CN103313835A - 多色成形用成形模具、多色成形品的成形方法及多色成形品 - Google Patents

Abstract

在多色成形用成形模具（50）中，第2固定模具（200、421）具有配设在与光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502a、502b）对应的部分的中空形状部（201、427）。第2固定模具（200、421）还具有抵接部（201A、427A），该抵接部（201A、427A）仅与光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502、502b）以外的上述光学元件（1、412、502）相抵接。

Description

多色成形用成形模具、多色成形品的成形方法及多色成形品

技术领域

本发明涉及组合多个不同的树脂并进行一体化的多色成形用成形模具、多色成形品的成形方法以及多色成形品。

背景技术

一般而言，双色成形是指以下技术。使用两种不同的树脂材料对光学元件与光学元件的架构件等相邻构件进行成形，从而光学元件与相邻构件一体化。例如专利文献1公开了该二色成形的一例。在专利文献1中，配设有用于一次成形光学构件的一次成形模具和用于二次成形相邻构件的二次成形模具。另外，一次成形模具的可动模具与二次成形模具的可动模具可通用。而且，光学构件在构成于一次成形模具的第1固定模具与可动模具之间的模腔内一次成形而成。接着，第1固定模具与可动模具开模。此时，光学元件的光学功能面成为嵌合于可动模具的状态，光学元件保持于可动模具。接着，在二次成形中，保持该光学元件的可动模具与二次成形模具的第2固定模具相组合。然后，对相邻构件在二次成形模具的第2固定模具与可动模具之间进行二次成形。这样，专利文献1公开了用于获得光学元件与相邻构件的双色成形品的方法。

另外，专利文献2公开了以下内容。第1成形部通过一次成形而成。在二次成形中，二次成形用模腔由第1成形部与二次成形模具构件构成。二次成形用的溶融树脂向二次成形用模腔内填充。此时，第1成形部的表面在溶融树脂的热量的作用下溶融。然后，在双色成形品成形时，第1成形部与二次成形模具构件之间的结合界面部分彼此相结合。

专利文献1：日本特许第3820137号公报

专利文献2：日本特开2004－1424号公报

在专利文献1中，光学功能面在进行二次成形时与第2固定模具相接触。此时，第1固定模具的形状与第2固定模具的形状并不必须限于同一形状。因此，利用第1固定模具成形的光学功能面的形状有可能在二次成形时因第2固定模具而变形。

另外，在专利文献2中，空气捕集部分有可能产生于第1成形部与二次成形模具构件之间的分界部处的结合界面的外表面上。空气捕集部分表示二次成形用的第2树脂内的空气积存。在该情况下，溶融树脂未完全填充于空气捕集部分，有可能在外表面上产生凹坑。

发明内容

本发明是鉴于这些情况而做成的，其目的在于提供能够防止作为一次成形部的光学元件的光学功能面因用于二次成形的第2固定模具而变形、并且能够防止在通过一次成形而成形的第1成形部与二次成形模具构件之间的结合界面的外表面上产生凹坑的多色成形用成形模具、利用多色成形用成形模具成形而成的多色成形品的成形方法以及使用该成形方法成形而成的多色成形品。

本发明的多色成形用成形模具的一技术方案包括：第1成形模具，其在具有供第1树脂通过的第1固定侧流道的第1固定模具与能够相对于上述第1固定模具接触、离开的可动模具之间限定用于使作为光学元件的一次成形部成形的第1模腔，该光学元件由上述第1树脂形成，并至少具有光学功能面；以及第2成形模具，其在与利用上述第1成形模具成形的上述光学元件相接合的状态下限定第2模腔，该第2模腔利用与上述第1树脂不同的第2树脂成形二次成形部；上述第2成形模具具有能够相对于上述可动模具接触、离开的第2固定模具，通过在上述可动模具与上述第2固定模具之间限定上述第2模腔而成形多色成形品，上述第2固定模具具有中空形状部和抵接部，该中空形状部配设在与上述光学功能面对应的部分，该抵接部仅与上述光学功能面以外的上述光学元件相抵接。

本发明的多色成形品的成形方法的一技术方案包括：一次成形步骤，在限定于可动模具与第1固定模具之间的第1模腔中使具有光学功能面的光学元件的一次成形部一次成形；可动模具的移动步骤，随着上述可动模具的移动，使上述光学元件从上述第1模腔向第2模腔移动，该第2模腔限定于上述可动模具与中空形状的第2固定模具之间，该第2固定模具仅抵接于上述光学元件的除上述光学功能面以外的部分；以及二次成形步骤，在上述第2模腔中使二次成形部二次成形，使上述二次成形部与移动后的上述光学元件一体化。

本发明的一技术方案提供一种使用上述内容所述的多色成形品的成形方法成形而成的多色成形品。

根据本发明，能够提供能够防止作为一次成形部的光学元件的光学功能面因用于二次成形的第2固定模具而变形、并且能够防止在通过一次成形成形而成的第1成形部与二次成形模具构件之间的结合界面的外表面上产生凹坑的多色成形用成形模具、利用多色成形用成形模具成形而成的多色成形品的成形方法以及使用该成形方法成形而成的多色成形品。

附图说明

图1是作为本发明的第1实施方式的二次成形部的双色成形品的俯视图。

图2是图1所示的II－II线的剖视图。

图3是放大表示图2的A部的纵剖视图。

图4是表示作为第1实施方式的一次成形部的光学元件的俯视图。

图5是表示将第1实施方式的注射模塑成形模具移动到合模位置的状态的二色成形模具整体的纵剖视图。

图6是表示将第1实施方式的注射模塑成形模具的一次成形模具移动到开模位置的状态的纵剖视图。

图7是第1实施方式的注射模塑成形模具的一次成形模具的可动模具的平面图。

图8是表示将第1实施方式的注射模塑成形模具的一次成形模具移动到合模位置的状态的纵剖视图。

图9是表示放大了第1实施方式的一次成形模具的第1模腔的状态的纵剖视图。

图10是表示将第1实施方式的注射模塑成形模具的二次成形模具移动到开模位置的状态的纵剖视图。

图11是第1实施方式的注射模塑成形模具的二次成形模具的可动模具的平面图。

图12是放大表示图10的B部的纵剖视图。

图13是表示将第1实施方式的注射模塑成形模具的二次成形模具移动到合模位置的状态的纵剖视图。

图14是表示放大了第1实施方式的二次成形模具的第2模腔的状态的纵剖视图。

图15是表示第1实施方式的成形完成后的二色成形模具整体的开模状态的纵剖视图。

图16是表示本发明的第2实施方式的内窥镜整体的结构的侧视图。

图17是表示第2实施方式的内窥镜的顶端部的主视图。

图18是图17所示的XVIII－XVIII线的剖视图。

图19是图18所示的XIX－XIX线的剖视图。

图20是图18所示的XX－XX线的剖视图。

图21是表示放大了第2实施方式的内窥镜的顶端部的二次成形模具的第2模腔的状态的纵剖视图。

图22A表示本发明的第3实施方式的多色成形品，是表示多色成形品的俯视图。

图22B是图22A所示的XXIIB－XXIIB线的剖视图。

具体实施方式

[第1实施方式]

（结构）

图1～图15表示本发明的第1实施方式。图1是作为本实施方式的树脂成形品的多色成形品、例如双色成形品3的俯视图。图2是图1所示的沿II－II线的剖视图。另外，图5是成形双色成形品3的双色成形模具（成形模具）50整体的剖视图。

如图1和图2所示，本实施方式的二色成形品3是光学元件1与圆筒状的相邻构件2通过二次成形并一体化而形成。光学元件1与相邻构件2是一体物。光学元件1例如是光学透镜，是一次成形部。相邻构件2是保持光学元件1的二次成形部。光学元件1例如是具有凸形状与凹形状的透镜。该光学元件1由光能够透过的透明的树脂材料形成。该树脂材料是第1树脂（第1成形树脂）。该树脂材料例如是PC（聚碳酸酯）等，具有溶融性。相邻构件2与光学元件1相邻配置。相邻构件2由与第1树脂不同的第2树脂（第2成形树脂）形成。通过注射模塑成形第2树脂，从而形成相邻构件2。在本实施方式中，第2树脂例如通过对PC（聚碳酸酯）着染不透明的颜色而形成。

如图2所示，光学元件1包括具有相对的两个面（外表面与内表面）的光学元件主体1a和与该光学元件主体1a的外周部位相连结的圆筒形状的筒壁部1b。光学元件主体1a的外表面表示凸曲面形状的凸面光学功能面1a1。光学元件主体1a的内表面表示凹曲面形状的凹面光学功能面1a2。相邻构件2是将双色成形品3组装于未图示的部件上时用于定位的透镜架。该未图示的部件例如是指内窥镜的观察光学***或相机的摄像光学***等。相邻构件2例如也可以是摄像透镜单元。在该情况下，相邻构件2具有在相邻构件2的内径部分组装利用其他方法获得的透镜的构造。

在本实施方式中，双色成形品3利用图5所示的后述的双色成形模具50进行双色成形。此时，如图1、图2、图3及图4所示，排气通道转印形状1c在二次成形时形成于光学元件1的除光学功能面1a1以外的外表面。该排气通道转印形状1c通过利用后述的二次成形模具20按压保持除光学功能面1a1、1a2以外的部分而成形。

接着，参照图5说明双色成形模具50的结构。本实施方式的双色成形模具50包括一次成形模具（第1成形模具）10与二次成形模具（第2成形模具）20。一次成形模具10与二次成形模具20配置在后述的注射模塑成形机的可动台板70上。

一次成形模具10包括第1固定模具100与可动模具300。第1固定模具100与可动模具300隔着PL（分型面）彼此相对配置。可动模具300以能够相对于第1固定模具100沿模具开闭方向移动的方式配置。模具开闭方向在图5中是指上下（Z）方向。即，可动模具300能够相对于第1固定模具100接触、离开。另外，二次成形模具20包括第2固定模具200与可动模具300。第2固定模具200与可动模具300隔着PL彼此相对配置。可动模具300以能够相对于第2固定模具200沿模具开闭方向移动的方式配置。即，可动模具300能够相对于第2固定模具200接触、离开。

在该一次成形模具10与二次成形模具20中，固定模具的结构在一次侧与二次侧不同，可动模具的结构在一次侧与二次侧相同。因此，在此，可动模具的构成部件的名称在一次用与二次用中无区別，以下称作可动模具300。

当对双色成形品3进行成形时，一次成形模具10一次成形作为一次成形部的光学元件1。接着，二次成形模具20二次成形相邻构件2。在二次成形相邻构件2的同时，光学元件1与相邻构件2一体化。由此，形成双色成形品3。

如图6所示，第1固定模具100包括一次固定侧安装板110、一次固定侧降板120以及一次固定侧模板130。在一次固定侧模板130的中央部分嵌插有一次固定嵌入件101。

如图6所示，可动模具300包括可动侧模板310、可动侧承受板320、隔离块340以及可动侧安装板350。在隔离块340的内侧配设有构成突出机构的喷射器板330。在该喷射器板330上安装有四个起模杆302（参照图7）。在可动侧模板310的中央部分嵌插有可动嵌入件301。即，可动嵌入件301***可动模具300内。可动嵌入件301配置为当一次成形模具10的第1固定模具100与一次成形模具10的可动模具300合模时（参照图8）在Z轴方向上与一次固定嵌入件101隔开距离地相对。即，可动嵌入件301与一次固定嵌入件101相对并分离地配设。

如图10所示，第2固定模具200包括二次固定侧安装板210、二次固定侧降板220以及二次固定侧模板230。如图10与图11所示，二次固定侧模板230包括配设在与可动侧模板310的可动嵌入件301、详细地说是凸面光学功能面1a1对应的部分的中空形状的二次固定空间201，以及配设于二次固定空间201的外周并仅与凸面光学功能面1a1以外的光学元件1相抵接的二次固定按压保持部201A。与该第2固定模具200相对的可动模具300是同如上所述与第1固定模具100相对的可动模具300相同的结构。

如图5所示，该一次成形模具10的可动侧安装板350与二次成形模具20的可动侧安装板350固定于同一注射模塑成形机的可动台板70。该可动台板70能够在Z方向上移动。可动台板70能够以旋转轴60为中心旋转。旋转轴60配设在可动台板70的中央位置并且与Z方向平行地配设。而且，虽然未图示，一次成形模具10的一次固定侧安装板110与二次成形模具20的二次固定侧安装板210固定于注射模塑成形机的固定侧台板。

接着，记载一次成形模具10的详细构造。图6表示一次成形模具10开模后的状态。如图6所示，一次成形模具10的一次固定侧模板130具有形成于一次固定侧模板130的下表面的大致中央的凹部130a。如图9所示，该凹部130a的端面由一次固定嵌入件101的下表面形成。在该一次固定嵌入件101的下表面形成有凹曲面形状的一次固定侧成形面101A。利用该凹曲面形状的一次固定侧成形面101A使图2所示的凸曲面形状的凸面光学功能面1a1成形。进一步如图9所示，在一次固定侧模板130上形成有用于成形图2所示的筒壁部1b的外侧面形状的成形面130b。

如图9所示，在与一次固定侧模板130相对的可动嵌入件301上形成有凸曲面形状的可动侧成形面301A。可动侧成形面301A配设为与一次固定侧成形面101A分离并且相对。利用该可动侧成形面301A对图2所示的凹曲面形状的凹面光学功能面1a2进行成形。

而且，当一次成形模具10的第1固定模具100与一次成形模具10的可动模具300合模时（参照图8与图9），在第1固定模具100与可动模具300之间构成第1模腔1000。即，一次成形模具10限定用于成形光学元件1的第1模腔1000。第1模腔1000是成形作为一次成形部的光学元件1所需的一次成形模腔。第1模腔1000形成为包括一次固定侧成形面101A、成形面130b以及可动侧成形面301A。详细地说，第1模腔1000表示由一次固定嵌入件101、一次固定侧模板130、可动嵌入件301以及可动侧模板310围成的空间部。而且，当使作为一次成形部的光学元件1成形时，利用一次固定侧成形面101A与可动侧成形面301A形成图2所示的光学元件1的凸面光学功能面1a1与凹面光学功能面1a2。同时利用成形面130b形成图2所示的光学元件1的筒壁部1b的外侧面。这样，成形面130b使第1固定模具100的光学元件1的外侧面形状成形。

另外，如图8所示，一次固定侧安装板110和一次固定侧降板120具有一次成形用一次直浇道11。一次成形用一次直浇道11配设在一次固定侧安装板110的中央与一次固定侧降板120的中央。一次成形用一次直浇道11将用于成形光学元件1的树脂材料向Z方向供给。而且，一次固定侧模板130包括与一次成形用一次直浇道11相连通的一次成形用流道12、与一次成形用流道12相连通的一次成形用二次直浇道13以及与一次成形用二次直浇道13相连通、并为了向第1模腔1000内填充树脂而向第1模腔1000内供给树脂的一次成形用点浇口14（参照图6与图8）。

而且，当成形光学元件1时，具有溶融性的树脂材料从一次成形用一次直浇道11经由一次成形用流道12、一次成形用二次直浇道13以及一次成形用点浇口14向第1模腔1000内填充。

另外，如图6所示，一次固定侧模板130具有一次固定侧温度调节管131。在该一次固定侧温度调节管131内，在进行一次成形时始终流有例如水、油等被调整温度后的介质。该介质防止树脂材料固化。

在可动侧模板310上形成有作为环状的凹部的可动侧空间3000。可动侧空间3000配设在可动嵌入件301的外周部侧并且与PL相面对的侧。而且，可动侧空间3000以一次成形模具10的中心轴线为中心配设。可动侧空间3000包围可动嵌入件301。如图5所示，可动侧空间3000形成第2模腔5000的一部分。第2模腔5000是双色成形品3的相邻构件2所用的二次成形用模腔。而且，以与该可动侧空间3000的底面相接触的方式配置有四个起模杆302（参照图6与图7）。

接着，记载二次成形模具20的详细构造。图10表示二次成形模具20开模后的状态。如图10所示，第2固定模具200的二次固定侧模板230具有形成于二次固定侧模板230的下表面的大致中央的二次固定侧空间2000。二次固定侧空间2000形成用于对相邻构件2进行成形的第2模腔5000的一部分。该二次固定侧空间2000以二次成形模具20的中心轴线为中心配设，具有圆形凹部。而且，如图14所示，二次固定侧空间2000包括配置在二次固定侧模板230的下表面侧的大径的第1圆形凹部2000a和配置在比该第1圆形凹部2000a靠上侧的位置、且比第1圆形凹部2000a小径的第2圆形凹部2000b。

另外，二次固定侧模板230具有中空形状的二次固定空间201，其配设在与光学元件1的凸面光学功能面1a1对应的部分。而且，二次固定按压保持部201A与光学元件1的凸面光学功能面1a1以外的部分相抵接。

而且，如图11与图12所示，二次固定按压保持部201A具有两个排气通道201B。排气通道201B连通中空形状的二次固定空间201和配设于光学元件1与二次固定空间201之间的分界部并由第2树脂形成的空气捕集部分，并且是第2树脂不能够进入的间隙。排气通道201B是在向第2模腔5000***出溶融树脂时用于抽出残留在第2模腔5000内的气体（空气）、由原材料产生的气体的抽气件或抽气构造的槽部。

如图11所示，本实施方式的两个排气通道201B形成为直线状的槽部。排气通道201B形成于二次固定按压保持部201A中的第2圆形凹部2000b的内底部，而且沿第2圆形凹部2000b的半径方向延伸设置。如图11所示，各个排气通道201B的内端部与二次固定空间201相连结，各个排气通道201B的外端部与第2圆形凹部2000b的外周缘的角部相连结。而且，上述排气通道201B具有填充到第2模腔5000内的树脂不会流入（进入）的大小的间隙，例如具有1mm左右的宽度，形成为深度0．02mm左右的大小。另外，由于排气通道201B的大小实际上影响到成形树脂的到达粘度、材料的挥发物质等，因此根据成形品的体积、成形树脂流动长度等树脂的种类适当地、选择性地设定。

另外，如图10所示，二次成形模具20的二次固定侧安装板210与二次固定侧降板220具有二次成形用一次直浇道21。二次成形用一次直浇道21配设在二次固定侧安装板210的中央与二次固定侧降板220的中央。二次成形用一次直浇道21向Z方向供给用于成形相邻构件2的树脂材料。而且，二次固定侧模板230具有与二次成形用一次直浇道21相连通的一个二次成形用流道22、与二次成形用流道22相连通的两个二次成形用二次直浇道23以及与二次成形用二次直浇道23相连通、并为了向第2模腔5000内填充树脂而向第2模腔5000内供给树脂的两个二次成形用点浇口24。第2模腔5000由二次固定侧空间2000和可动侧空间3000形成。即，二次成形模具20限定利用与第1树脂不同的第2树脂成形相邻构件2的第2模腔5000。在此，两个二次成形用二次直浇道23与图11所示的两个二次成形用点浇口24配置在二次固定空间201的两侧。如图11所示，连结两个二次成形用点浇口24的中心之间的线配置为与连结两个排气通道201B的中心线之间的线大致正交的状态。另外，排气通道201B的数量未必限定于两个，也可以是一个或多个。优选的是与二次成形用点浇口24的数量相应地设置排气通道201B。

当二次成形模具20的第2固定模具200与可动模具300合模时，如图13所示，预先在第2固定模具200与可动模具300之间设置作为一次成形部的光学元件1。此时，光学元件1保持为与一次成形模具10的可动模具300的可动嵌入件301相嵌合的状态。而且，如图5和图13所示，在第2固定模具200与可动模具300之间形成有作为二次成形用模腔的第2模腔5000。此时，第2模腔5000通过第2固定模具200的二次固定侧空间2000与可动模具300的可动侧空间3000以隔着PL相对配置的状态相连通而形成。在该状态下，如图14所示，在第2模腔5000内填充有第2树脂。由此，相邻构件2与作为一次成形部的光学元件1的周围相接合，使双色成形品3成形。

接着，说明双色成形品3的制造方法。

当制造作为本实施方式的树脂成形品的双色成形品3时，使用图5所示的双色成形模具50。在该双色成形模具50中，利用一次成形模具10一次成形作为一次成形部的光学元件1，同时利用二次成形模具20二次成形作为二次成形部的相邻构件2。

[一次成形步骤]

当利用一次成形模具10对光学元件1进行成形时，首先如图5所示，可动模具300向使第1固定模具100和第2固定模具200相靠近的方向移动，进行合模。此时，在一次成形模具10中，如图8所示，第1固定模具100与可动模具300在相接合的状态下合模。由此，形成第1模腔1000。

之后，借助于未图示的树脂射出单元，透明且溶融的第1树脂从一次成形用一次直浇道11向一次成形用流道12供给。接下来，第1树脂从一次成形用流道12通过一次成形用二次直浇道13与一次成形用点浇口14，向第1模腔1000内供给、填充。

接着，填充到第1模腔1000内的第1树脂以规定的压力维持保压状态规定的时间。接着，第1树脂被冷却，从而能够获得作为一次成形部的光学元件1。

[移动步骤]

之后，如图15所示，可动模具300相对于第1固定模具100和第2固定模具200向离开的方向移动，进行开模。此时，如图15所示，光学元件1因第1树脂冷却以及收缩而嵌合保持于可动模具300的可动嵌入件301。在进行开模的同时，光学元件1从一次成形用二次直浇道13在一次成形用点浇口14的位置被切下。

接着，在光学元件1利用可动嵌入件301嵌合保持的状态下，成形机的可动台板70以旋转轴60为中心旋转180°。由此，如图5所示，在二次成形模具20中，嵌合保持着作为一次成形部的光学元件1的可动模具300与第2固定模具200相对配置。同时，在一次成形模具10中，未配设有作为一次成形部的光学元件1的可动模具300与第1固定模具100相对配置。在该状态下，双色成形模具50闭合。

此时，如图14所示，在由可动嵌入件301保持的光学元件1中，凸面光学功能面1a1因配设于第2固定模具200的二次固定空间201内而不会与2固定模具200相接触。另外，光学元件1的除凸面光学功能面1a1以外的外表面与二次固定按压保持部201A紧密接触。

[二次成形步骤]

接下来，如图13所示，向第2模腔5000内填充已着色的第2树脂。该第2树脂以规定的压力维持保压状态规定的时间。接着，通过使第2树脂冷却，能够获得作为二次成形部的相邻构件2。同时作为一次成形部的光学元件1与作为二次成形部的相邻构件2一体化，与此相伴成形双色成形品3。另外，在利用该二次成形模具20进行二次成形时，在一次成形模具10中同时进行上述的作为一次成形部的光学元件1的一次成形。

在对双色成形品3进行成形之后，如图15所示，二次成形模具20的可动模具300打开。此时，双色成形品3在二次成形用点浇口24的位置从二次成形用二次直浇道23被切下。之后，起模杆302借助于成形机的突出机构而突出，从而取出保持于二次成形模具20的可动模具300的双色成形品3。

另外，当该二次成形模具20开模时，一次成形模具10也同时进行开模，作为一次成形部的光学元件1以利用可动模具300成形的状态嵌合保持于可动模具300的可动嵌入件301。接下来，重复上述一连串的一次成形工序与二次成形工序。

（作用）

接着，说明上述结构的作用。当使用本实施方式的二色成形模具50时，首先，在本实施方式中，利用透明的第1树脂对作为一次成形部的光学元件1进行一次成形。之后，通过使透明的第1树脂冷却并收缩，从而作为一次成形部的光学元件1以嵌合状态保持于可动模具300的可动嵌入件301。

接下来，在进行一次成形模具10的开模的同时，作为一次成形部的光学元件1自第1固定模具100脱模。之后，在利用二次成形模具20进行的二次成形时，在光学元件1嵌合保持于可动嵌入件301的状态下，利用可动模具300与第2固定模具200的二次固定按压保持部201A按压保持光学元件1的除凸面光学功能面1a1以外的部分。此时，由于二次固定空间201配置在与凸面光学功能面1a1对应的位置，因此凸面光学功能面1a1不会与第2固定模具200的壁面相接触。在该状态下进行双色成形品3的二次成形。

在二次成形步骤中，气体产生于光学元件1与相邻构件2之间的分界部。该气体通过排气通道201B向二次固定空间201排出。即，气体向第2模腔5000外排出。在光学元件1的凸面光学功能面1a1以外并且与排气通道201B相接合的光学元件1的外表面上成形有排气通道转印形状1c。

（效果）

因此，在上述结构的构件中起到如下效果。即，在本实施方式的双色成形品3的双色成形模具50中，第2固定模具200在与光学元件1的凸面光学功能面1a1对应的位置具有中空形状的二次固定空间201。因此，在一次成形光学元件1的凸面光学功能面1a1之后，在双色成形品3的二次成形时，凸面光学功能面1a1不会利用二次固定空间201与第2固定模具200的壁面直接接触。因而，双色成形模具50能够防止光学元件1的凸面光学功能面1a1因第2固定模具200的形状不齐等而变形。因此，能够获得具有高精度的光学元件1的双色成形品3。

另外，当二次成形相邻构件2时，若向第2模腔5000内填充第2树脂，则产生气体。该气体通过两个排气通道201B高效地从第2模腔5000排出。因而，双色成形模具5能够防止气体0在双色成形品3中积存于光学元件1与相邻构件2之间的分界部。而且，双色成形模具50能够防止在分界部中的结合界面的外表面上产生凹坑。由此，能够获得没有因二次成形树脂的填充不足造成的凹坑的、高精度的双色成形品3。

另外，排气通道201B只要以能够排出第2模腔5000内的气体的状态构成即可。由此，考虑到第2树脂的流动性（填充情况），能够调整为仅在流动末端部（合流位置）构成排气通道201B的形状，或者在流动过程的中途构成排气通道201B的形状。而且，由于一次固定侧成形面101A具有凸曲面形状，光学元件1能够通过一次成形具有与凸曲面对应的功能。这样，功能能够适当地变更。另外，并不限定于该方法，能够根据需要变更为任意方法。

[第2实施方式]

（结构）

图16、图17、图18、图19以及图20表示本发明的第2实施方式。本实施方式应用于内窥镜401的顶端部406的成形。图16表示对体腔内进行观察、并对体腔内进行诊断、治疗等的内窥镜401的整体结构。内窥镜401具有向患者的体腔内***的***部405，该***部405细长并具有挠性。***部405利用***部405的基端而与操作部407相连结。

***部405包括细长的挠性管部405a、与该挠性管部405a的顶端相连结的弯曲部405b以及与弯曲部405b的顶端相连结且硬性的顶端部406。顶端部406配设在***部405的顶端。上述弯曲部405b例如通过未图示的多个弯曲块沿着***部405的中心轴线的方向（长度轴线方向）呈一列排列配置、且相邻的弯曲块彼此以在上下方向上转动的方式利用轴构件枢接而形成。由此，弯曲部405b仅向上下两个方向弯曲。弯曲部405b也可以是能够向不仅向上下也向左右方向弯曲的四个方向弯曲。

操作部407包括把持部407a和弯曲机构部407b。另外，在内窥镜401为使用像导的纤维镜的情况下，操作部407具有配设在操作部407的末端部的未图示的目镜部。弯曲机构部407b具有杆式的弯曲操作把手407b1。弯曲部405b通过操作部407的弯曲操作把手407b1转动而强制性地仅向上下方向弯曲。由此，顶端部406的朝向发生改变。而且，把持部407a具有通道管头407d。

操作部407的侧面与通用线缆407e的一端相连结。该通用线缆407e的另一端具有未图示的内窥镜连接器。内窥镜401经由该内窥镜连接器而与光源装置402和信号处理装置403相连接。信号处理装置403与观察监视器404相连接。

如图17、图18及图19所示，顶端部406具有单一部件的顶端部主体（顶端构成部）406a。该顶端部主体406a利用树脂一体模制成形。形成顶端部主体406a的材料的树脂由光学不透明的材料形成。在该情况下，顶端部主体406a例如由着色为黑色的树脂、例如PSU（聚砜）形成。

如图18所示，顶端部主体406a的顶端面包括用于射出照明光的两个照明窗部51a、51b、一个观察窗部52以及一个处理器具贯穿用的通道408的顶端开口部408a。在本实施方式中，如图18所示，相对于顶端部主体406a的顶端面的中心位置O，在上侧配置有处理器具贯穿用的通道408的顶端开口部408a，在下侧配置有观察窗部52。另外，在连结顶端开口部408a的中心线O1与观察窗部52的中心线O2之间的基准线L1的左右对称位置分别配置有两个照明窗部51a、51b。

而且，如图17所示，顶端部主体406a的上表面侧（通道408的顶端开口部408a侧）的外周面从基端侧朝向顶端侧形成为锥状的倾斜面406b。由此，顶端部主体406a的顶端面成为横向上较长且上下扁平的形状。详细地说，顶端部主体406a的顶端面例如形成为以上下方向为短轴、以左右方向为长轴的大致椭圆形状的刮板状部。顶端部主体406a具有从顶端面的外周缘到顶端部主体406a的基端部的外周缘没有急剧的角度、剧烈的凹凸的光滑的表面。具体地说，从大致椭圆形的顶端面的边缘直到转入顶端部主体406a的后半基端部的大致圆形外周面，顶端部主体406a的顶端面整体由连续的曲面形成。换言之，顶端部主体406a的外周面在从大致椭圆形的顶端面的外周缘到与顶端部主体406a的后端相邻设置的大致圆形截面的弯曲部405b之间是从大致椭圆形向大致圆形过渡的光滑的曲面。

如图19所示，顶端部主体406a的上表面侧的倾斜面406b配置在弯曲部405b弯曲的方向、在此为顶端部406抬起的方向侧。在顶端部主体406a的顶端面的周缘、向顶端部主体406a外露出的角部分形成有圆弧形的边缘。

如图18所示，顶端部主体406a具有配设在顶端部主体406a的内部、并与***部405的轴线方向平行配设的四个孔（406a1～406a4）。第1孔406a1是作为通道408的顶端开口部408a而形成的通道孔。第2孔406a2与第3孔406a3形成为供照明用光学***的组装构件设置的左右一对照明用容纳孔。第4孔406a4形成为供观察用光学***的组装构件设置的观察用孔。

第1孔406a1的内端经由连接管头与未图示的通道管相连接。该通道管的手边侧部分通过弯曲部405b和挠性管部405a内被引导至操作部407，并与通道管头407d相连接。而且，形成有从通道管头407d贯穿至顶端开口部408a的通道408。该通道408除了供未图示的处理器具贯穿之外还用于送气、送水等。

如图19所示，第4孔406a4具有配设在第4孔406a4的最顶端位置、并用于形成观察窗部52的第1透镜（或玻璃盖片）414a。在该第1透镜414a的后方依次配设有第2透镜414b、第3透镜414c以及第4透镜414d。透镜414a、414b、414c、414d形成为观察光学***414。该观察光学***414例如利用粘接剂固定于第4孔406a4的内周壁面。在观察光学***414的成像位置配置有具有CCＤ等摄像元件的摄像元件部415。

而且，由观察光学***414成像的观察图像被摄像元件部415转换为电信号并经由未图示的信号线缆传输到信号处理装置403。然后，电信号（观察图像）被信号处理装置403转换为影像信号并输出至观察监视器404。另外，也可以取代摄像元件部415而固定有像导纤维的顶端。在该情况下，由观察光学***414成像的观察图像通过像导纤维被引导到目镜部，并利用目镜部进行观察。

如图20所示，第2孔406a2与第3孔406a3具有配设在孔406a2、406a3的最顶端位置、并用于形成照明窗部51a、51b的照明透镜412。在本实施方式中，形成有由作为光学构件的一例的照明透镜412与顶端部主体406a一体形成的双色成形品413。顶端部主体406a形成为用于支承照明透镜412的支承构件416。

在本实施方式的双色成形品413中，照明透镜412例如由大多在医疗领域中使用的光学部件用的树脂、即光学透明的树脂、例如PSU（聚砜）形成。另外，支承构件416由光学上不透明的、例如被着色为黑色的树脂、例如PSU（聚砜）形成。而且，这些构件通过在基于双色成形的注射模塑成形、即一次成形照明透镜412之后二次成形作为支承构件416的顶端部主体406a的成形工序，使得照明透镜412与顶端部主体406a形成为一体。支承构件416由于在光学上不透明，因此防止不需要的光自照明透镜412的外周部散射。

另外，如图20所示，在本实施方式中，照明透镜412包括大致圆形的透镜主体412a和与该透镜主体412a的外周部位相连结的圆筒形状的筒壁部412b。透镜主体412a的外表面是倾斜面形状的光学功能面412a1，透镜主体412a的内表面是凹曲面形状的凹面光学功能面412a2。而且，顶端部主体406a的上表面侧的倾斜面406b与倾斜面形状的光学功能面412a1没有高度差地作为同一面平缓地相连接。

通过倾斜面406b与光学功能面412a1作为同一面平缓地相连接，从而没有污染物进入其分界部。

另外，上述双色成形品413的成形模具的主要部分的大部分与第1实施方式（参照图1～图15）相同。因此，一次成形模具的结构省略，在此，参照图21说明上述双色成形品413的二次成形模具421的主要部分的概略结构。在图21中，参照附图标记422表示第2固定模具，参照附图标记423表示可动模具。照明透镜412是一次成形部。在可动模具423与第2固定模具422之间的接合面上形成有作为用于支承构件416的二次成形用模腔的第2模腔5001。支承构件416是照明透镜412的相邻构件。

可动模具423在可动侧模板424的中央部分具有可动嵌入件425。而且，在一次成形后，作为一次成形部的照明透镜412嵌合保持于可动嵌入件425的上表面。

第2固定模具422的二次固定侧模板426在与照明透镜412的倾斜面形状的光学功能面412a1对应的部分具有中空形状的二次固定空间427。而且，配设于二次固定侧模板426的二次固定按压保持部427A与照明透镜412的除光学功能面412a1以外的部分相抵接。另外，参照附图标记431表示第2固定模具422的二次成形直浇道。

而且，二次固定按压保持部427A具有两个排气通道427B。排气通道427B连通空气捕集部分和中空形状的二次固定空间427的部分之间，并且是第2树脂不能够进入的间隙，该空气捕集部分配设于作为一次成形部的照明透镜412与作为二次成形部的支承构件416之间的分界部，并由第2树脂形成。

另外，关于二色成形品413的制造方法，由于基本上与第1实施方式相同，故而省略。

（作用·效果）

根据本实施方式，在内窥镜401的顶端部406中，利用照明透镜412与支承构件416构成双色成形品413，双色成形品413的外表面以没有凹坑的方式成形为平滑的面。由此，进行再利用时的清洗变简单，并能够进行廉价且卫生的内窥镜治疗。

而且，在利用二次成形模具421进行二次成形时，在作为一次成形部的照明透镜412嵌合保持于可动嵌入件425的状态下，照明透镜412的除光学功能面412a1以外的外周部分被可动模具423与二次固定按压保持部427A按压保持。此时，由于二次固定空间427配置在与光学功能面412a1对应的位置，因此光学功能面412a1以不会与第2固定模具422的内壁面相接触为前提进行双色成形品413的二次成形。

在进行该双色成形品413的二次成形时，在照明透镜412与支承构件416之间的分界部产生气体。该气体通过与二色成形品413的外表面相抵接的两个排气通道427B向二次固定空间427排出。此时，在照明透镜412的除光学功能面412a1以外的外表面、并且与排气通道427B相接合的该外表面上成形有排气通道转印形状。

由此，在进行二色成形品413的二次成形时，二次成形用模腔的气体不会因溶融树脂的射出压力而压缩，照明透镜412与射出树脂自身不会因该压缩热量而变质。因而，能够获得照明透镜412与支承构件416的耐化学制剂性能、紧密接触强度不会变差的二色成形品413。因此，能够提供一种不会因再利用时的化学制剂清洗而腐蚀、紧密接触强度也足够安全的内窥镜401。

[第3实施方式]

（结构）

另外，本发明并不限定于上述实施方式。在上述各个实施方式中，作为多色成形品，示出了应用于图2所示的双色成形品3、图20所示的双色成形品413的应用例，但是未必限定于双色成形品。例如，如图22A与图22B所示的第3实施方式所示，作为多色成形品也可以应用于三色成形品501、虽未图示但为四色以上的多色成形品。

本实施方式的三色成形品501由一体物形成，该一体物例如通过多色成形使作为光学透镜的光学元件（第1成形部）502、作为保持该光学元件502的透镜架的圆筒状的着色外周部（第2成形部）503以及配置在上述光学元件502与上述着色外周部503之间的环状的中间层（第3成形部）504一体化而形成。在此，光学元件502通过对作为透光性的树脂材料的第1树脂进行注射模塑成形而形成。着色外周部503与光学元件502分离配置，通过对与上述第1树脂不同的第2树脂进行注射模塑成形而形成。中间层504配置在光学元件502与着色外周部503之间，通过将与上述第1树脂和上述第2树脂不同的第3树脂注射模塑成形于上述光学元件502与上述着色外周部503之间而形成。

在此，在三色成形品501注射模塑成形时，在光学元件502与中间层504之间的结合界面上形成有以因热溶融而混合的状态结合的第1热溶融结合部505。另外，在中间层504与着色外周部503之间的结合界面上同样地形成有以因热溶融而混合的状态结合的第2热溶融结合部506。

如图22B所示，光学元件502具有相对的两个面，这两个面分别作为光学功能面502a、502b发挥作用。如图22B所示，光学元件502在上侧具有凸曲面状的第1光学功能面502a，在下侧具有凸曲面状的第2光学功能面502b。着色外周部503作为将三色成形品501安装于未图示的镜筒内时的在镜筒内的定位件发挥作用。

在上述三色成形品501的成形模具的可动模具中，在可动侧模板的中央部分配设有可动嵌入件。而且，在一次成形后，作为一次成形部的光学元件502嵌合保持于该可动嵌入件的上表面。

二次成形模具的第2固定模具的二次固定侧模板具有与第1光学功能面502a对应的中空形状的二次固定空间。而且，二次固定按压保持部与除第1光学功能面502a以外的光学元件502相抵接。

而且，第2固定模具的二次固定按压保持部具有两个排气通道。排气通道连通空气捕集部分和中空形状的二次固定空间的部分之间，并且是第2树脂不能够进入的间隙，该空气捕集部分配设在作为一次成形部的光学元件502与作为三次成形部的中间层504之间的分界部，并由第3树脂形成。另外，排气通道是如下间隙：其空气捕集部分和中空形状的二次固定空间的部分之间、并且第2树脂不能够浸入的间隙，该空气捕集部分连通配设在作为二次成形部的着色外周部503与作为三次成形部的中间层504之间的分界部，并由第3树脂形成。

（作用·效果）

本实施方式的三色成形品501由与上述各个实施方式相同的制造方法成形而成。而且，在利用二次成形模具进行二次成形时，作为一次成形部的光学元件502嵌合保持于可动模具的可动嵌入件。在该状态下，利用可动模具与第2固定模具的二次固定按压保持部按压保持光学元件502的除第1光学功能面502a以外的外周部分。此时，第2固定模具的二次固定空间配置在与第1光学功能面502a对应的位置。因此，第1光学功能面502a以不与第2固定模具的壁面相接触为前提进行三色成形品501的二次成形。

在该三色成形品501二次成形时，在光学元件502与中间层504之间的分界部、以及中间层504与着色外周部503之间的分界部产生气体。气体通过两个排气通道向二次固定空间排出。此时，在光学元件502的除第1光学功能面502a以外的外表面、并且与排气通道相接合的光学元件502的外表面上成形有排气通道转印形状。

由此，在三色成形品501二次成形时，二次成形用模腔的气体不会因溶融树脂的射出压力而压缩，光学元件502与射出树脂自身不会因其压缩热量而变质。因而，能够获得光学元件502与着色外周部503的耐化学制剂性能、紧密接触强度不会变差的三色成形品501。因此，能够提供一种不会因再利用时的化学制剂清洗而腐蚀、紧密接触强度也足够安全的内窥镜。

而且，此外，当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。

接着，如下所述附记本申请的其他特征性技术事项。

记

（附记项1）

一种二色成形用金属模具，包括：

可动侧金属模具；

第1固定侧金属模具，其具有供第1树脂通过的第1固定侧流道，将用于成形由上述第1树脂形成并至少具有光学功能面的光学元件的第1模腔限定在该第1固定侧模具与上述可动侧金属模具之间；以及

第2固定侧金属模具，其相对于通过成形而成的上述光学元件，利用与上述第1树脂不同的第2树脂成形二次成形部的第2模腔限定在该第2固定侧金属模具与上述可动侧金属模具之间；

利用上述可动侧金属模具、上述第1固定侧金属模具以及上述第2固定侧金属模具成形二色成形品，

上述第2固定侧金属模具呈中空形状，仅与上述光学元件的除上述光学功能面以外的部分相抵接。

（附记项2）

根据附记项1所述的双色成形用金属模具，其中，

上述第2固定侧金属模具具有排气通道。

（附记项3）

一种双色成形品的成形方法，包括：

一次成形步骤，利用限定于可动侧金属模具与第1固定侧金属模具之间的第1模腔成形具有光学功能面的光学元件；

可动侧金属模具移动步骤，随着上述可动侧金属模具的移动，使上述光学元件从上述第1模腔向第2模腔移动，该第2模腔限定于上述可动侧金属模具与中空形状的第2固定侧金属模具之间，该第2固定侧金属模具抵接于上述光学元件的除上述光学功能面以外的部分；以及

二次成形步骤，利用上述第2模腔成形二次成形部，使上述二次成形部与移动后的上述光学元件一体化。

（附记项4）

根据附记项3所述的双色成形品的成形方法，其中，

上述第2固定侧金属模具具有排气通道，

在上述二次成形步骤中，利用上述排气通道将二次成形时产生的气体排出到上述第2模腔外。

（附记项5）

一种双色成形品，其中，

该双色成形品使用上述附记项3或上述附记项4所述的二色成形品的成形方法成形而成。

产业上的可利用性

本发明在使用组合多个不同的树脂并一体化的多色成形用成形模具、多色成形品的成形方法以及多色成形品的技术领域、对多色成形品进行制造的技术领域中是有效的。

本发明并不原样限定于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围内能够对构成要素进行变形并具体化。另外，通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当的组合能够形成各种发明。

Claims (5)

1.一种多色成形用成形模具（50），包括：

第1成形模具（10），其在具有供第1树脂通过的第1固定侧流道（12）的第1固定模具（100）与能够相对于上述第1固定模具（100）接触、离开的可动模具（300、423）之间限定用于使作为光学元件（1、412、502）的一次成形部成形的第1模腔（1000），该光学元件（1、412、502）由上述第1树脂形成，并至少具有光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502a、502b）；以及

第2成形模具（20），其在与利用上述第1成形模具（10）成形的上述光学元件（1、412、502）相接合的状态下限定第2模腔（5000、5001），该第2模腔（5000、5001）利用与上述第1树脂不同的第2树脂成形二次成形部（2、416、504、506）；

上述第2成形模具（20）具有能够相对于上述可动模具（300、423）接触、离开的第2固定模具（200、421），

通过在上述可动模具（300、423）与上述第2固定模具（200、421）之间限定上述第2模腔（5000、5001）而成形多色成形品（3、413、501），

上述第2固定模具（200、421）具有中空形状部（201、427）和抵接部（201A、427A），该中空形状部（201、427）配设在与上述光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502a、502b）对应的部分，该抵接部（201A、427A）仅与上述光学元件（1、412、502）的除上述光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502a、502b）以外的部分相抵接。

2.根据权利要求1所述的多色成形用成形模具（50），其中，

上述第2固定模具（200、421）具有排气通道（201B、427B），该排气通道（201B、427B）连通空气捕集部分和中空形状部（201、427），并且是上述第2树脂不能够进入的间隙，该空气捕集部分配设在上述光学元件（1、412、502）与上述中空形状部（201、427）之间的分界部，并由上述第2树脂形成。

3.一种多色成形品（3、413、501）的成形方法，包括：

一次成形步骤，在限定于可动模具（300、423）与第1固定模具（100）之间的第1模腔（1000）中使具有光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502a、502b）的光学元件（1、412、502）、亦即一次成形部一次成形；

可动模具（300、423）的移动步骤，随着上述可动模具（300、423）的移动，使上述光学元件（1、412、502）从上述第1模腔（1000）向第2模腔（5000、5001）移动，该第2模腔（5000、5001）限定于上述可动模具（300、423）与中空形状的第2固定模具（200、421）之间，该第2固定模具（200、421）仅抵接于上述光学元件（1、412、502）的除上述光学功能面（1a1、1a2、412a1、412a2、502a、502b）以外的部分；以及

二次成形步骤，在上述第2模腔（5000、5001）中使二次成形部（2、416、504、506）二次成形，使上述二次成形部（2、416、504、506）与移动后的上述光学元件（1、412、502）一体化。

4.根据权利要求3所述的多色成形品（3、413、501）的成形方法，其中，

在上述二次成形步骤中，利用排气通道（201B、427B）将进行二次成形时在上述第2模腔（5000、5001）的上述空气捕集部分产生的气体排出到上述第2模腔（5000、5001）外，该排气通道（201B、427B）连通空气捕集部分和中空形状部（201、427），并且是上述第2树脂不能够进入的间隙，该空气捕集部分形成于上述第2固定模具（200、421），且配设在上述第2固定模具（200、421）的中空形状部（201、427）与上述光学元件（1、412、502）之间的分界部，该空气捕集部分由上述第2树脂形成。

5.一种多色成形品（3、413、501），该多色成形品（3、413、501）使用权利要求3或4所述的多色成形品（3、413、501）的成形方法进行成形而得到。

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