(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側型と可動側型を型締めし溶融樹脂をキャビティに注入してディスクを形成する記録媒体用ディスク成形装置において
柱形状をした柱部と、前記柱部の一端に設けられかつ前記柱部の他端から一端に向けて前記柱部の断面積が大きくなるようにテーパを施したテーパ部を備え、前記テーパ部の内径と外径との差を０．０１０ｍｍ〜０．０２５ｍｍとした型押えと、前記型押えの成型物を成形する面と、スタンパの成型物を成形する面が、±２μｍの範囲の略同一平面となるように前記スタンパを前記型押えにより装着するとともに成型物の下側を押圧する可動側型と、
成型物の上側を押圧するとともにその中心部分に前記成型物を形成するための樹脂を注入するための注入口とを有する固定側型とを備えた記録媒体用ディスク成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は成型物である張り合わせディスク等の記録媒体用ディスクを成形するための成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実公平５−４６８９９号等に代表されるように射出成形装置によってディスク等の成型物を成形する場合、溶融樹脂は、固定側金型の中央に設けられた注入口であるスプルブッシュから金型キャビティの中央部に射出され、射出された溶融樹脂は放射状に拡散して金型キャビティに充填されている。
【０００３】
図１０は従来の射出成形装置を示す図であり、図１０において、２０１は固定側金型、２０３は可動側金型で、固定側金型２０１は図示しない可動盤に固定され、可動側金型２０３は図示しない固定盤にそれぞれ固定されていて、可動側金型２０３は固定側金型２０１に対して前後進可能になっている。２０２はスタンパで、可動側金型２０３のキャビティ面に設けられている。この可動側金型２０３の中央部には、同金型２０３の軸線方向にのびる空孔２０４が形成され、空孔２０４に略載頭円錐体状のスタンパ押え２０５が嵌合されている。
【０００４】
図１１は、スタンパ押え２０５を示すもので、スタンパ押え２０５の一端部には外方に張り出す保持つば２０６が形成され、またスタンパ押え２０５の他端部にはねじ部が形成されている。
【０００５】
図１２は、このような従来の射出成形装置によって成形された成型品たるディスク２０８を示すもので、ディスク２０８の内周部にはスタンパ押え２０５の保持つば２０６に対応する部分に溝部２０７が存在していた。ここで、スタンパ押え２０５の直径は３６ｍｍ以下とすることはできなかった。これは、図１３に従来のスタンパ押さえ部分の拡大図に示すように、成形されたディスク２０８の内径を打ち抜くための可動パンチ２１１、スプルー２１３、製品突き出しピンなどがあり直径３６ｍｍ以下ではこれらのスペースがとれなかったためである。従って、ディスク２０８の溝部２０７の直径も３６ｍｍ以上となっていた。これにより、ディスク２０８を接着剤２１０などにより張り合わせようとした場合、余分な接着剤２１０はこの溝部２０７に溜まるので、接着剤２１０が溝部２０７まで、すなわちディスク２０８の中心から１８．０ｍｍ以上のところまでしか及んでいなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、現在一般に使用されているディスクへ信号を記録する記録装置若しくはディスクに記録された信号を再生する再生装置について説明する。
【０００７】
図１４は記録装置又は再生装置のディスク押えの斜視図であり、図１５は記録装置又は再生装置のディスク押えの断面図である。図１４及び図１５においてディスク上部押え１５１はディスクの上部を押さえるものであり、ディスク下部押え１５２はディスクの下部を押さえるものである。このディスク上部押え１５１とディスク下部押え１５２によりディスク押え１５３を構成し、これにより張り合わせディスク４を挟持し、ディスクへ信号を記録若しくはディスクに記録された信号を再生する際にこのディスク押え１５３をモータなどにより所定の回転数で回転することで、張り合わせディスク４を所定の回転数で回転するようにしている。
【０００８】
しかしながら、以上のような従来の成形装置で作成されたディスクを、上記した記録装置若しくは再生装置で信号を記録又は再生しようとした場合、図１６で示すように、ディスク押え１５３が張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在しない箇所を押さえる。これにより、張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在しない箇所のディスク２ａ、２ｂの間隔が接着部材５３の存在する箇所のディスク２ａ、２ｂの間隔に比べて狭くなり、張り合わせディスク５４のセンターホール付近にたわみが生じる。これにより、張り合わせディスク５４への信号の記録若しくは再生が確実に行えない。特に、センターホール付近での信号の記録若しくは再生が確実に行えない。
【０００９】
ここで、現在の一般の記録装置又は再生装置の場合ディスク上部押え１５１の直径よりディスク下部押さえ１５２の直径の方が大きいため、張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在する箇所までディスク下部押え１５２が及んでいても、張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在する箇所までディスク上部押え１５１が及んでいなければこのような課題が生じていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の記録媒体用ディスク成形装置は、柱形状をした柱部と、柱部の一端に設けられかつ柱部の他端から一端に向けて柱部の断面積が大きくなるようにテーパを施したテーパ部を備え、テーパ部の内径と外径との差を０．０１０ｍｍ〜０．０２５ｍｍとした型押えと、型押えの成型物を成形する面と、スタンパの成型物を成形する面が、±２μｍの範囲の略同一平面となるようにスタンパを型押えにより装着するとともに成型物の下側を押圧する可動側型と、成型物の上側を押圧するとともにその中心部分に成型物を形成するための樹脂を注入するための注入口とを有する固定側型とを備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態である成形装置の断面図である。図１において、固定側型１は成型物であるディスク２の上側を押圧するものである。可動側型３は後述する成型物を成形するための型であるスタンパ４を装着するように構成されており、可動側型３によりディスク２の下側を押圧する。固定側型１は図示しない可動盤に固定され、可動側型３は図示しない固定盤にそれぞれ固定されていて、可動側型３は固定側型１に対して前後進可能になっている。スタンパ４は成型物を成形するための型であるスタンパであり、可動側型３の成型物を成形する側の面（以下、キャビティ面という。）に設けられている。この固定側型１の中央部にはディスク２を形成するための樹脂であるポリカーボネート樹脂を注入するための注入管であるスプルプッシュ６及び注入口７を有している。スプルプッシュ６に注入されたポリカーボネート樹脂は注入口７へと導入され、キャビティ面へ射出される。この可動側型３の中央部には、可動側型３の軸線方向にのびる空孔９が形成され、空孔９に円柱状の型押え８が嵌合されて、スタンパ４を可動側型３に保持する。
【００１３】
図２は、本発明の別の実施の形態である成形装置の断面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１４】
この成形装置においては、スプルプッシュ６内部の温度を制御するための温度制御部１０をスプルプッシュ６の周辺部に設けている。
【００１５】
つぎに、型押え８についてさらに詳細に説明する。
図３は、本発明の第１の実施の形態である型押えの斜視図であり、図４は、本発明の第３の実施の形態である型と型押えの拡大断面図である。図３及び図４において、型押え８は柱形状をした柱部である円柱１８の一端に保持部であるテーパ部１９が設けられており、円柱１８の他端から一端に向けて円柱１８の断面積が大きくなるようにテーパが施されている。テーパ部１９によってディスク２を成形するためのスタンパ４を可動側型３に押さえてスタンパ４を保持する。さらに、スタンパ４に型押え８を装着した際にスタンパ４及び型押え８のディスクを成形する側の面が略同一平面となるように構成している。
【００１６】
本実施の形態ではスタンパ４のディスク２を成形する面とテーパ部１９のディスク２を成形する面とが±２μｍの範囲になるようにし略同一平面としているが、ディスクを成形するうえで問題のない範囲であればよい。
【００１７】
すなわち、成型物であるディスク２を成形するための型であるスタンパ４を押さえる型押え８であって、スタンパ４に装着された際にスタンパ４及び型押え８のディスク２を成形する側の面が略同一平面となるように構成した型押えであって、そのスタンパの中央部を保持する構成としている。
【００１８】
つぎに、型であるスタンパ６についてさらに詳細に説明する。
図３及び図４において、被保持部２０はテーパ部１９に保持されるものであり、テーパ部１９をはめ込むことができるよう被保持部２０をスタンパ４のディスク２を成形する面（上側）から他面（下側）に向けて被保持部２０の断面積が小さくなるようにテーパを施している。型押え８の円柱１８をスタンパ４の貫通穴１４に貫通させ、テーパ部１９を被保持部２０にはめ込み、テーパ部１９がスタンパ４を可動側型３へ押さえてスタンパ４を保持する。さらに、スタンパ４に型押え８を装着しスタンパ４をテーパ部１９で保持した際にスタンパ４のディスク２を成形する面とテーパ部１９のディスク２を成形する面とが略同一平面となるように構成している。
【００１９】
すなわち、成型物であるディスク２を成形するための型であるスタンパ４であって、スタンパ４を押さえる型押え８に装着された際に型押え８及びスタンパ４のディスク２を成形する面が略同一平面となるように構成した型であって、スタンパ４の中央部に型押え８でスタンパ４が保持できるようにテーパ部１９を設けたものである。
【００２０】
なお、樹脂はポリカーボネート樹脂３以外であっても、成型物が形成できればよい。
【００２１】
また、本実施の形態では型押え８を構成する柱として円柱１８により構成したが、六角柱、八角柱などの多角柱であっても同様である。
【００２２】
つぎに、テーパの割合を変化させた場合のスタンパ４の信頼性について説明する。
【００２３】
スタンパ４の直径をφ３５．４０００ｍｍ±０．００〜０．００５ｍｍ
の範囲とし、型押え８のテーパ部１９の上端部の直径（以下、外径という（図３における半径”ａ”と対応する箇所））と型押え８のテーパ部１９の下端部の直径（以下、内径という（図３における半径”ｂ”  と対応する箇所））との差を変化させて試験を行った。
【００２４】
（１）外径と内径との差０．０００ｍｍ〜０．０１０ｍｍの場合
ディスク２を２００枚作成した時点で、スタンパ４が型押え８から剥離し、ディスク２の作成が不可能となった。
【００２５】
（２）外径と内径との差０．０１０ｍｍ〜０．０２５ｍｍの場合
ディスク２を１００００枚作成した時点でも、スタンパ４の変形がなく継続してディスク２の作成が可能であった。
【００２６】
（３）外径と内径との差０．０２５ｍｍ以上の場合
スタンパ４を型押え８で押さえた（装着の）際に、押えかたがきつくスタンパ４が変形し、ディスク２の作成は不可能であった。
【００２７】
以上の結果からテーパ部１７の内径と外径との差を０．０１０ｍｍ〜０．０２５ｍｍとするとスタンパの作成が継続してできるという顕著な結果が得られる。特にテーパ部１７の内径と外径との差が１５μｍとした場合が良好である。
【００２８】
つぎに、以上のように記載された第１の実施の形態の型及び型押えを用いた成形装置を使用し、成型物であるディスク２を作成する工程について以下に説明する。
【００２９】
まず、上記構成の型、型押え並びにこれを用いた成形装置の動作について図２をもちいて説明する。固定側型１に対し可動側型３を前進させて固定側型１とスタンパ４との間を０．６ｍｍに設定して型締を行った後、スプルプッシュ６から注入口７を通して型キャビティに溶融樹脂であるポリカーボネート樹脂を射出する。射出された溶融ポリカーボネート樹脂は放射状に広がり型キャビティ内に充填される。この際、スプルプッシュ６は温度制御部１０により、１２０℃に保たれており、その中のポリカーボネート樹脂もほぼ同じ温度で液体の状態である。スタンパ４全体にポリカーボネート樹脂が充填された後、ポリカーボネート樹脂の固化をする。その後、固定側型１とスタンパ４とを引き離し、ディスク２をスタンパ４より取り外す。以上の動作を繰り返して、複数のディスク２を繰り返し作成する。以上は、いわゆるコールドランナによる製法であるが、図２に示すようなホットランナによる製法で、例えばホットランナ部を２４０℃、型温を１２０℃としても同様に以下に説明するディスク２を作成することができる。
【００３０】
つぎに、上記のような工程により作成されたディスク２の形状について説明する。
【００３１】
図５は、本発明の第１の実施の形態の型と型押えを用いた成形装置により作成されたディスクを示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図を示す。
【００３２】
図５において、接着面５１は上記工程においてスタンパ側の面と接していた面であり、ピットにより情報が記録されている面である。センターホール５２は円盤状に作成されたディスクの中心付近をプレス加工により円形状に打ち抜いたものである。この情報が記録されている面である接着面５１にアルミ、金などの反射層などを蒸着する。接着面５１はマクロに見ると平面であることを特徴としている。すなわち、ミクロの単位で見ると情報を表現するピットにより凸凹が存在し平面とはならない。例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）では０．１０μｍ、相変化型光ディスク（ＰＤ）では０．０６μｍ、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）では０．０８μｍである。しかし、マクロ（全体的）にみると従来例で存在した間隙に対応する溝が存在せず平面を構成している。すなわち、０．３μｍ以上の凸凹が存在しないような構成となっている。
【００３３】
つぎに、上記のように作成されたディスクを２枚張り合せた張り合せディスクについて説明する。図６は、図５に示されたディスクを張り合せた後の張り合せディスクを示す図であり、図６において、同様の要領で作成されたディスク２ａ、２ｂの各々接着面を接着剤又は接着テープなどの接着部材５３により張り合わせて張り合わせディスク５４を作成する。この際、例えば図７に示すように接着部材５３がセンターホール５２からでないよう、接着面においてセンターホール５２から接着部材５３に至るまでに若干の空間を設けている（以下、空隙部５５という）。また、張り合わせディスク５４に信号を記録する記録装置若しくは張り合わせディスク５４に記録された信号を再生する再生装置のディスク押えの直径より空隙部５５の直径が小さくなるように構成している。
【００３４】
以上のような構成にすることにより、図８に示すように記録装置若しくは再生装置のディスク押えが確実に張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在する箇所を押さえるので、張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在しない箇所のディスク２ａ、２ｂの間隔と接着部材５３の存在する箇所のディスク２ａ、２ｂの間隔とがほぼ等しくなり、張り合わせディスク５４のセンターホール５２付近のたわみがなくなり、張り合わせディスク５４への信号の記録若しくは再生が確実に行えるようになる。
【００３５】
また、空隙がないため接着面積が増え、張り合わせディスク５４の張り合わせ強度が向上する。
【００３６】
なお、空隙部５５の直径とは、図９（ａ）に示すように空隙部５５の外周５６が円形状をしている場合は、その外周の直径であり、図９（ｂ）に示すように空隙部５５の外周５６が円形状以外の形状をしている場合は、その外周５６の中心線５７の直径である。
【００３７】
【発明の効果】
以上のような構成にすることにより、図８に示すように記録装置若しくは再生装置のディスク押えが確実に張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在する箇所を押さえるので、張り合わせディスク５４の接着部材５３の存在しない箇所のディスク２ａ、２ｂの間隔と接着部材５３の存在する箇所のディスク２ａ、２ｂの間隔とがほぼ等しくなり、張り合わせディスク５４のセンターホール５２付近のたわみがなくなり、張り合わせディスク５４への信号の記録若しくは再生が確実に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態である成形装置の断面図
【図２】  本発明の別の一実施の形態である成形装置の断面図
【図３】  本発明の第１の実施の形態である型と型押えの斜視図
【図４】  本発明の第１の実施の形態である型と型押えの拡大断面図
【図５】  本発明の第１の実施の形態である型と型押えを用いた成形装置により作成されたディスクを示す図
【図６】  図５に示されたディスクを張り合せた後の張り合せディスクを示す図
【図７】  センターホールから接着部材が露出した状態を示す図
【図８】  本発明の第１の実施の形態で示した成形装置により成形されたディスクを記録装置又は再生装置に載置した際の断面図
【図９】  図６に示された張り合せディスクのセンターホール近傍を示す図
【図１０】  従来の射出成形装置を示す図
【図１１】  従来の射出成形装置のスタンパ押えを示す図
【図１２】  従来の射出成形装置で成形されたディスクを張り合せた後の張り合せディスクを示す図
【図１３】  従来の射出成形装置のスタンパ押え部分の拡大図
【図１４】  従来のディスクの記録装置又は再生装置のディスク押えの斜視図
【図１５】  従来のディスクの記録装置又は再生装置のディスク押えの断面図
【図１６】  従来の成形装置により成形されたディスクを記録装置又は再生装置に載置する際の断面図
【符号の説明】
１      固定側型
２、２ａ、２ｂ  ディスク（成型物）
３      可動側型
４      スタンパ（型）
６      注入管（スプルブッシュ）
７      注入口
８      型押え
９      空孔
１０    温度制御部
１４    貫通穴
１８    円柱
１９    テーパ部（保持部）
２０    被保持部
５１    接着面
５２    センターホール
５３    接着部材
５４    張り合わせディスク
５５    空隙部
５６    外周
５７    中心線
１５１  ディスク上部押え
１５２  ディスク下部押え
１５３  ディスク押え
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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