JPS59106923A - 圧空成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、圧空成形と同時に紫外ａｔたは放射線の照
射を行ない得るようにした圧空成形装置に関するもので
あり、音響振動板やレーザーディスク等の製造において
、光硬化性樹脂を塗布したフィルムの圧空成形き樹脂の
硬化とを同時に行なうのに用いるのに適したものである
。

背景技術とその問題点 第１図および第２図に、エツジ部一体成形型の音響振動
板の一例を示す。この音響振動板は、ベースフィルムが
ポリプロピレン等の熱可塑性フィルムであり、振動面（
１）、エツジ部（２）、外周縁（３）からなっている。

振動面（１）には、この振動面（１）に剛性を付与し低
域周波数の周波数特性を良好にするために、樹脂の硬化
層（４）が積層して形成されている。エツジ部（２）に
は、断面凹形をした多数のリブ（５）が形成きれている
。このリブ（５）は、エツジ部（２）の高次の共振によ
って生じる周波数特性上のあばれを高域周波数へ移行き
せるものである。また、外周縁（３）にはリング（６）
が取付けられている。

上述のような音響振動板の製造は、従来、以下の工程に
よって行なわれていた。

（１）、熱可塑性樹脂から成るベースフィルムの全面に
、均一もしくは多段に光硬化性樹脂を塗布する。

（２）、上記ベースフィルムを成形用型、例えば金型上
に配置し、圧空成形する。この圧空成形時には、金型を
ヒーターで加熱し、所望の温度（ベースフィルムの軟化
点）にする。そして、この熱により軟化されたベースフ
ィルムには、圧空成形によって、金型の形状が転写され
、振動面、エツジ部および外周縁が形成される。成形終
了後、金型そ冷却し、フィルムを軟化点以下に下げる。

（３）、成形したフィルムにリングを接着させ、圧空成
形装置から、紫外線照射装置に移す。

（４）、エツジ部の光硬化性樹脂が紫外線によって硬化
するのを防ぐために、エツジ部上に遮光用マスクを設け
る。

（５）、紫外線を照射して、振動面の光硬化性樹脂を硬
化させる。

（６）、エツジ部の未硬化の光硬化性樹脂を、溶剤によ
って除去する。

（７１、（２＋と同様の工程を行なっての再成形をす４
これは、（５）の紫外線照射によって付加的に生じた熱
でフィルムが軟化し変形するためである。

以上の工程では、第１に一度圧空成形したフィルムを再
度成形し直す必要があること、第２に紫外線照射の工程
において、振動面のフィルムが軟化し変形したまま、塗
布された光硬化性樹脂が硬化されてしまうこと、第３に
硬化点の低いフィルムでは、紫外線照射の際に完全に変
形してしまうので製作不能になること、等の欠点があっ
た。

発明の目的 この発明は、上述したような欠点のない圧空成形装置を
提供するものであって、作業性を改善し、製造時間を短
縮すると共に製造コストを低減させる圧空成形装置を提
供するものである。

発明の概要 この発明は、成形用型と、この成形用型に対して相対的
に往復動自在に配役されている気密保持用フードと、こ
のツー１１こ設けられている紫外線才たは放射線照射装
置とを具備し、圧空成形と同時に紫外線または放射線照
射を行ない得るようにしたことを特徴とする圧空成形装
置に係るものである。

実施例 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第３図は、この発明を音響振動板の圧空成形装置に適用
した一例を示す。押圧支持部材（７）は、例えば円筒形
であってよい気密保持用フードすなわち筐体（８）の天
板（８ａ）に取付けられ、この筐体を成形用型、例えば
金型（９）に押圧するために筐体を上下方向に往復動す
るのに用いられる。なお上記部材（７）は必要に応じて
プレス機本体に連結されている。上記筐体（８）の内部
には、取付支持部材（１０ａ）（１０ｂ）によって筐体
（８）に取付けられた超高圧水銀ランプａυが配設され
ている。この超高圧水銀ランプ０１）は、略垂直に配置
した状態で発光させる必要があるため、垂直方向から若
干傾けた状態で取り付けられている。超高圧水銀ランプ
αυから照射される紫外線は、音響振動板のベースフィ
ルムに塗布される光硬化性樹脂の感応周波数に応じて、
その周波数レンジが決められる。また、超高圧水銀ラン
プαυから上方に発光された紫外線は、筐体（８）に支
持された反射板（１２ａ）（１２ｂ）によって反射キ札
直下に位置する金型（９）に向って照射されるようにな
っている。上記水銀ランプ圓、取付支持部材（１０ａ）
（１０ｂ）　１反射板（１２ａ）（１２ｂ）等の照射装
置は、筐体（８）内の石英ガラス（＋３１およびこの石
英ガラス支持用の支持部材０委によって区切られた照射
室（１９内に収納されている。なお石英ガラス０３およ
び支持部材（１４）はその下方に設けられる圧空成形室
（１’Ｊをその上方に設けられる上記照射室（１５１に
対して気密に保持し得るようになっている。この照射室
ａつは空冷ファンａ８によって、その内部温度が上昇し
ないように換気されている。水銀ランプαυは、圧空成
形装置の稼動時においては、常時点灯状態とすることに
よって、寿命が延長される。石英ガラス０急は光不透過
性の支持部材αａによって支持され、紫外線は石英ガラ
スの照射窓αηを透過して照射される。紫外線の照射は
、開閉のために往復動あるいは回動するシャッター側の
遮光部（１８８）によってコントロールきれる。尚、石
英ガラスは耐熱性が良好であるので使用されている。

上記照射室Ｑ５１の下方に設けられた圧空成形室部を構
成する筐体（８）の下端面には気密保持用の軟質部材（
イ）が設けられており、摩耗時や金型の形状に応じて取
りかえられるようになっている。上記軟質部材（イ）に
は耐熱ゴムや軟質の金属等を用いることができる。圧空
成形室０９には弾性を有する支持部材（２＋１、例えば
板バネ、コイルスプリング等（第３図では板バネ）によ
って支持されたアルミニウムや真鈴などからなる遮光用
マスク（２）が配されている。この支持部材（２１）は
、筐体（８）の下端面に設けられた軟質部材（イ）が金
型（９）に押圧されて生じる軟質部材（社）の圧縮を考
慮して設けられたもので、上記ペース′フィルムの外周
囲が軟質部材（２１によって金型（９）に押し付けられ
てから、上記ベースフィルムのエツジ部として成形され
る部分にマスク（２２１が配置されるようになっている
。

られており、この間隔によって、ベースフィルム０１）
上の光硬化性樹脂層０２とマスクとの接着を防止してい
る。このマスク（イ）の外側は、金型（９）と接ｕベー
スフィルム０１）を保持するようになっている。

ただし、成形工程では必ずしも接する必要はなく、金型
（９）とマスク（イ）との対向部分の全体に亘つ″Ｃ５
０μｍ程度の間隔で離間させて圧空成形を行なうように
してもよい。

圧空成形室ＣＩ’ｌは、その筐体部分に空気導入用の孔
（２３）が設けられており、圧空成形時の空圧は４〜Ｂ
ｋｇ１ｃｍ　位にコントロールきしる。

金型（９）には、圧空成形時にベースフィルムの温を 度軟化点にまで加熱するためのヒーター（図示せず）が
設けられている。またその下方には冷却用の水冷ジャケ
ット（２旬が設けられ、圧空成形後、必要に応じて金型
を冷却するだけでなく、紫外線照射時におけるベースフ
ィルムの温度上昇を防止するためにも用いられ、比較的
軟化点の低い（１０００以下〕フイルムを使用した場合
のフィルムの変形を防止できる。

点燈電源（２５１は水銀ランプ（１１Ｊを点燈するため
の電源であるが、使用するランプの種類によっては、筐
体（８）が金型（９）へ押圧されている時ｉこのみ点燈
するように、筐体を押圧するプレス機本体に押圧に連動
して働（スイッチを設け、点燈するようにしてもよい。

次に第５図〜第８図に示Ｔこの発明の別の実施例につい
て説明する。なおこれらの実施例において第６図及び第
４図に示Ｔ実施例と実質的に同一の部分については、両
者に共通の符号を付してその説明を省略する。

第５図に示す圧空成形装置では、紫外線発光源として横
長のメタルハライドランプ■を用いている。そこで、金
型（９）に形成されているパターンをベースフィルムに
転写して１例えば直径１００〜３００醒の平板状のコン
パクトディスクやレーザーディスク等の製造を効率よく
行なうのに適している。

ｆＲ６図は、第３図においてマスクの支持部材Ｉとして
用いた板バネ（２υのかわりに、ガイド用筒体匈内にコ
イルバネ（２）を収納した機構を用い、このコイルバネ
（至）によってマスク（イ）の上部に設けられた筒状部
（２２ａ　）がガイド用筒体罰内を摺動するようにして
いる。このようにすると、紫外線がガイド粗筒体■内だ
けを通って照射きれるので、照射の効率を良好にするこ
とができる。

第７図および第８図は、一台の圧空成形装置で同時に複
数の音響振動板の圧空成形および紫外線照射を行なうよ
うにした例を示している。第７図では、１台の水銀ラン
プ（ＩＩ）（５００Ｗ、ウシオ電機■製）で３個の成形
物に照射できるように設計されている。そしてこの第７
図では、マスクの図示を省略しているが、第３図〜第６
図に示す実施例におけるいずれかの方法を用いてマスク
を施し得るのは勿論である。才た石英ガラス板α漕には
、３つの金型（９）にそれぞれ対応した３つの照射窓ａ
ηが設けられ、これら３つの照射窓ａηは開閉のために
往復動あるいは回動するシャッター餞に設けられた３つ
の遮光部（１８ａ）によって同時に開閉されるようにな
っている。第８図では、仕切壁部によって圧空成形室０
９を多数、例えば６つに区切り、それぞれ独立に設けら
れた６個のシャッターの遮光部（１８ａ）が石英ガラス
０■に設けられた６つの照射窓αηを独立に又は同時に
開閉するようになってい−る。この装置では１本のメタ
ルハライドランプ＠（４ＫＷ、アイグラフィック■製）
から６個の圧空成形体に紫外線が照射できるようになっ
ている。第３図の装置では、１日の生産能力は１００〜
２００個程度であるが、第７図や第８図のようにすれば
、装置の台数を増きないで生産能力を上げることができ
る。またランプの寿命は１．０００時間程度であるが、
ランプの交換に要する手数を減少させることができる。

さらにランプのエネルギーが効率よく使えてランプの単
価もそれ程変わらないので、設備費やランニングコスト
を下げることができる。例えば第８図の装置では、第３
図の装置に較べて、設備費は４０％、ランニングコスト
は６０チ以上削減できる。

上述した実施例では、倒れも紫外線を照射する場合につ
いて述べたか、放射線の照射によって光硬化性樹脂の硬
化を行なう場合は、上述の紫外線照射装置の代わりに、
放射線照射装置を用いればよい。放射線としては、電子
線、ｒ線などを用いることができる。また、放射線、紫
外線などの照射量は特に限定されるものではなく、樹脂
の種類、硬化速度を考慮して適尚に選択すればよい。

上述したように、この本発明による圧空成形装置は、光
硬化性樹脂を塗布したベースフィルムの成形と上記樹脂
の硬化を行なうようにしたものである。このベースフィ
ルムの材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン等の熱可塑性樹脂が好ましいが
、ポリエチレン、ポリスチレンなどの比較的軟化点の低
い熱可塑性樹脂の使用も可能である。

また、光硬化性樹脂としては、放射線および／または紫
外線などを照射した場合に硬化して、振動面に所望の剛
性を付与しつるものであれば倒れでもよく、例えば、ア
クリル性またはメタクリル性の二重結合を有するモノマ
ー、オリゴマーヲ使用するのが好ましい。かかる七ツマ
−のうち、アクリレート二重結合を有するものとしては
、例えば、ビニルピロリドン、２−エチルへキシルアク
リレート、ラウリルアクリレート、ヒドロキシエチルア
クリレート、エトキシエトキシアクリレート、テトラヒ
ドロフルフリルアクリレート、アロニツクスＭ−５７０
０（商品名）などの単官能上ツマ−、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ア
ロニツクスＭ−６１００（商品名）などの二官能モノマ
ー、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラ
メチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリト
リトールへキサアクリレート、ジペンタエリトリトール
ペンタアクリレートなどの多官能モノマーなどが挙げら
れる。

かかるモノマーのうちメタクリル性二重結合を有するも
のは、前述したモノマーのアクリル性二重結合がメタク
リル性二重結合に代ったものが例示される。また、かか
る二重結合を有する骨格となる樹脂種としては、例えば
アルキド樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリウレ
タン、エポキシ樹脂などが挙げられる。樹脂としてオリ
ゴマーを使用する場合には、前述した如きモノマーを用
いて通常の方法にてオリゴマーに変換して使用すればよ
い。

前述したような樹脂は、光増感剤と共に使用するのか好
ましく、光の照射によりその増感剤が分解しラジカルが
発生し、そのラジカルを通して重合し架橋する。かかる
増感剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフ
ェノン−アミン系混合物などが挙げられる。ベンゾイン
化合物の例としては、ベンゾインアルキルエーテルなど
が挙げられ、そのアルキルとしてはメチル、イソプロピ
ル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルなどが挙げられる。

ベンゾフェノン−アミン系混合物に用いられるアミン化
合物としては、例えば、メチルジェタノールアミン、ト
リエタノールアミン％Ｎ−メチルモルホリン、トリエチ
ルアミン、ジブチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジル
アミン、　Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリンなどが挙げられる
。

このベースフィルム上に樹脂を塗布する方法は通常の方
法の倒れも使用することができ、噴霧法、ハケ塗り法、
グラビアロール法、ドクターブレード法などが例示され
る。

次に、この発明の圧空成形装置を用いてダイナミックマ
イクロホン用のエツジ部一体成形型のダイヤフラムを製
造した具体例を説明する。

具体例 光硬化性樹脂としての多官能アクリルモノマー（商品名
ＦＤＰＨＡＪ：　　日本化薬工業■製）に、増粘剤とし
て微粒子状の炭化硅素（商品名「アエロジル」：日本ア
エロジル■製）を混合し、これをさらにメチルエチルケ
トンで希釈して塗料調製した。そして塗料をドクターブ
レード法にて９μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの上面全体に４０μｍの膜厚に塗布した。次いで
、抑圧支持部材（７）を介して筐体（８）を金型（９）
に対して往動させて、筐体（８）の下端面に設けられて
いる軟質部材−でベースフィルムの外周囲を抑圧保持し
、更にマスク（２２１でベースフィルム０υの一部を金
型（９）ｌこ軽（押し付けた。

この状態においては、圧空成形室（１９は筐体（８）、
石英ガラス側、支持部材Ｑ４１及び金型（９）によって
気密に保持されるので、空気導入孔（ハ）から加圧空気
を導入し、同時に金型（９）を加熱しなから圧空成形を
行なった。そして一応圧空成形が終了した時点で、圧空
成形室０！Ｊを加圧状態に保持したま＼で、シャッター
帥を開いて超高圧水銀ランプａυからの紫外Ｉ！ヲベー
スフイルム０υ上に照射させた。この照射によって、ベ
ースフィルム０１）の上面に形成されている光硬化性樹
脂層０２の露光部分が硬化しへ以上の工程によって得ら
れたベースフィルム０υを圧空成形装置から取出して、
外周縁に相通する部分の下面にリングを接着させ、この
ベースフィルムを所望の形状に切断した。ざらに、出来
た成形体をメチルエチルケトンに浸漬して非露光部分の
樹脂を溶解除去してから乾燥させた。こうして、所望の
ダイヤフラムを得た。

この発明の圧空成形装置を用いて光硬化性樹脂を塗布し
たフィルムの成形および樹脂の硬化を行なえば、圧空成
形と紫外線等の照射を別々の工程で行なっていた従来の
方法と異なり、圧空成形から紫外線あるいは放射線の照
射までを一連の工程として行なえるので、製造工程を簡
略化することができて作業性を向上させ得ると共に製造
時間を短縮Ｔることができる。才た、生産設備のコスト
を大巾に削減することが可能となり、したかつて、圧空
成形体１個当りの生産コストも大巾に削減することがで
きる。さらに、この本発明による装置は、音響振動板の
他、光硬化性樹脂を塗布したフィルムを成形し樹脂を硬
化させる工程が金談れる何れの各種の圧空成形体の製造
にも適用することができ、また平板状の記録再生用ディ
スクを製造するに際し、金型に形成したパターンをフィ
ルムに転写する場合にも応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明を説明するための従来
公知の音響振動板の一例を示し、第１図は平面図、第２
図は第１図の…−■線の断面図である。第３図から第８
図は、この発明の実施例をそれぞれ示すものであり、第
３図は第１の実施例の概略縦断面図、第４図は第１の実
施例の要部の拡大縦断面図、第５図は第２の実施例の概
略縦断面図、第６図は第３の実施例の概略縦断面図、第
７図は第４の実施例の概略斜視図および第８図は第５の
実施例の概略縦断面図である。 なお、図面に用いた符号において、 （８）・・・・・・・・・・・・・・・・・・筐体（気
密保持用フード）（９）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・金型（成形用型）α１）・・・・・・・・・・
・・・・・・・・超高圧水銀ランプ（紫外線照射装置〕
（１２８）（１２ｂ）　・・・反射板 （２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・石英ガラ
ス０５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・紫外線
照射室ａ〜・・・・・・・・・・・・・・・・・・シャ
ッター翰・・・・・・・・・・・・・・・・・・圧空成
形室（２１）・・・・・・・・・曲・・・・・遮光用マ
スクの支持部材■・・・・・・・・・・・・・・・・・
・遮光用マスク（ハ）・・・・・・・・・・・・・・・
・・・空気導入孔（ハ）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・メタルハライドランプ■・・・・・・・・・・
・・・・・・・・コイルバネである。 代理人　上屋　勝 Ｉ　　常包芳男 ！　　杉浦俊員

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形用型と、この成形用型に対して相対的に往復動自在
   に配設されている気密保持用フードと、このフ一１１こ
   設けられている紫外線または放射線照射装置とを具備し
   、圧空成形と同時に紫外線または放射線照射を行い得る
   ようにしたこと８特徴とする圧空成形装置。