JP4002574B2

JP4002574B2 - 成形品の成形支援方法とそのプログラムを格納する記憶媒体

Info

Publication number: JP4002574B2
Application number: JP2004310396A
Authority: JP
Inventors: 一彦西田; 英明白井
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: TWI295615B; CN100469552C; JP2006123172A; TW200613112A; CN1765605A

Description

本発明は、特定の成形品を成形するときに成形品の評価項目の内容を改善する際の支援方法に関するものである。

成形品の不良現象に対応する成形支援方法や装置に関しては、例えば特許文献１に示すものがある。特許文献１は、成形品に不良品が発生したときに、操作者が操作することにより各種の不良現象を一覧表示する手段と、該一覧表示された不良現象を操作者が選択して操作することにより、選択された不良現象に対応する不良原因及びその対策を表示する手段を有する射出成形機に係る。

特許文献１によれば、不良原因とその対策は情報として得られるが、その情報に基づいて行う対策は不良に対してどの程度どのように有効であるか、また、前記対策に対してどのような課題が短所として現れるのかが不明であり、極めて使い難いものである。特に、ＤＶＤ等のディスク基板の成形においては、その評価項目は多岐に渡り、各評価項目に影響を及ぼす成形条件も多くしかも複雑に関連しあっている。そのため、特許文献１によるような情報では十分かつ適切に成形支援することはできなかった。

特開平４−３７５１４号公報（第１頁）

本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、成形品における多くの評価項目に対し、具体的かつ適切に対応可能とする情報が得られる成形支援方法を提供することを目的とする。

本発明は、対象成形品における予め抽出された評価項目を選択・設定可能とし、設定された評価項目に影響を及ぼす予め抽出された成形条件を選択・設定可能とし、設定された成形条件を増加又は減少させるときの評価項目の数値的変動を予測してグラフ表示するとともに、成形条件を増加又は減少させたことに基づく評価項目における長所と短所をメッセージで表示するようにした成形支援方法に関する。

本発明の成形支援方法によれば、成形品における多くの評価項目に対して影響を及ぼす成形条件が表示され、それぞれの成形条件を増減させたときの評価項目の数値の変化が目視できるとともに、その長所と短所がメッセージで表示されるので、評価項目の数値を改善させるための対応が極めて具体的かつ適切に実行できる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明におけるコンピュータプログラムの第１画面であって評価項目群を表示する。図２は、図１において複屈折の評価項目ボタンを押したときの画面である。図３は、図２において圧縮開始位置の増加ボタンを押したときの画面である。図４は、図２において圧縮開始位置の減少ボタンを押したときの画面である。

図１〜図４において示す画面は、記憶媒体に格納された本発明のコンピュータプログラムを射出成形機とは別個のパソコン又は射出成形機の制御装置に実行させて得られたものの一部である。

図１において、評価項目群１は、射出成形機でＤＶＤ等のディスク基板（対象成形品）を成形するときにディスクの規格に対して問題となる評価項目を予め抽出して一覧表としたものである。複屈折とは、レーザ光がディスク基板内を通過する時の光学的特性である。ＤＶＤやＣＤのディスク基板に刻設されたピットの信号はピットの転写面とは反対方向から照射されたレーザ光によって読み取り又は書き込みされるため、レーザ光は樹脂製のディスク基板の板厚方向にその内部を通過する。このときディスク基板の内部歪み等のためその屈折率が大きいとレーザ光は所望の信号の位置とは異なった位置へ屈折して信号を正確に読めなくなる。このため複屈折には所定の規格が定められ、その規格内でディスク基板が成形されていればレーザ光が信号を正しく読むこと（フォーカス、トラッキング）が出来る。信号溝の深さとは、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ用のディスク基板に適用される信号用の溝の深さに関するものである。ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒは記録専用のディスクであるため、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの読み出し専用のディスク基板に有するピットは存在せず、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのディスク基板には渦巻状の溝が刻設されている。そのディスク基板の成形で転写した溝に、後工程にてその溝の中に色素を流し込み、情報を記録する際はレーザ光が色素を部分的に変色させ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどと同様のピットを形成する。その際、成形にて信号溝の転写が不十分であると後工程での色素の塗布量も不十分となり、結果として書き込みが出来ないという不良に繋がる。半径方向の反り角とは、ディスク基板の半径方向への反りを角度で表したものである。この数値が大きいときには、ディスク基板はお椀形状となる。ディスク基板は平面であることが好ましいが、ディスク基板を成形する際の溶融樹脂の冷却に伴う収縮により、この反りは避けられない。ディスク基板が所定の規格を超えて反った状態では、レーザ光の照射レンズからディスク基板までの距離が近すぎ又は遠すぎてしまい、信号の読み込みや書き込みに支障を来たす。周方向の反り角とは、ディスク基板を１回転させたときの反りのバラツキを示す。このバラツキが大きいとディスク基板を回転させた時にブレが生じ、信号の読み込みに問題が発生する原因となる。偏芯とは、渦巻き状のＤＶＤやＣＤの信号列を円だと仮定した場合のディスク基板の中心開口の中心と前記信号円の中心との変位を言う。ＤＶＤやＣＤをプレイヤーで再生させたとき、回転するディスク基板の中心はディスク基板の中心開口の中心となる。ディスク基板の中心開口はディスク基板の成形用の金型によって形成されている。また、信号円はディスク基板の形状に基づくキャビティ面に装着するスタンパによって形成される。したがって、偏芯は前記金型やスタンパの寸法上の誤差に起因して発生する。この偏芯が所定の規格より大きいときは、ディスク基板が１回転する間に信号（信号円）の変位が大きくなり、信号の読み込みに支障を来たすことになる。回転偏重心とは、主にディスク基板の周方向の厚みバラツキをいう。厚みのバラツキが大きいとレーザ光のディスク基板内の透過距離が場所によって異なったり、ディスク基板回転時のブレが生じ、信号の読み込みに影響が出る。

対象成形品に不良が発生したとき、その不良が対象成形品に応じて予め抽出された評価項目群１の何れの評価項目に属するものか判断して、相当する評価項目ボタン２を選択しクリックして設定する。例えば、成形後のディスク基板を検査した結果、複屈折に異常があった場合、複屈折の評価項目ボタン２をクリックする。そうすると、図２に示すような画面が表示され、ディスク基板における中心開口から外周端に至るまでの複屈折が代表値としてグラフ３に表示されるとともに、成形条件群４が表示される。成形条件群４は、複屈折に影響を及ぼす成形条件であり、圧縮開始位置、加熱筒温度、射出速度及び金型圧締力が予め抽出されている。

圧締開始位置は、固定金型と可動金型が型合わせされて密着したときの位置から可動金型が固定金型から離隔した距離を示すものである。この位置において金型キャビティに射出された溶融樹脂が圧縮開始される。加熱筒温度は、樹脂原料を溶融させて溶融樹脂となす加熱筒を温度制御するときの温度設定値を示し、溶融樹脂の流動性の良否を表す。射出速度は、前記加熱筒の前部に貯留させた溶融樹脂を金型キャビティへ射出するときの溶融樹脂の流動速度を加熱筒内のスクリュの前進速度で設定するものである。金型圧締力は、前記圧縮開始位置から金型キャビティ内の溶融樹脂を圧縮するときの可動金型と固定金型との圧締力を示すものである。この圧締力はタイマで複数段に分割して多段に制御するようになっており、この実施例ではその２段目のタイマの時間を設定する。

成形条件群４の各々の成形条件にはそれぞれ増加ボタン５と減少ボタン６が併設されている。例えば、図２の画面で圧縮開始位置の増加ボタン５をクリックしたときには、図３の画面が表示される。グラフ７は、圧縮開始位置を増加させたときの複屈折の変化状態を表す。また、図２の画面で圧縮開始位置の減少ボタン６をクリックしたときには、図４の画面が表示される。グラフ１１は、圧縮開始位置を減少させたときの複屈折の変化状態を表す。グラフ７及びグラフ１１は、経験や実績等に基づいたデータにより予め予測した結果で数値を変動させて表示されている。すなわち、グラフ７においては、圧縮開始位置が増加してより広くなったキャビティへ溶融樹脂が流入するので、溶融樹脂は比較的低い流動抵抗をもってキャビティへ射出され圧縮されるため、ディスク基板の内周側の複屈折が低下することが容易に理解できる。また、グラフ１１においては、圧縮開始位置が減少してより狭くなったキャビティへ溶融樹脂が流入するので、溶融樹脂は比較的高い流動抵抗をもってキャビティへ射出され圧縮されるため、ディスク基板の内周側の複屈折が上昇することが容易に理解できる。このように、グラフは成形条件を増減させたときの評価項目の数値の変動を傾向的に明示するので、成形条件の設定変更に際し極めて具体的かつ適切な支援を受けることができる。

さらに、図３の画面の下部には、効果を示すメッセージ８と長所ボタン９と短所ボタン１０があり、図４の画面の下部には、長所ボタン１２と短所ボタン１３がある。長所ボタン９をクリックすると「内周側の複屈折が負側に移動する」とのメッセージが表示され、短所ボタン１０をクリックすると「外周のバリが大きくなる」及び「フローマークが発生する」とのメッセージが表示される。また、長所ボタン１２をクリックすると「外周のバリが小さくなる」とのメッセージが表示され、短所ボタン１３をクリックすると「内周側の複屈折が正側に移動する」とのメッセージが表示される。このようなメッセージは、グラフの内容を説明するのみならず、短所ボタンによって課題とも言える現象が明示されるので、他の成形条件との関わりや設定変更の程度等を勘案することが可能となる。そして、成形条件群４の他の成形条件の増減による効果、長所及び短所を勘案して、成形条件群４の中から状況に最も相応しい成形条件を選択し設定するのである。

上記複屈折以外の他の評価項目である、信号溝の深さ、半径方向の反り角、及び、周方向の反り角については、複屈折の場合と同様な画面構成により各評価項目の成形支援が可能である。

評価項目の偏芯は、スタンパの回転移動、固定金型のジャッキアップ及び可動金型のジャッキアップの三の対策が選択ボタンで選択・設定可能になっている。それぞれの対策を選択すると、グラフィックで操作手順とさらなる対応が表示される。評価項目の回転偏重心は、スタンパの回転移動及び金型を取付けた台盤の平行度の調整の二の対策が選択ボタンで選択・設定可能になっている。それぞれの対策を選択すると、グラフィックで操作手順とさらなる対応が表示される。

また、評価項目の標準成形条件は評価項目とはいえないが、ディスク基板成形時の基本となる成形条件（金型温度、樹脂温度、型締力、射出速度等の設定値等）を提示したものである。ＣＤとＤＶＤとではその樹脂容量が異なり、また信号形状も異なる為に成形条件は異なる。また、成形機の性能の差まで考慮すると基本条件なるものは存在し得ないが、ここでの標準成形条件というのはこれまでの経験上、ある程度のディスク基板を成形し得る条件のことをいう。さらに、評価項目のサイクル短縮は、サイクル時間を４．０秒から３．５秒に短縮したときの、複屈折、信号溝の深さ、半径方向の反り角、及び周方向の反り角の数値の変動をグラフ表示するものである。

なお、この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。例えば、本成形支援方法は成形作業者に適切な情報を与えて、成形作業者が成形条件を短時間に容易に変更可能としたものであるが、本発明のコンピュータプログラムを射出成形機の制御装置で実行して、増加ボタン又は減少ボタンをクリックすることにより、相当する成形条件を比較的小さい所定量で自動的に修正するようにしてもよい。そして、増加ボタン又は減少ボタンを連続的に必要回数クリックして所望の評価項目の数値に到達させるようにすることも効果的である。

本発明におけるコンピュータプログラムの第１画面であって評価項目群を表示する。図１において複屈折の評価項目ボタンを押したときの画面である。図２において圧縮開始位置の増加ボタンを押したときの画面である。図２において圧縮開始位置の減少ボタンを押したときの画面である。

符号の説明

１評価項目群
２評価項目ボタン
３グラフ
４成形条件群
５増加ボタン
６減少ボタン
７グラフ
８メッセージ
９長所ボタン
１０短所ボタン
１１グラフ
１２長所ボタン
１３短所ボタン

Claims

ディスク基板を射出成形する際の成形支援方法であって、ディスク基板成形品における予め抽出された数値表示される評価項目を選択・設定可能とし、設定された評価項目に影響を及ぼす予め抽出された成形条件を選択・設定可能とし、設定された成形条件を増加又は減少させるときの評価項目の数値的変動を予測してグラフ表示するとともに、成形条件を増加又は減少させたことに基づく評価項目における長所と短所をメッセージで表示するようにしたディスク基板成形品の成形支援方法。
請求項１に記載した成形支援方法を実行するコンピュータプログラムを格納する記憶媒体。