(57)【要約】【課題】  耐摩耗性と耐食性に優れた基板を有するフォーカルプレーンシャッタを提供すること。【解決手段】  フォーカルプレーンシャッタは、遮光羽根１１〜１４を有する先幕１０および遮光羽根２１〜２４を有する後幕２０とを備える。後幕アーム２６は、遮光羽根２１〜２４を連結ピン２７ａ〜２７ｄを介して回動可能に軸支し、開口３０ａを有する第１基板３０は、後幕アーム２６の回動軌跡面に平行且つ隣接して配置され、面Ａに、ニッケルメッキ層２および黒色酸化物層３を形成することにより、磨耗の進行を抑制し、また、黒色酸化物層３の表面にサンドブラスト加工を施すことにより、基板の耐食性を向上させるものである。第２基板３１の面Ｂも同様である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の遮光羽根をそれぞれ有する先幕および後幕と、
前記複数枚の遮光羽根を連結ピンを介して回動可能に軸支するアーム部材と、
前記アーム部材の回動軌跡面に平行且つ隣接して配置される開口を有する基板とを具備し、
前記基板は、ニッケルメッキ層および該ニッケルメッキ層に形成された黒色酸化物層を有し、前記黒色酸化物層の表面が機械的加工法にて所定の表面粗さに仕上げられていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【請求項２】
請求項１に記載のフォーカルプレーンシャッタにおいて、
前記基板は、前記機械的加工法として砥粒吹付け法により所定の表面粗さに仕上げられていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフォーカルプレーンシャッタにおいて、
前記基板は、その開口の端面が前記アーム部材の回動軌跡面に対向する面と同等の反射率を有するように仕上げられていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のフォーカルプレーンシャッタに用いられることを特徴とする開口を有する基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀塩フィルムを用いたカメラやデジタルカメラのフォーカルプレーンシャッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なフォーカルプレーンシャッタでは、複数枚の遮光羽根がそれぞれ連結ピンを介して回転自在にアームに取り付けられている。アームの回動に従って、複数枚の遮光羽根は、開口を有する基板表面に沿って走行し、開口の開閉動作を行う。開口を有する基板は、通常、アルミニウム合金にアルマイト処理が施されたものである。また、レンズシャッタでは、シャッタ地板にシャッタ駆動系が取り付けられており、シャッタ駆動系によりシャッタ羽根を回転駆動することでシャッタ地板の光軸中心部に形成された開口の開閉動作を行う。このシャッタ地板には、電着可能な樹脂中に反射防止フィラーや摺動性フィラーを含有する電着塗料を用いて電着塗装が施されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６４９２５号公報（第２，３，６頁、図８，９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアルマイト処理と艶消し塗装が施された基板では、連結ピンの端部が基板表面と摺動すると、表面が磨耗して摩擦係数が変化するために、幕速（羽根の走行速度）が変化し、シャッタ精度が悪化してしまう。特許文献１の技術を用いて基板に電着塗装を施すことにより、表面が磨耗し難くなりシャッタ精度が安定するが、電着塗装膜は、フィラーを多く含有するため多孔質となるので、水分などが基板内部に浸透し易く、基板の腐食をもたらすという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のフォーカルプレーンシャッタは、複数枚の遮光羽根をそれぞれ有する先幕および後幕と、複数枚の遮光羽根を連結ピンを介して回動可能に軸支するアーム部材と、アーム部材の回動軌跡面に平行且つ隣接して配置される開口を有する基板とを具備し、基板は、ニッケルメッキ層および該ニッケルメッキ層に形成された黒色酸化物層を有し、黒色酸化物層の表面が機械的加工法にて所定の表面粗さに仕上げられていることを特徴とする。
（２）請求項２に係る発明のフォーカルプレーンシャッタは、請求項１のフォーカルプレーンシャッタにおいて、基板は、機械的加工法として砥粒吹付け法により所定の表面粗さに仕上げられていることが好ましい。
請求項３に係る発明のフォーカルプレーンシャッタは、請求項１または２のフォーカルプレーンシャッタにおいて、基板は、その開口の端面がアーム部材の回動軌跡面に対向する面と同等の反射率を有するように仕上げられていることが好ましい。
（３）請求項４に係る発明の開口を有する基板は、請求項１〜３のいずれかのフォーカルプレーンシャッタに用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、機械的加工法にて黒色酸化物層の表面を所定の表面粗さに仕上げるので、微細な孔が封じられ、水分などが基板内部に浸透せず、基板の耐食性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明によるフォーカルプレーンシャッタについて図１〜６を参照しながら説明する。図中、同じ構成部品には同一符号を付す。
図１は、フォーカルプレーンシャッタの分解斜視図であり、各構成部品の位置関係を示している。レンズ側に位置する第１基板３０とフィルム側または撮像素子側に位置する第２基板３１との間に、遮光板４１および中間板４２が配置されている。さらに、第１基板３０と遮光板４１との間には、スペーサ４３および後幕２０が収納され、中間板４２と第２基板３１との間には、スペーサ４４および先幕１０が収納されている。
【０００８】
先幕１０は、４枚の遮光羽根１１〜１４と先幕主アーム１６と先幕従アーム１５とを含む。後幕２０は、４枚の遮光羽根２１〜２４と後幕主アーム２６と後幕従アーム２５とを含む。先幕主アーム１６は、軸受孔１６ａ，１６ｂと４つの連結孔を有し、先幕従アーム１５は、軸受孔１５ａと４つの連結孔を有する。後幕主アーム２６は、軸受孔２６ａ，２６ｂと４つの連結孔を有し、後幕従アーム２５は、軸受孔２５ａと４つの連結孔を有する。
【０００９】
第１基板３０および第２基板３１には、開口３０ａおよび３１ａがそれぞれ対応する位置に設けられている。また、第１基板３０および第２基板３１には、円弧溝３０ｂ，３０ｃおよび３１ｂ、３１ｃがそれぞれ対応する位置に設けられている。遮光板４１および中間板４２には、開口３０ａおよび３１ａと対応する位置に開口４１ａおよび４２ａがそれぞれ設けられている。
【００１０】
次に、図２〜４を参照して、本発明のシャッタの構成と動作について説明する。図２は、シャッタがチャージされた状態のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。図３は、シャッタが露光動作を終了した状態のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。なお、図２，３では、先幕１０，後幕２０および第１基板３０以外は図示を省略するとともに、最も手前に位置する第１基板３０を一点鎖線で表わす。
【００１１】
図２においては、先幕１０の遮光羽根１１〜１４は、展開して第１基板３０の開口３０ａを覆う遮蔽状態にあり、後幕２０の遮光羽根２１〜２４は、開口３０ａの上方に重なり合って開口３０ａを開放する開放状態にある。すなわち、先幕１０が遮蔽状態、後幕２０が開放状態にあって、露光を阻止している。
【００１２】
図３においては、先幕１０の遮光羽根１１〜１４は、開口３０ａの下方に重なり合って開口３０ａを開放する開放状態にあり、後幕２０の遮光羽根２１〜２４は、展開して開口３０ａを覆う遮蔽状態にある。すなわち、先幕１０が開放状態、後幕２０が遮蔽状態にあって、露光を阻止している。
【００１３】
図２および３に示されるように、回動軸Ｘ１，Ｘ２は、第１基板３０に植設され、先幕従アーム１５の孔１５ａ，先幕主アーム１６の孔１６ａをそれぞれ貫通している。先幕従アーム１５、先幕主アーム１６は、回動軸Ｘ１、Ｘ２にそれぞれ回転可能に取り付けられ、平行リンク機構を構成している。駆動ピン５１は、第１基板３０のレンズ側に取り付けられている不図示の駆動機構に設けられ、円弧溝３０ｂと先幕主アーム１６の孔１６ｂを貫通している。
【００１４】
同様に、回動軸Ｘ３，Ｘ４は、第１基板３０に植設され、後幕従アーム２５の孔２５ａ，後幕主アーム２６の孔２６ａをそれぞれ貫通している。後幕従アーム２５、後幕主アーム２６は、回動軸Ｘ３、Ｘ４にそれぞれ回転可能に取り付けられ、平行リンク機構を構成している。駆動ピン５２も駆動ピン５１と同様に、不図示の駆動機構に設けられ、円弧溝３０ｃと後幕主アーム２６の孔２６ｂを貫通している。
【００１５】
先幕主アーム１６と先幕従アーム１５は、それぞれ４つの連結孔に連結ピン（図４の１７ａ〜１７ｄなど）を貫通させて４枚の遮光羽根１１〜１４を回転可能に軸支している。同様に、後幕主アーム２６と後幕従アーム２５は、それぞれ４つの連結孔に連結ピン（図４の２７ａ〜２７ｄなど）を貫通させて４枚の遮光羽根２１〜２４を回転可能に軸支している。
【００１６】
ここで、図４を参照して、先幕１０と後幕２０について詳細に説明する。図４は、図２のＩ−Ｉ断面図であり、各構成部品の位置関係を明示するために、先幕１０については、回動軸Ｘ２と先幕主アーム１６の４つの連結孔を順次結んだ断面で表わし、後幕２０については、回動軸Ｘ４と後幕主アーム２６の４つの連結孔を順次結んだ断面で表わすものである。
【００１７】
図４に示されるように、４つの連結ピン１７ａ〜１７ｄは、先幕主アーム１６の４つの連結孔をそれぞれ貫通し、遮光羽根１４，１３，１２，１１にそれぞれ連結されている。同様に、４つの連結ピン２７ａ〜２７ｄは、後幕主アーム２６の４つの連結孔をそれぞれ貫通し、遮光羽根２４，２３，２２，２１にそれぞれ連結されている。連結ピン１７ａ〜１７ｄおよび２７ａ〜２７ｄは、ステンレス鋼製であり、黒色塗装が施されている。連結には、例えば、加締めが用いられる。先幕主アーム１６と連結ピン１７ａ〜１７ｄは、第２基板３１の面Ｂに隣接しており、後幕主アーム２６と連結ピン２７ａ〜２７ｄは、第１基板３０の面Ａに隣接している。
【００１８】
なお、図示は省略したが、回動軸Ｘ１と先幕従アーム１５の４つの連結孔を順次結んだ断面および回動軸Ｘ３と後幕従アーム２５の４つの連結孔を順次結んだ断面においても同様の構成である。また、先幕従アーム１５とその連結ピンは、第２基板３１の面Ｂに隣接しており、後幕従アーム２５とその連結ピンは、第１基板３０の面Ａに隣接している。
【００１９】
以上のように構成されたフォーカルプレーンシャッタの動作を説明する。この動作は、図２の状態から図３の状態に移行する過程であり、露光動作と呼ばれる。
上述の駆動機構により、駆動ピン５１は、第１基板３０の円弧溝３０ｂに沿って下方に移動する。これにより、先幕従アーム１５、先幕主アーム１６が回転し、先幕１０の遮光羽根１１〜１４は、展開状態から開口３０ａの下方に向かって走行を開始し、露光動作が開始する。
【００２０】
遮光羽根１１〜１４の走行開始からシャッタ秒時に相当する所定時間後に、駆動ピン５２は、第１基板３０の円弧溝３０ｃに沿って下方に移動する。これにより、後幕従アーム２５、後幕主アーム２６が回転し、後幕２０の遮光羽根２１〜２４は、開口３０ａの上方に重ねられた状態から開口３０ａの下方に向かって走行を開始し、展開して開口３０ａを遮蔽してゆく。遮光羽根２１〜２４が開口３０ａを完全に遮蔽した時点で露光動作が終了する。
【００２１】
なお、駆動ピン５１，５２は、それぞれ遮光羽根１１〜１４，遮光羽根２１〜２４の走行動作の終了付近で、不図示のブレーキ機構により制動される。露光動作が終了した後で不図示のチャージ機構によりチャージ動作が行われると、図３の状態から図２の状態へ復帰する。
【００２２】
再び図４を参照すると、上述した露光動作の際には、第１基板３０の連結ピン側の面Ａは、連結ピン２７ａ〜２７ｄと接触することが避けられない。同様に、第２基板３１の連結ピン側の面Ｂも、連結ピン１７ａ〜１７ｄとの接触が避けられない。従って、面ＡおよびＢは、連結ピンの摺動による磨耗作用を受ける。
【００２３】
本実施の形態のフォーカルプレーンシャッタでは、第１基板３０および第２基板３１にニッケルメッキ層２および黒色酸化物層３を形成することにより、磨耗の進行を抑制し、また、黒色酸化物層３の表面にサンドブラスト加工を施すことにより、基板の耐食性を向上させるものである。
【００２４】
図５は、第１基板３０の面Ａに対して直角に切断した断面を模式的に示す部分断面図である。図５（ａ）は、サンドブラスト加工前の状態を示し、図５（ｂ）は、サンドブラスト加工後の状態を示す。図５（ａ）に示されるように、基材１は、アルミニウム合金の平板であり、基材１の表面に厚さ約５μｍのニッケルメッキ層２が形成され、ニッケルメッキ層２の表面に薄い１μｍ以下の黒色酸化物層３が形成されている。ニッケルメッキ層２は、高硬度、高靭性、高潤滑性を有し、無電解メッキ法により形成される。無電解メッキ法は、電気メッキに比べてメッキ層の厚さの均一性が高い。黒色酸化物層３は、黒色化による反射防止効果を目的として形成されるものであり、ニッケルメッキ層２の上面を強酸性液で酸化することにより形成される。
【００２５】
また、ニッケルメッキ層２および黒色酸化物層３には、黒色酸化物層３の形成過程で発生する微細な様々な形態のピンホールｐ１〜ｐ３が無数存在している。ピンホールｐ１は、黒色酸化物層３にのみ生成しており、ピンホールｐ２は、黒色酸化物層３からニッケルメッキ層２に亘って生成しており、ピンホールｐ３は、黒色酸化物層３からニッケルメッキ層２を経てアルミニウム合金の基材１にまで到達している。実際には、ピンホールｐ３のような大きいピンホールが生じることはほとんどなく、ピンホールｐ１，ｐ２が大半である。ピンホールｐ１〜ｐ３の開口の径は、最も大きいピンホールｐ３でも１μｍ以下である。このような大小のピンホールｐ１〜ｐ３が存在すると、水分等が進入して基材１を腐食させる原因となる。
【００２６】
図５（ｂ）に示されるように、黒色酸化物層３は、サンドブラスト加工により面Ａよりも表面粗さが大きい面Ａ´となる。面Ａ´の平均表面粗さは、１〜１．５μｍ程度である。サンドブラスト加工は、噴射ノズルから砥粒を黒色酸化物層３の表面に吹き付ける機械的加工法なので、図５（ｂ）のように、黒色酸化物層３の表面層が塑性変形してピンホールｐ１〜ｐ３の開口を塞ぐ作用（封孔作用）がある。従って、ピンホールｐ１〜ｐ３を通して水分等が進入して基材１を腐食させることを防止でき、基板の耐食性を向上させることができる。
【００２７】
図６は、本実施の形態によるフォーカルプレーンシャッタの第１基板３０へのサンドブラスト加工を模式的に示す斜視図である。第１基板３０は、保持具１０１により保持されており、第１基板３０の表面にほぼ直交する方向から噴射ノズル１０２中の砥粒を吹き付け、ノズルの噴射口に対向する面Ａに加工を行う。サンドブラスト加工条件は、例えば、３〜１０ｋｇ／ｃｍ２の投射圧で１〜５分間、セラミック系砥粒を吹き付ける。このサンドブラスト加工は、黒色酸化物層３を削り取るのではなく、黒色酸化物層３の表面にミクロ的な塑性変形を起こさせるのが目的であり、ニッケルメッキ層２が露出することはほとんどなく、加工後の面Ａ´は黒色のまま保たれる。
【００２８】
また、第１基板３０の厚さは０．５ｍｍ程度と薄いため、噴射される砥粒の回り込みにより、開口３０ａの端面も第１基板３０の面Ａ´とほぼ同じ表面粗さとなり、ほぼ同等の反射率を有することになる。１枚の基板に対してサンドブラスト加工を終了すると、噴射ノズル１０２をｘ方向に移動して次の基板の加工を行う。なお、機械的加工法としては、サンドブラスト加工に代えて、ブラシやサンドペーパーを押し当てて擦る加工法を用いることもできる。
【００２９】
上述のように、表面層が形成され、サンドブラスト加工が施された第１基板３０の性能について述べる。
耐食性については、ＪＩＳに準拠する塩水噴霧試験と塩素ガス暴露試験を行い、腐食発生率を調べた。第１基板３０と同じ寸法形状であり、黒色酸化物層３を形成した段階の基板Ｒを比較例として、第１基板３０と同時に腐食試験を実施した。第１基板３０の腐食発生率は、塩水噴霧試験と塩素ガス暴露試験のいずれでも０％であり、比較例の基板Ｒでは、塩水噴霧試験で０．３％、塩素ガス暴露試験で０．４％であった。このように、サンドブラスト加工を施すことにより、耐食性が向上する。
【００３０】
反射率については、第１基板３０は０．９〜１．０％であり、比較例の基板Ｒは、１．５〜２．０％であった。第１基板３０の反射率は、艶消し塗装品の反射率と同等の値であり、サンドブラスト加工を施せば、反射防止の点からは艶消し塗装工程を省略することができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態によるフォーカルプレーンシャッタの第１基板３０は、サンドブラスト加工を施すことにより、基板の耐食性が向上し、さらに、艶消し塗装品と同等の反射率が得られるので、艶消し塗装工程を省略することができる。なお、黒色酸化物層３もニッケルメッキ層２も材質的に連結ピンとの摩擦力が小さいため、幕速の安定性が保たれる。
【００３２】
本実施の形態では、第１基板３０の面Ａにニッケルメッキ層２および黒色酸化物層３を設け、黒色酸化物層３表面にサンドブラスト加工を施した例を説明したが、第２基板３１の面Ｂについても同様の処理がなされるものである。また、ニッケルメッキ層２および黒色酸化物層３の形成並びにサンドブラスト加工は、面ＡまたはＢのような連結ピン側の面だけに行う以外に、基板の表裏全面に行ってもよい。いずれにせよサンドブラスト加工は、黒色酸化物層３の形成領域に応じて行う。本発明は、上記の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係るフォーカルプレーンシャッタの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシャッタがチャージされた状態のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るシャッタが露光動作を終了した状態のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。
【図４】図２のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るフォーカルプレーンシャッタの基板の垂直断面を模式的に示す部分断面図である。図５（ａ）は、サンドブラスト加工前の状態を示し、図５（ｂ）は、サンドブラスト加工後の状態を示す。
【図６】本実施の形態に係るフォーカルプレーンシャッタの基板に対するサンドブラスト加工工程の様子を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：基材
２：ニッケルメッキ層
３：黒色酸化物層
１０：先幕
１１〜１４：遮光羽根
１５：先幕従アーム
１６：先幕主アーム
１７ａ〜１７ｄ：連結ピン
２０：後幕
２１〜２４：遮光羽根
２５：後幕従アーム
２６：後幕主アーム
２７ａ〜２７ｄ：連結ピン
３０：第１基板
３１：第２基板
Ａ，Ａ´，Ｂ：面
ｐ１〜ｐ３：ピンホール
１０１：保持具
１０２：噴射ノズル
【図１】
2006091505.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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