专利名称：模具的复制方法及性状判定方法
技术领域：
本发明涉及在镜片的树脂成形中适合使用的模具的复制方法及其性状的判定方法。
另外，在特开平5-156484公报中公开了下述方法通过热压成形方法复制金属制靠模，成形由导电性树脂基材构成的电铸用母模(母模)后，进行电铸，在母模的主平面上由电镀了的金属层得到菲涅耳透镜成形用模具(原模)，将该模具与透明的热塑性树脂重叠，通过热压成形方法制造菲涅耳透镜。
而且，在专利号为2736561的公报中，公开了通过固化由a、环氧树脂b、相对于环氧树脂0.2～0.7化学当量的酸酐固化剂c、全部重量的0.5～5重量％的触变赋予剂构成的树脂模具用环氧树脂组合物得到的树脂模具。
但是，作为模使用树脂的场合，由于制造时的损坏等易于损伤模的表面。另外，作为成模用树脂使用UV固化性树脂的场合，易于出现UV树脂中的单体等引起的腐蚀。因此存在一个模的寿命短的问题。
另一方面，作为镜片的制造中使用的靠模模具，用金刚石等超硬刀具切削加工金属板时，由于模具自身大(通常为40～80英寸)，因刀具的磨损难于制成多个同一性状的靠模模具。因此，批量生产同一性状的镜片中，必须由一个靠模模具复制多个寿命长的母模模具、原模。另外，为了保证被复制的原模的性状，也要求在短时间内判定靠模模具的性状没有问题。
下面对本发明进行说明。在本发明的第1个实施方式中，通过一种模具的复制方法解决上述课题，其特征在于，具有通过电铸由表面设有正凹凸图案的母模模具制造设有反凹凸图案的原模的电铸工序。其中，所谓“母模模具”是形成产品的正凹凸形状表面的模具。另外，所谓“原模”是使用母模模具形成产品的反凹凸形状的模具，是在产品的树脂成形中使用的模具。
根据该发明，由于在模具的复制中使用电铸工序，因而能够将母模模具表面形成的产品的正凹凸图案高精度地复制到原模上。
在本发明的第2个实施方式中，通过一种模具的复制方法解决上述课题，其特征在于，具有通过电铸由表面形成反凹凸图案的靠模模具制造设有正凹凸图案的母模模具的第1电铸工序，和再通过电铸由母模模具制造设有反凹凸图案的原模模具的第2电铸工序。其中，所谓“靠模模具”是在金属制的原板表面形成产品的反凹凸形状的模具。另外，在实施方式中，所谓“母模模具”是复制了靠模模具的产品反凹凸图案的，在其表面设有产品正凹凸形状的模具。
根据该发明，通过适当反复进行第1电铸工序或第2电铸工序，能够保持并得到希望数量的母模模具和原模模具的高精度。
另外，也可以为下述构成在第1实施方式中，在电铸工序之前设有在母模模具上形成的正凹凸图案的表面形成镀金属层的镀金属工序，或者在第2实施方式中，在第1电铸工序之前设有在靠模模具上形成的反凹凸图案的表面形成镀金属层的镀金属工序。
根据该构成，通过镀金属层保护刚切削后的原板模具表面的镜面状态，能够防止由于微小的缺陷或污渍在生成的产品表面产生污迹等的原因的出现。
另外，也可以为下述构成在第1实施方式中，在镀金属工序后电铸工序前，设有在母模模具的镀金属面上形成有机质的剥离皮膜的剥离皮膜形成工序，或者在第2实施方式中，在镀金属工序后第1电铸工序前，设有在靠模模具的镀金属面上形成有机质的剥离皮膜的第1剥离皮膜形成工序，以及在第2电铸工序之前，设有在母模模具的正凹凸图案面上形成有机质的剥离皮膜的第2剥离皮膜形成工序。
根据该构成，能够顺利进行靠模模具与母模模具以及母模模具与原模的剥离，从而能够避免损伤模具的情况。
而且在这些方式中，原模也可以作为在镜片成形中使用的模具。其中，所谓“镜片”是表面形成有给定形状的凹凸，通过透过光或反射光沿给定方向会聚光或分散光的片状部件。作为镜片的实例，有上述特开平5-156784公报的菲涅耳透镜片或图5中介绍制作用模具的的双凸透镜状(lenticular)镜片、蝇眼透镜片、线性菲涅耳透镜片等。
这样，能够在复制用于镜片成形的模具中适用上述方式的发明。
在本发明的第3实施方式中，作为模具的复制方法由下述工序构成在产品的凹凸图案面形成蒸镀膜的蒸镀膜形成工序，以及在形成蒸镀膜的产品的凹凸图案面上通过电铸制造设有反凹凸图案的原模的电铸工序。
如果采用该方式，作为母模使用作为镜片已经确认了其性状是否良好的产品，另外也可以一次进行需要时间的电铸工序，因此能够在短时间内复制同一性状的模具。
在上述上述方式中，产品也可以是镜片。
根据这种构成，能够在复制用于镜片成形的模具中适用上述方式的发明。
在本发明的另一实施方式中，通过提供靠模模具性状的判定方法解决上述课题，其特征在于，在设有通过电铸由表面形成反凹凸图案的靠模模具制造设有正凹凸图案的母模模具的第1电铸工序，以及再通过电铸由母模模具制造设有反凹凸图案的原模的第2电铸工序的模具复制工序中，设有在靠模模具的反凹凸图案面上镀金属的镀金属工序，使用镀金属了的靠模模具直接成形产品的成形工序，以及判定直接成形的产品性状的性状判定工序。
如果采用这种方式，通过使用经过两次通常需要时间的电铸工序制造的原模再进行树脂成形制成的产品，判定靠模模具是否良好，由于由靠模模具直接进行树脂成形得到产品，因而能够在短时间内进行靠模模具是否良好的判定。
在上述实施方式中，产品也可以是镜片。
这样，能够在判定用于镜片成形的靠模模具是否良好中适用上述方式的发明。
本发明的作用及优点可以由下面说明的实施例可以得知。
图2是表示本发明实施例2的图。
图3是表示本发明实施例3的图。
图4是表示在短时间内判定靠模模具性状是否良好的方法的图。
图5(A)是表示双凸透镜镜片用、(B)是表示蝇眼透镜片用、(C)是表示线性菲涅耳透镜片用原模形状的图。
实施例1
图1表示本发明实施例1的模具复制方法的工序图。其中，首先通过切削在1边长度为1～2m，厚度为15～20mm的长方形或正方形金属原板表面形成镜片的正凹凸形状，制造母模模具。金属原板的材质从加工容易、表面难被腐蚀等观点出发，例如适合使用铝、铜、黄铜等非铁金属。切削操作通过将金属原板放置在大型车床上使其旋转，同时用金刚石刀具等超硬工具在原板表面刻上镜片的正凹凸图案进行。在该切削操作中，为了防止刀具的磨损，可以使用切削油。其原因在于，在一个母模模具的表面必须形成多个形状复杂的镜片的正凹凸图案，切削需要的时间非常长(通常为1周至10天)，因而如果工具磨损，精密形状的再现就变得非常困难。
切削工序结束了的母模模具通过溶剂脱脂、碱电解脱脂、超音波脱脂等工序完全除去其表面附着的切削油后，进行镀金属工序。在镀金属工序中，为了保护切削后的母模模具表面的镜面状态，并提高耐腐蚀性，进行镀光泽镍、镀镍或镀铬等处理。
为了顺利进行随后的电铸工序后的剥离，镀金属工序结束了的母模模具在其表面形成有机类剥离皮膜。有机类剥离皮膜例如日本化学产业株式会社制的“Nicanontack”(登记商标)可以在市场上得到。
然后，将母模模具浸渍在电铸层中，进行电铸至其表面形成给定厚度(例如20mm以上)的镍等镀金属膜。该电铸工序必须进行约1周的时间。成为给定膜厚的镀金属层由母模模具剥离，必要时用加固板衬里，作为原模在产品的树脂成形中反复使用。
在上述实施例1中，能够由母模模具通过电铸工序制造原模，因此能够将母模模具表面形成的透镜面的凹凸真实地复制在原模上。另外，由于原模的材质是镍等金属，因而与树脂模具比较，难于损伤，另外也没有受到树脂中低分子成分的影响而引起腐蚀等的担心。另外，通过镀金属层保护刚切削后的母模模具表面，因此能够维持镜面状态。另外，由于形成了有机类剥离皮膜，因而在电铸后的剥离工序中，摩擦力、粘接力难于发挥作用，能够防止损伤模具。
实施例2图2表示本发明实施例2的模具复制方法的工序图。其中，首先在与实施例1同样的金属原板表面上形成镜片的反凹凸形状，制造靠模模具。切削操作以及切削油的脱脂操作与实施例1同样。然后，靠模模具进行镀金属工序。在镀金属工序中，为了保护切削后的靠模模具表面的镜面状态，并提高耐腐蚀性，进行镀光泽镍、镀镍或镀铬等处理。
为了顺利进行随后的第1电铸工序后的剥离，镀金属工序结束了的靠模模具在其表面形成第1次有机类剥离皮膜。然后，将靠模模具浸渍在电铸层中，进行电铸至其表面形成给定厚度(例如20mm以上)的镍等镀金属膜。该电铸工序必须进行约1周的时间。成为给定膜厚的镀金属层由靠模模具剥离。该镀金属层在表面形成有镜片的正凹凸形状，被称作母模模具。
为了顺利进行随后的第2电铸工序后的剥离，通过第1电铸工序制造的母模模具在其表面形成第2次有机类剥离皮膜。
接着，以该母模模具为基础进行第2电铸工序，进行电铸至其表面形成给定厚度(例如20mm以上)的镍等镀金属膜。该电铸工序也必须进行约1周的时间。成为给定膜厚的镀金属层由母模模具剥离。该镀金属层在表面形成有镜片的反凹凸形状，必要时用加固板衬里，作为原模，在产品的树脂成形中反复进行使用。
在上述实施例2中，通过电铸工序由靠模模具制造母模模具，另外由母模模具制造原模，因此能够将靠模模具表面上形成的透镜面的凹凸真实地复制在原模上。另外，通过适当反复进行第1电铸和第2电铸，能够由同一靠模(即同一性状的透镜面)制造希望数目的母模模具、原模，能够有助于批量生产具有同一性状的镜片。另外，由于原模的材质是镍等金属，因而与树脂模具比较，难于损伤，另外也没有受到树脂中低分子成分的影响而引起腐蚀等的担心。
实施例3图3表示本发明实施例3的模具复制方法的工序图。其中，作为原模使用已经确认作为镜片的性状良好的产品(塑料透镜)。其详细说明如下所述。
首先，在塑料透镜的表面蒸镀镍、镍和铬、ITO或金等至2000～3000的厚度。接着，通过电铸在该蒸镀面上形成给定厚度(20mm以上)的镀金属层，进行剥离。该剥离了的镀金属层在表面形成有透镜片的反凹凸形状，必要时用加固板衬里，作为原模能够在产品的树脂成形中反复进行使用。而且，由于原模的性状已经被保证，因而能够作为树脂成形与其几乎同一性状的镜片的原模进行使用，从而能够有助于批量生产性的提高。
实施例4图4使表示在短时间内判定靠模模具性状是否良好的方法的图。其中，直接在树脂成形中使用经过了镀金属层工序的靠模模具，得到作为产品的镜片。其效果的详细说明如下所述。也就是说，如上所述，1次电铸工序大约用1周的时间。但是，为了最终确认靠模模具的性状是否良好，必须使光透过作为产品制造的镜片，检查缺陷。因此，根据实施例1或实施例3的模具复制方法，靠模模具性状的确认最少必须要1周的时间。另外，根据反复进行2次电铸工序的实施例2的模具的复制方法，靠模模具性状的确认最少必须要2周的时间。但是，如果采用图4所示的方法得到产品，由于不经过电铸工序，能够在极短的时间内确认产品的性状，即判定靠模模具性状是否良好。不用说此时的靠模模具在充分洗涤其表面后，能够在电铸工序中再次使用。
本发明适合在镜片模具的复制中使用。作为镜片认为使用数量最多的是菲涅耳透镜片，但本发明的方法除此以外，也适合在双凸透镜状透镜片、蝇眼透镜、线性菲涅耳透镜片等的模具复制以及性状判定中使用。其中，图5(A)表示双凸透镜镜片用原模、图5(B)表示蝇眼透镜片用原模、图5(C)表示线性菲涅耳透镜片用原模的形状。
在本发明的各实施例中，进行了电铸工序的靠模模具、母模模具随后通过碱洗涤完全除去电铸前形成的剥离皮膜，同时进行镀金属液的中和，然后再次形成新的剥离皮膜，再次在电铸工序中使用。
本发明并不只限于上述实施例，可以在不违反由权利要求书和说明书整体得到的发明要点或思想的范围内进行适当变化，伴随这种变化的模具复制方法及性状判定方法也包含在本发明的技术范围内。
如上所述，作为模具的复制方法，设有通过电铸由表面设有正凹凸图案的母模模具制造设有反凹凸图案的原模的电铸工序，能够高精度地将母模模具表面上形成的镜片的正凹凸图案复制到原模上。
另外，作为其它模具复制方法，设有通过电铸由表面形成反凹凸图案的靠模模具制造设有正凹凸图案的母模模具的第1电铸工序，以及再通过电铸由母模模具制造设有反凹凸图案的原模模具的第2电铸工序，通过反复进行电铸工序，能够保持并得到希望数量的母模模具和原模模具的高精度。
另外，如果在电铸工序之前设有在母模模具上形成了正凹凸图案的表面上形成镀层，或者在第1电铸工序之前设有在靠模模具上形成了反凹凸图案的表面上形成镀层的镀金属工序，能够通过镀金属层保护刚切削后的原板模具表面的镜面状态，防止产生在透镜面上出现污迹的原因。
另外，如果在镀金属工序后电铸工序前，设有在母模模具的镀金属面上形成有机质的剥离皮膜的剥离皮膜形成工序，或者在镀金属工序后第1电铸工序前，设有在靠模模具的镀金属面上形成有机质的剥离皮膜的第1剥离皮膜形成工序，以及在第2电铸工序之前设有在母模模具的正凹凸图案面上形成有机质的剥离皮膜的第2剥离皮膜形成工序，能够顺利进行靠模模具与母模模具，以及母模模具与原模的剥离，能够回避损伤模具的情况。
而且，在上述这些方式中，如果在镜片的成形中使用原模，这样，能够在复制用于镜片成形的模具中适用上述方式的发明。
另外，如果作为模具的复制方法设有在产品的凹凸图案面上形成蒸镀膜的蒸镀膜形成工序，以及在形成蒸镀膜的产品的凹凸图案面上通过电铸制造设有反凹凸图案的原模的电铸工序，作为母模使用作为镜片已经确认了其性状是否良好的产品，另外也可以一次进行需要时间的电铸工序，因此能够在短时间内复制同一性状的模具。
另外，作为靠模模具性状的判定方法，如果在设有通过电铸由表面形成反凹凸图案的靠模模具制造设有正凹凸图案的母模模具的第1电铸工序，和再通过电铸由母模模具制造设有反凹凸图案的原模的第2电铸工序的模具复制工序中，设有在靠模模具的反凹凸图案面镀金属的镀金属工序，使用镀金属了的靠模模具直接成形产品的成形工序，以及判定直接成形产品的性状的性状判定工序，通过使用经过两次通常需要时间的电铸工序制造的原模再进行树脂成形制成的产品，判定靠模模具是否良好，由于由靠模模具直接进行树脂成形得到产品，因而能够在短时间内进行靠模模具是否良好的判定。
权利要求
1.一种模具的复制方法，其特征在于，设有通过电铸由表面设有正凹凸图案的母模模具制造设有反凹凸图案的原模的电铸工序。
2.如权利要求1所述的模具的复制方法，其特征在于，在上述电铸工序之前，设有在上述母模模具上形成的正凹凸图案的表面上形成镀金属层的镀金属工序。
3.如权利要求2所述的模具的复制方法，其特征在于，在上述镀金属工序后电铸工序前，设有在上述母模模具的镀金属面上形成有机质的剥离皮膜的剥离皮膜形成工序。
4.一种模具的复制方法，其特征在于，设有通过电铸由表面形成反凹凸图案的靠模模具制造设有正凹凸图案的母模模具的第1电铸工序，以及再通过电铸由上述母模模具制造设有反凹凸图案的原模的第2电铸工序。
5.如权利要求4所述的模具的复制方法，其特征在于，在上述第1电铸工序之前，设有在上述靠模模具上形成的反凹凸图案的表面上形成镀金属层的镀金属工序。
6.如权利要求5所述的模具的复制方法，其特征在于，在上述镀金属工序后上述第1电铸工序前，设有在上述靠膜模具的镀金属面上形成有机质的剥离皮膜的第1剥离皮膜形成工序，以及在上述第2电铸工序之前设有在上述母模模具的正凹凸图案面上形成有机质的剥离皮膜的第2剥离皮膜形成工序。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的模具的复制方法，其特征在于，上述原模在镜片的成形中进行使用。
8.一种模具的复制方法，其特征在于，设有在产品的凹凸图案面上形成蒸镀膜的蒸镀膜形成工序，以及在上述形成蒸镀膜的产品的凹凸图案面上通过电铸制造设有反凹凸图案的原模的电铸工序。
9.如权利要求8所述的模具的复制方法，其特征在于，上述产品为镜片。
10.一种靠模模具性状的判定方法，在设有通过电铸由表面形成反凹凸图案的靠模模具制造设有正凹凸图案的母模模具的第1电铸工序，和再通过电铸由上述母模模具制造设有反凹凸图案的原模的第2电铸工序的模具复制工序中，其特征在于，设有在上述靠模模具的反凹凸图案面上镀金属的镀金属工序，使用上述镀了金属的靠模模具直接成形产品的成形工序，以及判定上述直接成形产品的性状的性状判定工序。
11.如权利要求10所述的模具性状的判定方法，其特征在于，上述产品为镜片。
全文摘要
一种模具的复制方法,设有在通过原模模具成形的产品的凹凸图案面上形成蒸镀膜的蒸镀膜形成工序,以及在形成了蒸镀膜的产品的凹凸图案面上通过电铸制造设有反凹凸图案的第2原模模具的电铸工序。一种模具性状的判定方法,在上述工序中设有在靠模模具的反凹凸图案面上镀金属的镀金属工序,使用镀了金属的靠模模具直接成形产品的成形工序,和判定直接成形产品性状的性状判定工序。从而,本发明提供了能够多个复制寿命长的模的模具复制方法,和可以在短时间内判定靠模模具性状是否良好的模具性状判定方法。
文档编号B29C33/38GK1356204SQ0113976
公开日2002年7月3日 申请日期2001年11月30日 优先权日2000年11月30日
发明者土井康裕, 鱼谷幸史 申请人:大日本印刷株式会社