WO2012029523A1 - 樹脂成形品とその製造方法と樹脂成形品用成形型 - Google Patents

Abstract

　一次成形用金型の可動側金型と一次固定側金型との間の一次キャビティで光学素子１を一次形成する際に、光学素子は、回転規制部が形成され、一次成形用金型の可動側金型と一次固定側金型との型開き後に、二次成形用金型によって光学素子が保持された可動側金型と、二次固定側金型との間の二次キャビティで隣接部材を二次成形する際に、光学素子の回転規制部と可動側金型の成形面との接合部の凹凸嵌合部分で光学素子の中心軸を中心とする光学素子の回転方向のすべりを規制する構成である。

Description

樹脂成形品とその製造方法と樹脂成形品用成形型

　本発明は、観察光学系または撮像光学系に用いられる光学素子を含む樹脂成形品と、その製造方法と樹脂成形品用成形型に関する。

　一般に、レンズ等の光学素子とその隣接部材を樹脂材料で一体に成形する方法の１つとして、二色成形技術が利用されている。例えば、特許文献１には、光学素子と隣接部材の二色成形方法が示されている。

　ここでは、一次成形品を一次成形する一次成形用の金型と、二次成形品を二次成形する二次成形用の金型とが使用される。一次成形用の金型は、雄金型と第１の雌金型とによって一次成形品の第１のキャビティが形成される。二次成形用の金型は、一次成形用金型の雄金型と同じ雄金型が使用される。この雄金型と第２の雌金型とによって二次成形品の第２のキャビティが形成される。雄金型は、成形された部材（一次成形品）と嵌合する嵌合部位を有する。

　そして、二色成形品を成形する時には、まず、前述した一次成形用金型の第１のキャビティ内に、第１の樹脂を射出して、光学素子（一次成形品）を一次成形する。その後、雄金型と第１の雌金型とが分離される。この時、光学素子は、雄金型の嵌合部位に嵌合された状態である。この雄金型を二次成形用金型の第２の雌金型に挿入することで、これらの間に第２のキャビティが形成される。この第２のキャビティ内に、第２の樹脂を射出して、光学素子と繋がる隣接部材を二次成形することで二色成形品が得られる。

特許第３８２０１３７号公報

　前述したレンズ等の光学素子は、主面（光学機能面）が曲面形状である場合が多い。このような光学素子と嵌合する雄金型の嵌合部位の嵌合部分は、光学素子の曲面にあわせて、中心軸に対して回転軸対称の形状になる。前述した特許文献１に開示されるような従来の二色成形方法においては、二次成形時に、光学素子を嵌合する嵌合部位が第２のキャビティに供給される溶融樹脂の射出圧に耐えられず、光学素子が中心軸を中心とする方向、即ち、円周方向に回転する可能性がある。

　この回転の発生は、第２のキャビティ内で光学素子の光学機能面と第２の雌金型との界面ですべりを生じさせて、光学素子の光学機能面の精度を低下させる可能性がある。

　また、光学素子の外形が回転軸対称以外の異形状な場合、二次成形時に光学素子が雄金型に対して、円周方向に回転すると、設計上の第２のキャビティの形態が変形し、安定的な成形が困難になる。さらに、第２のキャビティの形態の変化は、隣接部材に薄肉部分を生じさせて、遮光性能を悪化させる可能性がある。そして、場合によっては、光学素子が隣接部材の外観に露出し、フレアや、ゴースト等により光学性能を悪化させる可能性がある。

　本発明は、一次成形により得た光学素子の品質を二次成形により低くさせることなく、二次成形で得る隣接部材においても成形安定性や、遮光機能を確保することができる光学素子と、それに隣接した隣接部材とを一体化して成形する樹脂成形品とその製造方法と樹脂成形品用成形型を提供することにある。

　本発明に係る樹脂成形品の第１の態様は、光透過性の成形材料を用いて一次成形型により成形された光学素子である一次成形体と、前記一次成形体の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により成形され、前記一次成形体と一体化している二次成形体と、を含み、前記一次成形体は、該一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の回転方向のすべりを規制する回転規制部を有する。

図１は、本発明の第１の実施形態の二次成形体である二色成形品の上面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３は、第１の実施形態の一次成形体である光学素子を示す上面図である。 図４は、第１の実施形態の一次成形体である光学素子を示す下面図である。 図５は、第１の実施形態の二色成形用金型の全体の縦断面図である。 図６は、第１の実施形態の一次成形用金型の縦断面図である。 図７は、第１の実施形態の一次成形用金型のキャビティの拡大図である。 図８は、第１の実施形態の一次成形用金型の型開き状態を示す縦断面図である。 図９は、第１の実施形態の一次成形用金型の可動側金型の平面図である。 図１０は、第１の実施形態の二次成形用金型を型締めした状態を示す縦断面図である。 図１１は、第１の実施形態の二次成形用金型を型締めした際に形成される二次キャビティを示す縦断面図である。 図１２は、第１の実施形態の二次成形用金型を型開きした状態を示す縦断面図である。 図１３は、第１の実施形態の成形完了後の二色成形用金型の全体の型開き状態を示す縦断面図である。 図１４は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡全体の構成を示す側面図である。 図１５（Ａ）は、第２の実施形態に係る内視鏡の先端部を示す図、図１５（Ｂ）は、その内視鏡の先端部の側面図である。 図１６は、図１５（Ａ）の線分１６－１６の断面図である。 図１７は、図１５（Ａ）の線分１７－１７の断面図である。 図１８は、図１５（Ｂ）の線分１８－１８の断面図である。

　以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。　
　［第１の実施形態］　
　（構成）　
　図１～図１３は、本発明の第１の実施形態を示す図である。図１は、本実施形態の樹脂成形品である二色成形品３の上面図、図２は図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。また、図５は、二色成形品３を成型する二色成形金型５０（樹脂成形品用成形型の一例）の全体の縦断面図である。

　図１及び図２に示すように、二色成形品３は、光を透過する光学素子（一次成形体とする）１と隣接部材（二次成形体とする）２とを有している。光学素子１は、透明樹脂材料により形成された、例えば凸と凹形状からなるレンズである。また、隣接部材２は、光学素子１に隣接する円筒状のレンズ枠である。

　図２に示すように光学素子１は、向かい合う２面（外面と内面）を有する光学素子本体１ａと、この光学素子本体１ａの外周部位に連結された円筒形状の筒壁部１ｂとを有する。光学素子本体１ａの外面は、凸曲面形状の凸面光学機能面１ａ１であり、内面は、凹曲面形状の凹面光学機能面１ａ２である。隣接部材２は、二色成形品３を図示しない部品（内視鏡の観察光学系、またはカメラの撮像光学系等）に組付ける際の位置決めに用いられるレンズ枠である。この隣接部材２のレンズ枠の内周面部分には、他の手段により得たレンズ等を組付ける構造をも具備し、例えば、観察レンズユニット、撮像レンズユニット、照明レンズユニット、管路ユニット等が形成される。

　図３は、光学素子１の上面図、図４は光学素子１の下面図を示す。本実施形態は、図２及び図４に示すように、光学素子１の筒壁部１ｂの内周面に、凹部形状の回転規制部１ｃが設けられている特徴がある。この回転規制部１ｃは、光学素子１の筒壁部１ｂの内周面に形成され、光学素子１の中心軸を中心とする円周方向への回転を防止するように設けた凹部形状である。　
　回転規制部１ｃは、筒壁部１ｂに設けられているため、その影が光学素子１の光学機能を妨げることはない。また、回転規制部１ｃは、後述する可動入子３０１によって、一次成形時に形成される。

　次に、図５を参照して、二色成形金型５０の構成を説明する。本実施形態の二色成形金型５０は、一次成形用金型（一次成形型）１０と二次成形用金型（二次成形型）２０とで構成される。これらの一次成形用金型１０と二次成形用金型２０は、後述する射出成形機の可動側プラテン７０上に配置されている。

　一次成形用金型１０は、ＰＬ（パーティングライン）を挟んで、対向配置された一次固定側金型１００と、可動側金型３００とを有している。この例において、一次固定側金型１００は、第１の雌型であり、可動側金型３００は、雄型である。

　可動側金型３００は、一次固定側金型１００に対し、型開閉方向（図５で上下方向）に移動可能に配置されている。また、二次成形用金型２０は、二次固定側金型２００と、可動側金型３００とを有している。二次固定側金型２００は、ＰＬを挟んで対向配置された第２の雌型であり、可動側金型３００は、雄型である。可動側金型３００は、二次固定側金型２００に対し、型開閉方向（図５で上下方向）に移動可能に配置されている。

　これら一次成形用金型１０と二次成形用金型２０において、固定側金型の構成は、一次側と二次側とで形状が異なり、可動側金型の構成は一次側と二次側とで同一な形状である。即ち、一次成形用金型１０と二次成形用金型２０とは、共有成形型の一例である可動側金型３００を共有している。このため可動側金型の構成部品の呼称は一次用と二次用とで区別せずに以下、可動側金型３００とする。

　一次成形用金型１０で光学素子１を一次成形した後、光学素子１は、二次成形用金型２０に移動されて、光学素子１と一体的になるように隣接部材２を二次成形して、二色成形品３が得られる。一次成形と二次成形は、同時に且つ、連続的に行われ、順次、二色成形品３が形成される。

　以下の説明において、図６は、一次成形用金型の縦断面図である。図７は、一次成形用金型のキャビティの拡大図である。図８は、第１の実施形態の一次成形用金型の型開き状態を示す縦断面図である。図９は、第１の実施形態の一次成形用金型の可動側金型の平面図である。図１０は、二次成形用金型を型締めした状態を示す縦断面図である。

　図６に示すように、一次固定側金型１００は、一次固定側取付板１１０と、一次固定側落下板１２０と、一次固定側型板１３０とを有する。一次固定側型板１３０の中央部分には、一次固定入子１０１が嵌挿されている。

　この一次固定側金型１００に対向する可動側金型３００は、可動側型板３１０と、可動側受板３２０と、スペーサーブロック３４０と、可動側取付板３５０とを有する。スペーサーブロック３４０の内側には、突出し機構を構成するエジェクタープレート３３０が設けられている。このエジェクタープレート３３０には、４本のエジェクターピン３０２が取付けられている（図９参照）。可動側型板３１０の中央部分には、可動入子３０１が嵌挿されている。即ち、可動入子３０１は、可動側金型３００内に挿入されている。可動入子３０１は、一次固定入子１０１と距離を開けて対向するように配置されている。

　図１０に示すように、二次固定側金型２００は、二次固定側取付板２１０と、二次固定側落下板２２０と、二次固定側型板２３０とを有する。二次固定側型板２３０には、二次固定入子２０１が嵌挿されている。この二次固定側金型２００に対向する可動側金型３００は、前述した可動側金型３００と同じ構成である。

　これらの一次成形用金型１０の可動側取付板３５０と、二次成形用金型２０の可動側取付板３５０とは、同一の射出成形機の可動側プラテン７０に固定されている。

　この可動側プラテン７０は型開き方向に可動である。可動側プラテン７０の中央位置には、型開き方向に平行な回転軸６０が設けられている。可動側プラテン７０は、この回転軸６０を中心として回転可能となっている。さらに、一次固定側取付板１１０と、二次固定側取付板２１０とは、図示しないが射出成形機の固定側プラテンに固定されている。

　次に、一次成形用金型１０の詳細構造について説明する。　
　図７は、一次成形用金型１０における可動側型板３１０と一次固定側型板１３０が当接した状態を示している。図８は、一次成形用金型１０を型開きした状態を示している。

　一次固定側型板１３０には、その下面の略中央に、一次キャビティ形成用の凹形エリア１３０ａが設けられている。この凹形エリア１３０ａの上端面は、一次固定入子１０１の下面によって形成されている。この一次固定入子１０１の下面には、凹曲面形状の一次固定側成形面１０１Ａが露呈している。この一次固定側成形面１０１Ａは、光学素子１の凸曲面形状の凸面光学機能面１ａ１を成形する。さらに、一次固定側型板１３０には、光学素子１の筒壁部１ｂの外側面形状を成形する成形面１３０ｂが形成されている。

　また、可動側型板３１０には、一次固定側型板１３０と当接した際に、一次固定入子１０１と離間し、且つ対向するように可動入子３０１が配置されている。この可動入子３０１は、円柱状の入子本体３１と、雄型の凸部となる回転規制部構成体３２とで構成される。回転規制部構成体３２は、可動入子３０１の一部分である。

　可動入子３０１の入子本体３１の上面には、凸曲面形状の可動側成形面３１Ａが形成されている。この可動側成形面３１Ａは、光学素子１の凹曲面形状の凹面光学機能面１ａ２を成形する。　
　さらに、回転規制部構成体３２は、可動入子３０１の外周面である雄型の成形面の周方向の一部に突設される状態で配置されている。この回転規制部構成体３２によって、光学素子１の筒壁部１ｂの内周面には凹部となる回転規制部１ｃが成形される。

　そして、一次固定側金型１００と、可動側金型３００とが当接する型締め時（図５～７参照）には、成形面１３０ｂと、一次固定側成形面１０１Ａと、可動側成形面３１Ａとよる密閉空間に、一次成形キャビティ１０００が形成される。一次成形キャビティ１０００は、光学素子１の凸面光学機能面１ａ１と、凹面光学機能面１ａ２と、回転規制部１ｃとに形成される。同時に、成形面１３０ｂによって光学素子１の筒壁部１ｂの外周面が形成される。また、一次固定側取付板１１０と一次固定側落下板１２０の各中央位置には、光学素子１の溶融材料を型開き方向に供給する一次成形用の一次スプルー１１が形成されている。

　さらに、一次固定側型板１３０には、一次成形用ランナー１２と、一次成形用の二次スプルー１３と、一次成形用ピンポイントゲート１４との各部位が設けられる（図６参照）。光学素子１の溶融材料は、一次成形用一次スプルー１１から、一次固定側型板１３０の各部位を経て、一次成形キャビティ１０００に充填される。また、一次固定側型板１３０には、一次固定側温調管１３１が配設されている。この一次固定側温調管１３１内には、成形時に水や油等の温度調整された媒体が常時流れている。

　さらに、可動側型板３１０には、可動入子３０１の外周部でＰＬに面する側に、可動側型板３１０の型軸中心と同心状に、二次成形キャビティの一部を形成するための可動側空間３０００が形成されている。この可動側空間３０００の底面に接するように、４本のエジェクターピン３０２が設けられている（図９参照）。

　次に、二次成形用金型２０の構造について詳細に説明する。　
　図１２は、二次成形用金型２０を型開きした状態を示す。二次固定側金型２００の二次固定側型板２３０の下面には、二次成形体キャビティを形成するための二次固定側空間２０００が形成されている。

　この二次固定側空間２０００の中央部位は、二次固定入子２０１が下向きに突設された状態で配設されている。二次固定入子２０１の下面には、一次固定入子１０１と同一な凹曲面形状の二次固定側成形面２０１Ａが形成されている。

　そして、二次固定側型板２３０の下面には、二次固定側空間２０００の周壁部と二次固定入子２０１との間で隣接部材２を二次成形するための成形空間が形成されている。なお、図１０に示すように、可動側金型３００と二次固定側金型２００とが型締めされる時、二次固定側空間２０００は、可動側空間３０００と連通する二次成形キャビティ５０００が形成される。

　また、図１０に示すように、二次固定側取付板２１０と二次固定側落下板２２０は、各中央位置に、隣接部材２の溶融材料を型開き方向に供給するための二次成形用の一次スプルー２１が連通するように形成される。

　さらに、二次固定側型板２３０には、二次成形用ランナー２２と、二次成形用の二次スプルー２３とを順次、介して二次成形用キャビティになる二次固定側空間２０００及び可動側空間３０００に樹脂を充填するための二次成形用ピンポイントゲート２４が設けられる。二次成形用金型２０は、先に、一次成形用金型１０で一次成形され、可動側金型３００に保持された光学素子１を使用する。

　光学素子１が保持された可動側金型３００に、二次成形用金型２０の二次固定側金型２００が型締めされる。この型締めにおいて、二次固定側金型２００と可動側金型３００との間、即ち、二次成形キャビティ５０００内に光学素子１がセットされる。

　次に、二色成形品３の製造方法について説明する。　
　本実施形態の樹脂材料による二色成形品３の製造時には、図５の二色成形金型５０が使用される。　
　二色成形金型５０は、一次固定側金型１００で光学素子１を一次成形する。連続して、二次成形用金型２０で、その光学素子１の周囲に一体的に溶着する隣接部材２が二次成形されて、二色成形品３が形成される。

　まず、光学素子１の成形時（一次成形工程）には、図示しない樹脂射出ユニットから光学素子１の溶融材料が一次固定側取付板１１０と一次固定側落下板１２０が連通する一次スプルー１１に供給される。

　図６に示すように、この溶融材料は、一次スプルー１１から、一次固定側型板１３０の一次成形用ランナー１２と一次成形用二次スプルー１３を経て、一次成形用ピンポイントゲート１４を通過し、一次成形キャビティ１０００内に充填される。なお、光学素子１の樹脂材料は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）等の一般的な透明樹脂から選択される。

　次いで、一次成形キャビティ１０００内で充填された樹脂に対して、所定の圧力で所定の時間だけ保圧状態を維持する。続いて、一次成形キャビティ１０００内の充填樹脂を冷却することで一次成形体である光学素子１が得られる。

　この時、成形される光学素子１の筒壁部１ｂの内周面で、図７に示すように回転規制部構成体３２と接触する箇所に、凹部の回転規制部１ｃが成形される。この時、回転規制部１ｃが回転規制部構成体３２と凹凸嵌合された状態で保持されている。　
　その後、図１３に示すように、一次固定側金型１００及び二次固定側金型２００に対し、離れる方向に可動側金型３００を移動させて型開きを行なう（型開き工程）。

　この時、図１３に示すように、光学素子１は、充填樹脂の冷却収縮により可動入子３０１に保持されている。型開きを行なうと同時に、光学素子１と二次スプルー１３とを一次成形用ピンポイントゲート１４の位置で切り離す。

　次に、光学素子１を可動入子３０１で保持したまま、回転軸６０を中心として成形機の可動側プラテン７０を１８０°回転させる。この回転により、光学素子１を保持した側の可動側金型３００と、二次固定側金型２００とが対向する。同時に、先に製造された光学素子１が抜き取られた側の可動側金型３００と一次固定側金型１００とが対向する。

　この対向状態で金型を閉じる。この時、図１０に示すように、光学素子１の凸面光学機能面１ａ１は、二次固定入子２０１の二次固定側成形面２０１Ａに密着した状態になる。この状態で、二次固定側空間２０００と可動側空間３０００と連通されて、光学素子１の周囲が露呈する二次成形キャビティ５０００が形成される。　
　続いて、二次成形工程が行われる。

　図１０に示すように、二次成形キャビティ５０００に着色された樹脂を充填し、所定の時間に渡り、所定の圧力を加圧して維持する。その後、この加圧状態のまま、樹脂を冷却して、隣接部材２を形成する。

　この時に、光学素子１と隣接部材２とが接着して一体化され、二色成形品３が形成される。なお、隣接部材２の樹脂材料は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）等の一般的な着色樹脂材料を用いる。なお、二次成形用金型２０と一次成形用金型１０は、並行して、二次成形と一次成形体とを同時に実施して、二色成形品３と光学素子１とを製造している。

　次いで、図１３に示すように、二次固定側金型２００と可動側金型３００の型開きを行なう。この時、二次成形用ピンポイントゲート２４にて、二次スプルー２３を切り離し、エジェクターピン３０２を成形機の突出し機構により突出すことで二次成形用金型２０の可動側金型３００にある二色成形品３を取り出すことができる。

　なお、この二次成形用金型２０の型開き時には、一次成形用金型１０側でも同時に型開きが行われ、新たな光学素子１が成形されている。引き続き、上述した一連の一次成形工程と二次成形工程とが繰り返される。

　（作用）　
　次に、上記構成の作用について説明する。　
　本実施形態では、光学素子１の形成時に凹形状の回転規制部１ｃを成形している。回転規制部１ｃと回転規制部構成体３２とが嵌め合った状態であるため、一次成形用金型１０を型開きした後、二次固定側金型２００に配置する際に、可動入子３０１から外れにくくなっている。光学素子１は、可動入子３０１に保持されたままの状態で、二次固定側金型２００にセットされる。

　さらに、二次固定側金型２００において、回転規制部１ｃと回転規制部構成体３２とが嵌合した状態であるため、二次成形の溶融樹脂を充填した際に、光学素子１の円周方向の回転と面方向のずれが、共に防止される。

　（効果）　
　以上説明した構成によれば、次の効果を奏する。　
　本実施形態によれば、光学素子１の一次成形時に形成された回転規制部１ｃは、二次成形時に溶融樹脂の射出圧による光学素子１の円周方向の回転を防止する。　
　この回転防止により、光学素子１が円盤状を成しても二次成形の際に、光学素子１の性能を悪化させることがなく、光学素子１の周囲に均一に隣接部材２が形成された二色成形品３を提供することができる。

　従って、高精度に一体となった光学素子１と隣接部材２との寸法誤差の安定性が向上された二色成形品３が得られる。　
　なお、回転規制部１ｃは、少なくとも二次成形での溶融材料の射出圧に十分耐えられる大きさを持っていれば、その形状を半円形状にしたり、回転規制部１ｃの数を増やしたり、圧力分散を行なう等適宜変更することができる。

　さらに、本実施形態では光学素子１の回転規制部１ｃとして凹形状の形態を一例として示しているが、これに限らない。例えば、回転規制部１ｃを光学素子１の筒壁部１ｂの内周形状を、四角や三角等の回転軸対称ではない形状に変更してもよい。従って、第１の実施形態の回転規制部１ｃに限定されるものではなく、必要に応じて任意に回転規制部１ｃの形状を変更することができる。

　［第２の実施形態］　
　（構成）　
　図１４～図１８は、本発明の第２の実施形態を示す。　
　図１４は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡全体の構成を示す側面図である。　図１５（Ａ）は、第２の実施形態に係る内視鏡の先端部を示す図、図１５（Ｂ）は、その内視鏡の先端部の側面図である。図１６は、図１５（Ａ）の線分１６－１６の断面図である。図１７は、図１５（Ａ）の線分１７－１７の断面図である。図１８は、図１５（Ｂ）の線分１８－１８の断面図である。

　本実施形態は、本発明を内視鏡４０１の先端部４０６に適用したものである。図１４は、体腔内を観察し、診断、治療等を行なう内視鏡４０１の全体の構成を示す。内視鏡４０１は、患者の体腔内に挿入される細長で可撓性を有する挿入部４０５を有する。挿入部４０５の先端には、硬性の先端部４０６が配設され、及び挿入部４０５の基端には、操作部４０７が設けられている。

　挿入部４０５は、細長い可撓管部４０５ａと、湾曲部４０５ｂと、先端部４０６とが連結されている。湾曲部４０５ｂは、可撓管部４０５ａの先端に連結される。先端部４０６は、湾曲部４０５ｂの先端に連結されている。

　湾曲部４０５ｂは、例えば、図示しない複数のロッドを挿入部４０５の中心軸の方向（長手軸方向）に沿って一列に並べて配置し、隣接するロッド同士を軸部材によって上下方向に回動するように枢着したものである。これにより、湾曲部４０５ｂは、上下の２方向へのみ湾曲できる形式になっている。湾曲部４０５ｂは、上下のみならず、左右の方向にも湾曲可能な４方向に湾曲できる形式にしてもよい。

　操作部４０７は、把持部４０７ａと、湾曲機構部４０７ｂと、を有する。なお、イメージガイドを使用するファイバースコープの場合は、操作部４０７の末端部に図示しない接眼部が設けられている。湾曲機構部４０７ｂには、レバー式の湾曲操作ノブ４０７ｂ１が設けられている。

　湾曲部４０５ｂは、操作部４０７の湾曲操作ノブ４０７ｂ１を回動することにより、上下方向へのみ強制的に湾曲させられ、先端部４０６の向きを変えるようになっている。さらに、把持部４０７ａには、チャンネル口金４０７ｄが設けられている。

　湾曲機構部４０７ｂの側面には、ユニバーサルコード４０７ｅの一端が連結されている。このユニバーサルコード４０７ｅの他端には図示しないスコープコネクタが設けられている。内視鏡４０１は、このスコープコネクタを介して光源装置４０２及び信号処理装置４０３に接続され、信号処理装置４０３には、観察モニタ４０４が接続されている。

　図１５（Ａ），（Ｂ）及び図１６に示すように、挿入部４０５の先端部４０６は、単一部品の先端部本体（先端構成部）４０６ａを備える。この先端部本体４０６ａは樹脂により一体にモールド成型される。先端部本体４０６ａを形成する材料の樹脂は、光学的に不透明な、例えば黒色の樹脂、例えばＰＣ（ポリカーボネート）にて形成されている。

　図１５（Ａ）に示すように、先端部本体４０６ａの先端面には、照明光を出射するための２つの照明窓部５１ａ、５１ｂと、１つの観察窓部５２と、１つの処置具挿通用のチャンネル４０８の先端開口部４０８ａとが設けられている。

　本実施形態では、図１５（Ａ）中で先端部本体４０６ａの先端面の中心位置Ｏに対して上側に処置具挿通用のチャンネル４０８の先端開口部４０８ａ、下側に観察窓部５２がそれぞれ配置され、先端開口部４０８ａの中心軸Ｏ１と、観察窓部５２の中心軸Ｏ２との間を結ぶ基準線Ｌ１の左右対称位置に２つの照明窓部５１ａ、５１ｂがそれぞれ配置されている。

　さらに、図１５（Ｂ）中で先端部本体４０６ａの上面側（チャンネル４０８の先端開口部４０８ａ側）の外周面には、先端側に向かって細くなる先細状の傾斜面４０６ｂが形成されている。これにより、先端部本体４０６ａの先端面は、横に長く上下に扁平な形状、例えば、上下方向を短軸とし、左右方向を長軸とした略楕円形状のへら状部になっている。先端部本体４０６ａの周面は、先端面の縁から先端部本体４０６ａの後端部外周まで急激な角や激しい凹凸のない滑らかな表面によって形成される。

　具体的には、略楕円形の先端面の縁から先端部本体４０６ａの後半基端部の略円形外周面に移行するまで、その全体が連続した曲面によって形成されている。先端部本体４０６ａの外周面は、略楕円形の先端面の縁から先端部４０６の後端に隣接して設置される略円形断面の湾曲部４０５ｂに至るまでの間において、略楕円形から略円形に移行する滑らかな曲面である。

　図１６に示すように、先端部本体４０６ａの上面側の傾斜面４０６ｂは、湾曲部４０５ｂが湾曲する方向、ここでは、先端部４０６を起上する向き側に位置して配置されている。先端部本体４０６ａの先端面の周縁や先端部本体４０６ａの外に露出する角部分にはいずれも丸みのある縁が形成されている。

　図１５（Ａ）に示すように、先端部本体４０６ａの内部には、挿入部４０５の軸方向と平行に４つの孔（４０６ａ１～４０６ａ４）が形成されている。第１の孔４０６ａ１には、チャンネル４０８の先端開口部４０８ａが形成されている。第２の孔４０６ａ２と第３の孔４０６ａ３には、照明用光学系の組付け部材を設置する左右一対の照明用収納孔が形成されている。第４の孔４０６ａ４には、観察用光学系の組付け部材を設置する観察用孔が形成されている。

　チャンネル４０８の先端開口部４０８ａを形成する第１の孔（チャンネル孔）４０６ａ１の内端には、図示しないチャンネルチューブが接続口金を介して接続されている。このチャンネルチューブの手元側部分は、湾曲部４０５ｂ及び可撓管部４０５ａ内を通じて操作部４０７まで導かれ、チャンネル口金４０７ｄに接続されている。そして、チャンネル口金４０７ｄから先端部４０６の先端開口部４０８ａまで貫通するチャンネル４０８を形成している。このチャンネル４０８は、処置具の挿通に使用する他に送気・送水等に使用される。

　図１６に示すように、第４の孔（観察用孔）４０６ａ４は、観察用光学系の組付け部材を設置する。第４の孔（観察用孔）４０６ａ４の最先端位置には、観察窓部５２を形成する第１レンズ（またはカバーガラス）４１４ａが配設されている。

　この第１レンズ４１４ａの後方には、第２レンズ４１４ｂ、第３レンズ４１４ｃ、第４レンズ４１４ｄが順次配設され、観察光学系４１４が形成されている。この観察光学系４１４は、先端部本体４０６ａの第４の孔４０６ａ４の内周壁面と例えば、接着剤で固定されている。観察光学系４１４の結像位置には、ＣＣＤ等の撮像素子を有する撮像素子部４１５が配置されている。

　そして、観察光学系４１４によって結像された観察像は、撮像素子部４１５の光電変換により電気信号に変換されて、図示しない信号ケーブルを介して信号処理装置４０３に伝送される。信号処理装置４０３は、電気信号から映像信号に変換し、観察モニタ４０４に画像表示される。なお、撮像素子部４１５に代えて、イメージガイドファイバの先端が固定される構成にしてもよい。この場合は、観察光学系４１４によって結像された観察像は、イメージガイドファイバを通して接眼部に導かれ、接眼部で観察像が観察される。

　図１７に示すように先端部本体４０６ａの第２の孔（照明用収納孔）４０６ａ２と第３の孔（照明用収納孔）４０６ａ３には、最先端位置に照明窓部５１ａ、５１ｂを形成する照明レンズ４１２が配設されている。　
　本実施形態では、光学部材の一例である照明レンズ４１２とその支持部材４１６である先端部本体４０６ａとが一体に形成された二色成形品４１３が形成されている。

　本実施形態における二色成形品４１３の照明レンズ４１２は、光学的に透明な樹脂材料、例えばＰＣ（ポリカーボネート）により形成される。また、支持部材４１６は、光学的に不透明な、例えば黒色の樹脂、例えばＰＣ（ポリカーボネート）にて形成されている。

　そして、これらは二色成形による射出成形、すなわち照明レンズ４１２が一次成形された後、支持部材４１６である先端部本体４０６ａが二次成形される成形工程によって、一体に形成されている。支持部材４１６は、光学的に不透明であるため、照明レンズ４１２の外周部から不要な光が散乱することを防止する。

　また、図１７、図１８に示すように本実施形態では照明レンズ４１２は、略円形のレンズ本体４１２ａと、このレンズ本体４１２ａの外周部位に連結された円筒形状の筒壁部４１２ｂとを有する。レンズ本体４１２ａの外面は、傾斜面形状の光学機能面４１２ａ１であり、内面は、凹曲面形状の凹面光学機能面４１２ａ２である。レンズ本体４１２ａの筒壁部４１２ｂの内周面には凹部形状の回転規制部４２０を設けている。そして、照明レンズ４１２の回転規制部４２０は、図示しない一次成形用金型による一次成形工程によって一次成形体４２１として形成されている。

　回転規制部４２０の位置は、図１８に示すように照明レンズ４１２の筒壁部４１２ｂの内周面に位置で、且つ図１７に示すように先端部本体４０６ａの軸方向に沿って、照明レンズ４１２の光学有効範囲ｒ１以外の位置に配置される。すなわち、先端部本体４０６ａの軸方向に沿って照明レンズ４１２の光学有効範囲ｒ１の後方側の筒壁部４１２ｂの内周面に回転規制部４２０が延設されている。

　ここで、照明レンズ４１２の光学有効範囲ｒ１は、ライトガイド４１１の出射端面４１１ａよりも先端側に配置される部分である。これにより、この回転規制部４２０により二色成形品４１３の機能が失われることはない。　
　二色成形品４１３の製造方法に関しては、基本的に第１の実施形態と略同じである。

　以下、主として第１の実施形態との相違点について説明する。本実施形態では、図１８に示すように照明レンズ４１２の外形形状が楕円形状に構成されている。　
　さらに、照明レンズ４１２の楕円の長手方向は、二色成形品４１３の先端部本体４０６ａの他の穴に干渉しない方向に配置される。他の穴は、第一の孔（チャンネル孔）４０６ａ１及び第４の孔４０６ａ４である。

　図１７に示すように、その楕円の長手側面に一次成形樹脂を充填する一次スプルー４２２と一次成形ピンポイントゲート４２２ａとが配置されている。そのため、回転規制部４２０は、図１７及び図１８に示すように照明レンズ４１２の楕円長手方向に十分なスペースが確保できる。その楕円長手方向の照明レンズ４１２の筒壁部４１２ｂの内周面に形成されている。

　このような構成により、一次成形用金型による１次成形において照明レンズ４１２を成形する時、第１の実施形態と同様に照明レンズ４１２の筒壁部４１２ｂの内周面に回転規制部４２０が形成される。これにより一次成形体である照明レンズ４１２は成形収縮により可動側金型の可動入子の入子本体と回転規制部構成体に嵌合状態で保持されることになる。

　次いで、一次成形金型は型開き動作により、第１の実施形態と同様に照明レンズ４１２を保持したまま、図示しない射出成形機の回転軸を回転させ、図示しない可動プラテンを１８０°回転させる。この回転により、一次成形体４２１が載った可動側金型と二次成形用金型の二次固定金型とが対向して配置される。この状態で、二次成形金型により、一次成形体４２１の照明レンズ４１２の円周に支持部材４１６を一体化するように二次成形する、と同時に、照明レンズ４１２と支持部材４１６とを併せて二色成形品４１３を得る。

　なお、本実施形態においては、照明レンズ４１２と支持部材４１６とを二色成形品４１３として一体成形しているが、これに限らない。例えば、観察光学系４１４の第１レンズ４１４ａと支持部材４１６とを二色成形で一体成形してもよく、または、照明レンズ４１２と、観察光学系４１４の第１レンズ４１４ａの両方と支持部材４１６とを二色成形で一体成形しても構わない。

　（作用・効果）　
　次に、上記構成の作用について説明する。　
　本実施形態によれば、内視鏡４０１の先端部４０６において、照明レンズ４１２の光学有効範囲ｒ１の外で、かつその支持部材４１６やその他の部材と干渉することがないように照明レンズ４１２の楕円の長手方向が配置される。その長手方向の照明レンズ４１２の筒壁部４１２ｂの内周面には、回転規制部４２０を設けている。

　これにより、２つの照明レンズ４１２が、支持部材４１６の成形時に溶融樹脂の射出圧により回転し、照明レンズ４１２の性能が悪化することを防止する。　
　さらに、２つの照明レンズ４１２は、回転規制部４２０により二次成形時に照明レンズ４１２の円周方向の回転を防止されている。よって、照明レンズ４１２の回転または、ずれにより照明レンズ４１２の外形が支持部材４１６の外周部に突出することが防止される。

　この構成により、ライトガイド４１１の出射端面４１１ａから出射された照明光が照明レンズ４１２の筒壁部４１２ｂの部分で余分な光が散乱することがなく、一次成形体の外形形状の自由度の向上が図れ、内視鏡４０１の先端部４０６の全体の小型が可能になる。

　また、２つの照明レンズ４１２の筒壁部４１２ｂの内周面の一部に回転規制部４２０を凹形状で構成したことで、その筒壁部４１２ｂの内周面には照明用の光を出射するライトガイド４１１を挿入嵌合する機能を損なうことがない。そのため、回転規制部４２０をライトガイド４１１の嵌合部分にライトガイド４１１の性能を悪化させずに製造することが可能になる。

　本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。　
　さらに、前述した各実施形態は、以下の発明の要旨を含み、以下の作用効果を有している。

　本発明に係る第１の態様は、光透過性の成形材料を用いて一次成形型により成形された光学素子である一次成形体と、　
　前記一次成形体の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型の一部を共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により、前記一次成形体と一体化するように形成された二次成形体と、を含み、　
　前記一次成形体は、該一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の円周方向の回転及びすべりを規制する回転規制部を有する、樹脂成形品である。

　そして、第１の態様では、一次成形体の回転規制部と雄型が嵌合し保持された状態で、雄型と第２の雌型との間に生じる二次キャビティで二次成形を実施している。　
　これにより、二次成形で溶融樹脂の射出圧が一次成形体に不均一に働いても回転規制部により保持されているため、一次成形体の円周方向の回転やずれが防止される。

　そのため、一次成形体の光学機能面形状は、外周が円盤形状であっても、二次成形時に、第２の雌型と光学機能面との界面ですべりが発生せず、一次成形体の光学素子の光学面精度が維持される。　
　また、一次成形体は、円盤形状以外の異形状な場合であっても、一次成形体を保持した雄型と第２の雌型で形成される設計上のキャビティの形態が維持できる。これにより、安定的な成形が可能であり、前記キャビティの形態が変化しないことにより、隣接部材に薄肉部が発生せず、遮光性能を悪化させることがない。

　また、一次成形体の光学素子が隣接部材の外観に露出し、フレアやゴースト等により光学性能を著しく悪化させることなく、隣接部材と一体成形することが可能になる。

　本発明に係る第２の態様は、第１の態様に記載の樹脂成形品において、一次成形体が少なくとも円周面を有している。回転規制部は、その円周面を成形する共有成形型の成形面の一部から一次成形体側に設けられた凸部と嵌合する凹部である、樹脂成形品である。

　そして、第２の態様では、一次成形体の円形の周面を成形する雄型の円形の成形面の一部に前記成形面の円周面から前記一次成形体側に凸部を突出させ、雄型の円形の成形面の凸部と一次成形体の円形の周面の一部の凹部との嵌合部で、光学素子である一次成形体を一次成形する時に一次成形体の中心軸を中心とする一次成形体の回転方向のすべりを規制するようにしたものである。

　本発明に係る第３の態様は、第１の態様に記載の樹脂成形品において、前記光学素子の光学機能面は、２面以上で構成されている、樹脂成形品である。　
　本発明に係る第４の態様は、第３の態様に記載の樹脂成形品において、前記回転規制部は、前記光学素子の前記光学機能面以外の場所に設けられている、樹脂成形品である。　
　そして、第４の態様では、光学素子の光学機能面以外の場所に回転規制部を設けることにより、回転規制部により二色成形品の機能が失われることはないようにしたものである。

　本発明に係る第５の態様は、第１の態様に記載の樹脂成形品において、前記一次成形体は、向かい合う２面に光学機能面が形成された光学素子本体と、前記光学素子本体の外周部位に連結された円筒形状の筒壁部と、を有し、前記回転規制部は、前記筒壁部の内周面に設けられている、樹脂成形品である。　
　そして、第５の態様では、光学素子本体の外周部位に連結された円筒形状の筒壁部の内周面に回転規制部を設けることにより、回転規制部により一次成形体の２面の光学機能面に回転規制部の影響を受けることがないようにして二色成形品の機能が失われることはないようにしたものである。

　本発明に係る第６の態様は、光透過性の成形材料を用いて一次成形型により成形された光学素子である光学部材と、前記光学部材の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により成形され、前記光学部材と一体化している、内視鏡の先端部を構成するための先端構成部と、を含み、前記光学部材は、該光学部材と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記光学部材の中心軸を中心とする前記光学部材の回転方向のすべりを規制する回転規制部を有する、内視鏡用の樹脂成形品である。　
　本発明に係る第７の態様は、第６の態様に記載の内視鏡用の樹脂成形品を用いている、内視鏡である。

　本発明に係る第８の態様は、光透過性の成形材料を用いて一次成形型により光学素子である一次成形体を成形する一次成形工程と、前記一次成形型の型開きを行なう型開き工程と、前記型開き工程の後に、前記一次成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により二次成形体を成形し、前記一次成形体と前記二次成形体とを一体化させる二次成形工程と、を有し、前記一次成形工程は、前記一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合させることにより、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の回転方向のすべりを規制した状態で行われ、前記二次成形工程は、前記接合部で凹凸嵌合させたままの状態で行われる、樹脂成形品の製造方法である。　
　そして、第８の態様では、一次成形工程時に一次成形体を一次成形する際に、一次成形体と、共有成形型の成形面との接合部を相互に凹凸嵌合させることにより、一次成形体の中心軸を中心とする一次成形体の回転方向のすべりを規制した状態で、一次成形体を一次成形し、前記接合部で凹凸嵌合させたままの状態で、二次成形工程が行われるようにしたものである。

　これにより、二次成形で溶融樹脂の射出圧が一次成形体に不均一に働いても一次成形体と、共有成形型の成形面との接合部の凹凸嵌合部分で一次成形体と、共有成形型の成形面との接合部は嵌合保持されていることで、一次成形体は一次成形体の中心軸を中心とする一次成形体の回転方向のすべりがなくなる。

　そのため、一次成形体と、共有成形型の成形面との接合部との嵌合保持部分の形状が回転軸対称形状に限定される場合でも一次成形体が二次成形で保持している光学機能面との界面ですべりが発生することがなく、一次成形により得た光学素子の光学機能面の精度維持が可能になる。

　また、光学素子の外形が回転軸対称以外の異形状な場合にも光学素子を保持した共有成形型の成形面と、一次成形体との接合部との間に形成される設計上のキャビティの形態が維持可能になり、安定的な成形が可能で、前記キャビティの形態が変化しないことにより隣接部材に薄肉部が発生せず、それにより遮光性能を悪化させることがなく、また、光学素子が隣接部材の外観に露出し、フレアやゴースト等により光学性能を低下させることなく、光学素子と隣接部材とを一体成形することが可能になる。

　本発明に係る第９の態様は、光透過性の成形材料を用いて光学素子である一次成形体を成形する一次成形型と、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備え、前記一次成形体の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形体と一体化している二次成形体を成形する二次成形型と、を有し、前記共有成形型は、前記一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の回転方向のすべりを規制する回転規制部構成体を有する、樹脂成形品用成形型である。

　本発明に係る第１０の態様は、第９の態様に記載の樹脂成形品用成形型において、前記共有成形型の成形面は、少なくとも円周面を有し、前記回転規制部構成体は、前記共有成形型の成形面の前記円周面の一部から、前記一次成形体側に突出させた凸部である、樹脂成形品用成形型である。

　本発明に係る第１１の態様は、第１０の態様に記載の樹脂成形品用成形型において、前記回転規制部構成体は、前記共有成形型内に挿入された入子の一部分である、樹脂成形品用成形型である。

　本発明によれば、一次成形により一次成形体を形成する。一次成形体には、共有成形型の成形面との接合部の嵌合保持部分に、一次成形体の中心軸を中心とする一次成形体の回転方向のすべりを規制する回転規制部を設けている。回転規制部は、二次成形の時に、溶融樹脂の射出圧が一次成形体に不均一に働いても、一次成形体の回転を抑える。この回転を防止することにより、二次成形時に一次成形体の品質を悪化させることなく、二次成形で得る隣接部材においても成形安定性や遮光性能を確保できる。本発明は、一次成形体の光学素子と二次成形で得る隣接部材とが一体となった樹脂成形品及びその製造方法と樹脂成形品用成形型を提供することができる。

　尚、本発明は、以下の要旨を含む。　
　光透過性の成形材料を用いて一次成形型により成形された光学素子である光学部材と、　
　前記光学部材の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により成形され、前記光学部材と一体化している、内視鏡の先端部を構成するための先端構成部と、を含み、　
　前記光学部材は、該光学部材と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記光学部材の中心軸を中心とする前記光学部材の回転方向のすべりを規制する回転規制部を有する樹脂成形品を用いている、内視鏡。

　１…光学素子（一次成形体）、２…隣接部材（二次成形体）、３…二色成形品（樹脂成形品）、１ａ…光学素子本体、１ｂ…筒壁部、１ｃ…回転規制部、１０…一次成形用金型（一次成形型）、２０…二次成形用金型（二次成形型）、５０…二色成形型、１００…一次固定側金型（第１の雌型）、２００…二次固定側金型（第２の雌型）、３００…可動側金型（雄型）、１０００…一次キャビティ、５０００…二次キャビティ。

Claims (11)

1. 　光透過性を有する第１の成形材料を用いて、一次成形型により成形された光学素子の機能を有する一次成形体と、
   　非光透過性を有する第２の成形材料を用いて、前記一次成形体の光学素子部分のみと当接する前記一次成形型と共有する共有成形領域を備える二次成形型により成形され、前記一次成形体の周囲に一体化している二次成形体と、を含み、
   　前記一次成形体は、該一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の回転方向の回転及びずれを規制する回転規制部を有する、樹脂成形品。
2. 　請求項１に記載の樹脂成形品において、
   　前記一次成形体は、少なくとも円周面を有し、
   　前記回転規制部は、前記円周面を成形する前記共有成形型の成形面の一部から前記一次成形体側に突出する凸部と嵌合する凹部である、樹脂成形品。
3. 　請求項１に記載の樹脂成形品において、
   　前記光学素子の光学機能面は、２面以上で構成されている、樹脂成形品。
4. 　請求項３に記載の樹脂成形品において、
   　前記回転規制部は、前記光学素子の前記光学機能面以外の場所に設けられている、樹脂成形品。
5. 　請求項１に記載の樹脂成形品において、
   　前記一次成形体は、
   　向かい合う２面に光学機能面が形成された光学素子本体と、
   　前記光学素子本体の外周部位に連結された円筒形状の筒壁部と、を有し、
   　前記回転規制部は、前記筒壁部の内周面に設けられている、樹脂成形品。
6. 　光透過性の成形材料を用いて一次成形型により成形された光学素子である光学部材と、
   　前記光学部材の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により成形され、前記光学部材と一体化している、内視鏡の先端部を構成するための先端構成部と、を含み、
   　前記光学部材は、該光学部材と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記光学部材の中心軸を中心とする前記光学部材の回転方向のすべりを規制する回転規制部を有する、内視鏡用の樹脂成形品。
7. 　請求項６に記載の内視鏡用の樹脂成形品を用いている、内視鏡。
8. 　光透過性の成形材料を用いて一次成形型により光学素子である一次成形体を成形する一次成形工程と、
   　前記一次成形型の型開きを行なう型開き工程と、
   　前記型開き工程の後に、前記一次成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備える二次成形型により二次成形体を成形し、前記一次成形体と前記二次成形体とを一体化させる二次成形工程と、を有し、
   　前記一次成形工程は、前記一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合させることにより、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の回転方向のすべりを規制した状態で行われ、
   　前記二次成形工程は、前記接合部で凹凸嵌合させたままの状態で行われる、樹脂成形品の製造方法。
9. 　光透過性の成形材料を用いて光学素子である一次成形体を成形する一次成形型と、
   　前記一次成形型と共有する共有成形型を少なくとも備え、前記一次成形体の成形材料とは異なる成形材料を用いて、前記一次成形体と一体化している二次成形体を成形する二次成形型と、を有し、
   　前記共有成形型は、前記一次成形体と前記共有成形型の成形面との接合部で相互に凹凸嵌合して、前記一次成形体の中心軸を中心とする前記一次成形体の回転方向のすべりを規制する回転規制部構成体を有する、樹脂成形品用成形型。
10. 　請求項９に記載の樹脂成形品用成形型において、
    　前記共有成形型の成形面は、少なくとも円周面を有し、
    　前記回転規制部構成体は、前記共有成形型の成形面の前記円周面の一部から、前記一次成形体側に突出させた凸部である、樹脂成形品用成形型。
11. 　請求項１０に記載の樹脂成形品用成形型において、
    　前記回転規制部構成体は、前記共有成形型内に挿入された入子の一部分である、樹脂成形品用成形型。

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