以下,本発明を具体化した最良の形態につ いて,添付図面を参照しつつ詳細に説明する� �本形態は,小型の光学部品,特に走査光学系用 レンズなどの長尺光学部品や,携帯端末搭載� �メラ用のレンズなどの製造に適した射出成� �装置およびその製造方法に本発明を適用し� �ものである。

 本形態の射出成形装置の主要部分は,図1� �示すように,台座に固定された固定側プラテ� ��1と,固定側プラテン1に対して進退可能な可� ��側プラテン2とを有している。可動側プラテ ン2を貫通して互いに平行な複数のタイバー3� ��設けられ,各タイバー3の一端は固定側プラ� �ン1に固定されている。さらに,可動側プラテ ン2の図中左方には,可動側プラテン2を図中左 右方向に進退させる駆動部4が設けられてい� �。さらに,固定側プラテン1には固定側金型5� �,可動側プラテン2には可動側金型6がそれぞ� �取り付けられている。

 固定側金型5は,図1に示すように,固定側型 板11,固定側取付板12を有している。可動側金� ��6は,図1に示すように,可動側型板21,可動側受 板22,スペーサーブロック23,可動側取付板24を� ��している。型締め時には駆動部4によって可 動側プラテン2が図中右向きに動かされ,固定� ��型板11と可動側型板21とが締め合わされ,こ� �らの間にキャビティが形成される。

 本形態では,固定側型板11と可動側型板21� �に電熱変換による温度調整を行うとともに,� ��定側取付板12と可動側受板22とに熱媒体を循 環させることによる温度調整を行う。そのた め,図1に示すように,固定側型板11の内部には� ��熱変換素子15を,可動側型板21の内部には電� �変換素子25をそれぞれ有するとともに,いず� �も電熱変換素子用コントローラ31に接続され ている。この電熱変換素子用コントローラ31� ��よって,電熱変換素子15,25は電気入力を受け� ��,電熱変換を行う。図中に破線7で囲って示� �たのが,この電熱変換により温度調整を行う� ��分である。

 また,固定側取付板12の内部には配管16が,� ��動側受板22の内部には配管26がそれぞれ形成 されているとともに,いずれも外部温調機32に 接続されている。外部温調機32は,ヒータ機能 とポンプ機能とを有し,温度を適切に調整し� �熱媒体(油,水等)を配管16,26に循環させて温度 調整を行うものである。ここで,配管16,26およ び外部温調機32を含む部分が媒体温調部8に相 当する。図1に示すように,電熱変換素子15,25� �配管16,26とキャビティとの間に配置されてい る。

 次に,固定側型板11の電熱変換素子15につ� �てさらに説明する。例えば,図2または図3に� �すように,1つの型板内に8個のキャビティ14を 有する8個取りの固定側型板11では,型板の外� �部を大きく囲い型板の温度調整を行う電熱� �換素子17と,キャビティ部を集中的に温度調� �する電熱変換素子18,19とが設けられている。 電熱変換素子17は,すべてのキャビティ14より� ��周側に配置されている。すなわち,型締め方 向から見て,電熱変換素子17とこの両端を結ぶ 線分によって囲まれる領域内に,すべてのキ� �ビティ14が配置されている。すべてのキャビ ティ14はいずれかの電熱変換素子18,19によっ� �温度調整されている。これにより,連続形成� ��のキャビティ14同士の温度差を2℃以内とす� ��ことができる。

 さらに,固定側型板11には,キャビティ14か� ��やや離れた型板部分の温度をモニタする温� ��センサ33と,キャビティ14の温度をモニタす� �温度センサ34,35とが設けられている。そして ,電熱変換素子用コントローラ31は,温度セン� �33の結果を受けて電熱変換素子17をクローズ� ��制御する。また,電熱変換素子用コントロー ラ31は,温度センサ34の結果を受けて電熱変換� ��子18を,温度センサ35の結果を受けて電熱変� �素子19を,それぞれクローズド制御する。

 ここで,クローズド制御とは,制御したい� �分近傍の温度を直接計測し,計測結果を目標� ��と比較して,電熱変換素子への出力を制御す るというループを繰り返し行う制御方法であ る。このようにそれぞれ別の箇所の温度に基 づいて,それぞれクローズド制御を行うので,� ��精度な温度制御が可能である。またあるい� ��,1つの電熱変換素子17,18,19に対して,それぞ� �2つの温度センサを設け,カスケード制御を実 施すればさらにバラツキの小さい高精度な温 度制御が可能である。

 また,可動側型板21についても,固定側型板 11と同様に型板の外周部を大きく囲う型板用� ��電熱変換素子とキャビティ部を集中的に温� ��調整するキャビティ用の電熱変換素子とを� ��用するとよい。固定側型板11の電熱変換素� �の配置と同じものとしてもよいし,多少異な� ��た配置であってもよい。このようにするこ� ��で,型板用の電熱変換素子によって雰囲気温 度の影響を緩和することができるので,型板� �の温度分布を均一化できる。これにより,キ� ��ビティ間の性能差を抑制し,成型安定性を向 上させることができる。

 さらに,本形態の射出成形装置では,固定� �取付板12と可動側受板22とは,図4に示すよう� �,外部温調機32に接続される。そして,外部温� ��機32の送媒口および返媒口には,連結用の温� ��ホース37,38が接続されている。温調ホース37 ,38は固定側取付板12の内部の配管16に連結さ� �ており,固定側取付板12の内部を介して熱媒� �が循環される。同様に,可動側受板22の配管26 にも温調ホース37,38が連結されており,可動側 受板22の内部を介して熱媒体が循環される。

 ここで,外部温調機32は,媒体の流通による 温度調節であるため,一般に雰囲気温度の影� �を受けやすい。特に,連続成形時には,空調さ れた室内であっても±1℃レベルの変動がある ことが分かっている。その一方で,熱容量の� �きい部材を温度調整する場合においても,コ� ��トはさほど大きくなく,また制御も比較的容 易である。

 これに対して,電熱変換素子17~19は,電力入 力に対する追随性が良好で,精密な制御が可� �である。その一方で,熱容量の大きな部材を� ��体として温度調整するには,コストが大きく 制御も複雑なものとなる。そこで本形態では ,これらを併用することにより,雰囲気温度の� ��響を排除しつつ,キャビティ14の温度を精密� ��制御することができる。

 なお,キャビティ14用の電熱変換素子18,19� �,上記したようにキャビティ14を通るように� �置することもできる。しかし,電熱変換素子1 8,19の交換作業等の作業性を考慮すると,キャ� ��ティ14のごく近傍で,固定側型板11内に配置� �てもよい。あるいは,例えば図5に示すように ,固定側型板11と固定側取付板12との間にヒー� ��ープレート39を設けてその中を通すように� �てもよい。このようにすれば,さらに作業が� ��易なものとなる。また,図2の例では,型板用� ��電熱変換素子とキャビティ用の電熱変換素� ��とを併用しているが,いずれか一方のみとす ることもできる。

 また,図2に示す型板用の電熱変換素子の� �置に代えて,図6~図10に示すような配置として もよい。例えば,図6に示すように,図中上下の 外周に沿って2本の電熱変換素子41,42を配置し てもよい。あるいは,図7に示すように,固定側 型板11の全周を囲む電熱変換素子43としても� �い。あるいは,図8に示すように,図2とは逆向� ��に開いた電熱変換素子44としてもよい。ま� �,図9や図10に示すように,2本の電熱変換素子� �用いた型板用の電熱変換素子としてもよい� �図9では,図中上下に2分割して電熱変換素子45 ,46を配置したものを,図10では,図中左右に2分� ��してそれぞれ電熱変換素子47,48を配置した� �のを例示した。なお,図7~図10では,キャビテ� �用の電熱変換素子の図示を省略しているが,� ��際にはキャビティ用の電熱変換素子も設け� ��れている場合もある。

 また,図2に示すキャビティ用の電熱変換� �子18,19に代えて,図11~図14に示すような電熱変 換素子の配置としてもよい。例えば,図11に示 すように,8個のキャビティ14を図中左右に2分� ��してそれぞれ電熱変換素子51と52を配置して もよい。また,1つの型板内に2つのキャビティ 用の電熱変換素子を設ける2チャンネル配置� �限らず,4チャンネルや8チャンネルとしても� �い。ここでは,図12と図13に,キャビティ用の� �熱変換素子を4チャンネルとした例を,図14に8 チャンネルとした例をそれぞれ示した。チャ ンネル数が大きくなればそれだけ制御は複雑 になるものの,より精密な温度制御が可能と� �る場合もある。キャビティ14の大きさや要求 精度等に応じて,適切なものを選択する。な� �,図11~図14では,型板用の電熱変換素子の図示� ��省略しているが,実際には型板用の電熱変換 素子をも設けるとよい。

 また,製品の大きさや取り数等の条件に応 じて,次のようにしてもよい。すなわち,キャ� ��ティのみを電熱変換素子によって温度調整� ��行うとしてもよい。そして,上記の説明で型 板用の電熱変換素子によって温度調整を行っ ている箇所には配管を設けて熱媒体を循環さ せ,媒体温調部の一部とするようにしてもよ� �。このようにしても,雰囲気温度の影響を抑� ��,制御が容易な温度調整を行うことができる 。

 あるいは,図11~図14に示したキャビティ用� ��電熱変換素子の配置と同様の位置に配管を� ��成して,キャビティ14の温度調整を,外部温調 機32を利用した媒体の流通によって行っても� ��い。この場合には,型板の温調は型板用の電 熱変換素子によって行うことが望ましい。

 次に,本形態の射出成形装置を使用した光 学部品製造方法について説明する。まず,電� �変換素子用コントローラ31と外部温調機32と� ��作動させ,固定側金型5と可動側金型6とを所� ��の温度まで加熱する。そして,駆動部4によ� �て可動側プラテン2を動かして,型締めする。 型締めされた状態で,固定側プラテン1の外部� ��ら溶融樹脂を注入する。注入された樹脂は, 形成されている流路を介して,キャビティ内� �キャビティへと侵入する。注入された樹脂� �キャビティ13内で冷却されて固化したら取り 出す。これにより,光学部品が製造される。� �のとき,各キャビティは,媒体温調部と電熱変 換素子とによって適切に温度調整されている ので,キャビティの温度バラツキや雰囲気温� �の影響が排除されている。ここで,成形に用� ��る樹脂の種類としては,ポリオレフィン系,� �リカーボネート,ポリエステル系,アクリル,� �ルボルネン系,シリコン系等が適切である。

 以上詳細に説明したように,本形態の射出 成形装置によれば,固定側型板11と可動側型板 21とに電熱変換素子を用いた型板電熱変換素� ��とキャビティ電熱変換素子とを設け,固定側 取付板12と可動側受板22とに外部温調機32を利 用した媒体温調部を設けた。電熱変換素子は ,熱容量の大きな部材の温調には適していな� �が,精密な制御が可能である。一方,媒体温調 部は雰囲気温度の影響を受けやすいが,熱容� �の大きな部材の温度調整には適している。� �れらを組み合わせることにより,雰囲気温度� ��影響を抑え,制御が容易で安定した型温が得 られる射出成形用金型となっている。

 なお,本形態は単なる例示にすぎず,本発� �を何ら限定するものではない。したがって� �発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内� ��種々の改良,変形が可能である。

 例えば,本形態では固定側型板11と可動側� ��板21とに同様の温度調整を行うとしたが,金� ��の構成や製品の形状等によっては,いずれか 一方でもよい。また,型板電熱変換素子で十� �に精密な温度調整が可能な場合にはキャビ� �ィ電熱変換素子は省略してもよい。また,上� ��の形態では,8個取りの金型に本発明を適用� �て示しているが,4個取りや16個取り等の8個取 り以外のものにも適用可能である。また,製� �される光学部品は長尺状のものに限らない� �