WO2005032796A1 - 射出成形機及び射出成形方法 - Google Patents

射出成形機及び射出成形方法 Download PDF

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WO2005032796A1
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injection molding
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PCT/JP2004/014495
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Hideki Yoshida
Kuniaki Hino
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Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an injection molding machine and an injection molding method.
  • an injection molding machine has an injection device, the injection device has a heating cylinder provided with an injection nozzle at a front end, a screw rotatably and advancing and retracting in the heating cylinder, and A drive device for rotating or moving the screw forward and backward is provided.
  • the screw is rotated, dropped from the hopper, heated and melted in the heated cylinder, melted, and stored in front of the screw head. Accordingly, the screw is retracted.
  • the injection step the screw is advanced, and the resin accumulated in front of the screw head is injected by the injection nozzle force to fill the cavity of the mold apparatus, and in the cooling step, the cavity is cooled.
  • the resin in the space is cooled and solidified to form a disk substrate as a molded product.
  • the information surface of the stamper provided in the mold device is transferred to the disk substrate.
  • the mold apparatus is composed of a fixed mold and a movable mold, and the movable mold is moved toward and away from the fixed mold by a mold clamping device, thereby closing the mold of the mold apparatus.
  • the mold is closed and the mold is opened (for example, see Patent Document 1).
  • FIG. 1 is a time chart showing the operation of a conventional injection molding machine.
  • the mold clamping step is started, the first mold clamping is performed, and the injection step is started in the injection device, and the predetermined time.
  • the resin is injected at the injection pressure.
  • the injection process is completed in the injection device, the pressure holding process is started, and the pressure of the resin in the cavity space is maintained at a predetermined pressure.
  • the first mold clamping is completed, and the second mold clamping is performed.
  • the pressure holding process is completed in the injection device, the cooling process is started, and the third mold clamping is performed in the mold clamping device.
  • the cooling process is completed in the injection device.
  • the mold clamping process is completed in the mold clamping device.
  • a depressurization and mold opening process is started in the mold clamping device, and the movable platen is retracted. Then, at timing t7, the depressurization and mold opening process is completed, and when the movable platen is stopped, the ejection process is started, the disk substrate is taken out, and at timing t8, the ejection process is completed, and the injection molding is completed. I do.
  • Patent Document 1 JP-A-2002-86507
  • the temperature of the mold apparatus, the heating cylinder, and the like are lowered, and the molding temperature is lowered.
  • lowering the molding temperature only lowers the transfer accuracy of the information surface of the stamper, but not only causes distortion (distortion) on the molded disk substrate, residual stress, etc., causing birefringence, etc.
  • the optical characteristics of the device are deteriorated.
  • the present invention solves the problems of the conventional injection molding machine described above, and can shorten the molding cycle without deteriorating the transfer accuracy and optical characteristics of the information surface of the stamper and the injection molding machine.
  • An object is to provide a molding method.
  • the mold closing processing means for moving the movable platen forward to close the mold, and the movable platen is provided between the mold opening position and the mold closing position.
  • the apparatus includes a movable platen position determination processing means for determining whether or not a fixed injection start position has been reached, and an injection processing means for starting an injection step when the movable platen has reached the injection start position.
  • the mold closing processing means for moving the movable platen forward to close the mold, and the movable platen is set between the mold opening position and the mold closing position.
  • Movable platen position determination processing means for determining whether or not the detected injection start position has been reached, and injection processing means for starting an injection step when the movable platen has reached the injection start position.
  • the molding cycle can be shortened by an earlier start of the injection step.
  • the molding temperature can be sufficiently increased without the necessity of lowering the temperature of the mold apparatus, the heating cylinder, and the like, it is possible to prevent the transfer accuracy of the information surface of the stamper from being lowered. .
  • distortion and residual stress do not occur in the molded article after molding, and it is possible to improve the mechanical properties of the molded article, and it is possible to suppress the occurrence of birefringence or the like that is more likely to occur.
  • the optical characteristics of the molded product can be improved.
  • FIG. 1 is a time chart showing the operation of a conventional injection molding machine.
  • FIG. 2 is a schematic view of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a control circuit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a time chart showing the operation of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a process comparison diagram between the injection molding method according to the first embodiment of the present invention and a conventional injection molding method.
  • FIG. 6 is a time chart illustrating an operation of the injection molding machine according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a process comparison diagram of the injection molding method according to the second embodiment of the present invention and a conventional injection molding method.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an injection molding machine according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram of a control circuit according to the first embodiment of the present invention.
  • 11 is a fixed-side mold unit
  • 13 is a fixed platen as a first support member
  • 14 is a fixed mold as a first mold
  • the fixed mold 14 is It has a mold mounting plate 15, a disk plate 16 fixed to the mold mounting plate 15, and a mirror plate 18 fixed to the disk plate 16.
  • a stamper (not shown) is attached to the mirror surface board 18, and an information surface having a plurality of fine irregularities is formed on the stamper.
  • reference numeral 21 denotes a movable mold unit
  • 23 denotes a movable platen as a second support member which is disposed so as to be able to advance and retreat (move in the horizontal direction in FIG. 2) with respect to the fixed platen 13.
  • Reference numeral 24 denotes a movable mold as a second mold which is opposed to the fixed mold 14 and is brought into and away from the fixed mold 14 as the movable platen 23 advances and retreats.
  • the fixed mold 14 and the movable mold 24 constitute a mold apparatus.
  • an injection device 31 is provided behind the fixed platen 13 (to the right in FIG. 2).
  • the injection device 31 is provided with a heating cylinder 32, an injection nozzle 33 attached to a front end (left end in FIG. 2) of the heating cylinder 32, and a rotatable and movable back and forth inside the heating cylinder 32.
  • a screw, not shown, and a driving device 34 are provided, and the driving device 34 serves as a measuring motor 41 as a measuring driving unit for rotating the screw, and as an injection driving unit for moving the screw forward and backward.
  • An injection motor 43 is provided.
  • a weighing process means (not shown) of the control unit 46 performs a weighing process, drives the weighing motor 41 to rotate a screw, and outputs a hopper (not shown). The force also drops, and the resin supplied into the heating cylinder 32 is heated, melted, and stored in front of the screw head provided at the front end of the screw. Accordingly, the screw is retracted.
  • an injection processing means (not shown) of the control unit 46 performs an injection process, drives the injection motor 43 to advance the screw, and removes the resin accumulated in front of the screw head. The liquid is injected from the injection nozzle 33 and is filled in the cavity.
  • the resin in the cavity is cooled and solidified to form a disk substrate as a molded product.
  • the information surface of the stamper is transferred to a disk substrate, and a plurality of fine pits are formed on the disk substrate.
  • a mold clamping device 30 is disposed behind the movable platen 23 (left side in FIG. 2).
  • the mold clamping device 30 includes a toggle support (not shown) as a third support member, and the toggle sabot.
  • a toggle mechanism (not shown) disposed between the movable platen and the movable platen 23, and a mold clamping motor 45 as a mold clamping drive for operating the toggle mechanism are provided.
  • the mold clamping device 30 is composed of the fixed platen 13, the movable platen 23, the toggle mechanism, the mold clamping motor 45, and the like.
  • a mold closing processing means (not shown) of the control unit 46 performs a mold closing process, drives the mold clamping motor 45 to operate a toggle mechanism, and moves the movable platen 23 forward. Perform mold closing.
  • a mold clamping process (not shown) of the control unit 46 is performed.
  • the mold is clamped, the toggle mechanism is further operated, and the mirror plate 28 is pressed against the mirror plate 18 to perform mold clamping. Then, along with the mold clamping, the concave space forms the above-mentioned cavity space having a disk shape between the mirror-surface board 18 and the mirror-surface board 28. Subsequently, in a depressurization mold opening process, mold opening processing means (not shown) of the control unit 46 performs mold opening processing, activates a toggle mechanism, and stops pressing of the mirror surface plate 28 against the mirror surface plate 18. After releasing the pressure, the movable platen 23 is retracted to open the mold.
  • an encoder 47 as a position detection unit is provided in front of the mold clamping motor 45 to detect the position of the movable platen 23, and a detection signal of the encoder 47 is transmitted to the control unit 46.
  • the position of the movable platen 23 is determined based on the rotation speed of the mold clamping motor 45. So that it can be recognized. Note that the encoder 4
  • a reusable sensor disposed between the movable platen 23 and an injection molding machine frame (not shown) can be used.
  • the control unit 46 functions as a computer, and includes a C (not shown).
  • processors such as PU and MPU
  • memories such as RAM and ROM.
  • FIG. 4 is a time chart showing the operation of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a process comparison diagram between the injection molding method according to the first embodiment of the present invention and the conventional injection molding method.
  • the mold closing processing means starts a mold closing stroke, and moves the movable platen 23 from the retreat limit position Sa indicating the mold open limit position. Then, the movable mold 24 is advanced toward the forward limit position Sd representing the mold closed position.
  • the movable platen position determination processing means (not shown) of the control unit 46 performs a movable platen position determination process, and the movable platen 23 moves forward with the retreat limit position Sa. It is determined whether or not the force has reached the injection start position Sb preset with the limit position Sd. Subsequently, when the movable platen 23 reaches the injection start position Sb at the predetermined timing tl2, the injection processing means starts the injection process in the injection device 31, advances the screw, and performs the injection at the predetermined injection pressure pattern Pa. Inject fat. Note that, at the injection start position Sb, the movable mold 24 does not abut on the fixed mold 14.
  • the pressure of the resin filled in the cavity at timing tl3 becomes higher than a predetermined value.
  • the mold closing process is completed, the pressurizing step is started, and the mold clamping force increases.
  • the mold clamper naturally increases, so that the completion of the mold closing process and the start of the pressure increasing process are automatically performed.
  • the mold clamping force further increases as the movable mold 24 comes into contact with the fixed mold 14.
  • the position at which the boosting step is started is referred to as a boosting start position Sc.
  • the mold clamping device 30 When the mold clamping force is increased in the pressurizing step, the mold clamping device 30 is not shown. The tie bar extends, and the movable platen 23 is advanced further by that amount. Then, when the movable platen 23 reaches the forward limit position Sd at the timing tl4 and the pressurizing step is completed, the mold clamping processing means starts the mold clamping step. On the other hand, in the injection device 31, the injection processing means completes the injection step.
  • the movable platen 23 does not stop until the movable mold 24 comes into contact with the fixed mold 14, and mold closing is performed using the inertial force of the movable platen 23 during forward movement. Therefore, it is not necessary to stop the movement of the movable platen 23 which is moving forward at a high speed, and it is not necessary to use energy for performing the braking operation of the movable platen 23. Can be cut.
  • the pressure-holding processing means (not shown) of the control unit 46 performs a pressure-holding process, starts the pressure-holding process in the injection device 31, and performs a predetermined pressure-holding pattern. Pb maintains the pressure of the resin in the cavity space.
  • the mold clamping processing means performs the first mold clamping with the first mold clamper P1 in the mold clamping device 30 and then the second mold clamp with the second mold clamper P2 (P2 ⁇ P1). Tighten.
  • the force at which the first mold clamping is started at the timing tl4 together with the completion of the injection step the mold clamping step is completed after the first mold clamping is started.
  • the injection step can be completed at a predetermined timing up to.
  • the pressure-holding processing means completes the pressure-holding step, and the cooling processing means (not shown) of the control unit 46 performs a cooling process, starts the cooling step, and fixes it.
  • the mold 14 and the movable mold 24 are cooled to a predetermined temperature.
  • the mold clamping processing means performs third mold clamping with a third mold clamp P3 (P3 ⁇ P2) following the second mold clamping.
  • the cooling processing means completes the cooling step
  • the mold clamping processing means completes the mold clamping step.
  • the mold opening processing means performs mold opening processing, depressurizes the mold clamping device 30, starts a mold opening process, and moves the movable platen 23 from the forward limit position Sd to the retreat limit position Sa. Retract. Subsequently, at timing tl7, the mold opening processing means completes the depressurization 'mold opening process. Then, the movable platen 23 is stopped. Then, the removal processing means (not shown) of the control unit 46 performs a removal process to start a removal process, activates a removal device (not shown) to remove the disk substrate from the mirror surface disk 28, and completes the removal process at timing tl8. And finish injection molding.
  • the injection start position Sb and the forward end position Sd are set by operating the operation unit 48 (FIG. 3), and the injection start position Sb is set behind the forward end position Sd.
  • the injection process is started before the movable platen 23 reaches the forward limit position Sd, that is, before the mold closing process is completed and before the pressurizing process is started.
  • the molding cycle can be shortened only by the fact that the start of the injection process is started earlier, that is, only a short time.
  • the molding temperature can be sufficiently increased, so that the transfer accuracy of the information surface of the stamper decreases. Can be prevented. As a result, distortion and residual stress do not occur on the molded disk substrate, and the mechanical characteristics of the disk substrate can be improved. In addition, the optical characteristics of the disk substrate can be improved.
  • FIG. 6 is a time chart showing the operation of the injection molding machine according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the injection molding method according to the second embodiment of the present invention and the conventional injection molding method. It is process comparison drawing.
  • the mold closing processing means starts the mold closing process, and moves the movable platen 23 as the second support member to the mold opening limit position. From the retreat limit position Sa to the forward limit position Sd indicating the mold closing position.
  • the movable platen position determination processing means determines whether the movable platen 23 has reached the injection start position Sb. Subsequently, when the movable platen 23 reaches the injection start position Sb at a predetermined timing t22, the injection processing means starts the injection process in the injection device 31 and advances the screw to set a predetermined injection pressure pattern Pa. Inject the resin with At the injection start position Sb, the second metal The movable mold 24 as a mold does not contact the fixed mold 14 as the first mold.
  • the mold closing process is completed, the pressurizing step is started, and the mold clamping force increases.
  • the mold clamper naturally increases, so that the completion of the mold closing process and the start of the pressure increasing process are automatically performed.
  • the mold clamping force further increases as the movable mold 24 comes into contact with the fixed mold 14.
  • the position at which the boosting step is started is referred to as a boosting start position Sc.
  • the injection processing means completes the injection step, the pressure-holding processing means starts the pressure-holding step, and a predetermined pressure-holding pattern Pb is applied to the inside of the cavity space.
  • the pressure of the resin is maintained.
  • the timing t24 is set at the same timing as when the movable mold 24 contacts the fixed mold 14.
  • the force t24 is set slightly before the movable mold 24 contacts the fixed mold 14. Or it can be set at a later timing.
  • the resin in the cavity space is removed by the mirror-faced boards 18 and 28 until the movable platen 23 reaches the forward limit position Sd at timing t25. It is compressed in a sandwiched state.
  • the pressure-holding processing means completes the pressure-holding step
  • the cooling processing means performs the cooling process, starts the cooling step, and fixes the fixed mold 14.
  • the movable mold 24 is cooled to a predetermined temperature.
  • the mold clamping means performs third mold clamping with a third mold clamper P3 following the second mold clamping.
  • the cooling means completes the cooling step
  • the mold clamping means completes the mold clamping step. Make it.
  • the mold opening processing means performs mold opening processing, starts depressurization in the mold clamping device 30 and starts the mold opening process, and moves the movable platen 23 from the forward limit position Sd to the retreat limit position Sa. Retract. Subsequently, at a timing t28, the mold opening processing means completes the depressurization ′ mold opening process, and stops the movable platen 23. Then, the take-out processing means performs a take-out process to start a take-out process, operates the take-out machine to take out a disk substrate as a molded product from the mirror surface disk 28, and completes the take-out process at a timing t29, End the injection molding.
  • the injection process is started before the movable platen 23 reaches the forward limit position Sd, that is, before the mold closing process is completed and before the pressurizing process is started.
  • the molding cycle can be shortened only by the fact that the start of the injection process is started earlier, that is, only for a short time.
  • the resin filled in the cavity space spreads to the periphery in the cavity space while the temperature is high. Therefore, the transfer accuracy of the information surface of the stamper can be further improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and does not exclude the scope of the present invention.
  • the present invention can be applied to an injection molding machine for molding a disk substrate.

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Abstract

　スタンパの情報面の転写精度及び光学特性を低下させることなく成形サイクルを短くすることができる射出成形機及び射出成形方法を提供することを目的とする。型閉じを行う型閉処理手段と、可動プラテン（２３）が、型開限位置と型閉限位置との間に設定された射出開始位置（Ｓｂ）に到達したかどうかを判断する可動プラテン位置判定処理手段と、前記可動プラテン（２３）が前記射出開始位置（Ｓｂ）に到達したときに、射出工程を開始する射出処理手段とを有する。この場合、可動プラテン（２３）が型閉限位置に到達する前に射出工程が開始されるので、射出工程の開始が早くなった分だけ成形サイクルを短くすることができる。

Description

明 細 書
射出成形機及び射出成形方法
技術分野
[0001] 本発明は、射出成形機及び射出成形方法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、射出成形機は射出装置を備え、該射出装置は、前端に射出ノズルを備えた 加熱シリンダ、該加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された スクリュー、及び該スクリューを回転させたり、進退させたりするための駆動装置を備 える。
[0003] そして、計量工程にぉ 、て、前記スクリューを回転させ、ホッパから落下し、加熱シリ ンダ内に供給された榭脂を加熱し、溶融させてスクリューヘッドの前方に蓄える。それ に伴って、スクリューは後退させられる。続いて、射出工程において、前記スクリュー を前進させ、スクリューヘッドの前方に蓄えられた榭脂を前記射出ノズル力 射出して 金型装置のキヤビティ空間に充填 (てん）し、冷却工程において、前記キヤビティ空間 内の榭脂を冷却し、固化させることによって成形品としてディスク基板を成形するよう にしている。このとき、前記金型装置に配設されたスタンパの情報面がディスク基板 に転写される。なお、前記金型装置は、固定金型及び可動金型から成り、型締装置 によって前記可動金型を固定金型に対して接離させることにより、金型装置の型閉じ
、型締め及び型開きが行われる (例えば、特許文献 1参照。 ) o
[0004] 図 1は従来の射出成形機の動作を示すタイムチャートである。
[0005] まず、型締装置において、タイミング tlで型閉工程が開始されると、可動プラテンが 前進させられ、タイミング t2で可動金型が固定金型に当接して型閉工程が完了する と、昇圧工程が開始され、型締力が大きくされる。これに伴って、型締装置のタイバー が伸び、可動プラテンがその分だけ更に前進させられる。
[0006] そして、タイミング t3で前記可動プラテンが停止させられると、昇圧工程が完了し、 型締工程が開始され、第 1型締が行われるとともに、射出装置において射出工程が 開始され、所定の射出圧力で榭脂が射出される。 [0007] 続いて、タイミング t4で射出装置において射出工程が完了し、保圧工程が開始さ れ、所定の保圧力でキヤビティ空間内の樹脂の圧力が保持される。その後、型締装 置において、前記第 1型締が終了し、第 2型締が行われる。
[0008] そして、タイミング t5で射出装置において保圧工程が完了し、冷却工程が開始され るとともに、型締装置において第 3型締が行われ、タイミング t6で射出装置において 冷却工程が完了するとともに、型締装置において型締工程が完了する。
[0009] これに伴って、型締装置において脱圧 ·型開工程が開始され、可動プラテンが後退 させられる。そして、タイミング t7で脱圧 ·型開工程が完了し、可動プラテンが停止さ せられると、取出工程が開始され、ディスク基板が取り出され、タイミング t8で取出ェ 程が完了し、射出成形が終了する。
特許文献 1：特開 2002— 86507号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] し力しながら、前記従来の射出成形機においては、前記タイミング tl一 t8の成形サ イタルを短くしょうとすると、金型装置、加熱シリンダ等の温度を低くし、成形温度を低 くする必要があるが、該成形温度を低くすると、スタンパの情報面の転写精度が低下 するだけでなぐ成形後のディスク基板に歪 (ひず)み、残留応力等が発生し、複屈 折等の光学特性が低下してしまう。
[0011] 本発明は、前記従来の射出成形機の問題点を解決して、スタンパの情報面の転写 精度及び光学特性を低下させることなく成形サイクルを短くすることができる射出成 形機及び射出成形方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0012] そのために、本発明の射出成形機においては、可動プラテンを前進させて型閉じ を行う型閉処理手段と、前記可動プラテンが、型開限位置と型閉限位置との間に設 定された射出開始位置に到達したかどうかを判断する可動プラテン位置判定処理手 段と、前記可動プラテンが前記射出開始位置に到達したときに、射出工程を開始す る射出処理手段とを有する。 発明の効果
[0013] 本発明によれば、射出成形機においては、可動プラテンを前進させて型閉じを行う 型閉処理手段と、前記可動プラテンが、型開限位置と型閉限位置との間に設定され た射出開始位置に到達したかどうかを判断する可動プラテン位置判定処理手段と、 前記可動プラテンが前記射出開始位置に到達したときに、射出工程を開始する射出 処理手段とを有する。
[0014] この場合、可動プラテンが型閉限位置に到達する前に射出工程が開始されるので 、射出工程の開始が早くなつた分だけ成形サイクルを短くすることができる。
[0015] また、金型装置、加熱シリンダ等の温度を低くする必要がなぐ成形温度を十分に 高くすることができるので、スタンパの情報面の転写精度が低下するのを防止するこ とができる。その結果、成形後の成形品に歪み、残留応力等が発生することがなくな り、成形品の機械的特性を向上させることができるだけでなぐ複屈折等が発生する のを抑制することができ、成形品の光学特性を向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]従来の射出成形機の動作を示すタイムチャートである。
[図 2]本発明の第 1の実施の形態における射出成形機の概略図である。
[図 3]本発明の第 1の実施の形態における制御回路のブロック図である。
[図 4]本発明の第 1の実施の形態における射出成形機の動作を示すタイムチャートで ある。
[図 5]本発明の第 1の実施の形態における射出成形方法と従来の射出成形方法との 工程比較図である。
[図 6]本発明の第 2の実施の形態における射出成形機の動作を示すタイムチャートで ある。
[図 7]本発明の第 2の実施の形態における射出成形方法と従来の射出成形方法との 工程比較図である。
符号の説明
[0017] 23 可動プラテン Sa 後退限位置
Sb 射出開始位置
Sd 前進限位置
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
[0019] 図 2は本発明の第 1の実施の形態における射出成形機の概略図、図 3は本発明の 第 1の実施の形態における制御回路のブロック図である。
[0020] 図において、 11は固定側の金型ユニット、 13は第 1の支持部材としての固定プラテ ン、 14は第 1の金型としての固定金型であり、該固定金型 14は、金型取付板 15、該 金型取付板 15に固定された円盤プレート 16、該円盤プレート 16に固定された鏡面 盤 18を備える。なお、該鏡面盤 18には、図示されないスタンパが取り付けられ、該ス タンパに複数の微細な凹凸力 成る情報面が形成される。
[0021] また、 21は可動側の金型ユニット、 23は前記固定プラテン 13に対して進退（図 2に おいて左右方向に移動）自在に配設された第 2の支持部材としての可動プラテン、 2 4は前記固定金型 14と対向させられ、可動プラテン 23の進退に伴って固定金型 14 と接離させられる第 2の金型としての可動金型であり、該可動金型 24は、金型取付板 25、該金型取付板 25に固定された円盤プレート 26、該円盤プレート 26に固定され 、前記鏡面盤 18との間に、図示されないキヤビティ空間を形成するための鏡面盤 28 を備える。前記固定金型 14及び可動金型 24によって金型装置が構成される。
[0022] また、前記固定プラテン 13の後方（図 2において右方）には、射出装置 31が配設さ れる。該射出装置 31は、加熱シリンダ 32、該加熱シリンダ 32の前端（図 2において左 端）に取り付けられた射出ノズル 33、前記加熱シリンダ 32内において回転自在に、 かつ、進退自在に配設された図示されないスクリュー、及び駆動装置 34を備え、該 駆動装置 34は、前記スクリューを回転させるための計量用の駆動部としての計量用 モータ 41、及び前記スクリューを進退させるための射出用の駆動部としての射出用 モータ 43等を備える。
[0023] そして、計量工程において、制御部 46の図示されない計量処理手段は、計量処理 を行い、前記計量用モータ 41を駆動してスクリューを回転させ、図示されないホッパ 力も落下し、加熱シリンダ 32内に供給された榭脂を加熱し、溶融させてスクリューの 前端に配設されたスクリューヘッドの前方に蓄える。それに伴って、スクリューは後退 させられる。また、射出工程において、前記制御部 46の図示されない射出処理手段 は、射出処理を行い、前記射出用モータ 43を駆動してスクリューを前進させ、スクリュ 一ヘッドの前方に蓄えられた榭脂を前記射出ノズル 33から射出し、前記キヤビティ空 間に充填する。そして、冷却工程において、前記キヤビティ空間内の榭脂を冷却し、 固化させることによって成形品としてのディスク基板を成形するようにしている。このと き、前記スタンパの情報面がディスク基板に転写され、該ディスク基板に複数の微細 なピットが形成される。
[0024] 前記可動プラテン 23より後方（図 2において左方）には型締装置 30が配設され、該 型締装置 30は、第 3の支持部材としての図示されないトグルサポート、該トグルサボ ートと可動プラテン 23との間に配設された図示されないトグル機構、該トグル機構を 作動させる型締用の駆動部としての型締用モータ 45を備える。なお、前記固定ブラ テン 13、可動プラテン 23、トグル機構、型締用モータ 45等によって型締装置 30が構 成される。
[0025] そして、型閉工程において、制御部 46の図示されない型閉処理手段は、型閉処理 を行い、前記型締用モータ 45を駆動してトグル機構を作動させ、可動プラテン 23を 前進させ、型閉じを行う。また、型締工程において、前記制御部 46の図示されない 型締処理手
段は、型締処理を行い、前記トグル機構を更に作動させ、鏡面盤 28を鏡面盤 18に 押し付け、型締めを行う。そして、該型締めに伴って、凹部によって鏡面盤 18と鏡面 盤 28との間にディスク形状を有する前記キヤビティ空間が形成される。続いて、脱圧 •型開工程において、前記制御部 46の図示されない型開処理手段は、型開処理を 行い、トグル機構を作動させ、鏡面盤 28の鏡面盤 18への押付けを停止させて脱圧し 、続いて、可動プラテン 23を後退させて型開きを行う。
[0026] ところで、前記可動プラテン 23の位置を検出するために、前記型締用モータ 45に 臨ませて位置検出部としてのエンコーダ 47が配設され、該エンコーダ 47の検出信号 が制御部 46に送られ、可動プラテン 23の位置を、型締用モータ 45の回転速度に基 づいて認識することができるようになつている。なお、位置検出部として、エンコーダ 4
7に代えて可動プラテン 23と図示されない射出成形機フレームとの間に配設されたリ ユアセンサを使用することもできる。
[0027] また、前記制御部 46には、各種の入力操作を行うための操作部 48及び記録部 49 が接続される。そして、前記制御部 46は、コンピュータとして機能し、図示されない C
PU、 MPU等のプロセッサ、 RAM, ROM等のメモリを備える。
[0028] 次に、前記構成の射出成形機による射出成形方法について説明する。
[0029] 図 4は本発明の第 1の実施の形態における射出成形機の動作を示すタイムチャート
、図 5は本発明の第 1の実施の形態における射出成形方法と従来の射出成形方法と の工程比較図である。
[0030] まず、型締装置 30 (図 2)において、タイミング ti lで前記型閉処理手段は、型閉ェ 程を開始し、可動プラテン 23を、型開限位置を表す後退限位置 Saから、可動金型 2 4の型閉限位置を表す前進限位置 Sdに向けて前進させる。
[0031] そして、型閉工程が行われている間、前記制御部 46の図示されない可動プラテン 位置判定処理手段は、可動プラテン位置判定処理を行い、前記可動プラテン 23が、 後退限位置 Saと前進限位置 Sdとの間にあらかじめ設定された射出開始位置 Sbに到 達した力どうかを判断する。続いて、所定のタイミング tl2で可動プラテン 23が射出 開始位置 Sbに到達すると、前記射出処理手段は、射出装置 31において射出工程を 開始し、スクリューを前進させて所定の射出圧力のパターン Paで榭脂を射出する。な お、前記射出開始位置 Sbにおいて、可動金型 24は固定金型 14に当接していない。
[0032] 次に、前記可動プラテン 23が射出開始位置 Sbと前進限位置 Sdとの間を移動する 間に、タイミング tl3でキヤビティ空間に充填された榭脂の圧力が所定の値より高くな ると、型閉処理が完了し、昇圧工程が開始され、型締力が大きくなる。なお、この場合 、榭脂の圧力が所定の値より高くなると、型締カは自然に大きくなるので、型閉処理 の完了及び昇圧工程の開始は自動的に行われる。続いて、可動金型 24が固定金型 14に当接するのに伴って型締力が更に大きくなる。なお、昇圧工程が開始される位 置を昇圧開始位置 Scとする。
[0033] そして、前記昇圧工程において、型締力が大きくなると、型締装置 30の図示されな いタイバーが伸び、可動プラテン 23がその分だけ更に前進させられる。そして、タイミ ング tl4で可動プラテン 23が前進限位置 Sdに到達し、昇圧工程が完了すると、前記 型締処理手段は、型締工程を開始する。一方、射出装置 31において、前記射出処 理手段は射出工程を完了させる。
[0034] ここで、可動プラテン 23は、可動金型 24が固定金型 14に当接するまで停止するこ とはなぐ前進動作中の可動プラテン 23の慣性力を利用して型閉じが行われる。した がって、高速で前進している可動プラテン 23の運動を停止させる必要がなぐ可動プ ラテン 23の制動動作を行うためのエネルギーを使用する必要がないので、消費され る電力を/ Jヽさくすることができる。
[0035] 次に、前記射出工程が完了すると、前記制御部 46の図示されない保圧処理手段 は、保圧処理を行い、射出装置 31において保圧工程を開始し、所定の保圧力のパ ターン Pbでキヤビティ空間内の樹脂の圧力を保持する。このとき、前記型締処理手 段は、型締装置 30において、第 1の型締カ P1で第 1型締を行った後、第 2の型締カ P2 (P2< P1)で第 2型締を行う。
[0036] なお、本実施の形態においては、タイミング tl4において射出工程の完了と共に第 1型締が開始されるようになっている力 第 1型締が開始された後、型締工程が完了 するまでの所定のタイミングで射出工程を完了させることもできる。
[0037] そして、射出装置 31において、タイミング tl5で、前記保圧処理手段は保圧工程を 完了させ、制御部 46の図示されない冷却処理手段は、冷却処理を行い、冷却工程 を開始し、固定金型 14及び可動金型 24を所定の温度に冷却する。続いて、型締装 置 30において、前記型締処理手段は、第 2型締に続いて第 3の型締カ P3 (P3< P2 )で第 3型締を行う。
[0038] そして、射出装置 31において、タイミング tl6で、前記冷却処理手段が冷却工程を 完了させるとともに、型締装置 30において、前記型締処理手段は型締工程を完了さ せる。
[0039] これに伴って、前記型開処理手段は、型開処理を行い、型締装置 30において脱圧 •型開工程を開始し、可動プラテン 23を前進限位置 Sdから後退限位置 Saまで後退 させる。続いて、タイミング tl7で、前記型開処理手段は、脱圧'型開工程を完了させ 、可動プラテン 23を停止させる。そして、前記制御部 46の図示されない取出処理手 段は、取出処理を行って取出工程を開始し、図示されない取出機を作動させて鏡面 盤 28からディスク基板を取り出し、タイミング tl8で取出工程を完了させ、射出成形を 終了する。
[0040] なお、前記射出開始位置 Sb及び前進限位置 Sdは、操作部 48 (図 3)を操作するこ とによって設定され、前記射出開始位置 Sbは前進限位置 Sdより後方に設定される。
[0041] このように、可動プラテン 23が前進限位置 Sdに到達する前、すなわち、型閉工程 が完了する前に、かつ、昇圧工程が開始されるより前に射出工程が開始されるので、 図 5に示されるように、射出工程の開始が早くなつた分、すなわち、時間てだけ成形 サイクルを短くすることができる。
[0042] また、固定金型 14、可動金型 24、加熱シリンダ 32等の温度を低くする必要がなぐ 成形温度を十分に高くすることができるので、スタンパの情報面の転写精度が低下 するのを防止することができる。その結果、成形後のディスク基板に歪み、残留応力 等が発生することがなくなり、ディスク基板の機械的特性を向上させることができるだ けでなぐ複屈折等が発生するのを抑制することができ、ディスク基板の光学特性を 向上させることができる。
[0043] 次に、本発明の第 2の実施の形態について説明する。
[0044] 図 6は本発明の第 2の実施の形態における射出成形機の動作を示すタイムチャート 、図 7は本発明の第 2の実施の形態における射出成形方法と従来の射出成形方法と の工程比較図である。
[0045] まず、型締装置 30 (図 2)において、タイミング t21で前記型閉処理手段は、型閉ェ 程を開始し、第 2の支持部材としての可動プラテン 23を、型開限位置を表す後退限 位置 Saから型閉限位置を表す前進限位置 Sdに向けて前進させる。
[0046] そして、型閉工程が行われて 、る間、前記可動プラテン位置判定処理手段は、可 動プラテン 23が射出開始位置 Sbに到達した力どうかを判断する。続いて、所定のタ イミング t22で可動プラテン 23が射出開始位置 Sbに到達すると、前記射出処理手段 は、射出装置 31において射出工程を開始し、スクリューを前進させて所定の射出圧 力のパターン Paで榭脂を射出する。なお、前記射出開始位置 Sbにおいて、第 2の金 型としての可動金型 24は第 1の金型としての固定金型 14に当接していない。
[0047] 次に、前記可動プラテン 23が射出開始位置 Sbと前進限位置 Sdとの間を移動する 間に、タイミング t23でキヤビティ空間に充填された榭脂の圧力が所定の値より高くな ると、型閉処理が完了し、昇圧工程が開始され、型締力が大きくなる。なお、この場合 、榭脂の圧力が所定の値より高くなると、型締カは自然に大きくなるので、型閉処理 の完了及び昇圧工程の開始は自動的に行われる。続いて、可動金型 24が固定金型 14に当接するのに伴って型締力が更に大きくなる。なお、昇圧工程が開始される位 置を昇圧開始位置 Scとする。
[0048] そして、前記昇圧工程において、型締力が大きくなると、前記タイバーが伸び、可 動プラテン 23がその分だけ更に前進させられる。
[0049] 続いて、射出装置 31において、タイミング t24で前記射出処理手段は、射出工程を 完了させ、前記保圧処理手段は保圧工程を開始し、所定の保圧力のパターン Pbで キヤビティ空間内の樹脂の圧力を保持する。なお、本実施の形態において、前記タイ ミング t24は、可動金型 24が固定金型 14に当接するのと同じタイミングに設定される 力 可動金型 24が固定金型 14に当接するわずかに前又は後のタイミングに設定す ることがでさる。
[0050] その後、型締装置 30において、タイミング t25で可動プラテン 23が前進限位置 Sd に到達するまでの間に、キヤビティ空間内の榭脂は、鏡面盤 18及び鏡面盤 28によつ てはさまれた状態で圧縮させられる。
[0051] そして、タイミング t25で可動プラテン 23が前進限位置 Sdに到達すると、昇圧工程 が完了するとともに、前記型締処理手段は、型締工程を開始し、第 1の型締カ P1で 第 1型締を行った後、第 2の型締カ P2で第 2型締を行う。
[0052] 続いて、射出装置 31において、タイミング t26で、前記保圧処理手段は保圧工程を 完了させ、前記冷却処理手段は、冷却処理を行い、冷却工程を開始し、固定金型 1 4及び可動金型 24を所定の温度に冷却する。続いて、型締装置 30において、前記 型締処理手段は、第 2型締に続 、て第 3の型締カ P3で第 3型締を行う。
[0053] そして、射出装置 31において、タイミング t27で、前記冷却処理手段が冷却工程を 完了させるとともに、型締装置 30において、前記型締処理手段は型締工程を完了さ せる。
[0054] これに伴って、前記型開処理手段は、型開処理を行い、型締装置 30において脱圧 •型開工程を開始し、可動プラテン 23を前進限位置 Sdから後退限位置 Saまで後退 させる。続いて、タイミング t28で、前記型開処理手段は、脱圧'型開工程を完了させ 、可動プラテン 23を停止させる。そして、前記取出処理手段は、取出処理を行って取 出工程を開始し、前記取出機を作動させて鏡面盤 28から成形品としてのディスク基 板を取り出し、タイミング t29で取出工程を完了させ、射出成形を終了する。
[0055] このように、可動プラテン 23が前進限位置 Sdに到達する前、すなわち、型閉工程 が完了する前に、かつ、昇圧工程が開始されるより前に射出工程が開始されるので、 図 7に示されるように、射出工程の開始が早くなつた分、すなわち、時間てだけ成形 サイクルを短くすることができる。
[0056] さらに、昇圧工程が完了する前に射出工程が完了するので、キヤビティ空間に充填 された榭脂は、温度が高いままキヤビティ空間内の周縁までいきわたる。したがって、 スタンパの情報面の転写精度を一層向上させることができる。
[0057] なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨に基づ いて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲力 排除するものでは ない。
産業上の利用可能性
[0058] 本発明をディスク基板を成形するための射出成形機に適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] (a)可動プラテンを前進させて型閉じを行う型閉処理手段と、
(b)前記可動プラテンが、型開限位置と型閉限位置との間に設定された射出開始位 置に到達したかどうかを判断する可動プラテン位置判定処理手段と、
(c)前記可動プラテンが前記射出開始位置に到達したときに、射出工程を開始する 射出処理手段とを有することを特徴とする射出成形機。
[2] 前記射出工程の開始に伴って昇圧工程が開始される請求項 1に記載の射出成形 機。
[3] 前記射出処理手段は、型閉工程が完了する前に射出工程を開始する請求項 1に 記載の射出成形機。
[4] 前記射出処理手段は、昇圧工程が完了する前に射出工程を完了させる請求項 1に 記載の射出成形機。
[5] (a)可動プラテンを前進させて型閉じを行い、
(b)前記可動プラテンが、型開限位置と型閉限位置の間に設定された射出開始位置 に到達したかどうかを判断し、
(c)前記可動プラテンが前記射出開始位置に到達したときに、射出工程を開始する ことを特徴とする射出成形方法。
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