樹脂成形品の製造方法
【課題】簡単な構造で均一で緩やかな冷却を達成することができ、製品部分に対応するキャビティに至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下することを防止できる、樹脂成形品の製造方法を提供すること。
【解決手段】流路空間ＦＣを形成する金型部品の少なくとも一部を２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、溶融樹脂を流路空間ＦＣを介してキャビティＣＶ内に充填するので、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止できる。よって、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができ、微細パターン等を有する樹脂成形品ＭＰ、特に高精度のレンズＬＰの成形が比較的容易になる。
【解決手段】流路空間ＦＣを形成する金型部品の少なくとも一部を２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、溶融樹脂を流路空間ＦＣを介してキャビティＣＶ内に充填するので、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止できる。よって、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができ、微細パターン等を有する樹脂成形品ＭＰ、特に高精度のレンズＬＰの成形が比較的容易になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形を利用した光学素子等の樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズ等の樹脂製の光学素子は、ガラス製の光学素子と比較し、複雑な形状の光学面を安価に成形できるという利点がある。しかしながら、最近ではより複雑な形状や微細な形状を備えた光学素子等が更に要望される場合もあり、そのような樹脂成形品を高精度に成形しつつ大量且つ安価に製造することは難しくなってきている。
【０００３】
ところで、光学素子等の樹脂成形品を射出成形により製造する方法として、金型の加熱及び冷却を繰返し金型のキャビティ表面の温度を繰返し上下する、いわゆるヒートサイクル成形が知られている。このヒートサイクル成形においては、金型を樹脂の溶融温度以上の高温に加熱した状態で樹脂を充填し、樹脂充填後に金型を冷却することにより充填した樹脂を成形固化して樹脂成形品を取り出すことにより、キャビティ表面形状の樹脂成形品への高転写を実現できる。しかしながら、金型の高温加熱及び低温冷却が必要であり、金型への高温媒体及び低温媒体の供給及びその繰返しの切り換えや温度制御など、設備が大型化、複雑化するとともに樹脂成形品の製造コストが高くなる。特に、高温と低温との温度の繰返し上下が必要なため、樹脂成形品の成形に要する時間、即ちサイクルタイムが非常に長いという問題がある。
【０００４】
一方、そのようなヒートサイクル成形によらない製造方法として、成形金型のキャビティ表面に０．５〜１．０ｍｍの薄い熱抵抗層を設け、成形金型全体を室温付近の温度に設定し、溶融樹脂の充填に先立って加熱エアー等によりキャビティ表面を加熱し、溶融樹脂を誘導しやすくするものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、凹凸を有する回折レンズ等であっても高い転写性を得るために、熱伝導率が所定以下の低熱伝導性の材料を母材として型部材を構成し、この型部材のうち光学素子の微細パターンを転写するための成形面を硬度の低い材料で被覆することによって得た成形型を用いて成形を行うものが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１５４８８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２８４１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された溶融樹脂の充填に先立って加熱エアーによりキャビティ表面を加熱する方法では、加熱エアーを供給するためのポート、加熱エアーを排出するためのポート、キャビティ温調コントローラ等を設ける必要があり、金型や周辺を含む装置が複雑化し大型化する。特に、小径レンズの成形では、上記のようなポートを接続するための空間を確保することは容易でない。また、この特許文献１に記載の方法では、樹脂の充填に先立ち加熱エアーによりキャビティ表面は加熱されているものの、金型内部を含め成形金型全体が室温近傍の低温に冷却されているので、樹脂充填時のキャビティ表面と金型内部との温度差が大きく、充填された樹脂が不均一に冷却されやすく、また、成形金型全体が低温であるため、直ぐに樹脂が急速に冷却されることになり、光路差付与構造等の微細構造を有する光学素子の成形に適さず、微細構造を有する光学素子を高精度に高転写成形することは難しい。
【０００７】
また、低熱伝導性の材料を母材として構成された型部材を用いる方法では、型部材を低熱伝導性の材料で構成しており、製品部分を成形する型部材に充填された樹脂を所望の程度に徐々に冷却することができ、光学素子の微細パターンの転写性を向上できるものであるが、スプル等の流路部分での冷却によって充填中に樹脂の流れが低下することが考慮されていない。つまり、温度調節された樹脂を金型に供給しても、製品部分を成形する型部材に至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下し、樹脂溶融粘度が高くなることで微細構造の細部形状状を十分に転写できないおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、成形サイクルタイムを必要以上に長くすることなく、簡単な構造で製品部分の均一で緩やかな冷却を達成することができ、製品部分に対応するキャビティに至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下することを防止して高い転写性を実現できる、樹脂成形品の製造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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面の少なくとも一部を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、スプルとランナとを形成する流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填する工程と、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記製造方法において、上記金型部品が上記低熱伝導材料の被覆層で被覆されている。この場合、スプルとランナとを形成する金型部品の材料選択の自由度が拡がり、被覆層の厚さ調整によって樹脂の冷却速度を調整することができ、充填後のスプル、ランナの固化を早めることができる為、微細構造等の転写性を高めつつ、生産性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様では、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面とその金型部品の母材との間に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の層を有する射出成形金型を用い、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、スプルとランナとを形成する流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填する工程と、射出成形金型を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の別の態様では、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の母材を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、スプルとランナとを形成する流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填する工程と、射出成形金型を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
以上の本発明の態様において、射出成形金型の温度は、キャビティ側の表面やその近傍における温度を意味する。また、樹脂を冷却する工程は、射出成形金型を積極的に冷却しないで、金型の温度維持や加熱停止によって放熱的に冷却することが、射出成形金型の複雑な温度制御が不要とできる点で好ましいが、樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下の範囲内であれば、射出成形金型を強制的に冷却することもできる。
【００１４】
上記製造方法では、（１）スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面の少なくとも一部を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型、或いは、（２）スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面とその金型部品の母材との間に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の層を有する射出成形金型、或いは、（３）スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の母材を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填するので、キャビティに至るまでに、樹脂の温度を不均一に低下させたり過度に低下させてしまうことを防止できる。よって、キャビティに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができ、光路差付与構造等の微細構造を有する樹脂成形品であっても、微細構造の細部形状まで高転写に成形された樹脂成形品を高精度且つ容易に得ることができる。また、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却するので、充填後のスプル、ランナの固化を含めた樹脂の冷却が従来のヒートサイクル成形などに較べて速やかに樹脂を冷却できる為、微細構造の転写性を高めつつ、サイクルタイムが必要以上に長くなることも防止してその生産性を保持することができる。
【００１５】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記製造方法において、射出成形金型が、キャビティ内に樹脂を充填する際に、ガラス転移温度よりも１０℃低い温度以上に加熱保持される。この場合、樹脂がキャビティに充填される際の樹脂溶融粘度をより低い状態で維持することができ、微細構造を有する樹脂成形品、特に高精度の光学素子の転写性を向上させた成形がより容易になる。
【００１６】
本発明の別の態様では、スプルとランナとを形成する流路の全域にわたって上記低熱伝導材料で構成された部分を有している。この場合、充填中の樹脂がスプルとランナとを形成する流路の一部で局所的に冷却されることを防止できるので、キャビティに充填される際の樹脂溶融粘度をより低い状態で維持することができ、微細構造を有する樹脂成形品、特に高精度の光学素子の転写性を向上させた成形がより容易になる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたコア部分を有する。この場合、キャビティ内の微細構造等が形成されるコア部分においても樹脂が急冷されることを防止して、転写性をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、コア部分の周囲に設けられ、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成された周辺部分を有する。この場合、キャビティ内の周辺部分においても樹脂が急冷されることを防止して、転写性をさらに高めることができる。
【００１９】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたゲート部分を有する。この場合、キャビティ内に導入される直前の樹脂が急冷されることを防止でき、キャビティ内で成形される樹脂成形品の転写性をより向上することができる。
【００２０】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、微細構造を備えた転写面を有し、射出成形金型によって転写面に対応する微細構造を備えた光学面を有するレンズを成形する。この場合、キャビティに至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、微細構造を備えた光学面を有するレンズを高精度で成形することができ、所望の光学性能を容易に得ることができる。
【００２１】
以上の本発明における低熱伝導率材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるが、勿論０（ゼロ）Ｗ／ｍ・Ｋより大きいものである。この熱伝導率は、０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態である樹脂成形品の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１（Ａ）は、可動金型の構造を説明する側断面図であり、図１（Ｂ）は、可動金型の正面図である。また、図１（Ｃ）は、固定金型の構造を説明する側断面図であり、図１（Ｄ）は、固定金型の正面図である。また、図２は、図１の射出成形金型によって形成されるキャビティ及び流路の内面を説明する図である。図３は、図１に示す射出成形金型によって成形される樹脂成形品の外観を説明する斜視図である。
【００２４】
本実施形態で用いられる射出成形金型は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す可動金型４１と、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示す固定金型４２とを備える。可動金型４１と固定金型４２とをパーティング面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めを行うことにより、図２（Ａ）に示すように、図３の樹脂成形品ＭＰの製品部分であるレンズＬＰを成形するためのキャビティＣＶが４箇所に形成されるとともに、図２（Ｂ）に示すように、各キャビティＣＶに樹脂を供給するための流路空間ＦＣが形成される。
【００２５】
図２（Ａ）において、キャビティＣＶは、一対のコア面Ｓ１，Ｓ２に挟まれた本体空間ＣＶ１と、一対のフランジ面Ｓ３，Ｓ４に囲まれたフランジ空間ＣＶ２とを備える。ここで、コア面Ｓ１，Ｓ２は、図３に示す樹脂成形品ＭＰのレンズＬＰの光学面ＯＳを形成するためのコア部分を構成し、後述する鏡面コア６４，７４の端面に対応している。この場合、一方のコア面Ｓ２には、微細構造の転写面ＦＰが形成されており、レンズＬＰの一方の光学面ＯＳは、微細構造を備えるものとなる。一方、フランジ面Ｓ３，Ｓ４は、レンズＬＰのフランジ部ＦＬを形成するための周辺部分を構成し、後述する型板６１，７１に設けたレンズ凹部６１ｄ，７１ｄの外周に対応している。
【００２６】
図２（Ｂ）において、流路空間ＦＣは、図３に示す樹脂成形品ＭＰのスプルＳＰとランナＲＰとを形成する空間であり、図２（Ｂ）では省略しているが、図３に示すようにランナＲＰは４つに分岐されている。この流路空間ＦＣの先端部は、樹脂成形品ＭＰのゲートＧＰを形成するゲート部分ＧＳを介してキャビティＣＶにそれぞれ連通している。
【００２７】
図１（Ａ）等に示すように、可動金型４１は、可動側の周辺部分としての型板６１と、型板６１を背後から支持する受板６２と、受板６２を背後から支持する取付板６３と、可動側のコア部分としての鏡面コア６４と、鏡面コア６４を突き出して離型を可能にする可動ピン６５と、樹脂成形品ＭＰのランナＲＰを突き出して離型する可動ピン６６と、可動ピン６５，６６を進退移動させる進退機構部６７とを備える。
【００２８】
可動金型４１において、金型部品の一つである型板６１は、樹脂成形品ＭＰのコールドスラグ部分００に対応するコールドスラグ凹部６１ａと、ランナＲＰに対応するランナ凹部６１ｂと、ゲートＧＰを形成するゲート凹部６１ｃと、レンズＬＰの光学機能部を形成するレンズ凹部６１ｄとを備える。このうち、コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂには、可動ピン６６を挿入するピン孔６１ｇが延びる。コア孔６１ｈには鏡面コア６４が挿入されており、鏡面コア６４の先端面がレンズ凹部６１ｄに対応する。コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂは、金型部品の一つである嵌込みブロックＢＬ２１によって形成されている。この嵌込みブロックＢＬ２１は、簡単な板形状を有し、型板６１に形成された一様な深さの凹所に嵌め込まれたものであり、型板６１よりも低熱伝導材料で構成されている。嵌込みブロックＢＬ２１を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。
【００２９】
一方、嵌込みブロックＢＬ２１を支持する型板６１自体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプレハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等が用いられている。
【００３０】
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ための流路であるジャケット６８が形成されている。また、型板６１には、可動金型４１の温度、すなわち型板６１によって形成されるキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍における温度を計測するための温度センサ６９が埋め込まれている。
【００３１】
以上の型板６１に嵌合される鏡面コア６４は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である比較的高熱伝導性の材料、具体的には低炭素鋼やステンレス鋼の母材で構成されており、鏡面コア６４のキャビティＣＶ側の端面は、被削性を良くするために、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成されるニッケルリンメッキ層で被覆することができる。なお、鏡面コア６４は、母材を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料とすることもでき、例えば６−４Ｔｉを母材とすることができる。
【００３２】
可動ピン６６は、この場合、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料で構成されているが、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成することもできる。なお、可動ピン６６を高熱伝導材料で構成した場合、可動ピン６６の先端を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で被覆することができる。
【００３３】
図１（Ｃ）等に示すように、固定金型４２は、固定側の周辺部分としての型板７１と、型板７１を背後から支持する取付板７２と、固定側のコア部分としての鏡面コア７４と、スプルブッシュ７７とを備える。
【００３４】
固定金型４２において、金型部品の一つである型板７１は、スプルＳＰとランナＲＰの一部とを形成する金型部品の一つであるスプルブッシュ７７を挿入するスプルブッシュ孔７１ａと、樹脂成形品ＭＰのランナＲＰを形成するランナ凹部７１ｂと、ゲートＧＰを形成するゲート面７１ｃと、レンズＬＰの光学機能部を形成するレンズ凹部７１ｄとを備える。コア７１ｈには鏡面コア７４が挿入されており、鏡面コア７４の先端面がレンズ凹部に対応する。ランナ凹部７１ｂは、金型部品の一つである嵌込みブロックＢＬ２２によって形成されている。この嵌込みブロックＢＬ２２は、簡単な板形状を有し、型板７１に形成された一様な深さの凹所に嵌め込まれたものであり、型板７１よりも低熱伝導材料で構成されている。嵌込みブロックＢＬ２２を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。
【００３５】
一方、嵌込みブロックＢＬ２２を支持する型板７１自体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００３６】
型板７１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ための流路であるジャケット７８が形成されている。また、型板７１には、固定金型４２の温度、すなわちキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍における温度を計測するための温度センサ７９が埋め込まれている。
【００３７】
以上の型板７１に嵌合する鏡面コア７４は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である比較的高熱伝導性の材料、具体的には低炭素鋼やステンレス鋼の母材で構成されており、鏡面コア７４のキャビティＣＶ側の端面は、被削性を良くするために、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成されるニッケルリンメッキ層で被覆することができる。なお、鏡面コア７４は、母材を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料とすることもでき、例えば６−４Ｔｉを母材とすることができる。
【００３８】
スプルブッシュ７７は、型板７１のスプルブッシュ孔７１ａと取付板７２のスプルブッシュ孔７２ａとに挿入されて固定されている。スプルブッシュ７７内に形成された流路ＣＡ１は、図２（Ｂ）の流路空間ＦＣのうち、図３に示す樹脂成形品ＭＰのスプル部分ＳＰを形成する空間に対応するものとなっている。この例では、スプルブッシュ７７は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００３９】
図４は、本実施形態の製造方法を実施するための成形装置を説明する正面図である。図示の成形装置１００は、射出成形を行って樹脂成形品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から樹脂成形品ＭＰを取り出す付属部分である取出し装置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。
【００４０】
射出成形機１０は、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との間に可動金型４１と固定金型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。
【００４１】
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、可動金型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、図１（Ａ）に示す進退機構部６７を動作させる部分であり、可動ピン６５，６６を突出し動作させることによって、可動金型４１内の樹脂成形品ＭＰを固定金型４２側に押し出すものであり、取出し装置２０による移送を可能にする。
【００４２】
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、取出し装置２０をその上部に支持する。固定盤１２は、固定金型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。
【００４３】
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。
【００４４】
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・離間して固定金型４２と可動金型４１との型締め及び型開きを行う。
【００４５】
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、固定金型４２と可動金型４１とを型締めした状態で、図１（Ｃ）に示すスプルブッシュ７７に樹脂射出ノズル１６ｄを接触させ、流路空間ＦＣ（図２（Ｂ）参照）に対してシリンダ１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。
【００４６】
取出し装置２０は、樹脂成形品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。取出し装置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、固定金型４２と可動金型４１とを離間させて型開きした後に、可動金型４１に残る樹脂成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。
【００４７】
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、取出し装置制御部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間に形成されたキャビティ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可動金型４１に残る樹脂成形品ＭＰを可動金型４１内から押し出させる。取出し装置制御部３４は、取出し装置２０を動作させることによって型開き及び離型後に可動金型４１に残る樹脂成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。
【００４８】
金型温度調節機４６は、両金型４１，４２中に形成されているジャケット６８，７８（図１（Ａ）及び１（Ｃ）参照）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。この際、両金型４１，４２に埋め込まれた温度センサ６９，７９（図１（Ａ）及び１（Ｃ）参照）によって両金型４１，４２の温度を監視することもできる。
【００４９】
図５は、図４等に示す成形装置１００の動作を概念的に説明するフローチャートである。まず、金型温度調節機４６により、両金型４１，４２を成形に適する温度まで加熱する（ステップＳ１０）。これにより、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍の温度を、射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって同ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態とする。この際、好ましくは、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍の温度を、射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも１０℃低い温度以上であって同ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態とする。
【００５０】
次に、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、固定金型４２と可動金型４１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、固定金型４２と可動金型４１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）。
【００５１】
次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、型締めされた固定金型４２と可動金型４１との間のキャビティ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（ステップＳ１３）。そして、射出成形機１０は、キャビティＣＶ中の樹脂圧を保つ。この際、金型温度調節機４６により、キャビティＣＶや流路空間ＦＣ（図２参照）が適度に加熱されており、射出装置１６から供給される溶融樹脂が緩やかに冷却され、不均一な冷却や過度の急冷によって流動性に支障が生じることが抑制されながら、溶融樹脂をキャビティＣＶ内に速やかに導入することができ、キャビティＣＶ内での樹脂の適度な除冷を達成することができる。なお、溶融樹脂をキャビティＣＶに導入した後は、キャビティ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（ステップＳ１４）。なお、この際、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍の温度を、射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下の温度範囲内に加熱保持した状態とする。この加熱は、前述したステップＳ１０での加熱から継続したものとするが、このステップＳ１３で、ステップＳ１０での加熱温度よりも低い加熱温度に保持してキャビティＣＶ中の溶融樹脂の固化を促進することもできる。ここで、両金型４１，４２を積極的に冷却しないことが好ましい。これにより、温度制御が複雑になることや高温媒体による再加熱の際にエネルギーの消費が多くなることを防止できる。また次の樹脂成形品を成形するために、キャビティＣＶに樹脂を充填する際に、射出成形金型を再度加熱することによって成形サイクルタイムが長くなることを防止できる。
【００５２】
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、可動金型４１が後退し、固定金型４２と可動金型４１とが離間する。この結果、樹脂成形品ＭＰすなわちレンズＬＰは、可動金型４１に保持された状態で固定金型４２から離型される。
【００５３】
次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、可動ピン６５，６６による樹脂成形品ＭＰすなわちレンズＬＰの突き出しを行わせる（ステップＳ１６）。この結果、樹脂成形品ＭＰのうちレンズＬＰは、鏡面コア６４の先端面に付勢されて固定金型４２側に押し出されて、可動金型４１から離型される。
【００５４】
最後に、取出し装置２０を動作させて、エジェクタ４５に駆動されて動作する可動部材６４、可動ピン６６によって突き出された樹脂成形品ＭＰの適所をハンド２１で把持して外部に搬出する（ステップＳ１７）。
【００５５】
以上説明した第１実施形態の製造方法によれば、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の少なくとも一部（特にランナＲＰを形成する金型部品に対応する部分）において流路の全域にわたって熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、流路空間ＦＣを介してキャビティＣＶ内に溶融樹脂を充填し且つ充填された樹脂を冷却して樹脂成形品を得るので、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができると共に、成形サイクルタイムを必要以上に長くすることなく、簡単な構造で製品部分の均一で緩やかな冷却を達成することができ、微細構造等を有する樹脂成形品ＭＰ、特に微細構造を備えた光学面を有するレンズＬＰを高精度で成形することができ、所望の光学性能を容易に得ることができる。
【００５６】
〔実施例〕
以下、具体的実施例について説明する。以下の表１は、上記実施形態の製造方法を具体化した場合の転写性を説明するものである。
【表１】
この場合、固定金型４２において鏡面コア７４のキャビティＣＶ側の端面には、回折輪帯が形成されているものとする。なお、評価における転写性は、回折輪帯のピッチをＰｍとし、樹脂成形品ＭＰのダレ量をＷｍとして、
転写性＝（Ｐｍ−Ｗｍ）／Ｐｍ
で与えられる。ここで、ダレ量Ｗｍは、固定金型４２に形成された回折パターンの溝ＤＰａに樹脂成形品ＭＰの突起が十分入り込んでない部分ＰＬａの幅によって決定される。以上の実施例から明らかなように、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した嵌込みブロックＢＬ１２，ＢＬ２２を組み込んだ金型４１，４２を、ガラス転移温度に対して−５０℃〜＋１０℃の温度に加熱保持することで、転写性を向上させることができ、特に微細構造を備えた光学面を有するレンズＬＰを高精度で成形できることが分かる。以上において、特に金型４１，４２をガラス転移温度に対して−１０℃〜＋１０℃の温度範囲に加熱保持することで、樹脂成形品ＭＰの転写性が更に良好になることが分かる。
【００５７】
以下の表２は、上記実施形態の製造方法を具体化した場合の成形性を説明するものである。
【表２】
以上の実施例から明らかように、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度に対して−５０℃〜＋１０℃の温度に加熱保持することで、離型不良やウェルドの発生を抑えることができ、特に微細構造を備えた光学面を有するレンズＬＰを高精度で成形できることが分かる。
【００５８】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。なお、第２実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００５９】
この場合、スプルとランナとを形成する金型部品の少なくとも一部のみを低熱伝導率材料で構成した例である。具体的には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、可動金型１４１において、コールドスラグ凹部６１ａ、ランナ凹部６１ｂ、ゲート凹部６１ｃ、及びレンズ凹部６１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図１（Ａ）等に示す第１実施形態の場合と異なり、嵌込みブロックＢＬ２１，ＢＬ２２を用いていない。また、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）に示すように、固定金型１４２においても、ランナ凹部７１ｂ、ゲート面７１ｃ、及びレンズ凹部７１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図１（Ｃ）等に示す第１実施形態の場合と異なり、嵌込みブロックＢＬ２２を用いていない。
【００６０】
ただし、固定金型１４２に設けたスプルブッシュ１７７については、図１（Ｃ）等に示す第１実施形態の場合と異なり、その内面７７ａが、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ３で被覆されている。この被覆層ＣＬ３を形成する低熱伝導材料としては、例えばジルコニアセラミックス等のセラミックスの焼結層や、ニッケルリン合金のメッキ層或いはポリイミド樹脂の層とすることができ、単層に限らずそれらの多重層とすることができる。この被覆層ＣＬ３の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。一方、被覆層ＣＬ３を支持するスプルブッシュ１７７の本体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００６１】
本実施形態のように、スプルを形成する流路を形成するスプルブッシュ１７７の内面７７ａを被覆層ＣＬ３で被覆することにより、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。
【００６２】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。なお、第３実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第２実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第２実施形態と同様であるものとする。
【００６３】
この場合、図７（Ｃ）等に示すように、固定金型２４２に設けたスプルブッシュ２７７は、全体が低熱伝導材料で構成されており、この低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。この場合も、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。また、被覆層を形成する場合と比較して作製を容易に行うことができる。
【００６４】
〔第４実施形態〕
以下、スプルとランナとを形成する金型部品の少なくとも一部を低熱伝導率材料で構成した変形例であって、スプルとランナとを形成する流路表面（流路の内表面）を低熱伝導性材料で被覆したものについて説明する。第４実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００６５】
この場合、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、可動金型３４１において、コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂの内面が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ１で被覆されている。この際、ゲート凹部６１ｃ及びレンズ凹部６１ｄも、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆することができる。なお、鏡面コア６４の端面は、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成される無電解ニッケルメッキ層で被覆することができる。
【００６６】
各凹部６１ａ，６１ｂ及びゲート面６１ｃの被覆層ＣＬ１，ＣＬ２を形成する低熱伝導材料としては、例えばジルコニアセラミックス等のセラミックスの焼結層や、ニッケルリン合金のメッキ層或いはポリイミド樹脂の層とすることができ、単層に限らずそれらの多重層とすることができる。この被覆層ＣＬ１，ＣＬ２の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。型板６１自体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプレハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等が用いられている。
【００６７】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）に示すように、固定金型３４２において、ランナ凹部７１ｂの内面が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ１で被覆されている。同様に、ゲート面７１ｃも、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆することができる。なお、鏡面コア７４の端面は、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成される無電解ニッケルメッキ層で被覆することができる。
【００６８】
なお、スプルブッシュ３７７の内面７７ａは、第２実施形態の場合と同様に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ３で被覆されている。この被覆層ＣＬ３を形成する低熱伝導材料としては、例えばジルコニアセラミックス等のセラミックスの焼結層や、ニッケルリン合金のメッキ層或いはポリイミド樹脂の層とすることができ、単層に限らずそれらの多重層とすることができる。この被覆層ＣＬ３の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。一方、被覆層ＣＬ３を支持するスプルブッシュ３７７の本体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００６９】
本実施形態の製造方法によれば、ランナとスプルと形成する流路空間ＦＣの全域にわたって熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、流路空間ＦＣを介してキャビティＣＶ内に溶融樹脂を充填し且つ充填された樹脂を冷却して樹脂成形品を得るので、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。
【００７０】
〔第５実施形態〕
以下、スプルとランナとを形成する金型部品の少なくとも一部を低熱伝導率材料で構成した変形例であって、ランナを形成する流路の内表面を低熱伝導性材料で被覆したものについて説明する。具体的には、第５実施形態に係る樹脂成形品の製造方法等として説明する。なお、第５実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第４実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第４実施形態と同様であるものとする。
【００７１】
この場合、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、可動金型４４１において、ゲート凹部６１ｃ及びレンズ凹部６１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図８（Ａ）等に示す第４実施形態の場合と異なり、低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆されていない。また、図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示すように、固定金型４４２においてもゲート面７１ｃ及びレンズ凹部７１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図８（Ｃ）等に示す第４実施形態の場合と異なり、低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆されていない。さらに、スプルブッシュ７７の内面７７ａも、高熱伝導材料の母材が露出しており、図８（Ｃ）等に示す第４実施形態の場合と異なり、低熱伝導材料の被覆層ＣＬ３で被覆されていない。ただし、ランナ凹部６１ｂ、７１ｂについては、第４実施形態の場合と同様に、その内面が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ１で被覆されている。この場合も、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。
【００７２】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。なお、第６実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第４実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第４実施形態と同様であるものとする。
【００７３】
この場合、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、可動金型５４１において、コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂの低熱伝導材料が、被覆層ＣＬ１ではなく、金型部品の一つである貫通ブロックＢＬ２３によって構成されている。この貫通ブロックＢＬ２３は、簡単な円柱形状を有し、型板６１に形成された円柱状の貫通孔に固定されたものであり、型板６１本体よりも低熱伝導材料で構成されている。貫通ブロックＢＬ２３を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。また、図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）固定金型５４２においても、ランナ凹部７１ｂの低熱伝導材料が、被覆層ＣＬ１ではなく、金型部品の一部である貫通ブロックＢＬ２４によって構成されている。この貫通ブロックＢＬ２４は、簡単な円柱形状を有し、型板７１に形成された円柱状の貫通孔に固定されたものであり、型板７１よりも低熱伝導材料で構成されている。貫通ブロックＢＬ２４を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。この場合も、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。また、被覆層を形成する場合と比較して、作製を容易に行うことができる。
【００７４】
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、固定金型４２及び可動金型４１で構成される射出成形金型に設けるキャビティＣＶの形状は、図示のものに限らず、様々な形状とすることができる。すなわち、鏡面コア６４，７４等によって形成されるキャビティＣＶの形状は、単なる例示であり、レンズＬＰの用途等に応じて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、可動金型及び固定金型の構造を説明する図である。
【図２】（Ａ）は、レンズを成形するためのキャビティを説明する図であり、（Ｂ）は、キャビティに樹脂を供給するための流路空間を説明する図である。
【図３】図１に示す射出成形金型から得た樹脂成形品の外観を説明する斜視図である。
【図４】図１に示す金型を組み込んだ成形装置を概念的に説明する正面図である。
【図５】図４の成形装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は、第３実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、第４実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、第６実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…射出成形機、 １１…可動盤、 １２…固定盤、 １３…型締め盤、 １５…開閉駆動装置、 １６…射出装置、 ２０…取出し装置、 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…装置制御部、 ３６…温度制御部、 ４１…可動金型、 ４２…固定金型、 ４５…エジェクタ、 ６１，７１…型板、 ６１ａ…コールドスラグ凹部、 ６１ｂ，７１ｂ…ランナ凹部、 ６１ｃ…ゲート凹部、 ６１ｄ，７１ｄ…レンズ凹部、 ６２…受板、 ６３，７２…取付板、 ６４，７４…鏡面コア、 ６５，６６…可動ピン、 ６７…進退機構部、 ６８，７８…ジャケット、 ６９，７９…温度センサ、 ７１ｃ…ゲート面、 ７７…スプルブッシュ、 １００…成形装置、 ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３…被覆層、 ＣＶ１…本体空間、 ＣＶ２…フランジ空間、 ＦＣ…流路空間、 ＦＬ…フランジ部、 ＦＰ…転写面、 ＧＰ…ゲート、 ＧＳ…ゲート部分、 ＬＰ…レンズ、 ＭＰ…樹脂成形品、 ＯＳ…光学面、 ＲＰ…ランナ、 Ｓ１，Ｓ２…コア面、 ＳＰ…スプル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形を利用した光学素子等の樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズ等の樹脂製の光学素子は、ガラス製の光学素子と比較し、複雑な形状の光学面を安価に成形できるという利点がある。しかしながら、最近ではより複雑な形状や微細な形状を備えた光学素子等が更に要望される場合もあり、そのような樹脂成形品を高精度に成形しつつ大量且つ安価に製造することは難しくなってきている。
【０００３】
ところで、光学素子等の樹脂成形品を射出成形により製造する方法として、金型の加熱及び冷却を繰返し金型のキャビティ表面の温度を繰返し上下する、いわゆるヒートサイクル成形が知られている。このヒートサイクル成形においては、金型を樹脂の溶融温度以上の高温に加熱した状態で樹脂を充填し、樹脂充填後に金型を冷却することにより充填した樹脂を成形固化して樹脂成形品を取り出すことにより、キャビティ表面形状の樹脂成形品への高転写を実現できる。しかしながら、金型の高温加熱及び低温冷却が必要であり、金型への高温媒体及び低温媒体の供給及びその繰返しの切り換えや温度制御など、設備が大型化、複雑化するとともに樹脂成形品の製造コストが高くなる。特に、高温と低温との温度の繰返し上下が必要なため、樹脂成形品の成形に要する時間、即ちサイクルタイムが非常に長いという問題がある。
【０００４】
一方、そのようなヒートサイクル成形によらない製造方法として、成形金型のキャビティ表面に０．５〜１．０ｍｍの薄い熱抵抗層を設け、成形金型全体を室温付近の温度に設定し、溶融樹脂の充填に先立って加熱エアー等によりキャビティ表面を加熱し、溶融樹脂を誘導しやすくするものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、凹凸を有する回折レンズ等であっても高い転写性を得るために、熱伝導率が所定以下の低熱伝導性の材料を母材として型部材を構成し、この型部材のうち光学素子の微細パターンを転写するための成形面を硬度の低い材料で被覆することによって得た成形型を用いて成形を行うものが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１５４８８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２８４１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された溶融樹脂の充填に先立って加熱エアーによりキャビティ表面を加熱する方法では、加熱エアーを供給するためのポート、加熱エアーを排出するためのポート、キャビティ温調コントローラ等を設ける必要があり、金型や周辺を含む装置が複雑化し大型化する。特に、小径レンズの成形では、上記のようなポートを接続するための空間を確保することは容易でない。また、この特許文献１に記載の方法では、樹脂の充填に先立ち加熱エアーによりキャビティ表面は加熱されているものの、金型内部を含め成形金型全体が室温近傍の低温に冷却されているので、樹脂充填時のキャビティ表面と金型内部との温度差が大きく、充填された樹脂が不均一に冷却されやすく、また、成形金型全体が低温であるため、直ぐに樹脂が急速に冷却されることになり、光路差付与構造等の微細構造を有する光学素子の成形に適さず、微細構造を有する光学素子を高精度に高転写成形することは難しい。
【０００７】
また、低熱伝導性の材料を母材として構成された型部材を用いる方法では、型部材を低熱伝導性の材料で構成しており、製品部分を成形する型部材に充填された樹脂を所望の程度に徐々に冷却することができ、光学素子の微細パターンの転写性を向上できるものであるが、スプル等の流路部分での冷却によって充填中に樹脂の流れが低下することが考慮されていない。つまり、温度調節された樹脂を金型に供給しても、製品部分を成形する型部材に至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下し、樹脂溶融粘度が高くなることで微細構造の細部形状状を十分に転写できないおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、成形サイクルタイムを必要以上に長くすることなく、簡単な構造で製品部分の均一で緩やかな冷却を達成することができ、製品部分に対応するキャビティに至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下することを防止して高い転写性を実現できる、樹脂成形品の製造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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面の少なくとも一部を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、スプルとランナとを形成する流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填する工程と、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記製造方法において、上記金型部品が上記低熱伝導材料の被覆層で被覆されている。この場合、スプルとランナとを形成する金型部品の材料選択の自由度が拡がり、被覆層の厚さ調整によって樹脂の冷却速度を調整することができ、充填後のスプル、ランナの固化を早めることができる為、微細構造等の転写性を高めつつ、生産性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様では、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面とその金型部品の母材との間に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の層を有する射出成形金型を用い、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、スプルとランナとを形成する流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填する工程と、射出成形金型を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の別の態様では、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の母材を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、スプルとランナとを形成する流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填する工程と、射出成形金型を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
以上の本発明の態様において、射出成形金型の温度は、キャビティ側の表面やその近傍における温度を意味する。また、樹脂を冷却する工程は、射出成形金型を積極的に冷却しないで、金型の温度維持や加熱停止によって放熱的に冷却することが、射出成形金型の複雑な温度制御が不要とできる点で好ましいが、樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下の範囲内であれば、射出成形金型を強制的に冷却することもできる。
【００１４】
上記製造方法では、（１）スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面の少なくとも一部を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型、或いは、（２）スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面とその金型部品の母材との間に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の層を有する射出成形金型、或いは、（３）スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の母材を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、流路空間を介してキャビティ内に樹脂を充填するので、キャビティに至るまでに、樹脂の温度を不均一に低下させたり過度に低下させてしまうことを防止できる。よって、キャビティに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができ、光路差付与構造等の微細構造を有する樹脂成形品であっても、微細構造の細部形状まで高転写に成形された樹脂成形品を高精度且つ容易に得ることができる。また、射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、キャビティ内に充填された樹脂を冷却するので、充填後のスプル、ランナの固化を含めた樹脂の冷却が従来のヒートサイクル成形などに較べて速やかに樹脂を冷却できる為、微細構造の転写性を高めつつ、サイクルタイムが必要以上に長くなることも防止してその生産性を保持することができる。
【００１５】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記製造方法において、射出成形金型が、キャビティ内に樹脂を充填する際に、ガラス転移温度よりも１０℃低い温度以上に加熱保持される。この場合、樹脂がキャビティに充填される際の樹脂溶融粘度をより低い状態で維持することができ、微細構造を有する樹脂成形品、特に高精度の光学素子の転写性を向上させた成形がより容易になる。
【００１６】
本発明の別の態様では、スプルとランナとを形成する流路の全域にわたって上記低熱伝導材料で構成された部分を有している。この場合、充填中の樹脂がスプルとランナとを形成する流路の一部で局所的に冷却されることを防止できるので、キャビティに充填される際の樹脂溶融粘度をより低い状態で維持することができ、微細構造を有する樹脂成形品、特に高精度の光学素子の転写性を向上させた成形がより容易になる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたコア部分を有する。この場合、キャビティ内の微細構造等が形成されるコア部分においても樹脂が急冷されることを防止して、転写性をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、コア部分の周囲に設けられ、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成された周辺部分を有する。この場合、キャビティ内の周辺部分においても樹脂が急冷されることを防止して、転写性をさらに高めることができる。
【００１９】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたゲート部分を有する。この場合、キャビティ内に導入される直前の樹脂が急冷されることを防止でき、キャビティ内で成形される樹脂成形品の転写性をより向上することができる。
【００２０】
本発明のさらに別の態様では、射出成形金型が、微細構造を備えた転写面を有し、射出成形金型によって転写面に対応する微細構造を備えた光学面を有するレンズを成形する。この場合、キャビティに至るまでに樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、微細構造を備えた光学面を有するレンズを高精度で成形することができ、所望の光学性能を容易に得ることができる。
【００２１】
以上の本発明における低熱伝導率材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるが、勿論０（ゼロ）Ｗ／ｍ・Ｋより大きいものである。この熱伝導率は、０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態である樹脂成形品の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１（Ａ）は、可動金型の構造を説明する側断面図であり、図１（Ｂ）は、可動金型の正面図である。また、図１（Ｃ）は、固定金型の構造を説明する側断面図であり、図１（Ｄ）は、固定金型の正面図である。また、図２は、図１の射出成形金型によって形成されるキャビティ及び流路の内面を説明する図である。図３は、図１に示す射出成形金型によって成形される樹脂成形品の外観を説明する斜視図である。
【００２４】
本実施形態で用いられる射出成形金型は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す可動金型４１と、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示す固定金型４２とを備える。可動金型４１と固定金型４２とをパーティング面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めを行うことにより、図２（Ａ）に示すように、図３の樹脂成形品ＭＰの製品部分であるレンズＬＰを成形するためのキャビティＣＶが４箇所に形成されるとともに、図２（Ｂ）に示すように、各キャビティＣＶに樹脂を供給するための流路空間ＦＣが形成される。
【００２５】
図２（Ａ）において、キャビティＣＶは、一対のコア面Ｓ１，Ｓ２に挟まれた本体空間ＣＶ１と、一対のフランジ面Ｓ３，Ｓ４に囲まれたフランジ空間ＣＶ２とを備える。ここで、コア面Ｓ１，Ｓ２は、図３に示す樹脂成形品ＭＰのレンズＬＰの光学面ＯＳを形成するためのコア部分を構成し、後述する鏡面コア６４，７４の端面に対応している。この場合、一方のコア面Ｓ２には、微細構造の転写面ＦＰが形成されており、レンズＬＰの一方の光学面ＯＳは、微細構造を備えるものとなる。一方、フランジ面Ｓ３，Ｓ４は、レンズＬＰのフランジ部ＦＬを形成するための周辺部分を構成し、後述する型板６１，７１に設けたレンズ凹部６１ｄ，７１ｄの外周に対応している。
【００２６】
図２（Ｂ）において、流路空間ＦＣは、図３に示す樹脂成形品ＭＰのスプルＳＰとランナＲＰとを形成する空間であり、図２（Ｂ）では省略しているが、図３に示すようにランナＲＰは４つに分岐されている。この流路空間ＦＣの先端部は、樹脂成形品ＭＰのゲートＧＰを形成するゲート部分ＧＳを介してキャビティＣＶにそれぞれ連通している。
【００２７】
図１（Ａ）等に示すように、可動金型４１は、可動側の周辺部分としての型板６１と、型板６１を背後から支持する受板６２と、受板６２を背後から支持する取付板６３と、可動側のコア部分としての鏡面コア６４と、鏡面コア６４を突き出して離型を可能にする可動ピン６５と、樹脂成形品ＭＰのランナＲＰを突き出して離型する可動ピン６６と、可動ピン６５，６６を進退移動させる進退機構部６７とを備える。
【００２８】
可動金型４１において、金型部品の一つである型板６１は、樹脂成形品ＭＰのコールドスラグ部分００に対応するコールドスラグ凹部６１ａと、ランナＲＰに対応するランナ凹部６１ｂと、ゲートＧＰを形成するゲート凹部６１ｃと、レンズＬＰの光学機能部を形成するレンズ凹部６１ｄとを備える。このうち、コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂには、可動ピン６６を挿入するピン孔６１ｇが延びる。コア孔６１ｈには鏡面コア６４が挿入されており、鏡面コア６４の先端面がレンズ凹部６１ｄに対応する。コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂは、金型部品の一つである嵌込みブロックＢＬ２１によって形成されている。この嵌込みブロックＢＬ２１は、簡単な板形状を有し、型板６１に形成された一様な深さの凹所に嵌め込まれたものであり、型板６１よりも低熱伝導材料で構成されている。嵌込みブロックＢＬ２１を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。
【００２９】
一方、嵌込みブロックＢＬ２１を支持する型板６１自体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプレハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等が用いられている。
【００３０】
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ための流路であるジャケット６８が形成されている。また、型板６１には、可動金型４１の温度、すなわち型板６１によって形成されるキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍における温度を計測するための温度センサ６９が埋め込まれている。
【００３１】
以上の型板６１に嵌合される鏡面コア６４は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である比較的高熱伝導性の材料、具体的には低炭素鋼やステンレス鋼の母材で構成されており、鏡面コア６４のキャビティＣＶ側の端面は、被削性を良くするために、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成されるニッケルリンメッキ層で被覆することができる。なお、鏡面コア６４は、母材を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料とすることもでき、例えば６−４Ｔｉを母材とすることができる。
【００３２】
可動ピン６６は、この場合、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料で構成されているが、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成することもできる。なお、可動ピン６６を高熱伝導材料で構成した場合、可動ピン６６の先端を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で被覆することができる。
【００３３】
図１（Ｃ）等に示すように、固定金型４２は、固定側の周辺部分としての型板７１と、型板７１を背後から支持する取付板７２と、固定側のコア部分としての鏡面コア７４と、スプルブッシュ７７とを備える。
【００３４】
固定金型４２において、金型部品の一つである型板７１は、スプルＳＰとランナＲＰの一部とを形成する金型部品の一つであるスプルブッシュ７７を挿入するスプルブッシュ孔７１ａと、樹脂成形品ＭＰのランナＲＰを形成するランナ凹部７１ｂと、ゲートＧＰを形成するゲート面７１ｃと、レンズＬＰの光学機能部を形成するレンズ凹部７１ｄとを備える。コア７１ｈには鏡面コア７４が挿入されており、鏡面コア７４の先端面がレンズ凹部に対応する。ランナ凹部７１ｂは、金型部品の一つである嵌込みブロックＢＬ２２によって形成されている。この嵌込みブロックＢＬ２２は、簡単な板形状を有し、型板７１に形成された一様な深さの凹所に嵌め込まれたものであり、型板７１よりも低熱伝導材料で構成されている。嵌込みブロックＢＬ２２を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。
【００３５】
一方、嵌込みブロックＢＬ２２を支持する型板７１自体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００３６】
型板７１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ための流路であるジャケット７８が形成されている。また、型板７１には、固定金型４２の温度、すなわちキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍における温度を計測するための温度センサ７９が埋め込まれている。
【００３７】
以上の型板７１に嵌合する鏡面コア７４は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である比較的高熱伝導性の材料、具体的には低炭素鋼やステンレス鋼の母材で構成されており、鏡面コア７４のキャビティＣＶ側の端面は、被削性を良くするために、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成されるニッケルリンメッキ層で被覆することができる。なお、鏡面コア７４は、母材を熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料とすることもでき、例えば６−４Ｔｉを母材とすることができる。
【００３８】
スプルブッシュ７７は、型板７１のスプルブッシュ孔７１ａと取付板７２のスプルブッシュ孔７２ａとに挿入されて固定されている。スプルブッシュ７７内に形成された流路ＣＡ１は、図２（Ｂ）の流路空間ＦＣのうち、図３に示す樹脂成形品ＭＰのスプル部分ＳＰを形成する空間に対応するものとなっている。この例では、スプルブッシュ７７は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００３９】
図４は、本実施形態の製造方法を実施するための成形装置を説明する正面図である。図示の成形装置１００は、射出成形を行って樹脂成形品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から樹脂成形品ＭＰを取り出す付属部分である取出し装置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。
【００４０】
射出成形機１０は、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との間に可動金型４１と固定金型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。
【００４１】
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、可動金型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、図１（Ａ）に示す進退機構部６７を動作させる部分であり、可動ピン６５，６６を突出し動作させることによって、可動金型４１内の樹脂成形品ＭＰを固定金型４２側に押し出すものであり、取出し装置２０による移送を可能にする。
【００４２】
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、取出し装置２０をその上部に支持する。固定盤１２は、固定金型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。
【００４３】
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。
【００４４】
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・離間して固定金型４２と可動金型４１との型締め及び型開きを行う。
【００４５】
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、固定金型４２と可動金型４１とを型締めした状態で、図１（Ｃ）に示すスプルブッシュ７７に樹脂射出ノズル１６ｄを接触させ、流路空間ＦＣ（図２（Ｂ）参照）に対してシリンダ１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。
【００４６】
取出し装置２０は、樹脂成形品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。取出し装置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、固定金型４２と可動金型４１とを離間させて型開きした後に、可動金型４１に残る樹脂成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。
【００４７】
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、取出し装置制御部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間に形成されたキャビティ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可動金型４１に残る樹脂成形品ＭＰを可動金型４１内から押し出させる。取出し装置制御部３４は、取出し装置２０を動作させることによって型開き及び離型後に可動金型４１に残る樹脂成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。
【００４８】
金型温度調節機４６は、両金型４１，４２中に形成されているジャケット６８，７８（図１（Ａ）及び１（Ｃ）参照）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。この際、両金型４１，４２に埋め込まれた温度センサ６９，７９（図１（Ａ）及び１（Ｃ）参照）によって両金型４１，４２の温度を監視することもできる。
【００４９】
図５は、図４等に示す成形装置１００の動作を概念的に説明するフローチャートである。まず、金型温度調節機４６により、両金型４１，４２を成形に適する温度まで加熱する（ステップＳ１０）。これにより、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍の温度を、射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって同ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態とする。この際、好ましくは、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍の温度を、射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも１０℃低い温度以上であって同ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態とする。
【００５０】
次に、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、固定金型４２と可動金型４１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、固定金型４２と可動金型４１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）。
【００５１】
次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、型締めされた固定金型４２と可動金型４１との間のキャビティ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（ステップＳ１３）。そして、射出成形機１０は、キャビティＣＶ中の樹脂圧を保つ。この際、金型温度調節機４６により、キャビティＣＶや流路空間ＦＣ（図２参照）が適度に加熱されており、射出装置１６から供給される溶融樹脂が緩やかに冷却され、不均一な冷却や過度の急冷によって流動性に支障が生じることが抑制されながら、溶融樹脂をキャビティＣＶ内に速やかに導入することができ、キャビティＣＶ内での樹脂の適度な除冷を達成することができる。なお、溶融樹脂をキャビティＣＶに導入した後は、キャビティ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（ステップＳ１４）。なお、この際、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型の表面やその近傍の温度を、射出装置１６から供給される溶融樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下の温度範囲内に加熱保持した状態とする。この加熱は、前述したステップＳ１０での加熱から継続したものとするが、このステップＳ１３で、ステップＳ１０での加熱温度よりも低い加熱温度に保持してキャビティＣＶ中の溶融樹脂の固化を促進することもできる。ここで、両金型４１，４２を積極的に冷却しないことが好ましい。これにより、温度制御が複雑になることや高温媒体による再加熱の際にエネルギーの消費が多くなることを防止できる。また次の樹脂成形品を成形するために、キャビティＣＶに樹脂を充填する際に、射出成形金型を再度加熱することによって成形サイクルタイムが長くなることを防止できる。
【００５２】
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、可動金型４１が後退し、固定金型４２と可動金型４１とが離間する。この結果、樹脂成形品ＭＰすなわちレンズＬＰは、可動金型４１に保持された状態で固定金型４２から離型される。
【００５３】
次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、可動ピン６５，６６による樹脂成形品ＭＰすなわちレンズＬＰの突き出しを行わせる（ステップＳ１６）。この結果、樹脂成形品ＭＰのうちレンズＬＰは、鏡面コア６４の先端面に付勢されて固定金型４２側に押し出されて、可動金型４１から離型される。
【００５４】
最後に、取出し装置２０を動作させて、エジェクタ４５に駆動されて動作する可動部材６４、可動ピン６６によって突き出された樹脂成形品ＭＰの適所をハンド２１で把持して外部に搬出する（ステップＳ１７）。
【００５５】
以上説明した第１実施形態の製造方法によれば、スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の少なくとも一部（特にランナＲＰを形成する金型部品に対応する部分）において流路の全域にわたって熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、流路空間ＦＣを介してキャビティＣＶ内に溶融樹脂を充填し且つ充填された樹脂を冷却して樹脂成形品を得るので、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができると共に、成形サイクルタイムを必要以上に長くすることなく、簡単な構造で製品部分の均一で緩やかな冷却を達成することができ、微細構造等を有する樹脂成形品ＭＰ、特に微細構造を備えた光学面を有するレンズＬＰを高精度で成形することができ、所望の光学性能を容易に得ることができる。
【００５６】
〔実施例〕
以下、具体的実施例について説明する。以下の表１は、上記実施形態の製造方法を具体化した場合の転写性を説明するものである。
【表１】
この場合、固定金型４２において鏡面コア７４のキャビティＣＶ側の端面には、回折輪帯が形成されているものとする。なお、評価における転写性は、回折輪帯のピッチをＰｍとし、樹脂成形品ＭＰのダレ量をＷｍとして、
転写性＝（Ｐｍ−Ｗｍ）／Ｐｍ
で与えられる。ここで、ダレ量Ｗｍは、固定金型４２に形成された回折パターンの溝ＤＰａに樹脂成形品ＭＰの突起が十分入り込んでない部分ＰＬａの幅によって決定される。以上の実施例から明らかなように、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した嵌込みブロックＢＬ１２，ＢＬ２２を組み込んだ金型４１，４２を、ガラス転移温度に対して−５０℃〜＋１０℃の温度に加熱保持することで、転写性を向上させることができ、特に微細構造を備えた光学面を有するレンズＬＰを高精度で成形できることが分かる。以上において、特に金型４１，４２をガラス転移温度に対して−１０℃〜＋１０℃の温度範囲に加熱保持することで、樹脂成形品ＭＰの転写性が更に良好になることが分かる。
【００５７】
以下の表２は、上記実施形態の製造方法を具体化した場合の成形性を説明するものである。
【表２】
以上の実施例から明らかように、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度に対して−５０℃〜＋１０℃の温度に加熱保持することで、離型不良やウェルドの発生を抑えることができ、特に微細構造を備えた光学面を有するレンズＬＰを高精度で成形できることが分かる。
【００５８】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。なお、第２実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００５９】
この場合、スプルとランナとを形成する金型部品の少なくとも一部のみを低熱伝導率材料で構成した例である。具体的には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、可動金型１４１において、コールドスラグ凹部６１ａ、ランナ凹部６１ｂ、ゲート凹部６１ｃ、及びレンズ凹部６１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図１（Ａ）等に示す第１実施形態の場合と異なり、嵌込みブロックＢＬ２１，ＢＬ２２を用いていない。また、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）に示すように、固定金型１４２においても、ランナ凹部７１ｂ、ゲート面７１ｃ、及びレンズ凹部７１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図１（Ｃ）等に示す第１実施形態の場合と異なり、嵌込みブロックＢＬ２２を用いていない。
【００６０】
ただし、固定金型１４２に設けたスプルブッシュ１７７については、図１（Ｃ）等に示す第１実施形態の場合と異なり、その内面７７ａが、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ３で被覆されている。この被覆層ＣＬ３を形成する低熱伝導材料としては、例えばジルコニアセラミックス等のセラミックスの焼結層や、ニッケルリン合金のメッキ層或いはポリイミド樹脂の層とすることができ、単層に限らずそれらの多重層とすることができる。この被覆層ＣＬ３の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。一方、被覆層ＣＬ３を支持するスプルブッシュ１７７の本体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００６１】
本実施形態のように、スプルを形成する流路を形成するスプルブッシュ１７７の内面７７ａを被覆層ＣＬ３で被覆することにより、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。
【００６２】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。なお、第３実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第２実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第２実施形態と同様であるものとする。
【００６３】
この場合、図７（Ｃ）等に示すように、固定金型２４２に設けたスプルブッシュ２７７は、全体が低熱伝導材料で構成されており、この低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。この場合も、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。また、被覆層を形成する場合と比較して作製を容易に行うことができる。
【００６４】
〔第４実施形態〕
以下、スプルとランナとを形成する金型部品の少なくとも一部を低熱伝導率材料で構成した変形例であって、スプルとランナとを形成する流路表面（流路の内表面）を低熱伝導性材料で被覆したものについて説明する。第４実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００６５】
この場合、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、可動金型３４１において、コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂの内面が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ１で被覆されている。この際、ゲート凹部６１ｃ及びレンズ凹部６１ｄも、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆することができる。なお、鏡面コア６４の端面は、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成される無電解ニッケルメッキ層で被覆することができる。
【００６６】
各凹部６１ａ，６１ｂ及びゲート面６１ｃの被覆層ＣＬ１，ＣＬ２を形成する低熱伝導材料としては、例えばジルコニアセラミックス等のセラミックスの焼結層や、ニッケルリン合金のメッキ層或いはポリイミド樹脂の層とすることができ、単層に限らずそれらの多重層とすることができる。この被覆層ＣＬ１，ＣＬ２の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。型板６１自体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプレハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等が用いられている。
【００６７】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）に示すように、固定金型３４２において、ランナ凹部７１ｂの内面が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ１で被覆されている。同様に、ゲート面７１ｃも、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆することができる。なお、鏡面コア７４の端面は、無電解ニッケルメッキ法を用いて形成される無電解ニッケルメッキ層で被覆することができる。
【００６８】
なお、スプルブッシュ３７７の内面７７ａは、第２実施形態の場合と同様に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ３で被覆されている。この被覆層ＣＬ３を形成する低熱伝導材料としては、例えばジルコニアセラミックス等のセラミックスの焼結層や、ニッケルリン合金のメッキ層或いはポリイミド樹脂の層とすることができ、単層に限らずそれらの多重層とすることができる。この被覆層ＣＬ３の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。一方、被覆層ＣＬ３を支持するスプルブッシュ３７７の本体は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えば低炭素鋼等が用いられている。
【００６９】
本実施形態の製造方法によれば、ランナとスプルと形成する流路空間ＦＣの全域にわたって熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導材料で構成した金型４１，４２を、ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であってガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、流路空間ＦＣを介してキャビティＣＶ内に溶融樹脂を充填し且つ充填された樹脂を冷却して樹脂成形品を得るので、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。
【００７０】
〔第５実施形態〕
以下、スプルとランナとを形成する金型部品の少なくとも一部を低熱伝導率材料で構成した変形例であって、ランナを形成する流路の内表面を低熱伝導性材料で被覆したものについて説明する。具体的には、第５実施形態に係る樹脂成形品の製造方法等として説明する。なお、第５実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第４実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第４実施形態と同様であるものとする。
【００７１】
この場合、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、可動金型４４１において、ゲート凹部６１ｃ及びレンズ凹部６１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図８（Ａ）等に示す第４実施形態の場合と異なり、低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆されていない。また、図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示すように、固定金型４４２においてもゲート面７１ｃ及びレンズ凹部７１ｄで、比較的高熱伝導性の材料からなる母材が露出しており、図８（Ｃ）等に示す第４実施形態の場合と異なり、低熱伝導材料の被覆層ＣＬ２で被覆されていない。さらに、スプルブッシュ７７の内面７７ａも、高熱伝導材料の母材が露出しており、図８（Ｃ）等に示す第４実施形態の場合と異なり、低熱伝導材料の被覆層ＣＬ３で被覆されていない。ただし、ランナ凹部６１ｂ、７１ｂについては、第４実施形態の場合と同様に、その内面が、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の被覆層ＣＬ１で被覆されている。この場合も、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。
【００７２】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。なお、第６実施形態に係る製造方法及びこれに用いる射出成形金型は、第４実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第４実施形態と同様であるものとする。
【００７３】
この場合、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、可動金型５４１において、コールドスラグ凹部６１ａ及びランナ凹部６１ｂの低熱伝導材料が、被覆層ＣＬ１ではなく、金型部品の一つである貫通ブロックＢＬ２３によって構成されている。この貫通ブロックＢＬ２３は、簡単な円柱形状を有し、型板６１に形成された円柱状の貫通孔に固定されたものであり、型板６１本体よりも低熱伝導材料で構成されている。貫通ブロックＢＬ２３を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。また、図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）固定金型５４２においても、ランナ凹部７１ｂの低熱伝導材料が、被覆層ＣＬ１ではなく、金型部品の一部である貫通ブロックＢＬ２４によって構成されている。この貫通ブロックＢＬ２４は、簡単な円柱形状を有し、型板７１に形成された円柱状の貫通孔に固定されたものであり、型板７１よりも低熱伝導材料で構成されている。貫通ブロックＢＬ２４を構成する低熱伝導材料は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものであり、具体的には６−４Ｔｉである。この場合も、キャビティＣＶに至るまでに溶融樹脂の温度が必要以上に低下することを防止でき、キャビティＣＶに充填される際の樹脂溶融粘度を低い状態で維持することができる。また、被覆層を形成する場合と比較して、作製を容易に行うことができる。
【００７４】
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、固定金型４２及び可動金型４１で構成される射出成形金型に設けるキャビティＣＶの形状は、図示のものに限らず、様々な形状とすることができる。すなわち、鏡面コア６４，７４等によって形成されるキャビティＣＶの形状は、単なる例示であり、レンズＬＰの用途等に応じて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、可動金型及び固定金型の構造を説明する図である。
【図２】（Ａ）は、レンズを成形するためのキャビティを説明する図であり、（Ｂ）は、キャビティに樹脂を供給するための流路空間を説明する図である。
【図３】図１に示す射出成形金型から得た樹脂成形品の外観を説明する斜視図である。
【図４】図１に示す金型を組み込んだ成形装置を概念的に説明する正面図である。
【図５】図４の成形装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は、第３実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、第４実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、第６実施形態の製造方法を実施するための金型を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…射出成形機、 １１…可動盤、 １２…固定盤、 １３…型締め盤、 １５…開閉駆動装置、 １６…射出装置、 ２０…取出し装置、 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…装置制御部、 ３６…温度制御部、 ４１…可動金型、 ４２…固定金型、 ４５…エジェクタ、 ６１，７１…型板、 ６１ａ…コールドスラグ凹部、 ６１ｂ，７１ｂ…ランナ凹部、 ６１ｃ…ゲート凹部、 ６１ｄ，７１ｄ…レンズ凹部、 ６２…受板、 ６３，７２…取付板、 ６４，７４…鏡面コア、 ６５，６６…可動ピン、 ６７…進退機構部、 ６８，７８…ジャケット、 ６９，７９…温度センサ、 ７１ｃ…ゲート面、 ７７…スプルブッシュ、 １００…成形装置、 ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３…被覆層、 ＣＶ１…本体空間、 ＣＶ２…フランジ空間、 ＦＣ…流路空間、 ＦＬ…フランジ部、 ＦＰ…転写面、 ＧＰ…ゲート、 ＧＳ…ゲート部分、 ＬＰ…レンズ、 ＭＰ…樹脂成形品、 ＯＳ…光学面、 ＲＰ…ランナ、 Ｓ１，Ｓ２…コア面、 ＳＰ…スプル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面の少なくとも一部を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、
前記射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記スプルと前記ランナとを形成する流路空間を介して前記キャビティ内に樹脂を充填する工程と、
前記射出成形金型を、前記ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程と、
を備えることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記金型部品の前記流路表面の前記少なくとも一部は、前記低熱伝導材料の被覆層で被覆されていることを特徴とする請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面と前記金型部品の母材との間に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の層を有する射出成形金型を用い、
前記射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記スプルと前記ランナとを形成する流路空間を介して前記キャビティ内に樹脂を充填する工程と、
前記射出成形金型を、前記ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程と、
を備えることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の母材を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、
前記射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記スプルと前記ランナとを形成する流路空間を介して前記キャビティ内に樹脂を充填する工程と、
前記射出成形金型を、前記ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程と、
を備えることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記射出成形金型は、前記キャビティ内に樹脂を充填する際に、前記ガラス転移温度よりも１０℃低い温度以上に加熱保持されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記スプルと前記ランナとを形成する流路の全域にわたって前記低熱伝導材料で構成された部分を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記射出成形金型は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたコア部分を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
前記射出成形金型は、コア部分の周囲に設けられ、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成された周辺部分を有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】
前記射出成形金型は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたゲート部分を有することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記射出成形金型は、微細構造を備えた転写面を有し、前記射出成形金型によって前記転写面に対応する微細構造を備えた光学面を有するレンズを成形することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１】
スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面の少なくとも一部を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、
前記射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記スプルと前記ランナとを形成する流路空間を介して前記キャビティ内に樹脂を充填する工程と、
前記射出成形金型を、前記ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程と、
を備えることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記金型部品の前記流路表面の前記少なくとも一部は、前記低熱伝導材料の被覆層で被覆されていることを特徴とする請求項１の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の流路表面と前記金型部品の母材との間に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料の層を有する射出成形金型を用い、
前記射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記スプルと前記ランナとを形成する流路空間を介して前記キャビティ内に樹脂を充填する工程と、
前記射出成形金型を、前記ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程と、
を備えることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
スプルとランナの少なくとも一部を形成する少なくとも一つの金型部品の母材を、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で構成した射出成形金型を用い、
前記射出成形金型を、キャビティ内に充填する樹脂のガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記スプルと前記ランナとを形成する流路空間を介して前記キャビティ内に樹脂を充填する工程と、
前記射出成形金型を、前記ガラス転移温度よりも５０℃低い温度以上であって前記ガラス転移温度よりも１０℃高い温度以下に加熱保持した状態で、前記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する工程と、
を備えることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記射出成形金型は、前記キャビティ内に樹脂を充填する際に、前記ガラス転移温度よりも１０℃低い温度以上に加熱保持されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記スプルと前記ランナとを形成する流路の全域にわたって前記低熱伝導材料で構成された部分を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記射出成形金型は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたコア部分を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
前記射出成形金型は、コア部分の周囲に設けられ、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成された周辺部分を有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】
前記射出成形金型は、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である低熱伝導材料で少なくとも一部が構成されたゲート部分を有することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記射出成形金型は、微細構造を備えた転写面を有し、前記射出成形金型によって前記転写面に対応する微細構造を備えた光学面を有するレンズを成形することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２０２５４９（Ｐ２００９−２０２５４９Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５００４６（Ｐ２００８−５００４６）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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