JP2003080543A - 複合精密成形品の製造方法 - Google Patents
複合精密成形品の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮光部の薄い複合精密成形品及びその製造方
法にも対応でき、１次加工品と２次加工の装置との上記
位置合わせ不良を解消した、高転写性で高精度な寸法精
度の複合精密成形品及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 １次加工品（１）と金型（３ｂ）とに相
対する形状の基準位置（１１ａ、１１ｂ）を設け、セッ
ティング時の位置を調整する。寸法差の調整は、１次加
工品（１）又は金型（３ａ、３ｂ）を熱膨張又は収縮さ
せるか、または１次加工品の寸法を機械的に調整して行
う。また、１次加工品（１）を製造装置（５）に位置保
持する開始タイミングは、相対位置を検出するか、温度
を検出して相対位置を線膨張係数から算出するか、温度
と寸法により算出した時間にて制御する。１次加工品
（１）がガラス転移点より３〜２５℃高い温度に達した
時点を、２次加工の開始タイミングとする。
法にも対応でき、１次加工品と２次加工の装置との上記
位置合わせ不良を解消した、高転写性で高精度な寸法精
度の複合精密成形品及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 １次加工品（１）と金型（３ｂ）とに相
対する形状の基準位置（１１ａ、１１ｂ）を設け、セッ
ティング時の位置を調整する。寸法差の調整は、１次加
工品（１）又は金型（３ａ、３ｂ）を熱膨張又は収縮さ
せるか、または１次加工品の寸法を機械的に調整して行
う。また、１次加工品（１）を製造装置（５）に位置保
持する開始タイミングは、相対位置を検出するか、温度
を検出して相対位置を線膨張係数から算出するか、温度
と寸法により算出した時間にて制御する。１次加工品
（１）がガラス転移点より３〜２５℃高い温度に達した
時点を、２次加工の開始タイミングとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の部材で構成
される高精度な複合精密成形品の製造方法に関するもの
であり、特に、マルチレンズ、ミラー等の光学素子技術
に用いるプラスチック成形品の製造方法に関する。
される高精度な複合精密成形品の製造方法に関するもの
であり、特に、マルチレンズ、ミラー等の光学素子技術
に用いるプラスチック成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２種類以上の複合部材から構成される１
次加工品を任意の形状に２次加工して形成する複合精密
成形品は、１次加工品と、それを２次加工して複合精密
成形品を製造する製造装置との位置合わせの精度が重要
である。１次加工品が射出成形によるものであり、 ２
次加工が加熱圧縮方式の装置による場合、どちらも熱を
利用するため、１次加工品及び製造装置の熱膨張や収縮
による寸法のばらつきが生じ易く、位置合わせが困難と
なる。
次加工品を任意の形状に２次加工して形成する複合精密
成形品は、１次加工品と、それを２次加工して複合精密
成形品を製造する製造装置との位置合わせの精度が重要
である。１次加工品が射出成形によるものであり、 ２
次加工が加熱圧縮方式の装置による場合、どちらも熱を
利用するため、１次加工品及び製造装置の熱膨張や収縮
による寸法のばらつきが生じ易く、位置合わせが困難と
なる。
【０００３】図１は加熱圧縮方式による２次加工の様子
を示す概略図であり、図２は２次加工での位置合わせに
よる複合精密形成品の寸法精度を示す概略図である。１
次加工品は結像のためのレンズ部（２ａ）と迷光を遮断
するための遮光部（２ｂ）から構成され、金型（３ａ、
３ｂ）により加熱圧縮される。特に高精度なマルチレン
ズ光学系に用いる複合精密形成品の場合、レンズ光軸
（４）から遮光部（２ｂ）までの寸法Ａの精度は±２０
μｍ以下を要求される。この寸法精度が悪いと結像ムラ
（ゴースト光、フレア光）が生じたり、明るさムラが生
じたりする。これは、１次加工品と装置のセッティング
位置ズレ差（Ｂ）及び１次加工品と装置の寸法差（Ｃ）
の和による位置合わせ不良が原因である。
を示す概略図であり、図２は２次加工での位置合わせに
よる複合精密形成品の寸法精度を示す概略図である。１
次加工品は結像のためのレンズ部（２ａ）と迷光を遮断
するための遮光部（２ｂ）から構成され、金型（３ａ、
３ｂ）により加熱圧縮される。特に高精度なマルチレン
ズ光学系に用いる複合精密形成品の場合、レンズ光軸
（４）から遮光部（２ｂ）までの寸法Ａの精度は±２０
μｍ以下を要求される。この寸法精度が悪いと結像ムラ
（ゴースト光、フレア光）が生じたり、明るさムラが生
じたりする。これは、１次加工品と装置のセッティング
位置ズレ差（Ｂ）及び１次加工品と装置の寸法差（Ｃ）
の和による位置合わせ不良が原因である。
【０００４】特開２０００−２２７５０５号公報では、
先ずレンズ部を成形し、次いで遮光部に黒色塗装を施す
か、又は、遮光部をインサート成形にてレンズアレイの
一体成形を行い、高精度な複合精密形成品を提供する技
術を提案しているが、該技術は遮光部が薄い（０．２ｍ
ｍ以下）のものには不向きである。
先ずレンズ部を成形し、次いで遮光部に黒色塗装を施す
か、又は、遮光部をインサート成形にてレンズアレイの
一体成形を行い、高精度な複合精密形成品を提供する技
術を提案しているが、該技術は遮光部が薄い（０．２ｍ
ｍ以下）のものには不向きである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、遮光部の薄い複合精密
成形品及びその製造方法にも対応でき、１次加工品と２
次加工の装置との上記位置合わせ不良を解消した、高転
写性で高精度な寸法精度の複合精密成形品及びその製造
方法を提供することにある。
発明が解決しようとする課題は、遮光部の薄い複合精密
成形品及びその製造方法にも対応でき、１次加工品と２
次加工の装置との上記位置合わせ不良を解消した、高転
写性で高精度な寸法精度の複合精密成形品及びその製造
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明は、複数部材から構成され
る１次加工品の少なくとも１部材以上を加熱圧縮にて任
意の形状に２次加工することで形成される複合精密形成
品の製造方法において、１次加工品と製造装置との相対
位置を調整し、１次加工品を製造装置にて位置関係を保
持し、成形可能な温度に達した時点のタイミングで２次
加工を開始することを特徴とする複合精密成形品の製造
方法とする。
に、請求項１に記載の本発明は、複数部材から構成され
る１次加工品の少なくとも１部材以上を加熱圧縮にて任
意の形状に２次加工することで形成される複合精密形成
品の製造方法において、１次加工品と製造装置との相対
位置を調整し、１次加工品を製造装置にて位置関係を保
持し、成形可能な温度に達した時点のタイミングで２次
加工を開始することを特徴とする複合精密成形品の製造
方法とする。
【０００７】請求項２に記載の本発明は、１次加工品と
製造装置とに相対する形状の基準位置を設け、両基準位
置を合わせることで、１次加工品と製造装置とのセッテ
ィング時の位置を調整することを特徴とする請求項１の
複合精密成形品の製造方法とする。基準位置は、例え
ば、１次加工品側に突起部を設け、製造装置側に凹み部
を設けることで、容易に位置合わせを行うことができ
る。
製造装置とに相対する形状の基準位置を設け、両基準位
置を合わせることで、１次加工品と製造装置とのセッテ
ィング時の位置を調整することを特徴とする請求項１の
複合精密成形品の製造方法とする。基準位置は、例え
ば、１次加工品側に突起部を設け、製造装置側に凹み部
を設けることで、容易に位置合わせを行うことができ
る。
【０００８】請求項３に記載の本発明は、１次加工品又
は製造装置の部材を熱膨張又は収縮させることで、１次
加工品と製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴と
する請求項１の複合精密成形品の製造方法とする。請求
項４に記載の本発明は、１次加工品の寸法を機械的に調
整することで、１次加工品と製造装置との寸法差の調整
を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの複
合精密成形品の製造方法とする。
は製造装置の部材を熱膨張又は収縮させることで、１次
加工品と製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴と
する請求項１の複合精密成形品の製造方法とする。請求
項４に記載の本発明は、１次加工品の寸法を機械的に調
整することで、１次加工品と製造装置との寸法差の調整
を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの複
合精密成形品の製造方法とする。
【０００９】請求項５に記載の本発明は、１次加工品と
製造装置とに相対する形状の基準位置を設け、両基準位
置を合わせることで、１次加工品と製造装置とのセッテ
ィング時の位置を調整し、且つ、１次加工品又は製造装
置の部材を熱膨張又は収縮させることで、１次加工品と
製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴とする請求
項１の複合精密成形品の製造方法とする。請求項６に記
載の本発明は、１次加工品と製造装置とに相対する形状
の基準位置を設け、両基準位置を合わせることで、１次
加工品と製造装置とのセッティング時の位置を調整し、
且つ、１次加工品の寸法を機械的に調整することで、１
次加工品と製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴
とする請求項１の複合精密成形品の製造方法とする。
製造装置とに相対する形状の基準位置を設け、両基準位
置を合わせることで、１次加工品と製造装置とのセッテ
ィング時の位置を調整し、且つ、１次加工品又は製造装
置の部材を熱膨張又は収縮させることで、１次加工品と
製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴とする請求
項１の複合精密成形品の製造方法とする。請求項６に記
載の本発明は、１次加工品と製造装置とに相対する形状
の基準位置を設け、両基準位置を合わせることで、１次
加工品と製造装置とのセッティング時の位置を調整し、
且つ、１次加工品の寸法を機械的に調整することで、１
次加工品と製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴
とする請求項１の複合精密成形品の製造方法とする。
【００１０】請求項７に記載の本発明は、１次加工品の
位置を機械的に調整し、１次加工品と製造装置との相対
位置を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかの複合精密成形品の製造方法とする。
位置を機械的に調整し、１次加工品と製造装置との相対
位置を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかの複合精密成形品の製造方法とする。
【００１１】請求項８に記載の本発明は、１次加工品と
製造装置との相対位置を検出し、１次加工品を製造装置
に位置保持する開始タイミングを制御することを特徴と
する請求項１乃至７のいずれかの複合精密成形品の製造
方法とする。請求項９に記載の本発明は、１次加工品と
製造装置の温度を検出し、相対位置を線膨張係数から算
出し、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミ
ングを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいず
れかの複合精密成形品の製造方法とする。請求項１０に
記載の本発明は、温度と寸法により算出した時間にて、
１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミングを
制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの
複合精密成形品の製造方法とする。請求項１１に記載の
本発明は、１次加工品の部材がガラス転移点より３〜２
５℃高い温度に達した時点を、２次加工の開始タイミン
グとすることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか
の複合精密成形品の製造方法。
製造装置との相対位置を検出し、１次加工品を製造装置
に位置保持する開始タイミングを制御することを特徴と
する請求項１乃至７のいずれかの複合精密成形品の製造
方法とする。請求項９に記載の本発明は、１次加工品と
製造装置の温度を検出し、相対位置を線膨張係数から算
出し、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミ
ングを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいず
れかの複合精密成形品の製造方法とする。請求項１０に
記載の本発明は、温度と寸法により算出した時間にて、
１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミングを
制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの
複合精密成形品の製造方法とする。請求項１１に記載の
本発明は、１次加工品の部材がガラス転移点より３〜２
５℃高い温度に達した時点を、２次加工の開始タイミン
グとすることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか
の複合精密成形品の製造方法。
【００１２】請求項１２に記載の本発明は、１次加工品
と製造装置との相対位置を検出し、１次加工品を製造装
置に位置保持する開始タイミングと、１次加工品と製造
装置の温度を検出し、相対位置を線膨張係数から算出
し、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミン
グと、温度と寸法により算出した時間にて、１次加工品
を製造装置に位置保持する開始タイミングと、のいずれ
かの開始タイミングと、１次加工品の部材がガラス転移
点より３〜２５℃高い温度に達した時点の２次加工の開
始タイミングと、が同時であることを特徴とする複合精
密成形品の製造方法とする。
と製造装置との相対位置を検出し、１次加工品を製造装
置に位置保持する開始タイミングと、１次加工品と製造
装置の温度を検出し、相対位置を線膨張係数から算出
し、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミン
グと、温度と寸法により算出した時間にて、１次加工品
を製造装置に位置保持する開始タイミングと、のいずれ
かの開始タイミングと、１次加工品の部材がガラス転移
点より３〜２５℃高い温度に達した時点の２次加工の開
始タイミングと、が同時であることを特徴とする複合精
密成形品の製造方法とする。
【００１３】請求項１３に記載の本発明は、１次加工品
が複数に分割されており、連結していないことを特徴と
する請求項１の複合精密成形品の製造方法及び製造装置
とする。
が複数に分割されており、連結していないことを特徴と
する請求項１の複合精密成形品の製造方法及び製造装置
とする。
【００１４】請求項１４に記載の本発明は、１次加工品
と製造装置とに相対する形状の基準位置を設け、両基準
位置を合わせることで、１次加工品と製造装置とのセッ
ティング時の位置を調整する方法と、１次加工品又は製
造装置の部材を熱膨張又は収縮させることで、１次加工
品と製造装置との寸法差の調整を行う方法と、１次加工
品の寸法を機械的に調整することで、１次加工品と製造
装置との寸法差の調整を行う方法と、１次加工品の位置
を機械的に調整し、１次加工品と製造装置との相対位置
を調整する方法と、いずれかの方法を併用することで１
次加工品と製造装置との相対位置を調整することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかの複合精密成形品の製
造方法とする。
と製造装置とに相対する形状の基準位置を設け、両基準
位置を合わせることで、１次加工品と製造装置とのセッ
ティング時の位置を調整する方法と、１次加工品又は製
造装置の部材を熱膨張又は収縮させることで、１次加工
品と製造装置との寸法差の調整を行う方法と、１次加工
品の寸法を機械的に調整することで、１次加工品と製造
装置との寸法差の調整を行う方法と、１次加工品の位置
を機械的に調整し、１次加工品と製造装置との相対位置
を調整する方法と、いずれかの方法を併用することで１
次加工品と製造装置との相対位置を調整することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかの複合精密成形品の製
造方法とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下より、本発明の実施の形態に
ついて図に基づき説明する。図１は、１次加工品に２次
加工を施して複合精密成形品を形成するための、加熱圧
縮方式の装置を示す概略構成図である。装置（５）は、
開閉機（７）を備える圧縮調整機構とヒータ（８）及び
冷却管（９）を備える温度調整機構とを設けた加熱圧縮
部（６）と、２次成形形状を転写させる金型（３ａ、３
ｂ）とから構成されている。金型（３ａ、３ｂ）は予め
位置調整されている。
ついて図に基づき説明する。図１は、１次加工品に２次
加工を施して複合精密成形品を形成するための、加熱圧
縮方式の装置を示す概略構成図である。装置（５）は、
開閉機（７）を備える圧縮調整機構とヒータ（８）及び
冷却管（９）を備える温度調整機構とを設けた加熱圧縮
部（６）と、２次成形形状を転写させる金型（３ａ、３
ｂ）とから構成されている。金型（３ａ、３ｂ）は予め
位置調整されている。
【００１６】図２は１次元アレイの一例であり、図３は
２次元アレイの一例である。レンズ部（２ａ）の部材と
しては、光学用熱可塑性プラスチックが好ましく、ポリ
エチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、脂環式ポリオレフィ
ン等を用いることができる。遮光部（２ｂ）の部材とし
ては、樹脂と光吸収剤とを混合したもの等、耐熱性及び
遮光性のある部材であれば良い。
２次元アレイの一例である。レンズ部（２ａ）の部材と
しては、光学用熱可塑性プラスチックが好ましく、ポリ
エチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、脂環式ポリオレフィ
ン等を用いることができる。遮光部（２ｂ）の部材とし
ては、樹脂と光吸収剤とを混合したもの等、耐熱性及び
遮光性のある部材であれば良い。
【００１７】次に図３に基づき、本発明の複合精密成形
品の大まかな製造工程について説明する。 工程１．１次加工品（１）を金型（３ａ、３ｂ）の間に
挿入する。（図３ａ） 工程２．１次加工品（１）と金型（３ａ、３ｂ）の位置
合わせを行う。 工程３．所定位置に達した時点で、金型（３ａ、３ｂ）
あるいは金型の一部を１次加工品（１）の位置が維持さ
れる程度の力で閉じる。（図３ｂ） 工程４．１次加工品（１）が成形可能な温度に達した時
点で、成形（圧縮）を開始する。（図３ｃ） 以上の工程により、高精度な寸法精度と高形状精度の複
合精密成形品を製造する。
品の大まかな製造工程について説明する。 工程１．１次加工品（１）を金型（３ａ、３ｂ）の間に
挿入する。（図３ａ） 工程２．１次加工品（１）と金型（３ａ、３ｂ）の位置
合わせを行う。 工程３．所定位置に達した時点で、金型（３ａ、３ｂ）
あるいは金型の一部を１次加工品（１）の位置が維持さ
れる程度の力で閉じる。（図３ｂ） 工程４．１次加工品（１）が成形可能な温度に達した時
点で、成形（圧縮）を開始する。（図３ｃ） 以上の工程により、高精度な寸法精度と高形状精度の複
合精密成形品を製造する。
【００１８】１次加工品（１）には一部に斜面状の突起
部（１１ａ）（凹みでも可）を設け、金型（３ｂ）には
その突起形状と反転した凹み部（１１ｂ）（又は突起
部）を有した基準位置が設けられている。この基準位置
を合わせて挿入し、位置合わせ用ブロック（１２）で押
さえつけることで、１次加工品（１）と金型（３ｂ）と
のセッティング位置ズレを抑制することができる。
部（１１ａ）（凹みでも可）を設け、金型（３ｂ）には
その突起形状と反転した凹み部（１１ｂ）（又は突起
部）を有した基準位置が設けられている。この基準位置
を合わせて挿入し、位置合わせ用ブロック（１２）で押
さえつけることで、１次加工品（１）と金型（３ｂ）と
のセッティング位置ズレを抑制することができる。
【００１９】また、上記工程２の位置合わせでは、１次
加工品（１）と金型（３ａ、３ｂ）とを基準部分で合わ
せることにより、セッティング位置ズレを抑制すること
ができる。次に、１次加工品（１）を熱膨張又は収縮さ
せることにより、金型（３ａ、３ｂ）との寸法差を合わ
せることができる。
加工品（１）と金型（３ａ、３ｂ）とを基準部分で合わ
せることにより、セッティング位置ズレを抑制すること
ができる。次に、１次加工品（１）を熱膨張又は収縮さ
せることにより、金型（３ａ、３ｂ）との寸法差を合わ
せることができる。
【００２０】金型（３ａ、３ｂ）はヒータ（８）により
任意の温度（１次加工品が変形しない領域）に加熱させ
ている。ここで、挿入された１次加工品（１）は金型
（３ａ、３ｂ）の熱にて膨張するため、寸法を合わせる
ことができる。なお、１次加工品（１）の寸法合わせの
ための加熱は、金型の熱以外にも赤外線ヒータ等で行っ
てもかまわない。本発明では、１次加工品（１）の寸法
は熱膨張量を考慮して金型（３ａ、３ｂ）の寸法より多
少短くしておく必要がある。寸法の範囲は、金型寸法−
１次加工品の膨張量＜１次加工品寸法＜金型寸法であ
る。
任意の温度（１次加工品が変形しない領域）に加熱させ
ている。ここで、挿入された１次加工品（１）は金型
（３ａ、３ｂ）の熱にて膨張するため、寸法を合わせる
ことができる。なお、１次加工品（１）の寸法合わせの
ための加熱は、金型の熱以外にも赤外線ヒータ等で行っ
てもかまわない。本発明では、１次加工品（１）の寸法
は熱膨張量を考慮して金型（３ａ、３ｂ）の寸法より多
少短くしておく必要がある。寸法の範囲は、金型寸法−
１次加工品の膨張量＜１次加工品寸法＜金型寸法であ
る。
【００２１】例として、金型温度Ｔ２＝１３０℃、１次
加工品の線膨張係数λ１＝６０×１０−６、全長Ｌ＝３
２０ｍｍとした時、１次加工品を室温（Ｔ１=２０℃）
から１３０℃へ加熱したときの膨張は約２ｍｍ（＝（Ｔ
２−Ｔ１）×λ×Ｌ）となるため、挿入前の１次加工品
寸法は３１８〜３２０ｍｍの範囲が必要である。なお、
最終的な温度微調整はＴ３＝Δｘ／（（λ１−λ２）×
Ｌ）で表される。ここで、Δｘは微調整寸法量、λ２は
金型部材の線膨張係数である。例えばΔｘ＝０．０２ｍ
ｍの調整を行いたい時は、λ２＝１２×１０−６とする
と、Ｔ３＝１．４℃である。
加工品の線膨張係数λ１＝６０×１０−６、全長Ｌ＝３
２０ｍｍとした時、１次加工品を室温（Ｔ１=２０℃）
から１３０℃へ加熱したときの膨張は約２ｍｍ（＝（Ｔ
２−Ｔ１）×λ×Ｌ）となるため、挿入前の１次加工品
寸法は３１８〜３２０ｍｍの範囲が必要である。なお、
最終的な温度微調整はＴ３＝Δｘ／（（λ１−λ２）×
Ｌ）で表される。ここで、Δｘは微調整寸法量、λ２は
金型部材の線膨張係数である。例えばΔｘ＝０．０２ｍ
ｍの調整を行いたい時は、λ２＝１２×１０−６とする
と、Ｔ３＝１．４℃である。
【００２２】しかし上記調整方法では、Δｘ＝０．００
１ｍｍの微調整を行いたい時、熱膨張での場合Ｔ３＝
０．０７℃の温度制御が必要となり困難となることがあ
る。そこで、ピエゾ素子等を用いた位置制御装置にて１
次加工品（１）を引っ張り又は圧縮して機械的に調整す
ることで、高精度な寸法差を調整することができる。な
お、上記の熱膨張を粗調整として併用すると１次加工品
へのストレスが小さくなるためより効果的である。
１ｍｍの微調整を行いたい時、熱膨張での場合Ｔ３＝
０．０７℃の温度制御が必要となり困難となることがあ
る。そこで、ピエゾ素子等を用いた位置制御装置にて１
次加工品（１）を引っ張り又は圧縮して機械的に調整す
ることで、高精度な寸法差を調整することができる。な
お、上記の熱膨張を粗調整として併用すると１次加工品
へのストレスが小さくなるためより効果的である。
【００２３】次に工程３では、１次加工品が膨張して金
型寸法との差が所定位置（ここでは±０．０２ｍｍ）に
達したとき、１次加工品（１）を金型（３ａ、３ｂ）に
固定する。この時、１次加工品（１）と金型（３ａ、３
ｂ）の相対位置を位置検出器にて検出（ここでは、端面
を測定）し、固定開始タイミングを装置（５）にフィー
ドバックする。ここで、各位置を直接測定するので、高
精度な位置検出ができ、固定開始タイミングの精度が高
い。
型寸法との差が所定位置（ここでは±０．０２ｍｍ）に
達したとき、１次加工品（１）を金型（３ａ、３ｂ）に
固定する。この時、１次加工品（１）と金型（３ａ、３
ｂ）の相対位置を位置検出器にて検出（ここでは、端面
を測定）し、固定開始タイミングを装置（５）にフィー
ドバックする。ここで、各位置を直接測定するので、高
精度な位置検出ができ、固定開始タイミングの精度が高
い。
【００２４】又は、予め温度と寸法の関係を掴んだ上
で、温度を温度検出器で測定し、所定の温度（ここでは
寸法差±０．０２ｍｍに相当する温度）に達したとき固
定開始タイミングを装置（５）にフィードバックしても
かまわない。上記位置検出器がレーザ測長器の場合、熱
による揺らぎが精度を低下させることがある。この場
合、温度検出器での測定が有効である。
で、温度を温度検出器で測定し、所定の温度（ここでは
寸法差±０．０２ｍｍに相当する温度）に達したとき固
定開始タイミングを装置（５）にフィードバックしても
かまわない。上記位置検出器がレーザ測長器の場合、熱
による揺らぎが精度を低下させることがある。この場
合、温度検出器での測定が有効である。
【００２５】又は、温度と寸法と時間の関係を掴んだ上
で、所定の時間で固定開始タイミングを装置（５）にフ
ィードバックしてもかまわない。これは、１次加工品や
装置の形状が複雑で、温度や寸法が直接計測できない時
に有効な手段である。固定する方法としては、金型（３
ａ、３ｂ）又は位置保持ブロック（１３）を１次加工品
（１）が変形しない程度で位置ズレが起きない程度の力
で閉じて固定する。
で、所定の時間で固定開始タイミングを装置（５）にフ
ィードバックしてもかまわない。これは、１次加工品や
装置の形状が複雑で、温度や寸法が直接計測できない時
に有効な手段である。固定する方法としては、金型（３
ａ、３ｂ）又は位置保持ブロック（１３）を１次加工品
（１）が変形しない程度で位置ズレが起きない程度の力
で閉じて固定する。
【００２６】工程４では、１次加工品（１）が加工可能
な温度、つまりガラス転移点に対して３〜２５℃高い温
度に達した時点で圧縮加工を開始し、その後、金型（３
ａ、３ｂ）を冷却しガラス転移点以下にて圧縮を解除す
る。また、圧縮加工の開始タイミングは、加工可能な温
度領域で位置合わせすれば、工程３の位置固定と同タイ
ミングでもよい。これにより、高転写性及び高精度の複
合精密成形品を得ることができる。
な温度、つまりガラス転移点に対して３〜２５℃高い温
度に達した時点で圧縮加工を開始し、その後、金型（３
ａ、３ｂ）を冷却しガラス転移点以下にて圧縮を解除す
る。また、圧縮加工の開始タイミングは、加工可能な温
度領域で位置合わせすれば、工程３の位置固定と同タイ
ミングでもよい。これにより、高転写性及び高精度の複
合精密成形品を得ることができる。
【００２７】また、１次加工品が複数に分割されてお
り、連結していない構成であっても、本発明の複合精密
成形品の製造方法を用いることで、高転写性で高精度な
複合精密成形品を提供することができる。
り、連結していない構成であっても、本発明の複合精密
成形品の製造方法を用いることで、高転写性で高精度な
複合精密成形品を提供することができる。
【００２８】図５は本発明の複合精密成形品を用いた光
学素子形状の（ａ）斜視図と（ｂ）断面図である。
学素子形状の（ａ）斜視図と（ｂ）断面図である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１次加工品と金型とに基準部分を設けてセッティング位
置ずれを抑制し、熱膨張又は引っ張りにより１次加工品
を金型の寸法に合わせることで、１次加工品と２次加工
の装置との位置合わせ不良を解消し、遮光部の薄い複合
精密成形品及びその製造方法にも対応可能であり、高転
写性で高精度な寸法精度の複合精密成形品及びその製造
方法を提供することができる。
１次加工品と金型とに基準部分を設けてセッティング位
置ずれを抑制し、熱膨張又は引っ張りにより１次加工品
を金型の寸法に合わせることで、１次加工品と２次加工
の装置との位置合わせ不良を解消し、遮光部の薄い複合
精密成形品及びその製造方法にも対応可能であり、高転
写性で高精度な寸法精度の複合精密成形品及びその製造
方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱圧縮方式の装置を示す概略構成図である。
【図２】１次元アレイの一例を示す概略図である。
【図３】２次元アレイの一例を示す概略図である。
【図４】本発明の複合精密成形品の製造工程を示す図で
あり、（ａ）位置合わせ、（ｂ）位置保持、（ｃ）２次
加工をそれぞれ示す図である。
あり、（ａ）位置合わせ、（ｂ）位置保持、（ｃ）２次
加工をそれぞれ示す図である。
【図５】本発明により製造された複合精密成形品を用い
た光学素子の、（ａ）斜視図、（ｂ）断面図である。
た光学素子の、（ａ）斜視図、（ｂ）断面図である。
【図６】加熱圧縮方式による２次加工の様子を示す概略
図である。
図である。
【図７】２次加工での位置合わせによる複合精密形成品
の寸法精度を示す概略図であり、（ａ）正常な場合、
（ｂ）セッティング位置ずれの場合、寸法が合っていな
い場合をそれぞれ示す図である。
の寸法精度を示す概略図であり、（ａ）正常な場合、
（ｂ）セッティング位置ずれの場合、寸法が合っていな
い場合をそれぞれ示す図である。
１ １次加工品
２ａ レンズ部
２ｂ 遮光部
３ａ、３ｂ 金型
４ レンズ光軸
５ 製造装置
６ 加熱圧縮部
７ 開閉機
８ ヒータ
９ 冷却管
１０ａ ダイプレート（上）
１０ｂ ダイプレート（下）
１１ａ 基準位置突起部
１１ｂ 基準位置凹み部
１２ 位置合わせ用ブロック
１３ 位置保持ブロック
１４ 保持部材
１５ 光学素子
Ａ レンズ光軸から遮光部までの寸法
Ｂ １次加工品と装置のセッティング位置ズレ差
Ｃ １次加工品と装置の寸法差
Claims (14)
- 【請求項１】 複数部材から構成される１次加工品の少
なくとも１部材以上を加熱圧縮にて任意の形状に２次加
工することで形成される複合精密形成品の製造方法にお
いて、 １次加工品と製造装置との相対位置を調整し、１次加工
品を製造装置にて位置関係を保持し、成形可能な温度に
達した時点のタイミングで２次加工を開始することを特
徴とする複合精密成形品の製造方法。 - 【請求項２】 １次加工品と製造装置とに相対する形状
の基準位置を設け、両基準位置を合わせることで、１次
加工品と製造装置とのセッティング時の位置を調整する
ことを特徴とする請求項１の複合精密成形品の製造方
法。 - 【請求項３】 １次加工品又は製造装置の部材を熱膨張
又は収縮させることで、１次加工品と製造装置との寸法
差の調整を行うことを特徴とする請求項１の複合精密成
形品の製造方法。 - 【請求項４】 １次加工品の寸法を機械的に調整するこ
とで、１次加工品と製造装置との寸法差の調整を行うこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの複合精密成
形品の製造方法。 - 【請求項５】 １次加工品と製造装置とに相対する形状
の基準位置を設け、両基準位置を合わせることで、１次
加工品と製造装置とのセッティング時の位置を調整し、
且つ、１次加工品又は製造装置の部材を熱膨張又は収縮
させることで、１次加工品と製造装置との寸法差の調整
を行うことを特徴とする請求項１の複合精密成形品の製
造方法。 - 【請求項６】 １次加工品と製造装置とに相対する形状
の基準位置を設け、両基準位置を合わせることで、１次
加工品と製造装置とのセッティング時の位置を調整し、
且つ、１次加工品の寸法を機械的に調整することで、１
次加工品と製造装置との寸法差の調整を行うことを特徴
とする請求項１の複合精密成形品の製造方法。 - 【請求項７】 １次加工品の位置を機械的に調整し、１
次加工品と製造装置との相対位置を調整することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかの複合精密成形品の製
造方法。 - 【請求項８】 １次加工品と製造装置との相対位置を検
出し、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミ
ングを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいず
れかの複合精密成形品の製造方法。 - 【請求項９】 １次加工品と製造装置の温度を検出し、
相対位置を線膨張係数から算出し、１次加工品を製造装
置に位置保持する開始タイミングを制御することを特徴
とする請求項１乃至７のいずれかの複合精密成形品の製
造方法。 - 【請求項１０】 温度と寸法により算出した時間にて、
１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミングを
制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの
複合精密成形品の製造方法。 - 【請求項１１】 １次加工品の部材がガラス転移点より
３〜２５℃高い温度に達した時点を、２次加工の開始タ
イミングとすることを特徴とする請求項１乃至１０のい
ずれかの複合精密成形品の製造方法。 - 【請求項１２】 １次加工品と製造装置との相対位置を
検出し、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイ
ミングと、 １次加工品と製造装置の温度を検出し、相対位置を線膨
張係数から算出し、１次加工品を製造装置に位置保持す
る開始タイミングと、温度と寸法により算出した時間に
て、１次加工品を製造装置に位置保持する開始タイミン
グと、のいずれかの開始タイミングと、 １次加工品の部材がガラス転移点より３〜２５℃高い温
度に達した時点の２次加工の開始タイミングと、が同時
であることを特徴とする複合精密成形品の製造方法。 - 【請求項１３】 １次加工品が複数に分割されており、
連結していないことを特徴とする請求項１の複合精密成
形品の製造方法及び製造装置。 - 【請求項１４】 １次加工品と製造装置とに相対する形
状の基準位置を設け、両基準位置を合わせることで、１
次加工品と製造装置とのセッティング時の位置を調整す
る方法と、 １次加工品又は製造装置の部材を熱膨張又は収縮させる
ことで、１次加工品と製造装置との寸法差の調整を行う
方法と、 １次加工品の寸法を機械的に調整することで、１次加工
品と製造装置との寸法差の調整を行う方法と、 １次加工品の位置を機械的に調整し、１次加工品と製造
装置との相対位置を調整する方法と、 いずれかの方法を併用することで１次加工品と製造装置
との相対位置を調整することを特徴とする請求項１乃至
６のいずれかの複合精密成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271836A JP2003080543A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 複合精密成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271836A JP2003080543A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 複合精密成形品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080543A true JP2003080543A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19097291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001271836A Pending JP2003080543A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 複合精密成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003080543A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029864A1 (en) | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Ricoh Company, Ltd. | Miniature cell array structure and manufacturing method of miniaturized composite component using such a miniature cell array structure |
-
2001
- 2001-09-07 JP JP2001271836A patent/JP2003080543A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029864A1 (en) | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Ricoh Company, Ltd. | Miniature cell array structure and manufacturing method of miniaturized composite component using such a miniature cell array structure |
| JP2007098930A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-04-19 | Ricoh Co Ltd | ハニカム構造体又は微細複合部品の製造方法 |
| JP4678731B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-04-27 | 株式会社リコー | ハニカム構造体又は微細複合部品の製造方法 |
| US8617335B2 (en) | 2005-09-09 | 2013-12-31 | Ricoh Company, Ltd. | Miniature cell array structure and manufacturing method of miniaturized composite component using such a miniature cell array structure |
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