(57)【要約】【課題】  光ディスクの外周面を成形する外周リングを備えた光ディスク成形用金型装置において、樹脂の充填時におけるガス脱気性を高める。【解決手段】  固定型および可動型を型閉してこれら型体間に光ディスクｄを形成する製品キャビティ３を形成し、この製品キャビティ３内に熱可塑性の成形材料を充填する。可動型は光ディスクｄの外周面を成形する外周リング52を備える。外周リング52の内周面の軸線方向の一側に製品キャビティ３に臨む成形用内周面部56ａを設ける。内周面の軸線Ｘ方向の他側にガス逃し用凹部57を設ける。樹脂の充填時に隙間ｓ1を通ったガスは、隙間ｓ1より間隔ｔの近傍のガス逃し用凹部57により隙間が大きくなった箇所を通過して良好に排気することができる。【選択図】図４
2006107555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の型体を型閉してこれら型体間に光ディスクを形成する製品キャビティを形成し、この製品キャビティ内に熱可塑性の成形材料を充填する光ディスクの成形用金型装置において、前記型体は前記光ディスクの外周面を成形する外周リングを備え、前記外周リングの内周面の軸線方向の一側に前記製品キャビティに臨む成形用内周面部を設けると共に、前記内周面の前記軸線方向の他側にガス逃し用凹部を設けたことを特徴とする光ディスク成形用金型装置。
【請求項２】
前記ガス逃し用凹部は前記外周リングの軸線を中心に前記内周面に環状に設けたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク成形用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などの光ディスクの成形方法およびこの方法に用いる光ディスク成形用金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のものとして固定型とコアブロックを備えた可動型を型閉してこれら型間に光ディスクを形成する製品キャビティを形成し、この製品キャビティ内に熱可塑性の成形材料を充填し、製品キャビティに樹脂を充填する際、外周リングの内周面の一部により成形品の外周を成形する成形面を形成すると共に、外周リングの内周面におけるコアブロックに対向する部位においては、コアブロックとの間の隙間を形成して製品キャビティ内の空気を含むガスを製品キャビティの外へ脱気させて、製品キャビティの周縁部における樹脂の充填性を高めることができる成形面光ディスク成形用金型装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２８３４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術において成形時における脱気性能を向上するには前記外周リングとコアブロックとの間の隙間を広くすればよいものであるが、そのような際には樹脂が隙間に入り込んでしまい、この結果バリ等の成形不良が懸念される。
【０００４】
解決しようとする問題点は、光ディスクの外周面を成形する外周リングを備えた光ディスク成形用金型装置において、成形品にバリが形成されることなどがなく、樹脂の充填時におけるガス脱気性をいっそう高めて成形を行なうことができる光ディスク成形用金型装置を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、複数の型体を型閉してこれら型体間に光ディスクを形成する製品キャビティを形成し、この製品キャビティ内に熱可塑性の成形材料を充填する光ディスクの成形用金型装置において、前記型体は前記光ディスクの外周面を成形する外周リングを備え、前記外周リングの内周面の軸線方向の一側に前記製品キャビティに臨む成形用内周面部を設けると共に、前記内周面の前記軸線方向の他側にガス逃し用凹部を設けたことを特徴とする光ディスク成形用金型装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記ガス逃し用凹部は前記外周リングの軸線を中心に前記内周面に環状に設けたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク成形用金型装置である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、樹脂の充填時に隙間を通ったガスは隙間近傍のガス逃し用凹部により隙間が大きくなった箇所を通過して良好に排気することができる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、外周リングの全周にガス逃し用凹部が形成されるので、ガスが全周において良好に排気される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の光ディスクの成形に用いる光ディスク成形用金型装置の一実施例について、図１〜６を参照しながら説明する。図中１は固定型、２は可動型で、型体であるこれら固定型１および可動型２は、互いに図示上下方向（型開閉方向）に移動して開閉し、型閉時に光ディスクを形成する製品キャビティ３を相互間に形成するものであり、前記固定型１および可動型２は分割面４を介して開閉するようになっている。
【００１１】
前記固定型１は、固定側型板６と、この固定側型板６における可動型２と反対側の面（図示上側の面）に固定された固定側取り付け板７とを備えている。この固定側取り付け板７は、図示していない射出成形機の固定側プラテンに取り付けられるものである。そして、固定側取り付け板７の中央部には、射出成形機のノズルが接続されるスプルーブッシュ８がボルト９により固定されている。このスプルーブッシュ８は、内部が材料通路であるスプルー10になっているが、固定側取り付け板７を貫通し、固定側型板６側へ突出している。さらに、前記スプルーブッシュ８における可動型２と反対側の面にはローケートリング 11がボルト12により固定されている。
【００１２】
前記固定側型板６は、前記固定側取り付け板７にボルト16により着脱可能に固定されたキャビティ形成部材としてのキャビティブロック17と、このキャビティブロック17の外周側に位置して固定側取り付け板７にボルト18により固定された位置決めリング 19とからなっている。前記キャビティブロック17は製品キャビティ３を形成するものである。また、前記位置決めリング19は、可動型２側の部分の内周面に、可動型２側へ向かって径が大きくなるテーパー面21を有している。さらに、前記キャビティブロック17における可動型２側の部分の外周部には段差部22が形成されているが、この段差部22には円環状の外周リング受けリング23が嵌合されてボルト24により固定されている。一方、前記キャビティブロック17の中央部に形成された貫通孔25内にはほぼ円筒状の内周スタンパー押え26が嵌合されて固定されている。前記キャビティブロック17には、光ディスクに記憶情報を転写させるスタンパー27が着脱可能に装着されるようになっているが、前記外周リング受けリング23はスタンパー27の外周部を押え、内周スタンパー押え26はスタンパー27の内周部を押えるものである。また、前記スプルーブッシュ８は、筒状の内周スタンパー押え26内に嵌合している。そして、スプルーブッシュ８における可動型２側の先端面には凹部28が形成されている。
【００１３】
また、前記キャビティブロック17内には、製品キャビティ３を囲んで冷却水などの温調用流体を通すための温調通路31が形成されている。また、この温調通路31に連通する温調通路32が前記固定側取り付け板７内に形成されている。さらに、温調通路31，32を囲んでキャビティブロック17と固定側取り付け板７との間には、温調用流体の漏洩を防止するためのＯリング 33が装着されている。
【００１４】
前記可動型２は、可動側型板41と、この可動側型板41における固定型１と反対側の面（図示下側の面）に固定された可動側受け板42と、この可動側受け板42における固定型１と反対側の面にボルト43により固定された可動側取り付け板44とを備えている。この可動側取り付け板44は、射出成形機の可動側プラテンに取り付けられるものである。前記可動側型板41は、前記可動側受け板42にボルト45により固定されたキャビティ形成部材としてのコアブロック46と、このコアブロック46の外周側に位置して可動側受け板42にボルト47により固定された位置決めリング48とからなっている。前記コアブロック46は製品キャビティ３を形成するものである。また、前記位置決めリング 48は、型閉時に前記固定型１側の位置決めリング19のテーパー面21が当接するテーパー面50を有している。
【００１５】
また、前記コアブロック46における可動型２側の部分の外周部には段差部51が形成されているが、この段差部51には、円環状の外周リング52が前記型開閉方向（製品キャビティ３の軸線Ｘ）へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。尚、53は、外周リング52を抜け止めするため外周リング52の外周に形成した段部上面に係止可能な抜け止めブロックであり、この抜け止めブロック53は可動側受け板42に固定したボルト54により固定されている。外周リング52は、型閉時に前記固定型１側の外周リング受けリング23に突き当たるものである。
【００１６】
さらに、外周リング52の内周部には、スタンパー27に近接対向して光ディスクの外周面を形成するキャビティ形成部56が形成されている。そして外周リング52における分割面４側に、型開閉方向（軸線Ｘ）に向ってキャビティ形成部56は、薄肉状となって軸線Ｘを中心に円環状に突設形成されている。キャビティ形成部56の内周側の先端の分割面４側、すなわち先端の軸線Ｘの一側であるスタンパー27側が製品キャビティ３に臨んで成形用内周面部56ａが形成されている。一方、外周リング52における分割面４と反対側のキャビティ形成部56の先端はコアブロック46の軸線Ｘを中心とした段差部51の外周面51ａに近接している。段差部51は分割面４側を切り欠いた形状であって、分割面４側を製品キャビティ３に臨んでおり、その外周面51ａは軸線Ｘの長さ方向と平行となるように形成した形状である。
【００１７】
また、外周リング52が外周リング受けリング23に突き当たった状態で、キャビティ形成部56とキャビティブロック17との間には例えば0.3mmの隙間が生じるようになっている。キャビティブロック17に装着されるスタンパー27の厚さは例えば0.28mmであり、結局キャビティ形成部56とスタンパー27との間には0.02mmの隙間ｓが生じるようになっている。さらに、外周リング52の先端とコアブロック46における段差部51の外周面51ａとの間にも0.006mm程度の隙間ｓ1が生じるようになっている。これら隙間ｓ,ｓ１は、製品キャビティ３内に樹脂を充填する際にガスベントとして作用する。尚、図中55はボールリテーナを示している。
【００１８】
そして、キャビティ形成部56における先端の外周面51ａに対向する部位に、すなわち先端の軸線Ｘの他側にガス逃し用凹部57を設ける。このガス逃し用凹部57は、外周リング52の軸線Ｘを中心に前記先端に環状に設けたものであり、その断面は浅溝形状であって、深さｄ及び幅ｗが後述する環状凹部59の深さ及び幅程度であって、例えば深さは0.5ｍｍ程度で幅は1.5ｍｍ程度である。一方外周面51における軸線Ｘの他側においては、軸線Ｘに向うように別のガス逃し用凹部58が形成されており、このガス逃し用凹部58は、外周面51ａの軸線Ｘを中心に環状に設けたものである。そして両方のガス逃し用凹部57，58の隙間ｓ2は前記隙間ｓ１やガス逃し用凹部57のみの隙間より大きく形成されている。
【００１９】
また、前記キャビティ形成部56の成形用内周面部56ａには環状の環状凹部59が形成されている。この環状凹部59は後述する成形品たる光ディスクｄの端部において、その軸線Ｘとなる厚み方向のほぼ半分の位置を最も外側に突設するように円弧状部59ａに形成すると共に、厚み方向のコアブロック46側の端部を円弧状部59ａに沿って軸線Ｘ寄りとなるように、傾斜部59ｂによって形成している。円弧状部59ａは曲率をほぼ一定としてほぼ均一な円弧面状に形成したものである。この傾斜部59ｂは円弧状部59ａの端に接線状なテーパー部により形成されている。尚、キャビティ形成部56の内周面に対する環状凹部59の深さは、製品キャビティ３に充填した溶融樹脂が、冷却されて固化する際の収縮率に基づいて形成される。すなわち、外周リング 52の内面に形成する環状凹部59は内側に向かって形成され、環状凹部59によって形成される環状の突起がアンダーカットとなるから、成形される光ディスクｄを離型する際、突起が外周リング52側に引っ掛からないように環状凹部59の深さを設定している。これにより、成形される光ディスクｄが成形収縮したとき、該光ディスクｄの端が環状凹部59より抜け出るように前記曲率等が設定されている。
【００２０】
また、キャビティ形成部56における先端のガス逃し用凹部57は環状凹部59に対して平坦部56ｂを介して凹状に設けられる。この平坦部56ｂはコアブロック46の表面にほぼ対向するように配置されるものである。尚、図４のｔはガス逃し用凹部57と環状凹部59との間隔を示している。
【００２１】
さらに、前記外周リング52においては、キャビティ形成部56に軸線Ｘとほぼ平行な第1のガス逃し用貫通孔60が形成されている。この第1のガス逃し用貫通孔60はキャビティ形成部56における成形用内周面部56ａの外側に配置されており、この第1のガス逃し用貫通孔60は軸線Ｘを中心として所定間隔ごとに設けられている。そしてスタンパー27とキャビティ形成部56の上面との間に溜まったガスを第1のガス逃し用貫通孔60を介して段差部51側へ排気するようになっている。
【００２２】
また、前記外周リング52においては、段差部51の外周面51ａと対向して開口した第２のガス逃し用貫通孔61が形成されている。この第２のガス逃し用貫通孔61はその軸線を前記軸線Ｘと直交するように配置されて、開口部と反対側は位置決めリング48との隙間側に開口するようになっている。
【００２３】
また、前記コアブロック46の中央部における固定型１側の面に形成された凹部46ａ内には、ほぼ円環状のエア吹き出し入子62が嵌合されてボルト63により固定されている。このエア吹き出し入子62と凹部46ａの内周面との間の隙間には、コアブロック46や可動側受け板42内に形成された空気通路64が連通している。
【００２４】
また、前記エア吹き出し入子62内にはほぼ円筒状の突き出しスリーブ66が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。この突き出しスリーブ66は、前記コアブロック46を貫通し一端側が可動側受け板42内に位置しているが、この可動側受け板42との間にはスライドベアリング 67が介在させてある。さらに、突き出しスリーブ66は、スプリング 68により固定型１と反対側へ付勢されている。尚、69は、突き出しスリーブ66の摺動範囲を規制するために可動側受け板42内に固定された規制板である。
【００２５】
また、前記突き出しスリーブ66内にはほぼ円筒状のゲートカットスリーブ71が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。このゲートカットスリーブ71は、突き出しスリーブ66および前記規制板69を貫通しているが、ゲートカットスリーブ71と突き出しスリーブ66との間にはスライドベアリング72が介在させてある。そして、ゲートカットスリーブ71の一端部に形成されたフランジ部73が前記規制板69よりも可動側取り付け板44側に位置している。さらに、ゲートカットスリーブ71は、スプリング 74により固定型１と反対側へ付勢されている。
【００２６】
また、前記可動側取り付け板44には、突き出し板76が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に支持されている。この突き出し板76は、スプリング 77により固定型１と反対側へ付勢されている。そして、突き出し板76に固定された突き出しピン78が前記ゲートカットスリーブ71内に摺動自在に嵌合されている。また、突き出し板76に固定された連動ピン79が前記ゲートカットスリーブ71のフランジ部73および規制板69を貫通して前記突き出しスリーブ66に突き当たるようになっている。さらに、前記ゲートカットスリーブ71のフランジ部73に突設された受け部80が前記突き出し板76を摺動自在に貫通している。
【００２７】
さらに、前記コアブロック46内には、冷却水などの温調用流体を通すための温調通路81が形成されている。また、この温調通路81に連通する温調通路82が前記可動側受け板42内に形成されている。さらに、温調通路81，82を囲んでコアブロック46と可動側受け板42との間には、温調用流体の漏洩を防止するためのＯリング83が装着されている。
【００２８】
そして、前記固定型１側のスプルーブッシュ８の先端面外周部と可動型２側のゲートカットスリーブ71の先端面外周部との間に、固定型１側のスプルー10を製品キャビティ３に連通させるゲート86が形成されるようになっている。また、ゲートカットスリーブ71がスプルーブッシュ８の凹部28に嵌合することにより、ゲート86においてスプルー10内の成形材料である樹脂と製品キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスクとが切断され、この光ディスクの中央部の開口孔が形成されるようになっている。したがって、固定型１においては、キャビティブロック17に加えて内周スタンパー押え26およびスプルーブッシュ８の先端面外周部によって、光ディスク が形成される。また、可動型２においては、コアブロック46および外周リング 52に加えてエア吹き出し入子62および突き出しスリーブ66によって光ディスク が形成される。
【００２９】
次に、光ディスクｄの成形について説明する。尚、金型の組み立て時において段差部51に外周リング52を組み込む際、平坦部56ｂがコアブロック46の表面に対向するよう狭い隙間ｓ1を介して案内することで、外周リング52の組み込みを容易にすることができる。そして、成形時には、まず固定型１と可動型２とを型閉して、これら固定型１および可動型２間に製品キャビティ３を形成する。尚、このように型閉した状態で、可動型２の外周リング 52が固定型１の外周リング受けリング23に図示していないスプリングに抗して突き当たり、また、固定型１および可動型２の位置決めリング 19，48のテーパー面21，50が相互にテーパー嵌合する。そして、射出成形機のノズルからスプルー10へ熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、スプルー10からゲート86を通って製品キャビティ３内に流入する。その際、製品キャビティ３内の空気を含むガスは、流入してきた樹脂に押されることにより、外周リング 52のキャビティ形成部56とスタンパー27との間の隙間ｓ及び外周リング52の内周面とコアブロック46との隙間ｓ１から製品キャビティ３外へ抜ける。
【００３０】
この際、隙間ｓ１より抜けたガスは外周面51ａ側に溜まった後、段差部51を介して位置決めリング48側へ排気される。この排気の際、隙間ｓ１を通ったガスはガス逃し用凹部57により隙間が大きくなった箇所を通過し、さらにガス逃し用凹部57とガス逃し用凹部58により隙間がさらに大きくなった箇所を通過して排気される。また、隙間ｓより抜けたガスはスタンパー27とキャビティ形成部56の上面との間に溜まった後、第1のガス逃し用貫通孔60を介して段差部51側へ排気される。
【００３１】
尚、当初は固定型１および可動型２の型締力は比較的弱くなっており、製品キャビティ３内の樹脂の圧力により固定型１および可動型２が若干開くが、この可動型２のコアブロック46に対して摺動自在に支持された外周リング 52は、図示していないスプリングの付勢により外周リング受けリング23に突き当たった状態に保持される。また、製品キャビティ３の中央部に開口したゲート86から製品キャビティ３内に樹脂が注入されるとき、この樹脂は、ゲート86すなわち製品キャビティ３の中央部から外周部へと放射状に広り、製品キャビティ３の外周部へは最後に樹脂が到達する。ここで、製品キャビティ３の外周部において、樹脂は外周リング 52のキャビティ形成部56に形成する環状凹部59に充填される。
【００３２】
そして、製品キャビティ３内に樹脂が充填された後、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッドによってゲートカットスリーブ71の受け部80が固定型１の方へ押されることにより、ゲートカットスリーブ71が固定型１側へ移動し、この固定型１のスプルーブッシュ８の凹部28に嵌合する。これにより、ゲート86においてスプルー10内の樹脂と製品キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスク とが切断される。また、固定型１および可動型２の型締力が強められることにより、コアブロック46を含めて可動型２のほぼ全体が固定型１の方へ移動して製品キャビティ３内の樹脂が圧縮される。これにより、スタンパ27の凹凸に応じた記憶情報が光ディスクｄに確実に転写される。また、型閉した当初は製品キャビティ３の外周縁を形成する外周ブロック52の環状凹部59には樹脂が充填されていないが、固定型１および可動型２の型締力を強めることによって、製品キャビティ３内の樹脂は可動型２の圧力によって周縁部に向かって広がり、外周ブロック52に形成する環状凹部59に樹脂が入りこむ。
【００３３】
そして、製品キャビティ３内の樹脂が冷却して固化することによって光ディスクｄが成形される。こうして光ディスクｄを成形した後、固定型１と可動型２とを型開される。この型開に伴い、成形された光ディスクおよびスプルー10内で固化した樹脂はまず固定型１から離れる。ついで、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッドによって突き出し板7が固定型１の方へ押されることにより、突き出し板76と共に突き出しピン78が固定型１側へ移動し、スプルー10内で固化した樹脂を突き出して可動型２から離型させる。また、突き出し板76に固定された連動ピン79によって押されることにより突き出しスリーブ66が固定型１側へ移動し、光ディスクｄの内周部を突き出して可動型２から離型させる。
【００３４】
この離型の際、キャビティ形成部56における成形用内周面部56ａにおいては、コアブロック46側の端部を円弧状部59ａに沿って軸線Ｘ寄りとなるように、傾斜部59ｂによって形成しているので、アンダーカットにはならず、光ディスクｄの角端ｄ2はテーパ状となって摺れたり或いは変形するようなことはない。
【００３５】
ところで、光ディスクｄの外周縁には外周リング 52の内周面に形成した溝状の環状凹部59によって隆起部ｄ1が形成される。またそのこの隆起部ｄ１はアンダーカットとなるが、樹脂が冷却して固化した状態において、環状の突起ｄ１が外周リング 52のキャビティ形成部56に引っ掛かることなく、確実に可動型２から離型させることができる。そして、その離型時には、空気通路64から供給される空気がエア吹き出し入子62とコアブロック46との間の隙間から吹き出すことにより、光ディスクｄと可動型２との間の真空破壊が行われる。さらに、離型した光ディスクｄは、図示していない取り出しロボットにより取り出される。
【００３６】
こうして成形されるディスクｄの外周縁には隆起部ｄが形成されるが、図６に示すようにＤＶＤにおいては紫外線硬化性接着材Ｓによって二枚の光ディスクｄ,ｄを貼り合わせるものである。
【００３７】
以上のように、本実施例においては、固定型１および可動型２を型閉してこれら型体間に光ディスクｄを形成する製品キャビティ３を形成し、この製品キャビティ３内に熱可塑性の成形材料を充填する光ディスクの成形用金型装置において、前記可動型２は前記光ディスクｄの外周面を成形する外周リング52を備え、前記外周リング52の内周面の軸線Ｘ方向の一側に前記製品キャビティ３に臨む成形用内周面部56ａを設けると共に、前記内周面の前記軸線Ｘ方向の他側にガス逃し用凹部57を設けたことにより、樹脂の充填時に隙間ｓ1を通ったガスは、隙間ｓ1より間隔ｔの近傍のガス逃し用凹部57により隙間が大きくなった箇所を通過して良好に排気することができる。
【００３８】
また、前記ガス逃し用凹部57は前記外周リング52の軸線Ｘを中心に前記内周面に環状に設けたことにより、外周リング52の全周にガス逃し用凹部57が形成されるので、ガスが全周において良好に排気される。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように本発明にかかる金型においては、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１示す全体断面図である。
【図２】本発明の実施例１を示すゲート回りの断面図である。
【図３】本発明の実施例１を示す外周リング回りの断面図である。
【図４】本発明の実施例１を示すガス逃し用凹部回りの断面図である。
【図５】本発明の実施例１を示す離型時の断面図である。
【図６】本発明の実施例１を示す光ディスクの断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  固定型（型体）
２  可動型（型体）
３  製品キャビティ
52  外周リング
57  ガス逃し用凹部
ｄ  光ディスク
Ｘ  軸線
【図１】
2006107555.tif 000003
【図２】
2006107555.tif 000004
【図３】
2006107555.tif 000005
【図４】
2006107555.tif 000006
【図５】
2006107555.tif 000007
【図６】
2006107555.tif 000008