JP2000218659A

JP2000218659A - 射出成形装置、射出成形方法及びディスク基板

Info

Publication number: JP2000218659A
Application number: JP11020184A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Imai; 康之今井; Hiroko Kamoshita; 裕子鴨下
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形物に発生した静電気を効率よく除電
する。【解決手段】金型から離型する射出成形物に対してイ
オン化した気体を吹き付ける静電気除去手段を備え、こ
の射出成形物に発生した静電気をイオン化した気体を吹
き付けることにより中和除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディス
ク、光磁気ディスク、磁気ディスク等の円盤状記録媒体
の基板を製造するのに好適な射出成形装置及び射出成形
方法に関する。また、本発明は、例えば光ディスク、光
磁気ディスク、磁気ディスク等の円盤状記録媒体の基板
となるディスク基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディ
スク等の円盤状記録媒体には、光透過性を有するポリカ
ーボネート樹脂等のプラスチック材料により形成された
ディスク基板が用いられている。

【０００３】光ディスクにおいては、ディスク基板の表
面に所定の記録信号に対応してパターン配列された微小
な凹部であるピットが形成されるとともに、アルミニウ
ム等を蒸着して反射層が形成されている。また、光磁気
ディスクにおいては、ディスク基板の表面に所望の記録
信号が記録される記録トラックを構成する同心円状又は
螺旋状の凸部であるプリグルーブが形成されるととも
に、磁気材料からなる信号記録層が形成されている。ま
た、磁気ディスクにおいては、ディスク基板の表面に磁
性膜を有する信号記録層が形成されている。

【０００４】ところで、光ディスク及び光磁気ディスク
の基板となるディスク基板を作製するに際しては、シリ
ンダ内で加熱流動化（可塑化）したプラスチック材料を
金型の内部に高圧で射出し、この金型内部でプラスチッ
ク材料を冷却固化させることにより成形する射出成形装
置が用いられる。また、磁気ディスクにおいても、この
ようなプラスチック材料を金型の内部に高圧で射出し、
この金型内部でプラスチック材料を冷却固化させること
によってディスク基板を作製することが検討されてい
る。

【０００５】この射出成形装置は、図５及び図６に示す
ように、固定金型１００と、この固定金型１００に対向
するように配置された可動金型１０１と、この可動金型
１０１に組み込まれた外周金型１０２とを備えている。
射出成形装置においては、これら固定金型１００、可動
金型１０１及び外周金型１０２が型締めされることによ
って、成形されるディスク基板１０３と同一形状のキャ
ビティ１０４が構成される。

【０００６】固定金型１００は、キャビティ１０４を構
成する面とは反対側の面に固定取付盤１０５が取り付け
られ、この固定取付盤１０５を介して図示しない本体フ
レームに設けられた複数のタイロッド１０６に固定支持
されている。

【０００７】可動金型１０１は、キャビティ１０４を構
成する面とは反対側の面に可動取付盤１０７が取り付け
られ、この可動取付盤１０７を介して図示しない本体フ
レームに設けられた複数のタイロッド１０６に移動自在
に支持されている。そして、可動金型１０１は、可動取
付盤１０７側に設けられた油圧機構１０８により固定金
型１００に対して接離動作される。

【０００８】また、射出成形装置には、固定金型１００
側に可塑化されたプラスチック材料をキャビティ１０４
内に高圧で射出充填させる図示を省略する射出機構が設
けられている。

【０００９】以上のように構成された射出成形装置で
は、油圧機構１０８により可動金型１０１が固定金型１
００に対して接近動作することによって、固定金型１０
０、可動金型１０１及び外周金型１０２が型締めされ
る。射出成形装置では、キャビティ１０４が構成され、
このキャビティ１０４内に射出機構により可塑化された
プラスチック材料が高圧で射出充填される。そして、射
出成形装置では、キャビティ１０４内に充填されたプラ
スチック材料が冷却固化される。射出成形装置では、所
定の冷却時間を経過した後、油圧機構１０８により可動
金型１０１が固定金型１００に対して離間動作すること
により型開きされる。そして、射出成形装置では、成形
されたディスク基板１０３が可動金型１０１から離型さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の射出成形装置においては、図６に示すように、射出
機構により可塑化されたプラスチック材料がキャビティ
１０４内に高圧で射出充填される。このとき、成形され
るディスク基板１０３は、キャビティ１０４を構成する
固定金型１００、可動金型１０１及び外周金型１０２の
内壁面と摺接することとなる。このため、従来の射出成
形装置では、これら金型内壁面と摺接するディスク基板
１０３の表面に、摩擦により静電気が発生してしまう。

【００１１】また、従来の射出成形装置においては、図
７に示すように、充填されたプラスチック材料がキャビ
ティ１０４内で冷却固化するにしたがって収縮し、キャ
ビティ１０４を構成する固定金型１００、可動金型１０
１及び外周金型１０２の内壁面と摺接することとなる。
このため、従来の射出成形装置では、これら金型内壁面
と摺接するディスク基板１０３の表面に、摩擦により静
電気が発生してしまう。

【００１２】さらに、従来の射出成形装置においては、
図８に示すように、可動金型１０１が固定金型１００に
対して離間動作する際、或いは成形されたディスク基板
１０３を可動金型１０１から離型する際、このディスク
基板１０３と金型内壁面との接触部分に、摩擦により静
電気が発生してまう。

【００１３】このように、静電気が発生したディスク基
板１０３は、不導体であるため発生した静電気が放電せ
ず、長時間帯電した状態となる。また、射出成形装置に
おいて、固定金型１００、可動金型１０１及び外周金型
１０２は、高い精度で平行度を保ち、且つ動作させる必
要がある。このため、射出成形装置においては、摺動部
が特殊コーティングやグリスによって覆われるか、或い
は金属材料以外の専用部材等で保持されており、この装
置本体に対して電気的に絶縁されている。したがって、
従来の射出成形装置では、成形されるディスク基板１０
３に発生した静電気を除電することは大変困難であっ
た。

【００１４】このため、従来のディスク基板１０３にお
いては、発生した静電気によって空気中、或いは基板搬
送装置、スパッタ機等のディスク基板１０３を取り扱う
機器類に付着した塵埃等を吸着してしまう。これらディ
スク基板１０３に付着し塵埃等は、このディスク基板１
０３の表面を不均一なものとし、円盤状記録媒体とされ
た際、信号エラーやヘッドクラッシュ等を引き起こすこ
ととなる。

【００１５】さらに、ディスク基板１０３に発生した静
電気は、スパッタ等の真空成膜を行う際、形成膜の異常
成長や異常放電を引き起こしてしまい、膜特性の劣化や
膜厚分布の不均一を招いたり、ディスク基板１０３や形
成膜そのものを破壊するといった問題が生じてしまう。

【００１６】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、射出成形物に発生した静
電気を効率よく除電する射出成形装置及び射出成形方法
を提供することを目的とする。また、塵埃等の付着を防
止したディスク基板を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形装
置は、金型から離型される射出成形物に対してイオン化
した気体を吹き付ける静電気除去手段を備えることを特
徴とする。

【００１８】以上のように構成された本発明に係る射出
成形装置では、射出成形物に対して吹き付けられるイオ
ン化した気体により、射出成形物に発生した静電気が中
和除去される。

【００１９】また、本発明に係る射出成型方法は、金型
から離型する射出成形物に対してイオン化した気体を吹
き付けることを特徴とする。

【００２０】以上のように本発明に係る射出成形方法で
は、射出成形物に発生した静電気をイオン化した気体を
吹き付けることにより中和除去することができる。

【００２１】また、本発明に係る射出成形基板は、射出
成形後、帯電している静電気が２００Ｖ以下であること
を特徴とする。

【００２２】以上のように本発明に係る射出成形基板で
は、表面に塵埃等が付着するのを防ぐことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態
として図１乃至図３に示した射出成形装置１は、光ディ
スク、光磁気ディスク、磁気ディスク等の円盤状記録媒
体となるディスク基板２を射出成形するものである。

【００２４】この射出成形装置１は、図１に示すよう
に、ディスク基板２の一方主面を形成する固定金型３
と、この固定金型３に対向するように配置されてディス
ク基板２の他方主面を形成する可動金型４と、ディスク
基板２の外周側面を形成する図示しない外周金型とを備
えている。

【００２５】射出成形装置１においては、これら固定金
型３、可動金型４及び外周金型が型締めされることによ
って、成形されるディスク基板２と同一形状のキャビテ
ィ（図示せず。）が構成される。

【００２６】固定金型３は、キャビティを構成する面と
は反対側の面に固定取付盤５が取り付けられている。こ
の固定取付盤５は、固定金型３よりも大型とされ、図示
しない本体フレームに設けられた複数のタイロッド６に
固定支持されている。

【００２７】可動金型４は、キャビティを構成する面と
は反対側の面に可動取付盤７が取り付けられている。こ
の可動取付盤７は、可動金型４よりも大型とされ、図示
しない本体フレームに設けられた複数のタイロッド６に
移動自在に支持されている。そして、可動金型４は、固
定金型３に対向するように配置され、可動取付盤７側に
設けられた油圧機構８により固定金型３に対して接離動
作される。

【００２８】また、これら固定取付盤５及び可動取付盤
７とタイロッド６との摺動部には、摺動用リングが設け
られ、グリスが塗布されている。

【００２９】外周金型は、固定金型３のキャビティを構
成する側の面に固定されている。そして、外周金型は、
型締めされた際、固定金型３と可動金型４とにより挟持
される。

【００３０】射出成形装置１においては、固定金型３及
び可動金型４が接地用配線９を介してそれぞれ接地され
ている。これにより、射出成形装置１では、成形される
ディスク基板２がキャビティ内にあるとき、このディス
ク基板２に発生する静電気を除電することができる。

【００３１】また、射出成形装置１には、固定金型３側
に可塑化されたポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン
樹脂等のプラスチック材料をキャビティ内に高圧で射出
充填させる図示を省略する射出機構が設けられている。

【００３２】また、射出成形装置１には、成形されるデ
ィスク基板２に対してイオン化した気体を吹き付ける静
電気除去装置が設けられている。

【００３３】この静電気除去装置は、イオン化した気体
を発生させる図示しない装置本体と、型締めされる固定
金型３と可動金型４との上方に位置して、成形されるデ
ィスク基板２に対してイオン化した気体を吹き付ける吹
付ヘッド１０とを有している。

【００３４】静電気除去装置においては、イオン化する
気体として、空気又は窒素等を使用することができる。
また、静電気除去装置においては、吹付ヘッド１０の位
置を自由に移動させることができる。すなわち、射出成
形装置１においては、図２に示すように、成形されたデ
ィスク基板２に対するイオン化した気体の吹付角度θを
自由に変えることができる。また、射出成形装置１にお
いては、この吹付ヘッド１０と可動金型４との距離等を
変えることができる。

【００３５】また、射出成形装置には、図３に示すよう
に、成形されたディスク基板２を可動金型４から離型さ
せる取出アーム１１が設けられている。この取出アーム
１１は、その先端部にディスク基板２を吸着させる取出
ヘッド１２を有している。

【００３６】以上のように構成された射出成形装置１で
は、図１に示すように、油圧機構８により可動金型４が
固定金型３に対して接近動作することによって、固定金
型３、可動金型４及び外周金型が型締めされる。このと
き、射出成形装置では、成形されるディスク基板２と同
一形状のキャビティが構成される。

【００３７】射出成形装置１では、キャビティ内に射出
機構により可塑化されたプラスチック材料が高圧で射出
充填される。そして、射出成形装置１では、キャビティ
内に充填されたプラスチック材料が冷却固化される。

【００３８】射出成形装置では、所定の冷却時間を経過
した後、油圧機構８により可動金型４が固定金型３に対
して離間動作することにより型開きされる。

【００３９】射出成形装置では、図３に示すように、取
出アーム１１が可動金型４側へと移動する。そして、取
出アーム１１は、取出ヘッド１２により成形されたディ
スク基板２を吸着し、可動金型４からディスク基板２が
離型させる。

【００４０】ここで、射出成形装置１においては、可動
金型４が固定金型３に対して離間する際、静電気除去装
置の吹付ヘッド１０により、成形されたディスク基板２
に対してイオン化した気体が吹き付けられる。また、射
出成形装置１においては、成形されたディスク基板２が
可動金型４から離型される際、静電気除去装置の吹付ヘ
ッド１０により離型されたディスク基板２に対してイオ
ン化した気体が吹き付けられる。

【００４１】これにより、射出成形装置１では、ディス
ク基板２の表面に発生した静電気が中和除去される。

【００４２】ここで、射出成形装置１においては、図２
に示すように、吹付角度θを０゜〜８０゜とすることが
好ましい。また、射出成形装置１においては、吹付ヘッ
ド１０と可動金型４との距離を約５〜８０ｃｍとするこ
とが好ましい。

【００４３】これによって、射出成形装置１では、成形
されるディスク基板２に対して均一にイオン化した気体
を吹き付けることができる。

【００４４】また、射出成形装置１においては、静電気
除去装置から送出される気体の圧力を５ｋｇ／ｃｍ²以
下とすることが好ましく、気体の流量を１５０ｌ／ｍｉ
ｎ以下とすることが好ましく、ディスク基板２に吹き付
ける時間を約０．２〜１０秒とすることが好ましい。

【００４５】また、射出成形装置においては、常時イオ
ン化した気体を成形したディスク基板２に吹き付けても
よい。

【００４６】このように、射出成形装置１では、成形さ
れたディスク基板に対してイオン化した気体を吹き付け
ることによって、ディスク基板２に発生した静電気を中
和除去することができ、このディスク基板２に発生した
静電気を効率よく除電することができる。

【００４７】また、この射出成形装置１においては、固
定金型３及び可動金型４が接地用配線９を介してそれぞ
れ接地されている。これにより、射出成形装置１では、
成形されるディスク基板２がキャビティ内にあるとき、
このディスク基板２に発生した静電気を除電することが
できる。

【００４８】したがって、このような射出成形装置１で
は、ディスク基板２に発生した静電気を効率よく除電す
ることができ、静電気の発生が少ない高品質のディスク
基板２を製造することができる。

【００４９】ここで、ディスク基板に帯電している静電
気と、このディスク基板表面に付着するダスト量との関
係を調べた。なお、基板サイズは、３．５インチ（外径
９５ｍｍ、内径２５ｍｍ）であり、測定は片面のみとし
た。

【００５０】この測定結果を図４に示す。

【００５１】図４から明らかなように、ディスク基板に
帯電している静電気が１ｋＶ以下になるにしたがって、
急激に付着するダスト量が低下しているのがわかる。そ
して、この静電気が２００Ｖ以下の場合には、ディスク
基板に付着するダスト量が極めて少ないことがわかる。

【００５２】このように、ディスク基板においては、金
型から離型した後の帯電している静電気が２００Ｖ以下
であることが好ましい。これにより、基板表面に塵埃等
が付着するのを防ぐことができる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明に係る射出成形装置によりディ
スク基板を実際に作製した実施例について説明する。ま
た、これら実施例と比較するために作製した比較例につ
いて説明する。

【００５４】実施例１実施例１では、使用するイオン化した気体として窒素を
使用し、圧力は、３ｋｇ／ｃｍ²、流量は、８０ｌ／ｍ
ｉｎとした。また、ディスク基板に対するイオン化した
気体の吹付角度θは、２０゜とし、金型中央から静電気
除去装置の吹付ヘッドまでの距離は、１０ｃｍとした。
また、吹付時間は、金型からディスク基板を離型した後
５秒とした。

【００５５】実施例２実施例２では、ディスク基板に対するイオン化した気体
の吹付角度θは、２０゜とし、金型中央から静電気除去
装置の吹付ヘッドまでの距離は、６ｃｍとした。また、
吹付時間は、金型からディスク基板を離型した後５秒と
した。それ以外は、実施例１と同様にして作製した。

【００５６】比較例１比較例１では、固定金型及び可動金型の接地のみを行
い、静電気除去装置を設けていない射出成形装置を用い
てディスク基板を作製した。

【００５７】比較例２固定金型及び可動金型の接地を行わず、静電気除去装置
を設けていない従来の射出成形装置を用いてディスク基
板を作製した。

【００５８】これら実施例１及び実施例２、比較例１及
び比較例２のディスク基板について、帯電している静電
気の測定を行った。

【００５９】実施例１では、離型直後の帯電している静
電気が＋０．０１〜＋０．０６ｋＶであり、この静電気
は１０分後も変化しなかった。また、実施例２では、離
型直後の帯電している静電気が＋０．０５〜＋０．０９
ｋＶであり、この静電気は１０分後も変化しなかった。

【００６０】このように、接地及び静電気除去装置を用
いた本発明を適用した射出成形装置により成形されたデ
ィスク基板は、帯電している静電気が２００Ｖ以下であ
り、好ましい結果を示したのがわかる。

【００６１】これに対して、比較例１では、離型直後の
帯電している静電気が、＋４〜６ｋＶであり、この静電
気は１０分後も変化しなかった。また、比較例２では、
離型直後の帯電している静電気が、＋８〜１１ｋＶであ
り、この静電気は１０分後も変化しなかった。

【００６２】このため、これら比較例１及び比較例２の
ディスク基板は、帯電している静電気が２００Ｖ以下と
はならず、高い静電気を帯電しているのがわかる。

【００６３】このことから、離型後帯電しているディス
ク基板を除電するのに、静電気除去装置によりイオン化
した気体を吹き付けることが極めて有効であることが明
らかとなった。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る射出成形装置は、金型から離型される射出成形物に対
してイオン化した気体が吹き付けられることによって、
射出成形物に発生した静電気を中和除去することがで
き、高品質の射出成形物を製造することができる。

【００６５】また、本発明に係る射出成型方法は、金型
から離型する射出成形物に対してイオン化した気体を吹
き付けることによって、射出成形物に発生した静電気を
中和除去することができ、射出成形物に発生した静電気
を効率よく除電することができる。

【００６６】また、本発明に係るディスク基板は、射出
成形後、帯電している静電気が２００Ｖ以下であること
から、表面に塵埃等が付着するのを防ぐことができる。
したがって、このディスク基板では、塵埃等の付着を抑
えた均一なディスク表面とすることができ、円盤状記録
媒体とされた際、信号エラーやヘッドクラッシュ等の発
生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示す射出成形装置の
構成を示す図である。

【図２】ディスク基板とイオン化した気体の吹付角度を
示す図である。

【図３】離型したディスク基板にイオン化し気体を吹き
付けた状態を示す図である。

【図４】ディスク基板に帯電している静電気と基板表面
に付着するダスト量の関係を示す特性図である。

【図５】従来の射出成形装置の構成を示す図である。

【図６】プラスチック材料がキャビティ内に射出充填さ
れる状態を示す図である。

【図７】プラスチック材料がキャビティ内で収縮する状
態を示す図である。

【図８】成形されたディスク基板を金型から離型させる
状態を示す図である。

【符号の説明】

１射出成形装置、２ディスク基板、３固定金型、
４可動金型、９接地用配線、１０吹付ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型から離型される射出成形物に対して
イオン化した気体を吹き付ける静電気除去手段を備える
ことを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】上記金型が接地されていることを特徴と
する請求項１記載の射出成形装置。
【請求項３】上記射出成形物は、円盤状記録媒体の基
板となるディスク基板であることを特徴とする請求項１
記載の射出成形装置。
【請求項４】金型から離型する射出成形物に対してイ
オン化した気体を吹き付けることを特徴とする射出成形
方法。
【請求項５】上記金型を接地することを特徴とする請
求項４記載の射出成形方法。
【請求項６】射出成形後、帯電している静電気が２０
０Ｖ以下であることを特徴とするディスク基板。