(57)【要約】【課題】  エネルギー硬化型樹脂の成形において、成形品の転写性を向上させる。【解決手段】  固定側鏡面駒２４と可動側鏡面駒２５との間に形成されるキャビティ６１に樹脂注入路２６ａ、ゲート部２６ｂを経由して樹脂６０を注入し、メインＵＶ光源３１から出射される紫外線３１ａを照射しつつ可動側鏡面駒２５にて与圧することで成形を行う樹脂成形において、樹脂６０の注入完了後、可動側鏡面駒２５による与圧に先立って、ゲート部２６ｂに存在する樹脂６０をサブＵＶ光源３２から光ファイバ３３を経由して照射される紫外線３２ａにて硬化させることで樹脂注入路２６ａを閉塞して、与圧時に樹脂６０が樹脂注入路２６ａを逆流することに起因してゲート部２６ｂ近傍のキャビティ６１における樹脂６０に歪みが発生することを防止し、キャビティ６１内の樹脂６０の全体の均一な与圧によって転写性の良好な成形品を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂をエネルギーにより硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記キャビティに樹脂注入路を経由して前記エネルギー硬化型樹脂を注入する工程と、
前記樹脂注入路を閉塞した後に前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する工程と、
を含むことを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項２】
請求項１記載のエネルギー硬化型樹脂の成型方法において、前記樹脂注入路に存在する前記エネルギー硬化型樹脂を、キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂よりも先に硬化させることで前記樹脂注入路を閉塞した後に、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧することを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項３】
請求項１記載のエネルギー硬化型樹脂の成型方法において、前記樹脂流路を機械的に閉塞した後に、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧することを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項４】
目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティが形成された型体と、
前記キャビティにエネルギー硬化型樹脂を注入する樹脂注入路と、
前記樹脂注入路を閉塞する閉塞手段と、
前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する与圧手段と、
を含むことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項５】
請求項４記載の樹脂成形装置において、前記閉塞手段は、前記樹脂注入路内に存在する前記エネルギー硬化型樹脂に光エネルギーを照射して選択的に硬化させることで前記樹脂注入路を閉塞する光照射機構からなることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項６】
請求項４記載の樹脂成形装置において、前記閉塞手段は、前記樹脂注入路内に出入りして当該樹脂注入路の開閉を行う開閉機構からなることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の樹脂成形装置において、前記型体は、前記キャビティの一部を構成する駒部材と、前記駒部材を変位自在に支持する型枠部材を備え、前記駒部材を変位させることで前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂の与圧が行われることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項８】
目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂をエネルギーにより硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記キャビティに前記エネルギー硬化型樹脂を注入する第１工程と、
前記第１工程の後、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂に第１時間だけ第１エネルギーを印加する第２工程と、
前記第２工程後、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する第３工程と、
前記第３工程中に、前記第２工程から第２時間が経過したタイミングで第３時間だけ前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂に第２エネルギーを印加する第４工程と、
を含むことを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項９】
請求項８記載のエネルギー硬化型樹脂の成形方法において、前記第１エネルギーの強度は、前記第２エネルギーの強度よりも小さいことを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９記載のエネルギー硬化型樹脂の成形方法において、前記エネルギーは紫外線であり、前記第２エネルギーとしての前記紫外線の照度は、前記第１エネルギーとしての前記紫外線の照度よりも小さく、前記エネルギー硬化型樹脂は紫外線硬化型樹脂であることを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項１１】
目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂をエネルギーにより硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記エネルギー硬化型樹脂をキャビティに注入してエネルギーを印加した後、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する場合に、前記エネルギーの前記エネルギー硬化型樹脂への印加を、前記与圧中の任意の時間だけ停止し、その後に前記エネルギーの印加を再開することを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項１２】
目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂を、圧縮しながらエネルギーを与えて硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂の圧縮を開始する際に第１レベルの前記エネルギーを印加し、圧縮開始から任意の時間後に前記第１レベルより強い第２レベルの前記エネルギーを印加することを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のエネルギー硬化型樹脂の成形方法において、
前記第２レベルの前記エネルギーの強度は、前記第１レベルの前記エネルギーの強度の５倍から１０倍であることを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項１４】
請求項１２記載のエネルギー硬化型樹脂の成形方法において、
前記圧縮開始に先立って、前記第１レベルよりも強い第３レベルの前記エネルギーを前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂に印加することを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【請求項１５】
請求項１４記載のエネルギー硬化型樹脂の成形方法において、
前記第３レベルの前記エネルギーの強度は、前記第１レベルの前記エネルギーの強度の５倍から１０倍であることを特徴とするエネルギー硬化型樹脂の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー硬化型樹脂の成形技術に関し、特に、プラスチックレンズ等の光学素子の樹脂成形による製造技術等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス等に比較して耐衝撃性に優れ量産が可能であることから、樹脂成形による光学素子の製造技術が広範に普及してきている。たとえば、従来のプラスチックレンズの製造方法には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の熱可塑性樹脂を射出成形法により製造する方法と、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ−３９）の熱硬化性樹脂を注形法により加熱重合し製造する方法がある。
【０００３】
しかしながら、前者射出成形法では、短時間での大量生産が可能である反面、内部均質性や面の転写性に問題があり、後者注形法では、内部均質性や面の転写性は良いが重合時間に数時間から数十時間かかり量産性が悪いという問題がある。
【０００４】
この加熱重合による注形法の問題を解決する方法として、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂を重合硬化させる事で、短時間にプラスチックレンズを製造する方法が提案されている。
【０００５】
ところで、紫外線硬化型樹脂等の光硬化型樹脂の成形において、液状の樹脂を金型内のキャビティに注入し、光エネルギー照射により硬化させる場合には、樹脂の収縮に伴って、キャビティの形状が成形品の輪郭形状に正確に反映されない転写不良が発生する。
【０００６】
このため、たとえば特許文献１では、キャビティ内の樹脂を圧縮して転写不良を改善する技術が開示されている。
ところが、特許文献１のようにキャビティ内の樹脂を圧縮する方法では、圧縮時にキャビティの樹脂注入口から樹脂が逆流し、キャビティ内の注入口近傍に歪みが発生するという技術的課題がある。
【０００７】
この逆流を防止すべくある程度硬化させて樹脂の粘度を大きくしてから圧縮しようとすると、形状精度が悪化してしまう、という別の技術的課題を生じる。その理由は、光照射による硬化反応は急激であるため、ある程度硬化させてから圧縮すると、部分的に硬化した樹脂を圧縮することとなり、得られる成形品に歪みが生じるためである。
【特許文献１】特公昭６３−６２３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、エネルギー硬化型樹脂の成形において、成形品の転写性を向上させることにある。
本発明の他の目的は、エネルギー硬化型樹脂の成形において、樹脂の歩留り向上およびバリの発生防止を実現することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、エネルギー硬化型樹脂の成形において、樹脂を圧縮する際の歪みの発生を防止し、形状精度の向上を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂をエネルギーにより硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記キャビティに樹脂注入路を経由して前記エネルギー硬化型樹脂を注入する工程と、
前記樹脂注入路を閉塞した後に前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する工程と、
を含むエネルギー硬化型樹脂の成形方法を提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点は、目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティが形成された型体と、
前記キャビティにエネルギー硬化型樹脂を注入する樹脂注入路と、
前記樹脂注入路を閉塞する閉塞手段と、
前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する与圧手段と、
を含む樹脂成形装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３の観点は、目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂をエネルギーにより硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記キャビティに前記エネルギー硬化型樹脂を注入する第１工程と、
前記第１工程の後、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂に第１時間だけ第１エネルギーを印加する第２工程と、
前記第２工程後、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する第３工程と、
前記第３工程中に、前記第２工程から第２時間が経過したタイミングで第３時間だけ前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂に第２エネルギーを印加する第４工程と、
を含むエネルギー硬化型樹脂の成形方法を提供する。
【００１３】
本発明の第４の観点は、目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂をエネルギーにより硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記エネルギー硬化型樹脂をキャビティに注入してエネルギーを印加した後、前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂を与圧する場合に、前記エネルギーの前記エネルギー硬化型樹脂への印加を、前記与圧中の任意の時間だけ停止し、その後に前記エネルギーの印加を再開するエネルギー硬化型樹脂の成形方法を提供する。
【００１４】
本発明の第５の観点は、目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティに注入されたエネルギー硬化型樹脂を、圧縮しながらエネルギーを与えて硬化させるエネルギー硬化型樹脂の成形方法であって、
前記キャビティ内の前記エネルギー硬化型樹脂の圧縮を開始する際に第１レベルの前記エネルギーを印加し、圧縮開始から任意の時間後に前記第１レベルより強い第２レベルの前記エネルギーを印加するエネルギー硬化型樹脂の成形方法を提供する。
【００１５】
上記した本発明の第１および第２の観点によれば、たとえば、樹脂注入口の樹脂のみを選択的に硬化させて樹脂注入路を閉塞してからキャビティ内の樹脂を圧縮することにより、樹脂注入口からの樹脂の逆流樹脂を防止でき、キャビティ内の注入部近傍の樹脂に歪を生じることなく、成形品の転写性を向上させることができる。
【００１６】
また、樹脂をキャビティに注入した後、たとえば、キャビティに樹脂を注入する樹脂流路を機械的に閉塞してから、キャビティ内の樹脂を圧縮することにより、樹脂注入口からの樹脂の逆流を防止でき、キャビティの樹脂注入部近傍の樹脂に歪を生じることなく、成形品の転写性を向上させることができる。
【００１７】
また、上述した本発明の第３および第４の観点によれば、硬化中の与圧に先立って、第１エネルギーを所定の時間だけエネルギー硬化型樹脂に与えることにより、キャビティ内の樹脂をある程度まで硬化させて硬化を一時停止させ、その後、与圧して再び第２エネルギーを印加することにより、キャビティ内の樹脂を与圧する際にキャビティを構成する成形型の合わせ面に樹脂が漏れ出して形成されるバリの発生や、樹脂の逆流を防止でき、かつ圧縮に伴う成形品の歪を低減させることができる。
【００１８】
また、上述した本発明の第５の観点によれば、たとえば、エネルギー硬化型樹脂の圧縮成形を行う際に、圧縮時にエネルギー硬化型樹脂に印加されるエネルギー強度を低下させ、その後にエネルギー強度を上げることによって、圧縮タイミングなどのばらつきに起因する品質のばらつきを、サイクルタイム（成形所要時間）をほとんど犠牲にせずに、低減できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エネルギー硬化型樹脂の成形において、成形品の転写性を向上させることができる。
また、エネルギー硬化型樹脂の成形において、樹脂の歩留り向上およびバリの発生防止を実現することができる。
【００２０】
また、エネルギー硬化型樹脂の成形において、樹脂を圧縮する際の歪みの発生を防止し、形状精度の向上を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法を実施する樹脂成形装置の構成の一例を示す略断面図であり、図２は、その制御系の構成の一例を示すブロック図、図３は、その作用の一例を示す線図である。
【００２２】
本実施の形態の成形装置は、金型２０と、この金型２０を駆動する成形機構１０と、金型２０に光エネルギーを印加する光照射機構３０と、金型２０に樹脂６０を供給する樹脂供給機構４０と、成形装置の全体を制御する制御装置５０と、を備えている。
【００２３】
成形機構１０は、固定側プラテン１１と、この固定側プラテン１１に対向する可動側プラテン１２と、可動側プラテン１２を駆動するプラテン駆動機構１３と、後述の金型２０の可動側鏡面駒２５を駆動する与圧機構１４を備えている。
【００２４】
金型２０は、キャビティ６１を構成する固定側鏡面駒２４および可動側鏡面駒２５を備えている。固定側鏡面駒２４は、たとえば、後述のメインＵＶ光源３１から出射される紫外線３１ａに対して透明な石英ガラス等で構成され、固定側型板２３に嵌合して周囲を支持され、さらに、固定側受け板２２および固定側取付板２１を介して固定側プラテン１１に固定されている。
【００２５】
可動側鏡面駒２５は鋼材等で構成され、可動側型板２６に対して固定側鏡面駒２４に対向する方向（以下、軸方向と記す）に変位自在に嵌合して周囲を支持され、可動側受け板２７、スペーサブロック２８および可動側取付板２９を介して可動側プラテン１２に支持されている。
【００２６】
固定側鏡面駒２４と可動側鏡面駒２５の対向面は、型締め状態にて目的の成形品の輪郭形状を呈するキャビティ６１が形成されるように精密に鏡面研磨されている。本実施の形態の場合、成形品としてメニスカスレンズが得られるようにキャビティ６１の形状が設定されている。
【００２７】
可動側鏡面駒２５の背面側には、与圧ピン２５ａが固定されており、この与圧ピン２５ａは、与圧板２５ｂを介して、与圧ロッド２５ｃに接続され、この与圧ロッド２５ｃは、可動側取付板２９に設けられたロッド開口部２９ａ、可動側プラテン１２に設けられたロッド開口部１２ａを通じて外部に突出され、与圧ロッド２５ｃの外端部は、サーボモータや油圧シリンダ等で構成される与圧機構１４に固定されている。
【００２８】
可動側受け板２７には、与圧ピン２５ａを取り囲むように配置された複数の与圧板ガイドピン２７ａが設けられており、この与圧板ガイドピン２７ａは、与圧板２５ｂに設けられた与圧板ガイドブッシュ２５ｄに挿通されている。
【００２９】
これにより、与圧板２５ｂに固定された与圧ピン２５ａ、与圧ロッド２５ｃは、軸方向に円滑に変位し、与圧機構１４の推力を可動側鏡面駒２５に伝達することで、当該可動側鏡面駒２５の軸方向の変位によるキャビティ６１の容積の変化にて、当該キャビティ６１に注入された樹脂６０の与圧が円滑に行われる構成となっている。
【００３０】
与圧板２５ｂと可動側受け板２７の間には、個々の与圧板ガイドピン２７ａが挿通されるリターンばね２７ｂが設けられ、与圧板２５ｂを可動側受け板２７から離間させる方向に与圧ロッド２５ｃを常時付勢している。
【００３１】
固定側型板２３に対向する可動側型板２６の対向面には、両者が密着した型締め状態にて、固定側鏡面駒２４および可動側鏡面駒２５にて構成されるキャビティ６１に連通する樹脂注入路２６ａおよびゲート部２６ｂとなる溝が刻設されており、この樹脂注入路２６ａ、ゲート部２６ｂを経由して外部からキャビティ６１への樹脂６０の注入が行われる。
【００３２】
可動側型板２６の固定側型板２３に対する対向面には、可動側鏡面駒２５を取り囲む位置に複数のガイドピン２６ｃが突設されており、このガイドピン２６ｃは、固定側型板２３に対応して設けられた複数のガイドブッシュ２３ａの各々に軸方向に嵌合して滑動自在に軸方向に案内される構成となっている。これにより、可動側型板２６に支持された可動側鏡面駒２５と、固定側型板２３に支持された固定側鏡面駒２４とが、可動側鏡面駒２５の変位方向に交差する面内で正確に位置決めされる。
【００３３】
樹脂供給機構４０は、樹脂注入路２６ａに挿入されるニードル４２を備えたシリンジ４１と、チューブ４３を介してこのシリンジ４１に与圧気体を送り込むディスペンサ４４を備えている。そして、シリンジ４１に貯留された樹脂６０をディスペンサ４４から送り込まれる与圧気体にて加圧することで、樹脂６０のキャビティ６１への注入が行われる。また、樹脂６０の注入のＯＮ／ＯＦＦや流量は、ディスペンサ４４から与えられる与圧気体の圧や加圧時間にて制御される。
【００３４】
光照射機構３０は、高圧水銀灯やメタルハライド灯等で構成されるメインＵＶ光源３１と、ＬＥＤ、紫外線レーザ、紫外線ランプ等で構成されるサブＵＶ光源３２と、これらの各々の照射時間（ＯＮ／ＯＦＦ）、照度（パワー）等を制御するＵＶコントローラ３４を備えている。
【００３５】
メインＵＶ光源３１は、固定側鏡面駒２４の背面の固定側プラテン１１および固定側取付板２１の中央に開口する光源開口部１１ａ、光源開口部２１ａの内部に紫外線３１ａの出射口を固定側鏡面駒２４に背面に向けて収容されている。そしてメインＵＶ光源３１から出射する紫外線３１ａは、当該紫外線３１ａに対して透明な固定側鏡面駒２４を透過してキャビティ６１内の樹脂６０に照射される。
【００３６】
サブＵＶ光源３２は、金型２０の外部に設けられ、その出射口には、光ファイバ３３の一端が接続され、光ファイバ３３の他端は、固定側プラテン１１、固定側取付板２１、固定側受け板２２、固定側鏡面駒２４を貫通して、キャビティ６１に連通する樹脂注入路２６ａと当該キャビティ６１の接続部であるゲート部２６ｂに臨む位置に開口しており、サブＵＶ光源３２から出射された紫外線３２ａは、このゲート部２６ｂに存在する樹脂６０に選択的に照射される構成となっている。
【００３７】
図２に例示されるように、上述の成形機構１０、金型２０、光照射機構３０、樹脂供給機構４０等の各部は、制御線５０ａを介して制御装置５０に接続されることによって、当該制御装置５０にて統括して制御され、後述の一連の連携動作による樹脂成形が行われる。簡単のため、図２には後述の開閉コントローラ７３等をＵＶコントローラ３４と合わせて図示しているが、いずれか一方でよい。
【００３８】
以下、本実施の形態の作用の一例について説明する。
まず、固定側型板２３と可動側型板２６が離間した状態から、可動側プラテン１２が前進し、可動側型板２６を固定側型板２３に密着させる型締めが行われ、固定側鏡面駒２４と可動側鏡面駒２５の間には、キャビティ６１が形成される。この時、可動側鏡面駒２５は、リターンばね２７ｂの付勢力によって、背面が可動側受け板２７に当接する位置にある。
【００３９】
その後、制御装置５０からディスペンサ４４に型締め完了の信号が送られ、これを契機にディスペンサ４４は、シリンジ４１に与圧気体を送る。これにより、樹脂６０のキャビティ６１への注入が開始され、設定された時間が経過して注入が完了すると、ディスペンサ４４はシリンジ４１への与圧気体の印加を停止するとともに、充填完了信号をＵＶコントローラ３４に送る。
【００４０】
これを受けたＵＶコントローラ３４は、まず、サブＵＶ光源３２を点灯し、設定された照度で設定された時間だけ樹脂注入路２６ａ内のゲート部２６ｂ内に存在する樹脂６０に紫外線３２ａを照射して硬化させ、樹脂注入路２６ａを硬化した樹脂６０にて閉塞し、閉塞完了信号を制御装置５０に送信する。次に、メインＵＶ光源３１を点灯して設定された照度の紫外線３１ａを固定側鏡面駒２４を透過して樹脂６０に照射する。
【００４１】
ディスペンサ４４からの注入完了信号およびＵＶコントローラ３４からの閉塞完了信号を受けた制御装置５０は、設定された時間後に、与圧機構１４を作動させ、与圧ロッド２５ｃ、与圧板２５ｂ、与圧ピン２５ａを介して、リターンばね２７ｂに抗して可動側鏡面駒２５に軸方向の推力を与えることで、可動側鏡面駒２５は固定側鏡面駒２４に接近する方向に所定の距離だけ前進し、キャビティ６１内の樹脂６０を与圧して、その位置を保持する。
【００４２】
この時、本実施の形態の場合には、可動側鏡面駒２５の変位による与圧に先立って、上述のように、樹脂注入路２６ａのゲート部２６ｂが閉塞されているため、キャビティ６１内におけるゲート部２６ｂの近傍の樹脂６０が樹脂注入路２６ａの側に逆流することが阻止される。このため、キャビティ６１内におけるゲート部２６ｂの近傍の樹脂６０が与圧によって部分的に歪むことが確実に防止され、キャビティ６１の内部の樹脂６０の全体が均一に圧縮される。
【００４３】
その後、ＵＶコントローラ３４に設定された照射時間が経過すると、メインＵＶ光源３１とサブＵＶ光源３２を消灯し、ＵＶコントローラ３４から制御装置５０に硬化完了の信号が送られ、与圧ロッド２５ｃが後退して可動側鏡面駒２５による与圧状態を解除した後、可動側プラテン１２が所定の距離だけ後退する。
【００４４】
その後、与圧機構１４は、与圧ロッド２５ｃが前進させ、可動側鏡面駒２５が可動側型板２６の型合わせ面から突出する方向に変位させることで、成形品が可動側鏡面駒２５および可動側型板２６から剥離して取り出される。
【００４５】
その後、与圧ロッド２５ｃが後退し、再び可動側プラテン１２が前進して、次の成形工程が開始される。
このように、本実施の形態では、キャビティ６１に対する樹脂６０の注入後、キャビティ６１の与圧に先立って樹脂注入路２６ａのゲート部２６ｂに存在する樹脂６０を硬化させて樹脂注入路２６ａを閉塞した後に樹脂６０を与圧するので、キャビティ６１内におけるゲート部２６ｂの近傍の樹脂６０が樹脂注入路２６ａの側に逆流することが阻止され、キャビティ６１内におけるゲート部２６ｂの近傍の樹脂６０が与圧によって部分的に歪むことが確実に防止され、キャビティ６１の内部の樹脂６０の全体が均一に圧縮される。これにより、キャビティ６１の輪郭形状が忠実に樹脂６０に転写され、キャビティ６１内で樹脂６０が硬化して形成されるプラスチックレンズ等の成形品の転写性が向上する。この結果、高精度の光学特性を有するプラスチックレンズを得ることができる。
【００４６】
なお、上述の説明では、ゲート部２６ｂの樹脂６０を硬化させることで樹脂注入路２６ａを閉塞する場合を例にとって説明したが、図４に例示されるように機械的な方法で樹脂注入路２６ａを閉塞してもよい。
【００４７】
図４は、図１に例示した構成において、可動側型板２６を固定側型板２３の側から見た平面図である。この場合、光ファイバ３３の代わりに、ゲート部２６ｂを開閉するための開閉機構７０が設けられている。すなわち、開閉機構７０は、可動側型板２６に装着され、ゲート部２６ｂを開閉する開閉ピン７１と、この開閉ピン７１を駆動するピン駆動機構７２と、ピン駆動機構７２の動作を制御する開閉コントローラ７３で構成されている。上述の図２のように、開閉コントローラ７３は、制御線５０ａを介して制御装置５０に接続されており、制御装置５０の配下で動作する。
【００４８】
そして、キャビティ６１への樹脂６０の注入完了後、可動側鏡面駒２５による与圧に先立って、開閉ピン７１にて樹脂注入路２６ａのゲート部２６ｂを閉塞することで、上述の場合と同様の効果が得られるとともに、剛性の大きな開閉ピン７１にて、より確実にゲート部２６ｂの閉塞を行うことができる利点がある。
【００４９】
図５および図６は、本発明の他の実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法の一例を示す線図である。
この実施の形態では、上述の図１に例示される成形装置を用いることができるが、樹脂注入路２６ａのゲート部２６ｂの閉塞機構はなくてもよい。
【００５０】
樹脂６０の成形において、紫外線３１ａの照射と可動側鏡面駒２５の変位によるキャビティ６１内の与圧を併用する場合、図５に示されるように、紫外線３１ａの照射開始から、与圧開始までの経過時間を変化させて、バリの発生および形状精度を観察すると、バリについては、経過時間とともに樹脂６０の流動性が低下するために良好（減少）となる。また、樹脂注入路２６ａへの逆流も少なくなる。逆に、形状精度は、経過時間とともに悪化している。これは、一旦、紫外線３１ａの照射にてある程度以上に硬化して収縮した樹脂６０を与圧しても、与圧操作が形状精度の向上に寄与しないためと考えられる。
【００５１】
このように、照射の経過時間に対する特性が逆なため、図５に示されるように、バリの減少および逆流防止と、形状精度の向上とを両立させる照射時間ｔ１が存在する。
そこで、本実施の形態では、図６に例示されるように、紫外線３１ａの照射と、可動側鏡面駒２５による樹脂６０の与圧を制御する。
【００５２】
すなわち、キャビティ６１に対する樹脂６０の注入完了後、照射時間ｔ１（第１時間、たとえば、３〜１０秒）だけ、紫外線３１ａ−１（第１エネルギー）を照射して照射を停止し、その後、可動側鏡面駒２５の変位によるキャビティ６１内の樹脂６０の与圧を開始し、与圧停止前のｔ３（第３時間、たとえば、９０〜１２０秒）だけ再度、紫外線３１ａ−２（第２エネルギー）を照射する操作を行う。すなわち、注入完了後、与圧前にｔ１だけ紫外線３１ａ−１を照射した後、与圧中、ｔ２（第２時間、たとえば、１０〜２０秒）だけ照射を停止し、与圧終了前のｔ３だけ再度、紫外線３１ａ−２の照射を行うように、制御装置５０は、上述の各部の制御を行う。
【００５３】
この場合、必要に応じて、先の照射時間ｔ１おける紫外線３１ａ−１の照度を、後の照射時間ｔ３おける紫外線３１ａ−２の照度よりも小さくする。これにより、最初の紫外線３１ａ−１の照射では樹脂６０の硬化速度を遅くして樹脂６０内の硬化ムラを小さくして、引き続く与圧操作による転写ムラを小さくできる利点がある。
【００５４】
このように、圧縮動作完了から一定時間待って、紫外線照射を再開すると、キャビティ６１の内圧分布の偏りが低減して、より形状精度が向上できる。
これにより、キャビティ６１内の樹脂６０をある程度まで硬化させ、硬化を一時停止させてから圧縮することにより、圧縮する際のバリ、樹脂の逆流を防止でき、かつ圧縮に伴う成形品の歪を低減させることができる。
【００５５】
この結果、成形品としてのプラスチックレンズ等の製品の精度を向上させることができる。また、バリとして無駄に失われる樹脂６０の量が減少し、樹脂６０の歩留りも向上する。
【００５６】
上述の図６の例では、圧縮開始から照射時間ｔ１の間は、紫外線３１ａの照射を停止する場合を例示したが、この照射時間ｔ１の期間に比較的弱い紫外線３１ａ−３を照射する変形例について図７の線図を参照して説明する。
【００５７】
すなわち、図７に例示されるように、キャビティ６１に対する樹脂６０の注入完了後、照射時間ｔ１（たとえば、３〜１０秒）だけ、照度Ｉ3（第３レベル）の紫外線３１ａ−１を照射し、その後、照度Ｉ3よりも小さな照度Ｉ1（第１レベル）の紫外線３１ａ−３を照射しつつ、可動側鏡面駒２５の変位によるキャビティ６１内の樹脂６０の与圧を開始し、与圧開始からｔ２（たとえば、１０〜２０秒）だけ、この小さな照度Ｉ1による照射を継続し、与圧停止前のｔ３（たとえば、９０〜１２０秒）の間は、照度Ｉ1よりも大きな照度Ｉ2の紫外線３１ａ−２を照射する操作を行う。
【００５８】
すなわち、注入完了後、与圧前にｔ１の期間だけ照度Ｉ3の紫外線３１ａ−１を照射した後、与圧開始からｔ２の期間だけ、照度Ｉ1に低下させた紫外線３１ａ−３を照射し、与圧終了前のｔ３の期間だけ、照度Ｉ2の紫外線３１ａ−２の照射を行うように、制御装置５０は、上述の各部の制御を行う。
【００５９】
与圧前のｔ１の期間に照射される紫外線３１ａ−１の照度Ｉ3は、与圧開始後のｔ２の期間に照射される紫外線３１ａ−３の照度Ｉ1の５倍から１０倍であり、与圧終了前のｔ３の期間に照射される紫外線３１ａ−２の照度Ｉ2は、照度Ｉ1の５倍から１０倍である。また、紫外線３１ａ−１の照度Ｉ3は、紫外線３１ａ−２の照度Ｉ2よりも小さい。
【００６０】
このように、図７の変形例では、前述の図６の場合と同様に、紫外線３１ａ−１の照射によってキャビティ６１内の樹脂６０をある程度まで硬化させ、硬化速度を低下させてから樹脂６０を圧縮することにより、圧縮する際のバリ、樹脂６０の逆流を防止でき、かつ樹脂６０の圧縮時に照度の小さな紫外線３１ａ−３を照射して硬化速度を抑制することにより、バリの防止と形状精度の向上の両方の効果を安定して確保できる。
【００６１】
さらに、この図７の変形例の場合には、樹脂６０の圧縮成形を行う際に、圧縮時のエネルギー強度（照度Ｉ1）を落としつつ樹脂６０の硬化をある程度進行させ、その前後のエネルギー強度（照度Ｉ3、照度Ｉ2）を上げることによって、圧縮タイミングなどのばらつきに起因する品質のばらつきを、サイクルタイム（成形所要時間）をほとんど犠牲にせずに、低減できる。
【００６２】
すなわち、樹脂６０の硬化速度が早いと、急速な樹脂の状態変化によって、図５に例示した、バリの防止および形状精度の向上を両立する圧縮タイミングが局所的で、双方の両立が極めて困難である。
【００６３】
そこで、この図７の変形例では、樹脂６０の圧縮中のある時間（ｔ２）だけ紫外線３１ａ−３（照度Ｉ1）の照度を落として硬化速度を抑制しつつ硬化を進行させ、その前後では、紫外線３１ａ−１（照度Ｉ3）、紫外線３１ａ−２（照度Ｉ2）のように照度を上げて成形を行うことにより、紫外線３１ａ−１の照射による予備的な硬化にてバリの防止および形状精度の向上効果を実現するとともに、紫外線３１ａ−２の照射にて硬化を促進することで、樹脂６０の成形工程のサイクルタイム（樹脂注入時間、ｔ１、ｔ２、ｔ３および離型（取り出し）時間等の和）を短縮することが可能となり、優れた品質を効率的（高スループット）かつ安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法を実施する樹脂成形装置の構成の一例を示す略断面図である。
【図２】その制御系の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】その作用の一例を示す線図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法を実施する樹脂成形装置の変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法の一例を示す線図である。
【図６】本発明の他の実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法の一例を示す線図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態であるエネルギー硬化型樹脂の成形方法の一例を示す線図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  成形機構
１１  固定側プラテン
１１ａ  光源開口部
１２  可動側プラテン
１２ａ  ロッド開口部
１３  プラテン駆動機構
１４  与圧機構
２０  金型
２１  固定側取付板
２１ａ  光源開口部
２２  固定側受け板
２３  固定側型板
２３ａ  ガイドブッシュ
２４  固定側鏡面駒
２５  可動側鏡面駒
２５ａ  与圧ピン
２５ｂ  与圧板
２５ｃ  与圧ロッド
２５ｄ  与圧板ガイドブッシュ
２６  可動側型板
２６ａ  樹脂注入路
２６ｂ  ゲート部
２６ｃ  ガイドピン
２７  可動側受け板
２７ａ  与圧板ガイドピン
２７ｂ  リターンばね
２８  スペーサブロック
２９  可動側取付板
２９ａ  ロッド開口部
３０  光照射機構
３１  メインＵＶ光源
３１ａ  紫外線
３１ａ−１  紫外線
３１ａ−２  紫外線
３１ａ−３  紫外線
３２  サブＵＶ光源
３２ａ  紫外線
３３  光ファイバ
３４  ＵＶコントローラ
４０  樹脂供給機構
４１  シリンジ
４２  ニードル
４３  チューブ
４４  ディスペンサ
５０  制御装置
５０ａ  制御線
６０  樹脂
６１  キャビティ
７０  開閉機構
７１  開閉ピン
７２  ピン駆動機構
７３  開閉コントローラ
ｔ１  照射時間
ｔ２  照射停止時間または照度低下時間
ｔ３  照射時間
【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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