KR101271772B1 - 광학 부품의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

작으면서 또한 고정밀도의 광학 부품의 다수개 제작이 가능하며, 양호한 전사성을 확보와 제조 사이클의 단축화의 양립이 도모된 광학 부품의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 플라스틱 렌즈(외경이 12 ㎜ 이하, 광학면의 면조도가 Ra 20 ㎚ 이하)의 성형기의 러너부(52)의 패턴은 다수개 제작이 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 러너부(52) 전체의 투영 면적은 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 되어 있다. 또한, 복수개의 러너부(52)가 스프루부(53)를 중심으로 하여 베이스 금형의 외형 단부면과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 또한, 스프루부(53)의 분기점으로부터 제품 전사부(50)에 이르기까지의 러너부(52)의 패턴은 직교 2방향에 의해 구성되어 있다. 또한, 압접면으로부터 본 캐비티의 외형 형상은 직사각형이다.

러너부, 스프루부, 고정 금형, 고정 플래튼, 수지 저장부

Description

광학 부품의 제조 장치{OPTICAL COMPONENT PRODUCTION SYSTEM}

본 발명은, 광학 부품을 성형하는 광학 부품의 제조 장치에 관한 것이다. 더 상세하게는, 작고(외경이 2 ㎜ 내지 12 ㎜의 범위 내) 고정밀도(면조도가 Ra 20 ㎚ 이하)인 광학 부품을 성형 대상으로 하는 광학 부품의 제조 장치에 관한 것이다.

최근, 대물 렌즈 등의 광학 부품은 플라스틱 등의 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 제조되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1이나 특허문헌 2 참조). 플라스틱을 이용하여 광학 부품을 성형하면, 균일한 형상의 제품을 신속하게 제조할 수 있으므로 대량 생산에 적합하다. 이 플라스틱 렌즈를 이용하는 광학 기기는 해마다 소형화 및 고성능화되고 있고, 그에 수반하여 플라스틱 렌즈에 대한 소형화 및 고정밀도화의 요구도 높아지고 있다.

또한 이 밖에, 광학 부품의 대량 생산에 관한 기술로서, 1회의 형 체결ㆍ수지 충전에 의해 성형 가능한 성형품의 수를 다수개로 하는, 소위 다수개 제작의 기술이 검토되고 있다. 다수개 제작용 금형은, 고정 금형의 중앙에 배치된 1개의 스프루(sprue)부를 구비하고, 그 스프루부를 중심으로 하여 복수개의 러너부가 연장되어 있다. 즉, 스프루부의 주위에 렌즈의 전사부가 대칭으로 구비되어 있다. 이 다수개 제작의 기술에서는, 각 전사부로의 전사성의 변동을 저감하면서, 어떻게 다수개 제작의 개수를 늘릴지가 채산에 크게 영향을 미친다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평11-42685호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2001-272501호 공보

그러나, 작으면서 또한 고정밀도인 광학 부품을 다수개 제작하기 위해서는 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 작으면서 또한 고정밀도인 광학 부품에서는, 매우 양호한 전사성이 요구된다. 그로 인해, 다수개 제작을 행하는 성형기에서는 양호한 전사성을 확보하기 위해 러너부의 두께(러너 직경)를 두껍게 하고 있다. 그러나, 러너 직경을 두껍게 하면 러너부가 고화되기까지 시간이 걸린다. 즉, 러너부가 고화되는 시간으로 냉각 시간이 결정되어, 제조 사이클의 단축화가 곤란해진다.

또한, 사출 성형기에서는, 일반적으로, 금형의 가공 정밀도나 금형의 압접ㆍ이격시에 발생하는 금형의 왜곡에 기인하는 면 시프트(광축에 수직인 방향으로의 렌즈면의 어긋남)나 틸트(광축에 대한 렌즈면의 각도의 어긋남) 등이 광학 특성에 큰 영향을 준다. 그로 인해, 광학 부품을 제조할 때에는 성형품의 편심의 평가나 전사 부재의 위치 조절을 정확하게 행할 필요가 있지만, 성형품이 작을수록 곤란해진다.

본 발명은, 상기한 종래의 광학 부품의 제조 장치가 갖는 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉 그 과제로 하는 점은, 작으면서 또한 고정밀도인 광학 부품의 다수개 제작이 가능하며, 양호한 전사성의 확보와, 제조 사이클의 단축화와 의 양립이 도모된 광학 부품의 제조 장치를 제공하는 것에 있다.

이 과제의 해결을 목적으로서 이루어진 광학 부품의 제조 장치는, 고정측 금형과, 그 고정측 금형에 대해 접촉 분리 가능하게 설치된 가동측 금형을 갖고, 고정측 금형과 가동측 금형을 압접시킨 상태에서 투영 면적이 1 ㎠ 내지 12 ㎠인 러너부가 구성되고, 그 러너부를 통해 금형간의 제품 전사부에 수지 재료를 충전함으로써, 외경이 2 ㎜ 내지 12 ㎜의 범위 내인 동시에 광학면의 면조도(面粗度)가 Ra 20 ㎚ 이하인 광학 부품을 1회의 형 체결에 의해, 적어도 4개의 다수개 제작이 가능한 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 본 발명의 광학 부품의 제조 장치는, 작으면서(외경이 2 ㎜ 내지 12 ㎜의 범위 내) 또한 고정밀도(광학면의 면조도가 Ra 20 ㎚ 이하)인 광학 부품을 성형하는 것이며, 1회의 형 체결에 의해 적어도 4개의 다수개 제작이 가능한 성형기이다. 또, 다수개 제작의 개수는, 양호한 전사성의 확보를 고려하면, 16개 이내인 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 부품의 제조 장치에서는, 그와 같은 광학 부품을 성형 대상으로 하는 금형의 러너부의 투영 면적을 1 ㎠ 내지 12 ㎠의 범위 내로 규정하고 있다. 그리고, 러너 직경 및 러너 길이는 상기의 범위를 충족시키도록 규정된다. 즉, 러너부의 투영 면적이 12 ㎠ 이하이면, 러너부의 냉각ㆍ고화에 필요한 시간은 짧다. 또한, 러너부의 투영 면적이 1 ㎠ 이상이면, 양호한 전사성을 확보할 수 있다. 따라서, 러너부의 투영 면적을 상기의 범위 내로 함으로써, 양호한 전사성의 확보와, 제조 사이클의 단축화와의 양립이 도모된다. 또한, 러너부의 용적이 작기 때문에, 폐기 부분의 재료비를 삭감할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 부품의 제조 장치는 러너부의 패턴이 직교 2방향에 의해 구성되어 있으면 좋다. 그리고, 그와 같은 러너부를 갖는 광학 부품의 제조 장치는, 고정 금형과 상기 가동 금형 중 적어도 한쪽 금형에 삽입되고, 압접면으로부터 본 외형 형상이 직사각형인 전사 부재를 갖고, 그 전사 부재에 제품 전사부가 설치되어 있는 것으로 하면 더욱 좋다(이하, 전사 부재를 지지하는 금형을「베이스 금형」이라 함). 전사 부재는 베이스 금형과의 위치를 조절하는 것으로, 전사 부재의 위치, 즉 제품 전사부의 위치를 조절함으로써 축 어긋남 등의 문제점이 억제된다.

러너부의 패턴이 직교 2방향에 의해 구성된 광학 부품의 제조 장치에서는, 외형 형상이 직사각형인 전사 부재의 외형 단부면을 베이스 금형(고정측 금형, 가동측 금형)의 외형 단부면에 대해 평행해지도록 배치할 수 있다. 그리고, 이와 같이 배치함으로써, 베이스 금형의 수평ㆍ수직 방향과 축 어긋남의 조절 방향을 일치시킬 수 있다. 그로 인해, 성형품의 편심 평가가 직교 2축의 측정으로 충분하다. 또한, 전사 부재의 위치 조절도 직교 2축의 조절로 충분하다. 따라서, 성형품의 편심의 평가나 전사 부재의 위치 조절이 간편해진다.

또한, 본 발명의 광학 부품의 제조 장치는 러너부의 패턴이 스프루부로부터 방사 형상으로 확대되도록 구성되어 있어도 좋다. 그리고, 그와 같은 러너부를 갖는 광학 부품의 제조 장치는, 고정 금형과 상기 가동 금형 중 적어도 한쪽 금형에 삽입되고, 압접면으로부터 본 외형 형상이 원형인 전사 부재를 갖고, 그 전사 부재에 제품 전사부가 설치되어 있는 것으로 하면 더욱 좋다. 즉, 전사 부재는, 그 외형이 원형 형상이기 때문에, 동시ㆍ원주 가공으로 할 수 있어, 진원도(眞圓度), 동축도(同軸度) 등의 가공 정밀도가 향상된다. 또한, 고정밀도의 편심 가공도 가능해져, 예를 들어 미리 편심시킨 전사 부재를 회전시킴으로써 고정밀도의 위치 조절이 용이해진다.

또한, 본 발명의 광학 부품의 제조 장치에서는, 가동측 금형과 고정측 금형을 압접시킬 때의 형 체결력이 150 kN 이하인 것으로 하면 더욱 좋다. 즉, 러너부의 투영 면적이 작기 때문에, 금형의 형 체결력은 많아도 150 kN이면 충분하다. 따라서, 형 체결력이 150 kN 이하인 소위 소형 성형기에 본 발명을 적용함으로써, 공간 절약화, 에너지 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 부품의 제조 장치에서는, 러너부가 스프루부로부터 게이트부에 이르기까지의 사이에 1회 내지 3회의 범위 내로 굴곡되고, 각 굴곡부에는 수지 저장부가 설치되어 있는 것으로 하면 더욱 좋다. 굴곡부로서는, T자 형상의 분기 부위나 절곡 부위 등이 해당한다. 즉, 각 굴곡부에 수지 저장부를 설치함으로써, 용융 수지의 유동 선단부(저온 부분)를 그 수지 저장부에 모이게 할 수 있다. 따라서, 제품 전사부에 유입하는 수지는 고온이고, 양호한 전사성을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 부품의 제조 장치에서는, 전사 부재의 광학면의 전사부에 광학 부품의 광축을 중심으로 한 윤대(輪帶) 형상의 단차가 마련되는 것으로 해도 좋다. 예를 들어, 전사면에 광로차 부여 구조(예를 들어, 회절 렌즈)를 설치하는 경우, 단차에 의해 생기는 홈부까지 수지를 충전하는 데는 매우 양호한 전사성이 요구된다. 그래서, 전사면에 광로차 부여 구조를 갖는 광학 부품의 다수개 제작을 행하는 제조 장치에 본 발명을 적용하면, 홈부까지 양호하게 전사할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서「광로차 부여 구조」라 함은, 광축을 포함하는 중심 영역과 그 중심 영역의 외측에 미세한 단차를 갖고 분할된 복수의 윤대로 구성되는 구조이다. 또한, 소정의 온도에 있어서는, 인접하는 윤대 사이에 입사 광속의 파장의 정수배의 광로차를 발생시켜, 온도가 그 소정의 온도로부터 변화된 경우에 있어서는, 굴절률 변화에 수반하여 인접하는 윤대 사이에서 발생하는 광로차가 입사 광속의 파장의 정수배로부터 어긋나는 특성을 갖는 구조를 나타낸다. 이러한「광로차 부여 구조」의 구체적인 구조는, 예를 들어 중심 영역의 외측에 인접하는 윤대가 중심 영역에 대해 광로 길이가 길어지도록 광축 방향으로 변이하여 형성되고, 최대 유효 직경 위치에 있어서의 윤대가 그 외측에 인접하는 윤대에 대해 광로 길이가 길어지도록 광축 방향으로 변이하여 형성되고, 최대 유효 직경의 75 %의 위치에 있어서의 윤대가 그 내측에 인접하는 윤대와 그 외측에 인접하는 윤대에 대해 광로 길이가 짧아지도록 광축 방향으로 변이하여 형성되어 있는 구조이다.

본 발명의 광학 부품의 제조 장치에 따르면, 러너부의 투영 면적을 규정함으로써 냉각 시간의 단축과 전사성의 저하의 억제를 양립시키고 있다. 따라서, 작으면서 또한 고정밀도의 광학 부품의 다수개 제작이 가능하며, 양호한 전사성의 확보와, 제조 사이클의 단축화와의 양립이 도모된 광학 부품의 제조 장치가 제공되고 있다.

도1은 제1 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 성형기의 개략 구성(금형 이격)을 도시하는 도면이다.

도2는 제1 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 성형기의 개략 구성(금형 압접)을 도시하는 도면이다.

도3은 제1 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 성형 금형의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.

도4는 제1 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 성형 금형의 압접면을 도시하는 도면이다.

도5는 러너부의 냉각 시간과 투영 면적과의 관계를 나타내는 도면이다.

도6은 제1 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(4개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도7A는 제1 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(8개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도7B는 제1 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(8개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도8A는 제1 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(16개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도8B는 제1 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(16개 제작)를 도시하 는 단면도이다.

도9는 제1 형태에 관한 러너부의 수지 저장부의 이미지를 나타내는 도면이다.

도10은 제1 형태에 관한 캐비티의 위치 조절 기구의 개략을 도시하는 도면(조정 전)이다.

도11은 제1 형태에 관한 캐비티의 위치 조절 기구의 개략을 도시하는 도면(조정 후)이다.

도12는 제2 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 성형 금형의 압접면을 도시하는 도면이다.

도13은 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(4개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도14A는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(8개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도14B는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(8개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도15A는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(16개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도15B는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(16개 제작)를 도시하는 단면도이다.

도16A는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(절곡)를 도시하는 단면도이다.

도16B는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(절곡)를 도시하는 단면도이다.

도16C는 제2 형태에 관한 성형 금형의 러너 패턴의 일례(절곡)를 도시하는 단면도이다.

도17은 제2 형태에 관한 러너부의 수지 저장부의 이미지를 나타내는 도면이다.

도18은 제2 형태에 관한 캐비티의 위치 조절 기구의 개략을 도시하는 도면(첫 번째)이다.

도19는 제2 형태에 관한 캐비티의 위치 조절 기구의 개략을 도시하는 도면(두 번째)이다.

도20은 제2 형태에 관한 캐비티의 위치 조절 기구의 개략을 도시하는 도면(세 번째)이다.

도21은 회절 렌즈의 전사성의 불량 여부를 나타내는 도면(전사성 불량)이다.

도22는 회절 렌즈의 전사성의 불량 여부를 나타내는 도면(전사성 양호)이다.

도23은 성형 금형의 전체 구성을 도시하는 단면도이다.

[부호의 설명]

1 : 고정 금형(고정측 금형)

10 : 고정 플래튼

11 : 캐비티(전사 부재)

12 : 코어(전사 부재)

13 : 베이스 금형

2 : 가동 금형(가동측 금형)

20 : 가동 플래튼

21 : 캐비티(전사 부재)

22 : 코어

23 : 베이스 금형

50 : 제품 전사부

51 : 게이트부

52 : 러너부(러너부)

53 : 스프루부

54 : 수지 저장부

100 : 성형기(광학 부품의 제조 장치)

이하, 본 발명을 구체화한 실시 형태에 대해 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태는 플라스틱 렌즈의 성형기에 본 발명을 적용 한 것이다. 성형품인 플라스틱 렌즈는 외경이 2 ㎜ 내지 12 ㎜의 범위 내이고, 그 광학면의 면조도가 Ra 20 ㎚ 이하인 것을 대상으로 하고 있다. 또한, 플라스틱 렌즈는 렌즈부와 그 외주에 형성된 플랜지부로 구성된다. 플랜지부는 렌즈 홀더 등에 지지되는 부분이다. 이 플라스틱 렌즈는, 예를 들어 광 픽업 장치 등의 광 픽업 광학계나 카메라 기능이 있는 휴대 전화 등의 촬상 광학계에 이용된다. 특히, 외경이 2 ㎜ 내지 7 ㎜의 범위 내의 플라스틱 렌즈는 광 픽업 광학계용으로 고정밀도인 것을 대량으로 생산하는 것이 요구되므로, 본 발명이 특히 적합하다.

[제1 형태]

도1 및 도2는 본 형태의 성형기(100)의 개략 구성을 도시하고 있다. 또한, 도1은 금형을 이격시킨 상태를 도시하고 있고, 도2는 금형을 압접시킨 상태를 도시하고 있다. 또한, 도3, 도4 및 도23은 본 형태의 금형의 개략 구성을 도시하고 있다. 또한, 도3 및 도23은 압접시킨 상태의 측면 단면을, 도4는 고정 금형의 압접면을 각각 도시하고 있다. 도3은 도23의 파선 부분을 확대한 도면이다.

구체적으로, 본 형태의 플라스틱 렌즈의 성형기(100)는 도1 혹은 도2에 도시한 바와 같이 고정 금형(1)을 구비한 고정 플래튼(10)과, 고정 금형(1)에 대해 압접ㆍ이격 가능하게 설치된 가동 금형(2)을 구비한 가동 플래튼(20)을 갖고 있다. 본 형태의 성형기(100)는 형 체결력이 150 kN 정도인 소형 성형기이다.

고정 플래튼(10)에는 용융 수지의 주입구가 설치되어 있고, 사출부(80)에 의해 금형 내에 수지가 사출된다. 사출부(80)에 대해서는, 예비 성형 방식의 것이라도 좋고 인라인 스크류 방식의 것이라도 좋다.

또한, 성형기(100)는 도3에 도시한 바와 같이 고정 금형(1)의 베이스 금형(13)에는 캐비티(11)가 삽입되어 있고, 또한 그 캐비티(11)에는 코어(12)가 삽입되어 있다. 또한 마찬가지로, 가동 금형(2)의 베이스 금형(23)에는 캐비티(21)가 삽입되어 있고, 또한 그 캐비티(21)에는 코어(22)가 삽입되어 있다. 즉, 캐비티 및 코어는, 베이스 금형의 인서트로서 구성되어 있다. 본 명세서에서는, 플라스틱 렌즈의 렌즈부를 형성하는 전사부가 형성된 부재를「코어」라 하고, 렌즈부의 외주에 위치하는 플랜지부를 형성하는 전사부가 형성된 부재를「캐비티」라 한다.

또한, 베이스 금형(13)은 압접면(PL면)으로부터 본 외형 형상이 직사각형이다. 또한, 캐비티(11)에 대해서도, 도4에 도시한 바와 같이 압접면으로부터 본 외형 형상이 직사각형이며, 그 외형 단부면이 베이스 금형(13)의 외형 단부면에 대해 평행해지도록 배치되어 있다. 또한, 코어(12)에 대해서는 압접면으로부터 본 외형 형상이 원형이다. 가동 금형(2)의 구성도 마찬가지이다.

구체적으로 베이스 금형(13)에는 캐비티(11)를 수용하기 위한 포켓(오목부)이 마련되어 있고, 그 포켓의 폭이 캐비티(11)의 폭보다도 약간 넓다. 그리고, 캐비티(11)를 수용하였을 때에 발생하는 캐비티(11)와 베이스 금형(13)과의 간극을 스페이서 블록에 의해 충전하고 있다. 이 스페이서 블록에 의해 캐비티(11)의 위치를 조절하는 동시에 캐비티(11)를 고정하고 있다. 또한, 캐비티(11)의 위치 조절의 상세에 대해서는 후술한다.

또한, 고정 금형(1)과 가동 금형(2)이 압접됨으로써, 일체로 된 금형 내부에 공극이 형성된다(도3 및 도23 참조). 이 공극은 제품 전사부(50), 게이트부(51), 러너부(52), 및 용융 수지의 주입구로부터 러너부(52)까지의 용융 수지의 유로가 되는 스프루부(53)에 의해 구성된다.

또한, 전사 부재의 전사부의 표면에는 금속 도금을 실시하는 것이 바람직하다. 금속 도금층은 10 내지 100 ㎛의 범위에서 적절한 두께를 결정한다. 또한, 전사면에 광로차 부여 구조(예를 들어, 회절 렌즈)를 설치하는 경우에는, 이 도금층을 절삭 가공하여 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 이형성(離型性) 향상이나 형 보호를 위해, 질화크롬, 질화티탄, 다이아몬드상 카본(DLC) 등에 의한 표면 처리를 행해도 좋다. 이에 의해, 성형ㆍ전사할 때, 금형 내에 있어서의 수지의 유동성이나, 형으로부터 성형품을 취출할 때의 박리성(이형성) 등이 향상된다.

계속해서, 본 형태의 성형기(100)에 있어서의 플라스틱 렌즈의 제작 과정에 대해 설명한다. 또한, 본 형태의 성형기(100)는 다수개 제작용의 성형기이지만, 설명의 편의를 도모하기 위해, 이하의 설명에서는 하나의 플라스틱 렌즈의 제작 과정으로서 설명한다. 본 형태의 성형기(100)에서는, 양 금형이 압접된 상태에서, 용융 수지가 스프루부, 러너부(52) 및 게이트부(51)를 차례로 거쳐서 제품 전사부(50)에 유입한다. 금형 내에 유입된 수지가 제품 전사부(50)까지 널리 퍼져 냉각ㆍ고화된 후, 가동 금형(2)을 고정 금형(1)으로부터 이격시킨다. 그리고, 이젝터 등에 의해 성형품이 취출된다. 취출된 성형품(30)은 플라스틱 렌즈 본체 외에, 플라스틱 렌즈의 광학면의 외주에 위치하는 플랜지부와, 스프루부, 러너부(52) 및 게이트부(51)에 대응하는 부분이 일체적으로 형성되어 있다. 그리고, 이후의 컷트 공정에서 게이트부(51)에 대응하는 부분이 분리됨으로써 플라스틱 렌즈가 추출된다.

플라스틱 렌즈의 성형 조건으로서는, 예를 들어 용융 수지로서 비정질 폴리올레핀계 수지를 이용하는 경우, 금형의 온도를 120 ℃로 하고, 수지 온도를 280 ℃로 하고, 사출 속도를 50 ㎜/초로 하고, 유지 압력을 100 ㎫로 한다. 비정질 폴 리올레핀계 수지로서는, 예를 들어 Zeonex(등록상표 : 니혼 제온), Apel(등록상표 : 미쯔이 가가꾸)을 들 수 있다.

또한, 본 형태의 성형기(100)에 사용되는 플라스틱 수지로서는, 광학 재료로서 일반적으로 이용되는 투명 수지 재료이면 좋다. 예를 들어 일본 특허 출원 제2004-144951호 공보, 일본 특허 출원 제2004-144953호 공보, 일본 특허 출원 제2004-144954호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 적절하고 바람직하게 채용할 수 있다. 구체적으로는 아크릴 수지, 환형 올레핀 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.

또한, 플라스틱 수지는 온도가 상승함으로써 굴절률이 저하되어 버리지만, 대부분의 무기 입자는 온도가 상승하면 굴절률이 상승한다. 그래서 이들 성질을 함께 서로 상쇄하도록 작용시킴으로써, 굴절률 변화가 생기지 않도록 하는 기술이 알려져 있다. 그러기 위해서는, 모재가 되는 수지에 30 ㎚ 이하, 바람직하게는 20 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 10 내지 15 ㎚의 범위 내의 무기 입자를 분산시키면 좋다.

계속해서, 플라스틱 렌즈의 다수개 제작에 대해 설명한다. 본 형태의 플라스틱 렌즈의 성형기(100)에서는 1회의 형 체결에 의해 4개 내지 16개의 성형품의 취출이 가능하다. 또한, 본 형태의 성형기(100)에서는, 러너부(52) 전체의 투영 면적을 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 한다. 그리고, 러너 직경 및 러너 길이는 상기의 범위를 충족시키도록 규정된다.

본 출원인은, 실험에 의해 러너부의 수지의 냉각 시간과 러너부의 투영 면적 사이에 관련이 있는 것을 발견하였다. 도5는 러너부의 냉각 시간과 러너부의 투영 면적과의 관계를 나타내고 있다. 또한, 제품부 냉각 시간은 제품(플라스틱 렌즈)의 두께에 따라 변한다. 본 형태의 성형기는 휴대 전화의 촬영 광학계나 광 픽업 광학계용 렌즈를 상정하고 있고, 그들 두께는 1 ㎜ 전후이다. 그로 인해, 본 실험에서는 제품부의 두께를 1 ㎜로 한다.

도5에 도시한 바와 같이, 러너부의 투영 면적이 12 ㎠ 이하이면, 러너부의 냉각 시간이 제품부의 냉각 시간보다도 짧다. 그로 인해, 러너부 쪽이 제품부보다도 빨리 냉각한다. 따라서, 러너부의 냉각ㆍ고화의 시간은 제품 사이클 타임에 영향을 주지 않는다. 한편, 러너부의 투영 면적이 12 ㎠보다도 크면, 러너부의 수지의 냉각 시간이 제품부의 냉각 시간보다도 길다. 그로 인해, 러너부의 냉각 대기 시간을 확보할 필요가 있고, 제품 사이클 타임이 길어진다.

또한, 본 출원인은 제품 전사부에의 전사성과 러너부의 투영 면적과의 사이의 관련을 평가하였다. 표1에 러너부의 투영 면적(단위 : ㎠) 마다 제품의 양품률을 평가한 결과를 나타낸다.

[표1]

러너부 투영 면적	0.1	0.5	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	2.0
평가 결과	×	×	×	△	△	○	○	○	○	○	○

표1에 나타낸 바와 같이, 러너부의 투영 면적이 1.0 ㎠ 이상이면, 양품률이 높아 양호한 결과를 얻을 수 있었다(평가 결과 : ○). 한편, 러너부의 투영 면적 이 0.8 ㎠, 0.9 ㎠일 때에는, 양품률이 낮아 양호한 결과는 얻을 수 없었다(평가 결과 : △). 또한, 러너부의 투영 면적이 0.7 ㎠ 이하이면, 양품률이 매우 낮아 수율이 나쁜 결과로 되었다(평가 결과 : ×).

즉, 러너부(52)의 투영 면적이 1.0 ㎠보다도 작아지면, 필연적으로 러너 직경이 작아진다. 그로 인해, 제품 전사부(50)에의 전사성의 악화가 우려된다. 한편, 러너부(52)의 투영 면적이 12.0 ㎠보다도 커지면, 필연적으로 러너 직경이 커진다. 그로 인해, 러너부(52)의 수지의 냉각ㆍ고화 시간이 길어져, 제조 사이클 타임이 길어진다. 따라서, 러너부(52)의 투영 면적을 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 하는 것이, 전사성을 확보하면서 제조 사이클 타임을 짧게 하는 데는 적합하다.

또한, 본 형태의 금형은 그 중심에 1개의 스프루부를 구비하고 있다. 그리고, 그 스프루부를 중심으로 하여 복수개의 러너부(52)가 베이스 금형의 외형 단부면과 평행ㆍ직교하는 방향으로 연장되어 있다. 또한, 러너부(52)는 스프루부로부터 제품 전사부(50)에 이르기까지 1회 내지 3회 정도 분기되어 있다. 또한, 러너부(52)의 분기점은 용융 수지가 균등하게 분기되도록 T자 형상으로 되어 있다. 즉, 러너부(52)의 패턴은 직교 2방향에 의해 구성되어 있다. 또한, 스프루부의 분기점으로부터 각 제품 전사부(50)까지의 각 러너 길이는 대략 동일하게 되어 있다.

다음에, 다수개 제작을 행하기 위한 러너부(52)의 패턴에 대해, 도6(4개 제작), 도7A, 도7B(8개 제작), 도8A, 도8B(16개 제작)에 예시한다. 또한, 이들의 패턴은 어디까지나 예시이며, 코어 및 캐비티의 구성을 이하의 패턴에 한정하는 것은 아니다.

예를 들어, 도6에 도시한 4개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 2유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 또한 T자 형상의 분기점에 의해 직교 방향의 2유로로 분기되고, 그 끝에 제품 전사부(50)가 각각 설치되어 있다. 즉, 러너부(52)의 분기를 1회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다.

또한, 도7A에 도시한 8개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 2 유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 또한 직교 방향의 2 유로로 분기되고, 그 끝에서 다시 직교 방향의 2 유로로 분기되고, 그 끝에 제품 전사부(50)가 각각 설치되어 있다. 즉, 러너부(52)의 분기를 2회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다. 또한, 도7B에 도시한 8개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 4유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 다시 직교 방향의 2 유로로 분기되고, 그 끝에 제품 전사부(50)가 각각 설치되어 있다. 즉, 러너부(52)의 분기를 1회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다.

또한, 도8A에 도시한 16개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 2 유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 직교 방향으로의 분기를 3회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다. 또한, 도8B에 나타낸 16개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 4유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 직교 방향으로의 분기를 2회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다.

어떠한 패턴이라도 스프루부(53)의 분기점으로부터 각 제품 전사부(50)까지 의 각 러너 길이는 패턴마다 대략 동일하게 되어 있다. 또한, 러너부(52)에 대해서는, 1회 내지 3회의 범위 내로 분기되고, 그 분기부에서는 수지 저장부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 러너부(52) 내부를 유동하는 용융 수지의 온도는 200 ℃ 내지 300 ℃로 매우 높다. 한편, 금형의 온도는 70 ℃도 내지 150 ℃로 낮다. 그로 인해, 용융 수지의 유동 선단부에서는 수지의 온도가 저하되어 버린다. 이 온도 저하는 러너 직경이 작을수록 현저해진다. 그래서, 도9에 도시한 바와 같이 러너부(52)를 도중에 분기하고, 그 분기부에 수지 저장부(54)를 설치함으로써 온도가 저하된 수지를 그 수지 저장부(54)에 모이게 할 수 있다. 이 결과, 제품 전사부(50)에 유입하는 수지는 고온 상태가 유지된다. 따라서, 전사성의 향상이 도모된다. 또한, 수지 저장부(54)는 러너부(52)의 분기부에 위치하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 러너부(52)의 도중이 절곡되어 있으면, 그 때 절곡부에 설치해도 좋다.

또한, 분기 혹은 절곡의 횟수가 4회 이상이 되면, 유로 중의 저항이 커진다. 저항이 커지면 분기부 혹은 절곡부에서의 압력 손실이 커져, 제품 전사부(50)로의 보압(保壓)이 방해된다. 즉, 전사성이 저하되게 된다. 그로 인해, 러너부(52)의 굴곡(분기 혹은 절곡)은 3회 이내인 것이 바람직하다.

계속해서, 캐비티(11)의 위치 조절의 일례에 대해 설명한다. 본 형태의 성형 금형에서는, 도10에 도시한 바와 같이 캐비티와 베이스 금형과의 간극을 스페이서 블록(14, 24)에 의해 충전하고 있다. 도10은 고정 금형(1)측의 렌즈부의 광축과 가동 금형(2)측의 렌즈부의 광축에 어긋남이 발생한 금형을 나타내고 있다. 도 10에 도시한 금형에서는, 고정 금형(1)측의 캐비티(11)의 폭이 가동 금형(2)측의 캐비티(21)의 폭과 비교하여 도10 중의 크로스 해칭 부분만큼 넓다. 그로 인해, 광축에 어긋남이 발생하고 있다. 그래서, 고정 금형(1)측의 캐비티(11)를 연삭 가공 등에 의해 그 어긋남량(도10 중의 크로스 해칭 부분)만큼 깎아낸다. 그리고, 도11에 도시한 바와 같이 연삭 후의 공간에 새로운 스페이서 블록(15)을 삽입함으로써 위치 어긋남이 수정되는 것이다.

또한, 본 형태의 금형에서는, 러너부(52)의 패턴이 직교 2방향에 의해 구성되어 있고, 직사각 형상인 캐비티(11)의 외형 단부면도 베이스 금형(13)의 외형 단부면에 대해 평행해지도록 배치되어 있다. 즉, 베이스 금형(13)의 수평ㆍ수직 방향과 축 어긋남의 조절 방향이 일치하고 있다. 그로 인해, 성형품의 면별 편심[고정 금형(1)측의 렌즈부와 가동 금형(2)측의 렌즈부와의 광축의 축 어긋남] 평가는 직교 2축의 측정만으로 좋다. 또한, 캐비티의 위치 조절도 직교 2축의 조절만으로 좋다. 따라서, 캐비티 위치의 조절량 및 방향을 용이하게 결정할 수 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 제1 형태의 성형기(100)에서는, 러너부(52)의 투영 면적을 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 하고, 러너부(52)의 패턴이 4개 제작 이상의 다수개 제작이 가능한 구성으로 하는 것으로 하고 있다. 그리고, 러너 직경 및 러너 길이가 상기한 범위를 충족시키도록 규정된다. 그로 인해, 러너부(52)의 러너 직경이 작아 러너부(52)의 냉각 시간은 짧다. 또한, 러너부(52)의 러너 길이가 짧아 제품 전사부(50)에의 전사성은 양호하다. 따라서, 작고 고정밀도인 광학 부품을 성형 대상으로 하여 다수개 제작이 가능한 성형기이며, 전사성을 확보하면서 성형 사이클의 단축화가 도모된 광학 부품의 제조 장치가 실현되고 있다.

또한, 러너부(52)의 패턴은 직교 2방향에 의해 구성되어 있다. 또한, 압접면으로부터 본 캐비티(11)의 외형 형상이 직사각형이고, 그 외형 단부면이 베이스 금형(13)의 외형 단부면과 평행해지도록 배치되어 있다. 그로 인해, 베이스 금형의 수평ㆍ수직 방향과 축 어긋남의 조절 방향을 일치시킬 수 있다. 따라서, 성형품의 편심 평가는 직교 2축의 측정으로 충분하고, 또한 전사 부재의 위치 조절도 직교 2축의 조절로 충분하다. 따라서, 성형품의 편심의 평가나 전사 부재의 위치 조절이 용이하다.

또한, 성형기(100)는 형 체결력이 150 kN 이하의 소위 소형 성형기이다. 즉, 러너부의 투영 면적이 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 작기 때문에, 형 체결력은 많아도 150 kN이면 충분하다. 따라서, 공간 절약화, 에너지 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 성형기(100)에서는, 러너부(52)가 스프루부(53)로부터 게이트부(51)에 이르기까지의 동안에 1회 내지 3회의 범위 내로 굴곡되고, 각 굴곡부에는 수지 저장부(54)를 설치하는 것으로 하고 있다. 즉, 각 굴곡부에 수지 저장부(54)를 설치함으로써, 용융 수지의 유동 선단부(저온 부분)를 그 수지 저장부에 모이게 할 수 있다. 따라서, 제품 전사부에 유입하는 수지는 고온이고, 양호한 전사성을 유지할 수 있다.

[제2 형태]

본 형태의 성형기는 제1 형태와 마찬가지로, 고정 금형을 구비한 고정 플래튼과, 가동 금형을 구비한 가동 플래튼을 갖고 있다. 본 형태의 성형기는, 형 체결력이 150 kN 정도인 소형 성형기이다. 또한, 본 형태의 성형기는, 1회의 형 체결에 의해 4개 내지 16개의 성형품의 취출이 가능하다.

또한, 각 금형은 제1 형태와 마찬가지로, 베이스 금형, 캐비티 및 코어를 갖고 있다. 그리고, 캐비티 및 코어는 베이스 금형의 삽입 부재로서 구성되어 있다(도3 참조). 또한, 제1 형태와 마찬가지로, 러너부 전체의 투영 면적을 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 한다. 그리고, 러너 직경 및 러너 길이는 상기한 범위를 충족시키도록 규정된다.

본 형태의 성형기에서는, 캐비티의 형상이 제1 형태와 다르다. 즉, 캐비티(11) 및 코어(12)에 대해서는, 도12에 도시한 바와 같이 압접면으로부터 본 외형 형상이 원형이다.

구체적으로 베이스 금형(13)에는 캐비티(11)를 수용하기 위한 포켓(오목부)이 형성되어 있고, 그 포켓 내에 캐비티(11)가 수용되어 있다. 또한, 캐비티(11)에도 코어(12)를 수용하기 위한 포켓(오목부)이 형성되어 있고, 그 포켓 내에 코어(12)가 수용되어 있다. 또한, 캐비티(11) 및 코어(12)는 모두 압접면으로부터 보아 원형으로, 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 회전에 의해, 코어(12)의 위치를 조절하는 것이 가능하다. 또한, 코어(12)의 위치 조절에 대해서는 후술한다.

또한, 본 형태의 성형기의 금형은 러너부의 패턴이 제1 형태와 다르다. 즉, 본 형태의 금형은 스프루부(53)를 중심으로 하여 복수개의 러너부(52)가 방사 형상 으로 확대되어 있다. 또한, 스프루부의 분기점으로부터 각 제품 전사부(50)까지의 각 러너 길이는 대략 동일하게 되어 있다. 또한, 러너부(52)는 스프루부로부터 제품 전사부(50)에 이르기까지 1 내지 3회 정도 분기 혹은 굴곡되어 있어도 좋다.

다음에, 다수개 제작을 행하기 위한 러너부(52)의 패턴에 대해, 도13(4개 제작), 도14A, 도14B(8개 제작), 도15A, 도15B(16개 제작)에 예시한다. 또한, 도16A, 도16B, 도16C에 러너부(52)의 절곡 패턴을 예시한다. 또한, 이들 패턴은 어디까지나 예시이며, 코어 및 캐비티의 구성을 이하의 패턴에 한정하는 것은 아니다.

예를 들어, 도13에 도시한 4개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 4유로[러너부(52)]로 분기되어 있다. 구체적으로 각 러너부(52)는 스프루부(53)로부터 방사 형상으로 확대되도록 형성되어 있다. 그리고, 그 끝에 제품 전사부(50)가 설치되어 있다.

또한, 도14A에 도시한 8개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 방사 형상으로 8유로[러너부(52)]로 분기되어 있다. 또한, 도14B에 도시한 8개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 방사 형상으로 4유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 다시 2유로로 분기되고, 그 끝에 제품 전사부(50)가 각각 설치되어 있다. 즉, 러너부(52)의 분기를 1회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다.

또한, 도15A에 도시한 16개 제작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 방사 형상으로 16유로[러너부(52)]로 분기되어 있다. 또한, 도15B에 도시한 16개 제 작의 금형의 경우에는, 스프루부(53)로부터 8유로[러너부(52)]로 분기된다. 또한, 각 러너부(52)는 분기를 1회 행함으로써 제품 전사부(50)에 도달하고 있다.

또한, 도16A, 도16B, 도16C에 도시한 바와 같이, 러너부(52)가 직각으로 절곡되는 패턴을 마련해도 좋다. 또한, 그 절곡부의 단부에서는 수지 저장부가 설치되어 있다. 즉, 러너부(52) 내부를 유동하는 용융 수지의 온도는 200 ℃ 내지 300 ℃로 매우 높다. 한편, 금형의 온도는 70 ℃도 내지 150 ℃로 낮다. 그로 인해, 용융 수지의 유동 선단부에서는 수지의 온도가 저하되어 버린다. 이 온도 저하는 러너 직경이 작을수록 현저해진다. 그래서, 도17에 도시한 바와 같이 러너부(52)를 도중에 절곡하고, 그 절곡부에 수지 저장부(54)를 설치함으로써, 온도가 저하된 수지를 그 수지 저장부(54)에 모이게 할 수 있다. 이 결과, 제품 전사부(50)에 유입하는 수지는 고온 상태로 유지된다. 따라서, 전사성의 향상이 도모된다. 또한, 수지 저장부(54)는 러너부(52)의 절곡부에 위치하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 도14B나 도15B에 도시한 바와 같이, 러너부(52)에 분기부가 설치되어 있으면, 그 분기부에 설치해도 좋다.

계속해서, 코어(12)의 위치 조절의 일례에 대해 설명한다. 본 형태의 금형에는, 도18에 도시한 바와 같이 베이스 금형(13) 내에 원기둥 형상의 캐비티(11)가 삽입되어 있다. 또한, 캐비티(11) 내에 원기둥 형상의 편심 슬리브(14)가 삽입되어 있다. 또한, 편심 슬리브(14) 내에 원기둥 형상의 코어(12)가 삽입되어 있다. 또한, 편심 슬리브(14)의 중심은 코어(12)의 중심으로부터 소정량만큼 편심되어 있다. 또한, 편심 슬리브(14)의 중심은 캐비티(11)의 중심으로부터도 소정량만큼 편 심되어 있다. 또한, 도18은 코어(12)의 중심과 캐비티(11)의 중심이 일치하고 있는 상태를 나타내고 있다.

본 형태의 금형에서는, 편심 슬리브(14)을 회전시킴으로써 코어(12)의 위치를 변동시킬 수 있다. 도19는 도18에 나타낸 상태로부터 편심 슬리브(14)를 180도 회전시켰을 때의 상태를 나타내고 있다. 즉, 편심 슬리브(14)를 180도 회전시킴으로써 코어(12)의 중심이 캐비티(11)의 중심으로부터 분리된다. 또한, 본 형태의 금형에서는, 캐비티(11)를 회전시킴으로써도 코어(12)의 위치를 변동시킬 수 있다. 도20은 도19에 나타낸 상태로부터 캐비티(11)를 90도 회전시켰을 때의 상태를 나타내고 있다. 즉, 캐비티(11)를 회전시킴으로써도 코어(12)의 중심을 이동시킬 수 있다. 즉, 캐비티(11)나 편심 슬리브(14)를 회전시키는 것만으로 위치 어긋남이 수정되는 것이다.

또한, 러너부(52)의 패턴이 방사 형상인 금형에, 제1 형태와 같은 외형 형상이 직사각형인 전사 부재를 삽입하였다고 하면, 여분의 공간이 생기게 된다. 그로 인해, 각 베이스 금형의 사이즈가 커지게 된다. 또한, 러너 길이가 길어지는 것도 우려된다. 따라서, 본 형태와 같이 러너부(52)의 패턴이 스프루부(53)로부터 방사 형상으로 확대되는 구성의 경우, 압접면으로부터 본 외형 형상이 원형인 전사 부재를 삽입하는 것이 바람직하다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 제2 형태의 성형기에서는, 러너부(52)의 투영 면적을 1.0 ㎠ 내지 12.0 ㎠의 범위 내로 하고, 러너부(52)의 패턴이 4개 제작 이상의 다수개 제작이 가능한 구성으로 하는 것으로 하고 있다. 그리고, 러너 직 경 및 러너 길이가 상기의 범위를 충족시키도록 규정된다. 그로 인해, 러너부(52)의 러너 직경은 작아지고, 러너부(52)의 냉각 시간은 짧다. 또한, 러너부(52)의 러너 길이는 짧고, 제품 전사부(50)에의 전사성은 양호하다. 따라서, 작고 고정밀도인 광학 부품을 성형 대상으로 하여, 다수개 제작이 가능한 성형기이며, 전사성을 확보하면서 성형 사이클의 단축화가 도모된 광학 부품의 제조 장치가 실현되고 있다.

또한, 러너부(52)의 패턴은 스프루부(53)로부터 방사 형상으로 확대되도록 구성되어 있다. 또한, 압접면으로부터 본 캐비티(11)의 외형이 원형 형상이다. 이로부터, 동시 가공 및 원주 가공으로 할 수 있어, 진원도, 동축도 등의 가공 정밀도가 향상된다. 즉, 캐비티(11)의 외형이 원형 형상이면, 그 외주면 및 코어(12)를 삽입하기 위한 내주면을 동시ㆍ원주 가공할 수 있다. 또한, 캐비티(11)에 렌즈의 플랜지부의 전사면을 형성할 때에도, 이들 면과 동시ㆍ원주 가공할 수 있다. 따라서, 캐비티(11)를 고정밀도로 제작 가능하다. 또한, 동시ㆍ원주 가공으로서는, 예를 들어 선반 가공을 들 수 있다. 한편, 외형이 직사각형이면, 이와 같은 동축 동시 가공을 행할 수는 없다. 그로 인해, 가공마다 부품을 교체할 필요가 있다. 또한, 수 마이크로미터 서브 마이크로미터 정도의 가공은 곤란하다.

또한, 캐비티(11)의 외형이 원형 형상이면, 고정밀도의 편심 가공도 가능해진다. 그로 인해, 예를 들어 미리 편심시킨 전사 부재를 회전시킴으로써 고정밀도의 위치 조절이 용이해진다. 또한, 동축 가공이 가능하기 때문에, 광학면에 미세 구조(예를 들어, 광로차 부여 구조)를 갖는 렌즈를 성형할 때는 특히 유효하다.

또한, 본 실시 형태(제1 형태 및 제2 형태)와 같이, 작은 광학 부품의 다수개 제작을 행하는 경우에는, 러너부(52)의 투영 면적이 전체 투영 면적의 대부분을 차지한다. 그로 인해, 그 러너부(52)의 투영 면적을 상기 범위로 함으로써 전체 투영 면적의 축소화가 도모되어 성형에 필요한 형 체결력도 작아진다. 따라서, 사용하는 성형기에 대해서도 소형화가 가능하여, 에너지 절약화, 공간 절약화를 도모할 수도 있다. 또한, 러너부(52)에 필요한 수지 용량을 억제할 수 있어, 폐기 부분의 재료비를 삭감할 수 있다.

또한, 회절 렌즈와 같이 광학면에 광로차 부여 구조를 갖는 렌즈를 성형 대상으로 하는 경우, 전사성의 불량 여부가 수율의 좋고 나쁨에 크게 영향을 미친다. 즉, 전사성이 나쁘면, 도21에 도시한 바와 같이 전사면에 형성된 홈부의 선단부까지 수지가 충분히 충전되지 않는다. 이에 의해, 광학 특성에 악영향을 미친다. 본 형태의 성형기(100)에서는 양호한 전사성이 확보된다. 그로 인해, 도22에 도시한 바와 같이 전사면에 형성된 홈부의 선단부까지 수지가 충분히 널리 퍼진다. 따라서, 전사면에 광로차 부여 구조를 갖는 광학 부품을 성형할 때는 특히 유효하다.

또한, 본 실시 형태는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 당연히 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변형이 가능하다. 예를 들어, 사출부에 대해서는, 예비 성형 방식이나 인라인 스크류 방식에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 인라인 플런저 방식의 것이라도 좋다.

또한, 본 실시 형태의 성형기(100)에서는 플라스틱 렌즈의 성형 금형이 코어 와 캐비티로 나뉘어져 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 코어와 캐비티가 일체화한 것(렌즈부의 전사부와 플랜지부의 전사부와 일체로 되어 있는 것)이라도 좋다.

또한, 성형품인 광학 부품은 모재가 되는 플라스틱 수지에 미립자가 혼합되는 경우, 그 혼합 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 플라스틱 수지와 미립자를 각각 독립하여 작성하고, 그 후에 양자를 혼합시키는 방법, 미리 작성한 미립자가 존재하는 조건에서 플라스틱 수지를 작성하는 방법, 미리 작성한 플라스틱 수지가 존재하는 조건에서 미립자를 작성하는 방법, 플라스틱 수지와 미립자의 양자를 동시에 작성시키는 방법 등 어떠한 방법도 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 플라스틱 수지가 용해된 용액과, 미립자가 균일하게 분산된 분산액의 2액을 균일하게 혼합하여, 플라스틱 수지에 대해 용해성이 부족한 용액 중에 서로 혼합시킴으로써 목적으로 하는 재료 조성물을 얻는 방법을 적합하게 예로 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 광학 부품에 있어서, 플라스틱 수지와 미립자의 혼합의 정도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 균일하게 혼합되어 있는 것으로 한다. 혼합의 정도가 불충분한 경우에는, 특히 굴절률이나 아베수, 광선 투과율 등의 광학 특성에 영향을 미치는 것이 우려되고, 또한 열가소성이나 용융 성형성 등의 수지 가공성에도 영향을 미치는 것이 우려된다. 혼합 정도는, 그 작성 방법에 영향받는 것이 고려되어, 플라스틱 수지 및 미립자의 특성을 충분히 감안하여 방법을 선택하는 것이 중요하다. 플라스틱 수지와 미립자의 양자가 균일하게 혼합하기 위해, 플 라스틱 수지와 미립자를 직접 결합시키는 방법 등도 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (9)

1. 고정측 금형과, 그 고정측 금형에 대해 접촉 분리 가능하게 설치된 가동측 금형을 갖고,

   상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형을 압접시킬 때의 형 체결력이 150 kN 이하이며,

   상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형을 압접시킨 상태에서, 러너부 전체의 투영 면적이 1 ㎠ 내지 12 ㎠인 러너부가 구성되고, 그 러너부를 통해 상기 금형간의 제품 전사부에 수지 재료를 충전함으로써, 외경이 2 ㎜ 내지 12 ㎜의 범위 내인 동시에 광학면의 면조도가 Ra 20 ㎚ 이하인 광학 부품을,

   1회의 형 체결에 의해 적어도 4개의 다수개 제작이 가능한 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
2. 제1항에 있어서, 러너부의 패턴은 직교 2방향에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형 중 적어도 한쪽 금형에 삽입되고, 압접면으로부터 본 외형 형상이 직사각형인 전사 부재를 갖고,

   그 전사 부재에 제품 전사부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
4. 제1항에 있어서, 러너부의 패턴은 스프루부로부터 방사 형상으로 확대되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형 중 적어도 한쪽 금형에 삽입되고, 압접면으로부터 본 외형 형상이 원형인 전사 부재를 갖고,

   그 전사 부재에 제품 전사부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
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7. 제1항에 있어서, 러너부는 스프루부로부터 게이트부에 이르기까지의 사이에 1회 내지 3회의 범위 내로 굴곡하고, 각 굴곡부에는 수지 저장부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
8. 제1항에 있어서, 제품 전사재의 광학면의 전사부에는 광학 부품의 광축을 중심으로 한 윤대 형상의 단차가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 광학 부품의 외경은 2 ㎜ 내지 7 ㎜의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광학 부품의 제조 장치.

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