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公開番号2023131823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-22
出願番号2022036794
出願日2022-03-10
発明の名称成形構造体
出願人スタンレー電気株式会社
代理人
主分類G02B 1/10 20150101AFI20230914BHJP(光学)
要約【課題】高い液滴排出効果を有し、防曇効果に優れた光学部品などの成形構造体を提供する。
【解決手段】曲面を含む基材の表面に複数の溝要素を第1の方向に一列に連結してなる少なくとも1つの第1の溝を有し、複数の溝要素の各々は第1領域と前記第1領域に接続された第2領域とを有し、溝要素の第2領域と該溝要素に隣接する第1領域との境界面である断面を第1開口面とし、溝要素の第1領域と第2領域との境界面である断面を第2開口面としたとき、第1領域及び前記第2領域の長さをL1,L2とし、第1開口面における溝幅及び溝深さをW1,D1とし、第2開口面における溝幅及び溝深さをW2,D2としたとき、溝要素は、L1>L2、W1<W2、D1<D2及び(D1/W1)>(D2/W2)を満たす。
【選択図】図2B
特許請求の範囲【請求項１】
基材と、
前記基材の表面に複数の溝要素を第１の方向に一列に連結してなる少なくとも１つの第１の溝と、を有し、
前記複数の溝要素の各々は、第１領域と、前記第１領域の前記第１の方向に接続された第２領域とを有し、
前記溝要素の前記第２領域と前記溝要素に隣接する溝要素の第１領域との境界面であり、前記第１の方向に垂直な面における断面を第１開口面とし、
前記溝要素の前記第１領域と前記第２領域との境界面であり、前記第１の方向に垂直な面における断面を第２開口面としたとき、
前記第１の方向に、前記第１開口面から前記第２開口面に向かうに従って溝幅及び溝深さが増大し、前記第２開口面から隣接する溝要素の前記第１領域の前記第１開口面に向かうに従って溝幅及び溝深さが減少し、
前記第１の方向における前記第１領域及び前記第２領域の長さをＬ１，Ｌ２とし、前記第１開口面における溝幅及び溝深さをＷ１，Ｄ１とし、前記第２開口面における溝幅及び溝深さをＷ２，Ｄ２としたとき、前記溝要素は、
Ｌ１＞Ｌ２・・・式（１）
Ｗ１＜Ｗ２・・・式（２）
Ｄ１＜Ｄ２・・・式（３）
（Ｄ１／Ｗ１）＞（Ｄ２／Ｗ２）・・・式（４）
を満たし、
前記基材は曲面を含む成形構造体。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記溝要素は、深さ方向において溝幅が一定、又は深さ方向において溝幅が単調に減少する形状を有する、請求項１に記載の成形構造体。
【請求項３】
前記溝要素は、前記基材上に滴下された液滴の平衡接触角をθとし、前記第１開口面の外周長をＳ１とし、Ａ１＝Ｓ１／Ｗ１としたとき、
Ａ１・cosθ－１＞０・・・式（５）
を満たす、請求項１又は２に記載の成形構造体。
【請求項４】
前記基材の前記曲面部分において、前記溝要素の前記第２領域と、前記溝要素に隣接する前記第１領域と、が前記第１の方向に対して垂直な方向に角度θｃを成して接続されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の成形構造体。
【請求項５】
前記溝要素は、前記基材に垂直な面において矩形形状、Ｖ字形状、Ｕ字形状及び放物面形状のいずれかの断面を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の成形構造体。
【請求項６】
前記基材は前記表面に複数の前記第１の溝を有し、当該複数の第１の溝は前記第１の方向に直交する方向に一定の間隔を有して配列されている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の成形構造体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１の溝に交差する少なくとも１つの第２の溝を有する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の成形構造体。
【請求項８】
前記第２の溝は、前記溝要素の前記第２開口面の位置で前記少なくとも１つの第１の溝に交差している、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の成形構造体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形構造体、特に基材の表面に微細溝が形成された成形構造体に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、光学部品などの表面が曇ることを防ぐために、部品表面に防曇コーティングを施すことや、部品表面に水滴を水膜化させるための微細溝を形成することが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スプレーや薄膜の塗布や、電気的な手段に頼ることなく、基材表面の構造だけで、親水性、防曇性、セルフクリーニング性を発現する成形構造体について開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、親水性を有する鏡の表面に水膜として保持可能な許容量を超えた余剰の水を誘導する手段を設けた浴室用鏡について開示されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、開口表面の微細溝の形状と、接触角、毛細管流動に関する動力学の研究について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００９－１９３００２号公報
特開２０００－２７９２９６号公報
【非特許文献】
【０００７】
R.R.Rye et al., Capillary Flow in Irregular Surface Grooves,Langmuir 1998, 14, 3937-3943
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、防曇コーティングでは保水量に限界があり、液滴排出効果も無い。また、毛細管現象を利用した従来の縦溝加工では、水滴のピン止め効果が発現し、液滴が移動しなくなってしまう問題があった。また、液滴が移動しなくなると、視認できるような大きな水滴が形成されるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、高い液滴排出効果を有し、防曇効果に優れた光学部品などの成形構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１実施形態による成形構造体は、
基材と、
前記基材の表面に複数の溝要素を第１の方向に一列に連結してなる少なくとも１つの第１の溝と、を有し、
前記複数の溝要素の各々は、第１領域と、前記第１領域の前記第１の方向に接続された第２領域とを有し、
前記溝要素の前記第２領域と前記溝要素に隣接する溝要素の第１領域との境界面であり、前記第１の方向に垂直な面における断面を第１開口面とし、
前記溝要素の前記第１領域と前記第２領域との境界面であり、前記第１の方向に垂直な面における断面を第２開口面としたとき、
前記第１の方向に、前記第１開口面から前記第２開口面に向かうに従って溝幅及び溝深さが増大し、前記第２開口面から隣接する溝要素の前記第１領域の前記第１開口面に向かうに従って溝幅及び溝深さが減少し、
前記第１の方向における前記第１領域及び前記第２領域の長さをＬ１，Ｌ２とし、前記第１開口面における溝幅及び溝深さをＷ１，Ｄ１とし、前記第２開口面における溝幅及び溝深さをＷ２，Ｄ２としたとき、前記溝要素は、
Ｌ１＞Ｌ２・・・式（１）
Ｗ１＜Ｗ２・・・式（２）
Ｄ１＜Ｄ２・・・式（３）
（Ｄ１／Ｗ１）＞（Ｄ２／Ｗ２）・・・式（４）
を満たし、
前記基材は曲面を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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