HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf
eine Spritzgießform und insbesondere auf eine
Spritzgießform, die zur Verwendung beim Formteilen eines
flachen, plattenförmigen Erzeugnisses mit einer großen
Projektionsfläche, beispielsweise eines Substrats für
eine optische Platte, geeignet ist.
Beschreibung des Standes der Technik
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Wie allgemein bekannt ist, ist es beim Spritzgießen
verschiedener Harze nötig, die in einem Heizzylinder
geschmolzenen und in einen Formraum eingespritzten Harze
in dem Formraum zu kühlen und zu verfestigen und die
Harze aus dem Formraum herauszunehmen. Zu diesem Zweck
werden herkömmlicherweise Kühlkanäle zum Abkühlen und
Verfestigen der Harze in dem Formraum in einem
feststehenden Formteil bzw. einem beweglichen Formteil
ausgebildet.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen die Formteile unter den
herkömmlichen Spritzgießformen zum Formen einer CD (eines
Substrats für eine optische Platte).
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Fig. 4 zeigt eine Anordnung von Kühlkanälen 3,
betrachtet von einer einen Formraum eines feststehenden
Formteils 1 definierenden Spiegelfläche 2, und Fig. 5
zeigt eine Anordnung von Kühlkanälen 6, von einer
Spiegelfläche 5 eines beweglichen Formteils 4 aus
gesehen.
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In diesen Figuren sind die Kühlkanäle 3 und 6 aus
einer Anzahl von Kühlkanälen (drei Kühlkanäle in diesen
Figuren) 7, 8 und 9 gebildet, die sich in
Umfangsrichtungen erstrecken, sowie aus den
Kühlkanälen 10, die diese Kühlkanäle 7, 8 und 9 radial
miteinander verbinden. Die sich in Umfangsrichtungen
erstreckenden Kühlkanäle 7, 8 und 9 sind in gleichen
Abständen in Radialrichtungen von den betreffenden
Zentren aus ausgebildet. Wenn das bewegliche Formteil 4
auf das feststehende Formteil 1 aufgebracht wird, so sind
diese Kühlkanäle 7, 8 und 9, die sowohl in dem
feststehenden als auch in dem beweglichen Formteil 1 bzw. 4
ausgebildet sind, entsprechend so angeordnet, daß sie
einander in den Radialrichtungen des Formraums
vollständig entsprechen.
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Bei den herkömmlichen Spritzgießformen gemäß obiger
Beschreibung sind die Kühlkanäle 7, 8 und 9 des
beweglichen Formteils 4 und des feststehenden Formteils 1
so angeordnet, daß sie einander in den Radialrichtungen
des Formraums vollständig entsprechen. Wenn eine CD durch
diese feststehenden und beweglichen Formteile 1 bzw. 4
geformt wird, ist eine Kühlungsrate an den Stellen, an
denen die Kühlkanäle 7, 8 und 9 nicht ausgebildet sind,
somit niedriger als die an den Stellen, an denen die
Kühlkanäle 7, 8 und 9 ausgebildet sind.
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Damit weist die herkömmliche Spritzgießform folgende
Probleme auf.
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Wenn eine Abkühlzeit bei einer erforderlichen
Erhöhung eines Spritzguß-Arbeitszyklus verkürzt wird,
werden optische Eigenschaften, wie z. B. eine
Doppelbrechung der erhaltenen optischen Platte, aufgrund des
Unterschieds in der Abkühlrate der Harze im Formraum 2
zwischen den Stellen, an denen die Kühlkanäle 7, 8 und 9
ausgebildet sind, und jenen, an denen diese Kühlkanäle
nicht ausgebildet sind, unausgeglichen, oder mechanische
Eigenschaften der erhaltenen optischen Platte werden
aufgrund des Auftretens einer Verwerfung bzw. Wellung
oder dgl. verschlechtert.
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Die oben beschriebenen Probleme werden nun im
einzelnen erläutert. Zunächst wurde unter Verwendung der
herkömmlichen Spritzgieß Formteil ein Spritzgießverfahren
ausgeführt, um eine CD mit einem Durchmesser von 120 mm
unter den Bedingungen einer Vergießtemperatur von 80ºC,
einer Harztemperatur von 320ºC und einer Abkühlzeit von
2,5 Sekunden zu erhalten. In jeder der Umfangsrichtungen
von sieben Radialrichtungen der erhaltenen Platte wurde
die Doppelbrechung jeweils an fünfzig Punkten gemessen.
Die Durchschnittswerte für jeden der Radien wurden aus
den gemessenen Werten ermittelt, und die
Durchschnittswerte wurden von jedem der gemessenen Werte abgezogen.
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung eines Kreises, der
die durch das Abziehen der Durchschnittswerte von jedem
der gemessenen Werte erhaltenen Restwerte darstellt. In
dieser Figur zeigen die gepunkteten Teile eine
Unausgeglichenheit der Doppelbrechung. Der größere Bereich der
gepunkteten Teile bedeutet eine größere
Unausgeglichenheit der Doppelbrechung. Dementsprechend hat, wie aus der
Figur hervorgeht, die in der herkömmlichen Spritzgießform
geformte Platte eine große Unausgeglichenheit der
Doppelbrechung in deren Oberflächen, wodurch eine erhebliche
Unausgeglichenheit der optischen Eigenschaften der Platte
verursacht wird.
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Eine Spritzgießform mit einem zwischen
entgegengesetzten Kernflächen eines feststehenden Formteils und
eines beweglichen Formteils, welche die Form bzw. Gestalt
eines Erzeugnisses definieren, ist aus der JP-A-04040643
bekannt. Bei dieser Spritzgießform ist eine Anzahl von
Ausnehmungen auf der Unterseite der Gußkerne ausgebildet,
die jeweils an entgegengesetzten Flächen des
feststehenden Formteils und des beweglichen Formteils
befestigt sind. Vermutlich dienen diese Ausnehmungen
dazu, Material zu sparen und das Gewicht der Kerne zu
vermindern.
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Eine weitere Spritzgießform mit einem zwischen
entgegengesetzten Flächen eines feststehenden Formteils und
eines beweglichen Formteils ausgebildeten Formraum zur
Herstellung von Schallplatten ist in der US-A-1 582 704
beschrieben. Jede der Formteilen weist eine Anzahl von
spiralförmigen Kanälen auf, die sich vom äußeren Umfang
zum Mittelteil hin erstrecken und hauptsächlich an
einander entsprechenden Stellen ausgebildet sind. Jedes
Formteil hat einander entgegengesetzte Einlaßdurchgänge
und entgegengesetzte Auslaßdurchgänge, wodurch jeder
Durchgang mit dem äußeren Ende eines Kanals und dem
inneren Ende eines anderen Kanals verbunden ist, und die
Einlaßdurchgänge des einen Formteils liegen im Anschluß
an die Auslaßdurchgänge des anderen Formteils.
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Eine Spritzgießform für eine optische Platte, welche
die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart,
ist in der JP-A-1216807 beschrieben und weist einen
Formraum mit einer ringförmigen Formteil auf und ist
zwischen entgegengesetzten Flächen eines feststehenden
Formteils und eines beweglichen Formteils ausgebildet. In
beiden Formteilen sind Kühlkanäle zum Abkühlen der in den
Formraum eingespritzten Harze ausgebildet.
ABRISS DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Spritzgießform bereitzustellen, die fähig ist,
einheitliche optische Eigenschaften, beispielsweise
Doppelbrechung, sowie mechanische Eigenschaften, wie z. B.
Ablenkung bzw. Neigung eines gegossenen Artikels,
sicherzustellen, selbst wenn eine Abkühlzeit verkürzt wird, um
einen Arbeitszyklus des Spritzgußverfahrens zu
verlängern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine
Spritzgießform für eine optische Platte mit einem eine
kreisförmige Formteil aufweisenden und zwischen einander
gegenüberliegenden Flächen eines feststehenden Formteils
und eines beweglichen Formteils zum Festlegen einer Form
bzw. Gestalt eines Erzeugnisses ausgebildeten Formraum
sowie mit in dem feststehenden Formteil bzw. dem
beweglichen Formteil ausgebildeten Kühlkanälen zum Kühlen
von in den Formraum eingespritzten Harzen vorgesehen,
wobei die Kühlkanäle des feststehenden Formteils und des
beweglichen Formteils eine Anzahl sich jeweils in
Umfangsrichtungen erstreckender Kühlkanäle umfassen, und
die sich in Umfangsrichtungen des beweglichen Formteils
erstreckenden Kanäle in dem beweglichen Formteil an
Stellen bzw. Positionen ausgebildet sind, die zumindest
entgegengesetzt zu denjenigen (Stellen) sind, an denen
sich in Umfangsrichtungen des feststehenden Formteils
erstreckende Kühlkanäle in der Radialrichtung des
Formraums in dem feststehenden Formteil nicht ausgebildet
sind.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden
Erfindung ist eine Spritzgießform vorgesehen, die speziell auf
die Spritzgießform zum Formteilen eines Substrats für
eine optische Platte angewandt ist.
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Gemäß einer Spritzgießform der vorliegenden
Erfindung, wie oben beschrieben, können die in fast alle Teile
des Formraums eingefüllten Harze gleichmäßig abgekühlt
werden, indem die Stellen in jeweils einem feststehenden
Formteil bzw. einem beweglichen Formteil, in der die
Kühlkanäle nicht ausgebildet sind, mit den in dem anderen
Formteil ausgebildeten Kühlkanälen abgedeckt werden.
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Selbst wenn die Abkühlzeit verkürzt wird, um einen
Spritzguß-Arbeitszyklus zu verlängern, kann die
Einheitlichkeit der optischen Eigenschaften des
erhaltenen geformten Artikels, wie z. B. Doppelbrechung,
sichergestellt werden, und im geformten Artikel wird
keine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften,
beispielsweise Ablenkung oder Neigung, verursacht. Daher
bietet die erfindungsgemäße Spritzgießform ausgezeichnete
Vorteile, wenn sie zum Formteilen eines flachen,
plattenförmigen Substrats für eine optische Platte mit
einer großen Projektionsfläche verwendet wird.
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Deshalb ist eine Spritzgießform gemäß der
vorliegenden Erfindung zur Verwendung beim Formteilen eines
flachen, plattenförmigen Substrats für eine optische
Scheibe mit einem großen Projektionsbereich geeignet.
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Die Aufgaben, Ausbildungen und Vorteile der
vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Zusammenhang
mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen
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Fig. 1 ein Anordnungsschema von Kühlkanälen,
gesehen von einer Spiegelflächenseite eines beweglichen
Formteils, die eine Ausführungsform der Spritzgießform
gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
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Fig. 2 ein Anordnungsschema von Kühlkanälen in
einem Zustand, in dem das feststehende Formteil und das
bewegliche Formteil in der Ausführungsform der
Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung einander
überlagern,
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Fig. 3 eine kreisförmige graphische Darstellung
der Unausgeglichenheit der Doppelbrechung in einer CD,
die durch eine Spritzgießform der Ausführungsform gemäß
der vorliegenden Erfindung geformt ist,
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Fig. 4 ein Anordnungsschema von Kühlkanälen,
gesehen von einer Spiegelflächenseite eines feststehenden
Formteils, die eine Ausführungsform der Spritzgießform
gemäß dem herkömmlichen Beispiel und gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
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Fig. 5 ein Anordnungsschema von Kühlkanälen,
betrachtet von einer Spiegelflächenseite eines
beweglichen Formteils der herkömmlichen Spritzgießform, und
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Fig. 6 eine kreisförmige graphische Darstellung
der Unausgeglichenheit der Doppelbrechung in einer durch
die herkömmliche Spritzgießform geformten CD.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMTEILEN
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Da eine Konfiguration eines
feststehenden Formteils in dieser Ausführungsform dieselbe
ist wie die in Fig. 4 gezeigte, werden dieselben
Bezugsziffern verwendet und eine Erläuterung derselben
weggelassen.
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Fig. 1 zeigt eine in der entgegengesetzten Position
des in Fig. 4 gezeigten feststehenden Formteils 1
angeordnetes bewegliches Formteils 21.
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In dem beweglichen Formteil 21 ist ein von seiner
Spiegelfläche 22 her betrachteter Kühlungskanal 23
ausgebildet. Der Kühlungskanal 23 besteht aus vier
Kühlkanälen 24, 25, 26 und 27, die sich in
Umfangsrichtungen erstrecken, sowie Kühlkanälen 28, die
eine radiale Verbindung zwischen diesen vier
umfangsmäßigen Kühlkanälen herstellen. Diese Umfangs-
Kühlkanäle 24 bis 7 sind an Umfangsstellen ausgebildet,
die zumindest entgegengesetzt denjenigen sind, an denen
die Kühlkanäle 7 bis 9, die sich, wie oben beschrieben,
in Umfangsrichtungen des feststehenden Formteils 1
erstrecken, nicht ausgebildet sind.
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D. h., der Kühlungskanal 25 ist an einer Stelle
angeordnet, die derjenigen zwischen den Kühlkanäle 7 und 8
des feststehenden Formteils 1 entgegengesetzt ist; der
Kühlungskanal 26 ist an einer Stelle angeordnet, die
entgegengesetzt der zwischen den Kühlkanälen 8 bzw. 9 des
feststehenden Formteils 1 ist. Ferner ist der
Kühlungskanal 24 so angeordnet, daß er zwischen dem Endabschnitt
des Kühlungskanals 7 und dem Kühlungskanal 10 des
feststehenden Formteils 1 hindurchgeht; und der
Kühlungs
kanal 27 ist so angeordnet, daß er an einer Stelle
durchläuft, die derjenigen zwischen dem Endabschnitt des
Kühlungskanals 9 bzw. des Kühlungskanals 10 des
feststehenden Formteils 1 jeweils entgegengesetzt ist. Die
Kühlkanäle 28, welche die Kühlkanäle 24 bis 27
miteinander verbinden, sind an Stellen angeordnet, die diametral
entgegengesetzt jenen der Kühlkanäle 10 des feststehenden
Formteils zum Zentrum des Formraums hin sind.
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Dementsprechend werden gemäß Fig. 2, wenn das
bewegliche Formteil 21 auf das feststehende Formteil 1
aufgebracht wird, fast alle Teile der in den Formraum
eingefüllten Harze durch diese Kühlkanäle 24 bis 27 und 28,
sowie die Kühlkanäle 7 bis 9 und 10 abgekühlt.
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Deshalb wird gemäß der Spritzgießform mit der oben
beschriebenen Konfiguration die unterschiedliche
Abkühlrate des Harzes aufgrund der Lage der Harze in dem
Formraum nicht verursacht, da fast alle Teile der Harze
im Formraum beim Ausformen durch die Kühlkanäle 24 bis 27
sowie 28 des beweglichen Formteils und die Kühlkanäle 7
bis 9 sowie 10 des feststehenden Formteils 1 gekühlt
werden, wie Fig. 2 zeigt. Daher kann, selbst wenn die
Abkühlzeit gekürzt wird, um einen Arbeitszyklus des
Spritzgußverfahrens zu verlängern, die Einheitlichkeit
der optischen Eigenschaften eines geformten Artikels,
beispielsweise die Doppelbrechung, sichergestellt werden,
und man kann einen geformten Artikel erhalten, der zu
keiner Verschlechterung mechanischer Eigenschaften, z. B.
Ablenkung oder Neigung, führt.
Versuchsbeispiel:
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Unter Verwendung einer Spritzgießform mit derselben
Konfiguration wie in dem oben beschriebenen Beispiel
wurde ein Spritzgußvorgang ausgeführt, um eine CD mit
demselben Durchmesser von 120 mm wie die in Fig. 6 unter
den Bedingungen einer Formtemperatur von 80ºC, einer
Harztemperatur von 320ºC und einer Abkühlzeit von
2,5 Sekunden zu erhalten. In jeder der Umfangsrichtungen
von sieben Radialrichtungen der erhaltenen Platte wurde
die Doppelbrechung an fünfzig Punkten in derselben Weise
wie bei dem herkömmlichen Beispiel gemessen. Die
Durchschnittswerte für jeden der Radien wurden aus den
gemessenen Werten ermittelt, und die Durchschnittswerte wurden
von jedem der gemessenen Werte abgezogen. Fig. 3 ist ein
Kreisdiagramm zur Darstellung der Restwerte, die durch
Abziehen der Durchschnittswerte von jedem der gemessenen
Werte erhalten wurden. In dieser Figur zeigen die
gepunkteten Abschnitte eine Unausgeglichenheit der
Doppelbrechung. Ein größerer Bereich des gepunkteten Abschnitts
bedeutet eine größere Unausgeglichenheit der
Doppelbrechung. Im Vergleich zu dem in Fig. 6 gezeigten
herkömmlichen Beispiel ist es offensichtlich, daß auf der
Oberfläche der CD gemäß dem Spritzguß der vorliegenden
Erfindung die Unausgeglichenheit der Doppelbrechung
gering ist, wodurch man eine CD erhält, die fast
einheitliche optische Eigenschaften aufweist.
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In der Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung
wird der Spritzguß der vorliegenden Erfindung auf eine
Formteil zum Formteilen einer CD angewandt (eines
Substrats für eine optische Platte). Der Spritzguß der
vorliegenden Erfindung beschränkt sich jedoch nicht
darauf. Dieselbe Wirkung wie die in der Ausführungsform
kann erhalten werden, wenn der Spritzguß der vorliegenden
Erfindung auf andere Formteilen zum Formgießen
verschiedener Erzeugnisse mit relativ großen Flächen und
Formteilen einer flachen Platte angewandt wird, und die
Maßgenauigkeit, z. B. beim Flachheitsgrad, sowie
Einheitlichkeit von optischen Eigenschaften, z. B. bei der
Doppelbrechung erfordert.