JP7135194B1 - 樹脂成形用成形型の製造方法、樹脂成形用成形型、樹脂成形装置、及び、樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置10の構成について説明する。樹脂成形装置10は、後述する可動側型130と固定側型230との間に形成されるキャビティCを用いて射出成形を行うことで、樹脂成形品を製造するものである。なお、可動側型130及び固定側型230は、本願の樹脂成形用成形型の実施の一形態である。本実施形態においては、樹脂成形装置10により製造される樹脂成形品として、マイクロレンズアレイ20を想定している。
図2に示すように、可動側ベース部110には、底板120、可動側型130、位置決め部160及びエジェクタピン170が設けられる。固定側ベース部210には、底板220、固定側型230及び位置決め部260が設けられる。樹脂成形装置10は、型締めユニット12によって固定側(固定側ベース部210、底板220、固定側型230及び位置決め部260)に対して可動側(可動側ベース部110、底板120、可動側型130、位置決め部160、エジェクタピン170)を左右に相対的に移動させることにより、型締め及び型開きを行う。以下、可動側及び固定側の各部について順に説明する。
図2及び図3に示す可動側ベース部110は、後述する可動側型130が配置される部分である。なお図3においては、可動側ベース部110とその他の部材を区別し易いように、可動側ベース部110にハッチングを付して示している。可動側ベース部110は、略直方体状に形成される。可動側ベース部110は、可動盤16の右側面に取り付けられる(図1参照)。なお、可動側ベース部110(及び、後述する固定側ベース部210)は、本願のベース部の実施の一形態である。可動側ベース部110は、型設置部111、第一配置部112及び第二配置部113を具備する。
図2に示す底板120は、可動側型130を左方から支持するものである。底板120は、所定の厚みを有する板状に形成される。底板120は、厚さ方向を左右に向けた状態で型設置部111の底部に配置される。
可動側型130は、樹脂成形品に応じた形状のキャビティCを形成するものである。可動側型130は、主として第一ブロック140及び第二ブロック150を具備する。
図2及び図3に示す位置決め部160は、可動側型130と可動側ベース部110との間に配置され、可動側ベース部110に対する可動側型130の位置決めを行うものである。位置決め部160は、主として固定部161及び押し付け部162を具備する。
図2に示すエジェクタピン170は、成形後のマイクロレンズアレイ20を可動側型130から取り外すためのものである。エジェクタピン170は、長手方向を左右に向けた棒状に形成される。エジェクタピン170は、第二ブロック150のエジェクタピン配置部154に収容されるように配置される。エジェクタピン170は、エジェクタ駆動機構(不図示)によって押し出されることで、右端がエジェクタピン配置部154の右端から右方へと突出するように構成される。
図2に示す固定側ベース部210は、後述する固定側型230が設けられる部分である。固定側ベース部210は、略直方体状に形成される。固定側ベース部210は、固定盤17の左側面に取り付けられることで、可動側ベース部110の右方に配置されている(図1参照)。固定側ベース部210は、型設置部211、第一配置部212及び第二配置部213を具備する。
底板220は、固定側型230を右方から支持するものである。底板120は、所定の厚みを有する板状に形成される。底板220は、型設置部211の底部に配置される。
固定側型230は、可動側型130と共にキャビティCを形成するものである。固定側型230は、主として第一ブロック240及び第二ブロック250を具備する。
位置決め部260は、固定側型230と固定側ベース部210との間に配置され、固定側ベース部210に対する固定側型230の位置決めを行うものである。位置決め部260は、主として固定部261及び押し付け部262を具備する。
以下では、上述の如く構成された樹脂成形装置10を用いた樹脂成形品の製造方法について説明する。
ここで、図4に示すように、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ20は両面に一対のレンズ21が形成されているため、一対のレンズ21の光軸Xが一致しない場合、製品不良が発生するおそれがある。また本実施形態のようにマイクロレンズアレイ20を製造する場合に限らず、上下の形状に位置ずれが生じた場合、製品不良が発生するおそれがある。従って、本実施形態のような樹脂成形装置10では、キャビティCを形成する一対の型(すなわち、可動側型130及び固定側型230)の位置精度の向上が求められる。
さらに本実施形態では、上述のように精度良く形成された可動側型130(第一ブロック140)及び固定側型230(第一ブロック240)の、可動側ベース部110及び固定側ベース部210に対する精密な位置調整(位置決め)を行うことができる。以下では、可動側型130及び固定側型230の位置決め方法について説明する。
キャビティCを形成する型部材142・242と、前記キャビティCとは反対側で前記型部材142・242を支持するキャビティブロック141・241(支持用ブロック)とを一体化するように固定する固定工程と、
前記固定工程の後、前記型部材142・242の残留部分の側面に対応するように、少なくとも前記キャビティブロック141・241の側面を加工する加工工程と、
を含む。
前記固定工程よりも前に、前記型部材142・242と前記キャビティブロック141・241とに面取り部141a・142aを形成する面取り形成工程をさらに含み、
前記固定工程において、前記キャビティブロック141・241に形成された面取り部141a、及び、前記型部材142・242に形成された面取り部142aに肉盛り溶接を行うことで、前記キャビティブロック141・241と前記型部材142・242とを固定する。
原盤30を用いた電鋳によって形成されたマスター型40を用いて、さらに電鋳を行うことによって前記型部材142・242を形成する型部材製作工程をさらに含む。
前記原盤30には、位置調整の目安とすることが可能な目安部142cを前記型部材142・242に形成するための形状(目安形状32)が形成されている。
互いに対向して配置される一対の樹脂成形用成形型(可動側型130及び固定側型230)のそれぞれを前記固定工程及び前記加工工程を用いて製造する。
互いに対向して配置される一対の樹脂成形用成形型(可動側型130及び固定側型230)のそれぞれを前記固定工程及び前記加工工程を用いて製造し、
前記一対の樹脂成形用成形型に対応する一対の前記型部材142・242の前記キャビティCを形成する面の形状は、マイクロレンズアレイ20(樹脂成形品)の両面で対応する位置にある複数のレンズ21の光軸が同軸となるように形成されている。
可動側型130と固定側型230とを含む樹脂成形用成形型であって、
前記可動側型130、及び、前記固定側型230は、それぞれ、
キャビティCを形成する型部材142・242、及び、前記キャビティCとは反対側で前記型部材142・242を支持するキャビティブロック141・241(支持用ブロック)、を含む第一ブロック140・240と、
前記第一ブロック140・240を側方から囲むように設けられた第二ブロック150・250と、
を含み、
前記第一ブロック140・240には、前記型部材142・242と前記キャビティブロック141・241とが固定されて一体化された状態で、前記型部材142・242の残留部分の側面に対応するように、少なくとも前記キャビティブロック141・241の側面が加工された側面が形成されている。
樹脂成形品のレンズ21に対応する形状を有するレンズ部142d(可動側レンズ部)を含み、
前記固定側型230の前記型部材242は、
前記レンズ部142d(可動側レンズ部)の光軸Xと同軸上に位置する光軸Xを有し、樹脂成形品のレンズ21に対応する形状を有するレンズ部242d(固定側レンズ部)を含む。
前記樹脂成形用成形型(可動側型130及び固定側型230)と、
前記樹脂成形用成形型が配置されるベース部(可動側ベース部110及び固定側ベース部210)と、
前記樹脂成形用成形型と前記ベース部との間に配置され、前記ベース部に対する前記樹脂成形用成形型の位置決めを行う位置決め部160・260と、を含み、
前記位置決め部160・260は、
前記樹脂成形用成形型の側面のうち、少なくとも2つの第一側面に対応するように配置される固定部161・261と、
前記樹脂成形用成形型の側面のうち、前記第一側面と異なる少なくとも2つの第二側面に対応するように配置され、かつ前記樹脂成形用成形型を前記固定部161・261に向かって押し付ける押し付け部162・262と、を含む。
前記固定工程において、前記型部材142・242と前記キャビティブロック141・241とを接着することによって固定する。
130 可動側型
140 第一ブロック
141 キャビティブロック
141a 面取り部
142 型部材
142a 面取り部
142c 目安部
142d レンズ部
143 溶接部
150 第二ブロック
160 位置決め部
161 固定部
162 押し付け部
170 エジェクタピン
230 固定側型
240 第一ブロック
241 キャビティブロック
242 型部材
242d レンズ部
243 溶接部
250 第二ブロック
260 位置決め部
261 固定部
262 押し付け部
Claims (14)
- キャビティを形成する型部材と、前記キャビティとは反対側で前記型部材を支持する支持用ブロックとを一体化するように固定する固定工程と、
前記固定工程の後、前記型部材の残留部分の側面に対応するように、少なくとも前記支持用ブロックの側面を加工する加工工程と、
前記固定工程よりも前に、前記型部材と前記支持用ブロックとに面取り部を形成する面取り形成工程と、
を含み、
前記固定工程において、前記支持用ブロックに形成された面取り部、及び、前記型部材に形成された面取り部に肉盛り溶接を行うことで、前記支持用ブロックと前記型部材とを固定する、
樹脂成形用成形型の製造方法。 - 前記固定工程において、前記型部材と前記支持用ブロックとを接着することによって固定する、
請求項1に記載の樹脂成形用成形型の製造方法。 - 原盤を用いた電鋳によって形成されたマスター型を用いて、さらに電鋳を行うことによって前記型部材を形成する型部材製作工程をさらに含む、
請求項1又は請求項2に記載の樹脂成形用成形型の製造方法。 - 前記原盤には、位置調整の目安とすることが可能な目安部を前記型部材に形成するための形状が形成されている、
請求項3に記載の樹脂成形用成形型の製造方法。 - 前記型部材は、樹脂成形品のレンズに対応する形状が前記キャビティを形成する面に形成されている、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の樹脂成形用成形型の製造方法。 - 互いに対向して配置される一対の樹脂成形用成形型のそれぞれを前記固定工程及び前記加工工程を用いて製造する、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の樹脂成形用成形型の製造方法。 - 互いに対向して配置される一対の樹脂成形用成形型のそれぞれを前記固定工程及び前記加工工程を用いて製造し、
前記一対の樹脂成形用成形型に対応する一対の前記型部材の前記キャビティを形成する面の形状は、樹脂成形品の両面で対応する位置にある複数のレンズの光軸が同軸となるように形成されている、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の樹脂成形用成形型の製造方法。 - 可動側型と固定側型とを含む樹脂成形用成形型であって、
前記可動側型、及び、前記固定側型は、それぞれ、
キャビティを形成する型部材、及び、前記キャビティとは反対側で前記型部材を支持する支持用ブロック、を含む第一ブロックと、
前記第一ブロックを側方から囲むように設けられた第二ブロックと、
を含み、
前記第一ブロックには、前記型部材と前記支持用ブロックとが固定されて一体化された状態で、前記型部材の残留部分の側面に対応するように、少なくとも前記支持用ブロックの側面が加工された側面が形成され、
前記第一ブロックは、前記支持用ブロックに形成された面取り部、及び、前記型部材に形成された面取り部が肉盛り溶接されることで形成された溶接部を含む、
樹脂成形用成形型。 - 前記第一ブロックは、前記型部材と前記支持用ブロックとが接着されることで形成された接着部を含む、
請求項8に記載の樹脂成形用成形型。 - 前記可動側型の前記第二ブロックには、樹脂成形品を前記キャビティから押し出すエジェクタピンが配置されるエジェクタピン配置部が形成されている、
請求項8又は請求項9に記載の樹脂成形用成形型。 - 前記可動側型の前記型部材は、
樹脂成形品のレンズに対応する形状を有する可動側レンズ部を含み、
前記固定側型の前記型部材は、
前記可動側レンズ部の光軸と同軸上に位置する光軸を有し、樹脂成形品のレンズに対応する形状を有する固定側レンズ部を含む、
請求項8から請求項10までのいずれか一項に記載の樹脂成形用成形型。 - 請求項8から請求項11までのいずれか一項に記載の樹脂成形用成形型と、
前記樹脂成形用成形型が配置されるベース部と、
前記樹脂成形用成形型と前記ベース部との間に配置され、前記ベース部に対する前記樹脂成形用成形型の位置決めを行う位置決め部と、を含み、
前記位置決め部は、
前記樹脂成形用成形型の側面のうち、少なくとも2つの第一側面に対応するように配置される固定部と、
前記樹脂成形用成形型の側面のうち、前記第一側面と異なる少なくとも2つの第二側面に対応するように配置され、かつ前記樹脂成形用成形型を前記固定部に向かって押し付ける押し付け部と、を含む、
樹脂成形装置。 - 前記押し付け部は、前記樹脂成形用成形型と前記ベース部との間に配置されるのに伴って前記樹脂成形用成形型を前記固定部に向かって押し付けるようなテーパ状に形成されている、
請求項12に記載の樹脂成形装置。 - 請求項12又は請求項13に記載の樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法。
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