JP2016037005A - 金型及び成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、型閉じ時に、第１転写面と第２転写面との対向方向に交差する方向での第１転写面に対する第２転写面のずれが小さく、第１転写面に対する第２転写面の傾きが小さい金型を提供することを目的とする。
【解決手段】金型２０は、第１転写面３４Ｄと、位置決め部３４Ｃとを有する第１型３０と、位置決め部３４Ｃと嵌め合う被位置決め部６４Ｃと、第１転写面３４Ｄに対向する第２転写面６２Ｂ１及び第２転写面６２Ｂ１の反対側の平面６６Ｃとを有する駒部６０と、駒部６０を第１転写面３４Ｄと第２転写面６２Ｂ１との対向方向Ｚと交差する方向Ｘに変位可能に収容し、駒部６０の変位に伴って平面６６Ｃが交差する方向Ｘに摺動する第２型５０と、平面６６Ｃを第２型５０に押し付ける押付部５６と、を備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、金型及び成形品の製造方法に関する。

特許文献１には、その図１に示されるように、成形用金型１が、固定側型板３に嵌入された固定側入れ子１２と、可動側型板６に嵌入された可動側入れ子１８と、を備えることが記載されている。ここで、固定側入れ子１２は、固定側成形面が形成された固定側製品駒１４と、固定側製品駒１４を外側から支持する固定側保持部材１５と、を有することが記載されている。また、可動側入れ子１８は、可動側成形面が形成された可動側製品駒１７と、可動側製品駒１７を外側から支持する可動側保持部材１８と、を有することが記載されている。そして、固定側保持部材１５に形成されたテーパ状凹部１６と、可動側保持部材１８に形成されたテーパ状凸部２０とが、互いに嵌合することにより固定側成形面と可動側成形面との位置合わせがなされることが記載されている。

特開２０１１−１８９５６４号公報

第１転写面を有する第１型と、第２転写面を有し第１型に位置決めされる駒部と、駒部を型閉じ方向と交差する方向に変位可能に収容する第２型と、を備えた金型を採用すると、型閉じ方向での第１転写面に対する第２転写面が傾く虞がある。

本発明は、型閉じ時に、第１転写面と第２転写面との対向方向に交差する方向での第１転写面に対する第２転写面のずれが小さく、第１転写面に対する第２転写面の傾きが小さい金型を提供することを目的とする。

請求項１記載の金型は、第１転写面と、位置決め部とを有する第１型と、該位置決め部と嵌め合う被位置決め部と、該第１転写面に対向する第２転写面及び該第２転写面の反対側の裏面とを有する駒部と、該駒部を該第１転写面と該第２転写面との対向方向と交差する方向に変位可能に収容し、該駒部の変位に伴って該裏面が前記交差する方向に摺動する第２型と、該裏面を第２型に押し付ける押付部と、を備えている。

請求項２記載の金型は、請求項１記載の金型であって、前記駒部には、前記対向方向における前記第１型側を向く面が形成され、前記第２型には、前記面に対し、前記対向方向における前記第１型側に０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下で離れて対向する面が形成されている。

請求項３記載の成形品の製造方法は、請求項１又は２に記載の金型を用い、前記第１型を前記対向方向における前記第２型側に相対的に移動させ、前記位置決め部と前記被位置決め部とが嵌め合い、前記第１型と前記第２型とを位置決めして型閉じし、前記第１転写面と前記第２転写面とが対向するキャビティを形成する工程と、前記キャビティに溶融樹脂を注入し、前記溶融樹脂を前記第１転写面により形成された第１面と前記第２転写面により形成された第２面とを有する固形樹脂にする工程と、前記第１型を前記対向方向における前記第２型側と反対側に相対的に移動させ、前記固形樹脂を取り出す工程と、を含む。

請求項１記載の金型は、駒部を第２型に押し付ける押付部を備えない金型に比べ、型閉じ時に、第１転写面と第２転写面との対向方向に交差する方向での第１転写面に対する第２転写面のずれが小さく、第１転写面に対する第２転写面の傾きが小さい。

請求項２記載の金型は、駒部に形成された第１型側を向く面に対し、第１型側に０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下で離れて対向する面が形成されていない第２型を備えた金型に比べ、型閉じ時に、駒部の倒れが抑制される。

請求項３記載の成形品の製造方法は、駒部を第２型に押し付ける押付部を備えない金型を用いた方法に比べ、第１転写面と第２転写面との対向方向に交差する方向での第１面に対する第２面のずれ、及び、第１面に対する第２面の傾きが小さい成形品が製造される。

実施形態の金型を用いて製造される成形品（レンズアレイ）を備える露光装置の一部を示す斜視図である。 実施形態の金型を用いて製造される成形品（レンズアレイ）を示す上面図である。 図２における３−３矢視断面図（模式図）である。 実施形態の金型の概略図（断面図）であって、金型を構成する可動型と固定型とが型開きした状態を示す図である。 図４における一点鎖線で囲まれた部位の拡大図である。また、該拡大図は、型開き及び型閉じした状態を示す。 実施形態の金型の概略図（断面図）であって、金型を構成する可動型と固定型とが型閉じした状態を示す図である。 実施形態の金型の概略図（断面図）であって、金型を構成する可動型と固定型とが型締めした状態を示す図である。 図７における一点鎖線で囲まれた部分のうち固定型の部位の拡大図である。 実施形態の金型を構成する可動型と固定型とが型締めした状態を示す概略図（断面図）であって、キャビティ及びその周辺の拡大図である。

＜概要＞
以下の説明では、先ず、本実施形態の金型を用いて製造される成形品について説明する。次いで、本実施形態の金型の構成について説明する。次いで、本実施形態の金型を用いた成形品の製造方法について説明する。次いで、本実施形態の金型及び成形品の製造方法の作用について説明する。

＜本実施形態の金型を用いて製造される成形品＞
本実施形態の金型２０（図４、図６及び図７参照）を用いて製造される成形品は、図１、図２及び図３に示されるように、レンズアレイ１０とされている。レンズアレイ１０は、露光装置９０を構成している。ここで、レンズアレイ１０は、成形品の一例である。さらに、露光装置９０は、電子写真方式の画像形成装置（図示省略）を構成している。

［レンズアレイと露光装置との関係］
露光装置９０は、画像形成装置が備える感光体ドラム（図示省略）を感光させて潜像を形成する機能を有する。露光装置９０は、図１に示されるように、発光基板９２と、レンズアレイ１０と、筐体９４と、を含んで構成されている。

発光基板９２は、長尺の基板９２Ａと、複数のＬＥＤアレイ９２Ｂと、を備えている。長尺の基板９２Ａの一面には、基板９２Ａの長手方向に沿って２列の千鳥状に配置された複数のＬＥＤアレイ９２Ｂが、実装されている。筐体９４は、発光基板９２とレンズアレイ１０とが対向するように、発光基板９２及びレンズアレイ１０を固定している。なお、レンズアレイ１０は、画像形成装置において、発光基板９２と感光体ドラムとの間に配置されている。

［レンズアレイ］
レンズアレイ１０は、複数のＬＥＤアレイ９２Ｂから出射される光を感光体ドラムで結像させる機能を有する。

レンズアレイ１０は、図２に示されるように、長尺であって、本体部１２と、外周部１４と、を含んで構成されている。

〔本体部〕
本体部１２は、複数のＬＥＤアレイ９２Ｂから出射される光を通過させる機能を有する。

本体部１２における、感光体ドラムを向く側及び発光基板９２を向く側には、レンズアレイ１０の長手方向に沿って４列の千鳥状に配置された複数の凸部１２Ａ、１２Ｂが形成されている（図２及び３参照）。複数の凸部１２Ａ、１２Ｂは、図３に示されるように、半球状とされており、それぞれ、高さ方向（レンズアレイ１０の長手方向及び短手方向に交差する方向）外側に突起している。また、レンズアレイ１０を高さ方向から見ると、すべての凸部１２Ａと、すべての凸部１２Ｂとは、一対ずつ重なっている。そして、すべての凸部１２Ｂは、高さ方向で重なる凸部１２Ａに対して、レンズアレイ１０の短手方向におけるずれが定められた範囲内とされている。本実施形態における定められた範囲とは、一例として±０．００５ｍｍとされている。換言すれば、すべての凸部１２Ｂにおける高さ方向の頂点１２Ｂ１は、高さ方向から見ると、高さ方向で重なる凸部１２Ａにおける高さ方向の頂点１２Ａ１に対して、レンズアレイ１０の短手方向におけるずれが±０．００５ｍｍ以内とされている。以下の説明において、感光体ドラムを向く側の面を第１面１６Ａといい、発光基板９２を向く側の面を第２面１６Ｂという。

〔外周部〕
外周部１４は、本体部１２を支持するとともに、筐体９４に固定される機能を有する。

外周部１４は、図２に示されるように、本体１２の側面を全周に亘って囲んでいる。また、外周部１４の高さ方向両端部は、それぞれ頂部１２Ａ１及び頂部１２Ｂ１よりも感光体ドラム側及び発光基板９２側に突出している。外周部１４及び本体部１２は、樹脂により一体的に成形されている。

以上が、本実施形態の金型２０を用いて製造される成形品の一例であるレンズアレイ１０についての説明である。

＜金型の構成＞
次に、本実施形態の金型２０について、図面を参照しつつ説明する。金型２０は、図４、図６及び図７に示されるように、可動型３０と、固定型４０と、を含んで構成されている。ここで、可動型３０は、第１型の一例である。なお、図面において、Ｚ方向を上方向（型開き方向）、−Ｚ方向を下方向（型閉じ方向）、Ｘ方向を型幅方向、Ｙ方向を型奥行き方向として説明する。ここで、型閉じ方向及び型開き方向は、第１転写面と第２転写面とが対向する対向方向の一例である。また、型幅方向は、第１転写面と第２転写面とが対向する対向方向と交差する方向の一例である。

［可動型］
可動型３０は、型閉じ時に、固定型４０とともに後述するキャビティ８０（図６、図７及び図９参照）を形成する機能を有する。

可動型３０は、可動型本体３２と、第１入れ子３４と、を含んで構成されている。

〔可動型本体〕
可動型本体３２は、成形装置（図示省略）に取り付けられ、成形装置により上下方向（型開き方向及び型閉じ方向）に移動可能とされている。

可動型本体３２は、長尺であって、その長手方向が型奥行き方向に沿っている。可動型本体３２の下側には、型幅方向及び型奥行き方向に沿った平面３２Ａが形成されている。また、可動型本体３２の下側には、長尺の穴３２Ｂが形成されている。なお、長尺の穴３２Ｂの長手方向は、可動型本体３２の長手方向に沿っている。

〔第１入れ子〕
第１入れ子３４は、長尺であって、長尺の穴３２Ｂの長手方向に沿って長尺の穴３２Ｂに嵌め込まれ、可動型本体３２に固定されている。第１入れ子３４の下側には、型幅方向及び型奥行き方向に沿った平面３４Ａが形成されている。また、第１入れ子３４の下側には、型奥行き方向に沿う長尺の穴（凹溝）３４Ｂと、丸穴３４Ｃとが形成されている。ここで、丸穴３４Ｃは位置決め部の一例である。なお、平面３４Ａは、型閉じ方向において、平面３２Ａと同じ高さで形成されている。

〈長尺の開口〉
長尺の穴３４Ｂは、図６に示されるように、型閉じ時において、可動型３０が固定型４０とともに形成するキャビティ８０に溶融樹脂（図示省略）が注入された際、レンズアレイ１０における感光体ドラム側を向く面と側面とを転写（形成）する機能を有する。そのため、長尺の穴３４Ｂの上側（凹溝の底）には、溶融樹脂にレンズアレイ１０の第１面１６Ａ（図２参照）を転写するための面（以下、第１転写面３４Ｄという。）が形成されている。また、長尺の穴３４Ｂの側面３４Ｅは、レンズアレイ１０における側面を転写するための面とされている。

〈丸穴〉
丸穴３４Ｃは、型閉じ時に、後述する駒部６０を構成する第３入れ子６４に設けられたピン６４Ｃが嵌め合わされて、第１入れ子３４に第３入れ子６４を位置決めする機能を有する。ここで、ピン６４Ｃは、被位置決め部の一例である。

［固定型］
固定型４０は、図６に示されるように、型閉じ時に、可動型３０とともにキャビティ８０を形成する機能を有する。

固定型４０は、図４、図６及び図７に示されるように、固体型本体５０と、駒部６０と、押付部７０と、を含んで構成されている。ここで、固定型本体５０は、第２型の一例である。

〔固定型本体〕
固定型本体５０は、駒部６０を型幅方向に変位可能に収容する機能を有する。

固定型本体５０は、図４及び図７に示されるように、第１固定型板５２と、第２固定型板５４と、押圧部５６と、押え部５８と、を含んで構成されている。

〈第１固定型板〉
第１固定型板５２は、成形装置に取り付けられ、上下方向に移動不可能とされている。

第１固定型板５２は、型奥行き方向に沿って長尺に構成されている。第１固定型板５２には、型奥行き方向から断面を見ると、第１固定型板５２の下側から上側に向かうに従い幅が３段階で小さくなる貫通穴５２Ａが形成されている。そのため、貫通穴５２Ａの側面の一部には、上下方向の２箇所に、型奥行き方向及び型幅方向に沿う平面が形成されている。ここで、２箇所の平面のうち上側の平面を、平面５２Ｄという。なお、貫通穴５２Ａは、型奥行き方向に沿って長尺に形成されている。

また、第１固体型板５２の上側には、型幅方向及び型奥行き方向に沿う平面５２Ｂが形成されている。そして、第１固定型板５２における上側（平面５２Ａ側）には、丸穴５２Ｃが形成されている。

〈第２固定型板〉
第２固定型板５４は、図４及び図７に示されるように、第１固定型板５２の上側に配置されている。第２固定型板５４は、型奥行き方向に沿って長尺な構成とされている。第２固定型板５４の上側及び下側には、それぞれ、型幅方向及び型奥行き方向に沿った平面５４Ａ、５４Ｂが形成されている。なお、第２固定型板５４は、制限手段（図示省略）により後述する定められた位置よりも上側に移動できないように、第１固定型板５２に取り付けられている。

第２固定型板５４には、型奥行き方向から断面を見ると、平面５４Ｂから平面５４Ａに向かうに従い幅が１段階で大きくなる貫通穴５４Ｃが形成されている。そのため、貫通穴５４Ｃの側面の一部には、型奥行き方向及び型幅方向に沿う平面５４Ｅが形成されている。また、貫通穴５４Ｃは、型奥行き方向に沿って長尺に形成されている。なお、貫通穴５４Ｃの下側の開口は、上下方向から見ると、第１固定型板５２に形成された貫通穴５２Ａの上側の開口と重なっている。

第２固定型板５４の下側（平面５４Ｂ側）には、第１固定型板５２に形成された丸穴５２Ｃと重なる中心軸（図示省略）を有し、丸穴５２Ｃの径よりも径が大きい丸穴５４Ｄが形成されている。そのため、丸穴５４Ｄの開口は、上側から透視して見ると、丸穴５２Ｃの開口及び平面５２Ｂの一部と重なっている。なお、第２固定型板５４には、丸穴５４Ｄの中心軸に沿ったねじ穴が形成されている。

〈押圧部〉
押圧部５６は、図４、図６及び図７に示されるように、ねじ５６Ａと、圧縮ばね５６Ｂと、を備えている。ねじ５６Ａは、第２固定型板５４に形成されたねじ穴で締められている。ねじ５６Ａの頭は、第１固定型板５２に形成された丸穴５２Ｃ内に収容されている。

図４に示されるように、型開き時において、圧縮ばね５６Ｂは、その一部が丸穴５４Ｄ内に圧縮された状態で収容されている。また、前述のとおり、第２固定型板５４は、固定手段により定められた位置よりも上側に移動できないように、第１固定型板５２に固定されている。そのため、圧縮ばね５６Ｂにおける下側の端部は第１固定型板５２の平面５２Ｂを押圧し、圧縮ばね５６Ｂにおける上側の端部は第２固定型板５４を押圧している。そして、型開き時において、第１固定型板５２の平面５２Ｂと第２固定型板５４の平面５４Ｂとは、隙間Ｇを形成している。なお、図６に示されるように、型閉じ時においても、第１固定型板５２の平面５２Ｂと第２固定型板５４の平面５４Ｂとは、隙間Ｇを形成している。ここで、第２固定型板５４の定められた位置とは、図４又は図６に示されるように、第１固定型板５２に対して、隙間Ｇを形成している場合の位置のことをいう。

また、図７に示されるように、型締め時において、圧縮ばね５６Ｂは、丸穴５４Ｄ内に圧縮された状態で収容されている。そのため、型締め時において、可動型３０が第２固定型板５４を押圧すると、圧縮ばね５６Ｂは、第２固定型板５４に押圧されて型開き時及び型閉じ時における圧縮ばね５６Ｂよりも圧縮されるようになっている。そして、型締め時において、第１固定型板５２の平面５２Ｂと第２固定型板５４の平面５４Ｂとは、接触している。

〈押え部〉
押え部５８は、図４、図６及び図７に示されるように、型奥行き方向から断面を見ると、第１固定型板５２に形成された貫通穴５２Ａ内における幅が最も広い部位に嵌め込まれている。なお、押え部５８は、型奥行き方向に沿って長尺に構成されている。

押え部５８の中央には、型奥行き方向から断面を見ると、押え部５８の下側から上側に向かうに従い径が１段階で小さくなる貫通穴５８Ａが押え部５８の長手方向に沿って複数形成されている。そのため、貫通穴５８Ａの側面には段差部が形成されている。また、押え部５８の上側には、型幅方向及び方奥行き方向に沿う平面５８Ｂが形成されている。

〔駒部〕
駒部６０は、図６に示されるように、型閉じ時に、第１入れ子３４に形成された長尺の穴３４Ｂとでキャビティ８０を形成する機能を有する。

駒部６０は、図４、図６及び図７に示されるように、第２入れ子６２と、第３入れ子６４と、第２入れ子止め６６と、を含んで構成されている。

駒部６０は、固定型本体５０に収容されている。具体的には、第２入れ子６２は、第１固定型板５２に形成された貫通穴５２Ａ内と、第２固定型板５４に形成された貫通穴５４Ｃ内とに亘って、収容されている。第３入れ子６４は、貫通穴５４Ｃ内に収容されている。第２入れ子止め６６は、貫通穴５２Ａ内に収容されている。

〈第２入れ子〉
第２入れ子６２は、型奥行き方向から断面を見ると、上下方向に沿って長尺に構成されている。また、第２入れ子６２は、型奥行き方向に沿って長尺に構成されている。第２入れ子６２は、第２入れ子本体６２Ａと、突出部６２Ｂと、を備えている。

型奥行き方向から断面を見ると、第２入れ子本体６２の幅は、第１固定型板５２に形成された貫通穴５２Ａの最小幅及び第２固定型板５４に形成された貫通穴５４Ｃの最小幅よりも狭く形成されている。

突出部６２Ｂは、型奥行き方向から見ると、第２入れ子本体６２Ａの幅よりも狭く、第２入れ子本体６２Ａの上面６２Ｃの中央に配置されている。

突出部６２Ｂの上側には、溶融樹脂にレンズアレイ１０の第２面１６Ｂ（図３参照）を転写するための面６２Ｂ１（以下、第２転写面６２Ｂ１という。）が形成されている。

〈第３入れ子〉
第３入れ子６４は、図６に示されるように、型閉じ時に、第１入れ子３４に位置決めされることで、第２入れ子６２を第１入れ子３４に位置決めする機能を有する。

第３入れ子６４は、型奥行き方向に沿って長尺に構成されている。第３入れ子６４の上側及び下側には、図４、図６及び図７に示されるように、それぞれ型幅方向及び型奥行き方向に沿う平面６４Ａ及び平面６４Ｂが形成されている。第３入れ子６４は、平面６４Ｂを第２固定型板５４に形成された平面５４Ｅに接触させて、第２固定型板５４に載せられている。第３入れ子６４の高さ（平面６４Ｂと平面６４Ａとの距離）は、第２固定型板５４の平面５４Ａから平面５４Ｅまでの深さとされている。そのため、平面６４Ａと平面５４Ａとは、型閉じ方向において、同じ高さで形成されている。なお、型幅方向において、第３入れ子６４の幅は、貫通穴５４Ｃの幅における平面５４Ｅよりも上側の幅よりも、小さく構成されている。

また、第３入れ子６４の上側には、平面６４Ａから上側に突起するピン６４Ｃが設けられている。ピン６４Ｃの上側の端部は、面取りされている。そして、型閉じ時に、ピン６４Ｃが丸穴３４Ｃに対してずれていても、ピン６４Ｃの面取りされた部分は、丸穴３４Ｃの開口の縁に押圧されるようになっている。そのため、型閉じ時に、ピン６４Ｃは、丸穴３４Ｃの開口の縁から受ける押圧力を型幅方向に向く力に変換し、第３入れ子６４が型幅方向に移動されるようになっている。その結果、ピン６４Ｃは、前述のとおり、型閉じ時に、第１入れ子３４に形成された丸穴３４Ｃに嵌め合わされて、第１入れ子３４に対して第３入れ子６４を位置決めさせるようになっている。

また、第３入れ子６４には、型奥行き方向から断面を見ると、平面６４Ｂから平面６４Ａに向かうに従い幅が１段階で小さくなる貫通穴６４Ｄが形成されている。そのため、貫通穴６４Ｄの側面の一部には、型奥行き方向及び型幅方向に沿う平面６４Ｅが形成されている。そして、第３入れ子６４は、貫通穴６４Ｄの側面が第２入れ子６２の上側の部位における型幅方向両側が接触されて、第２入れ子６２に支持されている。

なお、型開き時及び型閉じ時において、第３入れ子６４の平面６４Ｅは、図４、図５及び図６に示されるように、第２入れ子本体６２Ａの上面６２Ｃと離間している。また、型締め時において、第３入れ子６４の平面６４Ｅは、図７及び図９に示されるように、第２入れ子本体６２Ａの上面６２Ｃと接触している。

以上の構成により、型閉じ時に、第１入れ子３４の丸穴３４Ｃにピン６４Ｃが嵌め合わされて、第３入れ子６４が型幅方向に移動されると、第３入れ子６４は、第２入れ子６２を一体となって型幅方向に移動させるようになっている。

〈第２入れ子止め〉
第２入れ子止め６６は、図４、図６及び図７に示されるように、第２入れ子６２を固定する機能を有する。そして、第２入れ子止め６６は、型閉じ時に第３入れ子６４のピン６４Ｃが第１入れ子３４の丸穴３４Ｃに嵌め合わされて型幅方向にずれると、型幅方向に沿って押え部５８の平面５８Ｂ上を滑るようになっている。

第２入れ子止め６６は、型奥行き方向に沿って長尺に構成されている。第２入れ子止め６６の上側の両端側には、型奥行き方向から断面を見ると、型幅方向及び型奥行き方向に沿う平面６６Ａが形成され、平面６６Ａの中央には、平面６６Ａから上側に突起する突起部６６Ｂが形成されている。ここで、平面６６Ａは、第１型側を向く面の一例である。そして、第２入れ子止め６６は、突起部６６Ｂに設けられるねじ（図示省略）により第２入れ子６２を固定している。

また、第２入れ子止め６６の２つの平面６６Ａは、第１固定型板５２に形成された平面５２Ｄに対し、上下方向において、０．０２ｍｍ離れて対向している（０．０２ｍｍの隙間が形成されている）。以下、上下方向における平面６６Ａと平面５２Ｄとの間隔を対向間隔Ｄとする。

第２入れ子止め６６の下側には、型幅方向及び型奥行き方向に沿う平面６６Ｃが形成されている。ここで、平面６６Ｃは、裏面の一例である。平面６６Ｃは、第１固定型板５２を構成する押え部５８の平面５８Ｂに接触している。

また、第２入れ子止め６６には、平面６６Ｃから上下方向に沿うねじ穴が形成されている。該ねじ穴は、第２入れ子止め６６の型奥行き方向に亘る複数箇所に配置されている。

なお、第２入れ子止め６６は、第１固定型板５２に形成された貫通穴５２Ａの側面と離間している。

〔押付部〕
押付部７０は、図４及び図７に示されるように、第２入れ子止め６６の平面６６Ｃを、押え部５８の平面５８Ｂに押し付ける機能を有する。

押付部７０は、ねじ７０Ａと、圧縮ばね７０Ｂと、を備えている。ねじ７０Ａは、第２入れ子止め６６の平面６６Ｃ側に形成されたねじ穴で締められている。ねじ７０Ａは、当該ねじ穴で締められている部分を除き、押え部５８に形成された貫通穴５８Ａ内に収容されている。つまり、ねじ７０Ａの頭の幅は、貫通穴５８Ａの最大幅よりも狭く、ねじ７０Ａの軸部の幅は、押え部５８に形成された貫通穴５８Ａの最小幅よりも狭い。

圧縮ばね７０Ｂは、圧縮された状態で、ねじ７０Ａの頭と押え部５８における貫通穴５８Ａの側面に形成された段差部とに挟まれている。そのため、ねじ７０Ａの頭が圧縮ばね７０Ｂから下側に押圧されることで、押付部７０は、第２入れ子止め６６を下側に引っ張っている。換言すれば、押付部７０は、第２入れ子止め６６の平面６６Ｃを、押え部５８の平面５８Ｂに押し付けている。

［金型の構成についての補足］
以下、金型２０の構成について補足する。

〔第１転写面と第２転写面の位置関係〕
駒部６０を構成する第２入れ子６２は、図４、図６、図７及び図９に示されるように、第２転写面６２Ｂ１が第１転写面３４Ｄの下側となるような位置関係で、配置されている。

また、型閉じ時に、可動型３０を構成する第１入れ子３４の丸穴３４Ｃに、駒部６０を構成する第３入れ子６４のピン６４Ｃが嵌め合わされると、第２転写面６２Ｂ１は、第１転写面３４Ｄに対して、型幅方向におけるずれが定められた範囲内となるように位置決めされる。この結果、金型２０を用いて製造されるレンズアレイ１０の短手方向におけるずれが定められた範囲内となる。

〔型開き、型閉じ及び型締めの関係〕
型開き時とは、図４に示されるように、固定型４０に対して可動型３０が離れている場合を意味する。型閉じ時とは、図６に示されるように、固定型４０に対して可動型３０が接触し、且つ、隙間Ｇの幅が型開き時の隙間Ｇの幅と同じ場合を意味する。型締め時とは、図７に示されるように、固定型４０に対して可動型３０が接触し、且つ、第１固定型板５２と第２固定型板５４とが接触している場合（隙間Ｇが０の場合）を意味する。

〔キャビティ〕
キャビティ８０は、金型２０が型閉じすることで形成される空間のことをいう。本実施形態におけるキャビティ８０とは、前述したレンズアレイ１０を製造するためのものである。

〔その他の構成１〕
可動型３０には、溶融樹脂をキャビティ８０に注入するための注入路（図示省略）が設けられている。

〔その他の構成２〕
前述のとおり、駒部６０を構成する第３入れ子６４が可動型３０に位置決めされ、第３入れ子６４が型幅方向に移動されると、第３入れ子５４は、第２入れ子５２を一体となって型幅方向に移動させる。そして、第２入れ子５２を固定している第２入れ子止め６６は、型閉じ時に第２入れ子５２が型幅方向にずれると、押付部７０により平面６６Ｃが押え部５８の平面５８Ｂに押し付けられながら、型幅方向に沿って平面５８Ｂ上を滑るようになっている。別言すれば、固定型本体５０は、型閉じ時における駒部６０の変位に伴って、駒部６０の平面６６Ｃが固定型本体５０の平面５８Ｂ上を型幅方向に摺動するようになっている。なお、平面５８Ｂは、駒部６０の平面６６Ｃに対して摺動面としての性質を有する。

以上が、金型２０の構成についての説明である。

＜金型を用いた成形品の製造方法＞
次に、本実施形態の金型２０を用いた成形品（レンズアレイ１０）の製造方法（以下、本方法という。）について、図面を参照しつつ説明する。本方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程と、を含んでいる。

［第１工程］
第１工程は、キャビティ８０を形成する工程である。

具体的に第１工程では、まず、図４に示されるように、金型２０が準備される。そして、第１工程では、図６に示されるように、可動型３０を固定型４０側に移動させて、可動型３０を構成する第１入れ子３４の丸穴３４Ｃと固定型４０を構成する第３入れ子６４のピン６４Ｃとを嵌め合わされる。なお、第１工程では、金型２０が型開き状態から型閉じ状態となる。

ここで、ピン６４Ｃが、型開き時に、丸穴３４Ｃに対し、型幅方向及び型奥行き方向にずれて配置されていたとすると、ピン６４Ｃは、型閉じ時に、丸穴３４Ｃに嵌る位置にずれて嵌め合わされる。これに伴い、第３入れ子６４が型幅方向にずれるため、第２入れ子６２を固定している第２入れ子止め６６の平面６６Ｃは、押付部７０により押え部５８に押し付けられながら、押え部５８の平面５８Ｂを摺動してずれる。そして、第２転写面６２Ｂ１は、第１転写面３４Ｄに対して、型幅方向におけるずれが定められた範囲内となるように位置決めされて、キャビティ８０が形成される。

［第２工程］
第２工程は、キャビティ８０に溶融樹脂を注入し、該溶融樹脂を、キャビティ８０の側面が転写された固形樹脂（図２及び図３参照）にする工程である。

具体的に第２工程では、金型２０が型閉じ状態（図６参照）において、溶融樹脂が、可動型３０に設けられた注入路からキャビティ８０に注入される。そして、キャビティ８０は、注入された溶融樹脂により充填される（満たされる）。

次いで、キャビティ８０に溶融樹脂が充填した状態で、金型２０は、型閉じ状態（図６参照）から型締め状態（図７参照）に変化する。具体的には、固定型４０が可動型３０に押圧され、押圧部５６を構成する圧縮ばね５６Ｂが圧縮され、第１固定型板５２が第２固定型板５４に接触される。これに伴い、第２固定型板５４に載せられている第３入れ子６４は、第２固定型板５４とともに下側へ移動される。そうすると、第２入れ子６２の突出部６２Ｂの一部（第２転写面６２Ｂ１が形成された部位）が、貫通穴６４Ｄからはみ出される（図５の状態が図８の状態となる）。別の見方をすると、キャビティ８０の上下方向の幅が、隙間Ｇの分小さくなる。そのため、キャビティ８０に充填された溶融樹脂は、型閉じ状態（図６参照）から型締め状態（図７参照）に変化することで圧縮される（いわゆる型締め圧縮）。

そして、溶融樹脂が徐々に固化することで、圧縮された溶融樹脂は、第１転写面３４Ｄに転写された第１面１６Ａと第２転写面６２Ｂ１に転写された第２面１６Ｂとが形成された固形樹脂に成形される。

［第３工程］
第３工程は、成形された固形樹脂を金型２０から取り出す工程である。

具体的に第３工程では、可動型３０を上側に移動させる。そして、第３工程では、第２工程で成形された固形樹脂が、型開き状態の金型２０から取り出される。

＜作用＞
次に、本実施形態の金型２０及び本方法の作用について、図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、先ず、本実施形態と、以下に想定する比較形態とを比較して行う。なお、以下の比較形態において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。次いで、本実施形態における好ましい形態について説明する。

［比較形態との比較］
比較形態の金型は、固定型に押付部７０を備えていない。比較形態の金型は、この点以外は、本実施形態の金型２０と同様の構成とされている。また、比較形態のレンズアレイの製造方法（以下、比較方法）は、比較形態の金型を用いて、キャビティ８０を形成した後、第２工程、第３工程が行われる。この点以外は本方法と同様とされる。

比較形態の金型は押付部７０を備えていないため、比較形態の金型は、駒部６０が押え部５８側から引っ張られていない。つまり、比較形態の金型では、駒部６０が下側に押し付けられていない。そして、比較形態の金型は、可動型３０の丸穴３４Ｃに対し第３入れ子６４のピン６４Ｃがずれたまま型閉じされる場合、駒部６０は下側に押し付けられていない状態で、駒部６０が型幅方向にずれて第１入れ子３４に位置決めされる。そのため、型閉じ時に、駒部６０が第１入れ子３４に位置決めされると、第２転写面６２Ｂ１が、第１転写面に対して傾いた状態で、キャビティ８０が形成される虞がある。

また、比較方法では、比較形態の金型を用いるため、第２転写面６２Ｂ１が、第１転写面３４Ｄに対して傾いている虞のあるキャビティ８０に対して、第２工程及び第３工程が行われる。そうすると、比較方法で製造されるレンズアレイは、第２転写面６２Ｂ１により形成される第２面１６Ｂが、第１転写面３４Ｄにより形成される第１面１６Ａに対し傾いたレンズアレイが製造される虞がある。

これに対して、本実施形態の金型２０は、図４、図６及び図７に示されるように、押付部７０を備えている。また、駒部６０を構成する第２入れ子止め６６の平面６６Ｃは、押え部７０の平面５８Ｂに対して摺動可能とされている。そのため、本実施形態の金型２０は、丸穴３４Ｃに対しピン６４Ｃがずれたまま型閉じされる場合、第２入れ子止め６６が押え部７０に押し付けられつつ、第２入れ子止め６６が押え部７０の平面５８Ｂに対して摺動されて、駒部６０が可動型３０に位置決めされる。つまり、本実施形態の金型２０では、駒部６０が可動型３０に位置決めされるために型幅方向にずれる期間中、駒部６０は下側に押し付けられている（引っ張られている）。

したがって、本実施形態の金型２０によれば、比較形態の金型に比べて、型閉じ時に、型幅方向での第１転写面３４Ｄに対する第２転写面６２Ｂ１のずれが小さく、第１転写面３４Ｄに対する第２転写面６２Ｂ１の傾きが小さい。

また、本方法によれば、比較方法に比べて、型幅方向での第１面１６Ａに対する第２面１６Ｂのずれ、及び、第１面１６Ａに対する第２面１６Ｂの傾きが小さいレンズアレイ１０が製造される。これに伴い、本方法によれば、比較方法に比べて、レンズアレイ１０の歩留まりが向上する。ここで、レンズアレイ１０の歩留まりが向上するとは、凸部１２Ｂが、高さ方向で重なる凸部１２Ａに対して、その短手方向におけるずれが定められた範囲内であるレンズアレイ１０が効率良く製造されることを意味する。

［本実施形態の好ましい形態］
金型２０も、金型２０よりも対向間隔Ｄ（一例としてＤが０．０３１ｍｍ）が広い金型（以下、金型２０Ａという。）も、丸穴３４Ｃに対しピン６４Ｃがずれたまま型閉じされる場合、駒部６０が押え部７０に押し付けられつつ、第２入れ子止め６６が押え部７０に摺動されて、駒部６０が可動型３０に位置決めされる。そして、駒部６０が可動型３０に位置決めされるまでの期間で、駒部６０は、傾斜しながら（倒れながら）ずれる可能性がある。

そして、金型２０の場合も、金型２０Ａの場合も、型閉じ時に駒部６０が上下方向に傾斜しながらずれて駒部６０が第１入れ子３４に位置決めされた結果、第２転写面６２Ｂ１は、第１転写面に対して傾いた状態で、キャビティ８０が形成される虞がある。

金型２０は、前述のとおり、対向間隔Ｄが０．０２ｍｍとされている。そのため、本実施形態の金型２０は、型閉じ時に駒部６０が上下方向に傾斜しても、第２入れ子止め６６の平面６６Ａが第１固定型板５２の平面５２Ｄに接触すると、それ以上傾斜することがない。

したがって、金型２０は、金型２０Ａに比べて、型閉じ時に、駒部６０の倒れが抑制される。
また、本方法によれば、金型２０Ａを用いたレンズアレイの製造方法に比べて、型幅方向での第１面１６Ａに対する第２面１６Ｂのずれ、及び、第１面１６Ａに対する第２面１６Ｂの傾きが小さいレンズアレイ１０が製造される。これに伴い、本方法によれば、比較方法１に比べて、レンズアレイ１０の歩留まりが向上する。

なお、金型２０と金型２０Ａとを比較すると、対向間隔Ｄは狭い方が有利であると考えられる。しかしながら、対向間隔Ｄを０．０１ｍｍ未満とするには、第１固定型板５２における貫通穴５２Ａの加工精度、押え部５８の第１固定型板５２に対する取付け精度、第２入れ子止め６６の加工精度等を、より高精度にする必要がある。
したがって、金型２０の製造コスト等も考慮すると、対向間隔Ｄは、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内にて他の実施形態が可能である。

例えば、本実施形態では、レンズアレイ１０は、本実施形態の金型２０を用いて製造される成形品の一例として説明した。しかしながら、本実施形態の金型２０で製造される成形品は、レンズアレイ１０でなくてもよい。

また、本実施形態では、可動型３０は、可動型本体３２と、第１入れ子３４と、を含んで構成されているとして説明した。しかしながら、可動型３０は、可動型本体３２及び第１入れ子３４の機能を持った一体構成の型でもよい。

また、本実施形態では、駒部６０は、第２入れ子６２と、第３入れ子６４と、第２入れ子止め６６と、を含んで構成されているとして説明した。しかしながら、駒部６０は、第２入れ子６２、第３入れ子６４及び第２入れ子止め６６の機能を持った一体構成の型でもよい。

また、本実施形態では、固定型４０は押圧部５６を備えており、金型２０が型閉じ状態から型締め状態に変化すると、押圧部５６を構成する圧縮ばね５６Ｂが圧縮され、キャビティ８０に充填された溶融樹脂が型締め圧縮されるとして説明した。しかしながら、型締め圧縮を行わなければ、固定型４０が押圧部５６を備える必要はない。また、固定型４０を構成する第１固定型板５２と第２固定型板５４とは、一体構成であってもよい。

また、本実施形態では、可動型３０は、上下方向に移動可能であるとして説明した。しかしながら、可動型３０と固定型４０とが対向して配置されていれば、可動型３０は、可動型３０と固定型４０との対向方向に移動してもよい。

また、本実施形態では、可動型３０が上側、固定型４０が下側に配置されているとして説明した。しかしながら、可動型３０が下側、固定型４０が上側に配置されていてもよい。

また、本実施形態では、金型２０は、可動型３０の丸穴３４Ｃと、固定型４０を構成する駒部６０のピン６４Ｃとが嵌め合わされて位置決めされるとして説明した。しかしながら、固定型４０は、可動型３０に対して、駒部６０により位置決めされれば、位置決めの機構は他の機構であってもよい。

また、本実施形態では、駒部６０は、押付部７０により第１固定型板５２に押し付けられているとして説明した。しかしながら、駒部６０を下側に押し付けることができれば、押付部７０以外で、駒部６０を下側に押し付けてもよい。例えば、駒部６０を構成する第２入れ子止め６６に形成された平面６６Ａを押圧するようにしてもよい。さらに具体的には、第２入れ子止め６６の２つの平面６６Ａと、第１固定型板５２に形成された平面５２Ｄとの隙間を広く形成し、該隙間にばね、発砲体、ゴムその他の弾性体を圧縮して配置し、弾性体により駒部６０を下側に押し付けてもよい。

１０ レンズアレイ（成形品の一例）
１６Ａ 第１面
１６Ｂ 第２面
２０ 金型
３０ 可動型（第１型の一例）
３４Ｃ 丸穴（位置決め部）
３４Ｄ 第１転写面
５０ 固体型本体（第２型の一例）
５２Ｄ 平面（第１型側に０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下で離れて対向する面の一例）
５６ 押圧部
６０ 駒部
６２Ｂ１ 第２転写面
６４Ｃ ピン（被位置決め部の一例）
６４Ａ 平面（対向方向における第１型側を向く面の一例）
６６Ｃ 平面（裏面の一例）
８０ キャビティ
Ｚ 対向方向
Ｘ 対向方向と交差する方向

Claims (3)

1. 第１転写面と、位置決め部とを有する第１型と、
   該位置決め部と嵌め合う被位置決め部と、該第１転写面に対向する第２転写面及び該第２転写面の反対側の裏面とを有する駒部と、
   該駒部を該第１転写面と該第２転写面との対向方向と交差する方向に変位可能に収容し、該駒部の変位に伴って該裏面が前記交差する方向に摺動する第２型と、
   該裏面を該第２型に押し付ける押付部と、
   を備えた金型。
2. 前記駒部には、前記対向方向における前記第１型側を向く面が形成され、
   前記第２型には、前記面に対し、前記対向方向における前記第１型側に０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下で離れて対向する面が形成されている、
   請求項１に記載の金型。
3. 請求項１又は２に記載の金型を用い、
   前記第１型を前記対向方向における前記第２型側に相対的に移動させ、前記位置決め部と前記被位置決め部とが嵌め合い、前記第１型と前記第２型とを位置決めして型閉じし、前記第１転写面と前記第２転写面とが対向するキャビティを形成する工程と、
   前記キャビティに溶融樹脂を注入し、前記溶融樹脂を前記第１転写面により形成された第１面と前記第２転写面により形成された第２面とを有する固形樹脂にする工程と、
   前記第１型を前記対向方向における前記第２型側と反対側に相対的に移動させ、前記固形樹脂を取り出す工程と、
   を含む成形品の製造方法。

Images