JPH047021B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光デイスク用の樹脂基板を成形する
射出圧縮成形用金型に関する。

［背景技術とその問題点］ 近年、光メモリーデイスクの基板としてポリカ
ーボネート樹脂等の樹脂基板の実用化が検討され
ている。かかる光デイスクでは基板にビーム光を
照射し、反射膜が形成された溝で光を反射させる
等して記憶信号の読取りが行われるため、光デイ
スクの品質に複屈折が大きく影響する。光デイス
クに複屈折が存在すると雑音が発生し、再生信号
と雑音信号との比、即ちＳ／Ｎが悪くなる。

基盤材料に樹脂を採用したときにおける複屈折
は成形時における分子鎖の配向による残留応力に
よつて発生する。このため樹脂基板の成形条件を
適切に設定することにより、残留応力の少ない基
板を得るようにする必要がある。

型締めした一対の型のキヤビテイに溶融樹脂を
射出充填する射出成形方法において、残留応力を
低減する方法として高速射出が行われる。しかし
射出が高速で行われるため溶融樹脂が過充填され
易く、過充填されると溶融樹脂に流動抵抗が生
じ、残留応力の低減を十分に達し得ない。また、
射出充填後、成形品の収縮を補填するため射出圧
力を保持することが行われるが、この保圧時にお
いて残留応力が生じ易い。

一方、保圧時における残留応力を低減させる方
法として射出圧縮成形法が有利である。この成形
法は、圧縮代を残した位置においてキヤビテイに
溶融樹脂が射出充填される一対の型からなる射出
圧縮成形用金型によつて行われ、溶融樹脂の射出
充填後、この一対の型は前記圧縮代分型締めされ
る。かかる従来の射出圧縮成形用金型によつても
必ずしも残留応力の低減を充分には達成し得なか
つた。

［発明の目的］ 本発明者等は、射出圧縮成形用金型にリング状
の絞り部材、樹脂溜り部、樹脂充填検知センサを
設けて特定条件下で射出圧縮成形すれば、樹脂基
板の残留応力を小さく抑えることができることを
見出して本発明をなしたもので、本発明の目的
は、残留応力が小さな樹脂基板を得られ、従つて
光デイスクの複屈折を極めて小さくでき、光デイ
スクの高品質化に資する射出圧縮成形用金型を提
供するところにある。

［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明の構成は、圧縮代を残した位置において
キヤビテイに溶融樹脂が射出される一対の型から
なり、この一対の型が前記圧縮代分型締めされる
射出圧縮成形用金型において、前記キヤビテイの
末端付近に位置させて前記一対の型の何れかにリ
ング状の絞り部材を設け、更にこの絞り部材の外
周側には樹脂溜り部を設け、また絞り部材の位置
と対応させて前記一対の型の何れかに樹脂充填検
知センサを設けたところに特徴を有する。

要するに本発明では、溶融樹脂がキヤビテイに
射出される際、一対の型は前記圧縮代分開いてい
るため、溶融樹脂は剪断抵抗が小さい良好な流動
性をもつてキヤビテイ内を流動し、このため残留
応力としての剪断応力が小さくなり、また溶融樹
脂が前記絞り部材を設けた位置まで達するとこれ
が前記樹脂充填検知センサによつて検知され、こ
れにより溶融樹脂の射出が終了するため、溶融樹
脂の過充填が防止されて残留応力の発生を抑える
ことができ、更に前記圧縮代分の型締め時にはキ
ヤビテイ内の樹脂の流動量は極めて少ないため、
この型締め時に生じる残留応力を小さくでき、ま
た、この型締め時にキヤビテイ内で圧縮された樹
脂の一部は前記絞り部材で絞られながら前記樹脂
溜り部に押出され、この押出された樹脂は型締め
とともに絞り部材で打抜かれることとなり、これ
により所定形状の樹脂基板を得ることができるよ
うになる。

［実施例］ 第１図に本実施例に係る射出圧縮成形用金型が
示され、この金型は左右一対の固定型１と移動型
２とからなる。移動型２は油圧シリンダ等からな
る型締手段に連結されており、この型締手段によ
り進退せしめられて固定型１との型締め、固定型
１からの型開きがなされる。固定型１の内部中央
にスプルブツシユ３が嵌入され、このスプルブツ
シユ３の内部に固定型１の前後を連通させる注入
口４が形成される。

固定型１と移動型２の互いに対面する前面１
Ａ，２Ａは平坦面に形成され、また移動型２の前
面２Ａにはキヤビテイ用の凹部５が設けられ、こ
の凹部５の円形の底面５Ａも平坦面に形成されて
いるとともに、凹部５の内側周面５Ｂは前面２Ａ
に対し直角をなしている。これにより固定型１と
移動型２の型締め時、固定型１の前面１Ａと移動
型２の凹部５の底面５Ａとの間に溶融樹脂充填用
のキヤビテイ６が形成されることとなる。このキ
ヤビテイ６は、固定型１の前面１Ａを平坦面のま
まとし、移動型２の前面２Ａに内側周面５Ｂが前
面２Ａに対して直角となつた凹部５を形成するだ
けで設けられ、固定型１と移動型２の分割面は凹
凸嵌合せず単に対面するだけの構造となつてい
る。

移動型２の凹部５の底面５Ａには絞り部材７が
植設固定される。この絞り部材７は移動型２の前
面２Ａと同じ位置まで固定型１の側へ突出し、そ
の先端は鋭角化されている。また絞り部材７は光
デイスクの基板とされる樹脂基板の寸法、形状と
対応したリング状に形成され、固定型１の前記注
入口４を中心にして前記キヤビテイ６の末端付近
の位置にこのリング状の絞り部材７が配置され
る。絞り部材７の外周側には凹部５の外端部が残
され、この外端部を樹脂溜り部８とする。この樹
脂溜り部８は絞り部材７の全周に亘つてリング状
に設けられる。固定型１には樹脂充填検知センサ
９が埋設固定される。この樹脂充填検知センサ９
は絞り部材７の位置と対応させて固定型１に設け
られ、注入口４からキヤビテイ６に射出された溶
融樹脂が絞り部材７の位置に達するとこのセンサ
９によつて検知される構成となつている。樹脂充
填検知センサ９は溶融樹脂が絞り部材７まで達し
たか否かを検知できるものであればよく、例えば
超音波式、静電容量式、光電式のものが用いられ
る。また、この樹脂充填検知センサ９は配線１０
により射出装置に接続され、センサ９が溶接樹脂
を検知すると射出装置による溶融樹脂の射出が終
了する構成となつている。

移動型２の後面２Ｂの上下端部には型開ロツク
部材１１が設けられ、このロツク部材１１によつ
て固定型１との型締めが行われているときにおけ
る移動型２の後退型開き動が阻止される。

溶融樹脂の射出充填前に絞り部材７の内側に案
内溝転写用のスタンパ１２を取付ける。この後、
移動型２を移動させて固定型１との間に圧縮代ｄ
を残した位置まで接近させ、最後まで型締めしな
い。この圧縮代ｄは最終成形品である樹脂基板の
厚さの２〜20％とする。２％以下では最後まで型
締めする通常の射出成形と同様に、成形された樹
脂基板の内部に大きな分布の剪断応力が残り、複
屈折が大きくなつてしまう。また20％以上とする
と樹脂基板の厚さのコントロールが困難になり、
成形された樹脂基板の厚さが所定値から外れてし
まう問題が生じる。射出装置を構成する射出シリ
ンダ１３のノズル１４を固定型１の注入口４に接
続し、熱可塑性のポリカーボネート樹脂等の溶融
樹脂１５を注入口４からキヤビテイ６に射出す
る。この射出は射出時間が0.1秒以下の高速射出
とする。このとき、50〜80Kg／cm²の比較的低圧で
はあるが移動型２には固定型１の方向への型締め
圧力が加えられているため、射出圧力により移動
型２が後退移動するのを防止でき、前記圧縮代ｄ
は維持される。

射出された溶融樹脂１５がキヤビテイ６内を流
動し、第２図の通り絞り部材７の位置まで達する
と樹脂充填検知センサ９によつて検知される。す
るとこの検知信号が配線１０から射出装置に伝達
され、射出シリンダ１３のノズル１４からの溶融
樹脂１５の射出が終了する。このため高速射出を
行つても溶融樹脂１５が過充填されることはな
く、従つて過充填のために流動抵抗が生じて成形
された樹脂基板に残留応力としての大きな剪断応
力が生じることは防止される。また、この溶融樹
脂射出時には固定型１と移動型２は圧縮代ｄ分開
いており、キヤビテイ６はその分大きくなつてい
るため、溶融樹脂１５は剪断抵抗が小さな良好な
流動性をもつてキヤビテイ６を流動することにな
る。このためこの点においても剪断応力の発生は
抑えられ、複屈折の低減が図られる。

尚、上述のように溶融樹脂の過充填を防止する
ことにより、残留応力を小さくできるほかに、成
形品としての樹脂基板にそり、バリが発生するの
を防止できる。

樹脂充填検知センサ９は前記型締手段にも接続
されており、溶融樹脂１５が絞り部材７の位置ま
で充填されると第３図の通り移動型２が再度移動
せしめられ、前記圧縮代ｄ分型締めされる。この
型締めのとき、移動型２の内部に移動自在に設け
られる図示外のゲートカツト用ロツドによつて半
固化状態の樹脂１６からゲート部の樹脂１６Ａが
切断される。圧縮代ｄ分の型締めは200Kg／cm²以
上、好ましくは250Kg／cm²以上の高圧をもつて行
う。これにより前記スタンパ１２の案内溝２を樹
脂１６に転写するとともに、光デイスクの基板と
して使用される樹脂１６に記憶信号用のこの案内
溝を正確、確実に転写できるようにする。この高
圧型締めのときには樹脂１６は溶融状態から固形
化が進行しているため、この型締め時においてキ
ヤビテイ６内の樹脂１６が圧縮されても樹脂１６
の流動量は極めて小さく、従つて残留応力として
の剪断応力が生じるのを抑制でき、且つ樹脂１６
への案内溝の転写が上記高圧型締めと併せ確実に
行える。

圧縮代ｄ分の型締めは、第３図では示されてい
ないが前記射出シリンダ１３のノズル１４を注入
口４に接続して溶融樹脂の射出圧力を保持したま
ま行われる。この型締めを行うとキヤビテイ６内
の樹脂１６が圧縮されるため、この樹脂１６の一
部１６Ｂは絞り部材７によつて絞られつつこの絞
り部材７の外周側の樹脂溜り部８に押出され、こ
の樹脂溜り部８に溜る。固定型１に移動型２が当
接して圧縮代ｄの圧縮が終了したときには、樹脂
溜り部８に溜つた樹脂１６Ｂは絞り部材７によつ
てキヤビテイ６内の樹脂１６から打抜かれる。こ
れらの樹脂１６，１６Ｂは半固化状態になつてい
るが、例えば移動型２の内部に絞り部材７用の冷
却媒体流通通路を設けて絞り部材７を冷却するこ
とによりこの打抜きを確実に行える。

以上の圧縮代ｄの圧縮及び絞り部材７による打
抜きによつて所定厚さ、所定形状に樹脂１６が成
形される。樹脂１６が固化した後、固定型１から
移動型２を型開きして樹脂１６を取出すことによ
り光デイスクの基板としての樹脂基板を得られ
る。

この樹脂基板は前記の溶融樹脂の過充填防止等
によつて残留応力の低減が図られているため、光
デイスクの基板として使用したときの複屈折は極
めて小さいものとなつており、複屈折分布は10〜
20nｍ程度である。

以上の実施例では絞り部材７を移動型２に、樹
脂充填検知センサ９を固定型１にそれぞれ設けた
が、これを逆にしてもよい。また、絞り部材７、
樹脂充填検知センサ９を固定型１、移動型２に分
けて設けるのではなく、同じ型に設けることも可
能である。要すれば、絞り部材７、樹脂充填検知
センサ９のそれぞれを一対の型に何れかに設けれ
ばよい。また本実施例では前述の通り固定型１と
可動型２の分割面を凹凸嵌合させず単に対面させ
るだけの構造としたが、凹凸嵌合する分割面とし
ても勿論よい。しかし単に対面させるだけとすれ
ば、型の形状が平易となり、型製作が容易になる
利点を得られる。

［発明の効果］ 本発明によれば、残留応力の小さな樹脂基板を
得られ、このため光デイスクの複屈折を低減で
き、高品質の光デイスクを作ることができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮代を残した位置で溶融樹脂が射出
される一対の型を示す縦断面図、第２図は絞り部
材の位置まで溶融樹脂が達したときの一対の型を
示す縦断面図、第３図は圧縮代分型締めした一対
の型を示す縦断面図である。 １，２……一対の型である固定型と移動型、６
……キヤビテイ、７……絞り部材、８……樹脂溜
り部、９……樹脂充填検知センサ、ｄ……圧縮
代。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮代を残した位置においてキヤビテイに溶
   融樹脂が射出される一対の型からなり、この一対
   の型が前記圧縮代分型締めされる射出圧縮成形用
   金型において、前記キヤビテイの末端付近に位置
   させて前記一対の型の何れかにリング状の絞り部
   材を設けるとともに、この絞り部材の外周側に樹
   脂溜り部を設け、且つこの絞り部材の位置と対応
   させて前記一対の何れかに樹脂充填検知センサを
   設けたことを特徴とする射出圧縮成形用金型。