(57)【要約】【課題】レンズの中心を鏡枠の中心に高精度に位置合わせすることができる芯出し方法及びインサート成形金型を提供する。【解決手段】本発明の金型は、金型が閉じられるにつれてレンズ１４の方向へ移動する複動スライド３６を３方向に等間隔に備える。レンズ１４が固定中子３３上に配置されて金型が閉じられると、複動スライド３６はレンズ１４に向けて移動される。複動スライド３６に設けられた芯出部５１の先端がレンズ１４を押圧することで、レンズ１４は成形される鏡枠の略中心位置の方向へと移動される。成形される鏡枠とレンズ１４の中心との正確な位置合わせは、金型が閉じられると同時に、３個の芯出部５１の板バネ部５２で生じる弾性力の釣り合いによって実現される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ内にレンズを配置し、前記レンズと一体化された鏡枠を成形するインサート成形金型において、
前記レンズの外径のばらつきを吸収し、前記レンズの中心が前記キャビティの中心と一致するように、前記レンズの外周面の少なくとも３箇所を共通の弾性力で押圧する複数の芯出手段
を設けたことを特徴とするインサート成形金型。
【請求項２】
金型の閉動作にともなって前記キャビティの中心に向かって移動する移動手段を備えること
を特徴とする請求項１記載のインサート成形金型。
【請求項３】
前記移動手段上に前記芯出手段が設けられていること
を特徴とする請求項２に記載のインサート成形金型。
【請求項４】
前記芯出手段は、前記弾性力を発生する板バネ部と、該板バネ部から伸びており、前記移動手段から突出可能なレンズ押圧部とを有し、全体がＴ字型をしていることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のインサート成形金型。
【請求項５】
金型のキャビティ内にレンズを配置して前記レンズと一体化された鏡枠を成形するときに、前記レンズの外径のばらつきを吸収し、前記レンズの中心を前記キャビティの中心に一致させる芯出し方法において、
前記レンズの外周面の少なくとも３箇所を共通の弾性力で押圧する
ことを特徴とする芯出し方法。
【請求項６】
前記弾性力は金型の閉動作にともなって発生することを特徴とする請求項５記載の芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形方法及び射出成形に用いる金型に関し、さらに詳しくは、インサート物を成形物に位置合わせする芯出し方法及び金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では携帯電話機等の携帯機器に安価なデジタルカメラが搭載されることが一般的となっている。こうした携帯機器等に付加機能として搭載される簡易なデジタルカメラであっても高機能化，高性能化が進み、これに用いるレンズ等の光学部品も従来と比較して高精度に作製されることが求められている。さらに、携帯機器にあくまでも付加機能として搭載されるデジタルカメラであるから、これに用いる光学部品が安価に製造されなければならない。
【０００３】
合成樹脂やガラスなどからなるレンズを、このレンズとは別個につくられた鏡枠に固定する場合、鏡枠にレンズを嵌め込み、鏡枠の端を変形させて閉じる、いわゆるカシメによって固定される。鏡枠が樹脂からなる場合には、加熱した金型などを押し当てることで、鏡枠の端を変形させてレンズを鏡枠に固定する熱カシメが行われる。
【０００４】
鏡枠にレンズを固定する場合には、レンズの中心と鏡枠の中心とが完全に一致するように固定されることが理想的である。しかし、上述のようにカシメによってレンズを鏡枠に固定する場合、鏡枠の軸とレンズの中心とは必ずしも良い精度では一致しないことが知られている。また、鏡枠の中心にレンズの光学中心が正しく固定され、レンズの光学中心と鏡枠の中心とが高精度に一致するように調節するには、レンズを鏡枠に嵌め込むごとにレンズの光学中心が鏡枠の中心にあるか否かを検査及び位置調節しなければならず、結果として製造コストが増加してしまう。
【０００５】
このような鏡枠の基準位置に対するレンズの中心の位置の精度を改善する手法としては、レンズの周囲に合成樹脂を射出成形し、レンズに対して鏡枠を一体的に成形する、いわゆるインサート成形による改善方法が提案されている。しかし、インサート成形によってレンズに鏡枠を一体的に成形する場合であっても、インサート成形に用いる金型に対してレンズを高精度に配置する必要があることに変わりはない。
【０００６】
このようにインサート成形によって鏡枠をレンズに一体的に成形するための金型としては、例えば、外部からのエネルギーで動作するアクチュエータによってレンズ直径方向の３方向からスライドを押し合わせ、金型のキャビティに対してレンズの位置を精度良く調節する（以下、芯出し）金型が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、例えば、先端がベルクランプ形状の可動中子と固定中子とで挟み込むようにしてレンズを支持することで、芯出しを行う金型も提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、鏡枠に対してレンズを精度良く配置する別の方法としては、レンズと鏡枠とを同一の金型で予め一体的に２色成形する方法も提案されている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】昭６１−１６８２０号公報
【特許文献２】２００４−６６７７３号公報
【特許文献３】２００４−２３３６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
レンズと鏡枠とを同時に２色成形する場合、例えば材料の収縮率などの違いから、レンズ，鏡枠それぞれの材料は限られ、これらの品質を改良することは難しい。したがって、２色成形によって高精度に芯出しされた所望する性能のレンズを安価に作製することは、必ずしも容易ではない。
【００１０】
一方、インサート成形によれば、レンズ自体は別個に作製されるから、要求されるレンズの性能を満たすことは容易であるが、前述のように芯出し作業が必要となる。
【００１１】
このとき、アクチュエータによって駆動するスライドによって芯出しを行うと、１回の成形ごとにアクチュエータを駆動し、芯出しを行わなければならないから、単位個数あたりの製造時間は増し、生産性が悪く、安価な大量生産品の製造には不向きであるという問題がある。また、実質的に芯出しを行うアクチュエータは複雑な機構を必要とし、こうしたアクチュエータを備える金型自体の製造が難しく、また、アクチュエータの調節などメンテナンスなども非常に手間がかかり、やはり、安価な大量生産品の製造には不向きである。
【００１２】
さらに、３方向からレンズを押圧するスライドは金型内に設けられたストッパによって係止されるから、芯出しできるレンズの大きさは、金型自体の寸法によって決まる。したがって、レンズ，金型がともに理想値通りにつくられているならば、精度良く芯出し行うことができる。しかし、現在の成形技術では現実に作製されるレンズの外径に理想的な値からのばらつきが生じてしまうことは避けられない。スライドによって３方向から押圧して芯出しを行う金型においては、こうしたレンズの外径のばらつきは、芯出しの誤差となって直接的にあらわれてしまう。例えば、レンズの外径が理想値よりも僅か１０μｍ小さいと、スライドで３方向から押圧して芯出しを行ったとしても、直径１０μｍ程度の範囲で鏡枠とレンズの中心とはずれてしまう結果となり、光学的デバイスとしては大きな誤差となってしまう。このことから、レンズの周囲に鏡枠を一体的に射出成形する金型は実用化に至っていないという問題がある。
【００１３】
また、ベルクランプ形状の中子でレンズを挟み込むことで芯出しを行うと、当然ながらレンズの曲面の形状、すなわち、ベルクランプ形状の中子に接する点の曲率半径に応じて芯出しの精度が変化してしまうという問題がある。したがって、例えば、レンズの面が平面に近いほど芯出しの精度が悪化するという問題がある。
【００１４】
すなわち、アクチュエータにより芯出しを行う金型であれ、ベルクランプ形状の中子でレンズを挟み込むことで芯出しする金型であれ、従来の芯出し機構によって芯出しを行うと、適切に芯出しされた場合であっても、鏡枠が一体的に成形されたレンズの中心は、鏡枠に対しておよそ直径数ミクロンから数十ミクロンの範囲でばらつきが生じてしまうという問題がある。
【００１５】
携帯電話器などに備えられたデジタルカメラの安価なレンズですら高精度化が求められている昨今においては、このような鏡枠に対するレンズの中心のばらつきは解決すべき重要な課題となっている。
【００１６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、生産性に富み、かつ、レンズの成形時に生じる外径のばらつきをも吸収し、成形する鏡枠に対してレンズを高精度に位置合わせ可能なインサート成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のインサート成形金型は、金型のキャビティ内にレンズを配置し、前記レンズと一体化された鏡枠を成形するインサート成形金型であり、前記レンズの外径のばらつきを吸収し、前記レンズの中心が前記キャビティの中心と一致するように、前記レンズの外周面の少なくとも３箇所を共通の弾性力で押圧する複数の芯出手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、金型の閉じ動作にともなって前記キャビティの中心に向かって移動する複数の移動手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、前記移動手段上に前記芯出手段が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記芯出手段は、前記弾性力を発生する板バネ部と、該板バネ部から伸びており、前記移動手段から突出可能なレンズ押圧部とを有し、全体がＴ字型をしていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の芯出し方法は、金型のキャビティ内にレンズを配置して前記レンズと一体化された鏡枠を成形するときに、前記レンズの中心を前記キャビティの中心に一致させる芯出し方法において、前記レンズの外径のばらつきを吸収するように、前記レンズの外周面の少なくとも３箇所を共通の弾性力で押圧することを特徴とする。
【００２２】
また、前記弾性力は金型の閉動作にともなって発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、生産性に富み、かつ、レンズの成形時に生じる外径のばらつきをも吸収し、成形する鏡枠に対してレンズの中心を高精度に位置合わせ可能なインサート成形金型及び芯出し方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１に示すように、金型１０（インサート成形金型）は、可動型１２と固定型１３とから構成され、レンズ１４の周囲に一体的に鏡枠をインサート成形する金型である。金型１０の開閉は、固定型１３に対して移動自在に設けられた可動型１２を移動することによって行われる。また、可動型１２の移動は、固定型１３との間に設けられたガイド（図示しない）に沿って行われるから、金型１０の開閉は高精度に位置決めされて行われる。
【００２５】
周囲に鏡枠を成形されるレンズ１４は固定型１３のキャビティ１５に配置される。また、金型１０が閉じられると、レンズ１４は固定型１３と可動型１２とに挟み込むようにして支持される。このときレンズ１４の周囲には鏡枠の形をしたキャビティ１５が形作られ、このキャビティ１５に溶融された樹脂が射出されて冷却されることで鏡枠が成形される。
【００２６】
図２及び図３に示すように、可動型１２は、可動型取付板２１、可動型板２２、可動中子２３、ロッキングブロック２４などから構成される。
【００２７】
可動型取付板２１は、熱可塑性の樹脂を溶融し射出する射出機に設けられた可動板（図示しない）に可動型１２を固定する取付板である。この可動型取付板２１は、図示しないボルトなどで射出機に取り付けられる。また、可動型取付板２１の上面にはスプル２６が設けられている。このスプル２６には、射出機が樹脂を射出するノズルが押し当てられ、ノズルから射出された樹脂はランナ２７に導かれる。
【００２８】
可動型板２２は、可動型取付板２１にボルトなどで固定され、取り付けられている。また、可動型板２２は、固定型１３に向けて突出した凸形状となっており、金型１０が閉じたれたときにキャビティ１５を形作る。すなわち、可動型板２２はいわゆるコアプレートである。また、可動型取付板２１から連続して設けられ、溶融された樹脂が導通するランナ２７は、可動型板２２の突出部分の先端に設けられたゲート２０に接続する。溶融された樹脂は、このゲート２０からキャビティ１５内に射出される。
【００２９】
また、可動型板２２には図示しない冷却液孔が設けられており、この冷却液孔を流れる水などの冷却液によってキャビティの表面温度は一定に保たれる。また、キャビティ内に射出された樹脂は、冷却液の流れによって徐々に冷却されて固化した成形物、すなわち鏡枠となる。
【００３０】
さらに、可動型板２２は、中央部分に可動中子付勢バネ２８と可動中子２３とを嵌め込むようにして配置する中子配置穴が設けられている。この中子配置穴は内径が２段階になっており、内部に嵌め込まれる可動中子２３は、金型１０が開いている場合であっても可動中子２３は所定位置で係止される。
【００３１】
可動中子２３は、可動型板２２の中央部分に設けられた中子配置穴に嵌め込まれ、上下に移動自在に設けられている。また、可動中子２３の先端には、固定型１３の固定中子３３（後述）とともにレンズ１４を支持し、キャビティ１５を形作る円環状の突起が設けられている。
【００３２】
また、可動中子２３と可動型取付板２１との間には可動中子付勢バネ２８が設けられている。金型１０が開いているときには（図２）、可動中子２３は、この可動中子付勢バネ２８によって固定型１３に向けて付勢され、所定位置に係止される。一方、金型１０が閉じられているときには（図３）、可動中子２３の先端はレンズ１４を支持し、所定位置から上方に移動される。また、可動中子２３が先端でレンズ１４を支持する圧力は、可動中子付勢バネ２８が可動中子２３を付勢する力によって生じる圧力となるが、溶融された樹脂がキャビティに射出されることによって生じる圧力が付加されても、適切な範囲内の圧力でレンズ１４は支持され続ける。
【００３３】
ロッキングブロック２４は、可動型取付板２１とともに可動型板２２を挟みこむようにして設けられる。このロッキングブロック２４は、可動型取付板２１にボルト２５で取り付けられており、可動型取付板２１に対して上下に移動自在に設けられている。また、ロッキングブロック２４は中空の円柱形状であり、可動型板２２の突出部分はこのロッキングブロック２４の中空部分を貫通して突出する。
【００３４】
可動型取付板２１とロッキングブロック２４との間には、ロッキングブロック付勢バネ２９が設けられている。金型１０が開いているときには（図２）、ロッキングブロック２４はロッキングブロック付勢バネ２９によって固定型１３側に付勢されており、ロッキングブロック２４はこのボルト２５の頭部で係止される。このとき、ロッキングブロック２４の下端のパーティング面は固定型１３側に突出した状態となる。
【００３５】
一方、金型１０が閉じられているときには（図３）、ロッキングブロック２４はテーパブロック３４（詳細は後述）と接触し、上方に押し上げられ、ロッキングブロック２４はテーパブロック３４を押圧する。そして、ロッキングブロック２４は、キャビティに溶融された樹脂が射出されることによって生じる圧力でテーパブロック３４が移動することを防ぐ。
【００３６】
このロッキングブロック２４がテーパブロック３４を押圧する圧力はロッキングブロック付勢バネ２９による付勢力から生じる。したがって、ロッキングブロック２４がテーパブロック３４を押圧する圧力は、可動中子２３が上下に移動することで自動的に調節され、溶融された樹脂をキャビティに射出するときにも適切な圧力でレンズ１４は支持される。
【００３７】
一方、固定型１３は、固定型取付板３１、固定型板３２、固定中子３３、テーパブロック３４、複動スライド３６（移動手段）などから構成される。
【００３８】
固定型取付板３１は、射出機に固定型１３を固定する取付板である。この固定型取付板３１は、図示しないボルトなどで射出機に取り付けられる。また、固定型取付板３１にはイジェクタピン３７を挿通するイジェクタピン挿通孔が複数設けられている。このイジェクタピン挿通孔は、固定型板３２をも貫通し、キャビティ１５まで達するように設けられている。鏡枠の射出成形前に、イジェクタピン３７はキャビティ１５と固定型板３２との境界面まで挿通されており、鏡枠の射出成形時にイジェクタピン挿通孔に溶融された樹脂は流入しない。また、鏡枠の射出成形後には、イジェクタピン３７はキャビティ１５内に突出され、周囲に鏡枠の成形されたレンズ１４は固定型１３から剥離され、取り外される。こうしたイジェクタピン３７の上下動は、固定型１３の下方に設けられたイジェクタプレート（図示しない）の移動によって行われる。
【００３９】
固定型板３２は、固定型上板３８と固定型下板３９とからなる。固定型上板３８は、固定型下板３９にボルトなどで固定され、固定型板３２内で上下に移動するテーパブロック３４を固定型板３２内に移動自在に封入する。固定型下板３９は、固定型取付板３１にボルトなどで固定される。また、固定型下板３９には、可動型板２２と同様にキャビティ１５の表面温度を一定に保つ冷却液が流される冷却液孔（図示しない）が設けられている。
【００４０】
また、固定型板３２は、中央部分が陥没する凹形状となっており、金型１０が閉じたれたときには、この凹部分に可動型１２の突出部分が嵌め合わされ、レンズ１４が支持されるとともに、レンズ１４の周囲に成形する鏡枠の形をしたキャビティ１５が形作られる。すなわち、固定型板３２はいわゆるキャビティプレートである。また、固定型板３２には、テーパブロック３４、固定中子３３、複動スライド３６などをそれぞれ嵌め込むようにして配置する穴が設けられている。
【００４１】
テーパブロック３４は、固定型下板３９に縦方向に設けられたテーパブロック配置穴に嵌め込まれるように配置され、パーティング面に対して上下に移動自在に設けられる。また、金型１０が開かれているときには（図２）、テーパブロック３４の上端が固定型上板３８に設けられた穴から突出される。一方、金型１０が閉じられているときには（図３）、テーパブロック３４の上面はロッキングブロック２４と当接し、パーティング面と一致するところまで下方に移動される。また、テーパブロック３４の下部に設けられたテーパ部のテーパ面は、複動スライド３６のテーパ面（後述）と常時当接するように、テーパブロック３４は配置される。こうしたテーパブロック３４の移動は、テーパブロック３４の下方に設けられたテーパブロック付勢バネ４１と、テーパブロック３４の重さ，金型１０が開閉するときの圧力などとの釣り合いによって実現される。
【００４２】
固定中子３３の先端には、金型１０が閉じられたときに可動中子２３の先端とともにレンズ１４を支持し、キャビティを形作る円環状の突起が設けられている。また、後述するように金型１０が閉じられると（図３）、複動スライド３６は固定型板３２から突出されるが、固定中子３３の側面の一部は、この突出する複動スライド３６の機械的なストッパとして機能する。
【００４３】
複動スライド３６は、固定型板３２の内壁に横方向に設けられたスライド配置穴に嵌め込まれるようにして配置され、パーティング面と平行に移動自在に設けられており、テーパブロック３４の上下動に応じてスライドする。また、このような複動スライドの３６の動作は、複動スライド３６の背面に設けられたテーパ面と、テーパブロック３４のテーパ面との接触を介して行われる。すなわち、金型１０が閉じられると、ロッキングブロック２４がテーパブロック３４の上端に接触し、金型１０の閉じ動作に応じてテーパブロック３４は下方に移動される。テーパブロック３４が下方に移動されると、テーパ面の当節を介して複動スライド３６は固定中子３３の方向へ押し出されるように移動される。
【００４４】
さらに、複動スライド３６の中程にはバネ配置穴が設けられており、このバネ配置穴にスライド復帰バネ４２が配置される。スライド復帰バネ４２の一端は、バネ配置穴の壁面に接触しており、他端は固定中子３３の側面に接触して設けられる。また、複動スライド３６に設けられたバネ配置穴の深さやスライド復帰バネ４２の長さは、スライド復帰バネ４２が金型１０の開閉の状態に関わらず常時収縮した状態となるように調節されており、複動スライド３６は常時固定中子３３から遠ざかる向きに、スライド復帰バネ４２によって付勢される。
【００４５】
すなわち、金型１０が開いているときには（図２）、複動スライド３６は固定型板３２内に最大に押し戻された初期位置に配置され、金型１０が閉じているときには（図２）、複動スライド３６は固定型板３２から最大に突出し、固定中子３３と接触する突出位置に配置される。
【００４６】
図４に示すように、複動スライド３６は、固定型板３２の３箇所に設けられており、各々の複動スライド３６の配置間隔は、レンズ１４を中心として均等な配置角度（１２０度間隔）となるように配置される。さらに、これらの複動スライド３６のレンズ１４からの距離は、何れの複動スライド３６も等しくなるように配置されている。
【００４７】
また、複動スライド３６は、固定中子３３上に配置されたレンズ１４の中心の位置を、鏡枠の中心に一致するように調節する芯出部５１（芯出手段）を備える。この芯出部５１は弾性体として機能し、先端を複動スライド３６から僅かに突出させるように設けられている。芯出部５１は、金型１０が閉じられると、先端でレンズ１４の端を押圧し、弾性力でレンズ１４を水平方向に押圧する。また、このとき芯出部５１は、レンズ１４の芯出しを行う。
【００４８】
例えば、芯出部５１は鉄などの金属をＴ字型に加工して作製され、板バネ部５２とレンズ押圧部５３とから構成される。この芯出部５１は、複動スライド３６内に設けられたＴ字型の溝に係止されるように封入されている。レンズ押圧部５３の一端は複動スライド３６の前面から所定量だけ突出して設けられており、金型１０が閉じられたときに、レンズ１４の端に接触し、レンズ１４を直線的に押圧する。また、レンズ押圧部５３は、レンズ１４を押圧する際の力の大きさに応じて複動スライド３６の全面から一端を突出させる量が小さくなるように、複動スライド３６内を移動する。一方、レンズ押圧部５３の他端は、板バネ部５２の中央に、板バネ部５２と一体となってつくられており、レンズ１４に接触したときに先端で受ける圧力は板バネ部５２の中央へと伝達される。
【００４９】
板バネ部５２は、レンズ押圧部５３の先端がレンズ１４と接触すると、中央部でその圧力を受けて弓なりにたわむ。この板バネ部５２のたわみによって、レンズ押圧部５３が複動スライド３６の全面から先端を突出させる量が変化するとともに、レンズ押圧部５３が先端でレンズ１４を押圧する力の大きさが調節される。また、レンズ押圧部５３が先端でレンズ１４を押圧しており、板バネ部５２がたわんでいる場合、板バネ部５２の両端に設けられた支柱部の側面は、複動スライド３６内に設けられたＴ字型の溝の側面を滑り、板バネ部５２に大きなたわみを生じさせる。
【００５０】
なお、レンズ１４は、金型１０が開かれた状態で、固定中子３３上に配置される。このときレンズ１４の周囲に、等角度間隔で配置された３つの複動スライド３６は、何れもスライド復帰バネ４２の復元力によって固定中子３３から最も遠い位置に配置されている。したがって、金型１０が開かれているときには、レンズ１４の直径と比較して十分なクリアランスが確保されており、レンズ１４は容易にキャビティ１５内にインサートされる。
【００５１】
上述のように構成される金型１０の作用を以下に説明する。図５に示すように、レンズ１４がキャビティ１５内に配置されて金型１０が閉じられ始めると、各々の複動スライド３６の背後に設けられたテーパブロック３４が下降され、これに押圧されて、何れの複動スライド３６も同様にレンズ１４の方向に移動される。そして、複動スライド３６に設けられた芯出部５１の先端がレンズ１４の端にそれぞれ接触する。同時に、レンズ１４に接触することで生じる力を受けて、芯出部５１の板バネ部５２はたわみ、このたわみの大きさに応じてレンズ１４は水平方向に押圧される。
【００５２】
このとき、レンズ１４は３方向に等しく設けられた複動スライド３６の芯出部５１の先端で押圧されており、この３個の複動スライド３６の芯出部５１の先端から受ける力が釣り合う位置へとレンズ１４の中心は移動される。こうしてレンズ１４の中心が移動される位置は、固定中子３３の中心、すなわち、周囲に形成される鏡枠の中心位置である。
【００５３】
一方、レンズ１４が固定中子３３に対して偏芯して配置されていると、金型１０が閉じられはじめたときに、実際にはレンズ１４は３個の複動スライド３６に同時には押圧されず、１又は２の複動スライド３６の芯出部５１の先端により押圧される。レンズ１４は、この１又は２の複動スライド３６の芯出部５１の先端から受ける圧力の方向に移動される。こうしてレンズ１４が移動される方向は、周囲に成形される鏡枠の中心位置のある方向である。そして、最終的に３個全ての複動スライド３６の芯出部５１の先端で押圧されると、前述のように３方向から芯出部５１に押圧される力が釣り合う位置、すなわち、周囲に形成される鏡枠の中心位置へと正確に移動される。
【００５４】
金型１０が完全に閉じられると、固定中子３３と可動中子２３とに上下に支持される。同時に、図６に示すように、レンズ１４は各々の複動スライド３６の前面は固定中子３３の側面に接触し、レンズ１４の周囲には鏡枠の形をしたキャビティが形作られる。このとき、レンズ１４の水平方向の位置は、金型１０が完全に閉じられる直前までに、３個の複動スライド３６の芯出部５１の押圧される圧力の釣り合いの位置に正確に調節されている。したがって、金型１０が完全に閉じられ、固定中子３３と可動中子２３とに上下に支持されることでレンズ１４の水平方向の移動が抑止されたときには、射出成形される鏡枠（キャビティ）の中心にレンズ１４の中心が一致する位置に、レンズ１４は正確に移動されている。
【００５５】
なお、金型１０が完全に閉じられると、固定中子３３と複動スライド３６の前面は接触し、固定中子３３は複動スライド３６の機械的なストッパとして機能している。一方、金型１０が完全に閉じられた場合であっても、複動スライド３６の前面から芯出部５１のレンズ押圧部５３は少なくとも突出した状態を保っている。
【００５６】
また、金型１０に配置したレンズ１４によっては、レンズ１４自体の製造時に、レンズ１４の厚みにも設計値からの多少のズレが生じていることもある。金型１０は、こうした設計値から多少の誤差のある厚さのレンズ１４であっても、可動中子２３の背後に設けられた可動中子付勢バネ２８が伸縮することで、隙間なくレンズ１４の周囲にキャビティを形作るとともに、適切な範囲内の圧力でレンズ１４を上下方向に支持する。
【００５７】
このように形作られたキャビティ内に溶融された樹脂が射出され、レンズ１４の周囲には正確に芯出しされた状態で鏡枠が成形される。また、レンズ１４と鏡枠とが一体となった製品は、金型１０が開かれるときに、イジェクタピン３７によって固定型１３から押し上げられ、金型１０から取り出される。
【００５８】
以上のように、金型１０は、３箇所に設けられた複動スライド３６全体としての移動によって大まかなレンズ１４の芯出しを行った上で、芯出部５１の弾性力の釣り合いを利用してレンズ１４の芯出しを正確に行い、レンズ１４の周囲に鏡枠を成形する。また、複動スライド３６自体の移動は固定中子３３の側面がストッパとなり、その移動に制約を受けるが、金型１０によって行われる芯出しは複動スライド３６の前面から突出した芯出部５１による弾性力の釣り合いによるものであるから、固定中子３３や複動スライド３６など金型１０の寸法の精度には無関係に、正確に行われる。したがって、現実的なレンズ１４の外径が理想的な値から多少の誤差があるが、金型１０による芯出しは、こうした現実的には避け難い誤差にすら影響されない。すなわち、金型１０はレンズ１４の外径のばらつきをも吸収して正確に芯出しを行い、レンズの周囲に鏡枠を一体的に成形するインサート成形を実用化することができる。
【００５９】
具体的には、金型１０は、複動スライド３６の移動による大まかなレンズ１４の芯出しで、およそ直径１０μｍ以内の範囲で、射出成形する鏡枠の基準位置にレンズ１４の中心を一致させる。この直径１０μｍ以内の範囲に芯出しされると同時に、金型１０は、芯出部５１の弾性力の釣り合いによるレンズ１４の芯出しで、およそ直径５μｍ以内の範囲で、射出成形する鏡枠の基準位置にレンズ１４の中心を一致させる。したがって、最終的に、金型１０はおよそ直径５μｍ以内の範囲に芯出しすることができる。
【００６０】
また、金型１０は、こうした正確な芯出しを行うにもかかわらず、個々の複動スライド３６や芯出部５１を駆動するアクチュエータを用いず、金型１０自体の開閉動作と同時にレンズ１４の芯出しを行い、かつ、前述のように金型１０自体の寸法の精度などには影響されない。したがって、複雑で高価なアクチュエータを使用してレンズ１４の芯出しを行う場合と比較して、アクチュエータの動作のキャリブレーション，メンテナンス，交換などは一切不要となり、容易かつ低コストに製品を製造することができる。
【００６１】
また、金型１０の開閉動作と同時にレンズ１４の芯出しが自動的に行われるから、１個のレンズに鏡枠を成形するごとに芯出しを行う必要はなく、正確に芯出しを行うばかりか、短時間で効率的に製品を製造することができる。
【００６２】
なお、金型１０が開いているときに、３個の複動スライド３６の前面にそれぞれ突出する芯出部５１の先端を通る円の直径をＤ１とし、複動スライド３６の移動可能距離をδ（図４参照）とすると、金型１０に配置することのできるレンズ１４の最大の直径はＤ１であり、金型１０によって正確に芯出しを行うことのできるレンズ１４の最小の直径Ｄ２はＤ２＝Ｄ１−２δで表される。さらに、板バネ部５２が弾性限界内での最大のたわみの大きさをε（図６参照）とすると、金型１０によって正確に芯出しを行うことのできるレンズ１４の最大の直径Ｄ３はＤ３＝Ｄ２＋εで表される。したがって、上述のように５μｍ以内の範囲に芯出しを行う場合には、レンズ１４の直径Ｒは、Ｄ２＜Ｒ＜Ｄ３の範囲内であればよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では３個の複動スライド３６と、これらの複動スライド３６にそれぞれ設けられた芯出部５１とによってレンズ１４の芯出しが行われるが、これに限らず、さらに多数の複動スライド３６及び芯出部５１を用いてレンズ１４を押圧し、芯出しを行うようにしても良い。すなわち、複数の複動スライド３６によってレンズ１４が押圧される圧力が、レンズ１４に回転等を生じさせず、釣り合うように設けられていれば、３個よりも多くの複動スライド３６を設けても良い。インサート物が上述の実施形態のレンズ１４のように円形であれば３個の複動スライド３６を設ければよく、例えば、断面が正方形状のインサート物の芯出しを行う場合には、４個の複動スライド３６を９０度間隔で等距離に設ければよい。
【００６４】
さらに、上述の実施形態では、レンズ１４の周囲に鏡枠をインサート成形する金型１０の例を示すが、これに限らず、射出成形物の基準位置とインサート物の中心位置とを揃えて射出成形を行う場合には本発明を好適に用いることができる。
【００６５】
なお、上述の実施形態では、高精度な芯出しを行う芯出部５１として鉄などの金属をＴ字型に加工したものを用いるが、これに限らない。例えば、芯出部５１の形状は、Ｔ字型でなくともよく、棒バネ、皿バネ、リング形状、あるいはコイルバネなどを用いても良く、芯出部５１の形状は限定されない。例えば、図７に示すように、コイルバネ６１と、このコイルバネの一端に棒状のレンズ押圧部６２を接続することで、芯出部６３としても良い。また、例えば、芯出部５１の材料は鉄に限らず、鋼やリン青銅などの他の金属であってもよく、また、鏡枠の射出成形時に溶融しないゴムや合成樹脂などであっても良い。すなわち、弾性力の釣り合いによって芯出しを行うことができれば、芯出部５１の形状、材質は限定されない。
【００６６】
また、レンズ１４の端に直接的に接触する芯出部５１の先端の形状は、平面であってもよく、レンズ１４側に突出した曲面形状であっても良い。すなわち、金型１０の場合、弾性力の釣り合いによって芯出しの精度が向上するのであるから、レンズ１４と接触する芯出部５１の先端部分の形状は特に限定されず、レンズ１４を適切に押圧する形状であれば良い。
【００６７】
なお、上述の実施形態において、周囲に鏡枠を成形されるレンズ１４の材料は、ガラスであっても良く、また、樹脂であっても良い。
【００６８】
また、上述の実施形態では、複動スライド３６は固定中子３３を中心として等間隔及び等距離に設けられるが、これに限らず、レンズ１４を押圧する力の向きと大きさが釣り合うように配置されていれば、各々の複動スライドの間隔や固定中子までの距離は等間隔，等距離でなくとも良い。
【００６９】
さらに、上述の実施形態では、複動スライド３６内に芯出部５１を設けるが、これに限らず、複動スライド３６とは別個に、金型１０の閉動作に応じてレンズ１４の芯出しを行う芯出部を設けても良い。
【００７０】
なお、上述の実施形態では、テーパブロック３４はパーティング面に対して垂直に、すなわち上下に移動し、このテーパブロック３４の上下動に応じて複動スライド３６が水平に移動するが、これに限らない。例えば、テーパブロック３４を固定型１３の水平方向に移動自在に設け、金型が閉じられたときに、この水平方向に突出したテーパブロックを水平に押圧し、これに応じて複動スライドを移動させる構造としても良い。
【００７１】
なお、上述の実施形態では、複動スライド３６は、金型１０が完全に閉じられたときに固定中子３３によって係止されるが、これに限らない。例えば、固定中子３３とは別に複動スライド３６の移動を制限する係止部材などを設けても良い。
【００７２】
また、上述の実施形態では、金型１０が閉じられたときに複動スライド３６は固定中子３３に係止されるとともに、芯出部５１（レンズ押圧部５３）の先端はレンズ１４を押圧し続けているが、これに限らず、金型１０が完全に閉じられたときには、複動スライド３６や芯出部５１を退避させてもよい。例えば、レンズ１４が固定中子３３と可動中子２３とで上下に押圧され、レンズ１４の水平方向への移動が抑制されたときに、芯出部５１を退避させる機構を設けることが好ましい。また、例えばレンズ１４が固定中子３３と可動中子２３とに上下に支持され、レンズ１４の水平方向への移動が抑制されたときに、複動スライド３６を退避させる機構を設けることが好ましい。このように、レンズ１４の水平方向への移動が抑止されたときに、芯出部５１や複動スライド３６自体を退避させる機構を設けることで、正確な芯出しが行われるとともに、厚みや形状などが均質な鏡枠を成形することができる。さらに、こうした芯出部５１又は複動スライド３６を退避させる機構は、金型１０の開閉動作に応じて自動的に行われることが好ましい。
【００７３】
なお、上述の実施形態の金型１０は上下に開閉する金型であるが、これに限らず、水平方向に開閉する金型としても良い。このとき、芯出部５１によるレンズ１４の釣り合いの位置を考慮して、それぞれの複動スライド３６，芯出部５１などをつくることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の金型の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】金型が開いた状態における断面図である。
【図３】金型が閉じた状態における断面図である。
【図４】金型が開かれているときの複動スライドの配置を示す説明図である。
【図５】金型が閉じられるときの複動スライドの作用を示す説明図である。
【図６】金型が完全に閉じられたときの様子を示す説明図である。
【図７】コイルバネと棒状のレンズ押圧部とからなる芯出部の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  金型（インサート成形金型）
１４  レンズ
１５  キャビティ
２３  可動中子
２４  ロッキングブロック
３３  固定中子
３４  テーパブロック
３６  複動スライド（移動手段）
５１，６３  芯出部（芯出手段）
５２  板バネ部
５３，６２  レンズ押圧部
６１  コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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