JP4024775B2

JP4024775B2 - ディスク基板の中心開口の穿孔方法

Info

Publication number: JP4024775B2
Application number: JP2004117394A
Authority: JP
Inventors: 利幸蛯名; 英明白井; 明広山崎
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2024-04-13
Also published as: JP2005297371A

Description

本発明は、ディスク基板を成形する金型内でディスク基板に中心開口を穿孔する方法に関するものである。

特許文献１および特許文献２には、ディスク基板を成形する金型内でディスク基板に中心開口を穿孔する方法が開示されている。このような中心開口の穿孔に際しては、オスカッタのメスカッタへの挿入部に立てバリが発生し、ディスク基板の成形後の工程においてそれが脱落し汚染の原因となるほか、ディスクに印刷する際やディスクをプレイヤーに搭載したときの障害となったり、ディスクを手に持ったときの触感を悪化させることになる。

この問題を解決する技術として特許文献１においては、オスカッタの前進速度を高速から低速に可変に制御している。しかしながら、特許文献１の方法によっては、十分なバリ減少の効果が得られなかった。また、特許文献２には、カットパンチの突き出す圧力を少なくとも２段階に切り替える制御技術が開示されている。しかしながら、特許文献２における方法は、内孔近傍における複屈折やチルトの特性を改善するものであり、内孔（中心開口）のバリ発生を防止するものではない。

特開平９−２０１８３９号公報（第１〜４頁、第１〜４図）特開２００２−２６９８４８号公報（第１〜６頁、第１〜７図）

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ディスク基板を成形する金型内でディスク基板に中心開口を穿孔する際に発生するバリを、簡易な構成により効果的に低減させる方法を提供することを目的とする。

本発明は、ディスク基板を成形する金型内でディスク基板に中心開口を穿孔する方法において、前記金型のキャビティへ溶融樹脂を射出後、オスカッタを一次前進力で前進させてメスカッタと所定量係合させ、その後、前記一次前進力をそれより低い二次前進力に切り換え、前記オスカッタを前記メスカッタとの係合が解除されない程度に後退させて保持するディスク基板の中心開口の穿孔方法に関する。

本発明によるディスク基板の中心開口の穿孔方法によれば、中心開口に発生するバリを減少させるとともに、中心開口の穿孔面を良好な状態にすることができる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、金型の要部を示す部分断面図である。図２は、オスカッタを一次前進力で前進させて金型内でディスク基板に中心開口を穿孔するときの説明図である。図３は、オスカッタの前進力を二次前進力に切り換えてオスカッタを後退させたときの説明図である。

図１〜図３に示す金型１は、固定型１６と可動型１７とからなる。固定型１６は、固定鏡面板９と、固定鏡面板９の中心内孔に嵌挿されたメスカッタ７と、メスカッタ７の中心内孔に嵌挿されたスプルブッシュ８とから主に構成される。可動型１７は、可動鏡面板１０と、可動鏡面板１０の中心内孔に挿入されスタンパ１４の内周部で保持してスタンパ１４を可動鏡面板１０の表面に取り付けるスタンパホルダ１１と、スタンパホルダ１１の内孔面で保持してスタンパホルダ１１を案内するスリーブ１２と、スリーブ１２の中心内孔に前後動可能に嵌挿されたエジェクタ１３と、エジェクタ１３の中心内孔に前後動可能に嵌挿されたオスカッタ６とから主に構成される。固定型１６と可動型１７が型合わせされると、それらの対向面にキャビティ３が形成される。スプルブッシュ８の外方端面に当接する図示しない射出装置から射出された溶融樹脂は、スプルブッシュ８の中心内孔に形成されたスプル部１５を介して、キャビティ３に流入し冷却・固化されてディスク基板２となる。

キャビティ３に充填された溶融樹脂５は、即座に冷却されはじめ、射出充填に続く射出保持圧力制御中かまたは射出保持圧力に続く冷却時間中に、オスカッタ６を前進させオスカッタ６の先端部をメスカッタ７の内孔端部へ嵌入係合させることにより中心開口４が穿孔される。

オスカッタ６の後端部には、オスカッタ６を前後進駆動するシリンダ１８とピストン１９が設けられ、ピストン１９はオスカッタ６に接続されている。シリンダ１８の内部空間は、ピストン１９により前進室２０と後退室２１に分割され、前進室２０と後退室２１は切換弁２２に接続されている。そして、油圧源２４から供給される圧油は、切換弁２２で前進室２０または後退室２１へ、制御装置２５から出力される電気信号に基づいて選択的に切り換えられる。図２および図３は、制御装置２５からオスカッタ６を前進させる電気信号が切換弁２２に伝送された状態を示しており、油圧源２４の圧油は圧力制御弁２３で圧力制御された後、切換弁２２を介して前進室２０へ供給される。その結果、オスカッタ６は圧力制御弁２３による所定の前進力で前進する。なお、オスカッタ６の後退は、切換弁２２を切換操作して圧油を後退室２１に供給することで実行するように示したが、オスカッタ６を常に後退方向に付勢する図示しない弾発部材により後退させるように構成してもよい。

油圧源２４から供給される圧油は、圧力制御弁２３により圧力が制御される。この実施例で示した圧力制御弁２３は、電磁比例制御式のものであり、圧油を制御装置２５から出力される電流に比例した圧力に制御する。しかしながら、圧力制御弁としては、他に、手動操作式の複数の圧力制御弁を切換弁で選択し切換えて圧油の圧力を多段に制御するものであってもよい。また、オスカッタ６を前後進駆動するシリンダ１８とピストン１９に代えて、サーボモータ等で駆動する構成としてもよい。

ディスク基板２がＤＶＤディスク基板であるときの成形における作動例を、図１ないし図３に基づいて説明する。固定型１６と可動型１７が型合わせされて形成されたキャビティ３の厚さは０．６ｍｍである。図１に示すように、オスカッタ６がその後退限度位置にあるとき、オスカッタ６の前進側端面はキャビティ厚さＤの中間位置（キャビティ３の可動型１７面から０．２〜０．３ｍｍ突出）にあり、メスカッタ７とは係合していないので、両者の間には環状の通路が存在する。スプル部１５から射出されて流入した溶融樹脂５は、前記環状の通路を通ってキャビティ３へ流動する。このとき、固定型１６と可動型１７とは完全に型合わせされておらず、約０．６ｍｍの間隙をもって開いている。すなわち、キャビティ厚さＤにおいては、約１．２ｍｍとなっている。このようなキャビティ３へ所定量の溶融樹脂５を充填するとともに、開いていた可動型１７を固定型１６に接近させて溶融樹脂５を所定のディスク基板２の厚さとなるように圧縮・展延させる。

溶融樹脂５の射出圧力は、所定量の溶融樹脂５が射出された後、充填圧力より低い保持圧力に切り換えられる。このときオスカッタ６の前進開始を規定するタイマが計時開始する。このタイマの時間は、前記保持圧力が終了する時点の前後となるように設定される。タイマの設定時間が経過すると、制御装置２５はオスカッタ６を前進させるように切り換える電気信号を切換弁２２へ出力するとともに、オスカッタ６の前進力である所定の一次前進力が発生するように圧油の圧力を制御する電気信号を圧力制御弁２３へ出力する。

これにより、オスカッタ６は、キャビティ厚さＤ（約０．６ｍｍ）のキャビティへ０．２〜０．３ｍｍ突出している状態から前進距離Ｂ（０．７ｍｍ）前進するので、オスカッタ６の先端部はメスカッタ７に０．３〜０．４ｍｍの所定量嵌入して係合部Ａが形成される。このような係合状態は、オスカッタ６の前進開始と同時に計時開始しオスカッタ６の前進距離を規定する他のタイマで確認される。また、他のタイマに代えて、リミットスイッチやエンコーダ等のセンサによりオスカッタ６の位置を検出して確認してもよい。なお、他のタイマの設定時間は、０．０５〜０．１５秒である。

オスカッタ６の前記係合状態が確認されたとき、制御装置２５は、圧力制御弁２３へ伝送していた一次前進力の電気信号を所定の二次前進力の電気信号に切り換える。この実施例では、一次前進力の油圧は４〜６ＭＰａであり、二次前進力の油圧は１〜１．５ＭＰａである。すなわち、二次前進力は一次前進力より低く、二次前進力の範囲は一次前進力の１５〜４０％である。

このように、スプル部１５の溶融樹脂５の圧力と対抗していた一次前進力がそれより低い二次前進力に切り換えられることにより、オスカッタ６はスプル部１５の溶融樹脂５の圧力に押されて後退する。図３は、オスカッタ６の前進力が二次前進力に切り換えられてオスカッタ６が約０．２ｍｍ後退したときの状態を示し、前進距離Ｃは約０．５ｍｍとなる。したがって、係合部Ａは０．１〜０．２ｍｍの係合状態を保っている。そして、二次前進力は、エジェクタ１３の前進によるディスク基板２の突き出し時点まで継続して保持する。

上記のような方法でディスク基板の中心開口を穿孔するので、従来の方法であるオスカッタ６をメスカッタ７に一定の前進力で嵌入したままの状態に保持したことによる溶融樹脂５の圧縮に基づく係合部Ａのバリが、防止または軽減される。また、係合部Ａのバリは、オスカッタ６が前進して係合部Ａへ嵌入したときに、溶融樹脂５を引き摺ることによっても発生する。これに対して、本発明のようにオスカッタ６を後退させることにより、未硬化の溶融樹脂５を引き戻す効果が生じるので、バリを防止または軽減させることができる。さらにこのとき、中心開口４の切り口が滑らかで綺麗になるという効果も生ずる。またさらに、オスカッタ６を二次前進力で後退させてもオスカッタ６のメスカッタ７との係合を解除させないので、中心開口４の内径を収縮によって規定値より小さくさせないとともに、可動型１７を固定型１６から離隔させるときディスク基板２を可動型１７から脱落させることはない。

本発明のディスク基板の中心開口穿孔方法により、中心開口４の端部にディスク基板２の面に垂直に発生するバリの高さは、従来２０μｍ以上であったものが、１０μｍ以下にすることができた。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。例えば、上記実施の形態においては、スタンパ１４を可動型１７に設けた例で説明したが、スタンパ１４を固定型１６に設ける場合でも本発明が同様に実施できることは言うまでもない。

金型の要部を示す部分断面図である。オスカッタを一次前進力で前進させて金型内でディスク基板に中心開口を穿孔するときの説明図である。オスカッタの前進力を二次前進力に切り換えてオスカッタを後退させたときの説明図である。

符号の説明

１金型
２ディスク基板
３キャビティ
４中心開口
５溶融樹脂
６オスカッタ
７メスカッタ
８スプルブッシュ
９固定鏡面板
１０可動鏡面板
１１スタンパホルダ
１２スリーブ
１３エジェクタ
１４スタンパ
１５スプル部
１６固定型
１７可動型
１８シリンダ
１９ピストン
２０前進室
２１後退室
２２切換弁
２３圧力制御弁
２４油圧源
２５制御装置
Ａ係合部
Ｂ前進距離
Ｃ前進距離
Ｄキャビティ厚さ

Claims

ディスク基板を成形する金型内でディスク基板に中心開口を穿孔する方法において、
前記金型のキャビティへ溶融樹脂を射出後、オスカッタを一次前進力で前進させてメスカッタと所定量係合させ、その後、スプル部の溶融樹脂圧力と対抗していた前記一次前進力をそれより低い二次前進力に切り換え、前記オスカッタが前記スプル部の溶融樹脂圧力に基づいて押されることにより、前記オスカッタを前記メスカッタとの係合が解除されない程度に後退させて保持することを特徴とするディスク基板の中心開口の穿孔方法。
前記二次前進力は前記一次前進力の１５〜４０％である請求項１に記載のディスク基板の中心開口の穿孔方法。