JPWO2011037038A1 - 成形金型及び成形方法 - Google Patents

Abstract

第１金型としての第１金型４１に設けた戻り抑制部としてのピン状部材８３が、中心部であるコア型６４ａを突き出し動作後に後退させる際に、レンズＬＰの後退を抑えることによってレンズＬＰのコア型６４ａからの離型を可能にするので、基本的にコア型６４ａがその軸ＡＸ方向に後退する動作によって、コア型６４ａに設けた深い第１転写面Ｓ１からレンズＬＰの離型が可能になる。これにより、レンズＬＰを剥がす動作に比較してレンズＬＰに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避でき、離型を緩やかなものとできる。

Description

本発明は、レンズの成形に用いられる成形金型、及び、かかる成形金型を用いた成形方法に関する。

成形金型として、固定金型と可動金型とを備えるものがある。このような成形金型から成形品を取り出す方法として、例えば型開き後に可動金型側に残った成形品をハンドに把持させ、この状態で可動金型を後退させることで、可動金型から成形品を分離するものがある（特許文献１参照）。

また、成形品を取り出す装置として、型開き後に下側の金型に設けたコアの転写面上に付着した成形品を真空吸着する成形品吸着手段と、成形品の下方位置に進入して上昇することで成形品を転写面から剥がし取る製品剥がし手段とを備えるものが存在する（特許文献２参照）。

特開２００８−２３０１２５号公報 特開２００５−１２５６３７号公報

しかし、特許文献１のようにスプル部分等を把持して離型すると、特に可動金型側に深い転写面が形成され、この転写面に回折構造等の凹凸形状が設けられている場合、可動金型の後退に伴って成形品のレンズ部分が傾いて引っ張られることになり、レンズ面が変形し或いは凹凸形状が崩れるなど、所望の離型性を確保できない可能性がある。

また、特許文献２のように製品剥がし手段を用いる場合も、剥がし爪がレンズ外周の一点にかかるだけであり、レンズ外周の一部に偏った力が加えられるため、レンズ面が変形し或いは凹凸形状が崩れて、所望の離型性を確保できなくなる。

そこで、本発明は、レンズ面の変形を防止し、凹凸形状を精密に転写することで規格を満たすレンズ性能を実現できる成形金型及び成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る成形金型は、レンズのうち凹凸形状を有する光学面を形成するための第１転写面を設けた中心部と、型閉じ時に中心部の周囲に配置される周辺部と、を有する第１金型と、第１転写面よりも浅く形成された第２転写面を設けた第２金型と、を備え、第１金型は、型開き後に中心部を周辺部に対して相対的に第２金型側に前進させる突き出し動作が可能であり、突き出し動作後に中心部を後退させる際にレンズの後退を抑える戻り抑制部を備える。

上記成形金型では、第１金型に設けた戻り抑制部が、中心部を突き出し動作後に後退させる際に、レンズの後退を抑えることによってレンズの中心部からのスムーズな離型を可能にするので、基本的に中心部がその軸方向に後退する動作によって、中心部に設けた深い第１転写面からレンズの歪みのない離型が可能になる。これにより、レンズを剥がす動作に比較してレンズに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避でき、離型を緩やかなものとできる。結果的に、離型時の光学面の変形を防止でき、凹凸形状を精密に転写したレンズを得ることができる。

本発明の具体的な態様又は側面では、上記成形金型において、戻り抑制部が、周辺部に組み込まれた複数のピン状部材を有し、複数のピン状部材が、突き出し動作時に中心部とともにそれぞれ前進し、中心部を後退させる際に周辺部側に保持される力を受けてそれぞれ後退を抑制される。この場合、中心部を後退させつつ、複数のピン状部材を周辺部に対して元の位置に保つ傾向を持たせることになるので、レンズの中心部からの簡易な離型が可能になる。

本発明の別の側面では、複数のピン状部材が、周辺部に対してそれぞれ変位可能に埋め込まれており、戻り抑制部が、周辺部と複数のピン状部材との間に複数のピン状部材の後退を所定以上の力で阻止する係止部材を有する。この場合、複数のピン状部材を周辺部とともに元の突き出し動作時の位置に保持することができ、中心部が後退してもレンズが後退することを確実に防止することができる。

本発明のさらに別の側面では、突き出し動作時に中心部とともに前進することによりレンズから延びるランナ部を突き出すとともに、中心部を後退させる際にランナ部の後退を抑えるランナ突き出し部材を備える。この場合、ランナ突き出し部材によってランナ部側からレンズの離型を補助することができ、確実な離型が可能になる。

本発明のさらに別の側面では、戻り抑制部が、空気圧を利用してレンズを中心部から離間させる。この場合、比較的均一な力でレンズを中心部から離型させることができる。

本発明のさらに別の側面では、レンズからは、複数の突起部がパーティングラインに沿って周囲に延びており、戻り抑制部が、中心部を後退させる際に複数の突起部の後退を阻止することによってレンズを中心部から離間させる。この場合、レンズの周囲に延びる複数の突起部を利用してレンズを中心部からバランス良く離型させることができる。

本発明のさらに別の側面では、レンズを中心部から離型させた後にレンズを突き出し動作の方向に移動させる離間機構を備える。この場合、離間機構によってレンズを含む成形品全体を第１金型から十分離間させてレンズ取り出しの便を図ることができる。

本発明のさらに別の側面では、中心部が、レンズの光機能部を形成し、周辺部は、レンズのフランジ部を形成する。

本発明のさらに別の側面では、第２金型が、固定的に支持され、第１金型が、水平方向に移動することによって第２金型との間で型開閉を行う。この場合、第１金型と第２金型とが横型の成形機に組み込まれる。

本発明のさらに別の側面では、第１金型が、固定的に支持され、第２金型が、鉛直方向に移動することによって第１金型との間で型開閉を行う。この場合、第１金型と第２金型とが竪型の成形機に組み込まれる。

また、本発明に係る成形方法は、レンズのうち凹凸形状を有する光学面を形成するための第１転写面を設けた中心部を有する第１金型と、第１転写面よりも浅く形成された第２転写面を設けた第２金型とを合わせることによって型空間を形成した状態で、型空間中においてレンズを成形する第１工程と、第１金型と第２金型とを離間させる型開きにより、第２金型からレンズを離型する第２工程と、第２工程後に中心部を周辺部に対して相対的に第２金型側に前進させる第３工程と、第３工程後に中心部を後退させるとともに、戻り抑制部によってレンズの後退を抑えることにより中心部からレンズを離型させる第４工程とを備える。

上記成形金型では、戻り抑制部によってレンズの後退を抑えることにより中心部からレンズを離型させるので、レンズに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避して離型を緩やかなものとでき、レンズ面の変形を防止して凹凸形状を精密に転写したレンズを得ることができる。

本発明の具体的な態様又は側面では、上記成形方法において、型空間中で成形されるレンズが、光ピックアップ用の対物レンズであり、第１金型によって形成され第１転写面に対応する第１光学面が、光源側に配置され、第２金型によって形成され第２転写面に対応する第２光学面は、光情報記録媒体側に配置される。この場合、光ピックアップ用の対物レンズの外周において光源側にバリが形成されにくくなり、光ピックアップ用の対物レンズをボビン等に取り付ける際にバリが邪魔になることを防止できる。

本発明の別の側面では、型空間中で成形されるレンズが、ＮＡ０．７５以上である。この場合、光ピックアップ用の対物レンズは、高ＮＡでありながら、精密な凹凸形状を有するものとなる。かかる対物レンズをＢＤ（Blu-Ray Disc）その他の光情報記録媒体の読み取りや書き込みを行うことができる光ピックアップ装置に組み込んだ場合、高精度な読み取り又は書き込みが可能になる。特に、ＢＤを含む複数規格の光情報記録媒体に対応する互換型の対物レンズを成形する場合、凹凸形状としての回折構造の転写が精密なものとなり、対物レンズの信頼性を高めることができる。

第１実施形態の成形金型を説明する部分側方断面図である。 図２（Ａ）は、型空間に樹脂を供給するための流路空間を説明する図であり、図２（Ｂ）は、レンズを成形するための型空間を説明する図である。 図３（Ａ）は、図１の成形金型によって形成される成形品の外観を説明する斜視図であり、図３（Ｂ）は、製品としてのレンズの側面図である。 図４（Ａ）は、成形金型の要部を説明する側方断面図であり、図４（Ｂ）は、成形金型の要部を説明する端面図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、図４（Ａ）に示すピン状部材の係止方法を説明する図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、可動型における離型動作を説明する側断面図である。 図１に示す成形金型を組み込んだ成形装置を説明する図である。 図１に示す成形金型を用いた成形方法を説明するフローチャートである。 図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、第２〜４実施形態の成形金型の要部を説明する側方断面図である。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、第５実施形態の成形金型の要部を説明する側方断面図である。 第６実施形態の成形金型を説明する側方断面図である。 第７実施形態の成形金型を組み込んだ射出成形機を説明する図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態である成形金型について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態の成形金型４０は、第１金型４１と第２金型４２とを備える。第１金型４１に関する詳細な説明は後述するが、第１金型４１はＡＢ方向に往復移動可能になっている。第１金型４１を第２金型４２に向けて移動させ、第１金型４１，第２金型４２をパーティング面ＰＳ１，ＰＳ２で型合わせして型締めすることにより、図２（Ａ）に部分的に拡大して示すように、レンズを成形するための型空間ＣＶと、これに樹脂を供給するための流路空間ＦＣとが形成される。

図２（Ａ）において、流路空間ＦＣは、図３（Ａ）に示す成形品ＭＰのスプル部ＳＰとランナ部ＲＰとを形成する空間である。流路空間ＦＣは、４つのランナ部ＲＰに対応して４つに分岐されており、４分岐された先端側において、成形品ＭＰのゲート部ＧＰを形成するゲート部分ＧＳを介して４つの型空間ＣＶにそれぞれ連通している。

図２（Ｂ）に拡大して示すように、型空間ＣＶは、第１及び第２転写面Ｓ１，Ｓ２に挟まれた本体空間ＣＶ１と、第３及び第４転写面Ｓ３，Ｓ４に囲まれたフランジ空間ＣＶ２とを備える。ここで、第１及び第２転写面Ｓ１，Ｓ２は、図３（Ｂ）に拡大して示すレンズＬＰのうち中央の光機能部ＯＰの光学面ＯＳ１，ＯＳ２を形成するためのもので、後述するコア型６４ａ，７４ａの端面に対応している。一方の第１転写面Ｓ１は、レーザー光源側に配置されるものであり、情報記録媒体側に配置される他方の第２転写面Ｓ２よりも深く曲率が大きくなっている。また、一方の第１転写面Ｓ１には、回折構造である凹凸形状が設けられており、レンズＬＰの一方の光学面ＯＳ１は、回折構造を備えるものとなる。一方、第３及び第４転写面Ｓ３，Ｓ４は、レンズＬＰのうちフランジ部ＦＬを形成するための部分であり、後述する外周型６４ｂ，７４ｂの端面に対応している。

なお、図３（Ｂ）に示すレンズＬＰは、光ピックアップ用の対物レンズであり、特に本実施形態の場合、３規格互換タイプの単玉対物レンズであるものとする。具体的には、レンズＬＰは、その光学面ＯＳ１に形成した回折構造等の光学特性により、例えば波長４０５ｎｍでＮＡ０．８５のＢＤ(Blu-ray Disc)と、波長６５５ｎｍでＮＡ０．６５のＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、波長７８０ｎｍでＮＡ０．５３のＣＤとの３つの規格に対応した光情報の読み取り又は書き込みを可能にする。

図１に示すように、可動側の第１金型４１は、パーティング面ＰＳ１を形成する型板６１と、型板６１を背後から支持する受板６２と、受板６２を背後から支持する取付板６３と、図２（Ｂ）等に示す型空間ＣＶを可動側から形成する中心部としてのコア型６４ａと、型空間ＣＶを可動側から形成する周辺部としての外周型６４ｂと、成形品ＭＰのランナ部ＲＰ等を突き出して離型する突き出しピン６５，６６と、コア型６４ａを背後から押す可動ロッド６７ａと、突き出しピン６５，６６を背後から押す可動ロッド６７ｂと、可動ロッド６７ａ，６７ｂを進退移動させる進退機構部６９とを備える。コア型６４ａは、前進する可動ロッド６７ａに駆動されて第２金型４２側に前進し、後退する可動ロッド６７ａに伴って自動的に後退して元の位置に復帰する。また、突き出しピン６５，６６は、可動ロッド６７ｂに駆動されて第２金型４２側に前進し、可動ロッド６７ｂを後退させてもそのまま保持されるが、外力を与えた場合に後退して元の位置に復帰する。

第１金型４１において、型面側の金型部品である型板６１は、図３（Ａ）に示す成形品ＭＰのコールドスラグ部分００に対応するコールドスラグ凹部６１ａと、ランナ部ＲＰに対応するランナ凹部６１ｂと、ゲート部ＧＰを形成するゲート凹部６１ｃと、外周型６４ｂや突き出しピン６５，６６を挿入するために設けた貫通孔６１ｅ，６１ｆ，６１ｇとを備える。

型板６１の内部には、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ための流路であるジャケット５１が形成されている。また、型板６１には、第１金型４１の温度、すなわち型板６１によって形成される型空間ＣＶの表面温度等を計測するための温度センサ５２が埋め込まれている。

固定側の第２金型４２は、パーティング面ＰＳ２を形成する型板７１と、型板７１を背後から支持する取付板７２と、図２（Ｂ）等に示す型空間ＣＶを固定側から形成する中心部としてのコア型７４ａと、型空間ＣＶを固定側から形成する周辺部としての外周型７４ｂと、スプルブッシュ７７とを備える。

第２金型４２において、型面側の金型部品である型板７１は、スプルブッシュ７７を挿入するために設けたスプルブッシュ孔７１ａと、図３（Ａ）に示す成形品ＭＰのランナ部ＲＰを形成するランナ凹部７１ｂと、ゲート部ＧＰを形成するゲート面７１ｃと、外周型７４ｂを挿入するために設けた貫通孔７１ｅとを備える。なお、スプルブッシュ７７は、型板７１のスプルブッシュ孔７１ａと取付板７２のスプルブッシュ孔７２ａとに挿入されて固定されている。スプルブッシュ７７内に形成された流路７７ａは、図３（Ａ）に示す成形品ＭＰのスプル部ＳＰを形成する。

型板７１の内部には、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ための流路であるジャケット５３が形成されている。また、型板７１には、第２金型４２の温度、すなわち型空間ＣＶの表面温度等を計測するための温度センサ５４が埋め込まれている。

以下、図４（Ａ）及び４（Ｂ）を参照して、第１金型４１の型板６１に埋め込まれたコア型６４ａと、外周型６４ｂと、これらの周辺構造とについて説明する。

コア型６４ａは、円柱状の外形を有し、外周型６４ｂ内に収納されて図１のＡＢ方向に対応する軸ＡＸ方向に移動可能になっている。外周型６４ｂは、筒状の外形を有し、型板６１の貫通孔６１ｅに埋め込まれた状態で固定されている。

コア型６４ａは、背後から可動ロッド６７ａに支持されつつ押されて移動し、軸ＡＸに沿った前方にある第２金型４２側に前進し、型板６１のパーティング面ＰＳ１から突出する。コア型６４ａは、周囲に戻しバネ８１を巻回して配しており、可動ロッド６７ａが後退すると、軸ＡＸに沿った後方に後退して外周型６４ｂ内に収まる。

外周型６４ｂは、コア型６４ａが進退動作しても、型板６１の貫通孔６１ｅに収まって変位しない。外周型６４ｂは、先端部８２に第３転写面Ｓ３の段差を有しているが、この先端部８２には、第３転写面Ｓ３を貫通して軸ＡＸに平行に延びる４つの挿通孔８２ａが形成されている。４つの挿通孔８２ａは、軸ＡＸのまわりに互いに等角度離れた状態で対称に配置されている。各挿通孔８２ａには、戻り抑制部としてピン状部材８３が通されている。

ピン状部材８３は、挿通孔８２ａに通されて外周型６４ｂの根元側まで延びている。ピン状部材８３は、コア型６４ａと同様に、背後から可動ロッド６７ａに押されて移動し、軸ＡＸに沿った前方にある第２金型４２側に前進し、型板６１の挿通孔８２ａやパーティング面ＰＳ１から突出する。なお、ピン状部材８３は、コア型６４ａと独立しており、可動ロッド６７ａが後退しても、所定以上の外力を与えられない限り、外周型６４ｂに対する相対位置が維持され、挿通孔８２ａ等から突出した状態に保持される。つまり、ピン状部材８３は、前進して一旦突き出し状態となった場合、ある程度以上の強い力で押し戻されない限りその状態に保持され、比較的強い力で押し戻された場合、外周型６４ｂの挿通孔８２ａ内に収納されて退避状態に復帰する。なお、ピン状部材８３は、例えばコア型６４ａの外周を取り巻く円環状のものに置き換えることでき、この場合も、前進して一旦突き出し状態となった場合、ある程度以上の強い力で押し戻されない限りその状態に保持されるものとする。

図５（Ａ）に示すように、ピン状部材８３は、例えば係止部材８４によって、可動ロッド６７ａ側への後退が抑制されている。係止部材８４は、外周型６４ｂの側面に設けた凹部８４ａと、凹部８４ａに嵌ったボール８４ｂとで構成される。ボール８４ｂは、ピン状部材８３に阻止されて凹部８４ａからの離脱が防止され凹部８４ａに係止された状態に維持される。この際、ピン状部材８３がボール８４ｂを凹部８４ａ側に押圧するので、ピン状部材８３とボール８４ｂとの接触点で摩擦抵抗が発生し、ピン状部材８３は、突き出し力や戻し力が所定以上になるまで移動しなくなっている。

なお、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す係止部材８４の変形例を示している。この場合、係止部材８４は、ピン状部材８３の適所に設けられた磁石８４ｄを備えて構成され、外周型６４ｂに設けられた挿通孔８２ａの周辺の内壁部８４ｅと協働して、磁石８４ｄが挿通孔８２ａ内に保持されるような吸引力を付与する。これにより、ピン状部材８３は、前進して一旦突き出し状態となった場合、磁石８４ｄが磁性体の内壁部８４ｅに吸引されて突き出し状態のままに維持される。なお、ピン状部材８３は、磁石８４ｄの磁力に抗して強い力で押し戻された場合、外周型６４ｂの挿通孔８２ａ内に収納される退避状態に復帰する。

図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す係止部材８４の別の変形例を示している。この場合、係止部材８４は、ピン状部材８３の適所に設けられた弾性部材８４ｇを備えて構成され、外周型６４ｂの内壁部８４ｅと協働して、ピン状部材８３の移動を制限する摩擦力を付与する。これにより、ピン状部材８３は、前進して一旦突き出し状態となった場合、弾性部材８４ｇを介して内壁部８４ｅに係止され突き出し状態のままに維持される。なお、ピン状部材８３は、弾性部材８４ｇと内壁部８４ｅとの摩擦力を超える強い力で押し戻された場合、外周型６４ｂの挿通孔８２ａ内に収納される退避状態に復帰する。

図５（Ｄ）は、図５（Ａ）に示す係止部材８４のさらに別の変形例を示している。この場合、係止部材８４は、外周型６４ｂの先端部８２に埋め込まれたプランジャ８４ｈを備えて構成され、内壁部８４ｅと協働して、ピン状部材８３の移動を制限する摩擦力を付与する。これにより、ピン状部材８３は、前進して一旦突き出し状態となった場合、プランジャ８４ｈに付勢されて内壁部８４ｅに係止され突き出し状態のままに維持される。なお、ピン状部材８３は、内壁部８４ｅとの摩擦力を超える強い力で押し戻された場合、外周型６４ｂの挿通孔８２ａ内に収納される退避状態に復帰する。

図４（Ａ）に戻って説明を継続すると、突き出しピン６５は、ランナ突き出し部材として機能する。すなわち、突き出しピン６５は、背後から可動ロッド６７ｂに押されて移動し、軸ＡＸに平行な前方に前進し、型板６１のパーティング面ＰＳ１から突出する。突き出しピン６５は、可動ロッド６７ｂが後退しても、所定以上の外力を与えられない限り、パーティング面ＰＳ１から突出した状態に保持される。つまり、突き出しピン６５は、前進して一旦突き出し状態となった場合、ある程度以上の強い力で押し戻されない限りその状態に保持され、比較的強い力で押し戻された場合、型板６１の貫通孔６１ｆ内に収納されて退避状態に復帰する。なお、突き出しピン６６も、可動ロッド６７ｂに駆動されて突き出しピン６５と同様に動作する。

以下、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）を参照して、成形品ＭＰすなわちレンズＬＰの第１金型４１からの離型について説明する（なお、図６（Ａ）に示す状態の前に型空間ＣＶ中においてレンズを成形する第１工程が行われる）。図６（Ａ）は、第１金型４１を後退させる型開きによって成形品ＭＰを第２金型４２から離型させた状態を示す（第２工程）。この場合、窪みの大きな第１金型４１に成形品ＭＰが保持され、レンズＬＰは、コア型６４ａや外周型６４ｂに密着した状態となっている。次に、図６（Ｂ）に示すように、コア型６４ａや突き出しピン６５，６６を第２金型４２側に前進させる突き出し動作を行う（第３工程）。これにより、成形品ＭＰについて全体的な離型が行われる。すなわち、レンズＬＰのフランジ部ＦＬを外周型６４ｂから離型させ、ランナ部ＲＰ等を型板６１から離型させる。なお、レンズＬＰの光機能部ＯＰの光学面ＯＳ１については、コア型６４ａの第１転写面Ｓ１に密着したままとなっている。なお、この段階で、成形品ＭＰは、後述する取り出し用のハンドに緩く把持される。次に、図６（Ｃ）に示すように、コア型６４ａを後退させて、レンズＬＰの光機能部ＯＰの離型を行う（第４工程）。これにより、コア型６４ａの第１転写面Ｓ１とレンズＬＰの光機能部ＯＰの光学面ＯＳ１とが離間し、光機能部ＯＰのコア型６４ａからの離型が達成される。この際、コア型６４ａが後退しても、成形品ＭＰとして大きな力を受けることにはならないので、突き出しピン６５は、型板６１のパーティング面ＰＳ１から突出した状態に維持される。同様に、ピン状部材８３も、型板６１の第３転写面Ｓ３やパーティング面ＰＳ１から突出した状態に維持される。つまり、ピン状部材８３によって、レンズＬＰの後退が補助的に抑制され、レンズＬＰの光機能部ＯＰの離型がより促進される。これにより、レンズＬＰに対して局所的な力が加えられることを回避でき、離型に際しての光学面ＯＳ１の変形や転写不良を防止できる。次に、図６（Ｄ）に示すように、レンズＬＰを含む成形品ＭＰが第１金型４１から離れた場所に搬送される。

なお、以上の説明では、外周型６４ｂに４つのピン状部材８３を埋め込むように配置しているが、３つ或いは５つ以上のピン状部材８３を外周型６４ｂに埋め込むように配置することもできる。

図７は、図１に示す成形金型４０を組み込んだ成形装置を説明する正面図である。図示の成形装置１００は、射出成形を行って成形品ＭＰを作製する本体部分である射出成形機１０と、射出成形機１０から成形品ＭＰを取り出す付属部分である取出し装置２０と、成形装置１００を構成する各部の動作を統括的に制御する制御装置３０とを備える。

射出成形機１０は、横型の成形機であり、成形金型４０と、可動盤１１と、固定盤１２と、型締め盤１３と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。射出成形機１０は、可動盤１１と固定盤１２との間に成形金型４０を構成する第１金型４１と第２金型４２とを挟持して第１金型４１，第２金型４２を型締めすることにより成形を可能にする。

可動盤１１は、スライドガイド１５ａによって固定盤１２に対して進退移動可能に支持されている。可動盤１１は、第１金型４１を着脱可能に支持している。なお、可動盤１１には、エジェクタ４５が組み込まれている。エジェクタ４５は、図１に示す進退機構部６９を動作させる部分であり、可動ロッド６７ａ，６７ｂを進退動作させることによって、第１金型４１内の成形品ＭＰを離型して第２金型４２側に押し出すものであり、取出し装置２０による移送を可能にする。

固定盤１２は、可動盤１１に対向して支持フレーム１４の中央に固定されており、取出し装置２０をその上部に支持する。固定盤１２は、第２金型４２を着脱可能に支持している。なお、固定盤１２は、タイバーを介して型締め盤１３に固定されており、成形時の型締めの圧力に耐え得るようになっている。

型締め盤１３は、支持フレーム１４の端部に固定されている。型締め盤１３は、型締めに際して、開閉駆動装置１５の動力伝達部１５ｄを介して可動盤１１をその背後から支持する。

開閉駆動装置１５は、スライドガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、アクチュエータ１５ｅとを備える。スライドガイド１５ａは、可動盤１１を支持して固定盤１２に対する進退方向に関する滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部１５ｄは、制御装置３０の制御下で動作するアクチュエータ１５ｅからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、型締め盤１３に対して可動盤１１が近接したり離間したり自在に進退移動し、結果的に、可動盤１１と固定盤１２とを互いに近接・離間して第１金型４１と第２金型４２との型締め及び型開きを行う。

射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、スクリュ駆動部１６ｃ等を備える。射出装置１６は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、樹脂射出ノズル１６ｄから温度制御された状態で溶融樹脂を射出することができる。射出装置１６は、第１金型４１と第２金型４２とを型締めした状態で、図１に示すスプルブッシュ７７に樹脂射出ノズル１６ｄを接触させ、流路空間ＦＣ（図２（Ａ）参照）に対してシリンダ１６ａ中の溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。

射出成形機１０に付随して設けられた金型温度調節機４６は、第１金型４１，第２金型４２中に形成されているジャケット５１，５３（図１参照）に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に第１金型４１，第２金型４２の温度を適切な温度に保つことができる。この際、第１金型４１，第２金型４２に埋め込まれた温度センサ５２，５４（図１参照）によって第１金型４１，第２金型４２の温度を監視することもできる。

取出し装置２０は、成形品ＭＰを把持することができるハンド２１と、ハンド２１を３次元的に移動させる３次元駆動装置２２とを備える。取出し装置２０は、制御装置３０の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、第１金型４１と第２金型４２とを離間させて型開きした後に、第１金型４１に残る成形品ＭＰを把持して外部に搬出する役割を有する。

制御装置３０は、開閉制御部３１と、射出装置制御部３２と、エジェクタ制御部３３と、取出し装置制御部３４とを備える。開閉制御部３１は、アクチュエータ１５ｅを動作させることによって第１金型４１，第２金型４２の型締めや型開きを可能にする。射出装置制御部３２は、スクリュ駆動部１６ｃ等を動作させることによって第１金型４１，第２金型４２間に形成された型空間中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクタ制御部３３は、エジェクタ４５を動作させることによって型開き時に第１金型４１に残る成形品ＭＰを第１金型４１内から押し出させて離型を行わせる。取出し装置制御部３４は、取出し装置２０を動作させることによって型開き及び離型後に第１金型４１に残る成形品ＭＰを把持して射出成形機１０外に搬出させる。

図８は、図７に示す成形装置１００の動作を概念的に説明するフローチャートである。まず、金型温度調節機４６により、第１金型４１，第２金型４２の表面を成形に適する温度まで加熱する（ステップＳ１０）。次に、開閉駆動装置１５を動作させ、可動盤１１を前進させて型閉じを開始させる（ステップＳ１１）。開閉駆動装置１５の閉動作を継続することにより、第１金型４１と第２金型４２とが接触する型当たり位置まで可動盤１１が固定盤１２側に移動して型閉じが完了し、開閉駆動装置１５の閉動作を更に継続することにより、第１金型４１と第２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）。次に、射出成形機１０において、射出装置１６を動作させて、型締めされた第１金型４１と第２金型４２との間の型空間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）。そして、射出成形機１０は、型空間ＣＶ中の樹脂圧を保つ。この際、金型温度調節機４６により、型空間ＣＶや流路空間ＦＣ（図２（Ａ）参照）が適度に加熱されており、溶融樹脂を型空間ＣＶ内に速やかに導入することができ、型空間ＣＶ内での樹脂の適度な除冷を達成することができる。なお、溶融樹脂を型空間ＣＶに導入した後は、型空間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）。次に、射出成形機１０において、開閉駆動装置１５を動作させて、可動盤１１を後退させる型開きが行われる（ステップＳ１５）。これに伴って、第１金型４１が後退し、第１金型４１と第２金型４２とが離間する。この結果、成形品ＭＰすなわちレンズＬＰは、第１金型４１に保持された状態で第２金型４２から離型される。次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、可動ロッド６７ａ，６７ｂによる成形品ＭＰの突き出しを行わせる（ステップＳ１６）。これにより、図６（Ｂ）に示すように、成形品ＭＰについて全体的な離型が行われる。つまり、レンズＬＰのフランジ部ＦＬを外周型６４ｂから離型させることができ、ランナ部ＲＰを型板６１から離型させることができる。この際、成形品ＭＰの適所を取出し装置２０のハンド２１で支持して成形品ＭＰの落下を防止する。次に、射出成形機１０において、エジェクタ４５を動作させて、可動ロッド６７ａ，６７ｂを後退させる（ステップＳ１７）。これにより、図６（Ｃ）に示すように、レンズＬＰの光機能部ＯＰの離型が行われる。つまり、光機能部ＯＰをコア型６４ａから離型させることができ、成形品ＭＰの第１金型４１からの離型を完了することができる。この際、ピン状部材８３等によってレンズＬＰが元の位置に保持されるので、レンズＬＰ外周の一部に偏った力が加えられることを防止できる。最後に、取出し装置２０を動作させて、第１金型４１から完全に離型された成形品ＭＰをハンド２１で把持して外部に搬出する（ステップＳ１８）。

なお、成形品ＭＰの搬出後には、取出し装置２０のハンド２１に設けたピンや空気噴射ノズルによって、突き出しピン６５，６６やピン状部材８３を型板６１内に後退させた退避状態に戻すことができる。或いは、ハンド２１によって成形品ＭＰを第１金型４１側に近接させることによっても、突き出しピン６５，６６やピン状部材８３を型板６１内の退避状態に戻すことができる。また、突き出しピン６５，６６やピン状部材８３は、第２金型４２に設けた不図示のリターンピンによって退避状態に戻すこともできる。さらに、突き出しピン６５，６６やピン状部材８３は、流路空間ＦＣや型空間ＣＶに供給する空気圧や樹脂圧によって退避状態に戻すこともできる。

以上説明した第１実施形態の成形金型や成形方法によれば、第１金型４１に設けた戻り抑制部としてのピン状部材８３が、中心部であるコア型６４ａを突き出し動作後に後退させる際に、レンズＬＰの後退を抑えることによってレンズＬＰのコア型６４ａからのスムーズな離型を可能にするので、基本的にコア型６４ａがその軸ＡＸ方向に後退する動作によって、コア型６４ａに設けた深い第１転写面Ｓ１からレンズＬＰの歪みのない離型が可能になる。これにより、レンズＬＰを剥がす動作に比較してレンズＬＰに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避でき、離型を緩やかなものとできる。結果的に、離型時の光学面ＯＳ１の変形を防止でき、凹凸形状を精密に転写したレンズＬＰを得ることができる。また、突き出し部がレンズＬＰの光学面ＯＳ１に近いため、離型時にレンズＬＰの光学面ＯＳ１が変形しにくい。なお、本実施形態の成形方法は、レンズＬＰのフランジ部ＦＬを突き出しピンで押したり、フランジ部ＦＬを爪で剥がしたりして、レンズＬＰに対して強力な離型を行う場合に比較して、フランジ部ＦＬやその周辺の変形を抑えやすくなるという特徴を有する。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る成形金型等について説明する。なお、第２実施形態に係る成形金型等は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図９（Ａ）は、第２実施形態の成形金型の要部を説明する図であり、図４（Ａ）に対応する。この場合、ピン状部材８３に代えて、エア吹き出し用のパイプ８６を設けている。具体的には、外周型６４ｂの内側に複数のパイプ８６を組み付けて各パイプ８６の先端部８６ａを先端部８２の第３転写面Ｓ３に露出させている。なお、各パイプ８６の根元側は、可動ロッド６７ａを介してエジェクタ４５の加圧空気供給装置に連結されている。

成形品ＭＰを第１金型４１から離型するときには、まず図６（Ｂ）と同様に、コア型６４ａの突き出しによってレンズＬＰのフランジ部ＦＬを外周型６４ｂから離型させるとともに、突き出しピン６５等の突き出しによってランナ部ＲＰを型板６１から離型させる。次に、コア型６４ａの後退によって、レンズＬＰも後退するが、レンズＬＰのフランジ部ＦＬが外周型６４ｂに近づくと、戻り抑制部としてのパイプ８６の先端部８６ａから噴射されるエアによってフランジ部ＦＬが突き出し方向の力を受ける。これにより、レンズＬＰの後退を抑えることができ、レンズＬＰのコア型６４ａからの離型が達成される。これにより、レンズＬＰを剥がす動作に比較してレンズＬＰに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避でき、離型を緩やかなものとできる。

第２実施形態では、簡単な構成によりレンズＬＰの光学面ＯＳ１に対して左右均等に突き出しを可能としている。また、ランナ部ＲＰをレンズＬＰの片側のみに抑えているため、不要な樹脂材料を使用せずコストダウンが図れるとともに、不要なカット作業を省くことが出来る。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る成形金型等について説明する。なお、第３実施形態に係る成形金型等は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図９（Ｂ）は、第３実施形態の成形金型の要部を説明する図であり、図４（Ａ）に対応する。この場合、ピン状部材８３に代えて、エアチャック８７を設けている。エアチャック８７は、例えば取出し装置２０のハンド２１に付属させることができ、レンズＬＰのフランジ部ＦＬに対応するサイズを有する環状の吸着パッド８７ａを備える。

成形品ＭＰを第１金型４１から離型するときには、図６（Ｂ）と同様に、コア型６４ａの突き出しによってレンズＬＰのフランジ部ＦＬを外周型６４ｂから離型させるとともに、突き出しピン６５等の突き出しによってランナ部ＲＰを型板６１から離型させる。次に、図９（Ｂ）に示すように、戻り抑制部としてのエアチャック８７をフランジ部ＦＬに近接させて吸着パッド８７ａから空気吸引を開始する。これにより、フランジ部ＦＬを介してレンズＬＰをエアチャック８７に保持することができる。次に、コア型６４ａを後退させると、エアチャック８７に保持されたレンズＬＰの光機能部ＯＰをコア型６４ａから離型させることができ、成形品ＭＰの第１金型４１からの離型を完了することができる。この場合も、レンズＬＰを剥がす動作に比較してレンズＬＰに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避でき、離型を緩やかなものとできる。

第３実施形態では、簡単な構成によりレンズＬＰの光学面ＯＳ１に対して左右均等に吸着することが出来る。また、ランナ部ＲＰをレンズＬＰの片側のみに抑えているため、不要な樹脂材料を使用せずコストダウンが図れるとともに、不要なカット作業を省くことが出来る。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る成形金型等について説明する。なお、第４実施形態に係る成形金型等は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図９（Ｃ）は、第４実施形態の成形金型の要部を説明する図であり、図４（Ａ）に対応する。この場合、成形品ＭＰにおいて、レンズＬＰ外周の一部にゲート部ＧＰを介してランナ部ＲＰを設けるだけでなく、ゲート部ＧＰの反対側に類似した形状の延長部ＤＰを設けている。さらに、ランナ部ＲＰや延長部ＤＰを突起部として突き出すため、可動ロッド６７ｂに突き出される突き出しピン６５を増やしている。このような簡単な構成により、レンズＬＰの光学面ＯＳ１に対して左右均等に突き出しを可能としている。

成形品ＭＰを第１金型４１から離型するときには、図６（Ｂ）と同様に、コア型６４ａの突き出しによってレンズＬＰのフランジ部ＦＬを外周型６４ｂから離型させるとともに、突き出しピン６５等の突き出しによってランナ部ＲＰや延長部ＤＰを型板６１から離型させる。次に、図９（Ｃ）に示すように、コア型６４ａを後退させると、後退が抑制された戻り抑制部としての突き出しピン６５に係止されたランナ部ＲＰや延長部ＤＰに支持されて、レンズＬＰを突き出した状態に保持できる。つまり、レンズＬＰの光機能部ＯＰをコア型６４ａから離型させることができ、成形品ＭＰの第１金型４１からの離型を完了することができる。この場合も、レンズＬＰを剥がす動作に比較してレンズＬＰに対して必要以上の力が局所的に加えられることを回避でき、離型を緩やかなものとできる。

なお、以上の説明では、１つの延長部ＤＰを設けているが、２つ以上の延長部ＤＰを設けて、これら２つ以上の延長部ＤＰとランナ部ＲＰとを、これらに対応して設けた突き出しピン６５で突き出し、コア型６４ａの後退時には、これら延長部ＤＰとランナ部ＲＰとの後退を阻止することでレンズＬＰの光機能部ＯＰを離型することができる。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る成形金型等について説明する。なお、第５実施形態に係る成形金型等は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図１０（Ａ）は、第５実施形態の成形金型の要部を説明する図であり、図４（Ａ）に対応する。この場合、コア型６４ａと可動ロッド６７ａとの間に、コア型６４ａの軸ＡＸ方向に関する精密な位置調整のため調整部材８８を設けている。

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す成形金型を変形した例を説明する図である。この場合、調整部材８８の周囲に筒状の分割部材８９を配置している。分割部材８９は、調整部材８８と独立して軸ＡＸ方向に移動可能になっており、可動ロッド６７ａに駆動されてコア型６４ａとともに前進して、ピン状部材８３を突き出す。分割部材８９は、ピン状部材８３と同様に動作するようになっており、可動ロッド６７ａが後退しても突き出し位置に保持されて、所定以上の外力を加えなければ元に戻らない。

図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に示す成形金型を変形した例を説明する図である。この場合、分割部材８９と調整部材８８との間にボール状の支持体８９ａを配置している。支持体８９ａは、調整部材８８側面に設けた溝に嵌っており、分割部材８９の滑らかな移動を助けるベアリングとして機能する。

〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る成形金型等について説明する。なお、第６実施形態に係る成形金型等は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図１１は、第６実施形態の成形金型のうち第１金型４１の構造を説明する部分断面図である。追加して設けた突き出しピン１６５は、他の突き出しピン６５，６６等と独立して動作可能になっており、可動ロッド６７ｂによって他の突き出しピン６５，６６を突き出した後、所定のタイミングで可動ロッド１６７ｂによって突き出し動作させることができる。この場合、突き出しピン１６５は、追加の離間機構として機能し、レンズＬＰを含む成形品ＭＰを第１金型４１からの離型完了後に再度突き出し動作の方向に移動させる役割を有する。

〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態に係る成形金型等について説明する。なお、第７実施形態に係る成形金型等は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図１２は、第７実施形態の成形金型４０を組み込んだ射出成形機２１０を説明する正面図である。この場合、射出成形機２１０は、竪型の成形機であり、固定盤２１１に第１金型４１が取り付けられ、可動盤２１２に第２金型４２が取り付けられている。固定盤２１１は、成形時に移動しないが、可動盤２１２は、不図示の開閉駆動装置に駆動されて、射出装置１６とともに昇降する。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態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、第２金型４２及び第１金型４１で構成される射出成形金型に設ける型空間ＣＶの形状は、図示のものに限らず、様々な形状とすることができる。すなわち、コア型６４ａ，７４ａ等によって形成される型空間ＣＶの形状は、単なる例示であり、レンズＬＰの用途等に応じて適宜変更することができる。なお、レンズＬＰの用途は、互換に限らず、例えばＢＤ単独とすることもできる。

１０ 射出成形機
１１ 可動盤
１２ 固定盤
１５ 開閉駆動装置
１６ 射出装置
２０ 取出し装置
２１ ハンド
３０ 制御装置
４０ 成形金型
４１ 第１金型
４２ 第２金型
４５ エジェクタ
６１ 型板
６１ｂ ランナ凹部
６１ｅ，６１ｆ，６１ｇ 貫通孔
６２ 受板
６３ 取付板
６４ａ，７４ａ コア型
６４ｂ，７４ｂ 外周型
６５，６６ 突き出しピン
６７ａ，６７ｂ 可動ロッド
６９ 進退機構部
７１ 型板
７１ｂ ランナ凹部
７１ｅ 貫通孔
７２ 取付板
７７ スプルブッシュ
８２ 先端部
８２ａ 挿通孔
８３ ピン状部材
８４ 係止部材
８４ａ 凹部
８４ｂ ボール
８４ｄ 磁石
８４ｅ 内壁部
８４ｇ 弾性部材
８４ｈ プランジャ
８６ パイプ
８７ エアチャック
８７ａ 吸着パッド
８８ 調整部材
８９ 分割部材
８９ａ 支持体
１００ 成形装置
ＣＶ 型空間
ＣＶ１ 本体空間
ＣＶ２ フランジ空間
ＳＰ スプル部
ＤＰ 延長部
ＦＣ 流路空間
ＧＳ ゲート部分
ＭＰ 成形品
ＬＰ レンズ
ＯＰ 光機能部
ＦＬ フランジ部
ＧＰ ゲート部
ＲＰ ランナ部
ＯＳ１，ＯＳ２ 第１，２光学面
ＰＳ１，ＰＳ２ パーティング面
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 第１〜第４転写面

Claims (13)

1. レンズのうち凹凸形状を有する光学面を形成するための第１転写面を設けた中心部と、型閉じ時に前記中心部の周囲に配置される周辺部と、を有する第１金型と、
   前記第１転写面よりも浅く形成された第２転写面を設けた第２金型と、
   を備え、
   前記第１金型は、型開き後に前記中心部を前記周辺部に対して相対的に前記第２金型側に前進させる突き出し動作が可能であり、
   突き出し動作後に前記中心部を後退させる際にレンズの後退を抑える戻り抑制部を備えることを特徴とする成形金型。
2. 前記戻り抑制部は、前記周辺部に組み込まれた複数のピン状部材を有し、
   前記複数のピン状部材は、突き出し動作時に前記中心部とともにそれぞれ前進し、前記中心部を後退させる際に前記周辺部側に保持される力を受けてそれぞれ後退を抑制されることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
3. 前記複数のピン状部材は、前記周辺部に対してそれぞれ変位可能に埋め込まれており、
   前記戻り抑制部は、前記周辺部と前記複数のピン状部材との間に前記複数のピン状部材の後退を所定以上の力で阻止する係止部材を有することを特徴とする請求項２に記載の成形金型。
4. 突き出し動作時に前記中心部とともに前進することによりレンズから延びるランナ部を突き出すとともに、前記中心部を後退させる際に前記ランナ部の後退を抑えるランナ突き出し部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の成形金型。
5. 前記戻り抑制部は、空気圧を利用してレンズを前記中心部から離間させることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
6. レンズからは、複数の突起部がパーティングラインに沿って周囲に延びており、
   前記戻り抑制部は、前記中心部を後退させる際に前記複数の突起部の後退を阻止することによってレンズを前記中心部から離間させることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
7. レンズを前記中心部から離型させた後にレンズを突き出し動作の方向に移動させる離間機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の成形金型。
8. 前記中心部は、レンズの光機能部を形成し、前記周辺部は、レンズのフランジ部を形成することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の成形金型。
9. 前記第２金型は、固定的に支持され、前記第１金型は、水平方向に移動することによって前記第２金型との間で型開閉を行うことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形金型。
10. 前記第１金型は、固定的に支持され、前記第２金型は、鉛直方向に移動することによって前記第１金型との間で型開閉を行うことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の成形金型。
11. レンズのうち凹凸形状を有する光学面を形成するための第１転写面を設けた中心部と、型閉じ時に前記中心部の周囲に配置される周辺部と、を有する第１金型と、前記第１転写面よりも浅く形成された第２転写面を設けた第２金型とを合わせることによって型空間を形成した状態で、前記型空間中においてレンズを成形する第１工程と、
    前記第１金型と前記第２金型とを離間させる型開きにより、前記第２金型からレンズを離型する第２工程と、
    前記第２工程後に前記中心部を前記周辺部に対して相対的に前記第２金型側に前進させる第３工程と、
    前記第３工程後に前記中心部を後退させるとともに、戻り抑制部によってレンズの後退を抑えることにより前記中心部からレンズを離型させる第４工程と、
    を備えることを特徴とする成形方法。
12. 前記型空間中で成形されるレンズは、光ピックアップ用の対物レンズであり、
    前記第１金型によって形成され前記第１転写面に対応する第１光学面は、光源側に配置され、前記第２金型によって形成され前記第２転写面に対応する第２光学面は、光情報記録媒体側に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の成形方法。
13. 前記型空間中で成形されるレンズは、ＮＡ０．７５以上であることを特徴とする請求項１２に記載の成形方法。