JP2849299B2 - Manufacturing method of composite precision molded products - Google Patents
Manufacturing method of composite precision molded productsInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスや金属の基板上
に反応硬化型樹脂から成る樹脂層を成形加工し、例えば
小径非球面レンズ、マイクロレンズ、レンズアレー、回
折光子等の光学部品や、精密な寸法精度が要求される部
品を製造するための、複合型精密成形品の製造方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a resin layer made of a reaction-curable resin on a glass or metal substrate, and forming optical parts such as small-diameter aspherical lenses, microlenses, lens arrays, and diffracted photons. The present invention relates to a method of manufacturing a composite precision molded product for manufacturing a part requiring precise dimensional accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開昭52−2565
1号公報や特開昭54−6006号公報に開示されてい
る様に、母材としてのガラス基板上に光硬化型樹脂や熱
硬化型樹脂からなる樹脂層を成形加工して、ガラス材料
だけでは加工しにくい非球面形状のレンズを作成する方
法が知られている。この方法は一般にレプリカ成形法と
呼ばれている。このレプリカ成形法によれば、カメラ用
の非球面レンズや微細な形状を有する回折光子などの様
な光学部品は、ガラス基板に対して厚み偏差の少ない樹
脂層を成形すれば良いので、比較的容易に成形すること
が可能である。ところが、例えば図11(a)〜図11
(d)に示す様にガラス基板上に中心厚みが100μm
以上で外径が0.2ミリ〜数ミリ程度のマイクロレンズ
を成形する場合の様に、樹脂層の厚み偏差が大きい場合
には、樹脂層の硬化収縮によって起こるヒケ、歪み等の
転写不良や、気泡が混じる等の成形不良が生じると言う
問題点があった。ここで、図中参照番号50は成形用の
型を示しており、図11(a)〜図11(d)は、型5
0に形成されたキャビティー52に紫外線硬化型の樹脂
54を供給し、この樹脂54を型50の表面とガラス基
板56とに挟まれた状態で硬化させることにより、ガラ
ス基板56上に上記のマイクロレンズ58を成形する手
順を示したものである。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-2565.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 1-6 and JP-A-54-6006, a resin layer made of a photo-curable resin or a thermosetting resin is formed on a glass substrate as a base material, and only a glass material is formed. A method of creating an aspherical lens that is difficult to process is known. This method is generally called a replica molding method. According to this replica molding method, since optical components such as aspherical lenses for cameras and diffractive photons having a fine shape need only be molded with a resin layer having a small thickness deviation with respect to a glass substrate, the replica molding method is relatively simple. It can be easily formed. However, for example, FIGS.
As shown in (d), the center thickness is 100 μm on the glass substrate.
As described above, when the thickness deviation of the resin layer is large, such as when a microlens having an outer diameter of about 0.2 mm to several millimeters is formed, transfer defects such as sink marks and distortion caused by curing shrinkage of the resin layer and In addition, there is a problem that molding defects such as mixing of air bubbles occur. Here, reference numeral 50 in the figure indicates a mold for molding, and FIGS.
The resin 54 of the ultraviolet curing type is supplied to the cavity 52 formed at 0, and the resin 54 is cured while being sandwiched between the surface of the mold 50 and the glass substrate 56, so that the resin 54 is placed on the glass substrate 56. 4 shows a procedure for forming the micro lens 58.
【0003】上述した様な成形不良を解決する方法とし
ては、例えば特開昭60−56544号公報や特開平1
−171932号公報に開示されている様に、1回目の
成形で加工された不良成形品を母材として、再度成形加
工を行う方法が知られている。具体的には、図11
(e)〜図11(g)に示す様に、型50のキャビティ
ー52に樹脂54を少量供給し、不良成形品60のヒケ
部60aに2回目の成形として樹脂の薄い層を成形加工
することにより、ヒケ部60aの形状不良を補填するも
のである。このように、2回の成形加工を行えば、2回
目の成形加工時の樹脂層は厚みが非常に薄くなるため、
樹脂の硬化収縮を微小量に抑えることができ、完成した
レンズの面精度を向上させることができる。[0003] As a method of solving the above-mentioned molding defects, for example, JP-A-60-56544 and JP-A-Hei.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 171932, there is known a method of performing molding again using a defective molded article processed in the first molding as a base material. Specifically, FIG.
As shown in FIGS. 11E to 11G, a small amount of the resin 54 is supplied to the cavity 52 of the mold 50, and a thin layer of the resin is formed into the sink portion 60a of the defective molded product 60 as the second molding. This compensates for the defective shape of the sink portion 60a. Thus, if the molding process is performed twice, the thickness of the resin layer at the time of the second molding process becomes very thin,
The curing shrinkage of the resin can be suppressed to a minute amount, and the surface accuracy of the completed lens can be improved.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに成形加工を2回行う場合では同じ型を2回使用する
ことになるため、高価な型の寿命が短くなり、結果とし
て製品のコストが上昇すると言う問題点があった。ま
た、量産化する場合には、成形装置の規模が大きく高価
になるため、やはり製品のコストが上昇すると言う問題
点もあった。However, in such a case where the molding is performed twice, the same mold is used twice, so that the life of the expensive mold is shortened, and as a result, the cost of the product is increased. There was a problem. Further, in the case of mass production, there is a problem that the cost of the product also increases because the scale of the molding apparatus is large and expensive.
【0005】また、特開昭55−132221号公報に
は、成形加工を2回行う代わりに、型とガラス基板に圧
力をかけながら樹脂を光硬化させ、1回の成形で製品を
加工する方法が開示されている。しかしながら、この場
合には、樹脂が光硬化する時間が短いことや型内の照度
を均一化しにくいことが、成形条件の決定を難しくして
おり、量産化が難しいと言う問題点があった。Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-132221 discloses a method in which, instead of performing molding twice, a resin is light-cured while applying pressure to a mold and a glass substrate, and the product is processed in one molding. Is disclosed. However, in this case, it is difficult to determine the molding conditions due to the short photocuring time of the resin and the difficulty in making the illuminance in the mold uniform, and there is a problem that mass production is difficult.
【0006】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、母材上に
比較的厚み偏差の大きい樹脂層を成形する場合でも、こ
れら母材と樹脂層が一体化された複合型精密成形品を精
度良く且つ安価に製造することができる様な複合型精密
成形品の製造方法を提供することにある。Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method of forming a resin layer having a relatively large thickness deviation on a base material. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a composite precision molded product in which layers can be accurately and inexpensively manufactured.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、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、所定の材料から成る母材の表面に、樹脂層を成
形加工することにより、前記母材と前記樹脂層とを一体
化した成形品を製造するための複合型精密成形品の製造
方法であって、前記樹脂層を成形加工するための型に形
成され、前記樹脂層の完成形状に対して反転した形状に
形成されたキャビティーに、該キャビティーと略同体積
の反応硬化型液状樹脂を充填して硬化させ、第1の樹脂
層を形成する第1の成形工程と、前記第1の樹脂層の開
放側の硬化面上に前記反応硬化型液状樹脂を少量滴下
し、該反応硬化型液状樹脂の上に前記母材を載置して硬
化させ、第2の樹脂層を形成する第2の成形工程と、前
記型から、前記母材と前記第1の樹脂層と前記第2の樹
脂層とが一体化された成形品を離型する離型工程とを具
備することを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a method of manufacturing a composite-type precision molded product of the present invention comprises forming a resin layer on a surface of a base material made of a predetermined material. A method of manufacturing a composite-type precision molded product for manufacturing a molded product in which the base material and the resin layer are integrated by molding, wherein the mold is formed into a mold for molding the resin layer. Filling a cavity formed in an inverted shape with respect to the completed shape of the resin layer with a reaction curable liquid resin having substantially the same volume as the cavity and curing the resin to form a first resin layer; In the molding step 1, a small amount of the reaction-curable liquid resin is dropped on the open-side cured surface of the first resin layer, and the base material is placed on the reaction-curable liquid resin and cured. A second molding step of forming a second resin layer; It is characterized by comprising a releasing step of releasing the molded article from the first resin layer and the second resin layer are integrated.
【0008】[0008]
【作用】以上の様に、この発明に係わる複合型精密成形
品の製造方法は構成されているので、第1の成形工程に
おいては、キャビティーの開放側の樹脂層の表面が硬化
収縮することとなり、樹脂層が収縮してもキャビティー
と樹脂層とが剥離することがなく、第1の樹脂層のキャ
ビティーに接する側の面は所望の形状に正確に成形され
る。そして、第2の成型工程において第1の樹脂層と母
材とを接合する第2の樹脂層を成形することにより、複
合型精密成形品が容易に精度良く加工される。また、2
回の成形加工を行っても、キャビティーの表面自体は1
回しか使用されないので型の寿命を縮めることがなく、
複合型精密成形品を安価に製造することができる。As described above, since the method for producing a composite precision molded article according to the present invention is constituted, in the first molding step, the surface of the resin layer on the open side of the cavity is cured and shrunk. Thus, even if the resin layer shrinks, the cavity and the resin layer do not separate, and the surface of the first resin layer on the side in contact with the cavity is accurately formed into a desired shape. Then, by forming the second resin layer for joining the first resin layer and the base material in the second molding step, the composite precision molded product can be easily and accurately processed. Also, 2
No matter how many times the molding process is performed, the surface of the cavity itself remains 1
Because it is used only once, it does not shorten the life of the mold,
A composite precision molded product can be manufactured at low cost.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。図1は、一実施例の
複合型精密成形品の製造方法を適用して、マイクロレン
ズを成形する手順を示した図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a procedure of forming a microlens by applying the method of manufacturing a composite precision molded product according to one embodiment.
【0010】図1において、製造装置内に配置される型
10は、ガラス、金属、プラスチック等から成り、その
上面には、あらかじめ研磨加工や切削加工により高い光
学的面精度に仕上げられたキャビティー部12が形成さ
れている。このキャビティー部12は、完成したマイク
ロレンズに要求される形状に対して反転した形状に形成
されている。In FIG. 1, a mold 10 disposed in a manufacturing apparatus is made of glass, metal, plastic, or the like, and has a cavity formed on a top surface thereof with a high optical surface precision by polishing or cutting in advance. A part 12 is formed. The cavity portion 12 is formed in a shape inverted from the shape required for the completed microlens.
【0011】次に、図1を参照して、複合型精密成形品
の一例としてのマイクロレンズを成形する手順について
説明する。まず、図1(b)に示す様に、型10のキャ
ビティー部12に、液状の紫外線硬化型樹脂14をその
液面がキャビティー部12を丁度満たす様に供給する。
このとき、紫外線硬化型樹脂14の液面が図1(b)に
示す様にキャビティー部12の周囲の型表面10aと一
致する様にすることが望ましい。液面の高さを精度良く
調整する方法としては、高精度なディスペンサーで樹脂
14の体積を制御する方法、樹脂14を過剰気味に供給
し、キャビティー部12からはみ出した液をドクターブ
レード等の治具を使ってかき取る方法等が考えられる。Next, a procedure for forming a microlens as an example of a composite precision molded product will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1B, a liquid ultraviolet curable resin 14 is supplied to the cavity 12 of the mold 10 so that the liquid level just fills the cavity 12.
At this time, it is desirable that the liquid level of the ultraviolet-curable resin 14 coincides with the mold surface 10a around the cavity 12 as shown in FIG. As a method for adjusting the height of the liquid level with high precision, a method of controlling the volume of the resin 14 with a high-precision dispenser, supplying the resin 14 in an excessive amount, and applying a liquid protruding from the cavity 12 to a doctor blade or the like A method of scraping with a jig or the like can be considered.
【0012】次に、図1(c)に示す様に、キャビティ
ー12内の樹脂14に上方から紫外線を照射し樹脂14
を硬化させる。ここで、図11に示す従来例の様に樹脂
54をキャビティー52からはみ出す様に供給し、この
樹脂54の上に基板56を載置して硬化させる場合に
は、樹脂54が硬化収縮すると型50と樹脂54との界
面で剥離が生じ、樹脂54にヒケ不良等が発生する。こ
れは、通常、基板56と樹脂54の間には密着性を向上
させるためにシランカップリング処理等が施されている
のに対して、型50と樹脂54の界面は離型を容易にす
るために接着力を弱い状態に設定されているためであ
る。すなわち、強い接着力で結合されている基板56と
樹脂54との界面では剥離は起こらず、弱い接着力で結
合されている型50と樹脂54との界面で剥離が起こり
ヒケ不良等が発生するわけである。これに対し、図1
(c)に示す状態では、樹脂14の液面14aは空気に
開放されているため、この液面14aは何物にも制約さ
れることなく自由に収縮することができる。そのため、
図1(c)に示す状態で樹脂14を硬化させた場合に
は、樹脂14が収縮しても、樹脂14と空気との界面1
4aにヒケ等の不良が発生するのみであり、型10(キ
ャビティー12)と樹脂14との界面でヒケ不良等が発
生することはない。従って、マイクロレンズの表面形状
はキャビティー12の表面形状が正確に転写された形状
に成形加工されることとなる。Next, as shown in FIG. 1 (c), the resin 14 in the cavity 12 is irradiated with ultraviolet light from above.
To cure. Here, as in the conventional example shown in FIG. 11, the resin 54 is supplied so as to protrude from the cavity 52, and when the substrate 56 is placed on the resin 54 and cured, when the resin 54 cures and contracts. Peeling occurs at the interface between the mold 50 and the resin 54, causing sink failure or the like in the resin 54. This is because a silane coupling process or the like is usually performed between the substrate 56 and the resin 54 in order to improve the adhesion, whereas the interface between the mold 50 and the resin 54 facilitates the release. This is because the adhesive strength is set to be weak. That is, peeling does not occur at the interface between the substrate 56 and the resin 54 bonded with a strong adhesive force, and peeling occurs at the interface between the mold 50 and the resin 54 bonded with a weak adhesive force, causing sink marks or the like. That is. In contrast, FIG.
In the state shown in (c), the liquid surface 14a of the resin 14 is open to the air, so that the liquid surface 14a can freely contract without being restricted by anything. for that reason,
When the resin 14 is cured in the state shown in FIG. 1C, even if the resin 14 shrinks, the interface 1 between the resin 14 and the air is reduced.
Only a defect such as sink occurs at 4a, and no sink defect occurs at the interface between the mold 10 (cavity 12) and the resin 14. Therefore, the surface shape of the microlens is formed into a shape in which the surface shape of the cavity 12 is accurately transferred.
【0013】次に、図1(d)に示す様に、既に硬化し
たヒケ不良等が生じている界面14aに、少量の液状の
紫外線硬化型樹脂14を滴下し、その上に図1(e)に
示す様に透明なガラス基板16を載置する。そして、こ
の状態でガラス基板16の上方から樹脂14に紫外線を
照射し、硬化させる。このとき、キャビティー12内の
樹脂14は既に硬化しているので、この2回目の成型工
程においては、ガラス基板16に沿う薄い層状の樹脂1
4が硬化するのみであるので、その硬化収縮量は極めて
小さく、キャビティー12と樹脂14の界面で新たな剥
離を生じさせたり、既に硬化しているキャビティー12
内の部分に歪みを生じさせたりすることはない。Next, as shown in FIG. 1 (d), a small amount of a liquid ultraviolet curable resin 14 is dropped onto the interface 14a which has already been cured and has a sink mark failure or the like. The transparent glass substrate 16 is placed as shown in FIG. Then, in this state, the resin 14 is irradiated with ultraviolet rays from above the glass substrate 16 to be cured. At this time, since the resin 14 in the cavity 12 has already been cured, in the second molding step, a thin layered resin 1 along the glass substrate 16 is formed.
4 only cures, the amount of cure shrinkage is extremely small, and new peeling occurs at the interface between the cavity 12 and the resin 14 or the already cured cavity 12
It does not cause any distortion in the inner part.
【0014】なお、図1(d)では、界面14aに樹脂
を滴下しているが、樹脂の供給方法はこれに限定される
ものではない。例えば、図2に示す様に、ガラス基板1
6上に樹脂を滴下し、上方から型10をかぶせる様にし
ても良いし、図3に示す様に型10とガラス基板16を
対向させた状態で、その隙間に、樹脂を例えば表面張力
を利用して、又はディスペンサーの針を挿入して供給す
る様にしても良い。In FIG. 1D, the resin is dropped on the interface 14a, but the method of supplying the resin is not limited to this. For example, as shown in FIG.
The resin may be dropped on the mold 6, and the mold 10 may be covered from above. Alternatively, as shown in FIG. 3, the mold 10 and the glass substrate 16 are opposed to each other. It may be supplied by using or by inserting a needle of a dispenser.
【0015】そして、最後に図1(f)に示す様に離型
を行うことにより、良好な精度の成形面を有するマイク
ロレンズが完成する。なお、上記の説明では、樹脂14
を紫外線硬化型樹脂とし、基板として透明なガラス基板
16を使用する場合について説明したが、樹脂材料とし
ては、この紫外線硬化型樹脂以外に、熱硬化型または常
温硬化型のエポキシ、シリコーン、ポリエステル、ウレ
タン等や、紫外線以外の活性エネルギー線、例えば赤外
線、可視光線、電子線、X線等により硬化する樹脂を用
いても良い。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や、エポキ
シ、シリコーン、ポリエステル、ウレタンなどに光開始
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等が使用できる。また、基板として
は、金属板、プラスチック板等でも良い。Then, finally, as shown in FIG. 1 (f), the mold is released, whereby a microlens having a molding surface with good precision is completed. In the above description, the resin 14
Has been described as a case where a transparent glass substrate 16 is used as the substrate. However, as the resin material, in addition to the UV-curable resin, a thermosetting or room temperature-curing epoxy, silicone, polyester, Urethane or a resin curable by active energy rays other than ultraviolet rays, for example, infrared rays, visible rays, electron rays, X-rays and the like may be used. Resin materials include acrylics such as urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, and polyether acrylate, as well as a single composition in which a photoinitiator is mixed with epoxy, silicone, polyester, urethane, or a mixture of several types of monomers. Compositions and the like can be used. The substrate may be a metal plate, a plastic plate, or the like.
【0016】また、本発明の製造方法は、上記のマイク
ロレンズの製造以外にも、図4に示した凹凸の繰り返し
形状を持つ回折格子、図5に示した様な山形のブレーズ
ド格子、図6に示した様なレンズアレー、図7に示した
様な反射プリズム、図8に示した様な例えばプリンター
用のインキノズル用溝部品、図9に示した様な凹レンズ
など、樹脂層の厚み変化量の大きい部品の製造に適用可
能である。The manufacturing method of the present invention can be applied not only to the above-mentioned microlens manufacturing but also to a diffraction grating having a repetitive shape of irregularities shown in FIG. 4, a mountain-shaped blazed grating shown in FIG. 7, a reflection prism as shown in FIG. 7, a groove part for an ink nozzle for a printer as shown in FIG. 8, a concave lens as shown in FIG. Applicable to the production of large parts.
【0017】なお、これらの成形部品に、反射防止膜や
反射膜、ハードコート膜などの皮膜を後から施したり、
図10に示す様に基板の両面に樹脂層を成形したりして
も良い。次に、上述した一実施例の製造方法に基づい
て、実際に光学部品を成形加工した具体的な例について
説明する。 (第1の例)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(a)に示す様な凸レンズ型を精密切削加工法
により作成した。次に粘度が3500cpsのウレタン
アクリレート系紫外線硬化型樹脂を、図1(b)に示す
様に型のキャビティー内を丁度満たす様に滴下充填し、
照度が30mW/cm2 の紫外線を30秒間照射してキ
ャビティー内の樹脂を硬化させた。次に図1(d)に示
す様に上記と同じウレタンアクリレート系紫外線硬化型
樹脂を硬化面上に微量滴下し、この樹脂上に、あらかじ
め表面をシランカップリング剤で前処理した透明で厚み
が1mmのガラス基板を泡を巻き込まない様に載置し
た。そして、図1(e)に示す様に再び30mW/cm
2 の紫外線を2分間照射した後、図1(f)に示す様に
離型を行い、複合型凸レンズを完成させた。この凸レン
ズの面精度を測定したところ、ニュートンリング1本で
あり、良好な転写性を示した。 (第2の例)型材質をアルミニウムとし、断面形状が2
00μm角、長さが10mmの図6に示す様な溝形状の
型を精密切削加工法により作成した。次に第1の例と同
様な紫外線硬化型樹脂を、図1(b)に示す様に型のキ
ャビティー内を丁度満たす様に滴下充填し、照度が30
mW/cm2 の紫外線を30秒間照射してキャビティー
内の樹脂を硬化させた。次に図1(d)に示す様に上記
と同じ紫外線硬化型樹脂を硬化面上に微量滴下し、この
樹脂上に、あらかじめ表面をシランカップリング剤で前
処理した透明で厚みが1mmのガラス基板を泡を巻き込
まない様に載置した。そして、図1(e)に示す様に再
び30mW/cm2 の紫外線を2分間照射した後、図1
(f)に示す様に離型を行い、複合型溝部品を完成させ
た。この複合型溝部品を顕微鏡により表面観察したとこ
ろ、良好な転写性を示していることがわかった。 (比較例1)上記の第1の例と全く同様な型及び紫外線
硬化型樹脂を用い、図11(b)に示す様に樹脂を型の
キャビティーより少しあふれる程度に滴下充填し、この
樹脂の上にあらかじめ表面をシランカップリング剤で前
処理した透明で厚み1mmのガラス基板を泡を巻き込ま
ない様に載置した。そして、図11(c)に示した様に
30mW/cm2 の紫外線を2分間照射して離型を行
い、複合型凸レンズを完成させた。この凸レンズを観察
したところ、レンズ面にヒケ不良が発生していることが
分かり、面精度もニュートンリング20本以上と転写性
が悪かった。 (比較例2)上記の第2の例と全く同様な型及び紫外線
硬化型樹脂を用い、樹脂を型のキャビティーより少しあ
ふれる程度に滴下充填し、この樹脂の上にあらかじめ表
面をシランカップリング剤で前処理した透明で厚み1m
mのガラス基板を泡を巻き込まない様に載置した。そし
て、30mW/cm2 の紫外線を2分間照射して離型を
行い、図8に示す様な複合型溝部品を完成させた。この
複合型溝部品を顕微鏡により表面観察したところ、直径
0.2mm程度のヒケ不良が数個存在することが観察さ
れ、転写性が悪いことがわかった。Incidentally, a film such as an anti-reflection film, a reflection film, or a hard coat film may be applied to these molded parts later,
As shown in FIG. 10, resin layers may be formed on both surfaces of the substrate. Next, a specific example in which an optical component is actually formed based on the manufacturing method of the above-described embodiment will be described. (First example) The material of the mold is phosphor bronze, and the diameter is 1.8 mm.
A convex lens mold having a radius of curvature of 1.6 mm and a surface accuracy of one Newton ring or less as shown in FIG. 1A was prepared by a precision cutting method. Next, a urethane acrylate ultraviolet curing resin having a viscosity of 3500 cps is dropped and filled just as shown in FIG.
Ultraviolet rays having an illuminance of 30 mW / cm 2 were irradiated for 30 seconds to cure the resin in the cavity. Next, as shown in FIG. 1 (d), a very small amount of the same urethane acrylate-based UV-curable resin as above is dropped on the cured surface, and the surface of the resin is preliminarily treated with a silane coupling agent to obtain a transparent and thick resin. A 1 mm glass substrate was placed so that bubbles were not involved. Then, as shown in FIG.
After irradiating the second UV for 2 minutes, subjected to release as shown in FIG. 1 (f), thereby completing the composite lens. When the surface accuracy of this convex lens was measured, it was one Newton ring, and good transferability was exhibited. (Second example) The mold material is aluminum and the cross-sectional shape is 2
A groove having a shape of 00 μm square and a length of 10 mm as shown in FIG. 6 was formed by precision cutting. Next, as shown in FIG. 1 (b), the same ultraviolet curable resin as in the first example was dropped and filled so as to just fill the cavity of the mold.
The resin in the cavity was cured by irradiating with ultraviolet rays of mW / cm 2 for 30 seconds. Next, as shown in FIG. 1 (d), a very small amount of the same ultraviolet curable resin as above is dropped on the cured surface, and a transparent glass plate having a thickness of 1 mm, the surface of which is pre-treated with a silane coupling agent, is placed on the resin. The substrate was placed so that bubbles were not involved. Then, as shown in FIG. 1 (e), ultraviolet rays of 30 mW / cm 2 were again irradiated for 2 minutes,
The mold was released as shown in (f) to complete the composite groove part. Observation of the surface of the composite groove component with a microscope revealed that good transferability was exhibited. (Comparative Example 1) Using exactly the same mold and UV-curable resin as in the first example described above, as shown in FIG. 11 (b), the resin was dropped and filled so as to slightly overflow the cavity of the mold. A transparent glass substrate having a thickness of 1 mm, the surface of which was pretreated with a silane coupling agent in advance, was placed on the glass so as not to involve bubbles. Then, as shown in FIG. 11C, the mold was released by irradiating with ultraviolet rays of 30 mW / cm 2 for 2 minutes to complete the composite convex lens. Observation of this convex lens revealed that sink marks were generated on the lens surface, and the surface precision was poor at 20 or more Newton rings and the transferability was poor. (Comparative Example 2) Using the same mold and UV-curable resin as in the above second example, the resin was dropped and filled to an extent slightly overflowing the cavity of the mold, and the surface was previously silane-coupled onto this resin. Transparent and 1m thick pretreated with agent
m glass substrate was placed so as not to involve bubbles. Then, the mold was released by irradiating with ultraviolet rays of 30 mW / cm 2 for 2 minutes to complete a composite groove component as shown in FIG. Observation of the surface of this composite groove component with a microscope revealed that several sink marks with a diameter of about 0.2 mm were present, indicating poor transferability.
【0018】以上説明した様に、一実施例の製造方法に
よれば、型の寿命を縮めることなく、精度の良い複合型
成形品を製造することができる。なお、本発明はその主
旨を逸脱しない範囲で上記実施例を修正または変形した
ものに適用可能である。As described above, according to the manufacturing method of one embodiment, it is possible to manufacture a highly accurate composite molded article without shortening the life of the mold. The present invention can be applied to a modification or modification of the above embodiment without departing from the gist of the invention.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の複合型精密
成形品の製造方法によれば、第1の成形工程において
は、キャビティーの開放側の樹脂層の表面が硬化収縮す
ることとなり、樹脂層が収縮してもキャビティーと樹脂
層とが剥離することがなく、第1の樹脂層のキャビティ
ーに接する側の面は所望の形状に正確に成形される。そ
して、第2の成型工程において第1の樹脂層と母材とを
接合する第2の樹脂層を成形することにより、複合型精
密成形品が容易に精度良く加工される。また、2回の成
形加工を行っても、キャビティーの表面自体は1回しか
使用されないので型の寿命を縮めることがなく、複合型
精密成形品を安価に製造することができる。As described above, according to the method of manufacturing a composite precision molded article of the present invention, in the first molding step, the surface of the resin layer on the open side of the cavity is cured and contracted. Even when the resin layer shrinks, the cavity and the resin layer do not separate, and the surface of the first resin layer on the side in contact with the cavity is accurately formed into a desired shape. Then, by forming the second resin layer for joining the first resin layer and the base material in the second molding step, the composite precision molded product can be easily and accurately processed. Even if molding is performed twice, the surface of the cavity itself is used only once, so that the life of the mold is not shortened, and a composite precision molded product can be manufactured at low cost.
【図1】一実施例の製造方法に基づいてマイクロレンズ
を成形する手順を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a procedure for forming a microlens based on a manufacturing method according to one embodiment.
【図2】樹脂を供給する他の方法を示した図である。FIG. 2 is a view showing another method for supplying a resin.
【図3】樹脂を供給する他の方法を示した図である。FIG. 3 is a view showing another method for supplying a resin.
【図4】一実施例の製造方法により製造される光学部品
の例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method of one embodiment.
【図5】一実施例の製造方法により製造される光学部品
の例を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method of one embodiment.
【図6】一実施例の製造方法により製造される光学部品
の例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method of one embodiment.
【図7】一実施例の製造方法により製造される光学部品
の例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method of one embodiment.
【図8】一実施例の製造方法により製造される光学部品
の例を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method of one embodiment.
【図9】一実施例の製造方法により製造される光学部品
の例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method according to one embodiment.
【図10】一実施例の製造方法により製造される光学部
品の例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of an optical component manufactured by the manufacturing method of one embodiment.
【図11】従来の複合型成形品の製造方法を示した図で
ある。FIG. 11 is a view showing a conventional method for producing a composite molded article.
10,50 型 12,52 キャビティー 14,54 紫外線硬化型樹脂 16,56 ガラス基板 60 不良成形品 10,50 mold 12,52 cavity 14,54 UV curable resin 16,56 glass substrate 60 defective molding
Claims (1)
層を成形加工することにより、前記母材と前記樹脂層と
を一体化した成形品を製造するための複合型精密成形品
の製造方法であって、 前記樹脂層を成形加工するための型に形成され、前記樹
脂層の完成形状に対して反転した形状に形成されたキャ
ビティーに、該キャビティーと略同体積の反応硬化型液
状樹脂を充填して硬化させ、第1の樹脂層を形成する第
1の成形工程と、 前記第1の樹脂層の開放側の硬化面上に前記反応硬化型
液状樹脂を少量滴下し、該反応硬化型液状樹脂の上に前
記母材を載置して硬化させ、第2の樹脂層を形成する第
2の成形工程と、 前記型から、前記母材と前記第1の樹脂層と前記第2の
樹脂層とが一体化された成形品を離型する離型工程とを
具備することを特徴とする複合型精密成形品の製造方
法。1. A composite precision molded article for producing a molded article in which the base material and the resin layer are integrated by molding a resin layer on the surface of a base material made of a predetermined material. In a manufacturing method, a cavity formed in a mold for molding and processing the resin layer and formed into a shape inverted from a completed shape of the resin layer has a reaction hardening having substantially the same volume as the cavity. Filling and curing a mold liquid resin, a first molding step of forming a first resin layer, and a small amount of the reaction-curable liquid resin is dropped on a cured surface on an open side of the first resin layer, A second molding step of mounting and curing the base material on the reaction-curable liquid resin to form a second resin layer; and forming the base material and the first resin layer from the mold. A mold release step of releasing the molded product in which the second resin layer is integrated. Characteristic method for manufacturing complex-type precision molded products.
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- 1993-03-10 JP JP4904793A patent/JP2849299B2/en not_active Expired - Fee Related
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