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微小部品の成形用装置及び微小部品の成形方法

国内特許コード P04A004440
整理番号 NUBIC-2001000047
掲載日 2004年8月6日
出願番号 特願2001-266305
公開番号 特開2003-071853
登録番号 特許第4786085号
出願日 平成13年9月3日(2001.9.3)
公開日 平成15年3月12日(2003.3.12)
登録日 平成23年7月22日(2011.7.22)
発明者
  • 小林 義和
  • 白井 健二
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 微小部品の成形用装置及び微小部品の成形方法
発明の概要 光硬化性樹脂を型により成形すること。図2(a)のように、下型固定部材6に装着した金属の下型7の凹部71に光硬化性樹脂11を充填し、図2(b)のように、上型固定部材1に装着した板状のガラスの上型2により光硬化性樹脂11をプレスする。この状態で、紫外線照射部5から、ガラスの上型2を通して紫外線を光硬化性樹脂11に照射して、光硬化性樹脂11を硬化する。図2(c)のように、上型固定部材1と下型固定部材6とを開くと、成形品12は、ガラスの上型2に付着して金属の下型7の凹部71から抜ける。凹部71の内面には、光硬化性樹脂11を充填する前に、潤滑液を塗布してある。潤滑液に代えて凹部71の内面にテフロン(登録商標)等をコーティングしてもよい。
従来技術、競合技術の概要
従来微小部品の製造には、光硬化性樹脂を用いたマイクロ造形法と射出成形法とがある。
マイクロ造形法は、光硬化性樹脂を所定形状に薄く塗布し、レーザービームを照射して硬化し、硬化した樹脂の上にさらに光硬化性樹脂を塗布して光を照射する作業を繰返して、硬化した樹脂層を積層して所定の部品を造形する方法であるが、積層面に段差が生じ、その段差の影響は、部品が小型になるほど相対的に大きくなる。したがって微小部品の製造には、精度の面で問題がある。また造形品の最小サイズは、レーザービームの径で決まるため、現在は、数μmが限度である。かつ従来のマイクロ造形法は、浴槽に大量の光硬化性樹脂を用意する必要がある。
【0003】
射出成形法は、コアーとキャビティとの隙間(空間)に、スプルーやランナー等の湯道を介して、溶融した高温の合成樹脂を高圧で注入し、冷却して合成樹脂を硬化させた後、金型を開いて成形品を取り出す方法であるが、高熱により型変形を生じる。そのため成形品の精度が低下し、微小部品の製造方法としては問題がある。またコアーとキャビティの間に溶融した合成樹脂を圧入し、冷却して合成樹脂が硬化してから、金型を開かなければならないため、次の成形サイクルに移るまでに時間がかかる。
【0004】
さらにコアーとキャビティの間に溶融した合成樹脂を圧入する装置や、コアーとキャビティを冷却する装置、湯道等が必要になるため、装置が大型になり、高価になる。射出成形装置は、一般に金型を開いた際、成形品をコアーから外すために、ノックアウトピン等を使用しているが、金型の構造が複雑になり、かつ部品数が多くなって高価になる。また成形品がマイクロメートルのレベルになると、ノックアウトピン等の使用は、難しくなる。
産業上の利用分野
本願発明は、微小部品の成形用装置及び微小部品の成形方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 成形品の形状に対応する形状の凹部を有する下型、光の透過性を有する上型、及び上型を通して下型の凹部に充填した光硬化性樹脂に光を照射する光照射部を備え、下型には成形品の離型性を向上させる表面処理を施してあり、上型と下型が開く度に、成形品が付着している上型をその上型の長手方向に下型の幅以上移動する手段を備え、連続して成形品を製造することを特徴とする微小部品の成形用装置。
【請求項2】 成形品の形状に対応する形状の凹部を有する下型、光の透過性を有する上型、及び上型を通して下型の凹部に充填した光硬化性樹脂に光を照射する光照射部を備え、下型には成形品の離型性を向上させる表面処理を施してあり、上型と下型が開く度に、下型と光照射部とを成形品が付着している上型の長手方向に下型の幅以上移動する手段を備え、連続して成形品を製造することを特徴とする微小部品の成形用装置。
【請求項3】 請求項又は請求項に記載の微小部品の成形用装置において、前記上型は、板状ガラスから成ることを特徴とする微小部品の成形用装置。
【請求項4】 成形品の離型性を向上させる表面処理を施した下型の凹部に光硬化性樹脂を充填した後、光の透過性を有する上型が光硬化性樹脂を押圧するように、下型と上型とを閉じ、その閉じた状態で上型を通して光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化し、上型と下型が開く度に、成形品が付着している上型をその上型の長手方向に下型の幅以上移動して連続して成形品を製造することを特徴とする微小部品の成形方法。
【請求項5】 成形品の離型性を向上させる表面処理を施した下型の凹部に光硬化性樹脂を充填した後、光の透過性を有する上型が光硬化性樹脂を押圧するように、下型と上型とを閉じ、その閉じた状態で上型を通して光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化し、上型と下型が開く度に、下型と光照射部とを成形品が付着している上型の長手方向に下型の幅以上移動して連続して成形品を製造することを特徴とする微小部品の成形方法
【請求項6】 請求項又は請求項に記載の微小部品の成形方法において、前記上型は、板状ガラスから成ることを特徴とする微小部品の成形方法。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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