JP2013123884A - 成形用型の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加工前熱処理工程において、メッキ層18bの結晶化の促進を抑制可能な第1の所定温度以下で、かつ、後に行われる成形のための補助硬化の温度、中間層18cの成膜時の温度、離型膜18dの被膜時の温度のいずれかである第2の所定温度以上の温度でメッキ層18bを加熱し、続いて行われる形状加工工程において、メッキ層18bの表面19gを切削加工している。従って、加工前熱処理工程以後の各種処理において、転写面12の形状が維持され成形動作の繰り返しに耐え得るものになる。また、マスター型10すなわち転写面12となるべき転写下地面12i等の変形を抑えることができ、メッキ層18bの切削加工が比較的容易になる。
【選択図】図1
Description
図面を参照して、本発明に係る第1実施形態の成形用型の製造方法について図面を参照しつつ説明する。
図1(A)に示すように、レンズアレイを間接的に製造するための成形用型であるマスター型10は、例えば方形輪郭を有する板状の部材であり、一方の主面である端面側に成形面10aを有する。成形面10aは、升目状に区画された多数の微小な型領域11を有しており、これらの型領域11は、全体として縦横のXY方向に延びるマトリックス状に配列されている。
図2(A)に示すように、予め準備した板状の部材である型母材18aに対し、その一方の主面である平坦な端面19a上に無電解ニッケルリンメッキ等を施して一様な厚みのメッキ層18bを形成することで(メッキ層形成工程)、板状の第1部材81を得る。第1部材81を覆うメッキ層18bは、平坦な表面19gを有するものとなっている。
なお、メッキ層18bがある程度以上の温度で加熱処理されると、メッキ層18b内で応力が発生・増大し、加熱温度に応じて型母材18aが変形し、具体的にはメッキ層18b側が凹となるように湾曲又は反ってしまう。仮に形状加工前に加熱処理を行わない場合、形状加工後に行われる加熱を伴う処理によって金型が変形し、形状加工時に保たれていた形状や位置精度が劣化してしまう。しかしながら、本実施形態では、形状加工後に行われる各種処理における処理温度である第2の所定温度以上で予め加工前熱処理工程を行ってから、後述する形状加工工程によってメッキ層18bに転写面を設けるので、かかる加工工程後に行われる各種処理によって転写面の劣化が発生しない。ところで、加工前熱処理工程を行った結果として転写面の湾曲や反りが問題となる場合は、形状加工前にメッキ層18bに対して切削等の平面加工を施して転写面を平面に戻す必要がある。
以上の中間層18cの表面19c(転写面12jや平坦面16j)は後述する離型膜18dによって覆われるが、離型膜18dは薄いことから、この表面19cが実効的な意味で形状を転写するための成形面10aすなわち転写面12等になっている。同様に、メッキ層18bの表面19b(転写下地面12iや平坦面16i)も、実効的な意味で形状を転写するための成形面10aになっている。
以下、図4(A)〜4(C)及び図5(A)〜5(F)を参照して、図1(A)等に示すマスター型10を利用したレンズアレイやレンズの製造方法について説明する。
以下、第2実施形態に係る成形用型の製造方法についてについて説明する。なお、本実施形態は、第1実施形態の成形用型の製造方法を部分的に変更したものであり、特に説明しない部分又は事項は、第1実施形態の場合と同様である。
以下、具体的な実施例について説明する。転写用型であるマスター型10のサイズは、8インチであり、その成形面10aは、約3800個の転写面12を有するものであった。型母材18aは、ステンレス材で形成され、メッキ層18bは、無電解ニッケルメッキ法によって型母材18aの両面に形成された。このようにして得た第1部材81に対して、熱処理炉90内で加工前熱処理が行われた。メッキ層18bに対する加熱処理の温度は、120℃であった。その後、第1部材81に対して、ダイヤモンドバイトを利用して形状加工である光学面の加工が行われ、転写下地面12i等が形成された。このようにして得た第2部材82に対して、50℃未満で洗浄を行って上限75℃の熱風中で乾燥させた。その後、第2部材82の表面19b上にCVDを利用して二酸化珪素を堆積することで中間層18cを形成した。この際、メッキ層18b等に対する加熱は上限80℃となるようにした。最後に、中間層18c上にスピンコート等を利用してシランカップリング剤であるオプツール(ダイキン社製)を被膜することで離型膜18dを形成した。この際、メッキ層18b等に対する加熱は上限約60℃となるようにした。
Claims (8)
- 型母材と、前記型母材の表面に設けられたメッキ層とを有する成形用型の製造方法であって、
前記型母材の表面に前記メッキ層を形成するメッキ層形成工程と、
前記メッキ層の結晶化の促進を抑制可能な第1の所定温度以下で、かつ、後に行われる加熱を伴う処理の処理温度である第2の所定温度以上の温度で前記メッキ層を加熱する加工前熱処理工程と、
前記加工前熱処理工程で処理後の前記メッキ層の表面を切削加工して成形品に形状を転写するための転写面を形成する形状加工工程と、を備える成形用型の製造方法。 - 前記加工前熱処理工程において、前記メッキ層を100℃以上150℃以下で加熱することを特徴とする請求項1に記載の成形用型の製造方法。
- 前記形状加工工程において、前記メッキ層の表面には複数の前記転写面が形成され、1回の成形動作で、複数の成形品を製造可能とすることを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載の成形用型の製造方法。
- 前記形状加工工程後に行われる処理のうち、成形品を成形する際の加熱における処理温度が、前記第2の所定温度であることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の成形用型の製造方法。
- 前記第2の所定温度は、光硬化樹脂によって形成され光硬化後の成形品を加熱して補助硬化するための温度であることを特徴とする請求項4に記載の成形用型の製造方法。
- 前記形状加工工程後に行われる処理として、前記メッキ層の表面を被覆する被覆膜を成膜する被覆膜形成工程をさらに有し、
前記被覆膜形成工程において、被覆膜材料を成膜する際の加熱における処理温度が、前記第2の所定温度であることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の成形用型の製造方法。 - 前記メッキ層は、無電解ニッケルメッキによって前記型母材の表面に施されることを特徴とする請求項1から6までのいずれか一項に記載の成形用型の製造方法。
- 前記型母材は、板状の部材であり、
前記メッキ層形成工程において、前記メッキ層は、前記型母材の表側の面と裏側の面との双方に施されることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載の成形用型の製造方法。
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