JP3827216B2 - Method for producing porous body - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔体の製造方法に関し、特に、複数の細孔が高密度に配列された多孔体の製造に適した製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の細孔が貫通して形成された成形品（以下、「多孔体」という）は、光路修正用のコリメータや、フィルタ等に広く使用されている。
【０００３】
これらの多孔体を射出成形によって成形する場合、細孔を形成するための成形ピンを０．５〜１ｍｍ程度の微小な径とすると、成形材料の充填圧力や、成形材料が固化する際の収縮力により、成形ピンが倒れる又は変形することがあった。このことは、キャビティ内における成形材料の圧力分布が均等でないことに起因するものである。
【０００４】
また、多数の細孔が互いに狭い間隔で高密度に配列された多孔体を成形する際は、キャビティ内に多数の成形ピンを互いに狭い間隔で配置しなければならないが、各成形ピンの間が狭いとその間に成形材料が入りにくいため、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となる。
【０００５】
成形ピンが倒れる又は変形すると、又は成形ピンの間で成形材料が充填不足となると、当然、多孔体の細孔を精度良く形成することができないという問題が生じ、例えば、前記コリメータとして用いた場合、所定の光学特性が得られないという問題が生じる。
【０００６】
前記した問題を解決するために、特開平４−２６１８０２号公報には、成形体成形空間（キャビティ）内に、細孔を成形するコアピンをその両端が固定金型と移動金型とに固定支持された状態で配置し、かつ、コアピンを同心的に保持するスライド入子を移動自在に配置しておき、キャビティ内に成形材料を射出する際に、スライド入子でコアピンを保持しつつ、成形材料の充填圧力によりスライド入子を後退させて、細孔を有する成形体を成形する方法が開示されている。
【０００７】
この従来技術は、キャビティ内に成形材料を射出する際に、スライド入子でコアピンを保持することにより、成形材料の充填圧力によりコアピンが変形することを防止しようとするものである。また、この従来技術では、成形材料の充填圧力によりスライド入子を後退させることにより、キャビティ内に成形材料を均一な密度で充填できるとしている。
【０００８】
また、特開平７−２４１８８１号公報には、キャビティ内に射出した成形材料が可塑性状態にある間に、成形材料中に複数のピンからなる成形ピン群を挿入することにより多孔体を成形する方法が開示されている。また、成形材料中に成形ピン群を挿入する際に、可動金型壁を移動させて、成形体空間（キャビティ）を成形材料中に挿入されている成形ピン群の体積相当分だけ拡大する方法が開示されている。
【０００９】
この従来技術は、可塑性状態にある成形材料中に成形ピン群を挿入することにより、各成形ピンの近傍における成形材料の流動不足を解消しようとするものである。また、成形材料中に成形ピン群を挿入する際に、成形材料中に挿入された成形ピン群の体積相当分だけキャビティを拡大することにより、キャビティ内の圧力上昇によるピンの破損を防止できるとしている。
【００１０】
また、特開平１１−２１６８８５号公報には、貫通穴（成形体の細孔）の一方の全ての出口を封じるように設けられた導入案内部と、貫通穴を成形するため成形ピンとを有する型を用い、この型に成形ピンの軸に対して平行な方向で成形材料を射出し、得られた成形体の導入案内部を成形後に除去する方法が開示されている。
【００１１】
この従来技術は、成形金型に成形材料の導入案内部を設け、成形材料のゲートをこの導入案内部に設けることで、成形ピンの軸とは直角な方向への成形材料の流れを、平行な方向への流れに変えることができ、隣接する成形ピンの隙間に成形材料が流動性の良い状態で均一にかつ十分に充填できるとしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した特開平４−２６１８０２号公報に開示されている方法では、キャビティ内にコアピンをその両端が固定金型と移動金型とに固定支持された状態で配置しなければならないので、成形金型の構造が複雑になるという問題があった。
【００１３】
また、この方法では、成形材料を射出するゲートを成形ピンの軸方向に配置することは、成形金型の構造上困難であるため、成形材料は成形ピンの軸方向以外の方向から充填されることとなる。そのため、成形材料の充填圧力により成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
【００１４】
さらに、この従来技術では、細孔が１つである成形体を成形する場合についてしか触れていないが、この方法を多数の細孔を有する成形体に適用した場合は、成形材料を各成形ピンの配列方向に充填することとなるため、各成形ピンの間が狭いと成形材料が入りにくく、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となるという問題があった。
【００１５】
また、前記した特開平７−２４１８８１号公報に開示されている方法では、各成形ピンの近傍における成形材料の流動不足を解消できるとされているものの、各成形ピンの間が狭いと成形材料が入りにくく、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となるという問題は解決されていない。また、成形材料中に成形ピン群を挿入する際に、キャビティを成形材料中に挿入された成形ピン群の体積相当分だけ拡大することにより、キャビティ内の圧力上昇による成形ピンの破損を防止できるとしているものの、キャビティ内に充填された成形材料の圧力分布が均等でないことに起因して、成形ピンが倒れる又は変形するという問題は解決されていない。
【００１６】
また、前記した特開平１１−２１６８８５号公報に開示されている方法では、成形材料の流れを、成形ピンと平行な方向への流れに変えることができ、隣接する成形ピンとの隙間に成形材料を流動性の良い状態で均一に、かつ、十分に充填できるとされているが、各成形ピンの間が狭いと成形材料が入りにくく、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となるという問題は解決されていない。また、成形材料は、各成形ピンの間よりも成形ピンの無い部分の方に入りやすいため、キャビティ内では、成形材料は成形ピンの無い部分の方から先に充填される。そのため、キャビティ内に充填された成形材料の圧力分布は均等でなく、その圧力分布の差により成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
【００１７】
すなわち、前記した各公報の従来技術においては、細長い成形ピンが高密度に配列された成形ピン群を使用して多孔体を射出成形する場合、各成形ピンに倒れや曲がりなどの変形が発生し、また、各成形ピンの間で成形材料の充填不足が発生するという問題があり、多数の細孔が高密度に配列される多孔体を高精度に成形するには難点がある。
【００１８】
また、前記した特開平７−２４１８８１号公報及び特開平１１−２１６８８５号公報に開示されている方法では、各成形ピンの間に成形材料を充填する際に、成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差により成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
例えば、図３８（ａ）〜（ｃ）に示すように、成形ピン８０の先端面８０ａが平坦状に形成されている場合は、細孔を形成するための成形ピン８０の径が微小であり先端面８０ａが狭いため、先端面８０ａに当たる成形材料Ｒの圧力は不均一となる。その結果、成形ピン８０の先端面８０ａに当たった成形材料Ｒは、成形ピン８０の周囲に不均等に分流する（図３８（ａ）参照）。
そして、図３８（ｂ）に示すように、成形ピン８０の周囲の成形材料Ｒが多く充填された側（図中右側）では、成形材料Ｒの流れの渦が発生する（図中のＰ点）。このＰ点は、成形ピン８０の周囲の成形材料Ｒが少なく充填された側（図中左側）に対して負圧になるため、成形ピン８０にはＰ点の反対方向（図中左側）からＰ点へ向かう方向（図中の矢印方向）に外力（曲げ力）が発生し、この外力によって成形ピン８０を変形させる（図３８（ｃ）参照）。
このように、各成形ピンの間に成形材料を充填する際に、成形ピンの先端に当たった成形材料の流れが成形ピンの周囲に不均等に分流すると、成形ピンの周囲に充填された成形材料に圧力差が生じ、この圧力差によって成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
【００１９】
また、前記した特開平７−２４１８８１号公報に開示されている方法では、図３９（ａ）に示すように、ゲート９０は成形ピン群９１の先端に対向した位置に配置されており、ゲート９０の近傍部は成形材料Ｒを射出するのでキャビティＣ内の他の部分に比べて高温である。そのため、キャビティＣ内に成形材料Ｒを充填完了した後、図３９（ｂ）に示すように、ゲート近傍部の成形材料Ｒがゲート９０に向かって流動又は収縮し、ゲート近傍部の成形ピン９１が倒れる又は変形するという問題があった。
【００２０】
また、前記のような多孔体の射出成形に使用される成形ピン群の各成形ピンは、一般に、その周面が研削仕上げされており、その円周方向に沿って微小な研削目が残っている。この研削目はキャビティ内に射出成形された多孔体の離型方向と直交するため、成形された多孔体を金型装置から取り出す離型工程においては、複数の成形ピンが多孔体の各細孔にかじり付いて多大な離型力を要する。そればかりでなく、成形された多孔体の各細孔の壁面の一部が欠損したり、成形ピンが破損することがある。このような傾向は、細長い多数の成形ピンが高密度に配列された成形ピン群を使用して多孔体を射出成形する場合に顕著である。
【００２１】
ここで、多孔体の離型力を低減するには、各成形ピンの周面に残る円周方向の研削目を除去すればよいように思われるが、この研削目を除去して成形ピンの周面を鏡面状態に仕上げると、成形ピンの周面が多孔体の細孔の壁面に密着し、かえって離型力が増大する。その結果、多孔体の離型工程で成形ピンが破損したり、多孔体の細孔の壁面が欠損したりすることがある。
【００２２】
以上説明したように、コリメータなどの用途に用いられる多孔体は、その機械精度（孔の円筒度、真円度等）が高いレベルで求められるが、多孔体を射出成形により製造する場合は、種々の要因で生じる成形ピンの変形や樹脂の流動不良等によって、前記機械精度を高いレベルで達成し、維持することは困難であるという問題があった。また、前記機械精度をむやみに達成しようとすると、製造に要するコストが高くなるという問題があった。
【００２８】
そこで、本発明は、相互に平行な複数の細孔を有する多孔体を高精度に製造することができ、特に、多数の細孔が高密度に配列される厚板状の多孔体を高精度に製造することができる多孔体の製造方法を提供することを課題とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
前記したように、多孔体を射出成形により製造する場合は、その機械精度（孔の円筒度、真円度等）を高いレベルで達成し、維持することは困難であるという問題があった。そこで、本発明者等は、前記各課題を解決するために鋭意検討した結果、多孔体をその機械精度で評価するのではなく、予め、その多孔体が必要とされる品質目標（性能）を達成するための精度基準、すなわち、その多孔体における各孔の精度の許容範囲を設定すると、前記各課題を解決できることを見出して本発明を創作するに至った。
【００５４】
前記課題を解決する手段として、本発明に係る多孔体の製造方法は、複数の細孔が貫通して形成された多孔体を射出成形により製造する多孔体の製造方法であって、前記多孔体に対応したキャビティを形成する固定金型及び移動金型と、この固定金型又は移動金型の一方を摺動自在に貫通することで先端部が前記キャビティ内に進出する相互に平行な成形ピン群とを備えた金型装置を使用し、まず、前記成形ピン群の先端部を前記キャビティ内から退避させた状態でキャビティ内に溶融状態の成形材料を充填し、その後、前記キャビティ内の成形材料の圧力分布差が緩和される所定時間の経過を待ち、所定時間の経過後、前記キャビティ内の可塑状態の成形材料に前記移動金型で圧力を加えながら前記成形ピン群の先端部をキャビティ内に進出させて成形材料中に押し込み、その際、前記成形ピン群の押し込み量に応じ前記キャビティ内の可塑状態の成形材料を介して前記移動金型を前記固定金型から離間する方向に移動させ、前記成形ピン群の先端部がキャビティ内の成形材料中に押し込まれた後、前記移動金型によりキャビティ内の成形材料に圧力を加えた状態を保持して成形材料を固化させることを特徴とする。
【００５５】
本発明に係る多孔体の製造方法によれば、成形ピン群の先端部を前記キャビティ内から退避させた状態でキャビティ内に溶融状態の成形材料を充填するため、成形材料の流動による各成形ピンの倒れや曲がりなどが未然に防止される。ここで、キャビティ内に充填された溶融状態の成形材料の圧力分布差が緩和される所定時間の経過を待ち、所定時間の経過後にキャビティ内の可塑状態の成形材料に圧力を加えながら成形ピン群の先端部を成形材料中に押し込むため、可塑状態の成形材料は、圧力分布差が緩和された状態で各成形ピンの軸方向に沿って流動し、各成形ピンに倒れや曲がりなどを生じさせることなく各成形ピンの周囲に確実に充填される。その際、成形ピン群の押し込み量に応じキャビティ内の可塑状態の成形材料を介して移動金型を固定金型から離間する方向に移動させるため、キャビティ内の成形材料の圧力上昇が回避され、各成形ピンの破損が防止される。その結果、成形ピン群の各成形ピンは、倒れや曲がりを生じることなく相互に平行な状態を保持して確実に成形材料中に押し込まれる。そして、成形材料に圧力を加えた状態を保持して成形材料を固化させるため、成形される多孔体のヒケが防止される。従って、製造された多孔体には、相互に平行な複数の細孔が高精度に成形される。
【００５６】
なお、「成形ピン群の先端部をキャビティ内から退避させた状態」とは、成形ピン群の先端部がキャビティ内から完全に退避した状態ばかりでなく、実質的に退避した状態も含む。すなわち、成形ピン群の先端部は、キャビティ内に充填される成形材料の流動状況に実質的な影響を及ぼさず、また、成形材料の流動圧によって倒れや曲がりなどが発生しない限り、キャビティ内に若干突出していても構わない。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、第１〜第８の発明に係る多孔体、多孔体の製造方法及び多孔体の製造装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
ここで、便宜的に、第１〜第８の発明と称呼するが、第１〜第６の発明および第８の発明は本発明の参考例であり、第７の発明が本発明の実施形態である。
【００６１】
まず、図１（ａ），（ｂ）を参照して、多孔体の実施の形態について説明する。図１（ａ）は、多孔体を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の多孔体の細孔に平行光を照射した状態を示す断面図である。
【００６２】
図１（ａ）に示すように、多孔体Ｍには、複数の細孔Ｈが互いに平行に貫通して形成されている。そして、この多孔体Ｍは、図１（ｂ）に示すように、一方の面Ｓ１に対して平行光を垂直に照射した際、一方の面Ｓ１から細孔Ｈに入射した入射光量Ｉに対する他方の面Ｓ２から出射した出射光量Ｏの比Ｒ＝Ｏ／Ｉが０．８以上となるように形成されている。
【００６３】
次に、この多孔体Ｍを液晶画像（ＲＧＢ画像）を感光性記録媒体に転写する転写装置におけるコリメータとして使用した場合について、図２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は、この多孔体Ｍがコリメータとして使用される転写装置の模式的側断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す転写装置の要部側断面図である。
【００６４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、転写装置１００は、光源となるバックライトユニット１１０と、コリメータとしての多孔板（多孔体）１２０と、デジタル記録された画像を表示する液晶ディスプレイデバイス（ＬＣＤ）１３０と、感光フイルム１４０を収納するフィルムケース１５０と、これらのバックライトユニット１１０、多孔板１２０、ＬＣＤ１３０、感光フイルム１４０及びフィルムケース１５０を内包する本体ケース１６０とから構成されている。ここで、多孔板１２０と、ＬＣＤ１３０と、感光フイルム１４０とは、バックライトユニット１１０からの光の進行方向に沿って直列に配置され、少なくとも、ＬＣＤ１３０と、感光フイルム１４０とは非接触状態で配置されている。
【００６５】
光源となるバックライトユニット１１０は、ＬＣＤ１３０の背後からその全面に均一な光を照射するためのもので、ＬＣＤ１３０の表示画面と略同一の光出射面（発光面）を持つ面状光源であって、冷陰極線管等の棒状ランプ１１１と、棒状ランプ１１１から射出された光を所定方向に導入する導光板（図示せず）、導光板に導入された光を略直交する方向に反射させる反射シート（図示せず）及び反射シートで反射された光を均一化させる拡散シート（図示せず）やプリズムシート（図示せず）等を有するバックライトアッセンブリとから構成されている。
【００６６】
なお、バックライトユニット１１０は、特に制限的ではなく、棒状ランプ１１１が発光する光を、導光板、反射シート、拡散シート及びプリズムシート等からなるバックライトアッセンブリを用いて均一に拡散させるようにした面状光源であればよく、従来公知のＬＣＤ用バックライトユニットを用いることができる。
【００６７】
また、多孔板１２０とＬＣＤ１３０との間隔は０．１ｍｍとした。これは、多孔板１２０に代表される略平行光生成素子の貫通孔１２１のパターンが拡散光による「影」の形で現れるのを防止するためである。また、多孔板１２０に設けられる複数の貫通孔１２１の直径ｄは０．３〜０．８ｍｍとし、その配列形状は千鳥状とし、配列ピッチｐは０．２〜０．３ｍｍとした。
【００６８】
以上のように構成された転写装置１００によれば、感光フイルム１４０にＬＣＤ１３０に表示された画像を転写して記録することができる。
【００６９】
次に、多孔板１２０の入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ＝Ｏ／Ｉ（図２参照）と、感光フイルム１４０に転写された画像の画質との関係について、以下の実験を実施して調べた。
【００７０】
ＬＣＤ１３０としては、表示画面がサイズ８．８９ｃｍ（３．５ｉｎ）のものを用いた。また、感光フイルム１４０としては、モノシートタイプのインスタント写真用フィルム「インスタントミニ」（富士写真フイルム（株）製）のフイルムパック（画像７．６２ｃｍ（３ｉｎ）（対角線長さ））を用いた。また、バックライトユニット１１０には、ＬＣＤ１３０の表示画面の８．８９ｃｍ（３．５ｉｎ）相当のものを用い、その棒状ランプ１１１には、長さ７０ｍｍの冷陰極線管を用いた。バックライトユニット１１０の中央での明るさは、直流電圧６．５Ｖの電源を用いて冷陰極線管を点灯した際、点灯からの１分後の明るさで２５００Ｌｖであり、また、光源の色は、色座標上でｘ＝ｙ＝０．２９７であった（ミノルタ（株）製の分光放射輝度計ＣＳ１０００にて測定した）。
【００７１】
なお、この実験は、感光フイルム１４０に転写される画像の濃度がほぼ同一になるように、光源の点灯時間を調整して行った。評価については、感光フイルム１４０に転写された画像を１０倍の顕微鏡で観察して、ＲＧＢのドットの鮮鋭度を表１のテーブルに示す基準にしたがって、５段階で評価した。なお、ここでは、評価点数が１点、２点及び３点の場合を合格とし、４点又は５点の場合を不合格とする。以上のようにして実施された実験の結果を、表２にテーブル化して示す。
【００７２】
【表１】

Figure 0003827216
【００７３】
【表２】
Figure 0003827216
【００７４】
表２に示すように、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ＝Ｏ／Ｉが０．８以上の場合は、評価点数はすべて１点、２点及び３点となり、合格を示す点数となった。つまり、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ＝Ｏ／Ｉが０．８以上の場合は、感光フイルム１４０に画質の高い画像を転写することができた。
【００７５】
以上説明したように、第１の発明に係る多孔体によれば、一方の面から各細孔に前記一方の面に対して垂直に入射した平行光の入射光量Ｉに対する他方の面から出射した出射光量Ｏの比Ｒ＝Ｏ／Ｉが０．８以上となるように形成することにより、その多孔体に必要とされる品質目標（性能）を達成することができる。
【００７６】
次に、図３〜図１５を参照して、請求項１の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項２の発明に係る多孔体の製造装置の実施の形態について説明する。
参照する図面において、図３は、請求項１に係る多孔体の製造方法及び請求項２の発明に係る多孔体の製造装置に使用する金型装置の断面図である。また、図４は、図３における固定金型及び移動金型周辺の拡大図である。また、図５は、図３及び図４におけるキャビティ（メインキャビティ及びサブキャビティ）周辺の拡大図である。なお、図５では、図３及び図４では図示されているガイドピンの図示を省略し、成形材料をキャビティ内で固化させた状態で示している。
【００７７】
図３に示すように、金型装置１は、固定金型２と移動金型３を備えて構成されており、移動金型３には、固定金型２との間に多孔体Ｍ１（図１１（ａ）参照）に対応するメインキャビティＣ１（図４及び図５参照）を形成するコア４をさらに備えている。
【００７８】
固定金型２は、固定側取付板５に取り付けられており、図５に拡大して示すように、移動金型３と対向する面には、成形材料流動層Ｍ２（図１１（ａ）参照）に対応するサブキャビティＣ２が形成されている。また、固定金型２にはメインキャビティＣ１及びサブキャビティＣ２からなるキャビティＣ内に成形材料である溶融樹脂を射出するためのランナ１２とゲート１３が形成されている。また、固定金型２は、上部２ａと下部２ｂを分離できるように構成されている。
【００７９】
図３に示すように、移動金型３は、受板７を介して移動側取付板８に取り付けられた油圧シリンダ６，６に支持されており、油圧シリンダ６から提供される駆動力により、メインキャビティＣ１内における成形材料の圧力分布が均等になるようにメインキャビティＣ１に充填された成形材料に対して圧力を加えることができる。また、この移動金型３は、油圧シリンダ６，６の油圧を制御することで、図５に示すメインキャビティＣ１内に充填された成形材料の充填圧力に応じて固定金型２から離間する方向に後退移動することも可能である。なお、油圧シリンダ６は、特許請求の範囲でいうところの「ブレーキ機構」に相当する。また、ブレーキ機構は、油圧シリンダ６によりキャビティＣ内の成形材料Ｒに抗力を発生するものにかぎらず、摩擦を利用したブレーキや、スプリングにより抗力を発生するものでも構わない。
【００８０】
移動側取付板８には、図３に示すように、移動金型３に対して摺動可能なピンホルダ９が取り付けられている。そして、図４に拡大して示すように、ピンホルダ９の先端部９ａには、図５にさらに拡大して示すように、多孔体Ｍ１の複数の細孔Ｈ（図１１（ｂ）参照）を形成するための複数の互いに平行な成形ピン（成形ピン群１０）が固定されている。この成形ピン群１０の各成形ピンは、移動金型３の一部であるコア４を摺動自在に貫通し、その先端部がサブキャビティＣ２内に臨んで設けられている。また、ピンホルダ９の先端部９ａには、移動金型３が固定金型２に対して接近又は離間する方向に移動する際に、コア４が成形ピン群１０に対してスライド移動するのをガイドするガイドピン１１が突設されている。このガイドピン１１は、コア４を摺動自在に貫通している。なお、ガイドピン１１は、特許請求の範囲でいうところの「ガイド手段」に相当する。
【００８１】
この金型装置１は、図示しない射出成形機（射出装置）に取り付けて使用され、射出の動作及び油圧シリンダ６，６の動作が、図示しない制御装置により制御されることで本発明の多孔体の製造装置が構成される。
【００８２】
次に、以上のように構成された金型装置１（多孔体の製造装置）の動作について、図６〜図１０を参照して説明する。
【００８３】
まず、図６に示すように、油圧シリンダ６，６の駆動によりコア４を固定金型２側へ接近させ、メインキャビティＣ１が形成されていない状態で、ゲート１３から成形材料Ｒを射出して、サブキャビティＣ２内に充填する。このとき、成形材料Ｒは、サブキャビティＣ２内で流動するので、サブキャビティＣ２内における成形材料Ｒの圧力分布は均等になる。
【００８４】
次に、図７に示すように、射出装置によりゲート１３から成形材料Ｒを射出しつつ、移動金型３を成形材料Ｒの充填圧力により固定金型２から離間する方向に後退移動させて、固定金型２のコア４と移動金型３との間にメインキャビティＣ１を形成する。このメインキャビティＣ１は、サブキャビティＣ２と連続して形成される。
【００８５】
移動金型３が後退移動する際は、移動金型３は、油圧シリンダ６から提供される駆動力により、メインキャビティＣ１内における成形材料Ｒの圧力分布が均等になるようにメインキャビティＣ１に充填された成形材料Ｒに対して圧力を加える。移動金型３は、図８に示すように、メインキャビティＣ１が製造しようとする多孔体の厚さに拡大されるまで後退移動する。このとき、移動金型３のコア４の移動は、ピンホルダ９の先端部９ａに設けられたガイドピン１１によりガイドされるので、コア４を成形ピン１０に対して確実に摺動させることができる（図４参照）。
【００８６】
また、図７に示すように、移動金型３を固定金型２から離間する方向に後退移動させて、メインキャビティＣ１を形成する際は、図９に拡大して示すように、サブキャビティＣ２内で圧力分布が均等になった成形材料Ｒが、コア４が後退すると同時に各成形ピン１０の間に成形ピン１０の軸方向に沿って入り込む。このとき、成形材料Ｒは、成形ピン群１０の先端部から各成形ピンの間に入り込むので、成形ピンの先端部の周囲では成形材料Ｒの圧力が均等になり、各成形ピンが倒れたり変形したりすることが無い。
【００８７】
また、前記したように、移動金型３が油圧シリンダ６，６から提供される駆動力により、メインキャビティＣ１内における成形材料Ｒの圧力分布が均等になるように、メインキャビティＣ１内に充填された成形材料Ｒに対して圧力を加えることにより、メインキャビティＣ１内では、コア４のキャビティ面を介して成形材料Ｒに圧力が加えられる。この圧力により、成形材料Ｒが各成形ピン間の狭い隙間にも入り込むため、成形材料Ｒが十分に充填される。また、メインキャビティＣ１内では、成形材料Ｒの圧力分布が均等になるので、成形材料Ｒの充填圧力や、成形材料Ｒが固化する際の収縮力によって成形ピン１０が倒れたり変形したりすることがない。その結果、多孔体の細孔が互いに平行にそろって形成することが可能である。
【００８８】
そして、移動金型３により成形材料Ｒに圧力を加えて、キャビティＣ内の成形材料Ｒの圧力をなるべく均等にした状態で成形材料Ｒを冷やして固化させ、成形材料流動層Ｍ１と多孔体Ｍ２からなる成形品Ｍ（図１１（ａ）参照）を成形する。この際の冷却は、金属装置１内に冷却用媒体を流通させることで行うことができる。
【００８９】
成形材料Ｒが固化したならば、図１０に示すように、固定金型２の上部２ａを下部２ｂから分離させた後、油圧シリンダ６，６の駆動力により移動金型３を固定金型２の下部２ａに接近する方向に前進移動させて、成形品ＭをメインキャビティＣ１から突き出して離型させる。
【００９０】
この金型装置１で製造された成形品Ｍは、図１１（ａ）に示すように、サブキャビティＣ２で成形された成形材料流動層Ｍ２と、メインキャビティＣ１で成形された多孔体Ｍ１とが一体に成形されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、成形品Ｍから成形材料流動層Ｍ１を除去することで、複数の細孔Ｈが互いに平行に貫通した多孔体Ｍ２を得ることができる。
【００９１】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
【００９２】
例えば、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、成形ピン群１０の各成形ピンの先端部１０ａを、その先端に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成することもできる。このように構成すると、図１３に示すように、成形ピン１０の先端部１０ａに当たった成形材料Ｒの流れは、先端部１０ａにより成形ピン１０の周囲に均等に分流させられ、その成形ピン１０の周囲に充填される。したがって、成形ピン１０の周囲に充填された成形材料Ｒの圧力差によって成形ピン１０が倒れたり変形したりすることがない。
【００９３】
なお、成形ピン１０の先端部１０ａの形状は、テーパ状に限らず、成形ピン１０の先端に当たった成形材料Ｒの流れを成形ピンの周囲に均等に分流させることができる形状であれば、例えば、先端に向かうにつれて細くなる流線状や球面状等の他の形状に形成しても構わない。
【００９４】
また、図１４に示すように、ゲート１３を、成形ピン群１０の先端部と対向しないように、固定金型２のキャビティ面のうち、成形ピン群１０の周囲（図中右側）に臨む箇所に設けることもできる。このように構成すると、図１５に示すように、キャビティＣ内に充填された成形材料ＲがキャビティＣ内の他の部分に比べて温度の高いゲート１３の下方に流動又は収縮したとしても、ゲート１３近傍部に成形ピン群１０が無いため、成形材料Ｒの流動又は収縮による成形ピンの倒れ又は変形を小さくすることができる。
【００９５】
このように、請求項１の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項２の発明に係る多孔体の製造装置によれば、細孔が高密度に配列され、かつ、直径に対し、深さが深い細孔を有する多孔体を製造することが可能である。この多孔体は、例えば、厚さが５ｍｍ程度であり、直径０．５ｍｍ程度の細孔Ｈが約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列されて厚さ方向に貫通しており、各細孔Ｈの間隔は、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔となっている。この多孔体Ｍは、各細孔Ｈの真直度及び平行度に優れており、例えば多孔体Ｍの一方の面から各細孔Ｈに平行な光を前記一方の面に対して垂直に照射して他方の面で受光した場合、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ（＝Ｏ／Ｉ）は、少なくとも０．８以上となり、その結果、その多孔体に必要とされる品質目標（性能）を達成することができる。
【００９６】
次に、図１６〜図２５を参照して、請求項４の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項５に係る多孔体の製造装置の実施の形態について説明する。参照する図面において、図１６は、請求項４の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項５の発明に係る多孔体の製造装置に使用する金型装置の断面図である。図１７は、図１６における固定金型及び移動金型周辺の拡大図である。また、図１８は、図１６及び図１７におけるキャビティ周辺の拡大図である。なお、図１８では、図１６及び図１７で図示されているガイドピンの図示を省略し、成形材料をキャビティ内で固化させた状態を示している。
【００９７】
図１６に示すように、金型装置２１は、固定金型２２と移動金型２３を備えて構成されており、移動金型２３には、固定金型２２との間に多孔体Ｍ（図１参照）に対応するキャビティＣ（図１７及び図１８参照）を形成するコア２４をさらに備えている。
【００９８】
固定金型２２は、固定側取付板２５に取り付けられており、図１８に拡大して示すように、固定金型２２にはキャビティＣ内に成形材料である溶融樹脂を射出するためのランナ３２とゲート３３が形成されている。また、固定金型２２は、上部２２ａと下部２２ｂを分離できるように構成されている。
【００９９】
図１６に示すように、移動金型２３は、受板２７を介して移動側取付板２８に取り付けられた油圧シリンダ２６，２６に支持されており、油圧シリンダ２６から提供される駆動力により、キャビティＣ内における成形材料の圧力分布が均等になるようにキャビティＣに充填された溶融樹脂に対して圧力を加えることができる。また、この移動金型２３は、油圧シリンダ２６，２６の油圧を制御することで、図１８に示すキャビティＣ内に充填された溶融樹脂の充填圧力に応じて固定金型２２から離間する方向に後退移動することも可能である。なお、油圧シリンダ２６は、特許請求の範囲でいうところの「ブレーキ機構」に相当する。また、ブレーキ機構は、油圧シリンダ２６によりキャビティＣ内の成形材料Ｒに抗力を発生するものにかぎらず、摩擦を利用したブレーキや、スプリングにより抗力を発生するものでも構わない。
【０１００】
移動側取付板２８には、図１７に拡大して示すように、移動金型２３に対し摺動可能なピンホルダ２９が取り付けられている。そして、ピンホルダ２９の先端部２９ａには、図１８にさらに拡大して示すように、多孔体Ｍの複数の細孔Ｈ（図１参照）を形成するための複数の互いに平行な成形ピン（成形ピン群３０）が固定されている。この成形ピン群３０の各成形ピンは、移動金型２３の一部であるコア２４を摺動自在に貫通し、その先端部３０ａがキャビティＣ内に臨んで設けられている。また、ピンホルダ２９の先端部２９ａには、移動金型２３が固定金型２２に対して接近又は離間する方向に移動する際、及び成形ピン群３０がコア２４に対してスライド移動してキャビティＣ内に進出する際に、コア２４及び成形ピン群３０の移動をガイドするガイドピン３１が突設されている。このガイドピン３１は、コア２４を摺動自在に貫通している。
【０１０１】
ピンホルダ２９は、成形ピン駆動装置である油圧シリンダ３４を介して移動側取付板２８に支持されている。すなわち、油圧シリンダ３４の駆動により、ピンホルダ２９が固定金型２２に対し接近、離間することで、ピンホルダ２９の先端部２９ａに固定された成形ピン群３０をキャビティＣ内に進出、退避させることが可能となっている。
【０１０２】
この金型装置２１は、図示しない射出成形機（射出装置）に取り付けて使用され、射出の動作及び油圧シリンダ２６，２６，３４の動作が、図示しない制御装置により制御されることで本発明の多孔体の製造装置が構成される。
【０１０３】
次に、以上のように構成された金型装置２１（多孔体の製造装置）の動作について、図１９〜図２２を参照して説明する。
【０１０４】
まず、図１９に示すように、油圧シリンダ２６の駆動によりコア２４を固定金型２２へ接近させ、成形後の多孔体に使用される成形材料の量と同じ容量の空間（キャビティＣ）が固定金型２２と移動金型３との間で形成されるようにし、かつ、油圧シリンダ３４の駆動により成形ピン群３０をキャビティＣから退避させて、各成形ピンの先端３０ｂ（図１８参照）がコア２４のキャビティ面と面一になるようにする。
【０１０５】
次に、図２０に示すように、射出装置によりゲート３３から成形材料Ｒを射出して、キャビティＣ内に成形材料Ｒを充填させる。
【０１０６】
キャビティＣ内に成形材料Ｒが充填された後、図２１に示すように、成形材料Ｒに移動金型２３で圧力を加えながら油圧シリンダ３４により成形ピン群３０の先端部３０ａ（図１８参照）を可塑状態の成形材料Ｒ内に押し込む。このとき、ピンホルダ２９の移動は、ピンホルダ２９の先端部２９ａに設けられたガイドピン３１（図１７参照）がコア２４を摺動自在に貫通することによりガイドされるので、成形ピン群３０をコア２４に対して確実に摺動させることができる。そして、成形材料Ｒは成形ピン群３０の先端部３０ａから成形ピン群３０の軸方向に沿って各成形ピンの間に入り込むので、成形ピンの先端部３０ａの周囲では成形材料Ｒの圧力が均等になり、各成形ピンが倒れたり変形したりすることが無い。
【０１０７】
また、この際、成形ピン群３０が成形材料Ｒ内に入り込んだ体積の分だけ、キャビティＣの容積が大きくなるので、成形材料Ｒの圧力が上昇してコア２４及び移動金型２３が固定金型２２から離間する方向へ移動する。このコア２４及び移動金型２３の移動に対して、油圧シリンダ２６が抗力を発生することで、コア２４のキャビティ面を介して成形材料Ｒに圧力が加えられる。この圧力により、成形材料Ｒが各成形ピン間の狭い隙間にも入り込むため、成形材料Ｒが十分に充填される。さらに、この圧力で逐次成形ピン間に成形材料Ｒが充填されることから、成形ピン間の空間と、成形ピン群３０の外部との圧力が常に均等に保たれた状態で成形ピン群３０が成形材料Ｒに対して押し込まれることから、各成形ピンが倒れたり変形したりすることが無い。その結果、多孔体の細孔が互いに平行にそろって形成することが可能である。
【０１０８】
成形ピンの先端３０ｂが固定金型２２のキャビティ面まで到達したならば、移動金型２３（コア２４）により成形材料Ｒに圧力を加えたまま加圧した状態を保持し、キャビティＣ内の成形材料Ｒの圧力をなるべく均等にした状態で成形材料Ｒを冷やして固化させる。この際の冷却は、金型装置２１内に冷却用媒体を通流させることで行うことができる。
【０１０９】
成形材料Ｒが固化したならば、図２２に示すように、固定金型２２の上部２２ａを下部２２ｂから分離させた後、油圧シリンダ２６，２６の駆動力により移動金型２３を固定金型２２の下部２２ａに接近する方向に前進移動させて、成形品ＭをキャビティＣから突き出して離型させる。
【０１１０】
そして、この金型装置２１で製造された成形品に対し、ゲートの残り部分を除去し、さらに固定金型２２により成形された面を機械加工等して各細孔Ｈを開口させることで、複数の細孔Ｈが互いに平行に形成された多孔体Ｍ（図１参照）を得ることができる。
【０１１１】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
【０１１２】
例えば、成形材料Ｒを射出するゲートは、例示した部位に限らず、移動金型２３や、固定金型２２の下部２２ｂに設けても良い。また、前記実施形態では成形ピン群３０を移動金型２３と摺動自在に設けたが、固定金型２２に対し摺動自在に設けて、固定金型２２のキャビティ面から成形ピン群３０を押し込んで、成形材料Ｒに細孔を形成させることもできる。また、前記実施形態では、成形ピン群３０の先端３０ｂを固定金型２２のキャビティ面にまで当接させる場合を例示したが、成形ピン群３０の先端３０ｂを、キャビティ面まで当接させず、成形材料Ｒの内部に位置したところで止めて、底を有する多数の細孔を成形体に形成することも可能である。さらに、成形ピンの断面形状、配列を変更することにより、多孔体の細孔は断面が円形に限らず、四角形、六角形等の多角形であってもよいし、その配列も任意のものを製造することができる。
【０１１３】
また、図２３（ａ），（ｂ）に示すように、成形ピン群の各成形ピン３０の先端部３０ａを、その先端に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成することもできる。このように構成すると、図２４に示すように、成形ピン３０の先端部３０ａに当たった成形材料Ｒの流れは、先端部３０ａにより成形ピン群３０の周囲に均等に分流させられ、その成形ピン群３０の周囲に充填される。したがって、成形ピン群３０の周囲に充填された成形材料Ｒの圧力差によって各成形ピンが倒れたり変形したりすることがない。
【０１１４】
なお、成形ピン３０の先端部３０ａの形状は、テーパ状に限らず、成形ピン３０の先端に当たった成形材料Ｒの流れを成形ピンの周囲に均等に分流させることができる形状であれば、例えば、先端に向かうにつれて細くなる流線状や球面状等の他の形状に形成しても構わない。
【０１１５】
また、図２５に示すように、ゲート３３を、成形ピン群３０の先端部３０ａと対向しないように、固定金型２２のキャビティ面のうち、成形ピン群３０の周囲（図中右側）に臨む箇所に設けることもできる。このように構成すると、キャビティＣ内に充填された成形材料ＲがキャビティＣ内の他の部分に比べて温度の高いゲート３３の付近へ向けて流動又は収縮したとしても、ゲート３３近傍部に成形ピン群３０が無いため、成形材料Ｒの流動又は収縮による成形ピンの倒れ又は変形を防止することができる。
【０１１６】
このように、請求項４の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項５の発明に係る多孔体の製造装置によれば、細孔が高密度に配列され、かつ、直径に対し、深さが深い細孔を有する多孔体を製造することが可能である。この多孔体は、例えば、厚さが５ｍｍ程度であり、直径０．５ｍｍ程度の細孔Ｈが約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列されて厚さ方向に貫通しており、各細孔Ｈの間隔は、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔となっている。この多孔体Ｍは、各細孔Ｈの真直度及び平行度に優れており、例えば多孔体Ｍの一方の面から各細孔Ｈに平行な光を前記一方の面に対して垂直に照射して他方の面で受光した場合、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ（＝Ｏ／Ｉ）は、少なくとも０．８以上となり、その結果、その多孔体に必要とされる品質目標（性能）を達成することができる。
【０１１７】
次に、図２６〜図３１参照して、請求項６の発明に係る多孔体の製造方法の実施の形態について説明する。参照する図面において、参照する図面において、図２６は、請求項６の発明に係る多孔体の製造方法に使用する金型装置の断面図である。また、図２７は、図２６に示した金型装置のコア付近の拡大断面図である。
【０１１８】
請求項６の発明に係る多孔体の製造方法は、図２６及び図２７示すような金型装置４１を使用し、図２８〜図３０に示す工程を経ることにより、図１に示すような多孔体Ｍを射出成形により製造する方法である。そこで、まず、図２６及び図２７を参照して金型装置４１の構造を説明する。
【０１１９】
図２６に示すように、金型装置４１は、固定金型４２及び移動金型４３を備えており、この移動金型４３には、図２７に示すように、固定金型４２との間に多孔体Ｍ（図１参照）の成形空間であるキャビティＣを形成するコア４４が組み付けられている。そして、このコア４４には、多孔体Ｍに複数の細孔Ｈ（図１参照）を一体形成するための成形ピン群５０がその先端部をキャビティＣ内に進出できるように摺動自在に貫通している。
【０１２０】
図２６に示すように、固定金型４２は、上板部４２Ａと、この上板部４２Ａの下面に重ねて設置された下板部４２Ｂとで構成されている。上板部４２Ａには、溶融状態の成形材料が流入するランナ５２と、このランナ５２からキャビティＣ（図２７参照）内に向けて溶融状態の成形材料を射出するゲート５３とが形成されている。これに対応して、固定側取付板４５には、図示しない射出装置からランナ５２に溶融状態の成形材料を供給するスプルーブッシュ５４が装着されている。
【０１２１】
一方、下板部４２Ｂは、多孔体Ｍ（図１参照）の成形後の型開きの際に上板部４２Ａから分離できるように構成されている。この下板部４２Ｂには、図２７に示すように、段付きキャップ状に形成されたコア４４の先端の小径部４４Ａを摺動自在に嵌合させるキャビティ穴Ｃ１が形成されており、このキャビティ穴Ｃ１の壁面と、上板部４２Ａのゲート５３が開口するキャビティ面Ｃ２と、コア４４の小径部４４Ａの上端面のキャビティ面Ｃ３とによってキャビティＣが形成される。
【０１２２】
移動金型４３は、コア４４の大径部４４Ｂを嵌合する上板部４３Ａと、この上板部４３Ａの下面に接合されることでコア４４の大径部４４Ｂの下面を支持する下板部４３Ｂとで構成されており、両者の間に大径部４４Ｂを挟持してコア４４を組みつけている。この移動金型４３は、図２６に示すように、複数の油圧シリンダ４６及びその受板４７を介して移動側取付板４８上に支持されている。
【０１２３】
油圧シリンダ４６は、例えば複動型の油圧シリンダ４６であり、図示しない油圧回路の電磁切換弁の切換え操作に応じて伸縮し、その伸長動作により移動金型４３を固定金型４２側へ接近する方向に前進移動させ、その収縮動作により移動金型４３を固定金型４２から離間する方向に後退移動させる。この油圧シリンダ４６は、その伸長時の作動圧が油圧回路に設けられたリリーフ弁によりその設定圧で作動するように制御されており、所定の圧力を保持するようにストロークが変化する。
【０１２４】
図２７に示すように、移動金型４３のコア４４が組み付けられた部分には、成形ピン群５０を保持する円柱状の外観のピンホルダ４９が摺動自在に嵌合されている。このピンホルダ４９の上端部はコア４４の大径部４４Ｂの内側に臨んでおり、その上端面にはコア４４の小径部４４Ａを貫通して固定金型４２のキャビティ面Ｃ２に当接可能な複数のガイドピン５１が突設されている。また、ピンホルダ４９の下端部は、図２６に示す油圧シリンダ５５を介して移動側取付板４８上に支持されている。
【０１２５】
図２７に示す成形ピン群５０は、例えば直径０．５ｍｍ程度の成形ピン５０Ａを約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列してピンホルダ４９の上端面から突出させたものであり、各成形ピン５０Ａは、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔で相互に平行に突出しており、その突出長さが揃えられている。そして、この成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａは、コア４４の小径部４４Ａを貫通してその上端面のキャビティ面Ｃ３からキャビティＣ内に進出し、固定金型４２のキャビティ面Ｃ２に当接可能に構成されている。
【０１２６】
図２６に示す油圧シリンダ５５は、例えば複動型の油圧シリンダ５５であり、図示しない油圧回路の電磁切換弁の切換え操作に応じて伸縮し、その伸長動作によりピンホルダ４９を介して成形ピン群５０の各成形ピン５０ＡをキャビティＣ内に進出させ、その収縮動作によりピンホルダ４９を介して各成形ピン５０ＡをキャビティＣ内から退避させる。
【０１２７】
次に、以上のように構成された金型装置４１を使用して多孔体Ｍ（図１参照）を射出成形により製造する方法について説明する。
【０１２８】
まず、準備工程として、図２８に示すように、油圧シリンダ４６の伸長動作により移動金型４３を固定金型４２側へ前進移動させ、固定金型４２のキャビティ面Ｃ２とコア４４のキャビティ面Ｃ３との間にキャビティＣを形成する。この場合のキャビティＣは、図１に示す多孔体Ｍを成形するのに必要な成形材料の分量に対応した容積とする。また、油圧シリンダ５５を収縮動作させることにより、ピンホルダ４９を介して成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内から退避させる。この場合、各成形ピン５０Ａの先端は、通常、コア４４のキャビティ面Ｃ３と略面一となる位置まで退避させるのであるが、キャビティＣ内に充填される成形材料の流動状況に実質的な影響を及ぼさず、また、成形材料の流動圧によって倒れや曲がりなどが発生しない限り、キャビティＣ内に若干突出していても構わない。
【０１２９】
次に、成形材料の充填工程として、図２９に示すように、成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内から退避させた状態でキャビティＣ内に成形材料Ｒを充填する。すなわち、図示しない射出装置からスプルーブッシュ５４を介してランナ５２に溶融状態の成形材料Ｒを供給し、この成形材料Ｒをゲート５３からキャビティＣ内に射出して充填する。充填する成形材料Ｒとしては、例えばポリスチレン樹脂が挙げられる。
【０１３０】
続いて、成形ピン群の押込み工程として、図３０に示すように、キャビティＣ内に充填された可塑状態の成形材料Ｒに移動金型４３で圧力を加えながら成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内に進出させて成形材料Ｒ中に押し込む。すなわち、油圧シリンダ４６を伸長動作させて移動金型４３を固定金型４２側へ前進移動させ、コア４４の上端面のキャビティ面Ｃ３でキャビティＣ内の可塑状態の成形材料Ｒに圧力を加える。そして、油圧シリンダ５５を伸長動作させることにより、ピンホルダ４９を介して成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内に進出させ、これを可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込む。このとき、ピンホルダ４９に突設された複数のガイドピン５１がコア４４の小径部４４Ａを貫通する（図２７参照）ことでピンホルダ４９の移動を案内するため、各成形ピン５０Ａにはコジレなどの無理な力が作用せず、各成形ピン５０Ａは相互に平行な状態を保持して成形材料Ｒ中に押し込まれる。
【０１３１】
その際、成形ピン群５０の押し込み量に応じキャビティＣ内の可塑状態の成形材料Ｒの圧力を介して移動金型４３を固定金型４２から離間する方向に後退移動させる。すなわち、成形ピン群５０がキャビティＣ内の成形材料Ｒ中に押し込まれると、その押し込まれた体積に相当する分だけ成形材料Ｒの見掛け上の体積が増加するので、その体積の増加分だけキャビティＣの容積を拡張して成形材料Ｒの圧力上昇を回避するように、油圧シリンダ４６の押圧力に抗してコア４４をキャビティＣ内の成形材料Ｒの圧力で後退移動させる。ここで、油圧シリンダ４６は、その伸長時の作動圧が図示しない油圧回路のリリーフ弁によってその設定圧になるように制御されている。このため、油圧シリンダ４６は、キャビティＣ内の成形材料Ｒにコア４４を介して所定の圧力を加えた状態を保ちながらコア４４の後退移動を吸収するように若干収縮する。
【０１３２】
このように、キャビティＣ内に充填された可塑状態の成形材料Ｒに圧力を加えながら、しかも、その圧力の上昇を回避して所定の圧力を保持しながら成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部を可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込むため、各成形ピン５０Ａの破損が防止されると共に、可塑状態の成形材料Ｒは、各成形ピン５０Ａの軸方向に沿って流動し、各成形ピン５０Ａに倒れや曲がりなどを生じさせることがない。このため、成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａは、その先端が固定金型４２のキャビティ面Ｃ２に当接するまで、倒れや曲がりを生じることなく相互に平行な状態を保持して確実に成形材料Ｒ中に押し込まれる。その結果、可塑状態の成形材料Ｒが各成形ピン５０Ａの周囲に隙間なく確実に充填される。
【０１３３】
そこで、油圧シリンダ４６により移動金型４３側のコア４４を介してキャビティＣ内の成形材料Ｒに所定の圧力を加えたまま、その加圧状態を保持して成形材料Ｒを固化させる。例えば、キャビティＣの周囲の固定金型４２内に冷却水などの冷却媒体を流通させて成形材料Ｒを固化させる。このように、成形材料Ｒを加圧状態に保持したまま固化させるので、成形される多孔体Ｍ（図１参照）のヒケが防止される。
【０１３４】
キャビティＣ内の成形材料Ｒが固化した後、多孔体の離型工程として、図３１に示すように、キャビティＣ内に成形された多孔体ＭをキャビティＣ内から離型する。すなわち、固定金型４２の上板部４２Ａと下板部４２Ｂとを分離させた後、油圧シリンダ４６により移動金型４３と共にコア４４を前進移動させ、コア４４の先端面のキャビティ面Ｃ３で多孔体ＭをキャビティＣから突き出して離型させる。そして、キャビティＣ内から離型された多孔体Ｍのゲート５３に連なる部分をカットする。
【０１３５】
このような各工程を経ることにより、図１に示すように複数の細孔Ｈが相互に平行に貫通した厚板状の多孔体Ｍが後加工を要することなく成形される。この多孔体Ｍは、例えば、厚さが５ｍｍ程度であり、直径０．５ｍｍ程度の細孔Ｈが約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列されて厚さ方向に貫通しており、各細孔Ｈの間隔は、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔となっている。この多孔体Ｍは、各細孔Ｈの真直度及び平行度に優れており、例えば多孔体Ｍの一方の面から各細孔Ｈに平行な光を前記一方の面に対して垂直に照射して他方の面で受光した場合、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ（＝Ｏ／Ｉ）は、少なくとも０．８以上となり、その結果、その多孔体に必要とされる品質目標（性能）を達成することができる。
【０１３６】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
【０１３７】
例えば、前記金型装置４１においては、固定金型４２の上板部４２Ａのキャビティ面Ｃ２にゲート５３を開口させているが、ゲートは、下板部４２Ｂのキャビティ穴Ｃ１に開口させてもよい。
【０１３８】
また、前記金型装置４１においては、コア４４を摺動自在に貫通するように成形ピン群５０を配置しているが、成形ピン群５０は、固定金型４２を摺動自在に貫通してコア４４のキャビティ面Ｃ３に当接するように配置してもよい。さらに、移動金型４３と共にコア４４を進退移動させる油圧シリンダ４６として伸長方向及び収縮方向に油圧で駆動される複動式を採用しているが、この油圧シリンダ４６は、伸長方向に油圧で駆動され、収縮方向にはバネ力で復帰する単動式を採用してもよい。
【０１３９】
このように、請求項６の発明に係る多孔体の製造方法によれば、直径が小さく、その直径に較べて長さが１０倍以上もある多数の細孔が相互に平行に高密度に配列されて貫通した多孔体を後加工することなく製造することができ、各細孔の真直度及び平行度に優れた高精度の多孔体を製造することができる。
【０１４０】
次に、図２６〜図３１を参照して、第７の発明（本発明、以下同じ）に係る多孔体の製造方法の実施の形態について説明する。
【０１４１】
請求項７の発明に係る多孔体の製造方法は、図２６及び図２７示すような金型装置４１を使用し、図２８〜図３０に示す工程を経ることにより、図１に示すような多孔体Ｍを射出成形により製造する方法である。
【０１４２】
以下、金型装置４１を使用して多孔体Ｍ（図１参照）を射出成形により製造する方法について説明する。
【０１４３】
まず、準備工程として、図２８に示すように、油圧シリンダ４６の伸長動作により移動金型４３を固定金型４２側へ前進移動させ、固定金型４２のキャビティ面Ｃ２とコア４４のキャビティ面Ｃ３との間にキャビティＣを形成する。この場合のキャビティＣは、図１に示す多孔体Ｍを成形するのに必要な成形材料の分量に対応した容積とする。また、油圧シリンダ５５を収縮動作させることにより、ピンホルダ４９を介して成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内から退避させる。この場合、各成形ピン５０Ａの先端は、通常、コア４４のキャビティ面Ｃ３と略面一となる位置まで退避させるのであるが、キャビティＣ内に充填される成形材料の流動状況に実質的な影響を及ぼさず、また、成形材料の流動圧によって倒れや曲がりなどが発生しない限り、キャビティＣ内に若干突出していても構わない。
【０１４４】
次に、成形材料の充填工程として、図２９に示すように、成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内から退避させた状態でキャビティＣ内に成形材料Ｒを充填する。すなわち、図示しない射出装置からスプルーブッシュ５４を介してランナ５２に溶融状態の成形材料Ｒを供給し、この成形材料Ｒをゲート５３からキャビティＣ内に射出して充填する。充填する成形材料Ｒとしては、例えばポリスチレン樹脂が挙げられる。
【０１４５】
ここで、溶融状態の成形材料Ｒが必要量だけキャビティＣ内に充填されたならば、その成形材料Ｒの圧力分布差が緩和される所定時間の経過を待つ。この待ち時間は、通常、０．０５〜０．５秒程度である。この待ち時間により、溶融状態の成形材料ＲはキャビティＣ内における圧力分布差が緩和された可塑状態の成形材料Ｒとなる。
【０１４６】
続いて、成形ピン群の押込み工程として、図３０に示すように、キャビティＣ内に充填された可塑状態の成形材料Ｒに移動金型４３で圧力を加えながら成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内に進出させて成形材料Ｒ中に押し込む。すなわち、油圧シリンダ４６を伸長動作させて移動金型４３を固定金型４２側へ前進移動させ、コア４４の上端面のキャビティ面Ｃ３でキャビティＣ内の可塑状態の成形材料Ｒに圧力を加える。そして、油圧シリンダ５５を伸長動作させることにより、ピンホルダ４９を介して成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部をキャビティＣ内に進出させ、これを可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込む。このとき、ピンホルダ４９に突設された複数のガイドピン５１がコア４４の小径部４４Ａを貫通する（図２７参照）ことでピンホルダ４９の移動を案内するため、各成形ピン５０Ａにはコジレなどの無理な力が作用せず、各成形ピン５０Ａは相互に平行な状態を保持して成形材料Ｒ中に押し込まれる。
【０１４７】
その際、成形ピン群５０の押し込み量に応じキャビティＣ内の可塑状態の成形材料Ｒの圧力を介して移動金型４３を固定金型４２から離間する方向に後退移動させる。すなわち、成形ピン群５０がキャビティＣ内の成形材料Ｒ中に押し込まれると、その押し込まれた体積に相当する分だけ成形材料Ｒの見掛け上の体積が増加するので、その体積の増加分だけキャビティＣの容積を拡張して成形材料Ｒの圧力上昇を回避するように、油圧シリンダ４６の押圧力に抗してコア４４をキャビティＣ内の成形材料Ｒの圧力で後退移動させる。ここで、油圧シリンダ４６は、その伸長時の作動圧が図示しない油圧回路のリリーフ弁によってその設定圧になるように制御されている。このため、油圧シリンダ４６は、キャビティＣ内の成形材料Ｒにコア４４を介して所定の圧力を加えた状態を保ちながらコア４４の後退移動を吸収するように若干収縮する。
【０１４８】
このように、キャビティＣ内に充填された溶融状態の成形材料Ｒの圧力分布差が緩和される所定時間の経過後、キャビティＣ内に充填された可塑状態の成形材料Ｒに圧力を加えながら、しかも、その圧力の上昇を回避して所定の圧力を保持しながら成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａの先端部を可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込むため、各成形ピン５０Ａの破損が防止されると共に、可塑状態の成形材料Ｒは、各成形ピン５０Ａの軸方向に沿って流動し、各成形ピン５０Ａに倒れや曲がりなどを生じさせることがない。このため、成形ピン群５０の各成形ピン５０Ａは、その先端が固定金型４２のキャビティ面Ｃ２に当接するまで、倒れや曲がりを生じることなく相互に平行な状態を保持して確実に成形材料Ｒ中に押し込まれる。その結果、可塑状態の成形材料Ｒが各成形ピン５０Ａの周囲に隙間なく確実に充填される。
そこで、油圧シリンダ４６により移動金型４３側のコア４４を介してキャビティＣ内の成形材料Ｒに所定の圧力を加えたまま、その加圧状態を保持して成形材料Ｒを固化させる。例えば、キャビティＣの周囲の固定金型４２内に冷却水などの冷却媒体を流通させて成形材料Ｒを固化させる。このように、成形材料Ｒを加圧状態に保持したまま固化させるので、成形される多孔体Ｍ（図１参照）のヒケが防止される。
【０１４９】
キャビティＣ内の成形材料Ｒが固化した後、多孔体の離型工程として、図３１に示すように、キャビティＣ内に成形された多孔体ＭをキャビティＣ内から離型する。すなわち、固定金型４２の上板部４２Ａと下板部４２Ｂとを分離させた後、油圧シリンダ４６により移動金型４３と共にコア４４を前進移動させ、コア４４の先端面のキャビティ面Ｃ３で多孔体ＭをキャビティＣから突き出して離型させる。そして、キャビティＣ内から離型された多孔体Ｍのゲート５３に連なる部分をカットする。
【０１５０】
このような各工程を経ることにより、図１に示すように複数の細孔Ｈが相互に平行に貫通した厚板状の多孔体Ｍが得られる。この多孔体Ｍは、例えば、厚さが５ｍｍ程度であり、直径０．５ｍｍ程度の細孔Ｈが約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列されて厚さ方向に貫通しており、各細孔Ｈの間隔は、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔となっている。この多孔体Ｍは、各細孔Ｈの真直度及び平行度に優れており、例えば多孔体Ｍの一方の面から各細孔Ｈに平行な光を前記一方の面に対して垂直に照射して他方の面で受光した場合、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ（＝Ｏ／Ｉ）は、少なくとも０．８以上となり、その結果、その多孔体に必要とされる品質目標（性能）を達成することができる。
【０１５１】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
【０１５２】
例えば、前記金型装置４１においては、固定金型４２の上板部４２Ａのキャビティ面Ｃ２にゲート５３を開口させているが、ゲートは、下板部４２Ｂのキャビティ穴Ｃ１に開口させてもよい。
【０１５３】
また、前記金型装置４１においては、コア４４を摺動自在に貫通するように成形ピン群５０を配置しているが、成形ピン群は、固定金型４２を摺動自在に貫通してコア４４のキャビティ面Ｃ３に当接するように配置してもよい。さらに、移動金型４３と共にコア４４を進退移動させる油圧シリンダ４６として伸長方向及び収縮方向に油圧で駆動される複動式を採用しているが、この油圧シリンダ４６は、伸長方向に油圧で駆動され、収縮方向にはバネ力で復帰する単動式を採用してもよい。
【０１５４】
さらに、前記実施形態では、コア４４を摺動自在に貫通する成形ピン群５０の先端部を固定金型４２のキャビティ面Ｃ２に当接するまで溶融状態の成形材料Ｒ中に押し込んでいるが、必ずしもそうする必要はない。この場合、前記キャビティ面Ｃ２により成形された多孔体Ｍの片面には各細孔Ｈが開口していないので、その片面に平面研削などの機械加工を施して各細孔Ｈを開口させる。
【０１５５】
このように、請求項７の発明に係る多孔体の製造方法によれば、直径が小さく、その直径に較べて長さが１０倍以上もある多数の細孔が相互に平行に高密度に配列された多孔体を製造することができ、各細孔の真直度及び平行度に優れた高精度の多孔体を製造することができる。
【０１５６】
次に、図３２〜図３６を参照して、請求項８の発明に係る多孔体の製造装置の実施の形態について説明する。参照する図面において、図３２は、請求項８の発明に係る多孔体の製造装置を構成する金型装置の断面図である。また、図３３は、図３２に示した金型装置のコア付近の拡大断面図である。
【０１５７】
請求項８の発明に係る多孔体の製造装置は、図示しない射出ノズルを有する成形材料の射出装置と、図３２及び図３３に示すような金型装置６１とを備えて構成される。そこで、まず、図３２及び図３３を参照して金型装置６１の構造を説明する。
【０１５８】
図３２に示すように、金型装置６１は、固定金型６２及び移動金型６３を備えており、この移動金型６３には、図３３に示すように、固定金型６２との間に多孔体Ｍ（図１参照）の成形空間であるキャビティＣを形成するコア６４が付設されている。そして、このコア６４には、多孔体Ｍに複数の細孔Ｈ（図１参照）を一体形成するための成形ピン群７０がその先端部をキャビティＣ内に進出できるように摺動自在に貫通している。
【０１５９】
図３２に示すように、固定金型６２は、固定側取付板６５に取り付けられた上板部６２Ａと、この上板部６２Ａの下面に重ねて設置された下板部６２Ｂとで構成されている。上板部６２Ａには、図示しない射出装置の射出ノズルから溶融状態の成形材料が流入するランナ７２と、このランナ７２からキャビティＣ（図３３参照）内に向けて溶融状態の成形材料を射出するゲート７３とが形成されている。これに対応して、固定側取付板６５には、図示しない射出装置の射出ノズルが当接して接続されるスプルーブッシュ７４が装着されている。
【０１６０】
一方、下板部６２Ｂは、多孔体Ｍ（図１参照）の成形後の型開きの際に上板部６２Ａから分離できるように構成されている。この下板部６２Ｂには、図３３に示すように、段付きキャップ状に形成されたコア６４の先端の小径部６４Ａを摺動自在に嵌合させるキャビティ穴Ｃ１が形成されており、このキャビティ穴Ｃ１の壁面と、上板部６２Ａのゲート７３が開口するキャビティ面Ｃ２と、コア６４の小径部６４Ａの上端面のキャビティ面Ｃ３とによってキャビティＣが形成される。
【０１６１】
移動金型６３は、コア６４の大径部６４Ｂを嵌合する上板部６３Ａと、この上板部６３Ａの下面に接合されることでコア６４の大径部６４Ｂの下面を支持する下板部６３Ｂとで構成されており、両者の間に大径部６４Ｂを挟持してコア６４を組みつけている。この移動金型６３は、図３２に示すように、複数の油圧シリンダ６６及びその受板６７を介して移動側取付板６８上に支持されている。
【０１６２】
油圧シリンダ６６は、例えば複動型の油圧シリンダであり、図示しない油圧回路の電磁切換弁の切換え操作に応じて伸縮し、その伸長動作により移動金型６３を固定金型６２側へ接近する方向に前進移動させ、その収縮動作により移動金型６３を固定金型６２から離間する方向に後退移動させる。この油圧シリンダ６６は、その伸長時の作動圧が油圧回路に設けられたリリーフ弁によりその設定圧で作動するように制御されており、所定の圧力を保持するようにストロークが変化する。
【０１６３】
図３３に示すように、移動金型６３のコア６４が組み付けられた部分には、成形ピン群７０を保持する円柱状の外観のピンホルダ６９が摺動自在に嵌合されている。このピンホルダ６９の上端部はコア６４の大径部６４Ｂの内側に臨んでおり、その上端面にはコア６４の小径部６４Ａを貫通して固定金型６２のキャビティ面Ｃ２に当接可能な複数のガイドピン７１が突設されている。また、ピンホルダ６９の下端部は、図３２に示す油圧シリンダ７５を介して移動側取付板６８上に支持されている。
【０１６４】
図３３に示す成形ピン群７０は、例えば直径０．５ｍｍ程度の成形ピン７０Ａを約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列してピンホルダ６９の上端面から突出させたものであり、各成形ピン７０Ａは、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔で相互に平行に突出しており、その突出長さが揃えられている。そして、この成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａは、コア６４の小径部６４Ａを貫通してその上端面のキャビティ面Ｃ３からキャビティＣ内に進出し、固定金型６２のキャビティ面Ｃ２に当接可能に構成されている。
【０１６５】
図３２に示す油圧シリンダ７５は、例えば複動型の油圧シリンダであり、図示しない油圧回路の電磁切換弁の切換え操作に応じて伸縮し、その伸長動作によりピンホルダ６９を介して成形ピン群７０の各成形ピン７０ＡをキャビティＣ内に進出させ、その収縮動作によりピンホルダ６９を介して各成形ピン７０ＡをキャビティＣ内から退避させる。
【０１６６】
ここで、図３３に示すように、キャビティＣ内に成形される多孔体Ｍ（図１参照）をキャビティＣ内から容易に、かつ、確実に取り出せるようにするため、コア６４とピンホルダ６９との間にはシリンダ機構が構成されている。すなわち、ピンホルダ６９の直径は、コア６４の大径部６４Ｂの内周に摺動自在に嵌合する直径に設定され、コア６４の大径部６４Ｂの内周下部には、ピンホルダ６９の外周との間をシールするＯリング７６が装着されている。そして、コア６４の小径部６４Ａの内周に開口する流体通路７７がコア６４内及び移動金型６３の下板部６３Ｂ内に形成され、この流体通路７７を介してコア６４内の圧力室７８に流体圧を作用させる図示しない流体供給装置が設けられることで、コア６４とピンホルダ６９との間にシリンダ機構が構成されている。
【０１６７】
圧力室７８に流体圧を作用させる流体としては、シリコンオイル等の高粘度油が好ましいが、これより粘度の低いオイルや他の液体も使用できる。また、空気、窒素（Ｎ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）等の気体も使用できる。
【０１６８】
また、キャビティＣ内に成形される多孔体（図１参照）に対するかじり付きを防止するため、成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａの少なくともキャビティＣ内に進出する先端部の周面には、微細な凹凸面又は軸方向に沿うミガキ目が表面加工されている。例えば、アルミナ質研削材ＷＡ＃２２０及びガラスビーズＦＧＢ＃３００を段階的に使用したサンドブラスト加工によって、各成形ピン７０Ａの先端部の周面には、高低差が３〜５μｍ、ピッチ間隔５μｍ以内の微小な凹凸面が表面加工されている。
【０１６９】
以上のように構成された金型装置６１は、図示しない射出ノズルを有する成形材料の射出装置と共に、相互に平行な複数の細孔を有する多孔体を製造するために使用される。そこで、この金型装置６１を使用した多孔体の製造方法の一例を以下に説明する。
【０１７０】
まず、準備工程として、図３４に示すように、油圧シリンダ６６の伸長動作により移動金型６３を固定金型６２側へ前進移動させ、固定金型６２のキャビティ面Ｃ２とコア６４のキャビティ面Ｃ３との間にキャビティＣを形成する。この場合のキャビティＣは、図１に示す多孔体Ｍを成形するのに必要な成形材料の分量に対応した容積とする。また、油圧シリンダ７５を収縮動作させることにより、ピンホルダ６９を介して成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａの先端部をキャビティＣ内から退避させる。この場合、各成形ピン７０Ａの先端は、通常、コア６４のキャビティ面Ｃ３と略面一となる位置まで退避させるのであるが、キャビティＣ内に充填される成形材料の流動状況に実質的な影響を及ぼさず、また、成形材料の流動圧によって倒れや曲がりなどが発生しない限り、キャビティＣ内に若干突出していても構わない。
【０１７１】
次に、成形材料の充填工程として、図３５に示すように、成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａの先端部をキャビティＣ内から退避させた状態でキャビティＣ内に成形材料Ｒを充填する。すなわち、図示しない射出装置の射出ノズルからスプルーブッシュ７４を介してランナ７２に溶融状態の成形材料Ｒを供給し、この成形材料Ｒをゲート７３からキャビティＣ内に射出して充填する。充填する成形材料Ｒの分量は、図１に示す多孔体Ｍを成形するのに必要な分量である。充填する成形材料Ｒとしては、例えばポリスチレン樹脂が挙げられる。
【０１７２】
続いて、成形ピン群の押込み工程として、図３６に示すように、キャビティＣ内に充填された可塑状態の成形材料Ｒに移動金型６３で圧力を加えながら成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａの先端部をキャビティＣ内に進出させて成形材料Ｒ中に押し込む。すなわち、油圧シリンダ６６を伸長動作させて移動金型６３を固定金型６２側へ前進移動させ、コア６４の上端面のキャビティ面Ｃ３でキャビティＣ内の可塑状態の成形材料Ｒに圧力を加える。そして、油圧シリンダ７５を伸長動作させることにより、ピンホルダ６９を介して成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａの先端部をキャビティＣ内に進出させ、これを可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込む。このとき、ピンホルダ６９に突設された複数のガイドピン７１がコア６４の小径部６４Ａを貫通する（図３３参照）ことでピンホルダ６９の移動を案内するため、各成形ピン７０Ａにはコジレなどの無理な力が作用せず、各成形ピン７０Ａは相互に平行な状態を保持して成形材料Ｒ中に押し込まれる。
【０１７３】
その際、成形ピン群７０の押し込み量に応じキャビティＣ内の可塑状態の成形材料Ｒの圧力を介して移動金型６３を固定金型６２から離間する方向に後退移動させる。すなわち、成形ピン群７０がキャビティＣ内の成形材料Ｒ中に押し込まれると、その押し込まれた体積に相当する分だけ成形材料Ｒの見掛け上の体積が増加するので、その体積の増加分だけキャビティＣの容積を拡張して成形材料Ｒの圧力上昇を回避するように、油圧シリンダ６６の押圧力に抗してコア６４をキャビティＣ内の成形材料Ｒの圧力で後退移動させる。ここで、油圧シリンダ６６は、その伸長時の作動圧が図示しない油圧回路のリリーフ弁によってその設定圧になるように制御されている。このため、油圧シリンダ６６は、キャビティＣ内の成形材料Ｒにコア６４を介して所定の圧力を加えた状態を保ちながらコア６４の後退移動を吸収するように若干収縮する。
【０１７４】
このように、キャビティＣ内に充填された可塑状態の成形材料Ｒに圧力を加えながら、しかも、その圧力の上昇を回避して所定の圧力を保持しながら成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａの先端部を可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込むため、各成形ピン７０Ａの破損が防止されると共に、可塑状態の成形材料Ｒは、成形ピン群７０の周囲に流動することなく各成形ピン７０Ａの軸方向に沿って流動し、各成形ピン７０Ａに倒れや曲がりなどを生じさせることがない。このため、成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａは、その先端が固定金型６２のキャビティ面Ｃ２に当接するまで、倒れや曲がりを生じることなく相互に平行な状態を保持して確実に成形材料Ｒ中に押し込まれる。その結果、可塑状態の成形材料Ｒが各成形ピン７０Ａの周囲に隙間なく確実に充填される。
【０１７５】
そこで、油圧シリンダ６６により移動金型６３側のコア６４を介してキャビティＣ内の成形材料Ｒに所定の圧力を加えたまま、その加圧状態を保持して成形材料Ｒを固化させる。例えば、キャビティＣの周囲の固定金型６２内に冷却水などの冷却媒体を流通させて成形材料Ｒを固化させる。このように、成形材料Ｒを加圧状態に保持したまま固化させるので、成形される多孔体Ｍ（図１参照）のヒケが防止される。
【０１７６】
キャビティＣ内の成形材料Ｒが固化した後、多孔体の離型工程として、図３７に示すように、キャビティＣ内に成形された多孔体ＭをキャビティＣ内から離型させる。すなわち、固定金型６２の上板部６２Ａと下板部６２Ｂとを分離させた後、油圧シリンダ６６により移動金型６３と共にコア６４を前進移動させ、コア６４の先端面のキャビティ面Ｃ３で多孔体ＭをキャビティＣから突き出して離型させる。
【０１７７】
ここで、多孔体ＭをキャビティＣから離型させる際には、ピンホルダ６９を支持している油圧シリンダ７５を収縮可能に切換え制御し、この状態でコア６４とピンホルダ６９との間に構成されたシリンダ機構の圧力室７８に流体通路７７を介して流体圧を作用させる。これにより、ピンホルダ６９がコア６４から離間する方向に移動し、成形ピン群７０の各成形ピン７０Ａが多孔体Ｍの押し出し方向と反対方向に引き戻され、その分、多孔体Ｍの離型力が低減する。その結果、成形された多孔体Ｍは、欠損のない無傷の状態で容易に、かつ、確実に離型される。また、多孔体Ｍを押し出すコア６４は、そのキャビティ面Ｃ３の変形が圧力室７８内の流体圧によって防止されるため、各成形ピン７０Ａを損傷させることがない。
【０１７８】
加えて、成形された多孔体Ｍから引き抜かれる各成形ピン７０Ａの先端部の周面には、例えば微小な凹凸面が加工されているため、成形された多孔体Ｍの各細孔Ｈとの間に微小な隙間ができ、各成形ピン７０Ａの先端部が各細孔Ｈから引き抜かれる際には、両者の間にエアが侵入して両者の密着が防止される。その結果、各成形ピン７０Ａは多孔体Ｍに対するかじり付きが防止され、円滑に多孔体Ｍから引き抜かれる。従って、多孔体Ｍの離型力が低減すると共に、成形ピン７０Ａの損傷や多孔体Ｍの細孔Ｈ付近の欠損が確実に防止される。
【０１７９】
このようにして多孔体ＭがキャビティＣから離型された後、多孔体Ｍのゲート７３に連なる部分をカットすることにより、図１に示すような複数の細孔Ｈが相互に平行に貫通した厚板状の多孔体Ｍが得られる。この多孔体Ｍは、例えば、厚さが５ｍｍ程度であり、直径０．５ｍｍ程度の細孔Ｈが約１０００本、千鳥格子状に高密度に配列されて厚さ方向に貫通しており、各細孔Ｈの間隔は、０．２ｍｍ程度の極めて狭い間隔となっている。この多孔体Ｍは、各細孔Ｈの真直度及び平行度に優れており、例えば多孔体Ｍの一方の面から各細孔Ｈに平行な光を前記一方の面に対して垂直に照射して他方の面で受光した場合、入射光量Ｉに対する出射光量Ｏの比Ｒ（＝Ｏ／Ｉ）は、少なくとも０．８以上となり、その結果、その多孔体に必要とされる品質目標（性能）を達成することができる。
【０１８０】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
【０１８１】
例えば、金型装置６１においては、固定金型６２の上板部６２Ａのキャビティ面Ｃ２にゲート７３を開口させているが、ゲートは、下板部６２Ｂのキャビティ穴Ｃ１に開口させてもよく、あるいは、コア６４のキャビティ面Ｃ３に開口させてもよい。
【０１８２】
また、金型装置６１においては、コア６４を摺動自在に貫通するように成形ピン群７０を配置しているが、成形ピン群は、固定金型６２を摺動自在に貫通してコア６４のキャビティ面Ｃ３に当接するように配置してもよい。さらに、移動金型６３と共にコア６４を進退移動させる油圧シリンダ６６として伸長方向及び収縮方向に油圧で駆動される複動式を採用しているが、この油圧シリンダ６６は、収縮方向に油圧で駆動され、伸長方向にはバネ力で復帰する単動式を採用してもよい。
【０１８３】
さらに、金型装置６１を使用した多孔体の製造方法においては、固定金型６２とコア６４との間のキャビティＣ内から成形ピン群７０の先端部を退避させた状態でキャビティＣ内に溶融状態の成形材料を充填し、続いて、成形ピン群７０の先端部をキャビティＣ内に進出させて可塑状態の成形材料Ｒ中に押し込み、この状態で成形材料を固化させることにより、キャビティＣ内に多孔体Ｍを成形しているが、必ずしもそうする必要はない。例えば、キャビティＣ内に成形ピン群７０の先端部を進出させた状態でキャビティＣ内に溶融状態の成形材料を充填し、この状態で成形材料Ｒを固化させることにより、キャビティＣ内に多孔体Ｍを成形してもよい。
【０１８４】
このように、請求項８の発明に係る多孔体の製造装置によれば、直径が小さく、その直径に較べて長さが１０倍以上もある多数の細孔が相互に平行に高密度に配列されて貫通した多孔体を欠損のない無傷の状態で容易かつ確実に離型することができる。
【０１８５】
【発明の効果】
本発明の多孔体の製造方法及び多孔体の製造装置による多孔体によれば、その多孔体が必要とされる品質目標（性能）を達成することができ、例えば、液晶画像（ＲＧＢ画像）を感光性記録媒体に転写する転写装置におけるコリメータとして使用した場合に、平行光を精度良く生成することができる。
【０１８６】
請求項１の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項２の発明に係る多孔体の製造装置によれば、成形金型の構造が複雑になることなく、キャビティ内における成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形、及び成形ピン間での成形材料の充填不足を防止し、その結果、多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【０１８７】
また、請求項３の発明に係る多孔体の製造装置によれば、移動金型の移動をガイドするガイド手段を備えることにより、各成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形を防止し、その結果、多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【０１８８】
また、請求項３の発明に係る多孔体の製造装置によれば、移動金型の移動をガイドするガイド手段を備えることにより、成形ピンの倒れ又は変形を防止し、その結果、多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【０１８９】
請求項４の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項５の発明に係る多孔体の製造装置によれば、成形金型の構造が複雑になることなく、キャビティ内における成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形、及び成形ピン間での成形材料の充填不足を防止し、その結果、多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【０１９０】
また、請求項５の発明に係る多孔体の製造装置によれば、各成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形、及び成形ピン間での成形材料の充填不足を防止し、その結果、多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【０１９１】
また、請求項５の発明に係る多孔体の製造装置によれば、ゲートの位置に起因する成形ピンの倒れ又は変形、及び成形ピン間での成形材料の充填不足を防止し、多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【０１９２】
請求項６の発明に係る多孔体の製造方法によれば、複数の細孔が相互に平行に貫通した多孔体を後加工することなく高精度に製造することができ、特に、多数の細孔が高密度に配列される厚板状の多孔体も高精度に製造することができる。
【０１９３】
第７の発明（本発明）に係る多孔体の製造方法によれば、相互に平行な複数の細孔を有する多孔体を高精度に製造することができ、特に、多数の細孔が高密度に配列される厚板状の多孔体も高精度に製造することができる。
【０１９４】
請求項８の発明に係る多孔体の製造装置によれば、成形ピン群の各成形ピンを損傷させることなく、成形された多孔体を欠損のない無傷の状態で容易かつ確実に離型することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は、多孔体を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の多孔体の細孔に平行光を照射した状態を示す断面図である。
【図２】 （ａ）は、この多孔体Ｍがコリメータとして使用される転写装置の模式的側断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す転写装置の要部側断面図である。
【図３】 請求項１の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項２の発明に係る多孔体の製造装置に使用する金型装置の断面図である。
【図４】 図３における固定金型及び移動金型の周辺の拡大図である。
【図５】 図３及び図４におけるキャビティ周辺の拡大図である。
【図６】 サブキャビティ内に成形材料を充填した状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図７】 移動金型を固定金型から離間させる方向に後退移動させて、メインキャビティを形成しつつ、メインキャビティ内に成形材料を充填した状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図８】 移動金型を図７の状態からさらに後退移動させて、メインキャビティを多孔体の大きさまで拡大した状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図９】 図７におけるキャビティ周辺の拡大図である。
【図１０】 移動金型を固定金型の下部に接近させる方向に移動させて、成形品をメインキャビティから突き出して離型させた状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図１１】 金型装置で製造された成形品を示す斜視図であり、（ａ）は成形材料流動層と多孔体とが一体に成形された状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態から成形材料流動層を取り除いた状態を示す。
【図１２】 成形ピン群の各成形ピンの先端部をテーパ状に形成した場合における、成形ピンの先端部を拡大して示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【図１３】 図１２の成形ピンの先端に当たった成形材料の流れを示す図である。
【図１４】 ゲートを、成形ピン群の先端部と対向しないように、固定金型のキャビティ面のうち、成形ピン群の周囲に臨む箇所に設けた場合における、キャビティ周辺の拡大図である。
【図１５】 図１４におけるキャビティ内の成形材料の流れを示す図である。
【図１６】 請求項４の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項５の発明に係る多孔体の製造装置に使用する金型装置の断面図である。
【図１７】 図１６における固定金型及び移動金型の周辺の拡大図である。
【図１８】 図１６及び図１７におけるキャビティ周辺の拡大図である。
【図１９】 キャビティ内に成形材料を充填する前の状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図２０】 キャビティ内に成形材料を充填した状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図２１】 成形材料内に成形ピン群の先端部を押し込んだ状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図２２】 移動金型を固定金型に接近させる方向に移動させて、成形品をキャビティから突き出して離型させた状態を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図２３】 成形ピン群の各成形ピンの先端部をテーパ状に形成した場合における、成形ピンの先端部を拡大して示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【図２４】 図２３の成形ピンの先端に当たった成形材料の流れを示す図である。
【図２５】 ゲートを、成形ピン群の先端部と対向しないように、固定金型のキャビティ面のうち、成形ピン群の周囲に臨む箇所に設けた場合における、キャビティ周辺の拡大図である。
【図２６】 請求項６の発明に係る多孔体の製造方法及び請求項７の発明に係る多孔体の製造方法に使用する金型装置の断面図である。
【図２７】 図２６に示した金型装置のコア付近の拡大図である。
【図２８】 準備工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図２９】 成形材料の充填工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図３０】 成形ピン群の押込み工程及び成形材料の固化工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図３１】 多孔体の離型工程を示す金型装置の断面図である。
【図３２】 請求項８の発明に係る多孔体の製造装置を構成する金型装置の断面図である。
【図３３】 図３２に示した金型装置のコア付近の拡大断面図である。
【図３４】 準備工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図３５】 成形材料の充填工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図３６】 成形ピン群の押込み工程及び成形材料の固化工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図３７】 多孔体の離型工程を示す金型装置の要部拡大断面図である。
【図３８】 従来の成形ピンの先端に当たった成形材料の流れを説明するための図であり、（ａ）は成形材料の流れを示し、（ｂ）は成形材料が成形ピンの周囲に流入した状態を示し、（ｃ）は成形ピンが変形した状態を示す。
【図３９】 従来のゲートを成形ピン群の先端に対向した位置に配置した場合の成形材料の流れを説明するための図であり、（ａ）は成形材料がキャビティ内に充填された状態を示し、（ｂ）は成形材料がゲートに向かって流動した状態を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for producing a porous body.To the lawIn particular, a manufacturing method suitable for manufacturing a porous body in which a plurality of pores are arranged at high densityTo the lawRelated.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a molded product (hereinafter referred to as “porous body”) formed by penetrating a plurality of pores is widely used in an optical path correcting collimator, a filter, and the like.
[0003]
When molding these porous bodies by injection molding, if the molding pin for forming the pores has a minute diameter of about 0.5 to 1 mm, the filling pressure of the molding material and the shrinkage when the molding material solidifies The forming pin sometimes falls or deforms due to the force. This is because the pressure distribution of the molding material in the cavity is not uniform.
[0004]
Also, when molding a porous body in which a large number of pores are arranged at a high density at a narrow interval, it is necessary to arrange a large number of molding pins in the cavity at a narrow interval. If it is narrow, the molding material is difficult to enter between them, so that the molding material is insufficiently filled between the molding pins.
[0005]
When the molding pin falls or deforms, or when the molding material is insufficiently filled between the molding pins, naturally, there arises a problem that the pores of the porous body cannot be formed with high accuracy. For example, when used as the collimator This causes a problem that predetermined optical characteristics cannot be obtained.
[0006]
In order to solve the above-mentioned problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-261802 discloses a core pin that molds pores in a molded body molding space (cavity) with both ends fixedly supported by a fixed mold and a movable mold. The slide insert that holds the core pin concentrically is placed so as to be movable, and when the molding material is injected into the cavity, the core pin is held by the slide insert while molding. A method is disclosed in which a slide insert is moved backward by a material filling pressure to form a molded body having pores.
[0007]
In this prior art, when a molding material is injected into a cavity, the core pin is held by a slide insert so as to prevent the core pin from being deformed by a filling pressure of the molding material. In this prior art, the slide material is retracted by the filling pressure of the molding material so that the molding material can be filled into the cavity with a uniform density.
[0008]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-241881 discloses a method for molding a porous body by inserting a molding pin group composed of a plurality of pins into a molding material while the molding material injected into the cavity is in a plastic state. Is disclosed. Further, when inserting the molding pin group into the molding material, the movable mold wall is moved to expand the molding body space (cavity) by an amount corresponding to the volume of the molding pin group inserted into the molding material. Is disclosed.
[0009]
This prior art is intended to solve the lack of flow of molding material in the vicinity of each molding pin by inserting a group of molding pins into a molding material in a plastic state. In addition, when inserting the molding pin group into the molding material, it is possible to prevent damage to the pin due to the pressure rise in the cavity by enlarging the cavity by an amount corresponding to the volume of the molding pin group inserted into the molding material. Yes.
[0010]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-216885 discloses a mold having an introduction guide portion provided so as to seal all the outlets of one of the through holes (pores of the molded body) and a molding pin for molding the through holes. , A molding material is injected into this mold in a direction parallel to the axis of the molding pin, and the introduction guide portion of the resulting molded body is removed after molding.
[0011]
In this prior art, a molding material introduction guide portion is provided in a molding die, and a molding material gate is provided in the introduction guide portion, so that the flow of the molding material in a direction perpendicular to the axis of the molding pin is parallel. In other words, the molding material can be filled uniformly and sufficiently in a state of good fluidity in the gap between adjacent molding pins.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-261802, the core pin must be disposed in the cavity in a state where both ends thereof are fixedly supported by the fixed mold and the movable mold. There was a problem that the structure of the mold became complicated.
[0013]
Further, in this method, since it is difficult to arrange the gate for injecting the molding material in the axial direction of the molding pin, the molding material is filled from a direction other than the axial direction of the molding pin. It will be. Therefore, there is a problem that the molding pin falls or deforms due to the filling pressure of the molding material.
[0014]
Furthermore, in this prior art, only the case of molding a molded body having one pore is mentioned, but when this method is applied to a molded body having a large number of pores, the molding material is used for each molding pin. Therefore, if the space between the molding pins is narrow, the molding material is difficult to enter, and the molding material is insufficiently filled between the molding pins.
[0015]
Further, in the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-241881, it is said that the lack of flow of the molding material in the vicinity of each molding pin can be solved. The problem of being difficult to enter and insufficient filling of the molding material between the molding pins has not been solved. In addition, when inserting the molding pin group into the molding material, it is possible to prevent the molding pin from being damaged due to an increase in pressure in the cavity by expanding the cavity by an amount corresponding to the volume of the molding pin group inserted into the molding material. However, the problem that the molding pin falls or deforms due to the non-uniform pressure distribution of the molding material filled in the cavity has not been solved.
[0016]
Further, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-216885, the flow of the molding material can be changed to a flow in a direction parallel to the molding pin, and the molding material flows in the gap between the adjacent molding pins. It is said that it can be filled uniformly and sufficiently in a good state, but if the space between each molding pin is narrow, the molding material is difficult to enter and the molding material is insufficiently filled between each molding pin It has not been solved. In addition, since the molding material easily enters the portion without the molding pin between the molding pins, the molding material is filled in the cavity first from the portion without the molding pin. Therefore, the pressure distribution of the molding material filled in the cavity is not uniform, and there is a problem that the molding pin falls down or deforms due to the difference in the pressure distribution.
[0017]
That is, in the prior art of each publication described above, when a porous body is injection-molded using a group of molding pins in which elongated molding pins are arranged at high density, each molding pin is deformed such as falling or bending. In addition, there is a problem that insufficient filling of the molding material occurs between the molding pins, and there is a difficulty in molding a porous body in which a large number of pores are arranged with high density.
[0018]
Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-241881 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-216885, when the molding material is filled between the molding pins, the molding is filled around the molding pins. There has been a problem that the molding pin falls or deforms due to the pressure difference of the material.
For example, as shown in FIGS. 38A to 38C, when the tip surface 80a of the molding pin 80 is formed flat, the diameter of the molding pin 80 for forming the pores is very small. Since the distal end surface 80a is narrow, the pressure of the molding material R that strikes the distal end surface 80a is not uniform. As a result, the molding material R that has hit the tip surface 80a of the molding pin 80 is unevenly distributed around the molding pin 80 (see FIG. 38A).
Then, as shown in FIG. 38 (b), a vortex of the flow of the molding material R is generated on the side (right side in the figure) where the molding material R around the molding pin 80 is filled with much (point P in the figure). ). Since the point P becomes a negative pressure with respect to the side where the molding material R around the molding pin 80 is less filled (the left side in the figure), the point P is formed on the molding pin 80 from the opposite direction (the left side in the figure). An external force (bending force) is generated in the direction toward the point P (the arrow direction in the figure), and the forming pin 80 is deformed by this external force (see FIG. 38C).
In this way, when filling the molding material between the molding pins, if the flow of the molding material hitting the tip of the molding pin is unevenly distributed around the molding pin, the molding filled around the molding pin. There is a problem that a pressure difference is generated in the material, and the molding pin falls or deforms due to the pressure difference.
[0019]
Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-241881, the gate 90 is disposed at a position facing the tip of the forming pin group 91 as shown in FIG. Since the molding material R is injected in the vicinity of, the temperature is higher than that of the other parts in the cavity C. Therefore, after the filling of the molding material R into the cavity C is completed, the molding material R in the vicinity of the gate flows or shrinks toward the gate 90 as shown in FIG. There was a problem of falling or deforming.
[0020]
In addition, each molding pin of the molding pin group used for the injection molding of the porous body as described above is generally finished by grinding its peripheral surface, leaving minute grinding marks along its circumferential direction. Yes. Since this grinding line is orthogonal to the mold release direction of the porous body injection-molded in the cavity, a plurality of molding pins are provided in each pore of the porous body in the mold release step for removing the molded porous body from the mold apparatus. It requires a great deal of mold release force. In addition, a part of the wall surface of each pore of the molded porous body may be lost or the molding pin may be damaged. Such a tendency is remarkable when a porous body is injection-molded using a group of molding pins in which a large number of elongated molding pins are arranged at high density.
[0021]
Here, in order to reduce the mold release force of the porous body, it seems to be sufficient to remove the circumferential grinding marks remaining on the circumferential surface of each molding pin. When the peripheral surface is finished in a mirror state, the peripheral surface of the molding pin is brought into close contact with the wall surface of the pores of the porous body, and the mold release force is increased. As a result, the molding pin may be damaged or the wall surfaces of the pores of the porous body may be lost during the porous body releasing step.
[0022]
As described above, the porous body used for applications such as a collimator is required to have a high level of mechanical accuracy (cylindricity of holes, roundness, etc.), but when the porous body is manufactured by injection molding, There is a problem that it is difficult to achieve and maintain the mechanical accuracy at a high level due to deformation of a molding pin caused by various factors, poor flow of resin, and the like. In addition, if the mechanical accuracy is unavoidably achieved, there is a problem in that the cost required for manufacturing increases.
[0028]
  Therefore,The present invention can manufacture a porous body having a plurality of pores parallel to each other with high accuracy, and in particular, manufactures a thick plate-like porous body with a large number of pores arranged at high density with high accuracy. To provide a method for producing a porous body that can beTaskAnd
[0030]
[Means for Solving the Problems]
As described above, when a porous body is manufactured by injection molding, there is a problem that it is difficult to achieve and maintain the mechanical accuracy (cylindricality, roundness, etc.) of the porous body at a high level. Therefore, as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors do not evaluate the porous body with its mechanical accuracy, but in advance set the quality target (performance) for which the porous body is required. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by setting an accuracy standard for achieving, that is, an allowable range of accuracy of each hole in the porous body, and the present invention has been created.
[0054]
  The problemAs a means to solveBookThe method for producing a porous body according to the invention includes:A method for producing a porous body by producing a porous body formed by penetrating a plurality of pores by injection molding,A fixed mold and a movable mold that form a cavity corresponding to the porous body, and one of the fixed mold and the movable mold is slidably penetrated so that the tip portion advances into the cavity. A mold device including a group of molding pins, and first, a mold material in a molten state is filled into the cavity with the tip of the molding pin group retracted from the cavity, and then the cavity Waiting for the elapse of a predetermined time during which the pressure distribution difference of the molding material is relaxed, and after the elapse of the predetermined time, applying the pressure to the plastic molding material in the cavity with the moving mold, the tip of the molding pin group The part is advanced into the cavity and pushed into the molding material. At this time, the movable mold is separated from the fixed mold via the molding material in the plastic state in the cavity according to the pushing amount of the molding pin group. After the tip of the molding pin group is pushed into the molding material in the cavity, the molding material in the cavity is solidified by maintaining the pressure applied to the molding material in the cavity. It is characterized by making it.
[0055]
  BookAccording to the method for producing a porous body according to the present invention, since the molten molding material is filled in the cavity with the tip portion of the molding pin group retracted from the cavity, Falling and bending are prevented in advance. Here, waiting for the passage of a predetermined time when the pressure distribution difference of the molten molding material filled in the cavity is alleviated, and after applying the pressure to the plastic molding material in the cavity, the molding pin group In order to push the tip of the mold into the molding material, the molding material in the plastic state flows along the axial direction of each molding pin in a state in which the pressure distribution difference is relaxed, causing the molding pin to fall or bend. Without any problem, it is surely filled around each forming pin. At that time, since the moving mold is moved in the direction away from the fixed mold through the molding material in the plastic state in the cavity according to the pushing amount of the molding pin group, an increase in pressure of the molding material in the cavity is avoided, Breakage of each forming pin is prevented. As a result, the molding pins of the molding pin group are reliably pushed into the molding material while maintaining a state parallel to each other without causing collapse or bending. And since the molding material is solidified while maintaining the pressure applied to the molding material, sink marks of the molded porous body are prevented. Accordingly, a plurality of pores parallel to each other are formed with high accuracy in the manufactured porous body.
[0056]
The “state in which the tip end portion of the molding pin group is retracted from the cavity” includes not only a state in which the tip end portion of the molding pin group is completely retracted from the cavity, but also a state in which the tip portion is substantially retracted. In other words, the tip of the molding pin group does not substantially affect the flow of the molding material filled in the cavity, and the tip of the molding pin group does not fall or bend unless the molding material flows under pressure or bending. It may be slightly protruding.
[0060]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of a porous body, a porous body manufacturing method, and a porous body manufacturing apparatus according to first to eighth inventions will be described in detail with reference to the drawings.
  Here, for convenience, the first to eighth inventions will be referred to. However, the first to sixth inventions and the eighth invention are reference examples of the invention, and the seventh invention is an embodiment of the invention. It is.
[0061]
  First, an embodiment of a porous body will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). Fig.1 (a) is a perspective view which shows a porous body, FIG.1 (b) is sectional drawing which shows the state which irradiated the parallel light to the pore of the porous body of Fig.1 (a).
[0062]
As shown in FIG. 1A, a plurality of pores H are formed in the porous body M so as to penetrate each other in parallel. As shown in FIG. 1B, the porous body M has the other side with respect to the incident light quantity I incident on the pore H from one surface S1 when the parallel light is irradiated perpendicularly to the one surface S1. The ratio R = O / I of the emitted light quantity O emitted from the surface S2 is 0.8 or more.
[0063]
Next, the case where this porous body M is used as a collimator in a transfer device that transfers a liquid crystal image (RGB image) to a photosensitive recording medium will be described with reference to FIGS. 2A is a schematic side cross-sectional view of a transfer device in which the porous body M is used as a collimator, and FIG. 2B is a side cross-sectional view of the main part of the transfer device shown in FIG. 2A. It is.
[0064]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the transfer apparatus 100 displays a backlight unit 110 serving as a light source, a porous plate (porous body) 120 serving as a collimator, and a digitally recorded image. A liquid crystal display device (LCD) 130, a film case 150 that houses the photosensitive film 140, and a main body case 160 that includes the backlight unit 110, the perforated plate 120, the LCD 130, the photosensitive film 140, and the film case 150. ing. Here, the perforated plate 120, the LCD 130, and the photosensitive film 140 are arranged in series along the traveling direction of light from the backlight unit 110, and at least the LCD 130 and the photosensitive film 140 are arranged in a non-contact state. Has been.
[0065]
The backlight unit 110 serving as a light source is for irradiating the entire surface of the LCD 130 with uniform light, and is a planar light source having substantially the same light emission surface (light emitting surface) as the display screen of the LCD 130. A rod-shaped lamp 111 such as a cold cathode ray tube, a light guide plate (not shown) for introducing light emitted from the rod-shaped lamp 111 in a predetermined direction, and a reflection sheet for reflecting the light introduced into the light guide plate in a substantially orthogonal direction (Not shown) and a backlight assembly having a diffusion sheet (not shown), a prism sheet (not shown) and the like for uniformizing the light reflected by the reflection sheet.
[0066]
The backlight unit 110 is not particularly limited, and the light emitted from the rod-shaped lamp 111 is uniformly diffused using a backlight assembly including a light guide plate, a reflection sheet, a diffusion sheet, a prism sheet, and the like. A planar light source may be used, and a conventionally known LCD backlight unit can be used.
[0067]
The interval between the perforated plate 120 and the LCD 130 was 0.1 mm. This is to prevent the pattern of the through-hole 121 of the substantially parallel light generating element typified by the porous plate 120 from appearing in the form of a “shadow” due to the diffused light. Moreover, the diameter d of the several through-hole 121 provided in the perforated panel 120 was 0.3-0.8 mm, the arrangement | sequence shape was staggered, and arrangement pitch p was 0.2-0.3 mm.
[0068]
According to the transfer device 100 configured as described above, the image displayed on the LCD 130 can be transferred and recorded on the photosensitive film 140.
[0069]
Next, the following experiment was conducted on the relationship between the ratio R = O / I (see FIG. 2) of the output light amount O to the incident light amount I of the porous plate 120 and the image quality of the image transferred to the photosensitive film 140. Examined.
[0070]
As the LCD 130, a display screen having a size of 8.89 cm (3.5 in) was used. As the photosensitive film 140, a film pack (image 7.62 cm (3 inches) (diagonal length)) of a mono sheet type instant photographic film “Instant Mini” (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used. The backlight unit 110 used was a display screen equivalent to 8.89 cm (3.5 in) of the LCD 130, and the rod-shaped lamp 111 was a cold cathode ray tube having a length of 70 mm. The brightness at the center of the backlight unit 110 is 2500 Lv at 1 minute after lighting when the cold cathode ray tube is turned on using a DC voltage power supply of 6.5 V, and the color of the light source is In the color coordinates, x = y = 0.297 (measured with a spectral radiance meter CS1000 manufactured by Minolta Co., Ltd.).
[0071]
In this experiment, the lighting time of the light source was adjusted so that the density of the image transferred to the photosensitive film 140 was almost the same. Regarding the evaluation, the image transferred to the photosensitive film 140 was observed with a 10 × microscope, and the sharpness of RGB dots was evaluated in five stages according to the criteria shown in the table of Table 1. In addition, the case where an evaluation score is 1 point, 2 points, and 3 points is set to pass, and the case of 4 points or 5 points is set to fail. Table 2 shows the results of the experiment performed as described above.
[0072]
[Table 1]
Figure 0003827216
[0073]
[Table 2]
Figure 0003827216
[0074]
As shown in Table 2, when the ratio R = O / I of the emitted light quantity O to the incident light quantity I is 0.8 or more, the evaluation scores are all 1, 2, and 3, which are the scores indicating acceptance. It was. That is, when the ratio R = O / I of the emitted light quantity O to the incident light quantity I is 0.8 or more, a high-quality image can be transferred to the photosensitive film 140.
[0075]
As described above, according to the porous body according to the first aspect of the present invention, the light emitted from the other surface with respect to the incident light quantity I of the parallel light incident perpendicularly to the one surface from one surface to each of the pores. By forming the ratio R = O / I of the emitted light quantity O to be 0.8 or more, the quality target (performance) required for the porous body can be achieved.
[0076]
  Next, referring to FIGS.Claim 1The method for producing a porous body according to the invention andClaim 2Embodiments of the porous body manufacturing apparatus according to the present invention will be described.
  In the drawings to be referred to, FIG.Claim 1Manufacturing method of porous body according to the present invention andClaim 2It is sectional drawing of the metal mold | die apparatus used for the manufacturing apparatus of the porous body which concerns on this invention. FIG. 4 is an enlarged view around the fixed mold and the movable mold in FIG. FIG. 5 is an enlarged view around the cavity (main cavity and subcavity) in FIGS. In FIG. 5, the guide pins illustrated in FIGS. 3 and 4 are not shown, and the molding material is solidified in the cavity.
[0077]
As shown in FIG. 3, the mold apparatus 1 includes a fixed mold 2 and a movable mold 3, and the movable mold 3 includes a porous body M <b> 1 (see FIG. 3) between the fixed mold 2. 11 (a)) is further provided with a core 4 forming a main cavity C1 (see FIGS. 4 and 5).
[0078]
The fixed mold 2 is attached to the fixed-side mounting plate 5, and as shown in an enlarged view in FIG. 5, the molding material fluidized layer M2 (see FIG. 11A) is formed on the surface facing the movable mold 3. ) Is formed. The fixed mold 2 is formed with a runner 12 and a gate 13 for injecting molten resin as a molding material into a cavity C composed of a main cavity C1 and a subcavity C2. The fixed mold 2 is configured so that the upper part 2a and the lower part 2b can be separated.
[0079]
As shown in FIG. 3, the moving mold 3 is supported by hydraulic cylinders 6 and 6 attached to the moving side mounting plate 8 via the receiving plate 7, and by the driving force provided from the hydraulic cylinder 6, Pressure can be applied to the molding material filled in the main cavity C1 so that the pressure distribution of the molding material in the main cavity C1 is uniform. Further, the moving mold 3 is separated from the fixed mold 2 in accordance with the filling pressure of the molding material filled in the main cavity C1 shown in FIG. 5 by controlling the hydraulic pressure of the hydraulic cylinders 6 and 6. It is also possible to move backward. The hydraulic cylinder 6 corresponds to a “brake mechanism” in the claims. Further, the brake mechanism is not limited to the one that generates a drag force on the molding material R in the cavity C by the hydraulic cylinder 6, but may be a brake that uses friction or a force that generates a drag force by a spring.
[0080]
  The moving side mounting plate 8 includesAs shown in FIG.A pin holder 9 slidable with respect to the movable mold 3 is attached. AndAs shown in an enlarged view in FIG.As further enlarged and shown in FIG. 5, a plurality of parallel molding pins (for forming a plurality of pores H (see FIG. 11B) of the porous body M <b> 1 are formed at the tip end portion 9 a of the pin holder 9. The forming pin group 10) is fixed. Each molding pin of the molding pin group 10 is slidably penetrated through the core 4 which is a part of the movable mold 3, and the tip portion thereof is provided facing the subcavity C 2. Further, the tip 9 a of the pin holder 9 guides the core 4 to slide relative to the molding pin group 10 when the movable mold 3 moves in a direction approaching or separating from the fixed mold 2. A guide pin 11 is projected. The guide pin 11 penetrates the core 4 in a slidable manner. The guide pin 11 corresponds to “guide means” in the claims.
[0081]
This mold apparatus 1 is used by being attached to an injection molding machine (injection apparatus) (not shown), and the operation of injection and the operation of the hydraulic cylinders 6 and 6 are controlled by a control apparatus (not shown) so that the porous body of the present invention. The manufacturing apparatus is configured.
[0082]
Next, the operation of the mold apparatus 1 (porous body manufacturing apparatus) configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0083]
First, as shown in FIG. 6, the core 4 is moved closer to the fixed mold 2 side by driving the hydraulic cylinders 6 and 6, and the molding material R is injected from the gate 13 in a state where the main cavity C1 is not formed. The sub-cavity C2 is filled. At this time, since the molding material R flows in the subcavity C2, the pressure distribution of the molding material R in the subcavity C2 becomes uniform.
[0084]
Next, as shown in FIG. 7, while injecting the molding material R from the gate 13 by the injection device, the moving mold 3 is moved backward in the direction away from the fixed mold 2 by the filling pressure of the molding material R, A main cavity C <b> 1 is formed between the core 4 of the fixed mold 2 and the moving mold 3. The main cavity C1 is formed continuously with the subcavity C2.
[0085]
When the moving mold 3 moves backward, the moving mold 3 is filled in the main cavity C1 by the driving force provided from the hydraulic cylinder 6 so that the pressure distribution of the molding material R in the main cavity C1 becomes uniform. A pressure is applied to the formed molding material R. As shown in FIG. 8, the moving mold 3 moves backward until the main cavity C1 is enlarged to the thickness of the porous body to be manufactured. At this time, the movement of the core 4 of the movable mold 3 is guided by the guide pin 11 provided at the tip end portion 9 a of the pin holder 9, so that the core 4 can be reliably slid with respect to the molding pin 10. (See FIG. 4).
[0086]
As shown in FIG. 7, when the main cavity C1 is formed by moving the movable mold 3 backward in the direction away from the fixed mold 2, the subcavity C2 is enlarged as shown in FIG. The molding material R in which the pressure distribution is uniform in the core 4 retreats and enters the molding pins 10 along the axial direction of the molding pins 10 at the same time. At this time, since the molding material R enters between the molding pins from the tip portion of the molding pin group 10, the pressure of the molding material R becomes uniform around the tip portion of the molding pin, and each molding pin falls down or deforms. There is nothing to do.
[0087]
Further, as described above, the movable mold 3 is filled in the main cavity C1 by the driving force provided from the hydraulic cylinders 6 and 6 so that the pressure distribution of the molding material R in the main cavity C1 becomes uniform. By applying pressure to the molding material R, pressure is applied to the molding material R through the cavity surface of the core 4 in the main cavity C1. Due to this pressure, the molding material R enters the narrow gaps between the molding pins, and therefore the molding material R is sufficiently filled. In addition, since the pressure distribution of the molding material R becomes uniform in the main cavity C1, the molding pin 10 falls or deforms due to the filling pressure of the molding material R or the contraction force when the molding material R is solidified. There is no. As a result, the pores of the porous body can be formed in parallel with each other.
[0088]
Then, pressure is applied to the molding material R by the moving mold 3, and the molding material R is cooled and solidified in a state where the pressure of the molding material R in the cavity C is made as uniform as possible, and the molding material fluidized layer M1 and the porous body M2 are solidified. A molded product M (see FIG. 11A) is formed. The cooling at this time can be performed by circulating a cooling medium in the metal device 1.
[0089]
When the molding material R is solidified, as shown in FIG. 10, after the upper part 2a of the fixed mold 2 is separated from the lower part 2b, the movable mold 3 is fixed by the driving force of the hydraulic cylinders 6 and 6. The molded product M is projected from the main cavity C1 and released from the mold.
[0090]
As shown in FIG. 11A, the molded product M manufactured by the mold apparatus 1 includes a molding material fluidized layer M2 molded in the subcavity C2 and a porous body M1 molded in the main cavity C1. It is molded integrally. Then, as shown in FIG. 11B, by removing the molding material fluidized bed M1 from the molded product M, a porous body M2 in which a plurality of pores H penetrate parallel to each other can be obtained.
[0091]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
[0092]
For example, as shown in FIGS. 12A and 12B, the tip portion 10a of each forming pin of the forming pin group 10 can be formed in a taper shape whose diameter decreases toward the tip. If comprised in this way, as shown in FIG. 13, the flow of the molding material R which contacted the front-end | tip part 10a of the shaping | molding pin 10 will be equally shunted around the shaping | molding pin 10 by the front-end | tip part 10a. Is filled around. Therefore, the molding pin 10 does not fall down or deform due to the pressure difference of the molding material R filled around the molding pin 10.
[0093]
The shape of the tip portion 10a of the molding pin 10 is not limited to a tapered shape, and any shape that can evenly divide the flow of the molding material R that hits the tip of the molding pin 10 around the molding pin. For example, you may form in other shapes, such as streamline shape and spherical shape which become thin as it goes to a front-end | tip.
[0094]
Further, as shown in FIG. 14, a portion of the cavity surface of the fixed mold 2 that faces the periphery of the molding pin group 10 (right side in the figure) so as not to face the tip of the molding pin group 10. It can also be provided. With this configuration, as shown in FIG. 15, even if the molding material R filled in the cavity C flows or shrinks below the gate 13 having a higher temperature than other parts in the cavity C, the gate Since there is no molding pin group 10 in the vicinity of 13, the collapse or deformation of the molding pin due to the flow or shrinkage of the molding material R can be reduced.
[0095]
  in this way,Claim 1The method for producing a porous body according to the invention andClaim 2According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to manufacture a porous body having pores arranged at high density and having pores deeper than the diameter. The porous body has, for example, a thickness of about 5 mm, about 1000 pores H having a diameter of about 0.5 mm, arranged in a high density in a staggered pattern and penetrating in the thickness direction. The interval between the pores H is an extremely narrow interval of about 0.2 mm. The porous body M is excellent in straightness and parallelism of each pore H. For example, light parallel to each pore H is irradiated from one surface of the porous body M perpendicularly to the one surface. When the light is received by the other surface, the ratio R (= O / I) of the output light quantity O to the incident light quantity I is at least 0.8 or more, and as a result, the quality target (performance) required for the porous body Can be achieved.
[0096]
  Next, referring to FIGS.Claim 4The method for producing a porous body according to the invention andClaim 5An embodiment of a porous body manufacturing apparatus according to the present invention will be described. In the drawings to be referred to, FIG.Claim 4The method for producing a porous body according to the invention andClaim 5It is sectional drawing of the metal mold | die apparatus used for the manufacturing apparatus of the porous body which concerns on this invention. FIG. 17 is an enlarged view around the fixed mold and the movable mold in FIG. FIG. 18 is an enlarged view around the cavity in FIGS. In FIG. 18, the guide pins shown in FIGS. 16 and 17 are not shown, and the molding material is solidified in the cavity.
[0097]
As shown in FIG. 16, the mold apparatus 21 includes a fixed mold 22 and a movable mold 23, and the movable mold 23 includes a porous body M (see FIG. 16) between the fixed mold 22. 1), a core 24 is further provided to form a cavity C (see FIGS. 17 and 18).
[0098]
The fixed mold 22 is attached to the fixed-side mounting plate 25. As shown in an enlarged view in FIG. 18, a runner 32 for injecting molten resin, which is a molding material, into the cavity C. And a gate 33 is formed. The fixed mold 22 is configured so that the upper part 22a and the lower part 22b can be separated.
[0099]
As shown in FIG. 16, the moving mold 23 is supported by hydraulic cylinders 26 and 26 attached to the moving side mounting plate 28 via a receiving plate 27, and by the driving force provided from the hydraulic cylinder 26, Pressure can be applied to the molten resin filled in the cavity C so that the pressure distribution of the molding material in the cavity C is uniform. Further, the moving mold 23 controls the hydraulic pressure of the hydraulic cylinders 26 and 26 so as to move away from the fixed mold 22 in accordance with the filling pressure of the molten resin filled in the cavity C shown in FIG. It is also possible to move backward. The hydraulic cylinder 26 corresponds to a “brake mechanism” in the claims. Further, the brake mechanism is not limited to the one that generates a drag force on the molding material R in the cavity C by the hydraulic cylinder 26, but may be a brake that uses friction or a force that generates a drag force by a spring.
[0100]
A pin holder 29 slidable with respect to the moving mold 23 is attached to the moving side mounting plate 28 as shown in an enlarged view in FIG. Then, a plurality of parallel forming pins (molding) for forming a plurality of pores H (see FIG. 1) of the porous body M are formed at the tip end portion 29a of the pin holder 29, as further enlarged in FIG. A pin group 30) is fixed. Each forming pin of the forming pin group 30 is slidably penetrated through the core 24 which is a part of the moving mold 23, and the tip portion 30 a is provided facing the cavity C. Further, at the tip 29a of the pin holder 29, when the movable mold 23 moves in a direction approaching or separating from the fixed mold 22, and when the molding pin group 30 slides relative to the core 24, the cavity C A guide pin 31 that guides the movement of the core 24 and the forming pin group 30 when projecting inwardly protrudes. This guide pin 31 penetrates the core 24 slidably.
[0101]
The pin holder 29 is supported on the moving side mounting plate 28 via a hydraulic cylinder 34 which is a forming pin driving device. That is, by driving the hydraulic cylinder 34, the pin holder 29 approaches and separates from the stationary mold 22, so that the molding pin group 30 fixed to the tip end portion 29 a of the pin holder 29 can be advanced and retracted into the cavity C. It is possible.
[0102]
The mold device 21 is used by being attached to an injection molding machine (injection device) (not shown), and the operation of injection and the operation of the hydraulic cylinders 26, 26, 34 are controlled by a control device (not shown). A porous body manufacturing apparatus is configured.
[0103]
Next, the operation of the mold apparatus 21 (porous body manufacturing apparatus) configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0104]
First, as shown in FIG. 19, the core 24 is moved closer to the fixed mold 22 by driving the hydraulic cylinder 26, and the space (cavity C) having the same capacity as the amount of the molding material used for the molded porous body is fixed. Formed between the mold 22 and the movable mold 3, and the molding pin group 30 is retracted from the cavity C by driving the hydraulic cylinder 34, so that the tip 30b (see FIG. 18) of each molding pin. It should be flush with the cavity surface of the core 24.
[0105]
Next, as shown in FIG. 20, the molding material R is injected from the gate 33 by the injection device, and the cavity C is filled with the molding material R.
[0106]
After the cavity C is filled with the molding material R, as shown in FIG. 21, a tip 30a of the molding pin group 30 is applied by the hydraulic cylinder 34 while applying pressure to the molding material R with the moving mold 23 (see FIG. 18). Is pushed into the molding material R in a plastic state. At this time, the movement of the pin holder 29 is guided by the guide pin 31 (see FIG. 17) provided at the tip end portion 29a of the pin holder 29 slidably penetrating the core 24. 24 can be slid reliably. Since the molding material R enters between the molding pins from the tip portion 30a of the molding pin group 30 along the axial direction of the molding pin group 30, the pressure of the molding material R is uniform around the tip portion 30a of the molding pin. Thus, each forming pin does not fall down or deform.
[0107]
At this time, since the volume of the cavity C increases by the volume of the molding pin group 30 entering the molding material R, the pressure of the molding material R rises and the core 24 and the moving mold 23 are fixed to the fixed mold. It moves in a direction away from the mold 22. The hydraulic cylinder 26 generates a resistance against the movement of the core 24 and the moving mold 23, so that pressure is applied to the molding material R through the cavity surface of the core 24. Due to this pressure, the molding material R enters the narrow gaps between the molding pins, and therefore the molding material R is sufficiently filled. Further, since the molding material R is sequentially filled between the molding pins with this pressure, the molding pin group 30 is kept in a state where the pressure between the space between the molding pins and the outside of the molding pin group 30 is always kept uniform. Since it is pushed into the molding material R, each molding pin does not fall down or deform. As a result, the pores of the porous body can be formed in parallel with each other.
[0108]
If the tip 30b of the molding pin reaches the cavity surface of the fixed mold 22, the movable mold 23 (core 24) keeps the pressure applied to the molding material R while applying pressure, and molding in the cavity C is performed. The molding material R is cooled and solidified with the pressure of the material R made as uniform as possible. The cooling at this time can be performed by passing a cooling medium through the mold apparatus 21.
[0109]
When the molding material R is solidified, as shown in FIG. 22, after the upper part 22a of the fixed mold 22 is separated from the lower part 22b, the moving mold 23 is fixed by the driving force of the hydraulic cylinders 26, 26. The molded product M is protruded from the cavity C and released from the mold by moving forward in a direction approaching the lower portion 22a of the mold.
[0110]
And, by removing the remaining part of the gate from the molded product manufactured by the mold apparatus 21 and opening the pores H by machining the surface molded by the fixed mold 22, A porous body M (see FIG. 1) in which a plurality of pores H are formed in parallel to each other can be obtained.
[0111]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
[0112]
For example, the gate for injecting the molding material R is not limited to the illustrated part, and may be provided on the moving mold 23 or the lower part 22 b of the fixed mold 22. In the above embodiment, the molding pin group 30 is slidably provided with the movable mold 23. However, the molding pin group 30 is provided so as to be slidable with respect to the stationary mold 22 and is formed from the cavity surface of the stationary mold 22. It is also possible to form pores in the molding material R by pressing. In the embodiment, the case where the tip 30b of the molding pin group 30 is brought into contact with the cavity surface of the fixed mold 22 is exemplified, but the tip 30b of the molding pin group 30 is not brought into contact with the cavity surface, It is also possible to stop at the position inside the molding material R and form a large number of pores having a bottom in the molded body. Furthermore, by changing the cross-sectional shape and arrangement of the forming pins, the pores of the porous body are not limited to a circular cross section, but may be a polygon such as a quadrangle or a hexagon, and the arrangement thereof is also arbitrary. Can be manufactured.
[0113]
Moreover, as shown to Fig.23 (a), (b), the front-end | tip part 30a of each shaping | molding pin 30 of a shaping | molding pin group can also be formed in the taper shape reduced in diameter as it goes to the front-end | tip. If comprised in this way, as shown in FIG. 24, the flow of the molding material R which contacted the front-end | tip part 30a of the shaping | molding pin 30 will be equally shunted around the shaping | molding pin group 30 by the front-end | tip part 30a. Fill around group 30. Therefore, each molding pin does not fall down or deform due to the pressure difference of the molding material R filled around the molding pin group 30.
[0114]
Note that the shape of the tip portion 30a of the molding pin 30 is not limited to a tapered shape, and any shape that can evenly divide the flow of the molding material R hitting the tip of the molding pin 30 around the molding pin. For example, you may form in other shapes, such as streamline shape and spherical shape which become thin as it goes to a front-end | tip.
[0115]
Further, as shown in FIG. 25, the gate 33 faces the periphery of the molding pin group 30 (right side in the drawing) in the cavity surface of the fixed mold 22 so as not to face the tip portion 30 a of the molding pin group 30. It can also be provided at a location. With this configuration, even if the molding material R filled in the cavity C flows or contracts toward the vicinity of the gate 33 having a higher temperature than other parts in the cavity C, the molding material R is molded in the vicinity of the gate 33. Since there is no pin group 30, the molding pin can be prevented from falling or deforming due to the flow or shrinkage of the molding material R.
[0116]
  in this way,Claim 4The method for producing a porous body according to the invention andClaim 5According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to manufacture a porous body having pores arranged at high density and having pores deeper than the diameter. The porous body has, for example, a thickness of about 5 mm, about 1000 pores H having a diameter of about 0.5 mm, arranged in a high density in a staggered pattern and penetrating in the thickness direction. The interval between the pores H is an extremely narrow interval of about 0.2 mm. The porous body M is excellent in straightness and parallelism of each pore H. For example, light parallel to each pore H is irradiated from one surface of the porous body M perpendicularly to the one surface. When the light is received by the other surface, the ratio R (= O / I) of the output light quantity O to the incident light quantity I is at least 0.8 or more, and as a result, the quality target (performance) required for the porous body Can be achieved.
[0117]
  Next, referring to FIGS.Claim 6An embodiment of a method for producing a porous body according to the invention will be described. In the referenced drawing, in the referenced drawing, FIG.Claim 6It is sectional drawing of the metal mold apparatus used for the manufacturing method of the porous body which concerns on this invention. FIG. 27 is an enlarged sectional view of the vicinity of the core of the mold apparatus shown in FIG.
[0118]
  Claim 6The porous body manufacturing method according to the present invention uses a mold apparatus 41 as shown in FIGS. 26 and 27 and passes through the steps shown in FIGS. 28 to 30 to obtain the porous body M as shown in FIG. It is a method of manufacturing by injection molding. First, the structure of the mold apparatus 41 will be described with reference to FIGS.
[0119]
As shown in FIG. 26, the mold apparatus 41 includes a fixed mold 42 and a movable mold 43. The movable mold 43 is interposed between the fixed mold 42 and the movable mold 43 as shown in FIG. A core 44 that forms a cavity C that is a molding space of the porous body M (see FIG. 1) is assembled. The core 44 has a molding pin group 50 for integrally forming a plurality of pores H (see FIG. 1) in the porous body M so as to be slidably penetrated so that the tip portion thereof can advance into the cavity C. is doing.
[0120]
As shown in FIG. 26, the fixed mold 42 includes an upper plate portion 42A and a lower plate portion 42B that is installed on the lower surface of the upper plate portion 42A. The upper plate portion 42A is formed with a runner 52 into which the molten molding material flows, and a gate 53 for injecting the molten molding material from the runner 52 into the cavity C (see FIG. 27). . Correspondingly, a sprue bushing 54 for supplying a molten molding material to the runner 52 from an injection device (not shown) is mounted on the fixed side mounting plate 45.
[0121]
On the other hand, the lower plate portion 42B is configured to be separable from the upper plate portion 42A when the mold is opened after the porous body M (see FIG. 1) is molded. As shown in FIG. 27, the lower plate portion 42B is formed with a cavity hole C1 in which a small diameter portion 44A at the tip of a core 44 formed in a stepped cap shape is slidably fitted. A cavity C is formed by the wall surface of the hole C1, the cavity surface C2 where the gate 53 of the upper plate portion 42A opens, and the cavity surface C3 of the upper end surface of the small diameter portion 44A of the core 44.
[0122]
The movable mold 43 is joined to the upper plate portion 43A for fitting the large diameter portion 44B of the core 44 and the lower plate for supporting the lower surface of the large diameter portion 44B of the core 44 by being joined to the lower surface of the upper plate portion 43A. The core 44 is assembled by sandwiching the large-diameter portion 44B between them. As shown in FIG. 26, the moving mold 43 is supported on a moving side mounting plate 48 via a plurality of hydraulic cylinders 46 and receiving plates 47 thereof.
[0123]
The hydraulic cylinder 46 is, for example, a double-acting hydraulic cylinder 46 that expands and contracts in response to a switching operation of an electromagnetic switching valve of a hydraulic circuit (not shown), and moves the moving mold 43 closer to the fixed mold 42 side by the extending operation. The moving mold 43 is moved back in the direction away from the fixed mold 42 by the contraction operation. The hydraulic cylinder 46 is controlled so that the operating pressure when the hydraulic cylinder 46 is extended is operated with the set pressure by a relief valve provided in the hydraulic circuit, and the stroke changes so as to maintain a predetermined pressure.
[0124]
As shown in FIG. 27, a cylindrical pin holder 49 that holds a forming pin group 50 is slidably fitted to a portion of the movable die 43 where the core 44 is assembled. The upper end portion of the pin holder 49 faces the inside of the large-diameter portion 44B of the core 44, and a plurality of upper end surfaces that can penetrate the small-diameter portion 44A of the core 44 and abut on the cavity surface C2 of the fixed mold 42. The guide pin 51 is projected. Further, the lower end portion of the pin holder 49 is supported on the moving side mounting plate 48 via a hydraulic cylinder 55 shown in FIG.
[0125]
27 includes, for example, approximately 1000 molding pins 50A having a diameter of about 0.5 mm, which are arranged in a staggered pattern at a high density and protrude from the upper end surface of the pin holder 49. The forming pins 50A protrude in parallel with each other at an extremely narrow interval of about 0.2 mm, and the protruding lengths are aligned. Then, each molding pin 50A of this molding pin group 50 penetrates the small diameter portion 44A of the core 44, advances from the cavity surface C3 of the upper end surface thereof into the cavity C, and comes into contact with the cavity surface C2 of the fixed mold 42. It is configured to be possible.
[0126]
A hydraulic cylinder 55 shown in FIG. 26 is, for example, a double-acting hydraulic cylinder 55 that expands and contracts in response to a switching operation of an electromagnetic switching valve of a hydraulic circuit (not shown), and the forming pin group 50 is connected via a pin holder 49 by the extending operation. Each molding pin 50A is advanced into the cavity C, and each molding pin 50A is retracted from the cavity C through the pin holder 49 by the contraction operation.
[0127]
Next, a method for manufacturing the porous body M (see FIG. 1) by injection molding using the mold apparatus 41 configured as described above will be described.
[0128]
First, as a preparation step, as shown in FIG. 28, the movable mold 43 is moved forward to the fixed mold 42 side by the extension operation of the hydraulic cylinder 46, and the cavity surface C2 of the fixed mold 42 and the cavity surface C3 of the core 44 are moved. Cavity C is formed between the two. The cavity C in this case has a volume corresponding to the amount of molding material necessary for molding the porous body M shown in FIG. Further, by retracting the hydraulic cylinder 55, the tip of each molding pin 50 </ b> A of the molding pin group 50 is retracted from the cavity C through the pin holder 49. In this case, the tip of each molding pin 50A is usually retracted to a position that is substantially flush with the cavity surface C3 of the core 44. However, this substantially affects the flow of the molding material filled in the cavity C. And may protrude slightly into the cavity C as long as it does not collapse or bend due to the flow pressure of the molding material.
[0129]
Next, as a molding material filling step, as shown in FIG. 29, the molding material R is filled into the cavity C in a state in which the tips of the molding pins 50 </ b> A of the molding pin group 50 are retracted from the cavity C. That is, a molding material R in a molten state is supplied from an injection device (not shown) to the runner 52 through the sprue bushing 54, and the molding material R is injected into the cavity C from the gate 53 and filled. Examples of the molding material R to be filled include polystyrene resin.
[0130]
Subsequently, as a pressing step of the molding pin group, as shown in FIG. 30, each molding pin 50 </ b> A of the molding pin group 50 is applied to the plastic molding material R filled in the cavity C while applying pressure with the moving mold 43. Is advanced into the cavity C and pushed into the molding material R. That is, the hydraulic cylinder 46 is extended to move the moving mold 43 forward to the fixed mold 42 side, and pressure is applied to the plastic molding material R in the cavity C at the cavity surface C3 of the upper end surface of the core 44. Then, by extending the hydraulic cylinder 55, the tip of each molding pin 50A of the molding pin group 50 is advanced into the cavity C via the pin holder 49, and this is pushed into the molding material R in the plastic state. At this time, a plurality of guide pins 51 projecting from the pin holder 49 guide the movement of the pin holder 49 by passing through the small diameter portion 44A of the core 44 (see FIG. 27). Unreasonable force does not act, and each molding pin 50A is pushed into the molding material R while maintaining a state parallel to each other.
[0131]
At that time, the movable mold 43 is moved backward in the direction away from the fixed mold 42 through the pressure of the plastic molding material R in the cavity C according to the amount of pressing of the molding pin group 50. That is, when the molding pin group 50 is pushed into the molding material R in the cavity C, the apparent volume of the molding material R increases by an amount corresponding to the pushed-in volume. The core 44 is moved backward by the pressure of the molding material R in the cavity C against the pressing force of the hydraulic cylinder 46 so as to avoid the pressure increase of the molding material R by expanding the volume of C. Here, the hydraulic cylinder 46 is controlled so that the operating pressure at the time of extension becomes the set pressure by a relief valve of a hydraulic circuit (not shown). For this reason, the hydraulic cylinder 46 slightly contracts so as to absorb the backward movement of the core 44 while maintaining a state where a predetermined pressure is applied to the molding material R in the cavity C via the core 44.
[0132]
In this way, while applying pressure to the molding material R in the plastic state filled in the cavity C, and while maintaining a predetermined pressure while avoiding an increase in the pressure, the molding pins 50A of the molding pin group 50 are maintained. Since the tip portion is pushed into the molding material R in the plastic state, each molding pin 50A is prevented from being damaged, and the molding material R in the plastic state flows along the axial direction of each molding pin 50A. 50A will not fall or bend. For this reason, each molding pin 50A of the molding pin group 50 holds the state parallel to each other without causing collapse or bending until the tip of the molding pin 50A comes into contact with the cavity surface C2 of the fixed mold 42, thereby reliably molding the material. Pushed into R. As a result, the molding material R in a plastic state is reliably filled around the molding pins 50A without a gap.
[0133]
Therefore, the molding material R is solidified by maintaining the pressurized state while applying a predetermined pressure to the molding material R in the cavity C via the core 44 on the movable mold 43 side by the hydraulic cylinder 46. For example, a cooling medium such as cooling water is circulated in the fixed mold 42 around the cavity C to solidify the molding material R. As described above, since the molding material R is solidified while being held in a pressurized state, the sink of the molded porous body M (see FIG. 1) is prevented.
[0134]
After the molding material R in the cavity C is solidified, the porous body M molded in the cavity C is released from the cavity C as shown in FIG. That is, after the upper plate portion 42A and the lower plate portion 42B of the fixed mold 42 are separated, the core 44 is moved forward together with the moving mold 43 by the hydraulic cylinder 46, and the cavity surface C3 on the tip surface of the core 44 is porous. The body M protrudes from the cavity C and is released. Then, a portion connected to the gate 53 of the porous body M released from the cavity C is cut.
[0135]
Through these steps, a thick plate-like porous body M in which a plurality of pores H penetrate parallel to each other as shown in FIG. 1 is formed without requiring post-processing. The porous body M has, for example, a thickness of about 5 mm, about 1000 pores H having a diameter of about 0.5 mm, arranged in a zigzag pattern at a high density and penetrating in the thickness direction. The interval between the pores H is an extremely narrow interval of about 0.2 mm. The porous body M is excellent in straightness and parallelism of each pore H. For example, light parallel to each pore H is irradiated from one surface of the porous body M perpendicularly to the one surface. When the light is received by the other surface, the ratio R (= O / I) of the output light quantity O to the incident light quantity I is at least 0.8 or more, and as a result, the quality target (performance) required for the porous body Can be achieved.
[0136]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
[0137]
For example, in the mold apparatus 41, the gate 53 is opened in the cavity surface C2 of the upper plate portion 42A of the fixed mold 42, but the gate may be opened in the cavity hole C1 of the lower plate portion 42B. .
[0138]
In the mold apparatus 41, the molding pin group 50 is disposed so as to slidably penetrate the core 44. However, the molding pin group 50 slidably penetrates the fixed mold 42. You may arrange | position so that it may contact | abut to the cavity surface C3 of the core 44. FIG. Further, as the hydraulic cylinder 46 for moving the core 44 forward and backward together with the moving mold 43, a double-acting type that is hydraulically driven in the extending direction and the contracting direction is adopted. This hydraulic cylinder 46 is driven hydraulically in the extending direction. In addition, a single-acting type that returns with a spring force in the contraction direction may be employed.
[0139]
  in this way,Claim 6According to the method for producing a porous body according to the invention, a porous body having a small diameter and a large number of pores having a length of 10 times or more compared with the diameter is arranged in parallel with each other at a high density and penetrated. It can be manufactured without post-processing, and a highly accurate porous body excellent in straightness and parallelism of each pore can be manufactured.
[0140]
  Next, referring to FIGS. 26 to 31, the seventh invention(The present invention, the same applies hereinafter)An embodiment of a method for manufacturing a porous body according to the present invention will be described.
[0141]
  Claim 7The porous body manufacturing method according to the present invention uses a mold apparatus 41 as shown in FIGS. 26 and 27 and passes through the steps shown in FIGS. 28 to 30 to obtain the porous body M as shown in FIG. It is a method of manufacturing by injection molding.
[0142]
Hereinafter, a method for manufacturing the porous body M (see FIG. 1) by injection molding using the mold apparatus 41 will be described.
[0143]
First, as a preparation step, as shown in FIG. 28, the movable mold 43 is moved forward to the fixed mold 42 side by the extension operation of the hydraulic cylinder 46, and the cavity surface C2 of the fixed mold 42 and the cavity surface C3 of the core 44 are moved. Cavity C is formed between the two. The cavity C in this case has a volume corresponding to the amount of molding material necessary for molding the porous body M shown in FIG. Further, by retracting the hydraulic cylinder 55, the tip of each molding pin 50 </ b> A of the molding pin group 50 is retracted from the cavity C through the pin holder 49. In this case, the tip of each molding pin 50A is usually retracted to a position that is substantially flush with the cavity surface C3 of the core 44. However, this substantially affects the flow of the molding material filled in the cavity C. And may protrude slightly into the cavity C as long as it does not collapse or bend due to the flow pressure of the molding material.
[0144]
Next, as a molding material filling step, as shown in FIG. 29, the molding material R is filled into the cavity C in a state in which the tips of the molding pins 50 </ b> A of the molding pin group 50 are retracted from the cavity C. That is, a molding material R in a molten state is supplied from an injection device (not shown) to the runner 52 through the sprue bushing 54, and the molding material R is injected into the cavity C from the gate 53 and filled. Examples of the molding material R to be filled include polystyrene resin.
[0145]
Here, when the molding material R in a molten state is filled in the cavity C by a necessary amount, the passage of a predetermined time during which the pressure distribution difference of the molding material R is relaxed is awaited. This waiting time is usually about 0.05 to 0.5 seconds. Due to this waiting time, the molten molding material R becomes a plastic molding material R in which the pressure distribution difference in the cavity C is relaxed.
[0146]
Subsequently, as a pressing step of the molding pin group, as shown in FIG. 30, each molding pin 50 </ b> A of the molding pin group 50 is applied to the plastic molding material R filled in the cavity C while applying pressure with the moving mold 43. Is advanced into the cavity C and pushed into the molding material R. That is, the hydraulic cylinder 46 is extended to move the moving mold 43 forward to the fixed mold 42 side, and pressure is applied to the plastic molding material R in the cavity C at the cavity surface C3 of the upper end surface of the core 44. Then, by extending the hydraulic cylinder 55, the tip of each molding pin 50A of the molding pin group 50 is advanced into the cavity C via the pin holder 49, and this is pushed into the molding material R in the plastic state. At this time, a plurality of guide pins 51 projecting from the pin holder 49 guide the movement of the pin holder 49 by passing through the small diameter portion 44A of the core 44 (see FIG. 27). Unreasonable force does not act, and each molding pin 50A is pushed into the molding material R while maintaining a state parallel to each other.
[0147]
At that time, the movable mold 43 is moved backward in the direction away from the fixed mold 42 through the pressure of the plastic molding material R in the cavity C according to the amount of pressing of the molding pin group 50. That is, when the molding pin group 50 is pushed into the molding material R in the cavity C, the apparent volume of the molding material R increases by an amount corresponding to the pushed-in volume. The core 44 is moved backward by the pressure of the molding material R in the cavity C against the pressing force of the hydraulic cylinder 46 so as to avoid the pressure increase of the molding material R by expanding the volume of C. Here, the hydraulic cylinder 46 is controlled so that the operating pressure at the time of extension becomes the set pressure by a relief valve of a hydraulic circuit (not shown). For this reason, the hydraulic cylinder 46 slightly contracts so as to absorb the backward movement of the core 44 while maintaining a state where a predetermined pressure is applied to the molding material R in the cavity C via the core 44.
[0148]
In this way, while a pressure is applied to the plastic molding material R filled in the cavity C after a lapse of a predetermined time when the pressure distribution difference of the molten molding material R filled in the cavity C is relaxed, In addition, since the tip of each molding pin 50A of the molding pin group 50 is pushed into the molding material R in a plastic state while maintaining a predetermined pressure while avoiding the increase in pressure, the molding pins 50A are prevented from being damaged. At the same time, the molding material R in the plastic state flows along the axial direction of each molding pin 50A, and the molding pin 50A does not fall down or bend. For this reason, each molding pin 50A of the molding pin group 50 holds the state parallel to each other without causing collapse or bending until the tip of the molding pin 50A comes into contact with the cavity surface C2 of the fixed mold 42, thereby reliably molding the material. Pushed into R. As a result, the molding material R in a plastic state is reliably filled around the molding pins 50A without a gap.
Therefore, the molding material R is solidified by maintaining the pressurized state while applying a predetermined pressure to the molding material R in the cavity C via the core 44 on the movable mold 43 side by the hydraulic cylinder 46. For example, a cooling medium such as cooling water is circulated in the fixed mold 42 around the cavity C to solidify the molding material R. As described above, since the molding material R is solidified while being held in a pressurized state, the sink of the molded porous body M (see FIG. 1) is prevented.
[0149]
After the molding material R in the cavity C is solidified, the porous body M molded in the cavity C is released from the cavity C as shown in FIG. That is, after the upper plate portion 42A and the lower plate portion 42B of the fixed mold 42 are separated, the core 44 is moved forward together with the moving mold 43 by the hydraulic cylinder 46, and the cavity surface C3 on the tip surface of the core 44 is porous. The body M protrudes from the cavity C and is released. Then, a portion connected to the gate 53 of the porous body M released from the cavity C is cut.
[0150]
Through these steps, a thick plate-like porous body M in which a plurality of pores H penetrate parallel to each other as shown in FIG. 1 is obtained. The porous body M has, for example, a thickness of about 5 mm, about 1000 pores H having a diameter of about 0.5 mm, arranged in a zigzag pattern at a high density and penetrating in the thickness direction. The interval between the pores H is an extremely narrow interval of about 0.2 mm. The porous body M is excellent in straightness and parallelism of each pore H. For example, light parallel to each pore H is irradiated from one surface of the porous body M perpendicularly to the one surface. When the light is received by the other surface, the ratio R (= O / I) of the output light quantity O to the incident light quantity I is at least 0.8 or more, and as a result, the quality target (performance) required for the porous body Can be achieved.
[0151]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
[0152]
For example, in the mold apparatus 41, the gate 53 is opened in the cavity surface C2 of the upper plate portion 42A of the fixed mold 42, but the gate may be opened in the cavity hole C1 of the lower plate portion 42B. .
[0153]
Further, in the mold apparatus 41, the molding pin group 50 is disposed so as to slidably penetrate the core 44. However, the molding pin group penetrates the fixed mold 42 so as to slide freely. You may arrange | position so that it may contact | abut to 44 cavity surfaces C3. Further, as the hydraulic cylinder 46 for moving the core 44 forward and backward together with the moving mold 43, a double-acting type that is hydraulically driven in the extending direction and the contracting direction is adopted. This hydraulic cylinder 46 is driven hydraulically in the extending direction. In addition, a single-acting type that returns with a spring force in the contraction direction may be employed.
[0154]
Furthermore, in the above-described embodiment, the distal end portion of the molding pin group 50 that slidably penetrates the core 44 is pushed into the molten molding material R until it abuts against the cavity surface C2 of the fixed mold 42. There is no need to do so. In this case, since each pore H is not opened on one surface of the porous body M formed by the cavity surface C2, each pore H is opened by performing machining such as surface grinding on the one surface.
[0155]
  in this way,Claim 7According to the method for producing a porous body of the present invention, a porous body having a small diameter and a large number of pores having a length of 10 times or more compared to the diameter is arranged in parallel with each other at a high density. It is possible to manufacture a highly accurate porous body excellent in straightness and parallelism of each pore.
[0156]
  Next, referring to FIGS.Claim 8Embodiments of the porous body manufacturing apparatus according to the present invention will be described. In the referenced drawings, FIG.Claim 8It is sectional drawing of the metal mold | die apparatus which comprises the manufacturing apparatus of the porous body which concerns on this invention. FIG. 33 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the core of the mold apparatus shown in FIG.
[0157]
  Claim 8The porous body manufacturing apparatus according to the invention comprises a molding material injection apparatus having an injection nozzle (not shown) and a mold apparatus 61 as shown in FIGS. First, the structure of the mold apparatus 61 will be described with reference to FIGS.
[0158]
As shown in FIG. 32, the mold apparatus 61 includes a fixed mold 62 and a movable mold 63. The movable mold 63 is interposed between the fixed mold 62 and the movable mold 63 as shown in FIG. A core 64 that forms a cavity C that is a forming space of the porous body M (see FIG. 1) is attached. The core 64 is slidably penetrated by a molding pin group 70 for integrally forming a plurality of pores H (see FIG. 1) in the porous body M so that the tip portion can advance into the cavity C. is doing.
[0159]
As shown in FIG. 32, the fixed mold 62 includes an upper plate portion 62A attached to the fixed-side attachment plate 65, and a lower plate portion 62B installed on the lower surface of the upper plate portion 62A. Yes. A runner 72 into which a molten molding material flows from an injection nozzle of an injection device (not shown) flows into the upper plate portion 62A, and the molten molding material is injected from the runner 72 into the cavity C (see FIG. 33). Gate 73 is formed. Correspondingly, a sprue bushing 74 to which an injection nozzle of an injection device (not shown) comes into contact is connected to the fixed side mounting plate 65.
[0160]
On the other hand, the lower plate portion 62B is configured to be separable from the upper plate portion 62A when the mold is opened after the porous body M (see FIG. 1) is molded. As shown in FIG. 33, the lower plate portion 62B is formed with a cavity hole C1 in which a small diameter portion 64A at the tip of a core 64 formed in a stepped cap shape is slidably fitted. A cavity C is formed by the wall surface of the hole C1, the cavity surface C2 where the gate 73 of the upper plate portion 62A opens, and the cavity surface C3 of the upper end surface of the small diameter portion 64A of the core 64.
[0161]
The movable mold 63 is joined to the upper plate portion 63A for fitting the large diameter portion 64B of the core 64, and the lower plate for supporting the lower surface of the large diameter portion 64B of the core 64 by being joined to the lower surface of the upper plate portion 63A. The core 64 is assembled by sandwiching the large-diameter portion 64B between them. As shown in FIG. 32, the moving mold 63 is supported on the moving side mounting plate 68 via a plurality of hydraulic cylinders 66 and receiving plates 67 thereof.
[0162]
The hydraulic cylinder 66 is, for example, a double-acting hydraulic cylinder, and expands and contracts according to a switching operation of an electromagnetic switching valve of a hydraulic circuit (not shown), and the moving mold 63 approaches the fixed mold 62 side by the extending operation. The moving mold 63 is moved backward in the direction away from the fixed mold 62 by the contraction operation. The hydraulic cylinder 66 is controlled so that the operating pressure at the time of extension is operated at the set pressure by a relief valve provided in the hydraulic circuit, and the stroke changes so as to maintain a predetermined pressure.
[0163]
As shown in FIG. 33, a cylindrical pin holder 69 that holds a molding pin group 70 is slidably fitted to the portion of the movable die 63 where the core 64 is assembled. The upper end portion of the pin holder 69 faces the inside of the large-diameter portion 64B of the core 64, and a plurality of upper end surfaces that can pass through the small-diameter portion 64A of the core 64 and abut on the cavity surface C2 of the fixed mold 62. The guide pin 71 is projected. Further, the lower end portion of the pin holder 69 is supported on the moving side mounting plate 68 via a hydraulic cylinder 75 shown in FIG.
[0164]
The forming pin group 70 shown in FIG. 33 is formed by projecting from the upper end surface of the pin holder 69 by arranging, for example, about 1000 forming pins 70A having a diameter of about 0.5 mm at a high density in a staggered pattern. The forming pins 70A protrude in parallel with each other at an extremely narrow interval of about 0.2 mm, and the protruding lengths are aligned. Each molding pin 70A of the molding pin group 70 penetrates the small diameter portion 64A of the core 64, advances from the cavity surface C3 of the upper end surface thereof into the cavity C, and comes into contact with the cavity surface C2 of the fixed mold 62. It is configured to be possible.
[0165]
A hydraulic cylinder 75 shown in FIG. 32 is, for example, a double-acting hydraulic cylinder, and expands and contracts in response to a switching operation of an electromagnetic switching valve of a hydraulic circuit (not shown), and the extending operation of the forming pin group 70 via the pin holder 69 is performed. Each molding pin 70A is advanced into the cavity C, and each molding pin 70A is retracted from the cavity C through the pin holder 69 by the contraction operation.
[0166]
Here, as shown in FIG. 33, in order to allow the porous body M (see FIG. 1) formed in the cavity C to be easily and reliably removed from the cavity C, the core 64 and the pin holder 69 are A cylinder mechanism is formed between them. That is, the diameter of the pin holder 69 is set to a diameter that is slidably fitted to the inner periphery of the large-diameter portion 64B of the core 64, and the outer periphery of the pin holder 69 and the inner peripheral lower portion of the large-diameter portion 64B of the core 64 are An O-ring 76 that seals between the two is mounted. A fluid passage 77 that opens to the inner periphery of the small diameter portion 64 </ b> A of the core 64 is formed in the core 64 and in the lower plate portion 63 </ b> B of the moving mold 63, and the pressure chamber 78 in the core 64 is passed through the fluid passage 77. A cylinder mechanism is formed between the core 64 and the pin holder 69 by providing a fluid supply device (not shown) that applies fluid pressure to the core 64.
[0167]
As the fluid that causes the fluid pressure to act on the pressure chamber 78, high-viscosity oil such as silicon oil is preferable, but oil having a lower viscosity and other liquids can also be used. Air, nitrogen (N2), Carbon dioxide (CO2) Etc. can also be used.
[0168]
Further, in order to prevent the porous body (see FIG. 1) formed in the cavity C from being galvanized, at least the peripheral surface of the tip portion of each forming pin 70A of the forming pin group 70 that advances into the cavity C is fine. The surface of the uneven surface along the uneven surface or the axial direction is processed. For example, by a sandblasting process using alumina abrasives WA # 220 and glass beads FGB # 300 stepwise, the peripheral surface of the tip portion of each molding pin 70A has a height difference of 3 to 5 μm and a pitch interval of 5 μm or less. A minute uneven surface is processed.
[0169]
The mold apparatus 61 configured as described above is used for manufacturing a porous body having a plurality of pores parallel to each other together with an injection apparatus for a molding material having an injection nozzle (not shown). Therefore, an example of a method for producing a porous body using this mold apparatus 61 will be described below.
[0170]
First, as a preparation step, as shown in FIG. 34, the movable die 63 is moved forward to the fixed die 62 side by the extension operation of the hydraulic cylinder 66, and the cavity surface C2 of the fixed die 62 and the cavity surface C3 of the core 64 are obtained. Cavity C is formed between the two. The cavity C in this case has a volume corresponding to the amount of molding material necessary for molding the porous body M shown in FIG. Further, by retracting the hydraulic cylinder 75, the tip end portion of each molding pin 70 </ b> A of the molding pin group 70 is retracted from the cavity C through the pin holder 69. In this case, the tip of each molding pin 70A is usually retracted to a position that is substantially flush with the cavity surface C3 of the core 64. However, this substantially affects the flow of the molding material filled in the cavity C. And may protrude slightly into the cavity C as long as it does not collapse or bend due to the flow pressure of the molding material.
[0171]
Next, as a molding material filling step, as shown in FIG. 35, the molding material R is filled into the cavity C in a state where the tips of the molding pins 70 </ b> A of the molding pin group 70 are retracted from the cavity C. That is, a molten molding material R is supplied from an injection nozzle of an injection device (not shown) to the runner 72 via the sprue bushing 74, and the molding material R is injected into the cavity C from the gate 73 and filled. The amount of the molding material R to be filled is an amount necessary for molding the porous body M shown in FIG. Examples of the molding material R to be filled include polystyrene resin.
[0172]
Subsequently, as a pressing step of the forming pin group, as shown in FIG. 36, each forming pin 70 </ b> A of the forming pin group 70 while applying pressure to the plastic forming material R filled in the cavity C with the moving mold 63. Is advanced into the cavity C and pushed into the molding material R. That is, the hydraulic cylinder 66 is extended to move the moving mold 63 forward to the fixed mold 62 side, and pressure is applied to the plastic molding material R in the cavity C at the cavity surface C3 of the upper end surface of the core 64. Then, by extending the hydraulic cylinder 75, the tip of each molding pin 70A of the molding pin group 70 is advanced into the cavity C via the pin holder 69, and this is pushed into the molding material R in the plastic state. At this time, a plurality of guide pins 71 protruding from the pin holder 69 penetrate the small diameter portion 64A of the core 64 (see FIG. 33) to guide the movement of the pin holder 69. Unreasonable force does not act, and each molding pin 70A is pushed into the molding material R while maintaining a state parallel to each other.
[0173]
At that time, the movable mold 63 is moved backward in the direction away from the fixed mold 62 through the pressure of the plastic molding material R in the cavity C according to the amount of pressing of the molding pin group 70. That is, when the molding pin group 70 is pushed into the molding material R in the cavity C, the apparent volume of the molding material R increases by an amount corresponding to the pushed-in volume. The core 64 is moved backward by the pressure of the molding material R in the cavity C against the pressing force of the hydraulic cylinder 66 so as to avoid the pressure increase of the molding material R by expanding the volume of C. Here, the hydraulic cylinder 66 is controlled so that the operating pressure at the time of extension becomes the set pressure by a relief valve of a hydraulic circuit (not shown). For this reason, the hydraulic cylinder 66 slightly contracts so as to absorb the backward movement of the core 64 while maintaining a state where a predetermined pressure is applied to the molding material R in the cavity C via the core 64.
[0174]
In this way, while applying pressure to the molding material R in the plastic state filled in the cavity C, the pressure of each molding pin 70A of the molding pin group 70 is maintained while maintaining a predetermined pressure while avoiding an increase in the pressure. Since the tip portion is pushed into the molding material R in the plastic state, the respective molding pins 70A are prevented from being damaged, and the molding material R in the plastic state does not flow around the molding pin group 70 but is formed on each molding pin 70A. It flows along the axial direction and does not cause the molding pins 70A to fall down or bend. For this reason, each molding pin 70A of the molding pin group 70 holds the state parallel to each other without causing collapse or bending until the tip of the molding pin 70A comes into contact with the cavity surface C2 of the fixed mold 62, thereby reliably molding the material. Pushed into R. As a result, the molding material R in a plastic state is surely filled around each molding pin 70A without a gap.
[0175]
Accordingly, the molding material R is solidified by maintaining the pressurized state while applying a predetermined pressure to the molding material R in the cavity C via the core 64 on the movable mold 63 side by the hydraulic cylinder 66. For example, the molding material R is solidified by circulating a cooling medium such as cooling water in the fixed mold 62 around the cavity C. As described above, since the molding material R is solidified while being held in a pressurized state, the sink of the molded porous body M (see FIG. 1) is prevented.
[0176]
After the molding material R in the cavity C is solidified, the porous body M molded in the cavity C is released from the cavity C as shown in FIG. That is, after the upper plate portion 62A and the lower plate portion 62B of the fixed mold 62 are separated, the core 64 is moved forward together with the moving mold 63 by the hydraulic cylinder 66, and the cavity surface C3 on the tip surface of the core 64 is porous. The body M protrudes from the cavity C and is released.
[0177]
Here, when releasing the porous body M from the cavity C, the hydraulic cylinder 75 supporting the pin holder 69 is controlled so as to be retractable, and in this state, it is configured between the core 64 and the pin holder 69. A fluid pressure is applied to the pressure chamber 78 of the cylinder mechanism via the fluid passage 77. As a result, the pin holder 69 moves in a direction away from the core 64, and each forming pin 70A of the forming pin group 70 is pulled back in the direction opposite to the pushing direction of the porous body M, and the release force of the porous body M is correspondingly increased. To reduce. As a result, the molded porous body M is easily and reliably released in an intact state without any defects. In addition, since the core 64 that pushes out the porous body M is prevented from being deformed by the fluid pressure in the pressure chamber 78, the molding pins 70A are not damaged.
[0178]
In addition, for example, a minute uneven surface is processed on the peripheral surface of the tip portion of each molding pin 70 </ b> A that is pulled out from the molded porous body M, and therefore, with each pore H of the molded porous body M. When a minute gap is formed between them and the tip portion of each molding pin 70A is pulled out from each pore H, air enters between the two to prevent the close contact therebetween. As a result, each forming pin 70 </ b> A is prevented from being bitten by the porous body M, and is smoothly pulled out from the porous body M. Therefore, the mold release force of the porous body M is reduced, and the molding pin 70A is prevented from being damaged and the loss in the vicinity of the pores H of the porous body M is surely prevented.
[0179]
After the porous body M is released from the cavity C in this way, a portion connected to the gate 73 of the porous body M is cut so that a plurality of pores H as shown in FIG. A thick plate-like porous body M is obtained. The porous body M has, for example, a thickness of about 5 mm, about 1000 pores H having a diameter of about 0.5 mm, arranged in a zigzag pattern at a high density and penetrating in the thickness direction. The interval between the pores H is an extremely narrow interval of about 0.2 mm. The porous body M is excellent in straightness and parallelism of each pore H. For example, light parallel to each pore H is irradiated from one surface of the porous body M perpendicularly to the one surface. When the light is received by the other surface, the ratio R (= O / I) of the output light quantity O to the incident light quantity I is at least 0.8 or more, and as a result, the quality target (performance) required for the porous body Can be achieved.
[0180]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
[0181]
For example, in the mold apparatus 61, the gate 73 is opened in the cavity surface C2 of the upper plate portion 62A of the fixed mold 62, but the gate may be opened in the cavity hole C1 of the lower plate portion 62B. Or you may make it open to the cavity surface C3 of the core 64. FIG.
[0182]
In the mold apparatus 61, the molding pin group 70 is disposed so as to slidably penetrate the core 64. However, the molding pin group slidably penetrates the fixed mold 62 and the core 64. You may arrange | position so that it may contact | abut to the cavity surface C3. Further, as the hydraulic cylinder 66 that moves the core 64 forward and backward together with the moving mold 63, a double-acting type that is hydraulically driven in the extending direction and the contracting direction is adopted. The hydraulic cylinder 66 is driven hydraulically in the contracting direction. In the extension direction, a single-acting type that returns with a spring force may be employed.
[0183]
Further, in the method for manufacturing a porous body using the mold apparatus 61, the molten metal is melted into the cavity C in a state where the tip of the molding pin group 70 is retracted from the cavity C between the fixed mold 62 and the core 64. Then, the molding material in the state is filled, and then the distal end portion of the molding pin group 70 is advanced into the cavity C and pushed into the molding material R in the plastic state. Although the porous body M is formed in the above, it is not always necessary to do so. For example, the cavity C is filled with a molten molding material in a state where the tip portion of the molding pin group 70 is advanced into the cavity C, and the molding material R is solidified in this state, whereby a porous body is formed in the cavity C. M may be molded.
[0184]
  in this way,Claim 8According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, a porous body having a small diameter and through which a large number of pores having a length of 10 times or more compared to the diameter are arranged in parallel with each other at a high density is provided. The mold can be easily and reliably released without being damaged.
[0185]
【The invention's effect】
  According to the porous body manufacturing method and the porous body manufacturing apparatus of the present inventionAccording to the porous material, the quality target (performance) required by the porous material can be achieved. For example, when used as a collimator in a transfer device that transfers a liquid crystal image (RGB image) to a photosensitive recording medium In addition, parallel light can be generated with high accuracy.
[0186]
  Claim 1The method for producing a porous body according to the invention andClaim 2According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, the molding pin collapses or deforms due to the pressure difference of the molding material in the cavity and the molding between the molding pins without complicating the structure of the molding die. Insufficient filling of the material can be prevented, and as a result, the pores of the porous body can be formed with high accuracy.
[0187]
  Also,Claim 3According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention,By providing a guide means for guiding the movement of the moving mold,The molding pin can be prevented from falling or deforming due to the pressure difference of the molding material filled around each molding pin. As a result, the pores of the porous body can be formed with high accuracy.
[0188]
  Also,Of claim 3According to the porous body manufacturing apparatus of the invention,By providing a guide means for guiding the movement of the moving mold,Mold pin collapse or deformationPreventAs a result, the pores of the porous body can be formed with high accuracy.
[0189]
  Claim 4The method for producing a porous body according to the invention andClaim 5According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, the molding pin collapses or deforms due to the pressure difference of the molding material in the cavity and the molding between the molding pins without complicating the structure of the molding die. Insufficient filling of the material can be prevented, and as a result, the pores of the porous body can be formed with high accuracy.
[0190]
  Also,Claim 5According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, the collapse or deformation of the molding pins due to the pressure difference of the molding material filled around each molding pin and the insufficient filling of the molding material between the molding pins are prevented. As a result, the pores of the porous body can be formed with high accuracy.
[0191]
  Also,Claim 5The porous body manufacturing apparatus according to the invention prevents the molding pins from falling or deforming due to the position of the gate and insufficient filling of the molding material between the molding pins, and accurately forms the pores of the porous body. can do.
[0192]
  Claim 6According to the method for producing a porous body according to the present invention, a porous body having a plurality of pores penetrating in parallel with each other can be produced with high accuracy without post-processing. The thick plate-like porous bodies arranged in the above can also be manufactured with high accuracy.
[0193]
  7th invention(Invention)According to the method for producing a porous body according to the present invention, a porous body having a plurality of pores parallel to each other can be produced with high accuracy. A porous body can also be manufactured with high accuracy.
[0194]
  Claim 8According to the porous body manufacturing apparatus of the present invention, the molded porous body can be easily and reliably released in an intact state without damaging each molding pin of the molding pin group.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view showing a porous body, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state in which parallel light is irradiated to the pores of the porous body shown in FIG.
2A is a schematic sectional side view of a transfer device in which the porous body M is used as a collimator, and FIG. 2B is a side sectional view of a main part of the transfer device shown in FIG. .
[Fig. 3]Claim 1The method for producing a porous body according to the invention andClaim 2It is sectional drawing of the metal mold | die apparatus used for the manufacturing apparatus of the porous body which concerns on this invention.
4 is an enlarged view of the periphery of a fixed mold and a movable mold in FIG. 3. FIG.
5 is an enlarged view of the periphery of the cavity in FIGS. 3 and 4. FIG.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a state in which a molding material is filled in a subcavity.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing a state in which the main cavity is filled with a molding material while the moving mold is moved backward in a direction away from the fixed mold to form the main cavity. is there.
8 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing a state in which the moving mold is further moved backward from the state of FIG. 7 and the main cavity is enlarged to the size of the porous body.
9 is an enlarged view around the cavity in FIG. 7. FIG.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing a state in which the moving mold is moved in a direction approaching the lower part of the fixed mold and the molded product is protruded from the main cavity and released.
FIG. 11 is a perspective view showing a molded product manufactured by a mold apparatus, where (a) shows a state where a molding material fluidized layer and a porous body are integrally molded, and (b) shows a state of (a). The state which removed the molding material fluidized bed from the state is shown.
FIGS. 12A and 12B are enlarged views of the tip of the molding pin when the tip of each molding pin of the molding pin group is formed in a taper shape. FIG. 12A is a front view, and FIG. FIG.
13 is a view showing a flow of a molding material that has hit the tip of the molding pin of FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is an enlarged view of the periphery of the cavity when the gate is provided at a location facing the periphery of the molding pin group on the cavity surface of the fixed mold so as not to face the tip of the molding pin group.
15 is a view showing the flow of the molding material in the cavity in FIG. 14;
FIG. 16Claim 4The method for producing a porous body according to the invention andClaim 5It is sectional drawing of the metal mold | die apparatus used for the manufacturing apparatus of the porous body which concerns on this invention.
FIG. 17 is an enlarged view of the periphery of the fixed mold and the movable mold in FIG. 16;
18 is an enlarged view around the cavity in FIGS. 16 and 17. FIG.
FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing a state before the molding material is filled in the cavity.
FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a state in which a molding material is filled in a cavity.
FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the mold apparatus showing a state in which a tip portion of a molding pin group is pushed into a molding material.
FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing a state in which the moving mold is moved in the direction approaching the fixed mold and the molded product is protruded from the cavity and released.
FIG. 23 is an enlarged view of the tip of the molding pin when the tip of each molding pin of the molding pin group is formed in a taper shape, where (a) is a front view and (b) is a perspective view. FIG.
24 is a view showing the flow of the molding material that has hit the tip of the molding pin of FIG. 23. FIG.
FIG. 25 is an enlarged view of the periphery of the cavity when the gate is provided at a location facing the periphery of the molding pin group on the cavity surface of the fixed mold so as not to face the tip of the molding pin group.
FIG. 26Claim 6The method for producing a porous body according to the invention andClaim 7It is sectional drawing of the metal mold apparatus used for the manufacturing method of the porous body which concerns on this invention.
FIG. 27 is an enlarged view of the vicinity of the core of the mold apparatus shown in FIG.
FIG. 28 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing the preparation process.
FIG. 29 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a filling step of a molding material.
FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a pressing step of a forming pin group and a solidifying step of a molding material.
FIG. 31 is a cross-sectional view of a mold apparatus showing a step of releasing a porous body.
FIG. 32Claim 8It is sectional drawing of the metal mold | die apparatus which comprises the manufacturing apparatus of the porous body which concerns on this invention.
33 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the core of the mold apparatus shown in FIG. 32. FIG.
FIG. 34 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the mold apparatus showing the preparation process.
FIG. 35 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a filling step of a molding material.
FIG. 36 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a pressing step of a forming pin group and a solidifying step of a molding material.
FIG. 37 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold apparatus showing a step of releasing a porous body.
FIGS. 38A and 38B are diagrams for explaining the flow of the molding material hitting the tip of the conventional molding pin. FIG. 38A shows the flow of the molding material, and FIG. 38B shows the molding material flowing into the periphery of the molding pin. (C) shows a state where the forming pin is deformed.
FIG. 39 is a view for explaining the flow of the molding material when a conventional gate is arranged at a position facing the tip of the molding pin group, and (a) shows a state in which the molding material is filled in the cavity. (B) shows a state in which the molding material flows toward the gate.

Claims (1)

複数の細孔が貫通して形成された多孔体を射出成形により製造する多孔体の製造方法であって、前記多孔体に対応したキャビティを形成する固定金型及び移動金型と、この固定金型又は移動金型の一方を摺動自在に貫通することで先端部が前記キャビティ内に進出する相互に平行な成形ピン群とを備えた金型装置を使用し、
まず、前記成形ピン群の先端部を前記キャビティ内から退避させた状態でキャビティ内に溶融状態の成形材料を充填し、その後、前記キャビティ内の成形材料の圧力分布差が緩和される所定時間の経過を待ち、所定時間の経過後、前記キャビティ内の可塑状態の成形材料に前記移動金型で圧力を加えながら前記成形ピン群の先端部をキャビティ内に進出させて成形材料中に押し込み、その際、前記成形ピン群の押し込み量に応じ前記キャビティ内の可塑状態の成形材料を介して前記移動金型を前記固定金型から離間する方向に移動させ、前記成形ピン群の先端部がキャビティ内の成形材料中に押し込まれた後、前記移動金型によりキャビティ内の成形材料に圧力を加えた状態を保持して成形材料を固化させることを特徴とする多孔体の製造方法。A porous body manufacturing method for manufacturing a porous body formed by penetrating a plurality of pores by injection molding, a fixed mold and a moving mold for forming a cavity corresponding to the porous body, and the fixed mold Using a mold apparatus provided with mutually parallel forming pin groups in which the tip part advances into the cavity by slidably penetrating one of the mold and the moving mold,
First, a molten molding material is filled into the cavity with the tip of the molding pin group retracted from the cavity, and then the pressure distribution difference of the molding material in the cavity is relaxed for a predetermined time. Waiting for the elapse of time, after a lapse of a predetermined time, while applying pressure to the plastic molding material in the cavity with the moving mold, the tip of the molding pin group is advanced into the cavity and pushed into the molding material, At this time, the moving mold is moved away from the fixed mold through the plastic molding material in the cavity according to the amount of pressing of the molding pin group, and the tip of the molding pin group is moved into the cavity. A method for producing a porous body, wherein the molding material is solidified by being held in a state where pressure is applied to the molding material in the cavity by the moving mold after being pushed into the molding material. .
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