JP2018034314A - Fine shape transfer molding method and fine shape transfer molding die - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、樹脂成形品の表面を可塑化用流体で可塑化し、その可塑化用流体で可塑化した部分に、微細形状を高精度に且つ高効率で転写することを可能にする微細形状転写成形方法、及び微細形状転写成形金型に関するものである。 This invention is a fine shape transfer that makes it possible to plasticize the surface of a resin molded product with a plasticizing fluid and to transfer the fine shape with high accuracy and high efficiency to the plasticized portion of the plasticized fluid. The present invention relates to a molding method and a fine shape transfer molding die.
従来から、キャビティ内の樹脂とキャビティ面との間に可塑化用流体としての二酸化炭素を注入し、樹脂の表面を可塑化して、転写性を高めるようにした射出成形方法が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an injection molding method is known in which carbon dioxide as a plasticizing fluid is injected between a resin in a cavity and a cavity surface to plasticize the surface of the resin to improve transferability.
(第1従来技術)
例えば、図19に示す射出成形方法は、230℃に加熱したバレル100内の溶融樹脂を40℃に設定した金型101のキャビティ102内にスクリュー103で充填した後、スクリュー103を完全に停止(1.5秒間停止状態を保持)させ、このスクリュー103の停止時間内に、圧力が10MPaの二酸化炭素をキャビティ102の内面と溶融樹脂との間に二酸化炭素注入装置104によって注入し、キャビティ102内の樹脂のスキン層を軟化させる(可塑化させる)ようになっている。その後、図19に示す射出成形方法は、バレル100内の溶融樹脂をスクリュー103でキャビティ102内に押し込み、キャビティ102内の樹脂圧力を高め、キャビティ102内の樹脂の軟化したスキン層をキャビティ102の内面に密着させるようになっている。その結果、図19に示す射出成形方法によれば、転写性及び光沢性に優れた射出成形品が成形される(特許文献1参照)。
(First prior art)
For example, in the injection molding method shown in FIG. 19, after the molten resin in the
しかしながら、この第1従来技術に係る射出成形方法は、キャビティ102の溶融樹脂が保圧・冷却される前に、高圧(10MPa)の二酸化炭素を40℃に設定した金型101のキャビティ102内に注入するため、キャビティ102内の二酸化炭素が超臨界状態になり、可塑化されたスキン層が発泡する虞がある。そのため、第1従来技術に係る射出成形方法は、レンズや導光板等の光学素子の成形に利用できないという不具合を有している。
However, in the injection molding method according to the first prior art, before the molten resin in the
(第2従来技術)
図20は、第1従来技術のような不具合を解決することが期待される形状転写方法を示すものである。この図20に示す形状転写方法は、ベース部110の上に樹脂板111を置く工程と(図20(a))、圧力容器112を樹脂板111に押し付けることによって圧力容器112と樹脂板111とで密閉空間113を構成すると共に樹脂板111の一部(単に樹脂(111)と略称する)が密閉空間113に配置される工程と(図20(b))、気体の二酸化炭素114aを導入バルブ119Aを介して密閉空間113内に導入し、樹脂(111)の表面を液体の二酸化炭素114bで浸す工程と(図20(c))、を有している。この図20に示す形状転写方法は、この図20(a)〜(c)の一連の工程により、樹脂(111)の表面が可塑化し、金型115の形状を樹脂(111)の可塑化した表面に転写できる状態になる。なお、密閉空間113内に導入された気体の二酸化炭素114aは、一部が液化して気液混合状態になり、樹脂(111)の表面を液体の二酸化炭素114bが覆う状態になっている。
(Second conventional technology)
FIG. 20 shows a shape transfer method expected to solve the problem as in the first prior art. The shape transfer method shown in FIG. 20 includes a step of placing the
その後、図20に示す形状転写方法は、ピストン116を下げ、金型115を樹脂(111)の可塑化した表面に押し当てる工程と(図20(d))、ピストン116を戻す工程と(図20(e))、密閉空間113内の二酸化炭素(114a,114b)を排気バルブ119Bを介して排気する工程と(図20(f))、圧力容器112を樹脂板111から離す工程と(図20(g))、を順に実施するようになっている。その結果、この図20に示す形状転写方法は、超臨界状態の二酸化炭素を使用して樹脂の表面を可塑化した場合のような発泡の虞がなく、樹脂板111の表面に金型115の形状を転写することが可能になる(特許文献2参照)。
After that, the shape transfer method shown in FIG. 20 includes a step of lowering the
しかしながら、図20に示す第2従来技術に係る形状転写方法は、樹脂板111を別の場所(別の成形装置)で予め成形し(第1の成形プロセスを実施し)、その成形後の樹脂板111を使用して、図20(a)〜(g)の一連の工程を実施し(第2の成形プロセスを実施し)、樹脂板111の表面の一部に金型115の形状を転写するようになっているため、射出成形と比較し、生産効率が低下し、生産コストが高くなるという不具合を有している。
However, in the shape transfer method according to the second prior art shown in FIG. 20, the
また、図20に示す第2従来技術に係る形状転写方法は、別の場所で成形された樹脂板111をベース部110の上に置くようになっているため、樹脂板111をベース部110の上に置く際の組み付け誤差が生じ、金型115の形状を樹脂板111の所定位置に高精度に転写するのが難しいという問題を有している。
In the shape transfer method according to the second prior art shown in FIG. 20, the
そこで、本発明は、成形品の表面が発泡するのを抑え、微細形状を成形品の表面に高精度に且つ高効率に転写することを可能にする微細形状転写成形方法、及び微細形状転写成形金型の提供を目的とする。 Accordingly, the present invention provides a fine shape transfer molding method and a fine shape transfer molding that can suppress the foaming of the surface of the molded product and transfer the fine shape to the surface of the molded product with high accuracy and high efficiency. The purpose is to provide molds.
本発明に係る微細形状転写成形方法は、
(1).金型1のキャビティ6内に溶融樹脂を射出し、キャビティ6内の溶融樹脂を保圧した状態で冷却して成形品8を形作る第1工程と、
(2).前記第1工程の終了後に、前記金型1内に移動可能に配置され且つ前記キャビティ6の一部を構成するキャビティ駒11を前記キャビティ6の前記成形品8から離れた退避位置へ移動させる第2工程と、
(3).前記キャビティ駒11が移動して生じた前記金型1内の空間12aに可塑化用流体を導入する第3工程と、
(4).前記可塑化用流体が導入された前記空間12aに対向する前記成形品8の表面を、前記可塑化用流体で可塑化する第4工程と、
(5).前記第4工程の終了後に、前記退避位置の前記キャビティ駒11を前記キャビティ6内の前記成形品8へ向けて移動させ、前記キャビティ駒11の先端11bを前記キャビティ6内の前記成形品8の可塑化した表面に押し当て、前記キャビティ駒11の先端11bに形成された微細形状を前記成形品8の可塑化した表面に転写する第5工程と、
を備えたことを特徴としている。
The fine shape transfer molding method according to the present invention comprises:
(1). A first step of injecting a molten resin into the
(2). After the completion of the first step, a
(3). A third step of introducing a plasticizing fluid into the
(4). A fourth step of plasticizing the surface of the molded
(5). After completion of the fourth step, the
It is characterized by having.
また、本発明に係る微細形状転写成形方法は、
(1).金型1のキャビティ6内に溶融樹脂を射出し、キャビティ6内の溶融樹脂を保圧した状態で冷却して成形品8を形作る第1工程と、
(2).前記第1工程の終了後に、前記金型1内に移動可能に配置され且つ前記キャビティ6の一部を構成するキャビティ駒11を前記キャビティ6の前記成形品8から離れた退避位置へ移動させる第2工程と、
(3).前記キャビティ駒11が移動して生じた前記金型1内の空間12aに気体を導入する第3工程と、
(4).前記気体が導入された前記空間12aに対向する前記成形品8の表面を、前記気体を圧縮して生じた可塑化用流体で可塑化する第4工程と、
(5).前記第4工程の終了後に、前記退避位置の前記キャビティ駒11を前記キャビティ6内の前記成形品8へ向けて移動させ、前記キャビティ駒11の先端11bを前記キャビティ6内の前記成形品8の可塑化した表面に押し当て、前記キャビティ駒11の先端11bに形成された微細形状を前記成形品8の可塑化した表面に転写する第5工程と、
を備えたことを特徴としている。
In addition, the fine shape transfer molding method according to the present invention,
(1). A first step of injecting a molten resin into the
(2). After the completion of the first step, a
(3). A third step of introducing gas into the
(4). A fourth step of plasticizing the surface of the molded
(5). After completion of the fourth step, the
It is characterized by having.
また、本発明は、キャビティ6内の成形品8の表面に微細形状を転写する微細形状転写成形金型1に関するものである。この発明において、前記キャビティ6は、一部がキャビティ駒11の先端11bで構成される。また、前記キャビティ駒11は、前記キャビティ6の一部を構成する位置と前記キャビティ6から離れた退避位置との間を金型本体3に形成されたガイド穴12に沿ってスライド移動できるようになっている。また、前記キャビティ駒11が前記退避位置に移動することによって生じた前記ガイド穴12の空間12aは、外部の可塑化用流体供給装置21に流路18,20で接続され、前記可塑化用流体供給装置21から可塑化用流体が供給される。また、前記キャビティ6内の前記成形品8は、前記ガイド穴12の空間12aに対向する面が前記ガイド穴12の空間12a内に導入された前記可塑化用流体で可塑化される。また、前記成形品8の可塑化された表面には、前記キャビティ駒11の先端11bが押し付けられて、前記キャビティ駒11の先端11bの微細形状が転写されるようになっている。
The present invention also relates to a fine
また、本発明は、キャビティ6内の成形品8の表面に微細形状を転写する微細形状転写成形金型1に関するものである。この発明において、前記キャビティ6は、一部がキャビティ駒11の先端11bで構成される。また、前記キャビティ駒11は、前記キャビティ6の一部を構成する位置と前記キャビティ6から離れた退避位置との間を金型本体3に形成されたガイド穴12に沿ってスライド移動できるようになっている。また、前記キャビティ駒11が前記退避位置に移動することによって生じた前記ガイド穴12の空間12aは、外部の気体供給装置に流路18,20で接続され、前記気体供給装置21Aから気体が供給される。また、前記キャビティ6内の前記成形品8は、前記ガイド穴12の空間12aに対向する面が前記ガイド穴12の空間12a内に導入された前記気体を前記キャビティ駒11で圧縮することにより生じた可塑化用流体で可塑化される。また、前記成形品8の可塑化された表面には、前記キャビティ駒11の先端11bが押し付けられて、前記キャビティ駒11の先端11bの微細形状が転写されるようになっている。
The present invention also relates to a fine
本発明は、成形品の表面が発泡するのを抑えることができ、微細形状を成形品の表面に高精度に且つ高効率に転写することができる。 The present invention can suppress foaming of the surface of a molded product, and can transfer a fine shape onto the surface of the molded product with high accuracy and high efficiency.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
(微細形状転写成形金型)
図1は、本発明の第1実施形態に係る微細形状転写成形金型1を示す図であり、本発明に係る微細形状転写成形方法を実施するために使用される微細形状転写成形金型1の縦断面図である。
[First Embodiment]
(Fine shape transfer mold)
FIG. 1 is a view showing a fine shape transfer molding die 1 according to the first embodiment of the present invention, and is used for carrying out the fine shape
図1に示すように、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可動側金型2の金型本体3で、且つ金型本体3の固定側金型4に対向する面(型合わせ面)5側に、キャビティ6が形成されている。このキャビティ6は、縦断面形状が矩形形状の凹所であり、キャビティ内面7が成形品8の外観に転写されるようになっている。また、キャビティ6は、溶融樹脂を射出するゲート10(例えば、サイドゲート)が開口し、キャビティ駒11のガイド穴12が開口すると共に、エジェクタピン13のガイド穴14が開口している。なお、溶融樹脂は、熱可塑性樹脂であり、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ABS樹脂等である。
As shown in FIG. 1, a fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment is a
キャビティ駒11は、頭部11aが第1駆動プレート15に固定され、第1駆動プレート15が操作ロッド16を介して図外の駆動手段(例えば、油圧シリンダ)によって作動させられることにより、可動側金型2の金型本体3に形成されたガイド穴12内をスライド移動する。そして、キャビティ駒11は、先端11bがキャビティ内面7の一部を構成する位置(射出成形位置)から第1駆動プレート15が可動側金型基板17の近傍に位置するまで、ガイド穴12内をスライド移動できるようになっている。ここで、第1駆動プレート15が可動側金型基板17の近傍に位置し、内部流路(連通穴)18がガイド穴12の空間12aに開口するキャビティ駒11の位置を、キャビティ駒11の退避位置とする。そして、キャビティ駒11は、退避位置にある場合、先端11bがキャビティ6から十分に離れており、先端11bとキャビティ6との間のガイド穴12内に空間12aが形成されるようになっている。
The
可動側金型2の金型本体3に形成されたガイド穴12は、キャビティ駒11が退避位置にある場合、空間12aが金型本体3に形成された内部流路18に接続され、その内部流路18に接続された外部流路20を介して可塑化用流体供給装置21(又は、気体供給装置21A)に接続されるようになっている。外部流路20は、途中に流路切換弁22が配置されている。この流路切換弁22は、可塑化用流体供給装置21から送り出された可塑化用流体(液体の二酸化炭素若しくは超臨界状態の二酸化炭素)、若しくは気体供給装置21Aから送り出された気体(二酸化炭素)をガイド穴12の空間12aに導入するか、又はガイド穴12の空間12aに導入された可塑化用流体若しくは気体をガイド穴12の空間12aから排出することを可能にする。なお、可塑化用流体供給装置21は、可塑化用流体が液体二酸化炭素(液体の二酸化炭素)の場合、液体二酸化炭素が充填された容器と、この容器内の液体二酸化炭素を外部流路20へ送り出すポンプとで構成される。また、可塑化用流体供給装置21は、可塑化用流体が超臨界二酸化炭素(超臨界状態の二酸化炭素)の場合、二酸化炭素ガスが充填されたガスボンベと、超臨界二酸化炭素供給装置(例えば、株式会社タクミナ製のSCF−600型)とで構成される。また、気体供給装置21Aは、気体の二酸化炭素(二酸化炭素ガス)が充填されたガスボンベであり、可塑化用流体供給装置21に代えて使用される。
When the
また、可動側金型2の金型本体3には、キャビティ6内に出し入れされるエジェクタピン13が配置されている。このエジェクタピン13は、頭部13aが第2駆動プレート23に固定され、第2駆動プレート23が図外の駆動手段(例えば、油圧シリンダ)によって作動させられることによって、先端13bがキャビティ内面7の一部を構成する位置から、先端13bがキャビティ6内の成形品8をキャビティ6外へ押し出す位置まで、ガイド穴14に沿って移動させられる。
An
また、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可動側金型2及び固定側金型4が射出成形される樹脂材料のガラス転移温度以下の温度に管理され、加熱冷却制御が行われるようになっていない。また、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可塑化用流体が液体二酸化炭素の場合、可動側金型2及び固定側金型4が31℃以下に温度管理される。 In addition, the fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment is controlled to a temperature not higher than the glass transition temperature of the resin material on which the movable side die 2 and the fixed side die 4 are injection-molded, and heating / cooling control is performed. It is not supposed to be. In the fine shape transfer molding die 1 according to this embodiment, when the plasticizing fluid is liquid carbon dioxide, the temperature of the movable side die 2 and the fixed side die 4 is controlled to 31 ° C. or lower.
(微細形状転写成形方法の1)
図2(a)〜(f)及び図3(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の1の工程から成形品8の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の1は、可塑化用流体として、液体二酸化炭素、又は超臨界二酸化炭素が使用される。
(1 of fine shape transfer molding method)
2 (a) to 2 (f) and FIGS. 3 (a) to 3 (d) are drawings of the molded
この微細形状転写成形方法の1において、第1工程は、型締めをした(可動側金型2と固定側金型4の型合わせ面5を突き合わせた)後に(図2(a))、キャビティ駒11をガイド穴12に沿って射出成形位置まで移動させ(図2(b))、溶融樹脂(熱可塑性樹脂材料)を図外のゲートからキャビティ6内に射出し、キャビティ6内を保圧した後、キャビティ6内の樹脂を冷却して、成形品8を形作る(図2(c))。なお、本実施形態において、射出成形に使用される樹脂材料は、熱可塑性樹脂材料(例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ABS樹脂等)である。
In this fine shape
第2工程は、第1工程の終了後に、射出成形位置のキャビティ駒11を、キャビティ6内の成形品8から離れた退避位置に移動させる(図2(d))。
In the second step, after completion of the first step, the
第3工程は、流路切換弁22を作動させ、キャビティ駒11が退避位置に移動して生じたガイド穴12の空間12aと可塑化用流体供給装置21とを流路(内部流路18及び外部流路20)を介して接続し、ガイド穴12の空間12aに可塑化用流体24を導入する(図2(e))。
In the third step, the flow
第4工程は、可塑化用流体24が導入されたガイド穴12の空間12aに対向する成形品8の表面を、ガイド穴12の空間12a内の可塑化用流体24で可塑化する(図2(f))。
In the fourth step, the surface of the molded
第5工程は、第4工程終了後に、退避位置のキャビティ駒11をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、キャビティ駒11の先端11bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、キャビティ駒11の先端11bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図3(a))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after completion of the fourth step, the
次に、第5工程終了後、キャビティ駒11は、退避位置に移動させられる(図3(b))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、キャビティ駒11が退避位置に移動して生じたガイド穴12の空間12aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の可塑化用流体24が排出される(図3(b)、図3(c))。
Next, the
次に、キャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図3(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1によれば、通常の射出成形(充填、保圧、冷却)後に、キャビティ6内の成形品8の表面を可塑化用流体で可塑化し、その可塑化した成形品8の表面にキャビティ駒11の先端11bを押し付け、キャビティ駒11の先端11bの微細形状を成形品8の表面に転写するため、射出成形のプロセス(ワンプロセス)で微細形状の転写成形が可能になる。その結果、本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1は、第1の成形プロセスと第2の成形プロセスとで樹脂板111の表面に微細形状を転写する従来技術と比較し(図20参照)、微細形状を成形品の表面に高精度に且つ高効率に転写することが可能になると共に、生産の自動化を可能にし、生産コストを低減することが可能になる。
According to the fine shape
また、本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1は、通常の射出成形で成形された成形品の表面を可塑化用流体で可塑化するようになっており、高温の溶融樹脂に可塑化用流体を含浸させるようになっていないため、可塑化用流体の排気時等における減圧時に、成形品の表面に気泡(発泡現象)が生じにくい。その結果、本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1は、気泡の発生に起因する品質低下を防止でき、高品質で高精度の光学素子を生産することが可能になる。
Further, in the fine shape
また、本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1は、金型の加熱冷却制御が不要になるため、金型に複雑な温度調節回路を設置する必要がなく、金型構造を簡単化することが可能になる。
In addition, in the fine shape
(微細形状転写成形方法の2)
図4(a)〜(f)及び図5(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の2の工程から成形品8の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の2は、可塑化用流体として、二酸化炭素ガスを圧縮することにより生じる液体の二酸化炭素が使用される。なお、この微細形状転写成形方法の2の説明は、微細形状転写成形方法の1の説明と重複する部分を適宜省略し、微細形状転写成形方法の1と相違する部分を詳述する。
(2 of micro shape transfer molding method)
4 (a) to 4 (f) and FIGS. 5 (a) to 5 (d) show the molded
この微細形状転写成形方法の2において、第1工程は、図4(a)〜(c)で表してあり、図2(a)〜(c)までと同様である。
In the fine shape
第2工程は、図4(d)で表してあり、図2(d)と同様である。 The second step is shown in FIG. 4 (d) and is the same as FIG. 2 (d).
第3工程は、流路切換弁22を作動させ、キャビティ駒11が退避位置に移動して生じたガイド穴12の空間12aと気体供給装置21Aとを流路(内部流路18及び外部流路20)を介して接続し、ガイド穴12の空間12aに二酸化炭素ガス24aを導入する(図4(e))。
In the third step, the flow
第4工程は、ガイド穴12の空間12aに導入された二酸化炭素ガス24aをキャビティ駒11で圧縮し(等温圧縮し)、二酸化炭素ガス24aの一部を液化し(気液混合状態にし)、二酸化炭素ガス24aが導入されたガイド穴12の空間12aに対向する成形品8の表面を、液化した二酸化炭素(液体の二酸化炭素)で可塑化する(図4(f))。
In the fourth step, the
第5工程は、第4工程終了後に、キャビティ駒11をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、キャビティ駒11の先端11bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、キャビティ駒11の先端11bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図5(a))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after completion of the fourth step, the
次に、第5工程終了後、キャビティ駒11は、退避位置に移動させられる(図5(b))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、キャビティ駒11が退避位置に移動して生じたガイド穴12の空間12aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の二酸化炭素ガス24aが排出される(図5(b)、図5(c))。
Next, the
次に、キャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図5(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような微細形状転写成形方法の2によれば、上述の微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。 According to 2 of the fine shape transfer molding method as described above, the same effect as that of 1 of the fine shape transfer molding method described above can be obtained.
(微細形状転写成形方法の3)
図6(a)〜(f)及び図7(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の3の工程から成形品の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の3は、可塑化用流体として、液体二酸化炭素、又は超臨界二酸化炭素が使用される。なお、この微細形状転写成形方法の3の説明は、微細形状転写成形方法の1の説明と重複する部分を適宜省略し、微細形状転写成形方法の1と相違する部分を詳述する。
(3 of fine shape transfer molding method)
6 (a) to 6 (f) and FIGS. 7 (a) to 7 (d) are views of taking out a molded product from
この微細形状転写成形方法の3において、第1工程は、図6(a)〜(c)で表してあり、図2(a)〜(c)までと同様である。 In 3 of this fine shape transfer molding method, the first step is represented by FIGS. 6A to 6C and is the same as FIGS. 2A to 2C.
第2工程は、図6(d)で表してあり、図2(d)と同様である。 The second step is shown in FIG. 6 (d) and is the same as FIG. 2 (d).
第3工程は、図6(e)で表してあり、図2(e)と同様である。 The third step is shown in FIG. 6 (e) and is the same as FIG. 2 (e).
第4工程は、図6(f)で表してあり、図2(f)と同様に、成形品の表面を可塑化する。 A 4th process is represented by FIG.6 (f), and plasticizes the surface of a molded article similarly to FIG.2 (f).
次に、第4工程の終了後、ガイド穴12の空間12aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の可塑化用流体24が排出される(図7(a))。
Next, after the end of the fourth step, the
第5工程は、第4工程が終了し、ガイド穴12の空間12a内の可塑化用流体24が排出された後に、キャビティ駒11をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、キャビティ駒11の先端11bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、キャビティ駒11の先端11bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図7(b))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after the fourth step is finished and the plasticizing
次に、第5工程終了後、キャビティ駒11は、退避位置に移動させられる(図7(c))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、キャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図7(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような微細形状転写成形方法の3によれば、上述の微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。
According to the fine shape
(微細形状転写成形方法の4)
図8(a)〜(f)及び図9(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の4の工程から成形品の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の4は、可塑化用流体として、二酸化炭素ガスを圧縮することにより生じる液体の二酸化炭素が使用される。なお、この微細形状転写成形方法の4の説明は、微細形状転写成形方法の1の説明と重複する部分を適宜省略し、微細形状転写成形方法の1と相違する部分を詳述する。
(4 of fine shape transfer molding method)
8 (a) to 8 (f) and FIGS. 9 (a) to 9 (d) are drawings for taking out a molded product from the four steps of the fine shape transfer molding method using the fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment. It is a figure which shows until in time series. In the fine shape
この微細形状転写成形方法の4において、第1工程は、図8(a)〜(c)で表してあり、図2(a)〜(c)までと同様である。
In this fine shape
第2工程は、図8(d)で表してあり、図2(d)と同様である。 The second step is shown in FIG. 8D and is the same as FIG.
第3工程は、図8(e)で表してあり、流路切換弁22を作動させ、キャビティ駒11が退避位置に移動して生じたガイド穴12の空間12aと気体供給装置21Aとを流路(内部流路18及び外部流路20)を介して接続し、ガイド穴12の空間12aに二酸化炭素ガス24aを導入する。
The third step is shown in FIG. 8 (e), in which the flow
第4工程は、ガイド穴12の空間12aに導入された二酸化炭素ガス24aをキャビティ駒11で圧縮し(等温圧縮し)、二酸化炭素ガス24aの一部を液化し(気液混合状態にし)、二酸化炭素ガス24aが導入されたガイド穴12の空間12aに対向する成形品8の表面を、液化した二酸化炭素(液体の二酸化炭素)で可塑化する(図8(f))。
In the fourth step, the
次に、第4工程の終了後、ガイド穴12の空間12aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の二酸化炭素ガス24aが排出される(図9(a))。
Next, after completion of the fourth step, the
第5工程は、第4工程が終了し、ガイド穴12の空間12a内の二酸化炭素ガス24aが排出された後に、キャビティ駒11をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、キャビティ駒11の先端11bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、キャビティ駒11の先端11bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図9(b))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after the fourth step is finished and the
次に、第5工程終了後、キャビティ駒11は、退避位置に移動させられる(図9(c))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、キャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図9(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような微細形状転写成形方法の4によれば、上述の微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。
According to 4 of the fine shape transfer molding method as described above, the same effect as that of the fine shape
[第2実施形態]
(微細形状転写成形金型)
図10は、本発明の第2実施形態に係る微細形状転写成形金型1を示す図であり、本発明に係る微細形状転写成形方法を実施するために使用される微細形状転写成形金型1の縦断面図である。なお、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、固定側金型4の構成の一部が第1実施形態に係る微細形状転写成形金型1の固定側金型4の構成と相違するが、他の構成が第1実施形態に係る微細形状転写成形金型1と同様であるため、第1実施形態に係る微細形状転写成形金型1に対応する構成部分に同一符号を付し、第1実施形態に係る微細形状転写成形金型1の説明と重複する説明を適宜省略する。
[Second Embodiment]
(Fine shape transfer mold)
FIG. 10 is a view showing a fine shape transfer molding die 1 according to the second embodiment of the present invention, and is used for carrying out the fine shape
図10に示すように、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可動側金型2の金型本体3で、且つ金型本体3の固定側金型4に対向する面(型合わせ面)5側に、キャビティ6が形成されている。このキャビティ6は、縦断面形状が矩形形状の凹所であり、キャビティ内面7が成形品8の外観に転写されるようになっている。また、キャビティ6は、溶融樹脂(熱可塑性樹脂材料)を射出するゲート10(例えば、サイドゲート)が開口し、第1のキャビティ駒11の第1のガイド穴12が開口すると共に、エジェクタピン13のガイド穴14が開口している。また、キャビティ6は、固定側金型4側に配置された第2のキャビティ駒25の第2のガイド穴26が開口している。
As shown in FIG. 10, the fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment is a
第1のキャビティ駒11は、頭部11aが第1駆動プレート15に固定され、第1駆動プレート15が操作ロッド16を介して図外の駆動手段(例えば、油圧シリンダ)によって作動させられることにより、可動側金型2の金型本体3に形成された第1のガイド穴12内をスライド移動する。そして、第1のキャビティ駒11は、先端11bがキャビティ内面7の一部を構成する位置(射出成形位置)から第1駆動プレート15が可動側金型基板17の近傍に位置するまで、第1のガイド穴12内をスライド移動できるようになっている。ここで、第1駆動プレート15が可動側金型基板17の近傍に位置し、第1の内部流路(連通穴)18がガイド穴12の空間12aに開口するキャビティ駒11の位置を、キャビティ駒11の退避位置とする。そして、キャビティ駒11は、退避位置にある場合、先端11bがキャビティ6から十分に離れており、先端11bとキャビティ6との間のガイド穴12内に空間12aが形成されるようになっている。
As for the
可動側金型2の金型本体3に形成された第1のガイド穴12は、第1のキャビティ駒11が退避位置にある場合、空間12aが金型本体3に形成された第1の内部流路18に接続され、その第1の内部流路18に接続された外部流路20を介して可塑化用流体供給装置21(又は、気体供給装置21A)に接続されるようになっている。外部流路20は、途中に流路切換弁22が配置されている。
The
第2のキャビティ駒25は、先端25bがキャビティ内面7の一部を構成できるようになっており、後端の傾斜面25aがカム27の傾斜面27aに図示しないばねで常時付勢され、第2のガイド穴26内をカム27によってスライド移動させられるようになっている。そして、第2のキャビティ駒25は、射出成形時において、先端25bがキャビティ内面7の一部を構成する位置(射出成形位置)に前進して保持される。また、第2のキャビティ駒25は、固定側金型4の金型本体28に形成された第2の内部流路(連通穴)30が第2のガイド穴26の空間26aに開口する位置(退避位置)までカム27によって後退させられるようになっている。
The
カム27は、油圧シリンダ31の操作ロッド32に固定されており、固定側金型4の金型本体28に形成されたカム収容穴33内を油圧シリンダ31によってスライド移動させられるようになっている。
The
固定側金型4の金型本体28に形成された第2の内部流路30は、流路切換弁22と第1の内部流路18とを接続する外部流路20に分岐路34を介して接続されている。
The second
流路切換弁22は、可塑化用流体供給装置21から送り出された可塑化用流体(液体の二酸化炭素若しくは超臨界状態の二酸化炭素)、若しくは気体供給装置21Aから送り出された気体(二酸化炭素)を第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aに導入するか、又は第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aに導入された可塑化用流体若しくは気体を第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aから排出することを可能にする。
The flow
また、可動側金型2の金型本体3には、キャビティ6内に出し入れされるエジェクタピン13が配置されている。このエジェクタピン13は、頭部13aが第2駆動プレート23に固定され、第2駆動プレート23が図外の駆動手段によって作動させられることによって、先端13bがキャビティ内面7の一部を構成する位置から、先端13bがキャビティ6内の成形品8をキャビティ6外へ押し出す位置まで、ガイド穴14に沿って移動させられる。
An
また、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可動側金型2及び固定側金型4が射出成形される樹脂材料のガラス転移温度以下の温度に管理され、加熱冷却制御が行われるようになっていない。また、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可塑化用流体が液体二酸化炭素の場合、可動側金型2及び固定側金型4が31℃以下に温度管理される。 In addition, the fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment is controlled to a temperature not higher than the glass transition temperature of the resin material on which the movable side die 2 and the fixed side die 4 are injection-molded, and heating / cooling control is performed. It is not supposed to be. In the fine shape transfer molding die 1 according to this embodiment, when the plasticizing fluid is liquid carbon dioxide, the temperature of the movable side die 2 and the fixed side die 4 is controlled to 31 ° C. or lower.
(微細形状転写成形方法の1)
図11(a)〜(f)及び図12(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の1の工程から成形品の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の1は、可塑化用流体として、液体二酸化炭素、又は超臨界二酸化炭素が使用される。
(1 of fine shape transfer molding method)
11 (a) to 11 (f) and FIGS. 12 (a) to 12 (d) are drawings for taking out a molded product from
この微細形状転写成形方法の1において、第1工程は、型締めした(可動側金型2と固定側金型4の型合わせ面5を突き合わせた)後に(図11(a))、第1のキャビティ駒11を第1のガイド穴12に沿って射出成形位置まで移動させると共に、第2のキャビティ駒25を第2のガイド穴26に沿って射出成形位置まで移動させ(図11(b))、溶融樹脂(熱可塑性樹脂材料)を図外のゲートからキャビティ6内に射出し、キャビティ6内を保圧した後、キャビティ6内の樹脂を冷却して、成形品8を形作る(図11(c))。
In 1 of this fine shape transfer molding method, the first step is to clamp the mold (the
第2工程は、第1工程の終了後に、射出成形位置の第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25を、キャビティ6内の成形品8から離れた退避位置に移動させる(図11(d))。
In the second step, after the completion of the first step, the
第3工程は、流路切換弁22を作動させ、第1のキャビティ駒11が退避位置に移動して生じた第1のガイド穴12の空間12aと可塑化用流体供給装置21とを流路(第1の内部流路18及び外部流路20)を介して接続し、第1のガイド穴12の空間12aに可塑化用流体24を導入すると共に、第2のキャビティ駒25が退避位置に移動して生じた第2のガイド穴26の空間26aと可塑化用流体供給装置21とを流路(第2の内部流路30、分岐路34及び外部流路20)を介して接続し、第2のガイド穴26の空間26aに可塑化用流体24を導入する(図11(e))。
In the third step, the flow
第4工程は、可塑化用流体24が導入された第1のガイド穴12の空間12aに対向する成形品8の表面及び可塑化用流体24が導入された第2のガイド穴26の空間26aに対向する成形品8の表面を、第1のガイド穴12の空間内の可塑化用流体24及び第2のガイド穴26の空間26a内の可塑化用流体24で可塑化する(図11(f))。
In the fourth step, the surface of the molded
第5工程は、第4工程終了後に、退避位置の第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図12(a))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after completion of the fourth step, the
次に、第5工程終了後、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25は、退避位置に移動させられる(図12(b))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25が退避位置に移動して生じた第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の可塑化用流体24が排出される(図12(c))。
Next, the
次に、第1のキャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図12(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1によれば、第1実施形態に係る微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1によれば、微細形状を成形品の表裏に同時に転写することが可能になる。
According to the fine shape
(微細形状転写成形方法の2)
図13(a)〜(f)及び図14(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の2の工程から成形品の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の2は、可塑化用流体として、二酸化炭素ガスを圧縮することにより生じる液体の二酸化炭素が使用される。なお、この微細形状転写成形方法の2の説明は、微細形状転写成形方法の1の説明と重複する部分を適宜省略し、微細形状転写成形方法の1と相違する部分を詳述する。
(2 of micro shape transfer molding method)
13 (a) to 13 (f) and FIGS. 14 (a) to 14 (d) are drawings for taking out a molded product from the second step of the fine shape transfer molding method using the fine shape transfer molding die 1 according to this embodiment. It is a figure which shows until in time series. In the fine shape
この微細形状転写成形方法の2において、第1工程は、図13(a)〜(c)で表してあり、図11(a)〜(c)までと同様である。
In this fine shape
第2工程は、図13(d)で表してあり、図11(d)と同様である。 The second step is shown in FIG. 13 (d) and is the same as FIG. 11 (d).
第3工程は、流路切換弁22を作動させ、第1のキャビティ駒11が退避位置に移動して生じた第1のガイド穴12の空間12aと気体供給装置21Aとを流路(第1の内部流路18及び外部流路20)を介して接続すると共に、第2のキャビティ駒25が退避位置に移動して生じた第2のガイド穴26の空間26aと気体供給装置21Aとを流路(第2の内部流路30、分岐路34、及び外部流路20)を介して接続し、第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aに二酸化炭素ガス24aを導入する(図13(e))。
In the third step, the flow
第4工程は、第1のガイド穴12の空間12aに導入された二酸化炭素ガス24aを第1のキャビティ駒11で圧縮する(等温圧縮する)と共に、第2のガイド穴26の空間26aに導入された二酸化炭素ガス24aを第2のキャビティ駒25で圧縮し(等温圧縮し)、二酸化炭素ガス24aの一部を液化し(気液混合状態にし)、二酸化炭素ガス24aが導入された第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aに対向する成形品8の表面を、液化した二酸化炭素(液体の二酸化炭素)で可塑化する(図13(f))。
In the fourth step, the
第5工程は、第4工程終了後に、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図14(a))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after completion of the fourth step, the
次に、第5工程終了後、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25は、退避位置に移動させられる(図14(b))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、第1のキャビティ駒11が退避位置に移動して生じた第1のガイド穴12の空間12a及び第2のキャビティ駒25が退避位置に移動して生じた第2のガイド穴26の空間26aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の二酸化炭素ガス24aが排出される(図14(c))。
Next, the
次に、第1のキャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図14(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような本実施形態に係る微細形状転写成形方法の2によれば、上述の本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。 According to 2 of the fine shape transfer molding method according to this embodiment as described above, the same effect as that of 1 of the fine shape transfer molding method according to this embodiment described above can be obtained.
(微細形状転写成形方法の3)
図15(a)〜(f)及び図16(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の3の工程から成形品の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の3は、可塑化用流体として、液体二酸化炭素、又は超臨界二酸化炭素が使用される。なお、この微細形状転写成形方法の3の説明は、微細形状転写成形方法の1の説明と重複する部分を適宜省略し、微細形状転写成形方法の1と相違する部分を詳述する。
(3 of fine shape transfer molding method)
15 (a) to 15 (f) and FIGS. 16 (a) to 16 (d) are drawings for taking out a molded product from
この微細形状転写成形方法の3において、第1工程は、図15(a)〜(c)で表してあり、図11(a)〜(c)までと同様である。
In this fine shape
第2工程は、図15(d)で表してあり、図11(d)と同様である。 The second step is shown in FIG. 15 (d) and is the same as FIG. 11 (d).
第3工程は、図15(e)で表してあり、図11(e)と同様である。 The third step is shown in FIG. 15 (e) and is the same as FIG. 11 (e).
第4工程は、図15(f)で表してあり、図11(f)と同様に、成形品8の表面を可塑化する。
The fourth step is shown in FIG. 15 (f), and the surface of the molded
次に、第4工程の終了後、第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の可塑化用流体24が排出される(図16(a))。
Next, after completion of the fourth step, the
第5工程は、第4工程が終了し、第1のガイド穴12の空間12a内及び第2のガイド穴26の空間26a内の可塑化用流体24が排出された後に、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図16(b))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after the fourth step is finished and the plasticizing
次に、第5工程終了後、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25は、退避位置に移動させられる(図16(c))。
Next, after completion of the fifth step, the
次に、第1のキャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図16(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような本実施形態に係る微細形状転写成形方法の3によれば、上述の本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。 According to 3 of the fine shape transfer molding method according to this embodiment as described above, the same effect as that of 1 of the fine shape transfer molding method according to this embodiment described above can be obtained.
(微細形状転写成形方法の4)
図17(a)〜(f)及び図18(a)〜(d)は、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1を使用した微細形状転写成形方法の4の工程から成形品の取り出しまでを時系列で示す図である。この微細形状転写成形方法の4は、可塑化用流体として、二酸化炭素ガスを圧縮することにより生じる液体の二酸化炭素が使用される。なお、この微細形状転写成形方法の4の説明は、微細形状転写成形方法の1の説明と重複する部分を適宜省略し、微細形状転写成形方法の1と相違する部分を詳述する。
(4 of fine shape transfer molding method)
17 (a) to 17 (f) and FIGS. 18 (a) to 18 (d) are drawings of a molded product from the four steps of the fine shape transfer molding method using the fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment. It is a figure which shows until in time series. In the fine shape
この微細形状転写成形方法の4において、第1工程は、図17(a)〜(c)で表してあり、図11(a)〜(c)までと同様である。 In 4 of this fine shape transfer molding method, the first step is represented by FIGS. 17A to 17C and is the same as FIGS. 11A to 11C.
第2工程は、図17(d)で表してあり、図11(d)と同様である。 The second step is shown in FIG. 17 (d) and is the same as FIG. 11 (d).
第3工程は、図17(e)で表してあり、流路切換弁22を作動させ、第1のキャビティ駒11が退避位置に移動して生じた第1のガイド穴12の空間12aと気体供給装置21Aとを流路(第1の内部流路18及び外部流路20)を介して接続すると共に、第2のキャビティ駒25が退避位置に移動して生じた第2のガイド穴26の空間26aと気体供給装置21Aとを流路(第2の内部流路30、分岐路34、及び外部流路20)を介して接続し、第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aに二酸化炭素ガス24aを導入する。
The third step is shown in FIG. 17 (e), and the flow
第4工程は、第1のガイド穴12の空間12aに導入された二酸化炭素ガス24aを第1のキャビティ駒11で圧縮する(等温圧縮する)と共に、第2のガイド穴26の空間26aに導入された二酸化炭素ガス24aを第2のキャビティ駒25で圧縮し(等温圧縮し)、二酸化炭素ガス24aの一部を液化し(気液混合状態にし)、二酸化炭素ガス24aが導入された第1のガイド穴12の空間12a及び第2のガイド穴26の空間26aに対向する成形品8の表面を、液化した二酸化炭素(液体の二酸化炭素)で可塑化する(図17(f))。
In the fourth step, the
次に、第4工程の終了後、第1のキャビティ駒11が退避位置に移動して生じた第1のガイド穴12の空間12a及び第2のキャビティ駒25が退避位置に移動して生じた第2のガイド穴26の空間26aは、流路切換弁22によって大気開放され、内部の二酸化炭素ガス24aが排出される(図18(a))。
Next, after the completion of the fourth step, the
第5工程は、第4工程が終了し、第1のガイド穴12の空間12a内及び第2のガイド穴26の空間26a内の二酸化炭素ガス24aが排出された後に、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25をキャビティ6内の成形品8に向けて移動させ、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bをキャビティ6内の成形品8の可塑化された表面に押し当て、第1のキャビティ駒11の先端11b及び第2のキャビティ駒25の先端25bに形成された微細形状を成形品8の可塑化された表面に転写する(図18(b))。これにより、成形品8への微細形状転写成形が完了する。
In the fifth step, after the fourth step is finished and the
次に、第5工程終了後、第1のキャビティ駒11及び第2のキャビティ駒25は、退避位置に移動させられる(図18(c))。
Next, after the fifth step, the
次に、第1のキャビティ駒11及びエジェクタピン13は、微細形状転写成形金型1が型開きした後(可動側金型2が固定側金型4から離れた後)、先端11b,13bがキャビティ6内に押し込まれ、キャビティ6内の成形品8をキャビティ6外に押し出す(図18(d))。これにより、微細形状が転写された成形品8は、微細形状転写成形金型1から取り出される。
Next, the
以上のような本実施形態に係る微細形状転写成形方法の4によれば、上述の本実施形態に係る微細形状転写成形方法の1と同様の効果を得ることができる。 According to 4 of the fine shape transfer molding method according to this embodiment as described above, the same effect as that of 1 of the fine shape transfer molding method according to this embodiment described above can be obtained.
なお、本実施形態に係る微細形状転写成形金型1は、可動側金型2に配置したキャビティ駒11と固定側金型4に配置したキャビティ駒25とによって、成形品8の2箇所に微細形状を転写するようになっているが、成形品8の3箇所以上の複数箇所に微細形状を転写できるようにしてもよい。
Note that the fine shape transfer molding die 1 according to the present embodiment is minutely formed at two locations on the molded
[第1実施形態及び第2実施形態の変形例]
本発明に係る微細形状転写成形方法及び微細形状転写成形金型1は、可塑化用流体として、液体の二酸化炭素及び超臨界状態の二酸化炭素の他に、液化エタン、液化プロパン、超臨界エタン、超臨界プロパン等が使用される。また、本発明に係る微細形状転写成形方法及び微細形状転写成形金型1は、気体として、二酸化炭素ガスの他に、エタンガス、プロパンガス等が使用される。
[Modifications of First Embodiment and Second Embodiment]
The fine shape transfer molding method and the fine shape transfer molding die 1 according to the present invention include, as a plasticizing fluid, in addition to liquid carbon dioxide and supercritical carbon dioxide, liquefied ethane, liquefied propane, supercritical ethane, Supercritical propane or the like is used. In addition, the fine shape transfer molding method and the fine shape transfer molding die 1 according to the present invention use ethane gas, propane gas, or the like in addition to carbon dioxide gas as a gas.
1……微細形状転写成形金型(金型)、3……金型本体、6……キャビティ、8……成形品、11……キャビティ駒、11b……先端、12……ガイド穴、12a……空間、18……内部流路、20……外部流路、21……可塑化用流体供給装置、21A……気体供給装置、24……可塑化用流体、24a……気体
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1工程の終了後に、前記金型内に移動可能に配置され且つ前記キャビティの一部を構成するキャビティ駒を前記キャビティの前記成形品から離れた退避位置へ移動させる第2工程と、
前記キャビティ駒が移動して生じた前記金型内の空間に可塑化用流体を導入する第3工程と、
前記可塑化用流体が導入された前記空間に対向する前記成形品の表面を、前記可塑化用流体で可塑化する第4工程と、
前記第4工程の終了後に、前記退避位置の前記キャビティ駒を前記キャビティ内の前記成形品へ向けて移動させ、前記キャビティ駒の先端を前記キャビティ内の前記成形品の可塑化した表面に押し当て、前記キャビティ駒の先端に形成された微細形状を前記成形品の可塑化した表面に転写する第5工程と、
を備えたことを特徴とする微細形状転写成形方法。 A first step of injecting molten resin into the cavity of the mold, cooling the molten resin in the cavity while holding the shape, and forming a molded product;
A second step of moving a cavity piece, which is movably disposed in the mold and forms a part of the cavity, to a retracted position away from the molded product of the cavity after the completion of the first step;
A third step of introducing a plasticizing fluid into a space in the mold generated by the movement of the cavity piece;
A fourth step of plasticizing the surface of the molded article facing the space into which the plasticizing fluid is introduced with the plasticizing fluid;
After the completion of the fourth step, the cavity piece in the retracted position is moved toward the molded product in the cavity, and the tip of the cavity piece is pressed against the plasticized surface of the molded product in the cavity, A fifth step of transferring the fine shape formed at the tip of the cavity piece to the plasticized surface of the molded article;
A fine shape transfer molding method comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の微細形状転写成形方法。 Discharging the plasticizing fluid in the space between the fourth step and the fifth step;
The fine shape transfer molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の微細形状転写成形方法。 After the fifth step, the plasticizing fluid in the space is discharged.
The fine shape transfer molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の微細形状転写成形方法。 The plasticizing fluid is liquid carbon dioxide;
The fine shape transfer molding method according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の微細形状転写成形方法。 The plasticizing fluid is carbon dioxide in a supercritical state,
The fine shape transfer molding method according to any one of claims 1 to 3.
前記第1工程の終了後に、前記金型内に移動可能に配置され且つ前記キャビティの一部を構成するキャビティ駒を前記キャビティの前記成形品から離れた退避位置へ移動させる第2工程と、
前記キャビティ駒が移動して生じた前記金型内の空間に気体を導入する第3工程と、
前記気体が導入された前記空間に対向する前記成形品の表面を、前記気体を圧縮して生じた可塑化用流体で可塑化する第4工程と、
前記第4工程の終了後に、前記退避位置の前記キャビティ駒を前記キャビティ内の前記成形品へ向けて移動させ、前記キャビティ駒の先端を前記キャビティ内の前記成形品の可塑化した表面に押し当て、前記キャビティ駒の先端に形成された微細形状を前記成形品の可塑化した表面に転写する第5工程と、
を備えたことを特徴とする微細形状転写成形方法。 A first step of injecting molten resin into the cavity of the mold, cooling the molten resin in the cavity while holding the shape, and forming a molded product;
A second step of moving a cavity piece, which is movably disposed in the mold and forms a part of the cavity, to a retracted position away from the molded product of the cavity after the completion of the first step;
A third step of introducing gas into the space in the mold generated by the movement of the cavity piece;
A fourth step of plasticizing the surface of the molded article facing the space into which the gas has been introduced with a plasticizing fluid generated by compressing the gas;
After the completion of the fourth step, the cavity piece in the retracted position is moved toward the molded product in the cavity, and the tip of the cavity piece is pressed against the plasticized surface of the molded product in the cavity, A fifth step of transferring the fine shape formed at the tip of the cavity piece to the plasticized surface of the molded article;
A fine shape transfer molding method comprising:
ことを特徴とする請求項6に記載の微細形状転写成形方法。 The gas is carbon dioxide, and the gaseous carbon dioxide introduced into the space is compressed by the cavity piece into liquid carbon dioxide as the plasticizing fluid, and the liquid carbon dioxide Plasticizing the surface,
The fine shape transfer molding method according to claim 6.
前記キャビティは、一部がキャビティ駒の先端で構成され、
前記キャビティ駒は、前記キャビティの一部を構成する位置と前記キャビティから離れた退避位置との間を金型本体に形成されたガイド穴に沿ってスライド移動できるようになっており、
前記キャビティ駒が前記退避位置に移動することによって生じた前記ガイド穴の空間は、外部の可塑化用流体供給装置に流路で接続され、前記可塑化用流体供給装置から可塑化用流体が供給され、
前記キャビティ内の前記成形品は、前記ガイド穴の空間に対向する面が前記ガイド穴の空間内に導入された前記可塑化用流体で可塑化され、
前記成形品の可塑化された表面には、前記キャビティ駒の先端が押し付けられて、前記キャビティ駒の先端の微細形状が転写される、
ことを特徴とする微細形状転写成形金型。 A fine shape transfer mold that transfers the fine shape to the surface of the molded product in the cavity,
The cavity is partially composed of the tip of a cavity piece,
The cavity piece is configured to be slidable along a guide hole formed in the mold body between a position constituting a part of the cavity and a retracted position away from the cavity.
The space of the guide hole generated by moving the cavity piece to the retracted position is connected to an external plasticizing fluid supply device by a flow path, and the plasticizing fluid is supplied from the plasticizing fluid supply device. And
The molded product in the cavity is plasticized with the plasticizing fluid having a surface facing the space of the guide hole introduced into the space of the guide hole,
On the plasticized surface of the molded product, the tip of the cavity piece is pressed, and the fine shape of the tip of the cavity piece is transferred,
This is a fine shape transfer mold.
ことを特徴とする請求項8に記載の微細形状転写成形金型。 In the middle of the flow path, the plasticizing fluid is introduced from the plasticizing fluid supply device into the space of the guide hole, or the plasticizing fluid introduced into the space of the guide hole is introduced into the guide. A flow path switching valve that allows discharge from the hole space is arranged,
The fine shape transfer molding die according to claim 8.
前記キャビティは、一部がキャビティ駒の先端で構成され、
前記キャビティ駒は、前記キャビティの一部を構成する位置と前記キャビティから離れた退避位置との間を金型本体に形成されたガイド穴に沿ってスライド移動できるようになっており、
前記キャビティ駒が前記退避位置に移動することによって生じた前記ガイド穴の空間は、外部の気体供給装置に流路で接続され、前記気体供給装置から気体が供給され、
前記キャビティ内の前記成形品は、前記ガイド穴の空間に対向する面が前記ガイド穴の空間内に導入された前記気体を前記キャビティ駒で圧縮することにより生じた可塑化用流体で可塑化され、
前記成形品の可塑化された表面には、前記キャビティ駒の先端が押し付けられて、前記キャビティ駒の先端の微細形状が転写される、
ことを特徴とする微細形状転写成形金型。 A fine shape transfer mold that transfers the fine shape to the surface of the molded product in the cavity,
The cavity is partially composed of the tip of a cavity piece,
The cavity piece is configured to be slidable along a guide hole formed in the mold body between a position constituting a part of the cavity and a retracted position away from the cavity.
The space of the guide hole generated by moving the cavity piece to the retracted position is connected to an external gas supply device through a flow path, and gas is supplied from the gas supply device.
The molded product in the cavity is plasticized with a plasticizing fluid generated by compressing the gas introduced into the space of the guide hole with the surface facing the space of the guide hole by the cavity piece. ,
On the plasticized surface of the molded product, the tip of the cavity piece is pressed, and the fine shape of the tip of the cavity piece is transferred,
This is a fine shape transfer mold.
ことを特徴とする請求項10に記載の微細形状転写成形金型。 In the middle of the flow path, the gas is introduced from the gas supply device into the space of the guide hole, or the gas introduced into the space of the guide hole is discharged from the space of the guide hole. The flow path switching valve that enables is arranged,
The fine shape transfer molding die according to claim 10.
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