(57)【要約】【課題】  同一軸芯上に位置決めされた固定側金型および可動側金型を互いに接触することなく移動させて型閉め、型開きさせる。【解決手段】固定側金型３に、固定側鏡面板３２の外周に位置して固定側リング３３が設けられ、また、可動側金型５には、可動側鏡面板５３の外周に位置して可動側リング５４が設けられており、固定側リング３３に円筒内周面３３ａが形成される一方、可動側リング５４に円筒外周面５４ａが形成されている。この場合、固定側リング３３の円筒内周面３３ａの直径は、可動側リング５４の円筒外周面５４ａの直径よりも大径に形成され、また、固定側リング３３の円筒内周面３３ａの軸芯と、可動側リング５４の円筒外周面５４ａの軸芯は、同一軸芯上に位置している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに着脱自在に固定され、固定側鏡面板を有する固定側金型と、フレームに対して摺動可能な連結板に着脱自在に固定され、固定側金型の固定側鏡面板と対向する可動側鏡面板を有する可動側金型と、から構成され、連結板を摺動させて固定側金型に可動側金型を型閉めすることにより、固定側鏡面板と可動側鏡面板との間にディスク基盤に対応するキャビティが形成される成形金型において、固定側金型には、固定側鏡面板の外周に位置して固定側リングが設けられ、また、可動側金型には、可動側鏡面板の外周に位置して可動側リングが設けられ、固定側リングおよび可動側リングの一方に円筒外周面が形成されるとともに、固定側ガイドリングおよび可動側ガイドリングの他方に、その一方に形成された円筒外周面よりも大径の円筒内周面が形成され、かつ、円筒外周面の軸芯および円筒内周面の軸芯が同一軸芯上に位置決めされていることを特徴とする成形金型。
【請求項２】
固定側金型の固定側リングおよび可動側金型の可動側リングの一方に形成された円筒外周面にベアリングを嵌合した後、連結板に仮固定された可動側金型を型閉めして、固定側金型の固定側リングおよび可動側金型の可動側リングの他方に形成された円筒内周面をベアリングに嵌合した状態で連結板に可動側金型を固定し、次いで、可動側金型を型開きした後、円筒外周面に嵌合されたベアリングを取り外すことを特徴とする成形金型の芯出し方法。
【請求項３】
円筒状のリング部材に、固定側リングおよび可動側リングの一方に形成された円筒外周面上を転動可能であり、かつ、固定側リングおよび可動側リングの他方に形成された円筒内周面上を転動可能な複数個のボールが周方向に設定角度間隔をおいて回転自在に保持されていることを特徴とする成形金型の芯出し方法に用いられるベアリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）や、デジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）などのディスク基盤を射出成形する成形金型および成形金型の芯出し方法ならびに成形金型の芯出し方法に用いられるベアリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＤは、直径１２ｃｍ、厚み１．２ｍｍのポリカーボネート製の透明なディスク基盤に、反射層および保護層を順に積層して形成され、ディスク基盤には、ピットと呼ばれるミクロンサイズの微細な凹凸が形成されている。
【０００３】
このようなＣＤなどのディスク基盤を射出成形するための成形金型は、固定側ベースプレート、該固定側ベースプレートに固定された固定側鏡面板および該固定側鏡面板の外周に配設されて固定側ベースプレートに固定された固定側ガイドリングからなる固定側金型と、可動側ベースプレート、該可動側ベースプレートに固定された中間板、該中間板に固定された可動側鏡面板および該可動側鏡面板の外周に配設されて中間板に固定された可動側ガイドリングからなる可動側金型と、から構成され、固定側金型に対して可動側金型を型閉めした際、固定側金型の固定側鏡面板と可動側金型の可動側鏡面板との間にディスク基盤に対応するキャビティが形成されるように設定されている。
【０００４】
そして、固定側金型の固定側ガイドリングに円錐面が形成される一方、可動側金型の可動側ガイドリングに、固定側金型の固定側ガイドリングに形成された円錐面に対応する円錐面が形成され、可動側金型を型閉めした際、固定側金型の固定側ガイドリングに形成された円錐面に、可動側金型の可動側ガイドリングに形成された円錐面が面接触し、固定側金型に対して可動側金型を相対的に同一軸芯上に位置決めするようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−７０５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した成形金型においては、固定側ガイドリングの円錐面および可動側ガイドリングの円錐面は、加工上の誤差や組立上の誤差などを有していることから、固定側金型に対して可動側金型を型閉めした場合、固定側金型の固定側ガイドリングに形成された円錐面と、可動側金型の可動側ガイドリングに形成された円錐面とが均一に面接触することは期待できず、部分的な接触による磨耗や損傷を避けることができないものである。この結果、固定側ガイドリングおよび可動側ガイドリングの耐久性が低いとともに、固定側ガイドリングの円錐面と、可動側ガイドリングの円錐面との接触状態を定期的に保守点検する必要があるという問題があった。
【０００６】
なお、固定側金型および可動側金型の一方に複数本のガイドポストを設ける一方、他方に各ガイドポストが嵌合可能な複数個のガイドポスト穴を形成し、固定側金型に対して可動側金型を型閉めした際、ガイドポストをガイドポスト穴に嵌合させることにより、固定側金型に対して可動側金型を相対的に位置決めすることも知られているが、この場合も、ガイドポストとガイドポスト穴との部分的な接触による磨耗や損傷を避けることはできず、金型の耐久性や保守点検に問題を内包するものである。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、同一軸芯上に位置決めされた固定側金型および可動側金型を互いに接触することなく移動させて型閉め、型開きすることのできる成形金型を提供するものである。また、本発明は、円錐面同士などの接触ガイドを用いることなく固定側金型に対して可動側金型を簡単に同一軸芯上に位置決めすることのできる成形金型の芯出し方法およびその芯出し方法に用いられるベアリングを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の成形金型は、フレームに着脱自在に固定され、固定側鏡面板を有する固定側金型と、フレームに対して摺動可能な連結板に着脱自在に固定され、固定側金型の固定側鏡面板と対向する可動側鏡面板を有する可動側金型と、から構成され、連結板を摺動させて固定側金型に可動側金型を型閉めすることにより、固定側鏡面板と可動側鏡面板との間にディスク基盤に対応するキャビティが形成される成形金型において、固定側金型には、固定側鏡面板の外周に位置して固定側リングが設けられ、また、可動側金型には、可動側鏡面板の外周に位置して可動側リングが設けられ、固定側リングおよび可動側リングの一方に円筒外周面が形成されるとともに、固定側ガイドリングおよび可動側ガイドリングの他方に、その一方に形成された円筒外周面よりも大径の円筒内周面が形成され、かつ、円筒外周面の軸芯および円筒内周面の軸芯が同一軸芯上に位置決めされていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、可動側金型の可動側鏡面板の外周に位置して設けられた可動側リングおよび固定側金型の固定側鏡面板の外周に位置して設けられた固定側リングの一方に形成された円筒外周面と、その他方に形成された円筒内周面との間には、直径の差に相当する隙間を有しており、また、円筒外周面の軸芯と、円筒内周面の軸芯とは、同一軸芯上に位置決めされている。したがって、可動側金型を固定側金型に対して型閉めし、あるいは、型開きする場合、可動側リングおよび固定側リングの一方に形成された円筒外周面と、その他方に形成された円筒内周面とを接触することなく、移動させることができる。
【００１０】
この結果、接触に伴う磨耗や損傷が発生せず、成形金型の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１１】
本発明の成形金型の芯出し方法は、固定側金型の固定側リングおよび可動側金型の可動側リングの一方に形成された円筒外周面にベアリングを嵌合した後、連結板に仮固定された可動側金型を型閉めして、固定側金型の固定側リングおよび可動側金型の可動側リングの他方に形成された円筒内周面をベアリングに嵌合した状態で連結板に可動側金型を固定し、次いで、可動側金型を型開きした後、円筒外周面に嵌合されたベアリングを取り外すことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、固定側リングおよび可動側リングの一方に形成された円筒外周面にベアリングを嵌合した後、連結板に仮固定された可動側金型を型閉めし、固定側リングおよび可動側リングの他方に形成された円筒内周面をベアリングに嵌合する。この状態で連結板に可動側金型を固定すれば、円筒外周面にベアリングを介して嵌合された円筒内周面は、それらの軸芯が同一軸芯上に位置していることになる。すなわち、可動側金型の軸芯を固定側金型の軸芯に一致させた状態で固定することができる。次いで、可動側金型を型開きした後、固定側リングおよび可動側リングの一方に形成された円筒外周面からベアリングを取り外せばよい。
【００１３】
この結果、成形金型の芯出しを短時間に、かつ、簡単に行うことができる。
【００１４】
本発明の成形金型の芯出し方法に用いられるベアリングは、円筒状のリング部材に、固定側リングおよび可動側リングの一方に形成された円筒外周面上を転動可能であり、かつ、固定側リングおよび可動側リングの他方に形成された円筒内周面上を転動可能な複数個のボールが周方向に設定角度間隔をおいて回転自在に保持されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、固定側リングおよび可動側リングの一方に形成された円筒外周面にベアリングを嵌合することができる。そして、可動側金型を型閉めすれば、円筒外周面に嵌合されたベアリングを固定側リングおよび可動側リングの他方に形成された円筒内周面に嵌合させることができる。
【００１６】
この結果、固定側リングおよび可動側リングの一方に形成された円筒外周面と、その他方に形成された円筒内周面は、ベアリングのボールの直径に相当する隙間をおいて位置することから、それらの軸芯を同一軸芯上に位置決めすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、同一軸芯上に位置決めされた固定側金型および可動側金型を互いに接触することなく移動させて型閉め、型開きすることができ、金型の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、円錐面同士などの接触ガイドを用いることなく固定側金型に対して可動側金型を簡単に同一軸芯上に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１および図２には、本発明の成形金型１の一実施形態が示されている。
【００２１】
この成形金型１は、フレーム２に着脱自在に固定された固定側金型３と、フレーム２に対して摺動自在な連結板４と、連結板４に着脱自在に固定された可動側金型５と、から構成されている。
【００２２】
ここで、フレーム２には、４本のガイドロッド２１が互いに平行に左右方向に延設されており、これらのガイドロッド２１に、ブッシュ４１を介して連結板４が摺動自在に嵌挿されている。そして、フレーム２と連結板４との間には、図示しない駆動装置が配設されており、駆動装置を作動させることにより、連結板４をガイドロッド２１に沿って前進させ、固定側金型３に対して可動側金型５を型閉めすることができ、その際、固定側金型３と可動側金型５との間にディスク基盤に対応するキャビティＣ（図２参照）が形成される。また、型閉め状態から駆動装置を作動させることにより、連結板４をガイドロッド２１に沿って後退させ、固定側金型３に対して可動側金型５を型開きすることができる。
【００２３】
ところで、固定側金型３は、取付板３１、取付板３１にボルトを介して固定された固定側鏡面板３２および固定側鏡面板３２の外周に位置して取付板３１にボルトを介して固定された固定側リング３３からなり、取付板３１がフレーム２にボルトを介して固定されている。そして、固定側リング３３は、固定側鏡面板３２の表面よりも前方に突出されており、その突出部には、固定側鏡面板３２の外径よりも大きな内径の円筒内周面３３ａが形成されている。また、固定側鏡面板３２には、詳細には図示しないが、冷却水の水路が形成されており、図示しない供給装置から冷却水が供給されて、固定側鏡面板３２は一定温度に維持されている。
【００２４】
なお、固定側金型３には、その中央部を貫通してスプルブッシュ６が配設されており、その中心部に貫通孔６ａが形成されている。このため、図示しない射出成形機のノズルを経て供給される溶融樹脂は、スプルブッシュ６の貫通孔６ａを経てキャビティＣに射出される。
【００２５】
また、可動側金型５は、取付板５１、取付板５１にボルトを介して固定された型板５２、型板５２にボルトを介して固定された可動側鏡面板５３および可動側鏡面板５３の外周に位置して型板５２にボルトを介して固定された可動側リング５４と、からなり、固定側金型３の固定側鏡面板３２と可動側鏡面板５３が対向するように、取付板５１が連結板４にボルトを介して固定されている。そして、可動側リング５４には、可動側鏡面板５３の外径よりも大きな外径を有し、かつ、前述した固定側リング３３に形成された円筒内周面３３ａよりも若干小径の円筒外周面５４ａが形成されている。すなわち、可動側リング５４の円筒外周面５４ａの半径は、後述するベアリング８を構成するボール８２の直径分だけ、固定側リング３３の円筒内周面３３ａの半径よりも小さく設定されている。また、可動側鏡面板５３も、固定側鏡面板３２と同様に、冷却水の水路が形成されており、図示しない供給装置から冷却水が供給されて、可動側鏡面板５３は一定温度に維持されている。
【００２６】
なお、可動側金型５には、その中央部を貫通して突き出し部７が設けられている。具体的には、突き出し部７は、中央部に設けられて、スプルブッシュ６の貫通孔６ａ内に固まった樹脂（スプル）を突き出すスプル突出し７１と、該スプル突出し７１の外周に配設されて、キャビティＣ内に成形されたディスィク基盤の中央部をスプルもろとも打ち抜くカットパンチ７２と、中央部が打ち抜かれたディスィ基盤をキャビティＣから突き出す製品突出し７３と、からなり、詳細には図示しないが、カットパンチ７２をシリンダなどの伸縮装置によって進退させることにより、スプル突き出し７１および製品突出し７３を順次連動して進退させることができる。
【００２７】
一方、固定側金型３の軸芯に対して可動側金型５の軸芯を同一軸芯上に位置させる治具としてのベアリング８は、図３および図４に示すように、円筒状のプラスチック製リング部材８１と、リング部材８１の周方向に設定角度間隔をおいて２列配設された複数個の鋼製ボール８２と、からなり、ボール８２は、かしめによってリング部材８１に回転自在に保持されている。そして、ボール８２は、その球面の一部がリング部材８１の内周面および外周面から突出するように、直径がリング部材８１の厚みよりも若干大きく設定されている。この場合、リング部材８１の外周面側において、ボール８２の球面に接する円筒面の直径は、前述した固定側リング３３の円筒内周面３３ａの直径に一致し、また、リング部材８１の内周面側において、ボール８２の球面に接する円筒面の直径は、可動側リング５４の円筒外周面５４ａの直径に一致するように、それぞれ設定されている。また、リング部材８１の幅は、固定側リング３３の円筒内周面３３ａの深さにほぼ一致するように設定されている。
【００２８】
次に、このように構成された成形金型１の芯出し方法について説明する。
【００２９】
まず、フレーム２に固定側金型３をボルトを用いて固定する一方、連結板４に可動側金型５をボルトを用いて仮固定する。具体的には、可動側金型５の取付板５１には、ボルトの軸径よりも若干大径の挿通穴（図示せず）が形成されており、取付板５１の挿通穴を通してボルトを連結板４にねじ込む際、取付板５１の挿通穴とボルトの軸径との差の範囲内で取付板５１、すなわち、可動側金型５が連結板４に対して移動できる程度に仮に固定される。
【００３０】
次いで、可動側金型５の可動側リング５４の円筒外周面５４ａにベアリング８を嵌合した後（図５参照）、図示しない駆動装置を作動して連結板４を前進させ、固定側金型３に対して可動側金型５を型閉めする。この際、前述したように、可動側金型５は連結板４に仮固定されて、取付板５１の挿通穴とボルトの軸径との差の範囲内で移動可能であり、取付板５１の挿通穴とボルトとの差の範囲内で可動側金型５を調整することにより、可動側リング５４の円筒外周面５４ａに嵌合されたベアリング８を固定側金型３の固定側リング３３の円筒内周面３３ａに嵌合させることができる。
【００３１】
この状態では、図６に示すように、ベアリング８のリング部材８１の内周面側において、各ボール８２が可動側金型５の可動側リング５４の円筒外周面５４ａに点接触して転動可能であり、また、ベアリング８のリング部材８１の外周面側において、各ボール８２が固定側金型３の固定側リング３３の円筒内周面３３ａに点接触して転動可能となっている。すなわち、固定側金型３の固定側リング３３の円筒内周面３３ａに対して、可動側金型５の可動側リング５４の円筒外周面５４ａは、ベアリング８のボール８２の直径に相当する間隔をおいて配置されており、円筒内周面３３ａの軸芯である固定側金型３の軸芯と、円筒外周面５４ａの軸芯である可動側金型５の軸芯とは、同一軸芯上に位置決めされている。この後、ボルトを締め付けることにより、取付板５１、すなわち、可動側金型５をその軸芯が固定側金型３の軸芯と一致した状態で連結板４に固定することができる。
【００３２】
可動側金型５を連結板４に固定したならば、駆動装置を作動して連結板４を後退させ、固定側金型３に対して可動側金型５を型開きした後、可動側金型５の可動側リング５４の円筒外周面５４ａに嵌合されたベアリング８を取り外せばよい。
【００３３】
この状態では、可動側金型５の可動側リング５４の円筒外周面５４ａおよび固定側金型３の固定側リング３３の円筒内周面３３ａは、それらの軸芯が一致した状態で、それらの間にベアリング８のボール８２の直径に相当する隙間が形成されている。したがって、固定側金型３に対して可動側金型５を型閉めし、あるいは、型開きすれば、可動側リング５４の円筒外周面５４ａおよび固定側リング３３の円筒内周面３３ａは互いに接触しないことから、接触による磨耗や損傷を招来することがなく、成形金型１の耐久性を大幅に向上させることができる。しかも、固定側金型３の軸芯と、可動側金型５の軸芯とは同一軸芯上に位置決めされているため、ディスク基盤に対応するキャビティを確実に形成することができる。
【００３４】
なお、固定側金型３に対して可動側金型５を型閉めした場合、固定側リング３３の先端面に可動側リング５４の先端面が当接すると同時に、固定側鏡面板３２の外周縁部と可動側鏡面板５３の外周縁部が当接して、固定側鏡面板３２および可動側鏡面板５３の間にディスク基盤に相当するキャビティＣが形成される。
【００３５】
次に、このような成形金型１によってディスク基盤を成形する手順について簡単に説明する。
【００３６】
前述した固定側金型３に対する可動側金型５の芯出しが終了すれば、詳細には図示しないが、固定側鏡面板３２または可動側鏡面板５３の一方に、ＣＤのピットまたはグルーブに対応する微細な凹凸が形成されたスタンパーを取付治具を介して装着した後、駆動装置を作動させて可動側金型５を固定側金型３に対して型閉めする。この場合、可動側リング５４の円筒外周面５４ａは、固定側リング３３の円筒内周面３３ａとの間に一定の隙間をおいて移動する。そして、可動側金型５を型閉めすれば、固定側リング３３の先端面に可動側リング５４の先端面が当接すると同時に、固定側鏡面板３２の外周縁部と可動側鏡面板５３の外周縁部が当接して、固定側鏡面板３２および可動側鏡面板５３の間にディスク基盤に相当するキャビティＣが形成される。
【００３７】
この後、成形装置から３００〜３６０℃程度に溶融した樹脂がスプルブッシュ６の貫通孔６ａを経てキャビティＣに射出される。
【００３８】
なお、ＤＶＤのディスク基盤を成形する場合には、固化し始める直前に補圧装置（図示せず）により可動側金型５を加圧し、固化直前の溶融樹脂を圧縮して、高密度ピットの転写を行う。
【００３９】
キャビティＣに射出された溶融樹脂が冷却してほぼ硬化し始めたならば、突出し部７のカットパンチ７２を突き出すことにより、中心部（ゲート部）を打ち抜いた後、可動側金型５を型開きすれば、樹脂が硬化した部分が可動側金型５と一体化されて固定側金型３から分離される。次いで、スプル突出し７１を突き出して、打ち抜かれたスプル部分を離間させた後、製品突き出し７３を突き出すことにより、中心部が打ち抜かれた成形体であるディスク基盤をキャビティＣから取り出すことができる。
【００４０】
なお、前述した実施形態においては、固定側リング３３に円筒内周面３３ａを形成する一方、可動側リング５４に円筒外周面５４ａを形成した場合を説明したが、固定側リング３３に円筒外周面を形成し、また、可動側リング５４に円筒内周面を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように発明によれば、耐久性に優れた成形金型を提供することができ、コストの削減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の成形金型の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】図１の成形金型の型閉め状態を一部省略して示す断面図である。
【図３】芯出し方法に用いられるベアリングの斜視図である。
【図４】図３のベアリングの断面図である。
【図５】本発明の成形金型の芯出し方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の成形金型の芯出し方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  成形金型
２  フレーム
２１  ガイドロッド
３  固定側金型
３１  取付板
３２  固定側鏡面板
３３  固定側リング
３３ａ  円筒内周面
４  連結板
５  可動側金型
５１  取付板
５３  可動側鏡面板
５４  可動側リング
５４ａ  円筒外周面
６  スプルブッシュ
７  突き出し
８  ベアリング
８１  リング部材
８２  ボール
【図１】
2005144891.tif 000003
【図２】
2005144891.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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