JP2000076709A

JP2000076709A - ディスク成形方法

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Publication number: JP2000076709A
Application number: JP24323198A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Asai; 郁夫浅井
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2000-03-14
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: JP3368373B2; TW416909B

Abstract

(57)【要約】【課題】カッターダストの原因となる薄層部を生ずる
ことなくゲートシールを行い、高品質のディスクを製造
する。【解決手段】ディスク成形用金型でディスクを成形す
る際のゲートシールのステップにおいて、オスカッタ22
がメスカッタ12内に挿入される直前の位置に、オスカッ
タ22を停止させる。このとき、オスカッタ22の前進圧力
と、オスカッタ22が位置Ｐにあるときのスプルー11の内
圧とを平衡させることによって、オスカッタ22を停止さ
せる。よって、オスカッタ22とメスカッタ12とがオーバ
ラップしない状態であるにも係らず、ゲートシールを行
うことができる。また、オスカッタ22とメスカッタ12と
がオーバラップするときの間隙に生ずる薄層部が発生し
ないので、該薄層部が脱落して生ずるカッターダストの
発生も防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
ク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の光
学式記録媒体用ディスクの成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、コンパクトディスクやデジタルビ
デオディスク等の光学式記録媒体用ディスクを製造する
際の歩留りは、95％以上に向上している。残りの５％近
くの不良原因を解析してみると、最も大きな割合を占め
ているものが、ゲートカット時に生ずるカッターダスト
に起因するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以下に、カッターダス
トの発生原因について説明する。図８には、ディスク成
形用金型内に溶融樹脂を充填した直後の、キャビティＣ
の様子を示している。このキャビティＣは固定型10、可
動型20の衝合面に形成される。また、固定型10に設けら
れたスプルブッシュ11の出口には、メスカッタ12が形成
されている。そして、メスカッタ12に対向する位置に
は、可動型から出没自在にオスカッタ22を設けている。
また、オスカッタ22の中心部には、スプルーの突き出し
ピン21が設けられている。

【０００４】ところで、ディスク成形用金型で射出圧縮
成形を行う際には、前記可動型の固定型方向への加圧に
よるキャビティＣ内の樹脂圧力の増加時に、キャビティ
Ｃ内の溶融樹脂がスプルブッシュ11へと逆流することを
防止するため、ゲートシールを行う必要がある。そこ
で、キャビティＣ内への溶融樹脂の充填の直後にオスカ
ッタ22を前進させ、メスカッタ12へと挿入することによ
り、ゲートシールおよびゲートカットを行っている。こ
のときのオスカッタ22とメスカッタ12とのオーバーラッ
プ量を符号αで示している。ところが、溶融樹脂の充填
直後は樹脂がいまだ溶融状態にあるため、メスカッタ12
とオスカッタ22との間に溶融樹脂が流入してしまう。そ
の結果、スプルブッシュ11とキャビティＣとに充填され
た樹脂が、オスカッタ22の周囲を取り巻く薄層部Ｔh で
つながった状態となる。そして、樹脂が固化した後に型
開し、突き出しピン21を突出させてディスクＤを離型さ
せると、図９に示すように薄層部Ｔh がディスクＤから
分離してカッターダストとなる。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、カッターダストの原因
となる薄層部を生ずることなくゲートシールを行い、高
品質のディスクを製造することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の請求項１に係る手段は、スタンパが配置され
たディスク成形用金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填
し、オスカッタをメスカッタに向けて前進させてゲート
シールを行い、所定の保圧冷却工程の後に型開およびゲ
ートカットを行う各ステップを含むディスク成形方法で
あって、前記ゲートシールを行うステップにおいて、前
記オスカッタが前記メスカッタ内に挿入される直前にお
けるスプルー内圧と前記オスカッタの前進圧力とを平衡
させることを特徴とする。

【０００７】本発明においては、前記オスカッタが前記
メスカッタ内に挿入される直前におけるスプルー内圧と
前記オスカッタの前進圧力とを平衡させることによっ
て、前記オスカッタは前記メスカッタ内に挿入される直
前で前進を止める。すなわち、前記メスカッタと前記オ
スカッタとがオーバラップしない状態で、かつ、スプル
ブッシュへの樹脂の逆流を阻止し得る程度の狭い間隔
で、前記オスカッタが停止することになる。したがっ
て、従来のゲートシールの手法と異なり、前記メスカッ
タと前記オスカッタとがオーバラップしていないにもか
かわらず、ゲートシールを行うことが可能となる。そし
て、前記オスカッタの停止位置を、前記スプルー内圧と
前記オスカッタの前進圧力とが平衡する位置として把握
することにより、当該停止位置の正確な割り出しを行
う。

【０００８】また、本発明の請求項２に係るディスク成
形方法では、前記オスカッタの前進圧力を、前記型開ス
テップにおいても維持する。ディスクが固定型のキャビ
ティ面から離型すると、前記オスカッタの前進圧力に対
抗する前記スプルー内圧が除去される。その結果、前記
オスカッタは、前記メスカッタへと挿入可能な前進スト
ロークを有していることから、維持された前進圧力によ
ってさらに所定量の前進をする。このオスカッタの前進
により、ゲートカットを行う。

【０００９】さらに、本発明の請求項３に係るディスク
成形方法では、前記型開ステップにおける前記オスカッ
タの前進速度を初期の型開速度以上とする。そして、型
開により前記オスカッタと前記メスカッタとが離間する
速度と同じか、それよりも早く前記オスカッタと前記メ
スカッタとをオーバラップさせ、ゲートカットを行う。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来例と同一部分若
しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明を省略する。

【００１１】まず、本発明の実施の形態に係るディスク
成形方法に用いられる金型の構造についてを、図５ない
し図６に基づき説明する。

【００１２】図５に示すように、本発明の実施の形態に
係る金型は固定型10と可動型20とで一対をなしている。
固定型10は、固定型取付板17に固定型背面板18を介して
固定側ミラーブロック14を支持する構造を有している。
また、固定側ミラーブロック14の中心部を貫通するよう
にして、スプルブッシュ11、メスカッタ12、スタンパホ
ルダ13が同軸状に配置されている。また、固定側ミラー
ブロック14のキャビティ側表面には、スタンパホルダ13
によってスタンパＳが取付けられ、いわゆる固定スタン
パの構成を有している。

【００１３】一方可動型20は、可動型取付板27に可動型
背面板28を介して可動側ミラーブロック25を支持する構
造を有している。また、可動側ミラーブロック25の中心
部を貫通するようにして、突き出しピン21、オスカッタ
22、エジェクタスリーブ23、保持ブロック24が同軸状に
配置されている。さらに、固定側ミラーブロック14のキ
ャビティ側表面をその周囲から覆うように、スタンパア
ウタホルダ29を設けている。スタンパアウタホルダ29
は、図５に示す型締め時において、固定側ミラーブロッ
ク14に固定されたスタンパＳに当接する。

【００１４】なお、固定側ミラーブロック14のメスカッ
タ12とスタンパホルダ13との間に微小隙間を設けてお
り、ここからエアを噴出することができる。さらに、保
持ブロック24と可動側ミラーブロック25との間にも微小
隙間を設けており、ここからエアを噴出することができ
る。さらに、エジェクタスリーブ23と保持ブロック24と
の間にも微小隙間を設けており、ここからエアを吸引す
ることができるようになっている。

【００１５】図６には、オスカッタ22の駆動手段の一例
を摸式的に示している。可動金型20には、シリンダ室30
が形成されている。そして、この中を往復移動するピス
トン31によってオスカッタ22が駆動される。シリンダ室
30の前進側室30ａと後退側室30ｂは、それぞれ管路32，
33を介して電磁切替弁ＳＶ１に接続されている。管路33
の途中にはバイパス管路34を設け、該バイパス管路34に
は電磁切替弁ＳＶ２を設けている。また、主管路33には
絞り弁35を設けている。なお、絞り弁35、電磁切替弁Ｓ
Ｖ２は省略することもある。さらに、電磁切替弁ＳＶ１
は管路36，37を介してポンプ38およびタンク39と連通し
ている。加えて、管路36にはリリーフ弁40が設けられて
いる。なお、電磁切替弁ＳＶ１は４ポート２位置作動弁
であり、電磁切替弁ＳＶ２は２ポート２位置作動弁であ
る。そして、いずれの切替弁も、ソレノイドが非励磁状
態にある状態が図示されている。

【００１６】オスカッタ22の駆動制御をする手順は以下
の通りである。まず、図６のごとくオスカッタ22が前進
開始位置Ｓにあるとき、電磁切替弁ＳＶ１，ＳＶ２のい
ずれも励磁する。このとき、ポンプ38から吐出される圧
力流体は、管路36から管路33に入り、一度バイパス管路
34に迂回した後再び管路33に戻って、後退側室30ｂに供
給される。そして、ピストン31を前進させる。このと
き、前進側室30ａの圧力流体は、管路32、管路37を通
り、タンク39へと戻される。

【００１７】また、電磁切替弁ＳＶ１のみを励磁し、電
磁切替弁ＳＶ２を非励磁状態にすると、ポンプ38から吐
出される圧力流体は、管路36から管路33に入り、絞り弁
35を通って後退側室30ｂに供給される。このときの圧力
流体の流量は、前記バイパス管路34に迂回する場合の流
量よりも少なくなるので、ピストン31の前進速度をより
低速にすることが可能である。このような低速前進は、
例えばオスカッタ22の停止位置の近傍で、その位置を正
確に割り出す場合に有利である。さらに、電磁切替弁Ｓ
Ｖ１，ＳＶ２のいずれも非励磁状態とすると、ポンプ38
から吐出される圧力流体は、管路36、管路32を通り、前
進側室30ａに供給される。そして、ピストン31を後退さ
せる。このとき、後退側室30ｂ内の圧力流体は、管路3
3、管路37を通り、タンク39へと戻される。ピストン31
が前進又は後退限度位置に達すると、各管路内の流体圧
力が上昇してリリーフ弁40を開くので、ポンプ38から吐
出される圧力流体は、直接タンク39へと戻される。

【００１８】なお、ピストン31の後退側面31ａには、シ
リンダ30の外側へ突出するように検知ロッド41が設けら
れている。そして、この検知ロッド41の突出量（没入
量）から、ピストン31の作動量すなわちオスカッタ22の
作動量を検出することが可能である。図中には、オスカ
ッタ22の前進開始位置、前進限度位置、オスカッタ22が
メスカッタ12内に挿入される直前の位置（後述する）
を、符号Ｓ，Ｅ，Ｐで示している。また、メスカッタ22
の各位置Ｓ，Ｅ，Ｐに該当する検知ロッドの位置を符号
ｓ，ｅ，ｐで示している。図示のごとく、オスカッタ22
はメスカッタ12内に挿入可能な作動ストロークを有して
いる。

【００１９】さらに、本発明の実施の形態に係る金型
は、図７のごとくエジェクタスリーブ23、保持ブロック
24を、可動側ミラーブロック25のキャビティ側表面から
キャビティＣへと突出させておくことも可能である。図
示の例では、エジェクタスリーブ23、保持ブロック24の
いずれも突出量Ｈ1 （30〜 100μｍ程度）とした場合を
示している。なお、エジェクタスリーブ23については、
この位置からさらに突出駆動させることが可能である。
このエジェクタスリーブ23の駆動手段として、例えば、
図６に示すピストン31と同様の方向に作動するピストン
を、エジェクタピン21及びエジェクタスリーブ23の駆動
のために設ける。そして、当該ピストンによるエジェク
タピン21とエジェクタスリーブ23との駆動タイミングを
変えることにより、エジェクタピン21の突出駆動の後に
エジェクタスリーブ23を突出駆動することが可能とな
る。

【００２０】続いて、図１ないし図４を参照しながら、
上記金型を用いてディスクを成形する手順を説明する。

【００２１】図１には、固定型10と可動型20との衝合面
に形成されるキャビティＣの中心部を拡大して示してい
る。図１は、スプルブッシュ11からキャビティＣ内に溶
融樹脂が充填され、溶融樹脂が満たされた状態を示して
いる。

【００２２】図２には、図１の直後の状態を示してい
る。本発明の実施の形態においても、可動型20の固定型
10方向への加圧によるキャビティＣ内の樹脂圧力の増加
時に、キャビティＣ内の溶融樹脂がスプルブッシュ11へ
と逆流することを防止するため、溶融樹脂の充填の直後
にオスカッタ22を前進させ、ゲートシールを行ってい
る。そして、このゲートシールのステップで、オスカッ
タ22がメスカッタ12内に挿入される直前の位置（図６に
Ｐで示す位置）にオスカッタ22を停止させる。なお、位
置Ｐは、正確には図２に示すようにオスカッタ22の端面
とメスカッタ12の端面とがオーバラップしない状態で、
かつ、スプルブッシュ11への樹脂の逆流を阻止し得る程
度の狭い間隔を有する状態をいう。また、前進駆動され
るオスカッタ22を位置Ｐに正確に停止させるための手法
として、オスカッタ22の前進圧力である、ポンプ38から
シリンダ30の後退側室30ｂへと圧力流体を供給して得ら
れるピストン31（図６参照）の駆動圧力（すなわちリリ
ーフ弁40の設定圧力）と、オスカッタ22が位置Ｐにある
ときのスプルー内圧とを平衡させることとする。

【００２３】ところで、スプルブッシュ11のスプルー穴
は、図示しないノズルタッチ部へと向かうにつれてその
径が縮小している。したがって、スプルー穴内の溶融樹
脂はキャビティＣから遠い位置ほど固化が早く、図２に
示す時点でも、既にスプルー穴内の樹脂はある程度固化
している。このため、図２のごとくオスカッタ22が前進
してメスカッタ12に近づくと、スプルブッシュ11内の樹
脂は閉じ込められた状態となり、スプルー内圧が上昇す
る。これに伴いオスカッタ22の前進圧力も増加する。よ
って、オスカッタの前進圧力の増加とオスカッタ22の位
置とは、特定の関係を持つこととなる。そこで、オスカ
ッタ22が位置Ｐに達したときの前進圧力をリリーフ弁40
の設定圧力とすれば、該設定圧力に達した時点で、オス
カッタ22は確実に位置Ｐに停止することとなる。そし
て、オスカッタ22とメスカッタ12とがオーバラップしな
い状態であるにもかかわらずゲートシールを行い、キャ
ビティＣからスプルブッシュ11への樹脂の逆流を防ぐこ
とができる。

【００２４】なお、オスカッタ22の前進圧力を、オスカ
ッタ22が位置Ｐにあるときのスプルー11の内圧と平衡さ
せるための方法としては、例えば、トライショット時等
に、まずオスカッタ22の前進圧力（ポンプ38の吐出圧
力）とそれによって得られるオスカッタ22の前進量との
相関関係を求める。また、オスカッタ22の前進量とカッ
ターダストの発生状態との関係を求める。これらの結果
から、オスカッタ22の前進圧力とカッターダストの発生
状態との関係を求め、リリーフ弁40の設定圧力を調整す
ることにより、最適なオスカッタ22の前進圧力を決定す
る。

【００２５】図３には、所定の保圧冷却工程を行った後
に型開およびゲートカットを行った状態を示している。
このとき、固定型10のメスカッタ12およびスタンパホル
ダ13の間からエアＡ₁ を噴出する。同時に、可動型20の
エジェクタスリーブ23と保持ブロック24との間のエアを
符号Ｖ₁ で示すように吸引する。そして、ディスクＤを
可動型20のキャビティ面に確実に移行させる。なお、オ
スカッタ22とエジェクタスリーブ23との間のエアを吸引
する代わりに、またはこれと併用して、エジェクタスリ
ーブ23と保持ブロック24とを可動側ミラーブロック25の
キャビティ側表面より突出させるように配置し、段差を
形成しておく。そしてこの段差によってディスクＤを可
動型20に食い付かせ、固定型10からの離型を移行促進す
る。

【００２６】また、この型開ステップにおいても、図２
に示すゲートシールのステップにおけるオスカッタの前
進圧力を維持する。すると、ディスクＤが固定型10のキ
ャビティ面から離型する際に、オスカッタ22の前進圧力
に対抗していたスプルー内圧が除去されるので、型開と
同時にオスカッタ22はさらに所定量α（ＣＤ、ＤＶＤ等
で0.2 〜1.0mm 程度）の前進をして、位置Ｅ（図６参
照）に至る。このオスカッタ22の前進作動により、ゲー
トカットを行う。なお、このときの初期の型開速度を、
オスカッタ22の前進速度以下に設定する。そして、型開
によりオスカッタ22とメスカッタ12とが離間すると同時
に又はそれよりも早く、オスカッタ22とメスカッタ12と
をオーバラップさせることにより、良好な切断面を得る
ことを可能としている。

【００２７】また、このオスカッタ22の所定量αの前進
により、型開後のディスクＤの保持をより確実に行うこ
とが可能となる。前述のごとく、型開ステップの以前の
状態は、図２に示すように、オスカッタ22はキャビティ
Ｃ内の樹脂を貫通しない位置で停止している。したがっ
て、この状態で型開してしまうと、ディスクＤとオスカ
ッタ22とのオーバラップ量が不足し、ディスクＤを可動
型20で保持することが困難となる。また、ディスクＤは
その中心部のみ符号Ｖ₁ で示すように吸引されているだ
けなので、可動型20側へのディスクＤの保持が不安定と
なる。そこで、型開によりオスカッタ22とメスカッタ12
とが離間すると同時かそれよりも早くオスカッタ22を前
進させ、メスカッタ12にオーバラップさせることによ
り、ディスクＤに対するオスカッタ22のオーバラップ量
も十分に確保され、ディスクＤを安定保持することが可
能となる。

【００２８】なお、エアＡ₁ の噴出と同時に保持ブロッ
ク24と可動側ミラーブロック25との間からもエアＡ₂ を
噴出し、可動金型20に対するディスクＤの離型の促進を
図り、いわゆるチルト値の悪化等を防いでいる。型開ス
テップの終了後、固定型10から十分に離間した可動型20
において、図４に示すようにエジェクタピン21を突き出
してオスカッタ22からスプルーを離型させた後、エジェ
クタスリーブ23をさらに突出させ、ディスクＤを保持ブ
ロック24から離型させることにより、ディスクの成形を
完了する。

【００２９】上記構成をなす本発明の実施の形態から得
られる作用効果は、以下の通りである。すなわち、キャ
ビティＣ内への溶融樹脂の充填直後に行われるゲートシ
ールのステップ（図２）において、オスカッタ22がメス
カッタ12内に挿入される直前の位置Ｐ（図６）に、オス
カッタ22を停止させる。このとき、オスカッタ22の前進
圧力と、オスカッタ22が位置Ｐにあるときのスプルー11
の内圧とを平衡させることによって、オスカッタ22を停
止させるので、オスカッタ22とメスカッタ12とがオーバ
ラップしない状態であるにもかかわらず、ゲートシール
を行うことができる。このように、ゲートシールの際に
オスカッタ22とメスカッタ12とがオーバラップしないこ
とから、薄層部Ｔh （図８、図９参照）を生ずることが
なくなり、カッターダストの発生を防ぐことができる。

【００３０】また、型開ステップ（図３）で、ゲートシ
ールのステップにおけるオスカッタ22の前進圧力を維持
することにより、型開と同時にオスカッタ22はさらに所
定量の前進をし、ゲートカットを行うことが可能とな
る。したがって、特に作動制御しなくても、オスカッタ
22をゲートカットのために作動させることが可能とな
る。しかも、このときのオスカッタ22の前進速度が、初
期の型開速度以上となるように型開き速度を制御するの
で、型開によりオスカッタ22とメスカッタ12とが離間す
る速度と同じかそれよりも早く、オスカッタ22とメスカ
ッタ12とをオーバラップさせて、良好な切断面を得るこ
とができる。しかも、ディスクＤに対するオスカッタ22
のオーバラップ量も十分に確保され、ディスクＤを可動
型20側に確実に保持することが可能となる。

【００３１】加えて、型開時に固定型10のメスカッタ12
およびスタンパホルダ13の間からエアＡ₁ を噴出し、可
動型20のエジェクタスリーブ23と保持ブロック24の間の
エアを符号Ｖ₁ で示すように吸引することにより、ディ
スクＤの中心部を可動型20のキャビティ面に移行させ、
固定型10に対する離型を促進させることができる。さら
に、エジェクタスリーブ23と保持ブロック24とを可動側
ミラーブロック25のキャビティ側表面から突出させ、段
差を形成することにより、ディスクＤを可動型20に食い
付かせ、固定型10からのディスクＤの離型を促進するこ
とができる。したがって、本発明の実施の形態に係るデ
ィスク成形方法によれば、高品質のディスクを製造する
ことが可能となる。

【００３２】なお、本発明の実施の形態では、固定側ミ
ラーブロック14にスタンパＳを固定した場合を例に挙げ
て説明したが、本発明に係るディスク成形方法は、可動
側ミラーブロック25によってスタンパＳを保持し、いわ
ゆる可動スタンパの構成を有するディスク成形用金型に
おいても用いることが可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係る
ディスク成形方法によれば、カッターダストの原因とな
る薄層部を生ずることなくゲートシールを行うので、カ
ッターダストの発生を防止し、高品質のディスクを製造
することが可能となる。

【００３４】また、本発明の請求項２に係るディスク成
形方法によれば、ゲートカットのための制御を特にする
ことなくオスカッタを作動させ、型開と同時にゲートカ
ットを行うことが可能となる。

【００３５】さらに、本発明の請求項３に係るディスク
成形方法によれば、ゲートカット時に良好な切断面を得
ることが可能となり、高品質のディスクを得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るディスク成形方法に
おいて、キャビティ内に溶融樹脂が満たされた状態を示
す金型の断面図である。

【図２】図１に続き、ゲートシールを行うステップを示
す金型の断面図である。

【図３】図２に続き型開およびゲートカットを行うステ
ップを示す金型の断面図である。

【図４】図３に続き、可動型からディスクを離型するス
テップを示す金型の断面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係るディスク成形方法に
用いられる金型の構造を示す断面図である。

【図６】オスカッターの駆動手段の一例を示す摸式図で
ある。

【図７】図５に示す金型の、エジェクタスリーブおよび
保持ブロックの配置例を示す断面図である。

【図８】キャビティ内において、カッターダストの原因
となる薄層部が形成された状態を示す摸式図である。

【図９】図８に示す薄層部が、ゲートカット時にカッタ
ーダストとなる用を示す摸式図である。

【符号の説明】 10 固定型 11 スプルブッシュ 12 メスカッタ 20 可動型 22 オスカッタＣキャビティＳスタンパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スタンパが配置されたディスク成形用金
型のキャビティ内に溶融樹脂を充填し、オスカッタをメ
スカッタに向けて前進させてゲートシールを行い、所定
の保圧冷却工程の後に型開およびゲートカットを行う各
ステップを含むディスク成形方法であって、前記ゲート
シールを行うステップにおいて、前記オスカッタが前記
メスカッタ内に挿入される直前におけるスプルー内圧と
前記オスカッタの前進圧力とを平衡させることを特徴と
するディスク成形方法。
【請求項２】前記オスカッタの前進圧力を、前記型開
ステップにおいても維持することを特徴とする請求項１
記載のディスク成形方法。
【請求項３】前記型開ステップにおける前記オスカッ
タの前進速度を初期の型開速度以上とすることを特徴と
する請求項１又は２記載のディスク成形方法。