JPH0219774B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、改善された構造のデイスク基盤用成
形型及びそのような成形型を用いたデイスク基盤
の射出成形法に係り、特に品質の改善されたデイ
スク基盤、なかでも光学デイスクを安定的に、ま
た成形性良く製造するためのデイスク基盤用成形
型並びにそれを用いた射出成形法に関するもので
ある。

（背景技術） 従来から、ビデオデイスク、コンパクトデイス
クの如き光学デイスク等として用いられているデ
イスク基盤の製作には、可動金型と固定金型にて
形成される製品キヤビテイ内に所定のスタンパを
セツトせしめ、そしてかかる製品キヤビテイに所
定の樹脂材料を射出することにより、該スタンパ
面の情報が転写されたデイスク基盤を成形する射
出成形手法が採用されているが、そのようなデイ
スク基盤の射出成形においては、一般にその型締
力は、樹脂材料が金型に充填されても型が開かな
いだけの型締力が必要とされており、例えば120
mmφのデイスク基盤では、型締力は40トン以上、
また300mmφのデイスク基盤では型締力は200トン
以上であることが必要とされているのである。

一方、金型の製品キヤビテイ内へのスタンパの
セツトは、通常、ドーナツ形状を成すスタンパの
内周縁部分において、それが適当な固定手段にて
可動金型側に固定せしめられると共に、その外周
縁部は、第１図に示される如きスタンパ押えリン
グ２にて拘束せしめられるようになつており、そ
してまた固定金型側に取り付けられた固定側リン
グ４と前記セツトされたスタンパ６の面との間
に、所定の樹脂材料が製品キヤビテイ内に充填せ
しめられるに際して押し出される該キヤビテイ内
のガスを外部に排出するためのガス抜き部１０
が、所定の間隙：αをもつて形成されている。

しかしながら、このような従来の製品キヤビテ
イの周縁部に設けられるガス抜き構造にあつて
は、スタンパ６の周縁部がスタンパ押えリング２
にて完全に拘束されておらず、それらの間には僅
かな隙間、例えば２／100mm程度の隙間が存在す
るようにされているところから、そのような隙間
の範囲内において、スタンパ６の厚さの変動に起
因してガス抜き部１０の隙間：αが変化するよう
になる。例えば、スタンパ厚みが厚くなると、こ
の隙間：αは小さくなつて、ガス抜けが悪くな
り、製品の末端まで圧力がかからなかつたり、ま
た逆にスタンパ厚みが薄いと、かかる隙間：αは
大きくなつて、射出圧力にて樹脂材料８がそのよ
うな大きな隙間のガス抜き部１０に侵入して、バ
リを発生する等の問題を惹起するのである。

しかも、このようなスタンパ６の厚さの違い等
に起因するガス抜けの違い等により、成形条件が
変化し、またその成形条件も幅が狭く、最適の条
件を選択することが極めて困難な且つ面倒な作業
となつているのである。また、そのような条件の
幅が狭いために、製品間の良否のバラツキが大き
く、歩留りも悪い他、製品キヤビテイ内に所定の
樹脂材料８を充填せしめるための大きな射出圧力
によつて、成形されるデイスク基盤の周縁部に圧
力縞ができ、製品の品質が、その内周側と外周側
との間においてバラつき、特に複屈折率が変化す
る問題を惹起する。例えば、この複屈折率に関し
て、120mmφのコンパクトデイスクの場合におい
て、その50mmφのところでは50nmであつても、
90mmφのところでは100nm近くになる場合が多い
のである。そして、そのような複屈折率の違いに
より、デイスク基盤の表面に転写される情報の変
動や、そのように転写された情報の読出しに際し
ての変動を招き、結果として、デイスク基盤の品
質を低下せしめることとなるのである。

（解決課題） ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その目的とするとこ
ろは、光学デイスク等のデイスク基盤の射出成形
において、製品キヤビテイ内から気体を排出する
ガス抜きのための隙間の大きさの変動に起因する
成形性の不安定化乃至それによる製品のバラツキ
を簡単な構成で良好に抑制して、製品の安定性の
向上及び成形性の向上を効果的に図り得るように
することのできるデイスク基盤用成形型を提供す
ることにあり、またそのような成形型を用いてデ
イスク基盤を成形するに際して、複屈折率を良好
に抑制・均等化して、製品の品質の向上等を効果
的に図り得るデイスク基盤の射出成形手法を提供
することにある。

（解決手段） そして、そのような目的を達成するために、本
発明においては、可動金型と固定金型にて形成さ
れる製品キヤビテイ内にスタンパをセツトして、
かかる製品キヤビテイ内に所定の樹脂材料を射出
することにより、該製品キヤビテイ内において、
該スタンパ面の情報が転写されたデイスク基盤を
成形し得るようにしたデイスク基盤用成形型にお
いて、前記スタンパの外周縁部を拘束するスタン
パ押え部材を前記可動金型側に設けると共に、前
記固定金型側に該スタンパ押え部材の内側面に嵌
合可能な段部を形成し、それらスタンパ押え部材
と段部との嵌合状態下に前記製品キヤビテイを形
成して、該スタンパ押え部材の内側面の一部にて
該製品キヤビテイの端面を構成するようにしたの
である。

また、本発明手法にあつては、可動金型と固定
金型にて形成される製品キヤビテイ内にスタンパ
をセツトせしめて、かかる製品キヤビテイに所定
の樹脂材料を射出することにより、該スタンパ面
の情報が転写されたデイスク基盤を成形する方法
において、前記可動金型側に前記スタンパの外周
縁部を拘束するスタンパ押え部材を設けると共
に、該スタンパ押え部材の内側面にて前記製品キ
ヤビテイの端面を構成せしめ、且つ該スタンパ押
え部材に対応して設けた前記固定金型側の段部の
立上り壁面と前記スタンパ押え部材の内側面との
間にガス抜きのための所定の隙間を形成した状態
下において、型締力より僅かに大きな型開力を前
記可動金型に作用させる射出一次圧力にて、前記
樹脂材料を前記製品キヤビテイ内に射出し、目的
とするデイスク基盤を形成するに必要な樹脂量を
前記製品キヤビテイに射出せしめたとき、該可動
金型に作用する型開力が前記型締力よりも小さく
なる射出二次圧力に射出圧力を切り換えるように
することにより、前記射出された樹脂材料を型締
力にて前記製品キヤビテイ内に充填せしめると共
に、かかる充填に伴つて押し出される該製品キヤ
ビテイ内の気体が、前記スタンパ押え部材内側面
と固定金型側の段部立上り壁面との間の隙間から
排出されるようにしたのである。

（作用・効果） かかる本発明に従うデイスク基盤用成形型によ
れば、製品キヤビテイの周縁部に設けられるガス
抜きのための隙間を、スタンパ押え部材と固定金
型側の段部立上り壁面との間において、型締め方
向に延びるように設けることにより、スタンパの
厚さの変動に拘わらず、そのガス抜きのための隙
間を簡単な構成で常に一定に保持することができ
る。従つて、スタンパ面と固定側リングとの間に
おいて型締め方向と直角な方向に延びるようにガ
ス抜きのための隙間が形成される従来の成形型の
ように、スタンパの厚さの変動によつて、ガス抜
けが悪くなつたり、バリが発生したりするような
ことが良好に防止され、もつて優れた製品の安定
性並びに成形性が得られることとなる。

また、本発明に従う射出成形法においては、上
記本発明に従う成形型が用いられ、且つその成形
型において、製品キヤビテイ内の気体を排出する
ための隙間が、スタンパ押え部材の内側面と固定
金型側の段部立上り壁面との間において、型締め
方向と平行な方向に延びるように形成されること
となるために、上記本発明に従う成形型の効果が
そのまま得られることとなるのであり、また本発
明手法は、従来手法のように、製品キヤビテイ内
への樹脂材料の充填を射出圧力にて行なうもので
はなく、目的とするデイスク基盤を形成するに必
要な樹脂量を該製品キヤビテイに射出せしめた
後、型締力にてキヤビテイ容積を圧縮（低減）さ
せることによつて、その射出樹脂材料を製品キヤ
ビテイの周縁部まで充填せしめるようにするもの
であるところから、かかる製品キヤビテイ内のど
の位置に位置する樹脂材料も、金型から均一な圧
力を受けることとなるのであり、以て成形条件幅
を広く成し得、またそのような成形条件の最適化
も行ない易く、製品間のバラツキもなくなり、更
には歩留りもよくなつて、品質が向上され得る
他、一枚のデイスク基盤において、その内周部と
外周部との間における複屈折率の差も著しく小さ
く抑制されることとなるのである。

（実施例） 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例につ
いて詳細に説明することとする。

まず、第２図において、１２は可動盤であり、
また１４は固定盤であつて、それらの間には、よ
く知られているように、ビデオデイスク、コンパ
クトデイスク等の光学デイスクの如き、目的とす
るデイスク基盤（製品）を成形するための製品キ
ヤビテイ２２を形成する、本発明に従う成形型を
構成する可動金型１６及び固定金型１８が取り付
けられている。そして、それら可動金型１６と固
定金型１８とは、図示しない型締シリンダにて移
動せしめられる可動盤１２にて、所定の型締力に
て型締めされるようになつている。一方、そのよ
うな型締めにて形成される金型内の製品キヤビテ
イ２２に対して、所定の樹脂材料を射出するため
の公知の射出成形機２０が、固定盤１４の背部に
配置されており、かかる射出成形機２０から射出
される樹脂材料が金型内の製品キヤビテイ２２に
導かれるようになつている。

また、かかる可動金型１６と固定金型１８との
間に形成される製品キヤビテイ２２内には、所定
のドーナツ形状のスタンパ（一般に、情報が表面
に刻設されている）２４が配置され、その中心側
の内周縁部分が、従来と同様にして可動金型１６
側に固定せしめられる一方、その外周縁部分は、
第３図ａ及びｂに示される如く、可動金型１６の
可動側ミラーブロツク２８に取り付けられた鉤型
のスタンパ押えリング２６にて拘束されるように
なつており、これによつてスタンパ２４は、製品
キヤビテイ２２内において、可動金型１６側にセ
ツトせしめられるようになつている。ここでは、
スタンパ押えリング２６が、スタンパ２４の外周
縁部を拘束するスタンパ押え部材を構成している
のである。

さらに、製品キヤビテイ２２を形成する固定金
型１８の固定側ミラーブロツク３０には、前記可
動側ミラーブロツク２８に設けられたスタンパ押
えリング２６に対応して、段部（逃げ部）３２が
形成されており、型締め時において、固定側ミラ
ーブロツク３０がその段部３２においてスタンパ
押えリング２６の内側面３４に嵌入されて、スタ
ンパ押えリング２６の頭部が固定側ミラーブロツ
ク３０に干渉しないようにされている。そして、
これにより、型締状態において、スタンパ押えリ
ング２６の内側面３４の一部が製品キヤビテイ２
２に臨まされ、それによつてかかる内側面３４が
製品キヤビテイ２２の端面を構成するようにされ
ていると共に、かかる内側面３４と、前記固定側
ミラーブロツク３０の段部３２の立上り壁面３６
との間において、型締め方向、即ち第３図のａ，
ｂにおいて上下方向のガス抜きのための所定間
隙：βの隙間（ガス抜き部）３８が、形成される
ようになつている。

ところで、本発明手法は、かくの如き金型構造
の装置を用いるものであつて、まず可動金型１６
と固定金型１８とを型締めし、しかる後、その型
締力：Fcよりも僅かに大きな型開力：Foを可動
金型１６に作用させるような大きさの射出一次圧
力：Pi₁にて、金型の製品キヤビテイ２２内に射
出成形機２０から所定の樹脂材料４０を射出せし
めるのである。この際、Fo＞Fcとなるようにす
るには、一般に型締力を従来の半分近くまで、例
えば120mmφのデイスク基盤を成形する時は、20
トン近くまで落とす（低下させる）ようにする。
このようにすれば、通常の射出一次圧力：Pi₁で
射出される樹脂材料が可動金型１６に及ぼす型開
力：Foよりも、型締力：Fcを小さくできるので
ある。そして、製品キヤビテイ２２内に、目的と
するデイスク基盤を形成するに必要な樹脂材料４
０が射出せしめられて、製品キヤビテイ２２内が
その射出樹脂にて充填（充満）される前に、特に
その充填間際に、射出一次圧力：Pi₁よりも低い
射出二次圧（保持圧）：Pi₂に射出圧力を切り換
え、例えば射出二次圧：Pi₂を射出一次圧：Pi₁の
半分以下に落として、樹脂材料が可動金型１６に
及ぼす型開力：Foを型締力：Fcよりも小さくす
るのである。

射出圧力がかかる射出二次圧：Pi₂に切り換わ
る間際の金型内は、製品の投影面積も大きく、ま
たキヤビテイ内圧も高いために、金型はほんの少
し開くが〔第３図ａ参照。距離：d₁〕、射出圧力
を射出二次圧：Pi₂へ切り換えると、樹脂材料が
可動金型１６に及ぼす型開力：Foが落ちるとこ
ろから、型締力：Fcが型開力：Foに勝るように
なつて、金型は再び閉まることとなり、これによ
つて製品キヤビテイ２２に射出された樹脂材料４
０は、金型から均一な圧力を受けて、キヤビテイ
２２内に完全に充満せしめられることとなるので
ある。この完全に充満した状態が、第３図ｂに示
されており、そこでは、金型間の距離、即ちキヤ
ビテイ２２の厚さ：d₂は、射出一次圧力：Pi₁か
ら射出二次圧力：Pi₂への切換間際のキヤビテイ
２２の厚さ：d₁よりも、小さくなるのである（d₁
＞d₂）。

従つて、このような射出操作によれば、成形キ
ヤビテイ２２内の樹脂材料４０の充填が、射出一
次圧力：Pi₁から射出二次圧力：Pi₂への射出圧力
の切換え後、型締力：Fcに基づく金型の型閉じ
操作にて行なわれるものであるところから、樹脂
の収縮に対して、従来の方法ではセンターゲート
より樹脂を補うため、どうしても圧力のかかりが
キヤビテイ２２の外周部と内周部との間で不均一
となるのに対して、本発明にあつては、金型から
射出樹脂材料４０の全体に対して圧力が加わり、
これによつてキヤビテイ２２内の場所の如何に拘
わらず、樹脂材料４０には均一な圧力が作用する
こととなり、以て従来の如き内周側と外周側との
部分の間に生じる残留応力及びその大きな差異の
発生を、効果的に阻止し得ることとなり、このた
めに、得られるデイスク基盤の複屈折率の大きな
変動を効果的に抑制し得ることとなつたのであ
る。

また、デイスク基盤製品のでき具合、例えばバ
リやシヨート、肉厚等の調整は、型締力：Fcや
射出二次圧力：Pi₂への射出圧力の切換え位置の
調節によつて解決することができることとなり、
更にはバリの発生し易いガス抜き部３８の構成
が、前述の如く型締め方向に延びる隙間、換言す
れば可動金型１６の移動によつて重なり合い部分
が変化するものの、その間隙：βは、常に一定と
なる、スタンパ押えリング２６の内側面３４とこ
れに対向する固定側ミラーブロツク３０の段部３
２の立上り壁面３６との間に形成されているとこ
ろから、前述の如き、型締力：Fcによる射出樹
脂材料４０の製品キヤビテイ２２内への充填に伴
つて押し出される製品キヤビテイ２２内の気体
は、かかるガス抜き部３８から外部に効果的に安
定して排出されることとなるのである。しかもま
た、かかるガス抜き部３８の間隙：βは、スタン
パ押えリング３６にて拘束されるスタンパ２４の
厚さには何等関係なく、常に一定と為し得るとこ
ろから、従来の如き、ガス抜きの差異等にて成形
条件が影響を受けたり、またバリが発生したりす
ることが効果的に抑制され得ることとなつたので
あり、スタンパ２４の厚さが少々（例えば、15μ
ｍ程度）バラついたところで、何等問題なく、均
一な製品を形成することができることとなつたの
である。

そして、このような作用効果によつて、成形条
件幅が広くなり、また成形条件の最適化を行ない
易く、更には製品間のバラツキも改善され、歩留
りもよくなり、以て得られるデイスク基盤の製品
品質が一段と向上され得ることとなつたのであ
り、また一枚のデイスク基盤において、その内周
部と外周部との間における複屈折率の差も著しく
小さく為し得たのであり、以てスタンパから転写
される情報の転写状態を良好と為し、またそれか
らの読出しに際しても、その読出し状態を効果的
に改善し得ることとなつたのである。

なお、前記ガス抜き部３８の間隙：βは、製品
キヤビテイ２２からのガス抜きを行なう上におい
て実質的に一定であれば良く、この意味におい
て、スタンパ押えリング２６の内側面３４と段部
３２の立上り面３６の一方乃至両方を、必要に応
じて、多少の傾斜を有するテーパ面とすることも
可能である。

また、以上の説明から明らかなように、本発明
に従うデイスク基盤用成形型は、本発明手法に従
つてデイスク基盤を成形する場合に特に好適に適
用され得るものであるが、射出圧力によつて樹脂
材料４０をキヤビテイ２２内に充填せしめる従来
手法に従つてデイスク基盤を成形する場合にも、
適用することが可能であり、この場合において
も、上記実施例と同様のガス抜き構造を採用する
ことにより、ガス抜き部３８を一定に保持して、
ガス抜き部３８の大きさの変動に起因する不具合
の発生を良好に抑制乃至防止できるといつた効果
を、簡単な構成で奏し得るようにすることができ
るのである。

その他、一々列挙はしないが、本発明が、かか
る例示の具体例に限定して解釈されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当
業者の知識に基づいて種々なる変形、改良、修正
等を加えた状態で実施され得るものであり、本発
明が、そのような実施形態のものをも含むもので
あることが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデイスク基盤用成形型のガス抜
き部の構造を説明するための要部断面図であり、
第２図は本発明に従うデイスク基盤用成形型が装
着された型締装置の要部を示す一部切欠説明図で
あり、第３図ａ及びｂはそれぞれ本発明に従うデ
イスク基盤用成形型の第１図に対応する要部断面
図であり、前者は成形型に射出一次圧力で樹脂材
料が射出せしめられている状態を、また後者は射
出圧力が射出二次圧力に切り換えられて、型締力
にて樹脂材料が製品キヤビテイ内に充填された状
態を示している。 １２……可動盤、１４……固定盤、１６……可
動金型、１８……固定金型、２０……射出成形
機、２２……製品キヤビテイ、２４……スタン
パ、２６……スタンパ押えリング、２８……可動
側ミラーブロツク、３０……固定側ミラーブロツ
ク、３２……段部、３４……内側面、３６……立
上り面、３８……隙間（ガス抜き部）、４０……
樹脂材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動金型と固定金型にて形成される製品キヤ
   ビテイ内にスタンパをセツトして、かかる製品キ
   ヤビテイ内に所定の樹脂材料を射出することによ
   り、該スタンパ面の情報が転写されたデイスク基
   盤を該製品キヤビテイ内で成形し得るようにした
   デイスク基盤用成形型において、 前記スタンパの外周縁部を拘束するスタンパ押
   え部材を前記可動金型側に設けると共に、前記固
   定金型側に該スタンパ押え部材の内側面に嵌合可
   能な段部を形成し、それらスタンパ押え部材と段
   部との嵌合状態下に前記製品キヤビテイを形成し
   て、該スタンパ押え部材の内側面の一部にて該製
   品キヤビテイの端面を構成するようにしたことを
   特徴とするデイスク基盤用成形型。 ２ 前記スタンパ押え部材の内側面と前記段部の
   立上り壁面との間において、前記製品キヤビテイ
   内の気体を排出するための所定の隙間を形成して
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のデイスク基盤用成形型。 ３ 可動金型と固定金型にて形成される製品キヤ
   ビテイ内にスタンパをセツトせしめて、かかる製
   品キヤビテイに所定の樹脂材料を射出することに
   より、該スタンパ面の情報が転写されたデイスク
   基盤を成形する方法にして、前記可動金型側に前
   記スタンパの外周縁部を拘束するスタンパ押え部
   材を設けると共に、該スタンパ押え部材の内側面
   にて前記製品キヤビテイの端面を構成せしめ、且
   つ該スタンパ押え部材に対応して設けた前記固定
   金型側の段部の立上り壁面と前記スタンパ押え部
   材の内側面との間にガス抜きのための所定の隙間
   を形成した状態下において、型締力より僅かに大
   きな型開力を前記可動金型に作用させる射出一次
   圧力にて、前記樹脂材料を前記製品キヤビテイ内
   に射出し、目的とするデイスク基盤を形成するに
   必要な樹脂量を前記製品キヤビテイに射出せしめ
   たとき、該可動金型に作用する型開力が前記型締
   力よりも小さくなる射出二次圧力に射出圧力を切
   り換えるようにすることにより、前記射出された
   樹脂材料を型締力にて前記製品キヤビテイ内に充
   填せしめると共に、かかる充填に伴つて押し出さ
   れる該製品キヤビテイ内の気体が、前記スタンパ
   押え部材内側面と固定金型側の段部立上り壁面と
   の間の隙間から排出されるようにしたことを特徴
   とするデイスク基盤の射出成形法。