JPS6076319A - 超音波による離型方法 - 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】 本発明は、平面１球面または非球面の機能面を有するレ
ンズ等の光学素子をプラスチックレプリカ法により作製
する際に、成形された光学素子を型から離型させる方法
に関する。

プラスチックレプリカ法により作製される光学素子は、
基本的にガラス、プラスチック、金属等の基材と、該基
材の平面１球面または非球面からなる所定の面に薄く積
層されたプラスチック層（プラスチックレプリカ）から
なる。このプラスチック層の表面には、このプラスチッ
ク層を加圧成形した型の面の形状及び精度が忠実に写さ
れており、このプラスチック層の表面が光学素子の有す
る機能面の１つとして作用する。

プラスチックレプリカ法によりプラスチックレプリカを
少なくとも１つの機能面として有する光学素子を作製す
るには、一般的には所定の形状及び精度に研摩された基
盤型の面と、基材の所定の面との間にプラスチック生成
用組成物を配置し、前記基盤型と前記基材の面との間を
、スペーサーを介するなどして、成形されるプラスチッ
クレプリカの厚さに応じた間隔に保ちながら、これらを
加圧し、その状態でプラスチック生成用組成物を自然放
置、加熱等の方法により硬化させる。この時、前記基材
の所定の面上に４は、その表面が前記基盤面の面に対応
した形状及び精度を有する面に加工されたプラスチック
層（プラスチックレプリカ）が積層される。硬化終了後
、プラスチック層と基盤型との間で離型させて、成形さ
れたレプリカレンズ等の光学素子を得る。

このプラスチックレプリカ法による光学素子の作製方法
は、従来のように多大な労力、費用及び時間を要する研
削、研摩等の工程を経ずに光学素子の機能面を成形し仕
上る方法であり、特に従来高度な技術が必要とされてい
た非球面からなる光学素子の機能面を所定の形状及び精
度に仕上ることがこの方法により非常に容易となった。

このプラスチックレプリカ法による光学素子の成形方法
に於いて、基盤型から成形された光学素子をプラスチ・
ンク層（プラスチックレプリカ）から離型する方法とし
ては、基盤型とレプリカレンズ等の光学素子との密着体
にエアーガンにより空気を吹付けて該密着体を冷却する
方法、密着体を加熱用水槽と冷却用水槽に交互に浸漬す
る方法、冷凍機中で冷却した密着体を冷却温度よりも高
い温度の恒温槽に移す方法、常温下にある密着体を冷凍
機に移し急冷する方法等の温度の変化による基盤型とプ
ラスチックレプリカとの収縮率の差を利用して離型する
方法、更には、７字形の僕を基盤型とプラスチックレプ
リカとの間に打込む方法が従来一般的に行なわれてきた
６ しかしながら、エアーガンによる空気の吹伺けによる方
法では、冷却効率が悪く、離型が不完全となり易い。ま
た、温度差のある液槽を用いる方法では、比較的短い時
間で大鼠に離型処理をすることができるが、光学素子の
形状によっては各種に於ける浸漬時間を長くする、また
温度差のある液槽間を繰り返し通過させる必要がある。

これらの温度差を利用する方法に於いては、効果的に離
型できる温度差のある状態を作り出さなければならず、
またリヒートショックを繰り返し基盤型に与えるため、
基盤型の寿命が短くなるという欠点もある。更に、液槽
に浸漬する方法に於いては、乾燥等の処理が必要である
。

一方、７字形の僕を打込む方法では、基盤型及び光学素
子のプラスチックレプリカの表面を傷付けやすいという
問題がある。

本発明者は、これらの諸点に鑑み、鋭意検討の結果、基
盤型と光学素子との密着体に超音波による振動を与える
ことによって簡単に短時間で基盤型から光学素子を離型
することができることを見い出し本発明に到達した。

本発明の目的は、基盤型からこれに密着している光学素
子を所望の温度に於いて、温度差を利用することなく、
更に露結または液に濡らすことなく簡単に単時間で離型
させることのできる新規な方法を提供することにある。

すなわち本発明は、型によるプラスチックレプリカの成
形後に、前記プラスチックレプリカを１つの機能面とし
て有する光学素子と、前記プラスチックレプリカに密着
した前記型とからなる密着体に、超音波振動子を当接さ
せて超音波振動を前記密着体に与え、該振動により前記
プラスチックレプリカと前記型とを剥離させることを特
徴とする離型方法である。

本発明の方法は、プラスチックレノリカ法により光学素
子を成形する際に、基盤型から成形された光学素子を超
音波による振動を利用して離型する方法である。

以下、図面を参照しつつ本発明の方法を詳細に説明する
。

第１図は本発明の方法の一例を説明するための模式図で
ある。

第１図に於いて、１は超音波発振器、２振動器、３は振
動器２の出力部に設けられたホーン、４は樹脂等のシー
トまたは薄板からなる適当な大きさの介在物であり、基
盤型５を痛めずに効率良く振動を密着体に伝えるための
ものであり、その厚さは薄いものが好ましい。５は基盤
型であり、６は成形された光学素子であり、金属、ガラ
ス、プラスチック等の素材からなる基材８ａと該基材の
所定の形状及び精度に加工された面上に薄く積層された
エポキシ樹脂等のプラスチックレプリカ６ｂとを有する
。基盤型５は金属、硬質ガラス等からなり、基盤型５の
プラスチックレプリカ６ｂを加圧成形する面は、成形後
のプラスチックレプリカ６ｂの表面に所定の形状及び精
度を与えるための加工処理がされている。７は金属等の
台である。

本発明の方法に於いては、前述のプラスチックレプリカ
法により光学素子を成形する際の基盤型５と光学素子６
との密着体が形成された後に、この密着体を基盤型５の
部分が上になるように台７」−に固定し、基盤型５の光
学素子との密着面の反対側の面に介在物４を介してホー
ン３を密着させた後、超音波発振器１及び振動器２を作
動させて、超音波振動を発生させ、これをホーン３及び
介在物４を介して前記密着体に与えて該密着体を基盤型
５とプラスチ・ンクレプリカ６ｂとの間で剥離させる。

本発明の方法に於ける超音波振動の出力、周波数、密着
体に対するホーン３の加圧圧力、ホーン３の形状等の離
型条件としては、基盤型５の材質、形状、大きさまたは
プラスチックレプリカ８ｂを形成するプラスチックの材
質等に対応させて適宜好適な条件が選定される。

本発明の方法に於いて、離型効果を高めるために基ｉ型
５の少なくともプラスチックレプリカ６ｂを加圧成形す
る面の全面には、あらかじめ離型剤の均一な薄膜が形成
されていることが好ましい。

この離型剤膜を基盤型の面に形成させる方法としては、
例えばシリコーンオイル、シリコーングリース、シリコ
ーンワニス、カルナバワックス、ミネラルワックス、フ
ッソ樹脂の粉末若しくはコーティング被膜水溶性樹脂、
グリセリン、各種の油脂類、ステアリン酸塩等を、スプ
レー、浸漬塗布、ハケ塗り等の方法により基盤型５の所
定の面の表面に塗布する方法、あるいはＡｇ　、　ＡＩ
等の離型効果のある金属の薄膜を蒸着等の方法によって
形成させる方法等が挙げられる。

なお、本発明の方法に於ける超音波振動を基盤型５と成
形された光学素子６との密着体にあたえる方法は、効率
良く超音波振動を密着体に与えることのできる方法なら
ば、いずれの方法も適用することができるが、これまで
述べたような基盤型５の裏面から超音波振動を与える方
法が好適である。

以上のような本発明の方法によれば、基盤型と成形され
た光学素子との密着体を、数秒から数十秒という短い時
間で剥離させて基盤型から成形された光学素子を離型す
ることが可能となった。更に、温度差を利用することな
く離型処理をするために、従来のように密着体に温度差
を与えるための操作は不必要となり、例えば常温下に於
いて簡単に離型処理を行なうことができる。また、露結
または液によって濡れることなく光学素子が離型される
ので、離型処理後の乾燥等の操作を省略することができ
る。

以下、実施例に従い本発明の方法を更に詳細に説明する
。

第１図に於ける基盤型５としてプラスチックレプリカ６
ｂを加圧成形する面が凸面形状に、また核間の精度が表
面粗さくＪＩＳ　Ｂ−０８０１）が２７１００μに研摩
加工されたアルミ酸の型が、一方基材６ａとしてプラス
チックレプリカ６ｂの積層される面が凹面形状に、核間
の精度が表面粗さくＪＩＳＢ−Ｏｆｉｏｌ）　１　／　
１０ｕに研摩加工された光学硝子ＳＦ　ｄ製の基材が使
用された。

密着体の形成は、まず基盤型５の少なくともプラスチッ
クレプリカ６ｂを加圧成形する面の全面に、離型剤とし
てパーフロロアルキルアルコキシシラン（商品名；　Ｆ
Ｓ−１１ｆ１．ダイキン工業（株）社製）を浸漬法によ
り塗布して＃型剤膜を形成させ、次に基材８ａの前記の
所定の面に液状の工がキシ樹脂組成物を滴下させ、これ
をスペーサーを介して、形成されたプラスチックレプリ
カｅｂの厚さが平均で２００μ程度となるように基盤型
５によって基盤型５の自重で加圧し、この状態のまま、
これらを８０℃に加熱してエポキシ樹脂組成物を重合硬
化させて行なわれた。

このようにして形成された密着体を、超音波ウェルダー
装置の台７上に、２（盤型５の部分が上になるように固
定し、更に厚さ２５　％のポリエチレンシートを介在物
４として基盤型５の裏面に載置し、これに振動器２の出
力部に接続されている筒状のホーン３を密着させ、ホー
ン３によって密着体を３　Ｋｇ／ｃｍ　２で押圧した。

この状態で、超音波発振器ｌと振動器２を作動させ、出
力１．２ＫＷ。

周波数１８１の超音波による振動を密着体に与えた。

振動を与えてから約５秒後に基盤型５からプラスチック
レプリカ　６ｂが剥離して光学素子６が離型された。

離型後の光学素子のプラスチックレプリカ６ｂからなる
機能面には、基盤型５のプラスチックレプリカ８ｂを成
形した面の形状及び精度が忠実に再現された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための模式図である。 第１図において、ｌは超音波発振器、２は振動器、３は
ホーン、４は介在物、５は基盤型、６は形成された光学
素子、６ａは基材、６ｂはプラスチックレプリカ、７は
台である。 １ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 型によるプラスチックレプリカの成形後に、前記プラス
   チックレプリカを１つの機能面として有する光学素子と
   、前記プラスチックレプリカに密着した前記型とからな
   る密着体に、超音波振動子を当接させて超音波振動を前
   記密着体に与え、該振動により前記プラスチックレプリ
   カと前記型とを剥離させることを特徴とする離型方法。