JP7104719B2 - 射出成形品 - Google Patents
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Description
本発明は、異なる内径を有する所謂ボス、リブと呼ばれる突起部が基板上に複数形成され、射出成形において複数の突起部を金型から離型させて成形される射出成形品に関する。
従来、内径の異なる複数の突起部が基板に形成されてなり、射出成形において複数の突起部を金型から離型させて成形される射出成形品が知られている。
ここで、突起部であるボス、リブ又は金型のゲートに連続する比較的薄肉のベース（板厚）部と突起部肉厚との比において偏肉部とを有するプラスチック製品を射出成形する場合、例えば、突起部の肉厚が大きい部位の表面にヒケが発生する。このヒケの原因は、溶融した熱可塑性樹脂が、金型内で冷却されて固化する際に収縮する一方、肉厚が周囲より厚い部分では、冷却がより遅く、周囲が固化した後に収縮を伴って固化するからである。特に、通例プラスチック製品の製品可視部となる金型固定側のコア側は、ボス、リブなどの複雑な構造物を有する金型可動側のキャビティー側に対し、平坦で冷却しやすいため、製品非可視部を含む金型可動側のキャビティー側より早く離型して後収縮を起こし、ヒケが発生しやすい。
ヒケは、製品表面の凹状のへこみであり、製品の見栄えを損なって価値を低下させるとともに、均質な塗装をも阻害して美観を損ね、補修のための費用が高くなるという問題がある。
そこで、ヒケを発生する製品可視面側の金型表面の樹脂との密着力を非可視面側の金型表面の密着力よりも高く設定した金型を用いて射出成形を行うことにより、ヒケの発生箇所を非可視面側に制御する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、マイクロ流体チップを構成するような部品の製品可視面には、光学部品を接合して流体を流す流路を形成するため、液漏れを抑制する必要があるとともに、接合時の流路の高さに精度が要求される。
しかしながら、上記特許文献１記載の技術は、製品可視面のヒケが発生する領域全般に粗し処理を施す構成であるため、流路の高さや液漏れに影響する鏡面性に精度が要求される領域まで粗し処理が施される。すなわち、上記特許文献１記載の技術は、製品可視面の表面性にバラつきが生じているため、液漏れが生じたり、流路の高さがバラついたりするという課題がある。
しかしながら、上記特許文献１記載の技術は、製品可視面のヒケが発生する領域全般に粗し処理を施す構成であるため、流路の高さや液漏れに影響する鏡面性に精度が要求される領域まで粗し処理が施される。すなわち、上記特許文献１記載の技術は、製品可視面の表面性にバラつきが生じているため、液漏れが生じたり、流路の高さがバラついたりするという課題がある。
本発明は、液漏れを抑制し、かつ、流路の高さに要求される精度を満たすことが可能な射出成形品を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
金型へ溶融樹脂を射出成形して得られる射出成形品であって、
前記金型のゲートに連結する薄肉の板状部材であるベース部と、
前記ベース部上に一体成形され、前記ベース部の板厚に比して肉厚の複数の突起部と、
を備え、
前記複数の突起部には、それぞれ前記ベース部を貫通する孔が形成され、前記突起部ごとに形成された前記孔間が別の部品で接合されて流路が形成され、
前記突起部の内部に壁面に接するように収められた最大となる球の中心を前記突起部の最肉厚部とし、前記最大となる球の直径を前記突起部の最肉厚部の肉厚値１００％とし、前記突起部の内部に壁面に接するように収められるとともに前記最大となる球の直径に対して９５～１００％の直径を有する球の中心位置の存在領域を肉厚値９５～１００％の領域とし、前記肉厚値９５～１００％の領域を前記ベース部に投影した投影領域に、表面粗さが前記ベース部上の前記孔間を含む鏡面領域の表面粗さよりも大きくなるように加工された加工領域が形成され、
前記鏡面領域と前記投影領域とが近接するように加工された前記金型から得られることを特徴とする。
金型へ溶融樹脂を射出成形して得られる射出成形品であって、
前記金型のゲートに連結する薄肉の板状部材であるベース部と、
前記ベース部上に一体成形され、前記ベース部の板厚に比して肉厚の複数の突起部と、
を備え、
前記複数の突起部には、それぞれ前記ベース部を貫通する孔が形成され、前記突起部ごとに形成された前記孔間が別の部品で接合されて流路が形成され、
前記突起部の内部に壁面に接するように収められた最大となる球の中心を前記突起部の最肉厚部とし、前記最大となる球の直径を前記突起部の最肉厚部の肉厚値１００％とし、前記突起部の内部に壁面に接するように収められるとともに前記最大となる球の直径に対して９５～１００％の直径を有する球の中心位置の存在領域を肉厚値９５～１００％の領域とし、前記肉厚値９５～１００％の領域を前記ベース部に投影した投影領域に、表面粗さが前記ベース部上の前記孔間を含む鏡面領域の表面粗さよりも大きくなるように加工された加工領域が形成され、
前記鏡面領域と前記投影領域とが近接するように加工された前記金型から得られることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形品において、
前記最肉厚部の厚さは、前記ベース部の板厚よりも２倍以上肉厚であることを特徴とする。
前記最肉厚部の厚さは、前記ベース部の板厚よりも２倍以上肉厚であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の射出成形品において、
前記加工領域の表面粗さは、Ｒａで１～２μｍであることを特徴とする。
前記加工領域の表面粗さは、Ｒａで１～２μｍであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の射出成形品において、
前記投影領域を囲む最小円の面積を１００％としたとき、前記最小円内に、前記最小円の面積の５０～１００％の範囲で、表面粗さが前記鏡面領域の表面粗さよりも大きくなるように面粗し処理が実施された金型から得られることを特徴とする。
前記投影領域を囲む最小円の面積を１００％としたとき、前記最小円内に、前記最小円の面積の５０～１００％の範囲で、表面粗さが前記鏡面領域の表面粗さよりも大きくなるように面粗し処理が実施された金型から得られることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の射出成形品において、
前記最肉厚部の領域を前記ベース部以外の面である非可視面に投影した領域に、前記金型の面精度が得られていない領域が形成されていることを特徴とする。
前記最肉厚部の領域を前記ベース部以外の面である非可視面に投影した領域に、前記金型の面精度が得られていない領域が形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１～５のいずれか一項に記載の射出成形品において、
前記突起部の内部に壁面に接するように収められるとともに前記最大となる球の直径に対して７０～９５％の直径を有する球の中心位置の存在領域を肉厚値７０～９５％の領域とし、前記肉厚値７０～９５％の領域を前記ベース部に投影した領域に、前記鏡面領域が含まれていることを特徴とする。
前記突起部の内部に壁面に接するように収められるとともに前記最大となる球の直径に対して７０～９５％の直径を有する球の中心位置の存在領域を肉厚値７０～９５％の領域とし、前記肉厚値７０～９５％の領域を前記ベース部に投影した領域に、前記鏡面領域が含まれていることを特徴とする。
本発明によれば、液漏れを抑制し、かつ、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜検査チップの基本構成＞
本実施形態に係る検査チップ１０は、抗原抗体反応等による生体物質の検査・分析等に用いられるチップ（マイクロ流体チップ）であり、図１及び図２に示すように、検査チップ基板１２と、第１の突起部１３と、第２の突起部１４と、を備えて構成されている。
本実施形態に係る検査チップ１０は、抗原抗体反応等による生体物質の検査・分析等に用いられるチップ（マイクロ流体チップ）であり、図１及び図２に示すように、検査チップ基板１２と、第１の突起部１３と、第２の突起部１４と、を備えて構成されている。
検査チップ基板１２は、樹脂を用いて構成される。その樹脂としては、成形性（転写性、離型性）が良いこと、透明性が高いこと、紫外線や可視光に対する自家蛍光性が低いことなどが条件として挙げられる。この流路１１には、図示しない送液装置により注入される液体等が流れる。
＜検査チップ基板＞
検査チップ基板１２は、図２に示すように、薄肉の板状部材である第１基板（ベース部）１２ａと、流路シール（図示省略）と、第２基板１２ｂ（光学部品、例えばプリズム）と、を備えて構成されている。流路１１は、流路シールを用いて張り合わされた第１基板１２ａと第２基板１２ｂとに画定される領域に形成されている。なお、検査チップ基板１２を構成する第１基板１２ａと第２基板１２ｂとは、射出成形法、プレス成形法、又は機械加工法などの方法によって製造され、第１基板１２ａと第２基板１２ｂとの少なくとも一方に微細加工が施されていても良い。
検査チップ基板１２は、図２に示すように、薄肉の板状部材である第１基板（ベース部）１２ａと、流路シール（図示省略）と、第２基板１２ｂ（光学部品、例えばプリズム）と、を備えて構成されている。流路１１は、流路シールを用いて張り合わされた第１基板１２ａと第２基板１２ｂとに画定される領域に形成されている。なお、検査チップ基板１２を構成する第１基板１２ａと第２基板１２ｂとは、射出成形法、プレス成形法、又は機械加工法などの方法によって製造され、第１基板１２ａと第２基板１２ｂとの少なくとも一方に微細加工が施されていても良い。
第１基板１２ａには、ゲートＧＡが形成されている。ゲートＧＡは、金型に樹脂材を流し込む際の入口となるものであり、スプルーを介して流れ込む樹脂材をキャビティーに充填させる橋渡し的機能を有する。
検査チップ基板１２は、第１基板１２ａと第２基板１２ｂとを接合することによって形成される。この接合によって、第１基板１２ａと第２基板１２ｂの間に流路１１が形成される。ここで、基板同士の接合には、熱板、熱風、熱ロール、超音波、振動、レーザ、両面シールなどを用いて樹脂製基板を加熱して接合する溶着方法、接着剤や溶剤を用いて樹脂製基板を接合する接着方法、樹脂製基板自体の粘着性を利用して接合する方法、及び、樹脂製基板にプラズマ処理などの表面処理を施すことで基板同士を接合する方法などが挙げられる。以上により、内部に流路１１を有する検査チップ１０が製造される。
流路１１は、検査チップ基板１２の内部において所定の方向（図２において検査チップ基板１２の上面１２ｃに沿った方向）に延びる反応路１５と、反応路１５と第１の突起部１３とを連通する連通路１６と、反応路１５と第２の突起部１４とを連通する連通路１７と、を備えて構成されている。
流路１１の形成については、第２基板１２ｂに流路用の溝（図２の反応路１５に相当する部分）を形成し、その流路用溝を内側にして、流路用溝を有する第２基板１２ｂにカバー機能を有する第１基板１２ａを接合することによって流路１１が形成される。なお、第１基板１２ａと第２基板１２ｂとの間に流路１１が形成された両面シールを挟んで接合する構成であっても、流路１１を形成することができる。
ここで、流路用溝が形成された第２基板１２ｂの板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ～５ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ～２ｍｍがより好ましい。流路用溝を覆うための蓋（カバー）として機能する第１基板１２ａの板厚は、成形性を考慮して、０．２ｍｍ～５ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ～２ｍｍがより好ましい。
検査チップ基板１２には、低コストで使い捨て可能な樹脂が用いられ、具体的には、熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリエチレン、ポリジメチルシロキサン、環状ポリオレフィンなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィンを用いることである。
＜突起部＞
第１の突起部１３は、検査チップ基板１２（第１基板１２ａ）の上面に一体成形され、内径部２１を有し、試薬を内径部２１の中で混合したり反応させたりする試薬混合部や試薬反応部として機能する。試薬混合や試薬反応については公知であるのでここでは説明を省略する。内径部２１は、流路１１の連通路１６と連通している。
第１の突起部１３は、検査チップ基板１２（第１基板１２ａ）の上面に一体成形され、内径部２１を有し、試薬を内径部２１の中で混合したり反応させたりする試薬混合部や試薬反応部として機能する。試薬混合や試薬反応については公知であるのでここでは説明を省略する。内径部２１は、流路１１の連通路１６と連通している。
第２の突起部１４は、検査チップ基板１２の上面に、かつ、第１の突起部１３の形成領域とは異なる領域に一体成形され、内径部２２を有している。内径部２２は、流路１１の連通路１７と連通している。
第１の突起部１３及び第２の突起部１４には、それぞれ第１基板１２ａを貫通する孔１３ａ、１４ａが形成され、突起部（第１の突起部１３及び第２の突起部１４）ごとに形成された孔１３ａ、１４ａ間が別の部品（第２基板１２ｂ）で接合されて流路１１が形成されている。
第１の突起部１３及び第２の突起部１４は、第１基板１２ａの板厚に比して肉厚となるように形成されている。本実施形態では、突起部の最肉厚部の厚さは、第１基板１２ａの板厚よりも２倍以上肉厚である。
突起部の最肉厚部とは、図３に示すように、射出成形品の内部（本実施形態では第１の突起部１３の内部）に球ＢＡを壁面に接するように収めたと仮定した場合に、最大の大きさとなる球ＢＡの中心のことである。なお、突起部の最肉厚部は、例えば、３Ｄ形状解析ソフトウェアで用いられる最大ボールアルゴリズム手法等で算出することができる。
突起部の最肉厚部とは、図３に示すように、射出成形品の内部（本実施形態では第１の突起部１３の内部）に球ＢＡを壁面に接するように収めたと仮定した場合に、最大の大きさとなる球ＢＡの中心のことである。なお、突起部の最肉厚部は、例えば、３Ｄ形状解析ソフトウェアで用いられる最大ボールアルゴリズム手法等で算出することができる。
ここで、図４に示すように、突起部の最肉厚部（本実施形態では第１の突起部１３の最肉厚部）の肉厚値を１００％としたとき、肉厚値が９５～１００％の領域を第１基板１２ａに投影した投影領域（すなわち、肉厚値が９５～１００％の領域から第１基板１２ａに垂線を下ろした領域）Ｅ１に、表面粗さが第１基板１２ａ上の孔１３ａ、１４ａ間を含む鏡面領域Ｅ２の表面粗さ（Ｒａで数ｎｍ～数十ｎｍ）よりも大きくなるように加工された加工領域が形成されている。本実施形態では、加工領域の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）で１～２μｍである。
本発明の射出成形品は、検査チップ１０のうち、光学部品である第２基板１２ｂを除いたもののことである。
本発明の射出成形品は、図５に示すように、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積を１００％としたとき、最小円Ｃ１内に、最小円Ｃ１の面積の５０～１００％の円の範囲（＝加工領域Ｅ３）で、表面粗さが鏡面領域Ｅ２の表面粗さよりも大きくなるように面粗し処理（例えば、サンドブラスト処理）が実施された金型から得られる。なお、本実施形態では、説明の便宜上、投影領域Ｅ１が円形であり、投影領域Ｅ１と最小円Ｃ１とが完全に一致する構成を例示して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、投影領域Ｅ１は必ずしも円形とは限らず、投影領域Ｅ１と最小円Ｃ１とが一致しない構成もあり得る。また、加工領域Ｅ３も必ずしも円形とは限らず、最小円Ｃ１の面積の５０～１００％
の範囲を満たす形状であれば、いかなる形状であってもよい。
の範囲を満たす形状であれば、いかなる形状であってもよい。
また、本発明の射出成形品は、鏡面領域Ｅ２と投影領域Ｅ１とが近接するように加工された金型へ溶融樹脂を射出成形して得られる。具体的には、図６に示すように、肉厚値が７０～９５％の領域を第１基板１２ａに投影した領域（投影領域Ｅ１と隣接する領域）Ｅ４に、鏡面領域Ｅ２が含まれている。すなわち、平面性や鏡面性が要求されるため、ヒケの発生を抑制する必要があるにもかかわらず、面粗し処理を実施することができない鏡面領域Ｅ２が、ヒケが発生しやすい投影領域Ｅ１と近接している。このように、本実施形態では、鏡面領域Ｅ２に近接する領域において面粗し処理を実施するようにしている。すなわち、本発明は、ヒケが発生しやすい領域（投影領域Ｅ１）と平面性や鏡面性が要求される領域（鏡面領域Ｅ２）とが近接する状況であっても、第１基板１２ａの可視面におけるヒケの発生を抑制することができる。
＜射出成形＞
検査チップ１０は、射出成形機（射出成形金型３０）を用いて、所定の工程を経て完成する。ここで、射出成形金型３０を用いた射出成形工程について、図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は、２つの金型（可動金型３１、固定金型３２）を突き合わせてキャビティーを形成する、所謂「型締め工程」の様子を示す模式図である。また、図８は、射出成形金型３０から射出成形品４０を離型させる、所謂「突出し工程」の様子を示す模式図である。
検査チップ１０は、射出成形機（射出成形金型３０）を用いて、所定の工程を経て完成する。ここで、射出成形金型３０を用いた射出成形工程について、図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は、２つの金型（可動金型３１、固定金型３２）を突き合わせてキャビティーを形成する、所謂「型締め工程」の様子を示す模式図である。また、図８は、射出成形金型３０から射出成形品４０を離型させる、所謂「突出し工程」の様子を示す模式図である。
射出成形金型３０は、図７に示すように、射出成形品４０の形状を有する凹部（キャビティー）３１０が形成された可動金型３１と、可動金型３１に突き合わせることによって凹部３１０を塞ぐ機能を有する固定金型３２と、射出成形品４０を外側（図８の矢印Ｘ方向）に突き出して金型から離型させる突出しピン３３と、エジェクタ部材３４と、突起部の内部形状を決定するコアピン３５と、射出成形品４０の材料である樹脂材（図示省略）をキャビティーに供給するシリンダー部３６と、を備えて構成されている。
射出成形の工程には、型締め工程、射出工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、突出し工程があり、この順に射出成形が行われる。型締め工程では、図７に示すように、可動金型３１と固定金型３２とを突き合わせることによって、可動金型３１に形成された凹部３１０を塞いでキャビティーを形成する。次に、樹脂材供給炉３６０から樹脂材（溶融樹脂）を射出してキャビティーにこれを充填する（射出工程）。樹脂材は、スプルーＳＰ（射出成形品４０の不要部分）、ゲートＧＡを通り、キャビティーに充填される。なお、樹脂材は、金型のキャビティー内に充填される際、金型で冷やされ収縮する。この収縮により体積が変化するため、この収縮作用は、成形品の寸法変化や形状転写不良等の原因となる。これらを防ぐため、成形機側で保圧をかけ、収縮で減少した分の樹脂を補っている（保圧工程）。次に、金型から取り出せる温度程度になるまで、金型内で冷却する（冷却工程）。
次に、所定時間経過し、樹脂材が十分に冷却されると、図８に示すように、可動金型３１を固定金型３２から離す（型開工程）。このとき、成形品は可動金型３１に付いてくる。次に、突出しピン３３及びエジェクタ部材３４を外側に突き出すことにより射出成形品４０が離型される（突出し工程）。この射出成形品４０に第２基板１２ｂを接合することによって、検査チップ１０を得ることができる。
本実施形態では、固定金型３２の表面の所定領域（第１基板１２ａの加工領域に相当する領域）に粗し処理（サンドブラスト処理）が施されているため、冷却収縮時に固定金型３２から樹脂が剥がれにくくなる。これにより、射出成形品４０（第１基板１２ａ）の可視面にヒケが発生することを抑制することができる。
＜実施例＞
次に、図９を参照して、本発明における検査チップ基板１２（第１基板１２ａ）の実施例１～３及び比較例１～３を説明する。
次に、図９を参照して、本発明における検査チップ基板１２（第１基板１２ａ）の実施例１～３及び比較例１～３を説明する。
［比較例１］
比較例１の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで０．５μｍである。
［比較例２］
比較例２の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで３μｍである。
［比較例３］
比較例３の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が０．５πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が３６％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１μｍである。
比較例１の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで０．５μｍである。
［比較例２］
比較例２の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで３μｍである。
［比較例３］
比較例３の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が０．５πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が３６％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１μｍである。
［実施例１］
実施例１の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１μｍである。
［実施例２］
実施例２の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで２μｍである。
［実施例３］
実施例３の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が０．７πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が５０％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１μｍである。
実施例１の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１μｍである。
［実施例２］
実施例２の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が１πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が７１％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで２μｍである。
［実施例３］
実施例３の検査チップ基板１２は、第１基板１２ａの板厚（ベース板厚）が１．３ｍｍ、第１基板１２ａの最肉厚部の肉厚値が４．２ｍｍである。また、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積が１．４πｍｍ２、加工領域Ｅ３の面積が０．７πｍｍ２、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が５０％である。また、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１μｍである。
［評価］
比較例１の検査チップ基板１２は、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで０．５μｍであり、粗さが小さすぎて金型への樹脂の貼り付きが悪く、良好な効果を得ることができなかった。
比較例２の検査チップ基板１２は、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで３μｍであり、粗さが大きすぎて樹脂が金型へと残ってしまい、良好な効果を得ることができなかった。
比較例３の検査チップ基板１２は、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が３６％であり、面積が小さすぎて金型への樹脂の貼り付きが悪く、良好な効果を得ることができなかった。
一方、実施例１～３の検査チップ基板１２では、良好な効果を得ることができた。
比較例１の検査チップ基板１２は、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで０．５μｍであり、粗さが小さすぎて金型への樹脂の貼り付きが悪く、良好な効果を得ることができなかった。
比較例２の検査チップ基板１２は、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで３μｍであり、粗さが大きすぎて樹脂が金型へと残ってしまい、良好な効果を得ることができなかった。
比較例３の検査チップ基板１２は、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が３６％であり、面積が小さすぎて金型への樹脂の貼り付きが悪く、良好な効果を得ることができなかった。
一方、実施例１～３の検査チップ基板１２では、良好な効果を得ることができた。
以上より、検査チップ基板１２は、加工領域Ｅ３の表面粗さがＲａで１～２μｍであれば、良好な効果を得られることがわかった。また、検査チップ基板１２は、最小円Ｃ１の面積に対する加工領域Ｅ３の面積の割合（大きさ）が５０～１００％であれば、良好な効果を得られることがわかった。
上記の実施例１～３の構成によれば、第１基板１２ａの可視面にヒケが発生することを抑制することができる。
その一方、最肉厚部の領域を第１基板１２ａの可視面以外の面である非可視面（例えば突起部の側壁）に投影した領域に、金型の面精度が得られていない領域が形成される。金型の面精度が得られていない領域とは、金型から精度よく転写されていない領域のことであり、所謂ヒケが発生している領域のことである。すなわち、本実施形態は、非可視面にヒケを誘導することで、第１基板１２ａの可視面にヒケが発生することを抑制するものである。
その一方、最肉厚部の領域を第１基板１２ａの可視面以外の面である非可視面（例えば突起部の側壁）に投影した領域に、金型の面精度が得られていない領域が形成される。金型の面精度が得られていない領域とは、金型から精度よく転写されていない領域のことであり、所謂ヒケが発生している領域のことである。すなわち、本実施形態は、非可視面にヒケを誘導することで、第１基板１２ａの可視面にヒケが発生することを抑制するものである。
＜効果＞
以上のように、本実施形態に係る射出成形品は、金型（射出成形金型３０）のゲートＧＡに連結する薄肉の板状部材であるベース部（第１基板１２ａ）と、ベース部上に一体成形され、ベース部の板厚に比して肉厚の複数の突起部（第１の突起部１３、第２の突起部１４）と、を備える。また、複数の突起部には、それぞれベース部を貫通する孔１３ａ、１４ａが形成され、突起部ごとに形成された孔１３ａ、１４ａ間が別の部品で接合されて流路が形成される。また、突起部の最肉厚部の肉厚値を１００％としたとき、肉厚値が９５～１００％の領域をベース部に投影した投影領域Ｅ１に、表面粗さがベース部上の孔１３ａ、１４ａ間を含む鏡面領域Ｅ２の表面粗さよりも大きくなるように加工された加工領域Ｅ３が形成される。また、鏡面領域Ｅ２と投影領域Ｅ１とが近接するように加工された金型から得られる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、製品可視面のうちヒケやすい領域を加工して樹脂が剥がれにくくすることができるので、製品可視面におけるヒケの発生を抑制することができる。よって、製品可視面の表面性を十分に確保することができるので、液漏れを抑制することができるとともに、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
以上のように、本実施形態に係る射出成形品は、金型（射出成形金型３０）のゲートＧＡに連結する薄肉の板状部材であるベース部（第１基板１２ａ）と、ベース部上に一体成形され、ベース部の板厚に比して肉厚の複数の突起部（第１の突起部１３、第２の突起部１４）と、を備える。また、複数の突起部には、それぞれベース部を貫通する孔１３ａ、１４ａが形成され、突起部ごとに形成された孔１３ａ、１４ａ間が別の部品で接合されて流路が形成される。また、突起部の最肉厚部の肉厚値を１００％としたとき、肉厚値が９５～１００％の領域をベース部に投影した投影領域Ｅ１に、表面粗さがベース部上の孔１３ａ、１４ａ間を含む鏡面領域Ｅ２の表面粗さよりも大きくなるように加工された加工領域Ｅ３が形成される。また、鏡面領域Ｅ２と投影領域Ｅ１とが近接するように加工された金型から得られる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、製品可視面のうちヒケやすい領域を加工して樹脂が剥がれにくくすることができるので、製品可視面におけるヒケの発生を抑制することができる。よって、製品可視面の表面性を十分に確保することができるので、液漏れを抑制することができるとともに、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
また、本実施形態に係る射出成形品によれば、最肉厚部の厚さは、ベース部の板厚よりも２倍以上肉厚である。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、肉厚が厚い成形品であっても可視面におけるヒケの発生を抑制することができるので、液漏れを抑制することができるとともに、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、肉厚が厚い成形品であっても可視面におけるヒケの発生を抑制することができるので、液漏れを抑制することができるとともに、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
また、本実施形態に係る射出成形品によれば、加工領域Ｅ３の表面粗さは、Ｒａで１～２μｍである。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、製品可視面側の樹脂の貼り付きを良好にすることができるので、製品可視面におけるヒケの発生をより確実に抑制することができる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、製品可視面側の樹脂の貼り付きを良好にすることができるので、製品可視面におけるヒケの発生をより確実に抑制することができる。
また、本実施形態に係る射出成形品によれば、投影領域Ｅ１を囲む最小円Ｃ１の面積を１００％としたとき、最小円Ｃ１内に、最小円Ｃ１の面積の５０～１００％の範囲で、表面粗さが鏡面領域Ｅ２の表面粗さよりも大きくなるように面粗し処理が実施された金型から得られる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、製品可視面側の樹脂の貼り付きを良好にすることができるので、製品可視面におけるヒケの発生をより確実に抑制することができる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、製品可視面側の樹脂の貼り付きを良好にすることができるので、製品可視面におけるヒケの発生をより確実に抑制することができる。
また、本実施形態に係る射出成形品によれば、最肉厚部の領域をベース部以外の面である非可視面に投影した領域に、金型の面精度が得られていない領域が形成されている。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、非可視面にヒケを誘導することができるので、製品可視面におけるヒケの発生を抑制することができる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、非可視面にヒケを誘導することができるので、製品可視面におけるヒケの発生を抑制することができる。
また、本実施形態に係る射出成形品によれば、肉厚値が７０～９５％の領域をベース部に投影した領域に、鏡面領域Ｅ２が含まれている。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、ヒケが発生しやすい領域（投影領域Ｅ１）と平面性や鏡面性が要求される領域（鏡面領域Ｅ２）とが近接する状況であっても可視面におけるヒケの発生を抑制することができるので、液漏れを抑制することができるとともに、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
したがって、本実施形態に係る射出成形品によれば、ヒケが発生しやすい領域（投影領域Ｅ１）と平面性や鏡面性が要求される領域（鏡面領域Ｅ２）とが近接する状況であっても可視面におけるヒケの発生を抑制することができるので、液漏れを抑制することができるとともに、流路の高さに要求される精度を満たすことができる。
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
＜変形例＞
例えば、上記実施形態では、突起部の最肉厚部の厚さが、第１基板１２ａの板厚よりも２倍以上肉厚である構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、突起部の最肉厚部の厚さが、第１基板１２ａの板厚よりも肉厚であればよく、突起部の最肉厚部の厚さは、第１基板１２ａの板厚の２倍未満の厚さであってもよい。
例えば、上記実施形態では、突起部の最肉厚部の厚さが、第１基板１２ａの板厚よりも２倍以上肉厚である構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、突起部の最肉厚部の厚さが、第１基板１２ａの板厚よりも肉厚であればよく、突起部の最肉厚部の厚さは、第１基板１２ａの板厚の２倍未満の厚さであってもよい。
また、上記実施形態では、面粗し処理としてサンドブラスト処理を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、サンドブラスト処理の代わりに、サンドペーパー処理やエッチング処理を実施するようにしてもよい。その他、精密加工が可能な加工器を用いて所望の表面粗さ（Ｒａ）となるように微細に凹凸加工するようにしてもよい。
その他、検査チップを構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
本発明は、射出成形品に利用することができる。
１０ 検査チップ
１１ 流路
１２ 検査チップ基板
１２ａ 第１基板（ベース部）
１２ｂ 第２基板
１３ 第１の突起部（突起部）
１４ 第２の突起部（突起部）
１３ａ、１４ａ 孔
１５ 反応路
１６、１７ 連通路
２１、２２ 内径部
３０ 射出成形金型
３１ 可動金型
３１０ 凹部
３２ 固定金型
３３ 突出しピン
３４ エジェクタ部材
３５ コアピン
３６ シリンダー部
３６０ 樹脂材供給炉
４０ 射出成形品
ＧＡ ゲート
ＢＡ 球
Ｅ１ 投影領域
Ｅ２ 鏡面領域
Ｅ３ 加工領域
Ｃ１ 最小円
１１ 流路
１２ 検査チップ基板
１２ａ 第１基板（ベース部）
１２ｂ 第２基板
１３ 第１の突起部（突起部）
１４ 第２の突起部（突起部）
１３ａ、１４ａ 孔
１５ 反応路
１６、１７ 連通路
２１、２２ 内径部
３０ 射出成形金型
３１ 可動金型
３１０ 凹部
３２ 固定金型
３３ 突出しピン
３４ エジェクタ部材
３５ コアピン
３６ シリンダー部
３６０ 樹脂材供給炉
４０ 射出成形品
ＧＡ ゲート
ＢＡ 球
Ｅ１ 投影領域
Ｅ２ 鏡面領域
Ｅ３ 加工領域
Ｃ１ 最小円
Claims (6)
- 金型へ溶融樹脂を射出成形して得られる射出成形品であって、
前記金型のゲートに連結する薄肉の板状部材であるベース部と、
前記ベース部上に一体成形され、前記ベース部の板厚に比して肉厚の複数の突起部と、
を備え、
前記複数の突起部には、それぞれ前記ベース部を貫通する孔が形成され、前記突起部ごとに形成された前記孔間が別の部品で接合されて流路が形成され、
前記突起部の内部に壁面に接するように収められた最大となる球の中心を前記突起部の最肉厚部とし、前記最大となる球の直径を前記突起部の最肉厚部の肉厚値１００％とし、前記突起部の内部に壁面に接するように収められるとともに前記最大となる球の直径に対して９５～１００％の直径を有する球の中心位置の存在領域を肉厚値９５～１００％の領域とし、前記肉厚値９５～１００％の領域を前記ベース部に投影した投影領域に、表面粗さが前記ベース部上の前記孔間を含む鏡面領域の表面粗さよりも大きくなるように加工された加工領域が形成され、
前記鏡面領域と前記投影領域とが近接するように加工された前記金型から得られることを特徴とする射出成形品。 - 前記最肉厚部の厚さは、前記ベース部の板厚よりも２倍以上肉厚であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形品。
- 前記加工領域の表面粗さは、Ｒａで１～２μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形品。
- 前記投影領域を囲む最小円の面積を１００％としたとき、前記最小円内に、前記最小円の面積の５０～１００％の範囲で、表面粗さが前記鏡面領域の表面粗さよりも大きくなるように面粗し処理が実施された金型から得られることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の射出成形品。
- 前記最肉厚部の領域を前記ベース部以外の面である非可視面に投影した領域に、前記金型の面精度が得られていない領域が形成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の射出成形品。
- 前記突起部の内部に壁面に接するように収められるとともに前記最大となる球の直径に対して７０～９５％の直径を有する球の中心位置の存在領域を肉厚値７０～９５％の領域とし、前記肉厚値７０～９５％の領域を前記ベース部に投影した領域に、前記鏡面領域が含まれていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の射出成形品。
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