JPH02215513A - 精密金型による成形装置 - Google Patents
精密金型による成形装置Info
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- JPH02215513A JPH02215513A JP3708089A JP3708089A JPH02215513A JP H02215513 A JPH02215513 A JP H02215513A JP 3708089 A JP3708089 A JP 3708089A JP 3708089 A JP3708089 A JP 3708089A JP H02215513 A JPH02215513 A JP H02215513A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/263—Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
- B29C45/2642—Heating or cooling means therefor
-
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は１例えば、コンパクトディスク、光ディスク
、光磁気ディスク等、高精度の転写性が要求される記録
媒体等の製品を成形するために用いられる精密金型によ
る成形装置に関する。
、光磁気ディスク等、高精度の転写性が要求される記録
媒体等の製品を成形するために用いられる精密金型によ
る成形装置に関する。
（従来の技術）
一般に、コンパクトディスク、光ディスク、光磁気ディ
スク等の記録媒体は、ポリカーボネイト。
スク等の記録媒体は、ポリカーボネイト。
アクリル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂を用いて射出
成形法、あるいは射出圧縮成形法で成形され、そのビッ
トパターンの転写にはサブミクロンオーダの精度が要求
される。
成形法、あるいは射出圧縮成形法で成形され、そのビッ
トパターンの転写にはサブミクロンオーダの精度が要求
される。
従来、このような製品を成形する精密金型による成形装
置では、所定の成形パターン面を有するニッケル製のス
タンパを備えた移動可能な母型と。
置では、所定の成形パターン面を有するニッケル製のス
タンパを備えた移動可能な母型と。
この母型に対向する固定金型との間で射出成形、あるい
は射出圧縮成形を行なうようになっている。
は射出圧縮成形を行なうようになっている。
また、母型には発熱体と、水冷による冷却体が設けられ
ており、射出時の急速硬化による転写精度の低下を抑制
するとともに一定時間経過後の硬化を早めるための母型
の温度コントロールができるようになっている。
ており、射出時の急速硬化による転写精度の低下を抑制
するとともに一定時間経過後の硬化を早めるための母型
の温度コントロールができるようになっている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで１例えば、ポリカーボネイトａ脂と５スタンパ
の素材であるニッケルの熱膨張係数を比較すると、前者
は７．ＯＸ １０ ＝／’Ｃであり、後者は１゜２８Ｘ
１０＝／’Ｃである。このため、成形樹脂とスタンパの
温度降下に伴う収縮量には差が生じるが、上述のような
成形装置における母型の温度コントロールは、単に発熱
と冷却を設定するにすぎないので、成形樹脂とスタンパ
はそれぞれの熱膨張係数に対応した収縮過程を経ている
。
の素材であるニッケルの熱膨張係数を比較すると、前者
は７．ＯＸ １０ ＝／’Ｃであり、後者は１゜２８Ｘ
１０＝／’Ｃである。このため、成形樹脂とスタンパの
温度降下に伴う収縮量には差が生じるが、上述のような
成形装置における母型の温度コントロールは、単に発熱
と冷却を設定するにすぎないので、成形樹脂とスタンパ
はそれぞれの熱膨張係数に対応した収縮過程を経ている
。
このため、第４図に示すように、母型を移動させて型開
きを行なう場合、スタンパ５０と被成形物としてのディ
スク５２の収縮量の差によって矢印Ｒで示す半径方向外
側へのずれ応力が生じ、ディスク５２のビット５４の右
肩部５４ａがめくれたような形状となる異常転写を来す
場合がある。この異常転写の度合が甚だしい場合にはト
ラックはずれの原因となり、製品の品質低下に繋がって
いる０図中、符号５６．５８はそれぞれ、スタンパ５０
に形成されたビット形成突起、グループ形成突起を示し
ており、６０はグループ形成突起５８によってディスク
５２に転写されたグループを示している。
きを行なう場合、スタンパ５０と被成形物としてのディ
スク５２の収縮量の差によって矢印Ｒで示す半径方向外
側へのずれ応力が生じ、ディスク５２のビット５４の右
肩部５４ａがめくれたような形状となる異常転写を来す
場合がある。この異常転写の度合が甚だしい場合にはト
ラックはずれの原因となり、製品の品質低下に繋がって
いる０図中、符号５６．５８はそれぞれ、スタンパ５０
に形成されたビット形成突起、グループ形成突起を示し
ており、６０はグループ形成突起５８によってディスク
５２に転写されたグループを示している。
（１１１１０を解決するための手段）
この発明は、上記課題を解決するため、母型と被成形物
の温度を両者の収縮過程を通して監視し。
の温度を両者の収縮過程を通して監視し。
それぞれの収縮量が一致するように母型の温度を制御す
ることによってずれ応力の発生を回避することを企図し
たもので、所定の成形パターン面を有するスタンパを備
え１発熱可能に且つ冷却可能に設定された移動可能な母
型と、該母型に対向する固定金型との間で射出による成
形を行なう精密金型による成形装置において、前記母型
と被成形物の温度を検出する温度モニター機構を設置す
るとともに、該温度モニター機構からの情報を受けて前
記母型と被成形物の温度降下に伴うそれぞれの収縮量が
一致するように前記母型の温度を収縮過程を通して制御
する温度制御機構を設置した構成としたものである。
ることによってずれ応力の発生を回避することを企図し
たもので、所定の成形パターン面を有するスタンパを備
え１発熱可能に且つ冷却可能に設定された移動可能な母
型と、該母型に対向する固定金型との間で射出による成
形を行なう精密金型による成形装置において、前記母型
と被成形物の温度を検出する温度モニター機構を設置す
るとともに、該温度モニター機構からの情報を受けて前
記母型と被成形物の温度降下に伴うそれぞれの収縮量が
一致するように前記母型の温度を収縮過程を通して制御
する温度制御機構を設置した構成としたものである。
（作 用）
この発明によれば、温度降下に伴う母型と被成形物の収
縮過程において、温度モニター機構によってそれぞれの
温度変化が把握され、把握された温度変化情報は温度制
御機構に伝達される。温度変化情報を受けた温度制御機
構によって、被成形物の収縮量に対応して母型の収縮量
が一致するように母型の温度が収縮過程を通して制御さ
れる。
縮過程において、温度モニター機構によってそれぞれの
温度変化が把握され、把握された温度変化情報は温度制
御機構に伝達される。温度変化情報を受けた温度制御機
構によって、被成形物の収縮量に対応して母型の収縮量
が一致するように母型の温度が収縮過程を通して制御さ
れる。
（実施例）
第１図はこの発明の一実施例を示す。
図示しない装置本体には、母型２が移動可能に設置され
ており、こげ母型２に対向して固定金型４が設置されて
いる。母型２と固定金型４間において、熱可塑性樹脂と
してのポリカーボネイト樹脂を射出してコンパクトディ
スク等のディスク状の被成形物５を形成する例を示して
いる。母型２は、移動本体部６と、この移動本体部６の
前面に積層して設置された温度可変体８，５０ミクロン
の厚みに形成されたニッケル製のスタンパ１０とから成
っており、これら温度可変体８とスタンパ１０は移動本
体部６に押え具１２で固定されている。
ており、こげ母型２に対向して固定金型４が設置されて
いる。母型２と固定金型４間において、熱可塑性樹脂と
してのポリカーボネイト樹脂を射出してコンパクトディ
スク等のディスク状の被成形物５を形成する例を示して
いる。母型２は、移動本体部６と、この移動本体部６の
前面に積層して設置された温度可変体８，５０ミクロン
の厚みに形成されたニッケル製のスタンパ１０とから成
っており、これら温度可変体８とスタンパ１０は移動本
体部６に押え具１２で固定されている。
温度可変体８は、導体本体部１４と、この導体本体部１
４を挾むように設置された絶縁層１６．Ｉ８とから成っ
ている。絶縁層１６．１８は、例えばＺｒＯ，やＴｉＯ
３等のセラミックスで形成される。導体本体部１４は、
第２図に示すように、径の異なる２種類の環状導体２０
．２２を、接触状態で交互に且つスタンパ１０の裏面面
積に対応する面積を有するように同心円状に配して形成
されている。この例では、環状導体２０としてビスマス
を、２２としてアンチモンを使用している。温度可変体
８は電源２４に接続されており、ペルティエ効果（Ｐ
ｅ １ ｔ ｉ ｅ ｒｅｆｆｅｃｔ）に基づいた発熱
能、冷却能を有するようになっている。
４を挾むように設置された絶縁層１６．Ｉ８とから成っ
ている。絶縁層１６．１８は、例えばＺｒＯ，やＴｉＯ
３等のセラミックスで形成される。導体本体部１４は、
第２図に示すように、径の異なる２種類の環状導体２０
．２２を、接触状態で交互に且つスタンパ１０の裏面面
積に対応する面積を有するように同心円状に配して形成
されている。この例では、環状導体２０としてビスマス
を、２２としてアンチモンを使用している。温度可変体
８は電源２４に接続されており、ペルティエ効果（Ｐ
ｅ １ ｔ ｉ ｅ ｒｅｆｆｅｃｔ）に基づいた発熱
能、冷却能を有するようになっている。
スタンパｌＯの表面には、ピット形成突起１０ａとグル
ープ形成突起１０ｂが形成され、被成形物５に対する転
写パターン面が形成されている。
ープ形成突起１０ｂが形成され、被成形物５に対する転
写パターン面が形成されている。
一方、固定金型４には、射出用孔４ａが形成され、底面
には、被成形物５の温度を検出するための温度検出素子
２６がマトリックス状に設置されている。各温度検出素
子２６は温度モニター機構２８の第１の温度検出部３０
に接続されており、被成形物５の温度変化は、隣接する
温度検出素子２６間の熱勾配による起電力値をもって第
１の温度検出部３０で横比されるようになっている。そ
して、第１の温度検出部３０で検出された情報は温度制
御機構３２に伝達される。
には、被成形物５の温度を検出するための温度検出素子
２６がマトリックス状に設置されている。各温度検出素
子２６は温度モニター機構２８の第１の温度検出部３０
に接続されており、被成形物５の温度変化は、隣接する
温度検出素子２６間の熱勾配による起電力値をもって第
１の温度検出部３０で横比されるようになっている。そ
して、第１の温度検出部３０で検出された情報は温度制
御機構３２に伝達される。
また、スタンパ１０の温度変化、すなわち母型２の温度
変化は、温度モニター機構２８の第２の温度検出部３４
によって検出され、検出された情報は温度制御機構３２
に伝達される。第２の温度検出部３４は例えば、温度可
変体８にマトリックス状に配された図示しない複数の温
度検出素子と、これらの温度検出素子が接続されたアン
プとから構成され。
変化は、温度モニター機構２８の第２の温度検出部３４
によって検出され、検出された情報は温度制御機構３２
に伝達される。第２の温度検出部３４は例えば、温度可
変体８にマトリックス状に配された図示しない複数の温
度検出素子と、これらの温度検出素子が接続されたアン
プとから構成され。
温度可変体８の温度分布を局地的に、あるいはブロック
毎に把握できるようになっている。
毎に把握できるようになっている。
温度制御機構３２で第１の温度横比部３０と第２の温度
検出部３４からの情報が照合され、照合結果に基づいて
電源２４が制御される。電流の向きが制御されることに
よって、温度可変体８における発熱能、冷却能というペ
ルティエ効果の可逆性が得られ、電流値の制御によって
発熱能、冷却能における温度の増減が図られる。温度可
変体８はスタンパ１０の裏面全域に対応するので、温度
制御機構３２によってスタンパ１０はその局地的な温度
勾配と全体的な温度勾配を任意に制御される。なお、温
度可変体８の導体本体部１４は、例えば１円柱状や立方
体状をなす２種類の導体をマトリックス状に配置する構
造とすることもできる。
検出部３４からの情報が照合され、照合結果に基づいて
電源２４が制御される。電流の向きが制御されることに
よって、温度可変体８における発熱能、冷却能というペ
ルティエ効果の可逆性が得られ、電流値の制御によって
発熱能、冷却能における温度の増減が図られる。温度可
変体８はスタンパ１０の裏面全域に対応するので、温度
制御機構３２によってスタンパ１０はその局地的な温度
勾配と全体的な温度勾配を任意に制御される。なお、温
度可変体８の導体本体部１４は、例えば１円柱状や立方
体状をなす２種類の導体をマトリックス状に配置する構
造とすることもできる。
前述のように、ニッケルの熱膨張係数はポリカーボネイ
ト樹脂の約１１５であるので、被成形物５に対し、スタ
ンバ１０側は約５倍の温度降下を図る必要があるが、こ
の一定ルールが維持されるように温度制御機構３２で電
源２４が制御される。
ト樹脂の約１１５であるので、被成形物５に対し、スタ
ンバ１０側は約５倍の温度降下を図る必要があるが、こ
の一定ルールが維持されるように温度制御機構３２で電
源２４が制御される。
また、温度変化による変位量をΔ℃１元の大きさをＬ、
熱膨張係数をα、温度の変化量をΔＴとすると、ΔＱ＝
ＬＸα×ΔＴの関係があるから、ΔΩを一定以内に抑え
るために、Ｌの変化すなわち、ばらつき面積、範囲の長
さに応じてΔＴも適当に設定できる論理回路ないし仮想
テーブルが温度制御機構３２に内蔵される。
熱膨張係数をα、温度の変化量をΔＴとすると、ΔＱ＝
ＬＸα×ΔＴの関係があるから、ΔΩを一定以内に抑え
るために、Ｌの変化すなわち、ばらつき面積、範囲の長
さに応じてΔＴも適当に設定できる論理回路ないし仮想
テーブルが温度制御機構３２に内蔵される。
従って、温度降下に伴う母型２と被成形物５の収縮量が
一致するように、母型２の温度が収縮過程全体に亘って
制御されるので、それぞれの収縮量の差に起因するずれ
応力の発生が抑制されるともに、異常転写の発生を抑制
できる。
一致するように、母型２の温度が収縮過程全体に亘って
制御されるので、それぞれの収縮量の差に起因するずれ
応力の発生が抑制されるともに、異常転写の発生を抑制
できる。
次に第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、前記
実施例と同一部分は同一符号にて示す。
実施例と同一部分は同一符号にて示す。
移動本体部６の前面には、温度可変体３６と、成形パタ
ーン面を有するニッケル製のスタンパ３８が積層状態に
設置されている。温度可変体３６は、本体部４０と、こ
の本体部４０に例えばマトリックス状に配置されて埋め
込まれた発熱能、冷却能を有する複数の素子４２とから
成っており１本体部４０は。
ーン面を有するニッケル製のスタンパ３８が積層状態に
設置されている。温度可変体３６は、本体部４０と、こ
の本体部４０に例えばマトリックス状に配置されて埋め
込まれた発熱能、冷却能を有する複数の素子４２とから
成っており１本体部４０は。
射出される樹脂より高い融点、ガラス転移点及び同等の
熱膨張係数を有する樹脂で板状に形成されている。また
、スタンパ３８は５ミクロン以下の厚みをもって薄膜状
に形成されている。
熱膨張係数を有する樹脂で板状に形成されている。また
、スタンパ３８は５ミクロン以下の厚みをもって薄膜状
に形成されている。
スタンパ３８が剛性を持たない超薄膜であることと、ま
た温度可変体３６の熱特性が被成形物５の熱特性に近似
することから、収縮過程おける被成形物５とスタンパ３
８の挙動が近似され、母型２の温度制御によるずれ応力
の抑制の精度を高めることができる。
た温度可変体３６の熱特性が被成形物５の熱特性に近似
することから、収縮過程おける被成形物５とスタンパ３
８の挙動が近似され、母型２の温度制御によるずれ応力
の抑制の精度を高めることができる。
（発明の効果）
この発明によれば、ずれ応力の発生の抑制を図ることが
できるので、異常転写による成形品の品質低下を抑制す
ることができる。
できるので、異常転写による成形品の品質低下を抑制す
ることができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る精密金型による成形
装置の要部断面図、第２図は第１図で示した温度可変体
の要部を示す平面図、第３図は他の実施例を示す要部断
面図、第４図は異常転写の状態を示す図である。 ２・・・母型、４・・・固定金型、５・・・被成形物８
．３６・・・温度可変体、１０．３８・・・スタンパ１
４・・・本体部、１６．１８・・・絶縁層２０．２２・
・・環状導体、ｚ４・・・電源、４０・・・樹脂板４２
・・・素子 心２ 図 δ 図 馬 図
装置の要部断面図、第２図は第１図で示した温度可変体
の要部を示す平面図、第３図は他の実施例を示す要部断
面図、第４図は異常転写の状態を示す図である。 ２・・・母型、４・・・固定金型、５・・・被成形物８
．３６・・・温度可変体、１０．３８・・・スタンパ１
４・・・本体部、１６．１８・・・絶縁層２０．２２・
・・環状導体、ｚ４・・・電源、４０・・・樹脂板４２
・・・素子 心２ 図 δ 図 馬 図
Claims (1)
- １、所定の成形パターン面を有するスタンパを備え、発
熱可能に且つ冷却可能に設定された移動可能な母型と、
該母型に対向する固定金型との間で射出による成形を行
なう精密金型による成形装置において、前記母型と被成
形物の温度を検出する温度モニター機構を設置するとと
もに、該温度モニター機構からの情報を受けて前記母型
と被成形物の温度降下に伴うそれぞれの収縮量が一致す
るように前記母型の温度を収縮過程を通して制御する温
度制御機構を設置したことを特徴とする精密金型による
成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3708089A JPH02215513A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 精密金型による成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3708089A JPH02215513A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 精密金型による成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215513A true JPH02215513A (ja) | 1990-08-28 |
Family
ID=12487574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3708089A Pending JPH02215513A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 精密金型による成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02215513A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0528543A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Sharp Corp | 光デイスク基板の製造方法 |
| EP1358987A3 (en) * | 1998-10-14 | 2004-03-03 | Gyros AB | A replication matrix |
| JP2007001181A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Sony Corp | 成形装置および成形方法 |
| WO2007121934A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Tecos, Slovenian Tool And Die Development Centre | Mould for thermally processing polymeric moulding materials, temperature controlled mould system and polymer processing system |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP3708089A patent/JPH02215513A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0528543A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Sharp Corp | 光デイスク基板の製造方法 |
| EP1358987A3 (en) * | 1998-10-14 | 2004-03-03 | Gyros AB | A replication matrix |
| US6884370B2 (en) | 1998-10-14 | 2005-04-26 | Amic Ab | Matrix and method of producing said matrix |
| US7182890B2 (en) | 1998-10-14 | 2007-02-27 | Gyros Patent Ab | Matrix and method of producing said matrix |
| JP2007001181A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Sony Corp | 成形装置および成形方法 |
| WO2007121934A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Tecos, Slovenian Tool And Die Development Centre | Mould for thermally processing polymeric moulding materials, temperature controlled mould system and polymer processing system |
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