JPH0675888B2 - デイスクの射出成形方法 - Google Patents
デイスクの射出成形方法Info
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- JPH0675888B2 JPH0675888B2 JP61283615A JP28361586A JPH0675888B2 JP H0675888 B2 JPH0675888 B2 JP H0675888B2 JP 61283615 A JP61283615 A JP 61283615A JP 28361586 A JP28361586 A JP 28361586A JP H0675888 B2 JPH0675888 B2 JP H0675888B2
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- mold
- birefringence
- resin material
- mold clamping
- disc
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/263—Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29L2017/001—Carriers of records containing fine grooves or impressions, e.g. disc records for needle playback, cylinder records
- B29L2017/003—Records or discs
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S425/81—Sound record
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリカーボネート樹脂等により形成される光
記録媒体，例えば光磁気記録媒体，追記型光記録媒体等
の基板として使用されるディスクの射出成形方法に関す
るものである。
記録媒体，例えば光磁気記録媒体，追記型光記録媒体等
の基板として使用されるディスクの射出成形方法に関す
るものである。
本発明は、溶融された樹脂材を固定金型と可動金型との
間に形成されるキャビティ内に射出してディスクを成形
するに際し、 上記樹脂材の射出工程完了後上記樹脂材が固化するまで
の間の所定のタイミングで上記可動金型の型締め圧力を
開放することにより、 得られるディスクの初期値複屈折をコントロール可能と
なし、複屈折の経時的な増加を防止しようとするもので
ある。
間に形成されるキャビティ内に射出してディスクを成形
するに際し、 上記樹脂材の射出工程完了後上記樹脂材が固化するまで
の間の所定のタイミングで上記可動金型の型締め圧力を
開放することにより、 得られるディスクの初期値複屈折をコントロール可能と
なし、複屈折の経時的な増加を防止しようとするもので
ある。
光記録方式は、非接触で記録・再生ができその取り扱い
が容易であること、傷や汚れ等に強いこと等の特徴を有
し、さらには現状の磁気記録方式等に比べて記録容量が
数十倍から数百倍も大きいという利点を有することか
ら、音声信号をデジタル記録したコンパクトディスクや
画像信号を記録したビデオディスク等として実用化され
るとともに、コード情報やイメージ情報等の大容量ファ
イルへの活用が期待されている。
が容易であること、傷や汚れ等に強いこと等の特徴を有
し、さらには現状の磁気記録方式等に比べて記録容量が
数十倍から数百倍も大きいという利点を有することか
ら、音声信号をデジタル記録したコンパクトディスクや
画像信号を記録したビデオディスク等として実用化され
るとともに、コード情報やイメージ情報等の大容量ファ
イルへの活用が期待されている。
この光記録方式の光記録媒体としては、前述のコンパク
トディスク，ビデオディスクの他、追記型光ディスクや
消去可能な光ディスク，光磁気ディスク等、各種方式の
ものが知られているが、これらはポリカーボネート樹脂
やPMMA（ポリメチルメタクリレート）等により成形され
る透明ディスク上に光学的情報記録層を形成したもので
あって、ディスク成形にあっては様々な要求が出されて
いる。
トディスク，ビデオディスクの他、追記型光ディスクや
消去可能な光ディスク，光磁気ディスク等、各種方式の
ものが知られているが、これらはポリカーボネート樹脂
やPMMA（ポリメチルメタクリレート）等により成形され
る透明ディスク上に光学的情報記録層を形成したもので
あって、ディスク成形にあっては様々な要求が出されて
いる。
例えば、複屈折（この場合はディスクの信号読み取り用
の入射光と反射光との位相のずれ具合を言い、主として
ディスクの内部歪が原因する。）が少ないこと、転写性
が良好であること、表面平滑性が良好であること、コン
タミネーションが少ないこと、成形面のふれ（スキュ
ー）が少ないこと等がその代表的なものである。特に、
光磁気ディスクでは、照射されるレーザ光の偏光面の微
小な回転を信号として読み取るものであるので、透明デ
ィスク中に発生する複屈折を小さくすることが必須の要
件である。
の入射光と反射光との位相のずれ具合を言い、主として
ディスクの内部歪が原因する。）が少ないこと、転写性
が良好であること、表面平滑性が良好であること、コン
タミネーションが少ないこと、成形面のふれ（スキュ
ー）が少ないこと等がその代表的なものである。特に、
光磁気ディスクでは、照射されるレーザ光の偏光面の微
小な回転を信号として読み取るものであるので、透明デ
ィスク中に発生する複屈折を小さくすることが必須の要
件である。
かかる状況より、各方面で射出成形技術の開発が進めら
れ、成形時にほとんど複屈折の無いポリカーボネート樹
脂ディスクの作成が可能となっている。
れ、成形時にほとんど複屈折の無いポリカーボネート樹
脂ディスクの作成が可能となっている。
しかしながら、本発明者等がさらに検討を加えた結果、
現状の射出成形技術では成形完了後の初期状態で複屈折
の少ないディスクの作成は可能であるものの、使用に伴
って複屈折が経時的に変化（特にマイナス側へシフト）
し、結果として複屈折の増加をもたらすことが判明し
た。特に、記録再生装置に対するチャッキング精度を確
保するためディスク中央部にハブを設けて使用される光
磁気ディスク等でこの傾向が著しく、例えば装置内に装
着して使用したときに、装置内部の昇温に伴って複屈折
が増加し、正常な動作を保証することが難しくなってい
る。
現状の射出成形技術では成形完了後の初期状態で複屈折
の少ないディスクの作成は可能であるものの、使用に伴
って複屈折が経時的に変化（特にマイナス側へシフト）
し、結果として複屈折の増加をもたらすことが判明し
た。特に、記録再生装置に対するチャッキング精度を確
保するためディスク中央部にハブを設けて使用される光
磁気ディスク等でこの傾向が著しく、例えば装置内に装
着して使用したときに、装置内部の昇温に伴って複屈折
が増加し、正常な動作を保証することが難しくなってい
る。
なお、本明細書において、複屈折の極性（マイナス及び
プラス）は、例えば成形したディスクを100℃で加熱し
た時に成形ディスクの内周面における複屈折が変化して
いく方向をマイナス、その逆の方向をプラスとして定義
する。すなわち、複屈折は屈折率が同一平面内の方向に
よって異なる媒質（屈折率異方体）中を光が通る時に起
こる現象であって、例えば所定の方向（ｘ方向）の屈折
率をnx,これとは直交方向（ｙ方向）の屈折率をnyとす
ると、通過光のｘ成分（ｘ方向に平行な偏光面を持った
光）とｙ成分（ｙ方向に平行な偏光面を持った光）には
位相にずれが生ずる。
プラス）は、例えば成形したディスクを100℃で加熱し
た時に成形ディスクの内周面における複屈折が変化して
いく方向をマイナス、その逆の方向をプラスとして定義
する。すなわち、複屈折は屈折率が同一平面内の方向に
よって異なる媒質（屈折率異方体）中を光が通る時に起
こる現象であって、例えば所定の方向（ｘ方向）の屈折
率をnx,これとは直交方向（ｙ方向）の屈折率をnyとす
ると、通過光のｘ成分（ｘ方向に平行な偏光面を持った
光）とｙ成分（ｙ方向に平行な偏光面を持った光）には
位相にずれが生ずる。
この位相差をδで表すと、 δ＝２π／λ・（nx−ny）ｄ ・・・（Ｉ （λ：光の波長,d:光が通過した媒質の距離）なる式で
表される。そこで、ある通過光の位相差δが上記加熱条
件または経時により変化して行く方向をマイナス方向、
その逆の方向をプラス方向とした。
表される。そこで、ある通過光の位相差δが上記加熱条
件または経時により変化して行く方向をマイナス方向、
その逆の方向をプラス方向とした。
前述の経時変化に対処するには、予め複屈折をプラス側
に設定したディスクを作成することが考えられるが、こ
の場合には他の特性を犠牲にせざるを得ないのが現状で
ある。
に設定したディスクを作成することが考えられるが、こ
の場合には他の特性を犠牲にせざるを得ないのが現状で
ある。
すなわち、得られるディスクの複屈折をプラスにするに
は、射出成形時の金型温度また樹脂温度を上げる必要が
あるが、金型温度を上げるとディスクが湾曲したりねじ
れたりして平滑性が損なわれ、樹脂温度を上げると樹脂
自体が分解してコンタミネーションが増加する。また、
圧力をあまり加えないで成形すればやはり複屈折がプラ
スのディスクを作成することができるが、この場合には
転写特性が劣化するし、ハブを取り付けるための基準面
の平面度を確保することが難しくなるとともにスキュー
が増加する。
は、射出成形時の金型温度また樹脂温度を上げる必要が
あるが、金型温度を上げるとディスクが湾曲したりねじ
れたりして平滑性が損なわれ、樹脂温度を上げると樹脂
自体が分解してコンタミネーションが増加する。また、
圧力をあまり加えないで成形すればやはり複屈折がプラ
スのディスクを作成することができるが、この場合には
転写特性が劣化するし、ハブを取り付けるための基準面
の平面度を確保することが難しくなるとともにスキュー
が増加する。
そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案さ
れたものであって、複屈折をプラス側の所定の値にコン
トロールすることが可能な射出成形方法を提供すること
を目的とし、これにより複屈折の経時変化が少ないディ
スクを製造可能とすることを目的とするものである。
れたものであって、複屈折をプラス側の所定の値にコン
トロールすることが可能な射出成形方法を提供すること
を目的とし、これにより複屈折の経時変化が少ないディ
スクを製造可能とすることを目的とするものである。
本発明者等は、上述の目的を達成せんものと長期に亘り
鋭意検討を重ねた結果、ディスクが完全に固化する前に
型締め圧力を開放し、この型締め圧力を開放するタイミ
ングによって初期値複屈折をコントロールできるとの知
見を得るに至った。
鋭意検討を重ねた結果、ディスクが完全に固化する前に
型締め圧力を開放し、この型締め圧力を開放するタイミ
ングによって初期値複屈折をコントロールできるとの知
見を得るに至った。
本発明はかかる知見に基づいて完成されたものであっ
て、溶融された樹脂材を固定金型と可動金型との間に形
成されるキャビテイ内に射出してディスクを成形するに
際し、上記樹脂材の射出工程終了後上記樹脂材が固化す
る前に上記可動金型の型締め圧力を略々開放し、この状
態で樹脂材が固化するまでキャビティ内に保持した後、
上記樹脂材による成形ディスクを金型から取り出すよう
にしたことを特徴とするものである。
て、溶融された樹脂材を固定金型と可動金型との間に形
成されるキャビテイ内に射出してディスクを成形するに
際し、上記樹脂材の射出工程終了後上記樹脂材が固化す
る前に上記可動金型の型締め圧力を略々開放し、この状
態で樹脂材が固化するまでキャビティ内に保持した後、
上記樹脂材による成形ディスクを金型から取り出すよう
にしたことを特徴とするものである。
溶融された樹脂材を固定金型と可動金型との間に形成さ
れるキャビティ内に射出してディスクを成形するに際
し、上記樹脂材の射出工程完了後上記樹脂材が固化する
までの間に金型に加えられる型締め圧力を開放すると、
ディスクの特に内周部分での複屈折がプラス側に移行
し、開放のタイミングに応じて初期値複屈折がコントロ
ールされる。
れるキャビティ内に射出してディスクを成形するに際
し、上記樹脂材の射出工程完了後上記樹脂材が固化する
までの間に金型に加えられる型締め圧力を開放すると、
ディスクの特に内周部分での複屈折がプラス側に移行
し、開放のタイミングに応じて初期値複屈折がコントロ
ールされる。
また、射出直後には所定の型締め圧力でディスクの全面
に均一な力が加わるため、転写性も充分に確保され、周
囲がある程度固化した後に型締め圧力を開放しているの
で、転写性には影響をあたえない。
に均一な力が加わるため、転写性も充分に確保され、周
囲がある程度固化した後に型締め圧力を開放しているの
で、転写性には影響をあたえない。
さらに、型締め圧力を開放した後も金型をディスクに接
触した状態で保持しているので、ディスクに反りやねじ
れ等が生じることもない。
触した状態で保持しているので、ディスクに反りやねじ
れ等が生じることもない。
以下、本発明によるディスクの射出成形方法の一実施例
をその工程順序に従い図面を参照しながら説明する。
をその工程順序に従い図面を参照しながら説明する。
先ず、本実施例を実施するにあたって使用される射出成
形機の構成について説明する。
形機の構成について説明する。
射出成形機は、大別すると第１図に示すように、樹脂材
を溶融し金型に送り込むための樹脂射出部（１）と、デ
ィスクの形状に応じたキャビティを形成する金型部
（２）、さらにはこの金型部（２）に圧力を加える型締
め機構（３）とから構成される。
を溶融し金型に送り込むための樹脂射出部（１）と、デ
ィスクの形状に応じたキャビティを形成する金型部
（２）、さらにはこの金型部（２）に圧力を加える型締
め機構（３）とから構成される。
上記樹脂射出部（１）は、原料となる樹脂ペレット等を
投入する投入用ホッパ（11），周囲に加熱用ヒータが設
けられ内部に溶融した樹脂を順次送り出すスクリュが配
設される加熱シリンダ（12），溶融した樹脂材が噴出さ
れるノズル（13）とを有し、投入ホッパ（11）より供給
された樹脂材を順次溶融し、ノズル（13）の先端から溶
融した樹脂材を送り出すものである。
投入する投入用ホッパ（11），周囲に加熱用ヒータが設
けられ内部に溶融した樹脂を順次送り出すスクリュが配
設される加熱シリンダ（12），溶融した樹脂材が噴出さ
れるノズル（13）とを有し、投入ホッパ（11）より供給
された樹脂材を順次溶融し、ノズル（13）の先端から溶
融した樹脂材を送り出すものである。
また金型部（２）は、第２図に示すように、可動金型
（21）と固定金型（22）とを主たる要素とするもので、
可動金型（21）にはスタンパ（23）が内周スタンパ押さ
え（24），外周スタンパ押さえ（25）によって固定され
ている。固定金型（22）は、固定盤（26）に固定されて
おり、中央に前記樹脂射出部（１）のノズル（13）に連
結され先端に開口部（27a）を有する樹脂注入口（27）
が設けられている。そして、固定金型（22）の外周部分
には固定盤（26）に固定された金型押さえ（28）が設け
られており、この金型押され（28）の先端面（28a）に
可動金型（21）の外周部分（21a）が当接されて型閉じ
状態となることによって、両金型（21）、（22）間にキ
ャビティ（29）が所定の空間として形成されることにな
る。
（21）と固定金型（22）とを主たる要素とするもので、
可動金型（21）にはスタンパ（23）が内周スタンパ押さ
え（24），外周スタンパ押さえ（25）によって固定され
ている。固定金型（22）は、固定盤（26）に固定されて
おり、中央に前記樹脂射出部（１）のノズル（13）に連
結され先端に開口部（27a）を有する樹脂注入口（27）
が設けられている。そして、固定金型（22）の外周部分
には固定盤（26）に固定された金型押さえ（28）が設け
られており、この金型押され（28）の先端面（28a）に
可動金型（21）の外周部分（21a）が当接されて型閉じ
状態となることによって、両金型（21）、（22）間にキ
ャビティ（29）が所定の空間として形成されることにな
る。
金型部（２）には、前記可動金型（21）を前後進させる
型締め機構（３）が設けられるが、本例ではこの型締め
機構（３）として所謂ブースタラム式型締め機構が採用
されている。このブースタラム式型締め機構は、主ラム
を高速前進させるため主ラムの中心軸と同軸上に主ラム
の直径より細い直径のブースタラムを挿入した機構であ
り、中型の射出成形機等に広く用いられるものである。
そして、この型締め機構（３）にはサーボ弁機構（31）
が接続され、このサーボ弁機構（31）は型締め圧調節器
（32）により制御されるようになっている。型締め圧調
節器（32）は、圧力検出器（33）を介して前述の型締め
機構（３）に接続されており、この型締め機構（３）の
作動により可動金型（21）に加えられる型締め圧力は、
該圧力検出器（33）により検出され、この検出信号によ
り型締め圧調節器（32）が制御されてサーボ弁機構（3
1）が調節される。また、上記型締め圧調節器（32）に
は、プログラム設定器（34）も接続され、このプログラ
ム設定器（34）に可動金型（21）の型締め圧力の印加タ
イミングを記憶させておくことにより、このプログラム
設定器（34）の出力を型締め圧調節器（32）に加えてこ
れを制御し、サーボ弁機構（31）を作動させて型締め機
構（３）の油圧及び作動時間を制御して可動金型（21）
と固定金型（22）との間のキャビティ（29）内への溶融
樹脂材の射出工程または射出工程完了後における可動金
型（21）の型締め圧力を変化させるように設定されてい
る。なお、本発明実施例への使用を考えた場合には、上
記型締め圧力の変化はデジタル的にコントロールできる
ことが好ましく、また応答性の速いもの（例えば140kg/
cm2から0kg/cm2へのデコンプレッションが0.5秒以内で
完了するもの。）が好ましい。
型締め機構（３）が設けられるが、本例ではこの型締め
機構（３）として所謂ブースタラム式型締め機構が採用
されている。このブースタラム式型締め機構は、主ラム
を高速前進させるため主ラムの中心軸と同軸上に主ラム
の直径より細い直径のブースタラムを挿入した機構であ
り、中型の射出成形機等に広く用いられるものである。
そして、この型締め機構（３）にはサーボ弁機構（31）
が接続され、このサーボ弁機構（31）は型締め圧調節器
（32）により制御されるようになっている。型締め圧調
節器（32）は、圧力検出器（33）を介して前述の型締め
機構（３）に接続されており、この型締め機構（３）の
作動により可動金型（21）に加えられる型締め圧力は、
該圧力検出器（33）により検出され、この検出信号によ
り型締め圧調節器（32）が制御されてサーボ弁機構（3
1）が調節される。また、上記型締め圧調節器（32）に
は、プログラム設定器（34）も接続され、このプログラ
ム設定器（34）に可動金型（21）の型締め圧力の印加タ
イミングを記憶させておくことにより、このプログラム
設定器（34）の出力を型締め圧調節器（32）に加えてこ
れを制御し、サーボ弁機構（31）を作動させて型締め機
構（３）の油圧及び作動時間を制御して可動金型（21）
と固定金型（22）との間のキャビティ（29）内への溶融
樹脂材の射出工程または射出工程完了後における可動金
型（21）の型締め圧力を変化させるように設定されてい
る。なお、本発明実施例への使用を考えた場合には、上
記型締め圧力の変化はデジタル的にコントロールできる
ことが好ましく、また応答性の速いもの（例えば140kg/
cm2から0kg/cm2へのデコンプレッションが0.5秒以内で
完了するもの。）が好ましい。
勿論、型締め機構（３）としては、前述のブースタラム
式型締め機構に限られず、例えば第５図に示すような所
謂トグル式型締め機構であってもよい。このトグル式型
締め機構は、型締めシリンダ（41）の力をトグルと呼ば
れるリンク機構（42）により拡大し、大きな型締め圧力
を得る機構であって、小さなシリンダ（41）で大きな型
締め圧力が得られ高速型締めが可能である。第５図に示
す例では支持盤（43）に可動金型（21）が取り付けら
れ、この型締めシリンダ（41）を先のブースタラム式型
締め機構に設置されたのと同様な型締め駆動制御回路に
よって制御して可動金型（21）の型締め圧力を急激に変
化させることができるようになっている。
式型締め機構に限られず、例えば第５図に示すような所
謂トグル式型締め機構であってもよい。このトグル式型
締め機構は、型締めシリンダ（41）の力をトグルと呼ば
れるリンク機構（42）により拡大し、大きな型締め圧力
を得る機構であって、小さなシリンダ（41）で大きな型
締め圧力が得られ高速型締めが可能である。第５図に示
す例では支持盤（43）に可動金型（21）が取り付けら
れ、この型締めシリンダ（41）を先のブースタラム式型
締め機構に設置されたのと同様な型締め駆動制御回路に
よって制御して可動金型（21）の型締め圧力を急激に変
化させることができるようになっている。
上述の構成を有する射出成形機を用いてポリカーボネー
ト樹脂よりなるディスクを成形するが、以下その成形方
法について詳述する。
ト樹脂よりなるディスクを成形するが、以下その成形方
法について詳述する。
本実施例において、光記録媒体の基板となるディスクを
作成するには、第２図に示すように、可動金型（21）の
外周部分（21a）が固定金型（22）の外周に設けられた
金型押さえ（28）の先端面（28a）に当接された型閉じ
状態としておき、この状態で樹脂射出部（１）で溶融さ
れたポリカーボネート樹脂の溶融樹脂材（４）をノズル
（13）を介して樹脂注入口（27）からキャビティ（29）
内に射出する。
作成するには、第２図に示すように、可動金型（21）の
外周部分（21a）が固定金型（22）の外周に設けられた
金型押さえ（28）の先端面（28a）に当接された型閉じ
状態としておき、この状態で樹脂射出部（１）で溶融さ
れたポリカーボネート樹脂の溶融樹脂材（４）をノズル
（13）を介して樹脂注入口（27）からキャビティ（29）
内に射出する。
溶融樹脂材（４）の射出に際しては、樹脂温度は樹脂射
出部（１）の加熱シリンダ（12）で均一混練が可能であ
ればできるだけ低いほうが良く、例えば最高でも330℃
程度までに抑えるようにすることが好ましい。この樹脂
温度が高すぎると、樹脂自体が分解してコンタミネーシ
ョンを増加させることになる。
出部（１）の加熱シリンダ（12）で均一混練が可能であ
ればできるだけ低いほうが良く、例えば最高でも330℃
程度までに抑えるようにすることが好ましい。この樹脂
温度が高すぎると、樹脂自体が分解してコンタミネーシ
ョンを増加させることになる。
また可動金型（21），固定金型（22）の金型温度は、ス
キュー特性の点や成形サイクルを早め生産性を向上する
という観点から、ディスクの熱変形温度以下とすること
が好ましい。したがって、現状のディスク用ポリカーボ
ネート樹脂のガラス転移点温度Tgが124℃程度であるこ
とから、例えば110〜120℃の範囲に設定する。
キュー特性の点や成形サイクルを早め生産性を向上する
という観点から、ディスクの熱変形温度以下とすること
が好ましい。したがって、現状のディスク用ポリカーボ
ネート樹脂のガラス転移点温度Tgが124℃程度であるこ
とから、例えば110〜120℃の範囲に設定する。
射出に伴ってキャビティ（29）内に上記溶融樹脂材
（４）が充填されるが、本実施例で可動金型（21）に加
えられる型締め圧力よりも射出による充填圧の方が若干
高くなるように設定しておく。
（４）が充填されるが、本実施例で可動金型（21）に加
えられる型締め圧力よりも射出による充填圧の方が若干
高くなるように設定しておく。
したがって、型閉じ状態となっている金型部（２）のキ
ャビティ（29）内への溶融樹脂材（４）の射出時には、
第３図に示すように、その充填圧によって可動金型（2
1）が第３図中矢印ａ方向にΔｌだけ後退され、両金型
（21），（22）間の間隔が第２図のT1から第３図のT2に
押し開かれる。
ャビティ（29）内への溶融樹脂材（４）の射出時には、
第３図に示すように、その充填圧によって可動金型（2
1）が第３図中矢印ａ方向にΔｌだけ後退され、両金型
（21），（22）間の間隔が第２図のT1から第３図のT2に
押し開かれる。
このように可動金型（21）に加えられる型締め圧力より
も充填圧の方が若干高くなるように設定し両金型（2
1），（22）間に隙間が生ずるようにしておくことによ
り、キャビティ（29）内の圧力がこの隙間から逃げ、溶
融樹脂材（４）がキャビティ（29）内の隅々にまで充填
され、寸法精度の高いディスクの成形が可能となる。ま
た、充填圧で金型（21），（22）が開くため、キャビテ
ィ（29）内の圧力が極端に高くなることがなく、溶融樹
脂材（４）に不要な応力を与えることがないので、複屈
折改善の点でも有利である。但し、可動金型（21）に加
えられる型締め圧力があまり小さいと転写性が不足する
場合があるので、この点を考慮して型締め圧力を適宜設
定することが好ましい。
も充填圧の方が若干高くなるように設定し両金型（2
1），（22）間に隙間が生ずるようにしておくことによ
り、キャビティ（29）内の圧力がこの隙間から逃げ、溶
融樹脂材（４）がキャビティ（29）内の隅々にまで充填
され、寸法精度の高いディスクの成形が可能となる。ま
た、充填圧で金型（21），（22）が開くため、キャビテ
ィ（29）内の圧力が極端に高くなることがなく、溶融樹
脂材（４）に不要な応力を与えることがないので、複屈
折改善の点でも有利である。但し、可動金型（21）に加
えられる型締め圧力があまり小さいと転写性が不足する
場合があるので、この点を考慮して型締め圧力を適宜設
定することが好ましい。
なお、前述のように充填圧で金型（21），（22）が開く
ようにすると、金型（21），（22）間の微細な隙間に溶
融樹脂材（４）が入り込んで，いわゆるバリが発生する
虞れがある。したがって、上記金型（21），（22）は、
例えば0.5mm程度開いてもバリの出ない構造とすること
が好ましい。本実施例では、ディスクの外周縁に対応し
て可動金型（21）に設けられるリング状の外周スタンパ
押さえ（25）の内周面（25a）と、固定金型（22）のデ
ィスク径に対応する段差部の外周面（22a）とが、ディ
スク面に対して略直交する方向で交差するように配設す
ることにより、バリの発生を低減するような構造として
いる。
ようにすると、金型（21），（22）間の微細な隙間に溶
融樹脂材（４）が入り込んで，いわゆるバリが発生する
虞れがある。したがって、上記金型（21），（22）は、
例えば0.5mm程度開いてもバリの出ない構造とすること
が好ましい。本実施例では、ディスクの外周縁に対応し
て可動金型（21）に設けられるリング状の外周スタンパ
押さえ（25）の内周面（25a）と、固定金型（22）のデ
ィスク径に対応する段差部の外周面（22a）とが、ディ
スク面に対して略直交する方向で交差するように配設す
ることにより、バリの発生を低減するような構造として
いる。
上述の溶融樹脂材（４）の充填が終了すると、この段階
では可動金型（21）の型締め圧力は保たれていることか
ら、樹脂材（４）には全面に均一に所定の圧力が加わ
り、冷却による収縮によって第４図に示すように金型
（21），（22）は締まっていく。
では可動金型（21）の型締め圧力は保たれていることか
ら、樹脂材（４）には全面に均一に所定の圧力が加わ
り、冷却による収縮によって第４図に示すように金型
（21），（22）は締まっていく。
以上の結果、キャビティ（29）内の溶融樹脂材（４）が
所望の板厚T3のディスクにプレス成形され、スタンパ
（23）の信号（ピット）や案内溝（プリグループ）が転
写される。但し、この段階では樹脂材（４）は完全には
固化しておらず、外周部分がスキン層として固化すると
ともに、内部はコア層として未だ流動状態にある。
所望の板厚T3のディスクにプレス成形され、スタンパ
（23）の信号（ピット）や案内溝（プリグループ）が転
写される。但し、この段階では樹脂材（４）は完全には
固化しておらず、外周部分がスキン層として固化すると
ともに、内部はコア層として未だ流動状態にある。
そして、本実施例では、前述の状態，すなわち樹脂材
（４）が完全に固化する前に、可動金型（21）に加えら
れていた型締め圧力を零又は極めて低圧にまで急激に開
放（いわゆるデコンプレッション）する。
（４）が完全に固化する前に、可動金型（21）に加えら
れていた型締め圧力を零又は極めて低圧にまで急激に開
放（いわゆるデコンプレッション）する。
型締め圧力を急激に開放するには、例えば前述のブース
タラム式型締め機構を採用した場合、型締め圧調節器
（32）を介してサーボ弁機構（31）を作動させ、主ラム
及びブースタラムのシリンダ室内のオイルを急激に排出
してやれば良い。同様に、トグル式型締め機構の場合に
は、型締めシリンダ（41）内の圧力を開放し、リンク機
構（42）の型締め圧力を開放すれば良い。その他、汎用
の射出成形機を使用した場合にも、同様に圧力弁を開放
する等して急激に印加される圧力を開放すれば良い。
タラム式型締め機構を採用した場合、型締め圧調節器
（32）を介してサーボ弁機構（31）を作動させ、主ラム
及びブースタラムのシリンダ室内のオイルを急激に排出
してやれば良い。同様に、トグル式型締め機構の場合に
は、型締めシリンダ（41）内の圧力を開放し、リンク機
構（42）の型締め圧力を開放すれば良い。その他、汎用
の射出成形機を使用した場合にも、同様に圧力弁を開放
する等して急激に印加される圧力を開放すれば良い。
本発明者等の実験によれば、この型締め圧力の急激な開
放が複屈折の制御に極めて有効であることがわかった。
放が複屈折の制御に極めて有効であることがわかった。
例えば、ディスクの直径を13cmとし、その中心から25mm
の位置での成形完了後の複屈折を調べたところ、前述の
型締め圧力を開放するタイミングにより第６図のように
変化することがわかった。すなわち、溶融樹脂材（４）
の射出後、３秒〜７秒〔７秒後には樹脂材（４）がほと
んど完全に固化した。〕の間で圧力を開放したところ、
開放のタイミングに応じて得られるディスクの初期値複
屈折がプラス側で次第に小さくなる方向にあった。ま
た、ディスクのこの位置では、第７図に示すように複屈
折はその大きさにかかわらず同程度マイナス側にシフト
し、この例では初期値複屈折が圧力開放のタイミングに
応じて曲線ｘで表されるのに対して、100℃,5時間アニ
ール処理をした後には図中曲線ｙで示す位置にまでシフ
トすることが判明した。なお、ここで複屈折はダブルパ
スによる値として測定した。したがって、経時変化によ
り予想される複屈折のマイナス側への移行度合いを予め
把握しておき、これを相殺するだけのプラス側の初期値
複屈折となるように型締め圧力の開放のタイミングを設
定すれば、複屈折の経時変化を抑えることができる。ま
た、この複屈折をプラス側に設定することは、光ディス
クにおける複屈折の経時変化に対する許容範囲を実質的
に拡大することになり、長期に亘ってディスクの複屈折
値を所定の範囲内に保つことが可能となる。但し、射出
直後に上記圧力の開放を行うと、樹脂材（４）の外周部
分の固化が不十分で、複屈折ムラが発生して使用に耐え
ないものとなる。また、樹脂材（４）が完全に固化して
からでは、上記圧力の開放の効果は顕れず、複屈折の制
御は不可能である。
の位置での成形完了後の複屈折を調べたところ、前述の
型締め圧力を開放するタイミングにより第６図のように
変化することがわかった。すなわち、溶融樹脂材（４）
の射出後、３秒〜７秒〔７秒後には樹脂材（４）がほと
んど完全に固化した。〕の間で圧力を開放したところ、
開放のタイミングに応じて得られるディスクの初期値複
屈折がプラス側で次第に小さくなる方向にあった。ま
た、ディスクのこの位置では、第７図に示すように複屈
折はその大きさにかかわらず同程度マイナス側にシフト
し、この例では初期値複屈折が圧力開放のタイミングに
応じて曲線ｘで表されるのに対して、100℃,5時間アニ
ール処理をした後には図中曲線ｙで示す位置にまでシフ
トすることが判明した。なお、ここで複屈折はダブルパ
スによる値として測定した。したがって、経時変化によ
り予想される複屈折のマイナス側への移行度合いを予め
把握しておき、これを相殺するだけのプラス側の初期値
複屈折となるように型締め圧力の開放のタイミングを設
定すれば、複屈折の経時変化を抑えることができる。ま
た、この複屈折をプラス側に設定することは、光ディス
クにおける複屈折の経時変化に対する許容範囲を実質的
に拡大することになり、長期に亘ってディスクの複屈折
値を所定の範囲内に保つことが可能となる。但し、射出
直後に上記圧力の開放を行うと、樹脂材（４）の外周部
分の固化が不十分で、複屈折ムラが発生して使用に耐え
ないものとなる。また、樹脂材（４）が完全に固化して
からでは、上記圧力の開放の効果は顕れず、複屈折の制
御は不可能である。
このように可動金型（21）の型締め圧力を所定のタイミ
ングで開放し初期値複屈折をコントロールした後、さら
にこの状態を保持したまま樹脂材（４）を完全に固化す
る。ここで、金型（21），（22）は樹脂材（４）と接触
した状態で保持し、型締め圧力のみを開放する。
ングで開放し初期値複屈折をコントロールした後、さら
にこの状態を保持したまま樹脂材（４）を完全に固化す
る。ここで、金型（21），（22）は樹脂材（４）と接触
した状態で保持し、型締め圧力のみを開放する。
最後に金型（21）（22）を開き、成形ディスクを取り出
す。
す。
取り出したディスクは、そのまま使用しても次第に経時
変化により複屈折が零に近づくが、アニール処理を施す
と複屈折が零近傍で安定する。アニール処理の温度条件
としては、実用的には70〜120℃程度であるが、100〜12
0℃とすることが好ましい。
変化により複屈折が零に近づくが、アニール処理を施す
と複屈折が零近傍で安定する。アニール処理の温度条件
としては、実用的には70〜120℃程度であるが、100〜12
0℃とすることが好ましい。
以上の工程における金型（21），（22）の内圧の変化の
様子をグラフで表したものが第８図である。
様子をグラフで表したものが第８図である。
すなわち、溶融樹脂材（４）の射出時には、図中Ａで示
すように内圧が急激に上昇していき、キャビティ（29）
内への射出終了時に矢印Ｂで示すように内圧がピークと
なる。次いで、樹脂材（４）には図中Ｃで示すように均
一に一定の型締め圧力が加えられ、所定のタイミング
（図中矢印Ｄで示す位置。先の第６図の結果及び複屈折
のマイナス側への経時変化を勘案して決める。）で急激
に型締め圧力が開放される。そして、その後は図中Ｅで
示すようにほとんど零に近い低圧で金型（21），（22）
を保持し、樹脂材（４）が固化した時点で，この例では
９秒後に型開きし、成形ディスクを取り出す。このよう
な射出成形条件でポリカーボネート樹脂ディスクを成形
すると、得られるディスクは第９図中曲線ｉで示すよう
に中心に近い部分でプラス側の複屈折を示し、外周に向
かうに従って次第に複屈折が小さなものとなっている。
そして、このディスクを例えば100℃,5時間アニール処
理すると、前記プラス側の複屈折が除去され、第９図中
曲線iiで示すように複屈折が内周から外周に亘り殆ど零
近傍で安定する。
すように内圧が急激に上昇していき、キャビティ（29）
内への射出終了時に矢印Ｂで示すように内圧がピークと
なる。次いで、樹脂材（４）には図中Ｃで示すように均
一に一定の型締め圧力が加えられ、所定のタイミング
（図中矢印Ｄで示す位置。先の第６図の結果及び複屈折
のマイナス側への経時変化を勘案して決める。）で急激
に型締め圧力が開放される。そして、その後は図中Ｅで
示すようにほとんど零に近い低圧で金型（21），（22）
を保持し、樹脂材（４）が固化した時点で，この例では
９秒後に型開きし、成形ディスクを取り出す。このよう
な射出成形条件でポリカーボネート樹脂ディスクを成形
すると、得られるディスクは第９図中曲線ｉで示すよう
に中心に近い部分でプラス側の複屈折を示し、外周に向
かうに従って次第に複屈折が小さなものとなっている。
そして、このディスクを例えば100℃,5時間アニール処
理すると、前記プラス側の複屈折が除去され、第９図中
曲線iiで示すように複屈折が内周から外周に亘り殆ど零
近傍で安定する。
これに対して、第10図に示すように、金型（21），（2
2）の内圧を溶融樹脂材（４）の射出後に一定の型締め
圧力に保ち続けた場合には、得られるディスクの複屈折
は、第11図中曲線iiiで示すように、初期には零に近い
値を示すものの、経時変化を調べるためにアニールテス
ト（100℃,5時間アニール処理）を行うと、第11図中曲
線ivで示すように特に内周部分でマイナス側に大きな値
を示すようになる。
2）の内圧を溶融樹脂材（４）の射出後に一定の型締め
圧力に保ち続けた場合には、得られるディスクの複屈折
は、第11図中曲線iiiで示すように、初期には零に近い
値を示すものの、経時変化を調べるためにアニールテス
ト（100℃,5時間アニール処理）を行うと、第11図中曲
線ivで示すように特に内周部分でマイナス側に大きな値
を示すようになる。
以上のように、本実施例の方法は、成形プロセス中の転
写確保ゾーンと複屈折コントロールゾーンとを分離した
ものと言え、したがってこれらの条件を独立して制御可
能となり、複屈折と転写特性という相反する要求を同時
に満足するディスクの成形が可能となる。
写確保ゾーンと複屈折コントロールゾーンとを分離した
ものと言え、したがってこれらの条件を独立して制御可
能となり、複屈折と転写特性という相反する要求を同時
に満足するディスクの成形が可能となる。
ところで、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、例えば使用する射出成形機の種類や金型の形状等は
如何なるものであってもよく、またディスクの寸法や型
締め圧力等は設計事項であって適宜変更可能であること
は言うまでもない。
く、例えば使用する射出成形機の種類や金型の形状等は
如何なるものであってもよく、またディスクの寸法や型
締め圧力等は設計事項であって適宜変更可能であること
は言うまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明においては溶融
された樹脂材を固定金型と可動金型との間に形成される
キャビティ内に射出してディスクを成形するに際して上
記樹脂材の射出工程完了後上記樹脂材が固化するまでの
間に金型に加えられる型締め圧力を開放するようにして
いるので、初期値複屈折をプラス側の所定の値にコント
ロールすることが可能となり、したがって複屈折の経時
変化が少ないディスクが製造可能である。
された樹脂材を固定金型と可動金型との間に形成される
キャビティ内に射出してディスクを成形するに際して上
記樹脂材の射出工程完了後上記樹脂材が固化するまでの
間に金型に加えられる型締め圧力を開放するようにして
いるので、初期値複屈折をプラス側の所定の値にコント
ロールすることが可能となり、したがって複屈折の経時
変化が少ないディスクが製造可能である。
特に、得られた成形ディスクに対して更にアニール処理
を施すことにより、複屈折がほとんど零近傍で安定し、
経時変化が少なく信頼性の高いディスクの製造が可能と
なる。
を施すことにより、複屈折がほとんど零近傍で安定し、
経時変化が少なく信頼性の高いディスクの製造が可能と
なる。
第１図は本発明を実施するにあたって使用される射出成
形機の一例を示す模式的な側面図である。 第２図ないし第４図は射出成形工程を工程順に従って示
す概略断面図であり、第２図は型閉じ状態、第３図は溶
融樹脂充填状態、第４図は型締め状態をそれぞれ示す。 第５図は射出成形機の型締め機構の他の例を示す概略側
面図である。 第６図は型締め圧力の開放タイミングと得られるディス
クの初期値複屈折の関係を示す特性図であり、第７図は
初期複屈折とアニール後の複屈折とを比較して示す特性
図である。 第８図は本発明を適用した実施例における工程中の金型
内圧の変化の様子を示すタイミングチャートであり、第
９図はこの実施例で得られたディスクにおける径方向で
の複屈折状態を初期とアニール後で比べて示す特性図で
ある。 第10図は従来例における工程中の金型内圧の変化の様子
を示すタイミングチャートであり、第11図はこの従来例
で得られたディスクにおける径方向での複屈折状態を初
期とアニール後で比べて示す特性図である。 ４……溶融樹脂材 21……可動金型 22……固定金型 29……キャビティ
形機の一例を示す模式的な側面図である。 第２図ないし第４図は射出成形工程を工程順に従って示
す概略断面図であり、第２図は型閉じ状態、第３図は溶
融樹脂充填状態、第４図は型締め状態をそれぞれ示す。 第５図は射出成形機の型締め機構の他の例を示す概略側
面図である。 第６図は型締め圧力の開放タイミングと得られるディス
クの初期値複屈折の関係を示す特性図であり、第７図は
初期複屈折とアニール後の複屈折とを比較して示す特性
図である。 第８図は本発明を適用した実施例における工程中の金型
内圧の変化の様子を示すタイミングチャートであり、第
９図はこの実施例で得られたディスクにおける径方向で
の複屈折状態を初期とアニール後で比べて示す特性図で
ある。 第10図は従来例における工程中の金型内圧の変化の様子
を示すタイミングチャートであり、第11図はこの従来例
で得られたディスクにおける径方向での複屈折状態を初
期とアニール後で比べて示す特性図である。 ４……溶融樹脂材 21……可動金型 22……固定金型 29……キャビティ
Claims (1)
- 【請求項１】溶融された樹脂材を固定金型と可動金型と
の間に形成されるキャビティ内に射出してディスクを成
形するに際し、 上記樹脂材の射出工程終了後上記樹脂材が固化する前に
上記可動金型の型締め圧力を略々開放し、 この状態で樹脂材が固化するまでキャビティ内に保持し
た後、上記樹脂材による成形ディスクを金型から取り出
すようにしたことを特徴とするディスクの射出成形方
法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283615A JPH0675888B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | デイスクの射出成形方法 |
| GB8727782A GB2199280B (en) | 1986-11-28 | 1987-11-27 | Method of moulding a disc shaped substrate for an optical information carrier |
| FR878716532A FR2607440B1 (fr) | 1986-11-28 | 1987-11-27 | Methode de moulage de matiere plastique en un substrat en forme de disque pour un support d'enregistrement d'information optique |
| DE3740375A DE3740375C2 (de) | 1986-11-28 | 1987-11-27 | Verfahren zur Formung von Kunststoffmaterial zu scheibenförmigen Substraten für einen Aufzeichnungsträger für optische Informationen |
| US07/126,043 US4879082A (en) | 1986-11-28 | 1987-11-27 | Method for molding plastic material into disk shaped sabstrate for an optical information record carrier |
| KR1019870013460A KR950012859B1 (ko) | 1986-11-28 | 1987-11-28 | 디스크 사출성형방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283615A JPH0675888B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | デイスクの射出成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63135211A JPS63135211A (ja) | 1988-06-07 |
| JPH0675888B2 true JPH0675888B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=17667797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61283615A Expired - Fee Related JPH0675888B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | デイスクの射出成形方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4879082A (ja) |
| JP (1) | JPH0675888B2 (ja) |
| KR (1) | KR950012859B1 (ja) |
| DE (1) | DE3740375C2 (ja) |
| FR (1) | FR2607440B1 (ja) |
| GB (1) | GB2199280B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH078514B2 (ja) * | 1988-04-18 | 1995-02-01 | ダイセル化学工業株式会社 | 光ディスク用プラスチック基板の射出成形法 |
| JP2872247B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1999-03-17 | 久司 小嶋 | パルス射出圧縮成形法 |
| JP2636903B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1997-08-06 | 株式会社リコー | 光ディスク基板の射出成形用金型 |
| JP2906349B2 (ja) * | 1989-11-01 | 1999-06-21 | 住友重機械工業株式会社 | 光ディスク基板の製造方法 |
| US5326240A (en) * | 1991-10-12 | 1994-07-05 | Sony Corporation | Metal mold device for molding a disc substrate |
| US5441398A (en) * | 1992-10-08 | 1995-08-15 | Gentex Optics, Inc. | Insert for molding convex surfaces of progressive lenses and retainer therefor |
| JP2944359B2 (ja) * | 1993-03-23 | 1999-09-06 | 株式会社精工技研 | 基盤射出成形金型 |
| US5458818A (en) * | 1993-08-31 | 1995-10-17 | General Electric Co. | Insulated mold structure for injection molding of optical disks |
| JP3893419B2 (ja) * | 1994-04-20 | 2007-03-14 | 富士フイルム株式会社 | 射出成形用金型 |
| JPH08187757A (ja) * | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Meiki Co Ltd | ディスク基板の成形方法 |
| US5852329A (en) * | 1996-04-26 | 1998-12-22 | Sony Corporation | Optical disc molding device and molding method for optical disc |
| ATE268495T1 (de) * | 1996-09-05 | 2004-06-15 | Wea Mfg Inc | Verfahren zum spritzgiessen von compact discs |
| US6636476B1 (en) * | 1997-12-26 | 2003-10-21 | Sony Corporation | Optical recording medium with a substrate of two different resin layers |
| US6146558A (en) | 1998-05-01 | 2000-11-14 | General Electric Company | Structure and method for molding optical disks |
| US6086798A (en) * | 1998-12-17 | 2000-07-11 | Abante Corporation | Method for removing contaminant from surface of mold die |
| JP3566580B2 (ja) * | 1999-05-26 | 2004-09-15 | Ｎｅｃセミコンダクターズ九州株式会社 | 樹脂封止金型のクリーニング装置、樹脂封止金型クリーニング方法およびクリーニングシステム |
| US7018572B2 (en) * | 2001-06-11 | 2006-03-28 | General Electric Company | Method for producing data storage media |
| US6787071B2 (en) | 2001-06-11 | 2004-09-07 | General Electric Company | Method and apparatus for producing data storage media |
| JP6209965B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-10-11 | 日本ゼオン株式会社 | プラスチック製透過型光学素子成形方法 |
| CN122165597B (zh) * | 2026-05-12 | 2026-07-17 | 宁波三创汽车部件有限公司 | 一种支架注塑模具及注塑方法 |
Family Cites Families (14)
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