JP2015093415A - Fine structure molding die and fine structure molding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine structure molding method capable of manufacturing a fine structure transfer-molded with high accuracy, and a die capable of performing the fine structure molding method.SOLUTION: The fine structure molding method includes transfer-molding a fine structure by using: a lower die in which a lower die base part controlled at a constant temperature holds a lower molding die having a lower stamper held through a thermal insulation; and an upper die in which an upper die base part controlled at a constant temperature holds an upper molding die having an upper stamper held through a thermal insulation. The origin parts of the lower and upper molding dies holding the lower and upper stampers and related to heating or cooling the same are immovably fixed, while allowing the other portions to be freely thermally-deformed, and in this state, fine structures formed on the lower and upper stampers are transfer-molded on a molten resin applied on the lower stamper.

Description

本発明は、微細構造を有するスタンパに溶融樹脂を塗布し、該樹脂を下金型と上金型により押圧し、表裏面の微細構造の位置ずれや変形歪みが少なく高精度に転写成形された微細構造体を製造する微細構造体成形金型及び微細構造体成形方法に関する。   In the present invention, a molten resin is applied to a stamper having a fine structure, and the resin is pressed by a lower mold and an upper mold, and is transferred and molded with high accuracy with little positional displacement and deformation distortion of the fine structure on the front and back surfaces. The present invention relates to a microstructure forming mold for manufacturing a microstructure and a microstructure forming method.

微細構造は、マイクロレンズアレイや導光板などに使用され、ますます微細化が進むとともに、薄い板状体の表裏面に微細構造を有するものが求められている。このような、表裏面に微細構造を有する微細構造体は、転写成形時に表裏面の微細構造の位置ずれや変形歪みを生じやすく、高精度の転写成形は容易ではない。高精度の転写成形を行うためには、均一な温度分布を有する金型を使用することが重要であるとされ、温度分布を均一にするための金型が種々提案されている。   The fine structure is used for a microlens array, a light guide plate, and the like, and the finer structure is required, and a thin plate-like body having a fine structure on the front and back surfaces is required. Such a fine structure having a fine structure on the front and back surfaces is liable to cause displacement and deformation of the fine structure on the front and back surfaces at the time of transfer molding, and high-precision transfer molding is not easy. In order to perform high-precision transfer molding, it is important to use a mold having a uniform temperature distribution, and various molds for making the temperature distribution uniform have been proposed.

しかしながら、転写成形時の微細構造の位置ずれや変形歪みは、不均一な温度分布の他に射出成形や型締めによって生ずる金型の変形が起因していることに着目し、特許文献1に、樹脂を成形するための成形面を有するキャビティ部と、前記キャビティ部の温度を調整する温調部と、前記キャビティ部と前記温調部との間に介在して配置され、前記キャビティ部及び前記温調部の双方の基材よりも熱伝導率及び剛性が高い材料を基材とする型板と、を備える樹脂成形金型が提案されている。   However, focusing on the fact that the positional shift and deformation distortion of the microstructure during transfer molding are caused by the deformation of the mold caused by injection molding or mold clamping in addition to the non-uniform temperature distribution, A cavity part having a molding surface for molding a resin, a temperature control part for adjusting the temperature of the cavity part, and disposed between the cavity part and the temperature control part, the cavity part and the There has been proposed a resin molding die including a template having a base material made of a material having higher thermal conductivity and rigidity than both base materials of the temperature control unit.

また、特許文献2に、キャビティ型の不均一な温度分布の他に、キャビティ型が断熱板にボルト固定されているためにキャビティ型の加熱、冷却に伴う膨張、収縮が拘束されてキャビティ型が変形することに着目した金型装置が提案されている。すなわち、成形体を得るための対象表面を有する一対の金型において、少なくとも一方の金型は、前記対象表面側から、前記対象表面を形成する対象表面構成部材と、前記対象表面構成部材を保持すると共に加熱手段と冷却手段の双方を具備するキャビティ型と、前記キャビティ型を保持する主型とを備えた金型装置において、前記加熱手段及び前記冷却手段がそれぞれ前記キャビティ型に対して前記対象表面と平行な面内方向にも前記対象表面と垂直な方向にも対称に配置され、前記キャビティ型を前記対象表面と平行な面内のほぼ中央部の1箇所で前記主型に締結保持する支持棒と、前記キャビティ型の周縁部を前記主型に対して押さえつける押さえ治具とを備えた金型装置が提案されている。   In addition to the non-uniform temperature distribution of the cavity mold, in Patent Document 2, the cavity mold is bolted to the heat insulating plate, so that the expansion and contraction associated with heating and cooling of the cavity mold is restricted, and the cavity mold is A mold apparatus that focuses on deformation has been proposed. That is, in a pair of molds having a target surface for obtaining a molded body, at least one mold holds a target surface constituent member that forms the target surface and the target surface constituent member from the target surface side. And a mold apparatus comprising a cavity mold having both a heating means and a cooling means, and a main mold for holding the cavity mold, wherein the heating means and the cooling means are each the object to the cavity mold. The cavity mold is arranged symmetrically in an in-plane direction parallel to the surface and in a direction perpendicular to the target surface, and the cavity mold is fastened and held to the main mold at one substantially central portion in a plane parallel to the target surface. There has been proposed a mold apparatus including a support bar and a pressing jig that presses a peripheral edge of the cavity mold against the main mold.

特開2010-82995号公報JP 2010-82995 特開2010-89327号公報JP 2010-89327 A

特許文献1に記載する樹脂成形金型は、熱伝導率及び剛性が高い材料からなる金型を使用することにより、射出成形や型締めによって生ずる金型の変形量を小さくすることを意図している。特許文献2に記載する金型装置は、キャビティ型をその底面中央部にネジ結合された一本の支持棒のみで主型に締結保持することにより、キャビティ型の熱変形を拘束しないようにすることを意図している。キャビティ型の温度分布のばらつきにより生ずる歪みは、キャビティ型の熱変形が拘束されることにより倍加されるので、より高精度の転写成形を行うには特許文献2に記載の金型装置が好ましい。   The resin molding die described in Patent Document 1 is intended to reduce the amount of deformation of the die caused by injection molding or clamping by using a die made of a material having high thermal conductivity and rigidity. Yes. The mold apparatus described in Patent Document 2 does not restrain the thermal deformation of the cavity mold by fastening and holding the cavity mold to the main mold with only one support rod screwed to the center of the bottom surface. Is intended. Since the distortion caused by the variation in the temperature distribution of the cavity mold is doubled by restraining the thermal deformation of the cavity mold, the mold apparatus described in Patent Document 2 is preferable for performing transfer molding with higher accuracy.

しかしながら、金型の微細構造部分の温度分布のばらつき量を抑えるには一定の限度があり、また、種々の形態の微細構造があることを考慮すると、さらに高精度の転写成形を行うには、特許文献2に記載された金型装置では不十分である。転写成形作業中の微細構造部分の変形又は歪み量をさらに小さくすることができ、かつ、微細構造部分の位置を微細に調整することができる金型が求められる。   However, there is a certain limit in suppressing the amount of variation in the temperature distribution of the fine structure portion of the mold, and considering that there are various forms of fine structures, in order to perform more accurate transfer molding, The mold apparatus described in Patent Document 2 is insufficient. There is a need for a mold that can further reduce the amount of deformation or distortion of the fine structure portion during the transfer molding operation and finely adjust the position of the fine structure portion.

本発明は、このような従来の問題点及び要請に鑑み、表裏面の微細構造の位置ずれや変形歪みが少なく高精度に転写成形された微細構造体を製造することができる微細構造体成形金型及び微細構造体成形方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems and requirements, the present invention provides a microstructured metal mold capable of producing a microstructure that is highly accurately transferred and molded with less positional displacement and deformation distortion of the microstructures on the front and back surfaces. It is an object to provide a mold and a method for forming a microstructure.

本発明に係る微細構造体成形金型は、微細構造Lを有するスタンパLが保持された成形型Lが、加熱及び冷却手段Lを備えるとともに断熱部材Lとこれに接する一定温度に制御された母型Lとを介して取付板Lに取り付けられてなる下金型と、微細構造Uを有するスタンパUが保持された成形型Uが、加熱及び冷却手段Uを備えるとともに断熱部材Uとこれに接する一定温度に制御された母型Uとを介して取付板Uに取り付けられてなる上金型とを有し、前記下金型と上金型とにより、前記スタンパLに塗布された樹脂の表面に微細構造L、裏面に微細構造Uが転写成形された微細構造体を製造する微細構造体成形金型であって、前記下金型において、前記成形型Lはこれに剛結され法線方向に延在し、前記断熱部材L及び母型Lの内部を貫通する連結棒Lを有するとともに、前記母型Lはその連結棒Lを介して前記成形型Lの原点位置を調整し、その調整された原点位置に前記成形型Lを拘束することができるXY方向調整手段Lを有し、前記上金型において、前記成形型Uはこれに剛結され法線方向に延在し、前記断熱部材U及び母型Uの内部を貫通する連結棒Uを有するとともに、前記母型Uはその連結棒Lを介して前記成形型Lの原点位置を調整し、その調整された原点位置に前記成形型Uを拘束することができるXY方向調整手段Uを有する。   The microstructure molding die according to the present invention includes a molding die L in which a stamper L having a microstructure L is held, a heating and cooling means L, a heat insulating member L, and a mother controlled to a constant temperature in contact therewith. The lower mold attached to the mounting plate L via the mold L, and the mold U holding the stamper U having the fine structure U are provided with heating and cooling means U and are in contact with the heat insulating member U. A surface of the resin applied to the stamper L by the lower mold and the upper mold. The upper mold is attached to the mounting plate U via a master mold U controlled at a constant temperature. A microstructure forming mold for manufacturing a microstructure having a microstructure L and a microstructure U transferred on the back surface, wherein the molding L is rigidly connected to the lower mold in the normal direction And has a connecting rod L that penetrates the inside of the heat insulating member L and the matrix L. The mother die L has an XY direction adjusting means L that can adjust the origin position of the molding die L via the connecting rod L, and can restrain the molding die L at the adjusted origin position, In the upper mold, the mold U is rigidly connected thereto and extends in the normal direction, and has a connecting rod U penetrating through the inside of the heat insulating member U and the matrix U, and the matrix U is XY direction adjusting means U is provided that can adjust the origin position of the molding die L via the connecting rod L and restrain the molding die U to the adjusted origin position.

上記発明において、XY方向調整手段Lは、母型Lに螺合して連結棒Lに当接する押しボルトと、その押しボルトを母型Lに固定するロックナットとを有し、XY方向調整手段Uは、母型Uに螺合して連結棒Uに当接する押しボルトと、その押しボルトを母型Uに固定するロックナットとを有するものとすることができる。   In the above invention, the XY direction adjusting means L includes a push bolt that is screwed into the mother die L and abuts against the connecting rod L, and a lock nut that fixes the push bolt to the mother die L. U may include a push bolt that is screwed to the mother die U and abuts the connecting rod U, and a lock nut that fixes the push bolt to the mother die U.

また、連結棒L、Uは、その軸回りの回転角度L、Uを調整することができるとともに、調整された回転角度を固定することができる連結棒回転角調整手段L、Uを有するものとすることができる。   Further, the connecting rods L and U have connecting rod rotation angle adjusting means L and U that can adjust the rotation angles L and U around the axes and can fix the adjusted rotation angles. can do.

連結棒L、Uは、これらに曲げ力が発生せず引張力が作用する状態で取付板L又はUに固定されるようになっているのがよい。この場合に、引張力は、500〜1500Nであるのがよい。   The connecting rods L and U are preferably fixed to the mounting plate L or U in such a state that a bending force is not generated on them and a tensile force is applied. In this case, the tensile force may be 500-1500N.

加熱及び冷却手段Lは、スタンパLの取付面と平行な面内に巡らせた冷却路を有するとともに、その冷却路を挟むように発熱体が列状に配設され、加熱及び冷却手段Uは、スタンパUの取付面と平行な面内に巡らせた冷却路を有するとともに、その冷却路を挟むように発熱体が列状に配設されているものとすることができる。   The heating and cooling means L has a cooling path that circulates in a plane parallel to the mounting surface of the stamper L, and heating elements are arranged in a row so as to sandwich the cooling path. The cooling path may be provided in a plane parallel to the mounting surface of the stamper U, and the heating elements may be arranged in a row so as to sandwich the cooling path.

本発明に係る微細構造体成形方法は、一定温度に保持された下金型基部が、断熱材を介して下スタンパが保持された下成形型を保持してなる下金型と、一定温度に保持された上金型基部が、断熱材を介して上スタンパが保持された上成形型を保持してなる上金型とにより、微細構造を転写成形する微細構造体成形方法であって、前記下成形型の底面中心部を下原点部、前記上成形型の底面中心部を上原点部と定め、先ず、前記下原点部と前記上原点部との位置合わせを行った後に、前記下原点部を前記下金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で当該下金型基部に固定するとともに、前記上原点部を前記上金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で当該上金型基部に固定し、次に、前記下スタンパに溶融樹脂を塗布した後に前記下金型と前記上金型を閉じ、前記下スタンパ及び前記上スタンパが有する微細構造を当該塗布された樹脂の表裏面に転写成形することにより実施される。   The microstructure forming method according to the present invention includes a lower mold base in which a lower mold base held at a constant temperature holds a lower mold holding a lower stamper through a heat insulating material, and a constant temperature. The held upper mold base is a microstructure forming method in which a microstructure is transferred and molded by an upper mold formed by holding an upper mold in which an upper stamper is held via a heat insulating material. The bottom center portion of the lower mold is defined as the lower origin portion, and the bottom center portion of the upper mold is defined as the upper origin portion. After first aligning the lower origin portion and the upper origin portion, the lower origin portion Other than fixing the part to the lower mold base, it is fixed to the lower mold base without mechanical restraint, and the upper origin is fixed to the upper mold base. Fixed to the upper mold base without any restraint, and then a molten resin was applied to the lower stamper Said lower die and closing said upper die, a fine structure having said lower stamper and the upper stamper is performed by transferring the molded front and back surfaces of the coated resin.

上記微細構造体成形方法において、上原点部と下原点部との位置合わせは、下原点部をその下原点部を含む面内において平衡移動させることにより又は上原点部をその上原点部を含む面内において平衡移動させることにより行うことができる。   In the fine structure forming method, the alignment of the upper origin portion and the lower origin portion is performed by moving the lower origin portion in a plane including the lower origin portion or the upper origin portion including the upper origin portion. This can be done by carrying out equilibrium movement in the plane.

本発明によれば、表裏面の微細構造の位置ずれや変形歪みが少なく高精度に転写成形された微細構造体を製造することができることができる。   According to the present invention, it is possible to manufacture a fine structure that is transferred and molded with high accuracy with little positional displacement and deformation distortion of the fine structures on the front and back surfaces.

本発明に係る微細構造体成形方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the microstructure formation method which concerns on this invention. 本発明に係る微細構造体成形金型の一部断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the partial cross section of the microstructure molded metal mold | die which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。先ず、本発明に係る微細構造体成形方法について説明する。本微細構造体成形方法は、下スタンパが保持された下金型と上スタンパが保持された上金型とにより、下及び上スタンパが有する微細構造を下スタンパ上に塗布された溶融樹脂に転写成形して上下面(表裏面)に当該微細構造を有する微細構造体を成形する微細構造体成形方法である。特に、下及び上スタンパを保持しその加熱又は冷却に係る下成形型及び上成形型について、その原点部はそれぞれ不動状態に固定するが、他の部分は自由な熱変形を許容し、下スタンパ、上スタンパ及び転写成形された微細構造体の熱変形歪みの発生を阻止して高精度の微細構造体を成形することを特徴とする微細構造体成形方法である。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. First, the microstructure forming method according to the present invention will be described. This microstructure forming method uses a lower mold holding a lower stamper and an upper mold holding an upper stamper to transfer the microstructure of the lower and upper stampers to the molten resin applied on the lower stamper. This is a microstructure forming method for molding a microstructure having the microstructure on the upper and lower surfaces (front and back surfaces). In particular, for the lower mold and the upper mold for holding the lower and upper stampers and heating or cooling them, the origin portions are fixed in a stationary state, but the other portions allow free thermal deformation, and the lower stamper A method for forming a fine structure characterized in that a high-precision fine structure is formed by preventing the occurrence of thermal deformation distortion of the upper stamper and the transfer-formed fine structure.

すなわち、本微細構造体成形方法は、一定温度に制御された下金型基部が、断熱材を介して下スタンパが保持された下成形型を保持してなる下金型と、一定温度に制御された上金型基部が、断熱材を介して上スタンパが保持された上成形型を保持してなる上金型とを使用する。そして、この下成形型及び上成形型においてそれぞれその原点部を定める。原点部は、成形型の設計上最も熱変形が小さく、変形及び変位の小さい部分が選ばれるが、一般的には、成形型の底面中心部を原点部と定める。すなわち、一般的には、下成形型の底面中心部を下原点部、上成形型の底面中心部を上原点部と定める。   That is, in this microstructure forming method, the lower mold base controlled to a constant temperature and the lower mold formed by holding the lower mold holding the lower stamper via the heat insulating material are controlled to a constant temperature. The upper mold base that is formed by holding the upper mold with the upper stamper held through the heat insulating material is used. And the origin part is defined in each of the lower mold and the upper mold. The origin portion has the smallest thermal deformation due to the design of the mold, and a portion having a small deformation and displacement is selected. Generally, the center portion of the bottom surface of the mold is defined as the origin portion. That is, generally, the bottom center part of the lower mold is defined as the lower origin part, and the bottom center part of the upper mold is defined as the upper origin part.

そして、本微細構造体成形方法は、先ず、下原点部と上原点部との位置合わせを行った後に、下原点部を下金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で当該下金型基部に固定する。また、上原点部を上金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で当該上金型基部に固定する。このような成形型の原点部を金型基部に固定するとは、例えば、図1に示すように状態に成形型を金型基部に固定することをいう。図1において、成形型12は断熱部材14の上に載置され、連結棒19が成形型12の底面中心部にネジ結合されて成形型12と一体になり、連結棒19は断熱部材14及金型基部17の内部に設けられた空間内を貫通している。連結棒19と断熱部材14及び連結棒19と金型基部17との間の隙間は適宜に定められる。   In this microstructure forming method, first, after aligning the lower origin part and the upper origin part, the lower origin part is fixed to the lower mold base, and there is no mechanical constraint. Fix to the lower mold base. Further, except that the upper origin portion is fixed to the upper mold base portion, it is fixed to the upper mold base portion without any mechanical restraint. Fixing the origin of such a mold to the mold base means, for example, fixing the mold to the mold base in a state as shown in FIG. In FIG. 1, the mold 12 is placed on the heat insulating member 14, and the connecting rod 19 is screwed to the center of the bottom surface of the mold 12 to be integrated with the mold 12. It penetrates the space provided inside the mold base 17. The gaps between the connecting rod 19 and the heat insulating member 14 and between the connecting rod 19 and the mold base 17 are appropriately determined.

連結棒19は、その一端が金型基部17に固定される。金型基部17は、母型や取付板等を含む金型の基台部分を形成するものであり、一定温度に制御されている。すなわち、連結棒19を介して成形型12を一定温度に制御された金型基部17に固定し、成形型12の原点部が移動しないように拘束する。連結棒19は、成形型12の原点部に変位、変形を与えないものでなければならないから、強度があり熱伝導率が低く、熱膨張率が低いものがよい。例えば、ステンレス材などがよい。連結棒19の成形型12との接合部分に断熱性のワッシャを介在させることができる。また、連結棒19は、その長さを要しないので、成形型12の一部から形成されるようなものであってもよい。   One end of the connecting rod 19 is fixed to the mold base 17. The mold base 17 forms a mold base including a mother mold and a mounting plate, and is controlled at a constant temperature. That is, the mold 12 is fixed to the mold base 17 controlled at a constant temperature via the connecting rod 19, and is restrained so that the origin of the mold 12 does not move. Since the connecting rod 19 must be one that does not displace or deform the origin portion of the mold 12, it is preferable that the connecting rod 19 has strength, low thermal conductivity, and low thermal expansion coefficient. For example, stainless steel is preferable. A heat-insulating washer can be interposed at the joint portion of the connecting rod 19 with the mold 12. Further, since the connecting rod 19 does not require a length, the connecting rod 19 may be formed from a part of the mold 12.

金型基部17は、図1(b)に示すように、押しボルト33(33A〜33D)がその四方(XY方向)からネジ込まれている。この押しボルト33を進退(前後進)させることにより、押しボルト33を連結棒19に押し当てることができる。すなわち、金型基部17の四方から押しボルト33を連結棒19に押し当てることにより、成形型12の原点部を移動させることができ、また、成形型12の原点部を金型基部17に固定することができる。なお、原点部を金型基部17により強固に固定するために、押しボルト33にロックナット34をかますのがよい。押しボルト33の押圧力は適度に調整することができる。   As shown in FIG. 1B, the mold base 17 has push bolts 33 (33A to 33D) screwed in from four directions (XY directions). The push bolt 33 can be pressed against the connecting rod 19 by moving the push bolt 33 back and forth (back and forth). That is, by pressing the push bolt 33 from the four sides of the mold base 17 against the connecting rod 19, the origin of the mold 12 can be moved, and the origin of the mold 12 is fixed to the mold base 17. can do. In order to firmly fix the origin portion by the mold base 17, it is preferable to apply a lock nut 34 to the push bolt 33. The pressing force of the pressing bolt 33 can be adjusted appropriately.

金型基部17は、温度制御手段175を有しており、25℃〜50℃の一定温度に保持される。以上より、図1(a)に示すように、成形型12は、その原点部が一定温度に保持された金型基部17に固定されるとともに、その原点部の固定以外に他に機械的な拘束が無い状態で断熱部材14の上に載置される。   The mold base 17 has temperature control means 175 and is held at a constant temperature of 25 ° C. to 50 ° C. From the above, as shown in FIG. 1A, the mold 12 is fixed to the mold base 17 whose origin is held at a constant temperature, and other than the fixing of the origin, other mechanical It is placed on the heat insulating member 14 without any restraint.

本微細構造体成形方法は、このような構成からなる下成形型及び上成形型を使用し、下成形型の原点部と上成形型の原点部の位置合わせを行った後に、それぞれの原点部の位置が変位しないように固定する。すなわち、具体的には、上述の押しボルト33(33A〜33D)を調整することにより、連結棒19を介して下成形型の原点部と上成形型の原点部の位置合わせを行う。そして、押しボルト33A〜33Dにより所定の押圧力で連結棒19を押圧し、原点部の位置が変位しないように固定する。必要であるならばロックナット34により固定する。この原点部の位置合わせにより、下成形型の原点部と上成形型の原点部の位置は、高さ位置は異なっても水平位置が一致する状態となる。すなわち、原点部の位置合わせは、下原点部をその下原点部を含む面内において平衡移動させ、また、上原点部をその上原点部を含む面内において平衡移動させることにより行われる。   This microstructure forming method uses the lower mold and the upper mold having such a configuration, and after aligning the origin part of the lower mold and the origin part of the upper mold, each origin part Fix so that the position of is not displaced. Specifically, by adjusting the push bolt 33 (33A to 33D) described above, the origin portion of the lower mold and the origin portion of the upper mold are aligned via the connecting rod 19. Then, the connecting rod 19 is pressed with a predetermined pressing force by the push bolts 33A to 33D, and is fixed so that the position of the origin portion is not displaced. If necessary, lock with a lock nut 34. By this alignment of the origin part, the positions of the origin part of the lower mold and the origin part of the upper mold are in a state where the horizontal positions coincide even if the height positions are different. That is, the alignment of the origin portion is performed by moving the lower origin portion in a balanced manner in the plane including the lower origin portion, and moving the upper origin portion in a plane including the upper origin portion in an equilibrium manner.

なお、この原点部の位置合わせは、いずれの原点部をも調整する場合があり、何れかの原点部は固定し、他方の原点部のみを調整する場合がある。また、原点部の位置合わせは、金型のセット時に一度行えば、例えば、上成形型の原点部の位置は固定したままで、下成形型の原点部の位置調整のみを行う方法でもよい。この場合は、上金型基部には押しボルト33のようなものでなく、連結棒19を単に押圧することができるものを設けることができる。また、成形型の原点部の位置合わせは、金型セット時、微細構造体製造の定常作業前、あるいは定常作業途中に必要に応じて行うことができる。   This alignment of the origin part may be adjusted for any origin part, and any origin part may be fixed and only the other origin part may be adjusted. Further, if the positioning of the origin portion is performed once when the mold is set, for example, a method may be used in which only the position adjustment of the origin portion of the lower mold is performed while the position of the origin portion of the upper mold is fixed. In this case, the upper mold base can be provided with something that can simply press the connecting rod 19 instead of the push bolt 33. Further, the positioning of the origin portion of the molding die can be performed as necessary at the time of mold setting, before the steady operation of the fine structure manufacturing, or during the steady operation.

原点部の位置合わせが行われた後に、下スタンパに溶融樹脂を塗布する。そして、上金型と下金型を閉じて転写成形を行う。すなわち、上金型と下金型を閉じ、図1(a)に示すように微細構造を有するスタンパ11に塗布された樹脂43を押圧することにより、樹脂43の表裏面に下スタンパと上スタンパが有する微細構造をそれぞれ転写成形する。   After the alignment of the origin portion is performed, the molten resin is applied to the lower stamper. Then, the upper mold and the lower mold are closed to perform transfer molding. That is, the upper die and the lower die are closed, and the resin 43 applied to the stamper 11 having a fine structure is pressed as shown in FIG. Each of the microstructures of each is transferred and molded.

以上、本微細構造体成形方法においては、先ず、スタンパを保持する成形型の原点部の位置合わせを行い、また、必要に応じて成形型の原点部位置の再調整をおこなって転写成形を行う。そして、成形型の熱変形を拘束するものがない状態で転写成形を行う。このため、転写成形された微細構造体の位置ずれ、変形又は歪みを小さくすることができる。すなわち、本微細構造体成形方法は、樹脂の表裏面に微細構造を有する微細構造体の高精度の転写成形を好適に行うことができる。なお、表裏面の微細構造の位置ずれや変形歪みは、上下成形型又は上下スタンパの回転的な変位又は位置ずれに基づく場合がある。このような場合は、原点部すなわち成形型を回転することができ、その回転角度を調整することができる回転角調整手段を設け、原点部を含む面の法線周りの回転を加えて原点部の位置合わせを行うのがよい。   As described above, in this fine structure molding method, first, the origin of the mold holding the stamper is aligned, and if necessary, the position of the origin of the mold is readjusted to perform transfer molding. . Then, transfer molding is performed in a state where there is nothing that restrains thermal deformation of the mold. For this reason, it is possible to reduce misalignment, deformation, or distortion of the transferred microstructure. That is, this microstructure forming method can suitably perform high-precision transfer molding of a microstructure having a microstructure on the front and back surfaces of the resin. Note that the positional displacement and deformation distortion of the microstructures on the front and back surfaces may be based on the rotational displacement or positional displacement of the upper and lower molds or the upper and lower stampers. In such a case, the origin portion, that is, the mold can be rotated, and a rotation angle adjusting means capable of adjusting the rotation angle is provided, and rotation around the normal line of the surface including the origin portion is added to the origin portion. It is better to align the positions.

上述のように、本微細構造体成形方法は、成形型の原点部の位置合わせを行うこと、成形型を均熱状態にすることと、転写成形時に成形型の熱膨張・収縮を拘束することなく成形型の原点部を不動状態に固定して転写成形を行うことを特徴とする。本微細構造体成形方法は、かかる特徴が満たされる方法であればよい。例えば、成形型の原点部の位置合わせは、図1に示した形態の連結棒19を介して行うものではなく、外部から成形型の位置調整を行うものであってもよい。また、原点部が一定温度に保持された金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で成形型を固定する方法は、図1に示す連結棒19のように常に成形型に一体に設けられたものでなくてもよい。転写成形時に連結棒19のように作用する他のものを設けた成形型であってもよい。   As described above, the microstructure forming method performs alignment of the origin of the mold, makes the mold soaked, and constrains thermal expansion / contraction of the mold during transfer molding. The transfer molding is performed by fixing the origin of the molding die in a stationary state. The microstructure forming method may be any method that satisfies such characteristics. For example, the alignment of the origin part of the mold is not performed via the connecting rod 19 having the form shown in FIG. 1, but the position of the mold may be adjusted from the outside. Further, the method of fixing the mold without mechanical restraint except that the origin is fixed to the mold base held at a constant temperature is always applied to the mold as shown in the connecting rod 19 shown in FIG. It does not have to be provided integrally. A molding die provided with other things that act like the connecting rod 19 at the time of transfer molding may be used.

本微細構造体成形方法は、以下に説明する簡単な構造の微細構造体成形金型により好適に実施することができる。図2に、本微細構造体成形金型を示す。本微細構造体成形金型は、微細構造Lを有するスタンパL11が保持された成形型L12が、加熱及び冷却手段L123、125を備えるとともに断熱部材L14とこれに接する一定温度に制御された母型L16とを介して取付板L18に取り付けられてなる下金型10と、微細構造Uを有するスタンパU21が保持された成形型U22が、加熱及び冷却手段U223、225を備えるとともに断熱部材U24とこれに接する一定温度に制御された母型U26とを介して取付板U28に取り付けられてなる上金型20とを有している。この、下金型10と上金型20とにより、スタンパL11に塗布された樹脂43の表面に微細構造L、裏面に微細構造Uが転写成形された微細構造体を製造することができる。   This microstructure forming method can be preferably carried out by a microstructure forming mold having a simple structure described below. FIG. 2 shows the microstructure forming mold. The present microstructured mold is a mold in which a mold L12 holding a stamper L11 having a microstructure L is provided with heating and cooling means L123, 125 and is controlled to a heat insulating member L14 and a constant temperature in contact therewith. The lower mold 10 attached to the mounting plate L18 via L16, and the molding die U22 holding the stamper U21 having the fine structure U are provided with heating and cooling means U223, 225 and the heat insulating member U24. And an upper die 20 attached to the attachment plate U28 via a mother die U26 controlled to a constant temperature. By using the lower mold 10 and the upper mold 20, it is possible to manufacture a fine structure in which the fine structure L is transferred and molded on the surface of the resin 43 applied to the stamper L11 and the fine structure U is transferred on the back surface.

そして、本微細構造体成形金型においては、下金型10について、成形型L12は、これに剛結され成形型(成形型設置平面PL)の法線方向に延在し、断熱部材L14及び母型L16の内部空間を貫通する連結棒L19を有している。そして、母型L16は、その連結棒L19を介して成形型L12の原点位置を調整し、その原点位置に拘束するXY方向調整手段L30(30A)を有している。また、上金型20について、成形型U22は、これに剛結され成形型(成形型設置平面PU)の法線方向に延在し、断熱部材U24及び母型U26の内部空間を貫通する連結棒U29を有している。そして、母型U26は、その連結棒U29を介して成形型U22の原点位置を調整し、その原点位置に拘束するXY方向調整手段U30Bを有している。なお、成形型の原点位置とは、本微細構造体成形方法において上述した成形型の原点部の位置に相当する。   In the present microstructured mold, with respect to the lower mold 10, the mold L12 is rigidly connected to the mold 10 and extends in the normal direction of the mold (molding mold installation plane PL), and the heat insulating member L14 and A connecting rod L19 penetrating the inner space of the mother die L16 is provided. The mother die L16 has XY direction adjusting means L30 (30A) that adjusts the origin position of the molding die L12 via the connecting rod L19 and restrains the origin position. Further, with respect to the upper mold 20, the mold U22 is rigidly connected to the mold 20 and extends in the normal direction of the mold (molding plane PU) and penetrates through the inner space of the heat insulating member U24 and the mother mold U26. Has a bar U29. The mother die U26 has XY direction adjusting means U30B that adjusts the origin position of the molding die U22 via the connecting rod U29 and restrains the origin position. The origin position of the molding die corresponds to the position of the origin portion of the molding die described above in the present microstructure forming method.

成形型の原点位置は、成形型設置平面に所要のXY座標を定め、連結棒の軸線がこのXY座標に交わる座標点を成形型の原点位置と定めることができる。なお、XY座標は、下成形型と上成形型にそれぞれ設定することができ、また、共通の絶対的なXY座標を定めることができる。   The origin position of the mold can determine the required XY coordinates on the mold installation plane, and the coordinate point where the axis of the connecting bar intersects the XY coordinates can be determined as the origin position of the mold. The XY coordinates can be set for the lower mold and the upper mold, respectively, and a common absolute XY coordinate can be determined.

本例の場合は、成形型の原点位置を以下のように定める。先ず、成形型設置平面PLにXY座標Lを設け、連結棒Lの軸線が成形型設置平面PLに交わる交点Lを成形型Lの位置とする。また、成形型設置平面PUにXY座標Uを設け、連結棒Uの軸線が成形型設置平面PUに交わる交点Uを成形型Uの位置とする。このXY座標L、XY座標UのX方向及びY方向は、例えば、図1(b)に示す金型基部17(本例の場合は母型)の押しボルト33の方向にすることができる。   In the case of this example, the origin position of the mold is determined as follows. First, the XY coordinate L is provided on the molding die installation plane PL, and the intersection L where the axis of the connecting rod L intersects the molding die installation plane PL is defined as the position of the molding die L. Further, the XY coordinates U are provided on the molding die installation plane PU, and the intersection point U where the axis of the connecting rod U intersects the molding die installation plane PU is defined as the position of the molding die U. The X and Y directions of the XY coordinates L and XY coordinates U can be, for example, the directions of the push bolts 33 of the mold base 17 (mother mold in this example) shown in FIG.

本例の金型は、図2に示すように、下金型10について、母型L16の四方から挿入された押しボルト33とロックナット34を有するXY方向調整手段L30Aが設けられている。上金型20についても同様に、母型L26の四方から挿入された押しボルト33とロックナット34を有するXY方向調整手段U30Bが設けられている。それぞれXY座標L、UのX方向、Y方向は、押しボルト33の方向に設けられている。XY方向調整手段L30Aは、押しボルト33により連結棒L19を押圧し、これを進退させて成形型L12の位置を所定の位置に調整することができるようになっている。そこで、所定の位置を成形型L12の原点位置L0と定め、上記連結棒Lの軸線が成形型設置平面PLに交わるXY座標Lの交点Lが当該原点位置L0に一致するように押しボルト33を調整する。なお、通常は、交点Lが原点位置L0になるようにXY座標Lを定める。 As shown in FIG. 2, the mold of this example is provided with XY direction adjusting means L30A having push bolts 33 and lock nuts 34 inserted from four sides of the base mold L16 with respect to the lower mold 10. Similarly, the upper mold 20 is provided with XY direction adjusting means U30B having a push bolt 33 and a lock nut 34 inserted from four directions of the mother die L26. The X and Y directions of the XY coordinates L and U are provided in the direction of the push bolt 33, respectively. The XY direction adjusting means L30A is configured to press the connecting rod L19 with the push bolt 33 and move it forward and backward to adjust the position of the molding die L12 to a predetermined position. Therefore, a predetermined position is defined as the origin position L 0 of the mold L12, and the push bolt is set so that the intersection L of the XY coordinates L where the axis of the connecting rod L intersects the mold installation plane PL coincides with the origin position L 0 Adjust 33. Normally defines an XY coordinate L to the intersection L at the origin position L 0.

同様に、XY座標Lの原点位置L0を通る法線がXY座標Uの座標面に交わる点を原点位置U0とし、上記連結棒Uの軸線が成形型設置平面PUに交わるXY座標Uの交点Uが原点位置U0に一致するように押しボルト33を調整する。これらにより、成形型L12の原点位置L0と成形型U22の原点位置U0との位置合わせができたことになる。なお、XY方向調整手段L30AとXY方向調整手段U30Bは、同一の構成からなるもの(XY方向調整手段30)とすることができる。押しボルト33は、これに限定されず、進退可能で連結棒を押圧し、連結棒を固定することができるものであればよい。 Similarly, the point where the normal passing through the origin position L 0 of the XY coordinate L intersects the coordinate plane of the XY coordinate U is defined as the origin position U 0, and the axis of the connecting rod U of the XY coordinate U intersecting the mold installation plane PU intersection U to adjust the pushing bolt 33 so as to coincide with the home position U 0. These result, with successful alignment between the home position U 0 of the mold U22 the origin position L 0 of the mold L12. Note that the XY direction adjusting means L30A and the XY direction adjusting means U30B can have the same configuration (XY direction adjusting means 30). The push bolt 33 is not limited to this, and any push bolt can be used as long as it can advance and retreat, press the connecting rod, and fix the connecting rod.

上記原点位置調整後は、押しボルトを押圧したままにすることができるが、ロックナットをかませて連結棒を母型に固定するのがよい。すなわち、ロックナット35をかませて連結棒L19の移動を拘束し、連結棒L19を介して成形型L12を母型L16に固定(接合)するのがよい。上金型20についても同様に、連結棒U29を介して成形型U22を母型U26に固定するのがよい。   After the adjustment of the origin position, the push bolt can be kept pressed, but it is preferable to fix the connecting rod to the mother die by clamping the lock nut. That is, it is preferable that the lock nut 35 is engaged to restrain the movement of the connecting rod L19, and the molding die L12 is fixed (joined) to the mother die L16 via the connecting rod L19. Similarly, for the upper mold 20, it is preferable to fix the molding die U22 to the mother die U26 via the connecting rod U29.

成形型L12は、加熱及び冷却手段123、125(加熱手段123、冷却手段125)を有しており、スタンパL11の加熱及び冷却を行うことができる。加熱及び冷却手段は、スタンパL11の取付面と平行な面内に巡らせた冷却路を有するとともに、その冷却路を挟むように発熱体が列状に配設されたものであるのがよい。これにより、成形型L12のスタンパL11取付部分の温度を5℃程度のばらつき範囲に制御することができるようになる。成形型U22についても同様である。   The mold L12 includes heating and cooling means 123 and 125 (heating means 123 and cooling means 125), and can heat and cool the stamper L11. The heating and cooling means may have a cooling path that extends around a plane parallel to the mounting surface of the stamper L11, and heating elements may be arranged in a row so as to sandwich the cooling path. As a result, the temperature of the stamper L11 mounting portion of the mold L12 can be controlled within a variation range of about 5 ° C. The same applies to the mold U22.

母型L16は、冷却手段165を有しており、25〜50℃の一定温度に保持されている。同様に、母型U26も25〜50℃の一定温度に保持されている。従って、転写作業中において母型L16の熱膨張・収縮はなく、連結棒L19を介して成形型L12を原点位置L0に固定することができる。同様に、連結棒U29を介して成形型U22を原点位置U0に固定することができる。 The mother die L16 has a cooling means 165 and is maintained at a constant temperature of 25 to 50 ° C. Similarly, the matrix U26 is also held at a constant temperature of 25 to 50 ° C. Therefore, no thermal expansion and contraction of the matrix L16 during transfer operations, it is possible to fix the mold L12 to the origin position L 0 through the connecting rod L19. Similarly, it is possible to fix the mold U22 the origin position U 0 via the connecting rod U29.

連結棒L19は、成形型L12の底面中央部にネジ結合されている。そして、連結棒L19の他端は、ヘッド部19aに当接するスライダー195が取付板18の四方から挿入されたキー197に支持された構造になっている。このキー197を進退させることにより、その進退に応じてスライダー195が進退し、連結棒L19には引張力は作用するけれども曲げ力が作用しない状態で、連結棒L19を取付板18に固定することができる。すなわち、ほとんど曲げ力が発生せず引張力のみが作用する状態にすることができる。連結棒U29についても同様である。なお、本例の場合は、スライダー195とキー197との当接面は直線状であるが、曲面状にすることができる。スライダー195とキー197との当接面が曲面状である場合は、スライダー195を球帯状の環体にすることができ、キー197の調整が容易になる。   The connecting rod L19 is screwed to the center of the bottom surface of the molding die L12. The other end of the connecting rod L19 has a structure in which a slider 195 that contacts the head portion 19a is supported by a key 197 inserted from four sides of the mounting plate 18. By moving the key 197 back and forth, the slider 195 advances and retreats according to the advance and retreat, and the connecting rod L19 is fixed to the mounting plate 18 in a state where tensile force is applied to the connecting rod L19 but no bending force is applied. Can do. That is, almost no bending force is generated and only a tensile force can be applied. The same applies to the connecting rod U29. In this example, the contact surface between the slider 195 and the key 197 is linear, but can be curved. In the case where the contact surface between the slider 195 and the key 197 is a curved surface, the slider 195 can be a ball-shaped ring, and the key 197 can be easily adjusted.

連結棒L19に作用させる引張力は、500〜1500Nであるのがよい。連結棒L19にこの程度の引張力を作用させると、転写成形作業中においても成形型12を原点位置L0に固定することができ、また、転写成形作業後に微細構造体を金型から剥離する場合においても成形型12を原点位置L0に固定することができる。この連結棒L19の固定方法によれば、上述のように、連結棒L19を押しボルト33で押圧することによって成形型L12を固定するようにしなくてもよくなり、連結棒を固定するための調整作業が容易になる。なお、上金型20の連結棒U29についても上記連結棒L19と同様である。 The tensile force acting on the connecting rod L19 is preferably 500 to 1500N. By applying such a tensile force to the connecting rod L19, the mold 12 can be fixed at the origin position L 0 even during the transfer molding operation, and the microstructure is peeled off from the mold after the transfer molding operation. also it is possible to fix the mold 12 to the origin position L 0 in the case. According to this fixing method of the connecting rod L19, as described above, it is not necessary to fix the forming die L12 by pressing the connecting rod L19 with the push bolt 33, and adjustment for fixing the connecting rod. Work becomes easy. The connecting rod U29 of the upper mold 20 is the same as the connecting rod L19.

連結棒には、さらに、これを回転し、成形型の回転角を調整することができる連結棒回転角度調整手段を設けることができる。例えば、図2に示すように、連接棒L19に接合されるレバー36と、レバー36を母型16又は取付板18に固定するロック37を有する連結棒回転角度調整手段L35Aを設けることができる。上金型20の連結棒U29についても同様に連結棒回転角度調整手段U35Bを設けることができる。連結棒回転角度調整手段L35A、連結棒回転角度調整手段U35Bは、同一の構成からなるもの(連結棒回転角度調整手段35)とすることができる。   The connecting rod can be further provided with connecting rod rotation angle adjusting means that can rotate the connecting rod and adjust the rotation angle of the mold. For example, as shown in FIG. 2, a connecting rod rotation angle adjusting means L35A having a lever 36 joined to the connecting rod L19 and a lock 37 for fixing the lever 36 to the mother die 16 or the mounting plate 18 can be provided. Similarly, the connecting rod rotation angle adjusting means U35B can be provided for the connecting rod U29 of the upper mold 20. The connecting rod rotation angle adjusting means L35A and the connecting rod rotation angle adjusting means U35B can have the same configuration (the connecting rod rotation angle adjusting means 35).

以上、本微細構造体成形金型は、容易に、成形型原点位置の位置合わせを行うことができるとともに、成形型を均熱状態にし、転写成形時に成形型の熱膨張・収縮を拘束することなく成形型原点位置を不動状態に固定して転写成形を行うことができる。これにより、表裏面の微細構造の位置ずれや変形歪みが少なく高精度に転写成形された微細構造体を製造することができることができる。   As described above, this microstructured mold can easily align the mold origin position, keep the mold soaked, and restrain the thermal expansion and contraction of the mold during transfer molding. Alternatively, transfer molding can be performed with the mold origin position fixed in a stationary state. As a result, it is possible to manufacture a fine structure that has been transferred and molded with high accuracy with little displacement and deformation distortion of the fine structures on the front and back surfaces.

10 下金型、
11 スタンパ、スタンパL
12 成形型、成形型L
123、125 加熱及び冷却手段
14 断熱部材、断熱部材L
16 母型L
165 冷却手段
17 金型基部
175 温度制御手段
18 取付板L
19 連結棒、連結棒L
195 スライダー
197 キー
20 上金型
21 スタンパU
22 成形型U
223、225 加熱及び冷却手段
24 断熱部材U
26 母型U
28 取付板U
29 連結棒U
30、30A、30B XY方向調整手段、XY方向調整手段L、XY方向調整手段U
33、33A、33B、33C、33D 押しボルト
34 ロックナット
35、35A、35B 連結棒回転角度調整手段、連結棒回転角度調整手段L、連結棒回転角度調整手段U
36 レバー
37 ロック
43 樹脂
10 Lower mold,
11 Stamper, Stamper L
12 Mold, Mold L
123, 125 Heating and cooling means
14 Heat insulation member, heat insulation member L
16 Master L
165 Cooling means
17 Mold base
175 Temperature control means
18 Mounting plate L
19 Connecting rod, connecting rod L
195 slider
197 key
20 Upper mold
21 Stamper U
22 Mold U
223, 225 Heating and cooling means
24 Thermal insulation material U
26 Master U
28 Mounting plate U
29 Connecting rod U
30, 30A, 30B XY direction adjustment means, XY direction adjustment means L, XY direction adjustment means U
33, 33A, 33B, 33C, 33D Push bolt
34 Lock nut
35, 35A, 35B Connecting rod rotation angle adjusting means, connecting rod rotation angle adjusting means L, connecting rod rotation angle adjusting means U
36 lever
37 Lock
43 resin

Claims (8)

微細構造Lを有するスタンパLが保持された成形型Lが、加熱及び冷却手段Lを備えるとともに断熱部材Lとこれに接する一定温度に制御された母型Lとを介して取付板Lに取り付けられてなる下金型と、
微細構造Uを有するスタンパUが保持された成形型Uが、加熱及び冷却手段Uを備えるとともに断熱部材Uとこれに接する一定温度に制御された母型Uとを介して取付板Uに取り付けられてなる上金型とを有し、
前記下金型と上金型とにより、前記スタンパLに塗布された樹脂の表面に微細構造L、裏面に微細構造Uが転写成形された微細構造体を製造する微細構造体成形金型であって、
前記下金型において、前記成形型Lはこれに剛結され法線方向に延在し、前記断熱部材L及び母型Lの内部を貫通する連結棒Lを有するとともに、前記母型Lはその連結棒Lを介して前記成形型Lの原点位置を調整し、その調整された原点位置に前記成形型Lを拘束することができるXY方向調整手段Lを有し、
前記上金型において、前記成形型Uはこれに剛結され法線方向に延在し、前記断熱部材U及び母型Uの内部を貫通する連結棒Uを有するとともに、前記母型Uはその連結棒Lを介して前記成形型Lの原点位置を調整し、その調整された原点位置に前記成形型Uを拘束することができるXY方向調整手段Uを有する微細構造体成形金型。
A molding die L holding a stamper L having a microstructure L is attached to a mounting plate L via a heat insulating member L and a master die L controlled at a constant temperature in contact with the heating and cooling means L. And lower mold
A molding die U holding a stamper U having a microstructure U is attached to a mounting plate U through a heat insulating member U and a master die U controlled at a constant temperature in contact with the heating and cooling means U. And an upper mold
A microstructure molding mold for manufacturing a microstructure having a microstructure L on the surface of the resin applied to the stamper L and a microstructure U on the back surface by the lower mold and the upper mold. And
In the lower mold, the mold L is rigidly connected thereto and extends in a normal direction, and has a connecting rod L penetrating the heat insulating member L and the mother mold L, and the mother mold L is Adjusting the origin position of the molding die L via the connecting rod L, and having an XY direction adjusting means L that can restrain the molding die L to the adjusted origin position,
In the upper mold, the mold U is rigidly connected thereto and extends in the normal direction, and has a connecting rod U penetrating through the inside of the heat insulating member U and the matrix U, and the matrix U is A microstructure forming mold having an XY direction adjusting means U capable of adjusting an origin position of the molding die L via a connecting rod L and restraining the molding die U at the adjusted origin position.
XY方向調整手段Lは、母型Lに螺合して連結棒Lに当接する押しボルトと、その押しボルトを母型Lに固定するロックナットとを有し、
XY方向調整手段Uは、母型Uに螺合して連結棒Uに当接する押しボルトと、その押しボルトを母型Uに固定するロックナットとを有するものであることを特徴とする請求項1に記載の微細構造体成形金型。
The XY direction adjusting means L includes a push bolt that is screwed into the mother die L and contacts the connecting rod L, and a lock nut that fixes the push bolt to the mother die L.
The XY direction adjusting means U includes a push bolt that is screwed into the mother die U and contacts the connecting rod U, and a lock nut that fixes the push bolt to the mother die U. The microstructure forming mold according to 1.
連結棒L、Uは、その軸回りの回転角度L、Uを調整することができるとともに、調整された回転角度を固定することができる連結棒回転角調整手段L、Uを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の微細構造体成形金型。   The connecting rods L and U are characterized by having connecting rod rotation angle adjusting means L and U capable of adjusting the rotation angles L and U around the axis and fixing the adjusted rotation angle. The microstructure forming mold according to claim 1 or 2. 連結棒L、Uは、これらに曲げ力が発生せず引張力が作用する状態で取付板L又はUに固定されるようになっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微細構造体成形金型。   The connecting rods L and U are fixed to the mounting plate L or U in a state in which a bending force is not generated and a tensile force is applied to the connecting rods L and U, respectively. Item 2. A microstructure-molding mold according to the item. 引張力は、500〜1500Nであることを特徴とする請求項4に記載の微細構造体成形金型。   The microstructure forming mold according to claim 4, wherein the tensile force is 500 to 1500N. 加熱及び冷却手段Lは、スタンパLの取付面と平行な面内に巡らせた冷却路を有するとともに、その冷却路を挟むように発熱体が列状に配設され、
加熱及び冷却手段Uは、スタンパUの取付面と平行な面内に巡らせた冷却路を有するとともに、その冷却路を挟むように発熱体が列状に配設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の微細構造体成形金型。
The heating and cooling means L has a cooling path that circulates in a plane parallel to the mounting surface of the stamper L, and heating elements are arranged in a row so as to sandwich the cooling path.
The heating and cooling means U has a cooling path that circulates in a plane parallel to the mounting surface of the stamper U, and heating elements are arranged in a row so as to sandwich the cooling path. Item 6. The microstructure forming mold according to any one of Items 1 to 5.
一定温度に制御された下金型基部が、断熱材を介して下スタンパが保持された下成形型を保持してなる下金型と、
一定温度に制御された上金型基部が、断熱材を介して上スタンパが保持された上成形型を保持してなる上金型とにより、微細構造を転写成形する微細構造体成形方法であって、
前記下成形型の底面中心部を下原点部、前記上成形型の底面中心部を上原点部と定め、
先ず、前記下原点部と前記上原点部との位置合わせを行った後に、前記下原点部を前記下金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で当該下金型基部に固定するとともに、前記上原点部を前記上金型基部に固定される他は機械的な拘束が無い状態で当該上金型基部に固定し、
次に、前記下スタンパに溶融樹脂を塗布した後に前記下金型と前記上金型を閉じ、前記下スタンパ及び前記上スタンパが有する微細構造を当該塗布された樹脂の表裏面に転写成形する微細構造体成形方法。
A lower mold base in which a lower mold base controlled at a constant temperature holds a lower mold holding a lower stamper via a heat insulating material;
This is a microstructure forming method in which an upper mold base controlled at a constant temperature is transferred and molded with a top mold that holds an upper mold holding an upper stamper via a heat insulating material. And
The bottom center part of the lower mold is defined as a lower origin part, and the bottom center part of the upper mold is defined as an upper origin part,
First, after aligning the lower origin part with the upper origin part, the lower origin part is fixed to the lower mold base, and the lower mold base is attached to the lower mold base with no mechanical restraint. And fixing the upper origin to the upper mold base in a state where there is no mechanical constraint other than fixing the upper origin to the upper mold base,
Next, after the molten resin is applied to the lower stamper, the lower mold and the upper mold are closed, and the fine structure of the lower stamper and the upper stamper is transferred and molded on the front and back surfaces of the applied resin. Structure forming method.
上原点部と下原点部との位置合わせは、下原点部をその下原点部を含む面内において平衡移動させることにより又は上原点部をその上原点部を含む面内において平衡移動させることにより行うことを特徴とする請求項7に記載の微細構造体成形方法。   The alignment of the upper origin part and the lower origin part is achieved by moving the lower origin part in a plane including the lower origin part or by moving the upper origin part in a plane including the upper origin part. The microstructure forming method according to claim 7, wherein the method is performed.
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