(57)【要約】【課題】金型の転写部間又は転写部内の温度のばらつきを低減して高精度の成形を可能にする成形装置を提供すること。【解決手段】転写部６２，７２において断熱構造８１，８２を有するので、転写部６２，７２が出入口６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃを通る熱媒体からの熱の影響を受けにくくなる。結果的に、光学素子であるレンズＬＰを多数個取りする場合、転写部６２，７２間の温度のばらつきを低減して複数のレンズＬＰを高精度で一括成形することができ、長尺のレンズＬＰ２を成形する場合、転写部６２，７２内の温度のばらつきを低減して長尺のレンズＬＰ２であっても高精度で成形することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を形成するための第１転写部を有する第１金型と、
前記第１金型に対向して水平側方に配置され、光学素子を形成するための第２転写部を有する第２金型とを備え、
前記第１金型は、内部に設けた熱媒体用の流通路と側面部に設けた熱媒体用の出入口とを有するとともに、前記第１転写部に設けられる断熱構造と、前記出入口に対応する側縁部及び前記第１転写部に挟まれた領域内であって前記第１転写部から所定距離以上離れた部分に設けられる断熱構造との少なくとも一方を有することを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記断熱構造は、前記第１転写部を前記第１金型の本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成することによって得られ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】
前記断熱構造は、前記側縁部と前記第１転写部との間に配置されて型合わせ面に沿って延びることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項４】
前記側縁部と前記第１転写部との間隔をＤとして、前記第１転写部から前記断熱構造までの距離はＤ／５以上で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】
前記断熱構造は、前記第１金型の前記型合わせ面を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料又は空気で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の成形装置。
【請求項６】
前記断熱構造は、前記型合わせ面に露出していることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項７】
前記断熱構造は、前記型合わせ面の奥に埋め込まれていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項８】
前記第２金型は、内部に設けた熱媒体用の流通路と側面部に設けた熱媒体用の出入口とを有するとともに、前記第２転写部に設けられる断熱構造と、前記出入口に対応する側縁部及び前記第２転写部に挟まれた領域内であって前記第２転写部から所定距離以上離れた部分に設けられる断熱構造との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に成形装置。
【請求項９】
前記光学素子は、光ピックアップ装置用の対物レンズ、レーザープリンター用のｆθレンズ、及び光通信用の集光レンズのいずれかであることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一項に記載の成形装置。
【請求項１０】
光学素子を形成するための第１転写部を有する第１金型と、光学素子を形成するための第２転写部を有する第２金型とを備える成形金型を用いて射出成形を行う光学素子の製造方法であって、
前記第１転写部と、熱媒体用の出入口に対応する側縁部及び前記第１転写部間に挟まれた領域内であって前記第１転写部から所定距離以上離れた部分との少なくとも一方において、断熱構造を設けて前記第１転写部の温度を均一化する光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子を射出成形するための成形装置、及び当該成形装置を用いた光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な成形装置においては、固定金型及び可動金型をパーティングライン面で合わせて型締めすることでキャビティを形成し、溶融樹脂をスプルー、ランナー、ゲート等を介してキャビティに注入することによって、キャビティの形状を転写した光学素子等を得ることができる（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
なお、上記特許文献１には明示されていないが、固定金型及び可動金型には、一般的にこれらを加熱するためのヒータその他の温度調整装置が内蔵されており、キャビティに注入された溶融樹脂を適度に冷却することができる。このような温度調整装置として、例えば熱媒体の流路を金型内に形成し、この流路に温度制御された熱媒体を通すものが存在するが、熱媒体の導入口付近と排出口付近とその他の部分とで比較的大きな温度差が生じやすく、パーティングライン面内に温度分布が形成される。結果的に、複数の転写部を設けて複数の光学素子を一括成形する多数個取りの場合、成形される位置によって光学素子の光学性能が異なるものとなって、特に高ＮＡで構成されるＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３互換用ピックアップ素子については、量産性の観点で大きな支障となる可能性がある。また、長尺の光学素子を成形する場合、成形される部位によって光学性能の誤差が異なるものとなって、光学素子全体として所期の光学性能を実現できなくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７８５６２号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、金型の転写部間又は転写部内の温度のばらつきを低減して高精度の成形を可能にする成形装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、上記成形装置を用いた高精度の光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る成形装置は、光学素子を形成するための第１転写部を有する第１金型と、当該第１金型に対向して水平側方に配置され、光学素子を形成するための第２転写部を有する第２金型とを備え、第１金型は、内部に設けた熱媒体用の流通路と側面部に設けた熱媒体用の出入口とを有するとともに、第１転写部に設けられる断熱構造と、出入口に対応する側縁部及び第１転写部に挟まれた領域内であって第１転写部から所定距離以上離れた部分に設けられる断熱構造との少なくとも一方を有する。ここで、第１転写部は、光学素子を多数個取りする場合、複数の転写部を含むものとなり、長尺の光学素子を成形する場合、１つ以上の細長い転写部を含むものとなる。
【０００８】
上記成形装置では、第１転写部において断熱構造を有し、或いは出入口に対応する側縁部及び第１転写部に挟まれた領域内であって第１転写部から所定距離以上離れた部分において断熱構造を有するので、第１転写部が出入口を通る熱媒体からの熱の影響を受けにくくなる。結果的に、光学素子を多数個取りする場合、転写部間の温度のばらつきを低減して複数の光学素子を高精度で一括成形することができ、長尺の光学素子を成形する場合、転写部内の温度のばらつきを低減して、長尺の光学素子であっても高精度で成形することができる。
【０００９】
本発明の具体的な側面では、上記成形装置において、断熱構造が、第１転写部を第１金型の本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成することによって得られる。この場合、第１転写部が出入口から熱的影響を受けにくく、転写部間又は転写部内の温度のばらつきを低減しやすい。
【００１０】
本発明の別の側面では、断熱構造が、側縁部と第１転写部との間に配置されて型合わせ面に沿って延びる。この場合、第１転写部が出入口から熱的影響を受けにくく、転写部間又は転写部内の温度のばらつきを低減しやすい。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、側縁部と第１転写部との間隔をＤとして、第１転写部から断熱構造までの距離はＤ／５以上である。この場合、転写部間又は転写部内の温度のばらつきの低減の効果が高い。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、断熱構造が、第１金型の型合わせ面を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料又は空気で形成されている。この場合、第１転写部が出入口から熱的影響を受けにくく、転写部間又は転写部内の温度のばらつきを低減しやすい。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、断熱構造が、型合わせ面に露出している。断熱構造が交換を要する部材を含む場合、露出している方が交換が容易である。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、断熱構造が、型合わせ面の奥に埋め込まれている。この場合、金型の設計の自由度を上げることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、第２金型が、内部に設けた熱媒体用の流通路と側面部に設けた熱媒体用の出入口とを有するととに、第２転写部に設けられる断熱構造と、出入口に対応する側縁部及び第２転写部に挟まれた領域内であって第２転写部から所定距離以上離れた部分に設けられる断熱構造との少なくとも一方を有する。この場合、第２金型側においても、転写部間又は転写部内の温度のばらつきを低減して、光学素子を高精度で成形することができる。なお、第１金型のみに断熱構造を設ける場合、第１金型をより高曲率の光学面を有するものとすることが、精度に関する感度の観点で望ましい。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、前記光学素子が、光ピックアップ装置用の対物レンズ、レーザープリンター用のｆθレンズ、及び光通信用の集光レンズのいずれかである。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係る光学素子の製造方法は、光学素子を形成するための第１転写部を有する第１金型と、光学素子を形成するための第２転写部を有する第２金型とを備える成形金型を用いて射出成形を行う光学素子の製造方法であって、前記第１転写部と、熱媒体用の出入口に対応する側縁部及び前記第１転写部に挟まれた領域内であって前記第１転写部から所定距離以上離れた部分との少なくとも一方において、断熱構造を設けて前記第１転写部の温度を均一化する。
【００１８】
上記製造方法では、第１転写部において断熱構造を設け、或いは出入口に対応する側縁部及び第１転写部に挟まれた領域内であって第１転写部から所定距離以上離れた部分において断熱構造を設けるので、第１転写部が出入口を通る熱媒体からの熱の影響を受けにくくなる。結果的に、光学素子を多数個取りする場合、転写部間の温度のばらつきを低減して複数の光学素子を高精度で一括成形することができ、長尺の光学素子を成形する場合、転写部内の温度のばらつきを低減して長尺の光学素子を高精度で成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の成形装置を説明する側方断面図である。
【図２】（Ａ）は、固定金型及び固定盤を型合わせ面側からみた端面図であり、（Ｂ）は、可動金型及び可動盤を型合わせ面側からみた端面図である。
【図３】固定金型の構造を説明する斜視図であり、（Ｂ）は、固定金型を型合わせ面側からみた端面図である。
【図４】可動金型の構造を説明する斜視図であり、（Ｂ）は、可動金型を型合わせ面側からみた端面図である。
【図５】（Ａ）は、第１及び第２金型によって成形される成形品の平面図であり、（Ｂ）は、光学素子の側面図である。（Ｃ）及び（Ｄ）は、別の光学素子の側面図及び平面図であり、（Ｅ）は、さらに別の光学素子の側方断面図である。
【図６】（Ａ）は、成形装置の型閉じ状態を説明する側方断面図であり、（Ｂ）は、成形装置の型開き状態を説明する側方断面図である。
【図７】図１に示す成形装置を用いた製造方法を説明する図である。
【図８】（Ａ）は、第２実施形態の成形装置の要部を説明する側方断面図であり、（Ｂ）は、部分拡大図である。
【図９】（Ａ）は、第３実施形態の成形装置の要部を説明する側方断面図であり、（Ｂ）は、変形例を説明する図である。
【図１０】（Ａ）は、第４実施形態の成形装置の要部を説明する側方断面図であり、（Ｂ）は、変形例を説明する図である。
【図１１】第５実施形態の成形装置の要部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】
【００２０】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る第１実施形態の成形装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１等に示すように、成形装置１００は、成形金型４０と、固定盤１１と、可動盤１２と、開閉駆動装置１５と、金型温度調節装置１７とを備える。成形装置１００は、固定盤１１と可動盤１２との間に成形金型４０を構成する固定金型４１と可動金型４２とを挟むように保持しつつ両金型４１，４２を型締めすることにより、樹脂の射出成形を可能にする。
【００２２】
成形金型４０のうち一方の固定金型（第２金型）４１は、固定盤１１に支持されて固定状態に維持される。他方の可動金型（第１金型）４２は、開閉駆動装置１５に駆動されて移動する可動盤１２に支持されており、ＡＢ方向に往復移動可能になっている。この可動金型４２を固定金型４１に向けて図面左側に移動させ、両金型４１，４２を型合わせ面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めすることにより、図６（Ａ）に示すように、レンズＬＰ（図５（Ｂ）参照）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。つまり、成形金型４０は、固定金型４１及び可動金型４２を当接させた型閉じ状態（図６（Ａ）参照）と、両金型４１，４２を離間させた型開き状態（図６（Ｂ）参照）との間で状態を切り換えることができるようになっている。
【００２３】
図１、図３（Ａ）等に示すように、固定金型４１は、内側すなわち型合わせ面ＰＳ１側に配置される型板６１と、外側すなわち固定盤１１側に配置される取付板６４とを備える。
【００２４】
固定金型４１のうち型板６１は板状の部材であり、その本体材料は鋼材その他の金属（熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプリハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等で構成）などである。型板６１は、複数（具体例では４つ）の転写部（第２転写部）６２と、成形空間ＣＶに樹脂を流入させるためのスプルー孔６６とを備える。各転写部６２には、レンズＬＰの光機能部ＯＰ（図５（Ｂ）参照）を形成するための複数のレンズ凹部６２ａが形成されている。図３（Ａ）等に示すように、レンズ凹部６２ａは、スプルー孔６６を中心とする円周上に形成されている。レンズ凹部６２ａは、レンズＬＰ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（Blu-ray Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）／ＣＤ（Compact Disc）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。
【００２５】
図１、図３（Ｂ）等に示すように、型板６１中には、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流通路６３ａが形成されている。この流通路６３ａは、型板６１の側面部６１ｂ，６１ｃに形成された４つの出入口６３ｂ，６３ｃに連結している。左右の側面部６１ｂに形成された出入口６３ｂは、熱媒体を流通路６３ａ内に流入させるための入口又は供給口となっており、上下の側面部６１ｃに形成された出入口６３ｃは、熱媒体を流通路６３ａ外に排出させるための出口又は排出口となっている。なお、型板６１内部には、温度監視用の温度計等が埋め込むように設けられているが、説明の簡単のため図示を省略している。流通路６３ａのうち出入口６３ｂ，６３ｃに近い分岐点では、熱が溜まりやすく、その周辺に温度勾配も形成されやすいという傾向がある。さらに、図示の例では、出入口６３ｂ，６３ｃが時計の３時、６時、９時、及び１２時に対応する上下左右に９０°間隔で形成されており、この付近から型面の中心に向かって温度勾配が形成されやすいだけでなく、隣接する２つの出入口７３ｂ，７３ｃ間、すなわち１時半等の４５°傾斜した中間部分では温度が低下しやすい。つまり、上下左右の９０°間隔の型面部分と、４５°傾斜した中間の型面部分との間で相対的な温度差が生じやすい。
【００２６】
型板６１の表面側のうち、転写部６２及びその周辺を含む円形領域Ａ１（図３（Ａ）等参照）内であって、流通路６３ａより浅い部分６１ｄは、断熱構造８１として機能する。断熱構造８１としての部分６１ｄは、周囲の部分６１ｆすなわち型板６１の型合わせ面ＰＳ１を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。具体的には、周囲の部分６１ｆは例えば熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプリハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等の材料で形成される。浅い部分６１ｄは、例えば、周囲の部材７１ｆの鋼材よりも熱伝導率の１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上低いジルコニアやアルミナ等のセラミックス、ポリイミド等の樹脂等の材料で形成され、その熱伝導率は例えば１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。このような断熱構造８１を設けた場合、各転写部６２は出入口６３ｃやその周辺の流通路６３ａから熱的影響を受けにくくなり、転写部間６２相互間又は転写部間６２内部の温度のばらつきを低減しやすくなる。
【００２７】
なお、円形領域Ａ１内の部分６１ｄ全てを同一の材料で形成する必要はなく、例えばレンズ凹部６２ａに対応する円形部分６１ｅ（図１参照）を周辺と異なる材料で形成することもできる。
【００２８】
取付板６４は板状の部材であり、その本体材料は鋼材その他の金属である。取付板６４は、型板６１を背後から支持している。取付板６４は、型板６１を型合わせ面ＰＳ１の反対側（背後側）から支持する。取付板６４は、成形空間ＣＶに樹脂を流入するためのスプルー孔６６を備える。なお、図示は省略するが、取付板６４は、取付板６４自体を固定盤１１に固定するための複数の締結部材を有する。
【００２９】
図１等に示すように、取付板６４中には、型板６１と同様に、熱媒体を流通させる流通路６５ａが形成されている。この流通路６５ａは、取付板６４の側面部６４ｂ，６４ｃに形成された４つの出入口６５ｂ，６５ｃに連結されている。左右の側面部６４ｂに形成された出入口６５ｂは、熱媒体を流通路６５ａ内に流入させるための入口又は供給口となっており、上下の側面部６４ｃに形成された出入口６５ｃは、熱媒体を流通路６５ａ外に排出させるための出口又は排出口となっている。
【００３０】
図１、図４（Ａ）等に示すように、可動金型４２は、内側すなわち型合わせ面ＰＳ２側に配置される型板７１と、外側すなわち可動盤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７９とを備える。
【００３１】
可動金型４２のうち型板７１は板状の部材であり、その本体材料は型板６１と同様に鋼材その他の金属である。型板７１は、複数（具体例では４つ）の転写部（第１転写部）７２を備える。これら複数の転写部７２は、固定金型４１側に設けられている複数の転写部６２にそれぞれ対向している。各転写部７２には、レンズＬＰの光機能部ＯＰ（図５（Ｂ）参照）を形成するための複数のレンズ凹部７２ａが形成されている。また、型板７１の端面には、スプルー孔６６に対向するコールドスラグ７８と、レンズ凹部７２ａで形成される成形空間ＣＶに樹脂を流入するためのランナー凹部７１ｇが形成されている。レンズ凹部７２ａは、レンズ凹部６２ａに対向しており、図４（Ａ）等に示すように、コールドスラグ７８を中心とする円周上に形成されている。ランナー凹部７１ｇは、コールドスラグ７８から各レンズ凹部７２ａに放射状に延びている。ランナー凹部７１ｇは、両金型４１，４２を型閉じした際に、成形空間ＣＶに連通する流路空間ＦＣを形成する。レンズ凹部７２ａは、レンズＬＰ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を有しており、特にＢＤ（Blu-ray Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）／ＣＤ（Compact Disc）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。
【００３２】
図１、図４（Ｂ）等に示すように、型板７１中には、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流通路７３ａが形成されている。この流通路７３ａは、型板７１の側面部７１ｂ，７１ｃに形成された４つの出入口７３ｂ，７３ｃに連結している。左右の側面部７１ｂに形成された出入口７３ｂは、熱媒体を流通路７３ａ内に流入させるための入口又は供給口となっており、上下の側面部７１ｃに形成された出入口７３ｃは、熱媒体を流通路７３ａ外に排出させるための出口又は排出口となっている。なお、型板７１内部には、温度監視用の温度計等が埋め込むように設けられているが、説明の簡単のため図示を省略している。流通路７３ａのうち出入口７３ｂ，７３ｃに近い分岐点では、熱が溜まりやすく、その周辺に温度勾配も形成されやすいという傾向がある。さらに、図示の例では、出入口７３ｂ，７３ｃが上下左右に９０°間隔で形成されており、この付近から型面の中心に向かって温度勾配が形成されやすいだけでなく、上下左右の９０°間隔の型面部分と４５°傾斜した中間の型面部分との間で相対的な温度差が生じやすい。
【００３３】
型板７１の表面側のうち、転写部７２及びその周辺を含む円形領域Ａ２（図４（Ａ）等参照）内であって、流通路７３ａより浅い部分７１ｄは、断熱構造８２として機能する。断熱構造８２としての部分７１ｄは、周囲の部分７１ｆすなわち型板７１の型合わせ面ＰＳ２を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。この場合、各転写部７２は出入口７３ｂ，７３ｃやその周辺の流通路７３ａから熱的影響を受けにくくなり、転写部間７２相互間又は転写部間７２内部の温度のばらつきを低減しやすい。周囲の部分７１ｆは、例えば、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい高熱伝導材料、例えばプリハードン鋼すなわち低炭素鋼（熱伝導率：６０．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等で構成され、浅い部分７１ｄは周囲の部材７１ｆの鋼材よりも熱伝導率の１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上低い、例えば、ジルコニアやアルミナ等のセラミックス、ポリイミド等の樹脂などの材料で形成される。
【００３４】
なお、円形領域Ａ２内の部分７１ｄ全てを同一の材料で形成する必要はなく、例えばレンズ凹部７２ａに対応する円形部分７１ｅ（図１参照）を周辺と異なる材料で形成することもできる。
【００３５】
取付板７４は、板状の部材であり、本体材料は鋼材その他の金属である。取付板７４は、型板７１を背後から支持している。取付板７４は、エジェクター部材７９を構成するエジェクターピン７９ａを通すピン孔７４ｇを備える。なお、図示は省略するが、取付板７４は、取付板７４自体を可動盤１２に固定するための複数の締結部材を有する。
【００３６】
図１等に示すように、取付板７４中には、型板７１と同様に、熱媒体を流通させる流通路７５ａが形成されている。この流通路７５ａは、取付板７４の側面部７４ｂ，７４ｃに形成された４つの出入口７５ｂ，７５ｃに連結されている。左右の側面部７４ｂに形成された出入口７５ｂは、熱媒体を流通路７５ａ内に流入させるための入口又は供給口となっており、上下の側面部７４ｃに形成された出入口７５ｃは、熱媒体を流通路７５ａ外に排出させるための出口又は排出口となっている。
【００３７】
以下、図７を参照しつつ成形装置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。両金型４１，４２は、金型温度調節機４６により成形に適する温度に維持されている。まず、開閉駆動装置１５を動作させ、可動盤１２を前進させて型閉じを開始させる（ステップＳ１１；型閉じ工程）。固定金型４１と可動金型４２とが当接する型閉じ状態になっても開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、固定金型４１と可動金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる（ステップＳ１２；型締め工程）。この状態で、成形装置１００において、射出装置のノズル１６をスプルー孔６６の一端のノズルタッチ部に押圧し、流路空間ＦＣを介して型締めされた固定金型４１と可動金型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（ステップＳ１３；樹脂注入工程）。そして、成形装置１００は、成形空間ＣＶ中の樹脂圧を保つ。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（ステップＳ１４；冷却工程）。次に、成形装置１００において、開閉駆動装置１５を動作させて、可動盤１２を後退させる型開きが行われる（ステップＳ１５；型開き工程）。これに伴って、可動金型４２が後退し、固定金型４１と可動金型４２とが離間して型開き状態となり、可動金型４２に成形品ＭＰが残る。次に、射出成形機において、エジェクター駆動部４５を動作させ、エジェクターピン７９ａ等の前進によって、光学素子を含む成形品ＭＰの突き出しを行わせる（ステップＳ１７；突き出し工程）。この結果、成形品ＭＰのうち光学素子は、固定金型４１側に押し出されて可動金型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の適所をアーム２１で把持して外部に搬出する（ステップＳ１８；取出し工程）。アーム２１によって外部に搬出された成形品ＭＰは、複数のレンズＬＰを有する。つまり、この成形装置１００によって多数個取りが可能になるが、固定金型４１において複数の転写部６２及びその周辺を断熱構造８１としており、可動金型４２において複数の転写部７２及びその周辺を断熱構造８２としているので、異なる位置に配置された複数のレンズＬＰ間に熱的履歴のばらつきが生じにくい。つまり、複数のレンズＬＰに対応する複数のレンズ凹部６２ａ，７２ａに対してそれぞれ異なる形状補正を施す必要がなくなり、レンズＬＰの収差性能にもばらつきが生じにくい。
【００３８】
以上では、固定金型４１の型板６１において転写部６２及びその周辺の浅い部分６１ｄを断熱構造８１とし、可動金型４２の型板７１において転写部７２及びその周辺の浅い部分７１ｄを断熱構造８２としているが、固定金型４１及び可動金型４２のいずれか一方のみに断熱構造を設けることもできる。図１に示す成形装置１００の場合、可動金型４２のレンズ凹部７２ａの方が固定金型４１のレンズ凹部６２ａよりも深く高精度の転写も容易でなくなるため、可動側の断熱構造８２を残して固定側の断熱構造８１を省略することができる。
【００３９】
また、成形装置１００によって製造される光学素子は、図５（Ｂ）に示す光ピックアップ用のレンズＬＰに限らず、成形装置１００によって図５（Ｃ）及び５（Ｄ）に示すレーザープリンター用の長尺のｆθレンズＬＰ２、図５（Ｅ）に示す光通信用の集光レンズＬＰ３等を製造することができる。
【００４０】
以上で説明した第１実施形態の成形装置１００では、転写部６２，７２において断熱構造８１，８２を有するので、転写部６２，７２が出入口６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃを通る熱媒体からの熱の影響を受けにくくなる。結果的に、光学素子であるレンズＬＰを多数個取りする場合、転写部６２，７２間の温度のばらつきを低減して複数のレンズＬＰを高精度で一括成形することができ、長尺のレンズＬＰ２を成形する場合、転写部６２，７２内の温度のばらつきを低減して長尺のレンズＬＰ２であっても高精度で成形することができる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
【００４２】
以下、第２実施形態の成形装置等について説明する。第２実施形態の成形装置等は、第１実施形態の成形装置等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形装置等と同様であるものとする。
【００４３】
図８（Ａ）に示すように、可動金型４２の型板７１の表面側のうち、転写部７２及びその周辺を含む円形領域Ａ２内の浅い部分７１ｄと周囲の部分７１ｆとの間に、型合わせ面ＰＳ２に沿って延びる環状の断熱構造１８２が設けられている。この場合、浅い部分７１ｄと周囲の部分７１ｆとは、例えば同じ材料で形成され、熱伝導率が等しくなっている。一方、断熱構造１８２は、浅い部分７１ｄ及び周囲の部分７１ｆよりも熱伝導率が低い材料で形成されている。断熱構造１８２は、例えばジルコニア、ベークライト、ガラス、シリコーンゴム等の耐熱性の高い材料で形成される。断熱構造１８２と他の部分７１ｆ，７１ｄとの熱伝導率の差は、例えば８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上となる。断熱構造１８２の幅は、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度とする。断熱構造１８２の深さは、転写部７２の深さよりも深くする。なお、断熱構造１８２は、低熱伝導率の材料に限らず、空気層とすることもできる。この場合、断熱構造１８２の幅は、上記のように３ｍｍ以下とし、断熱構造１８２の深さは、転写部７２の深さよりも深くする。
【００４４】
本実施形態の場合、図８（Ｂ）に示すように、出入口７３ｂに対応する側縁部７１ｋと転写部７２とに挟まれた領域内であって転写部７２から距離Ｓ（Ｓ≧Ｄ／５）以下離れた箇所に断熱構造１８２が設けられている。ここで、値Ｄは、側縁部７１ｋと転写部７２との間隔を意味する。以上は、転写部７２と出入口７３ｂとの間に設けられる断熱構造１８２の配置についての説明であったが、転写部７２と出入口７３ｃとの間に設けられる断熱構造１８２の配置についても同様である。
【００４５】
第２実施形態の成形装置１００でも、転写部７２に断熱構造１８２を設けているので、転写部７２が出入口７３ｂ，７３ｃを通る熱媒体からの熱の影響を受けにくくなり、光学素子であるレンズＬＰを多数個取りする場合、転写部６２，７２間の温度のばらつきを効果的に低減して複数のレンズＬＰを高精度で一括成形することができる。
【００４６】
この実施形態及び以下の実施形態において、可動金型４２に設けた断熱構造は、固定金型４１にも設けることができる。
【００４７】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の成形装置等について説明する。第３実施形態の成形装置等は、第１実施形態の成形装置等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形装置等と同様であるものとする。
【００４８】
図９（Ａ）に示すように、可動金型４２の型板７１の表面側のうち、複数の転写部７２及びその周辺を含む円形領域Ａ３内の浅い部分２７１ｄが断熱構造８２となっている。つまり、断熱構造８２としての浅い部分２７１ｄは、周囲の部分２７１ｆすなわち型板７１の型合わせ面ＰＳ２を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。具体的には、周囲の部分２７１ｆは、鋼材で形成され、浅い部分２７１ｄは、周囲の部分７１ｆよりも熱伝導率が低い金属その他の材料で形成されている。この場合、各転写部７２は出入口７３ｂ，７３ｃやその周辺から熱的影響を受けにくくなり、転写部間７２の温度のばらつきを低減しやすい。
【００４９】
なお、複数の転写部７２及びその周辺を含む円形領域Ａ３内の浅い部分２７１ｄと、周囲の部分２７１ｆとの間に断熱構造１８２を設けることもできる。この場合、浅い部分２７１ｄと周囲の部分２７１ｆとは、例えば同じ材料で形成され、熱伝導率が等しくなっている。一方、断熱構造１８２は、浅い部分２７１ｄ及び周囲の部分２７１ｆよりも熱伝導率が低い金属、セラミックス、ガラスその他の材料で形成されている。なお、断熱構造１８２は、低熱伝導率の材料に限らず、空気層とすることもできる。
【００５０】
図９（Ｂ）に示すように、可動金型４２の型板７１の表面側のうち、複数の転写部７２及びその周辺を含む輪帯領域Ａ４内の浅い部分３７１ｄを断熱構造８２とすることもできる。つまり、断熱構造８２としての浅い部分３７１ｄは、周囲の部分２７１ｆすなわち型板７１の型合わせ面ＰＳ２を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されることになる。
【００５１】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態の成形装置等について説明する。第４実施形態の成形装置等は、第１実施形態の成形装置等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の成形装置等と同様であるものとする。
【００５２】
図１０（Ａ）に示すように、可動金型４２の型板７１の表面側のうち、出入口７３ｂ，７３ｃに対応する側縁部７１ｋと転写部７２とに挟まれた領域内であって転写部７２から距離Ｓ（Ｓ≧Ｄ／５）だけ離れた箇所に、型合わせ面ＰＳ２に露出し型合わせ面ＰＳ２に沿って延びる断熱構造４８２が設けられている。断熱構造４８２は、出入口７３ｂ，７３ｃに対応して４箇所に設けられている。各断熱構造４８２は、転写部７２の周囲の部分７１ｆすなわち型板７１の型合わせ面ＰＳ２を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。この場合、断熱構造４８２を介在させることで、各転写部７２は出入口７３ｂ，７３ｃやその周辺から熱的影響を受けにくくなり、転写部間７２の温度のばらつきを低減しやすい。断熱構造４８２は、型合わせ面ＰＳ２に露出しているので、着脱可能な機構を設けることで、交換可能にすることもできる。図１０（Ａ）に示す断熱構造４８２については、これを空気層に置き換えることもできる。
【００５３】
図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す成形装置を一部変更したものであり、断熱構造４８２が型合わせ面ＰＳ２の奥に埋め込まれている。この場合、金型の設計の自由度を上げることができる。図１０（Ｂ）に示す断熱構造４８２についても、これを空気層に置き換えることができる。
【００５４】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態の成形装置等について説明する。第５実施形態の成形装置等は、第４実施形態の成形装置等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第４又は第１実施形態の成形装置等と同様であるものとする。
【００５５】
図１１に示すように、可動金型４２の型板７１の表面側のうち、出入口７３ｂ，７３ｃに対応する側縁部７１ｋと転写部７２とに挟まれた領域内であって転写部７２から距離Ｓの十分離れた箇所に、側縁部７１ｋを囲むように型合わせ面ＰＳ２に露出するように断熱構造５８２が設けられている。断熱構造５８２は、転写部７２の周囲の部分７１ｆすなわち型板７１の型合わせ面ＰＳ２を構成する本体材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。この場合、断熱構造５８２を介在させることで、各転写部７２は出入口７３ｂ，７３ｃやその周辺から熱的影響を受けにくくなり、転写部間７２の温度のばらつきを低減しやすい。断熱構造５８２は、型合わせ面ＰＳ２に露出しているので、着脱可能な機構を設けることで、交換可能にすることもできる。図１１に示す断熱構造５８２については、これを空気層に置き換えることもできる。さらに、断熱構造５８２は、型合わせ面ＰＳ２の奥に埋め込まれたものとすることもできる。
【００５６】
以下、具体的な実施例について説明する。この実施例では、図１０（Ａ）に示す第４実施形態を用いた。つまり、可動金型４２の型板７１の表面側のうち、出入口７３ｂ，７３ｃに対応する側縁部７１ｋと転写部７２とに挟まれた領域内に、型合わせ面ＰＳ２に露出するように断熱構造４８２を設けた。断熱構造４８２の材料としては、例えばジルコニアやアルミナ等のセラミックス素材の一種を用いた。また、断熱構造４８２の幅は、２ｍｍ程度とした。結果は、以下の表にまとめたようなものとなった。つまり、断熱構造４８２は、側縁部７１ｋと転写部７２とに挟まれた領域内であって転写部７２から距離Ｄ／１０〜Ｄ／３だけ離れた位置に配置された。
〔表１〕
2014065148.tif 000003
以上の表において、面精度は、レンズＬＰの光学面の精度を意味し、ヒケ位置は、レンズＬＰを成形する際のヒケ位置圧力（成形空間ＣＶのいずれにもヒケが発生しないような最低の圧力）を意味する。表中において、面精度の×は精度のばらつきが大きいことを意味し、面精度の○は精度のばらつきが小さいことを意味し、△は、×や○の中間の状態であることを意味する。また、ヒケ位置の×はＰＶ（成形空間ＣＶのヒケ位置圧力の最大値と最小値の差）が１５ｋｇｆ以内であることを意味し、ヒケ位置の○はＰＶが４５ｋｇｆ以上であることを意味し、△は、ＰＶが１５〜４５ｋｇｆであることを意味する。
【００５７】
以上、実施形態に即して本発明に係る成形装置等を説明したが、本発明に係る成形装置等は上記のもの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、固定金型４１及び可動金型４２で構成される成形金型４０に設ける成形空間ＣＶの形状は、様々な形状とすることができる。すなわち、レンズ凹部７２ａ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る。
また、上記実施形態において、図示では４つのレンズＬＰが一括して成形されるが、２つ以上又は５つ以上のレンズＬＰが一括して成形されるものとできる。
【符号の説明】
【００５８】
１１…固定盤、  １２…可動盤、  １５…開閉駆動装置、  １７…金型温度調節装置、  ２０…取出装置、  ４０…成形金型、  ４１…固定金型、  ４２…可動金型、  ４６…金型温度調節機、  ６１…型板、  ６１ｂ，６１ｃ…側面部、  ６２，７２…転写部、  ６２ａ，７２ａ…レンズ凹部、  ６３ａ，６３ｂ…流通路、  ６３ｂ，６３ｃ，７３ｂ，７３ｃ…出入口、  ６４…取付板、  ６５ａ…流通路、  ６５ｂ，６５ｃ…出入口、  ６６…スプルー孔、  ７１…型板、  ７１ｂ，７１ｃ…側面部、  ７１ｋ…側縁部、  ７２…転写部、  ７３ａ…流通路、  ７３ｂ，７３ｃ…出入口、  ７４…取付板、  ８１，８２…断熱構造、  ８２…断熱構造、  １００…成形装置、  ＣＶ…成形空間、  ＦＣ…流路空間、  ＬＰ…レンズ、  ＬＰ２…レンズ、  ＰＳ１，ＰＳ２…突き合わせ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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