(57)【要約】【課題】  外周リングを備えた光ディスクの成形用金型装置において、外周リングの温度調節を良好に行なうようにする。【解決手段】  固定型１と、光ディスクの外周面を形成するキャビティ形成部56を設けた外周リング52を備えた可動型２を型閉してこれらの間に光ディスクを形成する製品キャビティ３を形成する。固定型１、可動型２に温調通路31，81を設ける。外周リング52のキャビティ形成部56以外の面のうち、外周面52ｂと底面52ｃとにセラミック層からなる放熱促進層57を設ける。固定型１、可動型２を温調通路31，81により温度調節を行なうのみならず、外周リング52を放熱促進層57により温度調節を行なう。【選択図】図１
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【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、前記型枠は前記光ディスクの外周面を成形する成形部を内周面に備えた外周リングを設けると共に、前記外周リングの非成形部に放熱促進手段を設けたことを特徴とする光ディスクの成形用金型装置。
【請求項２】
前記放熱促進手段は、前記外周リングの内部の熱を遠赤外線に変換して外部に伝播するセラミック層により形成されることを特徴とする請求項１記載の光ディスクの成形用金型装置。
【請求項３】
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した後に、冷却固化する光ディスクの成形方法において、前記型体の非成形面に、該型体内部の熱をセラミック系材料を介して遠赤外線に変換し外部に放射することにより前記型体から放熱することを特徴とする光ディスクの成形方法。
【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）などの光ディスク光ディスク成形用金型装置及び光ディスクの成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のものは固定型及び可動型と、可動型の外周に設けた外周リングを備え、そして型閉時に、固定型と可動型と外周リング間に形成されると共に固定型に記録情報を転写するためのスタンパーが装着された製品キャビティ内に成形材料である溶融した樹脂を注入する。この時、スタンパーによって製品キャビティ内に充填された樹脂、すなわち光ディスクに記録情報が転写されるようになっている。この後、樹脂が冷却、固化した後、固定型及び可動型を型開して成形された光ディスクを取り出すようにしている。
【０００３】
そして、固定型及び可動型にはそれぞれ冷却水などの温調用流体を通すための温調通路が形成されており、前記樹脂の冷却、固化に寄与している(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】
【０００４】
しかしながら、光ディスクの外周面を成形する外周リングは、比較的薄い部材からなるので温調用流体を通すための温調通路を形成しにくく、この結果外周リング側の温度調節ができず、外周リングを比較的低温に保つことができず、外周リングの温度膨張による弊害、例えば外周リングとその他の型体との隙間に樹脂が浸入してこれらの箇所にばりが成形される等の虞がある。
【０００５】
解決しようとする問題点は、外周リングを備えた光ディスクの成形用金型装置において、外周リングの温度調節を良好に行なうようにする点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、前記型枠は前記光ディスクの外周面を成形する成形部を内周面に備えた外周リングを設けると共に、前記外周リングの非成形部に放熱促進手段を設けたことを特徴とする光ディスクの成形用金型装置である。
【０００７】
請求項２の発明においては、前記放熱促進手段は、前記外周リングの内部の熱を遠赤外線に変換して外部に伝播するセラミック層により形成されることを特徴とする請求項１記載の光ディスクの成形用金型装置である。
【０００８】
請求項３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した後に、冷却固化する光ディスクの成形方法において、前記型体の非成形面に、該型体内部の熱をセラミック系材料を介して遠赤外線に変換し外部に放射することにより前記型体から放熱することを特徴とする光ディスクの成形方法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、外周リングの内部の熱の非成形面からの放熱を促進することにより、外周リングの温度を比較的低く保つことができ、樹脂の隙間への浸入などを防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、外周リングの内部の熱を遠赤外線に変換して外部に伝播するセラミック層により、放熱の促進を良好に行なうことができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、型体内部の熱をセラミック系材料を介して遠赤外線に変換し外部に放射することにより前記型体からの放熱を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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】
【００１３】
図１〜図３は実施例１を示しており、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る。
【００１４】
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になっており、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、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。
【００１５】
前記固定側型板６は、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が形成されており、この段差部22には円環状の外周スタンパー押え23が嵌合されてボルト24により固定されている。一方、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、外周スタンパー押え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、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。可動側型板41は、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。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、位置決めリング48は、型閉時に固定型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。
【００１８】
また、前記コアブロック46における固定型１側の部分の外周部には段差部51が形成されており、この段差部51には、円環状の外周リング52が型開閉方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。そして、外周リング52の内周面と段差部52の外周面の間に形成された隙間に弾性体たるスプリング53が設けられ、このスプリング53は外周リング52の内周面に沿って配置されて該外周リング52を固定型１側へ付勢している。なお、52ａは、外周リング 52を抜け止めするボルトである。また、外周リング52は、スプリング 55により固定型１側へ付勢されている。そして、外周リング52は、型閉時に前記固定型１側の外周スタンパー押え23に突き当たるものである。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(図示せず)の外周面を形成するキャビティ形成部56が内周面側に張出すように形成されている。そして、キャビティ形成部56における固定型１側と反対側にスプリング53の先端側が配置されている。なお、外周リング52が外周スタンパー押え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との間には隙間が生じるようになっている。またキャビティ形成部56とスタンパー27との間には僅かな隙間が生じるようになっている。さらに、外周リング52の外周面52ｂと位置決めリング48の内周面との間にも隙間ｓが形成されている。このような隙間は、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。
【００１９】
さらに、前記外周リング52の非成形面、すなわち樹脂が接するキャビティ形成部56の先端以外の箇所に放熱促進手段を設ける。実施例では、外周リング52の外周面52ｂ及び段差部51の底面に当接する底面52ｃに、遠赤外線を利用して外周リング52の内部の熱を外部に伝播する放熱促進手段たる放熱促進層57が形成されている。なお、内周面52ａや外周スタンパー押え23に当接する分割面側表面52には放熱促進層57は設けられない。この放熱促進層57は、例えば特開２００３−３０９３８３号公報で知られるように液体のコーティング材を塗付したセラミック層からなり、その基本成分は、珪酸ナトリウム及び／又は珪酸カリウムである。珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムは、それぞれ水溶液の形態で入手でき、珪酸ナトリウムの水溶液は水ガラスとして知られる。珪酸ナトリウム、珪酸カリウムの水溶液を更に、水で希釈して使用することができる。この珪酸ナトリウム及び／又は珪酸カリウムを含有する水溶液で放熱体にコーティングするものであり、コーティングした後は、大気中で風乾する。風乾後には放熱体の表面に塗膜が生成される。膜厚は、１０〜２００μｍ程度であり、２０〜１００μｍが好ましい。このようにコーティングした放熱体は、優れた放熱性を示すものである。
【００２０】
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61内には、ほぼ円環状のエア吹き出し入子62が嵌合されて固定されている。このエア吹き出し入子62と凹部61の内周面との間の製品キャビティ３側の隙間には、可動側受け板42やエア吹き出し入子62内に形成された空気通路64，64ａが連通している。
【００２１】
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、コアブロック46を貫通し一端側が可動側受け板42内に位置しており、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。なお、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
つぎに、光ディスクの成形について説明する。この成形時には、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。なお、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の外周スタンパー押え23に突き当たり、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との間の隙間及び外周リング 52の内周面とコアブロック46との隙間から製品キャビティ３外へ抜ける。なお、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、スプリング53，55の付勢により外周スタンパー押え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。
【００２７】
そして、製品キャビティ３内に樹脂が充填された後、該樹脂は冷却、固化する。この際温調通路31に冷却水などの温調用流体が通れて製品キャビティ３を囲むキャビティブロック17は冷却され、また温調通路81に冷却水などの温調用流体が流れて製品キャビティ３を囲む前記コアブロック46は冷却される。さらに、溶融樹脂が接するキャビティ形成部56が形成された外周リング52においては、溶融樹脂によりキャビティ形成部56を介して外周リング52は加熱され、さらに外周リング52に蓄積された熱は外周面52ｂ及び底面52ｃ等より放熱されるものであるが、外周面52ｂ及び底面52ｃに、セラミック層からなる放熱促進層57が設けられ、該放熱促進層57により遠赤外線を利用して外周リング52の内部の熱を外部に伝播するようにしたことにより、放熱性能を高めることができ、この結果、外周リング52の温度は比較的低温に保たれる。このように、比較的低温に保たれたキャビティブロック17、コアブロック46及び外周リング52に囲まれた製品キャビティ３内で溶融樹脂が冷却、固化するものである。
【００２８】
このようにして、成形が終了すると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に確実に転写される。
【００２９】
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が成形される。こうして光ディスクを成形した後、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とともに突き出しピン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、光ディスクの内周部を突き出して可動型２から離型させる。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、光ディスクと可動型２との間の真空破壊が行われる。そして、離型した光ディスクは、図示していない取り出しロボットにより取り出される。こうしてＤＶＤにおいては紫外線硬化性接着材によって二枚の光ディスクを貼り合わせる。
【００３０】
以上のように、前記実施例においては、固定型１と、光ディスクの外周面を形成するキャビティ形成部56を設けた外周リング52を備えた可動型２を型閉してこれらの間に光ディスクを形成する製品キャビティ３を形成し、前記固定型１、可動型２に温調通路31，81を設けると共に、前記外周リング52のキャビティ形成部56以外の面のうち、外周面52ｂと底面52ｃとに放熱促進層57を設けて、固定型１、可動型２を温調通路31，81により温度調節を行なうのみならず、外周リング52を放熱促進層57により温度調節を行なうことにより、製品キャビティ３に臨む固定型１、可動型２、外周リング52の温度調節を可能として光ディスクを良好に成形することができる。
【００３１】
さらに、前記放熱促進層57は、前記外周リング52の内部の熱を遠赤外線に変換して外部に伝播するセラミック層により形成することにより、熱を遠赤外線に変換して放熱の促進を良好に行なうことができる。
【００３２】
しかも、前記外周リング52のキャビティ形成部56以外の面のうち、外周面52ｂと底面52ｃとにセラミック系材料としてのセラミック層からなる放熱促進層57を設けて、外周リング52内部の熱を遠赤外線に変換し外部に放射することにより放熱を良好に行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように本発明にかかる光ディスクの成形方法においては、外周リング以外の型体にも適用できる。また、また、放熱促進手段は表面に凹凸を形成して熱線を放射する表面積を大きくして比面積を大きくするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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を示すゲートまわりの断面図である。
【図３】本発明の実施例１を示す外周リングまわりの断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
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
52ｂ  外周面(非成形部)
52ｃ  底面(非成形部)
56  キャビティ形成部
57  放熱促進層(放熱促進手段)
【図１】
2005280256.tif 000003
【図２】
2005280256.tif 000004
【図３】
2005280256.tif 000005