JP2004025858A

JP2004025858A - 成形装置

Info

Publication number: JP2004025858A
Application number: JP2003127343A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Kitagawa; 北川　清一郎; Keiu Tokumura; 徳村　啓雨; Takahisa Jitsuno; 實野　孝久
Original assignee: Nalux Co Ltd
Current assignee: Nalux Co Ltd
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】形状の異なる成形品を成形可能な成形装置を提供すること。
【解決手段】対向する型２，３の間に形成されたキャビティ４に成形材料を充填して、キャビティ４の形状に対応する成形品を得る成形装置１において、キャビティ４を、フィルム材１１で区画することによって形成すると共に、フィルム材１１の反キャビティ側に複数のマイクロアクチュエータ１２を配置する。個々のマイクロアクチュエータ１２のストロークを制御すると、フィルム材１１が少なくとも部分的に変形するから、キャビティ４の形状を変更できる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向する型の間に形成されたキャビティでもって、所定形状の成形品を得る成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現行の成形方法には、成形品の材質（例えば、樹脂、ガラスなど）や寸法（例えば、直径、肉厚など）、或いは用途等に適合した各種の方法がある。例えば、樹脂製品の製法としては、図１２のような射出成形装置４１を用いる射出成形法が代表的である（例えば特許文献１参照）。この射出成形装置４１は、可動型４２及び固定型４３を所定の圧力で型締めした状態で、両型４２，４３間に形成されたキャビティ４４に成形材料としての溶融樹脂を充填し、硬化させることによって所定形状の樹脂製品を成形するものである。一方、他の成形方法としては、プレス成形法やスピンキャスト製法なども知られている。これら何れの成形方法も、成形品の形状に対応した成形面を有する型を使用して成形する点で共通している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１１４８８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の何れの方法であっても、１つの型で成形可能な成形品の形状が１種類に限られることから、形状の異なる複数種類のものを成形する場合には、その種類の分だけ型が必要で、しかも異なる形状のものを成形する度に、いちいち型を取り替えなければならず、手間がかかっていた。
【０００５】
例えば、コンタクトレンズは、眼球の表面形状や矯正度合の相違等に対応するため、その種類は数千種類にも及ぶ。個々の型は、所定の精度を要するために製造費用が嵩み、しかも数千種類の成形装置を準備するには莫大な費用が必要である。また、それらの保管場所の確保という問題や、個々の型のメンテナンスに手間がかかるといった問題もある。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑み創案するに至ったものであって、その目的は、形状の異なる成形品を成形可能な成形装置を提供すると共に、該成形装置により成形された廉価な成形品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る成形装置は、対向する型の成形面相互間に形成されたキャビティに成形材料を充填して、キャビティ形状に対応する成形品を得る成形装置であって、前記型の成形面をフィルム材で構成し、前記フィルム材の反キャビティ側に配置した駆動手段により前記フィルム材を変形させることでキャビティ形状を変更するものである。このようにキャビティ形状を変更すれば、任意の形状の成形品を一つの成形装置で成形することが可能となる。
【０００８】
「フィルム材」は、シート状及び膜状のものを含む概念である。このフィルム材は、対向する型の成形面の一部又は全部を構成し、その内面、即ちキャビティ側の面を、所定の形状から成形品の形状、例えば単一の曲率からなる曲面、異なる曲率を複数組み合わせた複合曲面、曲率を無限小とした平坦面、さらには曲面と平坦面を組み合わせた複合面等の適宜な形状に変形する。フィルム材の性質としては、強度と柔軟性とを両立できるもの、具体的には、上記変形によって破れることがなく、上記変形後も、その内面（キャビティ側の面）が折れ曲がることなく滑らかに連続した輪郭を描き、かつ、成形材料の充填後もこのような内面形状が維持されるものが求められる。また、フィルム材には、溶融状態の成形材料との接触に対する耐熱性、成形品の離型性及び入手容易性も求められる。上記性質を満たすフィルム材の素材としては、セラミックス膜（例えばシリコン窒化膜［Ｓｉ_３Ｎ_４］等）、金属箔（例えばリン青銅等のバネ材）、プラスチック膜（例えばポリカーボネート膜等）などが挙げられる。
【０００９】
「成形材料」としては、ガラス、金属、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが代表的である。フィルム材の素材は、上記性質のほか、溶融状態の成形材料を硬化させる手段、即ち冷却、加熱、光の照射などによって限定される場合もある。例えばガラス、金属、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる成形材料に対しては、熱伝導性に優れたセラミックス又は金属箔などからなるフィルム材を使用し、また光硬化性樹脂からなる成形材料に対しては、透光性に優れた透明な合成樹脂（例えばポリカーボネート等）などからなるフィルム材を使用することが望ましい。フィルム材が透光性に優れた透明な合成樹脂からなる場合、フィルム材に１本又は複数本の光ファイバーケーブルを接続することで、光源からの光をフィルム材を介してキャビティ内に導入することができる。なお、キャビティ内の熱をフィルム材から放出しない場合、若しくはキャビティ内にフィルム材を介して熱又は光を導入しない場合は、フィルム材の素材を上記性質を満たすものの中から適宜選択する。
【００１０】
これら種々の形状に変形可能なフィルム材は、反キャビティ側、即ちフィルム材の表裏のうち、キャビティ側と反対の側に配置した駆動手段によって、その形状を定めることができる。「駆動手段」は、１個又は複数個のマイクロアクチュエータを有し、マイクロアクチュエータのストロークを制御することでフィルム材を変形させると共にその変形後の形状を維持するものである。マイクロアクチュエータは、マイクロオーダーのストローク調整が可能なアクチュエータで、例えば圧電効果を利用したピエゾアクチュエータ（電歪アクチュエータを含む。）、静電力を利用した静電アクチュエータ、電磁気を利用した磁界式アクチュエータ等を使用することが可能である。
【００１１】
駆動手段としては、フィルム材の反キャビティ側の面を複数のマイクロアクチュエータの進退移動面で押引することによりフィルム材を変形させるものが挙げられる。この場合、各マイクロアクチュエータをストロークを個別に制御することで、複雑なキャビティ形状を任意に定めることができる。一方、コンタクトレンズの如く小型の成形品を成形する場合には、フィルム材の反キャビティ側のスペースが狭いため、超小型のマイクロアクチュエータ（例えば超小型静電アクチュエータ等）によりフィルム材を変形させることも可能であるが、現状では超小型のマイクロアクチュエータが高価であるため、成形装置の製造コストが嵩んでしまう。このような場合、非超小型のマイクロアクチュエータ（例えばピエゾアクチュエータ等）をフィルム材から離間して配置すると共に非圧縮性流体を介して非超小型のマイクロアクチュエータの出力をフィルム材に伝達するように駆動手段を構成することもできる。具体的には、マイクロアクチュエータの出力を非圧縮性流体を介して出力側シリンダに伝達し、この出力側シリンダの進退動によりフィルム材を押引することや、フィルム材の反キャビティ側にフィルム材でもって流体室を区画形成し、かつ、この流体室内に満たした非圧縮性流体をマイクロアクチュエータのストロークにより出し入れすることによりフィルム材を変形させるものが挙げられる。このように非圧縮性流体を介してマイクロアクチュエータの出力をフィルム材に伝達する駆動手段は、非圧縮性流体の流動経路等の断面積を変更することによりマイクロアクチュエータの出力を増幅することが可能である。
【００１２】
以上に述べた成形装置によって、対象となる成形品、例えばレンズ（凹レンズ、凸レンズ、凹凸レンズ）を成形することができる。この成形装置は、表面形状の異なる多くの種類の成形品を小ロット生産する場合に好適なもので、この点からコンタクトレンズ、眼鏡用レンズ、光電スイッチの投受光用レンズ（光電スイッチレンズ）等の成形装置として特に適合するものである。なお、本発明は、レンズの成形のみならず、他の如何なるものにも適用可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る成形装置の実施形態について説明する。
【００１４】
【第１実施形態】
本発明に係る成形装置１は、図１の如く、対向する一対の可動型２及び固定型３を具備し、可動型２及び固定型３の間に、溶融状態の成形材料を充填するためのキャビティ４を形成してある。可動型２及び固定型３は、対向部に凹状の収容部８，９を有する型本体５，６と、型本体５，６の収容部８、９に配置した駆動手段１０と、駆動手段１０のキャビティ側に装着してキャビティ４を区画形成するフィルム材１１とを備えたものである。両型２，３の分割面Ｐには、成形材料をキャビティ４に導入するためのランナ（図示略）及びゲート７を形成してある。
【００１５】
駆動手段１０は、進退移動面１３を往復移動させる複数のマイクロアクチュエータ１２（一部にのみ符号を付す。）の集合体であって、図２（Ａ）〜（Ｄ）に例示する種々の形状（例えば扇形状や多角形状など）の進退移動面１３をキャビティ４を挟んで対峙させたものである。図２の各図のうち、（Ａ）及び（Ｂ）図は、キャビティ４を平面視で円形とした場合の進退移動面１３の配列例で、（Ａ）図の進退移動面１３は、異径円環状の複数の面を半径方向に同心配置したもので、（Ｂ）図の進退移動面１３は（Ａ）図の各円環状の面をさらに円周方向の複数箇所で分割したものである。また、（Ｃ）及び（Ｄ）図は、キャビティ４を平面視で多角形状とした場合の進退移動面１３の配列例で、（Ｃ）図の進退移動面１３は三角形状の複数の面、（Ｄ）図の進退移動面１３は六角形状の複数の面からなっている。なお、上記各図では各進退移動面１３を同一もしくは相似形状としているが、異なる形状の進退移動面１３を組み合わせて使用することも可能である。また、図２（Ａ）〜（Ｄ）では、マイクロアクチュエータ１２の進退移動面１３を隙間なく配置したものを示したが、マイクロアクチュエータ１２の進退移動面１３間に隙間があっても構わない。
【００１６】
マイクロアクチュエータ１２としては、成形品の寸法等に応じて適当な範囲のストローク調整が可能なものを適用するのが望ましい。具体的には、ピエゾアクチュエータ、静電アクチュエータ、磁界式アクチュエータなど種々のマイクロアクチュエータの中から、成形品の寸法や表面精度等に応じたストローク量を有するものを選択使用する。そして、各マイクロアクチュエータ１２のストローク量を個々に管理することにより、その進退移動面１３に固着されたフィルム材１１の形状を自在に変形することが可能となる。
【００１７】
フィルム材１１は、接着、溶着又は蒸着などの適当な方法でマイクロアクチュエータ１２の進退移動面１３に固定したシート状又は膜状の部材であって、駆動手段１０の各マイクロアクチュエータ１２の駆動によって自由に形状を変更可能で、かつ、形状変更後の成形面が段差を形成することなく滑らかに連続する材料からなっている。また、フィルム材１１には、上記変形にも耐え得る強度、疲労強度、溶融状態の成形材料との接触に対する耐熱性、成形材料が硬化した後の離型性、さらには入手容易性等が必要に応じて求められる。なお、フィルム材１１の成形面側には、成形品の離型性を高めるため、予め公知の離型剤を塗布しておいてもよい。
【００１８】
第１実施形態の成形装置１は、上記の如く構成され、図１の状態からフィルム材１１の反キャビティ側に配した駆動手段１０のマイクロアクチュエータ１２の一部又は全部を駆動させると、例えば図３（Ａ）又は（Ｂ）の如く、進退移動面１３間に段差が生じてキャビティ４の形状が変化する。このとき、各マイクロアクチュエータ１２の進退移動面１３をフィルム材１１で被覆してあるので、上記の段差が解消され、滑らかに連続した成形面が得られる。そして、フィルム材１１で区画されたキャビティ４に、図示外のランナ及びゲート７を介して溶融状態の成形材料を導入して硬化させた後、型開きして任意の形状の成形品が得られる。成形品は、駆動手段１０を駆動してキャビティ形状を変形させることにより離型させることもできる。
【００１９】
このように本発明は、対向する型２，３の間に形成されたキャビティ４に成形材料を充填して、キャビティ形状に対応する成形品を得る成形装置であって、キャビティ４を、フィルム材１１で区画することによって形成し、フィルム材１１を少なくとも部分的に変形させることでキャビティ形状を変更可能に構成したので、任意の形状の成形品を一つの成形装置１で成形することが可能になる。
【００２０】
【第２実施形態】
次に、図４及び図５を参照しつつ本発明の第２実施形態について説明する。
【００２１】
第２実施形態の成形装置１は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなるコンタクトレンズ成形用のものであって、基本的には図１に示す装置と共通の構成を有するものであるので、共通の機能・作用を有する部材には、同一参照番号を付して重複説明を省略する。以下では、両者の相違点を中心に説明する。
【００２２】
図４の成形装置１は、可動型２側の収容部８の天井面を凸面状に、固定型３側の収容部９の底面を凹面状に形成してあり、可動型２及び固定型３の収容部８，９に装着した駆動手段１０の各マイクロアクチュエータ１２ａの進退移動面１３によって、キャビティ４を予め成形品であるコンタクトレンズの概略形状に形成してある。
【００２３】
駆動手段１０は、微細なストローク調整が可能な複数の静電アクチュエータ１２ａの集合体で、その進退移動面１３の配置態様は、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すものに準じることができる。例えば、単焦点レンズのみを成形する場合には、同図（Ａ）のような配列が、単焦点レンズだけでなく多焦点レンズも成形可能にする場合には、同図（Ｂ）〜（Ｄ）に示す配列が好適である。
【００２４】
静電アクチュエータ１２ａは、一般にスペース効率に優れているので、コンタクトレンズのような小型成形品の成形に好適である。なお、静電アクチュエータ１２ａとしては、並行平板型、櫛歯型、トーションミラー型又はスクラッチドライブ型など多種類のものがあり、いずれを用いてもよいが、ここでは、静電アクチュエータ１２ａの一例として、櫛歯型静電アクチュエータについて図５を参照しつつ簡単に説明しておく。
【００２５】
櫛歯型静電アクチュエータ１２ａは、図５に示すように、可動型２又は固定型３の収容部８，９表面に固定される固定部３１と、往復動可能な駆動部３２とを備えている。固定部３１は、絶縁体からなる筐体３３の内部に導電体からなる櫛歯状の固定子３４を装着してある。駆動部３２は、先端面が上記進退移動面１３である支持部３５の底部に絶縁膜３６を介して導電体からなる櫛歯状の可動子３７を装着してある。固定子３４及び可動子３７を噛合させるように駆動部３２を固定部３１に嵌め込むと共に、固定子３４及び可動子３７に図示外の交流電源を接続して、その位相を変更すると、固定子３４及び可動子３７の間に静電力が働いて駆動部３２が昇降する。
【００２６】
フィルム材１１は、上記第１実施形態で列挙した性質のほか、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を硬化させるために、熱伝導性に優れた素材（例えばシリコン窒化膜［シリコンナイトライドＳｉ_３Ｎ_４］や金属箔等）で構成され、各静電アクチュエータ１２ａの進退移動面１３の一部又は全部に接着等の手段で固着してある。
【００２７】
第２実施形態に係る成形装置１は、上記の如く構成され、キャビティ４をフィルム材１１で区画し、さらにフィルム材１１の反キャビティ側に複数の静電アクチュエータ１２ａからなる駆動手段１０を配したので、駆動手段１０を構成する個々の静電アクチュエータ１２ａのストローク量を管理することにより、キャビティ形状の微細な変更（数μｍ〜数十μｍ程度）が可能になる。これにより、表面曲率の異なる複数種類のコンタクトレンズを一つの成形装置１で成形することができる。
【００２８】
また、熱伝導性に優れたフィルム材１１を使用することで、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなるコンタクトレンズの成形に利用できる。キャビティ４内の熱可塑性樹脂からなる溶融状態の成形樹脂は、図示外の冷却装置で両型２，３を冷却すると、キャビティ４を区画しているフィルム材１１の全面から熱を放出して硬化する。またキャビティ４内の熱硬化性樹脂からなる溶融状態の成形材料は、図示外の加熱装置で型２，３を加熱すると、キャビティ４を区画しているフィルム材１１の全面から加熱されて硬化する。
【００２９】
【第３実施形態】
次に、図６及び図７を参照しつつ本発明の第３実施形態について説明する。
【００３０】
第３実施形態の成形装置１は、ＵＶ硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）からなるコンタクトレンズを成形するためのものである。なお、上記第１及び第２実施形態と共通の機能・作用を有する部位には、同一参照番号を付して重複説明を省略する。以下では、両者の相違点を中心に説明する。
【００３１】
フィルム材１１は、上記第１実施形態で列挙した性質のほか、ＵＶ硬化性樹脂を硬化させるために紫外線等の光を透過させる性質を有する素材（以下、透光材という。）からなり、その外周部に複数本（例えば８本）の光ファイバーケーブル１４ａ，１４ｂ，…，１４ｈをフィルム材１１の円周方向等間隔（等角度）に接続してある。透光材は、光学素子の材料となり得る透明な合成樹脂であって、成形品の離型性を考慮して成形品の材料とは異なるもの（例えばポリカーボネート）を使用することが望ましい。なお、フィルム材１１及び成形品の材料が同じである場合、フィルム材１１のキャビティ側の面に離型剤を塗布しておく。
【００３２】
第３実施形態の成形装置１は、上記の如く、透光性を有するフィルム材１１でキャビティ４を区画することで、ＵＶ硬化性樹脂からなるコンタクトレンズの成形に利用できる。具体的には、図示外の光源から光ファイバーケーブル１４ａ，１４ｂ，…を介してフィルム材１１に紫外線を導入すると、フィルム材１１の全面からキャビティ４に向けて紫外線が照射される。キャビティ４に充填したＵＶ硬化性樹脂からなる溶融状態の成形材料は、フィルム材１１を透過した紫外線によりＵＶ重合する。
【００３３】
【第４実施形態】
次に、図８乃至図９を参照しつつ本発明の第４実施形態について説明する。
【００３４】
第４実施形態の成形装置１は、上記第３実施形態と同様に、ＵＶ硬化性樹脂からなるコンタクトレンズを成形するためのもので、図８の如く、可動型２の上方に配置した光源１５から透光部１６を介してキャビティ４内の溶融樹脂に紫外線を照射するように構成した点と、固定型３側の成形面のみをフィルム材１１で構成した点と、非圧縮性流体を介してマイクロアクチュエータ（ピエゾアクチュエータ１２ｂ）の出力をフィルム材１１に伝達するように駆動手段１０を構成した点とが第１〜第３実施形態と相違している。なお、上記第１〜第３実施形態と共通の機能・作用を有する部位には、同一参照番号を付して重複説明を省略する。以下では、両者の相違点を中心に説明する。図８では、ランナ及びゲートの図示を省略している。
【００３５】
可動型２は、透光性及び剛性を有するクオーツガラスや合成樹脂等の素材からなる透光部１６を有し、透光部１６の下面でもって成形面を構成すると共に透光部１６の上面を可動型２の上部に露出してある。
【００３６】
固定型３は、フィルム材１１で成形面を構成し、フィルム材１１の反キャビティ側に駆動手段１０を配置してある。フィルム材１１は、上記第１実施形態で列挙した性質を有する素材であれば如何なるものでもよく、その外周縁部を固定型３の収容部９の側壁上部に固定手段１７で固定してある。駆動手段１０は、フィルム材１１の反キャビティ側に複数の出力側シリンダ１８を配置すると共に各出力側シリンダ１８の進退移動面１３ａにフィルム材１１を接着し、かつ、各出力側シリンダ１８に流体流動管１９を介して接続した複数の入力側シリンダ２０のピストンロッド２１をピエゾアクチュエータ１２ｂの進退移動面１３ｂに接続してある。なお、図９において、ピエゾアクチュエータ１２ｂ、出力側シリンダ１８、流体流動管１９及び入力側シリンダ２０には、便宜上、一部にのみ符号を付してその他には符号を省略している。
【００３７】
出力側シリンダ１８は、作動流体として水・油等の非圧縮性流体を用いた直線運動要素で、流体圧によって往復動するピストン２２を有し、ピストンロッド２３の端面がフィルム材１１の反キャビティ側の面を押引する進退移動面１３ａになっている。なお、図８では、出力側シリンダ１８のピストンロッド２３相互間に隙間を設けてあるが、この場合には、フィルム材１１を肉厚に形成することで、成形材料の充填圧に抗して変形後のフィルム材の形状を維持することができる。
【００３８】
入力側シリンダ２０は、ピエゾアクチュエータ１２ｂの上方に設けられ、流体流動管１９を介して出力側シリンダ１８に連通接続すると共に、ピストンロッド２１をピエゾアクチュエータ１２ｂの進退移動面１３ｂに接続してある。入力側シリンダ２０の内径は、出力側シリンダ１８の内径よりも大きく形成してある。
【００３９】
ピエゾアクチュエータ１２ｂは、ピエゾ圧電効果を応用したものであり、チタン酸・ジルコン酸・鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等の結晶体への印加電圧を変化させることで、当該結晶体の長さを伸縮させるものである。ピエゾアクチュエータ１２ｂは、図８の如く、フィルム材１１から下方へ所定間隔を隔てて設置し、その進退移動面１３ｂとフィルム材１１との間に、出力側シリンダ１８、流体流動管１９及び入力側シリンダ２０を介設してある。
【００４０】
第４実施形態の成形装置１は、上記の如く構成され、各ピエゾアクチュエータ１２ｂのストローク調整により入力側シリンダ２０のピストン２４を上昇又は降下させると、ピエゾアクチュエータ１２ｂの駆動力が、出力側シリンダ１８、流体流動管１９及び入力側シリンダ２０内の流体を介して、出力側シリンダ１８のピストン２２に伝達される。これにより出力側シリンダ１８のピストン２２が上昇又は降下すると、出力側シリンダ１８のピストンロッド２３に接着したフィルム材１１が変形する。このようにキャビティ形状を所期の形状に定めたのち、キャビティ４内に溶融状態のＵＶ硬化性樹脂を充填すると共に光源１５からキャビティ４に向けて紫外線を照射すると、紫外線が透光部１６を透過してキャビティ４内に導入され、溶融状態のＵＶ硬化性樹脂がＵＶ重合する。
【００４１】
また、第４実施形態の成形装置１は、入力側シリンダ２０の内径を出力側シリンダ１８の内径よりも大径に形成してあるから、出力側シリンダ１８のピストン２２が、ピエゾアクチュエータ１２ｂからの駆動力を増幅して伝達され、入力側シリンダ２０のピストン２４（ピエゾアクチュエータ１２ｂの進退移動面１３ｂ）よりも進退移動距離が長くなる。そうすると、フィルム材１１を肉厚に形成しても、これを変形させるのに十分な押引力が得られ、しかも上記第１〜第３実施形態の如く、ピエゾアクチュエータ１２ｂの進退移動面１３ｂをフィルム材１１に接触させる場合と比較して、フィルム材１１の変形可能な範囲が増大するから、キャビティ形状をより一層多様に変更することができる。
【００４２】
また、フィルム材１１とマイクロアクチュエータとの間に出力側シリンダ１８、流体流動管１９及び入力側シリンダ２０を介設し、フィルム材１１から所定距離を隔ててマイクロアクチュエータを設置することで、コンタクトレンズの如く小型の成形品であっても、当該小型の成形品よりも大きく、かつ、入手が容易なマイクロアクチュエータ、即ちピエゾアクチュエータ１２ｂを使用してキャビティ形状を変更可能になる。これにより本成形装置１の製造コストを抑制することができる。
【００４３】
【第５実施形態】
次に、図１０を参照しつつ本発明の第５実施形態について説明する。
【００４４】
第５実施形態の成形装置１は、上記第３及び第４実施形態と同様に、ＵＶ硬化性樹脂からなるコンタクトレンズを成形するためのもので、固定型３及び駆動手段１０の構成が第４実施形態と相違している。なお、上記第１〜第４実施形態と共通の機能・作用を有する部位には、同一参照番号を付して重複説明を省略する。以下では、両者の相違点を中心に説明する。図１０では、ランナ及びゲートの図示を省略している。
【００４５】
固定型３は、台座部２５上に、フィルム材１１を取付けるためのドーム状のフィルム台２６を設けて、フィルム材１１とフィルム台２６との間に流体室２７を形成してある。
【００４６】
駆動手段１０は、上記の流体室２７に流体流動管１９を介して入力側シリンダ２０を連通接続し、かつ、入力側シリンダ２０のピストンロッド２１をピエゾアクチュエータ１２ｂの進退移動面１３ｂに接続したものである。
【００４７】
第５実施形態の成形装置１は、上記の如く構成され、可動型２の成形面を構成する透光部１６と固定型３のフィルム台２６に取付けたフィルム材１１とでキャビティ４を区画形成している。キャビティ形状は、ピエゾアクチュエータ１２ｂのストロークにより入力側シリンダ２０のピストン２４を上昇又は下降させると共に入力側シリンダ２０及び流体室２７間でピエゾアクチュエータ１２ｂの駆動力の伝達媒体となる流体を流動させて流体室２７内の流体圧を変化させることによって変更する。
【００４８】
このように１個のピエゾアクチュエータ１２ｂでキャビティ形状を変更することも可能であり、かかる場合には、駆動手段１０を簡素に構成することができ、しかも駆動手段１０の製造コストを抑制して成形装置１を廉価で提供することもできる。また、フィルム材１１を連続的に加圧できるので、なめらかに変形させることができる。
【００４９】
以上、本発明の第１〜第５実施形態につき説明したが、本発明は前記第１〜第５実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば図１１のようにプレス成形法に用いる成形装置１にも適用可能である。この場合、耐圧性に優れたフィルム材１１を使用する。
【００５０】
また、本発明は、コンタクトレンズの成形装置に限らず、眼鏡用レンズや光電スイッチレンズなどの成形装置にも適用可能で、しかも単焦点レンズ、アナモフィクレンズ、非球面レンズ、累進多焦点レンズ、自由曲面レンズなど種々の形状のレンズを成形することができる。
【００５１】
また、上記第１〜第５実施形態では、成形材料が合成樹脂である成形品の成形装置１について説明したが、本発明は、合成樹脂に限らず、ガラス（低融点ガラスが好ましい）や金属を成形材料とする成形品の成形装置にも適用可能である。
【００５２】
さらに、本発明は、上記各種光学レンズの成形装置１に限らず、他の如何なる成形品の成形装置にも適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は前述の如く、対向する型の成形面をフィルム材で構成し、このフィルム材の一部又は全部を変形させてキャビティ形状を変更するように構成したので、１つの成形装置で形状の異なる成形品を成形できる。これにより従来の如く成形品の形状ごとに型を作製する必要がないから、型の製造費用や維持費用などを削減して廉価な成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る成形装置を例示する要部拡大縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、マイクロアクチュエータの配列を示す平面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る成形装置の動作を例示する要部拡大縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る成形装置を例示する要部拡大縦断面図である。
【図５】静電アクチュエータを例示する縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る成形装置を例示する要部拡大縦断面図である。
【図７】フィルム材及び光ファイバーケーブルを示す平面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る成形装置を例示する概略縦断面図である。
【図９】第４実施形態における駆動手段の平面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る成形装置を例示する概略縦断面図である。
【図１１】本発明をプレス成形装置に適用した縦断側面図である。
【図１２】樹脂製品の射出成形装置を例示する縦断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　成形装置
２　　　　　可動型
３　　　　　固定型
４　　　　　キャビティ
５，６　型本体
７　　　　　ゲート
８，９　収容部
１０　　　駆動手段
１１　　　フィルム材
１２　　　マイクロアクチュエータ
１２ａ　静電アクチュエータ
１２ｂ　ピエゾアクチュエータ

Claims

対向する型の成形面相互間に形成されたキャビティに成形材料を充填して、キャビティ形状に対応する成形品を得る成形装置であって、前記型の成形面をフィルム材で構成し、前記フィルム材の反キャビティ側に配置した駆動手段により前記フィルム材を変形させることでキャビティ形状を変更可能に構成した成形装置。
前記駆動手段が、マイクロアクチュエータのストローク調整により前記フィルム材を変形させるものである請求項１に記載の成形装置。
前記駆動手段が、マイクロアクチュエータの出力を、非圧縮性流体を介してフィルム材に伝達することにより前記フィルム材を変形させるものである請求項２に記載の成形装置。
前記非圧縮性流体を作動流体とする出力側シリンダの進退動で前記フィルム材を変形させる請求項３に記載の成形装置。
前記出力側シリンダを複数箇所に配し、各出力側シリンダの進退動を個々の出力側シリンダに対応させた複数のマイクロアクチュエータでそれぞれ制御する請求項４に記載の成形装置。
マイクロアクチュエータの出力を出力側シリンダで増幅する請求項５に記載の成形装置。
前記非圧縮性流体を前記フィルム材で区画された流体室に満たし、前記流体室への非圧縮性流体の出し入れにより前記フィルム材を変形させる請求項３に記載の成形装置。
前記フィルム材が透光性を有する合成樹脂からなり、該フィルム材の外周部に光ファイバーケーブルを接続した請求項１〜７のいずれかに記載の成形装置。
前記成形品がレンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の成形装置。