JP4793514B1 - 射出成形装置及び長尺成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度が必要な面においてヒケを抑制する。
【解決手段】第１金型と第２金型とを型締めすることで長尺に形成され、該長手方向に直交する断面において型開き方向に沿った互いに対向する一対の第１面の寸法Ａと、型開き方向と直角方向に沿った互いに対向する一対の第２面の寸法Ｂとの比が１となる部分が長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含むキャビティと、前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより大きい範囲の温度を、前記一対の第２面の温度よりも前記一対の第１面の温度が高くなるように調整する第１温調回路と、を備える。これにより、第１面よりも第２面が精度を要求される場合に、当該第２面でのヒケを抑制できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形装置及び長尺成形品の製造方法に関する。

特許文献１には、少なくとも１つ以上の転写面を有した金型１０と、非転写面の少なくとも１つ以上の面に設けられ、摺動可能なキャビティ駒１１と、を備え、金型１０に、溶融樹脂を射出充填した後、当該樹脂の軟化温度未満まで冷却する間に、キャビティ駒１１を樹脂と離隔させ、キャビティ駒１１と樹脂との間に空隙１５ａを形成し、所定時間後、キャビティ駒１１を移動し、空隙１５ａを減少して空隙１５ｂを形成する構成が開示されている。

特開２００１−６２８７０号公報

本発明は、長手方向に直交する断面において互いに対向する一対の第１面の寸法Ａと第１面と直角をなす互いに対向する一対の第２面の寸法Ｂとの比が１となる部分が長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含む長尺成形品を成形する場合に、第１面及び第２面のうち精度が必要な面において、ヒケを抑制する。

請求項１の発明は、第１金型と、前記第１金型に対して相対的に移動する第２金型と、前記第１金型と前記第２金型とを型締めすることで長尺に形成され、該長手方向に直交する断面において型開き方向に沿った互いに対向する一対の第１面の寸法Ａと、型開き方向と直角方向に沿った互いに対向する一対の第２面の寸法Ｂとの比が１となる部分が長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含むキャビティと、前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより大きい範囲の温度を、前記一対の第２面の温度よりも前記一対の第１面の温度が高くなるように調整する第１温調回路と、前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより小さい範囲の温度を、前記第１温調回路により温度調整される前記一対の第１面の温度よりも当該範囲の前記一対の第１面の温度が低くなるように調整する第２温調回路と、を備える射出成形装置である。

請求項２の発明は、前記第１金型または前記第２金型の前記第２面が可動入れ子により構成される請求項１に記載の射出成形装置である。

請求項３の発明は、第１金型と、前記第１金型に対して相対的に移動する第２金型と、前記第１金型と前記第２金型とを型締めすることで長尺に形成され、該長手方向に直交する断面において型開き方向に沿った互いに対向する一対の第１面の寸法Ａと、型開き方向と直角方向に沿った互いに対向する一対の第２面の寸法Ｂとの比が１となる部分が長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含むキャビティと、前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより小さい範囲の温度を、前記一対の第１面の温度よりも前記一対の第２面の温度が高くなるように調整する第１温調回路と、前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより大きい範囲の温度を、前記第１温調回路により温度調整される前記一対の第２面の温度よりも当該範囲の前記一対の第２面の温度が低くなるように調整する第２温調回路と、を備える射出成形装置である。

請求項４の発明は、前記一対の第１面の一方が可動入れ子により構成される請求項３に記載の射出成形装置である。

請求項５の発明は、前記第１温調回路は、前記一対の第１面の温度を調整する第１面回路と、前記一対の第２面の温度を調整する第２面回路と、を有し、前記第１面回路と前記第２面回路との間で断熱構造を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の射出成形装置である。

請求項６の発明は、請求項１又は３に記載の射出成形装置の前記第１温調回路及び前記第２温調回路により、前記キャビティの温度を調整する温度調整工程と、前記キャビティに溶融樹脂を射出して、前記キャビティを溶融樹脂で満たす射出工程と、前記キャビティ中の前記溶融樹脂を冷却固化する固化工程と、前記第２の金型を型開きする型開き工程と、を備える長尺成形品の製造方法である。

請求項７の発明は、請求項２又は４に記載の射出成形装置の前記第１温調回路及び前記第２温調回路により、前記キャビティの温度を調整する温度調整工程と、前記キャビティに溶融樹脂を射出して、前記キャビティを溶融樹脂で満たす射出工程と、前記キャビティ内の溶融樹脂を前記可動入れ子により圧縮する圧縮工程と、前記キャビティ中の前記溶融樹脂を冷却固化する固化工程と、前記第２の金型を型開きする型開き工程と、を備える長尺成形品の製造方法である。

本発明の請求項１の構成によれば、第１面よりも第２面が精度を要求される場合において、第２面の寸法Ｂが第１面の寸法Ａより大きい範囲の温度を、一対の第２面の温度よりも一対の第１面の温度が高くしない場合に比べ、当該第２面でのヒケを抑制できる。

本発明の請求項２の構成によれば、可動入れ子を備えない構成に比べ、精度が要求される第２面を高精度に成形できる。

本発明の請求項３の構成によれば、第２面よりも第１面が精度を要求される場合において、第２面の寸法Ｂが第１面の寸法Ａより小さい範囲の温度を、一対の第１面の温度よりも一対の第２面の温度が高くしない場合に比べ、当該第１面でのヒケを抑制できる。

本発明の請求項４の構成によれば、可動入れ子を備えない構成に比べ、精度が要求される第１面を高精度に成形できる。

本発明の請求項５の構成によれば、第１面回路及び第２面回路は、一方が他方の温度に影響を受けずに温度調整を行うことができる。

本発明の請求項６の構成によれば、請求項１又は３に記載の射出成形装置の第１温調回路及び第２温調回路によりキャビティの温度を調整する温度調整工程を備えない場合に比べ、精度が要求される第１面又は第２面においてヒケを抑制できる。

本発明の請求項７の構成によれば、キャビティ内の溶融樹脂を前記可動入れ子により圧縮する圧縮工程を備えない場合に比べ、精度が要求される第１面又は第２面を高精度に成形できる。

本実施形態に係る射出成形装置の構成を示す概略図である。 キャビティの構成を示す斜視図である。 キャビティの長手方向に直交する直交断面を示す断面図である。 温調回路の構成を示す斜視図である。 温調回路の構成を示す側面図である。 可動側金型の枠入れ子及び固定側金型の枠入れ子における温調回路の具体的な構成を示す断面図である。 可動側金型の可動入れ子及び固定側金型の入れ子における温調回路の具体的な構成を示す断面図である。 断熱構造を示す斜視図である。 断熱構造を示す斜視図である。 ｆθレンズの構成を示す斜視図である。 比較例において各断面におけるヒケの発生を示す概略図である。 第２実施形態の構成を示す斜視図である。 第２実施形態におけるキャビティの長手方向に直交する直交断面を示す断面図である。 第３実施形態の構成を示す斜視図である。 第３実施形態におけるキャビティの長手方向に直交する直交断面を示す断面図である。 第３実施形態の射出成形装置における図１４の直交断面Ｄ３と同一面上の断面を示す図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（第１実施形態に係る射出成形装置の構成）
まず、第１実施形態に係る射出成形装置の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係る射出成形装置の構成を示す概略図である。尚、図１は、紙面右側にもキャビティ２０を備えているが、図示を省略している。

射出成形装置１０は、長尺成形品の一例としてのｆθレンズ３００（図１０参照）を射出成形するための装置である。ｆθレンズ３００は、プリンタ等の画像形成装置の露光装置（光走査装置）に用いられるものであり、図１０に示すように、光Ｌが入射する入射面３０２と、この入射面３０２から入射した光Ｌを出射する出射面３０４と、を有している。

なお、射出成形装置１０によって射出成形される長尺成形品は、ｆθレンズ３００に限られず、他の樹脂成形品であってもよい。

射出成形装置１０は、図１に示すように、第１金型の一例としての固定側金型５０と、固定側金型５０に対して相対的に移動する第２金型の一例としての可動側金型３０と、備えている。この固定側金型５０と可動側金型３０とによって、射出成形装置１０における射出成形金型が構成される。固定側金型５０と可動側金型３０とは、パーティングライン面１８で分割可能とされており、固定側金型５０と可動側金型３０とを型締めすることでパーティングライン面１８に沿って長尺とされたキャビティ２０が形成される。なお、可動側金型３０は、固定側金型５０に対して図１の矢印Ｙ方向に型開きされる。

具体的には、固定側金型５０は、キャビティ２０のうち、パーティングライン面１８の一方側部分（図１における上側部分）を形成し、可動側金型３０は、キャビティ２０のうち、パーティングライン面１８の他方側部分（図１における下側部分）を形成するようになっている。

固定側金型５０は、キャビティ２０の第２面２２（図３参照）のうち出射面３０４となる部分を形成するための形成面５２Ａを有する入れ子５２と、入れ子５２が収容される収容空間が形成されて矢視Ｎにて枠状とされた枠入れ子５４と、を備えている。形成面５２Ａは、ｆθレンズ３００の光学面である出射面３０４を成形するための転写面となる。

可動側金型３０は、キャビティ２０の第２面２２（図３参照）のうち入射面３０２となる部分を形成するための形成面３２Ａを有する可動入れ子３２と、可動入れ子３２が収容される収容空間が形成されて矢視Ｍにて枠状とされた枠入れ子３４と、を備えている。形成面３２Ａは、ｆθレンズ３００の光学面である入射面３０２を成形するための転写面となる。可動入れ子３２は、固定側金型５０へ加圧して、キャビティ２０内に充填された樹脂を圧縮可能に構成されている。

なお、射出成形装置１０は、固定側金型５０に設けられ溶融樹脂が注入されるスプルーブッシュ１３と、スプルーブッシュ１３に形成され溶融樹脂が通過するスプルー１４と、可動側金型３０に形成され溶融樹脂が通過するランナー１５と、キャビティ２０の入り口としてのゲート１６と、を備えている。

（射出成形装置１０におけるキャビティ２０の構成）
図２は、キャビティ２０の構成を示す斜視図である。図３は、キャビティ２０の長手方向に直交する直交断面を示す断面図である。

キャビティ２０は、図２に示すように、キャビティ２０の長手方向（図２における矢印Ｘ方向）中央部と、その中央部の長手方向外側と、さらにその長手方向外側とで、その長手方向（図２における矢印Ｘ方向）に直交する直交断面をＤ１、Ｄ２、Ｄ３ととると、型開き方向（図２における矢印Ｙ方向）に沿った互いに対向する一対の第１面２１の寸法Ａと、型開き方向と直角方向（図２における矢印Ｘ方向）に沿った互いに対向する一対の第２面２２の寸法Ｂとの関係は、以下の通りとなる。すなわち、直交断面Ｄ１では、図３（Ａ）に示すように、寸法Ａ＞寸法Ｂとなり、直交断面Ｄ２では、図３（Ｂ）に示すように、寸法Ａ＝寸法Ｂとなり、直交断面Ｄ３では、図３（Ｃ）に示すように、寸法Ａ＜寸法Ｂとなる。

つまり、キャビティ２０は、直交断面において一対の第１面２１の寸法Ａと、一対の第２面２２の寸法Ｂとの比が１となる部分（上記の直交断面Ｄ２）が、長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含んでいる。

本実施形態では、キャビティ２０の第２面２２が、成形されるｆθレンズ３００において、他の面（第１面２１）よりも精度の要求される光学面となる。具体的には、固定側金型５０側の第２面２２が、ｆθレンズ３００の出射面３０４となり、可動側金型３０側の第２面２２が、ｆθレンズ３００の入射面３０２となる。なお、詳細には、キャビティ２０の第２面２２のうち、キャビティ２０の長手方向両端部の平面をなす部分は、光学面とはならず、その中央側の曲面をなす部分が光学面となる。なお、図２及び図３では、ｆθレンズ３００が成形された場合における光照射方向を矢印Ｌにて示している。

（射出成形装置１０における温調回路の構成）
図４は、温調回路の構成を示す斜視図である。図５は、温調回路の構成を示す側面図である。

射出成形装置１０は、図４に示すように、固定側金型５０及び可動側金型３０に設けられ、第２面２２の寸法Ｂが第１面２１の寸法Ａより大きい範囲の温度を調整する第１温調回路１００を備えている。すなわち、第１温調回路１００は、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分１１０（図２参照）の温度を調整する回路である。

具体的には、第１温調回路１００は、固定側金型５０に設けられた固定側金型用回路１５０と、可動側金型３０に設けられた可動側金型用回路１３０と、を備えて構成されている。

固定側金型用回路１５０は、図４及び図５（Ａ）に示すように、固定側金型５０の枠入れ子５４に設けられキャビティ２０の長手方向一端側（図４における左端側）において各第１面２１の温度を調整する第１面回路１５１・１５３と、固定側金型５０の入れ子５２に設けられキャビティ２０の長手方向一端側（図４における左端側）において第２面２２の温度を調整する第２面回路１５２と、を備えている。尚、「・」は、「及び」の意味である（以下同じ）。

また、固定側金型用回路１５０は、図４及び図５（Ｃ）に示すように、固定側金型５０の枠入れ子５４に設けられキャビティ２０の長手方向他端側（図４における右端側）において各第１面２１の温度を調整する第１面回路１５５・１５７と、固定側金型５０の入れ子５２に設けられキャビティ２０の長手方向他端側（図４における右端側）において第２面２２の温度を調整する第２面回路１５４と、を備えている。

可動側金型用回路１３０は、図４及び図５（Ａ）に示すように、可動側金型３０の枠入れ子３４に設けられキャビティ２０の長手方向一端側（図４における左端側）において各第１面２１の温度を調整する第１面回路１３１・１３３と、可動側金型３０の可動入れ子３２に設けられキャビティ２０の長手方向一端側（図４における左端側）において第２面２２の温度を調整する第２面回路１３２と、を備えている。

また、可動側金型用回路１３０は、図４及び図５（Ｃ）に示すように、可動側金型３０の枠入れ子３４に設けられキャビティ２０の長手方向他端側（図４における右端側）において各第１面２１の温度を調整する第１面回路１３５・１３７と、可動側金型３０の可動入れ子３２に設けられキャビティ２０の長手方向他端側（図４における右端側）において第２面２２の温度を調整する第２面回路１３４と、を備えている。

さらに、射出成形装置１０は、固定側金型５０及び可動側金型３０に設けられ、第２面２２の寸法Ｂが第１面２１の寸法Ａより小さい範囲の温度を調整する第２温調回路２００を備えている。すなわち、第２温調回路２００は、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分２２０（図２参照）の温度を調整する回路である。

具体的には、第２温調回路２００は、固定側金型５０に設けられた固定側金型用回路２５０と、可動側金型３０に設けられた可動側金型用回路２３０と、を備えて構成されている。

固定側金型用回路２５０は、図４及び図５（Ｂ）に示すように、固定側金型５０の枠入れ子５４に設けられキャビティ２０の長手方向中央側部分２２０において各第１面２１の温度を調整する第１面回路２５１・２５３を備えて構成されている。

可動側金型用回路２３０は、可動側金型３０の枠入れ子３４に設けられキャビティ２０の長手方向中央部において各第１面２１の温度を調整する第１面回路２３１・２３３を備えて構成されている。

第１温調回路１００の固定側金型用回路１５０においてキャビティ２０の一方側（図４における奥側、図５（Ａ）（Ｃ）において左側）の第１面２１の温度調整する第１面回路１５１・１５５と、第２温調回路２００の固定側金型用回路２５０においてキャビティ２０の一方側（図４における奥側、図５（Ｂ）において左側）の第１面２１の温度調整する第１面回路２５１とは、図６に示すように、第１面２１の近傍を通過するように固定側金型５０の枠入れ子５４に形成された流路８０に、油８２を流すことで構成されている。なお、流路８０は、キャビティ２０の長手方向に貫通する１本の貫通孔８４を形成すると共に、その貫通孔８４を封止部材８６で封止して３つに区画し、区画された各領域に貫通孔８４に対して直交する方向へ形成され貫通孔８４に接続される２つの接続孔８８を形成することにより構成されている。キャビティ２０の第１面２１近傍には、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分１１０（図２参照）のそれぞれの温度を検知する温度センサ８９と、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分２２０（図２参照）の温度を検知する温度センサ８７が設けられている。

第１温調回路１００の固定側金型用回路１５０においてキャビティ２０の他方側（図４における手前側、図５（Ａ）（Ｃ）において右側）の第１面２１の温度調整する第１面回路１５３・１５７と、第２温調回路２００の固定側金型用回路２５０においてキャビティ２０の他方側（図４における手前側、図５（Ｂ）において右側）の第１面２１の温度調整する第１面回路２５３とは、図示はしないが、キャビティ２０の一方側（図４における奥側）の第１面回路１５１・１５５、第１面回路２５１と同様に形成されている。

第１温調回路１００の可動側金型用回路１３０においてキャビティ２０の一方側（図４における奥側）の第１面２１の温度調整する第１面回路１３１・１３５と、第２温調回路２００の可動側金型用回路２３０においてキャビティ２０の一方側（図４における奥側）の第１面２１の温度調整する第１面回路２３１とは、図６に示すように、第１面２１の近傍を通過するように可動側金型３０の枠入れ子３４に形成された流路９０に、油９２を流すことで構成されている。なお、流路９０は、キャビティ２０の長手方向に貫通する１本の貫通孔９４を形成すると共に、その貫通孔９４を封止部材９６で封止して３つに区画し、区画された各領域に貫通孔９４に対して直交する方向へ形成され貫通孔９４に接続される２つの接続孔９８を形成することにより構成されている。キャビティ２０の第１面２１近傍には、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分のそれぞれの温度を検知する温度センサ９９と、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分の温度を検知する温度センサ９７が設けられている。

第１温調回路１００の可動側金型用回路１３０においてキャビティ２０の他方側（図４における手前側）の第１面２１の温度調整する第１面回路１３３・１３７と、第２温調回路２００の可動側金型用回路２３０においてキャビティ２０の他方側（図４における手前側）の第１面２１の温度調整する第１面回路２３３とは、図示はしないが、キャビティ２０の一方側（図４における奥側）の第１面回路１３１・１３５、第１面回路２３１と同様に形成されている。

第１温調回路１００の第２面回路１５２・１５４は、図７に示すように、固定側金型５０の入れ子５２に形成された流路１８０に油１８２を流すことで構成されている。なお、流路１８０は、入れ子５２の側壁のそれぞれからキャビティ２０の長手方向沿って形成された形成孔１８４を形成すると共に、その形成孔１８４を側壁部分で封止部材１８６により封止し、各形成孔１８４に対して直交する方向へ形成され形成孔１８４に２つの接続孔１８８を接続することにより構成されている。キャビティ２０の第２面２２近傍には、キャビティ２０の第２面２２において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分１１０（図２参照）のそれぞれの温度を検知する温度センサ１８９と、キャビティ２０の第２面２２において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分２２０（図２参照）の温度を検知する温度センサ１８７が設けられている。

第１温調回路１００の第２面回路１３２・１３４は、図７に示すように、可動側金型３０の可動入れ子３２に形成された流路１９０に油１９２を流すことで構成されている。なお、流路１９０は、可動入れ子３２の側壁のそれぞれからキャビティ２０の長手方向沿って形成された形成孔１９４を形成すると共に、その形成孔１９４を側壁部分で封止部材１９６により封止し、各形成孔１９４に対して直交する方向へ形成され形成孔１９４に２つの接続孔１９８を接続することにより構成されている。キャビティ２０の第２面２２近傍には、キャビティ２０の第２面２２において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分１１０（図２参照）のそれぞれの温度を検知する温度センサ１９９と、キャビティ２０の第２面２２において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分２２０（図２参照）の温度を検知する温度センサ１９７が設けられている。

第１温調回路１００では、第２面回路１５２・１５４・１３２・１３４により温度調整される一対の第２面２２の温度よりも、第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７により温度調整される一対の第１面２１の温度が高くなるように温度調整を行う。このとき、温度センサの検知温度がフィードバックされ、予め定められた設定温度に温度調整がなされる。このように、第１温調回路１００において、キャビティ２０に充填される溶融樹脂を冷却するための冷却温度が管理される。具体的には、溶融樹脂の温度が、例えば２５０〜３４０℃とされ、第１温調回路１００における温度調整は、一対の第２面２２の温度が、例えば１３０℃とされ、一対の第１面２１の温度が、例えば１４０℃とされる。なお、第２面２２及び第１面２１の温度は、これらの温度に限られるものではない。

第２温調回路２００では、第１温調回路１００の第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７により温度調整される一対の第１面２１の温度よりも、第１面回路２５１・２５３・２３１・２３３により温度調整される一対の第１面の温度が低くなるように温度調整を行う。このとき、温度センサの検知温度がフィードバックされ、予め定められた設定温度に温度調整がなされる。このように、第２温調回路２００において、キャビティ２０に充填される溶融樹脂を冷却するための冷却温度が管理される。具体的には、第２温調回路２００における温度調整は、一対の第１面２１の温度が、例えば１３０℃とされる。なお、第２温調回路２００における一対の第１面２１の調整温度と、第１温調回路１００における一対の第２面２２の調整温度とは、異なっていてもよい。

したがって、各回路の調整温度の関係は、第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７＞第２面回路１５２・１５４・１３２・１３４で、かつ第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７＞第１面回路２５１・２５３・２３１・２３３とされていればよい。

（射出成形装置１０における断熱構造）
図８及び図９は、断熱構造を示す斜視図である。なお、図８には、入れ子５２及び可動入れ子３２の一部が示されている。

本実施形態では、図８に示すように、固定側金型５０の入れ子５２の４つ側壁５２Ｂには、断熱構造を構成する複数の断熱溝５８が形成されている。断熱溝５８は、溝内の空気層により、入れ子５２に対する熱の出入りを抑制するものである。

可動側金型３０の可動入れ子３２の４つ側壁３２Ｂには、断熱構造を構成する複数の断熱溝３８が形成されている。断熱溝３８は、溝内の空気層により、可動入れ子３２に対する熱の出入りを抑制するものである。

第２面回路１５２・１５４は、入れ子５２に設けられており、図９に示す断熱溝５８に囲まれた空間５８Ｓ内に存在している。これにより、枠入れ子５４に設けられる第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７は、図９に示す断熱溝５８に囲まれた空間５８Ｓ外に存在し、第２面回路１５２・１５４との間で断熱されるようになっている（図５（Ａ）（Ｃ）参照）。

第２面回路１３２・１３４は、可動入れ子３２に設けられており、図９に示す断熱溝３８に囲まれた空間３８Ｓ内に存在している。これにより、枠入れ子３４に設けられる第１面回路１３１・１３３・１３５・１３７は、図９に示す断熱溝３８に囲まれた空間３８Ｓ外に存在し、第２面回路１３２・１３４との間で断熱されるようになっている（図５（Ａ）（Ｃ）参照）。

第２面回路１５２・１５４と第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７との間、第２面回路１３２・１３４と第１面回路１３１・１３３・１３５・１３７との間を断熱する断熱構造としては、断熱溝３８・５８に限られず、例えば、発泡材などで構成された断熱材を用いてもよく、他の断熱構造を用いてもよい。

（射出成形装置１０を用いたｆθレンズ３００の製造方法）
次に、射出成形装置１０を用いたｆθレンズ３００の製造方法を説明する。

本製造方法では、まず、図１に示したように、射出成形装置１０を準備し、可動側金型３０を固定側金型５０へ移動させて型締めする（型締め工程）。これにより、溶融樹脂が充填される空間としてのキャビティ２０が形成される。

次に、第１温調回路１００及び第２温調回路２００により、キャビティ２０の温度を調整する（温度調整工程）。具体的には、第１温調回路１００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分）１１０（図２参照）において、一対の第２面２２の温度よりも、一対の第１面２１の温度が高くされる。第２温調回路２００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分）２２０（図２参照）において、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０における一対の第１面２１の温度よりも、一対の第１面２１の温度が低くされる。

次に、射出成形装置１０の樹脂注入ノズル１２から溶融した溶融樹脂が、固定側金型５０に設けられたスプルーブッシュ１３へ注入される。スプルーブッシュ１３へ注入された溶融樹脂は、スプルー１４、ランナー１５およびゲート１６を介して、キャビティ２０に射出され、キャビティ２０が溶融樹脂で満たされる（射出工程）。

次に、可動側金型３０の可動入れ子３２を固定側金型５０側へ加圧して、キャビティ２０内に充填された樹脂を圧縮する（圧縮工程）。なお、この圧縮工程は、行わなくてもよい。

次に、キャビティ２０中の溶融樹脂を冷却固化する（固化工程）。溶融樹脂を冷却固化させることで、ｆθレンズ３００の出射面３０４を成形するための転写面としての形成面５２Ａ、及びｆθレンズ３００の入射面３０２を成形するための転写面としての形成面３２Ａが、樹脂に転写される。

そして、可動側金型３０を固定側金型５０に対して型開きし、ｆθレンズ３００が製造される（型開き工程）。

ここで、図１１には、キャビティ２０の第１面２１及び第２面２２の温度を均一とした場合に成形されたｆθレンズ３００における直交断面Ｄ１、Ｄ３（図２参照）を示したものである。

図１１（Ａ）に示すように、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分２２０（図２参照）では、入射面３０２・出射面３０４の冷却固化が、第１面２１に対応する面３２１よりも先に進むので、入射面３０２・出射面３０４のスキン層が、面３２１よりも先に形成される。これにより、冷却固化の際に生じる成形品の収縮によって、精度が不要な面３２１でヒケが発生する。

一方、図１１（Ｂ）に示すように、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０（図２参照）では、第１面２１に対応する面３２１の冷却固化が、入射面３０２・出射面３０４よりも先に進むので、面３２１のスキン層が、入射面３０２・出射面３０４よりも先に形成される。これにより、冷却固化の際に生じる成形品の収縮によって、精度が必要な入射面３０２・出射面３０４でヒケが発生する。

また、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分２２０（図２参照）における第１面２１は、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０における第１面２１よりも長く、冷却速度の差が生じ、成形されたｆθレンズ３００に内部応力が発生する。

これに対して、本実施形態では、第１温調回路１００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分）１１０（図２参照）において、一対の第２面２２の温度よりも、一対の第１面２１の温度が高くされる。これにより、図１１（Ｂ）に示す場合に比べに、面３２１の固化速度に対する入射面３０２・出射面３０４の固化速度が速くなる。これにより、冷却固化の際に生じる成形品の収縮によって、精度が必要な入射面３０２・出射面３０４で発生するヒケが抑制される。

また、本実施形態では、第２温調回路２００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分）２２０（図２参照）において、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０における一対の第１面２１の温度よりも、一対の第１面２１の温度が低くされる。

一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分）２２０（図２参照）における第１面２１に対応する面３２１と、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０における第１面２１に対応する面３２１と、の間で、冷却速度の差が小さくなるので、成形されたｆθレンズ３００に発生する内部応力が低減される。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図１２は、第２実施形態に係る射出成形装置の構成を示す斜視図である。なお、第１実施形態と同一の機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。

第２実施形態に係るキャビティ２０は、図１２に示すように、キャビティ２０の長手方向（図１２における矢印Ｘ方向）中央部と、その中央部の長手方向外側と、さらにその長手方向外側とで、その長手方向（図１２における矢印Ｘ方向）に直交する直交断面をＤ３、Ｄ２、Ｄ１ととると、型開き方向（図１２における矢印Ｙ方向）に沿った互いに対向する一対の第１面２１の寸法Ａと、型開き方向と直角方向（図１２における矢印Ｘ方向）に沿った互いに対向する一対の第２面２２の寸法Ｂとの関係は、以下の通りとなる。すなわち、直交断面Ｄ３では、図１３（Ａ）に示すように、寸法Ａ＜寸法Ｂとなり、直交断面Ｄ２では、図１３（Ｂ）に示すように、寸法Ａ＝寸法Ｂとなり、直交断面Ｄ１では、図１３（Ｃ）に示すように、寸法Ａ＞寸法Ｂとなる。

つまり、キャビティ２０は、直交断面において一対の第１面２１の寸法Ａと、一対の第２面２２の寸法Ｂとの比が１となる部分（上記の直交断面Ｄ２）が、長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含んでいる。

本実施形態では、キャビティ２０の第２面２２が、成形される長尺成形品において、他の面（第１面２１）よりも精度の要求される面（光学面など）となる。

第２実施形態に係る射出成形装置１０Ｂは、図１２に示すように、固定側金型５０及び可動側金型３０に設けられ、第２面２２の寸法Ｂが第１面２１の寸法Ａより大きい範囲の温度を調整する第１温調回路１００を備えている。すなわち、第１温調回路１００は、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央部分の温度を調整する回路である。

具体的には、第１温調回路１００は、固定側金型５０に設けられた固定側金型用回路１５０と、可動側金型３０に設けられた可動側金型用回路１３０と、を備えて構成されている。

固定側金型用回路１５０は、第１実施形態における第１面回路２５１、２５３と、固定側金型５０の入れ子５２に設けられキャビティ２０の長手方向中央部において第２面２２の温度を調整する第２面回路２５６と、を備えている。

可動側金型用回路１３０は、第１実施形態における第１面回路２３１、２３３と、可動側金型３０の可動入れ子３２に設けられキャビティ２０の長手方向中央部において第２面２２の温度を調整する第２面回路２３６と、を備えている。

第２面回路２５６及び第２面回路２３６は、それぞれ、第１実施形態における第２面回路１５４及び第２面回路１３４と同様に構成されている。

さらに、射出成形装置１０Ｂは、固定側金型５０及び可動側金型３０に設けられ、第２面２２の寸法Ｂが第１面２１の寸法Ａより小さい範囲の温度を調整する第２温調回路２００を備えている。すなわち、第２温調回路２００は、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分の温度を調整する回路である。

具体的には、第２温調回路２００は、固定側金型５０に設けられた固定側金型用回路２５０と、可動側金型３０に設けられた可動側金型用回路２３０と、を備えて構成されている。

固定側金型用回路２５０は、第１実施形態における第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７を備えている。可動側金型用回路２３０は、第１実施形態における第１面回路１３１・１３３・１３５・１３７を備えている。

第１温調回路１００では、第２面回路２３６・２５６により温度調整される一対の第２面２２の温度よりも、第１面回路２５１・２５３・２３３・２３５により温度調整される一対の第１面２１の温度が高くなるように温度調整を行う。このように、第１温調回路１００において、キャビティ２０に充填される溶融樹脂を冷却するための冷却温度が管理される。具体的には、溶融樹脂の温度が、例えば２５０〜３４０℃とされ、第１温調回路１００における温度調整は、一対の第２面２２の温度が、例えば１３０℃とされ、一対の第１面２１の温度が、例えば１４０℃とされる。なお、第２面２２及び第１面２１の温度は、これらの温度に限られるものではない。

第２温調回路２００では、第１面回路２５１・２５３・２３３・２３５により温度調整される一対の第１面２１の温度よりも、第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７により温度調整される一対の第１面の温度が低くなるように温度調整を行う。このように、第２温調回路２００において、キャビティ２０に充填される溶融樹脂を冷却するための冷却温度が管理される。具体的には、第２温調回路２００における温度調整は、一対の第１面２１の温度が、例えば１３０℃とされる。なお、第２温調回路２００における一対の第１面２１の調整温度と、第１温調回路１００における一対の第２面２２の調整温度とは、異なっていてもよい。

したがって、各回路の調整温度の関係は、第１面回路２５１・２５３・２３３・２３５＞第２面回路２３６・２５６で、かつ第１面回路２５１・２５３・２３３・２３５＞第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７とされていればよい。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１温調回路１００における第２面回路２３６・２５６と第１面回路２５１・２５３・２３３・２３５との間に断熱構造を有する構成とされる。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、型締め工程、温度調整工程、射出工程、圧縮工程、型開き工程がなされる。なお、この圧縮工程は、行わなくてもよい。

第２実施形態における温度調整工程では、第１温調回路１００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも中央側部分）において、一対の第２面２２の温度よりも、一対の第１面２１の温度が高くされる。

これにより、第１面２１と第２面２２とで温度が同じ場合に比べ、精度が要求されない面（第１面に対応する面）の固化速度に対する精度が要求される面（第２面に対応する面）の固化速度が速くなる。これにより、冷却固化の際に生じる成形品の収縮によって、精度が必要な面で発生するヒケが抑制される。

また、第２実施形態における温度調整工程では、第２温調回路２００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分）において、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分における一対の第１面２１の温度よりも、一対の第１面２１の温度が低くされる。

一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分における第１面２１に対応する面と、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０における第１面２１に対応する面と、の間で、冷却速度の差が小さくなるので、成形された長尺成形品に発生する内部応力が低減される。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図１４は、第３実施形態に係る射出成形装置の構成を示す斜視図である。なお、第１実施形態と同一の機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。

第３実施形態に係るキャビティ２０は、図１５に示すように、キャビティ２０の長手方向（図１４における矢印Ｘ方向）中央部と、その中央部の長手方向外側と、さらにその長手方向外側とで、その長手方向（図１４における矢印Ｘ方向）に直交する直交断面をＤ３、Ｄ２、Ｄ１ととると、型開き方向（図１４における矢印Ｙ方向）に沿った互いに対向する一対の第１面２１の寸法Ａと、型開き方向と直角方向（図１４における矢印Ｘ方向）に沿った互いに対向する一対の第２面２２の寸法Ｂとの関係は、以下の通りとなる。すなわち、直交断面Ｄ３では、図１５（Ａ）に示すように、寸法Ａ＜寸法Ｂとなり、直交断面Ｄ２では、図１５（Ｂ）に示すように、寸法Ａ＝寸法Ｂとなり、直交断面Ｄ１では、図１５（Ｃ）に示すように、寸法Ａ＞寸法Ｂとなる。

つまり、キャビティ２０は、直交断面において一対の第１面２１の寸法Ａと、一対の第２面２２の寸法Ｂとの比が１となる部分（上記の直交断面Ｄ２）が、長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含んでいる。

本実施形態では、キャビティ２０の第１面２１が、成形される長尺成形品において、他の面（第２面２２）よりも精度の要求される面（光学面など）となる。

第３実施形態に係る射出成形装置１０Ｃは、図１６に示すように、固定側金型５０及び可動側金型３０をまたぐように設けられ、パーティングライン面１８に沿ってキャビティ２０の第１面２１を加圧して、キャビティ２０内に充填された樹脂を圧縮する可能な可動入れ子３３３を備えている。なお、第３実施形態では、固定側金型５０及び可動側金型３０は、それぞれ、可動入れ子３２及び入れ子５２を有している必要は無く、入れ子構造となっていなくてもよい。

第３実施形態に係る射出成形装置１０Ｃは、図１４に示すように、固定側金型５０及び可動側金型３０に設けられ、第２面２２の寸法Ｂが第１面２１の寸法Ａより小さい範囲の温度を調整する第１温調回路１００を備えている。すなわち、第１温調回路１００は、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分の温度を調整する回路である。

具体的には、第１温調回路１００は、固定側金型５０に設けられた固定側金型用回路１５０と、可動側金型３０に設けられた可動側金型用回路１３０と、を備えて構成されている。

固定側金型用回路１５０は、第１実施形態における第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７と、第１実施形態における第２面回路１５２・１５４を備えている。可動側金型用回路１３０は、第１実施形態における第１面回路１３１・１３３・１３５・１３７と、第１実施形態における第２面回路１３２・１３４を備えている。

さらに、射出成形装置１０Ｃは、固定側金型５０及び可動側金型３０に設けられ、第２面２２の寸法Ｂが第１面２１の寸法Ａより大きい範囲の温度を調整する第２温調回路２００を備えている。すなわち、第２温調回路２００は、キャビティ２０において直交断面Ｄ２よりも長手方向中央部分の温度を調整する回路である。

具体的には、第２温調回路２００は、固定側金型５０に設けられた固定側金型用回路２５０と、可動側金型３０に設けられた可動側金型用回路２３０と、を備えて構成されている。

固定側金型用回路２５０は、第２実施形態における第２面回路２５６を備えて構成されている。可動側金型用回路２３０は、第２実施形態における第２面回路２３６を備えて構成されている。

第１温調回路１００では、第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７により温度調整される一対の第１面２１の温度よりも、第２面回路１５２・１５４・１３２・１３４により温度調整される一対の第２面２２の温度が高くなるように温度調整を行う。このように、第１温調回路１００において、キャビティ２０に充填される溶融樹脂を冷却するための冷却温度が管理される。具体的には、溶融樹脂の温度が、例えば２５０〜３４０℃とされ、第１温調回路１００における温度調整は、一対の第２面２２の温度が、例えば１４０℃とされ、一対の第１面２１の温度が、例えば１３０℃とされる。なお、第２面２２及び第１面２１の温度は、これらの温度に限られるものではない。

第２温調回路２００では、第２面回路１５２・１５４・１３２・１３４により温度調整される一対の第２面２２の温度よりも、第２面回路２５６・２３６により温度調整される一対の第２面の温度が低くなるように温度調整を行う。このように、第２温調回路２００において、キャビティ２０に充填される溶融樹脂を冷却するための冷却温度が管理される。具体的には、第２温調回路２００における温度調整は、一対の第２面２２の温度が、例えば１３０℃とされる。なお、第２温調回路２００における一対の第２面２２の調整温度と、第１温調回路１００における一対の第１面２１の調整温度とは、異なっていてもよい。

したがって、各回路の調整温度の関係は、第２面回路１５２・１５４・１３２・１３４＞第１面回路１５１・１５３・１５５・１５７・１３１・１３３・１３５・１３７で、かつ第２面回路１５２・１５４・１３２・１３４＞第２面回路２５６・２３６とされていればよい。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１温調回路１００における第２面回路２３６・２５６と第１面回路２５１・２５３・２３３・２３５との間に断熱構造を有する構成とされる。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、型締め工程、温度調整工程、射出工程、圧縮工程、型開き工程がなされる。なお、この圧縮工程は、行わなくてもよい。

第３実施形態における温度調整工程では、第１温調回路１００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向外側部分）において、一対の第１面２１の温度よりも、一対の第２面２２の温度が高くされる。

これにより、第１面２１と第２面２２とで温度が同じ場合に比べ、精度が要求されない面（第２面に対応する面）の固化速度に対する精度が要求される面（第１面に対応する面）の固化速度が速くなる。これにより、冷却固化の際に生じる成形品の収縮によって、精度が必要な面で発生するヒケが抑制される。

また、第３実施形態における温度調整工程では、第２温調回路２００によって、一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分（直交断面Ｄ２よりも長手方向中央側部分）において、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分における一対の第２面２２の温度よりも、一対の第２面２２の温度が低くされる。

一対の第１面２１の寸法Ａ＜一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分における第２面２２に対応する面と、一対の第１面２１の寸法Ａ＞一対の第２面２２の寸法Ｂとなる部分１１０における第２面２２に対応する面と、の間で、冷却速度の差が小さくなるので、成形された長尺成形品に発生する内部応力が低減される。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。

１０ 射出成形装置
１０Ｂ 射出成形装置
１０Ｃ 射出成形装置
２０ キャビティ
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 可動側金型（第２金型の一例）
３２ 可動入れ子
３８ 断熱溝（断熱構造の一例）
５０ 固定側金型（第１金型の一例）
５８ 断熱溝（断熱構造の一例）
１００ 第１温調回路
１３１・１３３・１３５・１３７ 第１面回路
１３２・１３４ 第２面回路
１５１・１５３・１５５・１５７ 第１面回路
１５２・１５４ 第２面回路
２００ 第２温調回路

Claims (7)

1. 第１金型と、
   前記第１金型に対して相対的に移動する第２金型と、
   前記第１金型と前記第２金型とを型締めすることで長尺に形成され、該長手方向に直交する断面において型開き方向に沿った互いに対向する一対の第１面の寸法Ａと、型開き方向と直角方向に沿った互いに対向する一対の第２面の寸法Ｂとの比が１となる部分が長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含むキャビティと、
   前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより大きい範囲の温度を、前記一対の第２面の温度よりも前記一対の第１面の温度が高くなるように調整する第１温調回路と、
   前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより小さい範囲の温度を、前記第１温調回路により温度調整される前記一対の第１面の温度よりも当該範囲の前記一対の第１面の温度が低くなるように調整する第２温調回路と、
   を備える射出成形装置。
2. 前記第１金型または前記第２金型の前記第２面が可動入れ子により構成される請求項１に記載の射出成形装置。
3. 第１金型と、
   前記第１金型に対して相対的に移動する第２金型と、
   前記第１金型と前記第２金型とを型締めすることで長尺に形成され、該長手方向に直交する断面において型開き方向に沿った互いに対向する一対の第１面の寸法Ａと、型開き方向と直角方向に沿った互いに対向する一対の第２面の寸法Ｂとの比が１となる部分が長手方向中間部に生じるように該寸法Ａと該寸法Ｂとの比が連続的に変化する部分を含むキャビティと、
   前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより小さい範囲の温度を、前記一対の第１面の温度よりも前記一対の第２面の温度が高くなるように調整する第１温調回路と、
   前記第１金型及び前記第２金型に設けられ、前記第２面の寸法Ｂが前記第１面の寸法Ａより大きい範囲の温度を、前記第１温調回路により温度調整される前記一対の第２面の温度よりも当該範囲の前記一対の第２面の温度が低くなるように調整する第２温調回路と、
   を備える射出成形装置。
4. 前記一対の第１面の一方が可動入れ子により構成される請求項３に記載の射出成形装置。
5. 前記第１温調回路は、前記一対の第１面の温度を調整する第１面回路と、前記一対の第２面の温度を調整する第２面回路と、
   を有し、
   前記第１面回路と前記第２面回路との間で断熱構造を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の射出成形装置。
6. 請求項１又は３に記載の射出成形装置の前記第１温調回路及び前記第２温調回路により、前記キャビティの温度を調整する温度調整工程と、
   前記キャビティに溶融樹脂を射出して、前記キャビティを溶融樹脂で満たす射出工程と、
   前記キャビティ中の前記溶融樹脂を冷却固化する固化工程と、
   前記第２の金型を型開きする型開き工程と、
   を備える長尺成形品の製造方法。
7. 請求項２又は４に記載の射出成形装置の前記第１温調回路及び前記第２温調回路により、前記キャビティの温度を調整する温度調整工程と、
   前記キャビティに溶融樹脂を射出して、前記キャビティを溶融樹脂で満たす射出工程と、
   前記キャビティ内の溶融樹脂を前記可動入れ子により圧縮する圧縮工程と、
   前記キャビティ中の前記溶融樹脂を冷却固化する固化工程と、
   前記第２の金型を型開きする型開き工程と、
   を備える長尺成形品の製造方法。

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