JPH11245265A - ディスク基板の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反り等が生じることなくディスク基板を成形
することができるディスク基板の成形方法を提供する。 【解決手段】 キャビティ３内に溶融可塑化された樹脂
材料を射出充填する際には、固定金型１の溝12および可
動金型２の溝に温調媒体を供給循環し、固定金型１の鏡
面1aおよび可動金型２に配置されたスタンパSTの温度
（金型温度）を成形条件に応じて調整制御する。そし
て、スプルーブッシュ７およびメスカッタ６に形成され
た溝16に温調媒体を供給循環し、メスカッタ６の端面6a
を金型温度とほぼ同様の温度となるように調整制御す
る。可動金型２のオスカッタ５やスタンパホルダ22の端
面も金型温度とほぼ同様の温度となるように調整制御す
る。成形されるディスク基板は、接するキャビティ内３
がほぼ均一な温度となるように制御されることにより、
全体が均一に収縮するため、反り等が生じることはな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオディスク、
オーディオディスク等の記録媒体に用られるディスク基
板の成形方法に関し、さらに詳しくは、型閉された金型
内に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出充填し、カ
ッタによりゲートカットを行うディスク基板の成形方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディスク基板は、図１に示すよ
うに、相対向して開閉可能に配置され衝合面にキャビテ
ィ３を形成する固定金型１と可動金型２とを備えたディ
スク基板成形金型により成形される。ディスク基板成形
金型は、ゲートカットを行うためのカッタとしての可動
金型２の中央に進退可能に配置されたオスカッタ５なら
びに固定金型１の中央にオスカッタ５を受け入れ可能に
配置されたメスカッタ６と、このメスカッタ６内に担持
され射出装置のノズルＮが当接されて、加熱溶融された
樹脂材料をキャビティ３内に導入するスプルーブッシュ
７とを備えている。また、固定金型１または可動金型２
のいずれか一方の鏡面上１ａ，２ａには、成形されるデ
ィスク基板Ｄにピットあるいはプレグルーブ等を含む各
種情報を転写するためのスタンパＳＴが配置される。さ
らに、加熱溶融された樹脂の温度等の成形条件に応じて
金型温度を制御するため、固定金型１および可動金型２
を構成するミラーブロック１１，２１には、所定温度に
調整された温調媒体を循環させるための流路１２（可動
金型２側については図示を省略した）が設けられてい
る。

【０００３】ディスク基板Ｄを成形するに際しては、固
定金型１と可動金型２とを型締してキャビティ３を形成
し、射出装置のノズルＮをスプルーブッシュ７に当接
し、射出装置で加熱され溶融可塑化された樹脂材料をス
プルーブッシュ７の通路７ｓからキャビティ３内に所定
量を射出充填する。このときには、オスカッタ５は後退
した状態とされている。そして、樹脂材料が半溶融の状
態のときに、オスカッタ５を前進させてメスカッタ６に
対して嵌合させてゲートカットを行う。その後、樹脂材
料が冷却固化すると、一方の面に情報が転写され、中心
に開口が形成されたディスク基板Ｄが成形され、また、
メスカッタ６内のオスカッタ５の先端面とスプルーブッ
シュ７の対向する端面との間およびスプルーブッシュ７
の通路７ｓ内でランナＲが形成される。

【０００４】このようにして成形されるディスク基板Ｄ
の種類には、一方の面のみに情報を記録したディスクを
製造するためのもの（片面ディスクという）と、両面に
情報を記録したディスクを製造するためのもの（両面デ
ィスクという）とがある。両面ディスクは、その製造が
完了したときの厚さのほぼ半分の厚さを有するディスク
基板Ｄを一対で、それぞれ一方の面に情報が記録された
状態で成形し、両ディスク基板Ｄを貼り合わせることに
より製造される。例えば、厚さが１．２ｍｍの両面ディ
スクを製造する場合、ディスク基板Ｄは、０．６ｍｍの
薄さとなるように成形される。

【０００５】このような両面ディスク用の薄いディスク
基板Ｄを成形するための金型は、キャビティ３の間隔が
狭いため、キャビティ３内に射出充填される樹脂材料の
流動性が低下する傾向にある。そのため、固定金型１お
よび可動金型２の流路に供給循環される温調媒体を高い
温度に設定し、固定金型１および可動金型２の鏡面１
ａ，２ａおよびスタンパＳＴを高い温度（例えば１２５
〜１４０°Ｃ）に調整制御し、樹脂材料の流動性を確保
している。

【０００６】ところで、ゲートカットにより形成される
ランナＲは、特に、スプルーブッシュ７の通路７ｓ内で
形成される部分Ｒｓが、成形されたディスク基板Ｄやラ
ンナＲのオスカッタ５の先端面とスプルーブッシュ７の
端面との間で形成されるフラット部Ｒｆに比べて、冷却
固化しにくくなる。ランナＲのスプルーブッシュ７の通
路７ｓ内で形成される部分Ｒｓが固化しない状態で型開
すると、フラット部Ｒｆとの間で破断し、スプルーブッ
シュ７の通路７ｓにランナＲｓが残留するため、連続成
形ができないという問題が発生する。また、この通路７
ｓに残留したランナＲｓを取り出すのは困難を伴い、手
間や時間がかかるという問題もある。

【０００７】そこで、従来の技術として、ランナＲｓの
固化を促進すべくスプルーブッシュ７の通路７ｓの温度
を下げるため、スプルーブッシュ７の通路７ｓの周囲に
流路１６を設け、固定金型１および可動金型２のミラー
ブロック１１，２１に設けられた流路１２に供給循環さ
れる温調媒体よりも低い所定温度（例えば固定金型１お
よび可動金型２の鏡面１ａ，２ａおよびスタンパＳＴの
温度設定が上述の１２５〜１４０°Ｃの場合には４０〜
６０°Ｃ程度）に調整された冷却水等の温調媒体を、ス
プルーブッシュ７の通路７ｓの周囲に設けられた流路１
６に供給循環する方法を採用したものがあった。なお、
この場合においては、メスカッタ６とこのメスカッタ６
に嵌合されるオスカッタ５との間のクリアランスのた
め、スプルーブッシュ７と同じ温度にメスカッタ６およ
びオスカッタ５を調整制御している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に上
述の薄いディスク基板Ｄを成形する場合、固定金型１お
よび可動金型２のミラーブロック１１，２１に設けられ
た流路１２と、スプルーブッシュ７の通路７ｓの周囲に
設けられた流路１６とでは循環される温調媒体の設定温
度が異なる、すなわち、キャビティ３内の温度は、固定
金型１および可動金型２の鏡面１ａ，２ａおよびスタン
パＳＴと、カッタ５，６およびスプルーブッシュ７とで
異なることとなる。したがって、キャビティ３内に射出
充填された樹脂材料の固化する際の温度降下速度および
成形されたディスク基板Ｄの収縮が部分によって異な
り、そのために、成形されたディスク基板Ｄを取り出し
た後に時間経過と共に反りや歪みが生じるという問題が
あった。そして、このディスク基板Ｄに生じた反り等
は、近年高密度化した状態で記録される情報の位置にず
れが生じ、情報の読み取りおよび／または書き込みに不
具合が生じるという問題や、両面ディスクを製造する場
合に成形されたディスク基板Ｄの貼り合せ面が剥離する
等の問題もあった。

【０００９】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、例えば両面ディスク用の厚さ０．６ｍｍのよう
に、薄いディスク基板を成形する場合であっても、反り
等が生じることなくディスク基板を成形することができ
るディスク基板の成形方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るディスク
基板の成形方法の発明は、上記目的を達成するため、型
閉された金型内に形成されるキャビティに溶融樹脂を射
出充填し、カッタによりゲートカットを行うディスク基
板の成形方法であって、成形されるディスク基板が接す
るキャビティ内をほぼ均一な温度に制御しつつ、成形す
ることを特徴とするものである。

【００１１】請求項２に係るディスク基板の成形方法の
発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発
明において、少なくともカッタを加熱することにより温
度の制御を行うことを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に係るディスク基板の成形方法の
発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に
記載の発明において、カッタの温度は、金型温度よりも
３０°Ｃ低い温度から樹脂材料の臨界温度までの範囲に
制御することを特徴とするものである。

【００１３】請求項１の発明では、金型を型閉して内部
にキャビティを形成し、このキャビティ内に加熱するこ
とにより溶融可塑化した樹脂材料を射出充填し、所定の
タイミングでカッタによりゲートカットを行う。このと
き、成形されるディスク基板が接するキャビティ内をほ
ぼ均一な温度に制御することにより、キャビティ内に射
出充填された樹脂材料の固化する際の温度降下速度およ
び成形されたディスク基板の収縮が全体に均一となり、
成形されたディスク基板に反り等の支障が生じることが
なくなる。

【００１４】請求項２の発明では、少なくともカッタを
加熱することにより、成形されるディスク基板が接する
キャビティ内が均一な温度に制御される。

【００１５】請求項３の発明では、カッタの温度は、金
型温度よりも３０°Ｃ低い温度から樹脂材料の臨界温度
までの範囲に制御することにより、キャビティ内に射出
充填された樹脂材料の固化する際の温度降下速度および
成形されたディスク基板の収縮がディスク基板の成形に
適した温度に制御される。

【００１６】

【発明の実施の形態】まず最初に、本発明に係るディス
ク基板の成形方法に用いられる金型の詳細を図１に基づ
いて説明する。

【００１７】ディスク基板の成形金型は、相対向して開
閉可能に配置され衝合面にキャビティ３を形成する固定
金型１と可動金型２とからなるもので、固定金型１は固
定盤（図示を省略した）に取付けられ、可動金型２は固
定盤に対して進退可能に設けられた可動盤（図示を省略
した）に取付けられる。可動金型２の中央には進退可能
にオスカッタ５が配置され、固定金型１の中央にはメス
カッタ６がオスカッタ５を受け入れ可能に配置されてお
り、このオスカッタ５とメスカッタ６とによりゲートカ
ットを行うためのカッタが構成されている。メスカッタ
６内にはスプルーブッシュ７が担持されている。

【００１８】図示した実施の形態の場合、可動金型２の
鏡面２ａ上には、成形されるディスク基板Ｄにピットあ
るいはプレグルーブ等を含む各種情報を転写するための
スタンパＳＴが配置されている。可動金型２にはオスカ
ッタ５と共に、キャビティ３の中心と同心上にスタンパ
ホルダ２２とブッシュ２３が設けられ、さらに、オスカ
ッタ５とブッシュ２３との間にはエジェクタスリーブ２
４が進退可能に嵌挿され、また、オスカッタ５内にはラ
ンナ突き出しピン２５が進退可能に嵌挿されている。ス
タンパＳＴは、その内周がスタンパホルダ２２の外周に
突出するように形成された爪部によって可動金型２の鏡
面２ａとの間で挟持されている。

【００１９】固定金型１を構成するミラーブロック１１
には、らせん状あるいは同心円状の溝１２が形成され、
この溝１２を水密に覆うようにカバープレート１３が設
けられている。溝１２は、温調媒体を所定の温度に調整
制御し供給循環させる金型温度調整装置（図示を省略し
た）が接続されており、温調媒体を循環させるための流
路を構成している。さらに、メスカッタ６の外周にも溝
１２が形成されており、嵌挿されたミラーブロック１１
の内周面との間で流路が形成されている。なお、可動金
型２についても、温調媒体を循環させるための流路がミ
ラーブロック２１に構成されているが、固定金型１とほ
ぼ同様であるので、図示は省略する。これらの流路１２
に温調媒体制御装置によって所定温度の温調媒体を供給
循環することにより、固定金型１の鏡面１ａおよび可動
金型２の鏡面２ａ上に配置されたスタンパＳＴの温度
（鏡面１ａ，２ａおよびスタンパＳＴの温度を金型温度
という）が調整制御される。

【００２０】スプルーブッシュ７の外周、および、スプ
ルーブッシュ７を担持するメスカッタ６の内周には、互
いに対応するように環状の溝１６が全周にわたって形成
されている。そして、スプルーブッシュ７および固定金
型ベースブロック１４には、溝１６と温調媒体を所定の
温度に調整制御するゲート温度調整装置（図示を省略し
た）とを接続する通路１７が形成されている。通路１７
を介して溝１６に所定の温度の温調媒体を供給循環する
ことにより、メスカッタ６およびスプルーブッシュ７の
温度が制御される。なお、可動金型２のオスカッタ５、
スタンパホルダ２２およびブッシュ２３等についても同
様に、温調媒体を循環させるための流路が構成されてい
る（図示は省略する）。スプルーブッシュ７ならびにメ
スカッタ６、および、オスカッタ５ならびにスタンパホ
ルダ２２等の温度（これらの温度をゲート温度という）
を制御するゲート温度調整装置は、上述の金型温度を調
整制御する金型温度調整装置とは別に設けられており、
金型温度に対してゲート温度を任意の温度に調整制御す
ることが可能となっている。

【００２１】以上、図１に示したように構成された金型
を用いて、本発明のディスク基板の成形方法を説明す
る。本発明の方法は、概略、成形されたディスク基板Ｄ
が接するキャビティ３内をほぼ均一な温度に制御しつ
つ、ディスク基板Ｄを成形するものである。キャビティ
３内の温度は、少なくともカッタ５，６を所定温度まで
加熱することにより制御するものである。そして、カッ
タ５，６の加熱温度は、金型温度よりも３０°Ｃ低い温
度から樹脂材料の臨界温度までの範囲で制御するもので
ある。ここで、「樹脂材料の臨界温度」とは、その樹脂
材料を加熱することにより溶融可塑化した際に、機械的
性質が変化することなくディスク基板を成形し得る上限
の温度をいう。

【００２２】ディスク基板Ｄを成形するにあたっては、
固定盤に対して可動盤を近接移動させて固定金型１と可
動金型２と型閉してキャビティ３を形成すると共に、ス
プルーブッシュ７に射出装置のノズルＮを当接させ、射
出装置により加熱され溶融可塑化された樹脂材料を、ス
プルーブッシュ７の通路７ｓを介してキャビティ３内に
射出充填する。このときには、図１に示したように、オ
スカッタ５、エジェクタスリーブ２４、およびランナ突
き出しピン２５は後退した位置にある。

【００２３】キャビティ３内に溶融可塑化された樹脂材
料を射出充填する際には、固定金型１の溝１２および可
動金型２の図示しない溝に温調媒体が供給循環されてお
り、固定金型１の鏡面１ａおよび可動金型２の鏡面２ａ
上に配置されたスタンパＳＴの温度（金型温度）は、樹
脂材料の種類やキャビティ３内での流動性等の成形条件
に応じて最適となるように調整制御されている。

【００２４】さらに、スプルーブッシュ７およびメスカ
ッタ６に形成された溝１６には温調媒体が供給循環され
ており、メスカッタ６の少なくともキャビティ３側の端
面６ａは、金型温度とほぼ同様の温度となるように調整
制御されている。また、可動金型２のオスカッタ５やス
タンパホルダ２２の端面も同様に、金型温度とほぼ同様
の温度となるように調整制御されている。したがって、
成形されるディスク基板が接するキャビティ内３は、ほ
ぼ均一な温度となるように制御されている。そして、オ
スカッタ５およびメスカッタ６は、互いに同じ温度に調
整制御されており、両者の間のクリアランスが保たれて
いる。

【００２５】

【実施例】図２および図３は、金型温度を１３５°Ｃお
よび１２０°Ｃに設定して直径１２０ｍｍ、厚さ０．６
ｍｍのディスク基板を成形した場合に、本発明の方法に
より、スプルーブッシュ７およびカッタ５，６の温度を
９０°Ｃ、１００°Ｃ、１１０°Ｃ、１２０°Ｃ、およ
び１３０°Ｃに調整制御したときの、成形されたディス
ク基板Ｄの中心からそれぞれ異なる反径方向の位置Ｒ２
３（クランプエリアと信号面との境界付近）、Ｒ４０
（信号面の半径方向のほぼ中央）およびＲ５８（信号面
の外周付近）における反り（ディスク基板の本来あるべ
き平面に対する傾斜）の角度を示すグラフである。

【００２６】図２に示すように、金型温度を１３５°Ｃ
に設定した場合において、スプルーブッシュ７およびカ
ッタ５，６の温度を１１０°Ｃ、１２０°Ｃ、および１
３０°Ｃに調整制御したときには、中心からの半径Ｒ２
３ｍｍの位置での反り角度を１度以下に抑えることがで
きた。一方、図３に示すように、金型温度を１２０°Ｃ
に設定した場合においては、スプルーブッシュ７および
カッタ５，６の温度を９０°Ｃ、１００°Ｃ、１１０°
Ｃ、１２０°Ｃ、および１３０°Ｃのいずれに調整制御
したときであっても、中心からの半径Ｒ２３ｍｍの位置
における反り角度を１度以下に抑えることができた。以
上の実施例からも明白なように、本発明により、スプル
ーブッシュ７およびカッタ５，６の温度を従来とは逆に
加熱して金型温度に近づけることにより成形されたディ
スク基板Ｄの冷却収縮が均一化されるため、反りの少な
いディスク基板Ｄを成形することができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、成形されるデ
ィスク基板が接するキャビティ内をほぼ均一な温度に制
御しつつ、ディスク基板を成形することにより、キャビ
ティ内に射出充填された樹脂材料の固化する際の温度降
下速度および成形されたディスク基板の収縮が全体に均
一となるため、薄いディスク基板を成形する場合であっ
ても、反り等の不具合が生じることなくディスク基板を
成形することができる。

【００２８】請求項２の発明によれば、少なくともカッ
タを加熱することにより温度の制御を行うことにより、
成形されるディスク基板が接するキャビティ内が均一な
温度に制御されるため、キャビティ内に射出充填された
樹脂材料の固化する際の各部の冷却速度および収縮が均
一となり、薄いディスク基板を成形する場合であって
も、反り等の不具合が生じることなくディスク基板を確
実に成形することができる。

【００２９】請求項３の発明によれば、カッタの温度を
金型温度よりも３０°Ｃ低い温度から樹脂材料の臨界温
度までの範囲に制御することにより、キャビティ内に射
出充填された樹脂材料の固化する際の各部の冷却速度お
よび収縮が均一となり、薄いディスク基板を成形する場
合であっても、反り等の不具合が生じることなくディス
ク基板を、より一層確実に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク基板の成形方法に用いられる
金型を示した部分断面図である。

【図２】金型温度を１３５°Ｃに設定して直径１２０ｍ
ｍ、厚さ０．６ｍｍのディスク基板を成形した場合に、
スプルーブッシュおよびカッタの温度を９０°Ｃ、１０
０°Ｃ、１１０°Ｃ、１２０°Ｃ、および１３０°Ｃに
調整制御したときの、成形されたディスク基板の中心か
らそれぞれ異なる反径方向の位置における反り角度を示
すグラフである。

【図３】金型温度を１２０°Ｃに設定して直径１２０ｍ
ｍ、厚さ０．６ｍｍのディスク基板を成形した場合に、
スプルーブッシュおよびカッタの温度を９０°Ｃ、１０
０°Ｃ、１１０°Ｃ、１２０°Ｃ、および１３０°Ｃに
調整制御したときの、成形されたディスク基板の中心か
らそれぞれ異なる反径方向の位置における反り角度を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ 固定金型 ２ 可動金型 ３ キャビティ ５ オスカッタ ６ メスカッタ ７ スプルーブッシュ Ｄ ディスク基板 ＳＴ スタンパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型閉された金型内に形成されるキャビテ
   ィに溶融樹脂を射出充填し、カッタによりゲートカット
   を行うディスク基板の成形方法であって、 成形されるディスク基板が接するキャビティ内をほぼ均
   一な温度に制御しつつ、成形することを特徴とするディ
   スク基板の成形方法。
2. 【請求項２】 少なくともカッタを加熱することにより
   温度の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のデ
   ィスク基板の成形方法。
3. 【請求項３】 カッタの温度は、金型温度よりも３０°
   Ｃ低い温度から樹脂材料の臨界温度までの範囲に制御す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のディスク
   基板の成形方法。