JPH011511A - 高密度情報記録用ディスクの射出成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオディスク、オーディオディスク、光デ
ィスク等の高密度情報記録用ディスクの射出成形金型に
関するものである。

（従来の技術〕 近年、射出成形はその優れた生産性のためにプラスチッ
ク成形品の製造に多用されている。しかしながら、ビデ
オディスク、光ディスク等の高密度情報記録用ディスク
の成形においては、極めて厳しい規格が要求されており
、通常の射出成形では満足できる製品を得ることができ
ない、即ち、これらプラスチックディスクを成形するに
は、金型内に形成された温度調整手段たる複数の流路に
熱媒体を循環させて、金型内の偏平な成形キャビティに
射出充填された溶融樹脂を冷却し、場合によっては金型
を予め温めておき、その後冷却して製品を得る。しかし
、第６図に示されるように、金型５０の成形子ヤビティ
側の面、即ち鏡面５１上の点と流路５２との距離が、短
くてし、長くてＭとなる等鏡面５１上で必ずしも全てに
おいて等しくない。そのため、冷却にあたり、成形時の
ディスクに冷却むらが発生し、形状安定性及び寸法精度
に欠け、残留歪が多くなりやすく結果的に品質が不均一
になる不都合がある。

このようなことから、従来より、比較的簡易な構造で、
寸法精度と形状安定性に優れた射出成形金型が望まれ、
この要望を満たす従来例として、固定金型及び可動金型
のそれぞれに、成形キャビティの偏平な面に沿ってベル
チェ効果素子を配置したものがある（特開昭６１−２４
９７２１号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前記従来例は、ベルチェ効果素子により金型
内の温度調整を行って、寸法精度と形状安定性の向上が
図れるものの、ベルチェ効果素子及び電源等その付属部
品が必要とされるので、金型構造を簡易化する点で未だ
十分でなく、また、高価であるという問題点がある。

ここに、本発明の目的は、簡易な構造で、寸法精度及び
形状安定性に優れた高密度情報記録用ディスクの射出成
形金型を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、固定金型と可動金型との合わせ面に偏平な成
形キャビティが形成された高密度情報記録用ディスクの
射出成形金型であって、それぞれ固定金型及び可動金型
に、成形キャビティの偏平面と略平行な面を有する温度
調整手段を設けたものである。

〔作用〕

これにより、本発明は、加熱、冷却を促進するための特
別の部品を不要とし、また、金型を予め温めるため、あ
るいは、金型内の成形キャビティに充填された溶融樹脂
を冷却するため、温度調整手段に加熱用あるいは冷却用
の熱媒体を供給すると、固定金型及び可動金型と温度調
整手段との境界面が成形キャビティの偏平面と略平行の
広い面積で加熱、冷却できることから、金型の鏡面の１
偏度分布を全面にわたり均一にして前記目的を達成しよ
うとするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて説
明する。

概略構成が示された第１図において、金型１０は、固定
側グイプレート１１に取付けられた固定金型１２と、可
動側グイプレート１３に取付けられた可動金型１４とか
ら構成され、これらの固定、可動両金型１２．１４は、
互いに対向する面に鏡面部１５．１６が形成されるとと
もに、両金型１２．１４の合掌状態にあっては、前記鏡
面部１５゜１６により溶融樹脂が充填される偏平の成形
キャビティ３０が形成されるようになっている。この成
形キャビティ３０の可動金型側には、図示しないスタン
パがスタンパ取付リング１７により取付けられている。

前記両全型１２．１４の鏡面部１５．１６と反対の面に
は、第２図に示されるように、リング状の凹部２９が形
成され、この凹部２９には温度調整手段１８が嵌合され
ている。この温度調整手段１８は、第３図にも示される
ように、両金型１２゜１４との境界面１９Ａが成形キャ
ビティ３０の偏平面即ち鏡面部１５．１６と略平行とさ
れたリング状の伝熱部材１９と、この伝熱部材１９の成
形キャビティ３０と離れた位置に溝状に形成された複数
個の熱媒体流路２０とから構成されている。

この熱媒体流路２０は、加熱あるいは冷却用熱媒体が通
る流路とされ、成形開始時における金型ｌＯの加熱手段
、あるいは、充填後の溶融樹脂の速やかな冷却を行うた
めの冷却手段として作用するようになっている。この際
、前記両金型１２，１４は、炭素鋼、Ｎ、−Ｃ，鋼、ケ
イ素鋼、ステンレス鋼、鉄等から形成され、一方、伝熱
部材１９は、銅、アルミニューム、銀、黄銅、鉄等から
形成され、伝熱部材１９の熱伝導率Ｑ、は、両全型１２
．１４の熱伝導率Ｑ、より大きく、好ましくは、Ｑｌ　
＞２　Ｑｌ　となるようにされている。

前記固定グイプレート１１及び固定金型１２の中央部に
はノズル受け２１が埋設されているとともに、このノズ
ル受け２１を貫通してスプルー２２が形成され、このス
プルー２２と形成キャビティ３０とは狭い隙間からなる
ゲート２３を介して連通され、射出シリンダ２４からス
プルー２２及びゲート２３を介して溶融樹脂が形成キャ
ビティ３０内に射出、充填されるようになっている。こ
の際、形成キャビティ３０内に射出、充填される樹脂と
しては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が用い
られる。

一方、可動金型１４の前記ノズル受け２１と対向する位
置には、センタ部材２５が埋設され、このセンタ部材２
５の内部には、成形後のディスクを突き出す突出部材２
６が突没可能に設けられている。なお、第１図中の符号
２７．２日は、スペーサである。

このような構成の金型１０を用いて高密度情報記録用デ
ィスクを射出成形するには、熱媒体流路２０に加熱用熱
媒体を通して金型１０全体を所定の温度に上昇させる。

この際、熱伝導率の高い伝熱部材１９を介して、固定、
可動両金型１２．１４が温められるが、比較的偏平な伝
熱部材１９は、高い熱伝導率であるから全体が瞬時に均
一な温度となっており、かつ、第４図に示されるように
、両金型１２．１４及び伝熱部材１９の境界面１９Ａと
、成形キャビティ３ｏの偏平面即ち鏡面部１５．１６と
が略平行であってその境界面１９Ａと偏平面との距離Ｎ
が鏡面部全面にわたり等しくされているから、鏡面部１
５．１６の温度分布がその全面にわたって均一となる。

その後、射出シリンダ２４からスプルー２２に溶融樹脂
を供給してゲート２３がら成形キャビティ３０内に溶融
樹脂を射出、充填する。この際、温度調整流路２０によ
って金型１０が温められているので、成形キャビティ３
０内に流入された樹脂は、キャビティ３０の周縁まで迅
速、がっ、均一に充填される。

さらにその後、熱媒体流路２ｏに冷却用熱媒体を通して
樹脂の冷却を行う、冷却用熱媒体を熱媒体流路２０に通
すと、金型１ｏの加熱の場合と同様に、伝熱部材１９及
び両金型１２，１４を介して成形キャビティ３０内の溶
融樹脂が冷却されるが、前述と同様の理由で鏡面１５．
１６の温度分布がその全面にわたり均一状態とされ、こ
の均一の状態を保持したまま順次冷却されることとなる
。

充填樹脂の冷却が終了すると、可動側ダイプレートｌｌ
によって可動金型１３が固定金型１４から離れる方向に
移動されていわゆる型開きがなされ、成形品が突出部材
２６によって取り出されることとなる。

以下、前述の溶融樹脂充填以後の動作を繰り返すことに
よって順次、成形品即ち高密度情報記録用ディスクを成
形できる。

このような本実施例によれば、金型１０の鏡面部１５．
１６の温度分布がその全面にわたり均一になるので、加
熱、冷却が均一に行われ、残留歪がなくなって、形状安
定性及び寸法精度を高くすることができる。また、残留
歪が小さいことから、複圧：折のばらつきがなく、均一
で良好な光学特性を得ることができ、光ディスクに好適
である。さらに、金型ｌＯを適正に加熱、冷却できるこ
とから、溶融樹脂の加熱、冷却を迅速に行えて成形サイ
クルを短縮でき、生産性を良好にできる。しかも、前述
の効果を奏するためには固定金型１２及び可動金型１４
に、それぞれ熱媒体流路２０が形成された伝熱部材１９
を設けただけなので、ペルチェ効果素子等特別な部品を
必要とせず、構造が簡易となるとともに、金型１０を安
価に製作することができる。

次に、本実施例の効果を確認した実験例を説明する。

固定金型１２及び可動金型１４の材質として、５ＵＳ（
ステンレス＠）（熱伝導率２０Ｋｃａｌ／ｍｈｒ’ｃ）
を、伝熱部材１９の材質として、１ｉｉＣ熱伝４率３０
０　Ｋｃａｌ　／　ｍｈｒ’ｃ　）を使用して金型ｌＯ
を作製した。この金型１ｏの伝熱部材１９′に形成され
た熱媒体流路２ｏに、圧力３　ｋｇ　／　ｃｄ、温度１
２０　”Ｃの圧力水を３０１　／ｓｉｎで循環し、ポリ
カーボネートの溶融樹脂を金型１０内に射出成形した。

成形後の金型鏡面の温度分布を測定した結果、直径１３
０ｍの範囲内で、その温度差（Ｍ。

−Ｍ、、、）は、１°Ｃ以下であった。このようにして
得られたポリカーボネート製ディスクは半径方向及び円
周方向の複屈折率のばらつきの少ない製品であった。

これに対し、比較例として両全型１２．１４及び伝熱部
材１９を同じ材質のステンレス鋼を使用した場合、温度
差は７°Ｃであり、本発明の実施例と比べ非常に大きい
温度差があることがわかった。

なお、本発明では、温度調整手段１８を、前記実施例の
ように伝熱部材１９及びそれに形成された複数の熱媒体
流路２０から構成する以外に他の構成のものであっても
よい。たとえば、固定金型１２及び可動金型１４に成形
キャビティ３０の偏平面と長手方向が平行な偏平状の熱
媒体流路とするものでもよく、これによれば、金型１０
の構造をより簡易にすることができる。ただし、前記実
施例のようにすれば、金型ｌＯの型締めに際しても、複
数の熱媒体流路２０の間に形成された伝熱部材１９の支
柱部によって金型１０を撓ませることがなく、従って、
成形されるディスクの湾曲等をきわめて少なくすること
ができる。また、温度調整手段１８は、第５図に示され
るように、熱媒体流路２０と、両金型１２．１４内にお
いて、その熱媒体流路２０及び成形キャビティ３０の間
でキャビティ偏平面と平行に配置されるとともに両金型
１２．１４より熱伝導率の高い材料から形成される板状
の伝熱部材３０とから構成された、いわば多層構造のも
のであってもよい。要するに、本発明では、成形キャビ
ティ３０の偏平面即ち成形面と平行な面の略全面にわた
り温度分布が均一な温度調整手段が設けられていれば足
り、その均一な温度分布を生じさせる手段として熱伝導
率の高い部材を用いるか、簡単な熱媒体流路を用いるか
等は問わないものである。さらに、熱媒体流路２０は、
ヒートパイプ等であってもよく、加熱及び冷却媒体を流
通させる他、冷却媒体のみを流通させるものでもよい。

〔発明の効果〕

前述のような本発明によれば、高密度情報記録用ディス
クの射出成形金型の構造が簡易になるとともに、寸法精
度及び形状安定性に優れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の断面図、第２図は金型
の一部を示した断面図、第３図は温度調整手段の断面図
、第４図は前記実施例の作用を説明するための図、第５
図は本発明に係る他の実施例の要部拡大断面図、第６図
は従来例の作用を説明するための図である。 ｌＯ・・・金型、１２・・・固定金型、１４・・・可動
金型、１８・・・温度調整手段、１９・・・伝熱部材、
２０・・・熱媒体流路。 代理人　弁理士　木下実三（ほか１名）第１図 １０−　　含ν １２−・−固定金型 １４−・−町少Ｖ金型 １８−・−１茂宮４間り５殿 １つ一一−イ云誉η、柿、！済 ２〇−嬉諜体、’　ＲＺ８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定金型と可動金型との合わせ面に偏平な成形キ
   ャビティが形成された高密度情報記録用ディスクの射出
   成形金型であって、前記固定金型及び可動金型には、そ
   れぞれ、成形キャビティの偏平面と略平行な面を有する
   温度調整手段が設けられていることを特徴とする高密度
   情報記録用ディスクの射出成形金型。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記温度調整手
   段は、固定金型及び可動金型より熱伝導率が高い材料か
   ら形成されるとともに成形キャビティ側面が成形キャビ
   ティの偏平面と略平行に形成された伝熱部材と、この伝
   熱部材に形成された熱媒体流路とを備えて構成されたこ
   とを特徴とする高密度情報記録用ディスクの射出成形金
   型。