JPH10208312A - 光ディスク基板の成形方法及び成形用金型及び成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】キャビティに加える圧力を溶融樹脂の充填前後
において変化させる制御による効果を最大限に得ると同
時に、成形装置の駆動油圧系統に生じるウォーターハン
マー現象によって発生する基板特性の悪化や基板間の特
性ばらつきを回避することのできる光ディスク基板の成
形方法を提供する。 【解決手段】本発明では、油圧を駆動源として溶融樹脂
の充填及び金型の型締めについての動作・制御を行う成
形装置を用いると共に、樹脂を充填するキャビティに加
える圧力を多段階に制御する光ディスク基板の成形方法
において、金型の型締め開始時にはキャビティに加える
圧力（型締め力）を小さく設定し、そして成形装置の充
填制御系が射出制御から保圧制御に切り替わることによ
る油圧系統への影響が消失した直後にキャビティに加え
る圧力を大きくする制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、読み取り専用型や
追記型及び書き換え可能型等の光ディスクに使用される
光ディスク基板の成形方法及び成形用金型及び成形装置
に関し、特に、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディス
ク）等のより薄い基板を成形することが可能な光ディス
ク基板の成形方法及び成形用金型及び成形装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】これまで、ＣＤ（コンパクトディスク）
系やＭＯ（光磁気ディスク）系等の様々な種類の光ディ
スクが読み取り専用、追記用、書き換え用それぞれの用
途に応じた形で利用されてきている。これらの光ディス
クに用いられる基板は、生産効率やコストの点よりポリ
カーボネートを主とする樹脂を材料として射出成形法あ
るいは射出圧縮成形法で成形・生産されている。一方、
１枚の光ディスクに対してより大きな容量の情報を搭載
することが要求されるようになり、例えばＤＶＤのよう
な新たな光ディスクについての取り組みが進められてい
る。それら光ディスクの大容量化に対する光ディスク基
板における取り組みは、基板厚みをより薄くすること
（例えば、これまでのＣＤ系やＭＯ系の光ディスクの基
板厚み１．２ｍｍに対してＤＶＤ系光ディスクの基板厚
みは０．６ｍｍ）。また、基板上に情報を意味するピッ
ト列やピックアップのトラッキングのための案内溝（グ
ルーブ）をより緻密に転写させることである。

【０００３】光ディスク基板の成形方法の一例として
は、固定側金型と可動側金型からなる成形用金型を用
い、金型の固定側金型と可動側金型との間に型締め状態
で形成されるキャビティ内に環状で平坦なスタンパを取
り付け、キャビティ内に溶融樹脂を射出することによっ
てスタンパのピットや案内溝等が転写された扁平な光デ
ィスク基板が成形される。ところが、ＤＶＤ系のような
大容量化された光ディスクでは、光ディスク基板の基板
厚みが薄くなったために、成形用金型のキャビティ厚み
も薄くなり、キャビティ内に溶融樹脂を充填して基板を
成形する際に、その溶融樹脂の充填自体が困難となって
しまった。そのために、より高密度化されたピット列や
案内溝を光ディスク基板上に忠実に転写させることはも
ちろん、光ディスク基板の特性として要求される小さな
複屈折や、良好な機械特性を実現させることも難しくな
ることが明らかになった。

【０００４】キャビティ内に樹脂を充填する充填性を良
好にさせて転写性を向上させるためには、金型温度及び
樹脂温度の設定温度をより高く設定すれば良い。しか
し、この手法については、例えば樹脂温度設定を高く設
定することによる使用樹脂の分解や炭化の発生といった
使用材料の材料特性上の限界が存在すること、また、金
型温度設定を高く設定すると充填した樹脂の冷却が充分
に進まなくなって成形した光ディスク基板の機械特性が
悪化するようになると共に、複屈折も金型温度が高く設
定され過ぎることによって特性が悪くなる。

【０００５】温度設定を高めに設定することによって充
填不良に伴う問題の解決を図ることで逆に生じた問題を
解消するためには、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充
填した後の冷却時間を長く設定すればよい。この冷却時
間を適切に長く設定することによって成形した光ディス
ク基板の機械特性や複屈折を改善することができるが、
冷却時間を延長することによって成形サイクルが長くな
り、生産性が低下するだけでなく、キャビティの実温度
も低下するために、溶融樹脂の充填性及び転写性が低下
するという問題が生じてしまう。つまり以上に述べたよ
うに、より薄い厚みで、且つより高密度なピット列及び
案内溝を転写させることが要求される光ディスク基板に
ついて、転写性と同時に機械特性や複屈折をも適切な特
性を有するようにさせる、言い換えると光ディスク基板
に要求される特性全体を総合的に満足させることは非常
に難しいことが明らかにされつつある。尚、ＤＶＤ用基
板の成形プロセスを中心とした技術と課題に関する記事
が”電子材料１９９６年６月号ｐ．４２〜４５”に掲載
されている。

【０００６】上述した問題を解決して光ディスク基板を
成形する方法として、金型温度設定と樹脂温度設定など
の成形条件設定に関わる温度設定について、使用する材
料特性や機械特性及び複屈折の兼ね合いをバランスさせ
た上で採り得る最高の温度設定とし、溶融樹脂をキャビ
ティ内に充填する際には、キャビティに加える圧力を小
さくし、充填完了後にキャビティ（内の充填樹脂）に大
きな圧力を加える成形方法を採用することが一般的に行
われている。

【０００７】ここで、図３を参照して上述の成形方法に
ついて具体的に述べると、例えば射出成形法によって光
ディスク基板を成形する場合においては、図３（Ａ）に
示すように、金型１０の可動側金型１１と固定側金型１
２を完全に閉止せずに、若干量開いた状態でスプルー１
４からキャビティ１３内への溶融樹脂１５の充填を行
い、充填完了後に図３（Ｂ）に示すように、金型１０の
可動側金型１１と固定側金型１２を完全に閉止し、型締
め力を加える。これによりキャビティ内の充填樹脂の内
部圧力が上昇し、スタンパへの密着力が増大し、ピット
列や案内溝の転写性が向上する。また、内部圧力のばら
つきが減少し成形基板間の特性ばらつきも減少する。ま
た、射出圧縮成形法による場合においては、まず金型を
閉止し型締め力を加える一方で圧縮力はほとんど加えず
にキャビティ厚みを所定の圧縮代だけ拡げた状態で溶融
樹脂の充填を行って、充填完了後に圧縮力をキャビティ
に加える方法であり、上記と同様の効果が得られる。
尚、特開平８−１７０７８号公報には、上述した射出成
形法による光ディスク用基板の成形方法が開示されてお
り、キャビティに溶融樹脂を導入する際の金型開き量の
設定範囲について述べられている。

【０００８】上述した成形方法では、溶融樹脂をキャビ
ティに充填している間はキャビティ厚みを拡げているた
めに樹脂の流動抵抗が小さくなって充填性が改善され
る。そのために樹脂の充填中に内部に生じる歪量も小さ
くなるために、成形した光ディスク基板中に残留する応
力歪みが小さくなり、複屈折や機械特性が改善される。
また、流動性がより良好な状態で充填されるためにピッ
ト列や案内溝の転写性も向上する。さらに充填完了後の
キャビティに大きな圧力を加えることによって、キャビ
ティ内の樹脂の内部圧力が上昇する。そしてこの上昇後
の高い樹脂の内部圧力によって、キャビティ内の樹脂が
キャビティ内に設定されているスタンパに強く密着し、
ピット列や案内溝が成形基板上に精密に転写されるよう
になる。また同時に充填時に生じた樹脂の内部圧力のば
らつきもこの操作によって均一化されて解消する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、キャ
ビティに加える圧力を溶融樹脂の充填前後において変化
させる制御を利用した成形方法は、薄型で良質な光ディ
スク基板を得るために有効な方法である。しかし、この
方法についてもまだ多くの問題点を抱えている。

【００１０】上述した方法におけるキャビティに加える
圧力を大きくする操作は、キャビティ内の樹脂が流動性
を保っている間に行えば、転写性向上及び樹脂内部圧力
の均一化についてより大きな効果が得られる。キャビテ
ィ内に充填される樹脂は、キャビティ内に進入を開始し
た直後から冷却が始まり流動性を失っていくために、キ
ャビティに加える圧力を大きくする操作を行うタイミン
グを早くするほど樹脂の内部圧力上昇に伴う効果をより
多く得ることができる。しかし、キャビティに加える圧
力を大きくするタイミングを早くし過ぎてしまうと、キ
ャビティ内への溶融樹脂の充填過程中に圧力を加えてし
まうことになり、キャビティ内を流動する樹脂に大きな
抵抗を加えることとなって、その結果、転写性を含めた
光ディスク基板の特性悪化の原因となる。そのため、キ
ャビティ内への溶融樹脂の充填が完了したと同時にキャ
ビティに加える圧力を大きくする操作が最も効果がある
といえる。

【００１１】射出成形（または射出圧縮成形）における
充填工程は射出工程と保圧工程の二つの段階に分けられ
るが、本件で問題としている薄型の光ディスク基板の成
形については、その充填過程のほとんどが射出工程中に
完了していると考えられるために、上述した最も効果が
得られるためのキャビティに加える圧力を上げる操作
は、図４に示すように、型締め力設定値を上げる操作
を、射出工程から保圧工程に移るタイミングと同期させ
て行えば良いといえる。ところが、光ディスク基板成形
のほとんどは油圧を駆動源とした成形装置を用いて行わ
れている。上述の操作をこのような成形装置の動作の面
から見ると、装置の射出動作を制御している油圧系統の
バルブが閉ざされると同時に保圧動作を制御する油圧系
統のバルブが開くと共に、キャビティに加える圧力を制
御する油圧系統の圧力を大きくする動作が行われてい
る。上述した成形装置の動作の中で、射出動作を制御す
る油圧系統のバルブが閉じる動作によって、「ウォータ
ーハンマー」と呼ばれる振動が発生して（バルブなどで
流体の流れを急に止めた時に生じる現象）、油圧系の作
動油の中に伝搬していく。成形装置の全ての油圧系は同
一のモータによって圧力を与えられているために必ずど
こかで全系統が接続されている。そのため、射出動作系
で発生したウォーターハンマー振動がキャビティに加え
る圧力を制御する油圧系統にも伝搬され、図４に示すよ
うに、キャビティに加える型締め圧力の上昇制御が不安
定になる。

【００１２】キャビティに加える圧力は既に述べたよう
に成形する光ディスク基板の特性の改善に大きな役割を
果たす。この圧力上昇制御が不安定に行われるために、
成形される光ディスク基板の特性も不安定になってしま
い、成形基板間の特性ばらつきが大きくなる問題が生じ
る。またウォーターハンマー現象そのものは流体中のバ
ルブ開閉動作によって不可避に発生する現象であって、
油圧を駆動源とする装置を使用する限り、この現象その
ものから完全に逃れることはできない。

【００１３】本発明は上述の問題を鑑みてなされたもの
であり、キャビティに加える圧力を溶融樹脂の充填前後
において変化させる制御による効果を最大限に得ると同
時に、成形装置の駆動油圧系統に生じるウォーターハン
マー現象によって発生する基板特性の悪化や基板間の特
性ばらつきを回避することのできる光ディスク基板の成
形方法を提供することを目的としている。また、その光
ディスク基板の成形方法によって成形を行うための構造
を有する光ディスク基板の成形用金型を提供することを
目的としており、さらには、その成形用金型に与えた構
成を動作させることが可能な構成を有する成形装置を提
供し、使用する金型の構造を簡素化させることを目的と
している。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１の発明では、油圧を駆動源とし
て溶融樹脂の充填及び金型の型締めについての動作・制
御を行う成形装置を用いると共に、樹脂を充填するキャ
ビティに加える圧力を多段階に制御する光ディスク基板
の成形方法において、金型の型締め開始時にはキャビテ
ィに加える圧力を小さく設定し、そして前記成形装置の
充填制御系が射出制御から保圧制御に切り替わることに
よる油圧系統への影響が消失した直後にキャビティに加
える圧力を大きくする制御を行うことを特徴としてお
り、これにより、キャビティに加える圧力を多段階に制
御する効果を最大限に得ると同時に成形装置の駆動油圧
系統に生じるウォーターハンマー現象によって発生する
基板特性の悪化や基板間の特性ばらつきを回避すること
が可能となる。

【００１５】請求項２の発明では、請求項１記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行うことを特徴
としており、これにより、キャビティ内に充填した樹脂
の内部圧力上昇に伴う効果をより多く得ることが可能と
なる。

【００１６】請求項３の発明では、請求項２記載の成形
方法に従って光ディスク基板の成形を行う光ディスク基
板の成形用金型において、金型中心軸上にあって成形後
のスプルー部分の突き出し動作を行うエジェクターピン
が、溶融樹脂のキャビティ充填時における通常設定位置
及び成形後の突き出し動作位置だけでなく、通常設定位
置より適当量後退可能な構造を有することを特徴として
おり、これにより、キャビティ内に充填した樹脂の内部
圧力上昇に伴う効果をより多く得るために使用する金型
を得ることが可能となる。

【００１７】請求項４の発明では、請求項３記載の成形
用金型を用いて請求項２記載の成形方法に従って光ディ
スク基板の成形を行う光ディスク基板の成形装置におい
て、エジェクターピンを作動させる構成部分が、エジェ
クターピンを通常設定位置及び突き出し動作位置だけで
なく、通常設定位置より適当量後退した位置まで動作さ
せることが可能な構成を有していることを特徴としてお
り、これにより、上記成形用金型に与えた構成を動作さ
せることが可能な構成を有する成形装置を提供でき、使
用する金型の構造を簡素化させることが可能となる。

【００１８】請求項５の発明では、請求項２記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、該制
御により大きくさせる樹脂溜まりの容積を、キャビティ
に加える圧力を大きくする動作によるキャビティ容積減
少量の５〜１０％とすることを特徴としており、これに
より、上記樹脂溜まりの容積について適切な大きさを提
供でき、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に
伴う効果を最大限に得ることが可能となる。

【００１９】請求項６の発明では、請求項２記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、その
樹脂溜まりの容積を大きくする動作を、キャビティに加
える圧力がその設定値まで達した直後に行うことを特徴
としており、これにより上記制御について適切な設定を
提供でき、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇
に伴う効果を最大限に得ることが可能となる。

【００２０】請求項７の発明では、請求項２記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、キャ
ビティを構成する金型鏡面の温調設定を、キャビティの
中心部に近い程温度が高くなるような構成として成形を
行うことを特徴としており、これにより、キャビティ中
心部にある樹脂溜まり周辺に充填された樹脂の流動性を
保つ方法を提供でき、上記制御による効果をより多く得
ることが可能となる。

【００２１】請求項８の発明では、請求項７記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、光ディスク基板の内穴
を打ち抜くと共に樹脂溜まりを構成する主要部分となる
カットパンチのチラー温調設定を、鏡面温調設定温度と
同設定とすることを特徴としており、これにより、キャ
ビティ中心部にある樹脂溜まり周辺に充填された樹脂の
流動性を保つ方法を提供でき、キャビティに加える圧力
を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にある
樹脂溜まりの容積を大きくする制御による効果をより多
く得ることが可能となる。

【００２２】請求項９の発明では、請求項２記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、樹脂
溜まり内部の圧力が２度目の極大値を示した直後にゲー
トカット動作を行うことを特徴としており、これによ
り、樹脂溜まりの容量を大きくする適切な設定を提供で
き、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に伴う
効果を最大限に得ることが可能となる。

【００２３】請求項１０の発明では、請求項３記載の成
形用金型及び請求項４記載の成形装置を用い、請求項
１，２，５，６，７，８または９記載の成形方法に従っ
て光ディスク基板の成形を行う光ディスク基板の成形方
法において、キャビティへの加圧、カットパンチ及びエ
ジェクターピンの動作制御を、キャビティに圧力を加え
る成形装置の該当油圧系統の圧力検出値と樹脂溜まりに
おける内部圧力検出値に従って行うことを特徴としてお
り、これにより、キャビティへの加圧、カットパンチ及
びエジェクターピンの動作制御を最適に行うことが可能
となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による光ディスク基
板の成形方法及びその光ディスク基板の成形に用いられ
る成形用金型及び成形装置の実施の形態を図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２５】本発明による光ディスク基板の成形方法に
ついてその手順に従って述べる。尚、以下の手順は、固
定側金型と可動側金型からなる成形用金型を用い、油圧
を駆動源とした成形装置を使用した射出成形方法によっ
て光ディスク基板を成形する場合の動作について述べた
ものであるが、従来技術について述べた節の中でも紹介
しているように、射出圧縮成形法で成形を行う場合にお
いても同様の構成・動作を行うことは容易に可能であ
る。

【００２６】まず（極弱い型締め力で）金型の可動側金
型を固定側金型に対して完全に閉止せずにキャビティを
わずかに開いた状態での型締めを行い、溶融樹脂をキャ
ビティ内に充填する。そして溶融樹脂の充填工程が射出
工程から保圧工程に切り換わった極わずかの時間後に型
締め力を所定の圧力まで上げる操作を行ってキャビティ
内に充填された樹脂の内圧を上げ、この圧力を利用して
スタンパから基板への転写性を主とした基板特性を向上
させる。ここで、図１に本発明による光ディスク基板の
成形方法による射出工程から保圧工程に切り替わる際の
型締め力設定値の切り替えタイミングと、型締め圧力検
出値を示す。上述のように型締め力を上げるタイミング
を射出工程から保圧工程に切り替わる瞬間より極わずか
遅らせることによって、図１に示すように、射出動作を
行う油圧系のバルブ閉止によって発生するウォーターハ
ンマー現象による悪影響を受けることなく型締め圧力を
上げることができるために、基板特性の悪化及び基板間
の特性ばらつきを回避した上で、キャビティ内の充填樹
脂圧力を高くしたことによる基板特性の向上効果を得る
ことができる。上述した型締め力を遅らせる時間の設定
は、成形機の種類や射出条件設定によって変化するが、
おおよそ０．０２sec〜０．０４secである。尚、型締め
力制御を行う油圧系統にて検出している圧力値でウォー
ターハンマーの影響低下を確認した上で型締め力を上げ
る制御を行えば、さらに確実に上述した操作を行って、
その効果を得ることが可能となる。

【００２７】上述した動作の中において、射出工程中に
キャビティを極わずか開いた状態とするのは、充填工程
中のキャビティからのエア抜けを良くさせると同時に充
填工程中のキャビティ容積を充填量に対して若干量大き
くすることによって、充填工程中の樹脂圧力の上昇を抑
えて充填される溶融樹脂の流動抵抗が小さくなることを
目的としている。この操作によって溶融樹脂のキャビテ
ィ内への充填性が良くなって転写性を初めとする成形基
板特性が向上する。

【００２８】上述した充填性向上の効果は、充填中にキ
ャビティを開く開き量が大きいほど大きくなる。しか
し、開き量を大きくしすぎると、光ディスク基板外周端
部にバリが生じたり、充填性が向上しすぎたことによる
過充填や、板厚が厚くなりすぎるといった別の問題が生
じる。一方、この過充填については、充填工程後に行う
キャビティに対する加圧プロセスを考慮すると、キャビ
ティ内に樹脂が過充填されていると加圧プロセスによる
充填樹脂の内部圧力上昇及びそれによって得られる特性
改善効果がより大きくなる。

【００２９】そこで本発明においては、金型のキャビテ
ィ内に溶融樹脂をやや過度に充填し、キャビティに加え
る圧力を大きくする動作に合わせて、金型のキャビティ
中心部に設けた樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行
った。この制御操作によってキャビティ内に充填した樹
脂の内部圧力上昇に伴う効果をより多く得ると同時に過
充填された余分の樹脂を樹脂溜まりに吸収させて成形基
板の板厚を適切な範囲内に収めることができる。

【００３０】ここで、図２に本発明による光ディスク基
板の成形装置の成形用金型部分の構成及び動作の概要を
示す。図２に示すように、成形装置の成形用金型１は可
動側金型２と固定側金型３とからなり、固定側金型３の
中央部にはキャビティ４内に溶融樹脂８を流入するため
のスプルー５が設けられ、図示しないスタンパが固定さ
れる可動側金型２には、その可動側金型２の中心部にあ
って光ディスク基板の内穴を抜く動作を行うカットパン
チ６と、そのカットパンチ６の内部の中心軸Ｏ上に納め
られて光ディスク基板の成形・型開き後にスプルー５部
分の樹脂の突き出しを行うエジェクターピン７が設けら
れている。また、可動側金型２と固定側金型３の型開き
や型締め動作は成形装置の油圧を駆動源とする図示しな
い駆動系によって行われる。

【００３１】光ディスク基板成形用金型１のキャビティ
４内の樹脂溜まりは可動側金型２に設けられており、通
常、カットパンチ６の先端内周部と、そのカットパンチ
６の内部の中心軸Ｏ上に納められたエジェクターピン７
とによって構成される凹部が樹脂溜まりとなっている。
このエジェクターピン７は、通例では、通常位置と、ス
プルー５部分の樹脂を突き出す突き出し位置の２設定位
置間にのみ動作が可能であるのに対して、本発明では、
エジェクターピン７を図２の（Ａ）に示す通常位置から
（Ｂ）に示す位置に後退させて樹脂溜まりの容積を大き
くさせる第３の設定位置にも動作させることが可能な構
成を有させることにより、上述の制御を可能とした。

【００３２】尚、上述のような構成は、例えば成形用金
型１の可動側金型２の中心軸Ｏ上に納めさせた３段階の
位置制御が可能なエアーシリンダーにエジェクターピン
７を接続させることで実現できる。また、エジェクター
ピン７に３段階の位置制御を行わせる機構は、上述した
エアー駆動によるだけでなく、他の油圧等のシステムを
用いることもできる。また、エジェクターピン７を作動
させる機構を成形装置内に設けることも可能であり、そ
うした場合は使用する金型の構造を簡素化させることが
できる。

【００３３】さらに、上述したキャビティ４に加える圧
力を大きくする動作に合わせてエジェクターピン７を後
退位置に後退させ、キャビティ中心部にある樹脂溜まり
の容積を大きくする操作について、使用する成形装置及
び金型構造、また充填量を含んだ充填条件設定にも依存
するが、充填工程時の型開き量すなわち所定の基板容積
より余分に大きくなっているキャビティ容積と、型締め
したキャビティ加圧時に大きくする樹脂溜まりの容積比
と、成形した光ディスク基板の基板特性評価結果とを対
応させると、キャビティに加える圧力を大きくする動作
によるキャビティ容積減少量の５〜１０％に樹脂溜まり
の大きくさせる容積を設定すると、成形した光ディスク
基板に要求される特性（転写性、複屈折、機械特性）が
最もバランスされた良い状態になることが明らかになっ
た。

【００３４】また、上述したキャビティ４に加える圧力
を大きくする動作に合わせてエジェクターピン７を後退
位置に後退させ、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの
容積を大きくする制御について、早くに樹脂溜まり容積
を大きくすると、それによってキャビティ内圧が低下し
てしまい、意図するキャビティ内の樹脂圧力上昇による
効果が得られなくなるため、本発明では、キャビティ４
を加圧する油圧系の圧力検出値が設定圧力に達したこと
を確認した上で上述のエジェクターピン７の動作制御を
行っている。

【００３５】ところで本発明では、成形用金型１のキャ
ビティ４内に溶融樹脂８をやや過充填させ、充填樹脂の
内部圧力を上昇させた後に余分の樹脂を樹脂溜まりに吸
収させる手法を採っている。そのためにはキャビティ内
の樹脂、特にキャビティ内周部及び樹脂溜まり周辺の樹
脂が十分に流動性を保っている必要がある。そこで本発
明では、キャビティ内周部の温調設定を高めに設定する
と同時に、通例ではキャビティ温度設定より数十度低め
に設定されるカットパンチ６のチラー温調設定を、キャ
ビティ温調設定と同一の温度設定とした。

【００３６】上述のような過程において、樹脂溜まり部
の内圧は、初め溶融樹脂８をキャビティ内に充填する充
填圧力によって充填開始直後から上昇を始めて射出工程
完了時に最大圧力を示す。そして、エジェクターピン７
を後退位置に後退させる樹脂溜まり容積拡大操作によっ
て内圧が急減するが、上述したように過剰に充填された
余分の樹脂が樹脂溜まりに流入して充填することによっ
て再び内圧が上昇し、第２のピークを示す。この２回目
の圧力ピーク時は容積を増大した後の樹脂溜まりに樹脂
が完全に充填されたことを示しており、この時点でカッ
トパンチ６を前進させてゲートカットを行えば、その後
にキャビティに加え続けられる圧力は、光ディスク基板
となるキャビティ内の樹脂を圧して、所定の形状とする
ことにのみ働くようになると共に、樹脂溜まり部に樹脂
が逆に過充填されるということがなくなる。

【００３７】そして、以上に述べてきた動作全体にわた
り、キャビティに圧力を加える成形装置の該当油圧系統
の圧力検出値と樹脂溜まりにおける内部圧力検出値に従
って行う制御動作を行えば、本発明の意図する効果を確
実に得ることができる光ディスク基板の成形が可能とな
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、油圧を駆動源として溶融樹脂の充填及び金型の型締
めについての動作・制御を行う成形装置を用いると共
に、樹脂を充填するキャビティに加える圧力を多段階に
制御する光ディスク基板の成形方法において、金型の型
締め開始時にはキャビティに加える圧力を小さく設定
し、そして前記成形装置の充填制御系が射出制御から保
圧制御に切り替わることによる油圧系統への影響が消失
した直後にキャビティに加える圧力を大きくする制御を
行うので、キャビティに加える圧力を多段階に制御する
効果を最大限に得ると同時に成形装置の駆動油圧系統に
生じるウォーターハンマー現象によって発生する基板特
性の悪化や基板間の特性ばらつきを回避することができ
る。

【００３９】請求項２の発明では、請求項１に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行うので、キ
ャビティ内に（過）充填した樹脂の内部圧力上昇に伴う
効果をより多く得ると共に、所定の形状を有する光ディ
スク基板を得ることができる。

【００４０】請求項３の発明では、請求項２に述べた光
ディスク基板の成形方法に従って光ディスク基板の成形
を行う光ディスク基板の成形用金型において、金型中心
軸上にあって成形後のスプルー部分の突き出し動作を行
うエジェクターピンが、溶融樹脂のキャビティ充填時に
おける通常設定位置及び成形後の突き出し動作位置だけ
でなく、通常設定位置より適当量後退可能な構造を有す
るので、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に
伴う効果をより多く得られる金型を得ることができる。

【００４１】請求項４の発明では、請求項３に述べた成
形用金型を用いて請求項２に述べた成形方法に従って光
ディスク基板の成形を行う光ディスク基板の成形装置に
おいて、エジェクターピンを作動させる構成部分が、エ
ジェクターピンを通常設定位置及び突き出し動作位置だ
けでなく、通常設定位置より適当量後退した位置まで動
作させることが可能な構成を有しているので、上記成形
用金型に与えた構成を動作させることが可能な構成を有
する成形装置を提供でき、使用する金型の構造を簡素化
させることができる。

【００４２】請求項５の発明では、請求項２に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、該
制御により大きくさせる樹脂溜まりの容積を、キャビテ
ィに加える圧力を大きくする動作によるキャビティ容積
減少量の５〜１０％とするので、上記樹脂溜まりの容積
について適切な大きさを設定でき、キャビティ内に充填
した樹脂の内部圧力上昇に伴う効果を最大限に得ること
ができる。

【００４３】請求項６の発明では、請求項２に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、そ
の樹脂溜まりの容積を大きくする動作を、キャビティに
加える圧力がその設定値まで達した直後に行うので、上
記制御について適切な設定を行うことができ、キャビテ
ィ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に伴う効果を最大限
に得ることができる。

【００４４】請求項７の発明では、請求項２に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、キ
ャビティを構成する金型鏡面の温調設定を、キャビティ
の中心部に近い程温度が高くなるような構成として成形
を行うので、キャビティ中心部にある樹脂溜まり周辺に
充填された樹脂の流動性を保つことができ、上記制御に
よる効果をより多く得ることができる。

【００４５】請求項８の発明では、請求項７に述べた光
ディスク基板の成形方法において、光ディスク基板の内
穴を打ち抜くと共に樹脂溜まりを構成する主要部分とな
るカットパンチのチラー温調設定を、鏡面温調設定温度
と同設定とするので、キャビティ中心部にある樹脂溜ま
り周辺に充填された樹脂の流動性を保つことができ、キ
ャビティに加える圧力を大きくする動作に合わせて、キ
ャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を大きくする制
御による効果をより多く得ることができる

【００４６】請求項９の発明では、請求項２に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、樹
脂溜まり内部の圧力が２度目の極大値を示した直後にゲ
ートカット動作を行うので、樹脂溜まりの容量を大きく
する適切な設定を行うことができ、キャビティ内に充填
した樹脂の内部圧力上昇に伴う効果を最大限に得ること
ができる。

【００４７】請求項１０の発明では、請求項３に述べた
成形用金型及び請求項４に述べた成形装置を用い、請求
項１，２，５，６，７，８または９に述べた成形方法に
従って光ディスク基板の成形を行う光ディスク基板の成
形方法において、キャビティへの加圧、カットパンチ及
びエジェクターピンの動作制御を、キャビティに圧力を
加える成形装置の該当油圧系統の圧力検出値と樹脂溜ま
りにおける内部圧力検出値に従って行うので、キャビテ
ィへの加圧、カットパンチ及びエジェクターピンの動作
制御を最適に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスク基板の成形方法による
射出工程から保圧工程に切り替わる際の型締め力設定値
の切り替えタイミングと、型締め圧力検出値を示す図で
ある。

【図２】本発明による光ディスク基板の成形装置の成形
用金型部分の構成及び動作の概要を示す説明図である。

【図３】従来の光ディスク基板の成形装置の成形用金型
部分の構成及び動作の概要を示す説明図である。

【図４】従来の光ディスク基板の成形方法による射出工
程から保圧工程に切り替わる際の型締め力設定値の切り
替えタイミングと、型締め圧力検出値を示す図である。

【符号の説明】

１ 成形用金型 ２ 可動側金型 ３ 固定側金型 ４ キャビティ ５ スプルー ６ カットパンチ ７ エジェクターピン ８ 溶融樹脂

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧を駆動源として溶融樹脂の充填及び金
   型の型締めについての動作・制御を行う成形装置を用い
   ると共に、樹脂を充填するキャビティに加える圧力を多
   段階に制御する光ディスク基板の成形方法において、 金型の型締め開始時にはキャビティに加える圧力を小さ
   く設定し、そして前記成形装置の充填制御系が射出制御
   から保圧制御に切り替わることによる油圧系統への影響
   が消失した直後にキャビティに加える圧力を大きくする
   制御を行うことを特徴とする光ディスク基板の成形方
   法。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスク基板の成形方法
   において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
   合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
   大きくする制御を行うことを特徴とする光ディスク基板
   の成形方法。
3. 【請求項３】請求項２記載の成形方法に従って光ディス
   ク基板の成形を行う光ディスク基板の成形用金型におい
   て、金型中心軸上にあって成形後のスプルー部分の突き
   出し動作を行うエジェクターピンが、溶融樹脂のキャビ
   ティ充填時における通常設定位置及び成形後の突き出し
   動作位置だけでなく、通常設定位置より適当量後退可能
   な構造を有することを特徴とする光ディスク基板の成形
   用金型。
4. 【請求項４】請求項３記載の成形用金型を用いて請求項
   ２記載の成形方法に従って光ディスク基板の成形を行う
   光ディスク基板の成形装置において、エジェクターピン
   を作動させる構成部分が、エジェクターピンを通常設定
   位置及び突き出し動作位置だけでなく、通常設定位置よ
   り適当量後退した位置まで動作させることが可能な構成
   を有していることを特徴とする光ディスク基板の成形装
   置。
5. 【請求項５】請求項２記載の光ディスク基板の成形方法
   において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
   合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
   大きくする制御を行う際に、該制御により大きくさせる
   樹脂溜まりの容積を、キャビティに加える圧力を大きく
   する動作によるキャビティ容積減少量の５〜１０％とす
   ることを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
6. 【請求項６】請求項２記載の光ディスク基板の成形方法
   において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
   合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
   大きくする制御を行う際に、その樹脂溜まりの容積を大
   きくする動作を、キャビティに加える圧力がその設定値
   まで達した直後に行うことを特徴とする光ディスク基板
   の成形方法。
7. 【請求項７】請求項２記載の光ディスク基板の成形方法
   において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
   合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
   大きくする制御を行う際に、キャビティを構成する金型
   鏡面の温調設定を、キャビティの中心部に近い程温度が
   高くなるような構成として成形を行うことを特徴とする
   光ディスク基板の成形方法。
8. 【請求項８】請求項７記載の光ディスク基板の成形方法
   において、光ディスク基板の内穴を打ち抜くと共に樹脂
   溜まりを構成する主要部分となるカットパンチのチラー
   温調設定を、鏡面温調設定温度と同設定とすることを特
   徴とする光ディスク基板の成形方法。
9. 【請求項９】請求項２記載の光ディスク基板の成形方法
   において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
   合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
   大きくする制御を行う際に、樹脂溜まり内部の圧力が２
   度目の極大値を示した直後にゲートカット動作を行うこ
   とを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
10. 【請求項１０】請求項３記載の成形用金型及び請求項４
    記載の成形装置を用い、請求項１，２，５，６，７，８
    または９記載の成形方法に従って光ディスク基板の成形
    を行う光ディスク基板の成形方法において、キャビティ
    への加圧、カットパンチ及びエジェクターピンの動作制
    御を、キャビティに圧力を加える成形装置の該当油圧系
    統の圧力検出値と樹脂溜まりにおける内部圧力検出値に
    従って行うことを特徴とする光ディスク基板の成形方
    法。