TWI243090B - Injection compressed formation method and machine thereof - Google Patents

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1243090 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明是使用射出成型機的本身爲薄片成型品的薄片 磁碟基板的射出壓縮成型方法及裝置。 背景技術 在利用射出成型機將CD、DVD等薄片磁碟基板成型方 面’由於成型磁碟的厚度薄，故每一磁碟成型時所用熔融 樹脂量少，並且，成型時間亦短至數秒上下。於此種嚴格 條件下，回壓模將多量數位資訊轉印於磁碟上。 於藉由射出成型製造薄片磁碟基板等光學成型品之際 ，容易在樹脂的射出、充塡時因該樹脂的分子定向而發生 內部應變。從而，雙折射或翹曲角度容易變大。因此，在 射出時的充塡步驟中，保持低的合模力，將充塡時發生的 內部應變抑低。又爲了在充塡結束時或其前後增大合模力 ，並爲了確保記錄凹痕等的轉印，一般使用射出壓縮電路 〇 用於將薄片磁碟基板成型的射出壓縮成型方法保持射 出、充塡步驟的合模壓力於低壓，藉充塡於金屬模內的熔 融樹脂的壓力撑開金屬模。藉由撑開金屬模，加大對應於 磁碟基板部的厚度的型腔厚度。藉此，可抑低發生於充塡 中的磁碟基板表面的剪力所造成的應變。此剪力所造成的 應變越小’基板的雙折射及翹曲即變小，亦即翹曲角度減 低。另一方面’發生於基板的雙折射及翹曲角度的減低性 與記錄凹痕等的高轉印性之間成相反關係。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- ------.-------^---1T----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1243090 A7 ___B7_ 五、發明説明（2 ) 第3圖顯示習知薄片磁碟基板的成型方法中合模裝置 側的合模壓力P相對於射出開始後歷時t的指令波形，且 於時間軸t的下方顯示射出側各步驟之變遷俾供參考。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 利用合模裝置所進行合模步驟大致分由合模保持步驟 及合模壓縮步驟構成。合模保持步驟大致對應於射出側的 充塡步驟，其主要進行熔融樹脂流入成型空間即型腔內的 動作。合模壓縮步驟大致對應於射出側的壓力保持步驟， 其主要進行記錄凹痕等的轉印。 如第3圖所示，習知合模保持步驟於時間T的期間內 保持較低的合模壓PA。其次，於時刻t2以後，一面保持較 高的合模壓力PB，一面進行轉印。並且，於冷卻步驟中的 時刻t4 ’合模壓縮步驟結束。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如以上，於習知技術中，合模保持步驟的合模保持壓 力以一段式控制。因此，難以將滿足雙折射、翹曲角度的 程度以及轉印特性全部的基板。具體而言，若合模保持壓 力設定成較低，雙折射及翹曲角度的程度即良好地降低， 不過，無法滿足期望轉印性。另一方面，若將合模保持壓 力設定成較高，轉印性即佳，不過，雙折射及翹曲角度卻 會變大。 發明槪要 本案發明人精心硏究上述問題，結果發現，藉由多段 式控制合模保持步驟，可解決前述問題。 因此，本發明目的在於提供藉由多段式控制以抑低射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇X297公釐） -6 - 1243090 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 出、充塡中的合模壓力，可減小雙折射射、翹曲角度，並 且充份確保記錄凹痕等的轉印性的薄片成型品的射出壓縮 成型方法以及射出壓縮成型裝置。 本發明爲一種射出壓縮成型方法，此方法是使用具備 形成成型空間的一對移動金屬模和固定金屬模、安裝前述 移動金屬模的移動模支承板、安裝前述固定金屬模的固定 模支承板、對前述成型空間射出成型材料的射出裝置以及 使前述移動模支承板對於前述固定模支承板進退，同時可 於前述射出裝置對前述成型空間射出成型材料期間內控制 前述移動模支承板施加於前述固定模支承板的合模壓力的 合模裝置的射出成形機，並射出壓縮成型薄片成型品的方 法’其特徵在於具備：空間形成步驟，其使前述移動金屬 模抵接前述固定金屬模，形成成型空間；射出步驟，其藉 前述射出裝置對前述成型空間射出成型材料；無負載流入 步驟，於前述射出步驟中控制合模裝置，俾以不會產生實 質流入阻抗於藉前述射出裝置對前述成型空間射出的成型 材料的方式接受該成型材料；預備合模步驟，於前述射出 步驟中控制合模裝置，施加預備合模壓力於藉前述射出裝 置對前述成型空間射出的成型材料；以及轉印合模步驟， 於述射出步驟後控制合模裝置，施加預定的轉印合模壓 力於藉前述射出裝置對前述成型空間射出的成型材料，轉 印所期望的薄片成型品的形狀。 根據本發明，大致對應於射出步驟的合模保持步驟由 包含在無負載狀態下流入成型材料的步驟（無負載流入步驟 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） I - .-------^------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -7- 1243090 A7 B7 五、發明説明（4 ) 的多段步驟構成。因此，減低雙折射、翹曲角度，並且’ 亦維持記錄凹痕等的轉印性良好。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳地，前述無負載流入步驟、前述預備合模步驟以 及前述轉印合模步驟分別僅在給定時間內實施。於此情形 下，例如藉計時器辨別歷經前述各給定時間。 更且，亦可在前述無負載流入步驟之前實施一面產生 給定流入阻抗於藉前述射出裝置對前述成型空間射出的成 型材料，一面抑制合模裝置俾接受該成型材料的負載流入 步驟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’本發明爲一種射出壓縮成型裝置，其特徵在於具 備：一對移動金屬模和固定金屬模，其形成成型空間；移 動模支承板，其安裝前述移動金屬模；固定模支承板，其 安裝前述固定金屬模；射出裝置，其對前述成型空間射出 成型材料；合模裝置，其使前述移動模支承板對於前述固 定模支承板進退，同時可控制在前述射出裝置對前述成型 空間射出成型材料期間內前述移動模支承板對前述固定模 支承板所施加合模壓力；無負載流入控制部，於前述成型 材料射出中控制合模裝置，俾以不會產生實質流入阻抗於 藉則述射出裝置對前述成型空間射出的成型材料的方式接 受該成型材料；預備合模控制部，於前述成型材料射出中 控制合模裝置，俾施加預備合模壓力於藉前述射出裝置對 前述成型空間射出的成型材料；以及轉印合模控制部，藍 前述成型材料射出後控制合模裝置，施加預定的轉印合模 壓力於藉前述射出裝置對前述成型空間射出的成型材料，

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五、發明説明（5 / 轉印所期望的薄片成型品的形狀。 控制具備形 安裝前述移 模的固定模 裝置以及使 退同時可在 間內控制前 模壓力的合 具備：無負 裝置，俾以 述成型空間 合模控制部 預定合模壓 型材料；以 施加預定的 間射出的成 作動前述無 述轉印合模 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 或者’本發明爲一種控制裝置，此裝置是 成成型空間的一對移動金屬模和固定金屬模、 動金屬f吴的移動検支承板、安裝前述固定金屬 支承板、對前述成型空間射出成型材料的射出 前述移動模支承板相對於前述固定模支承板進 前述射出裝置對前述成型空間射出成型材料期 述移動模支承板對前述固定模支承板所施加合 模裝置的射出成型機的控制裝置，其特徵在於 載流入控制部’則述成型材料射出中控制合模 不會產生實質流入阻抗於藉前述射出裝置對前 射出的成型材料的方式接受該成型材料；預備 ，於前述成型材料射出中控制合模裝置，施加 力於藉即述射出裝置對則述成型空間射出的成 及轉印合模控制部，其在前述成型材料出後， 轉印合模壓力於藉前述射出裝置對前述成型空 型材料，轉印所期望的薄片成型品的形狀。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳地，可設置用來僅在給定時間內分別 負載流入控制部、前述預備合模控制部以及前 控制部的定時器設定控制電路。 前述各控制部亦可熔合形成爲一體。 圖面之簡單說明 第1 A圖及第1 B圖顯示本發明薄片成型品射出壓縮成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公| ) -9 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243090 A7 ____B7_ 五、發明説明（6 ) ^^ 型方法的合模保持步驟（包含無負載流入歩騾及預備合模步 驟）以及合ί旲壓縮步驟（包含轉印合模步驟）中的合模壓力多 段控制的合模壓力指令波形，第1Α圖顯示合模保持步驟方々 合模壓力二段控制下最初步驟爲無負載流入步驟的情形， 第1 B圖顯不合模保持步驟於合模壓力4段控制下第2步驟 爲無負載流入步驟的情形。 第2圖是顯示本發明薄片成型品射出壓縮成型方法所 用射出壓縮成型裝置的主要構造的圖面。 第3圖是顯示習知薄片成型品射出壓縮成型的合模保 持步驟以及合模壓縮步驟的合模壓力指令波形的圖表。 主要元件對照 10 :固定模支承板 12 :移動模支承板 12A :粗徑部 14 :固定金屬模 1 6 ·’移動金屬模 1 8 :衝孔衝頭 20 :推桿 22 :合模缸筒 22A :缸體外筒部 24 :筒狀體 24A :管路 26、28、30 :油室 ----_------衣----^---1T------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 1243090 A7 B7 五、發明説明（7 ) 3 2 :油槽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 34 :閥體 3 6 :構件 3 8 :油壓缸 40 :切換閥組件 42 :感測器 44、48 :雙向切換閥 46 :伺服閥 50 ··射出成型機用控制裝置 52 :合模裝置控制部 5 4 :定時器電路 50 :設定部 60、62、64 :孑匕□ 70 :可變吐出泵 STMP :壓模 用以實施發明之最佳形態 以下參考圖面就本發明的實施形態詳加說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於第1A圖及第1B圖中，橫軸表示一對金屬模抵接狀 態下射出開始後的歷經時間，縱軸表示合模壓力。 於第1 A圖所示實施形態中，合模保持步驟中的合模壓 力控制爲P0及P1二段。其中，合模壓力P0保持於時間 T 11的期間內，合模壓力P 1保持於時間T 1 2的期間內。 實際上，合模壓力P0是幾乎接近於零的値。移動模支 承板固然被流入型腔內的熔融樹脂推回去。不過，對移動 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ί0χ297公釐） 1243090 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8) 模支承板的該移動無阻抗的合模裝置側的模啓閉驅動機構 以及合模驅動機構則成無負載狀態。亦即，相當於移動模 支承板後退時的慣性或滑動部份的阻抗。因此，熔融樹脂 可在時間T 1 1的期間內一面極力抑低造成雙折射、翹曲的 剪力的發生，一面流入蔓延於型腔內。 以歷經時間T11後的時間T12的期間作爲合模壓縮步 驟中記錄凹痕等的轉印準備階段，施加預定合模壓力P1。 此後’切換射出側的壓力保持，進至合模壓縮步驟，施加 時間T1 3期間的全模壓力P2，藉此進行轉印。 於第1 B圖所示實施形態中，合模保持步驟作4段控制 。更且，相當於前述無負載狀態的合模壓力P0的狀態並不 出現在射出開始後，其僅維持於歷經時間T1後的T22的期 間內。於合模控制裝置中預先設定第1A圖及第1B圖中各 時 Til、T12、T13、T21、T2 2、T23、T24、T25，藉定時器 電路加以控制。 第2圖顯示用來進行第1A圖及第1B圖所示合模保持 步驟的多段控制的射出側裝置的主要部份。於第2圖中， 參考號碼1 0是設置於射出成型機的基座（圖略）的固定模支 承板。固定金屬模14安裝固定於固定模支承板1〇的左端 面。STMP是轉印用原模的壓模。參考號碼12是移動模支 承板。移動金屬模1 6安裝固定於移動模支承板1 2的右端 面。衝出成型磁碟的中心部的衝孔衝頭1 8設在移動模支承 板1 2的中心部右方。衝孔衝頭1 8的左方端部與油壓缸的 活塞形成爲一體。貫通衝孔衝頭1 8中心部設置推桿20。推 -------L---^91 ^------1 T I______ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ 297公釐） -12- 1243090 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9) 桿20的左方端部與另一油壓缸的活塞形成爲一體。供至上 述合油壓缸的壓油輸配用管路、切換閥等的詳細說明則省 略。 合模缸筒22配置於移動模支承板12的左方，固定在 射出成型機的基座（圖略）上。移動模支承板12的外周可滑 動安裝於合模缸筒22的缸體外筒部22A的內側。形成壓油 供給用管路24A的筒狀體24安裝固定於合模缸筒22的中 心部左方側。筒狀體24的右方部配置成其端部在形成於移 動模支承板12內的油室26內。參考號碼28、30分別爲合 模缸筒22內的油室，其隨移動模12左端的阻徑部12A隔 開。形成油室30,俾施加合模壓力於移動模支承板12。形 成油室28，俾在模啓閉動作之際，使移動模支承板1 2朝後 退側（第2圖中Z方向的左側）移動。 參考號碼32是經由構件36安裝固定於各模缸筒22上 的油槽。參考號備34是固裝於配置在槽32內的油壓缸38 的活塞桿下端的閥體。藉由控制閥體34上面與構件36下 面間的間隙，控制油室30與油槽32的連通。參考號碼40 是切換閥裝置。切換閥裝置40響應發自射出成型機用控制 裝置50內的合模裝置用控制部62的控制信號SG1，控制對 油壓缸38的壓油供輸，藉此，控制閥體34的啓閉。 參考號碼42是檢測油室30的壓力的感測器。再者， 參考號碼44是雙向切換閥。雙向切換閥44的切換指令用 控制信號SG2發自合模裝置用控制部52。參考號碼46是伺 服閥。來自可變吐出泵70的壓油接至伺服閥46的P孔口 本纸張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13- I------』---^^"4衣----^---1T------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1243090 A7 ____B7_ 五、發明説明（12 ) 出控制信號SG4，使雙向切換閥48自其右方位置切換至左 方位置（如第2圖圖示）。進一步，來自圖略的泵的壓油藉圖 略的電磁減壓閥控制，經由雙向切換閥44，止回閥及孔口 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 62供至油室30。同時，此壓油亦經由孔口 64供至油室26 〇 於此狀態下一歷經時間，合模保持步驟即結束，其次 ，合模壓縮步驟開始。亦即，供自圖略的泵的壓油經由圖 略的電磁減壓閥控制於合模壓力P2。 於此狀態下一進一步歷經時間T3，對磁碟表面的轉印 即結束。 此後，驅動衝孔衝頭1 8，接著，輸出開模指令。響應 此開模指令，閥體34成連通狀態。進一步，伺服閥46處 於右方位置，壓油自伺服閥46的孔口 A流出，通過孔口 60 ，供至油室28。另一方面，自油室26回流的油經由孔口 64及伺服閥46的孔口 B回流至油槽。 於開模動作途中或開模極限，驅動推桿20。藉此，使 磁碟中心部自作爲成型品的磁碟分離。於開模動作結束後 ’移動金屬模16上的磁碟藉製品取出裝置（圖略）取出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 B圖所示合模保持步驟的情形大致與第1 a圖所示 合模保持步驟的情形相同。亦即，閥體34成切斷狀態。雙 向切換閥44處於右方位置。並且，於時間τΐ、T3、T4、丁5 的期間內，自合模控制裝置52發出各個控制信號，使雙向 切換閥4 8處於左方位置。另一方面，於時間τ 2的無負載 狀態下，自合模控制裝置52發出控制信號，使雙向切換閥 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公楚） 1243090 A7 B7 五、發明説明（13) 4 8處於右方位置。 以上所說明的第2圖的裝置具有使用油壓的合模裝置 的模啓閉驅動機構以及合模驅動機構。不過，本發明的適 用並不限於油壓方式。例如，亦可適用本發明於電動射出 成型機。然而，在使用肘節機構於電動射出成型機情形下 ’爲了使此肘節機構不妨礙無負載狀態，須積極控制合模 用伺服馬達。 又，以上所說明的第2圖的裝置固然多段式控制合模 保持步驟中的合模壓力，不過，亦可多段式控制合模壓縮 步驟中的合模壓力。 !. . , 1 - ; - - - --- -1 - n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -17 -

Claims (1)

1243090 A8 ? B8 l j:' κ； ^ C8 ) ， ^ D8 ； i ...............*···-, ..φ . 扣 六、申請專利範圍1 第9 1 1 367 1 3號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國94年6月29日修正 1 · 一種射出壓縮成型方法，此方法是使用射出成型機將 薄片成型品射出壓縮成型的方法，此射出成型機具備： 一對移動金屬模及固定金屬模，其形成成型空間； 移動模支承板，其安裝前述移動金屬模； 固定模支承板，其安裝前述固定金屬模； 射出裝置，其對前述成型空間射出成型材料；以及 合模裝置，其使前述移動模支承板對於前述固定模支 承板進退，同時可在前述射出裝置對前述成形空間射出成 型材料期間內控制前述移動模支承板對前述固定模支承板 所施加合模壓力；其特徵在於具備： 空間形成步驟，其使前述移動金屬模抵接前述固定金 屬模，形成成型空間； 射出步驟；其藉前述射出裝置對前述成型空間射出成 型材料； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 無負載流入步驟，於前述射出步驟中控制合模裝置， 俾以不會產生實質流入阻抗於藉前述射出裝置對前述成型 空間射出的成型材料的方式接受該成型材料； 預備合模步驟，於前述射出步驟中控制合模裝置，施 加預定的預備合模壓力於藉前述射出裝置對前述成型空間 射出的成型材料；以及 轉印合検步驟，於前述射出步驟後控制合模裝置，施 本矣氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐} " 1243090 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 加的預定的轉印合模壓力於藉前述射出裝置對前述成型空 間射出的成型材料，轉印所期望的薄壁成型品的形狀。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 2.如申g靑專利範圍第1項所述之方法，其中前述無負載 流入步驟、前述預備合模步驟以及前述轉印合模步驟分別 只於給定的時間內實施。 3 .如申§靑專利範圍第2項所述之方法，其中前述各給定 的時間的經歷是藉定時器加以辨別。 4.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於前述無負 載流入步驟之前，一面施加給定流入阻抗於藉前述射出裝 置對前述成型空間射出的成型材料，一面控制合模裝置以 接受該成型材料的負載流入步驟。 5 ·~種射出壓縮成型裝置，其特徵在於具備： 對移動金屬彳吴及固疋金屬彳吴，其形成成型空間； 移動模支承板，其安裝前述移動金屬模； 固定模支承板，其安裝前述固定金屬模； 射出裝置，其對前述成型空間射出成型材料； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 合模裝置，其使前述移動模支承板對於前述固定模支 承板進退’同時，可在前述射出裝置對前述成型空間射出 成型材料期間內控制前述移動模支承板施加於前述固定模 支承板的合模壓力； 無負載流入控制部，於前述成型材料射出中控制合模 衣置’俾以不會產生實質流入阻抗於藉前述射出裝置對前 迎成型空間射出的成型材料的方式接受該成型材料； 預備合模控制部，於前述成型材料射出中控制合模裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2Κ) X 297公釐） ~ 2 - 1243090 Α8 Β8 C8 D8 π、申請專利範圍3 置’俾施加預定預備合模壓力於藉前述射出裝置對前述成 型空間射出的成型材料；以及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 轉印合模控制部，以前述成型材料射出後控制合模裝 ® ’施加預定的轉印合模壓力於藉前述射出裝置對前述成 型空間射出的成型材料，轉印所期望的薄片成型品。 6·如申請專利範圍第5項所述之射出壓縮成型裝置，其 中進一步具備用於僅於給定的時間內分別作動前述無負載 流入控制部、前述預備合模控制部以及前述轉印合模控制 部的定時器設定控制電路。 7 · —種控制裝置，此裝置是控制射出成型機的控制裝置 ’此射出成型機具備： 一種移動金屬模及固定金屬模，其形成成型空間； 移動模支承板，其安裝前述移動金屬模； 固定模支承板，其安裝前述固定金屬模； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 射出裝置，其對前述成型空間射出成型材料；以及 合模裝置’其使前述移動模支承模對於固定模支承板 進退，同時，可在前述射出裝置對前述成型空間射出成型 材料期間內控制前述移動模支承板施加於前述固定模支承 板的合模壓力；其特徵在於具備： 無負載流入控制部’於前述成型材料射出中控制合模 衣置，俾以不會產生貫質流入阻抗於藉前述射出裝置對前 述成型空間射出的成型材料的方式接受該成型材料； 預備合模控制部，於前述成型材料射出中控制合模裝 置，俾施加預定預備合模壓力於藉前述射出裝置對前述成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公羡） ~ 3 - 1243090 ABICD 六、申請專利範圍4 型空間射出的成型材料；以及 轉印合模控制部，於前述成型材料射出後控制合模裝 置，施加預定轉印合模壓力於藉前述射出裝置對前述成型 空間射出的成型材料，轉印所期望的薄片成型品的形狀。 8.如申請專利範圍第7項所述之控制裝置，其中進一步 具備用來僅於給 、前述預備合模 設定控制電路。 定時間內分別作動前 控制部以及前述轉印 述無負載流入控制部 合模控制部的定時器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）