特許 6249262 複数のスプルブッシュの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6249262

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】複数のスプルブッシュの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/38 20060101AFI20171211BHJP

   B22F 3/105 20060101ALI20171211BHJP

   B22F 3/16 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   B29C33/38

   B22F3/105

   B22F3/16

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-536051(P2017-536051)

(86)(22)【出願日】2017年6月28日

(86)【国際出願番号】JP2017023817

【審査請求日】2017年7月6日

(31)【優先権主張番号】特願2016-129258(P2016-129258)

(32)【優先日】2016年6月29日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100132263

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 晴彦

(74)【代理人】

【識別番号】100197583

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 健

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 真也

(72)【発明者】

【氏名】阿部 諭

(72)【発明者】

【氏名】森 幹夫

(72)【発明者】

【氏名】大原 健人

【審査官】 田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２２０６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１５８１１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３３／３８

Ｂ２２Ｆ ３／１０５

Ｂ２２Ｆ ３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部と該基部上に設置される造形部とから成るスプルブッシュを複数製造する方法であって、
複数の基部の各々は、原料樹脂流路および該原料樹脂流路の周囲に配置された冷却媒体流路を備えており、
前記複数の前記基部の前記各々への前記造形部の前記設置に先立っては、前記原料樹脂流路および前記冷却媒体流路の少なくとも一方の位置情報から前記複数の前記基部のそれぞれの位置をＸＹ仮想座標平面で特定する、複数のスプルブッシュの製造方法。

【請求項2】

前記ＸＹ仮想座標平面における前記複数の前記基部の前記各々の前記原料樹脂流路の前記位置情報に基づいて、前記複数の前記基部のそれぞれのＸＹ座標を特定する、請求項１に記載の複数のスプルブッシュの製造方法。

【請求項3】

前記ＸＹ仮想座標平面にて前記複数の前記基部の前記各々の前記原料樹脂流路および前記冷却媒体流路を通る直線と、前記ＸＹ仮想座標平面のＸ軸またはＹ軸とが成す角度θから前記複数の前記基部の前記各々の軸回転量を特定する、請求項１又は２に記載の複数のスプルブッシュの製造方法。

【請求項4】

前記ＸＹ仮想座標平面に対して垂直な軸を仮想Ｚ軸とし、前記複数の前記基部の前記各々の天面レベルに基づいて該複数の該基部のそれぞれのＺ座標を特定する、請求項１〜３のいずれかに記載の複数のスプルブッシュの製造方法。

【請求項5】

前記複数の前記基部のそれぞれの前記Ｚ座標のうち最も小さい座標をＺ座標_ｍｉｎとすると、該複数の該基部の全てが該Ｚ座標_ｍｉｎとなるように、前記複数の前記基部の天面を切削加工に付す、請求項４に記載の複数のスプルブッシュの製造方法。

【請求項6】

前記造形部を粉末焼結積層法で形成する、請求項１〜５のいずれかに記載の複数のスプルブッシュの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のスプルブッシュの製造方法に関する。より詳細には、本発明は、金型に使用される複数のスプルブッシュの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

日本の「ものづくり」産業を支えてきた技術の一つに、金型を用いた成形技術がある。かかる成形技術としては、加圧成形法、射出成形法および押出成形法などが挙げられる。これら成形法のうち、射出成形法は、射出成形用金型を用いて溶融樹脂原料から成形品を得る方法である。

【0003】

射出成形法においては、射出成形用金型２００’の一方の金型（コア側金型）２０１’と他方の金型（キャビティ側金型）２０２’とから構成された金型キャビティ２０３’内に溶融樹脂原料が射出される（図１１参照）。射出された溶融樹脂原料は金型キャビティ２０３’で冷却固化に付され、成形品となる。金型キャビティ２０３’内への溶融樹脂原料の射出は、一般にスプルブッシュ１００’を介して行われる。

【0004】

図１１に示すように、射出成形用金型２００’に用いられるスプルブッシュ１００’には原料樹脂流路１０’が設けられている。かかる原料樹脂流路１０’は、溶融樹脂原料が導入される上流側始端１０ａ’から金型キャビティ２０３’内へと通じる下流側末端１０ｂ’にまで延在している。

【0005】

原料樹脂流路１０’には、成形品を取り出し易くするためにテーパが付けられている。具体的には、原料樹脂流路１０’は、その上流側始端１０ａ’から下流側末端１０ｂ’へと延在するにつれて幅寸法Ｗ’が漸次大きくなっている。図１１に示すように、原料樹脂流路１０’の上流側１０α’の幅寸法Ｗ_１’は相対的に小さいのに対して、原料樹脂流路１０’の下流側１０β’の幅寸法Ｗ_２’は相対的に大きくなっている。

【0006】

テーパが付けられた原料樹脂流路１０’は、成形品の取出しの点で好ましいものの、溶融樹脂原料の冷却固化の点からは必ずしも好ましいといえない。例えばテーパが付けられた原料樹脂流路１０’が長くなると、それに伴って相対的に大きい幅寸法Ｗ’の下流側の影響が大きくなり、溶融樹脂原料が冷却固化しにくくなる。溶融樹脂原料が冷却固化しにくいと、溶融原料樹脂の射出から成形品の取出しまでに要する時間が増し、結果として成形サイクルが長くなってしまう。それゆえ、図１１に示されるように原料樹脂流路１０’の周囲に直管形態の冷却媒体流路２０’が供されることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開２００８−０３８６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、直管形態の冷却媒体流路２０’を内部に備えたスプルブッシュ１００’では、以下の問題が依然として生じ得る。

【0009】

具体的には、テーパが付けられた原料樹脂流路１０’は下流側に向かうにつれて幅寸法Ｗ’が漸次大きくなるため、それに起因して相対的に幅寸法が小さな箇所の表面積よりも相対的に幅寸法が大きな箇所の表面積が大きくなる。表面積が大きいと、相対的に幅寸法が大きな箇所内の溶融樹脂原料を冷却固化するために必要な冷却熱を伝えるための領域が大きくなる。そのため、直管形態の冷却媒体流路２０’では、その形態に起因して当該冷却媒体流路２０’を通じる冷却媒体の冷却熱が相対的に幅寸法の大きな箇所内の溶融樹脂原料に十分に伝わらないおそれがある。それ故、原料樹脂流路１０’内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却固化できない問題が生じ得る。そのため、原料樹脂流路内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能なスプルブッシュが供されることが望まれる。特に、製造コスト低減および製造時間の短縮を全体として好適に図る観点から、かかるスプルブッシュを複数精度良くかつ略同タイミングで製造することが可能となることが望ましい。

【0010】

本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものである。すなわち、本発明の目的は、原料樹脂流路内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能な複数のスプルブッシュの各々を精度良くかつ略同タイミングで製造するための方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、複数の基部上に対して造形部をそれぞれ設置することによって複数のスプルブッシュを製造する方法であって、
複数の基部の各々は、原料樹脂流路および原料樹脂流路の周囲に配置された冷却媒体流路を備えており、
造形部の設置に先立っては、原料樹脂流路および冷却媒体流路の少なくとも一方の位置情報から複数の基部のそれぞれの位置をＸＹ仮想座標平面で特定する、複数のスプルブッシュの製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一実施形態によれば、原料樹脂流路内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能な複数のスプルブッシュの各々を精度良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る単一のスプルブッシュを模式的に示した斜視図

【図2】本発明の一実施形態に係る単一のスプルブッシュの製造方法を模式的に示したフロー図

【図3】粉末焼結積層法が実施される光造形複合加工のプロセス態様を模式的に示した断面図（図３（ａ）：粉末層形成時、図３（ｂ）：固化層形成時、図３（ｃ）：積層途中）

【図4】基部上にて造形部を形成する態様を模式的に示した断面図

【図5】複数の基部のそれぞれの位置をＸＹ仮想座標平面で特定する態様を模式的に示した仮想平面図

【図6】複数の基部の各々の原料樹脂流路の位置情報を把握する態様を模式的に示した断面図

【図7】ＸＹ仮想座標平面にて複数の基部の各々の軸回転量を特定する態様を模式的に示した仮想平面図

【図8】仮想Ｚ軸における複数の基部のそれぞれのＺ座標を特定する態様を模式的に示した仮想断面図

【図9】複数の基部のそれぞれの天面レベルを把握するための態様を模式的に示した断面図

【図10】複数の基部のそれぞれのＺ座標を特定した上で、複数の基部を切削加工に付す態様を模式的に示した断面図

【図11】従来のスプルブッシュを模式的に示した断面図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下では、図面を参照して本発明の一実施形態をより詳細に説明する。図面における各種要素の形態および寸法は、あくまでも例示にすぎず、実際の形態および寸法を反映するものではない。

【0015】

複数のスプルブッシュの製造方法を説明する前に、原料樹脂流路内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能なスプルブッシュ（単一）の構成およびその製造方法について説明する。

【0016】

［スプルブッシュ（単一）の構成］
本発明の一実施形態では、最終的に得られる複数のスプルブッシュの各々は、少なくとも２つのパーツ（基部および造形部）から構成するといった技術的思想に基づき製造される。ここでいう基部とは、既存のスプルブッシュを実質的に指す。基部は既存のスプルブッシュを実質的に指すため、基部それ自体に別のパーツ（造形部）を敢えて設けなくとも、基部を射出成形用部品として用いることができ得る。それにもかかわらず、本発明の一実施形態では、最終的に得られるスプルブッシュを少なくとも２つのパーツ（基部および造形部）から敢えて構成している。特に、本発明の一実施形態は、下記で詳述するが、複数の基部上へ造形部をそれぞれ設置するに先立って、各基部の位置を特定することを特徴とする。

【0017】

スプルブッシュ１００は、図１に示すように、基部１００Ａと、基部１００Ａ上に位置付けられるように構成される造形部１００Ｂとを組み合わすことで得られ得る。なお、図１では図示していないが、造形部１００Ｂが基部１００Ａ上に位置付けられた後に、スプルブッシュ１００が射出成形の際に用いられることを考慮し、表面を切削加工に付してよい。かかるスプルブッシュ１００は、図示するように、原料樹脂流路１０およびその周囲に設けられた冷却媒体流路２０を内部に有して成る。当該原料樹脂流路１０は、最終的に得られる成形品の取出し易さの観点から、上流側始端１０ａから下流側末端１０ｂへ向かうにつれ幅寸法が漸次大きくなるように構成されている。

【0018】

ここでいう「スプルブッシュ１００の冷却媒体流路２０」とは、冷却媒体を流すための流路であって、原料樹脂流路１０内の溶融樹脂原料を冷却させるための流路である。つまり、成形時においては冷却媒体流路２０を流れる冷却媒体に起因して原料樹脂流路１０内の溶融樹脂原料が降温に付されることになる。ここでいう「冷却媒体」とは、原料樹脂流路１０内の溶融樹脂原料に対して冷却効果を与えることができる流体のことを指しており、例えば冷却水または冷却ガスなどである。ここでいう「原料樹脂流路１０の上流側」とは、溶融樹脂原料が導入される上流側始端１０ａに対して近位側に位置する部分を指す。一方、ここでいう「原料樹脂流路１０の下流側」とは、溶融樹脂原料が導入される上流側始端１０ａに対して遠位側に位置する部分を指す。原料樹脂流路１０の上流側と下流側との境界は、特に限定されるものではないが、例えば本発明のスプルブッシュの高さの２分の１なる部分を指す。より具体的に例示すれば、「原料樹脂流路１０の上流側」は、例えば原料樹脂流路１０の上流側始端１０ａから“本発明のスプルブッシュ１００の高さの２分の１なる部分”にまで至る領域に相当する。その一方、「原料樹脂流路１０の下流側」は、例えば“本発明のスプルブッシュの高さの２分の１なる部分”から原料樹脂流路１０の下流側末端１０ｂにまで至る領域に相当する。

【0019】

詳細には、基部１００Ａは、原料樹脂流路１０Ａ、および原料樹脂流路１０Ａの周囲に配置される冷却媒体流路２０Ａを備えている。ここでいう「基部１００Ａの原料樹脂流路１０Ａ」とは、スプルブッシュ１００の原料樹脂流路１０の上流側領域を指す。ここでいう「基部１００Ａの冷却媒体流路２０Ａ」とは、スプルブッシュ１００の冷却媒体流路２０の上流側領域を指す。基部１００Ａの冷却媒体流路２０Ａは、原料樹脂流路１０Ａの周囲に配置さる直管形態の流路である。一方、造形部１００Ｂは、原料樹脂流路１０Ｂ、および原料樹脂流路１０Ｂの周囲に位置する冷却媒体流路２０Ｂを備えている。ここでいう「造形部１００Ｂの原料樹脂流路１０Ｂ」とは、スプルブッシュ１００の原料樹脂流路１０の下流側領域を指す。ここでいう「造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂ」とは、スプルブッシュ１００の冷却媒体流路２０の下流側領域を指す。上述のように、本発明の一実施形態では、スプルブッシュ１００（単一）は、図１に示すように、基部１００Ａと、基部１００Ａ上に位置付けられる造形部１００Ｂとから構成されている。より具体的には、基部１００Ａ内の原料樹脂流路１０Ａと造形部１００Ｂ内の原料樹脂流路１０Ｂとが相互に連結されるように、および基部１００Ａ内の冷却媒体流路１０Ａと造形部１００Ｂ内の冷却媒体流路１０Ｂとが相互に連結されるように、造形部１００Ｂが基部１００Ａ上に位置付けられ得る。

【0020】

上述のように、スプルブッシュ１００内部の原料樹脂流路１０はその幅寸法が上流側１０ａから下流側１０ｂへと向かうにつれ漸次大きくなるように構成され得るため、それに起因して原料樹脂流路１０の下流側領域内の溶融樹脂原料は原料樹脂流路１０の上流側領域内の溶融樹脂原料よりも冷却固化しにくい。そのため、原料樹脂流路１０の下流側領域内の溶融樹脂原料を好適に冷却固化できるようにする必要があり得る。そこで、スプルブッシュ１００（単一）においては、溶融樹脂原料が冷却固化しにくい部分であり得る原料樹脂流路１０の下流側領域、すなわち造形部１００Ｂの原料樹脂流路１０Ｂの周囲に配置される冷却媒体流路２０Ｂが、原料樹脂流路１０の下流側領域、すなわち造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂを取り囲むように構成され得る。特に限定されるものではないが、造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂは螺旋構造を有するように構成されてよい。ここでいう「冷却媒体流路２０の下流側領域」とは本発明のスプルブッシュの高さの２分の１未満の部分に位置するものを指す。つまり、冷却媒体流路２０の下流側領域は、本発明のスプルブッシュの高さの２分の１未満の領域に位置付けられてよい。

【0021】

造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂが原料樹脂流路１０Ｂを取り囲むように設けられていると、造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂを流れる冷却媒体の冷却熱を、平面視においていずれの方向（すなわち実質的に全方向）からも原料樹脂流路１０Ｂ内の溶融樹脂原料に対して供することができ得る。そのため、これに起因して、造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂを流れる冷却媒体の冷却熱を、造形部１００Ｂの原料樹脂流路１０Ｂ内の相対的に冷却固化しにくい溶融樹脂原料に好適に伝えることができ得る。その結果、造形部１００Ｂの原料樹脂流路１０Ｂ、すなわちスプルブッシュ１００の原料樹脂流路１０の下流側領域内の溶融樹脂原料を好適に冷却固化でき得る。これにより、原料樹脂流路１０内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能となり、それに起因して、成形完了の際に、スプルブッシュ１００の原料樹脂流路１０内から冷却固化して形成される樹脂部材を好適に取り出し得る。

【0022】

［スプルブッシュ（単一）の製造方法］
以下、スプルブッシュ（単一）の製造方法について説明する。

【0023】

＜１．基部の用意＞
図２（ａ）に示すように、一端部１０Ａａから他端部１０Ａｂまで貫通するように延在する原料樹脂流路１０Ａを内部に備えた基部１００Ａを用意する。ここでいう「基部１００Ａ」とは、既存のスプルブッシュを実質的に指す。また、原料樹脂流路１０Ａは、上流側から下流側に向かうにつれ幅寸法が漸次大きくなるように構成されていてよい。

【0024】

次いで、図２（ｂ）に示すように、冷却媒体流路２０Ａが基部１００Ａの内部に形成されるように、基部１００Ａを切削加工に付す。具体的には、基部１００Ａを切削加工に付して、原料樹脂流路１０Ａの周囲に配置される直管形態の冷却媒体流路２０Ａを内部に形成する。特に限定されるものでないが、基部１００Ａにおいて、冷却媒体流路２０Ａに流す冷却媒体熱を原料樹脂流路１０Ａ中の原料樹脂に均一に供する観点から、当該冷却媒体流路２０Ａを、原料樹脂流路１０Ａの延在方向に対して略平行に延在するように位置付けてよい。又、特に限定されるものではないが、冷却媒体を流入および/または流出させるための開口部が基部１００Ａの上流側の側部に供されてよい。つまり、詳細には、冷却媒体流路２０Ａは、当該開口部から、原料樹脂流路１０Ａの周囲に配置される直管部分まで連続する構造を採ってよい。切削加工するための切削工具としては、例えばエンドミルを用いることができ得る。特に限定されるものではないが、エンドミルとしては、例えば超硬素材の二枚刃ボールエンドミル等を挙げることができ得る。以上により、原料樹脂流路１０Ａおよび冷却媒体流路２０Ａを内部に備えた基部１００Ａを用意する。

【0025】

＜２．造形部の形成＞
基部１００Ａを用意した後、図２（ｃ）に示すように基部１００Ａ上にて造形部１００Ｂを形成する。当該造形部１００Ｂは例えば“粉末焼結積層法”で形成することができ得る。

【0026】

造形部１００Ｂの形成に用いられる“粉末焼結積層法”とは、光ビームを粉末材料に照射することを通じて三次元形状造形物を製造できる方法である。粉末焼結積層法では、以下の工程（ｉ）および（ｉｉ）に基づいて粉末層形成と固化層形成とを交互に繰り返し実施して三次元形状造形物を製造する。
（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射し、かかる所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程。
（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、同様に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程。

【0027】

このような製造技術に従えば、複雑な三次元形状造形物を短時間で製造することが可能となる。粉末材料として金属粉末を用いる場合、得られる三次元形状造形物を造形部１００Ｂとして用いることができ得る。

【0028】

粉末材料として金属粉末を用い、それによって三次元形状造形物を製造する場合の粉末焼結積層法の一般的な例を示す。図３に示すように、まず、スキージング・ブレード２３を動かして造形プレート２１上に所定厚みの粉末層２２を形成する（図３（ａ）参照）。次いで、粉末層２２の所定箇所に光ビームＬを照射して粉末層２２から固化層２４を形成する（図３（ｂ）参照）。引き続いて、得られた固化層の上に新たな粉末層を形成して再度光ビームを照射して新たな固化層を形成する。このようにして粉末層形成と固化層形成とを交互に繰り返し実施すると固化層２４が積層することになり（図３（ｃ）参照）、最終的には積層化した固化層２４から成る三次元形状造形物を得ることができ得る。

【0029】

具体的には、図４（および図２（ｃ））に示すように、造形プレート２１上に原料樹脂流路１０Ａおよび冷却媒体流路２０Ａを内部に備えた基部１００Ａを固定する。基部１００Ａを固定した後、原料樹脂流路１０Ｂおよび当該原料樹脂流路１０Ｂの周囲に冷却媒体流路２０Ｂがそれぞれ内部に形成されるように、造形部１００Ｂを粉末焼結積層法で形成する。具体的には、冷却媒体流路２０Ｂが原料樹脂流路１０Ｂを取り囲むように、造形部１００Ｂを形成する。これに加えて、図２（ｃ）に示すように、基部１００Ａの原料樹脂流路１０Ａと造形部１００Ｂの原料樹脂流路１０Ｂとが相互に連結され、および基部１００Ａの冷却媒体流路２０Ａと造形部１００Ｂの冷却媒体流路２０Ｂとが相互に連結されるように基部１００Ａ上にて造形部１００Ｂを形成する。なお、冷却媒体流路２０Ｂが原料樹脂流路１０Ｂを取り囲むように設けられていると、冷却媒体流路２０Ｂを流れる冷却媒体の冷却熱を、平面視においていずれの方向からも原料樹脂流路１０Ｂ内の溶融樹脂原料に対して供することができ得る。そのため、これに起因して、冷却媒体流路２０Ｂを流れる冷却媒体の冷却熱を、原料樹脂流路１０Ｂ内の相対的に冷却固化しにくい溶融樹脂原料に好適に伝えることができ得る。その結果として、原料樹脂流路１０Ｂ内の溶融樹脂原料を好適に冷却固化でき得る。すなわち、スプルブッシュ１００の原料樹脂流路１０の下流側領域内の溶融樹脂原料を好適に冷却固化でき得る。これにより、原料樹脂流路１０内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能となり、それに起因して、成形完了の際に、スプルブッシュ１００の原料樹脂流路１０内から、冷却固化して形成される樹脂部材を好適に取り出し得る。また、造形部１００Ｂの形成を基部１００Ａ上にて実施する場合、基部１００Ａ上に位置する粉末層の所定箇所に光ビームＬを照射することで固化層２４が形成される。この場合、光ビームＬの照射により、基部１００Ａ上にて金属粉末が溶融固化するため、溶融固化した金属粉末から得られる固化層２４と基部１００Ａとの接続強度が向上され得る。

【0030】

なお、上述の造形部１００Ｂの原料樹脂流路１０Ｂ、および当該原料樹脂流路１０Ｂを取り囲むように設けられる冷却媒体流路２０Ｂを形成するために、以下の態様を採り得る。まず、固化層を形成する際に光ビームが部分的に照射されない非照射部を形成する。具体的には、粉末焼結積層法で固化層を形成する際、原料樹脂流路１０Ｂおよび当該原料樹脂流路１０Ｂを取り囲むように設けられる冷却媒体流路２０Ｂとなる所定領域には光ビームを照射しないことで非照射部を形成する。非照射部を形成した後、かかる非照射部に存在し得る粉末を最終的に除去する。これにより、形成される造形部１００Ｂの内部に原料樹脂流路１０Ｂおよび当該原料樹脂流路１０Ｂを取り囲むように設けられる冷却媒体流路２０Ｂが形成され得る。

【0031】

図２（ｄ）に示すように、造形部１００Ｂの形成が完了すると、基部１００Ａ上に造形部１００Ｂが位置付けられることになる。基部１００Ａ上に造形部１００Ｂを位置付けた後、基部１００Ａ上に造形部１００Ｂを位置付けることで得られるスプルブッシュ１００の表面、特に造形部１００Ｂの表面を切削加工に付してよい。

【0032】

粉末焼結積層法で得られる造形部１００Ｂは、比較的粗い表面を有している。例えば、造形部１００Ｂは数百μｍＲｚ程度の表面粗さの表面を有している。かかる表面粗さは、造形部１００Ｂを成す固化層の表面に粉末が付着することに起因している。固化層形成の際には光ビームのエネルギーが熱に変換されることによって光ビームが照射される粉末層の所定箇所の粉末が焼結又は溶融固化する。この際、かかる所定箇所の周辺の粉末温度も上昇し得るため、当該周辺の粉末が固化層の表面に付着してしまう。このように付着粉末に起因して造形部１００Ｂ（三次元形状造形物）に表面粗さがもたらされることになる。従って、基部１００Ａ上に造形部１００Ｂを位置付けることで得られる本発明のスプルブッシュ１００の表面、特に造形部１００Ｂの表面を切削加工に付すことがよい。

【0033】

［複数のスプルブッシュの製造方法（本発明に対応）］
上記では、スプルブッシュ（単一）の構成およびその製造方法について説明してきた。以下、上記内容をふまえ、当該スプルブッシュ（単一）を複数製造する方法（本発明に対応）について説明する。

【0034】

上記のスプルブッシュ１００（単一）を複数製造する場合、複数の基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ形成することが必要となる。より具体的には、造形プレートの所定箇所に複数の基部１００Ａをそれぞれ位置付けた上で、当該所定箇所に位置付けた基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ形成することが必要となる。この場合、複数の基部１００Ａの位置をそれぞれ精度良く特定することは容易ではないおそれがある。そのため、基部１００Ａ上に後刻に形成する造形部１００Ｂを精度良く位置付けることが容易ではないおそれがあり得る。その結果、原料樹脂流路内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能なスプルブッシュ（単一）を精度良く複数製造することが容易ではないおそれがあり得る。

【0035】

上記点を鑑み、本発明は、図５に示すように造形部１００Ｂの設置に先立って、基部１００Ａの原料樹脂流路１０Ａおよび冷却媒体流路２０Ａの少なくとも一方の位置情報から複数の基部１００Ａのそれぞれの位置をＸＹ仮想座標平面で特定するという技術的思想を有する。すなわち、本発明は、複数の基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ精度良く位置付ける観点から、造形部１０の各々の位置付けに先立って各基部１００Ａの位置を予め把握しておくという技術的思想を有している。かかる本発明の技術的思想は、従来の当業者の技術常識の延長線上での対応に基づくものではない点で有益であり得る。

【0036】

かかる技術的思想に従えば、造形部１００Ｂの設置に先立って複数の基部１００Ａのそれぞれの位置がＸＹ仮想座標平面で特定される。かかるＸＹ仮想座標平面での特定により、複数の基部１００Ａのそれぞれの位置を客観的に数値化することが可能となる。そのため、後刻の造形部１００Ｂの設置の際に、かかる複数の基部１００Ａのそれぞれの位置の数値化された情報に基づき、複数の基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ精度良く設置することができ得る。端的に言うと、後刻に造形部１００Ｂをそれぞれ設置する際には、平面視においていずれの箇所に各基部１００Ａが設置されているか既に把握済みの状態となっている。換言すれば、造形部１００Ｂの形成を行うべきかを既に把握済みの状態となっている。そのため、所定箇所に固定配置された複数の基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ精度良く位置付けることができ得る。又、所定箇所に固定配置された複数の基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ略同タイミングで位置付けることもでき得る。以上の事から、各造形部１００Ｂの精度の良い位置付けおよび各造形部１００Ｂの略同タイミングの位置付けに起因して、全体として複数のスプルブッシュ１００を精度良くかつ同タイミングで製造することが可能となり得る。これにより、本発明では、全体として、製造コスト低減および製造時間の短縮を好適に図ることが可能となり得る。

【0037】

なお、本発明の一実施形態に係る製造方法は、以下の態様を採り得る。

【0038】

一態様では、ＸＹ仮想座標平面における複数の基部１００Ａの各々の原料樹脂流路の位置情報に基づいて、複数の基部１００ＡのそれぞれのＸＹ座標を特定してよい。

【0039】

本態様では、上記の複数の基部１００Ａのそれぞれの位置情報の客観的な数値化を実現するための手段として、当該基部１００ＡのそれぞれのＸＹ座標情報が用いられる。具体的には、ＸＹ仮想座標平面での特定により、複数の基部１００ＡのそれぞれのＸＹ座標情報が特定される。かかるＸＹ座標情報の特定により、後刻の造形部１００Ｂの設置の際に、当該ＸＹ座標情報に基づき基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ精度良く設置することができ得る。又、当該ＸＹ座標情報が特定されていることに起因して、所定箇所に固定配置された複数の基部１００Ａ上に造形部１００Ｂをそれぞれ略同タイミングで位置付けることもでき得る。

【0040】

なお、各基部１００ＡのＸＹ座標情報については、例えば下記手順に従い特定し得る。具体的には、図６に示すようにカメラ等の撮影手段２００Ａを、造形プレート２１の所定箇所に固定した基部１００Ａの略鉛直上方に配置した上で、当該撮影手段２００Ａにて複数の基部１００Ａの天面１００Ａａを撮影する。撮影した基部１００Ａの天面１００Ａａの画像データおよび撮影手段の位置情報等に基づき、複数の基部１００Ａの原料樹脂流路（図示せず）の位置情報をそれぞれ把握する。複数の基部１００Ａの原料樹脂流路の位置情報をそれぞれ把握した後、当該基部１００Ａの原料樹脂流路の位置情報に基づき、図５に示すＸＹ仮想座標上における各基部１００ＡのＸＹ座標情報を特定する。

【0041】

一態様では、ＸＹ仮想座標平面にて複数の基部１００Ａの各々の原料樹脂流路１０Ａおよび冷却媒体流路２０Ａを通る直線と、ＸＹ仮想座標平面のＸ軸またはＹ軸とが成す角度θから複数の基部１００Ａの各々の軸回転量を特定してよい。

【0042】

上述のように、複数の基部１００Ａは造形プレートの所定箇所にそれぞれ設置され得るところ、複数の基部１００Ａの設置態様を全て等しくすることは容易ではない。例えば、複数の基部１００Ａの各々の原料樹脂流路１０Ａおよび冷却媒体流路２０Ａを通る直線の軸を全て同じ方向に方向づけることは容易ではない。つまり、複数の基部１００Ａのうちいくつかの基部１００Ａの当該軸は他の基部１００Ａとは異なる方向に方向づけられる場合がある。

【0043】

そこで、図７に示すように、例えば、ＸＹ仮想座標平面にて複数の基部１００Ａの各々の原料樹脂流路１０Ａおよび冷却媒体流路２０Ａを通る直線と、ＸＹ仮想座標平面のＸ軸の延長線とが成す角度θから基部１００Ａの各々の軸回転量を特定してよい。具体的には、所定箇所に設置した基部１００Ａが、基準となる基部（例えば、基部の原料樹脂流路および冷却媒体流路を通る直線が仮想Ｘ軸に対して水平である基部）と比べて、どの程度回転されているかを特定してよい。これにより、後刻の造形部１００Ｂの設置の際に、基部１００ＡのＸＹ座標情報に加え当該軸回転量に基づき基部１００Ａ上に造形部１００Ｂを精度良く設置することができ得る。端的に言うと、（１）後刻の造形部１００Ｂの設置の際には、平面視においていずれの箇所にて造形部１００Ｂの形成を行うべきか、および（２）基準となる基部１００Ａと比べてどの程度「回転補正」させるべきかを予め把握済みになっている。従って、所定箇所に設置した基部１００Ａが、基準となる基部と比べて軸回転している場合であっても、所定箇所に設置された基部１００Ａ上に造形部１００Ｂを精度良く位置付けることができ得る。

【0044】

一態様では、仮想ＸＹ座標平面に対して垂直な軸を仮想Ｚ軸とし、複数の基部の各々の天面レベルに基づいて複数の基部のそれぞれのＺ座標を特定してよい。

【0045】

すなわち、本態様は、造形部１００Ｂの設置に先立って仮想Ｚ軸上における複数の基部１００ＡのそれぞれのＺ座標情報を把握しておくことを特徴とする。造形プレートの所定箇所に固定する基部１００Ａの高さは、基部１００Ａが既存のスプルブッシュを用いていることもあって必ずしも等しいとは限らない。しかしながら、後刻に形成する造形部１００Ｂは上述の粉末焼結積層法で形成するところ、複数の基部１００Ａの各々の高さが等しくないと、複数の基部１００Ａ上にそれぞれ所定厚みの新たな粉末層を好適に敷くことができないおそれがあり得る。そこで、図８に示すように造形部の設置に先立って複数の基部１００Ａのそれぞれの仮想Ｚ軸上におけるＺ座標情報を予め把握する。一例を挙げると、例えば図８に示すように、造形部の設置に先立って一方の基部１００Ａの仮想Ｚ軸上におけるＺ座標がＺ_１であり、他方の基部１００Ａの仮想Ｚ軸上におけるＺ座標がＺ_２であることを予め把握する。かかる把握により、各基部１００Ａの高さ情報が客観的に数値化され得る。そのため、複数の基部１００Ａのそれぞれの高さ調整を精度良く行うことができ得る。具体的には、造形プレートの所定箇所に固定した複数の基部の高さがそれぞれ等しくなるように切削加工処理を好適に施すことができ得る。これにより、複数の基部上にそれぞれ略同一の所定厚みを有する新たな粉末層を好適に敷くことができ得る。従って、最終的に複数の所望の造形部をそれぞれ得ることができ得る。

【0046】

なお、各基部１００ＡのＺ座標情報を特定するために用いられる「複数の基部１００Ａの各々の天面１００Ａａのレベル」については、例えば下記手順に従い特定し得る。具体的には、図９に示すようにカメラ等の撮影手段２００Ｂを、造形プレート２１の所定箇所に固定した基部１００Ａの略水平方向に配置し、当該撮影手段２００Ｂにて複数の基部１００Ａの側面を撮影する。そして、撮影した基部１００Ａの側面の画像データおよび撮影手段２００Ｂの位置情報等に基づき、複数の基部１００Ａの各々の天面１００Ａａのレベルを把握する。以上により、各天面１００Ａａのレベルの情報に基づき、図８に示す仮想Ｚ軸上におけるＺ座標情報が特定され得る。

【0047】

一態様では、複数の基部１００ＡのそれぞれのＺ座標のうち最も小さい座標をＺ座標_ｍｉｎとすると、複数の基部１００Ａの全てがＺ座標_ｍｉｎとなるように、複数の基部１００Ａの天面１００Ａａを切削加工に付してよい。

【0048】

図９に示すように、造形プレート２１の所定箇所に固定する基部１００Ａの高さは、基部１００Ａが既存のスプルブッシュであるために必ずしも等しいとは限らない。しかしながら、後刻に形成する造形部は上述の粉末焼結積層法で形成するため、複数の基部１００Ａの各々の高さが等しくないと、複数の基部１００Ａ上にそれぞれ所定厚みの新たな粉末層を好適に敷くことができないおそれがあり得る。

【0049】

そこで、本態様では、複数の基部１００Ａの各々の天面１００Ａａのレベル情報に基づき、仮想Ｚ軸上におけるＺ座標情報を特定し（図８参照）、その後特定したＺ座標のうち最も小さい座標Ｚ座標_ｍｉｎの値になるように、造形プレート２１に固定した他の基部１００Ａの天面１００Ａａを切削工具４により切削加工に付してよい（図１０参照）。かかる切削加工により、造形プレート２１の所定箇所に固定した他の基部１００Ａの高さを等しくすることができ得る。従って、後刻に形成する造形部を粉末焼結積層法で形成するに際して、複数の基部１００Ａの各々の高さが等しいことに起因して、複数の基部１００Ａ上にそれぞれ略同一の所定厚みの新たな粉末層を好適に敷くことができ得る。従って、最終的に複数の所望の造形部をそれぞれ得ることができ得る。なお、切削加工に付すための切削工具４としては、例えばエンドミルを用いることができ得る。特に限定されるものではないが、エンドミルとしては、例えば超硬素材の二枚刃ボールエンドミル等を挙げることができ得る。

【0050】

上述の事からも、本態様は、複数の基部１００Ａのうち、数値特定した最もＺ座標が小さい基部１００Ａに合わせて、他の基部１００ＡのＺ座標の値（すなわち、高さ）を減じることを特徴とする。つまり、この事は、他の基部１００Ａについては、高さを減じるための切削加工処理のみを実施すればよいことを意味する。これに対して、複数の基部１００Ａのうち、数値特定した最もＺ座標が小さい基部１００Ａを基準としない場合、他の基部１００Ａについては、高さを減じるための切削加工処理および/または追加的な光造形処理が必要となってしまう。従って、本態様は製造効率の観点からも好ましいと言える。

【0051】

なお、図９および図１０に示す態様では、複数の基部１００Ａの各々を造形プレート２１上に直接固定しなくてもよい。例えば、図９および図１０に示すように、例えば造形プレート２１上に土台３０を設け、当該土台３０上に基部１００Ａを固定してもよい。これにより、基部１００Ａの天面１００Ａａのレベルを適宜調節でき得る。

【0052】

以上、本発明の一実施形態に係る複数のスプルブッシュの製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく、特許請求の範囲に規定される発明の範囲から逸脱することなく種々の変更が当業者によってなされると理解されよう。

【0053】

なお、上述のような本発明の一実施形態は、次の好適な態様を包含している。
第１態様：
複数の基部上に対して造形部をそれぞれ設置することによって複数のスプルブッシュを製造する方法であって、
前記基部の各々は、原料樹脂流路および該原料樹脂流路の周囲に配置された冷却媒体流路を備えており、
前記造形部の前記設置に先立っては、前記原料樹脂流路および前記冷却媒体流路の少なくとも一方の位置情報から前記複数の前記基部のそれぞれの位置をＸＹ仮想座標平面で特定する、複数のスプルブッシュの製造方法。
第２態様：
上記第１態様において、前記ＸＹ仮想座標平面における前記複数の前記基部の各々の前記原料樹脂流路の位置情報に基づいて、前記複数の前記基部のそれぞれのＸＹ座標を特定する、複数のスプルブッシュの製造方法。
第３態様：
上記第１態様又は第２態様において、前記ＸＹ仮想座標平面にて前記複数の前記基部の各々の前記原料樹脂流路および前記冷却媒体流路を通る直線と、前記ＸＹ仮想座標平面のＸ軸またはＹ軸とが成す角度θから前記複数の前記基部の各々の軸回転量を特定する、複数のスプルブッシュの製造方法。
第４態様：
上記第１態様〜第３態様のいずれかにおいて、前記ＸＹ仮想座標平面に対して垂直な軸を仮想Ｚ軸とし、前記複数の前記基部の各々の天面レベルに基づいて該複数の該基部のそれぞれのＺ座標を特定する、複数のスプルブッシュの製造方法。
第５態様：
上記第４態様において、前記複数の前記基部のそれぞれの前記Ｚ座標のうち最も小さい座標をＺ座標_ｍｉｎとすると、該複数の該基部の全てが該Ｚ座標_ｍｉｎとなるように、前記複数の前記基部の天面を切削加工に付す、複数のスプルブッシュの製造方法。
第６態様：
上記第１態様〜第５態様のいずれかにおいて、前記造形部を粉末焼結積層法で形成する、複数のスプルブッシュの製造方法。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明の一実施形態に係るスプルブッシュは、射出成形用金型の一方の金型（コア側金型）と他方の金型（キャビティ側金型）とから構成される金型キャビティ内へ、射出機から射出された溶融樹脂原料を導くために用いられ得る

【関連出願の相互参照】

【0055】

本出願は、日本国特許出願第２０１６−１２９２５８号（出願日：２０１６年６月２９日、発明の名称：「スプルブッシュの製造方法」）に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0056】

１００ スプルブッシュ
１００Ａ 基部
１００Ａａ 基部の天面
１００Ｂ 造形部
１０Ａ 基部の原料樹脂流路
２０Ａ 基部の冷却媒体流路

【要約】

原料樹脂流路内の溶融樹脂原料を全体として好適に冷却可能な複数のスプルブッシュの各々を精度良くかつ略同タイミングで製造するための方法を提供するために、本発明の一実施形態では、複数の基部上に対して造形部をそれぞれ設置することによって複数のスプルブッシュを製造する方法であって、複数の基部の各々は、原料樹脂流路および原料樹脂流路の周囲に配置された冷却媒体流路を備えており、造形部の設置に先立っては、原料樹脂流路および冷却媒体流路の少なくとも一方の位置情報から複数の基部のそれぞれの位置をＸＹ仮想座標平面で特定する、複数のスプルブッシュの製造方法が提供される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】