(57)【要約】【課題】中心孔を備えた基板を型成形する場合、簡潔な型構造にし、しかも、基板の偏芯の発生を抑える。【解決手段】スタンピング成形法により、可動型１１を固定型１より０．４ｍｍ開いた状態で、溶融樹脂をスプルブッシュ２から注入し、キャビティ１４内に樹脂を流し込む。次に、型締め（圧力：１０ｔ〜３５ｔ）を行うことにより、可動型１１を移動させて型閉を行い、可動型１１に突出させて固定されたカットパンチ１２の外周にて、成形基板６の中心孔６ａを形成し、スプルブッシュ２内の樹脂とキャビティ１４内の樹脂を切断する。その後、可動型１１を開き、成形基板６を取り出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心孔を有する円盤状の記録ディスクの基板を成形する記録ディスク成形方法において、前記基板の形状をしたキャビティと、このキャビティへ前記中心孔の側面に対応する位置で開口するリング状のゲートとを、型閉時に相互間に形成して開閉する一対の型を備えた記録ディスク成形方法であって、ゲートカッター部材を摺動させずに固定した状態で型締めして前記中心孔を形成することを特徴とする記録ディスク成形方法。
【請求項２】
前記ゲートカッター部材の突部を、対向する型に対して少なくとも０．１ｍｍ突出させることを特徴とする請求項１記載の記録ディスク成形方法。
【請求項３】
中心孔を有する円盤状の記録ディスクの基板を成形する記録ディスク成形装置において、前記基板の形状をしたキャビティと、このキャビティへ前記中心孔の側面に対応する位置で開口するリング状のゲートとを、型閉時に相互間に形成して開閉する一対の型を備えた記録ディスク成形装置であって、ゲートカッター部材を摺動させずに固定したことを特徴とする記録ディスク成形装置。
【請求項４】
一方の型に前記ゲートを形成し、他方の型に前記ゲートカッター部材を設けたことを特徴とする請求項３記載の記録ディスク成形装置。
【請求項５】
前記ゲートが形成された型に、前記ゲートカッター部材を設けたことを特徴とする請求項３記載の記録ディスク成形装置。
【請求項６】
前記ゲートカッター部材の突部を、対向する型に対して少なくとも０．１ｍｍ突出させたことを特徴とする請求項３〜５いずれか１項記載の記録ディスク成形装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の記録ディスク成形方法、あるいは請求項３〜６いずれか１項記載の記録ディスク成形装置に用いられる記録ディスク成形型であって、型締め時に中心孔を形成するゲートカッター部材を固定したことを特徴とする記録ディスク成形型。
【請求項８】
前記ゲートカッター部材を形成する金型部分を、当該成形型と一体に形成したことを特徴とする請求項７記載の記録ディスク成形型。
【請求項９】
前記ゲートカッター部材を形成する金型部分が、当該成形型とは別部材であることを特徴とする請求項７記載の記録ディスク成形型。
【請求項１０】
前記ゲートカッター部材を形成する金型部分の外周に、成形品を取り出すための金型部品を設けたことを特徴とする請求項７〜９いずれか１項記載の記録ディスク成形型。
【請求項１１】
前記成形品を取り出すための金型部品がピン形状であることを特徴とする請求項１０記載の記録ディスク成形型。
【請求項１２】
前記金型部品をキャビティ内から組み込むことを特徴とする請求項１０または１１記載の記録ディスク成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心孔を有する円盤状の記録ディスクの基板を成形する記録ディスク成形方法および装置、ならびにその方法および装置に用いられる成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ，ＤＶＤなどの光ディスクは、その基板が一般的に樹脂により射出成形される。
【０００３】
この射出成形に用いられる金型装置としては、例えば特許文献１に記載されているようなものが知られている。この金型装置では、一対の型体である固定型（固定側組立体）および可動型（可動側組立体）を型閉して、これら固定型および可動型間に製品キャビティ（キャビティ空間）を形成し、この製品キャビティに成形材料である溶融した樹脂を充填し、この製品キャビティ内の樹脂、すなわち光ディスクが固化した後、固定型およ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。
【０００４】
前記製品キャビティには、その中心部に相当する位置に配設されたスプルから樹脂が注入される。さらに可動型側に設けたゲートカット部材であるカットパンチを、固定型側へ摺動させて、この固定型側に設けられたスプルブッシュの凹部（ダイ）に侵入させることにより、光ディスクの中心部の開口孔を形成するとともに、スプル内の樹脂と製品キャビティ内の樹脂とを切断するようにしている。
【０００５】
また、固定型および可動型にそれぞれ固定した位置決めリング（ガイドリング）を設ける構成のもの、あるいは特許文献２に記載されているようなポスト（ガイドポスト）を設ける構成のものが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−７０５２９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５４４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように従来の射出成形に用いられる金型装置構造としては、一般的にゲートカット部材を摺動させて光ディスクの中心部の開口孔を形成し、スプル内の樹脂と製品キャビティ内の樹脂とを切断するような構造のものが多く提案されているが、この場合、ゲートカット部材が摺動することに対応した型構造にする必要があり、型コストが高く、また、ゲートカット部材の摺動，磨耗による成形基板の偏芯の発生が問題となる。
【０００７】
本発明の目的は、前記従来の技術の課題を解決し、中心孔を備えた基板を型成形する場合、簡潔な型構造にし、しかも、基板の偏芯の発生を抑えることができる記録ディスク成形方法および記録ディスク成形装置ならびに記録ディスク成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る記録ディスク成形方法は、中心孔を有する円盤状の記録ディスクの基板を成形する記録ディスク成形方法において、前記基板の形状をしたキャビティと、このキャビティへ前記中心孔の側面に対応する位置で開口するリング状のゲートとを、型閉時に相互間に形成して開閉する一対の型を備えた記録ディスク成形方法であって、ゲートカッター部材を摺動させずに固定した状態で型締めして前記中心孔を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る記録ディスク成形装置は、中心孔を有する円盤状の記録ディスクの基板を成形する記録ディスク成形装置において、前記基板の形状をしたキャビティと、このキャビティへ前記中心孔の側面に対応する位置で開口するリング状のゲートとを、型閉時に相互間に形成して開閉する一対の型を備えた記録ディスク成形装置であって、ゲートカッター部材を摺動させずに固定したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る記録ディスク成形型は、型締め時に中心孔を形成するゲートカッター部材を固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゲートカッター部材が型に対して移動せずに固定されているため、摺動（磨耗）する型部品がなくなることにより、その分、コストを低減することができる型構造となる。また、型において摺動（磨耗）がないため、その分、成形基板の偏芯量を小さくすることが可能になる。また、ゲートを型開き量で自由に調整することができることから、光学的記録ディスクの基板を成形する場合では、その光学特性（複屈折など）を自在に調整することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態では、基板の製造方法としてスタンピング成形法を用い、成形装置（射出成形機）としては、スタンピング成形法（型を開いて成形する方法）を実行することができる成形装置であれば利用することができる。
【００１４】
スタンピング成形法は、型をわずかに開いた状態で型キャビティ内に溶融樹脂を注入し、次いで型を締付けることにより金型キャビティの形状と同じ成形品を得る方法である。このスタンピング成形法において、型を締付けると同時に中心孔の凸部で型成形されるディスク基板の中心部の開口孔を形成し、スプル内の樹脂と製品キャビティ内の樹脂とを切断することが可能である。
【００１５】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態１の構成および型動作を説明するための一部断面図である。
【００１６】
図１（ａ）において、金型は、ＤＶＤ０．６ｍｍ用の金型であって、固定型（固定側組立体）１と可動型（可動側組立体）１１の２プレートからなる。
【００１７】
固定型１には、成形樹脂（スプル樹脂）の溶融樹脂を注入させるスプルブッシュ２と、スタンパ３を固定する固定鏡面コア４と、インナースタンパホルダー５が設けられている。
【００１８】
一方、可動型１１には、成形基板の中央部に後述するように中心孔を形成するゲートカッター部材としてのカットパンチ１２の凸部（突出量０．７ｍｍ）と、可動鏡面コア１３とによりキャビティ１４を形成するキャビリング１５が固定されている。
【００１９】
図２はカットパンチに関する構成を説明するための断面図であり、実施形態１では、全体が凸状をなすカットパンチ１２を、可動鏡面コア１３に対して圧入などにて挿入して固定している。このようにすることにより、位置制御の精度が上がり、ゲートカッターを行った際、成形基板の偏芯精度を向上させることが可能になり、また、カットパンチ１２のメンテナンス，交換，修理が容易になる。
【００２０】
そして、スタンピング成形法により、可動型１１を固定型１より０．４ｍｍ開いた状態で、図１（ｂ）に示すように、溶融樹脂をスプルブッシュ２から注入し、キャビティ１４内に樹脂を流し込む。次に、型締め（圧力：１０ｔ〜３５ｔ）を行うことにより、可動型１１を移動させて型閉を行い、カットパンチ１２の外周にて、成形基板６の中心孔６ａを形成し、スプルブッシュ２内の樹脂とキャビティ１４内の樹脂を切断する。
【００２１】
その後、図１（ｃ）に示すように、可動型１１を開き、成形基板６を取り出す。
【００２２】
図３は本発明の実施形態２の構成を説明するための一部断面図、図４は実施形態２における可動鏡面コアの正面図である。
【００２３】
前記実施形態１では、カットパンチ１２を可動鏡面コア１３と別部材にて形成して、カットパンチ１２を可動鏡面コア１３に圧入して固定する構成の例を説明したが、実施形態２では、図４に示すように、可動鏡面コア２０にカットパンチ２０ａ部分を一体に形成している点が異なる。
【００２４】
実施形態２のように可動鏡面コア２０とカットパンチ２０ａとを一体化することにより、部品間のクリアランスによるずれや、組付け時に発生する芯ずれなどを防止することができ、したがって、カットパンチ２０ａの位置制御の精度が上がり、ゲートカットを行った際、成形基板の偏芯精度をより向上させることが可能になる。
【００２５】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態３の構成および型動作を説明するための一部断面図である。
【００２６】
図５（ａ）において、金型は、実施形態１と同様に、ＤＶＤ０．６ｍｍ用の金型であって、固定型１（固定側組立体）と可動型１１（可動側組立体）の２プレートからなる。
【００２７】
固定型１には、成形樹脂（スプル樹脂）の溶融樹脂を注入させるスプルブッシュ２と、スタンパ３を固定する固定鏡面コア４と、インナースタンパホルダー５が設けられている。
【００２８】
一方、可動型１１には、成形基板の中心孔を形成するゲートカッター部材としてのカットパンチ１２の凸部（突出量０．７ｍｍ）と、可動鏡面コア１３とによりキャビティ１４を形成するキャビリング１５が固定され、さらに製品を取り出すための突き出し構造のフローティングパンチ１６が移動可能に設けられている。
【００２９】
そして、スタンピング成形法により、可動型１１を固定型１より０．４ｍｍ開いた状態で、図５（ｂ）に示すように、溶融樹脂をスプルブッシュ２から注入させキャビティ１４内に樹脂を流し込む。次に、型締め（圧力：１０ｔ〜３５ｔ）を行うことにより、可動型１１を移動させて型閉を行い、カットパンチ１２の外周にて、成形基板６の中心部６ａを形成し、スプルブッシュ２内の樹脂とキャビティ１４内の樹脂を切断する。
【００３０】
その後、図５（ｃ）に示すように、可動型１１を開き、フローティングパンチ１６を移動させることにより、可動型１１から成形基板６を突き出すようにして取り出す。
【００３１】
図６は本発明の実施形態４の要部を説明するための一部断面図である。
【００３２】
実施形態４では、可動鏡面コア１３に固定されたカットパンチ１２の外周部に、実施形態３のフローティングパンチ１６と同様に、成形品を取り出すためのフローティングパンチ２１を上下動可能に設け、さらにカットパンチ１２の外周一部に、フローティングパンチ２１に設けた脚部２１ａに対応させて、ピン形状の押出部材２２を可動鏡面コア１３の底面から押込み可能に設けている。このようにすることにより、ゲートカッター後の成形品を容易に型から取り出すことができ、作業性が向上する。
【００３３】
フローティングパンチ２１は、可動鏡面コア１３の表面側（キャビティ１４側）より挿入する。
【００３４】
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態５の構成および型動作を説明するための一部断面図である。
【００３５】
図７（ａ）において、金型は、前記実施形態と同様に、ＤＶＤ０．６ｍｍ用の金型であって、固定型１（固定側組立体）と可動型１１（可動側組立体）の２プレートからなる。
【００３６】
固定型１には、成形樹脂（スプル樹脂）の溶融樹脂を注入させるスプルブッシュ２と、成形基板の中心孔を形成するゲートカッター部材としての固定ブッシュ１７の凸部（突出量：０．７ｍｍ）と、スタンパ３を固定する固定鏡面コア４と、インナースタンパホルダー５が設けられている。
【００３７】
一方、可動型１１には、可動鏡面コア１３とによりキャビティ１４を形成するキャビリング１５と、成形基板６を取り出すための突き出し構造のフローティングパンチ１８が移動可能に設けられている。
【００３８】
そして、図７（ｂ）に示すように、スタンピング成形法により、可動型を固定型より０．４〜０．８ｍｍ開いた状態で、溶融樹脂をスプルブッシュ２から注入させキャビティ１４内に樹脂を流し込む。次に、型締め（圧力：１０ｔ〜３５ｔ）を行うことにより、可動型１１が移動し型閉が行われ、固定ブッシュ１７により、成形基板６の中心部６ａを形成し、スプルブッシュ２内の樹脂とキャビティ１４内の樹脂を切断する。
【００３９】
その後、図７（ｃ）に示すように、可動型１１を開き、フローティングパンチ１８を移動させることにより、可動型１１から成形基板６を突き出すようにして取り出す。
【００４０】
なお、実施形態３において、固定ブッシュ１７を設けずに、スプルブッシュ２の下部を突出（突出量：０．７ｍｍ）させることにより、ゲートカッター部材とすることも考えられる。
【００４１】
実証実験を、光ディスク用の成形装置（住友重機械工業株式会社：電動サーボＳＤ３５Ｅ）を使用し、金型（株式会社精工技研：ＤＶＤ用金型）を使用して行った。
【００４２】
実験装置の金型は、ＤＶＤ０．６ｍｍ用の金型で、図５（ａ）〜（ｃ）の実施形態３の構成の固定型１（固定側組立体）と可動型１１（可動側組立体）の２プレートからなり、前記カットパンチ１２の凸部を突出量０．７ｍｍとし、スタンピング成形法により、可動型１１を固定型１より０．４〜０．８ｍｍ開いた状態で、溶融樹脂をスプルブッシュ２から注入させキャビティ内に樹脂を流し込み、型締め（圧力１０ｔ〜３５ｔ）を行うことによって、カットパンチ１２の外周にて、成形基板６の中心部６ａを形成し、スプルブッシュ２内の樹脂とキャビティ１４内の樹脂を切断し、可動型１１を開き、フローティングパンチ１６を移動させることにより、可動型１１から成形基板６を突き出すようにして取り出すようにしたものである。
【００４３】
そして、固定型１と可動型１１との型開き量（ゲート量）を変え、光学特性（複屈折）の確認を行ったところ、図８に示すようなデータが得られた。
【００４４】
成形条件は、樹脂温度３９０℃、成形サイクル９．０秒、金型温度１２８℃、最大型締め力３５ｔ／０．１秒であり、測定装置：Ｄｒ．Ｓｃｈｅｎｋ社製のＢｉｒｅｆ１２６Ｐを用いた。
（比較例）：カットパンチ摺動タイプ
ゲート１．０ｍｍ（型開き量０．６ｍｍ＋金型ゲート量０．４ｍｍ）、カットパンチ凸部の突出量０．１ｍｍ／移動量０．６ｍｍ
（実施例１）：カットパンチ固定タイプ
ゲート０．３ｍｍ（型開き量）、カットパンチ凸部の突出量０．７ｍｍ／移動せず
（実施例２）：カットパンチ固定タイプ
ゲート０．５ｍｍ（型開き量）、カットパンチ凸部の突出量０．７ｍｍ／移動せず
（実施例３）：カットパンチ固定タイプ
ゲート０．８ｍｍ（型開き量）、カットパンチ凸部の突出量０．７ｍｍ／移動せず
図８に示すように、本実施形態に係る方法および装置により成形した実施例１〜３の成形基板は、比較例に比べて光学特性が改善されたことが分る。
【００４５】
なお、本実施形態において、ゲートカッター部材の突出部（凸部）の形状は、どのような形状でもよいが、突出量（凸部の高さ）は、少なくとも０．１ｍｍ必要であり、好ましくは０．６ｍｍ以上であるとよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，Ｂｌｕ−Ｌａｙｅｒなどの中心孔を備えたディスク基板の成形に適用され、特に簡潔な型構造にして、成形基板の偏芯の発生を抑えることが要求される記録ディスク成形に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態１の構成および型動作を説明するための一部断面図
【図２】実施形態１におけるカットパンチに関する構成を説明するための断面図
【図３】本発明の実施形態２の構成を説明するための一部断面図
【図４】実施形態２における可動鏡面コアの正面図
【図５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態３の構成および型動作を説明するための一部断面図
【図６】本発明の実施形態４の要部を説明するための一部断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態５の構成および型動作を説明するための一部断面図
【図８】本発明の実施例と比較例とにおける光学特性の比較図
【符号の説明】
【００４８】
１  固定型
２  スプルブッシュ
３  スタンパ
４  固定鏡面コア
５  インナースタンパホルダー
６  成形基板
６ａ  中心孔
１１  可動型
１２  カットパンチ
１３，２０  可動鏡面コア
１４  キャビティ
１５  キャビリング
１６，２１  フローティングパンチ
１７  固定ブッシュ
１８  フローティングパンチ
２０ａ  可動鏡面コアと一体成形されたカットパンチ
２１ａ  脚部
２２  押出部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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