(57)【要約】【課題】例えばレーザービームプリンター、複写機等のレーザー光学走査系や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等に適用されるプラスチックミラーに対し、高精度、高反射率、低コストかつ曲面形状への対応可能なプラスチックミラーを提供する。【解決手段】少なくとも１つ以上の光学的機能面を有するプラスチック積層体に関する。予め反射膜が形成された反射フィルム８と、反射フィルム８に積層一体化されたプラスチック基材７とを備え、反射フィルム８とプラスチック基材７との積層体を加圧・加熱変形することにより、少なくとも反射膜に所望の最終形状が転写されている。【選択図】      図１
2004148638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の光学的機能面を有するプラスチック積層体において、
予め光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと、
該プラスチックフィルムに積層一体化されたプラスチック基材とを備え、
前記プラスチックフィルムと前記プラスチック基材との積層体を加圧・加熱変形することにより、少なくとも前記光学的機能膜に所望の最終形状が転写されていることを特徴とするプラスチック積層体。
【請求項２】
前記光学的機能膜が金属反射膜であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック積層体。
【請求項３】
前記光学的機能膜が反射防止膜であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック積層体。
【請求項４】
前記プラスチック基材と光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとが同一材料から構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラスチック積層体。
【請求項５】
前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとプラスチック基材との間に、熱硬化型またはホットメルト型の接着層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプラスチック積層体。
【請求項６】
前記プラスチック基材が強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材からなることを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載のプラスチック積層体。
【請求項７】
少なくとも１つ以上の光学的機能面を有するプラスチック積層体の製造方法において、
予め光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとプラスチック基材とを積層一体化して積層体を作製する第１の工程と、
その後、前記積層体を所望の最終形状に変形する第２の工程とを有し、
前記第２の工程は、所望の最終形状に加工された転写面を有する型部材を、前記積層体の光学的機能膜形成面を変形可能な温度以上に加熱しながら、前記型部材の転写面を前記積層体の光学的機能膜に向けて押圧し、変形させることを特徴とするプラスチック積層体の製造方法。
【請求項８】
前記光学的機能膜が金属反射膜であることを特徴とする請求項７に記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項９】
前記第１の工程が、予め射出成形によって、変形前のプラスチック基材を作製し、次いで前記プラスチック基材上に、前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムを配設し、前記プラスチック基材と前記プラスチックフィルムとを加熱プレスによって溶着することによって、積層一体化する工程であることを特徴とする請求項７又は８に記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の工程が、前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムを金型キャビティ内に配設し、次いで溶融樹脂を金型キャビティ内に射出・充填させると同時に前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと充填された樹脂とを一体化することを特徴とする請求項７又は８に記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１１】
前記プラスチック基材と光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとが同一材料から構成されていることを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１２】
前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとプラスチック基材との間に、熱硬化型もしくはホットメルト型の接着層を設けることを特徴とする請求項７〜１１の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１３】
前記プラスチック基材が強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材からなることを特徴とする請求項７〜１２の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１４】
変形前のプラスチック基材に備える転写面形成面の形状が平面形状であることを特徴とする請求項７〜１３の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１５】
変形前のプラスチック基材に備える転写面形成面の形状が円筒形状であることを特徴とする請求項７〜１３の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の工程で作製された積層体を、第１の工程を行う場所から第２の工程を行う場所へ搬送手段で順次搬送することを特徴とする請求項７〜１５の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１７】
前記第１の工程と前記第２の工程とを並行に行うことを特徴とする請求項７〜１６の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の工程が押圧装置に備える積層一体化用型部材を用いて前記プラスチックフィルムと前記プラスチック基材とを押圧することにより積層一体化を行う工程であり、第１の工程を行った後、前記押圧装置の積層一体化用型部材を転写面形成用型部材に交換し、前記押圧装置により第２の工程を行うことを特徴とする請求項７〜１６の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法。
【請求項１９】
請求項２に記載のプラスチック積層体を投射ミラーとして用いたことを特徴とする背面投影型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック積層体及びその製造方法、並びに背面投影型画像表示装置に関し、さらに詳しくは、低コストであって且つ高精度な光学的機能面を有する曲面形状のプラスチック積層体及びその製造方法、並びに背面投影型画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームプリンター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ーには、軽量化、低コスト化、少量多品種への対応等の理由によりプラスチックからなるものが多用されている。
【０００３】
このようなプラスチックミラーの製造方法としては、従来、金型の高精度な鏡面を射出成形、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プラスチックミラーの製造方法では、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。
【０００４】
また、成形品に反射膜を形成するには、通常、バッチ処理により金属を蒸着している。このため、特にプロジェクションテレビ用のミラーやアンテナ用リフレクター等の大面積を有するものを蒸着しようとした場合、１バッチあたりの取り数が少なくなり生産性が悪化するという問題があった。さらに、１バッチあたりの取り数が少なくなるので、その製造品１個あたりのコストが非常に大きくなるといった問題が生じる。
【０００５】
そのような問題点に対して、特開平５−３１５８２９号公報、特開平５−３２９８８１号公報では、金属シート状物と熱可塑性樹脂との複合射出成形を同時に行うことで、蒸着工程無しでのプラスチックミラーを作製している。特開平５−３１５８２９号公報では金属シートを型に真空吸引することで、特開平５−３２９８８１号公報では金属シート金型内固定の押圧力を制御することで、金属シートに破れや亀裂無く曲面形状に深絞り加工するようにしている。しかるに、金属シートは深絞り加工性があるものの、反射特性としては７０％程度しかない。一方、光走査やプロジェクション用途のミラーとしては、９０％前後の反射率が要求されるため、前述のような金属シートを用いたのでは不充分である。
【０００６】
このような反射率を満足するシートとしては樹脂フィルム上にアルミ、銀といった金属反射膜を形成した金属反射フィルムを用いることで９０％以上の反射率を得ることが可能となる。そのような金属反射フィルムを使用したものとして、例えば特開平３−８２５１３号公報や特開平５−１５４９３３号公報では前記金属反射フィルムと熱可塑性樹脂を射出成形によって、一体化したものが提案されている。この場合平面であれば可能であるが、対象形状が曲面となった場合、蒸着フィルムが曲面状に変形する過程で、フィルムに張力がかかり蒸着面に亀裂が生じ、高い反射率を維持できない。これは、蒸着等で作製された金属膜の結合力が金属シートの結合力より弱いことに起因するものである。また射出成形での一体化が前提であるために溶融樹脂の流動の影響を受け、皺や破れが発生しやすいといった問題が生じる。
【０００７】
更に、プロジェクションテレビ用のミラーのように大型で高い形状精度が要求される場合には、使用時の自重変形が問題となるため肉厚を大きくする必要がある。その場合には、前述した公報に記載された発明のように通常の射出成形で作製すると、冷却過程で圧力分布が生じ、収縮時にヒケが発生し高精度なミラーを作製することができないと言った問題が生じる。
【０００８】
一方、特開平１０−２６４２０１号公報では金属反射フィルムを金型キャビティ転写面に加熱吸引後、射出成形によって樹脂と一体成形し凹凸部を有する成形品を作製することが提案されている。ここでは、前述したような反射特性の劣化を下地層として光輝性顔料層を用いることで補なっている。この場合は自動車用バンパーやドアノブ等意匠用としての光沢面を維持することは可能であるが、やはり光学用途としての十分な反射は得ることはできない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−８２５１３号公報
【特許文献２】
特開平５−３１５８２９号公報
【特許文献３】
特開平５−１５４９３３号公報
【特許文献４】
特開平５−３２９８８１号公報
【特許文献５】
特開平１０−２６４２０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、高い光学特性と低コストとを両立し、且つ曲面形状への対応可能な、光学的機能面を有する大型のプラスチック積層体を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、例えばレーザービームプリンター、複写機等のレーザー光学走査系や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等に適用されるプラスチックミラーに対し、高精度、高反射率、低コストかつ曲面形状への対応可能なプラスチックミラーを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、金属反射膜を曲面形状に変形させたときの亀裂発生に関して、鋭意検討の結果、蒸着等によって予め金属反射膜が形成されたプラスチック部品に押圧力を負荷しながら変形させることで、前記押圧の作用により、蒸着膜に亀裂が発生するのが抑制されることを見出し本発明に至った。
【００１３】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、少なくとも１つ以上の光学的機能面を有するプラスチック積層体において、
予め光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと、
該プラスチックフィルムに積層一体化されたプラスチック基材とを備え、
前記プラスチックフィルムと前記プラスチック基材との積層体を加圧・加熱変形することにより、少なくとも前記光学的機能膜に所望の最終形状が転写されていることを特徴としている。この発明では、予め光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと、該プラスチックフィルムに積層一体化されたプラスチック基材とを備え、前記プラスチックフィルムと前記プラスチック基材との積層体を加圧・加熱変形することにより、少なくとも前記光学的機能膜に所望の最終形状が転写されていることで、亀裂の発生を抑制し高い光学特性を維持するプラスチック積層体を提供することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、前記光学的機能膜が金属反射膜であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック積層体である。この発明では、金属反射膜が形成されたフィルムとプラスチック基材を積層一体化する第１の工程と、その後前記積層一体化品を所望の曲面形状に変形する第２の工程からなり、前記第２の工程において、所望の形状に加工された型部材を前記一体化品に加熱・押圧しながら変形させることで、亀裂の発生を抑制し高い反射率を維持するプラスチック製曲面ミラーを提供することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明は、前記光学的機能膜が反射防止膜であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック積層体である。
【００１６】
また、請求項４の発明は、前記プラスチック基材と光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとが同一材料から構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラスチック積層体である。
【００１７】
また、請求項５の発明は、前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとプラスチック基材との間に、熱硬化型またはホットメルト型の接着層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプラスチック積層体である。
【００１８】
また、請求項６の発明は、前記プラスチック基材が強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材からなることを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載のプラスチック積層体である。
【００１９】
また、請求項７の発明は、少なくとも１つ以上の光学的機能面を有するプラスチック積層体の製造方法において、
予め光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとプラスチック基材とを積層一体化して積層体を作製する第１の工程と、
その後、前記積層体を所望の最終形状に変形する第２の工程とを有し、
前記第２の工程は、所望の最終形状に加工された転写面を有する型部材を、前記積層体の光学的機能膜形成面を変形可能な温度以上に加熱しながら、前記型部材の転写面を前記積層体の光学的機能膜に向けて押圧し、変形させることを特徴としている。この発明では、予め光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと、該プラスチックフィルムに積層一体化されたプラスチック基材とを備え、前記プラスチックフィルムと前記プラスチック基材との積層体を加圧・加熱変形することにより、少なくとも前記光学的機能膜に所望の最終形状が転写されていることで、亀裂の発生を抑制し高い光学特性を維持するプラスチック積層体を提供することができる。
【００２０】
また、請求項８の発明は、前記光学的機能膜が金属反射膜であることを特徴とする請求項７に記載のプラスチック積層体の製造方法である。この発明では、金属反射膜が形成されたフィルムとプラスチック基材を積層一体化する第１の工程と、その後前記積層一体化品を所望の曲面形状に変形する第２の工程からなり、前記第２の工程において、所望の形状に加工された型部材を前記一体化品に加熱・押圧しながら変形させることで、亀裂の発生を抑制し高い反射率を維持するプラスチック製曲面ミラーを提供することができる。
【００２１】
また、請求項９の発明は、前記第１の工程が、予め射出成形によって、変形前のプラスチック基材を作製し、次いで前記プラスチック基材上に、前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムを配設し、前記プラスチック基材と前記プラスチックフィルムとを加熱プレスによって溶着することによって、積層一体化する工程であることを特徴とする請求項７又は８に記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２２】
また、請求項１０の発明は、前記第１の工程が、前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムを金型キャビティ内に配設し、次いで溶融樹脂を金型キャビティ内に射出・充填させると同時に前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと充填された樹脂とを一体化することを特徴とする請求項７又は８に記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２３】
また、請求項１１の発明は、前記プラスチック基材と光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとが同一材料から構成されていることを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２４】
また、請求項１２の発明は、前記光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムとプラスチック基材との間に、熱硬化型もしくはホットメルト型の接着層を設けることを特徴とする請求項７〜１１の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２５】
また、請求項１３の発明は、前記プラスチック基材が強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材からなることを特徴とする請求項７〜１２の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２６】
また、請求項１４の発明は、変形前のプラスチック基材に備える転写面形成面の形状が平面形状であることを特徴とする請求項７〜１３の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２７】
また、請求項１５の発明は、変形前のプラスチック基材に備える転写面形成面の形状が円筒形状であることを特徴とする請求項７〜１３の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２８】
また、請求項１６の発明は、前記第１の工程で作製された積層体を、第１の工程を行う場所から第２の工程を行う場所へ搬送手段で順次搬送することを特徴とする請求項７〜１５の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００２９】
また、請求項１７の発明は、前記第１の工程と前記第２の工程とを並行に行うことを特徴とする請求項７〜１６の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００３０】
また、請求項１８の発明は、前記第１の工程が押圧装置に備える積層一体化用型部材を用いて前記プラスチックフィルムと前記プラスチック基材とを押圧することにより積層一体化を行う工程であり、第１の工程を行った後、前記押圧装置の積層一体化用型部材を転写面形成用型部材に交換し、前記押圧装置により第２の工程を行うことを特徴とする請求項７〜１６の何れかに記載のプラスチック積層体の製造方法である。
【００３１】
また、請求項１９の発明は、請求項２に記載のプラスチック積層体を投射ミラーとして用いたことを特徴とする背面投影型画像表示装置である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る第１実施例のプラスチック積層体の製造方法に用いられる製造装置の概略図であり、（Ａ）は第１の工程で用いる第１プレス機と第２の工程で用いる第２プレス機とを示し、（Ｂ）は第２の工程が完了した状態を示し、（Ｃ）は完成したプラスチック積層体を示す。なお、以下の実施例では、光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムの一例として、反射膜が形成されたプラスチックフィルムについて説明する。
【００３３】
図１に示すように、この製造装置は、第１工程を行う第１プレス機１と、第２工程を行う第２プレス機９と、第１プレス機１で作製されたプレス成形品を第２プレス機９に搬送するコンベア１４とを備えている。
【００３４】
図１（Ａ）に示すように、第１プレス機１は、上下方向に移動して型閉じ型開きが可能な上側ダイプレート２及び下側ダイプレート３と、上側ダイプレート２に保持される第１の上型部材５と、下側ダイプレート３に保持される第１の下型部材６と、第１の上型部材５および第１の下型部材６に設けられている加熱手段であるヒーター４とを備えている。第１の下型部材６上には予め平板状に加工されたプラスチック基材７が配置され、プラスチック基材７上には反射フィルム８が積層して配置されている。
【００３５】
本実施例においては、プラスチック基材７の材料としてはポリカーボネート樹脂を用いている。また、反射フィルム８の基層の材料としてもポリカーボネート樹脂を用い、ポリカーボネート樹脂層上に光学的機能膜として予め真空蒸着によってアルミ反射膜が形成された反射フィルムを用いた。この反射フィルム８の一体化前の反射率は９０％以上を確保していた。
【００３６】
プラスチック基材７の材料としては本実施例で用いたポリカーボネート樹脂のように非晶質で極性の大きいものが望ましい。非晶性樹脂であれば収縮率が小さく、基材成形加工性が良好である。また、極性が大きいほうが他部材との密着性に優れる等の理由による。また、プラスチック基材７の材料として、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の非晶質樹脂を用いることができる。
【００３７】
また、プラスチック基材７の材料及びプラスチックフィルムの基層の材料としてポリエステル樹脂を用いてもよい。また、プラスチック基材の材料としてポリカーボネート樹脂を用い、プラスチックフィルムの基層の材料としてポリエステル樹脂を用いてもよく、また、プラスチック基材の材料としてポリエステル樹脂を用い、プラスチックフィルムの基層の材料としてポリカーボネート樹脂を用いてもよい。
【００３８】
プラスチック基材７を、ガラス繊維、炭素繊維およびマイカ等の強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材で構成することによって、高強度かつ低膨張なミラーの作製が可能であり、ミラーの大型化や高い温度環境下での使用にも対応できるプラスチックミラーの作製が可能となる。
【００３９】
また、第２プレス機９は、第１プレス機１と同様の上側ダイプレート２及び下側ダイプレート３と、上側ダイプレート２に保持される第２の上型部材１１と、下側ダイプレート３に保持される第２の下型部材１２と、第２の上型部材１１および第２の下型部材１２に設けられているヒーター４とを備えている。第２の下型部材１２上には第１プレス機１で作製された積層一体化品１３がコンベア１４または図示しないロボットハンドにより搬送されて配置されている。このように、第１の工程を行う第１プレス機１と第２の工程を行う第２プレス機９との間はコンベア１４で連結されており、第１の工程終了後の積層一体化品１３が順次第２の工程に移動するように構成されている。
【００４０】
次に、上記製造装置の動作について説明する。
先ず、予め作製された平板状のプラスチック基材７と予め金属反射膜が形成されている反射フィルム８とを、第１プレス機１の下側ダイプレート３上に固定された第１の下型部材６上に積層する。
【００４１】
ここで、プラスチック基材７は、最終形状ではないため必ずしも形状精度が最終的に求められる精度に達していなくてもかまわない。従って、プラスチック基材７は、肉厚であっても作製方法としては通常の射出成形で行うことが可能であり、非常に短い成形サイクルで低コストな加工が可能となる。また、反射フィルム８上に形成される金属反射膜は、本実施例のようなアルミに限らず銀、クロム等の金属を用いてもかまわない。尚、金属反射膜上には機械的、経時的劣化を防ぐためにＳｉＯ等の保護層が最表面に形成されていることが望ましい。
【００４２】
次に、第１の上型部材５をプラスチック基材７と反射フィルム８との積層品の反射フィルム８に向かって下降させ、この積層品に押圧力を加える。この時、第１の上型部材５及び第１の下型部材６に備えられているヒーター４によって、プラスチック基材７と反射フィルム８とを加熱することで、両者を溶着し、強固に密着させ積層一体化品１３が作製される。ここで、加熱方法としてはヒーター４に限らず赤外線ヒーターや温風で外側から加熱しても良く、超音波加熱や高周波加熱を用いることも可能である。また、プラスチック基材７の構成材料とプラスチック基材７に積層される反射フィルム８の基層の構成材料とを同一材料とすることで相溶性が良くより強固に密着させることができる。
【００４３】
本実施例では、プラスチック基材７の構成材料とプラスチック基材７に積層される反射フィルム８の基層の構成材料とを同一材料としたが、同一材料でなくても、反射フィルム８のプラスチック基材７に対する積層面側に熱硬化型もしくはホットメルト型の接着層を設けておくことで、反射フィルム８とプラスチック基材７とを強固に密着させることができる。また、本実施例では反射フィルム８の金属反射膜を表層側としたが、プラスチック基材７を透光性材料から構成するとともに、金属反射膜をプラスチック基材７側に向けて配置することにより、裏面鏡を作製することができる。この場合には、プラスチック基材７と対向する金属反射膜とが異なる材料となるので、接着層を設けることが好ましい。
【００４４】
ここで作製される積層一体化品１３は平面であるために、一体化時に反射フィルム８が引っ張られることなく、亀裂や皺が生じず、高い反射率を維持することができる。
【００４５】
次に、前記積層一体化品１３はコンベア１４上に乗せられ、第２プレス機９の第２の下型部材１２上に順次移動される。
【００４６】
次に、最終形状の転写面（押圧面）１０が加工された第２の上型部材１１が積層一体化品１３に向かって下降し、積層一体化品１３を押圧することで積層一体化品１３の反射フィルム積層面を所望の最終形状に変形させる。ここで、第２の上型部材１１及び第２の下型部材１２にはそれぞれヒーター４が備えられ、積層一体化品１３のプラスチック基材７が変形可能な温度以上に加熱されながら押圧されることで、最終形状へ変形する。
【００４７】
次に、第２の上型部材１１を上昇離型させることで、最終的に所望の形状の大型の曲面、本実施例では凹面を有するミラーＭ１（図１（Ｃ））が作製される。
【００４８】
以下に、本実施例の効果について説明する。
本実施例では、金属反射膜が形成されている反射フィルム８を用いているため、後工程でのバッチ処理による反射膜の蒸着工程が不用となり、ミラーの製造コストを安くすることができる。
【００４９】
また、高い反射率を有する反射フィルム８がプラスチック基材７に溶着固定された状態で、押圧力を負荷しながら変形させることで、反射フィルム単体で張力が負荷されることなく、また樹脂の流動による影響もないために反射膜に亀裂や皺が発生することなく、９０％以上の高い反射率を維持した状態で最終形状に変形加工することができる。
【００５０】
また、プラスチック基材７の構成部材として、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ等の強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材を用いることで、高強度かつ低膨張なミラーの作製が可能であり、ミラーの大型化や高い温度環境下での使用にも対応できるプラスチックミラーの作製が可能となる。
【００５１】
また、積層一体化品１３を第１の工程から第２の工程へとコンベア１４等の搬送手段により順次効率良く移動させることで、生産効率が向上する。
【００５２】
さらに、第１の工程と第２の工程とを同時に並行して行うことによって、最終成形品が作製される成形サイクルを短くすることが可能となり、製造コストを安くすることができる。
【００５３】
また、プラスチック基材７として本実施例では平板形状（図２（Ａ））を使用していたが、円筒形状（図２（Ｂ））であっても、反射フィルムを引っ張ることなくプラスチック基材７に沿わすことができるため、第１工程での反射フィルム８に応力がかかることなくプラスチック基材７との一体化が可能である。この場合には第２工程で曲面に変形するときの変形量が平板形状のプラスチック基材７を用いた場合と比較して少なくなるため、第２工程での負荷が少なくなり、より短い成形サイクルで安定してミラーを作製することができる。プラスチック基材７の形状として、上述した平板形状、円筒形状以外にも、少なくとも一方向が曲率０の形状であればよく、最終形状に応じて適宜選択することができる。
【００５４】
また、図３に示すように、反射フィルム８とプラスチック基材７との積層一体化品は、金型１５内のキャビティ１６内に反射フィルム８を固定しておき、キャビティ１６内にプラスチック基材の構成部材となる溶融樹脂を図示しないスクリュ−シリンダーから射出・充填するときに、同時に反射フィルム８と一体化（フィルムインサート成形）することによって作製できる。このように図１の実施例において、第１工程を図３のフィルムインサート成形に置き換えても良い。
【００５５】
また、プラスチック基材７の形状が円筒状の場合には、樹脂の流動の影響を受け反射フィルム８に亀裂や皺が入る場合があるが、平面の場合には図３に示すように積層面に固定でき、樹脂の流動によって、反射フィルム８が引っ張られることがないため、このような射出成形での一体化でも亀裂や皺の発生を防ぐことがが可能となる。この場合には、射出成形によってプラスチック基材７を作製し、熱プレスによって反射フィルムと一体化するといった２工程を１工程で行うことが可能で製造コストを安くすることができる。
【００５６】
次いで本発明の第２実施例について説明する。
図４は本発明に係る第２実施例のプラスチック積層体の製造方法に用いられる製造装置の概略図であり、（Ａ）は第１工程を示し、（Ｂ）は第２工程を示す。
【００５７】
図４（Ａ）に示すように、プレス機の上下に移動可能な上側ダイプレート２と下側ダイプレート３との間に、ヒーター４が備えられた第１の上型部材５及び第１の下型部材６が設置され、第１の下型部材５上には、予め射出成形によって平板上に加工されたプラスチック基材７と予め金属反射膜が形成されている反射フィルム８とが積層されている。ここで、上側ダイプレート２は、第１の上型部材５を固定したまま移動可能となっており、前記積層品の上部には、平板状に加工された第１の上型部材５に代わって、最終所望形状に加工された押圧面（転写面）１０を有する第２の上型部材１１が位置することができるようになっている。
【００５８】
この第２実施例の製造装置の動作について説明する。
先ず、予め作製された平板状のプラスチック基材７と予め金属反射膜が形成されている反射フィルム８とをプレス機の下側ダイプレート３上に固定された第１の下型部材６に積層させる。
【００５９】
次に、第１の上型部材５を前記積層品に向かって下降させ、前記積層品に押圧力を加える。この時、第１の上型部材５及び第１の下型部材６に備えられているヒーター４によって、プラスチック基材７と反射フィルム８を加熱することで、両者を溶着し、積層一体化品が作製される（図４（Ａ））。
【００６０】
次に、第１の上型部材５は上昇し、積層一体化品の反射フィルム面と第１の上型部材５とは離型される。
【００６１】
次に、第１の上型部材５が固定された上側ダイプレート２が移動して、前記積層一体化品の上方に、最終形状の押圧面（転写面）１０が加工された第２の上型部材１１が位置するようになる。
【００６２】
次に、第２の上型部材１１が前記積層一体化品に向かって下降し、前記積層一体化品を加熱・押圧することで積層一体化品の反射フィルム積層面を所望の最終形状に変形させる（図４（Ｂ））。
【００６３】
次に、第２の上型部材１１を上昇離型させることで、最終的に所望の形状のミラーが作製される。
【００６４】
以下に、本実施例の効果について説明する。
本実施例では、１つのプレス機上で第１の工程と第２の工程を行うことが可能であるため設備費用を安くすることができる。尚、本実施例では上側ダイプレート２を移動させることによって、第１の上型部材５と第２の上型部材１１とを交換しているが上側ダイプレート２が固定で上型部材のみを移動させて交換してもかまわない。また、第１の下型部材６が固定されている下側ダイプレート３を移動するようにしてもかまわない。
【００６５】
以上の実施例では凹球面のミラーの作製に関して説明しているが、後述するように凸球面はもちろん非球面形状もしくは表面に微細な凹凸が形成されたミラー作製にも適用することができる。
【００６６】
図５は本発明に係る第３実施例のプラスチック積層体の製造方法に用いられる製造装置を示す概略図であり、（Ａ）は第１の工程で用いる第１プレス機と第２の工程で用いる第２プレス機とを示し、（Ｂ）は第２の工程が完了した状態を示し、（Ｃ）は完成したプラスチック積層体を示す。図６は第３実施例のプラスチック積層体の製造方法により製造されたプラスチック積層体を備える背面投影型画像表示装置の概略図である。尚、本実施例ではリアプロジェクション（背面投影型画像表示）用の光路屈曲用に用いられる２００×２００ｍｍの大型曲面ミラーを製造する。この大型曲面ミラーは、反射率として９０％以上が求められる。
【００６７】
図５に示すように、第３実施例では、最終形状の転写面（押圧面）１０として凹球面（又は凹状非球面）が形成されている第１実施例の第１の上型部材５の代わりに、最終形状の転写面（押圧面）１１を凸球面（又は凸状非球面）とした点が異なり、他の点は第１実施例と同様であるのでその説明を省略する。
【００６８】
本実施例により作製された大型曲面ミラーを用いることで図６に示すような薄型のリアプロジェクション（背面投影型画像表示装置）の実現が可能となる。なお、図６中、符号３１は液晶パネルや投写レンズなどで構成されている光学エンジン、符号３２はスクリーンをそれぞれ示す。
【００６９】
図６に示すように、本実施例で作製した大型曲面ミラー（投射ミラー）をリアプロジェクションに適用することにより、光路を屈曲させリアプロジェクション自体の厚さｔを薄くすることができる。
【００７０】
以上のように、第２の工程において、所望の形状に加工された型部材を反射フィルムとプラスチック基材が積層密着一体化したプラスチック積層品の反射フィルム面を変形可能な温度以上に加熱しながら押圧し、変形させることで、金属反射膜が形成されている反射フィルムを用いているため、後工程でのバッチ処理による反射膜の蒸着工程が不用となり、ミラーの製造コストを安くすることができる。また、高い反射率を有する反射フィルムがプラスチック基材に溶着固定された状態で、押圧力を負荷しながら変形させることで、反射フィルム自体に張力が負荷されることなく、また樹脂の流動による影響もないために反射膜に亀裂や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変形加工することができる。
【００７１】
また、積層一体化品を、予め射出成形によって、変形前のプラスチック基材を作製する第１の工程と、次いで前記プラスチック基材上に、前記反射フィルムを積層し加熱プレスすることによって溶着一体化させる第２の工程から作製することによって、非常に短い成形サイクルで低コストにプラスチック基材を作製することができる。
【００７２】
また、積層一体化品を、反射フィルムを金型内に設置し、次いで溶融樹脂を金型内の充填させるとともに前記反射フィルムと樹脂を一体化させる（フィルムインサート成形）ことによって作製することによって、射出成形によってプラスチック基材を作製し、熱プレスによって反射フィルムと一体化するといった２工程を１工程で行うことが可能で製造コストを安くすることができる。
【００７３】
また、プラスチック基材と金属反射膜が形成されるプラスチックフィルムとを同一材料で構成することによって、前記プラスチック基材と金属反射膜が形成されるプラスチックフィルムをより強固に密着一体化させることができる。
【００７４】
また、反射フィルムのプラスチック基材との積層面側に熱硬化型もしくはホットメルト型の接着層を設けることによって、前記プラスチック基材と金属反射膜が形成されるプラスチックフィルムが異部材であっても強固に密着一体化させることができる。
【００７５】
また、プラスチック基材が、ガラス繊維、炭素繊維およびマイカ等の強化充填材を含む非晶性プラスチック複合材で構成することによって、高強度かつ低膨張なミラーの作製が可能であり、ミラーの大型化や高い温度環境下での使用にも対応できるプラスチックミラーの作製が可能となる。
【００７６】
また、変形前の積層一体化品の、反射フィルム積層面側を平面形状にすることによって、反射フィルムを密着一体化させたときに、反射フィルム上の蒸着面に亀裂が発生しない。
【００７７】
また、変形前の積層一体化品の、反射フィルム積層面を円筒形状にすることによって、反射フィルムを密着一体化させたときに、反射フィルム上の蒸着面に亀裂が発生しない。更には、最終形状への変形量を少なくすることが可能で、より安定してミラーを作製することができる。
【００７８】
また、第１の工程を行う装置上で作製された積層一体化品がロボットハンドもしくはコンベア等で第２の工程を行う装置上に順次移動して第２の工程を行うようにすることによって、効率良く、第１の工程と第２の工程を行うことができ製造タクトが短くなる。
【００７９】
また、第１の工程と第２の工程を同時に並行して行うことによって、最終成形品が作製される製造タクトを短くすることが可能で製造コストを安くすることができる。
【００８０】
また、第１の工程終了後、第１の工程を行う装置上で、押圧型部材を交換し、第１の工程と同じ装置上で第２の工程を行うようにすることによって、積層一体化品を移動させる必要も無く、また１つのプレス機上で第１の工程と第２の工程を行うことが可能であるため設備費用を安くすることができる。
【００８１】
以上の実施例では、プラスチック積層体の一例としてミラーを製造する場合について説明したが、プラスチック基材７を透明な樹脂で構成することで、上記実施例のようなミラーだけでなくレンズや表示パネル、スクリーンのような光透過部材への本発明の適用も可能である。このような光透過部材はミラーとは逆に光の反射を防ぐため表面にＳｉ０をはじめとする誘電体多層膜等で構成される反射防止膜が形成される。本発明を用いれば、上記実施例で説明した反射フィルム８の反射膜を誘電体多層膜とすることで、曲面に変形させるときの亀裂の発生を防ぐことが可能となる。
【００８２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は７の発明によれば、高い光学特性と低コストとを両立し、且つ曲面形状への対応可能な、光学的機能面を有する大型のプラスチック積層体を提供することができる。
【００８４】
また、請求項２又は８の発明によれば、例えばレーザービームプリンター、複写機等のレーザー光学走査系や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等に適用されるプラスチックミラーに関し、高精度、高反射率、低コストかつ曲面形状への対応可能なプラスチックミラーを提供することができる。
【００８５】
また、請求項３の発明によれば、レンズ、表示パネル、スクリーンのような光透過部材に関し、高精度、高光学特性、低コストかつ曲面形状への対応可能なプラスチック積層体を提供することができる。
【００８６】
また、請求項４又は１１の発明によれば、プラスチック基材と光学的機能膜が形成されるプラスチックフィルムをより強固に密着一体化させることができる。
【００８７】
また、請求項５又は１２の発明によれば、プラスチック基材と光学的機能膜が形成されるプラスチックフィルムが異部材であっても強固に密着一体化させることができる。
【００８８】
また、請求項６又は１３の発明によれば、高強度かつ低膨張なミラー等のプラスチック光学部品の作製が可能であり、光学部品の大型化や高い温度環境下での使用にも対応できるプラスチック積層体の作製が可能となる。
【００８９】
また、請求項９の発明によれば、非常に短い成形サイクルで低コストにプラスチック積層体を作製することができる。
【００９０】
また、請求項１０の発明によれば、射出成形によってプラスチック基材を作製し、熱プレスによって光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムと一体化するといった２工程を１工程で行うことが可能で製造コストを安くすることができる。
【００９１】
また、請求項１４の発明によれば、光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムを密着一体化させたときに、プラスチックフィルム上の光学的機能面に亀裂が発生しない。
【００９２】
また、請求項１５の発明によれば、光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルムをプラスチック基材に密着一体化させたときに、プラスチックフィルム上の光学的機能面に亀裂が発生しない。更には、最終形状への変形量を少なくすることが可能で、より安定してプラスチック積層体を作製することができる。
【００９３】
また、請求項１６の発明によれば、第１の工程と第２の工程を効率良く行うことができ製造タクトが短くなる。
【００９４】
また、請求項１７の発明によれば、最終成形品が作製される製造タクトを短くすることが可能で製造コストを安くすることができる。
【００９５】
また、請求項１８の発明によれば、積層一体化品を移動させる必要も無く、また１つのプレス機上で第１の工程と第２の工程を行うことが可能であるため設備費用を安くすることができる。
【００９６】
また、請求項１９の発明によれば、大型曲面ミラー（投射ミラー）をリアプロジェクションに適用することにより、光路を屈曲させリアプロジェクション自体の厚さｔを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例のプラスチック積層体の製造方法に用いられる製造装置を示す概略図であり、（Ａ）は第１の工程で用いる第１プレス機と第２の工程で用いる第２プレス機とを示し、（Ｂ）は第２の工程が完了した状態を示し、（Ｃ）は完成したプラスチック積層体を示す。
【図２】プラスチック基材を示す図である。
【図３】第１の工程で行う積層一体化品の作製方法の変形例を説明するための図である。
【図４】本発明に係る第２実施例のプラスチック積層体の製造方法に用いられる製造装置の概略図であり、（Ａ）は第１工程を示し、（Ｂ）は第２工程を示す。
【図５】本発明に係る第３実施例のプラスチック積層体の製造方法に用いられる製造装置を示す概略図であり、（Ａ）は第１の工程で用いる第１プレス機と第２の工程で用いる第２プレス機とを示し、（Ｂ）は第２の工程が完了した状態を示し、（Ｃ）は完成したプラスチック積層体を示す。
【図６】第３実施例のプラスチック積層体の製造方法により製造されたプラスチック積層体を備える背面投影型画像表示装置の概略図である。
【符号の説明】
１  第１プレス機
２  上側ダイプレート
３  下側ダイプレート
４  ヒーター
５  第１の上型部材
６  第１の下型部材
７  プラスチック基材
８  反射フィルム（光学的機能膜が形成されたプラスチックフィルム）
９  第２プレス機
１０  押圧面（転写面）
１１  第２の上型部材
１２  第２の下型部材
１３  積層一体化品
１４  コンベア
１５  金型
１６  キャビティ
２１  第３の上型部材
【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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