JPH11290959A - Reflection body, manufacture of reflection body and tool for working plastic deformation of the same - Google Patents

Reflection body, manufacture of reflection body and tool for working plastic deformation of the same

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JPH11290959A
JPH11290959A JP10105199A JP10519998A JPH11290959A JP H11290959 A JPH11290959 A JP H11290959A JP 10105199 A JP10105199 A JP 10105199A JP 10519998 A JP10519998 A JP 10519998A JP H11290959 A JPH11290959 A JP H11290959A
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reflector
forming
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哲史 棚田
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明弘 稲田
Masami Masuda
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Niigata University NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a reflection body in a short time and to carry out working of many recessed parts in a high speed and with high precision by forming a transferring mold with a molding surface of a reversed projecting and recessed shape of the mold surface out of the molding surface of a mother mold for forming the reflection body and then, transferring the molding surface of the transferring mold. SOLUTION: A flat sheet type base material 31 for a mother mold is pressed many times with saphire balls 6 and thus obtained mother mold 32 for forming a reflection body having many recessed parts 31a is stored and arranged in a box-shaped vessel 33, then, a resin material 34 such as e.g. silicone is pored into the vessel 33, then, is left standing and is hardened, the hardened resin product is taken out of the vessel 33, unnecessary parts are cut off and then, a transferring mold 35 with a molding surface 35a having many projecting parts which is in a projecting and recessed shape reverse to many recessed parts forming the molding surface of the mother mold 32 is prepared. Next, by pressing the transferring mold 35 against e.g. a glass base plate 36 having a photosensitive resin layer on the surface, the molding surface is transferred, after the photo sensitive resin layer is hardened, by forming a reflection film 37 comprising Al or the like on the obtained mold surface, the reflection body is manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶表示装
置の部品として用いられる反射板の製造方法および反射
体や拡散板等の表面加工に用いられる工具に関し、特に
板体等の表面を塑性変形させ、多数の凹部を形成するた
めの工具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a reflector used as, for example, a part of a liquid crystal display device and a tool used for processing a surface of a reflector or a diffuser. And a tool for forming a large number of recesses.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、液晶表示装置の部品として用い
られる反射板や拡散板等において、その表面が平滑であ
ったり、あるいは規則的なパターンが形成されているも
のは、液晶表示装置を組んだときに光がある決まった方
向にのみ強く反射または拡散され、表示面の明るさにム
ラができてしまうという問題がある。これを防止するた
めに、光がさまざまな方向に反射または拡散するよう、
反射板や拡散板等の表面にピッチや深さが不規則な多数
の凹凸を形成させるという方法が考えられている。その
ためには、反射板や拡散板等の表面をμmオーダーで加
工する必要がある。
2. Description of the Related Art For example, a reflection plate or a diffusion plate used as a component of a liquid crystal display device having a smooth surface or a regular pattern is assembled into a liquid crystal display device. There is a problem in that light is sometimes strongly reflected or diffused only in a certain direction, resulting in unevenness in the brightness of the display surface. To prevent this, light is reflected or diffused in different directions,
A method of forming a large number of irregularities having irregular pitches and depths on the surface of a reflection plate, a diffusion plate, or the like has been considered. For that purpose, it is necessary to process the surfaces of the reflection plate, the diffusion plate and the like on the order of μm.

【0003】従来、このような加工を行うための一般的
な方法として、塑性変形加工やレーザー加工を例示する
ことができる。塑性変形加工は、例えばダイヤモンド等
の硬質の圧子で反射板や拡散板等の表面を押圧し、その
圧力で板体表面に塑性変形を生じさせ、凹部を形成する
という方法である。また、レーザー加工は、レーザー光
線を用いて板体の表面を溶融除去することで凹部を形成
する方法である。
Conventionally, as a general method for performing such processing, plastic deformation processing and laser processing can be exemplified. The plastic deformation process is a method in which the surface of a reflection plate, a diffusion plate, or the like is pressed with a hard indenter such as diamond, and the pressure causes plastic deformation on the surface of the plate body to form a concave portion. Laser processing is a method of forming a concave portion by melting and removing the surface of a plate using a laser beam.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、塑性変形加
工においては、従来の装置は加工速度に限界があり、凹
部の高速加工が困難で効率が悪かった。また、従来の装
置においては、加工装置本体に対して圧子が上下方向に
移動可能に取り付けられており、板体に形成する凹部の
深さを加工装置本体からの圧子の移動量で制御してい
た。すなわち、圧子で板体を押圧する際の押圧深さを、
加工装置の位置決め精度を基準として決めていた。この
ため、例えば板体に反りや歪みがあったり、板厚にばら
つきがあったり、チャッキング誤差があるような場合
は、場所によって目的の凹部の深さにばらつき誤差が生
じる等、加工精度が低下してしまうという問題があっ
た。また、レーザー加工においては、機械が高価であり
加工コストがかさむ、高速加工性に劣る、あるいは凹部
形成精度に難がある等の問題があった。上記の点に鑑み
本発明は、効率的な反射体の製造方法と、それに使用す
ることができ加工対象物の表面に多数の凹部を高速で精
度よく加工することができる塑性変形加工用工具を提供
することを目的とする。
However, in plastic deformation processing, the conventional apparatus has a limit in the processing speed, and it is difficult to perform high-speed processing of the concave portion, resulting in poor efficiency. Further, in the conventional apparatus, an indenter is mounted movably up and down with respect to the processing apparatus main body, and the depth of a concave portion formed in the plate is controlled by the amount of movement of the indenter from the processing apparatus main body. Was. That is, the pressing depth when pressing the plate with the indenter,
It was determined based on the positioning accuracy of the processing equipment. For this reason, for example, when the plate body is warped or distorted, when the plate thickness is uneven, or when there is a chucking error, a processing error such as a variation error occurs in the depth of a target concave portion depending on a place, and the like, is required. There was a problem that it would decrease. Further, in laser processing, there are problems that the machine is expensive and processing cost is increased, high-speed processing is inferior, and precision in forming concave portions is difficult. In view of the above, the present invention provides an efficient reflector manufacturing method, and a plastic deformation processing tool that can be used for the method and that can process a large number of concave portions on the surface of an object to be processed at high speed and with high accuracy. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る反射体の製
造方法は、圧子体を有する塑性変形加工用工具を任意の
工作機械に取り付けて、この圧子体で加工対象物を押圧
し、この加工対象物の表面を塑性変形させた後、圧子体
を加工対象物表面より高い位置に浮かせた状態で、塑性
変形加工用工具を加工対象物に対して水平方向に相対移
動させることを繰り返して、加工対象物の表面に圧子体
の形状を転写して多数の凹部を形成することにより反射
体形成用母型を作製し、この母型の型面から該型面の凹
凸形状を反対にした型面を持つ転写型を形成し、この転
写型の型面を転写することにより反射体を製造すること
を特徴とする。
According to a method of manufacturing a reflector according to the present invention, a plastic deformation processing tool having an indenter is attached to an arbitrary machine tool, and an object to be processed is pressed by the indenter. After plastically deforming the surface of the work piece, repeatedly move the tool for plastic deformation processing in the horizontal direction with respect to the work piece while the indenter body is floating above the work piece surface. By transferring the shape of the indenter to the surface of the object to be processed and forming a large number of recesses, a master body for forming a reflector was produced, and the concave and convex shape of the mold surface was reversed from the mold surface of the master mold. A transfer mold having a mold surface is formed, and the reflector is manufactured by transferring the mold surface of the transfer mold.

【0006】この製造方法においては、反射体形成用母
型を製造し、この母型から転写型を製造する。この転写
型から型面を転写することにより反射体を製造する方法
をとるので、反射体を短時間で大量に製造することがで
きるとともに、凹部の深さやピッチの精度が高い反射体
が得られる。この反射体の製造方法では、圧子体の加工
対象物に対する押し込み圧あるいは押し込み深さを制御
することにより、加工対象物に形成される凹部の大きさ
を制御することが可能である。本発明に係る反射体は、
圧子体で加工対象物を連続的に押圧して塑性変形させ、
加工対象物の表面に不規則なピッチで異なる深さを持つ
多数の凹部を形成した反射体形成用母型の表面の凹凸形
状を転写することによって表面に不規則な凹凸形状を形
成したことを特徴とする。
In this manufacturing method, a master for forming a reflector is manufactured, and a transfer mold is manufactured from the master. Since the method of manufacturing the reflector by transferring the mold surface from the transfer mold is adopted, the reflector can be manufactured in a large amount in a short time, and the reflector having high accuracy of the depth and pitch of the concave portion can be obtained. . In this method of manufacturing a reflector, it is possible to control the size of the concave portion formed in the processing object by controlling the pressing pressure or the pressing depth of the indenter body against the processing object. The reflector according to the present invention,
The workpiece is continuously pressed by the indenter to plastically deform,
By transferring the irregularities on the surface of the master block for forming a reflector, which has a large number of recesses with irregular pitches and different depths on the surface of the workpiece, the irregular irregularities on the surface were transferred. Features.

【0007】本発明に係る第1の塑性変形加工用工具
は、任意の工作機械に取付可能な工具本体と、この工具
本体に設置され、加工対象物の表面を押圧して塑性変形
させる圧子体を有する作用部と、この作用部と加工対象
物との接触を検出する検出手段と、この検出手段により
作用部と加工対象物との接触が検出された時点での作用
部の位置を基準として、作用部を工具本体に対して上下
方向に往復運動させる駆動手段とを具備することを特徴
とする。
[0007] A first plastic deformation tool according to the present invention is a tool body that can be mounted on an arbitrary machine tool, and an indenter body that is installed on the tool body and presses the surface of a workpiece to plastically deform. And a detecting means for detecting contact between the working portion and the workpiece, and a position of the working portion at the time when the contact between the working portion and the workpiece is detected by the detecting means. And a driving means for reciprocating the action portion in the vertical direction with respect to the tool body.

【0008】本発明の第1の塑性変形加工用工具におい
ては、作用部で加工対象物を押圧する際、検出手段が作
用部と加工対象物の接触を検出し、その位置を基準とし
て作用部が上下動するため、凹部の深さを決定する基準
が加工対象物の表面にあることになる。このため、たと
え加工対象物の表面が反っていたり歪んでいたりして
も、あるいは板厚にばらつきがあったりチャッキング誤
差があるようなことがあっても、作用部が加工対象物の
反りや歪み、板厚の変化に追従するので、凹部の加工精
度を維持することができる。また、このような塑性変形
加工用工具は構成要素の数が比較的少なく単純であり、
占有面積も小さい。
In the first plastic deformation machining tool according to the present invention, when the working part is pressed against the workpiece, the detecting means detects contact between the working part and the workpiece, and the position of the working part is used as a reference. Moves up and down, so that the criterion for determining the depth of the concave portion is on the surface of the workpiece. Therefore, even if the surface of the workpiece is warped or distorted, or even if there is a variation in the thickness of the workpiece or a chucking error, the working portion may be warped or deformed. Since it follows the distortion and the change in the plate thickness, the processing accuracy of the concave portion can be maintained. Also, such a plastic deformation processing tool has a relatively small number of components and is simple.
Occupied area is also small.

【0009】本発明の第1の塑性変形加工用工具におい
ては、駆動手段としてピエゾ素子または磁歪素子を備え
ることが好ましい。駆動手段にピエゾ素子または磁歪素
子を用いれば、凹部の加工精度をさらに向上させること
ができる。また、本発明の第1の塑性変形加工用工具に
おいては、検出手段としてフォースゲージを備えること
が好ましい。検出手段にフォースゲージを用いれば、検
出、制御応答速度をさらに向上させることができる。
In the first plastic deformation working tool of the present invention, it is preferable that a piezo element or a magnetostrictive element is provided as a driving means. If a piezo element or a magnetostrictive element is used as the driving means, the processing accuracy of the concave portion can be further improved. Further, in the first plastic deformation working tool of the present invention, it is preferable that a force gauge is provided as the detecting means. If a force gauge is used as the detection means, the detection and control response speed can be further improved.

【0010】また、本発明に係る第2の塑性変形加工用
工具は、加工対象物の表面を塑性変形させて凹部を形成
するものであって、任意の工作機械に取付可能なハウジ
ングと、このハウジングに摺動可能に支持された工具本
体と、この工具本体を前記加工対象物の表面から一定の
間隙を保持するように浮上させる浮上手段と、工具本体
に設置され、加工対象物の表面を叩打して塑性変形させ
る作用部と、この作用部を工具本体に対して上下方向に
往復運動させる駆動手段とを具備することを特徴とす
る。
[0010] A second plastic deformation machining tool according to the present invention is to form a recess by plastically deforming the surface of an object to be machined. A tool body slidably supported by the housing, floating means for floating the tool body from the surface of the workpiece so as to maintain a constant gap, and a tool body installed on the tool body to clean the surface of the workpiece. It is characterized by comprising an action portion for beating and plastically deforming, and a drive means for reciprocating the action portion vertically with respect to the tool body.

【0011】本発明の第2の塑性変形加工用工具におい
ては、浮上手段により工具本体を加工対象物の表面から
浮上させることで、工具本体と加工対象物間の摩擦抵抗
をなくすことができ、塑性変形加工用工具を加工対象物
上で一定間隔を隔てて高速移動させることができる。本
発明の第2の塑性変形加工用工具においては、作用部で
加工対象物を叩打する際、工具本体を加工対象物の表面
を基準として一定の高さに浮上させ、その工具本体に対
して作用部が上下動するため、凹部の深さを決定する基
準が加工対象物の表面にあることになる。このため、た
とえ加工対象物の表面が反っていたり歪んでいたりして
も、あるいは板厚にばらつきがあったりチャッキング誤
差があるようなことがあっても、工具本体が加工対象物
の反りや歪み、板厚の変化に追従するので、凹部の加工
精度を維持することができる。この時、浮上高さを可能
な限り低くすることで、作用部の上下動距離を極力小さ
くすることができ、凹部の加工精度を向上させるととも
に凹部の高速加工に寄与することができる。
[0011] In the second plastic deformation machining tool of the present invention, the tool body is floated from the surface of the workpiece by the floating means, whereby the frictional resistance between the tool body and the workpiece can be eliminated. The tool for plastic deformation processing can be moved at high speed on the object to be processed at regular intervals. In the second plastic deformation machining tool of the present invention, when the working object is hit with the working portion, the tool body is floated to a certain height based on the surface of the machining object, and the tool body is Since the action portion moves up and down, the reference for determining the depth of the concave portion is on the surface of the workpiece. Therefore, even if the surface of the workpiece is warped or distorted, or even if the thickness of the workpiece varies or there is a chucking error, the tool body may be warped or deformed. Since it follows the distortion and the change in the plate thickness, the processing accuracy of the concave portion can be maintained. At this time, by making the flying height as low as possible, the vertical movement distance of the acting portion can be made as small as possible, and the processing accuracy of the concave portion can be improved and the concave portion can be contributed to high-speed processing.

【0012】本発明の第2の塑性変形加工用工具におい
ては、工具本体を摺動可能に支持し、任意の工作機械に
取付可能なハウジングが具備されているため、このハウ
ジングをNCマシン等の工作機械に取り付けることで、
工具のX、Y、Z軸の位置決めや工具の駆動手段、浮上
手段の制御等を工作機械に行わせることができる。
In the second plastic deformation machining tool according to the present invention, the tool body is slidably supported and a housing is provided which can be attached to any machine tool. By attaching to machine tools,
It is possible to cause the machine tool to perform positioning of the X, Y, and Z axes of the tool, control of the driving means of the tool, and control of the floating means.

【0013】本発明の第2の塑性変形加工用工具におい
ては、駆動手段として圧電アクチュエータを備えること
が好ましい。駆動手段に圧電アクチュエータを用いれ
ば、加工対象物の表面に凹部を形成する作用部を高速で
上下に往復運動させることができ、塑性変形加工をより
高速に行うことができる。また、本発明の第2の塑性変
形加工用工具においては、浮上手段としてエア静圧機構
を備えることが好ましい。浮上手段にエア静圧機構を用
いれば、工具本体を加工対象物の表面から一定の高さに
安定して浮上させておくことができる。
In the second plastic deformation tool according to the present invention, it is preferable that a piezoelectric actuator is provided as the driving means. If a piezoelectric actuator is used as the driving means, the action portion for forming the concave portion on the surface of the object to be processed can reciprocate up and down at a high speed, and plastic deformation can be performed at a higher speed. Further, in the second plastic deformation working tool of the present invention, it is preferable to provide an air static pressure mechanism as a floating means. If an air static pressure mechanism is used as the floating means, the tool body can be stably levitated at a certain height from the surface of the workpiece.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明について
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに
限定されるものではない。本実施の形態において、反射
体を製造する場合には、表面に多数の凹部を有する板体
をあらかじめ形成してこれを母型とし、この母型から転
写型を作成し、この転写型から反射体を製造するという
手順をとる。図6は、反射体の製造方法の一例を示すフ
ロー図である。図6Aに示すように、例えば黄銅、ステ
ンレス、工具鋼等からなる表面が平坦な平板状の母型用
基材31を、サファイア球6で多数回押圧することで、
サファイア球6の形状が転写された、深さや配列ピッチ
が異なる多数の凹部31aを形成し、図6Bに示すよう
な反射体形成用母型32を得ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to only these embodiments. In the present embodiment, when manufacturing a reflector, a plate having a large number of concave portions on its surface is formed in advance and used as a master, a transfer mold is created from the master, and reflection is performed from the transfer mold. Take the procedure of manufacturing the body. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing a reflector. As shown in FIG. 6A, for example, a sapphire ball 6 presses a flat base material 31 having a flat surface made of, for example, brass, stainless steel, tool steel, etc.
By forming a large number of concave portions 31a having different depths and arrangement pitches onto which the shape of the sapphire spheres 6 has been transferred, a reflector forming matrix 32 as shown in FIG. 6B can be obtained.

【0015】この反射体形成用母型32の製造には、以
下のような塑性変形加工用工具を使用することができ
る。図1は、第1の実施の形態の塑性変形加工用工具を
示す概略構成図である。この塑性変形加工用工具1は、
工具本体2、ピエゾ素子3(駆動手段)、フォースゲー
ジ4(検出手段)、保持体5、サファイア球6(作用
部)から構成されている。
The following plastic deformation working tools can be used to manufacture the reflector forming matrix 32. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a plastic deformation processing tool according to the first embodiment. This plastic deformation processing tool 1
It comprises a tool body 2, a piezo element 3 (driving means), a force gauge 4 (detecting means), a holder 5, and a sapphire ball 6 (action part).

【0016】工具本体2はNCマシン等の工作機械に取
付可能になっている。工具本体2の下面にはPZT(チ
タン酸ジルコン酸鉛)から構成される円筒状のピエゾ素
子3が設けられている。ピエゾ素子3の下面には、水晶
からなる円筒状のフォースゲージ4が設けられている。
フォースゲージ4の下面には略円錐状の保持体5が設け
られ、その頂点には圧子としてサファイア球6が固定さ
れている。そして、ピエゾ素子3の作動によりサファイ
ア球6が上下動するようになっている。
The tool body 2 can be attached to a machine tool such as an NC machine. A cylindrical piezo element 3 made of PZT (lead zirconate titanate) is provided on the lower surface of the tool body 2. A cylindrical force gauge 4 made of quartz is provided on the lower surface of the piezo element 3.
A substantially conical holding body 5 is provided on the lower surface of the force gauge 4, and a sapphire ball 6 is fixed to the top of the holding body 5 as an indenter. The sapphire ball 6 moves up and down by the operation of the piezo element 3.

【0017】ピエゾ素子3は、電圧を印加されるとPZ
Tの結晶格子が歪み、その全長が伸びるように構成され
ている。例えば、100ないし150Vの電圧印加によ
り数10μm程度変位し得るものである。フォースゲー
ジ4は、スライスした水晶からなり、z方向の圧力を検
出しこれを電気信号に変換することができる。
When a voltage is applied, the piezo element 3
It is configured such that the crystal lattice of T is distorted and its entire length is extended. For example, it can be displaced by about several tens of μm by applying a voltage of 100 to 150V. The force gauge 4 is made of sliced quartz, and can detect the pressure in the z direction and convert it into an electric signal.

【0018】次に、第1の実施の形態の塑性変形加工用
工具1を用いて板体10の表面に多数の凹部を形成する
手順について説明する。まず、塑性変形加工用工具1を
工作機械のマシニングセンタに取り付け、塑性変形加工
用工具1を工作機械で制御可能な状態とする。この状態
で塑性変形加工用工具1が板体10の凹部形成個所に移
動する。次に、工作機械が塑性変形加工用工具1を徐々
に板体10に近づけていく。塑性変形加工用工具1が板
体10にある程度接近した時点で工作機械の動作は停止
し、ピエゾ素子3が作動して塑性変形加工用工具1を板
体10にさらに接近させる。サファイア球6と板体10
の表面が接触すると、フォースゲージ4がそれを検知
し、その時点でのサファイア球6の位置を基準としてピ
エゾ素子3が再度作動し、サファイア球6を板体10の
表面に押しつけることで、板体10を塑性変形させて凹
部を形成することができる。
Next, a procedure for forming a large number of recesses on the surface of the plate 10 using the plastic deformation processing tool 1 of the first embodiment will be described. First, the plastic deformation processing tool 1 is attached to a machining center of a machine tool, and the plastic deformation processing tool 1 is set in a state where it can be controlled by the machine tool. In this state, the plastic deformation processing tool 1 moves to the recess forming portion of the plate 10. Next, the machine tool gradually brings the plastic deformation processing tool 1 closer to the plate body 10. When the plastic deformation tool 1 approaches the plate 10 to some extent, the operation of the machine tool is stopped, and the piezo element 3 is activated to bring the plastic deformation tool 1 closer to the plate 10. Sapphire ball 6 and plate 10
When the surface of the sapphire ball 6 comes into contact, the force gauge 4 detects the contact, and the piezo element 3 operates again with reference to the position of the sapphire sphere 6 at that time, and the sapphire sphere 6 is pressed against the surface of the plate body 10 to make The recess can be formed by plastically deforming the body 10.

【0019】尚、板体10を塑性変形させて凹部を形成
する際に、加工直後と比較して時間が経過すると塑性回
復により凹部は浅くなるので、これを考慮して加工深さ
を設定する必要がある。以上の凹部形成操作を板体10
と塑性変形加工用工具1を相対的に水平方向に移動させ
ながら繰り返すことで、板体10の表面に多数の凹部を
形成することができる。この時、ピエゾ素子3に印加す
る電圧を調整することにより、凹部の深さを任意に変更
することができる。
When the concave portion is formed by plastically deforming the plate body 10, the concave portion becomes shallow due to plastic recovery after a lapse of time as compared with immediately after processing. Therefore, the processing depth is set in consideration of this. There is a need. The above recess forming operation is performed by the plate 10
And the plastic deformation working tool 1 are repeatedly moved while moving in the horizontal direction, whereby a large number of concave portions can be formed on the surface of the plate body 10. At this time, the depth of the concave portion can be arbitrarily changed by adjusting the voltage applied to the piezo element 3.

【0020】図7は、第1の実施の形態の塑性変形加工
用工具1を用いて作成した反射体形成用母型32の表面
の凹部のパターンの一例を示す平面図である。図7の最
上列(第1列)のパターンを例に説明すると、r1
2、r3、r4の4種類の大きさの凹部を順にt1
2、t3、t4のピッチになるよう押圧する。この時、
凹部の大きさが大きいほど凹部の深さも深くなる(図7
中、d1、d2、d3、d4で示す)。これを繰り返すこと
で、最上列のパターンを形成することができる。以下、
第2列以降のパターンもr1、r2、r3、r4の4種類の
大きさの凹部と、t1、t2、t3、t4の4種類のピッチ
の並び順を適宜変更することで形成することができる。
これにより、母型用基材31の表面にピッチや深さの不
規則なパターンを形成し、反射体形成用母型32を得る
ことができる。
FIG. 7 is a plan view showing an example of a pattern of concave portions on the surface of the reflector forming matrix 32 prepared using the plastic deformation working tool 1 of the first embodiment. When the top row (first row) pattern of FIG. 7 will be described as an example, r 1,
The recesses of four different sizes of r 2 , r 3 , and r 4 are sequentially denoted by t 1 ,
t 2, t 3, to press so that the pitch of t 4. At this time,
The greater the size of the recess, the greater the depth of the recess (FIG. 7).
Among, indicated by d 1, d 2, d 3 , d 4). By repeating this, the pattern in the uppermost row can be formed. Less than,
Patterns r 1 of the second column or later, r 2, r 3, and 4 kinds of sizes of the recess of r 4, t 1, t 2 , t 3, 4 kinds of properly changing the order of the pitch t 4 Can be formed.
Thereby, an irregular pattern of a pitch and a depth is formed on the surface of the matrix base material 31, and the reflector forming matrix 32 can be obtained.

【0021】第1の実施の形態の塑性変形加工用工具1
を用いた反射体形成用母型32の作成については、母型
用基材31に形成するパターンをあらかじめ設計してお
くことで、どの大きさの凹部を母型用基材31のどの位
置に形成するかをプログラミングし、これに従って本実
施の形態の塑性変形加工用工具1および工作機械を制御
する方法を採ることができる。この時、母型用基材31
に形成される凹部の形成順については、例えば一列を基
本単位とし、母型用基材31に凹部を列の端から連続し
てr1、r2、r3、r4、r1、r2…と形成させてもよい
し、あるいは、同じ大きさの凹部ごとにまとめて形成す
る方法、例えばある列についてr1ならr1だけをまず形
成させ、順次r2、r3、r4についても形成させていく
という手順でも差し支えない。
Tool 1 for plastic deformation processing according to the first embodiment
For the formation of the reflector forming master block 32 using the above, by designing the pattern to be formed on the master block base member 31 in advance, the concave portion of which size is located at which position of the base member base member 31 A method of controlling the plastic deformation machining tool 1 and the machine tool according to the present embodiment can be adopted by programming whether to form. At this time, the matrix substrate 31
The order of formation of the recesses formed on the base material 31 is, for example, one row as a basic unit, and the recesses are continuously formed on the matrix substrate 31 from the end of the row by r 1 , r 2 , r 3 , r 4 , r 1 , r 2 ... and may also be formed, or a method of forming grouped by recesses of the same size, first be formed only r 1 if r 1 for a train for example, for sequentially r 2, r 3, r 4 However, the procedure of forming the same may be acceptable.

【0022】以上のように、第1の実施の形態の塑性変
形加工用工具1においては、サファイア球6で板体10
を押圧する際、フォースゲージ4がサファイア球6と板
体10の接触を検出し、その位置を基準としてサファイ
ア球6が上下動するため、凹部の深さを決定する基準が
板体10の表面にある。このため、たとえ板体10の表
面が反っていたり歪んでいたりしても、あるいは板厚に
ばらつきがあったりチャッキング誤差があるようなこと
があっても、サファイア球6が板体10の反りや歪み、
板厚の変化に追従するので、凹部の加工精度を維持する
ことができる。また、このような塑性変形加工用工具1
は構成要素の数が比較的少なく単純であり、占有面積も
小さい。
As described above, in the plastic deformation machining tool 1 according to the first embodiment, the plate 10
Is pressed, the force gauge 4 detects the contact between the sapphire ball 6 and the plate body 10 and the sapphire ball 6 moves up and down based on the position thereof. It is in. For this reason, even if the surface of the plate 10 is warped or distorted, or even if there is a variation in plate thickness or a chucking error, the sapphire spheres 6 And distortion,
Since it follows the change in the plate thickness, the processing accuracy of the concave portion can be maintained. In addition, such a plastic deformation processing tool 1
Has a relatively small number of components, is simple, and occupies a small area.

【0023】第1の実施の形態の塑性変形加工用工具1
においては、駆動手段としてピエゾ素子3を備えている
ので、凹部の加工精度をさらに向上させることができ
る。また、第1の実施の形態の塑性変形加工用工具1に
おいては、検出手段としてフォースゲージ4を備えてい
るので、検出、制御応答速度をさらに向上させることが
できる。
Tool 1 for plastic deformation processing according to the first embodiment
Since the piezo element 3 is provided as a driving means in (2), the processing accuracy of the concave portion can be further improved. Further, in the plastic deformation machining tool 1 according to the first embodiment, since the force gauge 4 is provided as the detecting means, the detection and control response speed can be further improved.

【0024】第1の実施の形態の塑性変形加工用工具1
においては、工具本体12を工作機械のマシニングセン
タに取り付けることで、塑性変形加工用工具1のX、
Y、Z軸の位置決めやピエゾ素子3やフォースゲージ4
の制御等を工作機械に行わせることができる。この工作
機械は汎用のものを使用できるため、加工コストを低減
させることができる。
Tool 1 for plastic deformation processing according to the first embodiment
In the above, by attaching the tool body 12 to the machining center of the machine tool, X,
Positioning of Y and Z axes, piezo element 3 and force gauge 4
Can be controlled by a machine tool. Since a general-purpose machine tool can be used, the processing cost can be reduced.

【0025】上記の反射体形成用母型32の製造には、
以下のような塑性変形加工用工具も使用することができ
る。図2および図3は、第2の実施の形態の塑性変形加
工用工具を示す概略構成図であり、図2は部分断面図、
図3は下面図である。図2に示すとおり、塑性変形加工
用工具11は、工具本体12とハウジング13から概略
構成されており、中空状のハウジング13の内部に工具
本体12が挿入され、工具本体12とハウジング13の
間にはボールベアリングガイド(ブッシュ)20が介在
している。この構成により工具本体12はハウジング1
3に対して上下に摺動可能に取り付けられている。ま
た、ハウジング13はNCマシン等の工作機械に取付可
能になっている。
In manufacturing the above-described reflector forming matrix 32,
The following plastic deformation tools can also be used. 2 and 3 are schematic configuration diagrams showing a plastic deformation processing tool according to a second embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view.
FIG. 3 is a bottom view. As shown in FIG. 2, the plastic deformation machining tool 11 is schematically constituted by a tool body 12 and a housing 13. The tool body 12 is inserted into a hollow housing 13, and the space between the tool body 12 and the housing 13 is formed. A ball bearing guide (bush) 20 is interposed between the two. With this configuration, the tool main body 12 is connected to the housing 1.
3 is mounted so as to be slidable up and down. The housing 13 can be attached to a machine tool such as an NC machine.

【0026】図2に示すように、工具本体12は、下面
に円形の開口部12cを有する円盤状の工具本体下部1
2aと、上端に拡径部を有する円柱状の工具本体上部1
2bからなり、工具本体上部12bの下端が、工具本体
下部12aの上面中央部に固定され一体となって構成さ
れている。工具本体下部12aには、圧電アクチュエー
タ14(駆動手段)、保持体15、サファイア球16
(作用部)、空気噴出孔17、空気流路18、空気逃げ
溝19が設けられており、この空気噴出孔17、空気流
路18、空気逃げ溝19でエア静圧機構(浮上手段)を
構成している。
As shown in FIG. 2, the tool body 12 has a disk-shaped lower part 1 having a circular opening 12c on the lower surface.
2a and an upper part 1 of a cylindrical tool body having an enlarged diameter portion at an upper end
2b, the lower end of the upper part 12b of the tool body is fixed to the center part of the upper surface of the lower part 12a of the tool body and is integrally formed. A piezoelectric actuator 14 (driving means), a holder 15, a sapphire ball 16
(Working portion), an air ejection hole 17, an air flow path 18, and an air escape groove 19 are provided. The air ejection hole 17, the air flow path 18, and the air escape groove 19 form an air static pressure mechanism (floating means). Make up.

【0027】圧電アクチュエータ14は、多数のセラミ
ックスの薄板を積層して構成されており、その上端は工
具本体下部12a下面の円形開口部12cの上面中央部
に取り付けられ、その下端には四角錐状の保持体15が
固定されている。この保持体15の頂点には圧子として
サファイア球16が固定されている。そして、圧電アク
チュエータ14の作動によりサファイア球16が上下動
するようになっている。
The piezoelectric actuator 14 is formed by laminating a large number of ceramic thin plates, and the upper end is attached to the center of the upper surface of the circular opening 12c on the lower surface of the lower part 12a of the tool body, and the lower end thereof is shaped like a pyramid. Is fixed. A sapphire ball 16 is fixed to the vertex of the holder 15 as an indenter. The sapphire ball 16 moves up and down by the operation of the piezoelectric actuator 14.

【0028】図2に示すように、サファイア球16は工
具本体下部12aの下面から突き出さず、しかも下面に
近接した位置に設置されている。サファイア球16が工
具本体下部12aの下面から突き出していないので、工
具本体下部12aを板体上に置いたときに、サファイア
球16が板体に接することはない。また、サファイア球
16が工具本体下部12aの下面に近接しているので、
板体に凹部を形成する際に圧電アクチュエータ14の長
さの変位量を小さく抑えることができ、圧電アクチュエ
ータ14に高い電圧を印加する必要はない。
As shown in FIG. 2, the sapphire ball 16 does not protrude from the lower surface of the tool body lower part 12a, and is set at a position close to the lower surface. Since the sapphire ball 16 does not protrude from the lower surface of the tool body lower portion 12a, the sapphire ball 16 does not come into contact with the plate when the tool body lower portion 12a is placed on the plate. Also, since the sapphire ball 16 is close to the lower surface of the tool body lower part 12a,
When the recess is formed in the plate, the amount of displacement of the length of the piezoelectric actuator 14 can be kept small, and it is not necessary to apply a high voltage to the piezoelectric actuator 14.

【0029】図2に示すように、工具本体下部12aに
は、その側面から高圧空気が流入され、下面から噴出さ
せるための空気流路18が形成されている。この空気流
路18には、工具本体下部12aの側面の空気導入口1
8aに接続された図示しない空気供給源から空気が供給
されるようになっている。工具本体下部12aの下面に
は、空気流路18の末端部である8つの抵抗の大きな空
気噴出孔17、17…が等間隔に設けられている。図3
に示すように、工具本体下部12aの下面には空気逃げ
溝19、19…が形成され、この空気逃げ溝19、19
…を通じて、円形開口部12c内から工具本体下部12
aの外部へ空気が抜けるようになっている。そして、空
気逃げ溝19、19…の間の矩形状の領域がそれぞれ空
気噴出孔17、17…を中心に持つパッド21、21…
となっている。
As shown in FIG. 2, a high-pressure air flows into the lower part 12a of the tool main body from a side surface thereof, and has an air flow path 18 formed therein to blow it out from a lower surface thereof. The air passage 18 is provided with the air inlet 1 on the side surface of the lower part 12a of the tool body.
Air is supplied from an air supply source (not shown) connected to 8a. On the lower surface of the tool main body lower portion 12a, eight large-resistance air ejection holes 17, which are end portions of the air flow path 18, are provided at equal intervals. FIG.
Are formed on the lower surface of the lower part 12a of the tool body, air escape grooves 19, 19,.
.. Through the circular opening 12c and the tool body lower part 12
Air is allowed to escape to the outside of a. Each of the rectangular regions between the air escape grooves 19, 19,... Has a pad 21, 21,.
It has become.

【0030】前記パッド21、21…の面積は、工具本
体12の浮上力に影響を与えるパラメータの1つであ
る。他のパラメータが同一であれば、パッド21、21
…の面積が大きいほど工具本体2の浮上力は大きくな
る。工具本体12を浮上させるには、工具本体12の浮
上力が工具本体12の重量より大きければよい。また、
圧電アクチュエータ14を作動させ、サファイア球16
を高速で上下動させることで、板体30の表面に凹部を
加工する際に、工具本体12にはサファイア球16を板
体30に叩きつけた反作用としての加工反力が加わるの
で、工具本体12の浮上高さを安定させるには、工具本
体下部12a、工具本体上部12bを十分に重くすると
ともに、工具本体12の浮上方向の剛性はこの加工反力
より充分大きくしておく必要がある。
The area of the pads 21, 21... Is one of the parameters that affect the floating force of the tool body 12. If the other parameters are the same, pads 21, 21
The larger the area of..., The greater the floating force of the tool body 2. In order to levitate the tool body 12, the floating force of the tool body 12 only needs to be greater than the weight of the tool body 12. Also,
The piezo actuator 14 is operated, and the sapphire sphere 16
When the concave portion is machined on the surface of the plate body 30, a machining reaction force is applied to the tool body 12 as a reaction of hitting the sapphire ball 16 against the plate body 30. In order to stabilize the flying height of the tool body, it is necessary to make the tool body lower part 12a and the tool body upper part 12b sufficiently heavy, and to make the rigidity of the tool body 12 in the floating direction sufficiently larger than the processing reaction force.

【0031】この加工反力は150ないし300gf程
度であるから、加工反力を浮上力の5%とすると浮上力
は6000gf必要となる。この時、工具本体12の重
量は4000g程度とすればよい。本実施の形態におい
て、パッドは8つであるから、1つのパッド当たり75
0gfの浮上力があればよい。ここで、工具本体12と
板体30との距離を10μm、空気流路18への空気の
供給圧を3kg/cm 2等、パラメータの値を設定して
パッドの面積を計算すると、4cm2という値を求める
ことができる。このようなことを考慮して、塑性変形加
工用工具11を設計することが重要である。
This processing reaction force is about 150 to 300 gf.
Levitation force if the machining reaction force is 5% of the levitation force
Requires 6000 gf. At this time, the weight of the tool body 12 is
The amount may be about 4000 g. In this embodiment
Therefore, since there are eight pads, 75
A floating force of 0 gf is sufficient. Here, the tool body 12 and
The distance from the plate 30 is 10 μm,
Supply pressure 3kg / cm TwoSet the value of the parameter, such as
When calculating the pad area, 4cmTwoFind the value
be able to. Considering this, plastic deformation
It is important to design the working tool 11.

【0032】上述の第2の実施の形態においては、浮上
手段の空気噴出部として空気噴出孔17を用いたが、そ
の他の態様として例えばセラミック多孔材が設けられる
構成になっていてもよい。図4および図5は、第3の実
施の形態の塑性変形加工用工具を示す概略構成図であ
り、図4は部分断面図、図5は下面図である。図4およ
び図5において、図2および図3と共通の部分について
はこれらと同一の符号を付し説明を省略する。
In the above-described second embodiment, the air ejection holes 17 are used as the air ejection portions of the levitation means. However, in another embodiment, for example, a ceramic porous material may be provided. 4 and 5 are schematic configuration diagrams showing a plastic deformation processing tool according to a third embodiment, FIG. 4 is a partial cross-sectional view, and FIG. 5 is a bottom view. In FIGS. 4 and 5, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0033】この塑性変形加工用工具25の工具本体2
6には、直方体状の8つのセラミック多孔材27、27
…が、その一面を工具本体26の下面に露出するように
設けられている。これらのセラミック多孔材27、27
…にはそれぞれ図示しない空気供給源から空気流路18
を通って空気が供給され、セラミック多孔材27、27
…は空気を噴出することができるように構成されてい
る。
The tool body 2 of the plastic deformation machining tool 25
6, eight rectangular porous ceramic materials 27, 27 are provided.
Are provided so that one surface thereof is exposed to the lower surface of the tool main body 26. These ceramic porous materials 27, 27
.. Are provided from an air supply source (not shown)
Air is supplied through the ceramic porous material 27, 27
Are configured so that air can be blown out.

【0034】次に、第2の実施の形態の塑性変形加工用
工具11を用いて板体30の表面に多数の凹部を形成す
る手順について説明する。まず、塑性変形加工用工具1
1を工作機械のマシニングセンタに取り付け、塑性変形
加工用工具11を工作機械で制御可能な状態とする。図
示しない空気供給源から空気導入口18aに空気が供給
されると、空気流路18を通って空気噴出孔17、17
…から空気が噴出し、板体30の表面に接していた工具
本体12は図2に示すようにわずかに浮き上がる。
Next, a procedure for forming a large number of recesses on the surface of the plate 30 using the plastic deformation working tool 11 of the second embodiment will be described. First, the tool for plastic deformation processing 1
1 is attached to the machining center of the machine tool, and the plastic deformation processing tool 11 is set in a state where it can be controlled by the machine tool. When air is supplied from an air supply source (not shown) to the air introduction port 18a, the air ejection holes 17, 17 pass through the air flow path 18.
Air is blown out from..., And the tool body 12 that has been in contact with the surface of the plate 30 slightly rises as shown in FIG.

【0035】この状態で圧電アクチュエータ14が作動
すると、サファイア球16が板体30の表面を叩き、板
体30を塑性変形させて凹部を形成することができる。
以上の凹部形成操作を板体30と塑性変形加工用工具1
1を相対的に水平方向に移動させながら繰り返すこと
で、板体30の表面に多数の凹部を形成することができ
る。この時、圧電アクチュエータ14に印加する電圧を
調整することにより、凹部の深さを任意に変更すること
ができる。また、前記塑性変形加工用工具25において
も、上述の塑性変形加工用工具11と同等の機能を有し
ており、同様の手順にて板体30の表面に多数の凹部を
形成することができる。
When the piezoelectric actuator 14 operates in this state, the sapphire ball 16 hits the surface of the plate 30 and the plate 30 is plastically deformed to form a concave portion.
The above-described recess forming operation is performed by the plate 30 and the plastic deformation processing tool 1.
By repeating 1 while relatively moving in the horizontal direction, a large number of concave portions can be formed on the surface of the plate 30. At this time, by adjusting the voltage applied to the piezoelectric actuator 14, the depth of the concave portion can be arbitrarily changed. Also, the plastic deformation tool 25 has the same function as the plastic deformation tool 11 described above, and a large number of recesses can be formed on the surface of the plate 30 in the same procedure. .

【0036】以上のように、第2の実施の形態の塑性変
形加工用工具11においては、工具本体12の下面に設
けられた空気噴出孔17、17…から空気を噴出するこ
とにより工具本体12を板体30の表面から浮上させる
ことで工具本体12と板体30間の摩擦抵抗をなくすこ
とができ、塑性変形加工用工具11を板体30上で高速
移動させることができる。
As described above, in the plastic deformation machining tool 11 according to the second embodiment, the air is blown out from the air blowing holes 17, 17. Is lifted from the surface of the plate 30 to eliminate frictional resistance between the tool body 12 and the plate 30, and the plastic deformation working tool 11 can be moved on the plate 30 at high speed.

【0037】第2の実施の形態の塑性変形加工用工具1
1においては、サファイア球16で板体30を叩打する
際、工具本体12を板体30の表面を基準として一定の
高さに浮上させ、その工具本体12に対してサファイア
球16が上下動するため、凹部の深さを決定する基準が
板体30の表面にあることになる。このため、たとえ板
体30の表面が反っていたり歪んでいたりしても、ある
いは板厚にばらつきがあるようなことがあっても凹部の
加工精度を維持することができる。この時、浮上高さを
可能な限り低くすることで、サファイア球16の上下動
距離を小さくすることができ、凹部の加工精度を向上さ
せるとともに凹部の高速加工に寄与することができる。
Tool 1 for plastic deformation processing according to the second embodiment
In 1, when the plate 30 is hit with the sapphire ball 16, the tool body 12 is floated to a certain height with respect to the surface of the plate 30, and the sapphire ball 16 moves up and down with respect to the tool body 12. Therefore, the reference for determining the depth of the recess is on the surface of the plate 30. For this reason, even if the surface of the plate 30 is warped or distorted, or even if the plate thickness varies, the processing accuracy of the concave portion can be maintained. At this time, by lowering the flying height as much as possible, the vertical movement distance of the sapphire ball 16 can be reduced, thereby improving the processing accuracy of the concave portion and contributing to high-speed processing of the concave portion.

【0038】第2の実施の形態の塑性変形加工用工具1
1においては、工具本体12を摺動可能に支持し、任意
の工作機械に取付可能なハウジング13が具備されてい
るため、このハウジング13を工作機械のマシニングセ
ンタに取り付けることで、塑性変形加工用工具11の
X、Y、Z軸の位置決めや圧電アクチュエータ14、空
気供給源の制御等を工作機械に行わせることができる。
この工作機械は汎用のものを使用できるため、加工コス
トを低減させることができる。
Tool 1 for plastic deformation processing according to the second embodiment
1, a housing 13 that slidably supports the tool body 12 and is attachable to any machine tool is provided. By attaching this housing 13 to a machining center of the machine tool, a plastic deformation machining tool is provided. It is possible to cause the machine tool to perform positioning of the X, Y, and Z axes of 11, and control of the piezoelectric actuator 14 and the air supply source.
Since a general-purpose machine tool can be used, the processing cost can be reduced.

【0039】上述のように、実施の形態の塑性変形加工
用工具1または11を用いて得られた母型32を、図6
Cに示すように、箱型容器33に収納、配置し、容器3
3に例えばシリコーン等の樹脂材料34を流し込んで、
常温にて放置、硬化させ、この硬化した樹脂製品を容器
33から取り出して不要な部分を切除し、図6Dに示す
ような母型32の型面をなす多数の凹部と逆の凹凸形状
である多数の凸部を持つ型面35aを有する転写型35
を作成する。
As described above, the matrix 32 obtained by using the plastic deformation working tool 1 or 11 of the embodiment is
As shown in FIG. 3C, the container 3 is stored and arranged in a box-shaped container 33,
3, a resin material 34 such as silicone is poured,
The cured resin product is left and cured at room temperature, the cured resin product is taken out of the container 33, and unnecessary portions are cut off, so that the concave and convex portions of the mold surface of the matrix 32 are reversed as shown in FIG. 6D. Transfer mold 35 having mold surface 35a having many convex portions
Create

【0040】次に、図6Eに示すように、例えば表面に
感光性樹脂層を有するガラス基板36に転写型35を押
し付けることで型面を転写し、その後感光性樹脂層を硬
化させ、得られた型面にアルミニウム等からなる反射膜
37を形成することで、図6Fに示すような反射体を製
造することができる。このような方法を用いることで、
高品質の反射体を短時間で大量に製造することが可能と
なるとともに、凹部の深さやピッチの精度が高い反射体
が得られる。
Next, as shown in FIG. 6E, the mold surface is transferred by, for example, pressing a transfer mold 35 against a glass substrate 36 having a photosensitive resin layer on the surface, and thereafter, the photosensitive resin layer is cured to obtain the obtained mold. By forming the reflection film 37 made of aluminum or the like on the mold surface, a reflector as shown in FIG. 6F can be manufactured. By using such a method,
A high-quality reflector can be mass-produced in a short time, and a reflector having a high accuracy of the depth and pitch of the concave portion can be obtained.

【0041】本実施の形態の反射体の製造方法において
は、反射体形成用母型を製造し、この母型から転写型を
製造する。この転写型から型面を転写することにより反
射体を製造する方法をとるので、反射体を短時間で大量
に製造することができるとともに、凹部の深さやピッチ
の精度が高い反射体が得られる。この反射体の製造方法
では、圧子体の加工対象物に対する押し込み圧あるいは
押し込み深さを制御することにより、加工対象物に形成
される凹部の大きさを制御することが可能である。
In the method of manufacturing a reflector according to the present embodiment, a master for forming a reflector is manufactured, and a transfer mold is manufactured from the master. Since the method of manufacturing the reflector by transferring the mold surface from the transfer mold is adopted, the reflector can be manufactured in a large amount in a short time, and the reflector having high accuracy of the depth and pitch of the concave portion can be obtained. . In this method of manufacturing a reflector, it is possible to control the size of the concave portion formed in the processing object by controlling the pressing pressure or the pressing depth of the indenter body against the processing object.

【0042】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、工具本体、ピエゾ素子、フォースゲージやハウジ
ングの形状、材質、サファイア球の材質やエア静圧機構
の形状等に関して適宜変更することが可能である。ま
た、上記実施の形態においては、工具本体上部12bは
円柱状であるが、これを角柱状にしてもよい。工具本体
上部12bを角柱状にすることで、工具本体12の工具
本体上部12bを軸とした微小なブレをなくすことがで
きる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the shape and material of the tool body, the piezo element, the force gauge and the housing, the material of the sapphire ball, the shape of the air static pressure mechanism, and the like can be appropriately changed. Further, in the above embodiment, the upper portion 12b of the tool main body has a columnar shape, but may have a prismatic shape. By making the upper part 12b of the tool main body into a prismatic shape, it is possible to eliminate minute blurring of the upper part 12b of the tool main body 12 about the axis.

【0043】[0043]

【発明の効果】上述のごとく、本発明の反射体の製造方
法においては、反射体形成用母型を製造し、この母型か
ら転写型を製造する。この転写型から型面を転写するこ
とにより反射体を製造する方法をとるので、反射体を短
時間で大量に製造することができるとともに、凹部の深
さやピッチの精度が高い反射体が得られる。この反射体
の製造方法では、圧子体の加工対象物に対する押し込み
圧あるいは押し込み深さを制御することにより、加工対
象物に形成される凹部の大きさを制御することが可能で
ある。このような反射体の製造方法を用いることにより
得られる本発明の反射体は、その表面に反射体形成用母
型から転写された、不規則なピッチで異なる深さの凹凸
形状を有しており、優れたものとなっている。
As described above, in the method of manufacturing a reflector according to the present invention, a master for forming a reflector is manufactured, and a transfer mold is manufactured from the master. Since the method of manufacturing the reflector by transferring the mold surface from the transfer mold is adopted, the reflector can be manufactured in a large amount in a short time, and the reflector having high accuracy of the depth and pitch of the concave portion can be obtained. . In this method of manufacturing a reflector, it is possible to control the size of the concave portion formed in the processing object by controlling the pressing pressure or the pressing depth of the indenter body against the processing object. The reflector of the present invention obtained by using such a method for producing a reflector has a concave-convex shape having a different depth at an irregular pitch, which is transcribed from the master for forming the reflector on the surface thereof. And it is excellent.

【0044】本発明の塑性変形加工用工具においては、
凹部の深さを決定する基準を加工対象物の表面におくこ
とができる。このため、たとえ加工対象物の表面が反っ
ていたり歪んでいたりしても、あるいは板厚にばらつき
があったりチャッキング誤差があるようなことがあって
も、作用部が加工対象物の反りや歪み、板厚の変化に追
従するので、凹部の加工精度を維持することができる。
本発明の塑性変形加工用工具は、汎用の工作機械に取り
付けることで、工具のX、Y、Z軸の位置決めや工具の
駆動手段、浮上手段の制御等を工作機械に行わせること
ができる。
In the plastic deformation tool according to the present invention,
A criterion for determining the depth of the concave portion can be set on the surface of the workpiece. Therefore, even if the surface of the workpiece is warped or distorted, or even if there is a variation in the thickness of the workpiece or a chucking error, the working portion may be warped or deformed. Since it follows the distortion and the change in the plate thickness, the processing accuracy of the concave portion can be maintained.
By mounting the tool for plastic deformation processing of the present invention on a general-purpose machine tool, it is possible to cause the machine tool to perform positioning of the X, Y, and Z axes of the tool, control of a tool driving unit, a floating unit, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施の形態の塑性変形加工用工具を示
す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a plastic deformation processing tool according to a first embodiment.

【図2】 第2の実施の形態の塑性変形加工用工具を示
す概略構成図(部分断面図)である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram (partial cross-sectional view) illustrating a plastic deformation processing tool according to a second embodiment.

【図3】 第2の実施の形態の塑性変形加工用工具を示
す概略構成図(下面図)である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram (a bottom view) illustrating a plastic deformation processing tool according to a second embodiment.

【図4】 第3の実施の形態の塑性変形加工用工具を示
す概略構成図(部分断面図)である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram (partial cross-sectional view) showing a plastic deformation processing tool according to a third embodiment.

【図5】 第3の実施の形態の塑性変形加工用工具を示
す概略構成図(下面図)である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram (a bottom view) illustrating a plastic deformation processing tool according to a third embodiment.

【図6】 反射体の製造方法の一例を示すフロー図であ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing a reflector.

【図7】 第1の実施の形態の塑性変形加工用工具を用
いて作成した、反射体形成用母型32の表面の凹部のパ
ターンの一例を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing an example of a pattern of a concave portion on the surface of the reflector forming mother die 32 created using the plastic deformation working tool of the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 塑性変形加工用工具 2 工具本体 3 ピエゾ素子(駆動手段) 4 フォースゲージ(検出手段) 5 保持体 6 サファイア球(作用部) 11 塑性変形加工用工具 12 工具本体 13 ハウジング 14 圧電アクチュエータ(駆動手段) 15 保持体 16 サファイア球(作用部) 17 空気噴出孔 18 空気流路 18a 空気導入口 19 空気逃げ溝 20 ボールベアリングガイド(ブッシュ) 21 パッド 27 セラミック多孔材 31 母型用基材 32 反射体形成用母型 35 転写型 REFERENCE SIGNS LIST 1 plastic deformation processing tool 2 tool body 3 piezo element (driving means) 4 force gauge (detection means) 5 holder 6 sapphire sphere (working part) 11 plastic deformation processing tool 12 tool body 13 housing 14 piezoelectric actuator (driving means) 15) Holder 16 Sapphire sphere (working part) 17 Air ejection hole 18 Air flow path 18a Air inlet 19 Air escape groove 20 Ball bearing guide (bushing) 21 Pad 27 Ceramic porous material 31 Base for base mold 32 Reflector formation Transfer mold 35 Transfer mold

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桝田 正美 新潟県新潟市五十嵐二の町8050番地 新潟 大学内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masami Masuda 8050 Igarashi Ninomachi, Niigata City, Niigata Prefecture Niigata University

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧子体を有する塑性変形加工用工具を任
意の工作機械に取り付けて、 前記圧子体で加工対象物を押圧し、該加工対象物の表面
を塑性変形させた後、前記圧子体を前記加工対象物表面
より高い位置に浮かせた状態で、前記塑性変形加工用工
具を前記加工対象物に対して水平方向に相対移動させる
ことを繰り返して、前記加工対象物の表面に前記圧子体
の形状を転写して多数の凹部を形成することにより反射
体形成用母型を作製し、該母型の型面から該型面の凹凸
形状を反対にした型面を持つ転写型を形成し、該転写型
の型面を転写することにより反射体を製造することを特
徴とする反射体の製造方法。
1. A tool for plastic deformation processing having an indenter body is attached to an arbitrary machine tool, and an object to be processed is pressed by the indenter body to plastically deform the surface of the object to be processed. In a state of being floated at a position higher than the surface of the object, repeatedly moving the tool for plastic deformation processing relative to the object in the horizontal direction, so that the indenter body is placed on the surface of the object. By transferring the shape of the mold and forming a large number of recesses, a master body for forming a reflector is produced, and a transfer mold having a mold surface with the concave and convex shape of the mold surface reversed from the mold surface of the master mold is formed. And manufacturing a reflector by transferring a mold surface of the transfer mold.
【請求項2】 前記圧子体の加工対象物に対する押し込
み圧を制御することにより、前記加工対象物に形成され
る凹部の大きさを制御することを特徴とする請求項1記
載の反射体の製造方法。
2. The reflector according to claim 1, wherein a size of a concave portion formed in the object is controlled by controlling a pressing pressure of the indenter against the object. Method.
【請求項3】 前記圧子体の加工対象物に対する押し込
み深さを制御することにより、前記加工対象物に形成さ
れる凹部の大きさを制御することを特徴とする請求項1
記載の反射体の製造方法。
3. The size of a concave portion formed in the object is controlled by controlling a depth of the indenter pressed into the object.
The method for producing the reflector according to the above.
【請求項4】 圧子体で加工対象物を連続的に押圧して
塑性変形させ、前記加工対象物の表面に不規則なピッチ
で異なる深さを持つ多数の凹部を形成した反射体形成用
母型の表面の凹凸形状を転写することによって表面に不
規則な凹凸形状を形成したことを特徴とする反射体。
4. A reflector-forming mother in which a workpiece is continuously pressed by an indenter body to be plastically deformed, and a plurality of recesses having irregular depths and different depths are formed on the surface of the workpiece. A reflector characterized by forming irregular irregularities on the surface by transferring the irregularities on the surface of the mold.
【請求項5】 請求項1記載の反射体の製造方法に使用
する塑性変形加工用工具であって、 任意の工作機械に取付可能な工具本体と、 該工具本体に設置され、加工対象物の表面を押圧して塑
性変形させる圧子体を有する作用部と、 該作用部と前記加工対象物との接触を検出する検出手段
と、 該検出手段により前記作用部と前記加工対象物との接触
が検出された時点での前記作用部の位置を基準として、
前記作用部を前記工具本体に対して上下方向に往復運動
させる駆動手段と、を具備することを特徴とする塑性変
形加工用工具。
5. A tool for plastic deformation processing used in the method of manufacturing a reflector according to claim 1, comprising: a tool main body that can be attached to an arbitrary machine tool; An action part having an indenter body that presses the surface to plastically deform the workpiece, detection means for detecting contact between the action part and the workpiece, and contact between the action part and the workpiece by the detection means. Based on the position of the action section at the time of detection,
And a driving means for reciprocating the action portion in the vertical direction with respect to the tool body.
【請求項6】 前記駆動手段がピエゾ素子または磁歪素
子であることを特徴とする請求項5記載の塑性変形加工
用工具。
6. The plastic deformation working tool according to claim 5, wherein said driving means is a piezo element or a magnetostrictive element.
【請求項7】 前記検出手段がフォースゲージであるこ
とを特徴とする請求項5記載の塑性変形加工用工具。
7. The tool according to claim 5, wherein said detecting means is a force gauge.
【請求項8】 請求項1記載の反射体の製造方法に使用
する塑性変形加工用工具であって、 任意の工作機械に取付可能なハウジングと、 該ハウジングに摺動可能に支持された工具本体と、 該工具本体を前記加工対象物の表面から一定の間隙を保
持するように浮上させる浮上手段と、 前記工具本体に設置され、加工対象物の表面を叩打して
塑性変形させる圧子体を有する作用部と、 該作用部を前記工具本体に対して上下方向に往復運動さ
せる駆動手段と、を具備することを特徴とする塑性変形
加工用工具。
8. A tool for plastic deformation processing used in the method of manufacturing a reflector according to claim 1, wherein a housing attachable to an arbitrary machine tool, and a tool body slidably supported by the housing. Floating means for floating the tool main body from the surface of the workpiece so as to maintain a constant gap, and an indenter body installed on the tool main body to strike and deform the surface of the workpiece by plastic deformation A tool for plastic deformation processing, comprising: an operating portion; and a driving means for causing the operating portion to reciprocate up and down with respect to the tool main body.
【請求項9】 前記駆動手段が圧電アクチュエータであ
ることを特徴とする請求項8記載の塑性変形加工用工
具。
9. A plastic deformation working tool according to claim 8, wherein said driving means is a piezoelectric actuator.
【請求項10】 前記浮上手段がエア静圧機構であるこ
とを特徴とする請求項8記載の塑性変形加工用工具。
10. The plastic deformation working tool according to claim 8, wherein said floating means is an air static pressure mechanism.
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JP2010207865A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Toshiba Mach Co Ltd Plastic working method and apparatus therefor, and method for manufacturing die

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