JP2000334787A - 成形基板の取出方法および取出装置および成形基板 - Google Patents

成形基板の取出方法および取出装置および成形基板

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JP2000334787A
JP2000334787A JP11146080A JP14608099A JP2000334787A JP 2000334787 A JP2000334787 A JP 2000334787A JP 11146080 A JP11146080 A JP 11146080A JP 14608099 A JP14608099 A JP 14608099A JP 2000334787 A JP2000334787 A JP 2000334787A
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elastic body
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porous elastic
suction cup
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Kazuo Inoue
和夫 井上
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/40Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/42Removing or ejecting moulded articles using means movable from outside the mould between mould parts, e.g. robots
    • B29C45/4225Take-off members or carriers for the moulded articles, e.g. grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2017/00Carriers for sound or information
    • B29L2017/001Carriers of records containing fine grooves or impressions, e.g. disc records for needle playback, cylinder records
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度化により金型の高温化から基板取出の
際に基板表面が吸盤と接触することで部分的に急冷され
変形を生じる。また、厚みが薄いため剛性が低く、外観
とチルトに課題があった。 【解決手段】 基板を低熱伝導率で耐熱性の多孔質弾性
体13と接触させ、かつ、多孔質弾性体を介して基板を
真空吸引して保持して、基板を取出すものであり、基板
表面が急冷されなくなり、変形歪みを抑制できると共
に、成形基板8は外観良化だけでなく半径方向の傾きで
あるタンジェンシャルチルトも良化し、貼り合わせの歩
留まりを向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】光ディスク用基板等を金型か
ら取出す成形基板の取出方法および取出装置および成形
基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスクの基板は樹脂を射出成
形して作っている。図3に射出成形設備の概略図を示
す。図3において101は射出成形装置で、大プレート
102、103には、それぞれ、可動金型104と固定
金型105がボルトで固定されている。基板成形はこの
可動金型104と固定金型105とを閉じた後に射出ユ
ニット106から溶融樹脂を金型内のキャビティに充填
し冷却固化して行う。
【0003】基板の取出は、大プレート102を型締ユ
ニットで動かすことで可動金型104を固定金型105
から離し、取出装置108を金型内に移動させて行う。
ここでの取出装置108は大プレート103に固定され
ており、スイング型である。
【0004】図4に可動金型104側から固定金型10
5側を見た側面図を示す。取出装置108は大プレート
103の上部にモータ109を有しモータ109の軸を
中心に取出ハンド110が旋回することで金型内への侵
入や金型からの遠ざかりを行う。
【0005】基板の取出の際の金型から取出装置への基
板の受け渡しの様子を示した側面図を図5(a)に示
す。
【0006】取出装置108の取出ハンド110はモー
タ109を中心とする旋回と共に可動金型104側方向
の移動も行う。
【0007】金型では金型を開く前にカットパンチ11
1を前進させて内孔を形成する。金型を開いた後は取り
出しハンド110を基板112に近づける。
【0008】一方、金型からはエアを吹き出して金型表
面から基板112を剥離する。次にエジェクタ113を
突き出して基板112を取出ハンド110の先端に設け
た吸盤114に接触させる。吸盤114には吸引力発生
手段(図示せず)から吸引力をホース等で導いていて、
基板112が吸盤114に吸着される。次に取出ハンド
110が基板112を保持したまま金型内から外に出
る。
【0009】光ディスク基板は内孔があり、成形される
基板にはこの内孔が形成されている。この内孔の形成は
不要部をカットする場合と元から不要部を作らない場合
とがある。
【0010】不要部がない場合には取出す必要はない
が、不要部が形成される場合には取出す必要がある。こ
の不要部を取出す方法としては、基板同様に吸盤に吸着
する方法と機械的に挟む方法がある。図5(a)では、
吸盤114で基板112を保持すると同時に、メカチャ
ック115でこの内孔形成による不要部を挟んで保持す
る。次にエジェクタピン116がエジェクタ113より
遅れて突き出し、カットパンチ111から不要部が抜け
る。
【0011】固定金型105側から可動金型104側を
見た場合の、基板112と吸盤114との位置関係を図
5(b)に示した。取出ハンド110が金型内に侵入し
た際に内孔形成による不要部に吸盤114が当たらない
位置に吸盤114を配している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】光ディスクの容量を上
げるためには高密度にしなければならない。また、その
ためには照射光のビームスポットを小さくしなければな
らず、光の波長を短くする以外では集光レンズの開口度
を大きくする必要がある。この場合、基板のチルトによ
る収差を小さくするために板厚を薄くする必要がある。
チルトによる収差は集光レンズの開口度の3乗と板厚と
に比例するからである。より微細な凹凸を形成すること
と樹脂の流れる金型の隙間が狭くなることから成形時の
樹脂の粘度を低くする必要がある。この結果、樹脂を溶
融する成形機の加熱筒の温度や金型の温度は高くなる傾
向にある。そこで、基板を取出す際の基板の表面温度も
高くなる。
【0013】基板の取出の際、従来の吸盤で基板を吸着
保持する方法では、基板表面が吸盤と接触することで部
分的に急冷され、基板表面に吸盤の跡が残る変形を生じ
る。これは外観が悪くなることを意味する。また、基板
の厚みが薄くなり基板の剛性が低下したしたことと合わ
さって、この変形によって基板のチルトが大きくなると
いう課題がある。
【0014】本発明は、かかる課題を鑑み、成形基板の
取出時の急冷による変形を抑制することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の手段は、
基板を多孔質弾性体と接触させ、かつ、多孔質弾性体を
介して基板を真空吸引して保持して、基板を取出すもの
である。
【0016】本発明の第2の手段は、先端に多孔質弾性
体を設けた吸盤で、基板を真空吸引して保持して、基板
を取り出すものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図を用いて具体的に説明する。
【0018】(実施の形態1)本発明の実施の形態1に
用いる成形基板の取り出し装置の構成を図1(a)に示
す。
【0019】金型は可動金型1と固定金型2からなる。
可動金型1は大プレート3に、固定金型2は大プレート
4にそれぞれボルトで固定されていて、大プレート3が
移動することで可動金型1が移動し、金型の開閉が行わ
れる。大プレート4の上には取出装置5のモータ6が固
定されていてモータ6からつながった取出ハンド7を旋
回させることで取出ハンド7を金型内に侵入させたり出
したりする。取出ハンド7はピストン機構によって金型
の軸方向にも移動可能になっている。取出ハンド7の先
には基板8を吸着するための吸盤9と内孔形成による不
要部を保持するメカチャック10が設けてある。吸盤9
は真空ポンプとホースでつながっている。
【0020】可動金型1が移動して金型が開く際にエア
を金型側から吹き出し、成形させた基板8を金型から剥
がす。次に取出ハンド7が移動して基板8近傍まで移動
する。この際、可動金型1側ではカットパンチ11が突
き出したままで基板8が載った状態である。内孔形成に
よる不要部はカットパンチ11の内側で保持されてい
る。次にエジェクタ12で基板8を取出ハンド7の吸盤
9に押しつける。この吸盤9の先は多孔質弾性体13が
接着されている。基板8を取出ハンド7が保持した後
に、取出ハンド7ではメカチャック10が作動し内孔形
成による不要部を挟む。次に可動金型1のエジェクタピ
ン14が突き出し、内孔形成による不要部は可動金型1
から完全に離れて取出ハンド7に保持される。
【0021】その後、取出ハンド7がモータ6を中心に
旋回し、金型内から外へ出る。これらの動作は、取出装
置5内でコンピュータ制御されている。
【0022】固定金型2側から可動金型1側を見た場合
の、基板8と吸盤9との位置関係を図1(b)に示し
た。取出ハンド7が金型内に侵入した際に内孔形成によ
る不要部に吸盤9が当たらない位置に吸盤9を配してい
る。
【0023】成形実験は、板厚0.6mm、内径15m
m、外径120mmの基板に対して行った。スタンパ
は、トラックピッチ1.2μm、溝幅0.6μm、溝深
さ70nmのスパイラル溝が半径23mmから58mm
まで形成してあるものを用いた。樹脂材料はポリカーボ
ネートを用いた。
【0024】吸盤9の材料はシリコン系ゴムを用いた。
これは、金型温度が120℃以上必要であり、金型鏡面
基板を取り出す際の基板の表面温度が金型温度より高く
なるため、耐熱性から選択した。また、多孔質弾性体1
3も吸盤9と同じ材料にした。孔径は平均100μmの
ものを用いた。
【0025】多孔質弾性体13の厚みは0.5mm、1
mm、1.5mm、2mmのものを作成して実験した。
多孔質弾性体13の外径は吸盤9の外径9mmと合わせ
た。個数は図1(b)に示すように4個で行った。この
結果、1mm以下で基板の取出が安定した。厚いと基板
を取り出す際に基板が鉛直方向にずれる現象が発生し
た。これは、多孔質弾性体13の箇所では通気性が良い
ため、基板の吸引力が多孔質弾性体13によって逃げる
ことに起因する。
【0026】多孔質弾性体13を1mm設けたものと設
けないものとで成形実験を行った。可動金型1と固定金
型2の温度は130℃、樹脂流入部材であるスプルとカ
ットパンチ11の温度は100℃、サイクルは8秒で行
った。その結果、多孔質弾性体13を設けない場合に
は、基板に直線上の蛍光灯を映すと吸盤の痕で蛍光灯が
歪んで観察されたものが、多孔質弾性体13を設けた場
合には吸盤の痕による蛍光灯の反射光の歪みが観察され
なかった。これは、基板との接触面が多孔質になること
で熱伝導率が低下するため基板表面が急冷されなくなる
ため、表面の歪みが少ないことを意味している。
【0027】基板単体のタンジェンシャルチルトも平均
が0.3deg近傍から0.2degになり、基盤の内
周と外周の間の傾きも少なくすることができた。
【0028】この結果、基板の外観が良くなるだけでな
く、貼り合わせ後のタンジェンシャルチルトの歩留まり
は100%まで向上した。
【0029】(実施の形態2)本発明の実施の形態2は
実施の形態1と同じ取出装置5を用いるが取出ハンド7
の先が異なる。実施の形態2の詳細部分側面図を図2
(a)に示す。基板8を多孔質弾性体13と接触させて
いる点は同じであるが、連続の面で受ける。また、吸盤
の部分がない。多孔質弾性体13’の形状は図2(b)
に示す通りである。多孔質弾性体13’を環状に設けて
いないのは取出ハンド7が金型内に侵入した際に内孔形
成による不要部に多孔質弾性体13’が当たらないよう
にするためである。また、内孔形成による不要部は真空
ポンプにつながった吸盤16によって吸引保持させる。
【0030】実施の形態2の方が実施の形態1より基板
8と多孔質弾性体13’との接触面積が多く取れるため
単位面積当たりの吸引力を低くすることができる。した
がって、基板8を保持する際の基板8の変形量を抑制す
る効果が大きいと考えられる。
【0031】効果を確認するためにスプルとカットパン
チ11の温度を120℃にして実験した。可動金型1と
固定金型2は130℃、サイクルは8秒である。基板形
状は、板厚0.6mm、内径15mm、外径120mm
である。多孔質弾性体の材料はシリコン系ゴムを用い
た。
【0032】孔径は平均100μmのものを用いた。周
囲の金属の保持部と多孔質弾性体13’との隙間Aを
0.5mm、1mm、1.5mm、2mmにして実験を
行ったが、1mm以下の場合に基板8の取り出し後に基
板8が鉛直方向にずれる現象は発生しなかった。
【0033】この隙間Aを1mmにして比較した結果、
実施の形態1では直線上の蛍光灯を映すと吸盤の痕で蛍
光灯が歪んで観察されたが、実施の形態2では蛍光灯を
映しても蛍光灯の歪みが観察されなかった。タンジェン
シャルチルトでも平均で0.3degと0.2degと
の差を生じた。
【0034】実施の形態1および実施の形態2では吸引
力を発生させるのに真空ポンプを用いたが、コンバムを
用いてももちろん良い。
【0035】また本願発明の説明として光ディスク基盤
の例を用いたがこれに限定されず、表面精度を必要とす
る金型成形のあらゆる分野で適用することができるのは
自明である。
【0036】
【発明の効果】基板取り出しの際に基板を多孔性弾性体
と接触させて行うことによって、基板表面が急冷されな
くなり、変形歪みを抑制できる。この結果、成形基板は
外観だけでなく半径方向の傾きであるタンジェンシャル
チルトも良化し、貼り合わせの歩留まりを向上すること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の形態1の取出装置の構成を示
す正面図 (b)は本発明の形態1の吸盤の配置図
【図2】(a)は本発明の形態2の取出装置の取出ハン
ドの先端部の構成を示す正面図 (b)は本発明の形態2の多孔質弾性体の配置図
【図3】従来の成形装置と取出装置との構成を示す正面
【図4】従来の取り出し装置と成形装置と金型との構成
を示す側面図
【図5】(a)は従来の取出装置の構成を示す正面図 (b)は従来の吸盤の配置図
【符号の説明】
1 可動金型 2 固定金型 3,4 大プレート 5 取出装置 6 モータ 7 取出ハンド 8 基板 9 吸盤 10 メカチャック 11 カットパンチ 12 エジェクタ 13 多孔質弾性体 14 エジェクタピン 15 吸引口 16 吸盤 101 成形装置 102,103 大プレート 104 可動金型 105 固定金型 106 射出ユニット 107 型締ユニット 108 取出装置 109 モータ 110 取出ハンド 111 カットパンチ 112 基板 113 エジェクタ 114 吸盤 115 メカチャック 116 エジェクタピン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板を多孔質弾性体と接触させ、かつ、多
    孔質弾性体を介して基板を真空吸引することを特徴とす
    る成形基板の取出方法。
  2. 【請求項2】先端に多孔質弾性体を設けた吸盤で、基板
    を真空吸引することを特徴とする成形基板の取出方法。
  3. 【請求項3】多孔質弾性体としてシリコン系高分子材料
    を用いる請求項1または請求項2記載の成形基板の取出
    方法。
  4. 【請求項4】成形装置に配した一対の金型が開いた際
    に、開いた金型の間に入って成形された基板の近傍まで
    移動し、あるいは反対に基板近傍から金型の外へ移動す
    る移動手段と、吸引力発生手段と、基板を吸引する手段
    と、吸引力発生手段と基板を吸引する手段とをつなぐ連
    結手段と、移動手段と連結手段の動作を制御する制御手
    段とを有し、基板を吸引する手段のうち基板との接触部
    分を多孔質弾性体とする成形基板の取出装置。
  5. 【請求項5】多孔質弾性体としてシリコン系高分子材料
    を用いる請求項4記載の成形基板の取出装置。
  6. 【請求項6】多孔質弾性体と接触して吸引されて金型か
    ら取り出させる成形基板。
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