(57)【要約】  射出成形方法は、凹レンズ１の中央部の厚みＴ１と周辺部位の厚みＴ２とが互いに対して異なる凹レンズ１を成形する。射出成形方法は、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００に溶融樹脂を同時に供給する供給工程と、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから供給される溶融樹脂同士をキャビティ部１００の中央部位で会合させる会合工程とを具備する。
2015046074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂がキャビティ部に供給され、レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なるレンズを成形する射出成形方法において、
前記キャビティ部の周囲に配置され且つ前記キャビティ部に連通している２つのゲート部から前記キャビティ部に前記溶融樹脂を同時に供給する供給工程と、
前記２つのゲート部から供給される前記溶融樹脂同士を前記キャビティ部の中央部位で会合させる会合工程と、
を具備する射出成形方法。
【請求項２】
前記供給工程は、前記キャビティ部を中心に互いに対してほぼ対向する前記２つのゲート部から前記キャビティ部へ前記溶融樹脂を供給し、
前記会合工程は、
前記２つのゲート部から前記キャビティ部への前記溶融樹脂の供給を同時に開始する前記供給工程における第１工程と、
前記２つのゲート部から前記キャビティ部への前記溶融樹脂の射出を互いに同じ射出率で開始する前記供給工程における第２工程と、
の少なくとも１つの工程を有する請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
前記供給工程は、前記レンズの光学有効面のための前記キャビティ部における成形部を、前記溶融樹脂のガラス転移点より３０℃以上高い温度に加熱する請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項４】
レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なるレンズを成形するキャビティ部を有し、高温状態の溶融樹脂が前記レンズの成形のために前記キャビティ部に供給される射出成形型において、
前記キャビティ部に連通し、前記キャビティ部に前記溶融樹脂を同時に供給する２つのゲート部と、
前記２つのゲート部から供給される前記溶融樹脂同士を前記キャビティ部の中央部位で会合させる会合手段と、
を具備する射出成形型。
【請求項５】
前記２つのゲート部同士は、前記キャビティ部を中心に互いに対してほぼ対向し、
前記会合手段は、前記２つのゲート部が前記キャビティ部への前記溶融樹脂の供給を同時に開始することと、前記２つのゲート部が前記キャビティ部への前記溶融樹脂の射出を互いに同じ射出率で開始することとの少なくとも一方によって、前記溶融樹脂同士を会合させる請求項４に記載の射出成形型。
【請求項６】
前記２つのゲート部は、前記キャビティ部側への前記溶融樹脂の流入口の開口面積が互いに等しく、かつ前記キャビティ部側への前記溶融樹脂の流量及び流速が互いに等しい状態で、前記キャビティ部に前記溶融樹脂を供給する請求項４に記載の射出成形型。
【請求項７】
前記レンズは、凹レンズまたは凸レンズを有する請求項４に記載の射出成形型。
【請求項８】
前記レンズの光学有効面を成形する前記キャビティ部における成形部は、低熱伝導率材料としてガラスを用いた入れ子によって形成した請求項４に記載の射出成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形方法と射出成形型とに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般な射出成形型において、高温状態の溶融樹脂は、射出成形機から射出され、固定型に形成されたスプルーを介してランナに供給される。そして溶融樹脂は、ランナの先端部からゲート部を通り、金型のキャビティ部に供給される。ここで、成形部品が樹脂製のレンズである場合、溶融樹脂が流動性を有するように、溶融樹脂の温度は、溶融樹脂のガラス転移点温度よりかなり高く設定されている。【０００３】
また一般的に、光軸方向におけるレンズの厚みは、レンズの中央部とレンズの外周部位とでは異なる。例えば凹レンズでは、レンズの中央部はレンズの外周部位よりも薄い。また例えば凸レンズでは、レンズの中央部はレンズの外周部位よりも厚い。そして、キャビティ部内における溶融樹脂の流れは、光軸方向に沿った厚みの変化に応じて変化する傾向がある。【０００４】
例えば、溶融樹脂がキャビティ部の内面に接し、このキャビティ部の内面の温度が溶融樹脂のガラス転移点温度より低い場合、溶融樹脂の熱は、キャビティ部の内面に近接した溶融樹脂の一部分から金型に伝導される。よって、キャビティ部の内面に近接する側の溶融樹脂の流動性は、低下する。これに対して、キャビティ部の内面から離れた位置では、離れた位置における溶融樹脂の別の一部分とキャビティ部の内面との間に存在する溶融樹脂によって、熱伝導は抑制される。よって、溶融樹脂の流動性は保たれる。このため、光軸方向における厚みがレンズの中央部とレンズの外周部位とで異なるレンズのための射出成形型のキャビティ部において、溶融樹脂の流動性は、光軸方向におけるキャビティ部の厚みが薄い部分に比べて厚い部分のほうがよい状態で保持される傾向が強い。この結果、厚い部分を通る溶融樹脂の流速は薄い部分を通る溶融樹脂の流速に比べて大きくなる。キャビティ部の厚さ（すなわち、内面同士の間の距離）が小さい場合には溶融樹脂の流速が遅くなり、極端な場合、溶融樹脂は、流れずに止まる虞がある。キャビティ部内で溶融樹脂が止まると、溶融樹脂は金型に熱を放熱して直ぐに硬化してしまう。【０００５】
このように、ゲート部からキャビティ部内に流入した溶融樹脂において、キャビティ部の薄い部分を流れる溶融樹脂Ａは、極端に遅く流れるか止まった状態となっている。これに対して、キャビティ部の厚い部分を流れる溶融樹脂Ｂは、溶融樹脂Ａを避けるように流れる。そしてこの溶融樹脂Ｂは、溶融樹脂Ａを回り込むようにして、ゲート部の反対側に位置するキャビティ部の一部分側に流れる。この際に、溶融樹脂Ａが止まり空隙状態になっている部分に溶融樹脂Ｂが逆流し、溶融樹脂Ｂにより空隙部が埋められる可能性がある。このようにキャビティ部内で流れ方向の異なる溶融樹脂Ａ，Ｂが互いに会合した場合、温度を低下させながら流動して会合した溶融樹脂Ａ，Ｂが互いに均質に一体化せずに、ウェルドラインが発生する可能性が高い。特に、溶融樹脂Ａと溶融樹脂Ｂとの間では、溶融樹脂Ａが上述のようにある程度硬化がしてしまう場合があり、ウェルドラインが発生してしまう。【０００６】
例えば、凹レンズのキャビティ部では、レンズの中央部がレンズの外周部位よりも薄い。このためゲート部側部分からキャビティ部内に流入した溶融樹脂において、レンズの中央部を流れる溶融樹脂の流速は、レンズの外周部位を流れる溶融樹脂の流速よりも遅くなる。この現象は、キャビティ部内の中央線を越えたあたりから顕著になる。そして、レンズの中央部の厚みＴ１とレンズの外周部位の厚みＴ２との比である偏肉度Ｍ（Ｍ＝Ｔ２／Ｔ１）が大きい（例えばＭは４以上）場合には、ゲート部側部分からキャビティ部内に流入された溶融樹脂において、レンズの中央部の右側を通った溶融樹脂の先頭（フローフロント）部とレンズの中央部の左側を通った溶融樹脂の先頭部とがレンズの中央部より先にて互いに会合する現象が発生する。この場合、会合手段にてキャビティ部内に空気溜まりが発生し、射出成形型への未転写部とウェルドラインが生じ、成形品の外観が不良となる。【０００７】
また、凸レンズでは、レンズの外周部位の厚みＴ２がレンズの中央部の厚みＴ１よりも薄い（Ｔ２＜Ｔ１）。このため、キャビティ部内に溶融樹脂を流入させるゲート部において、ゲート部の開口面積が小さくなる。なお、レンズ径Ｄは、キャビティ部内の溶融樹脂の流動長Ｌとほぼ等しい。そして、レンズ径Ｄがレンズ厚Ｔに対し大きい場合（例えば、Ｌ／Ｔ＜２５）、充填中のキャビティ部内の溶融樹脂の粘度上昇が早いため、キャビティ部内の末端付近（ゲート部に対向する側）まで溶融樹脂の樹脂圧が伝わらず、溶融樹脂の充填が不十分になる。このため、キャビティ部内の末端付近に空気溜まりが発生し、射出成形型への未転写部が発生して形状精度が低下する可能性がある。【０００８】
例えば特許文献１において、凹レンズへのウェルドラインの発生の防止策として、キャビティ部内の円周部分に沿って凹部（駄肉部）が配設され、キャビティ部内の円周部分に沿って流れる溶融樹脂がこの凹部に流れ込むことによって形成された凸部が配設される。これにより、ゲート部からキャビティ部内に流入した溶融樹脂において、レンズの中央部を経由してゲート部の反対側に流れ込む溶融樹脂の到達時間と、ゲート部から円周部分を回り込んでゲート部の反対側に流れ込む溶融樹脂の到達時間との時間差が短縮する。よってウェルドラインがレンズの有効光学面に発生することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２７２８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１は、キャビティ部の中央部を十分に溶融樹脂が流動する場合における凹レンズへのウェルドラインの発生の防止策を開示している。しかしながら、中央部の肉厚が薄く、かつ、レンズの偏肉度Ｍが大きい凹レンズの場合、中央部を通過する溶融樹脂はレンズの有効光学面の末端まで到達せず、空気溜まりが生じる可能性がある。このような場合は、射出成形型への未転写部が発生するため、光学素子に対して要求される面精度が得られない可能性がある。【００１１】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、例えば偏肉度Ｍが４を超えるような偏肉度が大きい凹レンズや、凸レンズなどの光学素子の成形時であってもキャビティ部内の空気溜まりに起因したウェルド溝や円形状の未転写部が生じることを防止でき、高精度の光学機能面を成形することができる射出成形方法と射出成形型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための部】
【００１２】
本発明の射出成形方法の一態様は、溶融樹脂がキャビティ部に供給され、レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なるレンズを成形する射出成形方法において、前記キャビティ部の周囲に配置され且つ前記キャビティ部に連通している２つのゲート部から前記キャビティ部に前記溶融樹脂を同時に供給する供給工程と、前記２つのゲート部から供給される前記溶融樹脂同士を前記キャビティ部の中央部位で会合させる会合工程と、を具備する。
【００１３】
また本発明の射出成形型の一態様は、レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なるレンズを成形するキャビティ部を有し、高温状態の溶融樹脂が前記レンズの成形のために前記キャビティ部に供給される射出成形型において、前記キャビティ部に連通し、前記キャビティ部に前記溶融樹脂を同時に供給する２つのゲート部と、前記２つのゲート部から供給される前記溶融樹脂同士を前記キャビティ部の中央部位で会合させる会合手段と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施の形態の射出成形型で成形される成形品である凹レンズの上面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示す１Ｂ−１Ｂ線における断面図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態の射出成形型の可動型のＰＬ面を示す平面図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態の成形型の型締め状態を示す縦断面図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の射出成形型のゲート部の配置状態を示す平面図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態の射出成形型のキャビティ部の周辺部の構成を示す縦断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態の射出成形型の可動型のＰＬ面を示す平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２の実施の形態の射出成形型のキャビティ部の周辺部の構成を示す平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示す７Ｂ−７Ｂ線における断面図であり、凹レンズのレンズ周辺部の厚さを示す縦断面図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態の射出成形型のキャビティ部の周辺部の構成を示す縦断面図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態の射出成形型のゲート部の配置状態を示す平面図である。
【図１０】図１０は、第３の実施の形態の射出成形型のキャビティ部の周辺部の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略している。  
［第１の実施の形態］  
［構成］  
図１Ａと図１Ｂと図２と図３と図４と図５とを参照して第１の実施の形態について説明する。
【００１６】
［凹レンズ１］  
図１Ｂに示すように、成形品である凹レンズ１は、凹レンズ１の一面側に形成される平面である第１のレンズ面１ａと、凹レンズ１の他面側に形成される凹曲面である第２のレンズ面１ｂとを有している。このように、凹レンズ１において、レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なる。凹レンズ１において、凹レンズ１の中央部の厚みＴ１と凹レンズ１の外周部位の厚みＴ２との比である偏肉度Ｍ（Ｍ＝Ｔ２／Ｔ１）が４以上となるように、偏肉度Ｍは大きい。凹レンズ１は、第２のレンズ面１ｂの外周部位に形成されている平面状のフランジ部１ｃをさらに有している。前記した凹レンズ１の外周部位の厚みＴ２は、このフランジ部１ｃ全体の厚みに該当する。凹レンズ１は、透明な樹脂材料が射出成形されることによって成形される。透明な樹脂材料は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）などを含む。樹脂材料は、溶融性を有している。樹脂材料は、凹レンズ１（成形品）の成形材料である溶融樹脂である。このため、凹レンズ１は、樹脂製のレンズとして機能する。なお成形品は、光学素子であればよい。
【００１７】
［射出成形型２１］  
図２に示すように、射出成形型２１は、１回の成形時に複数（例えば４個）の凹レンズ１を同時に射出成形する４個取りの構成を有する。図３に示すように射出成形型２１は、固定型２２と可動型２３とを有する。固定型２２と可動型２３とは、図示しない射出成形機のプラテンにそれぞれ取付けられている。ここで、固定型２２と可動型２３とは、パーティングライン（以下、ＰＬと称する）を挟んで互いに対向配置されている。そして、可動型２３は固定型２２に対し型開閉方向（図３中で左右方向）に移動可能に支持されている。
【００１８】
図３に示すように可動型２３が固定型２２に対して型閉じ状態に組合された際に、図２に示すように、レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なる凹レンズ１を成形するキャビティ部１００が形成される。キャビティ部１００は、同時に４つ形成される。詳細については後述するが、高温状態の溶融樹脂が凹レンズ１の成形のためにキャビティ部１００に供給される。
【００１９】
［固定型２２］  
図３に示すように固定型２２は、固定側取付板２４と、固定側型板２５と、鏡面駒（固定側成形型）である４つの固定側入れ子２６とを有する。固定側型板２５は、固定側取付板２４上に重ね合わされた状態で固定側取付板２４に固定されている。４つの固定側入れ子２６は、ほぼ軸状の部材である。固定側入れ子２６は、例えば特許第４７５１８１８号公報に示されているガラス（Ｓ−ＢＳＬ７（ＯＨＡＲＡ、線膨張率８６×１０―７、ガラス屈伏点６２５℃））などの低熱伝導率材料によって形成されている。図５に示すように、固定側入れ子２６は、固定側入れ子２６の先端に形成され、凹レンズ１を成形する樹脂材料に第１のレンズ面１ａを転写させる平面状の第１転写部１００ａを有している。第１転写部１００ａは、凹レンズ１の光学有効面である第１のレンズ面１ａを成形するキャビティ部１００における成形部として機能する。
【００２０】
図３に示すように、固定型２２は、固定型２２の中央に配設され、キャビティ部１００に溶融樹脂を供給し、供給のために溶融樹脂が流れる流路部としてスプルー２７をさらに有している。スプルー２７は、円孔形状を有している。スプルー２７は、固定側取付板２４と固定側型板２５とを貫通するように配設されている。図２に示すように、４つのキャビティ部１００は、スプルー２７から等間隔離れて配置されている。
【００２１】
図３に示すように、固定側型板２５は、固定側成形型として機能する固定側入れ子２６が挿入されている４つの固定側入れ子挿入穴部３０を有している。固定側入れ子挿入穴部３０は、可動型２３と対向する。固定側入れ子２６は、固定側入れ子２６の軸方向に沿って固定側入れ子挿入穴部３０を移動可能となっている。固定側型板２５は、４つの固定側ガイドピン挿入穴部３１ａと、図示しない２つの固定側位置決めピン挿入穴部とをさらに有している。４つの固定側ガイドピン挿入穴部３１ａには、それぞれ固定側ガイドピン３１が挿通されている。２つの固定側位置決めピン挿入穴部には、それぞれ図示しない固定側位置決めピンが挿通されている。ここで、固定側入れ子挿入穴部３０と固定側入れ子２６との間にはクリアランス部が形成され、固定側入れ子挿入穴部３０と固定側入れ子２６とは互いに対して接触していない。また、固定側位置決めピンは固定側位置決めピン挿入穴部に圧入されている。固定側入れ子２６及び固定側位置決めピンの各基端部は、固定ねじによって、固定側型板２５に固定されている。
【００２２】
［可動型２３］  
可動型２３は、可動側取付板３３と、スペーサーブロック３４と、可動側受け板３５と、可動側型板３６と、４つの可動側入れ子４０とを有する。ここで、スペーサーブロック３４と、可動側受け板３５とは、可動側取付板３３上に重ね合わされた状態で可動側取付板３３に固定されている。４つの可動側入れ子４０は、ほぼ軸状の部材である。図５に示すように、可動側入れ子４０は、可動側入れ子４０の先端に形成され、凹レンズ１を成形する樹脂材料に第２のレンズ面１ｂを転写させる凸曲面状の第２転写部１００ｂを有している。
【００２３】
図２に示すように、可動型２３は、可動型２３中央位置且つ可動側型板３６に配設される円形凹部３６ａを有している。円形凹部３６ａは、スプルー２７と同軸上に配設される。可動側型板３６は、可動側入れ子４０が挿通する４つの可動側入れ子挿入穴部３９と、４つの固定側ガイドピン３１が挿入される４つのガイドブッシュ４３と、２つの可動側位置決めピン４４とを有する。可動側入れ子挿入穴部３９は、固定型２２と対向する。４つの可動側入れ子挿入穴部３９は、４つの固定側入れ子挿入穴部３０と対向する位置に配置されている。可動側入れ子４０は、可動側入れ子４０の軸方向に沿って可動側入れ子挿入穴部３９を移動可能となっている。可動側入れ子４０は、固定側入れ子２６と同様に、例えば特許第４７５１８１８号公報に示されているガラス（Ｓ−ＢＳＬ７（ＯＨＡＲＡ、線膨張率８６×１０―７、ガラス屈伏点６２５℃））などの低熱伝導率材料によって形成されている。ここで、可動側入れ子挿入穴部３９と可動側入れ子４０との間にはクリアランス部が形成され、可動側入れ子挿入穴部３９と可動側入れ子４０とは互いに対して接触していない。また、可動側位置決めピンは可動側位置決めピン挿入穴部に圧入されている。
【００２４】
図５に示すように可動側型板３６は、各可動側入れ子挿入穴部３９の開口端の周囲に形成され、フランジ部１ｃを形成するリング状のフランジ部形成凹部４１を有している。  
キャビティ部１００は、可動側型板３６のフランジ部形成凹部４１と、可動側入れ子４０の第２転写部１００ｂと、固定側型板２５の４つの固定側入れ子挿入穴部３０の周辺部位と、固定側入れ子２６の第１転写部１００ａとによって形成されている。
【００２５】
図５に示すように、本実施の形態において、射出成形型２１は、４つのキャビティ部１００の周囲に配設され、キャビティ部１００に連通し、溶融樹脂を４つのキャビティ部１００に対して同時に供給する２つのゲート部（第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２）を有している。第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とは、フランジ部形成凹部４１の周壁面に形成されている。第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とは、キャビティ部１００側への溶融樹脂の流入口の開口面積が互いに等しく、かつキャビティ部１００側への溶融樹脂の流量及び流速が互いに等しい状態で、キャビティ部１００に溶融樹脂を供給する。
【００２６】
第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とは、図４に示すように、キャビティ部１００を中心に互いに対してほぼ対向している。言い換えると、第１ゲート部１００ｇ１は、第２ゲート部１００ｇ２に対して、キャビティ部１００の中心位置Ｏから周方向にほぼ１８０°離れた位置に配置されている。第１ゲート部１００ｇ１はランナ１０１ａの先端部に連結され、第２ゲート部１００ｇ２はランナ１０１ａとは別のランナ１０１ｂの先端部に連結されている。ランナ１０１ａ，１０１ｂの基端部は、円形凹部３６ａに連結されている。これにより、図４に示すように、可動側型板３６において、８つのランナ１０１ａ，１０１ｂが円形凹部３６ａを中心に円形凹部３６ａから放射状に配置される。８つのランナ１０１ａ，１０１ｂは、全ての方向で円形凹部３６ａの中心軸を中心とする点対称となっており、互いに対して同じ形状となっている。
【００２７】
第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とにおいて、キャビティ部１００側への溶融樹脂の流出口の開口面積が互いに等しいことが好ましい。さらに、円形凹部３６ａからランナ１０１ａと第１ゲート部１００ｇ１と介してキャビティ部１００に流入する溶融樹脂の供給路の長さは、円形凹部３６ａからランナ１０１ｂと第２ゲート部１００ｇ２とを介してキャビティ部１００に流入する溶融樹脂の供給路の長さと等しいことが好ましい。これにより、溶融樹脂をキャビティ部１００で会合させる会合手段１０２が形成される。この会合手段１０２は、キャビティ部１００の周囲に配置された第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００にそれぞれ溶融樹脂が同時に供給されたのち、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから供給される溶融樹脂をキャビティ部１００の中央部位で会合させる。言い換えると、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とは、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから供給される溶融樹脂同士がキャビティ部１００の中央部位で会合するように、溶融樹脂を供給する。会合手段１０２は、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とがキャビティ部１００への溶融樹脂の供給を同時に開始することと、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とがキャビティ部１００への溶融樹脂の射出を互いに同じ射出率で開始することとの少なくとも一方によって、溶融樹脂同士を会合させる。
【００２８】
また図３に示すように、射出成形型２１は、スペーサーブロック３４の内側に配設され、凹レンズ１の取り出し用の突出し機構を構成するエジェクタープレート３７をさらに有している。エジェクタープレート３７は、可動側取付板３３に対して接離可能に配設されている。エジェクタープレート３７は、下部突出し板３７ａと、上部突出し板３７ｂとを有する。上部突出し板３７ｂには、複数のエジェクターピン（センターピン４２ａと８本のエジェクターピン４２ｂ）と、可動側入れ子４０の基端部とが取付けられている。センターピン４２ａは、エジェクタープレート３７の中央位置に配設され、さらに円形凹部３６ａと対応する位置に配設されている。８本のエジェクターピン４２ｂは、センターピン４２ａの周囲に配設され、ランナ１０１ａ，１０１ｂと対応する位置にそれぞれ配設されている。エジェクタープレート３７は、凹レンズ１が成形された後、可動型２３の型開き方向と反対方向（型閉じ方向）に移動される。このエジェクタープレート３７の移動により、センターピン４２ａは円形凹部３６ａを突き出すとともに、８本のエジェクターピン４２ｂはランナ１０１ａ，１０１ｂを突き出す。さらに、可動側入れ子４０はキャビティ部１００を突き出す。これにより、可動型２３に配設される凹レンズ１が取り出される。
【００２９】
また、本実施の形態の射出成形型２１は、溶融樹脂の温度低下が抑制されるように、射出成形型２１を適正温度に加熱する加熱部１０３を有している。この加熱部１０３は、例えば、固定側取付板２４と、固定側型板２５と、可動側受け板３５と、可動側型板３６とにそれぞれ挿通された温調管１０４を有している。温調管１０４には、温度が調整された流体が流れる。なお加熱部１０３は、ヒータを有していてもよい。
【００３０】
なお、本実施の形態では１つのスプルー２７と４つのキャビティ部１００とが配設され、４個の成形品を射出成形する４個取りの構成の射出成形型２１を示したが、成形品の取り数は、４個取りに限定されるものではない。射出成形型２１は、４個取り以外の複数個取りの構成を有していてもよいし、また１個取りの構成を有していてもよい。
【００３１】
（作用）  
溶融樹脂は、図示しない射出成形機の射出ノズルから射出され、スプルー２７を通り円形凹部３６ａに供給される。溶融樹脂は、円形凹部３６ａから放射状に配置された８つのランナ１０１ａ，１０１ｂに流入される。さらに、溶融樹脂は、各ランナ１０１ａ，１０１ｂの先端部から第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とを通りキャビティ部１００に供給される。
【００３２】
８つのランナ１０１ａ，１０１ｂは、全ての方向で円形凹部３６ａの中心軸を中心とする点対称となっており、互いに対して同じ形状となっている。このため、８つのランナ１０１ａ，１０１ｂに流入した溶融樹脂は、全てのランナにおいて同じ速度で流れる。その後、溶融樹脂は、互いに対してほぼ対向している第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから各キャビティ部１００に対して均等に分配され、また各キャビティ部１００に同時に供給される。このとき、温調管１０４が射出成形型２１を加熱することによって、溶融樹脂が急速に冷却されることが防止され、溶融樹脂は緩やかに冷却されながら流れる。
【００３３】
また、溶融樹脂が第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００に供給される際、溶融樹脂は、キャビティ部１００の周縁部位側且つ対向する２方向からキャビティ部１００の中央部位に向かって流れる。このときの、２方向から流れる溶融樹脂の流速及び流量は、互いにほぼ等しくなる。このため、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００の中央部位に向かって流れる２つの溶融樹脂において、溶融樹脂の先頭（フローフロント）部同士は、キャビティ部１００の中央部位で会合する。このとき、溶融樹脂は低熱伝導率材料としてガラスを用いた固定側入れ子２６上で会合する。このため、第１転写部１００ａおよび第２転写部１００ｂに接する溶融樹脂は、高温状態で保持される。よって、キャビティ部１００の中央部位で会合された溶融樹脂の先頭（フローフロント）部同士は、分離することなく融合して一体化される。固定側入れ子２６の材質が鋼材の場合、温調管１０４やヒータを有する加熱部１０３は、光学有効面（第１のレンズ面１ａ）のためのキャビティ部１００における成形部（第１転写部１００ａ）を、溶融樹脂のガラス転移点より３０度以上高い状態に加熱する。この状態で溶融樹脂の先頭部同士が会合することで、先頭部同士は、前記同様に分離することなく融合して一体化される。
【００３４】
また、溶融樹脂が第１転写部１００ａ及び第２転写部１００ｂと接触する際、溶融樹脂は変形可能な温度で転写圧を受ける。これにより、キャビティ部１００内の溶融樹脂は第１転写部１００ａ及び第２転写部１００ｂに確実に密着するため、転写精度が向上する。なお、会合手段１０２付近の空気は、図示しないエアべントを通し、射出成形型２１の外に排出される。
【００３５】
（効果）  
射出成形型２１はキャビティ部１００において、互いに対してほぼ対向するように第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とを有し、溶融樹脂は第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００に同時に供給される。このため、溶融樹脂は、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから、言い換えると２方向からキャビティ部１００の中央部位に向かって流れる。溶融樹脂の先頭（フローフロント）部同士は、キャビティ部１００の中央部位で会合する。このとき、低熱伝導率のガラスまたは加熱部１０３が有する温調媒体（温調管１０４やヒータ）等により、固定側入れ子２６に接する溶融樹脂は高温状態で保持されている。このためキャビティ部１００の中央部位で会合された溶融樹脂の先頭（フローフロント）部同士は、分離することなく融合して一体化される。このため、例えば偏肉度Ｍが４を超える偏肉度が大きい凹レンズ１などの光学素子が成形される際であっても、キャビティ部１００内の空気溜まりに起因したウェルド溝や円形状の未転写部が生じることを防止でき、高精度の光学機能面を成形することができる射出成形方法と射出成形型を提供することができる。
【００３６】
さらに、キャビティ部１００内で１つのゲート部１００ｇ１（またはゲート部１００ｇ２）あたりキャビティ部１００の半分まで転写できる形状であれば精度の良いレンズが成形できる。例えば、最薄部が０．４ｍｍ以下となる樹脂製の薄い凹レンズにおいて、ウェルドラインによる光学特性の低下を防止し、かつ、生産性の低下を防止できる。また、固定側入れ子２６と可動側入れ子４０とは低熱伝導率材料により形成されているため、溶融樹脂の先頭部同士が会合する際、樹脂の温度の低下を抑制できる。このため、ウェルドラインを消失でき、ウェルド溝の無い成形品を得ることができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］  
（構成）  
図６と図７Ａと図７Ｂと図８とを参照して、第２の実施の形態を説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる点のみ記載する。第１の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。  
凹レンズ１０Ａにおいて、偏肉度Ｍは、６以上となっている。図７Ｂに示すように、Ｔ３は、凹レンズ１０Ａの中央部の周辺部位の厚みである。そして、Ｔ３／Ｔ１＜６とする。この凹レンズ１０Ａの周辺部位は、図７Ａに示すように、点線で示す光学有効範囲Ｌ１の外側の２面がカットされることによって、形成されている。これにより、互いに平行な２つの側面１ｄ１，１ｄ２が形成される。
【００３８】
本実施の形態では、４つのキャビティ部１００は、図７Ａに示す凹レンズ１０Ａに対応する形状に形成されている。そして、４つの固定側入れ子２６と４つの可動側入れ子４０とも、図７Ａに示す凹レンズ１０Ａに対応する形状に形成されている。また、キャビティ部１００は、凹レンズ１０Ａの側面１ｄ１，１ｄ２に対応して形成されている。図７Ａに示すように、側面１ｄ１，１ｄ２は、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００に流入する溶融樹脂の流入方向と直交する方向において配置されている。これにより、図７Ｂに示すように第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２の方向から見た凹レンズ１０Ａの偏肉度を見かけ上６以下にすることができる。これ以外は第１の実施の形態と同一構成である。
【００３９】
（作用・効果）  
溶融樹脂は、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから各キャビティ部１００に対して均等に分配され、また各キャビティ部１００に同時に供給される。このとき、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００に流入する溶融樹脂の充填方向と直交する方向に、側面１ｄ１，１ｄ２に対応する壁面が形成されている。よって溶融樹脂が側面１ｄ１，１ｄ２側に向かう流量を少なくすることができる。このため、溶融樹脂が側面１ｄ１，１ｄ２側から中央側に向かう流れを抑制できる。これにより、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから、言い換えると２方向からキャビティ部１００の中央部位に向かって流れる溶融樹脂において、溶融樹脂の先頭部同士をキャビティ部１００の中央部位で会合させることができる。したがって、偏肉度６以上の凹レンズ１０Ａであっても空気溜まりが生じることなく充填を完了でき、ウェルドラインを消失できる。
【００４０】
［第３の実施の形態］  
（構成）  
図９及び図１０を参照して、第３の実施の形態を説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる点のみ記載する。第１の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。凸レンズ１０Ｂは薄型となっており、レンズ厚に対しレンズ径が大きい。凸レンズ１０Ｂにおいて、レンズ中央部の厚みＴ１１は、レンズ外周部位の厚みＴ１２よりも厚い。
【００４１】
本実施の形態では、４つのキャビティ部１００は、図１０の凸レンズ１０Ｂに対応する形状に形成されている。そして、４つの固定側入れ子２６と４つの可動側入れ子４０とも、図１０の凸レンズ１０Ｂに対応する形状に形成されている。これ以外は第１の実施の形態と同一構成である。
【００４２】
（作用・効果）  
溶融樹脂は、互いに対してほぼ対向している第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから各キャビティ部１００に対して均等に分配され、各キャビティ部１００に同時に供給される。このため溶融樹脂は、第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とから、言い換えると２方向からキャビティ部１００の中央部位に向かって流れ、溶融樹脂の流れの先頭（フローフロント）部同士は、キャビティ部１００の中央部位で会合する。このとき、低熱伝導率のガラスまたは加熱部１０３が有する温調媒体（温調管１０４やヒータ）等により、固定側入れ子２６に接する溶融樹脂は高温状態で保持されているので、キャビティ部１００の中央部位で会合された溶融樹脂の先頭（フローフロント）部同士は、分離することなく融合して一体化される。
【００４３】
レンズ厚に対しレンズ径が大きい凸レンズ１０Ｂが成形されるために、溶融樹脂がキャビティ部１００に充填される際、充填中の樹脂の粘度上昇が早いため、キャビティ部１００の末端付近まで転写圧が伝わらず、形状精度が悪化する。本実施の形態では、温調管１０４が射出成形型２１を加熱することで、溶融樹脂が急速に冷却することを防止でき、溶融樹脂が高温状態で保持される。また固定側入れ子２６と可動側入れ子４０とが低熱伝導率材料により形成されているため、溶融樹脂の先頭部同士が会合する際、第１転写部１００ａおよび第２転写部１００ｂに接する樹脂の温度低下を抑制できる。さらに、溶融樹脂が第１ゲート部１００ｇ１と第２ゲート部１００ｇ２とからキャビティ部１００に同時充填されることにより、先頭部同士を中央線上で会合できる。そして、キャビティ部１００の中央部位で会合された溶融樹脂の先頭（フローフロント）部同士は、分離することなく融合して一体化される。
【００４４】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図１Ａ】
2015046074.tif 000003
【図１Ｂ】
2015046074.tif 000004
【図２】
2015046074.tif 000005
【図３】
2015046074.tif 000006
【図４】
2015046074.tif 000007
【図５】
2015046074.tif 000008
【図６】
2015046074.tif 000009
【図７Ａ】
2015046074.tif 000010
【図７Ｂ】
2015046074.tif 000011
【図８】
2015046074.tif 000012
【図９】
2015046074.tif 000013
【図１０】
2015046074.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月17日(2014.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂がキャビティ部に供給され、レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なるレンズを成形する射出成形方法において、
前記キャビティ部の周囲に配置され且つ前記キャビティ部に連通している２つのゲート部から前記キャビティ部に前記溶融樹脂を同時に供給する供給工程と、
前記２つのゲート部から供給される前記溶融樹脂同士を前記キャビティ部の中央部位で会合させる会合工程と、
を具備し、
前記供給工程は、前記キャビティ部を中心に互いに対してほぼ対向する前記２つのゲート部から前記キャビティ部へ前記溶融樹脂を供給し、
前記会合工程は、
前記２つのゲート部から前記キャビティ部への前記溶融樹脂の供給を同時に開始する前記供給工程における第１工程と、
前記２つのゲート部から前記キャビティ部への前記溶融樹脂の射出を互いに同じ射出率で開始する前記供給工程における第２工程と、
の少なくとも１つの工程を有する射出成形方法。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記供給工程は、前記レンズの光学有効面のための前記キャビティ部における成形部を、前記溶融樹脂のガラス転移点より３０℃以上高い温度に加熱する請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項４】
レンズ中央部の厚さと周辺部の厚さとが互いに対して異なるレンズを成形するキャビティ部を有し、高温状態の溶融樹脂が前記レンズの成形のために前記キャビティ部に供給される射出成形型において、
前記キャビティ部に連通し、前記キャビティ部に前記溶融樹脂を同時に供給する２つのゲート部と、
前記２つのゲート部から供給される前記溶融樹脂同士を前記キャビティ部の中央部位で会合させる会合手段と、
を具備し、
前記レンズの光学有効面を成形する前記キャビティ部における成形部は、低熱伝導率材料としてガラスを用いた入れ子によって形成した射出成形型。
【請求項５】
前記２つのゲート部同士は、前記キャビティ部を中心に互いに対してほぼ対向し、
前記会合手段は、前記２つのゲート部が前記キャビティ部への前記溶融樹脂の供給を同時に開始することと、前記２つのゲート部が前記キャビティ部への前記溶融樹脂の射出を互いに同じ射出率で開始することとの少なくとも一方によって、前記溶融樹脂同士を会合させる請求項４に記載の射出成形型。
【請求項６】
前記２つのゲート部は、前記キャビティ部側への前記溶融樹脂の流入口の開口面積が互いに等しく、かつ前記キャビティ部側への前記溶融樹脂の流量及び流速が互いに等しい状態で、前記キャビティ部に前記溶融樹脂を供給する請求項４に記載の射出成形型。
【請求項７】
前記レンズは、凹レンズまたは凸レンズを有する請求項４に記載の射出成形型。
【請求項８】
（削除）
【国際調査報告】
2015046074.tif 000015
2015046074.tif 000016
2015046074.tif 000017
2015046074.tif 000018