JP2007187892A - 遮光羽根および光路開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高強度かつ軽量であって安定した品質の安価な遮光羽根およびこの遮光羽根を用いた光路開閉装置を提供する。
【解決手段】光路を開閉するための遮光羽根１３〜１７，２１であって、液晶ポリマーと、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを含む液晶ポリマー組成物フィルムを備えることを特徴とする。液晶ポリマーに、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂を混合することにより、液晶ポリマーの分子配向が乱され、液晶ポリマー単独でフィルムを構成した場合よりも弾性率の異方性が緩和される。これによりＭＤ方向に裂けにくく機械的強度の高い軽量の遮光羽根とすることができる。そして、このような遮光羽根を備える光路開閉装置とした場合、故障し難い安定した品質の光路開閉装置とすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、カメラなどの光学機器などにおける光路を開閉するための遮光羽根およびこの遮光羽根を用いた光路開閉装置に関する。

カメラなどの光学機器の光路を開閉するシャッタや絞りなどの光路開閉装置において、シャッタ羽根や絞り羽根を構成する遮光羽根は、極めて短時間の間に光路を横切るように移動およびその停止を行う必要がある。また遮光羽根は、駆動源の負荷を軽減するために軽量かつ高剛性であることが望まれる。また、これらの遮光羽根はフィルムやＣＣＤなどの感光体に対して光を遮る必要があることから、遮光性を有すると同時に表面の反射率が低く、しかもある程度の平面性が要求される。さらに、光路開閉装置においては複数枚の遮光羽根を重ね合わせて作動させる構成となっているものが多く、相互に重なり合う接触部分の潤滑性や帯電防止性が必要となる。上述した遮光羽根の表面の平面性は、その作動時において隣り合う遮光羽根との衝突による破損を防止する上でも重要となる。

ところで、大多数の一眼レフレックスカメラや一部のレンジファイダーカメラなどに採用されているフォーカルプレーンシャッタは、撮影レンズに関する設計の自由度が高く、しかも高いシャッタ速度を比較的容易に実現することができる点で有利である。しかしながら、フォーカルプレーンシャッタの高速度化を企図した場合、シャッタ膜の走行速度自体を高める必要があり、これに伴ってその走行停止の際の慣性による衝撃が大きくなり、カメラ振れを引き起こすことが知られている。この点に関し、いわゆる縦走りタイプのフォーカルプレーンシャッタの振動発生の過程を高速度ビデオカメラを用いて観察すると、シャッタ膜が走行して停止した直後に振動波が発生する。この振動波が、シャッタ膜を構成する遮光羽根の長手方向に沿って進行し、かつこの振動波がシャッタ羽根の表面に対して垂直な方向に振動する横波であることを確認することができる。このようなことから、長手方向に沿った曲げ弾性率の高いシャッタ羽根を採用することにより、この振動波を抑制してカメラ振れの原因を緩和できることが期待できる。従って、シャッタ膜を構成する遮光羽根には、軽量化および高剛性化に加え、より高い平面精度が要求されるようになってきている。

このような遮光羽根に要求される特性を満たすため、従来から種々の素材を用いたものが提案されている。例えば、特許文献１には、複数のポリエステルなどの結晶性高分子化合物のフィルム層間に、少なくとも一層の金属層を挟んで遮光手段としたカメラ用シャッタが開示されている。また、プラスチックフィルム層の間に、一層以上の黒色塗料などの塗膜層を挟んで遮光手段とすることを教示している。加えて、プラスチックフィルムの少なくとも一層に、黒色顔料あるいは黒色染料を含有させることが開示されている。特許文献２には、フィルム厚が１００μｍ程度以下、好ましくは７０μｍ以下で１０程度以上の光学濃度が得られるような組成からなる二軸延伸ポリエステルフィルムが開示されている。このフィルムに、熱硬化性の艶消し塗料をコーティングし、さらに帯電防止材を付着させて光学機器用プラスチック製羽根を形成する。特許文献３には、基材フィルムに熱可塑性樹脂を主成分とするフィルムを用い、その両面にカーボンブラック，滑材および艶消し剤を含む熱硬化性樹脂からなる層を設けて遮光性フィルムを構成することが開示されている。特許文献４にはアルミニウム合金を素材にしたカメラ用の遮光羽根が開示されている。特許文献５には、炭素繊維強化熱硬化性樹脂薄板（以下、ＣＦＲＰと記述する）をシャッタ羽根に適用すること、およびそのマトリックス樹脂にカーボンブラックなどを含む黒色顔料を混入することで遮光性を得ることが開示されている。さらに、特許文献６には反りの少ないＣＦＲＰが開示され、特許文献７には、ＣＦＲＰが軽量，高強度，高弾性，耐衝撃性および振動減衰性を備えていることが開示されている。

特開昭５７−６０３１５号公報 特開昭５７−１１８２２６号公報 特開平９−２７４２１８号公報 特開昭５７−２４９２５号公報 特開昭４９−８４２３２号公報 特開昭５１−１４９６９号公報 特開昭５３−１０１０８０号公報

ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記述する）を素材にした遮光羽根は、製造コストが低く、比重も軽いため、比較的低価格のカメラなどで広く使用されている。しかしながら、ＰＥＴは引張弾性率などの機械的強度が弱いため、走行中または制動時に発生する振動や衝撃などで遮光羽根が撓んでしまう。このため、遮光羽根相互の衝突やこれによる破損が発生しやすく、高速で走行するフォーカルプレーンシャッタなどで用いることができない。

また、アルミニウム合金などの金属を素材にした遮光羽根は、機械的強度も高く、高速のシャッタ装置に組み込むことが可能であるが、材料自体の比重が大きいことから遮光羽根自体の重量が嵩み、大きなチャージエネルギーを必要とする。さらに、シャッタ膜の走行中および制動時に発生する振動、いわゆる波打ちが非常に大きく、この波打ち状態がなかなか収まらないため、上述したＰＥＴと同様に遮光羽根相互の衝突ならびに破損の発生という問題がある。

一方、炭素繊維強化熱硬化性樹脂薄板（以下、ＣＦＲＰと記述する）を素材とした遮光羽根は、軽量で弾性率も高く、シャッタ速度が高速であっても走行中および制動中の波打ちが非常に少なく、仮に波打ちが発生したとしても迅速に減衰してしまう特性を有する。従って、遮光羽根相互の衝突やこれによる破損の可能性がなく、非常に高い耐久性を実現することが可能である。しかしながら、ＣＦＲＰはその材料自体が高価である上、その製造時の前駆体であるプリプレグシートを複数枚積層し、この積層物をプレスしたまま加熱するという非常に手間のかかる工程で製造する必要がある。また、これによって得られたシートも、炭素繊維のばらつきによる目開きなどの不良が発生しやすく、強度のばらつきや反りなどによる不良品の発生率が高い欠点を有するため、品質管理の手間が掛かることと相俟って製造コストも非常に高いものとなってしまう。

ところで、エンジニアリングプラスチックとして知られ、一般の高分子物質と同様な低密度を有する液晶ポリマー（以下、ＬＣＰと記述する場合がある）がある。この液晶ポリマーを押し出し成形によりフィルム状に成形する場合を想定する。この場合、各ドメイン（ポリマー鎖）毎にランダムな方向を向いていた各分子が押し出し方向（以下、ＭＤ方向と記述する場合がある）に沿って向きを揃え、配向性を示すこととなる。これにより、ＬＣＰは一般の高分子物質に見られない高強度および高弾性を示す。つまり、ＬＣＰにおける高弾性の発現機構は、ドメインの成形方向への配向に依存している。このため、その弾性率は異方性を示し、成形方向に沿っては高弾性率を有する。一方、これと直交する成形面に沿った方向（以下、これをＴＤ方向と記述する場合がある）の弾性率が著しく低い場合がほとんどである。この結果、成形方向に沿って簡単に裂けるようなＬＣＰフィルムができてしまうことが多かった。構造材料としてＬＣＰの使用を考慮した場合、上述したような弾性率の著しい異方性は、信頼性の欠如をもたらすと共にその実用化を困難なものとしている。

本発明は、高強度かつ軽量であって安定した品質の安価な遮光羽根およびこの遮光羽根を用いた光路開閉装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の形態は、光路を開閉するための遮光羽根であって、液晶ポリマーと、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを含む液晶ポリマー組成物フィルムを備えることを特徴とする。

本発明の第２の形態は、本発明の第１の形態において、前記液晶ポリマー組成物フィルムが押出し成形され、前記液晶ポリマーと前記液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂との混合割合が、前記液晶ポリマー組成物フィルムの押出し方向の曲げ弾性率が６ＧＰａ以上となり、かつ押出し方向と垂直な方向の曲げ弾性率が２ＧＰａ以上となるような混合割合であることを特徴とする。

本発明の第３の形態は、本発明の第１又は第２の形態において、前記液晶ポリマーの含有率が２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下であることを特徴とする。

本発明の第４の形態は、本発明の第１乃至第３いずれかの形態において、前記液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする。

本発明の第５の形態は、本発明の第１乃至第４いずれかの形態において、前記遮光羽根が細長い形状を有し、前記液晶ポリマー組成物フィルムが押出し成形されると共にその押出し方向が前記遮光羽根の長手方向とほぼ平行であることを特徴とする。

本発明の第６の形態は、本発明の第１乃至第５いずれかの形態において、前記液晶ポリマー組成物フィルムが、遮光用充填材をさらに含むことを特徴とする。

本発明の第７の形態は、本発明の第１乃至第６いずれかの形態において、遮光性、潤滑性および帯電防止性のうちの少なくとも１つの機能を有する機能層が表面に形成されていることを特徴とする。

本発明の第８の形態は、本発明の第１乃至第７いずれかの形態の遮光羽根を備えることを特徴とする光路開閉装置である。

本発明によれば、高強度かつ軽量であって安定した品質の安価な遮光羽根およびこの遮光羽根を用いた光路開閉装置を提供することができるという、優れた効果が発揮される。

本発明によれば、液晶ポリマーと、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを含む液晶ポリマー組成物（以下、ＬＣＰ組成物と記述する場合がある）から液晶ポリマー組成物フィルム（以下、ＬＣＰ組成物フィルムと記述する場合がある）が形成される。そしてこの液晶ポリマー組成物フィルムから遮光羽根が構成される。液晶ポリマーに、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂を混合することにより、液晶ポリマーの分子配向が乱され、液晶ポリマー単独でフィルムを構成した場合よりも弾性率の異方性が緩和される。これによりＭＤ方向に裂けにくく機械的強度の高い軽量の遮光羽根とすることができる。そして、このような遮光羽根を備える光路開閉装置とした場合、故障し難い安定した品質の光路開閉装置とすることができる。

本発明の遮光羽根においては、液晶ポリマー組成物フィルムが、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とから実質的になることができる。液晶ポリマー組成物フィルムがこれら以外の材料（例えば遮光用充填材など）を含む場合、その含有率は僅かとすることができる。そしてこの液晶ポリマー組成物フィルムの表面に、遮光性、潤滑性および帯電防止性のうちの少なくとも１つの機能を有する機能層が形成されて、遮光羽根が形成されてもよい。本発明の遮光羽根は、液晶ポリマー組成物フィルムから実質的に単層として形成されることができ、少ない工程で安価に製造することができる。

好ましくは、液晶ポリマー組成物フィルムが押出し成形される。そして、それぞれの樹脂の組成割合をコントロールすることで、Ｔダイのような簡単な構造の押出し機でも、そこから押出し成形される液晶ポリマー組成物フィルムのＭＤ方向とＴＤ方向の機械的強度を制御出来る。この液晶ポリマー組成物フィルムから光学機器用遮光羽根を形成することにより高弾性で、しかも安定した品質の遮光羽根を安価に提供することが可能となる。

遮光性に関しては、例えばＣＦＲＰの場合、プリプレグシートを作成する際にマトリックス樹脂の前駆体となる樹脂液中にカーボンブラックを添加分散する。あるいは、カーボンブラックを高濃度に混合した樹脂液を別途用意し、これをロールコータなどを使用してプリプレグシートに圧入浸透する。しかし、これらは比較的多くの工程を必要とし、手間がかかる。これに対し本発明にかかる液晶ポリマー組成物フィルムの場合、フィルム成形時に遮光用充填材としてのカーボンブラック等の黒色顔料を分散・練りこみ出来るので、より多くのカーボンブラックを均一に混入し、遮光特性を向上させることが可能となる。

遮光羽根にそり等の不良が発生した場合も、熱プレスにより簡単に修正することが可能となり、良品率の面でも有利となる。

また、液晶ポリマー組成物フィルムをロール材として連続的に供給し、さらにプレス加工等により打ち抜くことにより、工数をかけず簡単に連続的に遮光羽根を製造することが可能となる。

本発明における液晶ポリマーは、好ましくは、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステルであるが、液晶ポリマーであれば特に制限されない。液晶ポリマーの融点は、混合する熱可塑性樹脂の融点に近いものが好ましい。

液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂も特に限定はないが、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル系樹脂が、液晶ポリマーと構造が類似しているため好ましい。また、スーパーエンプラと称されるＰＥＥＫも使用可能である。これらの材料の混合物も使用可能である。前述したように、液晶ポリマーの融点に近い融点を持つものが好ましい。

液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂との混合方法についても、周知の方法を用いることが出来る。アロイ化等分子レベルでの混合が理想的であるが、ペレット同士を混合・溶融・押出し・再ペレット化といった工程で簡単に本発明にかかる遮光羽根を製造することが出来る。

遮光羽根に好適な液晶ポリマー組成物フィルムを得るため、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂との混合割合は、液晶ポリマー組成物フィルムの押出し方向（ＭＤ方向）の曲げ弾性率が６ＧＰａ以上かつ押出し方向と垂直な方向（ＴＤ方向）の曲げ弾性率が２ＧＰａ以上となるような混合割合であるのが好ましい。

また、このような各方向の曲げ弾性率を得るため、液晶ポリマー組成物フィルム中における液晶ポリマーの含有率は、好ましくは２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の範囲内とされ、より好ましくは３０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下の範囲内とされる。これに対応して、液晶ポリマー組成物フィルム中における液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂の含有率は、好ましくは２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の範囲内とされ、より好ましくは３０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下の範囲内とされる。液晶ポリマーの割合が８０ｗｔ％より多いと、ＭＤ方向の曲げ弾性率は十分だが、ＴＤ方向の曲げ弾性率が不足し、ＭＤ方向に簡単に裂けてしまうようなフィルムが出来てしまう。一方、液晶ポリマーの割合が２０ｗｔ％より少ないと、ＭＤ方向に簡単に裂けないが、ＭＤ方向の曲げ弾性率が不足してしまう。

図１のグラフは、液晶ポリマー組成物フィルム中の液晶ポリマーの含有率（ＬＣＰ含有率（ｗｔ％）、横軸）と、液晶ポリマー組成物フィルムのＭＤ方向の曲げ弾性率（縦軸）との関係を調べた試験結果を示す。このグラフによれば、液晶ポリマーの含有率が高いほど、つまり液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂の含有率が低いほど、液晶ポリマー組成物フィルムのＭＤ方向の曲げ弾性率が高くなることが理解される。液晶ポリマーの含有率が低いほど、つまり液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂の含有率が高いほど、液晶ポリマー組成物フィルムの異方性は低下する。そしてＭＤ方向に沿って裂け難い遮光羽根を形成することができる。なお、図１の試験結果にかかる液晶ポリマー組成物フィルムは、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とからのみ形成されている。この結果によれば、液晶ポリマーの含有率が２０％未満（つまり液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂の含有率が８０％より多い）となるとＭＤ方向の曲げ弾性率が６ＧＰａ未満となり、遮光羽根に好適でないことが理解される。

液晶ポリマー組成物をフィルム化する方法についても周知の方法を採用することが出来る。例えばＴダイなどのギャップから押出す方法、インフレーション成形などの２軸延伸できる方法、さらに押出し後、２軸延伸する方法等特に限定されない。好ましくは、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを含む液晶ポリマー組成物を材料とし、それぞれの組成割合ないし混合割合をコントロールする。このことで、比較的簡単な構造の装置である、１軸または２軸の押出機を用いたＴダイから溶融樹脂を押出し、冷却し巻き取ることができる。この方法で、ＭＤ方向の曲げ弾性率（以下、Ｅｍｄと称する場合がある）及びＴＤ方向の曲げ弾性率（以下、Ｅｔｄと称する場合がある）の比率をコントロールすることが可能になる。

たとえば、液晶ポリマー材を溶融後、Ｔダイから押出して厚さ１００μｍ程度のフィルムを作成すると、Ｅｍｄ＝３０ＧＰａ以上、Ｅｔｄ＝１ＧＰａ以下といった、Ｅｍｄ／Ｅｔｄ＞３０となるような異方性の強いフィルムが出来てしまう。この場合、ＴＤ方向の強度が弱すぎて、遮光羽根としての強度が不足してしまい、ＭＤ方向に簡単に裂けるようなフィルムが出来てしまう。

しかしながら、本発明によれば、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を６６：３４の割合で混合した液晶ポリマー組成物を溶融後、Ｔダイから押出す。そして１００μｍ程度のフィルムを作成すると、Ｅｍｄ＝２３．４ＧＰａ、Ｅｔｄ＝２．３ＧＰａといった強度的異方性バランスが改善されたフィルムを作成することが出来る。

液晶ポリマー組成物フィルムは、必要に応じて熱処理が施される。この熱処理は、フィルムの緊張下または無緊張下で行うことが出来る。熱処理は、周知の雰囲気、例えば、空気、窒素、真空等の雰囲気中で、室温〜熱変形温度の温度範囲で熱処理することができる。

好ましくは、液晶ポリマー組成物フィルムは、カーボンブラック等の遮光用充填材をさらに含む。この遮光用充填材を液晶ポリマー組成物フィルム中に分散させる方法としても周知の方法を用いることができる。液晶ポリマー、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂及び遮光用充填材は押出し成形前に溶融混練するのが好ましい。溶融混練には一般的に使用されている一軸または二軸の押出し機、各種のニーダー等の混練装置を用いることができる。特に二軸の高混練機が好ましい。混練に際しては、各成分は予めタンブラーもしくはヘンシェルミキサーのような装置で各成分を均一に混合しても良いし、必要な場合には、混合を省き、混練装置にそれぞれ別個に定量供給する方法も用いることができる。

液晶ポリマーの場合、ＰＥＴ単独フィルム等に比べ素材自体が不透明で、遮光性に優れている。ＰＥＴ単独の場合、光学濃度はほとんど０と考えて良いのに対し、ＬＣＰの場合２５μｍのフィルムで光学濃度０．５程度の特性を持っている。さらに、上記のように遮光用充填材を比較的微量の適宜量（例えば２ｗｔ％）添加することにより、所望の光学濃度（例えば６以上）の液晶ポリマー組成物フィルムを得ることが可能となる。

液晶ポリマー組成物フィルムの厚みは、５０μｍ以上２００μｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは７０μｍ以上１５０μｍ以下である。厚みが５０μｍ未満の場合、遮光羽根材としての機械的強度が不足するとともに、遮光性が低下する。また、厚みが２００μｍを超えると、機械的強度は増加するが、遮光羽根材の重量が増加し、慣性モーメントが増加し遮光羽根材として不利になる。さらに、フォーカルプレーンシャッターの場合、互いに重なった各遮光羽根厚みが２００μｍを超えると、先膜と後膜との距離が離れてしまいシャッタ効率が落ちてしまう。

ところで液晶ポリマーは、一般的に耐薬品性に優れるが接着性、塗装性が悪く、接着強度が弱くなりやすい。しかし、本発明にかかる液晶ポリマー組成物フィルムは、液晶ポリマーのほかに液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂をも含むので、液晶ポリマー単体から比べると塗装に関して有利となる。なお、塗装前に、コロナ放電等の周知の親水化表面処理が施されることが好ましい。この親水化表面処理を施した後、フィルム表面へ、黒色で潤滑性・帯電防止性を有する黒色潤滑塗膜を形成するのが好ましい。このように遮光羽根は、遮光性、潤滑性および帯電防止性のうちの少なくとも１つの機能を有する機能層が表面に形成されるのが好ましい。

さらに、本発明にかかる液晶ポリマー組成物フィルムは、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを含む液晶ポリマー組成物を、ダイスなどにより連続押出し成形するのが好ましい。これにより液晶ポリマー組成物フィルムをロール状とすることができると共に、その液晶ポリマー組成物フィルムをロールで供給し、プレス加工などにより打ち抜き、少ない工数で遮光羽根を製造することが可能となる。そして安定した品質の光学機器用遮光羽根を安価に提供することが出来る。

次に、本発明による遮光羽根をフォーカルプレーンシャッタに応用した一実施形態について、図２および図３を参照しながら詳細に説明する。ただし本発明はこのような実施形態のみに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能である。従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。

本実施形態によるフォーカルプレーンシャッタユニットの正面形状を図２に示し、そのIII−III矢視断面構造を図３に示す。すなわち、このフォーカルプレーンシャッタユニット１０は、いわゆる縦走りタイプと呼称されているものである。そして、先膜１１および後膜１２として、相互に重なり合う複数枚（図示例ではそれぞれ５枚および４枚）の遮光羽根１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１を用いている。このようなフォーカルプレーンシャッタユニット１０自体の具体的構成は、特開平１０−１８６４４８号公報，特開２００２−２２９０９７号公報、特開２００３−２８００６５号公報などで周知の通りである。

本実施形態における遮光羽根１３〜２１の表裏両面には、その遮光性を改善するための黒色塗料が５μｍの膜厚にて塗布され、機能層を構成している。図２中、上下方向に走行する本実施形態における遮光羽根１３〜２１は、それぞれ細長い矩形のフィルム状をなす。そしてこれら遮光羽根１３〜２１は、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とからなる液晶ポリマー組成物フィルムを所定形状に打ち抜いたものを基材としている。この場合、遮光羽根１３〜２１の長手方向（図１中、左右方向）がＬＣＰフィルムの押し出し方向、つまりＭＤ方向と合致するように設定されている。

このような構成の遮光羽根１３〜２１を製造する場合、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とからなる液晶ポリマー組成物をフィルム化する方法としては、周知の方法を使うことができる。例えば、Ｔダイなどのギャップから押し出す方法や、インフレーション成形などの２軸延伸可能な方法、さらに押し出し後に２軸延伸する方法など、特に限定されない。本実施形態においては、液晶ポリマーと液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを混合すると共に、その混合割合を調整する。そして比較的簡単な構造の装置である１軸または２軸の押し出し機を用いたＴダイから溶融状態の液晶ポリマー組成物フィルムを押し出し、冷却して巻き取ることにより、曲げ弾性率比を制御する。

液晶ポリマー樹脂と液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを混合させる方法として、周知の方法を用いることができる。工業的見地からすると溶融状態で各成分を混練分散する方法が好ましい。溶融混練方法には一般的に利用されている２軸押し出し機を利用することができる。各成分は予めタンブラーまたはヘンシエルミキサーの如き装置を用いて混合しても良いし、混練装置にそれぞれ個別に定量供給する方法を用いることも可能である。なお、混合の段階で、遮光用充填材等の各種機能のための材料を加えてもよい。即ち、本発明の液晶ポリマー組成物或いは液晶ポリマー組成物フィルムは、液晶ポリマー樹脂及び液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂のほかに、他の材料を含むことができる。

液晶ポリマーおよび液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂を２軸押し出し機により、混練して押し出し、フィルム状に加工する。例えば押し出し機を用い、一般的にＴダイ法と呼称される方法またはインフレーション法などによってフィルム形状に加工する。

そして、フィルム状に成形された材料の片面または両面に、ディップ法やスプレー法などにより遮光性、潤滑性および帯電防止性のうち少なくとも１種類以上の機能を有する機能層を形成する。この後フィルムをロール状に巻き取った後、これを短冊状の遮光羽根１３〜２１として必要な形状にプレス打ち抜きを連続的に行う。

このように、以下の工程でシャッタユニット１０を製造し、従来のものよりも製造コストを抑えることができる。
（１）Ｔダイ法で作られたフィルムを供給する工程
（２）遮光性や潤滑性などの機能を持たせるための塗装などの処理をフィルムに行う工程
（３）フィルムから遮光羽根を切り抜くプレス加工工程
（４）切り抜かれた遮光羽根をシャッタユニット１０として組み立てる工程

次に、本発明による遮光羽根の実施例と比較参考のための比較例とについて性能試験を行ったので、その結果を以下に示す。

実施例及び比較例の遮光羽根の基材をなすフィルム材は以下のとおりである。

ＬＣＰ（上野製薬製ＵｅｎｏＬＣＰ８０００）とＰＥＴとをそれぞれ６６ｗｔ％、３４ｗｔ％の割合で混合した後、その全体量に対しカーボンブラックを２ｗｔ％添加した。次いでこの原料（液晶ポリマー組成物）を、混練押出し機により押出し、液晶ポリマー組成物のペレットを作成した。さらに、この液晶ポリマー組成物ペレットを、シリンダー設定温度２５０℃、ダイ設定温度２７０℃、ダイギャップ１ｍｍ、ダイ幅１２０ｍｍという条件でＴダイから下方へ押出し、フィルム材として冷却させた後、巻き取った。こうして平均膜厚７５μｍ、黒色の液晶ポリマー組成物フィルムを作成した。このフィルムのロールに対し空気雰囲気中でコロナ放電処理を行った。

ＬＣＰとＰＥＴとの混合割合をそれぞれ５０ｗｔ％、５０ｗｔ％とする以外、実施例１と同様である。

ＬＣＰとＰＥＴとの混合割合をそれぞれ４０ｗｔ％、６０ｗｔ％とする以外、実施例１と同様である。

ＬＣＰとＰＥＴとの混合割合をそれぞれ３０ｗｔ％、７０ｗｔ％とする以外、実施例１と同様である。

（比較例１）
ＬＣＰ（上野製薬製ＵｅｎｏＬＣＰ８０００）に、その量に対し２ｗｔ％のカーボンブラックを混入してなる原料を、テクノベル製ＫＺＷ１５−３０ＭＧ２を使用し、Ｔダイから下方へ溶融押出しした。このときの条件はシリンダー設定温度２５０℃、ダイ設定温度２７０℃、ダイギャップ１ｍｍ、ダイ幅１２０ｍｍである。これにより厚さ７５μｍ、分子配向度ＳＯＲ１．５、黒色のＬＣＰフィルムを作成した。

（比較例２）
ＰＥＴに、その量に対し２ｗｔ％のカーボンブラックを混入し、２軸押出し機でＴダイから下方へ押出し、厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムを作成した。

次に、これら実施例１〜４及び比較例１，２の単層のフィルムの表裏面に、それぞれ黒色塗料を５μｍの厚さで塗布し硬化させ、遮光羽根を作製した。

これら実施例１〜４及び比較例１，２の遮光羽根について、ＭＤ、ＴＤそれぞれの方向で５０×１０ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、その機械強度を測定した。なおここでの曲げ弾性率は、上記試験片を両端支持３０ｍｍスパンで、中央部を４ｍｍ変位を加えた時の荷重より求めた。また、これら実施例１〜４及び比較例１，２の遮光羽根について、クロスカット試験を行い塗装強度を測定した。

さらに、実施例１〜４および比較例１，２の遮光羽根を図２，図３に示すフォーカルプレーンシャッターユニット１０の先膜１１および後膜１２として組み込み、光源から２万ルクスの明るさの光を照射した場合の光線漏れの評価を行った。さらに、常温常湿にて１/８０００秒のシャッター速度にて１５万回の開閉試験を行い、その耐久性も調べた。これらの結果は表１に示すとおりである。

この表１に示す結果について、光線漏れの評価は、
○ 光線漏れがほとんど起こらない
× 光線漏れが度々起こる
のように行った。

表１に示す結果から分かるように、遮光性に関しては、実施例１〜４の遮光羽根は、内部の遮光性充填材及び両表面の潤滑塗装により十分な遮光性を持っている。

また、塗装強度について、比較例１の場合クロスカット部より剥離が見られた。これに対し本発明の実施例１〜４の場合特に問題は見られなかった。さらに耐久試験結果について、比較例１、２の場合は問題が生じたが本発明の実施例１〜４の場合は特に問題が見られなかった。これにより本発明にかかる遮光羽根が従来品と同等以上の性能を発揮することが確認された。

液晶ポリマー組成物フィルムのＬＣＰ含有率とＭＤ方向曲げ弾性率との関係を表すグラフである。 本発明による遮光羽根をフォーカルプレーンシャッタに応用した一実施形態の外観を表す正面図である。 図２中のIII−III矢視断面図である。

符号の説明

１０ フォーカルプレーンシャッタユニット
１１ 先膜
１２ 後膜
１３〜２１ 遮光羽根

Claims (8)

1. 光路を開閉するための遮光羽根であって、液晶ポリマーと、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂とを含む液晶ポリマー組成物フィルムを備えることを特徴とする遮光羽根。
2. 前記液晶ポリマー組成物フィルムが押出し成形され、前記液晶ポリマーと前記液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂との混合割合が、前記液晶ポリマー組成物フィルムの押出し方向の曲げ弾性率が６ＧＰａ以上となり、かつ押出し方向と垂直な方向の曲げ弾性率が２ＧＰａ以上となるような混合割合であることを特徴とする請求項１記載の遮光羽根。
3. 前記液晶ポリマーの含有率が２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の遮光羽根。
4. 前記液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の遮光羽根。
5. 前記遮光羽根が細長い形状を有し、前記液晶ポリマー組成物フィルムが押出し成形されると共にその押出し方向が前記遮光羽根の長手方向とほぼ平行であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の遮光羽根。
6. 前記液晶ポリマー組成物フィルムが、遮光用充填材をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の遮光羽根。
7. 遮光性、潤滑性および帯電防止性のうちの少なくとも１つの機能を有する機能層が表面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の遮光羽根。
8. 請求項１乃至７いずれかに記載の遮光羽根を備えることを特徴とする光路開閉装置。
   

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