JPS6054819A - 樹脂成形金型の製造方法 - Google Patents

樹脂成形金型の製造方法

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JPS6054819A
JPS6054819A JP16303983A JP16303983A JPS6054819A JP S6054819 A JPS6054819 A JP S6054819A JP 16303983 A JP16303983 A JP 16303983A JP 16303983 A JP16303983 A JP 16303983A JP S6054819 A JPS6054819 A JP S6054819A
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spherical
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electroplating
thickness
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Kiyoto Hamamura
浜村 清人
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばカメ?メビントグラスのような光学
部材である透明樹脂の表面を微細凹凸表面ば成形する場
合に使用して好適な樹脂成形金型及びその製造方法に関
する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般にカメラのピントグラスのような光学部材は、光の
透過率及び解像度が高いととが最も重要で、使用樹脂は
その目的達成のため極めて透明度の高い樹脂が選ばれる
が、その表面形状又は構造によって左右されることが大
であり、透明樹脂表面を成形する金型の一精度等の品質
を向上させることが不可欠である。
次に、理想的金型及びその表面の形状、寸法を図に従っ
て説明する。先ず第1図及び第2図は光学的に示された
金型例でそれぞれ球面オス型と同メス型であり、いずれ
も光学的には同様効果を示し、凸部1又は凹部2はそれ
ぞれ矢印3.3′で示された半径を有する半球面が滑ら
かに形成されていることが重要である。そして、これら
半球面は一定の間隔4,4′で連続した表面で半球面が
接した境界5.5′があシ、一定の高さ又はくぼみ6.
♂を持つ表面が必要である。
そして、上記表面を寸法的に見ると、角Wl象度を高め
るため半球面の間隔4,4’は例えば34μmとなシ、
その半球面である凸部1又は凹部2の半径は約30μm
とする微細表面でちり、30mm X 40 mmとい
う大面積を均一に形成することが困難視されるのは容易
に想像されよう。
さて、従来試みられた樹脂成形金型の製造方法は、第3
図(al〜(dlに示される例が代表的である。これは
−盤にフォトエツチング方法として知られるが、その工
程は主にフォトレジストコート、ベーキング、g光a 
、 現像b 、 :r−ツチングC,レジス)dの順に
行なわれ、フォトマスク7のノリーン8をもとにノリー
ン形成し、フォトレジスト9−1〜9−6をマスクとし
イ壬意金属晶板10−1〜10−4を化学エツチングし
、凹部11を形成するが、一部平坦面12カ玉残ったり
、非球面のくぼみ13となシ、光学的には不満足々表面
形状の金型であった。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、理想的な半球面75: tr++り
111勺な平血面を生ずることなく連続した表面を有す
る樹脂成形金型及びその製造方法を提供することである
〔発明の概要〕
この発明は、導電性表面を有する多数の微細突起が形成
されたオス型突起基板の表面に電気めっきを施して上記
微細突起を中心とし、且つめつき厚さとほぼ同等の寸法
半径を有する半球面の連続した表面を形成した球面オス
型又はこのオス型表面を電鋳形成方法によシ反転した球
面メス型の表面を有することを特徴とする樹脂成型金型
である。
又、この発明は、少なくとも平坦基板の表面に機械加工
方法、フォトエツチング方法、電気めっき方法゛のいず
れかを利用して中心間が所定間隔離れ、且つ所定の高さ
の多数の微細突起を有するオス型突起表面を形成する工
程と、この工程の次に上記オス型突起表面に電気めっき
を施し、めっき厚さと同等の半径を有し且つ連続した半
球面を形成し、球面オス型表面を形成する工程と、 この工程の次に更に必要ならば、上言己球面オス型表面
に離型性の金属酸化膜を形成?麦、電気めっきを施し剥
離する電鋳成形方法により表面形状を反転して球面メス
型表面を〕形成する工程と、 を具備することを特徴とする樹脂成形金型の製造方法で
ある。
〔発明の実施例〕
この発明による樹脂成形金型及びその製造方。
法の第1の実施例は、第4図乃至第11図に示すように
構成されている。
即ち、第4図はこの発明で用いられるクロム膜付ガラス
基板の斜視図であり、格子状/?ターンに形成された蒸
着クロム膜14は、弓龜固に平坦なガラス基板15に固
着しておシ、従来のフォトエツチング方法にて形成して
いる。この場合、上記蒸着クロム膜14は線中約2μm
でピッチ34μmの格子寸法に形成しておく。そして、
洗浄後、電気光沢銅又は光沢ニッケルめつきを約10μ
mの厚さ施すと、第5図に示す断面を有する格子状金属
・リーン16が形成され、その巾は約12μmとなる。
次いで、第6図に示すように、例えばモリブデンを含む
水溶液から電着された酸化膜の薄膜17を上記金属パタ
ーン16上に約0.1μm形成する。この酸化膜17は
ニッケル、クロム等の酸化膜でも代用でき、次の厚付め
つき膜と上記格子状金属パターンとを分離するのに役立
つ。
次に、第7図に示すように上記酸化膜の薄膜17上に電
気光沢銅めっき又は光沢ニッケルめっきをできるだけ厚
くめっきする。この場合、厚い方が以下の工程で変形等
の不良品発生を少なくするので0.3 mm以上の厚さ
が望ましい。図中、18が厚付めつきである。尚、上記
第4図乃至第7図の工程は公知の技術である。
その後、蒸着クロム膜14及びガラス基板15を機械的
に分離し、第8図に示すような複合金属膜を得る。即ち
、蒸着クロム膜14が分離したくぼみ〜−〆を有する平
坦miが現われ、更にピンセット等で機械的に格子状金
属ノやターンJ6を引き剥がすと、金属メツシュ状に取
れる。
後に残った厚付めつき18には、第9図に示すように一
部の酸化膜の薄膜17が付着したV(態で残り、平坦面
を有する突起19が多数存在するオス型突起基板となる
。この突起19の中)0間隔は34μmで均一に形成さ
れ、約10μmの深さからなる格子状溝ができる。尚オ
ス型突起基板を上方から見れば、第18図に示すように
突起19は格子状の溝に囲まれている。
次に、′電気めつき法により所定の半径を有する半球面
を形成するだめ、正確に制御された厚さめっきを施す。
即ち、上記オス型突起基A反の酸化膜の薄膜Z7を塩酸
等で化学的に溶解除去し、サッカリンや1.5ナフタリ
ン、ジスルホン酸ナトリワム等のようなニッケルめっき
11S%のj、6カを減少させる。一般に1次光沢剤と
呼Qヨれる光沢剤のみ添加した電気光沢ニッケルめっき
l夜にて30μmの厚さめっきすると、第10図に示す
ような半径20の30μmの凸型半球面21を有する、
いわゆる球面オス型の表面を持つこの発明の金型26が
完成する。尚、厚付めつき18の裏面は平坦に研磨して
仕上げる。第11図にその表面の斜視図を示すが、34
μm四方の正方形の境界22を有する微細表面23が均
一に形成されたのが確認された。
そして、第12図に示すように実験的加温成形で透明樹
脂24を加圧体25に接着された上記球面オス型の金型
26により、約80℃で加圧成形したところ、忠実に金
型表面形状が転写され、極めて光学的に優れた成形品が
できることが判明した。
ところで、上記第1の実施例で得られた球面オス型の金
型から表面形状を反転した球面メス型の金型が必要な場
合は、上記第6図にて説明した方法によシ、電鋳にて形
成し得る。つtb、第13図に示すように、球面オス型
26の30μmの半径27を持つ半球面上にモリブデン
の酸化膜の薄膜28を電着せしめ、更Vこ゛電気光沢ニ
ッケルめつき29を厚く形成し、その後、引き剥がすと
第14図に示すようにほぼ同寸法に反転された半球面の
半径27′を持つ球面メス型の金型30が完成する。こ
の方法は一般に電鋳と呼ばれ ;1.lj密な転写を可
能とする形 成性である。
以上の実施結果から、均一に多数の微細黄起を有するオ
ス型突起基板に電気めっきすれば任意の半径を有する半
球面の連続した表面の金型が形成できることが判る。そ
して上記オス型突起ν1(板の突起は、完成後の金型表
面の半球面の高さ又はくぼみの深さより高いことが必要
でちp1配置の位置で正方形、六角形等の境界を生じる
金型を設計し得る。
従って第2の実施例として、フォトレジスト外利用した
オス型突起基板の形成方法及び金型の製造工程を第15
図に示す。先ず、第15図(・すに示すように、所望の
・ぐターフ31を形成したガラス基板32からなるフォ
トマスクと、〕第1・レノスト33−を塗布した牢I)
′1.々金叫板34を用意し、紫外線光35によるI!
J1;光を行なう。
そし゛て同図(bJに示すように一部の金属面が露出し
た被めっき部36を得て、次に電気光沢ニッケルめっき
を金型に必要な半球面の高さよ)やや高い寸法の厚さめ
っきし、同図(C)に示すニッケルめっきの突起37を
形成する。その後、フォトレジストをアセトン等で溶解
除去J−ると、同図(dJに示すように、一部のフォト
レジスト38が残るかも知れないが、オス型の突起基板
が完成する。次に、金型に必要な半球面の半径と同じ厚
さ電気ニッケルめっきを第1の実施例と同様に行なうと
、同図(elに示されるように所望の半径39を有する
半球面40の連続した表面が形成され、球面オス型の金
型が完成する。
次に、第3の実施例として、第16図に示すようにニッ
ケルや銅等の平坦な金属基′板に7字、形の溝41を格
子状に機械加工し、上記実施例と同様な寸法高さのオス
型の突起42を形成する。更に上記実施例と同様にニッ
ケルめっきを施すと、第17図に示すように任意の半径
43を有する半球面44の連続した表面が形成される。
尚、上記実施例では、オス型突起基板における突起19
を有する基盤は第18図に示すように格子状ieターン
であったが、必要に応じ第19図乃至第22図に示すよ
うな形状に突起パターンを形成してもよい。
又、上記実施例では突起基板は平坦であったが、必要に
応じプレス成形加工等して彎曲させた金型としても利用
できる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、電気めっきにより理想的な半球面が
部分的な平坦面を生ずることなく連続した表面を形成す
ることが容易であシ、光学用樹脂部材の成形用金型とし
て工業的に応用する効果は大である。そして、この発明
の金型を用いれば、光学用樹脂部材に忠実に金型表面形
状が転写され、極めて光学的に優れた成形品が得られる
尚、この発明の樹脂成形金型によシ成形された樹脂部品
の用途としては、カメラのピントグラスのほかに、フィ
ルタ、レーデ部品、印刷用厚板、スクリーン(プロジェ
クタのスクリーン)、装飾品などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は樹脂成形金型表面の理想的形状を拡
大して示す断面図で、第1図が球面オス型、第2図が同
メス型、第3図(al、〜(djは従来来の樹脂成形金
型の製造方法(フォトエツチングによる金型表面の形成
工程)を示す断面図、第4図乃至第10図はこの発明の
一実施例に係る樹脂成形金型の製造方法を示す断面図、
第11図はこの発明の一実施例に係る樹脂成形金型(球
面オス型)を示す斜視図、第12図はとの発明の金型に
よ)実験的に樹脂表面を成形する装置の説明図、第13
図は第11図の金型表面に電気めっきを施した場合を示
す断面図、第14図は第13図におけるめっき膜を分離
し完成した球面メス型金型を示す断面図、第1.5図(
aJ〜(6」ははこの発明の製造方法の第2の実施例を
示す断面図、第16図はこの発明の製造方法の第3の実
施例に用いられるオス型突起基板を示す断面図、第17
図は第3の実施例における球面オス型の金型を示す断面
図、第18図乃至第22図はオス型突起基板における突
起の各種形状の例を示す概略平面図である。 14・・・蒸着クロム膜、15・・・ガラス基板、16
・・・金属ツクターン、12・・・酸化膜の薄膜、18
・・・厚付めつき、19・・・突起、20・・・金型(
球面オス型)、30・・・金型(球面メス型)。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第3図 第4図 第7図 第11図 第13図 7 第14 図 第18図 第20図 第22図 7翌パシヘ 第19図 第21図 ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導電性表面を有する多数の微細突起が形成された
    オス型突起基板の表面に電気めっきを施して上記微細突
    起を中心とし、且つめつき厚さとほぼ同等の寸法半径を
    有する半球面の連続した表面を形成した球面オス型又は
    このオス型表面を電鋳形成方法によυ反転した球面メス
    型の表面を有することを特徴とする樹脂成形金型。
  2. (2)少なくとも平担基板の表面に機械加工方法、フォ
    トエツチング方法、電気めっき方法のいずれかを利用し
    て中心間が所定間隔離れ、且つ所定の高さの多数の微細
    突起を有するオス型突起表面を形成する工程と、 この工程の次に上記オス型突起表面に電気めっきを施し
    、めっき厚さと同等の半径を有し且つ連続した半球面を
    形成し、球面オス型表面を形成する工程と、 この工程の次に更に必要ならば、上記球面オス型表面に
    離型性の金属酸化膜を形成後、眠気めっきを施し剥離す
    る電鋳成形方法によシ表面形状を反転して球面メス型表
    面を形成する工程と、 を具備することを特徴とする樹脂成形金型の製造方法。
  3. (3)上記オス型突起の直接波めっき表面は、Pd*A
    u+Ag+Cu+Ni等の電気めっき実用金属群、化学
    めっき実用金属群、真空めっき実用金。 属群より選ばれた1種である特許請求の範囲第2項記載
    の樹脂成形金型の製造方法。
  4. (4)上記オス型突起の中心間の寸法の少なくとも%以
    上の厚さを、電気めっきにて上記オス型突起表面に形成
    する特許請求の範囲第2項記載の樹脂成形金型の製造方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032268A1 (fr) * 1997-12-19 1999-07-01 Taiyo Manufacturing Co., Ltd. Moule metallique pour moulage de resine, procede de fabrication de ce moule metallique et produit moule
EP1041406B1 (en) * 1999-04-01 2004-10-27 Canon Kabushiki Kaisha Microstructure array, and methods of fabricating a microstructure array, a mold for forming a microstructure array, and a microlens array
JP2015172593A (ja) * 2007-11-14 2015-10-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー アレイ作製方法及び型
WO2015194608A1 (ja) * 2014-06-18 2015-12-23 コニカミノルタ株式会社 成形品、成形型及び成形型の製造方法

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