JPWO2011040180A1 - 成形金型 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、転写面の部分のメンテナンス等が容易で、かつ、樹脂射出に際して精密な温度調節が可能な成形金型を提供することである。本発明では、第１金型である固定金型４２に設けた加熱装置８０が、発熱体８１を含み、この発熱体８１が第１転写面Ｓ１の周辺においてパーティングライン面ＰＳ２に露出するように配置されるので、パーティングライン面ＰＳ２側から加熱装置８０のメンテナンス等が可能になり、型空間ＣＶ内に溶融樹脂を射出する際に第１転写面Ｓ１の温度を精密に調節することができる。これにより、良好に転写された形状を有するレンズＬＰを提供することができる。

Description

本発明は、光ピックアップ装置用の対物レンズその他のレンズの成形に用いられる成形金型に関する。

成形金型として、一対の金型を型締めして型空間を形成し、型空間内に樹脂を射出するものがあり、一方の金型の内部にコイルと磁性体で構成される発熱手段を埋め込んだものが存在する（特許文献１参照）。この成形金型では、各金型の内部に発熱手段とともに温調流路を設けて成形体の温度制御を行っている。

特開平５−８２６１号公報

しかしながら、金型の内部に発熱手段や温調流路を埋め込んだ場合、金型の構造が複雑化し、転写面の部分（入子型）のメンテナンスや交換が容易でなくなる。

そこで、本発明は、転写面の部分のメンテナンス等が容易で、かつ、樹脂射出に際して精密な温度調節が可能な成形金型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、第１光学面を形成するための第１転写面を設けた第１金型と、第２光学面を形成するための第２転写面を設けた第２金型とを備え、第１金型が、第１転写面の周辺においてパーティングライン面に露出するように配置される発熱体を含む加熱装置を有する。ここで、加熱装置を設けるべき第１金型は、固定金型とすることができるが、可動金型とすることもできる。

上記成形金型では、第１金型に設けた加熱装置の発熱体が、第１転写面の周辺においてパーティングライン面に露出するように配置されるので、パーティングライン面側から発熱体やこれを含む加熱装置のメンテナンス等が可能になり、型空間内に溶融樹脂を射出する際に第１転写面の温度を精密に調節することができる。

本発明の具体的な態様では、上記成形金型において、発熱体が第１転写面の周囲を取り囲むように配置される。この場合、第１転写面を周囲から効率よく加熱して目標温度に保持することができる。

本発明の別の態様では、加熱装置が、少なくとも発熱体が交換可能となるように組み込まれる。この場合、成形金型の使用状況や第１転写面を形成したコア型又は入子型の交換等に応じて、発熱体を適切なものに取り替えることができる。

本発明のさらに別の態様では、加熱装置が、発熱体としての磁性体と、磁性体に磁界を付与するコイルとを有する。この場合、コイルからの誘導によって磁性体を遠隔的に加熱できるので、発熱体を小型化しやすくなり発熱体を第１転写面に近接して配置しやすくなる。なお、発熱体を形成する磁性体は、強磁性体であることが望ましい。

本発明のさらに別の態様では、第１転写面と発熱体とが、金属部分を介して離隔して配置されている。この場合、型締め時に第１転写面に過剰な応力が付与される可能性を低減して、光学面の転写精度を高めることができる。

本発明のさらに別の態様では、金属部分が、第１金型の母材よりも高い熱伝導率を有する。この場合、発熱体からの熱を、金属部分を介して第１転写面側に効率的に伝達することができ、第１転写面付近の温度管理をより精密なものとできる。

本発明のさらに別の態様では、第１転写面が、レンズのうち凹凸形状を有する光学面を形成する。ここで、光学面の凹凸形状とは、光学面が全体として凹面又は凸面であることを意味するのではなく、光学面に微細な回折構造、段差構造等が形成されている状態を意味する。この場合、発熱体によって第１転写面付近の温度管理がなされ、凹凸形状を精密に転写したレンズを得ることができる。

本発明のさらに別の態様では、第２金型が、第２転写面に隣接して設けられパーティングライン面に沿って延びる樹脂導入路を形成する窪みを有する。この場合、いわゆるサイド・ゲート型の射出成形が行われるが、溶融樹脂の充填時に第１転写面のうちゲートの反対側の部分で相対的な温度低下が著しくなることを防止でき、第１転写面を比較的均一に転写した光学面を得ることができる。

本発明のさらに別の態様では、第２金型が、第２転写面の周辺においてパーティングライン面に露出するように配置される発熱体を含む加熱装置を有する。この場合、第２転写面付近も直接的に温度管理することができ、精密な光学面を有するレンズを得ることができる。

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。 （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、（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。 （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、（Ｂ）は、製品としてのレンズの側面図である。 （Ａ）は、成形金型の要部を説明する端面図であり、（Ｂ）は、成形金型の要部を説明する側方断面図である。 （Ａ）は、変形例の成形金型の要部を説明する側方断面図であり、（Ｂ）は、変形例の要部を説明する端面図である。 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。 （Ａ）は、第２実施形態に係る成形金型の要部を説明する端面図であり、（Ｂ）は、要部を説明する側方断面図である。 第３実施形態の要部を説明する端面図である。 第４実施形態の要部を説明する端面図である。

〔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、可動金型４１と固定金型４２とを備える。ここで、可動金型４１は、詳細は後述するが、ＡＢ方向に往復移動可能になっている。この可動金型４１を固定金型４２に向けて移動させ、両金型４１、４２をパーティングライン面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。この流路空間ＦＣは、４つのランナ部ＲＰに対応して４つに分岐されている。流路空間ＦＣは、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７４ａ、６４ａの端面にそれぞれ対応している。この場合、第１転写面Ｓ１は、第２転写面Ｓ２よりも深く曲率が大きくなっている。また、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７４ｂ、６４ｂ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、例えば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に戻って、第２金型である可動金型４１は、パーティングライン面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。ここで、コア型６４ａは、前進する可動ロッド６７ａに駆動されて固定金型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も、可動ロッド６７ｂに駆動されて固定金型４２側に前進し、後退する可動ロッド６７ｂに伴って自動的に後退して元の位置に復帰する。

可動金型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ＯＯ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、可動金型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。

第１金型である固定金型４２は、パーティングライン面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。

固定金型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、固定金型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、固定金型４２の型板７１に埋め込まれたコア型７４ａと、外周型７４ｂと、これらの周辺構造とについて説明する。

コア型７４ａは、円柱状の外形を有し、外周型７４ｂ内に収納されて固定されている。外周型７４ｂは、筒状の外形を有し、型板７１の貫通孔７１ｅに埋め込まれた状態で固定されている。

コア型７４ａは、端面として、第１転写面Ｓ１を有し、その外縁に細い輪帯状の外縁面Ｓ１１を有する。

外周型７４ｂは、端面として、第３転写面Ｓ３を有し、その外縁には、環状の溝部７８が設けられている。この外周型７４ｂは金属で構成されている。

溝部７８には、環状の発熱体８１が埋め込まれて、固定されている。発熱体８１は、溝部７８の空間と略同一の形状を有しているが、溝部７８の内部に完全に収まっている。つまり、発熱体８１の表面８１ａは、パーティングライン面ＰＳ２と同一平面上の位置か、パーティングライン面ＰＳ２よりも背後の取付板７２側に後退した位置に配置されている。これにより、発熱体８１がパーティングライン面ＰＳ２から突き出して型締めの不良を発生させることや、コア型７４ａの第１転写面Ｓ１等に応力を及ぼすことを防止し、成形の精度が劣化することを防止している。ここで、発熱体８１は、例えば強磁性体で形成され、それ自体では発熱しないが、外部から変動する磁界を与えられた場合、その磁気ヒステリシス特性によって渦電流が発生し、これが熱エネルギーに変化するため、遠隔的に動作するヒータとして機能する。なお、発熱体８１を強磁性体とすることで、発熱効率を高めることができる。

以上の発熱体８１は、外周型７４ｂコア型７４ａに埋め込まれているが、外周型７４ｂの金属部分は、固定金型４２の型板７１の母材よりも高い熱伝導率を有する。これにより、発熱体８１からの熱を外周型７４ｂの先端部分を介して第１転写面Ｓ１側に効率的に伝達することができ、第１転写面Ｓ１付近の温度を精密に管理することができる。なお、外周型７４ｂについては、先端部分のみを高熱伝導率の材料（金属）で形成することもできる。

また、コア型７４ａについては、型板７１の母材と同じ熱伝導率とすることもできるが、第１転写面Ｓ１側のみを型板７１の母材よりも低熱伝導率とすることや第１転写面Ｓ１側のみを型板７１の母材よりも高熱伝導率とすることもできる。

コア型７４ａを低熱伝導率にすることにより、樹脂を充填する際に、コア型７４ａの先端側にある第１転写面Ｓ１からコア型７４ａの内部への熱の伝導（損失）を低減することができる。これにより、コア型７４ａの第１転写面Ｓ１をより効率的に加熱することが可能となる。そのため、例えば、第１転写面Ｓ１が回折構造といった複雑な微細構造体を有するような場合でも、転写性を良好にすることができる。また、コア型７４ａを低熱伝導率にすることにより、樹脂を充填する際に、樹脂温度の低下を低減することができる。このように、樹脂温度の低下を低減することができるので、例えば、第２転写面Ｓ２が回折構造といった複雑な微細構造体を有するような場合でも転写性を良好にすることができる。

一方、コア型を高熱伝導率にすることにより、樹脂充填後（面転写後）、加熱されたコア型７４ａの先端側にある第１転写面Ｓ１からコア型７４ａの内部へ効率的に熱を伝導することができる。これにより、コア型７４ａの第１転写面Ｓ１をより早く冷却することが可能となる。そのため、成形のサイクル時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。

例えば、成形品の光学面形状が回折構造といった複雑な微細構造体を有し、比較的成形しにくいような光学面形状の場合には、コア型７４ａに低熱伝導率の材料を使用することで光学面の転写性を向上させることができ、成形品の光学面形状が回折構造を有していない屈折面形状といった比較的成形しやすい光学面形状である場合には、コア型７４ａに高熱伝導率の材料を使用することで、生産性を向上させることができる。このように、コア型７４ａの材料を適宜選択することによって成形品の光学面の転写性や生産性を向上させることができる。

型板７１のうち外周型７４ｂの周囲には、環状の溝部７９が設けられている。この溝部７９には、環状のコイル８２が埋め込まれて、固定されている。コイル８２は、溝部７８の空間と略同一の形状を有しているが、溝部７９の内部に完全に収まっている。つまり、コイル８２の表面８２ａは、パーティングライン面ＰＳ２と同一平面上の位置か、パーティングライン面ＰＳ２よりも背後の取付板７２側に後退した位置に配置されている。ここで、コイル８２は、発熱体８１と協働して加熱装置８０を構成し、発熱体８１を駆動して高周波誘導加熱を行う。つまり、コイル８２は、これに電流を流すことでその内側に軸ＡＸに沿って延びる磁界を形成し、この電流を高周波電流とすることで、発熱体８１を通過する磁界が高周波で変動し、発熱体８１を遠隔的に非接触で加熱することができる。つまり、外周型７４ｂに設けた第１転写面Ｓ１の温度を精密に調節することができる。

なお、コイル８２には、給電線８２ｃが接続されており、給電線８２ｃは、型板７１に形成されたガイド孔７１ｋに通されて型板７１外に引き出されている。

以上において、加熱装置８０は、固定金型４２に対して着脱可能である。つまり、発熱体８１は、溝部７８に対してネジ等を利用して着脱可能になっており、成形条件を変化させる場合、異なる種類の磁性体材料からなるものに交換することができる。これにより、発熱量や熱容量を所望の値に調整することができる。なお、コイル８２も、溝部７９に対して着脱可能になっており、異なる仕様のものに交換することができる。

なお、可動金型４１については、固定金型４２に設けたような加熱装置８０を設ける必要は必ずしもないが、可動金型４１についても、コア型６４ａやその近傍に加熱装置を設けることで、コア型６４ａに設けた第２転写面Ｓ２の温度を精密に調節することができ、型空間ＣＶ中に射出された溶融樹脂の温度低下を抑制することができる。

図５（Ａ）及び５（Ｂ）は、可動金型４１に変更を加えて加熱装置１８０を設けた変形例を示す。この場合、ゲート凹部６１ｃを避けて形成された溝部１７８に発熱体１８１が埋め込まれており、ランナ凹部６１ｂを避けて形成された溝部１７９にコイル１８２が埋め込まれている。つまり、発熱体１８１やコイル１８２は、部分的に欠落した環状となっている。なお、図示のコイル１８２において、その両端１８２ａ、１８２ｂを巻き線単位で接続する導線（不図示）を、ランナ凹部６１ｂとの干渉を避けて型板６１内部に埋め込むならば、コイル１８２を略環状に配置することができ、発熱体１８１の位置に強力な磁場を形成させ易くなる。

この場合も、発熱体１８１の表面１８１ａは、パーティングライン面ＰＳ１と同一平面上の位置か、パーティングライン面ＰＳ１よりも背後の取付板６３側に後退した位置に配置されている。また、コイル１８２の表面１８２ａも、パーティングライン面ＰＳ１と同一平面上の位置か、パーティングライン面ＰＳ１よりも背後の取付板６３側に後退した位置に配置されている。

図６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を構成する可動金型４１と固定金型４２とを挟持して両金型４１、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、可動金型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。このエジェクタ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、可動金型４１内の成形品ＭＰを離型して固定金型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、固定金型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が近接したり離隔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・離隔して可動金型４１と固定金型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、可動金型４１と固定金型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、両金型４１、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。また、金型温度調節機４６は、固定金型４２等に埋め込まれた加熱装置８０に制御された高周波電流を供給することで、発熱体８１等を所望のタイミング及び発熱量で昇温する。これにより、成形時に両金型４１、４２の温度を適切な温度に保つことができる。この際、両金型４１、４２に埋め込まれた温度センサ５２、５４（図１参照）によって両金型４１、４２の温度を監視することもできる。なお、金型温度調節機４６は、後述する型閉じ、型締め、溶融樹脂射出等に同期して動作しており、コア型７４ａ、６４ａに設けた転写面Ｓ１、Ｓ２の温度を精密に調節することができる。

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、可動金型４１と固定金型４２とを離隔させて型開きした後に、可動金型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両金型４１、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両金型４１、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可動金型４１に残る成形品ＭＰを可動金型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可動金型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７は、図６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、両金型４１、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、可動金型４１と固定金型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の閉動作をさらに継続することにより、可動金型４１と固定金型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、型締めされた可動金型４１と固定金型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の制御下で、加熱装置８０によって型空間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中の溶融樹脂が徐々に冷却されるので、係る冷却に伴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、可動金型４１が後退し、可動金型４１と固定金型４２とが離隔する。この結果、成形品ＭＰすなわちレンズＬＰは、可動金型４１に保持された状態で固定金型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、成形品ＭＰについて全体的な離型が行われる。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。最後に、取出し装置２０を動作させて、可動金型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Ｓ１７）。

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金型である固定金型４２に設けた加熱装置８０が、発熱体８１を含み、この発熱体８１が第１転写面Ｓ１の周辺においてパーティングライン面ＰＳ２に露出するように配置されるので、パーティングライン面ＰＳ２側から加熱装置８０のメンテナンス等が可能になるとともに、型空間ＣＶ内に溶融樹脂を射出する際に第１転写面Ｓ１の温度を精密に調節することができる。これにより、良好に転写された形状を有するレンズＬＰを提供することができる。

〔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８（Ａ）及び８（Ｂ）を参照して、固定金型４２に埋め込まれた加熱装置２８０について説明する。この加熱装置２８０は、外周型７４ｂの端面及び側面に嵌合する嵌合部材２８１を有する。この嵌合部材２８１は、円周上の一部に発熱体８５ａを有し、残りの部分は、非発熱体８５ｂとなっている。非発熱体８５ｂは、非磁性体その他の発熱性の低い材料で形成されている。ここで、コイル８２によって加熱される発熱体８５ａは、ゲート面７１ｃの反対側すなわち反ゲート側に配置されている。つまり、この実施形態では、反ゲート側が相対的に加熱されるようになっている。

この理由について説明すると、外周型７４ｂやコア型７４ａの先端部は、ゲート部分ＧＳから型空間ＣＶ中に射出・充填される溶融樹脂によって加熱されるが、この際、ゲート部分ＧＳ側の方が反ゲート側よりも加熱される傾向がある。このため、反ゲート側に偏って配置される発熱体８５ａを設けることで、外周型７４ｂやコア型７４ａの先端部の温度分布を均一なものとし、型空間ＣＶ中に射出・充填される溶融樹脂を比較的均一に冷却することができる。結果的に、レンズＬＰの転写精度を高め、光学面ＯＳ２に転写される曲面又は回折構造の形状精度を光学面ＯＳ２の各部で一様に高めることができる。

〔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及び第２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及び第２実施形態と同様であるものとする。

図９を参照して、固定金型４２に埋め込まれた加熱装置３８０について説明する。この加熱装置３８０は、外周型７４ｂの端面及び側面に嵌合する嵌合部材３８１を有する。この嵌合部材３８１は、円周に沿って複数の発熱体８５ａを有し、発熱体８５ａ間は、非発熱体８５ｂとなっている。

なお、発熱体８５ａの数は、図示の４つに限らず、製造条件に応じて適宜変更でき、発熱体８５ａのサイズも、製造条件に応じて適宜変更できる。

〔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及び第２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及び第２実施形態と同様であるものとする。

図１０を参照して、固定金型４２に埋め込まれた加熱装置４８０について説明する。この加熱装置４８０は、外周型７４ｂの端面及び側面に嵌合する嵌合部材４８１を有する。この嵌合部材４８１は、外側が五角形で内側が円の輪郭を有する発熱体８５ａを有し、発熱体８５ａの周囲の５カ所が非発熱体８５ｂとなっている。なお、発熱体８５ａの外側の輪郭等は、図示の五角形に限らず、製造条件に応じて適宜変更できる。

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、上記第３実施形態では、加熱装置８０を構成する単一のコイル８２を環状に配置しているが、加熱装置８０を構成するコイルは、複数の発熱体８５ａ毎に複数に分割して設けることもできる。

固定金型４２に埋め込む発熱体８１、１８１、８５ａの場所は、外周型７４ｂ、６４ｂに限らず、型板７１、６１等の適所とすることができる。

また、上記実施形態では、基本的に固定金型４２に加熱装置８０、２８０、３８０、４８０を埋め込んだが、可動金型４１にのみ加熱装置１８０を埋め込むこともできる。

また、上記第１実施形態において固定金型４２に埋め込んだ加熱装置８０を、可動金型４１用の一部欠けた環状の加熱装置１８０に置き換えることもできる。

また、上記実施形態では、固定金型４２側の第１転写面Ｓ１が、比較的大きな曲率を有し回折構造を有するものとしているが、可動金型４１側の第２転写面Ｓ２が、比較的大きな曲率を有し回折構造を有するものとすることもできる。

固定金型４２及び可動金型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。

４０ 成形金型
４１ 可動金型
４２ 固定金型
４６ 金型温度調節機
５２、５４ 温度センサ
６４ａ、７４ａ コア型
６４ｂ、７４ｂ 外周型
７８、７９、１７８、１７９ 溝部
８０、１８０、２８０、３８０、４８０ 加熱装置
８１、１８１ 発熱体
８２ コイル
８５ａ 発熱体
２８１、３８１ 嵌合部材
ＯＳ１、ＯＳ２ 光学面
ＰＳ１、ＰＳ２ パーティングライン面
Ｓ１、Ｓ２ 転写面

Claims (9)

1. 第１光学面を形成するための第１転写面を設けた第１金型と、
   第２光学面を形成するための第２転写面を設けた第２金型とを備え、
   前記第１金型は、前記第１転写面の周辺においてパーティングライン面に露出するように配置される発熱体を含む加熱装置を有することを特徴とする成形金型。
2. 前記発熱体は、前記第１転写面の周囲を取り囲むように配置されることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
3. 前記加熱装置は、少なくとも前記発熱体が交換可能となるように組み込まれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形金型。
4. 前記加熱装置は、前記発熱体としての磁性体と、前記磁性体に磁界を付与するコイルとを有す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. 前記第１転写面と前記発熱体とは、金属部分を介して離隔して配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の成形金型。
6. 前記金属部分は、前記第１金型の母材よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成形金型。
7. 前記第１転写面は、レンズのうち凹凸形状を有する光学面を形成す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. 前記第２金型は、前記第２転写面に隣接して設けられ前記パーティングライン面に沿って延びる樹脂導入路を形成する窪みを有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、前記第２転写面の周辺においてパーティングライン面に露出するように配置される発熱体を含む加熱装置を有する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。