JPH1011809A - 光ディスクの成形方法およびその成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量化の基板成形において，金型内におけ
る温度変遷の変動幅を小さく保つことにより，要求特性
を維持し，かつ成形タクトを維持または短縮し，生産効
率の向上を図ること。 【解決手段】 射出成形により光ディスクを成形する光
ディスクの成形方法において，成形工程における各動作
を独立した工程ステージを用いて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は，射出成形により光
ディスクを成形する光ディスクの成形方法およびその成
形装置に関し，より詳細には，射出成形のための各工程
を独立したステージで行い，金型温度などの工程条件を
工程ごとに調整可能にした光ディスクの成形方法および
その成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より，光ディスク基板は通常，射出
成形法や射出成形圧縮成形法を用いて形成されている。
これらの成形方法では，固定側と可動側との２部から構
成される金型が使用されている。そして，光ディスク基
板の成形は固定側金型あるいは可動側金型の何れか一方
にプリフォーマット情報が凹凸情報として記録された環
状の平坦なスタンパが装着され，上記両金型の間に形成
されるキャビティ内に溶融された樹脂材料（たとえば，
ポリカーボネート樹脂）を射出し，冷却固化した後，光
ディスク基板として取り出すことにより，成形を行って
いた。

【０００３】ところで，現在，ＣＤ−Ｒ基板の溝幅幅は
０．４〜０．６μｍ，溝深さ１３００〜１７００Å，ト
ラックピッチ１．６μｍ程度である。大容量化が要求さ
れている昨今，この溝形状が溝幅およびトラックピッチ
は共に狭い方向へ，溝深さは深い方向へと展開されてい
る。また，溝幅と溝との間の凸部（ランド部という）幅
との関係が溝幅＞ランド部幅へも展開している。

【０００４】しかし，上記のように溝形状が細かくなる
と，成形する際にスタンパの溝が基板に転写され難くな
ってしまう不具合が生じる。

【０００５】すなわち，射出成形の際に溶融樹脂が金型
キャビティに加圧充填されるが，スタンパの狭い溝部
（凹部）には溶融樹脂が流れにくく，その凹部の底部に
溶融樹脂が充填されなくなる。この結果，基板とスタン
パとでは凸凹とが反転するので，基板の凸部が低かった
り，ランド部の両肩部がダレたりする。

【０００６】また，上記のような場合，転写率の低下が
半径方向において外周部で特に顕著に現れたり，周方向
においても不均一になってしまう問題もある。この問題
により所定の信号レベルが得られなかったり，信号上ノ
イズ発生の原因になりかねない。

【０００７】そこで，従来ではこのような問題を解決す
るために，金型の温度を高くし，かつ，充填時の溶融樹
脂温度を高く設定して対応している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように上記に示さ
れるような従来の技術にあっては，金型および充填時の
溶融樹脂温度を高く設定することにより樹脂の流動性を
上げ，転写性を向上させている。しかしながら，反りや
面振れといった機械特性品質の精度が得られないため，
冷却時間を長めに取らなければならず，タクト時間が多
くかかり，いわゆる成形サイクルが長くなって，生産効
率の低下を招来させるという問題点があった。

【０００９】また，上記のように冷却時間の延長に伴
い，図６に示すように金型内における温度変遷の振幅幅
（変動幅）が大きくなって，金型内の温度分布が不均一
になるため，光学的品質を悪化させるという問題点もあ
った。

【００１０】本発明は，上記に鑑みてなされたものであ
って，大容量化の基板成形において，金型内における温
度変遷の変動幅を小さく保つことにより，要求特性を維
持し，かつ成形タクトを維持または短縮し，生産効率の
向上を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係る光ディスクの成形方法にあって
は，射出成形により光ディスクを成形する光ディスクの
成形方法において，成形工程における各動作を独立した
工程ステージを用いて行うものである。

【００１２】すなわち，成形工程を独立した各工程ステ
ージごとに行うことにより，成形工程内の各工程間にお
ける温度影響を受けることが回避されるので，成形サイ
クルにおける冷却時間が短縮されて，生産効率が向上す
ると共に，金型内温度変動幅が小さくなるので大容量に
適した成形品質が維持されるかあるいは向上する。

【００１３】また，請求項２に係る光ディスクの成形装
置にあっては，射出成形により光ディスクを成形する縦
型構造の成形装置において，複数の金型と，複数の型締
め機構と，複数の温調機構と，少なくとも１本の射出機
構と，を備えたものである。

【００１４】すなわち，特に，成形装置に複数の温調機
構を設けることにより，成形工程内の各工程間における
温度影響を受けることが回避されるので，成形サイクル
における冷却時間が短縮されて，生産効率が向上すると
共に，金型内温度変動幅が小さくなるので大容量に適し
た成形品質が維持されるかあるいは向上する。

【００１５】また，請求項３に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項２に記載の成形装置は，樹脂
材料を充填する充填ステージと，金型の冷却を行う冷却
ステージと，成形基板を取り出す成形基板取り出しステ
ージと，金型の昇温を行う昇温ステージとからなる複数
の独立ステージを備えたものである。

【００１６】すなわち，充填ステージ，冷却ステージ，
成形基板取り出しステージ，および昇温ステージをそれ
ぞれ独立して設けることにより，成形工程内の各工程間
における温度影響を受けることが回避されるので，成形
サイクルにおける冷却時間が短縮されて，生産効率が向
上すると共に，金型内温度変動幅が小さくなるので大容
量に適した成形品質が維持されるかあるいは向上する。

【００１７】また，請求項４に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項３に記載の冷却ステージおよ
び昇温ステージにおいて，冷却／昇温それぞれに異なる
温度調整媒体を用いるものである。

【００１８】すなわち，冷却ステージおよび昇温ステー
ジにおける金型温調を行う場合，冷却／昇温それぞれに
異なる温度調整媒体を用いることにより，冷却および昇
温が効率よく働くと共に，媒体の取扱いが簡単で従来の
設備の転用が簡単となる。

【００１９】また，請求項５に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項４に記載の温度調整媒体は，
冷却ステージには温水，昇温ステージには加熱蒸気およ
び温水であるものある。

【００２０】すなわち，冷却ステージおよび昇温ステー
ジにおける金型温調を行う場合，冷却ステージには温
水，昇温ステージには加熱蒸気および温水の温度調整媒
体を用いることにより，冷却および昇温が効率よく働く
と共に，媒体の取扱いが簡単で従来の設備の転用が簡単
となる。

【００２１】また，請求項６に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項３に記載の冷却ステージで
は，金型温度の調整を多段階で行うものである。

【００２２】すなわち，冷却ステージにおける金型温調
を行う場合，金型温度の調整を多段階で行うことによ
り，成形基板に必要以上のヒートショックを与えること
がないので，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能とな
る。

【００２３】また，請求項７に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項６に記載の冷却ステージにお
ける多段階冷却では，少なくとも第１段階（Ｔ１）と第
２段階（Ｔ２）との冷却用温調媒体の温度関係をＴ１＜
Ｔ２に設定するものである。

【００２４】すなわち，冷却ステージにおける金型温調
を行う場合，冷却用温調媒体の温度関係を第１段階（Ｔ
１）＜第２段階（Ｔ２）の関係で２段階に設定すること
により，成形基板に必要以上のヒートショックを与える
ことがないので，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能
となる。

【００２５】また，請求項８に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項３に記載の基板取り出しステ
ージでは，金型温度調整を７０°Ｃ以上で行うものであ
る。

【００２６】すなわち，金型温度調整を７０°Ｃ以上で
基板取り出しを行うことにより，金型の摺動部品間のク
リアランスが確保されるので，摺動部品同士の擦れによ
るコンタミが発生せず，しかも，摺動部品の寿命が延び
て生産性が向上し，金型維持管理上のコストも削減され
る。

【００２７】また，請求項９に係る光ディスクの成形装
置にあっては，前記請求項３に記載の昇温ステージで
は，金型温度の調整を多段階で行うものである。

【００２８】すなわち，昇温ステージにおける金型温調
を行う場合，金型温度の調整を多段階で行うことによ
り，成形基板に必要以上のヒートショックを与えること
がないので，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能とな
る。

【００２９】また，請求項１０に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項９に記載の冷却ステージに
おける多段階冷却では，少なくとも第１段階の昇温媒体
の温度を１３０°Ｃ以下とし，第２段階（Ｔ３）と第３
段階（Ｔ４）との昇温用温調媒体の温度関係をＴ３＞Ｔ
４に設定するものである。

【００３０】すなわち，昇温ステージにおける金型温調
を行う場合，温調媒体の温度関係を第１段階の昇温媒体
の温度を１３０°Ｃ以下とし，第２段階（Ｔ３）＞第２
段階（Ｔ４）の関係で３段階に設定することにより，成
形基板に必要以上のヒートショックを与えることがない
ので，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能となる。

【００３１】また，請求項１１に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項３に記載の冷却ステージお
よび昇温ステージにおいて，加熱蒸気および温水の金型
温調媒体を選択的に金型に供給するものである。

【００３２】すなわち，冷却ステージおよび昇温ステー
ジにおいて，加熱蒸気および温水の金型温調媒体を選択
的に金型に供給することにより，成形基板に必要以上の
ヒートショックを与えることがないので，迅速，かつ，
高精度な温度制御が可能となる。

【００３３】また，請求項１２に係る光ディスクの成形
方法にあっては，前記請求項１に記載の成形方法におい
て，充填前に金型温度を温水により所定の温度に調整す
る工程をさらに含むものである。

【００３４】すなわち，充填前に金型温度を温水により
所定の温度に調整する工程を設けることにより，スタン
パに設けられた細かい凹凸の情報の転写性が向上し，高
品質の基板が得られると共に，その生産性も安定する。

【００３５】また，請求項１３に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項３に記載の成形装置におい
て，充填前に金型温度を温水により所定の温度に調整す
る金型温度調整ステージをさらに設けたものである。

【００３６】すなわち，充填前に金型温度を温水により
所定の温度に調整する金型温度調整ステージを設けるこ
とにより，スタンパに設けられた細かい凹凸の情報の転
写性が向上し，高品質の基板が得られると共に，その生
産性も安定する。

【００３７】また，請求項１４に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項３に記載の成形装置におい
て，冷却ステージと昇温ステージとを立体的に配置する
ものである。

【００３８】すなわち，冷却ステージと昇温ステージと
を立体的に配置することにより，省スペースの成形装置
が実現する。

【００３９】また，請求項１５に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項２に記載の成形装置におい
て，複数の金型に識別するための識別コードをさらに設
けたものである。

【００４０】すなわち，それぞれの金型に異なるスタン
パ，つまり異なる溝形状のスタンパが組み込まれていて
も，識別コードにより充填ステージ，基板取り出しステ
ージそれぞれにおいて識別・判断することにより，多品
種の基板成形を１台の成形装置で生産することが可能と
なる。

【００４１】また，請求項１６に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項１４に記載の成形装置にお
いて，前記識別コードを検知する識別コード検知手段を
さらに設けたものである。

【００４２】すなわち，それぞれの金型に異なるスタン
パ，つまり異なる溝形状のスタンパが組み込まれていて
も，充填ステージ，基板取り出しステージそれぞれにお
いて識別コード検知手段で識別コードを検知することで
識別・判断することにより，多品種の基板成形を１台の
成形装置で生産することが可能となる。

【００４３】また，請求項１７に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項３に記載の成形基板取り出
しステージにおいて，前記請求項１５記載の識別コード
を検知する識別コード検知手段をさらに設けたものであ
る。

【００４４】すなわち，それぞれの金型に異なるスタン
パ，つまり異なる溝形状のスタンパが組み込まれていて
も，充填ステージ，基板取り出しステージそれぞれにお
いて識別コード検知手段で識別コードを検知することで
識別・判断することにより，多品種の基板成形を１台の
成形装置で生産することが可能となる。

【００４５】また，請求項１８に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項２，３，１５，１６いずれ
かに記載の成形装置において，個々の金型ごとに充填条
件を可変するものである。

【００４６】すなわち，個々の金型ごとに充填条件を可
変することにより，多品種の基板成形を１台の成形装置
で生産することが可能となる。

【００４７】また，請求項１９に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項２，３，１５，１６いずれ
かに記載の成形装置において，個々の金型から取り出し
た基板の仕分けが可能であるものである。

【００４８】すなわち，個々の金型から取り出した基板
の仕分けが可能であるので，多品種の基板成形を１台の
成形装置で生産することが可能となる。

【００４９】また，請求項２０に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項３に記載の充填ステージに
おいて，金型の位置およびチルト補正手段をさらに設け
たものである。

【００５０】すなわち，金型の位置およびチルト補正手
段を設けることにより，可塑化部に対して金型が正確に
配置可能になるので，溶融樹脂の充填に起因する成形不
良を効率的に阻止することができる。

【００５１】また，請求項２１に係る光ディスクの成形
装置にあっては，前記請求項１３に記載の金型温度調整
ステージにおいて，金型が所定温度に到達していること
を検知する温度検知手段をさらに設けたものである。

【００５２】すなわち，充填前に金型温度を温水により
所定の温度に調整する金型温度調整ステージにおいて金
型が所定温度に到達していることを検知することによ
り，正確な温度管理が可能となるので，スタンパに設け
られた細かい凹凸の情報の転写性が向上し，高品質の基
板が得られると共に，その生産性も安定する。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下，本発明の光ディスクの成形
方法およびその成形装置を添付図面を参照し，詳細に説
明する。

【００５４】〔実施の形態〕 （実施の形態の構成）図１は，実施の形態に係る射出成
形装置の概略構成を示す説明図であり，射出成形装置の
概略構成および各工程ステージのうち，充填ステージ〜
成形基板取り出しステージまでを示す説明図である。

【００５５】また，図２は，実施の形態に係る射出成形
装置の概略構成および各工程ステージのうち，第１金型
昇温ステージ〜金型温度調整ステージを示す説明図であ
る。

【００５６】ここでは，後述するように，射出成形の工
程をなす充填工程−冷却工程−製品取り出し工程−金型
開閉工程の４つの各工程別に対応した独立したステージ
で構成されている。なお，上記射出成形装置を，以下，
成形装置という。

【００５７】すなわち，この成形装置では，上記４工程
それぞれに相当するステージとして，成形材料を充填す
る充填ステージ（），冷却ステージ（，），成形
基板取り出しステージ（），昇温ステージ（〜）
が独立して設けられている。さらに，この他に後述する
金型温度調整ステージ（）が独立して設けられてい
る。

【００５８】また，冷却および昇温ステージでは，各ス
テージの目的に対応した複数のステージを有している。
また，基板成形用の金型は各ステージにそれぞれ設置さ
れており，上記射出成形装置では８個の金型を搭載して
いる。

【００５９】また，図１および図２において，１０１は
チルト補正手段としての可動側の金型位置およびチルト
補正機構，１０２はチルト補正手段としての固定側の金
型位置およびチルト補正機構，１０３は可塑化部，１０
４は充填制御ＢＯＸ，１０５は金型を特定するために，
該金型に設けられた識別コード（図示せず）を検知する
識別コード検知手段としての金型識別センサ，１０６は
可動側の金型締め機構，１０７は固定側の金型締め機
構，１０８は可動側の光ディスク用金型，１０９は固定
側の光ディスク用金型，１１０は可動側の金型温度調整
用配管，１１１は固定側の金型温度調整用配管，１１２
は成形基板，１１３は成形スプルー部，１１４はプリフ
ォーマット情報が凹凸情報として記録されたスタンパ，
１１５は金型内の温度を検知する温度検知手段としての
温度センサ，１１６は基板取り出し制御ＢＯＸ，１１７
はを温度センサ１１５により検知した金型内の温度を監
視する金型内温度監視部である。

【００６０】（実施の形態の動作）次に，以上のように
構成された射出成形装置における実成形工程時の動作に
ついて，〜の各工程ステージごとに分けて説明す
る。

【００６１】 充填ステージ まず，金型は所定の温度状態および所定の型締め圧力で
型締めされた状態で充填ステージへ導入される。この
充填ステージに導入直後において金型は，固定金型，
可動金型それぞれに接する位置およびチルト補正機構１
０１，１０２により可塑化部１０３に対して最適な位置
関係となるように調整される。

【００６２】続いて，充填制御ＢＯＸ１０４が金型識別
センサ１０５により金型を識別し，その金型に組み込ま
れているスタンパ１１４を識別する。この識別動作によ
り充填機構は，あらかじめ設定された充填条件で溶融樹
脂材料を充填する。

【００６３】したがって，この識別動作により，複数個
の金型それぞれに異なるスタンパ１１４が組み込まれて
いても，そのスタンパ１１４に適応した対応が可能とな
る。

【００６４】， 冷却ステージ 上記充填ステージにより充填の完了した金型は，所定
の圧力で型締めされた状態で冷却ステージへ導入され
る。この冷却ステージは，第１冷却ステージおよび第
２冷却ステージによって構成されている。

【００６５】充填完了直後に導入される第１冷却ステー
ジでは，６０°Ｃの温水が金型に供給され，急速に溶
融樹脂材料の温度を降下させる。その後，金型は第２冷
却ステージへ導入される。

【００６６】第２冷却ステージでは，第１冷却ステー
ジで供給された温水に対し，やや高い温度の温水を供
給する。この実施の形態では９０°Ｃの温水を供給して
いる。この動作により，金型実温が必要以上に低下する
ことを抑制する。このときの金型の実温状態を図３に示
す。

【００６７】この多段階冷却により成形基板には，急冷
に伴う多大な冷却歪み，すなわち多大な複屈折が生じる
ことなく，効率的に溶融樹脂材料の温度を降下させるこ
とができる。

【００６８】 成形基板取り出しステージ 上記冷却ステージ，により所定の温度に冷却された
金型は，成形基板取り出しステージに導入される。こ
の成形基板取り出しステージに導入された金型は，成
形基板１１２を取り出すための型開き動作が行われる。

【００６９】このとき，基板取り出し制御ＢＯＸ１１６
は，金型識別センサ１０５により金型を識別し，その金
型に組み込まれているスタンパ１１４を判断する。この
識別動作により成形基板取り出しハンドは，取り出した
成形基板１１２をあらかじめ設定された設置場所へ搬送
し，載置する。

【００７０】なお，このときの金型の温度調整値は７０
°Ｃ以上とする。その理由は金型内の摺動部品間のクリ
アランスを確保し，金型の寿命を延ばすためである。成
形基板１１２を取り出した後，金型は型締め動作へ移行
され，再度キャビティが形成される。

【００７１】したがって，この識別動作により，複数個
の金型それぞれに異なるスタンパ１１４が組み込まれて
いても，そのスタンパ１１４に適した対応を行うことが
可能となる。

【００７２】〜 金型昇温ステージ 上記のように基板取り出しおよび型締めが完了された金
型は，金型昇温ステージに導入される。この金型昇温ス
テージは，第１金型昇温ステージ，第２金型昇温ステ
ージ，第３金型昇温ステージの３つの工程ステージ
によって構成される。

【００７３】型締め直後に導入される第１金型昇温ステ
ージでは，１２０°Ｃの温水が供給され，９０°Ｃ付
近で温度調整されている金型の昇温を開始する。その
後，この金型は，第２金型昇温ステージに導入され
る。

【００７４】この第２金型昇温ステージでは，約２０
０°Ｃの加熱蒸気を金型に供給し，引き続き金型の昇温
を行う。次に，第３金型昇温ステージに導入される。
この第３金型昇温ステージでは，約１５０°Ｃの加熱
蒸気を金型に供給し，さらに金型の昇温を継続して行
う。このときの金型の実温状態を図４に示す。

【００７５】なお，この多段階にわたっての金型昇温は
次のような理由に基づいて行われる。すなわち，この射
出成形装置は，開発された当初は昇温ステージが１つの
ステージで構成され，その昇温には約２５０°Ｃの加熱
蒸気を使用し，急速に金型昇温を行っていた。しかしな
がら，このような昇温方法で成形を行ったところ，金型
の構成部品にさまざまな問題が発生した。

【００７６】たとえば，基板の内孔を形成するために動
作するパンチロッドに偏磨耗が生じ，正確な動作ができ
なくなったり，あるいは金型鏡面を構成する部品間のク
リアランスに樹脂材料が侵入し，基板品質を悪化させる
などの現象が発生する。

【００７７】その後の調査の結果，上記の不具合は金型
の急速な昇温に起因していることが判明した。つまり，
約９０°Ｃの温水で温度調整される複数の金型部品の一
部（鏡面温調部）に対し，約２５０°Ｃの加熱蒸気を突
然に供給するため，金型にヒートショックを与えること
になって各構成部品間に温度分布の不均衡が生じ，この
不均衡が上記不具合を招来させていた。

【００７８】したがって，上記原因を踏まえた上で前述
の３段階の昇温ステージ，すなわち，第１金型昇温ステ
ージ，第２金型昇温ステージ，第３金型昇温ステー
ジが発明されたわけである。さらに，この３つの昇温
ステージに加え，各ステージで用いる温調媒体やその媒
体温度をそれぞれ独立に選択，制御することにより，急
激な温度変化（ヒートショック）による各部品間の温度
分布を支障のないレベルに維持した状態で，効率的に金
型の昇温を行うことが可能となる。

【００７９】 金型温度調整ステージ 上記昇温が完了した金型は，金型温度調整ステージへ
導入される。この金型温度調整ステージは，この実施
の形態の射出成形方法における一連の工程ステージであ
り，最終ステージにあたる。

【００８０】この金型温度調整ステージは，金型内に
組み込まれたスタンパ１１４から忠実に情報（ピットや
グループ）を転写するためには，金型の温度管理を厳密
に行う必要があるという理由から設けたものである。

【００８１】この金型温度調整ステージに導入される
直前の第３金型昇温ステージまでは，金型実温度の監
視は行われているが，その管理は行われていない。その
理由は，温調媒体に使用している加熱蒸気の特性に依る
ところが大きいからである。

【００８２】すなわち，熱容量の大きな加熱蒸気は急速
に金型の温度を上昇させるには適していても，その熱容
量の大きさが細かな温度制御を行う上では逆に障害とな
るためである。このため，この金型温度調整ステージ
では，温調媒体として１４０°Ｃの温水を使用してい
る。

【００８３】したがって，この金型温度調整ステージ
に導入された金型には，１４０°Ｃの温水が供給され，
金型実温に基づいて温度調整が行われる。温度調整には
金型内の設けられた温度センサ１１５で金型実温を検知
し，その検知情報に基づいて金型内へ供給する温調媒体
の温度を制御する。

【００８４】さらに，この金型温度調整ステージには
次の充填工程での対応についても判断が下される。すな
わち，制限時間（タクト）内に金型の実温が所定の温度
範囲に収束しない場合には，何らかの警報を発して作業
者に異常発生を知らせたり，あるいは次の充填工程では
充填を行わず，一連の工程ステージを経て再度金型昇温
ステージで所定の昇温工程を通過させ，その後，再び本
ステージへ導入し，本来の基板成形工程に復帰させるな
どの対応をとることが可能となる。

【００８５】さて，上記実施の形態で述べたように金型
温調の各ステージにおいて，深溝・狭ピッチタイプの基
板を成形した場合，その工程に適した金型温調を行って
いるので，従来の金型内温度変動幅（図６）に対し，図
５に示すように金型内温度変動幅が小さい幅であること
を確認することができた。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係る光デ
ィスクの成形方法（請求項１）によれば，成形工程を独
立した各工程ステージごとに行うことにより，成形工程
内の各工程間における温度影響を受けることが回避され
るため，成形サイクルにおける冷却時間が短縮されて，
生産効率が向上すると共に，金型内温度変動幅が小さく
なるので大容量に適した成形品質が維持されるかあるい
は向上する。

【００８７】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項２）によれば，特に，成形装置に複数の温調機
構を設けることにより，成形工程内の各工程間における
温度影響を受けることが回避されるため，成形サイクル
における冷却時間が短縮されて，生産効率が向上すると
共に，金型内温度変動幅が小さくなるので大容量に適し
た成形品質が維持されるかあるいは向上する。

【００８８】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項３）によれば，充填ステージ，冷却ステージ，
成形基板取り出しステージ，および昇温ステージをそれ
ぞれ独立して設けることにより，成形工程内の各工程間
における温度影響を受けることが回避されるため，成形
サイクルにおける冷却時間が短縮されて，生産効率が向
上すると共に，金型内温度変動幅が小さくなるので大容
量に適した成形品質が維持されるかあるいは向上する。

【００８９】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項４）によれば，冷却ステージおよび昇温ステー
ジにおける金型温調を行う場合，冷却／昇温それぞれに
異なる温度調整媒体を用いるため，冷却および昇温が効
率よく働くと共に，媒体の取扱いが簡単で従来の設備の
転用が簡単となる。

【００９０】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項５）によれば，冷却ステージおよび昇温ステー
ジにおける金型温調を行う場合，冷却ステージには温
水，昇温ステージには加熱蒸気および温水の温度調整媒
体を用いるため，冷却および昇温が効率よく働くと共
に，媒体の取扱いが簡単で従来の設備の転用が簡単とな
る。

【００９１】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項６）によれば，冷却ステージにおける金型温調
を行う場合，金型温度の調整を多段階で行うことによ
り，成形基板に必要以上のヒートショックを与えること
がないため，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能とな
る。

【００９２】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項７）によれば，冷却ステージにおける金型温調
を行う場合，冷却用温調媒体の温度関係を第１段階（Ｔ
１）＜第２段階（Ｔ２）の関係で２段階に設定すること
により，成形基板に必要以上のヒートショックを与える
ことがないため，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能
となる。

【００９３】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項８）によれば，金型温度調整を７０°Ｃ以上で
基板取り出しを行うことにより，金型の摺動部品間のク
リアランスが確保されるため，摺動部品同士の擦れによ
るコンタミが発生せず，しかも，摺動部品の寿命が延び
て生産性が向上し，金型維持管理上のコストも削減され
る。

【００９４】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項９）によれば，昇温ステージにおける金型温調
を行う場合，金型温度の調整を多段階で行うため，成形
基板に必要以上のヒートショックを与えることがないの
で，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能となる。

【００９５】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１０）によれば，昇温ステージにおける金型温
調を行う場合，温調媒体の温度関係を第１段階の昇温媒
体の温度を１３０°Ｃ以下とし，第２段階（Ｔ３）＞第
２段階（Ｔ４）の関係で３段階に設定することにより，
成形基板に必要以上のヒートショックを与えることがな
いため，迅速，かつ，高精度な温度制御が可能となる。

【００９６】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１１）によれば，冷却ステージおよび昇温ステ
ージにおいて，加熱蒸気および温水の金型温調媒体を選
択的に金型に供給することにより，成形基板に必要以上
のヒートショックを与えることがないため，迅速，か
つ，高精度な温度制御が可能となる。

【００９７】また，本発明に係る光ディスクの成形方法
（請求項１２）によれば，充填前に金型温度を温水によ
り所定の温度に調整する工程を設けたため，スタンパに
設けられた細かい凹凸の情報の転写性が向上し，高品質
の基板が得られると共に，その生産性も安定する。

【００９８】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１３）によれば，充填前に金型温度を温水によ
り所定の温度に調整する金型温度調整ステージを設けた
ため，スタンパに設けられた細かい凹凸の情報の転写性
が向上し，高品質の基板が得られると共に，その生産性
も安定する。

【００９９】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１４）によれば，冷却ステージと昇温ステージ
とを立体的に配置したため，省スペースの成形装置が実
現する。

【０１００】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１５）によれば，それぞれの金型に異なるスタ
ンパ，つまり異なる溝形状のスタンパが組み込まれてい
ても，識別コードにより充填ステージ，基板取り出しス
テージそれぞれにおいて識別・判断するため，多品種の
基板成形を１台の成形装置で生産することが可能とな
る。

【０１０１】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１６）によれば，それぞれの金型に異なるスタ
ンパ，つまり異なる溝形状のスタンパが組み込まれてい
ても，充填ステージ，基板取り出しステージそれぞれに
おいて識別コード検知手段で識別コードを検知すること
で識別・判断するため，多品種の基板成形を１台の成形
装置で生産することが可能となる。

【０１０２】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１７）によれば，それぞれの金型に異なるスタ
ンパ，つまり異なる溝形状のスタンパが組み込まれてい
ても，充填ステージ，基板取り出しステージそれぞれに
おいて識別コード検知手段で識別コードを検知すること
で識別・判断するため，多品種の基板成形を１台の成形
装置で生産することが可能となる。

【０１０３】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１８）によれば，個々の金型ごとに充填条件を
可変するため，多品種の基板成形を１台の成形装置で生
産することが可能となる。

【０１０４】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項１９）によれば，個々の金型から取り出した基
板の仕分けが可能となるため，多品種の基板成形を１台
の成形装置で生産することが可能となる。

【０１０５】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項２０）によれば，金型の位置およびチルト補正
手段を設けることにより，可塑化部に対して金型が正確
に配置可能になるため，溶融樹脂の充填に起因する成形
不良を効率的に阻止することができる。

【０１０６】また，本発明に係る光ディスクの成形装置
（請求項２１）によれば，充填前に金型温度を温水によ
り所定の温度に調整する金型温度調整ステージにおいて
金型が所定温度に到達していることを検知することによ
り，正確な温度管理が可能となるため，スタンパに設け
られた細かい凹凸の情報の転写性が向上し，高品質の基
板が得られると共に，その生産性も安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る射出成形装置の概略構成およ
び各工程ステージのうち，充填ステージ〜成形基板取り
出しステージまでを示す説明図である。

【図２】実施の形態に係る射出成形装置の概略構成およ
び各工程ステージのうち，第１金型昇温ステージ〜金型
温度調整ステージを示す説明図である。

【図３】実施の形態に係る冷却ステージにおける金型温
度の変遷を示すグラフである。

【図４】実施の形態に係る金型昇温ステージにおける金
型温度の変遷を示すグラフである。

【図５】実施の形態に係る成形方法で深溝・狭ピッチタ
イプの光ディスクを成形した場合の金型温度の変遷を示
すグラフである。

【図６】従来における成形方法で深溝・狭ピッチタイプ
の光ディスクを成形した場合の金型温度の変遷を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０１ 可動側の金型位置およびチルト補正機構 １０２ 固定側の金型位置およびチルト補正機構 １０５ 金型識別センサ １０６ 可動側の金型型締め機構 １０７ 固定側の金型型締め機構 １０８ 可動側の光ディスク用金型 １０９ 固定側の光ディスク用金型 １１２ 成形基板 １１４ スタンパ １１５ 温度センサ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形により光ディスクを成形する光
   ディスクの成形方法において，成形工程における各動作
   を独立した工程ステージを用いて行うことを特徴とする
   光ディスクの成形方法。
2. 【請求項２】 射出成形により光ディスクを成形する縦
   型構造の成形装置において，複数の金型と，複数の型締
   め機構と，複数の温調機構と，少なくとも１本の射出機
   構と，を備えたことを特徴とする光ディスクの成形装
   置。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載の成形装置は，樹脂
   材料を充填する充填ステージと，金型の冷却を行う冷却
   ステージと，成形基板を取り出す成形基板取り出しステ
   ージと，金型の昇温を行う昇温ステージとからなる複数
   の独立ステージを備えたことを特徴とする光ディスクの
   成形装置。
4. 【請求項４】 前記請求項３に記載の冷却ステージおよ
   び昇温ステージにおいて，冷却，昇温それぞれに異なる
   温度調整媒体を用いることを特徴とする光ディスクの成
   形装置。
5. 【請求項５】 前記請求項４に記載の温度調整媒体は，
   冷却ステージには温水，昇温ステージには加熱蒸気およ
   び温水であることを特徴とする光ディスクの成形装置。
6. 【請求項６】 前記請求項３に記載の冷却ステージで
   は，金型温度の調整を多段階で行うことを特徴とする光
   ディスクの成形装置。
7. 【請求項７】 前記請求項６に記載の冷却ステージにお
   ける多段階冷却では，少なくとも第１段階（Ｔ１）と第
   ２段階（Ｔ２）との冷却用温調媒体の温度関係をＴ１＜
   Ｔ２に設定することを特徴とする光ディスクの成形装
   置。
8. 【請求項８】 前記請求項３に記載の基板取り出しステ
   ージでは，金型温度調整を７０°Ｃ以上で行うことをを
   特徴とする光ディスクの成形装置。
9. 【請求項９】 前記請求項３に記載の昇温ステージで
   は，金型温度の調整を多段階で行うことを特徴とする光
   ディスクの成形装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項９に記載の冷却ステージに
    おける多段階冷却では，少なくとも第１段階の昇温媒体
    の温度を１３０°Ｃ以下とし，第２段階（Ｔ３）と第３
    段階（Ｔ４）との昇温用温調媒体の温度関係をＴ３＞Ｔ
    ４に設定することを特徴とする光ディスクの成形装置。
11. 【請求項１１】 前記請求項３に記載の冷却ステージお
    よび昇温ステージにおいて，加熱蒸気および温水の金型
    温調媒体を選択的に金型に供給することを特徴とする光
    ディスクの成形装置。
12. 【請求項１２】 前記請求項１に記載の成形方法におい
    て，充填前に金型温度を温水により所定の温度に調整す
    る工程をさらに含むことを特徴とする光ディスクの成形
    方法。
13. 【請求項１３】 前記請求項３に記載の成形装置におい
    て，充填前に金型温度を温水により所定の温度に調整す
    る金型温度調整ステージをさらに設けたことを特徴とす
    る光ディスクの成形装置。
14. 【請求項１４】 前記請求項３に記載の成形装置におい
    て，冷却ステージと昇温ステージとを立体的に配置する
    ことを特徴とする光ディスクの成形装置。
15. 【請求項１５】 前記請求項２に記載の成形装置におい
    て，複数の金型に識別するための識別コードをさらに設
    けたことを特徴とする光ディスクの成形装置。
16. 【請求項１６】 前記請求項１４に記載の成形装置にお
    いて，前記識別コードを検知する識別コード検知手段を
    さらに設けたことを特徴とする光ディスクの成形装置。
17. 【請求項１７】 前記請求項３に記載の成形基板取り出
    しステージにおいて，前記請求項１５記載の識別コード
    を検知する識別コード検知手段をさらに設けたことを特
    徴とする光ディスクの成形装置。
18. 【請求項１８】 前記請求項２，３，１５，１６いずれ
    かに記載の成形装置において，個々の金型ごとに充填条
    件を可変することを特徴とする光ディスクの成形装置。
19. 【請求項１９】 前記請求項２，３，１５，１６いずれ
    かに記載の成形装置において，個々の金型から取り出し
    た基板の仕分けが可能であることを特徴とする光ディス
    クの成形装置。
20. 【請求項２０】 前記請求項３に記載の充填ステージに
    おいて，金型の位置およびチルト補正手段をさらに設け
    たことを特徴とする光ディスクの成形装置。
21. 【請求項２１】 前記請求項１３に記載の金型温度調整
    ステージにおいて，金型が所定温度に到達していること
    を検知する温度検知手段をさらに設けたことを特徴とす
    る光ディスクの成形装置。