JPH03128218A - 光学用反射ミラーの製造法と成形用金型 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形用金型内にプラスチック材料を充填して光
学用反射ミラーを成形する光学用反射ミラーの製造法と
成形用金型に関するものである。

〔従来の技術〕

プラスチック材料を成形材料として光学部品を成形する
方法が一般に普及されるとともに精度の良い光学面を得
る方法としては、成形用金型内に高圧にてプラスチック
材料を充填し、その圧力によって成形用金型における成
形面の形状を反転させることにより成形する方法が広く
採用されている。

また、前記成形用金型の成形面には成形精度の向上以外
の目的、例えば、金型自体の強度、耐熱性等の目的から
表面処理を施す方法あるいは実開昭６２−１０２６０８
号公報記載の成形型の如く、製作対象オイルシールの摺
動面に対応する金型表面に金属溶射によって微小突起を
付して構成したオイルシール川底形型等が開発されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、前記従来の光学用反射ミラーの成形方法にお
ける、高圧によるプラスチック材料の充填によって、成
形用金型の成形面を反転させ、精度の良い平面を得よう
とする成形技術にあたっては、型内では精度の良好な平
面を反転せしめ得るも、これを離型させると前記成形時
の高圧の影響を受けることによって生ずる内部応力の為
に変形が発生し光学用反射ミラーに要求される平面には
適用し難い歪みを生ずる場合があった。かかる欠点が成
形上の歩留りが悪く、製造原価が高くなる等の原因とな
っていた。

また、実開昭６２−１０２６０８号公報記載の成形型の
如く、成形面に微小突起を有する場合には、前記プラス
チックの高圧充填による成形面の反転性の向上作用を得
ようとした場合には、前記微小突起が成形品の型に対す
る喰付力を増す為に、離型時における変形発生による成
形面の歪みにつながる結果、前記欠点がさらに顕著とな
る。

因って、本発明は、前記従来の成形技術における欠点に
鑑みて開発されたもので、所望の平面性を有する光学用
反射ミラーを高精度、安価に、しかも効率良く製造し得
る光学用反射ミラーの製造と成形用金型の提供を目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段および作用］本発明は、成
形用金型内にプラスチック材料を充填して光学用反射ミ
ラーを成形する製造法において、 前記成形用金型の、前記光学用反射ミラーのミラー成形
面と対向する成形面のヌレ性を、前記ミラー成形面より
低下せしめるとともに前記成形用金型内に充填したプラ
スチック材料に保圧をかけることなく成形するもので、
かかる方法を第１図により、より具体的に説明するに鏡
面から成る前記ミラー成形面Ｉを有する鏡面側金型２と
ミラー成形面１に対向する、前記鏡面に比してヌレ性の
低下する粗面から戒る成形面３を有する粗面側金型４と
によって構成される成形用金型５においてキャビティー
６内に充填されたプラスチック材料７はキャビティー６
内に見かけ上充満された状態（鏡面１側に比べて粗面３
側の凹凸の底部には若干の空隙８を有した状態、但し図
示の場合、説明上理解し易いように粗面３側の空隙８を
極端に示している）となるとともに保圧をかけることな
くキャビティー６内で冷却が始まり、かつ収縮が開始す
る。

この時、粗面３側に比し放熱作用にまさる鏡面１側の樹
脂が早く冷却されるとともに樹脂の鏡面ｌ側で固形され
、残りの樹脂が鏡面ｌ側に引っ張られる結果、粗面３側
にヒケが生ずる。

従って、前記鏡面１側に対するプラスチック材料７の密
着性によって高い転写性が発揮されるとともにプラスチ
ック材料７の収縮が鏡面１側を基準に生ずることによっ
て、鏡面ｌの成形面が成形品に高精度に転写されるもの
である。

しかして、本発明成形用金型は、成形用金型内にプラス
チック材料を充填して光学用反射ミラーを成形する成形
用金型において、前記成形用金型の、前記光学用反射ミ
ラーのミラー成形面と対向する成形面に微小な凹凸を設
けるか、これに換えて、前記ミラー成形面のヌレ性に比
してヌレ性の低い表面処理層あるいはシート状部材を介
在せしめ、さらには前記ミラー成形面のヌレ性に比して
ヌレ性を低下し得る手段としての多孔質材層を設けるこ
とによって構成することにより、光学用反射ミラーの製
造に当たっての前記本発明方法における作用を適確に得
られるものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面とともに説明する。

（第１実施例） 第２図乃至第４図は本発明の第１実施例を示し、第２図
は成形用金型の断面図、第３図ａおよび第３図すは成形
品の平面図および側面図、第４図ａ、第４図すおよび第
４図Ｃは成形品の成形状態を示す説明図である。

さて、第２図示の射出成形用金型ｌＯは、固定側入子１
１を装備する固定側型板１２とこれを取付けた固定側取
付板１３とから戒る固定側金型部１４および前記固定側
入子１１に対向して可動側入子１５を装備する可動側型
板１６とこれを支持する可動側受板１７並びにスペーサ
ブロック１８を介して前記可動側型板１６を取付けた可
動側取付板１９とからなる可動側金型部２０によって構
成されている。

また、前記固定側入子１１の成形面１１ａは砂目面から
成り、この固定側入子１１に対向して配設される前記可
動側入子１５の成形面１５ａは成形品である光学用反射
ミラーのミラー面に要求される平面度と鏡面仕上げ（ミ
ラーフィニツシユ仕上げ）が施されている。

さらに、前記固定側入子１１と可動側入子１５の成形面
１１ａおよび１５ａと前記可動側型板１６並びに上下突
出板２１および２２により支持される突出ビン２３およ
び２４によってキャビティー２５が形成されている。

尚、前記キャビティー２５における可動側型板１６の成
形面１６ａおよび突出ビン２３および２４の端面２３ａ
および２４ａは鏡面仕上げは施されていない。

そして、前記固定側型板１２にスプル２６を有するスプ
ルブツシュ２７を固定するとともにこのスプルブツシュ
２７のスプル２６に連通せしめて可動側型板１６にスプ
ル溜まり２８、ランナ２９およびゲート３０を配設し、
かつ前記上下突出板２１および２２に支持した突出ビン
３１の端面を前記スプル溜まり２８にのぞませることに
より構成されている。

以上の構成からなる射出成形用金型１０によって第３図
に示す成形品としての光学用反射ミラーを成形する場合
には、図示しない成形機のシリンダノズルよりスプルブ
ツシュ２７のスプル２６、スプル溜まり２８、ランナ２
９およびゲート３０を介してキャビティー２５内にプラ
スチック材料を充填する。

この時、キャビティー２５内へのプラスチック材料の充
填が完了する直前に前記シリンダノズルからの充填を停
止し、以後キャビティー２５内への圧力をかけずに成形
を遂行する。

従って、キャビティー２５内に充填されたプラスチック
材料は冷却固化し、第３図に示す成形品３２が成形され
る。

その後、可動側金型２０がパーティング面３３を介して
固定側金型１４より型開きされるとともに成形機の突出
ロッド（図示しない）により押圧された上下突出板２１
および２２によって作動する突出ビン２３．２４および
３１により前記成形品３２が型外に突出されて離型され
る。

すなわち、離型後の成形品３２を示すのが第３図で、同
図示の成形品３２は、製品部３４およびこれに連結する
成形品ゲート部３５、成形品ランナ部３６、成形品スプ
ル部３７から威る。

さて、前記構成の射出成形用金型１０を用いた前述の成
形品３２の成形方法によれば、成形機のシリンダノズル
よりのプラスチック材料のキャビティー２５内に対する
充填をその完了直前に停止し、以後の圧力をかけずに成
形する結果、可動側入子１５の鏡面１５ａに対応する成
形面がこれに比してヌレ性の悪い固定側入子１１の砂目
面１１ａおよびその他の成形面１６ａおよび突出ビン２
３．２４の端面２３ａ、２４ａより早く冷却するととも
にこの鏡面１５ａ側の冷却に伴って、キャビティー２５
内のプラスチック材料の収縮が開始されることにより、
前記砂目面１１ａ、成形面１６ａ端面２３　ａ、　２４
　ａにヒケが発生する。

これに対して、前記鏡面１５ａとの対応面ばヒケの発生
なく鏡面１５ａが高精度に転写される。

かかる成形状態を示すのが第４図ａおよび第４図すで成
形品３２における製品部３４のうち、固定側入子１１の
砂目面１１ａとの対応面３８にはヒケ３９ａが発生する
とともに、可動側型板１６の成形面１６ａ、および突出
ビン２３．２４の端面２３ａ、２４ａとの対応面４０に
はヒケ３９ｂが発生するも、可動側入子１５の鏡面１５
ａとの対応面、すなわち光学用反射ミラーのξラー面４
１にヒケは全く発生しない。

しかるに、下記表１に示す如く、前述の成形方法上、前
述した如く、キャビティー２５内に対する保圧をかける
ことのない成形によれば、鏡面１５ａとの対応面となる
ミラー面４１にヒケを発生させず、鏡面１５ａの高精度
の転写性が発揮されるが、逆に保圧をかけて成形した場
合には、固定側のヒケ３９ａおよび可動側のヒケ３９ｂ
の発生はなく、第４図Ｃに示す如く、鏡面１５ａとの対
応面４１にヒケ３９ｃが発生することが判明した。

（以下余白） 表１ （第２実施例） 第５図乃至第１１図は本発明の第２実施例を示すもので
、第５図は成形用金型の断面図、第６図および第７図は
同要部の拡大図、第８図乃至第１０図は固定側入子の成
形面の部分拡大図、第１１図は可動側入子の部分拡大断
面図である。

さて、本実施例における成形用金型１０については、第
１実施例と同一構成部分については同一番号を付して、
その説明を省略し、第１実施例の射出成形用金型に該当
する構成以外の構成部分についてのみ以下に説明を加え
る。

因って、固定側入子１１および可動側入子１５は固定側
型板１２および可動側型板１６に対して固定側スリーブ
４２および可動側スリーブ４３を介して取付けられると
ともに固定側入子１１の成形面１１ａは第３図および第
３図の凹凸を拡大して示す第４図に示す如く、微小な凹
凸４４を設けることにより形成され、かつ可動側入子１
５の成形面１５ａは成形品としての光学用反射ミラーの
ミラー面に要求される鏡面を転写し得るように極めて平
面性の高いξラーフィニッシュ仕上げが施されている。

尚、図中４５はコアビン、４６はランナ突出ピンをそれ
ぞれ示すものである。

さて、以上の構成から戒る成形用金型１ｏにより光学用
反射ミラーとしての成形品を成形する場合にも、前記第
１実施例と同様に成形機のシリンダノズルよりスプル２
６、ランナ２９およびゲート３０を介してキャビティー
２５内にプラスチック材料を充填し、その完了直前にお
いて充填を停止するとともに以後、キャビティー２５内
に圧力がかからないようにする。

しかして、この状態でキャビティー２５内に充填された
プラスチック材料はキャビティー２５内が見かけ上（鏡
面１５ａ側に比べて粗面１１ａ側の凹凸４４の底部４４
ａには若干の空隙を有した状１り満杯となると同時に保
圧がかかることなくキャビティー２５内で冷却がはじま
り、それとともに収縮が始まる。

この時、保圧をかけない為、固定側入子１１の成形面１
１ａにはプラスチック材料が全面にピッタリと密着して
おらず、収縮がはじまると同時に成形面１１ａとの密接
面が剥離をはしめヒケが発生する。

この為、収縮は可動側入子１５の成形面１５ａを基準に
生ずることになり、可動側入子１５の高精度平面から成
る鏡面１５ａはそのまま成形品に転写される。

しかる後、キャビティー２５内における前記成形完了後
、パーティングライン３３より型を開き、図示しない突
出板に支持されるコアピン４６、ランナ突出しピン４７
およびスプル突出しピン３１を介して成形品の離型を行
い成形品を取り出すものである。

そして、前記した如く、高精度の光学用反射ミラー用平
面を持った成形品を得ることができる。

また、前記固定側入子１１の成形面１１ａにおける第４
図示の微小な凹凸４４に換えて、成形面１１ａに調法ボ
ール４８をエアー圧や液圧によって吹き付け（プラスト
して）なめらかな凹凸４９を形成することにより、前記
凹凸４４を比較してさらに、プラスチック材料の成形面
１１ａに対する喰い付きが弱まり、前記収縮時の剥離を
より剥離し易い状態とすることができる利点を有する。

さらに、前記固定側入子１１の成形面１１ａの第４図示
の微小な凹凸４４０表面に電解または無電解のニッケル
メッキ等の数十μ−の被１ｔＩｉ５０を施すことにより
前記凹凸４９と同様の作用効果を得ることができる。

加えて、前記可動側入子１５を熱伝導率のよいアルミ材
や鋼材により形成するとともにこの可動側入子１５の成
形面１５ａに前記した如くミラーフィニッシエ仕上げを
施し、かつこのミラーフィニインシュ面１５ａにＴｉＮ
、ＣｒＮ等の薄膜層５１を設けることにより、前記熱伝
導率のよい作用によって、ミラー面を形成するスキン層
の熱を早く奪って型反転させることができ、これに反し
て、対向面の固定側入子１１の微小な凹凸４４による粗
面の温度が、鏡面１５ａより高い場合は収縮によるヒケ
現象が原理的に、必ず温度の高い方へ出る為、第７図、
第９図および第１０図の固定側入子１１の成形面１１ａ
との関係において、前述してきた作用効果をより促進し
た状態の成形が実現され光学的面情度の高い反射ミラー
の成形が可能となる。

そして、前記第１１図の薄膜層５１により、可動側入子
１５の成形面１５ａの耐蝕性が向上されるとともに表面
キズ発生等の防止に役立ち、可動側入子１５の寿命の延
命化を計れる。

さらに、前述した第７図乃至第１０図示の固定側入子１
１の成形面１１ａを微小な凹凸４４．４９および５０に
よる、可動側入子１５の成形面１５ａの鏡面に対するヌ
レ性の低下を計った構成に加えて、固定側入子１１の成
形面ＩＬａを含油金属層により形成する場合、さらには
成形面１１ａに市販のガスレンジ等に使用されている、
セルフクリーニング処理し、プラスチック材料との接触
面積を極力少なくするようにした構成等の実施例を挙げ
ることができる。

（第３実施例） 第１２図および第１３図は本発明の第３実施例を示し、
第１２図は成形用金型の要部の拡大断面図、第１３図は
シート状部材の受は部を示す拡大断面図である。

本実施例の成形用金型１０は第２実施例の成形用金型１
０の構成における可動側入子１５の成形面１５ａのヌレ
性に対する固定側入子１１の成形面１１ａのヌレ性を低
下せしめる目的を以て、可動側スリーブ４３に設けた支
持凹部５３にテフロンシート等から成るシート状部材５
３を支持せしめつつ固定側入子１１の成形面１１ａを覆
うことにより構成したもので、その他の構成は、第２実
施例と同一の構成から成り、同−構成部分については同
一番号を付して、その説明を省略する。

従って、かかる構成から成る成形用金型１ｏによっても
、第２実施例と同様の成形方法と同様の方法によって成
形することにより、キャビティー２５内に充填されたプ
ラスチック材料は固定側入子１１の成形面１１ａに介在
されるシート状部材５２によって、前記第２実施例の固
定側入子１１の成形面１１ａと同様の作用が発揮される
結果、キャビティー２５内に充填されたプラスチック材
料の冷却に伴って収縮が開始され、その収縮は可動側入
子１５の成形面１５ａを基準に生ずることとなり、成形
面Ｌ５ａの鏡面が高精度に転写された光学用反射ミラー
を成形することができる。

尚、成形品よりシート状部材５２を剥離するが、もしも
シート状部材５２が成形品に一体化して剥離できない場
合が生じても問題とはならず、成形品は不良とならずに
使用が可能である。

（第４実施例） 第１４図は本発明の第４実施例を示す要部の断面図であ
る。

本実施例の成形用金型１０は固定側入子１１を多孔質材
、例えばセラミック材等にて形成するとともに、この固
定側入子１１の背部に送風口５５を固定してエアー発生
装置５４を設けることにより構成したもので、その他の
構成は第２実施例の成形用金型１０と同−構成から成り
、同一構成部分には同一番号を付して、その説明を省略
する。

さて、かかる構成から成る成形用金型１０により、第２
実施例の成形方法と同様の方法により成形する時、キャ
ビティー２５内に充填されるプラスチック材料は、固定
側入子１１の成形頭１１ａ側において、前記エアー発生
装置５４からのエアーが送風口５５を介して固定側入子
１１内に吹き込まれると成形頭１１ａと前記プラスチッ
ク材料間に空気層が介在される結果、プラスチック材料
の固定側入子１１の成形頭１１ａとの接触が阻止される
。

因って、キャビティー２５内のプラスチック材料の冷却
に伴って生ずる収縮は、前記各実施例と同様に可動側入
子１５の成形頭１５ａを基準に生ずることとなり、可動
側入子１５の成形頭１５ａにおける鏡面が成形品に高精
度に転写され、所望の光学用反射ミラーを成形すること
ができる。

尚、前述してきた各実施例においては可動側金型部の成
形頭に光学用反射ミラーに要求されるミラー面の成形筒
を形成する実施例について述べてきたのであるが、これ
を逆に固定側金型部に設ける構成によっても実施可能で
、例えば、成形用金型の配設構成上、ゲート位置等の配
役状況等に応して、いずれかの構成を選択しつつ実施す
ることができる。

〔発明の効果］ 本発明によれば光学用反射ミラーを高精度かつ効率よく
安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す説明図、第２図乃至第４図
は本発明の第１実施例を示し、第２図は成形用金型の断
面図、第３図ａおよび第３図すは成形品の平面図および
側面図、第４図ａ、第、ｌｂおよび第４図Ｃは成形品の
成形状態を示す説明図、第５図乃至第１１図は本発明の
第２実施例を示すもので、第５図は成形用金型の断面図
、第６図および第７図は同要部の拡大図、第８図乃至第
１０図は固定側入子の成形頭の部分拡大図、第１１図は
可動側入子の部分拡大断面図、第１２図および第１３図
は本発明の第３実施例を示し、第１２図は成形用金型の
要部の拡大断面図、第１３図はシート状部材の受は部を
示す拡大断面図、第１４図は本発明の第４実施例を示す
要部の断面図である。 １・・・ξラー成形面（鏡面） ２・・・鏡面側金型 ３・・・成形頭（粗面） ４・・・粗面側金型 ５・・・成形用金型 ６・・・キャビティー ７・・・プラスチック材料 ８・・・空隙 １０・・・成形用金型 １１・・・固定側入子 １１ａ・・・固定側入子の成形筒 １２・・・固定側型板 １３・・・固定側取付板 １４・・・固定側金型部 １５・・・可動側入子 １５ａ・・・可動側入子の成形筒（鏡面）１６・・・可
動側型板 １７・・・可動側受板 １８・・・スペーサブロック １９・・・可動側取付板 ２０・・・可動側金型部 ２１．２２・・・突出板 ２３．２４．３１，４６．４７・・・突出ピン２５・・
・キャビティー ４４．４９・・・微小な凹凸 ５０・・・被膜層 ５２・・・シート状部材 ５４・・・エアー発生装置 第 ２ 図 （ａ） （ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 ７ 図 ／ 第 図 第 ０ 図 ５ 第 ２ 図 コｊ 第 ３ 図 第 ４ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形用金型内にプラスチック材料を充填して光学
   用反射ミラーを成形する製造法において、前記成形用金
   型の、前記光学用反射ミラーのミラー成形面と対向する
   成形面のヌレ性を、前記ミラー成形面より低下せしめる
   とともに前記成形用金型内に充填したプラスチック材料
   に保圧をかけることなく成形することを特徴とする光学
   用反射ミラーの製造法。
2. （２）成形用金型内にプラスチック材料を充填して光学
   用反射ミラーを成形する成形用金型において、 前記成形用金型の、前記光学用反射ミラーのミラー成形
   面と対向する成形面に微小な凹凸を設けることにより構
   成したことを特徴とする光学用反射ミラーの成形用金型
   。
3. （３）成形用金型内にプラスチック材料を充填して光学
   用反射ミラーを成形する成形用金型において、 前記成形用金型の、前記光学用反射ミラーのミラー成形
   面と対向する成形面にそのヌレ性を、前記ミラー成形面
   より低下する表面処理層あるいはシート状部材を介在す
   ることにより構成したことを特徴とする光学用反射ミラ
   ーの成形用金型。
4. （４）成形用金型内にプラスチック材料を充填して光学
   用反射ミラーを成形する成形用金型において、 前記成形用金型の、前記光学用反射ミラーのミラー成形
   面と対向する成形面を多孔質材層にて形成したことを特
   徴とする光学用反射ミラーの成形用金型。