JP3003436B2 - 平板状成形物用金型の製造方法 - Google Patents

平板状成形物用金型の製造方法

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JP3003436B2 JP4332457A JP33245792A JP3003436B2 JP 3003436 B2 JP3003436 B2 JP 3003436B2 JP 4332457 A JP4332457 A JP 4332457A JP 33245792 A JP33245792 A JP 33245792A JP 3003436 B2 JP3003436 B2 JP 3003436B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、平板状成形物用金型
の製造方法に関する。更に詳しくは、この発明は、レン
チキュラーレンズシートのようにファインピッチの直線
状溝を有する平板状の成形物を寸法精度高く得られるよ
うにする金型の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】レンチキュラーレンズシートには一般に
直線状の溝が形成されるが、このような直線状の溝を有
する平板状成形物の製造方法としては、従来より、所定
の型を形成した2つのロールの間から被成形物を押し出
すロール押し出し成形法、平面研削盤により作製した金
型を使用するプレス法及び2P法等が使用されている。
また、何等かの方法で作製した製品を母型として電鋳法
により反転金型を得、その反転金型を使用して母型と同
様の電鋳品を製造することもなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンチ
キュラーレンズシートには、その用途に応じて、直線状
の溝を1mm以下、さらには0.5mm以下のファイン
ピッチで形成することが必要とされる場合があり、従来
の方法では以下に説明するようにファインピッチの溝を
精度良く、短時間に製造することはできないという問題
があった。
【0004】即ち、ロール押し出し成形法では、ロール
の型形状がファインピッチである場合、その形状を正確
に成形品に転写し押し出すことができない。
【0005】また、プレス法や2P法では、使用する金
型を平面研削盤で作製する際に、バイトと被切削面との
相対的な運動(主運動)方向が直線となるが、この主運
動に振動が生じるので直線状のファインピッチの溝を寸
法精度高く切削することができない。例えば、深さ3μ
m、ピッチ0.1mmの断面形状が円状の溝を1mの長
さに渡って正確に切削しようとする場合、深さ、ピッチ
のばらつきが大きくなる。また、この場合に被切削物の
送り運動が間欠的となり、連続的に切削加工できないの
で切削に長時間を要することとなる。さらに、切削によ
りバリがでやすいために切削面をきれいな仕上りにする
ことが難しく、一方、バリの防止のためには一回ごとの
深さ方向の切削量を小さくすればよいが、そのように切
削量を小さくすると全体の切削に一層長時間が必要とさ
れることとなる。
【0006】この発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、平板状成形物を製造する
ための金型を寸法精度高く得られるようにすること、特
にファインピッチの直線状の溝を形成する場合でも所期
の寸法精度を達成できるようにすること、またそのよう
な寸法精度の高い金型を短時間の切削加工で容易に得ら
れるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、ファイ
ンピッチの直線状の溝を有する成形物を寸法精度高く得
るためには、平板状金型を使用してプレス法または2P
法で成型することが好ましいこと、さらにそのような平
板状金型を寸法精度高く作製する方法としては、金型を
平面研削盤で切削加工するのではなく、金型となる金属
層をロール上に設け、そのロールの軸を中心として金属
層を回転させつつ切削加工し、切削加工後に金属層をロ
ールから外し、平板状にすることが有効であることを見
出し、この発明を完成させるに至った。
【0008】即ち、この発明は、ロール上に保護層及び
剥離層を形成し、その上にメッキにより被切削金属層を
形成し、該ロールの軸を回転中心として被切削金属層を
回転させつつ該被切削金属層を切削加工し、その後被切
削金属層をロールから外して平板状にすることを特徴と
する平板状成形物用金型の製造方法を提供する。
【0009】以下、この発明の製造方法を図面に基づい
て詳細に説明する。
【0010】図2はこの発明の実施に使用できる切削装
置の概略斜視図である。この切削装置は、ロール1の外
周に被切削物を装着し、ロール軸1aを回転中心として
矢印の方向にロール1を回転させつつ切削用刃物2で被
切削物を切削するものである。この場合、切削用刃物2
は、往復台3上にある刃物台4に取り付け、その位置を
x軸方向に調整することにより切削溝の切り込み深さを
調整し、また、切削用刃物の位置をz軸方向に調整する
ことにより、切削溝のピッチを調整できるようにしてい
る。このような切削装置としては、ロール外周切削に一
般に使用される旋盤を利用することができる。
【0011】この発明の製造方法においては、まずこの
ような切削装置のロール1に被切削金属層を形成する
切削金属層は、メッキにより好適形成することがで
きる。この場合、メッキ厚としては、0.5mm〜1.
5mmが好ましい。
【0012】被切削金属層の形成に際しては、図1
(a)のように、被切削金属層10をロール1上に直接
形成することなく、剥離層5を介してロール1上に形成
し、切削加工後に容易に被切削金属層10をロール1か
ら剥がせるようにすることが好ましい。このような剥離
層5としては、例えば、金属の酸化皮膜層、グリース等
の有機物層等を形成することができる。
【0013】また、ロール1と剥離層5との間には、ロ
ール1の保護層6として、例えば、メッキや溶射により
形成した銅等の金属層を形成することができる。
【0014】この発明において、ロール上に形成した被
切削金属層の切削加工は、旋盤を使用する公知の切削加
工方法と同様に行うことができる。
【0015】切削加工後は、被切削金属層を切り開き、
ロール1から外して図1(b)のように平板状金型とす
る。この場合、切削加工した被切削金属層を切り開く方
法としては、例えば、施盤の刃物台にエアサンダーを取
り付けて軸方向に切削することが好ましく、また、平板
状にする方法としては、金属製の平枠に金型端部を固定
することが好ましい。
【0016】得られた平板状金型の切削加工面の強度が
十分でなく、傷などがつき易い場合には、その平板状金
型の切削加工面に被切削金属層より硬い金属層を形成す
ることが好ましい。このような補強金属層の形成方法に
特に制限はなく、例えば、Ni、Cr等の金属層をメッ
キにより形成することができる。また、この場合のメッ
キ厚さは平板状金型に必要とされる強度、メッキによる
形状変化等を考慮して適宜定められるが、一般には切削
加工した溝形状を損わないように、溝の深さに対して十
分に薄い厚さとする。
【0017】以上のような平板状金型の製造方法によっ
ても所期の直線状の溝を形成し難い場合には、以上のよ
うな製造方法により金型を作製し、更にその金型を母型
として、電鋳又は樹脂成型により反転金型を作製しても
よい。この場合の電鋳や樹脂成型は常法によることがで
きる。
【0018】なお、以上のような製造方法によって得た
金型と同形の金型を多数複製する場合も、常法により電
鋳あるいは樹脂成型すればよい。
【0019】この発明の製造方法により得られた金型は
プレス法、2P法、キャスト法等に使用することがで
き、これにより、ファインピッチの溝を有する平板状成
形物であっても、寸法精度高く成型することが可能とな
る。
【0020】
【作用】この発明の金型の製造方法によれば金型に溝を
形成するにあたり、金型となる被切削金属層をロール上
に形成し、その被切削金属層を、旋盤を用いた切削加工
と同様に、回転させつつ切削するので、金型に寸法精度
高く溝を形成することが可能となる。特に、金型に直線
状の溝をファインピッチで形成する場合にも、寸法精度
高く、短時間に溝を形成することが可能となる。
【0021】またこの発明によれば、被切削金属層を切
削加工後、ロールから被切削金属層を外して平板状にす
るので、得られる金型は通常のプレス法、2P法、キャ
スト法等で使用できる平板状金型となる。したがって、
この金型を使用して、プレス法、2P法、キャスト法等
により所期の溝形状を高精度に有する成形物を得ること
が可能となる。
【0022】
【実施例】以下、この発明を実施例により具体的に説明
する。
【0023】実施例1 図3(a)に示したフレネルレンズ30の反レンズ面に
形成するレンチキュラーレンズ31であって、図3
(b)に示したように、多数のシリンドリカルレンズか
らなるレンチキュラーレンズ31(曲率半径0.2m
m、ピッチ0.08mm)を成形するための金型を次の
ようにして作製した。
【0024】即ち、鉄製のロール(径400mm)にロ
ール保護層として銅を2mmメッキした。この銅層をN
C旋盤で面仕上げし、4wt%水酸化ナトリウム水溶液
で浸漬脱脂した後、10wt%水酸化ナトリウム水溶液
中で交流電解を行い、銅の酸化皮膜を形成し、その後、
被切削金属層として銅を0.8mmメッキした。
【0025】これを図2に示したような切削装置に装着
し、回転させ、まず面仕上げ用刃物を刃物台に取り付け
て被切削金属層を面仕上げし、その厚さを均一にした。
次に、切削用刃物を刃物台に取り付け、図3(b)に示
したレンチキュラーレンズを成形するための型を被切削
金属層の表面に切削加工した。
【0026】切削加工後、被切削金属層をエアサンダー
を用いて切り開き、ロールから外し、平板状にして平板
状金型とした。
【0027】得られた平板状金型を使用し、ポリメチル
メタクリレート樹脂を、温度160℃、圧力100Kg
f/cmでプレスしたところ、所期の精度のレンチキ
ュラーレンズを成形することができた。
【0028】実施例2 実施例1で作製した平板状金型の切削面の強度を高める
ため、その切削面にニッケルを厚さ0.3μmメッキし
た。
【0029】得られた平板状金型を使用して実施例1と
同様にレンチキュラーレンズを成形したところ、所期の
精度のレンチキュラーレンズを得ることができた。
【0030】実施例3 実施例1で作製した平板状金型の反転金型を電鋳法によ
り次のように作製した。即ち、まず、実施例1で作製し
た平板状金型を重クロム酸塩5g/l水溶液に10秒間
浸漬し、これにスルファミン酸浴でニッケルメッキ(厚
さ2.5mm)した。この場合、スルファミン酸浴組成
は、スルファミン酸ニッケル400g/l、塩化ニッケ
ル15g/l、硼酸30g/l、界面活性剤0.5g/
lとした。また、浴温45℃、pH4、電流密度2A/
dmとした。次に、フライス加工により面仕上げし、
実施例1で作製した平板状金型を離型し、ニッケル電鋳
型を作製した。得られたニッケル電鋳型も所期の寸法精
度を有していた。
【0031】実施例4 実施例1で作製した平板状金型と同形のニッケル金型を
次のように複製した。
【0032】即ち、まず、実施例1で作製した平板状金
型に180℃に加熱したアクリル樹脂板(厚さ3mm)
を冷却プレスし、離型して樹脂型を作製した。
【0033】次ぎに、この樹脂型を母型として電鋳法に
より、実施例1で作製した平板状金型と同様のニッケル
金型を複製した。電鋳の際のニッケルメッキ条件は実施
例3と同様にし、ニッケルの厚さも2.5mmとした。
その後、フライス加工により面仕上げし、60℃に加熱
して樹脂型から離型してニッケル電鋳型を作製し、さら
にその表面の銅を、過酸化水素溶液に浸漬することによ
り除去した。こうして得られたニッケル金型も、実施例
1で作製した平板状金型と同様に所期の寸法精度を有し
ていた。
【0034】
【発明の効果】この発明によれば、ファインピッチの直
線状の溝を有する平板状成形物を製造するための金型を
寸法精度高く、短時間の切削加工で容易に得ることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の金型の製造方法の説明図である。
【図2】この発明の金型の切削に使用する切削装置の概
略斜視図である。
【図3】フレネルレンズとレンチキュラーレンズの組み
合わせレンズの斜視図(同図a)およびそのレンチキュ
ラーレンズの正面図(同図b)である。
【符号の説明】
1 ロール 1a ロールの軸 5 剥離層 6 保護層 10 被切削金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木伏 孝夫 新潟県北蒲原郡中条町倉敷町2番28号 株式会社クラレ内 (56)参考文献 特開 昭62−19413(JP,A) 特開 昭49−133890(JP,A) 特開 平3−110029(JP,A) 特開 昭61−221391(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23P 13/00 B23P 15/24 B29C 33/38

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロール上に保護層及び剥離層を形成し、
    該剥離層上にメッキにより被切削金属層を形成し、該ロ
    ールの軸を回転中心として、被切削金属層を回転させつ
    つ該被切削金属層を切削加工し、その後被切削金属層を
    ロールから外して平板状にすることを特徴とする平板状
    成型物金型の製造方法。
  2. 【請求項2】 切削加工後、被切削金属層を平板状にし
    た後、さらに、その被切削金属層の切削加工面に被切削
    金属より硬い金属層を形成する請求項記載の平板状成
    形物用金型の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の方法により金型を
    作製し、さらにその金型を母型として、電鋳若しくは樹
    脂成型により反転金型を作製する平板状成形物用金型の
    製造方法。
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JP2894251B2 (ja) * 1995-07-13 1999-05-24 日本電気株式会社 透過型スクリーン金型の製造方法及び製造装置
JP2001315001A (ja) * 2000-05-09 2001-11-13 Tootasu Engineering Kk 導光部材のプリズム面形成用プレートの製造方法と該プリズム面形成用プレートを用いた入れ子プレートの製造方法並びに該プリズム面形成用プレートを用いた導光部材製造金型

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