JP2844158B2 - 複合型精密成形品の製造方法およびその成形型 - Google Patents
複合型精密成形品の製造方法およびその成形型Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小径非球面レンズ、マ
イクロレンズ、レンズアレー、回折格子等の光学部品
や、高精度の寸法精度が要求される精密部品等に用いら
れる複合型精密成形品の製造方法およびその成形型に関
するものである。
イクロレンズ、レンズアレー、回折格子等の光学部品
や、高精度の寸法精度が要求される精密部品等に用いら
れる複合型精密成形品の製造方法およびその成形型に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス基板に光硬化型樹脂や熱硬
化型樹脂の硬化物を一体成形した複合型光学部品の製造
方法としては、次に説明する方法が提案されている。
化型樹脂の硬化物を一体成形した複合型光学部品の製造
方法としては、次に説明する方法が提案されている。
【０００３】（イ）ガラス基板の表面をシランカップリ
ング材で処理することによって有機化合物に対して活性
化しておき、このガラス基板と所望の形状をもつ型とを
透明な有機高分子の半重合物を介して重ね合わせたの
ち、前記有機高分子の半重合物を重合させる方法（特開
昭５４−６００６号公報参照）。
ング材で処理することによって有機化合物に対して活性
化しておき、このガラス基板と所望の形状をもつ型とを
透明な有機高分子の半重合物を介して重ね合わせたの
ち、前記有機高分子の半重合物を重合させる方法（特開
昭５４−６００６号公報参照）。
【０００４】（ロ）レンズ基材の表面に液状の活性エネ
ルギー線硬化型樹脂を供給したのち、前記活性エネルギ
ー線硬化型樹脂側から非球面型体にて型締し、ついで活
性エネルギー線の照射によって前記活性エネルギー線硬
化型樹脂を硬化させたのち離型する成形工程を少なくと
も２回繰返す方法（特開平１−１７１９３２号公報参
照）。
ルギー線硬化型樹脂を供給したのち、前記活性エネルギ
ー線硬化型樹脂側から非球面型体にて型締し、ついで活
性エネルギー線の照射によって前記活性エネルギー線硬
化型樹脂を硬化させたのち離型する成形工程を少なくと
も２回繰返す方法（特開平１−１７１９３２号公報参
照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の技術
のうち（イ）は、基板に対して有機高分子層の厚み偏差
の大きいもの、例えば中心厚みが１００μ以上、外径が
０．２〜数ｍｍ程度のマイクロレンズを成形する場合等
においては、有機高分子の硬化収縮に起因する体積収縮
によって、ヒケ、歪み、気泡混入等の成形不良が発生す
るという問題点がある。
のうち（イ）は、基板に対して有機高分子層の厚み偏差
の大きいもの、例えば中心厚みが１００μ以上、外径が
０．２〜数ｍｍ程度のマイクロレンズを成形する場合等
においては、有機高分子の硬化収縮に起因する体積収縮
によって、ヒケ、歪み、気泡混入等の成形不良が発生す
るという問題点がある。
【０００６】また、（ロ）は、上述した（イ）の有する
体積収縮に起因する成形不良は発生しなくなるものの、
上述のような成形工程を少なくとも２回繰返し行う必要
があるため、成形に長時間かかるとともに、高価な非球
面型体の使用頻度が高いために非球面型体１個当たりの
成形可能数量が少なくなるので、製造コストが高くなる
という問題点がある。
体積収縮に起因する成形不良は発生しなくなるものの、
上述のような成形工程を少なくとも２回繰返し行う必要
があるため、成形に長時間かかるとともに、高価な非球
面型体の使用頻度が高いために非球面型体１個当たりの
成形可能数量が少なくなるので、製造コストが高くなる
という問題点がある。
【０００７】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、基板に一体成形された
反応硬化型樹脂成形物に硬化収縮に起因するヒケ、歪
み、気泡混入等の成形不良が発生しない高精度な複合型
精密成形品の製造方法およびその成形型を実現すること
を目的とするものである。
に鑑みてなされたものであって、基板に一体成形された
反応硬化型樹脂成形物に硬化収縮に起因するヒケ、歪
み、気泡混入等の成形不良が発生しない高精度な複合型
精密成形品の製造方法およびその成形型を実現すること
を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の複合型精密成形品の製造方法は、基板に反
応硬化型樹脂成形物を一体成形する複合型精密成形品の
製造方法であって、前記反応硬化型樹脂成形物の形状に
対して反転した形状のキャビティ部を設けた成形型を用
い、前記成形型のキャビティ部が設けられた面の周辺部
近傍に柔軟性をもつ微粒子を載置する工程の前または後
に、前記キャビティ部に反応硬化型液状樹脂を充填し、
そののち前記反応硬化型液状樹脂上に基板を重ね合わせ
てこれを覆い、ついで前記反応硬化型液状樹脂を硬化さ
せることによって周辺部近傍に前記微粒子が埋込成形さ
れた反応硬化型樹脂成形物を基板に一体成形したのち、
これを前記成形型から離型することを特徴とするもので
ある。
に、本発明の複合型精密成形品の製造方法は、基板に反
応硬化型樹脂成形物を一体成形する複合型精密成形品の
製造方法であって、前記反応硬化型樹脂成形物の形状に
対して反転した形状のキャビティ部を設けた成形型を用
い、前記成形型のキャビティ部が設けられた面の周辺部
近傍に柔軟性をもつ微粒子を載置する工程の前または後
に、前記キャビティ部に反応硬化型液状樹脂を充填し、
そののち前記反応硬化型液状樹脂上に基板を重ね合わせ
てこれを覆い、ついで前記反応硬化型液状樹脂を硬化さ
せることによって周辺部近傍に前記微粒子が埋込成形さ
れた反応硬化型樹脂成形物を基板に一体成形したのち、
これを前記成形型から離型することを特徴とするもので
ある。
【０００９】また、上記製造方法において、離型後、基
板に一体成形された反応硬化型樹脂成形物の周辺部近傍
の柔軟性をもつ微粒子が埋込成形されている部分を基板
とともに切除するものである。
板に一体成形された反応硬化型樹脂成形物の周辺部近傍
の柔軟性をもつ微粒子が埋込成形されている部分を基板
とともに切除するものである。
【００１０】さらに、柔軟性をもつ微粒子は、弾性率が
１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以下の材料からなるものとした
り、粒径１乃至１０００μの略球状粒子とすると効果的
である。
１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以下の材料からなるものとした
り、粒径１乃至１０００μの略球状粒子とすると効果的
である。
【００１１】上記複合型精密成形品の製造方法の実施に
用いる複合型精密成形品の成形型は、基板に反応硬化型
樹脂成形物を一体成形する複合型精密成形品の製造に用
いる成形型であって、前記反応硬化型樹脂成形物の形状
に対して反転した形状のキャビティ部と、前記キャビテ
ィ部が設けられた面の周辺部近傍に載置される柔軟性を
もつ微粒子の位置を固定保持するための前記微粒子の粒
径よりも小さい高さの突起部を突設したことを特徴とす
るものである。
用いる複合型精密成形品の成形型は、基板に反応硬化型
樹脂成形物を一体成形する複合型精密成形品の製造に用
いる成形型であって、前記反応硬化型樹脂成形物の形状
に対して反転した形状のキャビティ部と、前記キャビテ
ィ部が設けられた面の周辺部近傍に載置される柔軟性を
もつ微粒子の位置を固定保持するための前記微粒子の粒
径よりも小さい高さの突起部を突設したことを特徴とす
るものである。
【００１２】
【作用】反応硬化型樹脂成形物の周辺部近傍に埋込成形
される柔軟性を有する微粒子が、反応硬化型樹脂の硬化
収縮に起因する体積収縮量に見合って変形して、基板と
成形型とが接近するため、ヒケ、歪み、気泡混入等の成
形不良が発生しない。
される柔軟性を有する微粒子が、反応硬化型樹脂の硬化
収縮に起因する体積収縮量に見合って変形して、基板と
成形型とが接近するため、ヒケ、歪み、気泡混入等の成
形不良が発生しない。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は、複合型精密成形品の製造方法の第
１実施例の各工程を示す説明図である。
１実施例の各工程を示す説明図である。
【００１５】工程の説明の前に使用する成形型について
説明すると、図１に示すように、型１０はガラス、金
属、プラスチック等からなるものであって、複合型精密
成形品であるマイクロレンズ１の形状に対して反転した
形状のキャビティ部１１を有し、このキャビティ部１１
は研磨や切削加工等により所定の光学面精度に仕上げら
れている。
説明すると、図１に示すように、型１０はガラス、金
属、プラスチック等からなるものであって、複合型精密
成形品であるマイクロレンズ１の形状に対して反転した
形状のキャビティ部１１を有し、このキャビティ部１１
は研磨や切削加工等により所定の光学面精度に仕上げら
れている。
【００１６】 図１の（ａ）に示すように、型１０の
キャビティ部１１を囲む周辺部の４隅近傍に柔軟性をも
つ微粒子４を少量載置する。
キャビティ部１１を囲む周辺部の４隅近傍に柔軟性をも
つ微粒子４を少量載置する。
【００１７】 そののち、図１の（ｂ）に示すよう
に、キャビティ部１１およびそのまわりに紫外線硬化型
の反応硬化型液状樹脂１２を柔軟性をもつ微粒子４に接
するようにディスペンサー等を用いて充填する。
に、キャビティ部１１およびそのまわりに紫外線硬化型
の反応硬化型液状樹脂１２を柔軟性をもつ微粒子４に接
するようにディスペンサー等を用いて充填する。
【００１８】 ついで図１の（ｃ）に示すように、透
明なガラス製の基板３を紫外線硬化型の前記反応硬化型
液状樹脂１２の図示上面を覆うように重ね合わせたの
ち、紫外線１３を照射して前記反応硬化型液状樹脂１２
を硬化させて、周辺部近傍に柔軟性をもつ微粒子４が埋
込成形された反応硬化型樹脂成形物２を基板３に一体成
形する。このとき、前記反応硬化型樹脂成形物２には硬
化収縮が起るが、前記柔軟性をもつ微粒子４がスペーサ
の如く作用するため、図４に示すように、基板３と型１
０とによって押圧されて変形し、前記硬化収縮による体
積収縮量に見合う距離だけ基板３と型１０とが接近す
る。このため、前記反応硬化型樹脂成形物２にヒケ等の
成形不良が発生しない。
明なガラス製の基板３を紫外線硬化型の前記反応硬化型
液状樹脂１２の図示上面を覆うように重ね合わせたの
ち、紫外線１３を照射して前記反応硬化型液状樹脂１２
を硬化させて、周辺部近傍に柔軟性をもつ微粒子４が埋
込成形された反応硬化型樹脂成形物２を基板３に一体成
形する。このとき、前記反応硬化型樹脂成形物２には硬
化収縮が起るが、前記柔軟性をもつ微粒子４がスペーサ
の如く作用するため、図４に示すように、基板３と型１
０とによって押圧されて変形し、前記硬化収縮による体
積収縮量に見合う距離だけ基板３と型１０とが接近す
る。このため、前記反応硬化型樹脂成形物２にヒケ等の
成形不良が発生しない。
【００１９】 上記の工程後、前記反応硬化型樹脂
成形物２が完全に硬化したら、型１０から離型して図１
の（ｄ）に示すマイクロレンズ１を得る。
成形物２が完全に硬化したら、型１０から離型して図１
の（ｄ）に示すマイクロレンズ１を得る。
【００２０】 さらに場合によっては、の工程後、
反応硬化型樹脂成形物２の周辺部近傍の前記微粒子４が
埋込成形されている部分を基板３とともに切除すると、
図１の（ｅ）に示すような外観良好なマイクロレンズ１
ａを得ることができる。
反応硬化型樹脂成形物２の周辺部近傍の前記微粒子４が
埋込成形されている部分を基板３とともに切除すると、
図１の（ｅ）に示すような外観良好なマイクロレンズ１
ａを得ることができる。
【００２１】次に上記製造方法の第２実施例について説
明する。
明する。
【００２２】本変形例は、上記図１に示す製造方法の各
工程中の上記の工程と上記の工程とを逆に行うもの
であって、図２の（ａ）に示すように、型２０のキャビ
テイ部２１およびその周辺部に紫外線硬化型の液状の反
応硬化型液状樹脂２２を充填したのち、図２の（ｂ）に
示すように、キャビティ部２１の周辺部の前記反応硬化
型樹脂２２の周辺部の４隅に接するように微粒子４を載
置する点が異なるのみであって、その後の図２の（ｃ）
乃至（ｅ）に示す工程は、上記ないしの工程と同様
であるので説明は省略する。
工程中の上記の工程と上記の工程とを逆に行うもの
であって、図２の（ａ）に示すように、型２０のキャビ
テイ部２１およびその周辺部に紫外線硬化型の液状の反
応硬化型液状樹脂２２を充填したのち、図２の（ｂ）に
示すように、キャビティ部２１の周辺部の前記反応硬化
型樹脂２２の周辺部の４隅に接するように微粒子４を載
置する点が異なるのみであって、その後の図２の（ｃ）
乃至（ｅ）に示す工程は、上記ないしの工程と同様
であるので説明は省略する。
【００２３】本発明において、柔軟性を有する微粒子
は、種々の公知の無機材料、有機材料が使用できる。
は、種々の公知の無機材料、有機材料が使用できる。
【００２４】その柔軟性は指標として弾性率（Ｅ）を用
いた場合、１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2以下が好ましく、
０．５×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以下がより好ましい。該弾
性率の試験方法としては、規格化された方法、たとえば
ＡＳＴＭ規格のＤ６３８、Ｄ７４３、Ｄ７４７（「プラ
スチックハンドブック」１９６９年朝倉書店ｐ．６６９
〜６７９参照）等を適宜用いる。
いた場合、１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2以下が好ましく、
０．５×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以下がより好ましい。該弾
性率の試験方法としては、規格化された方法、たとえば
ＡＳＴＭ規格のＤ６３８、Ｄ７４３、Ｄ７４７（「プラ
スチックハンドブック」１９６９年朝倉書店ｐ．６６９
〜６７９参照）等を適宜用いる。
【００２５】弾性率が１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以上であ
れば、後述する硬化収縮による体積収縮量を柔軟性をも
つ微粒子により吸収する効果が薄れ、結果として転写不
良などの成形不良が生じる。弾性率が１×１０5 ｋｇ／
ｃｍ2 以下の柔軟性をもつ微粒子の材料としては公知の
合成高分子材料が好適に用いられる。
れば、後述する硬化収縮による体積収縮量を柔軟性をも
つ微粒子により吸収する効果が薄れ、結果として転写不
良などの成形不良が生じる。弾性率が１×１０5 ｋｇ／
ｃｍ2 以下の柔軟性をもつ微粒子の材料としては公知の
合成高分子材料が好適に用いられる。
【００２６】合成高分子材料としては、例えば、スチレ
ン、塩化ビニル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アク
リル酸エステル類、メタクリル酸エステル類などのビニ
ル系モノマーの単一重合体及び／または共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブ
タジエン共重合体などのブタジエン系共重合体、ポリエ
チレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレ
ン、シリコン樹脂などの熱可塑性樹脂や、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、ブ
タジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコン
ゴム等のエラストマー樹脂があげられ、また上述の代表
的な樹脂の弾性率は公知である。
ン、塩化ビニル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アク
リル酸エステル類、メタクリル酸エステル類などのビニ
ル系モノマーの単一重合体及び／または共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブ
タジエン共重合体などのブタジエン系共重合体、ポリエ
チレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレ
ン、シリコン樹脂などの熱可塑性樹脂や、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、ブ
タジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコン
ゴム等のエラストマー樹脂があげられ、また上述の代表
的な樹脂の弾性率は公知である。
【００２７】形状としては、球、だ円球、立方体、直方
体、円すい、異形状等いかなるものでもよいが球形状が
寸法精度がよく、また寸法精度がそろっているものが容
易に入手しやすい。
体、円すい、異形状等いかなるものでもよいが球形状が
寸法精度がよく、また寸法精度がそろっているものが容
易に入手しやすい。
【００２８】大きさとしては、例えば略球状粒子の場
合、粒径１〜１０００μｍ程度が成形精度を保つために
好ましい。すなわち、１μｍ以下では反応硬化型樹脂の
層が薄くなり過ぎるため、後述する硬化収縮に起因する
体積収縮を吸収しきれず、成形不良が生じ、１０００μ
ｍ以上では反応硬化型樹脂の絶対量が大きくなり、それ
に伴い収縮体積の絶対量も大きくなり微粒子による吸収
効果が薄れる。好ましくは粒径１０〜５００μｍがよ
い。
合、粒径１〜１０００μｍ程度が成形精度を保つために
好ましい。すなわち、１μｍ以下では反応硬化型樹脂の
層が薄くなり過ぎるため、後述する硬化収縮に起因する
体積収縮を吸収しきれず、成形不良が生じ、１０００μ
ｍ以上では反応硬化型樹脂の絶対量が大きくなり、それ
に伴い収縮体積の絶対量も大きくなり微粒子による吸収
効果が薄れる。好ましくは粒径１０〜５００μｍがよ
い。
【００２９】さらに、柔軟性をもつ微粒子と反応硬化型
樹脂成形物の屈折率が等しい材料を選択すれば外観が良
好となる。
樹脂成形物の屈折率が等しい材料を選択すれば外観が良
好となる。
【００３０】反応硬化型液状樹脂としては、紫外線硬化
型液状樹脂やこれ以外に、熱硬化型または常温硬化型の
エポキシ樹脂シリコン樹脂、ポリエステル、ポリウレタ
ン等を用い、紫外線以外の活性エネルギー線、たとえば
赤外線、可視光線、電子線、Ｘ線等を用いてもよい。樹
脂材料としてはウレタンアクリレート、エポキシアクリ
レート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアク
リレート等のアクリル系モノマーや、エポキシ、シリコ
ン、ポリエステル、ウレタン系モノマーなどに光開始剤
を混合した、単一組成物あるいは数種のモノマーをブレ
ンドした混合組成物があげられる。
型液状樹脂やこれ以外に、熱硬化型または常温硬化型の
エポキシ樹脂シリコン樹脂、ポリエステル、ポリウレタ
ン等を用い、紫外線以外の活性エネルギー線、たとえば
赤外線、可視光線、電子線、Ｘ線等を用いてもよい。樹
脂材料としてはウレタンアクリレート、エポキシアクリ
レート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアク
リレート等のアクリル系モノマーや、エポキシ、シリコ
ン、ポリエステル、ウレタン系モノマーなどに光開始剤
を混合した、単一組成物あるいは数種のモノマーをブレ
ンドした混合組成物があげられる。
【００３１】また、基板としては、ガラス板、金属板、
プラスチック板等を用いることができる。
プラスチック板等を用いることができる。
【００３２】柔軟性をもつ微粒子を載置するための供給
方法としては、ピンセットに保持して供給する方法、ホ
ッパーの落下口より落下させる方法、ノズルよりエアー
とともに流出する方法がある。またこれらの方法に代え
て、図３に示すように、上述したディスペンサーとは別
の第２のディスペンサー１００を用いて、予め反応硬化
型液状樹脂に柔軟性をもつ微粒子４を混入した混合物を
滴下する方法を採用すると微粒子４の取扱いが簡便とな
る。
方法としては、ピンセットに保持して供給する方法、ホ
ッパーの落下口より落下させる方法、ノズルよりエアー
とともに流出する方法がある。またこれらの方法に代え
て、図３に示すように、上述したディスペンサーとは別
の第２のディスペンサー１００を用いて、予め反応硬化
型液状樹脂に柔軟性をもつ微粒子４を混入した混合物を
滴下する方法を採用すると微粒子４の取扱いが簡便とな
る。
【００３３】さらに、柔軟性をもつ微粒子を載置する位
置は、型のキャビティ部が形成された面上の少なくとも
キャビティを中心とした対角線上の２箇所、またはそれ
以上の数箇所であればよく、好ましくは図１のように４
箇所程度であれば基板を覆いかぶせたとき、基板の傾き
が発生せず反応硬化型液状樹脂層の厚みが均一になるの
で好ましい。
置は、型のキャビティ部が形成された面上の少なくとも
キャビティを中心とした対角線上の２箇所、またはそれ
以上の数箇所であればよく、好ましくは図１のように４
箇所程度であれば基板を覆いかぶせたとき、基板の傾き
が発生せず反応硬化型液状樹脂層の厚みが均一になるの
で好ましい。
【００３４】ここで、本発明に係る複合型精密成形品の
成形型の変形例について説明する。
成形型の変形例について説明する。
【００３５】図５の（ａ）に示す型２００のキャビティ
部２０１が形成された面の周辺部近傍に柔軟性をもつ微
粒子４の粒径よりも小さい高さの山形の突起部２００ａ
を突設したもの、図５の（ｂ）に示す型３００のキャビ
ティ部３０１が形成された面の周辺部近傍に間隔をおい
て突設された柔軟性をもつ微粒子４の粒径よりも小さい
高さの一対の上面が平らな突起部３００ａ，３００ｂを
設けたもの、図５の（ｃ）に示す型４００のキャビティ
部４０１が形成された面の周辺部近傍に柔軟性をもつ微
粒子４の粒径よりも小さい高さの上面が平らな突起部４
００ａを設けたものがあり、これら突起部２００ａ，３
００ａ，３００ｂ，４００ａは、柔軟性をもつ微粒子４
を載置すべき部位にそれぞれ設けておくことで、前記微
粒子４を正確に固定保持することができる。
部２０１が形成された面の周辺部近傍に柔軟性をもつ微
粒子４の粒径よりも小さい高さの山形の突起部２００ａ
を突設したもの、図５の（ｂ）に示す型３００のキャビ
ティ部３０１が形成された面の周辺部近傍に間隔をおい
て突設された柔軟性をもつ微粒子４の粒径よりも小さい
高さの一対の上面が平らな突起部３００ａ，３００ｂを
設けたもの、図５の（ｃ）に示す型４００のキャビティ
部４０１が形成された面の周辺部近傍に柔軟性をもつ微
粒子４の粒径よりも小さい高さの上面が平らな突起部４
００ａを設けたものがあり、これら突起部２００ａ，３
００ａ，３００ｂ，４００ａは、柔軟性をもつ微粒子４
を載置すべき部位にそれぞれ設けておくことで、前記微
粒子４を正確に固定保持することができる。
【００３６】本発明に係る複合型成形品としては、上記
各実施例のマイクロレンズ以外に、図６の（ａ）に示す
基板３３に凹凸の繰返し形状をもつ反応硬化型樹脂成形
物３２を一体成形した回折格子３１、図６の（ｂ）に示
す基板４３に山形の繰返し形状をもつ反応硬化型樹脂成
形物４２を一体成形したブレーズド格子４１、図６の
（ｃ）に示す基板５３に多数の半球状の突出部をもつ反
応硬化型樹脂成形物５２を一体成形したレンズアレー５
１がある。
各実施例のマイクロレンズ以外に、図６の（ａ）に示す
基板３３に凹凸の繰返し形状をもつ反応硬化型樹脂成形
物３２を一体成形した回折格子３１、図６の（ｂ）に示
す基板４３に山形の繰返し形状をもつ反応硬化型樹脂成
形物４２を一体成形したブレーズド格子４１、図６の
（ｃ）に示す基板５３に多数の半球状の突出部をもつ反
応硬化型樹脂成形物５２を一体成形したレンズアレー５
１がある。
【００３７】またこの他に、図７の（ａ）に示す基板６
３に一つの山形形状をもつ反応硬化型樹脂成形物６２を
一体成形した反射プリズム６１、図７の（ｂ）に示す基
板７３に溝形形状をもつ反応硬化型樹脂成形物７２を一
体成形したプリンタのインキノズル用溝部品７１、図７
の（ｃ）に示す基板８３に一つの凹部をもつ反応硬化型
樹脂成形物８２を一体成形した凹レンズ８１、図７の
（ｄ）に示す基板８３の両面にそれぞれ反応硬化型樹脂
成形物８２ａ，８２ｂを一体成形した基板の両面に反応
硬化型樹脂成形物をもつ部品９１等がある。
３に一つの山形形状をもつ反応硬化型樹脂成形物６２を
一体成形した反射プリズム６１、図７の（ｂ）に示す基
板７３に溝形形状をもつ反応硬化型樹脂成形物７２を一
体成形したプリンタのインキノズル用溝部品７１、図７
の（ｃ）に示す基板８３に一つの凹部をもつ反応硬化型
樹脂成形物８２を一体成形した凹レンズ８１、図７の
（ｄ）に示す基板８３の両面にそれぞれ反応硬化型樹脂
成形物８２ａ，８２ｂを一体成形した基板の両面に反応
硬化型樹脂成形物をもつ部品９１等がある。
【００３８】（実施例１）型材質をリン青銅とし、直径
１．８ｍｍ、曲率半径１．６ｍｍ、面精度がニュートン
リング１本以下の図１に示すような型を精密切削加工法
により作成した。
１．８ｍｍ、曲率半径１．６ｍｍ、面精度がニュートン
リング１本以下の図１に示すような型を精密切削加工法
により作成した。
【００３９】次に粘度が３５００ｃｐｓのウレタンアク
リレート系紫外線硬化型液状樹脂を、図２の（ａ）に示
すように型のキャビティ部内およびその周辺部に滴下充
填し、さらに粒径１００μｍのポリスチレン微粒子（Ｄ
ｕｋｅ社製、商品名：ポリスチレンＤＶＢ、弾性率：
３．５×１０4 ｋｇ／ｃｍ2 ）を、図２の（ｂ）に示す
ように周辺部近傍４箇所に１０〜２０個設置した。その
のち、あらかじめ表面をシランカップリング剤で前処理
されたされた透明で厚み１ｍｍのガラス基板をその上に
覆い、照度が３０ｍｗ／ｃｍ2 の紫外線を２分間照射
し、前記樹脂を硬化させた。
リレート系紫外線硬化型液状樹脂を、図２の（ａ）に示
すように型のキャビティ部内およびその周辺部に滴下充
填し、さらに粒径１００μｍのポリスチレン微粒子（Ｄ
ｕｋｅ社製、商品名：ポリスチレンＤＶＢ、弾性率：
３．５×１０4 ｋｇ／ｃｍ2 ）を、図２の（ｂ）に示す
ように周辺部近傍４箇所に１０〜２０個設置した。その
のち、あらかじめ表面をシランカップリング剤で前処理
されたされた透明で厚み１ｍｍのガラス基板をその上に
覆い、照度が３０ｍｗ／ｃｍ2 の紫外線を２分間照射
し、前記樹脂を硬化させた。
【００４０】次に離型を行い、図２の（ｄ）に示すよう
な複合型成形品であるマイクロレンズを得た。面精度を
測定したところ、ニュートン１本であり、良好な転写性
を示した。
な複合型成形品であるマイクロレンズを得た。面精度を
測定したところ、ニュートン１本であり、良好な転写性
を示した。
【００４１】（実施例２）型材質をアルミニウムとし、
断面形状が２００μｍ角、長さが１０ｍｍの図７の
（ｂ）に示すような溝形状の反転形状をもつ型を精密切
削加工法により作成した。
断面形状が２００μｍ角、長さが１０ｍｍの図７の
（ｂ）に示すような溝形状の反転形状をもつ型を精密切
削加工法により作成した。
【００４２】次に実施例１と同様な紫外線硬化型液状樹
脂を型のキャビティ部内およびその周辺部に滴下充填
し、さらに、架橋ポリメチルメタクリレート粒子を分級
してして得られた、平均粒径３００μｍの柔軟性をもつ
微粒子（弾性率：３．２×１０4 ｋｇ／ｃｍ2 ）を、周
辺部４箇所に１０〜２０個設置した。あらかじめ表面を
シランカップリング剤で前処理された透明で厚み１ｍｍ
のガラス基板をその上に覆い、照度が３０ｍｗ／ｃｍ2
の紫外線を２分間照射し、キャビティ内の前記樹脂を硬
化させた。
脂を型のキャビティ部内およびその周辺部に滴下充填
し、さらに、架橋ポリメチルメタクリレート粒子を分級
してして得られた、平均粒径３００μｍの柔軟性をもつ
微粒子（弾性率：３．２×１０4 ｋｇ／ｃｍ2 ）を、周
辺部４箇所に１０〜２０個設置した。あらかじめ表面を
シランカップリング剤で前処理された透明で厚み１ｍｍ
のガラス基板をその上に覆い、照度が３０ｍｗ／ｃｍ2
の紫外線を２分間照射し、キャビティ内の前記樹脂を硬
化させた。
【００４３】次に離型を行い、図７の（ｂ）に示すよう
な複合型成形品であるプリンタのインキノズル用溝部品
を得た。顕微鏡による表面観察により良好な転写性を示
していることがわかった。
な複合型成形品であるプリンタのインキノズル用溝部品
を得た。顕微鏡による表面観察により良好な転写性を示
していることがわかった。
【００４４】（比較例１）実施例１とまったく同様な型
および紫外線硬化型液状樹脂を用い、図８の（ａ）のよ
うに前記樹脂５０２を型５００のキャビティ部５０１内
いっぱいに滴下充填し、あらかじめ表面をシランカップ
リング剤で前処理された透明で厚み１ｍｍのガラス基板
５０３で覆い、図８の（ｂ）のように３０ｍｗ／ｃｍ2
の紫外線５０４を２分間照射し、離型を行い、図８の
（ｃ）のような複合型凸レンズ５０５を得た。レンズ面
にヒケ不良の発生が観察され、面精度を測定したとこ
ろ、ニュートン２０本以上であり、転写性が悪かった。
および紫外線硬化型液状樹脂を用い、図８の（ａ）のよ
うに前記樹脂５０２を型５００のキャビティ部５０１内
いっぱいに滴下充填し、あらかじめ表面をシランカップ
リング剤で前処理された透明で厚み１ｍｍのガラス基板
５０３で覆い、図８の（ｂ）のように３０ｍｗ／ｃｍ2
の紫外線５０４を２分間照射し、離型を行い、図８の
（ｃ）のような複合型凸レンズ５０５を得た。レンズ面
にヒケ不良の発生が観察され、面精度を測定したとこ
ろ、ニュートン２０本以上であり、転写性が悪かった。
【００４５】（比較例２）実施例２とまったく同様な型
および紫外線硬化型液状樹脂を用い、これを型のキャビ
ティ部内いっぱいに滴下充填し、あらかじめ表面をシラ
ンカップリング剤で前処理された透明で厚み１ｍｍのガ
ラス基板で覆い、３０ｍｗ／ｃｍ2 の紫外線を２分間照
射し、離型を行い、図７の（ｂ）に示すようなプリンタ
のインキノズル用溝部品を得た。顕微鏡による表面観察
により、直径０．２ｍｍ程度のヒケ不良の発生が数個観
察され、転写性が悪いことが示された。
および紫外線硬化型液状樹脂を用い、これを型のキャビ
ティ部内いっぱいに滴下充填し、あらかじめ表面をシラ
ンカップリング剤で前処理された透明で厚み１ｍｍのガ
ラス基板で覆い、３０ｍｗ／ｃｍ2 の紫外線を２分間照
射し、離型を行い、図７の（ｂ）に示すようなプリンタ
のインキノズル用溝部品を得た。顕微鏡による表面観察
により、直径０．２ｍｍ程度のヒケ不良の発生が数個観
察され、転写性が悪いことが示された。
【００４６】（比較例３）実施例２とまったく同様な型
および紫外線硬化型液状樹脂を用い、該樹脂を型のキャ
ビティ部内およびその周辺部に滴下充填し、さらに、ソ
ーダライムガラス粒子を分級して得られた平均粒径３０
０μｍの微粒子（弾性率：７．０×１０5ｋｇ／ｃｍ
2 ）を、型周辺部４箇所に１０〜２０個設置した。つい
で、あらかじめ表面をシランカップリング剤で前処理さ
れた透明で厚み１ｍｍのガラス基板で覆い、３０ｍｗ／
ｃｍ2 の紫外線を２分間照射し、離型を行い、図７の
（ｂ）に示すようなプリンタのインキノズル用溝部品を
得た。顕微鏡による表面観察により、直径０．１ｍｍ程
度のヒケ不良の発生が多数個観察され、転写性が悪いこ
とが示された。
および紫外線硬化型液状樹脂を用い、該樹脂を型のキャ
ビティ部内およびその周辺部に滴下充填し、さらに、ソ
ーダライムガラス粒子を分級して得られた平均粒径３０
０μｍの微粒子（弾性率：７．０×１０5ｋｇ／ｃｍ
2 ）を、型周辺部４箇所に１０〜２０個設置した。つい
で、あらかじめ表面をシランカップリング剤で前処理さ
れた透明で厚み１ｍｍのガラス基板で覆い、３０ｍｗ／
ｃｍ2 の紫外線を２分間照射し、離型を行い、図７の
（ｂ）に示すようなプリンタのインキノズル用溝部品を
得た。顕微鏡による表面観察により、直径０．１ｍｍ程
度のヒケ不良の発生が多数個観察され、転写性が悪いこ
とが示された。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、成形された複合型精密
成形品には、反応硬化型樹脂の硬化収縮に起因するヒ
ケ、歪み、気泡混入等の成形不良が発生せず、良好な転
写精度を有するため、厚み変化の大きい反応硬化型樹脂
成形物をもつ複合型精密成形品であっても、精度よくし
かも簡単に製造することができる。
成形品には、反応硬化型樹脂の硬化収縮に起因するヒ
ケ、歪み、気泡混入等の成形不良が発生せず、良好な転
写精度を有するため、厚み変化の大きい反応硬化型樹脂
成形物をもつ複合型精密成形品であっても、精度よくし
かも簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合型精密部品の製造方法の第１実施
例の各工程を示す説明図である。
例の各工程を示す説明図である。
【図２】本発明の複合型精密部品の製造方法の第２実施
例の各工程を示す説明図である。
例の各工程を示す説明図である。
【図３】柔軟性をもつ微粒子の供給方法の一例を示す説
明図である。
明図である。
【図４】本発明における硬化収縮に対する柔軟性をもつ
微粒子の体積収縮吸収原理を示す説明図である。
微粒子の体積収縮吸収原理を示す説明図である。
【図５】本発明に係る成形型の変形例の主要部を示す模
式部分断面図である。
式部分断面図である。
【図６】本発明に係る複合型精密部品の他の例を示す模
式断面図である。
式断面図である。
【図７】本発明に係る複合型精密部品の他の例を示す模
式断面図である。
式断面図である。
【図８】従来の複合型成形品の製造方法の工程を示す説
明図である。
明図である。
１，１ａ マイクロレンズ ２，３２ 反応硬化型樹脂成形物 ３ 基板 ４ 微粒子 １０，２０，２００，３００，４００ 型 １１，２１，２０１，３０１，４０１ キャビティ部 １２，２２ 反応硬化型液状樹脂 １００ 第２のディスペンサ ２００ａ，３００ａ，３００ｂ，４００ａ 突起部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 11:00
Claims (6)
- 【請求項１】 基板に反応硬化型樹脂成形物を一体成形
する複合型精密成形品の製造方法であって、 前記反応硬化型樹脂成形物の形状に対して反転した形状
のキャビティ部を設けた成形型を用い、前記成形型のキ
ャビティ部が設けられた面の周辺部近傍に柔軟性をもつ
微粒子を載置する工程の前または後に、前記キャビティ
部に反応硬化型液状樹脂を充填し、そののち前記反応硬
化型液状樹脂上に基板を重ね合わせてこれを覆い、つい
で前記反応硬化型液状樹脂を硬化させることによって周
辺部近傍に前記微粒子が埋込成形された反応硬化型樹脂
成形物を基板に一体成形したのち、これを前記成形型か
ら離型することを特徴とする複合型精密成形品の製造方
法。 - 【請求項２】 柔軟性をもつ微粒子を載置する代わり
に、前記微粒子と反応硬化型液状樹脂の混合物を載置す
ることを特徴とする請求項１記載の複合型精密成形品の
製造方法。 - 【請求項３】 柔軟性をもつ微粒子は、弾性率が１×１
０5 ｋｇ／ｃｍ2 以下の材料からなることを特徴とする
請求項１または２記載の複合型精密成形品の製造方法。 - 【請求項４】 柔軟性をもつ微粒子が、粒径１乃至１０
００μの略球状粒子であることを特徴する請求項１ない
し３いずれか１項記載の複合型精密成形品の製造方法。 - 【請求項５】 離型後、基板に一体成形された反応硬化
型樹脂成形物の周辺部近傍の柔軟性をもつ微粒子が埋込
成形されている部分を基板とともに切除することを特徴
とする請求項１ないし４いずれか１項記載の複合型精密
成形品の製造方法。 - 【請求項６】 基板に反応硬化型樹脂成形物を一体成形
する複合型精密成形品を製造するための成形型であっ
て、 前記反応硬化型樹脂成形物の形状に対して反転した形状
のキャビティ部と、前記キャビティ部が設けられた面の
周辺部近傍に載置される柔軟性をもつ微粒子の位置を固
定保持するための前記微粒子の粒径よりも小さい高さの
突起部を突設したことを特徴とする複合型精密成形品の
成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20038793A JP2844158B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 複合型精密成形品の製造方法およびその成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20038793A JP2844158B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 複合型精密成形品の製造方法およびその成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732381A JPH0732381A (ja) | 1995-02-03 |
| JP2844158B2 true JP2844158B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=16423482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20038793A Expired - Fee Related JP2844158B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 複合型精密成形品の製造方法およびその成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844158B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998020560A1 (fr) * | 1996-11-05 | 1998-05-14 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Materiau plastique pour fermer un boitier d'element de prise de vue a semi-conducteur, et procede de fabrication associe |
| JPH11211902A (ja) | 1998-01-21 | 1999-08-06 | Micro Opt:Kk | 平板型マイクロレンズアレイ |
| JP2002228805A (ja) | 2000-11-30 | 2002-08-14 | Nikon Corp | 樹脂接合型光学素子及びその成形型並びに光学物品 |
| KR20020091094A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-12-05 | 니혼 이타가라스 가부시키가이샤 | 소정 표면 형상을 갖는 물품 및 그 제조방법 |
| JP4875858B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2012-02-15 | 株式会社朝日ラバー | 半導体光学素子用レンズの製造方法 |
| JP2012125946A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | National Printing Bureau | パターン形成体及びパターン形成体を用いた複製方法 |
| DE102012008639A1 (de) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Heraeus Noblelight Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines optischen Moduls mit einer Silikonoptik |
| US11052754B2 (en) | 2018-12-15 | 2021-07-06 | Yachiyo Industry Co., Ltd. | Fuel tank |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP20038793A patent/JP2844158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732381A (ja) | 1995-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |