JP2007196441A - 成形用金型及び成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の金型および第２の金型の寸法公差に影響されることなく、簡単な構成で型閉め時に入れ子の調心を正確に行い、適正なキャビティを形成することができる成形用金型を提供することを課題とする。
【解決手段】少なくとも第１の金型１１０と第２の金型２１０との間でキャビティＣを形成する成形用金型１であって、型閉め時に、少なくとも前記第１の金型１１０の外周面と前記第２の金型２１０の外周面とに跨るように配置された弾性部材からなる位置決め部材１６０と、前記位置決め部材１６０を型閉め方向に圧縮する圧縮手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、このキャビティ内で製品を成形するための成形用金型及び成形方法に関する。

デジタルカメラや望遠レンズなどの非常に高い加工精度が要求される光学部品を精度よく製造することができる成形用金型としては、例えば、図９（ａ）に示すように、第１の金型６００と第２の金型７００の間にキャビティＣを形成し、このキャビティＣで製品を射出成形する成形用金型５００が知られている（例えば特許文献１参照）。
この第１の金型６００は、キャビティ面６１０ａを有する入れ子６１０と、入れ子６１０を外側から保持するとともに、凹型テーパ部６２１を有する本体部材６２０と、から構成されている。
また、第２の金型７００は、キャビティ面７１０ａを有する入れ子７１０と、入れ子７１０を外側から保持するとともに、凸型テーパ部７２１を有する本体部材７２０と、から構成されている。

この成形用金型５００の第１の金型６００と第２の金型７００との組み合わせ方としては、図９（ａ）に示すように、凹型テーパ部６２１と凸型テーパ部７２１とが先に合わせられることで、第１の金型６００と第２の金型７００とが組み合わされる場合（以下、「テーパ先当て」と言う場合がある）と、図９（ｂ）に示すように、端面６２２と端面７２２とが先に合わせられることで、第１の金型６００と第２の金型７００とが組み合わされる場合（以下、「端面先当て」と言う場合がある）とがある。
特開２００２−２２５０８６号公報

しかしながら、図９（ａ）に示す「テーパ先当て」を用いた成形用金型５００の場合には、入れ子６１０と入れ子７１０との軸心位置を一致させることができるが、第１の金型６００の端面６２２と第２の金型７００の端面７２２との間に寸法公差による隙間Ｓ１が生じる。そのため、キャビティＣで製品の射出成形を行なうと、製品の厚みが、隙間Ｓ１の間隔分だけ厚くなり、厚み精度が低下してしまう。また、隙間Ｓ１の間隔が大きいと、キャビティＣ内に供給された材料が隙間Ｓ１に流出して、バリが生じるという問題がある。

一方、図９（ｂ）に示す成形用金型５００では、厚み精度を向上させるとともに、バリを生じさせないが、凹型テーパ部６２１と凸型テーパ部７２１との間の寸法公差により、隙間Ｓ２が生じる。そのため、型締め時に入れ子６１０と入れ子７１０との軸心位置がずれることで適正なキャビティＣを形成することが出来ないという問題がある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で金型の調心を行ない、適正なキャビティを形成することができる成形用金型及び成形方法を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の成形用金型は、少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成する成形用金型であって、型閉め時に、少なくとも第１の金型の外周面と第２の金型の外周面とに跨るように配置された弾性部材からなる位置決め部材と、位置決め部材を型閉め方向に圧縮する圧縮手段と、を備えることを特徴とする成形用金型である。

本発明の構成によれば、型閉めにより、少なくとも第１の金型と第２の金型とでキャビティが形成されるとともに、第１の金型と第２の金型の外周面とに跨るように位置決め部材が配置される。そして、圧縮手段によって位置決め部材が圧縮されると、位置決め部材が型閉め方向と直交する方向に膨張するように変形し、第１の金型と第２の金型の外周面に当接することで、第１の金型と第２の金型とが正確に位置決めされる。その結果、第１の金型と第２の金型の間に適正なキャビティが形成される。さらに、本発明の構成によれば、テーパ部を設ける必要がないため、嵌合部の寸法公差による厚み方向の誤差を極力減らすことができるとともに、バリが生じるのを防ぐことができる。
なお、圧縮手段は、型閉め力又は型締め力を利用するものであっても良いし、それ以外の駆動機構を利用しても良い。

また、本発明の成形用金型は、位置決め部材が、第１の金型と第２の金型の外周面の周方向に少なくとも１つ配設された構造とすることもできる。

かかる構成によれば、少なくとも１つの位置決め部材が膨張するように変形して第１の金型と第２の金型の外周面に跨って当接することで、第１の金型と第２の金型とを正確に位置決めすることができる。

また、本発明の成形用金型は、位置決め部材が、第１の金型と第２の金型の外周面の周方向に円環状に配設された構造とすることもできる。

かかる構成によれば、第１の金型と第２の金型の外周面の周方向に円環状の位置決め部材を配置することで、型閉め時に、位置決め部材が膨張するように変形し、第１の金型と第２の金型の外周面の全面で当接する。これにより、第１の金型と第２の金型とが正確に位置決めされる。その結果、第１の金型と第２の金型の間に適正なキャビティが形成される。

また、本発明の成形用金型は、位置決め部材の外周側であって、当該位置決め部材の弾性変形を第１の金型と第２の金型の外周面に向かって集中させるためのバックアップ部材を備えた構造とすることもできる。

かかる構成によれば、圧縮手段によって型閉め方向に圧縮力をかけた際、位置決め部材の変形を第１の金型と第２の金型の外周面にむけてさらに集中させることができる。これにより、位置決め部材の変形する力の大部分を、第１の金型と第２の金型との正確な位置決めに利用することができ、第１の金型と第２の金型の間に適正なキャビティを形成することができる。

さらに、本発明の成形方法は、少なくとも第１の金型と第２の金型とを型閉めしてキャビティを形成するステップと、第１の金型の外周面と第２の金型の外周面とに跨るように弾性部材からなる位置決め部材を配置するスッテプと、位置決め部材を型閉め方向に圧縮することにより、第１の金型の外周面及び第２の金型の外周面に位置決め部材を当接させて第１の金型と第２の金型とを調心するステップと、を含むことを特徴とする成形方法である。

かかる構成によれば、少なくとも第１の金型と第２の金型とを型閉めしてキャビティを形成し、第１の金型と第２の金型の外周面とに跨るように位置決め部材を配置した後、圧縮手段によって位置決め部材を型閉め方向と対向する方向に変形させ、第１の金型と第２の金型の外周面とに跨って当接させる。これにより、簡単なステップで第１の金型と第２の金型との正確な位置決めを行なうことができると共に、第１の金型と第２の金型の間に適正なキャビティを形成することができる。

また、本発明の成形方法は、第１の金型と第２の金型とを調心するステップを行なった後に、第１の金型と第２の金型とを型締めするステップをさらに含むこともできる。

かかる構成によれば、型閉め後に型締めすることで、キャビティの厚み精度をさらに向上させることができる。また、例えば、射出成形の場合には、型締め力によって位置決め部材が第１の金型と第２の金型にいっそう強く当接するため、第１の金型と第２の金型の剛性が高まる。これにより、溶融樹脂の射出に伴う樹脂圧が加わっても、第１の金型と第２の金型は位置決め部材で押さえられているのでずれない。

本発明によれば、弾性部材からなる位置決め部材を用いた簡単な構造で、寸法公差の影響を受けることなく、第１の金型と第２の金型の調心を行える成形用金型及び成形方法を提供することができる。

次に、本発明の成形用金型及びこの成形用金型を用いた成形方法の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面において、図１は、第１実施形態に係る成形用金型の横断面図である。図２は、型閉め前の成形用金型を示した図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
なお、本実施形態では、本発明の成形用金型をプラスチックレンズ（以下、単に『レンズ』という）の製造に適用した場合について説明する

図１に示すように、成形用金型１は、移動側金型１００と固定側金型２００と、移動側金型１００と固定側金型２００との間に形成されたキャビティＣと、当該キャビティＣの周囲に配置した位置決め部材１６０と、で構成されている。なお、キャビティＣには、溶融樹脂の通り道となるランナーやゲート（図示せず）が連通するようになっており、当該キャビティＣ内に溶融樹脂を供給することで成形品たるレンズ（図示せず）が製造される。また、移動側金型１００は射出成形装置（図示せず）の移動側に、固定側金型２００は射出成形装置の固定側に、それぞれ取り付けられている。そして、移動側金型１００は、固定側金型２００に対して相対的に、型閉め方向Ｄに移動自在に配置されている。

図１に示すように、移動側金型１００は、図示しないレンズの一方のレンズ面形状（成形品の一部）を象ったキャビティ面Ｃａが先端に形成されている入れ子１１０と、この入れ子１１０が嵌め入れられる本体部材１２０と、で主に構成されている。
ここで、本実施形態においては、入れ子１１０が特許請求の範囲記載の『第１の金型』に相当する。

入れ子１１０は、本体部材１２０とは別部品として構成された金属製の部材であり、円柱状に形成された入れ子本体１１１と、この入れ子本体１１１の一端側（図１の右側）の中央から延出する柱状部１１２と、から構成されている。

入れ子本体１１１は、後記する本体部材１２０の太穴部１２２の内径よりも大きい外径となるように形成されており、これにより、入れ子本体１１１の一端側の面が本体部材１２０の他端側（図１の左側）の面と当接可能となっている。

柱状部１１２は、本体部材１２０と嵌合する部分であり、本実施形態においては、一端側にキャビティ面Ｃａを備える円柱形状の細径部１１４と、この細径部１１４の他端側に連続して細径部１１４の直径よりも大きい直径に形成された円柱形状の太径部１１５と、から構成されている。

本体部材１２０は、入れ子１１０を外側から保持するためのステンレス系鋼材（焼き入れ焼戻し鋼）製の部材であり、その中心に中空部を備える円筒形状を呈している（図１参照）。本体部材１２０の中空部は、入れ子１１０の細径部１１４が嵌め込まれる細穴部１２１と、入れ子１１０の太径部１１５が嵌め込まれる太穴部１２２と、で構成されている。

細穴部１２１の内径は、入れ子１１０の細径部１１４の外径に対して同程度か若干大きく形成されている。具体的には、細穴部１２１の内径は、細径部１１４の外径に対して直径１０〜３０μｍ程度（半径５〜１５μｍ程度）大きく形成するのが好ましく、直径１０〜２０μｍ程度（半径５〜１０μｍ程度）大きく形成するのがさらに好ましい。また、細穴部１２１の一端側は本体部材１２０の一端側に開口しており、当該細穴部１２１に入れ子１１０の細径部１１４を嵌め入れると、細径部１１４の一端側に形成されたキャビティ面Ｃａが、本体部材１２０の一端面に露出するようになっている。

太穴部１２２の内径は、太径部１１５の外径に対して同程度か若干大きく形成されている。また、太穴部１２２の他端側は本体部材１２０の他端側端面に開口しており、入れ子１１０の柱状部１１２を挿入可能になっている。また、太穴部１２２の一端側は、細穴部１２１の他端側と連通している。

図１に示すように、固定側金型２００は、図示しないレンズの一方のレンズ面形状（成形品の一部）を象ったキャビティ面Ｃｂが先端に形成されている入れ子２１０と、この入れ子２１０が嵌め入れられる本体部材２２０と、で主に構成されている。
ここで、移動側金型１００と固定側金型２００は端面１２３と端面２２３の当接面を基準に略左右対称となっており、固定側金型２００の入れ子２１０、入れ子本体２１１、柱状部２１２、細径部２１４、太径部２１５の各構成要素は、それぞれ移動側金型１００の入れ子１１０、入れ子本体１１１、柱状部１１２、細径部１１４、太径部１１５の各構成要素に相当する。
ここで、入れ子２１０が特許請求の範囲記載の『第２の金型』に相当する。
また、それ以外の移動側金型１００と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
なお、本実施形態においては、入れ子１１０と入れ子２１０の直径は同一であり、軸心位置が一致すると、入れ子１１０と入れ子２１０の外周面が面一となるように構成されている。また、入れ子１１０，２１０以外の移動側金型１００及び固定側金型２００の各部材の寸法も、全て同じである。

図１に示すように、成形用金型１の中央には、円環状凹部１７０が設けられている。
なお、本実施形態においては、円環状凹部１７０（より詳しくは１７０の底面）が特許請求の範囲記載の『圧縮手段』に相当する。
円環状凹部１７０は、後述する位置決め部材１６０を収容するための空間であり、本体部材１２０の一端側に設けられた円環状凹部１７０ａと本体部材２２０の他端側に設けられた円環状凹部１７０ｂとを組み合わせることにより構成されている。

図１に示すように、位置決め部材１６０は、成形用金型１の中央に配置されており、耐熱性を有する弾性部材から構成されている。
ここで、耐熱性を有する弾性部材としては、耐熱性樹脂と耐熱性ゴムがある。

耐熱性樹脂としては、ポリイミド、エポキシ、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ナイロン等のポリアミド、ポリフェニレンスルフィド（polyphenylene sulfide；ＰＰＳ）等が好ましい。
また、耐熱性樹脂にグラスファイバー等の添加物を添加することで、耐熱性や機械強度をさらに高めることができる。

耐熱性ゴムとしては、シリコン系ゴムやフッ素系ゴムが好ましい。
なお、耐熱性ゴムを用いる場合には、耐熱性ゴムの硬度が高いほど好ましい。

そして、位置決め部材１６０は、型閉め時に各細径部１１４,２１４に跨って当接することで、入れ子１１０と入れ子２１０とを調心し、適正なキャビティＣの形成を行なうための部材である。
また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態における位置決め部材１６０は略直方体であり、位置決め部材１６０の型閉め方向Ｄにおける長さは、円環状凹部１７０の型閉め方向Ｄにおける長さよりも長く構成されている。

本実施形態においては、図２（ａ）に示すように、位置決め部材１６０は、３つの位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ（以下の説明において、位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃを特定しない場合は、単に「位置決め部材１６０」という）から構成されており、各細径部１１４,２１４の外周面の周方向に沿って、等間隔で配置される。そして、図２（ｂ）に示すように、位置決め部材１６０の一端側（図２（ｂ）においては下側）は、円環状凹部１７０ｂに当接して設けられている。また、位置決め部材１６０は、型閉め方向Ｄにおける長さが円環状凹部１７０ｂの長さよりも長く、端面２２３から突き出ている。また、端面２２３から突き出した位置決め部材１６０の長さは、型閉め方向Ｄにおける円環状凹部１７０ａの長さよりも長い。
ここで、成形用金型１が開いた状態、すなわち、端面１２３と端面２２３が当接していない状態においては、位置決め部材１６０と各細径部１１４,２１４との間に隙間が設けられている。

次に、本実施形態に係る成形用金型１の動作を説明しながら、本実施形態にかかる成形方法について、適宜図面を参照しながら説明する。
なお、参照する図面において、図３は、型閉め後の成形用金型を示した図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面に対応する図、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図４は、位置決め部材による調心を説明するための平面図であり、（ａ）は型閉め前の細径部と位置決め部材の状態を示す図、（ｂ）は型閉め後の細径部と位置決め部材状態を示す図である。

図１に示すように、移動側金型１００を固定側金型２００に向かって（型閉め方向Ｄに向って）移動させると、入れ子１１０の先端に形成されているキャビティ面Ｃａが入れ子２１０の先端に形成されているキャビティ面Ｃｂに近づき、キャビティＣが形成される。このとき、移動側金型１００の端面１２３と固定側金型２００の端面２２３は当接するが、キャビティ面Ｃａとキャビティ面Ｃｂは当接せず、僅かに隙間（図示せず）が設けられている。そして、当該隙間が設けられることにより、キャビティＣの形成時に、キャビティ面Ｃａとキャビティ面Ｃｂが衝突したり、擦れたりしない。これにより、成形精度を維持することができる。なお、当該隙間の間隔は、溶融樹脂が侵入しない範囲において、溶融樹脂の粘度に応じて適宜変更可能である。

さらに、図１に示すように、移動側金型１００を固定側金型２００に向かって（型閉め方向Ｄに向って）移動させると、端面１２３と端面２２３とが当接し、本体部材１２０に設けられた円環状凹部１７０ａと本体部材２２０に設けられた円環状凹部１７０ｂとが組み合わされて円環状凹部１７０が形成される。当該円環状凹部１７０には、位置決め部材１６０が配置されており、円環状凹部１７０によって位置決め部材１６０は圧縮変形させられる。そして圧縮変形させられた位置決め部材１６０は、細径部１１４と細径部２１４とに跨って当接し、入れ子１１０と入れ子２１０とを調心し、適正なキャビティＣを形成する。

より詳細に説明すると、図２（ｂ）に示すように、本実施形態においては、位置決め部材１６０の一端側（図２（ｂ）の下側）は円環状凹部１７０ｂに当接しており、他端側（図２（ｂ）の上側）は端面２２３から突出している。したがって、移動側金型１００を固定側金型２００に向かって（型閉め方向Ｄに向って）移動させていくと、まず、位置決め部材１６０の他端側が、円環状凹部１７０ａの底面に当接する。移動側金型１００をさらに固定側金型２００に向かって（型閉め方向Ｄに向って）移動させると、位置決め部材１６０には型閉め方向Ｄから圧縮力が加わっていく。図３（ｂ）に示すように、位置決め部材１６０は、型閉め方向Ｄから圧縮力が加わると、型閉め方向Ｄと直交する方向に膨張するように変形する。そして、位置決め部材１６０は、各細径部１１４、２１４の外周面に跨って当接する。

ここで、位置決め部材１６０の役割をさらに詳細に説明する。
図４（ａ）に示すように、各位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃに対して、型閉め方向（図４（ａ）においては、紙面と直交する方向）に圧縮力がかけられると、各位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃは圧縮され、各位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃに付された型閉め方向Ｄ（図１参照）と直交する矢印の示す方向に、膨張するように変形していく。
このとき、位置決め部材１６０ａ及び１６０ｃは、各細径部１１４,２１４に当接しないものの、変形しながら近づいていく。一方、位置決め部材１６０ｂは、ずれた細径部１１４が近くにあるため、変形する過程において、位置決め部材１６０ａ及び１６０ｃよりも早く細径部１１４と当接する。
そして、細径部１１４に当接した位置決め部材１６０ｂは、さらに変形の過程で、細径部１１４を膨張方向である矢印の方向に押していく。押された細径部１１４は、もう一方の細径部２１４と中心が重なるように近づいて行き、最終的に、３つの各位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃが、各細径部１１４,２１４の外周面に跨って当接する。

本実施形態においては、各細径部１１４,２１４の外径は同径であるため、各位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃが全て各細径部１１４,２１４の外周面に跨って当接すると、外周面が面一となる（図４（ｂ）参照）。つまり、各位置決め部材１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃの３つ全てが各細径部１１４,２１４の外周面に跨って当接すると、入れ子１１０と入れ子２１０の軸心位置が一致し、適正なキャビティを形成することができる。
よって、従来のようにテーパ部を設けることなく、比較的簡単な構造で入れ子１１０と入れ子２１０の調心を行なうことができる。さらに、横方向の寸法公差の影響を極力押さえることができるとともに、レンズの厚み精度の向上と、バリが生じるのを防ぐことができるので、生産性を向上させることができる。

さらに、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、本実施形態においては、円環状凹部１７０の内周面がバックアップ部材１８０の役割を果たしている。
ここで、バックアップ部材１８０とは、位置決め部材１６０が型閉め方向Ｄから圧縮力をかけられ、型閉め方向Ｄと直交する方向に膨張するように変形する際の反力を受け持つ部材であり、位置決め部材１６０に型閉め方向Ｄに圧縮力が加えられた際の変形を、各細径部１１４,２１４の外周面に向けて集中させるためのものである。
したがって、位置決め部材１６０を各細径部１１４,２１４の外周面に当接させることで、入れ子１１０と入れ子２１０の調心を行うことができる。また、キャビティＣに溶融樹脂の射出に伴う樹脂圧が加わっても、位置決め部材１６０は、各入れ子１１０，２１０がずれないように押さえることができる。
なお、バックアップ部材１８０としては、本実施形態のように、円環状凹部１７０の内周面であっても良いし、位置決め部材１６０と円環状凹部１７０との間に別部材を設けても良い。また、バックアップ部材１８０としては、位置決め部材１６０の型閉め方向と直交する方向への変形に伴う反力を受け持つことができれば良く、部材の材質及び形状は適宜変更できる。

次に、型閉めされた状態で、溶融樹脂を形成されたキャビティＣ内に射出して充填、保圧することでレンズを成形する。このとき、各入れ子１１０，２１０は位置決め部材１６０で押さえられているのでずれない。
レンズの成形後、型閉めを解除し、移動側金型１００を固定側金型２００から離す。キャビティ面Ｃａはキャビティ面Ｃｂよりも製品と接触している面積が広いため、移動側金型１００を離しても、製品は移動側金型１００側に残る。そして、移動側金型１００側に残ったレンズは図示しないエジェクターにより回収される。

以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、レンズを製造するための金型に本発明を適用した例について説明したが、これに限られるものではなく、レンズを保持するための鏡枠などの高精度部品を製造するための金型に適用してもよい。

また、前記実施形態においては、位置決め部材１６０を各細径部１１４,２１４の外周面の周方向に沿って等間隔に３つ設けたが、これに限られるものではなく、少なくとも１つ以上の位置決め部材１６０が各細径部１１４,２１４の外周面に跨って当接することで、適正なキャビティＣを形成することもできる。
つまり、入れ子１１０と入れ子２１０の調心を行なうには、各細径部１１４，２１４の外周面に跨って当接する部材が少なくとも３つ以上あればよく、このうち、１つ以上が弾性部材からなる位置決め部材１６０であれば、入れ子１１０と入れ子２１０の調心を行なうことができる。

ここで、図５は位置決め部材を１つ用いた調心を説明する平面図であって、（ａ）は型閉め前の状態を示す図、（ｂ）は型閉め後の状態を示す図である。
図５（ａ）に示すように、型締め前の状態では、細径部１１４の外周面は、固定壁Ｗと２箇所で当接しているが、細径部２１４は固定壁Ｗと当接していない。また、各細径部１１４，２１４は位置決め部材１６０とも当接していない。
なお、固定壁Ｗは、細径部１１４と細径部２１４に跨って配置されている。
ここで、位置決め部材１６０に対して、型閉め方向（図５（ａ）においては、紙面と直交する方向）に圧縮力をかけると、位置決め部材１６０は圧縮され、位置決め部材１６０に付した型閉め方向Ｄと直交する矢印の示す方向に、膨張するように変形していく。
そして、細径部２１４に当接した位置決め部材１６０は、変形の過程で、細径部２１４を膨張方向である矢印の方向に押していき、最終的に、位置決め部材１６０と固定壁Ｗとが、各細径部１１４,２１４の外周面に跨って３箇所で当接する（図５（ｂ）参照）。
これにより、入れ子１１０と入れ子２１０の調心を行なうことができ、適正なキャビティを形成することができる。
なお、固定壁Ｗの部材としては、固定壁Ｗ自体が変形しない部材（例えば、ステンレス系鋼材など）が好ましいが、これに限定されることなく、適宜変更可能である。また、固定壁Ｗは、細径部１１４と細径部２１４に跨って配置されていればよい。例えば、固定壁Ｗの型閉めの方向の長さを、円環状凹部１７０ｂの型閉め方向Ｄの長さ（図２（ｂ）参照）よりも大きくなるように設定すれば、型閉めしたときに、固定壁Ｗが細径部１１４と細径部２１４に跨って配置される（図３（ｂ）参照）

また、位置決め部材１６０は、各細径部１１４,２１４の外周面を、周方向において一定区間覆うような構造としてもよい。
ここで図６は、位置決め部材１６０の形状を示した図であり、（ａ）は位置決め部材が円環状である場合を示した図、（ｂ）は位置決め部材が扇面状である場合を示した図である。
図６（ａ）に示すように、位置決め部材１６０が円環状である場合、細径部２１４の外周面の周方向に円環状の位置決め部材１６０を配置することで、型閉め時に、位置決め部材１６０が膨張するように変形し、細径部２１４の外周面の全面で当接する。これにより、入れ子の軸心位置の調心を容易に行なうことができ、適正なキャビティを形成することができる。
また、図６（ｂ）に示すように、位置決め部材１６０を扇面状としてもよい。これにより、入れ子の軸心位置の調心を容易に行なうことができ、適正なキャビティを形成することができる。

また、各本体部材１２０，２２０に設けられた円環状凹部１７０ａ，１７０ｂは位置決め部材１６０が収容されれば形状は特に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、平面視矩形状の凹部であっても良い。この場合、位置決め部材１６０の両側面も本体部材１２０，２２０で覆われるため、位置決め部材１６０を各細径部１１４,２１４に向かってより確実に変形させることができる。
これにより、型締め力によって位置決め部材１６０が入れ子１１０と入れ子２１０にいっそう強く当接するため、入れ子１１０と入れ子２１０の剛性が高まる。したがって、キャビティＣに溶融樹脂の射出に伴う樹脂圧が加わっても、各入れ子１１０，２１０は位置決め部材１６０で押さえられているのでずれない。

また、キャビティＣを形成する金型は２つに限られるものではなく、例えば、図８に示すキャビティＣのレンズ部とフランジ部を、別々の金型で形成しても良い。

ここで、図８はキャビティＣを４つの金型で形成した第２実施形態を示した図である。
成形用金型１におけるキャビティＣは、図示しないレンズのフランジ部のフランジ形状を象ったキャビティ面Ｃｃが先端に形成されている本体部材１２０と、本体部材２２０の端面２２３と、一方のレンズ面形状（成形品の一部）を象ったキャビティ面Ｃａが先端に形成されている入れ子１１０と、もう一方のレンズ面形状を象ったキャビティ面Ｃｂが先端に形成されている入れ子２１０と、で構成されている。
なお、第２実施形態においては、本体部材１２０が、特許請求の範囲記載の『第１の金型』に該当し、本体部材２２０が、特許請求の範囲記載の『第２金型』に該当する。

ここで、本実施形態においては、本体部材１２０及び本体部材２２０の外周面側に圧縮手段１９０が設けられている。当該圧縮手段１９０は、圧縮手段１９０aと圧縮手段１９０ｂで構成されており、圧縮手段１９０ａの一端側（図８の右側）には円環状凹部１７０ａが形成され、圧縮手段１９０ｂの他端側（図８の左側）には円環状凹部１７０ｂが形成されている。
圧縮手段１９０ａは移動側金型１００と共に固定側金型２００に向かって（型閉め方向Ｄに向かって）移動し、型閉め時に圧縮手段１９０ｂと当接することで、圧縮手段１９０ａに形成されている円環状凹部１７０ａと圧縮手段１９０ｂに形成されている円環状凹部１７０ｂとが近づき、円環状凹部１７０が形成される。円環状凹部１７０には、位置決め部材１６０が配置され、位置決め部材は、型閉め時に本体部材１２０と本体部材２２０とに跨って当接する。
なお、本実施形態においては、圧縮手段１９０を型閉め時の力を利用して移動させ、位置決め部材１６０を圧縮させたが、圧縮手段１９０に別の移動機構を設けてもよい。例えば、圧縮手段１９０の移動機構として、各種直動シリンダ（エアシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドコイル等）、圧電素子、ばね部材等の各種アクチュエータによって圧縮手段１９０を移動させ、位置決め部材１６０を圧縮させる構成としてもよい。また、形状記憶合金の復元力によって圧縮手段１９０を移動させる構成、エア等の流体の注入による中空部材の膨張力によって、圧縮手段１９０を移動させる構成など、圧縮手段を移動させる機構は限定されるものではない。

さらに、本実施形態にかかる成形用金型１は、入れ子１１０と本体部材１２０及び入れ子２１０と本体部材２２０の間に、それぞれボールリテーナを備えている。
ここで、ボールリテーナ１３０は、入れ子１１０と本体部材１２０及び入れ子２１０と本体部材２２０との間に介在して、入れ子１１０及び入れ子２１０を支持するとともに調心するための部品であり、複数の球状体１３１と、これらの球状体１３１を回転自在に支持する円筒状の支持体１３２とを備えて構成されている。
球状体１３１は、入れ子１１０と本体部材１２０及び入れ子２１０と本体部材２２０の隙間に対して、略同一あるいは若干大きな直径に形成されている。具体的には、球状体１３１は、前記隙間の間隔に対してその直径が１〜６μｍ程度大きいものを用いるのが好ましく、１〜３μｍ程度大きいものがより好ましい。このようにすれば、球状体１３１が弾性的に押し潰された状態で、入れ子１１０と本体部材１２０及び入れ子２１０と本体部材２２０の隙間に配置されることとなり、球状体１３１の復元力が予圧として作用することにより、入れ子１１０及び入れ子２１０が強固に支持されることとなる。
なお、ボールリテーナ１３０の構成要素である複数の球状体１３１を回転自在に指示する円筒状の支持体１３２は、あってもなくても良い。

本実施形態の効果として、ボールリテーナ１３０と位置決め部材１６０を組み合わせて用いることで、入れ子１１０と入れ子２１０の軸心の調心精度をより高めることができる。
また、入れ子１１０と本体部材１２０の間には、突き出し代が設けられており、ボールリテーナ１３０を組み合わせて用いることで、成形品たるレンズを取り出しやすくすることができる。

なお、本実施形態においては、キャビティＣが４つの金型で形成されている以外において、キャビティＣの成形方法は前記実施形態と変わらないため、成形方法の説明は割愛する。

また、位置決め部材１６０の形状も、略直方体に限られるものではなく、適宜変更可能である。

また、前記実施形態の成形方法においては、各ステップが別々に行なわれる場合を説明したが、これに限られるものではなく、各ステップが同時に行なわれてもよいし、樹脂充填前に全てのステップが完了していれば、順序は適宜変更可能である。

また、前記実施形態の成形方法においては、各入れ子１１０，２１０に型締め力をかけない場合について説明したが、これに限られるものではなく、各入れ子１１０，２１０に型締め力をかけても良い。かかる場合、各入れ子１１０，２１０の型閉めを行なった後に弾性部材１６０を圧縮し、型閉め方向Ｄに向かって型締め力をかける。これにより、入れ子１１０と入れ子２１０の調心を行ない、適正なキャビティＣを形成することができると共に、厚み精度をより高めることができる。なお、型締め力をかける前に、他のステップが完了していれば、順序は適宜変更可能である。

本実施形態にかかる成形用金型の横断面図である。 本実施形態にかかる型閉め前の成形用金型を示した図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態にかかる型閉め後の成形用金型を示した図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 本実施形態にかかる位置決め部材による調心を説明した平面図であり、（ａ）は型閉め前の細径部と位置決め部材の関係を示す図、（ｂ）は型閉め後の細径部と位置決め部材の関係を示す図である。 他の実施形態にかかる位置決め部材による調心を説明する平面図であり、（ａ）は型閉め前の細径部と位置決め部材の関係を示す図、（ｂ）は型閉め後の細径部と位置決め部材の関係を示す図である。 他の実施形態にかかる位置決め部材の形状を示した図であり、（ａ）は円環状の位置決め部材を示した平面図、（ｂ）は扇面状の位置決め部材を示した平面図である。 他の実施形態にかかる円環状凹部の形状を示すために、本体部材内部構造を示した斜視図である。 第２実施形態にかかる成形用金型の横断面図である。 従来の成形用金型の断面図であり、（ａ）は金型の組合せ方として「テーパ先当て」を示した断面図、（ｂ）は金型の組合せ方として「端面先当て」を示した断面図である。

符号の説明

１ 成形用金型
１００ 第１の金型
１１０ 入れ子
１１１ 入れ子本体
１１２ 柱状部
１１４ 細径部
１１５ 太径部
１２０ 本体部材
１２０ 本体部材
１２１ 細穴部
１２２ 太穴部
１２３ 端面
１６０ 位置決め部材
１７０ 円環状凹部
１７０ａ 円環状凹部
１７０ｂ 円環状凹部
１８０ バックアップ部材
１９０ 圧縮手段
２００ 第２の金型
２１０ 入れ子
２１１ 入れ子本体
２１２ 柱状部
２１４ 細径部
２１５ 太径部
２２０ 本体部材
２２３ 端面
Ｃ キャビティ
Ｃａ キャビティ面
Ｃｂ キャビティ面
Ｃｃ キャビティ面

Claims (6)

1. 少なくとも第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成する成形用金型であって、
   型閉め時に、少なくとも前記第１の金型の外周面と前記第２の金型の外周面とに跨るように配置された弾性部材からなる位置決め部材と、
   前記位置決め部材を型閉め方向に圧縮する圧縮手段と、
   を備えることを特徴とする成形用金型。
2. 前記位置決め部材が、前記第１の金型と前記第２の金型の外周面の周方向に少なくとも１つ配設されていることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
3. 前記位置決め部材が、前記第１の金型と前記第２の金型の外周面の周方向に円環状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
4. 前記位置決め部材の外周側であって、
   当該位置決め部材の弾性変形を前記第１の金型と前記第２の金型の外周面に向かって集中させるためのバックアップ部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の成形用金型。
5. 少なくとも第１の金型と第２の金型とを型閉めしてキャビティを形成するステップと、
   前記第１の金型の外周面と前記第２の金型の外周面とに跨るように弾性部材からなる位置決め部材を配置するスッテプと、
   前記位置決め部材を型閉め方向に圧縮することにより、前記第１の金型の外周面及び前記第２の金型の外周面に前記位置決め部材を当接させて前記第１の金型と前記第２の金型とを調心するステップと、
   を含むことを特徴とする成形方法。
6. 前記第１の金型と前記第２の金型とを調心するステップを行なった後に、
   前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めするステップを含むことを特徴とする請求項５記載の成形方法。

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