JP2000025052A - ブラウン管露光用補正レンズの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で紫外線の透過特性に優れ、紫外線
硬化樹脂と基体薄板との接着性に優れ、光学的にも欠陥
の無いブラウン管露光用補正レンズの成形方法を提供す
ること。 【解決手段】基体薄板に紫外線硬化樹脂を２から１０マ
イクロメートルの厚さで、塗布して、紫外線照射装置に
より紫外線を照射すると同時に、５０から８０℃に加熱
し、その後、キャビティ面を所定形状に彫刻した金型の
前記キャビティ面と前記処理を施した基体薄板によって
形成されるキャビティ内へ、紫外線硬化樹脂を充填し、
この樹脂へ基体薄板側から紫外線を照射して該樹脂を硬
化後、離型する方法とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基体薄板と、紫外
線硬化樹脂から成るブラウン管露光用補正レンズの成形
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管露光用補正レンズについての
従来技術としては、特開昭62-145625号公報に露光装置
の一部として記載があるがその材質や成形方法について
は開示されていなかった。また、特開平5-217498号公報
では、透明な樹脂板例えばアクリル樹脂を予め加熱軟化
させておき、該樹脂板の軟化点以上の温度に加熱した金
型に該樹脂板を押しつけて、金型に彫刻されたレンズ形
状を転写する方法と、紫外線硬化樹脂を使用する成形方
法についての記載がある。

【０００３】また、紫外線硬化樹脂を使用する成形方法
については、従来より、フレネルレンズを成形する方法
として数多く提案されていた。

【０００４】例えば、特開昭61-177215号公報では、真
空ポンプによって排気口から、フレネルレンズ金型と透
明アクリル樹脂板によって形成される空洞内を、真空引
きしながら注入口から注入された紫外線硬化樹脂が空洞
内に充満し、これに紫外線照射装置から紫外線を照射し
硬化させる方法が開示されている。

【０００５】さらに、特開昭61-248707号公報では、以
下のような方法が開示されている。

【０００６】プラスチックシートと金型との間に隙間を
設け、背面を紫外線を透過する補強板に支えさせてプラ
スチックシートを設置したあとに、内部を真空状態とす
る。この真空圧は、樹脂が収納されている真空タンクの
真空圧よりも低いため、真空タンク内の紫外線硬化樹脂
はプラスチックシートと金型との間に隙間に流れ込み、
充填する。この状態で、補強板の面から紫外線照射装置
で紫外線を紫外線硬化樹脂に向かって照射し、これを硬
化させる。そして、紫外線硬化樹脂が硬化した後に製造
装置からプラスチックシート、紫外線硬化樹脂から成る
フレネルレンズが取り出されるものである。この時、紫
外線硬化樹脂と金型との剥離が悪い場合には、金型に離
型剤を塗布するなどの離型処理を施しておくようにす
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ブラ
ウン管露光用補正レンズの成形方法において、具体的な
成形方法が開示されていなかった。また、透明な樹脂板
例えばアクリル樹脂を予め加熱軟化させておき、該樹脂
板の軟化点以上の温度に加熱した金型に該樹脂板を押し
つけて、金型に彫刻されたレンズ形状を転写する方法
は、加熱や冷却に要する時間が長く、生産性が悪いとい
う問題があった。さらに、フレネルレンズを紫外線硬化
樹脂で製造する方法について開示されたものについて
は、ブラウン管露光用補正レンズに適用する場合に、以
下の問題点があった。

【０００８】（１）フレネルレンズ等は、そのレンズを
使用する際に、レンズを透過するのは可視光帯域であ
る。したがって一般の紫外線硬化樹脂は、紫外線帯域の
光を吸収して硬化するものであり、硬化後の紫外線の帯
域の光の透過性は良くなく、ブラウン管露光用補正レン
ズのように使用時に紫外線を透過させるための、レンズ
としては非常に効率の悪いものとなっている。

【０００９】（２）基体薄板と紫外線硬化樹脂との接着
性についての配慮がなされておらず、紫外線硬化樹脂が
硬化したにもかかわらず、基体薄板と一体にならずに、
離型の際に剥離してしまう場合がある。

【００１０】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
して、簡単な構成で紫外線の透過特性に優れ、紫外線樹
脂層と基体薄板との接着性に優れ、破損，変形のない成
形品を得ることができるブラウン管露光用補正レンズの
成形方法の提供を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の、本発明に係るブラウン管露光用補正レンズの成形方
法は、基体薄板に紫外線硬化樹脂を２から１０マイクロ
メートルの厚さで塗布して、紫外線照射装置により紫外
線を照射すると共に、加熱し、その後、キャビティ面を
所定形状に彫刻した金型の前記キャビティ面と前記処理
を施した基体薄板によって形成されるキャビティ内へ、
紫外線硬化樹脂を充填し、この樹脂へ基体薄板側から紫
外線を照射して該樹脂を硬化させ、離型するようにした
ものである。

【００１２】また、本発明に係る紫外線硬化樹脂の製造
装置は以下に示すものである。

【００１３】紫外線を透過する基体薄板と、キャビティ
面を所定形状に彫刻した金型の前記キャビティ面とによ
って形成されるキャビティ内へ、前記金型に設けたゲー
トから紫外線硬化樹脂を充填し、この樹脂へ基体薄板側
から紫外線を照射して該樹脂を硬化させることにより、
所望の成形品を成形して、この成形品を前記金型に装着
したエジェクタピンによって離型するようにした製造装
置において、金型の周囲に複数個の離型用のピンを配置
すると共に、焼結金属を用いた部材を配置して、それと
連通した配管に高圧気体を流動させて、ブラウン管露光
用補正レンズを離型する機構を設けた。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明のブラウン管露光用
補正レンズとその成形方法及び製造装置について詳細に
説明する。

【００１５】図１は、本発明のブラウン管露光用補正レ
ンズの構成を示す断面図である。図２は、本発明の、基
体薄板の製造プロセスを示す概念断面図である。図３
は、搬送機構を具備する紫外線照射装置の概念図であ
る。図４は、本発明のブラウン管露光用補正レンズに用
いる基体薄板への前処理時の加熱温度と成形後の紫外線
硬化樹脂層と基体薄板の接着性の関係を示す特性図であ
る。図５は、本発明のブラウン管露光用補正レンズに用
いる基体薄板への前処理時の紫外線硬化樹脂塗布厚さと
成形後の紫外線硬化樹脂層と基体薄板の接着性の関係を
示す特性図である。図６は本発明の、ブラウン管露光用
補正レンズの成形方法の実施に使用される製造装置の例
を示す断面図である。図７は本発明の成形方法に使用す
る成形装置を保持するプレス装置である。

【００１６】まず、本発明のブラウン管露光用補正レン
ズの構成について説明する。図１に示すように本発明の
ブラウン管露光用補正レンズ９９は、紫外線を透過する
基体薄板２として透明樹脂の中で最も優れた紫外線透過
特性をもったアクリル板とし、その基体薄板と紫外線硬
化性樹脂５０が一体重合して構成されるものである。こ
こで、紫外線硬化性樹脂はアクリル樹脂と同等な屈折率
を有し、紫外線透過特性に優れた三菱レイヨンから市販
されているＭＣＲ−ＨＬ−９を用いた。

【００１７】次に、この製造プロセスについて説明す
る。

【００１８】まず、図２（１）に示すようにアクリル樹
脂の基体薄板２を用意する。この基体薄板に市販されて
いる極細ワイヤを等しいピッチで、バーに巻き付けたコ
ーティング治具を用いて、前記紫外線硬化樹脂101を２
から１０マイクロメートルの厚さ（詳細後述）で必要部
分に塗布する。図２（２）に塗布された状態の基体薄板
102を示す。なお必要部分とは、後の工程でレンズ面を
前記紫外線硬化樹脂で所定形状に彫刻された金型のレン
ズ面を転写する部分のことであり、紫外線硬化樹脂と基
体薄板の接着性を確保したい部分である。こうして、所
定の部分に所定の厚さで紫外線硬化樹脂を塗布した基体
薄板102は、次に図３に示すように搬送機構113を具備し
た紫外線照射装置120に投入される。この紫外線照射装
置は、市販されているものを用い、基体薄板が紫外線ラ
ンプ110の下を通過する際に紫外線及び熱線が照射され
る。この時の、熱線をフィルタ114などによって調節す
ることにより、照射時の基体薄板102の温度が変化す
る。図４に示すように、加熱温度が低いと紫外線硬化樹
脂の反応が低く、基体薄板との接着性が低くなり、高す
ぎると基体薄板が熱によって変形するという問題が生じ
る。

【００１９】そこで、本発明の実施の形態では、基体薄
板が変形しない５０から８０℃程度に加熱して、成形後
の紫外線硬化樹脂と基体薄板の接着性を向上させた。つ
まり、２から１０マイクロメートルの厚さで紫外線硬化
樹脂を塗布した状態で、紫外線及び熱線を照射すること
により、短時間で紫外線硬化樹脂が硬化し、基体薄板と
の接着性を向上させているのである。また、図５に示す
ように基体薄板に塗布する紫外線硬化樹脂の厚さを厚く
していくと、基体薄板に間近に接している部分の紫外線
硬化樹脂の温度が上昇しにくくなるため、基体薄板との
接着性が低下することも明らかになっている。

【００２０】次に、その後に使用する成形装置の構成を
図６を用いて説明する。前処理を行った基体薄板２と、
キャビティ面１ａを所定形状（ブラウン管露光用補正レ
ンズ面と反対形状）に彫刻した金型入駒１の前記キャビ
ティ面１ａとによって形成されるキャビティ３内へ、前
記金型入駒１を装着した下型８に設けた樹脂充填口１４
から、バルブ３０を通してゲート９から紫外線硬化樹脂
を充填し、この樹脂へ基体薄板102側から紫外線を照射
して、該樹脂を硬化させることにより、この硬化した紫
外線硬化樹脂部と前記基体薄板102とが一体に重合接着
してなる所望の成形品を成形して、この成形品を前記下
型８に装着した焼結金属製のエアエジェクト機構４４か
ら噴射される高圧気体と、その後上昇するエジェクタピ
ン１２によって離型し、ブラウン管露光用補正レンズを
得るようにしたものであって、前記基体薄板102の反キ
ャビティ側に、紫外線を透過する透明板材４を有し、こ
の透明板材４（詳細後述）と基体薄板を密着させるため
の真空吸引することのできる製造補助装置に係る上型７
を装着せしめ、この上型７は、前記透明板材４と、この
透明板材４を保持する保持部材７ａと、前記真空吸引用
の排気口５とを有するものであり、さらにこの排気口
は、真空状態を解除するための空気を送ることのできる
給気口を兼ねるものである。

【００２１】前記金型の周囲には、複数個の樹脂排出口
１５を、途中バルブ１０を介してもうけ、さらにその外
側に全周にわたって弾性体シール６を装着してなるもの
である。なお、上型７には、前記透明板材４が取付けら
れており、この透明板材４は、紫外線を通すガラス（石
英、あるいは青板ガラス、または、アクリル樹脂板でも
よい）である。また、上型７の透明板材４の上方には、
紫外線ランプ１３が取付けられている。また、この製造
装置は図７に示すように、プレス装置２５によって、水
平方向に保持され、上型，下型の開閉動作が可能とな
る。

【００２２】以上のように構成した製造装置を使用し
て、以下に前記の処理を施した基体薄板102の成形方法
を説明する。

【００２３】前記の処理した基体薄板102を、真空ポン
プ（図示せず）によって排気口５から真空引きすること
により、透明板材４に密着させ、キャビティ３内に紫外
線硬化樹脂を充填する。紫外線ランプ１３により紫外線
を照射し、キャビティ３の紫外線硬化樹脂を硬化させ
る。

【００２４】型開き後、エアエジェクト機構４４からの
高圧気体の噴射とエジェクタピン１２を併用して離型さ
せる。この併用方式によりレンズ表面を傷つけることな
く、また反りの少ない成形品が得られる。また、本発明
のプロセスは、接着性向上のための処理において、その
後の成形で用いる紫外線硬化樹脂を用いることにより、
前処理時に多少の塗布むらがあっても同一屈折率のため
に、完成レンズに光学的な影響を及ぼすことが無い。

【００２５】このようにして、図２（３）のように前処
理で塗布した紫外線硬化樹脂と成形で充填・硬化した紫
外線硬化樹脂が一体となり、ひいては基体薄板であるア
クリル樹脂板と前記紫外線硬化樹脂が一体となったブラ
ウン管露光用補正レンズを得ることができた。

【００２６】以上のことは、紫外線硬化樹脂と基体薄板
との接着性は、紫外線硬化樹脂の基体薄板との接触面の
温度が紫外線照射時に高ければ、接着性が向上すること
を示している。しかし、このことを利用して、金型面を
転写する際のある程度の紫外線硬化樹脂の厚さを持った
成形時に高温で成形した場合は、成形後に常温まで冷却
した場合にレンズにそり変形が生じる問題が起こる。し
かるに、本発明の前処理の工程で、紫外線照射及び熱を
加えれば、極薄い紫外線硬化樹脂層なのでそり変形が生
じること無く後工程の成形も完了することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成で紫外線の透過特性に優れ、紫外線硬化樹脂と
基体薄板との接着性に優れ、光学的にも欠陥の無いブラ
ウン管露光用補正レンズの成形方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラウン管露光用補正レンズの構成を
示す断面図。

【図２】本発明の、基体薄板の製造プロセスを示す概念
断面図。

【図３】搬送機構を具備する紫外線照射装置の概念図。

【図４】本発明のブラウン管露光用補正レンズに用いる
基体薄板への前処理時の加熱温度と成形後の紫外線硬化
樹脂層と基体薄板の接着性の関係を示す特性図。

【図５】本発明のブラウン管露光用補正レンズに用いる
基体薄板への前処理時の紫外線硬化樹脂塗布厚さと成形
後の紫外線硬化樹脂層と基体薄板の接着性の関係を示す
特性図。

【図６】ブラウン管露光用補正レンズの成形方法の実施
に使用される製造装置の例を示す断面図。

【図７】本発明の成形方法に使用する製造装置を保持す
るプレス装置を示す断面図。

【符号の説明】

２…基体薄板、７…上型、８…下型、９…ゲート、１３
…紫外線ランプ、２５…プレス装置、９９…ブラウン管
露光用補正レンズ、１１０…紫外線ランプ、１２０…紫
外線照射装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線を透過する基体薄板と、紫外線硬化
   樹脂からなるブラウン管露光用補正レンズの成形方法に
   おいて、基体薄板に紫外線硬化樹脂を２から１０マイク
   ロメートルの厚さで塗布して、紫外線照射装置により紫
   外線を照射すると同時に、５０から８０℃に加熱し、そ
   の後、キャビティ面を所定形状に彫刻した金型の前記キ
   ャビティ面と前記処理を施した基体薄板によって形成さ
   れるキャビティ内へ、紫外線硬化樹脂を充填し、この樹
   脂へ基体薄板側から紫外線を照射して該樹脂を硬化さ
   せ、離型することを特徴としたブラウン管露光用補正レ
   ンズの成形方法。