JP2007144880A - 金型装置及び鏡面盤 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品に内部応力が残留することがなく、成形品の品質を向上させることができるようにする。
【解決手段】第１のプレートと、該第１のプレートと対向させて配設され、前記第１のプレートと同じ材料で形成された第２のプレートとを有する。第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成される。第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成されるので、キャビティ空間内の成形材料に局部的な温度むらが発生するのを防止することができる。したがって、入れ子のパターンを良好に転写することができ、成形品の品質を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型装置及び鏡面盤に関するものである。

従来、成形品を成形するための射出成形機においては、加熱シリンダ内において溶融させられた樹脂を、金型装置内のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却し、固化させることによって成形品を得るようにしている。

そのために、前記射出成形機は、固定金型及び可動金型から成る金型装置、前記樹脂をキャビティ空間に充填するための射出装置、並びに前記可動金型を固定金型に対して接離させるための型締装置を備える。そして、該型締装置によって前記可動金型を進退させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行い、型締め時に、固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。

また、前記射出装置は、加熱シリンダ、該加熱シリンダの前端に取り付けられた射出ノズル、及び前記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューを備える。

そして、計量工程において、前記スクリューが回転させられ、樹脂が溶融させられてスクリューの前方に蓄えられ、それに伴って、スクリューが後退させられ、この間に、金型装置の型閉じ及び型締めが行われる。続いて、射出工程において、前記スクリューが前進させられ、前記スクリューの前方に蓄えられた樹脂が、射出ノズルから射出され、キャビティ空間に充填される。そして、冷却工程において、前記キャビティ空間内の樹脂が冷却され、成形品が成形される。続いて、型開きが行われ、前記成形品が取り出される。

ところで、成形品として、入射部から放射部まで光を案内する導光板、光を回析するのに使用される回析格子、ディスク基板等のように、表面に微細な凹凸を有する成形品を成形する場合、固定金型の金型本体に、入れ子としてのスタンパが取り付けられるようになっている。スタンパには、前記微細な凹凸に対応する複数のピットから成るパターンが形成され、成形に伴って前記パターンが成形品に転写される。そして、キャビティ空間に充填された樹脂によって、固定金型及び可動金型の温度が過剰に高くならないように、固定金型及び可動金型の金型本体内に温調流路が形成され、該温調流路を流れる温調用の媒体、すなわち、温調媒体によって金型本体を冷却するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１２０２６４号公報

しかしながら、前記従来の金型装置においては、金型本体が金属で形成されるので、熱伝導率が高く、キャビティ空間内の樹脂の熱が急速に温調媒体に伝達されてしまう。したがって、樹脂に局部的な温度むらが発生してしまうだけでなく、パターンを良好に転写することができず、成形品の品質が低下してしまう。

また、樹脂の熱が急速に前記温調媒体に伝達されるので、樹脂が固化する速度が高くなり、成形品に内部応力が残留し、成形品の品質が低下してしまう。

そこで、金型本体の表面に樹脂、セラミック等から成る薄膜を被覆し、樹脂の熱が急速に温調媒体に伝達されるのを防止することが考えられるが、薄膜は摩耗したり剥離したりしやすいので、金型本体の耐久性が低くなってしまう。

本発明は、前記従来の金型装置の問題点を解決して、成形品に内部応力が残留することがなく、成形品の品質を向上させることができる金型装置及び鏡面盤を提供することを目的とする。

そのために、本発明の金型装置においては、第１のプレートと、該第１のプレートと対向させて配設され、前記第１のプレートと同じ材料で形成された第２のプレートとを有する。

そして、前記第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成される。

本発明によれば、金型装置においては、第１のプレートと、該第１のプレートと対向させて配設され、前記第１のプレートと同じ材料で形成された第２のプレートとを有する。

そして、前記第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成される。

この場合、前記第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成されるので、キャビティ空間内の成形材料に局部的な温度むらが発生するのを防止することができる。したがって、入れ子のパターンを良好に転写することができ、成形品の品質を向上させることができる。

また、第１、第２のプレートが同じ材料で形成されるので、拡散接合を容易に行うことができるだけでなく、第１、第２のプレートの熱膨張率が等しくなるので、金型装置の耐久性を向上させることができる。

さらに、成形材料が固化する速度を低くすることができるので、成形品に内部応力が残留するのを防止することができ、成形品の品質を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、成形機としての射出成形機について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の要部を示す図、図２は本発明の第１の実施の形態における金型装置の要部を示す拡大図である。

図において、１０は金型装置、２０は射出装置であり、前記金型装置１０は、第１の金型としての、かつ、固定側の金型組立体としての固定金型１２、及び固定金型１２と対向させて配設された、第２の金型としての、かつ、可動側の金型組立体としての可動金型３２を備える。また、前記射出装置２０は、シリンダ部材としての加熱シリンダ２４、該加熱シリンダ２４の前端に取り付けられた射出部材としての射出ノズル２５、前記加熱シリンダ２４内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された図示されないスクリュー、該スクリューを回転させるための計量用の駆動部としての計量用モータ、前記スクリューを進退させるための射出用の駆動部としての射出用モータ等を備える。

そして、前記金型装置１０の型閉じ、型締め及び型開きを行うために型締装置が配設される。該型締装置は、前記固定金型１２を保持する第１の保持部材としての図示されない固定プラテン、前記可動金型３２を保持する第２の保持部材としての図示されない可動プラテン、該可動プラテンを挟んで前記固定プラテンと対向させて配設された図示されないベースプレート、前記可動プラテンとベースプレートとの間に配設された図示されないトグル機構、該トグル機構を作動させるための型締用の駆動部としての図示されない型締用モータ等を備える。

前記固定金型１２は、金型本体２１、該金型本体２１の所定の部分に貫通させて形成されたランナ１９を備え、前記射出ノズル２５から射出された成形材料としての樹脂は、ランナ１９を通り、先端のゲートＧｔを介して後述されるキャビティ空間Ｃに充填される。そして、金型本体２１内には、図示されない温調器と接続された温調流路２２が形成され、温調器から供給された温調媒体は、温調流路２２内を流れ、金型本体２１を冷却する。

また、前記可動金型３２は金型本体６４を備え、該金型本体６４は、第１のプレートとしての、かつ、下板としての第１の型板６１、及び該第１の型板６１の前面に配設され、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂温度を安定化させる、第２のプレートとしての、かつ、上板としての第２の型板６５を備える。前記第１、第２の型板６１、６５は、金属、本実施の形態においては、ステンレス鋼で形成される。そして、前記金型本体６４の中心部分に貫通させて、貫通孔６６が形成され、該貫通孔６６内に、成形品を突き出すための突出し用の部材としての突出しロッド６７が進退自在に配設される。

前記第１の型板６１内には、第２の型板６５の後面に沿って、図示されない温調器と接続された温調流路６３が形成され、温調器から供給された温調媒体は、温調流路６３内を流れ、金型本体６４を冷却する。

ところで、成形品として、入射部から放射部まで光を案内する導光板、光を回析するのに使用される回析格子等のように、表面に微細な凹凸を有する成形品を成形する場合、固定金型１２及び可動金型３２のうちの一方、本実施の形態においては、可動金型３２において、金型本体６１に入れ子としてのスタンパＳｔが配設されるようになっている。スタンパＳｔには、成形品の微細な凹凸に対応する複数のピットから成るパターンが形成され、成形に伴ってパターンが成形品に転写される。

前記構成の射出成形機において、前記型締用モータを駆動し、トグル機構を作動させると、前記可動プラテン及び可動金型３２が前進させられ、金型装置１０において型閉じが行われる。また、前記型締用モータを更に正方向に駆動すると、前記トグル機構は、型締用モータによって発生させられた推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。したがって、該型締力によって型締めが行われる。そして、前記型締めに伴って、前記固定金型１２と可動金型３２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。

一方、射出装置２０において、溶融させられた樹脂が加熱シリンダ２４内に溜められ、該加熱シリンダ２４内でスクリューが前進させられると、前記樹脂が射出ノズル２５から射出されて前記キャビティ空間Ｃに充填される。そして、キャビティ空間Ｃ内において樹脂は冷却され、固化させられて成形品となる。このとき、前記スタンパＳｔのパターンが成形品に転写され、成形品の表面に微細な凹凸が形成される。

続いて、前記型締用モータを逆方向に駆動し、前記トグル機構を作動させると、前記可動プラテン及び可動金型３２が後退させられ、型開きが行われる。このとき、エジェクタ装置を作動させ、突出しロッド６７を前進させることによって、成形品が可動金型３２から突き出される。したがって、図示されない取出機を作動させることによって、前記金型装置１０から成形品を取り出すことができる。

ところで、前記金型装置１０においては、前述されたように、温調流路６３を流れる温調媒体によって金型本体６４を冷却するようになっているが、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂の熱が急速に温調媒体に伝達されると、樹脂に局部的な温度むらが発生してしまう。その場合、パターンを良好に転写することができず、成形品の品質が低下してしまう。

また、樹脂の熱が急速に温調媒体に伝達されると、樹脂が固化する速度が高くなり、成形品に内部応力が残留し、複屈折が大きくなる等、成形品の品質が低下してしまう。

そこで、前述されたように、金型本体６４を第１、第２の型板６１、６５によって形成し、第２の型板６５によって、樹脂から第１の型板６１及び温調媒体に伝達される熱量を調整するようにしている。この場合、第１、第２の型板６１、６５は同じ材料である金属で形成される。なお、同じ材料でなくても、熱膨張率が等しい材料であれば使用することができる。

本実施の形態においては、前記第１の型板６１の後端面から第２の型板６５の前端面までの距離を表す金型本体厚さが１５〔ｍｍ〕以上、３０〔ｍｍ〕以下にされ、第２の型板６５の厚さは３〔ｍｍ〕以上、１０〔ｍｍ〕以下にされる。より好ましくは、金型本体の厚さが２０〔ｍｍ〕以上、２５〔ｍｍ〕以下にされ、第２の型板６５の厚さは５〔ｍｍ〕以上、１０〔ｍｍ〕以下にされる。

そして、前記第１、第２の型板６１、６５の互いに対向する面、本実施の形態においては、第２の型板６５における第１の型板６１と対向する面を伝熱調整面Ｓ１とし、該伝熱調整面Ｓ１に、微小な凹凸が、本実施の形態においては、複数の穴６８が、所定の分布パターンで分布させて形成され、複数の空隙部が形成される。該空隙部の密度は、転写されるパターンの密度に対応させて設定される。

この場合、空隙部は必ずしも、第２の型板６５の調整面Ｓ１に形成される必要はなく、第１の型板６１における第２の型板６５と当接する面に形成することができる。さらに、第２の型板６５の調整面Ｓ１及び第１の型板６１における第２の型板６５と当接する面の両方に形成することができる。

なお、前記穴６８は、各種の方法で形成することができるが、本実施の形態においては、ドリル加工によって形成される。前記穴６８を形成する際に、ドリルを第２の型板６５に対して移動させない場合、穴６８は円柱状の形状を有する丸穴から成り、ドリルと第２の型板６５とを相対的に移動させる場合、穴６８は溝から成る。ドリル加工によって穴６８を形成する場合、ドリル加工の制約から、穴６８の寸法が決まる。また、第２の型板６５の強度上の制約からも、穴６８の寸法が決まる。すなわち、丸穴の場合、穴６８の径、すなわち、内径は０．１〔ｍｍ〕以上、２．０〔ｍｍ〕以下の範囲にされ、溝の場合、穴６８の幅、すなわち、溝幅は０．１〔ｍｍ〕以上、２．０〔ｍｍ〕以下の範囲にされる。また、内径又は溝幅が決まると、穴６８の深さが決まる。内径又は溝幅と深さとの関係を表１に示す。

表１に示されるように、内径又は溝幅が０．１〔ｍｍ〕の場合、深さは最大で０．１〔ｍｍ〕にされ、内径又は溝幅が０．２〔ｍｍ〕の場合、深さは最大で０．５〔ｍｍ〕にされ、内径又は溝幅が０．５〔ｍｍ〕の場合、深さは最大で３．０〔ｍｍ〕にされ、内径又は溝幅が１．０〔ｍｍ〕の場合、深さは最大で４．５〔ｍｍ〕にされ、内径又は溝幅が２．０〔ｍｍ〕の場合、深さは最大で５．０〔ｍｍ〕にされ、内径又は溝幅が大きくなるほど、穴６８を深くすることができる。なお、穴６８を、丸穴の場合、円柱形の形状に代えて、円錐形の形状にすることができる。

そして、伝熱調整面Ｓ１に各穴６８を形成した後、伝熱調整面Ｓ１を内側にして第１、第２の型板６１、６５が加熱され、加圧されて接合、すなわち、拡散接合される。その結果、第１、第２の型板６１、６５は一体化され、金型本体６４が形成される。なお、前記拡散接合以外に、溶接、ロー付け、ボルト締め等の固定方法を利用することができる。

このように、本実施の形態においては、キャビティ空間Ｃと温調流路６３との間に形成された伝熱調整面Ｓ１に、複数の穴６８が形成されるので、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂の熱は、第２の型板６５に伝達された後、伝熱調整面Ｓ１における各穴６８間を通って第１の型板６１に伝達される。このとき、各穴６８の空隙部が断熱材として機能し、第２の型板６５から第１の型板６１への熱伝達、すなわち、伝達される熱量を調整する。

したがって、キャビティ空間Ｃ内の樹脂に局部的な温度むらが発生するのを防止することができるので、パターンを成形品に良好に転写することができ、成形品の品質を向上させることができる。

さらに、第１、第２の型板６１、６５が同じ材料である金属で形成されるので、拡散接合を容易に行うことができるだけでなく、第１、第２の型板６１、６５の熱膨張率が等しいので、第１、第２の型板６１、６５が一体化され、金型本体６４が形成された後に、第１、第２の型板６１、６５の温度が変化した場合、第１、第２の型板６１、６５が同じように膨張したり、収縮したりする。

したがって、金型本体６４に歪みが発生するのを防止することができ、金型本体６４及び金型装置１０の耐久性を向上させることができる。また、第２の型板６５の表面が変形することがなくなるので、成形品の品質を向上させることができる。

さらに、樹脂の熱は徐々に温調媒体に伝達されるので、樹脂が固化する速度を低くすることができる。

このように、本実施の形態においては、第２の型板６５が配設されるので、樹脂が固化する速度を低くすることができ、樹脂をキャビティ空間Ｃ内に充填してから０．５〔ｓ〕が経過するまで、樹脂温度を高くすることができるので、成形品に内部応力が残留するのを防止することができ、成形品の品質を向上させることができる。また、短い時間で樹脂温度が１５０〔°〕より低くなるので、成形品を早く取り出すことができる。したがって、成形サイクルを短くすることができる。

なお、第１、第２の型板６１、６５は、同じ材料、又は熱膨張率が等しい材料で形成されるので、第１、第２の型板６１、６５の接合部分において割れが生じるのを防止することができる。

次に、成形品としてディスク基板を成形するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。

図３は本発明の第２の実施の形態における金型装置の断面図、図４は本発明の第２の実施の形態における鏡面盤の断面図、図５は本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第１の例を示す図、図６は本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第２の例を示す図、図７は本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第３の例を示す図、図８は本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第４の例を示す図、図９は本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第５の例を示す図である。

図において、１２は図示されない固定プラテンに取付板１３を介して取り付けられた、第１の金型としての、かつ、固定側の金型組立体としての固定金型であり、該固定金型１２は、第１の支持プレートとしてのベースプレート１５、円形の形状を有し、前記ベースプレート１５に図示されないボルトによって取り付けられた、第１の鏡面盤としての円盤プレート１６、前記ベースプレート１５内において固定プラテン側に臨ませて配設され、ベースプレート１５を固定プラテンに対して位置決めするロケートリング２３、及び該ロケートリング２３に隣接させて配設されたスプルーブッシュ１７を備える。前記ベースプレート１５及び円盤プレート１６は第１の金型本体として機能する。

前記スプルーブッシュ１７の前端にキャビティ空間Ｃに臨ませてダイ２８が形成され、該ダイ２８と連通させて、射出ノズル２５（図１）から射出された成形材料としての樹脂を通すためのスプルー２６が形成される。前記スプルーブッシュ１７の前半部の径方向外方には、入れ子としてのスタンパＳｔの内周縁を押さえるための押え部材としてのスタンパ押えブシュ１４が配設される。なお、固定金型１２には、図示されないエアブローブシュ等も配設される。

また、前記円盤プレート１６の外周縁には環状の突当リング１８がボルトｂ１によって取り付けられ、前記円盤プレート１６及び突当リング１８より径方向外方に環状の第１の外周リング２７がベースプレート１５に取り付けられる。なお、前記円盤プレート１６は第１の外周リング２７に対して位置決めされる。

一方、３２は図示されない可動プラテンに取り付けられた、第２の金型としての、かつ、可動側の金型組立体としての可動金型であり、該可動金型３２は、ベースプレート３５、円形の形状を有し、前記ベースプレート３５にボルトｂ２によって取り付けられた第２の支持プレートとしての中間プレート４０、該中間プレート４０にボルトｂ３によって取り付けられた第２の鏡面盤としての円盤プレート３６、前記ベースプレート３５内において可動プラテンに臨ませて配設され、中間プレート４０にボルトｂ４によって取り付けられたシリンダ４４、及び該シリンダ４４に沿って進退させられ、前記ダイ２８に対応する形状を有するカットパンチ４８を備える。前記ベースプレート３５、円盤プレート３６及び中間プレート４０は第２の金型本体として機能する。

そして、前記円盤プレート３６は、第１のプレートとしての、かつ、下板としての第１の型板７１、及び該第１の型板７１の前面に配設され、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂温度を安定化させる、第２のプレートとして、かつ、上板としての第２の型板７２を備え、前記第１、第２の型板７１、７２は、拡散接合によって一体化される。

また、前記円盤プレート３６の外周縁に沿って、かつ、突当リング１８と対向させて環状のキャビリング３７が配設され、前記円盤プレート３６及びキャビリング３７より径方向外方において、前記第１の外周リング２７と対向させて環状の第２の外周リング３８が中間プレート４０に取り付けられる。なお、前記円盤プレート３６は第２の外周リング３８に対して位置決めされる。前記キャビリング３７は、ボルトｂ５によってロッド４１に取り付けられ、該ロッド４１を介して中間プレート４０に対して移動自在に配設される。そして、前記キャビリング３７の外周縁にキャビリング押え３９が係止させられ、該キャビリング押え３９が図示されないボルトによって第２の外周リング３８に取り付けられる。前記キャビリング３７は円盤プレート３６の前端面より突出させて形成され、キャビリング３７の内周面によって、ディスク基板の外周縁が形成される。

そして、前記シリンダ４４内には、前記カットパンチ４８と一体に形成されたフランジ５１が進退自在に配設され、該フランジ５１の後端５１ａが前記シリンダ４４によって受けられる。また、フランジ５１の前方にカットパンチ戻し用ばね５２が配設され、該カットパンチ戻し用ばね５２によって付勢されることにより前記フランジ５１が後方に押される。

したがって、型締め状態において、図示されない駆動シリンダに油を供給することによってフランジ５１を前進させると、前記カットパンチ４８が前進させられ、ダイ２８内に進入する。その結果、前記キャビティ空間Ｃ内の樹脂に穴開け加工を施し、ディスク基板の内径抜きを行うことができる。なお、前記カットパンチ４８の前半部より径方向外方には、ディスク基板を突き出すための図示されないエジェクタブシュが、該エジェクタブシュより径方向外方には、ディスク基板に圧縮空気を吹き付けてディスク基板を円盤プレート３６から離型させるためのエアブローブシュ４７が配設される。また、前記可動金型３２には、図示されないエジェクタピン等も配設される。

なお、前記第１の外周リング２７に、固定金型１２の中心に対して同心円周上にガイドポスト８４が、可動金型３２側に向けて突出させて、圧入固定によって取り付けられ、かつ、ボルトｂ７によって前記ベースプレート１５と連結される。一方、第２の外周リング３８及び中間プレート４０には、案内部材としてのガイドブシュ８８が取り付けられ、該ガイドブシュ８８によってガイドポスト８４を案内することができるようになっている。

そして、前記円盤プレート１６、３６にそれぞれ第１、第２の温調流路９３、９４が形成され、該第１、第２の温調流路９３、９４に温調媒体が供給されることによって、円盤プレート１６、３６が冷却される。

ところで、前記第２の型板７２は、第１の実施の形態と同様に、樹脂から第１の型板７１及び温調媒体に伝達される熱量を調整するために配設される。

本実施の形態においては、前記第１の型板７１の後端面から第２の型板７２の前端面までの距離を表す金型本体厚さが２０〔ｍｍ〕以上、２５〔ｍｍ〕以下にされ、第２の型板７２の厚さは３〔ｍｍ〕以上、１０〔ｍｍ〕以下にされる。

そして、前記第１、第２の型板７１、７２の互いに対向する面、本実施の形態においては、第２の型板７２における第１の型板７１と対向する面を伝熱調整面Ｓ２とし、該伝熱調整面Ｓ２に複数の穴６８が形成される。

この場合、図５〜７に示される第１〜第３の例においては、前記穴６８を形成する際に、ドリルを第２の型板７２に対して移動させず、ドリル加工が行われるので、穴６８は円柱形の形状を有する丸穴から成る。そして、各穴６８の内径は１〜２〔ｍｍ〕の範囲にされ、表１に示されるように、内径によって穴６８の深さが決まる。

そして、第１の例においては、径方向における内方ほど粗になるように、外方向ほど密になるように、第２の例においては、径方向及び周方向（ｒ−φ方向）において均等になるように、第３の例においては、水平方向及び垂直方向（ｘ−ｙ方向）において均等になるように、各穴６８が分布させて形成される。

また、図８及び９に示される第４、第５の例においては、前記穴６８を形成する際に、ドリルを第２の型板７２に対して移動させてドリル加工が行われるので、穴６８は溝から成る。そして、各穴６８の溝幅は１〜２〔ｍｍ〕の範囲にされ、表１に示されるように、溝幅によって穴６８の深さが決まる。

そして、第４の例においては同心状に、第５の例においてはスパイラル状に各穴６８が分布させて形成される。なお、各穴６８の溝の長さは、適宜設定される。

前記第１〜第５の例において、各穴６８は非連続に形成されるので、各穴６８による断熱効果を均一にすることができる。したがって、第２の型板７２から第１の型板７１へ伝達される熱量を一層良好に調整することができるので、樹脂に局部的な温度むらが発生するのを一層防止することができる。

なお、図５〜９において、ＡＲ１はディスク基板が形成されたときにクランプエリアになる領域であり、領域ＡＲ１は、ディスク基板の中心から３０〜３５〔ｍｍ〕の範囲に設定され、前記領域ＡＲ１には穴６８は形成されない。したがって、前記領域ＡＲ１において、樹脂の熱は比較的速く温調媒体に伝達されるので、樹脂が固化する速度を高くすることができる。したがって、ディスク基板の複屈折率を向上させることができる。

なお、前記各実施の形態において、各穴６８は、第２の型板６５、７２の全体にわたって形成されるようになっているが、キャビティ空間Ｃの形状に応じて分布を任意に設定することができる。

図１０は本発明の第２の実施の形態における樹脂温度の推移を示す図、図１１は本発明の第２の実施の形態におけるキャビティ空間内の樹脂温度の分布を示す図である。なお、図１０において、横軸に時間を、縦軸に樹脂温度を採ってある。

図１１において、Ｃはキャビティ空間、２６はスプルー、ｊは等温度分布線、ｐａはキャビティ空間Ｃ内における内周中心の部位、ｐｂはキャビティ空間Ｃ内における外周表面の部位である。

そして、図１０において、Ｌａ１は第２の型板７２（図４）が配設されない場合の部位ｐａにおける樹脂温度の推移を示す線、Ｌｂ１は第２の型板７２が配設されない場合の部位ｐｂにおける樹脂温度の推移を示す線、Ｌａ２は第２の型板７２が配設された場合の部位ｐａの樹脂温度の推移を示す線、Ｌｂ２は第２の型板７２が配設された場合の部位ｐｂの樹脂温度の推移を示す線、Ｔｅはキャビティ空間Ｃ内の成形品を取り出すことができる限界の温度、すなわち、取出可能温度、Ｔｇは樹脂のガラス転移点（１５０〔℃〕）である。この場合、３８０〔°〕の温度の樹脂をキャビティ空間Ｃに充填したときの樹脂温度が表される。

ところで、第２の型板７２が配設される金型装置１０を使用する場合、第２の型板７２が配設されない場合より、温調媒体の温度の設定が低くされるが、第２の型板７２から第１の型板７１に伝達される熱量が調整されるので、部位ｐｂの樹脂温度が急激に低下するのを防止することができる。すなわち、第２の型板７２が配設されない場合より温調媒体の温度の設定が低くされても、第２の型板７２が配設されない場合と同様に、キャビティ空間Ｃに樹脂が充填された後、０．５〔ｓ〕が経過するまでに部位ｐｂの樹脂温度がガラス転移点Ｔｇより低くなるのを防止することができる。したがって、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂が急速に固化するのを抑制することができ、転写性を維持することができる。

これに対して、部位ｐａにおいては、温調媒体の温度の設定が低くされるので、急激に樹脂温度を低くすることができる。したがって、樹脂を十分に固化させることができるので、成形品に反りが発生することがなくなり、成形品の品質を向上させることができる。なお、第２の型板７２が配設されない場合、部位ｐａの樹脂温度が取出可能温度より低くなるのに２〔ｓ〕程度かかるのに対して、第２の型板７２が配設される場合、部位ｐａの樹脂温度が取出可能温度より低くなるのに１．２〔ｓ〕程度かかる。したがって、温調媒体の温度を低くし、金型装置１０の温度を低くした状態でも、パターンを転写することができるので、成形サイクルを短くすることができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１２は本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図である。

この場合、第１の鏡面盤としての円盤プレート１６であり、該円盤プレート１６は、第１のプレートとして、かつ、下板としての第１の型板７３、及び該第１の型板７３の前面に配設され、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂温度を安定化させる、第２のプレートとしての、かつ、上板としての第２の型板７４を備え、前記第１、第２の型板７３、７４は、拡散接合によって一体化される。そして、前記第１、第２の型板７３、７４の互いに対向する面、本実施の形態においては、第２の型板７４における第１の型板７３と対向する面が伝熱調整面にされ、該伝熱調整面に複数の穴６８が形成される。さらに、同様の固定側の金型組立体１２においても、複数の穴６８が形成される。

この場合、前記第２の型板７４の前方に、入れ子としての図示されないスタンパが取り付けられる。したがって、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂の熱は、スタンパを介して第２の型板７４に伝達された後、伝熱調整面における各穴６８間を通って第１の型板７３に伝達される。このとき、各穴６８の空隙部が断熱材として機能し、第２の型板７４から第１の型板７３への伝達される熱量を調整する。

前記各実施の形態においては、スタンパは固定金型１２側に配設されるようになっているが、可動金型３２側に配設することができる。

本実施の形態においては、図１２に示されるように、固定側の金型組立体１２にスタンパが取り付けられ、金型組立体１２、３２の両方に複数の穴６８が形成されるようになっているが、金型組立体１２、３２のうちの一方に前記穴６８を形成することができる。この場合、該穴６８はスタンパが配設されている側の金型組立体に形成される。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における射出成形機の要部を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の要部を示す拡大図である。 本発明の第２の実施の形態における金型装置の断面図である。 本発明の第２の実施の形態における鏡面盤の断面図である。 本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第１の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第２の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第３の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第４の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における伝熱調整面の第５の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における樹脂温度の推移を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるキャビティ空間内の樹脂温度の分布を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図である。

符号の説明

１０ 金型装置
１６、３６ 円盤プレート
６１、７１、７３ 第１の型板
６５、７２、７４ 第２の型板
６８ 穴
ＡＲ１ 領域

Claims (11)

1. （ａ）第１のプレートと、
   （ｂ）該第１のプレートと対向させて配設され、前記第１のプレートと同じ材料で形成された第２のプレートとを有するとともに、
   （ｃ）前記第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成されることを特徴とする金型装置。
2. 前記各空隙部は非連続に形成される請求項１に記載の金型装置。
3. 前記各空隙部は円柱状の形状を有する請求項２に記載の金型装置。
4. 前記各空隙部は溝から成る請求項２に記載の金型装置。
5. 前記各空隙部は、プレートの中心に対して同心円状又はスパイラル状の形状を有する請求項２に記載の金型装置。
6. 前記各空隙部の内径又は溝幅は、０．１〔ｍｍ〕以上、２．０〔ｍｍ〕以下にされる請求項２に記載の金型装置。
7. 前記第１、第２のプレートのうちのキャビティ空間側のプレートの厚さは、３〔ｍｍ〕以上、１０〔ｍｍ〕以下にされる請求項１に記載の金型装置。
8. 前記各空隙部は、プレートの径方向における内方ほど粗に、外方ほど密にされる請求項１に記載の金型装置。
9. ディスク基板を成形する金型装置において、
   前記プレートにおけるディスク基板が形成されたときにクランプエリアになる領域には、空隙部は形成されない請求項１に記載の金型装置。
10. 前記空隙部の密度は、転写されるパターンの密度に対応させて設定される請求項１に記載の金型装置。
11. （ａ）第１のプレートと、
    （ｂ）該第１のプレートと対向させて配設され、前記第１のプレートと同じ材料で形成された第２のプレートとを有するとともに、
    （ｃ）前記第１、第２のプレートのうちの少なくとも一方の、他方と対向する面に、複数の空隙部が形成されることを特徴とする鏡面盤。
    

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