えることが期待でき、コマ収差の低減が期待できる。
【００７０】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態の成形金型について説明する。第５実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００７１】
図１３に示す成形金型４０の場合、第１金型４１に取付板５６４を介して固定された型板５６１は、中央部ＣＰにおいて、ノズルタッチ部６５ａ側に凸となって湾曲している。つまり、取付板５６４の表側の面６４ｎは、軸ＡＸのまわりに対称的な凹面となっており型板５６１の裏側の面６１ｎは、軸ＡＸのまわりに対称的な凸面となっており、両面６４ｎ，６１ｎは密着している。取付板５６４は、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向に力を受けた場合に弾性変形する。つまり、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されると、取付板６４が湾曲し、その影響で型板５６１も湾曲する。この際、ノズルタッチ部６５ａ側に凸となっている型板５６１は、外力で湾曲した結果として、外見上略平坦な状態となる。つまり、第１金型４１の型合わせ面であるパーティング面ＰＳ１は、全体でノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸに略垂直な状態となる。結果的に、型板６１に形成されたレンズ凹部６１ｅすなわち光学面（第１転写面）Ｓ１は、殆ど傾きがないものとなる。
【００７２】
上記第５の成形装置では、予め湾曲した型板がノズルタッチ時の歪み変形を相殺する。これにより、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を許容しつつも、光学面転写面の傾斜を防止することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００７３】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、型板５６１が中央部ＣＰにおいてノズルタッチ部６５ａ側に凸となって湾曲していることにより、ノズルタッチ時に湾曲を平坦にする力が働き型板４６１の湾曲を低減することができる。結果的に、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００７４】
図１４は、図１３に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、型板５６１は、図１３の場合と同様にノズルタッチ部６５ａ側に凸となって湾曲しているが、取付板６４は平坦である。なお、型板５６１の周辺と、取付板６４の周辺との間には、スペーサー６９が挿入されており、型板５６１の安定した支持を可能にしている。
【００７５】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態の成形金型について説明する。第６実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００７６】
図１５に示す成形金型４０は、図２（Ａ）等に示す第１実施形態と、図１３に示す第５実施形態とを折衷したものとなっている。すなわち、固定部材１６４ｅによって取付板５６４の中央側を固定盤１１に固定するとともに、型板５６１がノズルタッチ部６５ａ側に凸となるように湾曲している。
【００７７】
図１６は、図１５に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、図２（Ａ）等に示す第１実施形態と、図１４に示す第５実施形態とを折衷したものとなっている。
【００７８】
〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態の成形金型について説明する。第７実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１、２実施形態等の成形金型と同様であるものとする。
【００７９】
図１７に示す成形金型４０は、図７に示す第２実施形態と、図１２に示す第４実施形態とを折衷したものとなっている。すなわち、コア型６２側よりもノズルタッチ部６５ａ側において、型板６６１と取付板６６４との間に応力分散構造６６が設けられている。また、型板６６１は、その軸ＡＸ方向の厚みが取付板６６４や対向する型板７１よりも厚く、固定盤（プラテン）１１や取付板６６４よりも剛性を有するものとなっている。
【００８０】
図１８は、図１７に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、図７に示す第２実施形態と、図１１に示す第４実施形態とを折衷したものとなっている。
【００８１】
〔第８実施形態〕
以下、第８実施形態の成形金型について説明する。第８実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１、２実施形態等の成形金型と同様であるものとする。
【００８２】
図１９に示す成形金型４０は、図５に示す第１実施形態と、図７に示す第３実施形態とを折衷したものとなっている。すなわち、固定部材１６４ｅによって取付板２６４の中央側を固定盤１１に固定するとともに、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ近傍において、型板２６１と取付板２６４との間に応力分散構造６６が設けられている。
【００８３】
〔第９実施形態〕
以下、第９実施形態の成形金型について説明する。第９実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００８４】
図２０に示すように、固定部材８６４ｅによって、スプルーブッシュ６５に付随するロケートリング部６５ｓにおいて、スプルーブッシュ６５を固定盤１１や取付板６４に固定している。結果的に、固定盤１１と取付板６４とがノズルタッチ部６５ａ周辺で固定されることになる。これにより、ノズルタッチ時の第１金型４１（具体的には型板６１）の湾曲を低減することができる。結果的に、光学面転写面である第１転写面Ｓ１の傾斜を防止し、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００８５】
〔第１０実施形態〕
以下、第１０実施形態の成形金型について説明する。第１０実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００８６】
図２０に示すスプルーブッシュ６５は、円筒状で、軸ＡＸ方向に微小変位可能になっている。つまり、スプルーブッシュ６５の側面６５ｔと、型板６１のスプルーブッシュ孔６１ｂとの間には、弾性部材９６８ａ又はスライドガイド１０６８ａが設けられている。また、スプルーブッシュ６５のヘッド部６５ｕと固定盤１１の開口内縁１１ｕとの間には、軸ＡＸに垂直に広がる輪帯状の弾性部材９６８ｂが設けられている。これにより、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介してスプルーブッシュ６５に前進方向の圧力が付与されると、弾性部材９６８ｂが圧縮変形し、スプルーブッシュ６５が第２金型４２側に微小変位する。これにより、取付板６４の変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止できる。つまり、弾性部材９６８ｂ等が緩衝材となって、型板６１等に変形の影響が及ぶことを防止している。なお、スプルーブッシュ６５の先端６５ｖは、突起部を有しており、第２金型４２の型板７１に設けた凹部７１ｖと嵌合する。これにより、スプルーブッシュ６５が過度に先端側に移動することを防止できる。
【００８７】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態において、第１金型４１及び第２金型４２で構成される射出成形金型に設ける成形空間ＣＶの形状は、光学素子の用途に応じて様々な形状とすることができる。すなわち、レンズ凹部６１ｅ，６２ｅ等によって形成される成形空間ＣＶの形状は、単なる例示であり、レンズＬＰその他の光学素子の用途等に応じて適宜変更することができる。例えば、レンズＬＰの光学面ＯＳ１，ＯＳ２には、光学素子の用途（例えばｆθレンズ、ＤＯＥ）非球面や鏡面を形成することもできる。
【符号の説明】
【００８８】
１０…射出成形機、 １１…固定盤、 １２…可動盤、 １３…型締め盤、 １５…開閉駆動装置、 １６…射出装置、 １６ｄ…ノズル、 ２０…取出装置、 ３０…制御装置、 ４０…成形金型、 ４１…固定金型（第１金型）、 ４２…可動金型（第２金型）、 ４５…エジェクター駆動部、 ６１…型板、 ６１ｂ…スプルーブッシュ孔、 ６１ｅ…レンズ凹部、 ６２…コア型、 ６４…取付板、 ６４ａ…スプルーブッシュ孔、 ６５…スプルーブッシュ、 ６５ａ…ノズルタッチ部、 ７１…型板、 ７１ｅ…レンズ凹部、 ７２…コア型、 ７４…取付板、 ７５…エジェクター部材、 １００…成形装置、 ＣＤ…射出方向、 ＣＶ…成形空間、 ＦＣ…流路空間、 ＬＰ…レンズ、 ＭＰ…成形品、 ＰＳ１，ＰＳ２…パーティング面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を用いて光学素子の射出成形を行う成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子の射出成形では、型締めされた一対の金型間に形成された成形空間に連通するスプルーブッシュに対して、射出装置のノズルの先端の外周を環状に接触させたノズルタッチ状態として、射出装置のノズルからの樹脂を高速・高圧で成形空間中に充填する（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば光ピックアップ装置用の対物レンズは、近年の高性能化によってレンズのサイズが小型化するとともに相対的な肉厚が厚くなっており、その転写性を確保するため、射出装置のノズルから樹脂を高速で射出させ成形空間を高速で充填する必要がある。特に光学面に微細加工が施されている光ピックアップ装置用の対物レンズの場合、高速充填後に高圧力で保持する必要性がある。
【０００４】
以上のように、射出装置のノズルから樹脂を高圧力で射出して高圧に保持する場合には、ノズルタッチ時にノズルをスプルーブッシュに一定以上の力で強く押しつける必要が生じる。この場合、ノズル先端の外周とスプルーブッシュとの接触点で応力が集中し、金型が局所的に湾曲する。このような金型の局所的湾曲も、情報記録用のディスクの成形では特に問題が生じないレベルであるが、光ピックアップ装置用の対物レンズのように高い形状精度が要求されるものでは、ノズルタッチ時の局所的湾曲に起因する形状的な偏芯がコマ収差等として無視できなくなることが分かってきた。とりわけ、互換等の目的で微細な構造が設けられたピックアップ用レンズの場合、上記のような偏芯に対する感度が高く、金型の局所的湾曲が光学性能に大きく影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際出願公開第ＷＯ２００４／４５８２２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ノズルタッチ時の金型の局所的変形を抑えて高精度の光ピックアップ装置用レンズその他の光学素子を形成することができる成形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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、第１金型と第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して光学面を形成する光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に設けられて第１金型を支持装置に固定する固定部材と、を備える。
【０００８】
上記第１の成形装置では、固定部材が光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に設けられている。この固定部材によって第１金型をノズルタッチ部に近い部分で支持装置に固定することができ、ノズルタッチ部周辺に局在する変形が生じにくくなる。これにより、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を低減することができる。結果的に、光学面転写面の傾斜を防止し、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【０００９】
本発明の具体的な側面では、上記第１の成形装置において、固定部材は、ボルト、クランプ型の留め具、及びマグネットクランプのいずれかである。
【００１０】
本発明の別の側面では、ノズルタッチ部の軸を基準として、固定部材の位置からノズルタッチ部の軸までの距離は、光学面転写面の位置からノズルタッチ部の軸までの距離よりも短い。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、光学面転写面の軸からノズルタッチ部の軸までの距離をＤａとしたときに、固定部材の中心からノズルタッチ部の軸までの距離Ｄｂは、Ｄａ／２≦Ｄｂ≦Ｄａの範囲にある。この場合、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲をより確実に防止することができる。
本発明のさらに別の側面では、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、を有し、固定部材は、支持装置及び取付板間に設けられる。この場合、取付板の変形防止によって型板の変形を防止する。
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る第２の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、を備え、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、第１金型と第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して光学面を形成する光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置において、支持装置及び取付板間並びに型板及び取付板間の少なくとも一方に設けられる応力分散構造と、を有する。
【００１３】
上記第２の成形装置では、光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置において支持装置、取付板間、及び型板の少なくとも一対の間に設けられる応力分散構造を有する。これにより、ノズルタッチ時の射出方向へのタッチ力ベクトルを分散又は変化させることができ、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を光学面転写面付近で低減することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００１４】
本発明の具体的な側面では、上記第２の成形装置において、応力分散構造は、支持装置及び取付板間の接触面積、又は型板及び取付板間の接触面積を増加させた部分である。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係る第３の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、を備え、第１金型は、第１金型と第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して光学面を形成する光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に応力の伝達を阻止する緩衝材を有する。
【００１６】
上記第３の成形装置では、第１金型が、光学面転写面よりも相対的にノズルタッチ部に近い位置に緩衝材を有することにより、ノズルタッチ部の周辺の湾曲が光学面転写面付近に及びにくくなり、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を光学面転写面付近で低減することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００１７】
本発明の具体的な側面では、上記第３の成形装置において、緩衝材は、第１金型に設けた取付板と型板との間に設けられる。この場合、第１金型の加工を簡単にすることができる。また、第１金型に傷が生じるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明の別の側面では、緩衝材は、第１金型に設けた取付板及び型板においてノズルタッチ部の軸方向に平行な方向に延びるように設けられる。この場合、光学面転写面付近で第１金型の取付板及び型板の変形を防止することができる。
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明に係る第４の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、を備え、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、を有し、型板は、取付板よりも剛性を有する材料で形成される。
【００２０】
上記第４の成形装置では、第１金型の型板が、剛性を有する材料で形成されていることにより、ノズルタッチ時の第１金型すなわち型板の湾曲を低減することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係る第５の成形装置は、光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、第１金型及び第２金型を近接及び離間可能に支持する支持装置と、第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、を備え、第１金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板と、を有し、型板のうちノズルタッチ部の軸方向上に配置される中央部は、ノズルタッチ部側に凸となって湾曲している。
【００２２】
上記第５の成形装置では、予め湾曲した型板がノズルタッチ時の歪み変形を相殺する。これにより、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を許容しつつも、光学面転写面の傾斜を防止することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００２３】
本発明の別の側面では、上記第１から第５の成形装置において、第１金型及び第２金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、第１金型の型板は、第１金型に取り付けられる取付板よりも厚い。この場合、第１金型の変形をより防ぐことができる。
【００２４】
本発明の別の側面では、上記第１から第５の成形装置において、第１金型及び第２金型は、光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、型板を支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、第１金型の型板は、第２金型の型板よりも厚い。この場合、第１金型の変形をより防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の成形装置を説明する概念図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図３】第１金型のスプルーブッシュ周辺の部分拡大断面図である。
【図４】成形金型又は成形装置によって形成される光学素子の側面図である。
【図５】第１実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図６】第１実施形態の別の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図７】第２実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図８】第３実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図９】第３実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１０】第４実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１１】第４実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１２】第４実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１３】第５実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１４】第５実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１５】第６実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１６】第６実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１７】第７実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図１８】第７実施形態の変形例の要部を説明する側方断面図である。
【図１９】第８実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図２０】第９実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【図２１】第１０実施形態の成形装置に組み込まれた成形金型を説明する側方断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る射出成形用の成形装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に示すように、成形装置１００は、射出成形を行って成形品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から成形品ＭＰを取り出す付属部分である取出装置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。
【００２８】
射出成形機１０は、横型の成形機であり、成形金型４０と、固定盤１１と、可動盤１２と、型締め盤１３と、支持フレーム１４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、固定盤１１と可動盤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を型締めするとともに両金型４１，４２間に樹脂を射出することにより成形を可能にする。ここで、固定盤１１と、可動盤１２と、型締め盤１３と、支持フレーム１４とは、両金型４１，４２を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置５０となっている。
【００２９】
固定盤１１は、プラテンとも呼ばれ、可動盤１２に対向して支持フレーム１４の略中央に固定され、取出装置２０をその上部に支持する。固定盤（プラテン）１１の内側１１ａは、可動盤１２の内側１２ａに対向しており、第１金型４１を着脱可能に支持している。固定盤１１には、後述するノズル１６ｄを通す開口１１ｂが形成されている。なお、固定盤１１は、タイバーを介して型締め盤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。
【００３０】
可動盤１２は、プラテンとも呼ばれ、リニアガイド１５ａによって固定盤１１に対して進退移動可能に支持されている。可動盤（プラテン）１２の内側１２ａは、固定盤１１の内側１１ａに対向しており、第２金型４２を着脱可能に支持している。なお、可動盤１２には、エジェクター駆動部４５が組み込まれている。このエジェクター駆動部４５は、第２金型４２内の成形品ＭＰを離型するために第１金型４１側に押し出すものである。
【００３１】
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１２をその背後から支持する。
【００３２】
開閉駆動装置１５は、リニアガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエーター１５ｅとを備える。リニアガイド１５ａは、可動盤１２を支持しつつ、固定盤１１に対する進退方向に関して可動盤１２の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ー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１２が近接したり離間したり自在に進退移動する。結果的に、固定盤１１と可動盤１２とを互いに近接又は離間させることができ、第１金型４１と第２金型４２との型締め又は型開きを行うことができる。
【００３３】
射出装置１６は、シリンダー１６ａ、原料貯留部１６ｂ、スクリュー駆動部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、樹脂射出用のノズル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、第１金型４１と第２金型４２とを型締めした状態において、固定盤１１の開口１１ｂを介して後述するスプルーブッシュ６５（図２（Ａ）参照）にノズル１６ｄを接触させることにより、後述する流路空間ＦＣ（図２（Ｂ）参照）に対してシリンダー１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミング及び圧力で供給することができる。
【００３４】
射出成形機１０に付随して設けられた金型温度調節機４６は、両金型４１，４２中に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に両金型４１，４２の温度を適切な温度に保つことができる。
【００３５】
取出装置２０は、成形品ＭＰを把持することができるハンド２１と、ハンド２１を３次元的に移動させる３次元駆動装置２２とを備える。取出装置２０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、第１金型４１と第２金型４２とを離間させて型開きした後に、第２金型４２に残る成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。
【００３６】
制御装置３０は、開閉制御部３１と、射出装置制御部３２と、エジェクター制御部３３と、取出装置制御部３４とを備える。開閉制御部３１は、アクチュエーター１５ｅを動作させることによって両金型４１，４２の型閉じ、型締め、型開き等を可能にする。射出装置制御部３２は、スクリュー駆動部１６ｃ等を動作させることによって両金型４１，４２間に形成された成形空間中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクター制御部３３は、エジェクター駆動部４５を動作させることによって型開き時に第２金型４２に残る成形品ＭＰを第２金型４２内から押し出させて離型を行わせる。取出装置制御部３４は、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２金型４２に残る成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。
【００３７】
以下、成形金型４０について詳しく説明する。図２（Ａ）等に示すように、成形金型４０のうち第２金型４２は、ＡＢ方向に往復移動可能になっている。この第２金型４２を第１金型４１に向けて移動させ、両金型４１，４２を型合わせ面すなわちパーティング面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めすることにより、図２（Ｂ）に示すように、図４に示すレンズＬＰを成形するための成形空間ＣＶと、これに樹脂を供給するための流路である流路空間ＦＣとが形成される。
【００３８】
第１金型４１は、内側すなわちパーティング面ＰＳ１側に配置される型板６１と、外側すなわち図１の固定盤１１側に配置される取付板６４とを備える。また、第１金型４１に付随して、スプルーブッシュ６５が設けられている。
【００３９】
第１金型４１のうち型板６１は、金属製の板状の部材である。型板６１は、複数のコア型６２を挿入する複数のコア孔６１ａと、スプルーブッシュ６５の先端側を挿入するスプルーブッシュ孔６１ｂと、レンズＬＰの光学機能部ＯＰ（図４参照）を形成するためのレンズ凹部６１ｅとを備える。各コア孔６１ａにはコア型６２が挿入されており、コア型６２の先端面がレンズ凹部６１ｅに対応するものとなっている。レンズ凹部６１ｅは、成形品ＭＰが光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、光学面転写用の凹の鏡面状の第１転写面Ｓ１を有している。特に、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換型の光ピックアップ用の対物レンズである場合、第１転写面Ｓ１には、光学面に設けられる微細な構造に対応する微細形状が設けられる場合もある。
【００４０】
なお、型板６１内部には、成形時に金型の温度を適切な温度に保つため、熱媒体を流通させる温調流路、加熱用のヒーター、温度監視用の温度計等が形成されているが、説明の簡単のため図示を省略している。
【００４１】
取付板６４は、金属製の板状の部材であり、型板６１を背後から支持している。取付板６４は、スプルーブッシュ６５の根元側を挿入するスプルーブッシュ孔６４ａを備える。取付板６４は、型板６１をパーティング面ＰＳ１やレンズ凹部６１ｅの反対側（背後側）から支持する。取付板６４に設けたスプルーブッシュ孔６４ａの固定盤１１側は、傾斜した円錐面を有するすり鉢状の拡径部６４ｃとなっており、スプルーブッシュ６５の根元側に設けたノズルタッチ部６５ａを周囲から支持している。取付板６４は、周辺側において、複数の締結部材６４ｆによって固定盤１１に締結されており、中央側において、複数の固定部材６４ｅによって固定盤１１に固定されている。
【００４２】
ここで、固定部材６４ｅは、第１転写面Ｓ１を有するコア型６２側よりもノズルタッチ部６５ａ側に設けられている。つまり、固定部材６４ｅは、両金型４１，４２の型合わせ面であるパーティング面ＰＳ１に沿った方向に関して、光学面転写面である第１転写面Ｓ１よりも相対的にノズルタッチ部６５ａに近い位置に設けられている。言い換えれば、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸを基準として、軸ＡＸから固定部材６４ｅの軸ＢＸまでの距離は、軸ＡＸからコア型６２の軸ＣＸ（すなわち第１転写面の軸）までの距離よりも短くなっている。具体的には、図３に示すように、コア型６２の軸ＣＸからノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸまでの距離をＤａとしたときに、固定部材６４ｅの軸ＢＸからノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸまでの距離Ｄｂは、Ｄａ／２≦Ｄｂ≦Ｄａの範囲にある。つまり、固定部材６４ｅの位置は、コア型６２の中心よりも内側であって、ノズルタッチ部６５ａとコア型６２との中間位置よりもコア型６２寄りとなっている。これにより、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、固定部材６４ｅにより取付板６４の変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００４３】
固定部材６４ｅは、図２（Ａ）等に示すように、例えば締結部材６４ｆと同様のボルトを用いることができる。
【００４４】
スプルーブッシュ６５は、取付板６４の背後からスプルーブッシュ孔６４ａに挿入されて固定されている。スプルーブッシュ６５の先端側は、型板６１のスプルーブッシュ孔６１ｂに挿入されており、スプルーブッシュ６５の根元側は、テーパー状のノズルタッチ部６５ａとなっている。ノズルタッチ部６５ａは、取付板６４の拡径部６４ｃに埋め込まれて嵌合するとともに、図示を省略するボルトや保持部材によって拡径部６４ｃから抜けないようにしっかりと固定されている。
【００４５】
第２金型４２は、内側すなわちパーティング面ＰＳ２側に配置される型板７１，７３と、外側すなわち図１の可動盤１２側に配置される取付板７４と、取付板７４に埋め込むように形成されたエジェクター部材７５とを備える。
【００４６】
第２金型４２のうち型板７１，７３は、金属製の板状の部材であり、複数のコア型７２を挿入する複数のコア孔７１ａと、スプルーブッシュ６５の先端に対向するコールドスラグ７１ｂと、レンズの光学機能部を形成するための第２転写面であるレンズ凹部７１ｅとを備える。各コア孔７１ａにはコア型７２が挿入されており、コア型７２の先端面がレンズ凹部７１ｅに対応するものとなっている。レンズ凹部７１ｅは、成形品ＭＰが光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、光学面転写用の凹の鏡面状の第２転写面Ｓ２を有しており、特にＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、微細な構造が設けられた光学面を有するものとなる場合もある。表側の型板７１には、エジェクター部材７５を構成するエジェクターピン７５ａを通すピン孔７１ｇも形成されている。裏側の型板（受板ともいう）７３には、エジェクエジェクターピン７５ａ，７５ｂを通すピン孔７３ｇ，７３ｈが形成されている。
【００４７】
なお、型板７１，７３内部には、成形時に金型の温度を適切な温度に保つため、熱媒体を流通させる温調流路、加熱用のヒーター、温度監視用の温度計等が形成されているが、説明の簡単のため図示を省略している。
【００４８】
取付板７４は、金属製の板状の部材であり、型板７１，７３を背後から支持している。取付板７４は、エジェクター部材７５を構成するエジェクターピン７５ａ，７５ｂを通すピン孔７４ｇ，７４ｈを備える。なお、取付板７４は、取付板７４自体を固定盤１１の固定するため複数の締結部材７４ｆを有している。
【００４９】
エジェクター部材７５は、エジェクターピン７５ａ，７５ｂと、エジェクター板７５ｄとを有する機械的な機構であり、図１のエジェクター駆動部４５に駆動されて動作する。エジェクターピン７５ａ，７５ｂは、エジェクター板７５ｄに連結されており、型板７１のピン孔７１ｇ，ピン孔７３ｇ，７３ｈと取付板７４のピン孔７４ｇ，７４ｈ内で一括して進退移動させることができる。エジェクター部材７５を前進状態とした場合、エジェクターピン７５ａ，７５ｂが前進し、このうち中央のエジェクターピン７５ａが型板７１のコールドスラグ７１ｂの底部に突起し、周辺のエジェクターピン７５ｂがコア型７２を押してパーティング面ＰＳ２から突出させる。逆に、エジェクター部材７５を後退状態とした場合、エジェクターピン７５ａ，７５ｂが後退し、このうち中央のエジェクターピン７５ａが型板７１のコールドスラグ７１ｂの底部に引っ込み、周辺のエジェクターピン７５ｂも同様に引っ込んでコア型７２の後退を許容する。なお、コア型７２は、不図示のバネ等を付随させた構造を有しており、エジェクターピン７５ａから前進させる付勢力を受けなくなった場合、後退してコア孔７１ａの奥に収納される。
【００５０】
なお、第１金型４１と第２金型４２とは、第１金型４１に設けた位置決め嵌合部４１ｘと第２金型４２に設けた位置決め嵌合部４２ｘとを嵌合させることにより、パーティング面ＰＳ１，ＰＳ２に垂直な方向の位置決めが可能になっている。
【００５１】
図４は、図１の取出装置２０によって射出成形機１０外に取り出される成形品ＭＰの一部であり光学素子であるレンズＬＰの外観を示している。レンズ（光学素子）ＬＰは、光機能部ＯＰとフランジ部ＦＬとを有しており、光機能部ＯＰは、図２（Ａ）の成形金型４０に設けたレンズ凹部６１ｅ，７１ｅのうち例えばレンズ凹部６１ｅによって形成される第１の光学面ＯＳ１と、例えばレンズ凹部７１ｅによって形成される第２の光学面ＯＳ２とを有している。レンズＬＰは、例えば光ピックアップ用の対物レンズであり、ＢＤ等の規格に対応するものとする。なお、レンズＬＰがＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、第１の光学面ＯＳ１には、微細な構造が設けられる。
【００５２】
以下、図１等に示す成形装置１００を用いた成形品ＭＰすなわちレンズＬＰの製造方法について説明する。まず、金型温度調節機４６により、支持装置５０に支持された両金型４１，４２を成形に適する温度まで加熱する。次に、開閉駆動装置１５を動作させ、支持装置５０のうち可動盤１２を前進させて型閉じを開始させる。開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、支持装置５０に支持された固定側の第１金型４１と可動側の第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。次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、ノズル１６ｄを第１金型４１のスプルーブッシュ６５に接触させるとともに、型締めされた第１金型４１と第２金型４２との間の成形空間ＣＶ中に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる。そして、射出成形機１０は、成形空間ＣＶ中の樹脂圧を保つ。なお、溶融樹脂を成形空間ＣＶに導入した後は、成形空間ＣＶ中の溶融樹脂が放熱によって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。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、支持装置５０の可動盤１２を後退させる型開きが行われる。これに伴って、第２金型４２が後退し、第１金型４１と第２金型４２とが離間する。次に、射出成形機１０において、エジェクター駆動部４５を動作させ、エジェクターピン７５ａ，７５ｂ等の前進によって、レンズＬＰ等を含む成形品ＭＰの突き出しを行わせる。この結果、第２金型４２に残る成形品ＭＰのうちレンズＬＰは、第１金型４１側に押し出されて第２金型４２から離型される。最後に、取出装置２０を動作させて、突き出された成形品ＭＰの適所をハンド２１で把持して外部に搬出する。
【００５３】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、パーティング面ＰＳ１に平行な面で考えて、固定部材６４ｅが第１の光学面ＯＳ１を形成する光学面転写面である第１転写面Ｓ１よりも相対的にノズルタッチ部６５ａに近い位置に設けられている。この固定部材６４ｅによって、第１金型４１をノズルタッチ部６５ａに近い部分で支持装置５０の固定盤１１に固定することができ、ノズルタッチ部６５ａ周辺に局在する変形が生じにくくなる。これにより、ノズルタッチ時の第１金型４１の湾曲を低減することができる。結果的に、光学面転写面である第１転写面Ｓ１の傾斜を防止し、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００５４】
なお、以上の説明では、固定部材６４ｅとしてボルトを用いることができるとしたが、ボルト以外に、機械機構を利用したクランプ型の留め具、磁性体を利用したマグネットクランプ等も用いることができる。
【００５５】
具体的には、図５に示すように、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸの周辺において取付板６４と固定盤１１との間に介在するようにマグネットクランプからなる固定部材１６４ｅを配置することができる。
【００５６】
さらに、図６に示すように、ボルトからなる締結部材６４ｆの代わりに、マグネットクランプからなる締結部材１６４ｆを用いてもよい。ただし、マグネットクランプはある程度の空間が必要なため、省スペース化のためには、ボルトなどで固定を補助する必要がある。
【００５７】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の成形金型について説明する。第２実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００５８】
図７に示す成形金型４０の場合、コア型６２側よりもノズルタッチ部６５ａ側において型板２６１と取付板２６４とに応力分散構造６６が設けられている。応力分散構造６６は、型板２６１と取付板２６４との接触面積を増加させた部分である。具体的には、取付板２６４は、スプルーブッシュ６５を貫通させる中央部Ａ１において、第１転写面Ｓ１側すなわちパーティング面ＰＳ１側に狭まる凸形状のテーパー面ＴＰ１を有する。一方、型板２６１は、中央部において、第１転写面Ｓ１側に狭まる凹形状のテーパー面ＴＰ２を有する。テーパー面ＴＰ１，ＴＰ２は、互いに密着して嵌合している。この場合、応力分散構造６６により、型板２６１のうちスプルーブッシュ６５に比較的近接する中央部Ａ１の変形を抑えることができ、型板２６１の周辺部に形成されたレンズ凹部６１ｅすなわち光学面（第１転写面）Ｓ１の傾きや変形が抑えられ、第１の光学面ＯＳ１に傾きや変形が生じにくくなる。
【００５９】
なお、成形金型４０のスプルーブッシュ６５周辺の応力集中を防止する応力分散構造は、図７に示すように、型板２６１と取付板２６４との間に形成されるもの（応力分散構造６６）に限らず、取付板２６４と固定盤１１との間に配置するものとできる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の成形金型について説明する。第３実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００６１】
図８に示す成形金型４０の場合、第１金型４１の型板６１と取付板６４との間に、パーティング面ＰＳ１に平行に延びる薄い弾性部材６８が設けられている。弾性部材６８は、スプルーブッシュ６５の軸ＡＸの周りに環状に配置されている。弾性部材６８は、例えば型板６１に形成された窪み６１ｊに埋め込まれるように配置されるが、取付板６４側に埋め込まれるように配置することもできる。弾性部材６８は、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸに垂直な方向に広がっており、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向に力を受けた場合に弾性変形する。つまり、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、弾性部材６８により取付板６４の変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止している。つまり、弾性部材６８が緩衝材となって、ノズルタッチ部６５ａで受けたタッチ力や変形を弾性部材６８で吸収して型板６１等に変形の影響が及ぶことを防止している。
【００６２】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、第１金型４１が光学面転写面である第１転写面Ｓ１よりも相対的にノズルタッチ部６５ａに近い位置に緩衝材である弾性部材６８を有することにより、ノズルタッチ部６５ａの周辺の湾曲が第１転写面Ｓ１付近に及びにくくなり、ノズルタッチ時の第１金型４１の湾曲を第１転写面Ｓ１で低減することができる。結果的に、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００６３】
図９は、図８に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、第１金型４１の型板６１の本体６１ｋから弾性部材１６８を介して中央部６１ｍが分離され、取付板６４の本体６４ｋから弾性部材１６８を介して中央部６４ｍが分離されている。弾性部材６８は、緩衝材として、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向に平行な方向に延びており、中央部６１ｍ，６４ｍを弾性的に支持して、これら中央部６１ｍ，６４ｍがノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向へ移動することを許容している。つまり、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部６４ｍに圧力が付与されても、弾性部材６８により取付板６４の本体６４ｋの変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止している。つまり、弾性部材１６８等が緩衝材となって、ノズルタッチ部６５ａで受けたタッチ力や変形を弾性部材１６８で吸収して型板６１等に変形の影響が及ぶことを防止している。
【００６４】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態の成形金型について説明する。第４実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００６５】
図１０に示す成形金型４０の場合、第１金型４１に取付板６４を介して固定された型板４６１の全体が剛性を有する材料で形成されている。型板４６１は、第１金型４１を支持する固定盤（プラテン）１１や取付板６４よりも低い弾性率を有する高剛性の材料で形成されている。このため、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、型板４６１の剛性によりその変形が抑制され、ノズル１６ｄの圧力の影響が型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００６６】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、第１金型４１の型板４６１が、剛性を有する材料で形成されていることにより、ノズルタッチ時の第１金型４１すなわち型板４６１の湾曲を低減することができる。結果的に、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００６７】
図１１は、図１０に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、型板４６１の一部が剛性を有する結果として、型板４６１全体としても剛性を有するものとなっている。つまり、型板４６１は、剛性の異なる材料を組み合わせたものとなっている。具体的には、型板４６１が表部材４６１ａと裏部材４６１ｂとを積層して固定した構造を有しており、表部材４６１ａは、比較的加工しやすい通常の剛性を有する材料で形成されており、裏部材４６１ｂは、相対的に剛性の高い材料で形成されている。裏部材４６１ｂは、表部材４６１ａと比較してだけでなく、第１金型４１を支持する固定盤（プラテン）１１や取付板６４と比較しても、低い弾性率を有する高剛性の材料で形成されている。このため、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、型板４６１の剛性によりその変形が抑制され、ノズル１６ｄの圧力の影響が型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００６８】
図１２は、図１０に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、型板４６１'は、その軸ＡＸ方向の厚みが取付板６４や対向する型板７１よりも厚く、固定盤（プラテン）１１や取付板６４よりも剛性を有するものとなっている。このため、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されても、型板４６１'の剛性によりその変形が抑制され、ノズル１６ｄの圧力の影響が型板６１の周辺に及ぶことを防止している。
【００６９】
型板４６１'の厚みは、例えば取付板６４の厚みの１．２倍以上とする。これは、型板４６１'や取付板６４が一般的な成形金型用鋼材であり、かつ、一般的なノズルタッチ力で樹脂の射出を行うという条件でシミュレーションを行った結果に基づく。例えば、型板４６１'の元の厚みが４０ｍｍである場合に、６０ｍｍの厚みとすることで、型板４６１'の窪みを５μｍ以下に抑えることが期待でき、コマ収差の低減が期待できる。
【００７０】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態の成形金型について説明する。第５実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００７１】
図１３に示す成形金型４０の場合、第１金型４１に取付板５６４を介して固定された型板５６１は、中央部ＣＰにおいて、ノズルタッチ部６５ａ側に凸となって湾曲している。つまり、取付板５６４の表側の面６４ｎは、軸ＡＸのまわりに対称的な凹面となっており型板５６１の裏側の面６１ｎは、軸ＡＸのまわりに対称的な凸面となっており、両面６４ｎ，６１ｎは密着している。取付板５６４は、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ方向に力を受けた場合に弾性変形する。つまり、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介して取付板６４の中央部に圧力が付与されると、取付板６４が湾曲し、その影響で型板５６１も湾曲する。この際、ノズルタッチ部６５ａ側に凸となっている型板５６１は、外力で湾曲した結果として、外見上略平坦な状態となる。つまり、第１金型４１の型合わせ面であるパーティング面ＰＳ１は、全体でノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸに略垂直な状態となる。結果的に、型板６１に形成されたレンズ凹部６１ｅすなわち光学面（第１転写面）Ｓ１は、殆ど傾きがないものとなる。
【００７２】
上記第５の成形装置では、予め湾曲した型板がノズルタッチ時の歪み変形を相殺する。これにより、ノズルタッチ時の第１金型の湾曲を許容しつつも、光学面転写面の傾斜を防止することができる。結果的に、第１金型と第２金型とによって成形される光学素子の偏芯を低減して、高精度の光学素子を形成することができる。
【００７３】
以上のように、本実施形態の成形金型４０によれば、型板５６１が中央部ＣＰにおいてノズルタッチ部６５ａ側に凸となって湾曲していることにより、ノズルタッチ時に湾曲を平坦にする力が働き型板４６１の湾曲を低減することができる。結果的に、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００７４】
図１４は、図１３に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、型板５６１は、図１３の場合と同様にノズルタッチ部６５ａ側に凸となって湾曲しているが、取付板６４は平坦である。なお、型板５６１の周辺と、取付板６４の周辺との間には、スペーサー６９が挿入されており、型板５６１の安定した支持を可能にしている。
【００７５】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態の成形金型について説明する。第６実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００７６】
図１５に示す成形金型４０は、図２（Ａ）等に示す第１実施形態と、図１３に示す第５実施形態とを折衷したものとなっている。すなわち、固定部材１６４ｅによって取付板５６４の中央側を固定盤１１に固定するとともに、型板５６１がノズルタッチ部６５ａ側に凸となるように湾曲している。
【００７７】
図１６は、図１５に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、図２（Ａ）等に示す第１実施形態と、図１４に示す第５実施形態とを折衷したものとなっている。
【００７８】
〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態の成形金型について説明する。第７実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１、２実施形態等の成形金型と同様であるものとする。
【００７９】
図１７に示す成形金型４０は、図７に示す第２実施形態と、図１２に示す第４実施形態とを折衷したものとなっている。すなわち、コア型６２側よりもノズルタッチ部６５ａ側において、型板６６１と取付板６６４との間に応力分散構造６６が設けられている。また、型板６６１は、その軸ＡＸ方向の厚みが取付板６６４や対向する型板７１よりも厚く、固定盤（プラテン）１１や取付板６６４よりも剛性を有するものとなっている。
【００８０】
図１８は、図１７に示す成形金型４０の変形例を説明する図である。この場合、図７に示す第２実施形態と、図１１に示す第４実施形態とを折衷したものとなっている。
【００８１】
〔第８実施形態〕
以下、第８実施形態の成形金型について説明する。第８実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１、２実施形態等の成形金型と同様であるものとする。
【００８２】
図１９に示す成形金型４０は、図５に示す第１実施形態と、図７に示す第３実施形態とを折衷したものとなっている。すなわち、固定部材１６４ｅによって取付板２６４の中央側を固定盤１１に固定するとともに、ノズルタッチ部６５ａの軸ＡＸ近傍において、型板２６１と取付板２６４との間に応力分散構造６６が設けられている。
【００８３】
〔第９実施形態〕
以下、第９実施形態の成形金型について説明する。第９実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００８４】
図２０に示すように、固定部材８６４ｅによって、スプルーブッシュ６５に付随するロケートリング部６５ｓにおいて、スプルーブッシュ６５を固定盤１１や取付板６４に固定している。結果的に、固定盤１１と取付板６４とがノズルタッチ部６５ａ周辺で固定されることになる。これにより、ノズルタッチ時の第１金型４１（具体的には型板６１）の湾曲を低減することができる。結果的に、光学面転写面である第１転写面Ｓ１の傾斜を防止し、両金型４１，４２間で成形される光学素子であるレンズＬＰの偏芯を低減して、高精度のレンズＬＰを形成することができる。
【００８５】
〔第１０実施形態〕
以下、第１０実施形態の成形金型について説明する。第１０実施形態の成形金型は、第１実施形態の成形金型を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形金型と同様であるものとする。
【００８６】
図２０に示すスプルーブッシュ６５は、円筒状で、軸ＡＸ方向に微小変位可能になっている。つまり、スプルーブッシュ６５の側面６５ｔと、型板６１のスプルーブッシュ孔６１ｂとの間には、弾性部材９６８ａ又はスライドガイド１０６８ａが設けられている。また、スプルーブッシュ６５のヘッド部６５ｕと固定盤１１の開口内縁１１ｕとの間には、軸ＡＸに垂直に広がる輪帯状の弾性部材９６８ｂが設けられている。これにより、ノズルタッチ時に、ノズル１６ｄからノズルタッチ部６５ａを介してスプルーブッシュ６５に前進方向の圧力が付与されると、弾性部材９６８ｂが圧縮変形し、スプルーブッシュ６５が第２金型４２側に微小変位する。これにより、取付板６４の変形が防止され、ノズル１６ｄの圧力の影響が取付板６４や型板６１の周辺に及ぶことを防止できる。つまり、弾性部材９６８ｂ等が緩衝材となって、型板６１等に変形の影響が及ぶことを防止している。なお、スプルーブッシュ６５の先端６５ｖは、突起部を有しており、第２金型４２の型板７１に設けた凹部７１ｖと嵌合する。これにより、スプルーブッシュ６５が過度に先端側に移動することを防止できる。
【００８７】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態において、第１金型４１及び第２金型４２で構成される射出成形金型に設ける成形空間ＣＶの形状は、光学素子の用途に応じて様々な形状とすることができる。すなわち、レンズ凹部６１ｅ，６２ｅ等によって形成される成形空間ＣＶの形状は、単なる例示であり、レンズＬＰその他の光学素子の用途等に応じて適宜変更することができる。例えば、レンズＬＰの光学面ＯＳ１，ＯＳ２には、光学素子の用途（例えばｆθレンズ、ＤＯＥ）非球面や鏡面を形成することもできる。
【符号の説明】
【００８８】
１０…射出成形機、 １１…固定盤、 １２…可動盤、 １３…型締め盤、 １５…開閉駆動装置、 １６…射出装置、 １６ｄ…ノズル、 ２０…取出装置、 ３０…制御装置、 ４０…成形金型、 ４１…固定金型（第１金型）、 ４２…可動金型（第２金型）、 ４５…エジェクター駆動部、 ６１…型板、 ６１ｂ…スプルーブッシュ孔、 ６１ｅ…レンズ凹部、 ６２…コア型、 ６４…取付板、 ６４ａ…スプルーブッシュ孔、 ６５…スプルーブッシュ、 ６５ａ…ノズルタッチ部、 ７１…型板、 ７１ｅ…レンズ凹部、 ７２…コア型、 ７４…取付板、 ７５…エジェクター部材、 １００…成形装置、 ＣＤ…射出方向、 ＣＶ…成形空間、 ＦＣ…流路空間、 ＬＰ…レンズ、 ＭＰ…成形品、 ＰＳ１，ＰＳ２…パーティング面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
前記第１金型と前記第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して前記光学面を形成する光学面転写面よりも相対的に前記ノズルタッチ部に近い位置に設けられて、前記第１金型を前記支持装置に固定する固定部材と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記固定部材は、ボルト、クランプ型の留め具、及びマグネットクランプのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記ノズルタッチ部の軸を基準として、前記固定部材の位置から前記ノズルタッチ部の軸までの距離は、前記光学面転写面の位置から前記ノズルタッチ部の軸までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項４】
前記光学面転写面の軸から前記ノズルタッチ部の軸までの距離をＤａとしたときに、前記固定部材の中心から前記ノズルタッチ部の軸までの距離Ｄｂは、Ｄａ／２≦Ｄｂ≦Ｄａの範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の成形装置。
【請求項５】
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、を有し、
前記固定部材は、前記支持装置及び前記取付板間に設けら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装置。
【請求項６】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
を備え、
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、前記第１金型と前記第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して前記光学面を形成する光学面転写面よりも相対的に前記ノズルタッチ部に近い位置において、前記支持装置及び前記取付板間並びに前記型板及び前記取付板間の少なくとも一方に設けられる応力分散構造と、を有することを特徴とする成形装置。
【請求項７】
前記応力分散構造は、前記支持装置及び前記取付板間の接触面積、又は前記型板及び前記取付板間の接触面積を増加させた部分であることを特徴とする請求項６に記載の成形装置。
【請求項８】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
を備え、
前記第１金型は、前記第１金型と前記第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して前記光学面を形成する光学面転写面よりも相対的に前記ノズルタッチ部に近い位置に、応力の伝達を阻止する緩衝材を有することを特徴とする成形装置。
【請求項９】
前記緩衝材は、前記第１金型に設けた取付板と型板との間に設けられることを特徴とする請求項８に記載の成形装置。
【請求項１０】
前記緩衝材は、前記第１金型に設けた取付板及び型板において前記ノズルタッチ部の軸方向に平行な方向に延びるように設けられることを特徴とする請求項８に記載の成形装置。
【請求項１１】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
を備え、
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、を有し、
前記型板は、前記取付板よりも剛性を有する材料で形成されることを特徴とする成形装置。
【請求項１２】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
を備え、
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、を有し、
前記型板のうち前記ノズルタッチ部の軸方向上に配置される中央部は、前記ノズルタッチ部側に凸となって湾曲していることを特徴とする成形装置。
【請求項１３】
前記第１金型及び前記第２金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、
前記第１金型の前記型板は、前記第１金型に取り付けられる取付板よりも厚いことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項１４】
前記第１金型及び前記第２金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、
前記第１金型の前記型板は、前記第２金型の前記型板よりも厚いことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項１】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
前記第１金型と前記第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して前記光学面を形成する光学面転写面よりも相対的に前記ノズルタッチ部に近い位置に設けられて、前記第１金型を前記支持装置に固定する固定部材と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記固定部材は、ボルト、クランプ型の留め具、及びマグネットクランプのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記ノズルタッチ部の軸を基準として、前記固定部材の位置から前記ノズルタッチ部の軸までの距離は、前記光学面転写面の位置から前記ノズルタッチ部の軸までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項４】
前記光学面転写面の軸から前記ノズルタッチ部の軸までの距離をＤａとしたときに、前記固定部材の中心から前記ノズルタッチ部の軸までの距離Ｄｂは、Ｄａ／２≦Ｄｂ≦Ｄａの範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の成形装置。
【請求項５】
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、を有し、
前記固定部材は、前記支持装置及び前記取付板間に設けら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装置。
【請求項６】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
を備え、
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、前記第１金型と前記第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して前記光学面を形成する光学面転写面よりも相対的に前記ノズルタッチ部に近い位置において、前記支持装置及び前記取付板間並びに前記型板及び前記取付板間の少なくとも一方に設けられる応力分散構造と、を有することを特徴とする成形装置。
【請求項７】
前記応力分散構造は、前記支持装置及び前記取付板間の接触面積、又は前記型板及び前記取付板間の接触面積を増加させた部分であることを特徴とする請求項６に記載の成形装置。
【請求項８】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
を備え、
前記第１金型は、前記第１金型と前記第２金型との型合わせ面に沿った方向に関して前記光学面を形成する光学面転写面よりも相対的に前記ノズルタッチ部に近い位置に、応力の伝達を阻止する緩衝材を有することを特徴とする成形装置。
【請求項９】
前記緩衝材は、前記第１金型に設けた取付板と型板との間に設けられることを特徴とする請求項８に記載の成形装置。
【請求項１０】
前記緩衝材は、前記第１金型に設けた取付板及び型板において前記ノズルタッチ部の軸方向に平行な方向に延びるように設けられることを特徴とする請求項８に記載の成形装置。
【請求項１１】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を相互に近接及び離間可能に支持する支持装置と、
を備え、
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、を有し、
前記型板は、前記取付板よりも剛性を有する材料で形成されることを特徴とする成形装置。
【請求項１２】
光学素子のうち一方の光学面を形成するための第１転写面を有する第１金型と、
前記光学素子のうち他方の光学面を形成するための第２転写面を有する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型を近接及び離間可能に支持する支持装置と、
前記第１金型側に設けられて、樹脂を射出する射出装置のノズル部に形成されたノズル端部を当接可能にしたノズルタッチ部と、
を備え、
前記第１金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板と、を有し、
前記型板のうち前記ノズルタッチ部の軸方向上に配置される中央部は、前記ノズルタッチ部側に凸となって湾曲していることを特徴とする成形装置。
【請求項１３】
前記第１金型及び前記第２金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、
前記第１金型の前記型板は、前記第１金型に取り付けられる取付板よりも厚いことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項１４】
前記第１金型及び前記第２金型は、前記光学面を形成する光学面転写面を有する型板と、前記型板を前記支持装置に取り付ける取付板とをそれぞれ有し、
前記第１金型の前記型板は、前記第２金型の前記型板よりも厚いことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一項に記載の成形装置。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−７８８６９（Ｐ２０１３−７８８６９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８７８４（Ｐ２０１１−２１８７８４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【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２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【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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