(57)【要約】【課題】強化樹脂層を構成する強化充填材と樹脂との膨張率の差による強化樹脂層表面のうねりが樹脂層によって吸収され、樹脂層表面、すなわち反射面は鏡面を保つことができるため、良好な形状精度、均一で高い反射率を持つ反射面を得ることができる。【解決手段】少なくとも、樹脂層６表面に鏡面状の反射面である蒸着膜層７を形成した蒸着フィルム５と、蒸着フィルムを構成する樹脂層裏面に強化樹脂層２を積層した積層構造を備え、金型の鏡面状転写面の形状を転写しつつ蒸着フィルムと強化樹脂層とを熱圧着する工法によって作製される樹脂反射鏡１であって、樹脂層６の厚みが、強化樹脂層に含有される強化充填材４の最大直径及び最大長さの１／２以上であると同時に、５００μｍ以下であり、蒸着フィルムを構成する蒸着膜層の厚みが、２００〜２０００Åの範囲である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、樹脂層表面に鏡面状の反射面である蒸着膜層を形成した蒸着フィルムと、該蒸着フィルムを構成する樹脂層裏面に強化樹脂層を積層した積層構造を備え、金型の鏡面状転写面の形状を転写しつつ蒸着フィルムと強化樹脂層とを熱圧着する工法によって作製される樹脂反射鏡であって、
前記樹脂層の厚みが、前記強化樹脂層に含有される強化充填材の最大直径及び最大長さの１／２以上であると同時に、５００μｍ以下であり、
前記蒸着フィルムを構成する前記蒸着膜層の厚みが、２００〜２０００Åの範囲であることを特徴とする樹脂反射鏡。
【請求項２】
前記蒸着フィルムは、前記樹脂層上に、前記蒸着膜層、保護層を順次積層した積層構造を備えていることを特徴とする請求項１記載の樹脂反射鏡。
【請求項３】
前記蒸着フィルムは、前記樹脂層上に、接着層、前記蒸着膜層を順次積層した積層構造を備えていることを特徴とする請求項１記載の樹脂反射鏡。
【請求項４】
前記蒸着フィルムは、前記樹脂層上に、接着層、前記蒸着膜層、保護層を順次積層した積層構造を備えていることを特徴とする請求項１記載の樹脂反射鏡。
【請求項５】
前記蒸着フィルムと前記強化樹脂層との接合面に接着層を設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の樹脂反射鏡。
【請求項６】
前記蒸着フィルムの樹脂層を構成する樹脂材料と、前記強化樹脂層を構成する樹脂材料とは、同一材質であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の樹脂反射鏡。
【請求項７】
前記強化樹脂層を構成する樹脂材料は、非晶質樹脂であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の樹脂反射鏡。
【請求項８】
前記蒸着フィルムを構成する前記蒸着膜層は、金属薄膜であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂反射鏡。
【請求項９】
前記蒸着フィルムを構成する蒸着膜層は、誘電体材料の多層膜であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂反射鏡。
【請求項１０】
前記蒸着フィルムを構成する蒸着膜層は、金属薄膜と誘電体材料の多層膜とを組合わせた構成を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂反射鏡。
【請求項１１】
少なくとも前記蒸着フィルムと前記強化樹脂層の何れか一方を加熱し、前記蒸着フィルムと前記強化樹脂層との界面に適度な圧力を加えながら、蒸着フィルムと強化樹脂層を熱圧着し一体化することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の樹脂反射鏡の製造方法。
【請求項１２】
前記強化樹脂層が予め射出成形によって略最終形状に加工されていることを特徴とする請求項１１記載の樹脂反射鏡の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも蒸着フィルムと強化樹脂層とを積層一体化した構成を備えた樹脂反射鏡及びその製造方法に関し、特に強化樹脂層を構成する強化充填材の浮き出しによる反射面表面粗度の悪化という問題点を解決し、高強度、低膨張、低コスト、良好な形状精度（高い反射率）を備え、且つ曲面形状への対応が可能な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームプリンタや複写機等の光走査に用いられるｆθミラー、プロジェクションテレビの光路折曲に用いられる大型ミラー、ランプやアンテナ用リフレクタには、軽量化、低コスト化、少量多品種への対応等の理由により樹脂からなる成形品である樹脂反射鏡が多用されている。
このような樹脂反射鏡の製造方法としては、従来、金型の高精度な鏡面状転写面の形状を、射出成形、射出圧縮成形等によって成形品に転写した後、その成形品の鏡面部に蒸着等によって、所定の金属反射膜を形成していた。しかし、このような蒸着による樹脂反射鏡の製造方法では、成形とは別に蒸着装置が必要となり設備費用が高くなる。また、高強度、低膨張性を確保できない点が大きな欠点であった。
このような不具合に対処するために、高強度、低膨張化のため、繊維強化樹脂を成形した後、金属膜等から成る反射層を蒸着した樹脂反射鏡が知られているが、この従来例は、繊維強化樹脂の繊維の浮き出しが顕著で、繊維強化樹脂表面粗度が大きいため、表面研磨、アンダーコートなどの前処理を行っても均一で高い反射率を得ることは困難である。
このように、繊維強化樹脂の繊維の浮き出しにより反射面表面粗度が悪化するという問題点を解決するために、特開平１１−２６４９０６号公報には、蒸着フィルムと、繊維強化樹脂の表面粗さを覆うための金属板と、繊維強化樹脂とを接着により積層した反射鏡が開示されているが、金属板が必要となり、且つ蒸着フィルムと繊維強化樹脂と金属板を夫々所要形状に加工する前工程が必要となるためコストが高くなり、更に、接着時、各部材の位置決めが困難で煩雑となり、高コスト化を招き、形状精度を出しにくく、実用性の点で十分な技術とは言えない。
【０００３】
また、特開２００１−２８４９５９公報には、繊維強化樹脂と蒸着フィルムを成形により積層したパラボラアンテナ用反射板が開示されているが、この従来例は、繊維強化樹脂の繊維の浮き出しにより発生した繊維強化樹脂表面のうねりを蒸着フィルムが軽減することができるが、吸収することはできずに反射面（フィルム面）の表面粗度が悪化するという欠点を有している。また、蒸着フィルムを厚くすることで表面粗度の悪化を抑制することができるが、蒸着フィルムを厚くすると繊維強化樹脂との膨張率差があるため、蒸着フィルムが繊維強化樹脂を引っ張ることによる積層成形品全体の反り変形が発生し、形状精度が悪化する。更に、蒸着フィルムを厚くすることで積層成形品中に強化樹脂の占める割合が減り、十分な強度、耐熱性が確保できなくなる。その上、蒸着フィルムの成形加工性の悪化、反射鏡自体の厚さの増大といった問題も起きる。
また、蒸着フィルムと強化樹脂層とを一体化することにより樹脂反射鏡を形成する従来技術には以下のようなものがあるが、形状精度、反射率などの面で十分ではない。
即ち、特開平３−８２５１３号公報は、金属蒸着層が形成された転写用シートを金型内に配設し、金型内に溶融樹脂を射出して、樹脂成形品と転写用シートを一体化することで、成形後の蒸着工程を不要にし、低コスト化を実現させる技術を開示している。しかし、この従来例では、対象形状が平面であればよいが、対象形状が曲面となった場合、熱変形温度以上の蒸着フィルムが曲面状に変形する過程で、樹脂フィルムの伸びが不均一となるため、反射膜に亀裂が生じ、高い反射率を維持できない。また、通常の射出成形によるものであるため、高精度な成形品を得ることができない。
【０００４】
また、特開平６−１８２７８３号公報には、略最終形状に加熱された母材及び蒸着フィルムの２つの母材をキャビティ内に挿入した後、型締めし、母材のガラス転移温度以上に加熱し、キャビティ内に樹脂内圧を発生させて鏡面を転写させ、次いで冷却して熱変形温度以下になったところでキャビティから取り出す、という技術が開示されている。しかし、この従来例においては、一体化品のひけの発生を防ぐためには熱変形温度以下に冷却して取り出すときに樹脂圧力が大気圧近くになるように、樹脂母材とフィルムの合計の重量を調整しなければならない。そのため母材の重量管理が厳しくなるとともに、特に多数個取りを行おうとした場合は、各キャビティでの容積ばらつきを押さえるために高精度な金型加工が必要であり、その加工コストも増大する。
また、特開平１０−２６４２０１号公報には、樹脂フィルムの一方の面に金属蒸着層、光輝性顔料層、接着層が積層された金属蒸着インサートフィルムを金型内に装着して加熱、真空吸引して形状を転写した後、成形樹脂を射出して成形と接着を同時に行う技術が開示されており、これによれば、成形時に金属蒸着層に透けや微細なクラックが生じて金属発色が劣化しても、光輝性顔料層がそれを補うことができる、とされている。しかし、この従来例にあっては、一体化時に樹脂の流動を伴うため、フィルムに皺が発生しやすい。また、通常の射出成形方法であるために、成形時の圧力分布を押さえることが困難となり、高精度な転写を得ることができない。特に成形品が偏肉形状である場合は、薄肉部と厚肉部での圧力の偏在が大きくその影響が大きい。加えて樹脂フィルムの下に金属蒸着層があるので、光輝性顔料層が補うとはいえ、金属蒸着層に透けや微細なクラックが生じることから反射率が十分ではなく反射鏡としては不十分である。
【特許文献１】特開平１１−２６４９０６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４９５９公報
【特許文献３】特開平３−８２５１３号公報
【特許文献４】特開平６−１８２７８３号公報
【特許文献５】特開平１０−２６４２０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来例の各種欠点を解決するために、図Ｐ１に示すように、強化充填材１０３を樹脂１０２内に分散した強化樹脂層１０１に対して、蒸着フィルム１０５（樹脂層１０６、蒸着膜層１０７）を積層することにより、高強度・低膨張、良好な形状精度を備え、且つ高反射率・低コスト化を実現する樹脂反射鏡１００を、金型転写面の鏡面形状を転写しつつ蒸着フィルム１０５の樹脂層１０６と強化樹脂層１０１とを熱圧着する工法によって作製する技術が提案されているが、この場合には、強化樹脂層１０１中の強化充填材１０３の浮き出しによる、反射面表面粗度の悪化という問題点が生じる。
強化樹脂層１０１を構成する樹脂１０２に充填する強化充填材１０３として、従来は最大直径（長さ）１００μｍ程度の、球状フィラーとしてのガラスビーズを用いていた。強化充填材として最大直径（長さ）１００μｍのガラスビーズを使用した場合、反射面の表面粗度Ｒａは０．０３μｍとなり、金型側の鏡面駒の表面粗度（Ｒａ＝０．００５μｍ）と比較し、大幅に悪化している。
このような不具合は、強化充填材１０３と樹脂１０２との間の膨張率の違いに起因している。即ち、図Ｐ１に示すように強化樹脂層１０１は、その成形時の冷却過程において、強化充填材１０３と樹脂１０２との熱膨張率の違いにより、強化樹脂層表面にうねりが発生する結果、強化樹脂層表面の表面粗度が悪化する。強化樹脂層１０３と密着している蒸着フィルム１０５の樹脂層１０６は、このうねりを軽減する性質を有してはいるが、ガラスビーズの最大直径（長さ）が１００μｍであるのに対し、樹脂層１０６の厚さは３０μｍであるため、ガラスビーズの径が過大であることに起因して発生するうねりを吸収することができない。そのため、鏡面駒によって転写された面を維持することができず、反射面の表面粗度も悪化する。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、蒸着膜層を樹脂層上に積層した蒸着フィルムと、球状フィラーを樹脂内に分散充填した強化樹脂層と、を積層した構造を備え、且つ蒸着膜層を鏡面状の反射面とする樹脂反射鏡であって、高強度、低膨張、低コスト、良好な形状精度（高い反射率）を有するものを提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、次の如き手段を用いる。
即ち、請求項１の発明は、少なくとも、樹脂層表面に鏡面状の反射面である蒸着膜層を形成した蒸着フィルムと、該蒸着フィルムを構成する樹脂層裏面に強化樹脂層を積層した積層構造を備え、金型の鏡面状転写面の形状を転写しつつ蒸着フィルムと強化樹脂層とを熱圧着する工法によって作製される樹脂反射鏡であって、前記樹脂層の厚みが、前記強化樹脂層に含有される強化充填材の最大直径及び最大長さの１／２以上であると同時に、５００μｍ以下であり、前記蒸着フィルムを構成する前記蒸着膜層の厚みが、２００〜２０００Åの範囲であることを特徴とする。
請求項１の発明は、予め樹脂層表面に少なくとも鏡面状の反射面とする蒸着膜層が形成された蒸着フィルムと、強化樹脂層との少なくとも２つを積層させることによって、反射鏡を作製する場合に後工程にて蒸着を行い、成形品表面に蒸着膜層を形成する工程を不要にすることができ、後工程を大幅に短縮して反射鏡の製造コストを低減することができる。また、蒸着フィルムの蒸着膜層を鏡面状の反射面とすることで反射鏡に必要な高い反射率を容易に得ることができる。
樹脂層の厚さ（樹脂フィルム厚）が強化樹脂層に含有される強化充填材の最大直径及び最大長さの１／２以上という関係を満たすことで、強化樹脂層を構成する強化充填材と樹脂との膨張率の差による強化樹脂層表面のうねりが樹脂層によって吸収され、樹脂層表面、すなわち反射面は鏡面を保つことができるため、良好な形状精度、均一で高い反射率を持つ反射面を得ることができる。
また、蒸着フィルムは、巻取式蒸着機にて、樹脂層である樹脂フィルムを走行させ、巻取式蒸着機内で樹脂フィルム表面上に蒸着を行い、ロール状に巻取るという工法で製造されるため、バッジ処理で蒸着を行う工法と比較し、コストの面で非常に優れている。しかし、蒸着フィルムの樹脂層の厚さを５００μｍ以上に厚くすると、バッジ処理で蒸着を行うか、蒸着機内のフィルム巻取機の大型化による、蒸着機自体の大型化が必要となり、蒸着フィルムを用いることによるコストの面でのメリットがなくなるため不適当である。さらに樹脂層を厚くすると、強化樹脂層との膨張率の差があるため、樹脂層が強化樹脂層を引っ張ることによる積層成形品全体の反り変形が発生し、形状精度が悪化する。また、蒸着フィルムの成形加工性の悪化、反射鏡自体の厚さの増大といった問題もあるため、不適当である。
さらに蒸着フィルムの蒸着膜層の厚みは２００〜２０００Åとする。蒸着膜層の厚さを２００Å未満にした場合には、透けによって反射率が低下するため、不適当である。また、蒸着フィルムは巻取式蒸着機にて製造されるため、バッジ処理で蒸着を行う工法と比較し、コストの面で非常に優れている。しかし、蒸着膜層を２０００Å以上に厚くすると、巻取りの際に、蒸着膜層にクラックが発生し、反射率が低下する。これを防止するためには、蒸着機自体の大型化が必要となり、蒸着フィルムを用いることによるコストの面でのメリットがないため、不適当である。また、蒸着膜層形成時間の増加によるコストの増加、成形加工性の低下といった問題点もある。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記蒸着フィルムは、前記樹脂層上に、前記蒸着膜層、保護層を順次積層した積層構造を備えていることを特徴とする。
これによれば、前記蒸着フィルムの蒸着膜層表面に保護層を設けることで、蒸着膜層を酸化防止、保護し、反射率の低下を防ぐことができる。
請求項３の発明は、請求項１において、前記蒸着フィルムは、前記樹脂層上に、接着層、前記蒸着膜層を順次積層した積層構造を備えていることを特徴とする。
これによれば、蒸着フィルムの蒸着膜層と樹脂層の間に接着層（アンダーコート層）を形成することで、樹脂層と蒸着膜層の密着性及び接合性を向上させ、より一層良好な蒸着膜層を得ることができる。
請求項４の発明は、請求項１において、前記蒸着フィルムは、前記樹脂層上に、接着層、前記蒸着膜層、保護層を順次積層した積層構造を備えていることを特徴とする。
これによれば、前記蒸着フィルムの蒸着膜層表面に保護層を設けることで、蒸着膜層を酸化防止、保護し、反射率の低下を防ぐことができる。また、蒸着フィルムの蒸着膜層と樹脂層の間に接着層（アンダーコート層）を形成することで、樹脂層と蒸着膜層の密着性及び接合性を向上させ、より一層良好な蒸着膜層を得ることができる。
請求項５の発明は、請求項１乃至４において、前記蒸着フィルムと前記強化樹脂層との接合面に接着層を設けたことを特徴とする。
これによれば、蒸着フィルムと強化樹脂層の接合面に接着層を設けることで、蒸着フィルムの樹脂層と強化樹脂層の密着性及び接合性を向上させることができる。密着性及び接合性を向上することで、蒸着フィルムの樹脂層と強化樹脂層に用いる樹脂の選択幅が広がる。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項１乃至５において、前記蒸着フィルムの樹脂層を構成する樹脂材料と、前記強化樹脂層を構成する樹脂材料とは、同一材質であることを特徴とする。
これによれば、樹脂層と強化樹脂層の樹脂は同一材質であることで、樹脂層と強化樹脂層との密着強度を向上させることができる。
請求項７の発明は、請求項１乃至６において、前記強化樹脂層を構成する樹脂材料は、非晶質樹脂であることを特徴とする。
これによれば、強化樹脂層の樹脂は非晶質樹脂であることで、収縮性が良好なため、高精度な成形品を得ることがより一層容易になる。
請求項８の発明は、請求項１乃至７において、前記蒸着フィルムを構成する前記蒸着膜層は、金属薄膜であることを特徴とする。
これによれば、蒸着フィルムの蒸着膜層が金属薄膜であることにより、広帯域で高い反射率をもつ蒸着膜層を容易に得ることができる。
請求項９の発明は、請求項１乃至７において、前記蒸着フィルムを構成する蒸着膜層は、誘電体材料の多層膜であることを特徴とする。
これによれば、蒸着フィルムの蒸着膜層が誘電体材料の多層膜であることにより、所望の波長帯域、入射角で１００％に近い高反射率を有する蒸着膜層を得ることができる。また誘電体多層膜は膜面の機械的強度が高く、保護層を必要とせず、強いレーザの反射鏡としても使用できる。
請求項１０の発明は、請求項１乃至７において、前記蒸着フィルムを構成する蒸着膜層は、金属薄膜と誘電体材料の多層膜とを組合わせた構成を備えていることを特徴とする。
これによれば、蒸着フィルムの蒸着膜層が金属薄膜と誘電体材料の多層膜の組合わせであることにより、誘電体多層膜と比較して広帯域で、金属薄膜と比較して高い反射率をもつ蒸着膜層を得ることができる。
【０００９】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０において、少なくとも前記蒸着フィルムと前記強化樹脂層の何れか一方を加熱し、前記蒸着フィルムと前記強化樹脂層との界面に適度な圧力を加えながら、蒸着フィルムと強化樹脂層を熱圧着し一体化することを特徴とする。
これによれば、少なくとも蒸着フィルムまたは強化樹脂層のどちらか一方を加熱し、蒸着フィルムと強化樹脂との界面に適度な圧力を加え、蒸着フィルムと強化樹脂層を熱圧着し、一体化することで蒸着フィルムと強化樹脂層を一体化すると同時に所望の形状に加工することができる。また、樹脂の流動による影響もないため、蒸着フィルムに皺が発生することなく、高い反射率を維持した状態で最終形状に成形加工することができる。また、蒸着フィルムと強化樹脂層の精密な位置決めが必要なく、工程を大幅に減少させることができ、低コスト化が実現できる。
請求項１２の発明は、請求項１１において、前記強化樹脂層が予め射出成形によって略最終形状に加工されていることを特徴とする。
これによれば、前記強化樹脂層を予め射出成形によって略最終形状に加工することにより、容易に短時間で製造することが可能であり、製品コストを低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る樹脂反射鏡の要部断面構成を示す図であり、この樹脂反射鏡１は、強化充填材４を樹脂３内に分散した構造の強化樹脂層２に対して、樹脂層６上に蒸着膜層７を一体化した構成の蒸着フィルム５を積層した構成を備えており、高強度・低膨張、良好な形状精度を備え、且つ高反射率・低コスト化を実現することができる。この樹脂反射鏡１は、後述する如く、金型転写面の鏡面形状を転写しつつ蒸着フィルム５の樹脂層６と強化樹脂層２とを金型内で熱圧着する工法によって作製される。
強化樹脂層２を構成する樹脂３に充填する強化充填材４として、本実施形態では最大直径（長さ）１０μｍ程度の、球状フィラーとしてのガラスビーズを用いている。強化充填材４として、最大直径（長さ）１０μｍのガラスビーズを使用し、樹脂層６の厚さを変化させた実験を行ったところ（他は同条件）、図２の樹脂層厚さと反射面表面粗度との関係を示すグラフに示すように、樹脂層６の厚さをガラスビーズ４の最大直径（長さ）の１／２以上にすることにより、蒸着膜層７（反射面）の表面粗度が、金型の鏡面駒の表面粗度とほぼ同等になることがわかった。
従って、従来技術の問題点とされていた、強化樹脂層２中の強化充填材４の浮き出しによる、反射面表面粗度の悪化という問題点を解決することができた。また、樹脂層６を厚くすることによる様々な問題を回避するために、本発明では、樹脂層の厚さを、強化樹脂層２に含有される強化充填材４の最大直径及び最大長さの１／２以上であり、かつ、樹脂層６を厚くすることによる様々な問題を回避できる厚さ以下とした。
樹脂層６の厚さ（樹脂フィルム厚）が強化樹脂層２に含有される強化充填材４の最大直径及び最大長さの１／２以上という関係を満たすことで、図１に示すように、強化充填材４の浮き出しによる強化樹脂層表面のうねりが樹脂層６によって十分吸収することが可能となり、その結果、反射面（蒸着膜層面）は鏡面を保つことができるため、反射面の表面粗度Ｒａは０．００６μｍとなり、鏡面駒の表面粗度（Ｒａ＝０．００５μｍ）と比較し、ほぼ同等となる。従って良好な形状精度、均一で高い反射率を持つ反射面を得ることができる。
本発明では、反射膜の形成方法として、蒸着フィルム５を用いることで、従来の反射鏡の作製方法のように、後工程にて蒸着を行って成形品表面に蒸着膜層を形成する工程を不要にすることができ、後工程を大幅に短縮して反射鏡の製造コストを低減することができる。
また、蒸着フィルム５の蒸着膜層７を鏡面状の反射面とすることで反射鏡に必要な高い反射率を容易に得ることができる。
【００１１】
更に、本発明の実施形態に係る樹脂反射鏡１では、樹脂層６の厚みが、強化樹脂層２に含有される強化充填材４の最大直径及び最大長さの１／２以上であると同時に、５００μｍ以下であることと、蒸着フィルムの蒸着膜層の厚みが２００〜２０００Åであることを特徴としている。このような構成を採用する理由は以下の通りである。
まず、樹脂層６の厚みを５００μｍ以下とする理由は次の通りである。即ち、バッチ処理によって大面積の成形品連結体に対して金属反射膜を蒸着する場合、特にプロジェクションテレビ用の反射鏡やアンテナ用リフレクタ等の大面積を有する成形品連結体に対して蒸着しようとした場合、１バッチ当りの取り数が少なくなるためその成形品１個当りのコストが非常に大きくなるといった問題が生じる。
これに対して本発明では、蒸着フィルム５は図示しない巻取式蒸着機にて、樹脂層６である樹脂フィルムを走行させる過程で、巻取式蒸着機内で樹脂フィルム表面上に蒸着を行い、蒸着済みの樹脂フィルム（蒸着フィルム５）をロール状に巻取るという工法で製造されるため、上記の如くバッジ処理により蒸着を行う工法と比較して量産性が高く、コストの面で非常に優れている。しかし、蒸着フィルム５の樹脂層６の厚さを５００μｍ以上に厚くすると、通常サイズの巻取式蒸着機では処理が難しくなるため、従来のようにバッジ処理で蒸着を行うか、蒸着機内のフィルム巻取機を大型化することによる蒸着機自体の大型化が必要となり、蒸着フィルムを用いることによるコストの面でのメリットがないため、不適当である。さらに樹脂層６を厚くすると、樹脂層６と強化樹脂層２との膨張率の差があるため、樹脂層６が強化樹脂層２を引っ張ることによる積層成形品全体の反り変形が発生し、形状精度が悪化する。また、蒸着フィルムの成形加工性の悪化、反射鏡自体の厚さの増大といった問題もあるため、５００μｍ以上の肉厚を有した樹脂層６は不適当である。従って、蒸着フィルム５の樹脂層６の厚さは、５００μｍ以下であることが好ましい。
更に、蒸着フィルム５の蒸着膜層７の厚みを２００〜２０００Åとする理由は次の通りである。まず、蒸着膜層７の厚さを２００Å未満にした場合には、透けによって反射率が低下するため、不適当である。また、蒸着フィルム５は巻取式蒸着機にて、樹脂層６である樹脂フィルム５を走行させ、巻取式蒸着機内で樹脂フィルム表面上に蒸着を行い、ロール状に巻取るという工法で製造されるため、バッジ処理で蒸着を行う工法と比較し、コストの面で非常に優れている。しかし、蒸着膜層７を２０００Å以上に厚くすると、巻取りの際に、蒸着膜層７にクラックが発生し、反射率が低下する。これを防止するためには、バッジ処理で蒸着を行うか、蒸着機内のフィルム巻取機を大型化することによる蒸着機自体の大型化が必要で、蒸着フィルムを用いることによるコスト面でのメリットがないため、不適当である。また、蒸着膜層形成時間の増加によるコストの増加、成形加工性の低下といった問題点もある。このため、蒸着フィルム５の蒸着膜層７の厚みは、２００〜２０００Åの範囲とするのが好ましい。
【００１２】
次に、図３は、本発明の他の実施形態に係る樹脂反射鏡１の構成を示す断面図である。この実施形態に係る樹脂反射鏡が図１の樹脂反射鏡と異なる点は、蒸着フィルム５の構成にある。この樹脂フィルム５は、樹脂層６の上に接着層（アンダーコート層）８、蒸着膜層７、保護層９を順次積層した構成が特徴的である。また、強化樹脂層２の樹脂３と、蒸着フィルム５の樹脂層６との間を接着層１０にて接着一体化した構成も特徴的である。
このように、蒸着フィルム５の蒸着膜層７の表面に保護層９を形成することで、蒸着膜層７の酸化を防止して保護し、反射率の低下を防ぐことができる。なお、保護層９の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２などが望ましい。
更に、蒸着フィルム５の蒸着膜層７と樹脂層６との間に接着層（アンダーコート層）８を形成することで、樹脂３と蒸着フィルム５（光反射金属層）との密着性及び接合性を向上させて、より一層良好な光反射金属層を得ることができる。接着層１０の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｃｒなどが望ましい。
なお、図３において、保護層９を省略した構成であってもよいし、図１において、樹脂層６と蒸着膜層７との間に、図３に示したアンダーコート層としての接着層８を介在させるようにしてもよい。また、図１において、強化樹脂層２と樹脂層６との間に図３に示した接着層１０を介在させてもよい。
なお、図１及び図３の各実施形態に係る樹脂反射鏡において、樹脂層６と、強化樹脂層２の樹脂と３を同一材質とすることにより、樹脂層６と強化樹脂層２との密着強度を向上させることができる。樹脂層（樹脂フィルム）６及び強化樹脂層の樹脂３の材料としては、ポリカーボネート樹脂、その他の樹脂を使用することができる。
なお、強化樹脂層の樹脂３を非晶質樹脂とすることにより、収縮率が小さいため、高精度な成形品を得ることがより一層容易になる。樹脂層（樹脂フィルム）６及び強化樹脂層２の樹脂３としては、非晶質樹脂としてのポリカーボネート樹脂を用いてもよいし、その他の非晶質樹脂、例えばポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレート等を用いても良い。
【００１３】
蒸着フィルム５の蒸着膜層７を金属薄膜とすることにより、広帯域で高い反射率をもつ蒸着膜層７を容易に得ることができる。金属薄膜７としては反射率が高く、低コストなアルミニウムが望ましいが、他の金属、例えばクロム、ニッケル、銀、それらの合金等であっても構わない。
また、蒸着フィルム５の蒸着膜層７を誘電体材料から成る多層膜構造とすることにより、所望の波長帯域、入射角で１００％に近い高反射率を有する蒸着膜層を得ることができる。また、この誘電体多層膜は膜面の機械的強度が高く、保護層を必要とせず、強いレーザの反射鏡としても使用できる。誘電体多層膜としては、高屈折率膜としてＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、低屈折率膜としてＳｉＯ２が普通用いられるが、他の誘電体材料であっても構わない。
また、蒸着フィルムの蒸着膜層７を、金属薄膜と、誘電体材料の多層膜との組合わせとすることにより、誘電体多層膜のみの場合と比較して、広帯域で、金属薄膜と比較して高い反射率をもつ蒸着膜層を得ることができる。
次に、樹脂層６と強化樹脂層２を積層、一体化する工法として、インサート成形などを用いた場合、一体化時に溶融した強化樹脂層２が蒸着フィルム５に接触するため、強化樹脂の流動に伴って蒸着フィルム５に皺が発生しやすい。また、成形後に接着する工法を用いた場合、接着時の各部材の精密な位置決めが必要となることに加え、位置ずれによる形状精度の悪化が問題となる。しかし、少なくとも蒸着フィルム５又は強化樹脂層２のどちらか一方を加熱し、蒸着フィルムと強化樹脂との界面に適度な圧力を加え、蒸着フィルムと強化樹脂層を熱圧着し、一体化すれば、蒸着フィルム５と強化樹脂層２を一体化すると同時に所望の形状に加工することができる。また、樹脂の流動による影響もないため、蒸着フィルムに皺が発生することなく、高い反射率を維持した状態で最終形状に成形加工することができる。そして、蒸着フィルムと強化樹脂層の精密な位置決めが必要なくなり、工程を大幅に減少させることができ、低コスト化が実現できる。
【００１４】
次に、図４は、平面ミラーとしての本発明の樹脂反射鏡を製造する方法、及び当該方法を実施するための装置構成を示す図である。
この金型装置（プレス型）２１は、上型２２と、下型２３と、樹脂フィルム用の加熱手段としての赤外線ヒーター２４と、を備えている。
この金型装置２１を用いた平面ミラーの製造方法について、実施例１に基づいて説明する。
［実施例１］
金型装置２１による製造対象物としての樹脂反射鏡１（平面ミラー）は、次の如き材料にて構成されている。
強化樹脂層２：強化充填材４としてのガラスビーズを３０質量％含有した樹脂３樹脂３：ＰＣ（縦×横＝１８０ｍｍ×１５０ｍｍ  厚さ＝６ｍｍ）
強化充填材４：ガラスビーズ：最大直径（長さ）１０μｍ
蒸着フィルム５
樹脂層６：ＰＣ（１８０ｍｍ×１５０ｍｍ  ｔ＝３０μｍ）
接着層８：ＳｉＯ
蒸着膜層７：アルミニウム（膜厚１０００Å）
保護層９：ＳｉＯ
プレス型２１は、上型２２、下型２３、赤外線ヒーター３４を備え、上型２２には転写面である鏡面駒（表面粗度Ｒａ＝０．００５μｍ）３０を備える。鏡面駒３０としては、縦横寸法１８０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ６ｍｍの平板ミラー型を用いた。
このプレス型１の上型２２と下型２３の間の所定の位置に、下側から順次強化樹脂２と、蒸着フィルム５と、赤外線ヒーター２４を挿入配置し（図４（ａ））、赤外線ヒーター２４によって蒸着フィルム５を加熱した後、赤外線ヒーター２４を強化樹脂２と蒸着フィルム５の間から型外へ移動させ、その後上型２２を下降させて４Ｍｐａの圧力を加え、蒸着膜層７に鏡面駒３０の鏡面を転写させると同時に強化樹脂２と蒸着フィルム５とを一体化させる（図４（ｂ））。この場合には、蒸着フィルム５のみを直接加熱しているため、型部材が加熱されず、加熱・冷却時間を短くし、成形サイクルを短縮することができる。
【００１５】
蒸着フィルム５の加熱手段２４としては、本実施例で用いた赤外線加熱以外を用いることが可能であるが、本実施例のように非接触加熱手段を用いることで、蒸着フィルムを均一かつ容易に加熱できる。また、蒸着フィルム５を型外で赤外線ヒーター２４を用いて加熱した後に、蒸着フィルムのみを上下型間に挿入するようにしてもかまわない。次いで、樹脂温度が軟化温度以下である１２０℃に達したときに上型２２を上昇させ、成形品が変形しないようにキャビティ内から一体化成形品を取り出し、樹脂反射鏡１を得た（図４（ｃ））。
この反射鏡１は、蒸着フィルム５が本来有している高い反射率を損なうことなく、優れた寸法精度で、かつ、反射面の表面粗度Ｒａは０．００６μｍとなり、鏡面駒３０の表面粗度（Ｒａ＝０．００５μｍ）と比較し、ほぼ同等であった。
なお、本実施例１では、赤外線ヒーター２４を用いて蒸着フィルム５のみを加熱したが、強化樹脂２のみ、または両部材５、２を共に加熱し、プレスを行っても構わない。
また、赤外線ヒーター２４としては、近赤外、中赤外、遠赤外のいずれをも使用することが可能であるが、樹脂を加熱する場合には、４〜６μｍに中心波長を有する遠赤外を用いるのが望ましい。なぜなら樹脂等の高分子化合物を加熱する場合、この遠赤外の振動数と高分子の分子運動の振動数が一致する場合が多いため、遠赤外線を良く吸収し、効率的に蒸着フィルムの温度を上昇させることができるからである。なお、金属は遠赤外線を吸収しないため、赤外線照射により周辺の部材や金型の温度上昇を起こさないと言った利点もある。また、本実施例１においては加熱手段として赤外線ヒーターによる輻射加熱を用いているが、他にも温風を被加熱物にあてることによる加熱方法を用いることも可能である。
【００１６】
［実施例２］
実施例２においては、本発明方法により凸面鏡を製作する場合の装置構成、動作について説明する。
図５は、凸面鏡としての本発明の樹脂反射鏡１を製造する方法、及び当該方法を実施するための装置構成を示す図である。
この金型装置（プレス型）４１は、ヒータ４４及び鏡面駒４６を備えた上型４２と、下型４３と、を備えている。ヒータ４４は、上型４２内部に配置され、樹脂フィルム用の加熱手段である。
この金型装置４１を用いた凸面鏡の製造方法について、実施例２に基づいて説明する。
金型装置４１による製造対象物としての樹脂反射鏡１（凸面鏡）は、次の如き材料にて構成されている。
強化樹脂層２：実施例１と同様。
蒸着フィルム５：
樹脂層６：ＰＥＴフィルム（ｔ＝５０μｍ）
蒸着膜層７：アルミニウム（膜厚５００Å）＋誘電体多層膜（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）
接着層１０：ホットメルト型ウレタン
プレス型４１は、上型４２、下型４３で構成され、上型４２に転写面である鏡面駒（表面粗度Ｒａ＝０．００５μｍ）４６をもつ凸面鏡型を使用した。まずプレス型を構成する上下型を１４０℃に保持し、このプレス型の上型４２と下型４３の間の所定の位置に蒸着フィルム５と予め略最終形状に加工した強化樹脂（層）２を挿入する（図５（ａ））。次いで下型４２を上昇させることにより蒸着フィルム５を強化樹脂２に接触させ、予め略最終形状に加工した強化樹脂２の形状に略変形させる（図５（ｂ））。また、凹面鏡を製造する場合など、形状によっては転写面が形成されている上型４２に蒸着フィルム５を接触させ、蒸着フィルムを上型に形成された転写面形状に略変形させても構わない。さらに下型４３を上昇させて蒸着フィルムを上型下面と接触させ、４Ｍｐａの圧力を加えて蒸着膜層９表面に鏡面を転写させると同時に、蒸着フィルムと強化樹脂を蒸着フィルムに予め設けたホットメルト型の接着層１０を介して一体化させる（図５（ｃ））。次いで、プレス型の温度を軟化温度以下である１２０℃にし、樹脂温度が１２０℃になったときに上型４２を上昇させた後、成形品１が変形しないようにキャビティ内から一体化成形品を取り出し、反射鏡を得た（図５（ｄ））。
この反射鏡は、蒸着フィルムの高い反射率を損なうことなく、優れた寸法精度で、かつ、反射面の表面粗度Ｒａは０．００６μｍとなり、鏡面駒の表面粗度（Ｒａ＝０．００５μｍ）と比較し、ほぼ同等であった。
【００１７】
実施例２では、強化樹脂を予め略最終形状に加工している。これは機械加工でも可能だが、射出成形によって製造することで容易に短時間で製造することが可能であり、製品コストを低減することができる。また、蒸着フィルムも略最終形状に加工した後、プレスを行っても構わない。
蒸着フィルム５と強化樹脂層２の接合面に接着層１０（図３）を設けることで、蒸着フィルムの樹脂層６と強化樹脂層２との密着性及び接合性を向上させることができる。加えて、接着層１０を用いて両層間の密着性及び接合性を向上することで、蒸着フィルムの樹脂層６と強化樹脂層２に用いる樹脂の選択幅が広がる。つまり、両樹脂６，３を同一材料にしなくても、接着層１０を用いれば、密着性、接合性を向上できる。
実施例２では、蒸着フィルムの樹脂層６と、強化樹脂層の樹脂３との接合面側に予めホットメルト型ウレタンの接着層１０を設けるようにしたが、強化樹脂層２のフィルム接合面側に予めホットメルト型の接着層１０を設けても効果は同じである。また、シート状の接着層１０をプレス時に蒸着フィルム５と強化樹脂層２の間に挿入し、プレスを行っても構わない。また、上記以外の他の接着層、熱硬化型の接着層などを設けても構わない。
なお、実施例１、２では反射鏡として、平面ミラー、凸面鏡を得ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、球面・非球面鏡、ｆθミラー、ポリゴンミラー等、あらゆる形状、あらゆる用途を有した樹脂反射鏡にも適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蒸着膜層を樹脂層上に積層した蒸着フィルムと、球状フィラーを樹脂内に分散充填した強化樹脂層と、を積層した構造を備え、且つ蒸着膜層を鏡面状の反射面とする樹脂反射鏡であって、高強度、低膨張、低コスト、良好な形状精度（高い反射率）を有するものを提供することができる。
即ち、請求項１の発明によれば、後工程を大幅に短縮して反射鏡の製造コストを低減することができる。また、蒸着フィルムの蒸着膜層を鏡面状の反射面とすることで反射鏡に必要な高い反射率を容易に得ることができる。また、強化樹脂層を構成する強化充填材と樹脂との膨張率の差による強化樹脂層表面のうねりが樹脂層によって吸収され、樹脂層表面、すなわち反射面は鏡面を保つことができるため、良好な形状精度、均一で高い反射率を持つ反射面を得ることができる。
請求項２の発明によれば、蒸着フィルムの蒸着膜層表面に保護層を設けることで、蒸着膜層を酸化防止、保護し、反射率の低下を防ぐことができる。
請求項３の発明によれば、蒸着フィルムの蒸着膜層と樹脂層の間に接着層（アンダーコート層）を形成することで、樹脂層と蒸着膜層の密着性及び接合性を向上させ、より一層良好な蒸着膜層を得ることができる。
請求項４の発明によれば、前記蒸着フィルムの蒸着膜層表面に保護層を設けることで、蒸着膜層を酸化防止、保護し、反射率の低下を防ぐことができる。
請求項５の発明によれば、蒸着フィルムと強化樹脂層の接合面に接着層を設けることで、蒸着フィルムの樹脂層と強化樹脂層の密着性及び接合性を向上させることができる。密着性及び接合性を向上することで、蒸着フィルムの樹脂層と強化樹脂層に用いる樹脂の選択幅が広がる。
請求項６の発明によれば、樹脂層と強化樹脂層の樹脂は同一材質であることで、樹脂層と強化樹脂層との密着強度を向上させることができる。
請求項７の発明によれば、強化樹脂層の樹脂は非晶質樹脂であることで、収縮性が良好なため、高精度な成形品を得ることがより一層容易になる。
【００１９】
請求項８の発明によれば、蒸着フィルムの蒸着膜層が金属薄膜であることにより、広帯域で高い反射率をもつ蒸着膜層を容易に得ることができる。
請求項９の発明によれば、蒸着フィルムの蒸着膜層が誘電体材料の多層膜であることにより、所望の波長帯域、入射角で１００％に近い高反射率を有する蒸着膜層を得ることができる。また誘電体多層膜は膜面の機械的強度が高く、保護層を必要とせず、強いレーザの反射鏡としても使用できる。
請求項１０の発明によれば、蒸着フィルムの蒸着膜層が金属薄膜と誘電体材料の多層膜の組合わせであることにより、誘電体多層膜と比較して広帯域で、金属薄膜と比較して高い反射率をもつ蒸着膜層を得ることができる。
請求項１１の発明によれば、蒸着フィルムと強化樹脂層を一体化すると同時に所望の形状に加工することができる。また、蒸着フィルムに皺が発生することなく、高い反射率を維持した状態で最終形状に成形加工することができる。また、蒸着フィルムと強化樹脂層の精密な位置決めが必要なく、工程を大幅に減少させることができ、低コスト化が実現できる。
請求項１２の発明によれば、前記強化樹脂層を予め射出成形によって略最終形状に加工することにより、容易に短時間で製造することが可能であり、製品コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂反射鏡の構成を示す要部断面図。
【図２】反射面表面粗度とフィルム厚との関係を示す図。
【図３】本発明の他の実施形態に係る樹脂反射鏡の構成を示す要部断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る製造方法と、それを実施するための装置構成を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る製造方法と、それを実施するための装置構成を示す図。
【図６】従来例の樹脂反射鏡の構成説明図。
【符号の説明】
１  樹脂反射鏡、２  強化樹脂層、３  樹脂、４  強化充填材、５  蒸着フィルム、６  樹脂層、７  蒸着膜層、８  接着層、９  保護層、１０  接着層、
２１，４１  金型装置（プレス装置）、２２，４２  上型、２３，４３  下型、
２４，４４  ヒーター、３０、４６  鏡面駒。
【図１】
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【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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