(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に形成した高さ１００μｍ以下の微細形状部の高さをｈ１（ｍｍ）とし、射出成形に使用される金型における前記高さｈ１に対応する高さをＨとしたときに、前記高さｈ１と高さＨの比率ｈ１／Ｈが、０．９０≦ｈ１／Ｈ＜１．０の範囲内であり、又は、表面に形成した高さ１００μｍ以下の角錘状微細形状部の頂部の角度をａ（°）とし、射出成形に使用される金型における前記角度ａに対応する角度をＡ（°）としたときに、前記角度ａと角度Ａの比率Ａ／ａが、０．９０≦Ａ／ａ＜１．０の範囲内であり、
下記条件（１）〜（３）で定義される金型と射出成形体との誤差Ｌ／Ｍを、０．０１以下の値としてある射出成形体の製造方法であって、
超音波振動によって前記金型の全体又は一部を共振させるとともに、少なくとも射出時と冷却時で、前記金型の共振周波数を連続的又は段階的に変化させながら射出成形することを特徴とする射出成形体の製造方法。
条件
（１）前記金型内部における同一平面上の金型中心と端縁の２点をｍ１、ｍ２としたときに、ｍ１とｍ２との間の距離をＭとする。
（２）前記金型によって製造した射出成形体において、前記ｍ１、ｍ２に該当する射出成形体上の２点を、それぞれｎ１、ｎ２とする。
（３）前記ｍ１，ｍ２を含む平面に対応する基準平面内に前記ｎ１又はｎ２のいずれか一方を位置させた場合に、前記基準平面から前記ｎ２又はｎ１の他方までの距離をＬとする。
【請求項２】
前記射出成形体が円盤状の射出成形体である場合において、前記射出成形体の半径を前記Ｍとし、前記射出成形体の円盤中心を前記ｎ１とし、前記円盤中心と同一平面にある円盤周縁上の任意の一点を前記ｎ２としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形体の製造方法。
【請求項３】
前記微細形状部が、突起状、溝状、円柱状、直方体状またはｎ角錐状（ｎは４以上の自然数）であることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形体の製造方法。
【請求項４】
前記射出成形体が、光情報記録基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の射出成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形体の製造方法に関する。さらに詳しくは、光磁気ディスク（ＬＭＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）等の光情報記録製品、電気コネクタ、Ｉ／Ｏコネクタ等のコネクタ製品、あるいは半導体封止製品等の射出成形体の成形に有用な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート樹脂やポリエステル樹脂の射出成形においては、ハイサイクル化、高精度化が進められており、これに対応できる成形技術の開発が望まれている。特に、光磁気ディスク、デジタルビデオディスク、コンパクトディスク等の記録媒体においては、記録密度を高めるための記録面の狭ランド／グループ化あるいは短ピット化が進められており、金型に対する転写性に優れた射出成形体の製造方法の開発が望まれている。しかしながら、従来の製造方法では、十分なる対応が困難で、転写性の低下（転写むら）、光学歪、残留応力による反り等の問題が生じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題の発生を防止すべく、本出願人は、特公平６−６３０９号及び特開平９−９９４５８号において、射出成形を行うときに超音波振動によって金型を共振させながら成形する方法を提案してきた。これら成形方法は、射出時に一定の振幅及び周波数の超音波振動を付与して金型を共振させるものであり、射出時における樹脂の流動性を向上させるといった点で優れた技術といえる。
【０００４】
一方、射出成形にあっては、射出時に金型を共振させることは樹脂の流動性を向上させることから好ましいが、冷却時に金型を共振させることは、樹脂の徐冷を妨げることになり、結果的に成形サイクルを長くする場合がある。しかしながら、上述した特公平６−６３０９号及び特開平９−９９４５８号で提案した射出成形方法では、樹脂冷却時における超音波振動による金型の共振の取り扱いについては特に考慮していなかった。
また、いずれの特許公報においても、得られた射出成形体自体については、特に言及しておらず、一方で金型に対する転写性に優れた射出成形体の検査方法も確立していないため、わずかな確率であるが、結果として転写性に優れた射出成形体を得ることが困難な場合が見られた。したがって、射出成形体が光情報記録基板等に用いられた際に、光情報の再現性に乏しい場合が見られた。
【０００５】
本発明は上記の事情にかんがみなされたものであり、射出成形時における金型の共振条件、すなわち共振の振幅の大きさおよび周波数あるいはいずれか一方を制御し、金型の共振条件を変化させながら射出成形を行うことにより、金型に対する転写性に優れた射出成形体を効率的に製造するための方法の提供を目的とすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、発明者等が鋭意研究を行った結果、射出成形体における微細形状部の高さや、微細形状部の角部における角度、あるいは反りを制御することによって、金型に対する転写性に優れた射出成形体を検査、選別を含めて得ることができ、結果として、光情報記録基板等に用いた場合に、光情報の再現性に優れていることを見出した。また、射出成形の１サイクル中における金型の共振条件（振幅及び／又は周波数）を変化させ、射出成形サイクルの進行に合わせて希望の箇所や時期に振動を与えることによって高品質の射出成形体、例えば、光磁気ディスクやデジタルビデオディスク等を短いサイクルで成形できることを見出し、射出成形体の製造方法に関する本発明を完成させたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、表面に形成した高さ１００μｍ以下の微細形状部の高さをｈ１（ｍｍ）とし、射出成形に使用される金型における前記高さｈ１に対応する高さをＨとしたときに、前記高さｈ１と高さＨの比率ｈ１／Ｈが、０．９０≦ｈ１／Ｈ＜１．０の範囲内であり、
下記条件（１）〜（３）で定義される金型と射出成形体との誤差Ｌ／Ｍを、０．０１以下の値としてある射出成形体の製造方法であって、
超音波振動によって前記金型の全体又は一部を共振させるとともに、少なくとも射出時と冷却時で、前記金型の共振周波数を連続的又は段階的に変化させながら射出成形することを特徴とする射出成形体の製造方法。
条件
（１）前記金型内部における同一平面上の金型中心と端縁の２点をｍ１、ｍ２としたときに、ｍ１とｍ２との間の距離をＭとする。
（２）前記金型によって製造した射出成形体において、前記ｍ１、ｍ２に該当する射出成形体上の２点を、それぞれｎ１、ｎ２とする。
（３）前記ｍ１，ｍ２を含む平面に対応する基準平面内に前記ｎ１又はｎ２のいずれか一方を位置させた場合に、前記基準平面から前記ｎ２又はｎ１の他方までの距離をＬとする。
このように特定の微細形状部の高さを制御して射出成形体を製造することにより、結果として、金型に対する転写性に優れた射出成形体を得ることができる。また、このような微細形状部であれば、例えば、電子顕微鏡を用いて容易に測定（検査）することができ、転写性に優れた射出成形体のみを、迅速かつ正確に選別することが可能となる。
【０００８】
ここで、微細形状部の高さｈ１は、微細形状部が円柱、ｎ角錘（ｎは３以上の自然数）、直方体の場合、前記円柱又は直方体の非充填領域の開始点あるいはｎ角錘の頂点から、微細形状部を有する射出成形体表面に向かって垂線を引いたときのその長さである。より具体的には、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示す距離が微細形状部の高さｈ１となる。
さらに、微細形状部が溝や穴の場合、溝や穴の最深部の深さがｈ１となる。
また、樹脂非充填部の高さｈ２は、金型内において樹脂が完全に充填して微細形状部を形成しないために、金型の角部に空隙が発生するが、微細形状部における前記空隙に相当する部分の高さを意味する。したがって、微細形状部が円柱状であれば、円柱の頂点付近において円柱が欠けた部分の垂直方向の長さがｈ２となる。より具体的には、例えば、図５に示す距離が樹脂非充填部の高さｈ２となる。なお、図５では、金型部分にハッチングを施している。
【０００９】
また、本発明の別の態様によれば、表面に形成した高さ１００μｍ以下の角錘状微細形状部の頂部の角度をａ（°）とし、射出成形に使用される金型における前記角度ａに対応する角度をＡ（°）としたときに、前記角度ａと角度Ａの比率Ａ／ａが、０．９０≦Ａ／ａ＜１．０の範囲内であり、
下記条件（１）〜（３）で定義される金型と射出成形体との誤差Ｌ／Ｍを、０．０１以下の値としてある射出成形体の製造方法であって、
超音波振動によって前記金型の全体又は一部を共振させるとともに、少なくとも射出時と冷却時で、前記金型の共振周波数を連続的又は段階的に変化させながら射出成形することを特徴とする射出成形体の製造方法。
条件
（１）前記金型内部における同一平面上の金型中心と端縁の２点をｍ１、ｍ２としたときに、ｍ１とｍ２との間の距離をＭとする。
（２）前記金型によって製造した射出成形体において、前記ｍ１、ｍ２に該当する射出成形体上の２点を、それぞれｎ１、ｎ２とする。
（３）前記ｍ１，ｍ２を含む平面に対応する基準平面内に前記ｎ１又はｎ２のいずれか一方を位置させた場合に、前記基準平面から前記ｎ２又はｎ１の他方までの距離をＬとする。
このように特定の微細形状部における角部の角度を制御して射出成形体を製造することにより、結果として、金型に対する転写性のより優れた射出成形体を得ることができる。また、このような微細形状部であれば、例えば、電子顕微鏡を用いて容易に測定（検査）することができ、転写性に優れた射出成形体のみを、迅速かつ正確に選別することが可能となる。
【００１０】
ここで、角度Ａは、例えば、角錐状の微細形状部の頂部に対応する金型の頂部の角度で、金型側のピラミッドの頂点と底面の角部の隣り合う２つの頂点とを結ぶ２本の直線のなす角度と定義することができる。具体的には、図６に示す角度Ａが金型の頂部の角度Ａとなる。
なお、図６では、金型部分にハッチングを施している。また、上記のようにして角度Ａを定義した場合に前記微細形状部の角部の角度ａは、前記角度Ａをなす前記２本の直線と微細形状部の概形先とが交わる点から微細形状部の頂点まで引いた２本の直線のなす角度と定義することができる。具体的には、図６に示す角度ａが微細形状部における角度ａとなる。
【００１１】
また、本発明によれば、金型を利用して作製した平板状の射出成形体において、前記射出成形体上の任意の二点間の距離をＭ（ｍｍ）とし、前記二点間の高さの差をＬ（ｍｍ）としたときに、Ｌ／Ｍの比率を０．０１以下の値とすることが好ましい。
前記距離Ｍは、図７に示すように、金型（図７中仮想線で示す）における同一平面内にある任意の２点をｍ１、ｍ２としたときに、このｍ１とｍ２との間の距離をＭとして定義することができる。
また、前記金型から取り出した射出成形体（図７中実線で示す）において、前記ｍ１、ｍ２に該当する射出成形体上の２点を、それぞれｎ１、ｎ２とする。そして、前記金型内における前記ｍ１，ｍ２を含む平面と前記射出成形体との配置関係と一致するように、前記金型から取り出した前記射出成形体を任意の平面上に置く。そして、このような配置関係を満たす前記任意の平面を基準平面として、前記ｎ１又はｎ２のいずれか一方を前記基準平面内に位置させれば、前記基準平面から前記ｎ１又はｎ２の他方までの距離をＬと定義することができる。
このように任意の二点間における反りを制御して射出成形体を構成することにより、金型に対する転写性により優れた射出成形体を得ることができる。また、このような反りであれば、例えば、原子間力顕微鏡を用いて容易に測定（検査）することができ、転写性に優れた射出成形体のみを、迅速かつ正確に選別することが可能となる。
【００１２】
ここで、任意の二点は、例えば、円盤状の射出成形体では、円盤の中心点と端部とを選択することができる。この場合、二点間の距離Ｍは前記円盤の半径となる。より具体的には、例えば、図７に示す距離が任意の二点間の距離Ｍとなる。また、二点間の高さの差Ｌは、例えば円盤状の射出成形体における中心点の高さと、射出成形体における端部の高さとの差である。より具体的には、例えば、図７に示す距離が、任意の二点間における高さの差Ｌとなる。なお、二点間の高さの差Ｌは、図７に示すように、射出成形体を作製する際に使用する金型との関係においても規定することができる。すなわち、例えば円盤状の射出成形体における中心点は金型に接触し、距離Ｍだけ離れた地点の射出成形体における端部は金型面から距離Ｌだけ浮いている場合も、かかる距離Ｌを二点間の高さの差Ｌとすることができる。
【００１３】
また、本発明の射出成形体によれば、微細形状部が、突起状、溝状、円柱状、直方体状、円錐状、またはｎ角錐状（ｎは自然数）であることが好ましい。
このような射出成形体の形態とすることにより、より優れた金型の転写性を得ることができる。また、このように構成すると、微細形状部における高さの測定や角部の角度の測定が容易となる。
【００１４】
また、本発明によれば、射出成形体の形態が、円盤状、円柱状、直方体状、円錐状、またはｎ角錐状（ｎは自然数）であることが好ましい。このような射出成形体の形態とすることにより、光情報記録基板等の用途において、より優れた金型の転写性を得ることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、射出成形体の用途が、光情報記録基板であることが好ましい。このように本発明の射出成形体を用いることにより、光情報記録基板における再現性に優れた光情報の記録および取り出しを満足することができる。また、このような光情報記録基板であれば、転写性に優れ、光情報の再現性に優れた射出成形体のみを、迅速かつ正確に選別することが可能となる。
【００１６】
また、本発明によれば、超音波振動によって前記金型の全体又は一部を共振させるとともに、少なくとも射出時と冷却時で、前記金型の共振周波数を連続的又は段階的に変化させながら射出成形することを特徴としている。
これにより、金型の所定の箇所に対して所定の時期に、任意の振幅及び／又は周波数からなる共振を付与しながら成形を行い、転写むら等の少ない、金型に対する転写性に優れた射出成形体を短い成形サイクルで成形することができる。
【００１７】
なお、上述した射出成形体の製造方法において、共振の振幅は金型への樹脂射出時に最大とし、樹脂冷却時に最小とすることが好ましく、また、共振の周波数は金型への樹脂射出時に最大とし、樹脂冷却時に最小とすることが好ましい。このようにすると、キャビティへの樹脂の供給が円滑に行われるとともに、キャビティ内の樹脂の冷却が迅速に行われる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、具体的に説明する。
なお、本発明の実施形態は、多色成形、射出圧縮成形等の射出成形方法あるいはそれにより作製された射出成形体に適用することができる。さらに、成形機からの流動状態またはゴム様状態の成形材料を金型内に圧入し、所定の形状に賦形した後、射出成形体を取り出す形態の射出成形体の製造方法に適用することができる。
【００１９】
以下、本発明の実施形態にかかる製造方法で成形した射出成形体の、特定の微細形状部の構成等について、詳細に説明する。
【００２０】
（１）この射出成形体は、以下のような第１の微細形状部および第２の微細形状部、あるいはいずれか一方の微細形状部を有することを特徴とする。
１）高さ１００μｍ以下の微細形状部であり、微細形状部の本来の高さ（微細形状部を形成するための金型の高さに等しい）をＨ（ｍｍ）とし、この高さＨから樹脂非充填部の高さｈ２を引いた値をｈ１（ｍｍ）としたときに、ｈ１／Ｈの比率が０．９０≦ｈ１／Ｈ＜１．０の範囲内の値である第１の微細形状部。
２）高さ１００μｍ以下の微細形状部であり、微細形状部の頂部における角度をａ（°）とし、該当する金型側の頂部の角度をＡ（°）としたときに、の比率が０．９０≦Ａ／ａ＜１．０の範囲内の値である第２の微細形状部。
【００２１】
ここで、微細形状部の高さを１００μｍ以下とするのは、この範囲外となると、表面凹凸性が大きくなり、光情報記録基板等の用途に適さない場合があるためである。また、第１の微細形状部において、ｈ１／Ｈの比率を０．９０〜１．０の範囲内の値とするのは、この範囲外となると、金型に対する転写性が低下し、光情報記録基板等に用いた場合に、光情報の再現性が低下する傾向があるためである。同様に、第２の微細形状部において、Ａ／ａの比率を０．９０〜１．０の範囲内の値とするのは、この範囲外となると、金型に対する転写性が低下し、光情報記録基板等に用いた場合に、光情報の再現性が低下する傾向があるためである。ただし、ｈ１／ＨおよびＡ／ａの比率をそれぞれ過度に１．０に近づけようとすると、金型からの離型が困難となったり、あるいは、歩留りが低下して経済的に不利となる。したがって、ｈ１／ＨおよびＡ／ａの比率をそれぞれ、０．９３〜０．９９の範囲内の値とするのがより好ましく、０．９５〜０．９８の範囲内の値とするのがさらに好ましい。
【００２２】
次に、微細形状部の形態について説明する。微細形状部の形態は、高さが１００μｍ以下であればとくに制限されるものではないが、突起状、溝状、円柱状、直方体状、円錐状、またはｎ角錐状（ｎは３以上の自然数）であることが好ましい。
このような射出成形体の形態とすることにより、より優れた金型の転写性を得ることができる。また、このように構成すると、微細形状部における高さの測定や角部の角度の測定が容易となる。例えば、微細形状部を三角錘や四角錘のピラミッド状とすることにより、微細形状部における高さＨ及び樹脂非充填部の高さｈ２の測定や、微細形状部における角部の角度ａや、微細形状部における接線がなす角度Ａの測定が正確かつ容易となる。具体的には、電子顕微鏡や光学顕微鏡を用いて容易に測定することができる。
【００２３】
なお、微細形状部は、射出成形体の一部に積極的に設けることも好ましいし、あるいは、射出成形体の一部を利用することも好ましい。例えば、光情報記録基板において、記録層が形成される以外の場所に、単数あるいは複数の微細形状部を設けても良いし、あるいは、光情報記録基板における記録層の表面凹面（レーザ孔等）を微細形状部とみなして、取り扱うことも好ましい。
【００２４】
（２）射出成形体の形態射出成形体の形態についてはとくに制限されるものではないが、円盤状、円柱状、直方体状、円錐状、またはｎ角錐状（ｎは自然数）であることが好ましい。このような射出成形体の形態とすることにより、より優れた金型の転写性を得ることができる。なお、円盤状の射出成形体としては、より具体的に光情報記録基板が挙げられる。
【００２５】
また、射出成形体の大きさについても特に制限されるものではないが、例えば円盤状の場合、直径を５０ｃｍ以下の値とするのが好ましい。この理由は、直径が５０ｃｍを超えると、反りが大きくなったり、あるいは、微細形状部の制御が困難となる場合があるためである。したがって、射出成形体の大きさにつき、例えば円盤状の場合において、直径を５〜３０ｃｍの範囲内の値とするのがより好ましい。
【００２６】
また、射出成形体の形態において、いわゆる反りを少なくすることが好ましい。この点、反りの指標として、射出成形体上の任意の二点間の距離をＭ（ｍｍ）とし、前記二点間の高さの差をＬ（ｍｍ）としたときに、Ｌ／Ｍの比率を０．０１以下の値とすることが好ましい。この理由は、かかるＬ／Ｍの比率が０．０１を超えると、著しく金型に対する転写性が低下し、光情報記録基板等に用いた場合に、光情報の再現性が低下する傾向があるためである。また、このような反りであれば、例えば、原子間力顕微鏡を用いて容易に測定（検査）することができ、転写性に優れた射出成形体のみを、迅速かつ正確に選別することが可能となる。
ただし、あまりに精度を要求すると、金型からの離型が困難となったり、あるいは、歩留りが低下し、経済的に不利となる。したがって、かかるＬ／Ｍの比率を、０．００８〜０．００００１の範囲内の値とするのがより好ましく、０．００５〜０．０００１の範囲内の値とするのがさらに好ましい。
【００２７】
（３）成形材料第１の実施形態の射出成形体に用いられる成形材料としては、プラスチック等の有機材料、無機高分子、樹脂をバインダーとしたセラミックスや金属粉末等の、成形時に若干の流動性を有する材料を挙げることができる。具体的なプラスチックとしては、たとえば、α−オレフィン系樹脂（ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，シンジオタクティクポリスチレン，塩化ビニル樹脂，ポリブテン，超高分子量ポリチレン，ポリメチルペンテン，アイオノマー，ポリブチレン等）、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、メタクリル系樹脂、フッソ系樹脂、メタクリレート−ブタジエン−スチレン系樹脂、アクリレート−アクリロニトリル−スチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、エチレン−ビニルアセテート系樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アリル樹脂、フラン樹脂、液晶性ポリマー、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー等の一種単独あるいは二種以上の組み合わせを挙げることができる。
【００２８】
また、これらの樹脂のうち、特に、ポリカーボネート系樹脂やメタクリル系樹脂は流動性に優れており、しかも透明性や耐熱性にも優れていることから、非晶性のポリオレフィン樹脂は、透明性に優れているとともに、特に安価であることから、それぞれ第１の実施形態における射出成形体の材料として好ましい。すなわち、光ディスク，光磁気ディスク，デジタルビデオディスクなどの光情報記録基板に適した成形材料として、ポリカーボネート系樹脂やポリメチルメタアクリレートなどのメタクリル系樹脂あるいは非晶性のポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。
また、ポリカーボネート系樹脂の粘度範囲は、５０〜１００ｇ／１０分（３００℃、１．２ｋｇｆ）であるのが好ましい。
【００２９】
また、これらの樹脂には、酸化安定剤，光安定剤，光吸収剤，着色剤，滑剤，離型剤などの添加剤や、タルク，炭酸カルシウム，ガラス繊維，炭素繊維などの充填剤，強化剤を添加することも好ましい。このような添加剤を添加することにより、射出成形体における微細形状部の制御が容易となったり、あるいは得られた射出成形体の機械的特性等を容易に向上させることができる。
【００３０】
次に、本発明の実施形態の射出成形体の製造方法を、その方法に用いる装置とともに、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００３１】
（１）射出成形装置
[金型]
図１に示すように、本実施形態における装置の金型１としては、固定金型２と可動金型３とからなるものを用いることができ、これら固定金型２と可動金型３のパーティング面にキャビティ４が成形してある。このような金型１の材質としては、金属、セラミックス、グラファイト等を挙げることができる。
【００３２】
また、図１に示すように、本実施形態における装置の固定金型２としては、その形態として、中心軸にスプルー５を有する汎用のものを挙げることができる。成形機（図示せず）のノズル６は、スプルー５を介してキャビティ４に成形材料を射出供給する。スプルー５のノズル４との接触面は、固定金型２における超音波振動（変位波形）のほぼ節部（後述）に位置するようにすることが好ましい。この固定金型２は、固定金型保持部材２１を介して固定金型固定板２２に固定してある。ここで、固定金型保持部材２１は固定金型２のほぼ中央の外周を保持しており、この場合、固定金型２の振動の外部流出を抑えるため、固定金型２と固定金型保持部材２１は線接触による保持状態としてある。
【００３３】
また、図１に示すように、本実施形態における装置の可動金型３は、その形態として、前記固定金型２とほぼ同心に当接して配設される汎用のものを挙げることができる。この可動金型３も、可動金型保持部材３１を介して可動金型固定板３２に固定してある。この場合も、可動金型保持部材３１は可動金型３のほぼ中央の外周を保持するとともに、可動金型３の振動の外部流出を抑えるため、可動金型３と可動金型保持部材３１の間には防振材（図示せず）を入れて保持している。
【００３４】
なお、金型１は、図２に示すように、可動金型を二分割するとともにその内部にｎ波長共振体９を設けた構成としてもよい（ｎ＝０．５ｍ
ｍ：正の整数）。
この場合、ｎ波長共振体９は、前記可動金型３の内部に配設されるとともに、可動金型３の一部を構成するその一端部は、固定金型２，スプルー５出口側の端部とともにキャビティ４を形成する。
また、ｎ波長共振体９から発生する共振の腹部をキャビティ４の成形位置と一致させ、かつ、共振の節部を金型の固定位置（前記共振体の凸部または凹部（嵌合、固定部分））と一致させるように振動を与えることが好ましい。これにより、キャビティ部４の振動は大きく、嵌合、固定部分では振動が小さくて可動金型３への振動伝搬によるエネルギー損失を最小限に止めることができる。
【００３５】
[振動方向変換体]
図１に示すように、本実施形態における装置の共振体としては、後述する超音波振動子８からの振動の伝搬方向を９０度変換するＬ−Ｌ型の振動方向変換体７を用いている。なお、振動方向変換体７としては、上下、左右、後方のどの位置からでも振動を伝搬するものであってもよく、したがって、上記Ｌ−Ｌ型のもののほか、Ｌ−Ｌ−Ｌ型あるいはＲ−Ｌ型のものを用いることができる。
また、振動方向変換体７及びｎ波長共振体９としては、通常、金型１の材質として用いられるものを使用することができるが、超音波の伝達損失が少ない材質、例えばチタン合金、ジュラルミン等を用いることが好ましい。
【００３６】
[超音波発振器]
超音波発振器１０は、共振周波数をあらかじめ超音波振動子８の追尾可能な周波数となるように設計、製作しているので、成形機のノズル６をスプルー５に圧接させ、成形材料をスプルー５を介してキャビティ４に供給する場合の刻々の負荷変動に対する共振周波数の変化に対し常に追尾を行い、また必要電力の供給も刻々の変化に応じて必要量（最大出力以下）を供給するように設定することができる。
【００３７】
（２）射出成形方法
本実施形態の射出成形装置を用いて行う射出成形方法は、次のようにして実施する。すなわち、成形機から成形材料を金型１のスプルー５を介して金型のキャビティ４に供給し、射出する。このとき、超音波発振器１０からの高周波電力によって超音波振動子８を振動させ振動方向変換体７を介して金型全体又は一部をｎ波長共振（ｎ＝（１／２）ｍ，ｍ＝正の整数）させる。
なお、図２に示す射出成形装置を用いたときには、可動金型３内に振動によって共振するｎ波長共振体９を設け、これも超音波によってｎ波長共振させることが好ましい。
【００３８】
これらの場合、好ましくは、振動による共振の腹部を金型のキャビティの位置と一致させ、さらに好ましくは、その振動による共振の節部を、金型の固定位置に一致させ、金型全体又は一部を共振させつつ成形を行う射出成形装置を挙げることができる。金型の共振の振動モードとしては、縦振動，横振動，たわみ振動，径振動，回転振動等、公知の振動モードを用いることができるが、成形材料に均一に超音波振動を付与するためには縦振動モードが好ましい。
【００３９】
ここで、図１及び図２に示す振動方向変換体７において用いられる振幅は、大きい方がその効果を十分発揮できるため、金型の材質の疲労度に合わせて設定するのが望ましい。
したがって、振幅は、超音波発信器の高周波電力を制御することによって変化させることが可能となる。具体的には、金型１への樹脂射出時に共振の振幅を最大（例えば２０μｍ）とし、樹脂冷却時に共振の振幅を最小（例えば３μｍ）とする。この振幅の変化は、最大から最小（振幅０を含む）まで連続的にあるいは断続的に変化させることができる。また、振幅を変化させる金型１の位置は全体でもよく、またキャビティ４等金型１の一部とすることもできる。
ただし、最大の振幅は、発信器の出力、振動子形状、金型形状で決まる。また、最大振幅は、使用する金型材質で上限があり、例えばジュラルミンでは４０μｍ、チタン合金では１００μｍである。
【００４０】
また、超音波振動子８において用いられる振動周波数は、１（ＫＨｚ）〜１（ＭＨｚ）の範囲内の値が好ましく、１０（ＫＨｚ）〜１００（ＫＨｚ）の範囲内の値がより好ましく、さらに好ましくは、１５（ＫＨｚ）〜２５（ＫＨｚ）の範囲内の値である。この理由は、振動周波数が１（ＫＨｚ）未満となると、成形時の材料に超音波を有効に作用させることが困難となり、結果として所定形態の微細形状部、ひいては、金型に対する転写性に優れた射出成型体を得ることが困難となる場合があり、一方、振動周波数が１（ＭＨｚ）を超えると、逆に所定形態の微細形状部を形成することが困難となる場合があるためである。
【００４１】
次に、本発明の他の実施形態の製造方法及びその装置について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
【００４２】
（１）射出成形装置
[金型]
図３に示すように、本実施形態における装置の金型１は、先の実施形態の金型１と同様の構成となっている。したがって、ここでの説明は省略する。
【００４３】
[振動方向変換体]
本実施形態における装置は、図３及び図４に示すように、複数の超音波振動子８１，８２，８３を取り付けるため、Ｌ−Ｌ−Ｌ型の振動方向変換体７を用いているが、その他の条件は、図１に示す実施形態と同様の内容とすることが出来る。
【００４４】
[超音波振動子]
本実施形態の装置では、基本周波数の異なる三つの超音波振動子８１，８２，８３を振動方向変換体７の上部，下部，一側部にそれぞれ結合してある。ここで、上部，下部及び一側部の超音波振動子８１，８２及び８３の基本周波数は、一例として、それぞれ１５ＫＨｚ，１９ＫＨｚ，２３ＫＨｚとしてある。すなわち、この実施形態においても、先の実施形態と同様に、振動周波数を１（ＫＨｚ）〜１（ＭＨｚ）の範囲内の値とするのが好ましく、１０（ＫＨｚ）〜１００（ＫＨｚ）の範囲内の値とするのがより好ましく、さらに好ましくは、１５（ＫＨｚ）〜２５（ＫＨｚ）の範囲内の値である。
なお、成形条件によっては、基本周波数の異なる超音波振動子の数を二つ、あるいは四つ以上とすることも可能である。
【００４５】
[超音波発振器]
本実施形態の装置における超音波発振器１０は、先の実施形態のものと同様のものを用いるが、本実施形態装置では、超音波発振器１０からの高周波電力を成形機からの信号を取り込んだタイマーなどの切換手段（図示せず。）を介していずれか一つの超音波振動子に選択的に供給するようにしてある。
【００４６】
（２）射出成形方法
本実施形態の射出成形機を用いて行う射出成形方法は、共振の周波数及び振幅についての条件が異なる以外は、図１に示す実施形態の射出成形方法と同様である。また、成形の対象となる材料も同様である。したがって、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４７】
[振動周波数]
射出時に複数の超音波振動子８１，８２，８３から、例えば下部の超音波振動子８２を選択して、その超音波振動子８２に超音波発振器１０から高周波電力を供給し、冷却時には下部の超音波振動子８２から上部の超音波振動子８１に切換えて高周波電力を供給する。これにより、共振の周波数は、射出時には１９（ＫＨｚ）、冷却時には１５（ＫＨｚ）となる。このとき、選択する超音波振動子は、その基本周波数がなるべく近いものとすることが好ましい。
また、使用する周波数は、金型の大きさと材質で決定され、例えば外形φ１５０でジュラルミン（音速５１００ｍ／ｓｅｃ）製の金型を使用する場合は、１７ＫＨｚ（５１００ｍ／ｓｅｃ）／１５０（ｍｍ）／２＝１７０００（１／ｓｅｃ）＝１７ＫＨｚ）近傍の周波数を用いるのが好ましい。
【００４８】
[振幅]
この実施形態の場合も、振幅は大きい方が超音波の効果を十分発揮できるが、この場合も使用する金型における材質の疲労強度に合わせて設定するのが好ましい。例えば、金型がジュラルミンのときは、一例として、４０（μｍ）とするのが好ましい。
【００４９】
なお、複数の超音波振動子から選択した一つの超音波振動子に供給する高周波電力を制御することによって、振幅を変化させることも可能である。このようにすると、成形の一サイクル中に、第二実施形態における共振の周波数変化と、第一実施形態における共振の振幅変化をいっしょに行わせることが可能となり、より好適な条件で射出成形を行えることから好ましい。
【００５０】
［実施例］
図１に示すような射出成形機にＤＶＤ−ＲＯＭ用のスタンパを取り付けて、下記条件で射出成形を行い、転写性を評価した結果を表１に示す。
（１）超音波周波数：射出時１５ＫＨｚ 保圧、冷却時１９ＫＨｘ
（２）共振金型：１．５波長共振体
（３）振幅：５μｍ
（４）成形材料：ポリカーボネート（タフロンＭＤ１５００）
（５）成型品：直径１２０，厚さ０．６ｍｍの円盤、Ｈ＝０．２μｍ
［比較例］
射出時及び冷却時の周波数をともに１９ＫＨｚと一定にした以外は、実施例と同じである。上記の条件で転写性（ｈ１／Ｈ）を評価した結果を以下の表１に示す。
【００５１】
【表１】
0004383598.tif 000002
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の微細形状部を有し、前記微細形状部の高さや角部における角度を制御することにより、転写性に優れた射出成形体が得られた。特に、ＣＤやＤＶＤなどの光情報記録基板等において、優れた光情報の再現性が得られるようになった。
また、成形サイクルが短くなり、転写むら、転写不足がなくなるとともに、転写性に優れた射出成形体が効率的に得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の射出成形体の製造方法に用いるための射出成形装置の一例を示す部分断面図である。
【図２】  本発明の射出成形体の製造方法に用いるための射出成形装置の他の例を示す部分断面図である。
【図３】  本発明の射出成形体の製造方法に用いるための射出成形装置の一例を示す部分断面図である。
【図４】  図３に示す射出成形装置の超音波振動子と振動方向変換体とを示す斜視図である。
【図５】  本発明によって製造した射出成形体における頂部までの高さＨ，ｈ１及び非充填部の高さｈ２の関係を説明する図で、（ａ）は微細形状部が角錐状のものを、（ｂ）は微細形状部が円柱状又は角柱状のものを示している。
【図６】  本発明によって製造した射出成形体にかかり、微細形状部が角錐状のものである場合における頂部の角度Ａ，ａの関係を説明する図である。
【図７】  本発明によって製造した射出成形体にかかり、二点間の距離Ｍと高さの差Ｌとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  金型
２，２'  固定金型
３，３'  可動金型
４  キャビティ
５  スプルー
６  ノズル
７  振動方向変換体
８（８１，８２，８３）  超音波振動子
９  ｎ波長共振体
１０  超音波発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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