(57)【要約】【課題】本発明は、型面側における温度ムラを低減し、金型が型締めによって変形することを抑えることによって、高精度の転写を可能にする樹脂成形金型。【解決手段】型板７３がキャビティ部７１及び温調部７２の基材よりも熱伝導率が高い材料を基材とするので、温調部７２によって形成された温度ムラを均一化してキャビティ部７１に伝達することができ、成形面における温度ムラを抑えることができる。つまり、全体としての厚みを増加させないで成形面の温度をより均一に保って高精度の成形を可能にする。また、上記型板７３が、キャビティ部７１及び温調部７２の基材よりも剛性が高い材料を基材とするので、型板７３が支持体となって、樹脂射出、保圧、型締め等の影響でキャビティＣＶに発生する変形を低減することができ、成形品の形状精度を向上させることができ、バリ等の外観不良が発生することを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を成形するための成形面を有するキャビティ部と、
前記キャビティ部の温度を調整する温調部と、
前記キャビティ部と前記温調部との間に介在して配置され、前記キャビティ部及び前記温調部の双方の基材よりも熱伝導率及び剛性が高い材料を基材とする型板と、
を備えることを特徴とする樹脂成形金型。
【請求項２】
前記型板は、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、剛性としてのヤング率が３００ＧＰａ以上の材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形金型。
【請求項３】
前記型板は、ＷＣを５０％以上含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の樹脂成形金型。
【請求項４】
前記型板は、ＳｉＣを５０％以上含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の樹脂成形金型。
【請求項５】
前記キャビティ部と前記温調部とは、ステンレス鋼を基材とす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金型。
【請求項６】
前記キャビティ部と前記型板と前記温調部とを積層した金型ユニットのうち背面側に位置する前記温調部と、金型を支持するための取付盤との間に、前記金型ユニットを保温するための断熱板を配置した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金型。
【請求項７】
前記キャビティ部と前記型板と前記温調部とを積層した金型ユニットの側面に対向して、前記金型ユニットを保温するための断熱壁体を配置した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金型。
【請求項８】
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金型を備え、前記樹脂成形金型によって形成されるキャビティ内に樹脂材料を射出することによって成形を行うことを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品等を成形するための樹脂成形金型、並びに、かかる樹脂成形金型を組み込んだ射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機として、固定盤と可動盤との間に固定金型と可動金型とを挟持して型締めを行うものが存在する。この種の射出成形機では、オイルヒータ等によって固定金型や可動金型の温度を調節するとともに、固定盤や可動盤を低線膨張係数の材料で形成して成形精度の向上を図っている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２７２５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のようにヒータによって固定金型や可動金型の温度を調節すると、各金型の型面側に温度ムラが現れて、成形品の品質のバラツキを発生させる可能性がある。極端な場合、成形品において、局所的にヒケやソリが形成され、充填不良、転写不良といった成形不良が発生してしまう。
【０００４】
また、固定金型や可動金型の基材を一般的な材料であるステンレス鋼で形成した場合、樹脂の射出及び保圧の影響でキャビティ内が高圧になることに起因し、或いは、型締め時に両金型が高圧で締付けられることに起因して、金型の型面が変形し、成形品の寸法精度や転写面の品質が劣化するとともにバリ発生等の外観不良の原因となる。
【０００５】
そこで、本発明は、金型の型面側における温度ムラを低減し、かつ、金型が射出成形や型締めによって変形することを抑えることによって、高精度の転写を可能にする樹脂成形金型及びかかる樹脂成形金型を組み込んだ射出成形機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、本発明に係る樹脂成形金型は、（ａ）樹脂を成形するための成形面を有するキャビティ部と、（ｂ）キャビティ部の温度を調整する温調部と、（ｃ）キャビティ部と温調部との間に介在して配置され、キャビティ部及び温調部の双方の基材よりも熱伝導率及び剛性が高い材料を基材とする型板とを備える。
【０００７】
上記樹脂成形金型では、キャビティ部と温調部との間に介在して配置される型板が、キャビティ部及び温調部の双方の基材よりも熱伝導率が高い材料を基材とするので、温調部によって形成された温度ムラを均一化してキャビティ部に伝達することができ、成形面及びその近傍における温度ムラを抑えることができる。つまり、金型の厚みを増加させないで成形面の温度をより均一に保って高精度の成形を可能にする。また、上記型板が、キャビティ部及び温調部の双方の基材よりも剛性が高い材料を基材とするので、型板が支持体となって、樹脂射出、保圧、型締め等の影響でキャビティ部に発生する変形を低減することができ、成形品の形状精度を向上させることができ、バリ等の外観不良が発生することを防止できる。
【０００８】
本発明の具体的な態様によれば、上記樹脂成形金型において、型板が、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって剛性としてのヤング率が３００ＧＰａ以上の材料で形成されている。この場合、型板をあまり厚くしないで、成形面の温度ムラを低減でき、キャビティ部に発生する変形を低減できる。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、型板が、ＷＣ（タングステンカーバイド）を５０％以上含む材料で形成されている。ＷＣは、熱伝導率及び剛性の観点で優れており、成形面の温度ムラを抑えることができ、キャビティ部の変形を低減するようにキャビティ部を十分な強度で支持する型板を提供できる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様によれば、型板が、ＳｉＣ（炭化珪素、シリコンカーバイド）を５０％以上含む材料で形成されている。ＳｉＣは、熱伝導率及び剛性の観点で優れており、成形面の温度ムラを抑えることができ、キャビティ部の変形を低減するようにキャビティ部を十分な強度で支持する型板を提供できる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、キャビティ部と温調部とが、ステンレス鋼を基材とする。ここで、ステンレス鋼とは、鉄を主成分として、これにクロムやニッケルを含有させた合金鋼であって、特にクロムを約１１％以上含有させた鋼を意味するものとする。この場合、キャビティ部と温調部との加工性を確保することができ、これらの設計の自由度を確保することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、キャビティ部と型板と温調部とを積層した金型ユニットのうち背面側に位置する温調部と、金型を支持するための取付盤との間に断熱板を配置する。この場合、金型ユニットの保温が容易となり、成形面の効率的な温調が可能になる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によれば、キャビティ部と型板と温調部とを積層した金型ユニットの側面に対向して断熱壁体を配置する。この場合、金型ユニットの保温が容易となり、成形面の効率的な温調が可能になる。
【００１４】
本発明に係る射出成形機は、上述の樹脂成形金型を備え、樹脂成形金型によって形成されるキャビティ内に樹脂材料を射出することによって成形を行う。
【００１５】
上記射出成形機では、キャビティ部と温調部との間に配置される型板によって、成形面及びその近傍における温度ムラを抑えることができ、樹脂射出、保圧、型締め等の影響でキャビティ部に発生する変形を低減することができる樹脂成形金型を組み込んでいる。これにより、成形品の形状精度を向上させることができ、バリ等の外観不良が発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る樹脂成形金型及びこれを組み込んだ射出成形機について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の射出成形機１０を説明する正面図である。射出成形機１０は、第１金型である固定金型４１と第２金型である可動金型４２とで構成される樹脂成形金型４０を備えており、この樹脂成形金型４０中に射出装置１６からの樹脂を注入して硬化させる射出成形を行うことにより、例えばレンズアレイ等の光学素子である成形品（不図示）を作製する。
【００１８】
射出成形機１０は、固定盤１１と、可動盤１２と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６と、制御装置２０とを備える。射出成形機１０は、可動盤１２と固定盤１１との間に固定金型４１と可動金型４２とを挟持して両金型４１，４２を型締めすることにより型空間なわちキャビティＣＶ（図２参照）を形成し、かかるキャビティＣＶを利用した射出成形を可能にする。ここで、射出成形機１０は、樹脂成形金型４０の型開き及び型閉じが横方向すなわち水平方向となっている。なお、縦方向に型開き及び型閉じするタイプの射出成形機に上記樹脂成形金型４０を組み込むこともできる。
【００１９】
固定盤１１は、支持フレーム１４の中央側上面に固定された厚板状の取付盤であり、固定盤１１の内側は、固定金型４１を着脱可能に支持している。可動盤１２は、後述する開閉駆動装置１５によって固定盤１１に対して進退移動可能に支持された厚板状の取付盤である。可動盤１２の内側は、可動金型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４５が組み込まれている。このエジェクタ４５は、型開き時に可動金型４２に残される成形品を可動金型４２内から固定金型４１側に押し出して離型するためのものである。
【００２０】
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、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、支持フレーム１４上に固定された型締め盤１３に対して可動盤１２が近接したり離間したりと自在に変位し、結果的に、可動盤１２と固定盤１１とを互いに近接するように型閉じすることができ、所望の型締め力で両者を締め付けることができる。
【００２１】
射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、射出ノズル１６ｄ、及び駆動部１６ｅを備える。射出装置１６は、先細りの射出ノズル１６ｄから温度制御された液体状で硬化前の樹脂を吐出することができる。射出装置１６は、シリンダ１６ａの射出ノズル１６ｄを、固定盤１１に設けた開口を介して固定金型４１のスプル部分ＳＰ（図２参照）に対して分離可能に接続することができ、固定金型４１と可動金型４２とを型締めした状態で形成されるキャビティＣＶ（図２参照）中に溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。なお、シリンダ１６ａは、原料貯留部１６ｂに接続されており、この原料貯留部１６ｂから適当なタイミング及び量で樹脂の供給を受ける。また、図示を省略するが、駆動部１６ｅは、シリンダ１６ａ内に組み込まれたスクリュ１６ｆを回転させる回転駆動機構と、スクリュ１６ｆを軸方向に進退させる直動駆動機構とを有する。スクリュ１６ｆを回転させることで、シリンダ１６ａ内の液体状の樹脂を撹拌等することができ、スクリュ１６ｆを前進させることで、シリンダ１６ａ内の液体状の樹脂を射出ノズル１６ｄから所望の圧力及び流量で射出させることができる。
【００２２】
制御装置２０は、射出装置制御部２２と、型温度制御部２４と、開閉制御部２５と、エジェクタ制御部２７とを備える。
【００２３】
射出装置制御部２２は、駆動部１６ｅ等を動作させることによって、原料貯留部１６ｂからシリンダ１６ａに導入された樹脂を撹拌等するとともに、両金型４１，４２間に形成されたキャビティＣＶ（図２参照）中に所望の射出率で溶融樹脂を供給する。つまり、射出装置制御部２２の制御下で駆動部１６ｅによる樹脂の押し出し量や温度を調整することができる。
【００２４】
型温度制御部２４は、樹脂成形金型４０を構成する両金型４１，４２に内蔵されたヒータ７２ｄ（図２参照）等に接続されており、成形に際して両金型４１，４２の内部温度を適切に保つ。
【００２５】
開閉制御部２５は、開閉駆動装置１５の動作を制御しており、両金型４１，４２の開閉タイミングや型閉じの圧力を調整する。
【００２６】
エジェクタ制御部２７は、可動盤１２に組み込まれたエジェクタ４５の動作を制御しており、型開き時に一方の可動金型４２に残る成形品を可動金型４２内から押し出して離型し、例えば複数の回折レンズを有する成形品の射出成形機１０外への搬出を可能にする。
【００２７】
図２（Ａ）及び２（Ｂ）は、樹脂成形金型４０の構造を概念的に説明する拡大断面図である。なお、図２（Ａ）は、型閉じ又は型締め状態の樹脂成形金型４０を示し、図２（Ｂ）は、型開き状態の樹脂成形金型４０を示す。
【００２８】
まず、固定盤１１に支持された固定金型４１は、金型ユニット６１と、断熱板６３と、断熱壁体６５とを備える。金型ユニット６１は、成形面を有するキャビティ部７１と、キャビティ部７１の温度を調整する温調部７２と、キャビティ部７１と温調部７２との間に介在して配置される型板７３とで構成される。この際、キャビティ部７１と型板７３とは平坦面ＦＳ１を介して密着し、温調部７２と型板７３とは平坦面ＦＳ２を介して密着する。キャビティ部７１は、型板７３上に固定される胴型７１ａと、胴型７１ａに埋め込まれた多数のレンズ面形成用のコア型７８とを備える。つまり、コア型７８は、胴型７１ａの適所に形成された多数のコア挿通孔７１ｄに裏側から埋め込むようにして固定されている。この際、コア型７８の裏面は、平坦面ＦＳ１において型板７３に密着して支持されている。胴型７１ａと型板７３には、樹脂導入用のスプル部分ＳＰが形成されており、スプル部分ＳＰの入り口は、射出装置１６に設けた射出ノズル１６ｄの先端が嵌合するような形状を有する。断熱板６３と温調部７２には、射出ノズル１６ｄを通すための貫通孔６３ａ，７２ａが形成されており、この貫通孔６３ａ，７２ａは、固定盤１１に形成された開口１１ａに接続されて外部に開放されている。温調部７２の適所に形成された挿入孔には、複数のシーズヒータ７２ｄと、複数の温度センサ７２ｅとが挿入されて固定されている。シーズヒータ７２ｄや温度センサ７２ｅは、図１の型温度制御部２４の制御下で動作しており、温調部７２を所望の温度に略均一な状態で保持する。つまり、熱電対等構成される温度センサ７２ｅからの検出出力に基づいてシーズヒータ７２ｄに対する通電量が調整され、温調部７２の基材が定常的に加熱され、略一様な温度に維持される。温調部７２で発生した熱は、型板７３を介してキャビティ部７１に伝搬し、キャビティ部７１を対応する温度に加熱する保持する。この際、型板７３が高い熱伝導度を有するので、型板７３が熱的な緩衝材となってキャビティ部７１に温度ムラが発生することを効率的に防止する。また、型板７３が高い剛性を有するので、型締めの応力によってキャビティ部７１が変形することを防止する。
【００２９】
なお、温調部７２は、締結具４１ｃにより、断熱板６３とともに固定盤１１に締め付けられて固定される。また、キャビティ部７１は、締結具４１ｄにより、型板７３とともに温調部７２に締め付けられて固定される。
【００３０】
断熱壁体６５は、金型ユニット６１の側面を覆うように筒状に設けられており、根元側で固定盤１１に固定されている。結果的に、金型ユニット６１は、断熱壁体６５によって側面側の断熱が行われ、断熱板６３によって根元側の断熱が行われるので、周囲から熱的に遮蔽された状態となり、キャビティ部７１の温度管理が容易になる。
【００３１】
以上において、キャビティ部７１は、ステンレス鋼（例えばＨＰＭ３８）を基材とするものであり、この場合、胴型７１ａもコア型７８も、ステンレス鋼を母材とする。ただし、コア型７８の光学転写面には、例えばＮｉメッキによる被覆が施されている。なお、胴型７１ａ等の実施例の作製で使用したステンレス鋼は、例えば熱伝導率が約２０Ｗ／ｍ・Ｋでヤング率が２１０ＧＰａのものであった。
【００３２】
温調部７２は、ステンレス鋼（例えばＨＰＭ３８）を基材とする。つまり、温調部７２は、シーズヒータ７２ｄや温度センサ７２ｅ等に対応する付属品を除いた本体がステンレス鋼で形成されている。温調部７２の実施例の作製で使用したステンレス鋼は、例えば熱伝導率が約２０Ｗ／ｍ・Ｋでヤング率が２１０ＧＰａのものであった。なお、温調部７２をキャビティ部７１と同一の材料で形成することにより、線膨張係数の差による金型の変形を回避できる。
【００３３】
型板７３は、例えば超硬を基材とする。つまり、型板７３は、スプル部分ＳＰの入り口等に対応する付属品を除いた本体が超硬で形成されている。ここで、超硬とは、タングステンとカーボンとを略１：１の原子数で含み、５〜１０％の割合の原子数でコバルト（Ｃｏ）を含有する合金である。型板７３の実施例の作製で使用した超硬は、例えば熱伝導率が約１２０Ｗ／ｍ・Ｋでヤング率が５９０ＧＰａのものであった。このように型板７３の熱伝導率を高めることで、キャビティ部７１に対する熱輸送量を簡易に増加させることができるので、温調の応答速度を早め、温度が安定化するまでの時間を短縮することができる。結果的に、成形処理のスループット等を高めることができる。
【００３４】
なお、型板７３は、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を基材とするものとできる。つまり、型板７３は、スプル部分ＳＰの入り口等に対応する付属品を除いた本体をＳｉＣで形成することもできる。型板７３の実施例の作製で使用したＳｉＣは、例えば熱伝導率が約１６０Ｗ／ｍ・Ｋでヤング率が２７０ＧＰａのものであった。
【００３５】
断熱板６３は、例えば６−４Ｔｉ等を基材とする。一方、断熱壁体６５は、６−４Ｔｉのような金属材料とすることもできるが、強度が要求されないので、各種の無機系、有機系の材料で形成することができる。
【００３６】
以上において、キャビティ部７１と温調部７２との間に介在して配置される型板７３がキャビティ部７１及び温調部７２の双方の基材よりも熱伝導率が高い材料を基材とするので、温調部７２によって形成された温度ムラを均一化してキャビティ部７１に伝達することができ、成形面（例えばコア型７８の光学転写面）における温度ムラを光学素子に要求されるレベルとして例えば１℃以下に抑えることができる。つまり、全体としての金型ユニット６１の厚みを増加させないで成形面の温度をより均一に保って高精度の成形を可能にする。また、上記型板７３が、キャビティ部７１及び温調部７２の双方の基材よりも剛性が高い材料を基材とするので、型板７３が支持体となって、樹脂射出、保圧、型締め等の影響でキャビティＣＶに発生する変形を低減することができ、成形品の形状精度を向上させることができ、バリ等の外観不良が発生することを防止できる。例えば、型板７３の剛性が低いと、樹脂の射出時に加熱された樹脂の影響でキャビティＣＶが膨張して、成形面が変形することもある。なお、キャビティ部７１と温調部７２とは、超硬等で形成されていないが、これは、設計の自由度とコスト低減を図ったものである。つまり、温度ムラ防止や剛性確保の観点では、キャビティ部７１と温調部７２とを超硬等の高熱伝導率及び高剛性の材料で形成することも考えられるが、キャビティ部７１や温調部７２は一般に複雑な構造を有し、加工性を確保する必要がある。よって、キャビティ部７１と温調部７２とは、相対的に低熱伝導率及び低剛性の材料であるステンレス鋼を使用して作製されている。
【００３７】
なお、以上の実施形態では、型板７３の基材の一例として超硬を用いているが、タングステンカーバイド（ＷＣ）を含む各種材料で型板７３を作製することができる。一般的には、ＷＣを５０％以上含む材料で型板７３を形成することにより、熱伝導率及び剛性の観点で優れる型板７３を提供でき、成形面の温度ムラを抑えることができ、キャビティＣＶの変形を低減できることを実験的に確認している。また、本実施形態では、型板７３の基材の別の例としてＳｉＣを用いているが、ＳｉＣを含む各種材料で型板７３を作製することができる。一般的には、ＳｉＣを５０％以上含む材料で型板７３を形成することにより、熱伝導率及び剛性の観点で優れる型板７３を提供でき、成形面の温度ムラを抑えることができ、キャビティＣＶの変形を低減できることを実験的に確認している。具体的には、可動金型４２も以下に説明するように固定金型４１と同様の構造を有するものとした実験例では、キャビティＣＶの表面の温度分布が当初５℃程度あったものが１℃未満になり、固定金型４１の昇温時間も２０分から１０分に短縮された。
【００３８】
次に、可動盤１２に支持された可動金型４２は、金型ユニット８１と、断熱板８３と、断熱壁体８５とを備える。金型ユニット８１は、成形面を有するキャビティ部９１と、キャビティ部９１の温度を調整する温調部９２と、キャビティ部９１と温調部９２との間に介在して配置される型板９３とで構成される。この際、キャビティ部９１と型板９３とは平坦面ＦＳ１を介して密着し、温調部９２と型板９３とは平坦面ＦＳ２を介して密着する。キャビティ部９１は、型板９３上に固定される胴型９１ａと、胴型９１ａに埋め込まれた多数のレンズ面形成用のコア型９８とを備える。つまり、コア型９８は、胴型９１ａの適所に形成された多数のコア挿通孔９１ｄに裏側から埋め込むようにして固定されている。この際、コア型９８の裏面は、平坦面ＦＳ１において型板９３に密着して支持されている。型板９３からは、固定金型４１に向けて突起部ＰＰが形成されている。この突起部ＰＰは、対向する型板９３等に形成されたスプル部分ＳＰに挿入されてスプル部分ＳＰの容積を調整する。温調部９２の適所に形成された挿入孔には、複数のシーズヒータ７２ｄと、複数の温度センサ７２ｅとが挿入されて固定されている。シーズヒータ７２ｄや温度センサ７２ｅは、図１の型温度制御部２４の制御下で動作しており、温調部９２を所望の温度に略均一な状態で保持する。温調部９２で発生した熱は、型板９３を介してキャビティ部９１に伝搬し、キャビティ部９１を対応する温度に加熱する保持する。この際、型板９３が高い熱伝導度を有するので、型板９３が熱的な緩衝材となってキャビティ部９１に温度ムラが発生することを効率的に防止する。また、型板９３が高い剛性を有するので、型締めの応力によってキャビティ部９１が変形することを防止する。
【００３９】
なお、温調部９２は、締結具４２ｃにより、断熱板８３とともに可動盤１２に締め付けられて固定される。また、キャビティ部９１は、締結具４２ｄにより、型板９３とともに温調部９２に締め付けられて固定される。
【００４０】
断熱壁体８５は、金型ユニット８１の側面を覆うように筒状に設けられており、根元側で可動盤１２に固定されている。結果的に、金型ユニット８１は、断熱壁体８５によって側面側の断熱が行われ、断熱板８３によって根元側の断熱が行われるので、周囲から熱的に遮蔽された状態となり、キャビティ部９１の温度管理が容易になる。
【００４１】
以上において、キャビティ部９１は、ステンレス鋼（例えばＨＰＭ３８）を基材とするものであり、この場合、胴型９１ａもコア型９８も、ステンレス鋼を母材とする。ただし、コア型９８の光学転写面には、例えばＮｉメッキによる被覆が施されている。
【００４２】
温調部９２は、ステンレス鋼（例えばＨＰＭ３８）を基材とする。つまり、温調部９２は、シーズヒータ７２ｄや温度センサ７２ｅ等に対応する付属品を除いた本体がステンレス鋼で形成されている。なお、温調部９２をキャビティ部９１と同一の材料で形成することにより、線膨張係数の差による金型の変形を回避できる。
【００４３】
型板９３は、例えば超硬を基材とする。つまり、型板９３は、付属品を除いた本体が超硬で形成されている。なお、型板９３は、例えばＳｉＣを基材とするものとできる。つまり、型板９３は、スプル部分ＳＰの入り口等に対応する付属品を除いた本体をＳｉＣで形成することもできる。
【００４４】
断熱板８３は、例えば６−４Ｔｉ等を基材とする。一方、断熱壁体８５は、６−４Ｔｉのような金属材料とすることもできるが、強度が要求されないので、各種の無機系、有機系の材料で形成することができる。
【００４５】
以上において、キャビティ部９１と温調部９２との間に介在して配置される型板９３がキャビティ部９１及び温調部９２の双方の基材よりも熱伝導率が高い材料を基材とするので、温調部９２によって形成された温度ムラを均一化してキャビティ部９１に伝達することができ、成形面（例えばコア型９８の光学転写面）における温度ムラを１℃以下に抑えることができる。つまり、全体としての金型ユニット８１の厚みを増加させないで成形面の温度をより均一に保って高精度の成形を可能にする。また、上記型板９３が、キャビティ部９１及び温調部９２の双方の基材よりも剛性が高い材料を基材とするので、型板９３が支持体となって、樹脂射出、保圧、型締め等の影響でキャビティＣＶに発生する変形を低減することができ、成形品の形状精度を向上させることができ、バリ等の外観不良が発生することを防止できる。例えば、型板９３の剛性が低いと、樹脂の射出時にキャビティＣＶが膨張して成形面が変形することもある。なお、キャビティ部９１と温調部９２とは、ステンレス鋼を使用して作製されており超硬等で作製されていないが、これは、設計の自由度とコスト低減を図ったものである。
【００４６】
なお、以上の実施形態では、型板９３の基材の一例として超硬を用いているが、タングステンカーバイド（ＷＣ）を含む各種材料で型板９３を作製することができる。一般的には、ＷＣを５０％以上含む材料で型板９３を形成することにより、熱伝導率及び剛性の観点で優れる型板９３を提供でき、成形面の温度ムラを抑えることができ、キャビティＣＶの変形を低減できることを実験的に確認している。また、本実施形態では、型板９３の基材の別の例としてＳｉＣを用いているが、ＳｉＣを含む各種材料で型板９３を作製することができる。一般的には、ＳｉＣを５０％以上含む材料で型板９３を形成することにより、熱伝導率及び剛性の観点で優れる型板９３を提供でき、成形面の温度ムラを抑えることができ、キャビティＣＶの変形を低減できることを実験的に確認している。
【００４７】
以下、図１等に示す射出成形機１０の動作の概要について説明する。まず、可動金型４２と固定金型４１と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、可動金型４２を固定金型４１側に前進させて型閉じを行い、さらに、可動金型４２と固定金型４１とを必要な圧力で締め付ける型締めを行う。次に、射出装置１６を動作させて、型締めされた可動金型４２と固定金型４１との間に形成されたキャビティ中に、射出装置１６の射出ノズル１６ｄから射出される樹脂をスプル部分ＳＰ等を介して注入する。キャビティ中に射出され充填された樹脂は、適当な温度に加熱されて固化する。つまり、この場合、成形用の樹脂としてエネルギー硬化性樹脂である熱硬化性樹脂を用いており、例えばシリコーン樹脂、アリルエステル、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ウレタン系樹脂等がこの熱硬化性樹脂に該当する。次に、開閉駆動装置１５を動作させて、可動金型４２を後退させ、可動金型４２を固定金型４１から離間させる型開きを行わせる。この結果、成形品は、例えば可動金型４２に保持された状態で固定金型４１から離型される。可動金型４２に残った成形品は、例えばエジェクタ４５によって押し出されて可動金型４２から離型される。なお、両金型４１，４２から離型された成形品は、射出成形機１０の外部に搬出される。
【００４８】
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、上記実施形態では、エネルギー硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合について説明したが、熱硬化性樹脂の代わりに紫外線硬化性樹脂を用いて射出成形を行うこともできる。ここで、紫外線硬化性樹脂には、例えばシリコーン樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ウレタン系樹脂等が含まれる。なお、エネルギー硬化性樹脂以外の樹脂、例えば熱可塑性樹脂も、上記射出成形機１０によって成形することができる。
【００４９】
また、温調部７２，９２に取り付けられるシーズヒータ７２ｄ等は、温調部７２，９２に埋め込まれるタイプのヒータとできる。さらに、シーズヒータ７２ｄは、油や水を温調媒体として使用するタイプの温度調節機構に置き換えることができる。
【００５０】
また、固定金型４１及び可動金型４２で構成される射出成形金型に設けるキャビティの形状は、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、樹脂成形金型４０によって射出成形する成形品は、レンズアレイに限らず、様々な光学部品やそれ以外の樹脂製品とできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態の射出成形機を説明する正面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施形態の射出成形機に組み込まれる樹脂成形金型の構造を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…射出成形機、  １１…固定盤、  １２…可動盤、  １５…開閉駆動装置、  １６…射出装置、  １６ａ…シリンダ、  １６ｂ…原料貯留部、  １６ｄ…射出ノズル、  １６ｅ…駆動部、  ２０…制御装置、  ２２…射出装置制御部、  ２４…型温度制御部、  ２５…開閉制御部、  ２７…エジェクタ制御部、  ４０…樹脂成形金型、  ４１…固定金型、  ４１ｃ，４１ｄ…締結具、  ４２…可動金型、  ４２ｃ，４２ｄ…締結具、  ４５…エジェクタ、  ６１…金型ユニット、  ６３…断熱板、  ６５…断熱壁体、  ７１…キャビティ部、  ７１ａ…胴型、  ７２…温調部、  ７２ｄ…ヒータ、  ７２ｅ…温度センサ、  ７３…型板、  ７８…コア型、  ８１…金型ユニット、  ８３…断熱板、  ８５…断熱壁体、  ９１…キャビティ部、  ９１ａ…胴型、  ９２…温調部、  ９３…型板、  ９８…コア型、  ＣＶ…キャビティ、  ＰＰ…突起部、  ＳＰ…スプル部分
【図１】
2010082995.tif 000003
【図２】
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