JP2002154142A - 成形方法及び成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の簡略化を図るとともに精度良く効率的
にディスク状の基板を成形することができる成形方法及
び成形装置を提供すること。 【解決手段】 中空部ＤＨを有する基板Ｄを成形する成
形方法において、成形材料Ｈを溶融した状態で保持する
温度のゲート部２１０から、金型１２０内に溶融した成
形材料を射出し、金型１２０における中空部ＤＨを形成
する部位であって、ゲート部２１０に対向する位置に配
置されており、少なくともゲート部２１０に対向する対
向面側が成形材料Ｈを固化する温度に冷却されているパ
ンチ３１０を、ゲート部２１０側に移動させることで中
空部ＤＨを形成するとともに、パンチ３１０の表面に生
成されている固化した成形材料ＨＲをゲート部２１０に
押し付け、金型２１０を開き、前記金型から中空部ＤＨ
を有する基板Ｄを取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばディスク
状基板等を射出成形する成形方法及び成形装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンピュータに用いられる情報記
録媒体として、図８に示すような光ディスクや光磁気デ
ィスクといったディスク状の情報記録媒体が用いられ
る。このディスク状の情報記録媒体Ｄは中央部分に中空
部ＤＨを有しており、光ディスク装置がこの中空部で光
ディスクを保持する。このようなディスク状の情報記録
媒体は、たとえばポリカーボネート等からなる樹脂を射
出成形することにより成形される。

【０００３】図９は従来の成形装置におけるノズルの周
辺部位を示す模式図であり、図９を参照して成形装置１
について説明する。成形装置１は、固定側金型２、可動
側金型３、ノズル４等を備えている。固定側金型２には
成形材料を注入するための供給孔２ａが形成されてお
り、供給孔２ａにはノズル４から溶融された成形材料が
注入される。また、供給孔２ａの周辺部位には冷却溝２
ｂが形成されていて、冷却溝２ｂに冷却水が流入される
こととなる。冷却溝２ｂに冷却水が流れると、供給孔２
ａ内の溶融された成形材料が固化することとなる。

【０００４】可動側金型３には、その中央部にパンチ３
ａが矢印Ａ方向に移動可能に配置されている。パンチ３
ａは、固定側金型２側に移動することで、ディスク状基
板Ｄの中央部分に形成される中空部ＤＨを形成する。ま
た、パンチ３ａには、後述するスプルーを保持するため
の穴３ｂが形成されていて、金型が開いたときにスプル
ーがこの穴３ｂに保持されることとなる。

【０００５】図１０から図１２は従来の成形装置１の動
作例を示す模式図であり、図９から図１２を参照して従
来の成形方法について説明する。まず、図９の状態から
図１０に示すように、可動側金型３が矢印Ａ２方向に移
動する。その後、図１１に示すように、ノズル４から成
形材料が供給孔２ａを介して移動型金型２と可動側金型
３の間に射出される。そして、図１２に示すように、パ
ンチ３ａが矢印Ａ２方向に移動すると、ディスク状基板
の中空部が形成される。その後、固定側金型２及び可動
側金型３を冷却し、射出された成形材料が固化される。
このとき、冷却溝２ｂにも冷却水が流入され、供給孔２
ａの成形材料も固化される。すると、図１３に示すよう
な、ディスク状基板Ｄと、供給孔２ａ内の成形材料を固
化した不要な樹脂（以下「スプルー」という）が取り出
される。

【０００６】しかし、スプルーはディスク状基板成形時
において不必要なものであるため、ディスク状基板を製
造するときにより多くの成形材料が必要となってしま
い、ディスク状基板を効率よく量産することができない
という問題がある。また、スプルーをディスク成形材料
として再利用する場合がある。しかし、スプルーを再利
用するためには、スプルーを汚れないようにするととも
に、細かく粉砕する必要が生じ、製造工程上の負担とな
ってしまう。

【０００７】一方、このスプルーを別用途の成形品の材
料として用いる場合もある。しかし、別用途として用い
る場合、成形装置１からスプルーを回収し、保管し、別
行程への持ち込みや売却先への引き渡しを行う等の複数
の行程を経なければならない。また、材料としての価値
はディスク状基板成形時のものに対して１／５〜１／２
０になってしまうか、あるいは処分料が必要となり、コ
ストがかかってしまうという問題がある。また、ディス
ク状基板を成形装置１から取り出すとき、スプルーも同
時に取り出すようにしてあっても、成形装置１にスプル
ーを保持する機構が必要となるため、装置の機構が複雑
になるとともにコストが掛かってしまうという問題があ
る。さらに、スプルーを掴み損ね等が生じると、成形装
置１全体を停止させてしまい、製造効率の低下を招いて
しまう。

【０００８】図１４には従来の別の成形装置の一例を示
す模式図であり、図１４を参照して成形装置１０につい
て説明する。なお、図１４の成形装置１０において、図
８の成形装置１と同一の構成を有する部位には同一の符
号を付してその説明を省略する。図１４の成形装置１０
は、上述したスプルーを発生させない、いわゆるスプル
ーレスの成形装置であって、パンチ３ａにゲートシール
１３が配置されている。ゲートシール１３はたとえばセ
ラミックや金属等からなっていて、固定側金型２と接触
する部位において円錐形状を有している。固定側金型２
と可動側金型３が開いているとき、ゲートシール１３は
固定側金型２に対して溶融した成形材料の粘着力により
接着し、供給孔２ａにおける溶融した成形材料の出口を
塞ぐ。また、供給孔２ａの外周側にはヒータ１２が配置
されていて、ヒータ１２は供給孔２ａ内の成形材料を溶
融温度に保持する機能を有している。

【０００９】次に、図１４から図１７を参照して上述し
た成形装置１０における成形方法について説明する。図
１４のような状態から、図１５のように可動側金型３が
矢印Ａ２方向に上昇するとともに、パンチ３ａも矢印Ａ
２方向に移動する。すると、パンチ３ａはゲートシール
１３を保持し、溶融した成形材料が金型内に射出されな
いようなる。その後、図１６に示すように、パンチ３ａ
が矢印Ａ１方向に移動し、ノズル４から溶融した成形材
料が射出される。すると、溶融した成形材料の圧力によ
り、ゲートシール１３がパンチ３ａ側に押し付けられ、
溶融した成形材料が金型内に射出される。

【００１０】そして、図１７に示すように、パンチ３ａ
が矢印Ａ２方向に移動することでディスク状基板Ｄの中
空部ＤＨを形成し、固定側金型２及び可動側金型３が冷
却される。すると、金型内の溶融した成形材料が冷却さ
れディスク状基板Ｄが成形される。その後、図１４に示
すように、可動側金型３が矢印Ａ１方向に移動すること
で、中空部ＤＨを有するディスク状基板Ｄが取り出され
る。

【００１１】このように、ゲートシール１３を用いるこ
とで、不要なスプルーの発生をなくし、効率よくディス
ク状基板を製造することができるようになる。しかし、
ゲートシール１３の形状を円錐形状にしたことにより、
図１４のゲートシール１３における外周側１３ａの樹脂
量は、漸減しており最外径ではほとんど線状となってい
る。従って、外周側１３ａに流入した成形材料は、温度
コントロールがききにくくなってしまうという問題があ
る。すなわち、成形材料の量が少ないため、成形材料を
加熱すると即座に加熱されてしまうとともに、成形材料
を冷却すると即座に冷却され固化してしまう。このた
め、外周側１３ａの固化した成形材料がディスク状基板
内に固化するおそれがあり、ディスク状基板の不良が生
じてしまうという問題がある。

【００１２】この溶融した成形材料の固化を防止するた
め金型の温度を上げてしまうと、オーバーヒートになり
やすく、溶融した成形材料が分解し、あるいはゲートシ
ール１３の外周側１３ａから流出してしまうという問題
がある。また、ゲートシール１３は、金型が開いたと
き、成形材料の粘着力のみで保持されているため、成形
材料の温度（粘度）によっては固定側金型２からはずれ
てしまうという問題がある。また、成形材料の粘性が低
くなれば成形材料とともに金型から流れ出てしまう等の
危険性があり、量産成形には歩留まりや安全性が低いと
いう問題がある。

【００１３】図１８は、従来の別の成形装置の一例を示
す模式図であり、図１８を参照して成形装置２０につい
て説明する。なお、図１８の成形装置２０において、図
８の成形装置１と同一の構成を有する部位には同一の符
号を付してその説明を省略する。図１８の成形装置２０
において、固定側金型２にはゲート部２１、ダイ２２を
有しており、ゲート部２１がダイ２２に挿入された構造
を有している。ゲート部２１とダイ２２の間には溝２１
が形成されている。この溝２１は、パンチ３ａが矢印Ａ
２方向に移動しディスク状基板Ｄの中空部ＤＨを形成す
る際、固定側金型２とパンチ３ａに挟まれた成形材料が
流入する部位として機能する。

【００１４】次に、図１８から図２０を参照して成形装
置２０を用いた成形方法について説明する。まず、図１
８のように金型が開いた状態から、可動側金型３が矢印
Ａ２方向に移動し、図１９のように金型が閉じた状態と
なる。この状態で、ノズル４から溶融した成形材料がゲ
ート部２１を介して金型内に射出される。金型に溶融し
た成形材料が充填されると、図２０に示すように、パン
チ３ａが矢印Ａ２方向に移動し、中空部ＤＨが形成され
る。このとき、固定側金型２とパンチ３ａに挟まれた溶
融した成形材料は溝２１側に逃がされる。この状態で成
形材料が冷却され固化される。その後、図１８に示すよ
うに、可動側金型３が矢印Ａ１方向に移動し、ディスク
状基板Ｄが取り出される。

【００１５】このとき、パンチ３ａ、ノズル４及びゲー
ト部２１の温度が定温になれば安定した成形を行うこと
ができる。しかし、温度を安定させるためには時間が掛
かりすぎるため、効率よくディスク状基板Ｄを製造する
ことができないという問題がある。また、ゲート部２１
の外部の成形材料はディスク状基板Ｄの成形するときに
も用いられるものであるが、金型を開けたときに外気に
触れたものとなる。溶融した成形材料が外気に触れると
温度変動が生じてしまうことがある。従って、ディスク
状基板Ｄの成形間隔が変動すると、成形材料の外気に触
れる時間の変動により成形材料の温度変動し、いわゆる
シルバー不良が発生してしまうという問題がある。ここ
で、シルバー不良とは、溶融した成形材料が固化した後
に銀色に光る線が発生することをいう。さらに、外気に
触れた成形材料が固化（半固化）してしまった場合、金
型内に溶融した成形材料に固化した成形材料が混入して
しまい、ディスク状基板の不良が発生するおそれがある
という問題がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、図９に
示す成形装置１においては、スプルーが発生してしまう
ため、効率よくディスク状基板を製造することができな
いという問題がある。そして、スプルーの発生がないよ
うに工夫した図１４に示すゲートシール１３を用いた成
形装置１０においては、金型内に成形材料を射出すると
きに、固化した樹脂が混入してしまい、ディスク状基板
Ｄの不良が発生してしまうという問題がある。さらに、
図１８に示す成形装置２０において、金型の温度調節に
時間が掛かってしまい、量産効率の低下を招いてしまう
等の問題がある。

【００１７】そこで本発明は上記課題を解決し、装置の
簡略化を図るとともに精度良く効率的にディスク状の基
板を成形することができる成形方法及び成形装置を提供
することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、中空部を有する基板を成形する成形方法
において、成形材料を溶融した状態で保持する温度のゲ
ート部から、金型内に溶融した成形材料を射出し、前記
金型における前記中空部を形成する部位であって、前記
ゲート部に対向する位置に配置されており、少なくとも
前記ゲート部に対向する対向面が前記成形材料を固化す
る温度に冷却されているパンチを、前記ゲート部側に移
動させることで前記中空部を形成するとともに、前記パ
ンチの対向面に生成されている固化した成形材料を前記
ゲート部に押し付け、前記金型を開き、前記金型から中
空部を有する前記基板を取り出す成形方法により達成さ
れる。

【００１９】請求項１の構成によれば、中空部を有する
基板を成形するときに、ゲート部から溶融された成形材
料が金型内に射出される。その後、パンチをゲート部側
に移動させて基板の中空部が形成される。そして、金型
を冷却することにより成形材料が固化され基板が成形さ
れる。ここで、パンチの少なくともゲート部に対する対
向面が成形材料を固化する温度になっているため、パン
チ上の成形材料は固化された状態となる。そして、パン
チをゲート部側に移動させたとき、ゲート部には固化さ
れた成形材料が押し付けられる状態となる。ゲート部は
成形材料を溶融する温度になっているため、固化された
成形材料のうちゲート部と接触している面は溶融するこ
ととなる。溶融した成形材料の粘着力は固化した成形材
料よりも大きくなるため、固化した成形材料はゲート部
側に接着された状態となる。

【００２０】この状態で、金型を開き基板が取り出され
る。このとき、固化した成形材料がゲート部をシールド
し、ゲート部内の溶融した成形材料は外気と接触するこ
とがなくなる。一方、金型を開いた状態から次の基板を
成形するときには、ゲート部から射出される溶融した成
形材料の流圧力により、固化した成形材料は、パンチ側
に押し付けられることとなる。このように、固化した成
形材料は、基板を成形する材料として用いられず、成形
材料の射出時にはパンチ側に押し付けられ、金型を開い
たときにはゲート部側に接着されることとなる。

【００２１】上記目的は、請求項４の発明によれば、溶
融した成形材料を射出する固定側金型と、前記固定側金
型に対向しており、前記固定側金型に対して移動可能に
配置された可動側金型を有する成形装置において、前記
固定側金型は、前記溶融した成形材料を射出する開口部
を有するゲート部と、前記ゲート部を前記成形材料の溶
融温度に保持する加熱部と、を有しており、前記可動側
金型は、成形される基板の中空部を形成する位置に対応
して、前記ゲート部に対向するように配置されており、
前記ゲート部側に移動可能に設けられたパンチと、前記
パンチの少なくとも前記ゲート部に対向する対向面を前
記成形材料の固化温度に保持する冷却部とを有する成形
装置により、達成される。

【００２２】請求項４の構成によれば、ゲート部から溶
融された成形材料が固定側金型と可動側金型の間に射出
される。その後、パンチをゲート部側に移動させて基板
の中空部が形成される。そして、固定側金型及び可動金
型を冷却することにより成形材料が固化され基板が成形
される。ここで、パンチの少なくともゲートに対向する
対向面は冷却部により成形材料を固化する温度になって
いるため、パンチ上の成形材料は固化された状態とな
る。そして、パンチをゲート部側に移動させたとき、ゲ
ート部には固化された成形材料が押し付けられる状態と
なる。ゲート部は加熱部により成形材料を溶融する温度
になっているため、固化された成形材料のうちゲート部
と接触している面は溶融することとなる。溶融した成形
材料の粘着力は固化した成形材料よりも大きくなるた
め、固化した成形材料ＨＲはゲート部側に接着された状
態となる。

【００２３】この状態で、可動側金型を移動させ基板が
取り出される。このとき、固化した成形材料がゲート部
をシールドし、ゲート部内の溶融した成形材料は外気と
接触することがなくなる。一方、可動側金型を固定側金
型側に移動させ次の基板を成形するときには、固化した
成形材料は、ゲート部から射出される溶融した成形材料
の流圧力により、パンチ側に押し付けられることとな
る。このように、固化した成形材料は、基板を成形する
材料として用いられず、成形材料の射出時にはパンチ側
に押し付けられ、金型を開いたときにはゲート部側に接
着されることとなる。特に、パンチに凹部が形成されて
いると、固化する成形材料には凸部が形成されることと
なる。そして、ゲート部側に接着された固化した成形材
料ＨＲがパンチ側に押し付けられるとき、固化した成形
材料の凸部がパンチの凹部に挿入され、固化した成形材
料がパンチ上から動かないようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００２５】図１は本発明の成形装置の好ましい実施の
形態を示す構成図であり、図１を参照して成形装置１０
０について説明する。成形装置１００は、ベース１０１
上に材料供給ユニット１１０、金型１２０、金型保持ユ
ニット１３０等を有している。材料供給ユニット１１０
は、ディスク状基板の材料となる溶融した成形材料Ｈを
金型１２０に射出するものであって、ホッパー１１１、
材料供給部１１２、射出駆動源１１３等を備えている。
ホッパー１１１は、ディスク状基板の材料となる溶融し
た成形材料Ｈを収容するものである。ホッパー１１１に
は供給口１１１ａが設けられていて、供給口１１１ａか
らホッパー１１１に成形材料Ｈが充填される。ここで、
成形材料Ｈは、たとえばポリカーボネート等の樹脂から
なっている。

【００２６】ホッパー１１１は材料供給部１１２と接続
されていて、材料供給部１１２は射出駆動源１１３と接
続されている。材料供給部１１２は、射出駆動源１１３
によりホッパー１１１内の成形材料Ｈを溶融して金型１
２０に供給する機能を有している。具体的には、材料供
給部１１２は、たとえばスクリューとシリンダーからな
っていて、射出駆動源１１３によりスクリューが回転す
ると、供給口１１１ａから投入された成形材料Ｈが溶融
し混練される。また、シリンダーが作動すると、材料供
給部１１２から金型１２０へ成形材料Ｈが射出され、金
型１２０に溶融した成形材料Ｈを射出するようになって
いる。また、材料供給部１１２の先端部位にはノズルが
設けられていて、このノズルから溶融した成形材料Ｈが
金型１２０に対して射出される。

【００２７】金型１２０はディスク状基板Ｄを成形する
ためのものであって、固定側金型２００と可動側金型３
００を有している。固定側金型２００と可動側金型３０
０は、それぞれ金型保持ユニット１３０により保持され
ている。ここで、固定側金型２００は固定板１３１によ
り保持されており、可動側金型３００は可動板１３２に
より保持されている。

【００２８】金型保持ユニット１３０は、金型１２０を
保持するものであって、固定板１３１、可動板１３２、
移動機構１３３等を備えている。固定板１３１は、ベー
ス１０１に固定されていて、金型１２０のうち固定側金
型２００を保持するものである。可動板１３２は、ベー
ス１０１上に矢印Ａ方向に移動可能に配置されていて、
シャフト１３４により保持されている。また可動板１３
２は移動機構１３３と接続されており、移動機構１３３
が作動すると、可動板１３２はシャフト１３４に沿って
矢印Ａ方向に移動するようになっている。これにより、
金型１２０の開閉が行われることとなる。また、移動機
構１３３は、後述するパンチ３１０と接続されていて、
パンチ３１０を矢印Ａ方向に移動させる機能を有してい
る。

【００２９】ここで、図１の成形装置１００の動作例に
ついて説明する。まず、成形材料Ｈが供給口１１１ａか
らホッパー１１１内に投入される。すると、ホッパー１
１１の成形材料Ｈは、材料供給部１１２のスクリューの
作動により加熱、混練され所定温度に溶融され、後述す
る図２の固定側金型２００の供給孔２１１まで成形材料
Ｈが充填される。この状態で、移動機構１３３の作動に
より可動板１３２が矢印Ａ１方向に移動し金型１２０が
閉じる。そして、材料供給部１１２のシリンダーの作動
により金型１２０内に溶融された成形材料Ｈが射出され
る。このとき、材料供給部１１２において、スクリュー
は回転せずにシリンダーのみ決められた距離及び速度だ
け前進する。

【００３０】そして、金型１２０を所定時間冷却するこ
とで、溶融した成形材料Ｈが固化されることでディスク
状基板が成形される。その後、移動機構１３３の作動に
より、可動板１３２を矢印Ａ２方向に移動させると金型
１２０が開かれる。そして可動側金型３００側にあるデ
ィスク状基板が図示しないディスク取り出し装置により
取り出され、次行程に送られる。この作業を繰り返すこ
とによりディスク状基板Ｄの成形が順次行われる。

【００３１】図２は図１における金型１２０を示す模式
図、図３はパンチ３１０の周辺部位を示す模式図であ
り、図２と図３を参照して金型１２０について説明す
る。固定側金型２００は、ゲート部２１０、加熱部であ
るヒータ２２０、ダイ２３０等を有している。ゲート部
２１０は、ダイ２３０に対してパンチ挿入口２４０を形
成するように取り付けられている。そして、パンチ挿入
口２４０にパンチ３１０が挿入されることで、中空部Ｄ
Ｈが形成されるようになる。従って、ゲート部２１０と
パンチ３１０の外径はほぼ同一になるように形成されて
いる。

【００３２】ゲート部２１０は、材料供給部１１２から
送られた溶融した成形材料Ｈを金型１２０内に供給する
ものであって供給孔２１１を有している。従って、この
供給孔２１１には材料供給部１１２から送られた溶融し
た成形材料Ｈが流れる。供給路２１１における金型１２
０側には開口部２１２が設けられていて、開口部２１２
から金型１２０内に溶融した成形材料Ｈが射出されるよ
うになっている。

【００３３】ゲート部２１０の外周側にはヒータ２２０
が配置されている。ヒータ２２０は、供給路２１１内の
成形材料Ｈを溶融した状態に保持するように温度制御す
る機能を有している。ダイ２３０は、後述するパンチガ
イド３２０に挟まれた成形空間でディスク状基板Ｄを形
成するように配置されている。また、ダイ２３０には冷
却孔が形成されていて、この冷却孔にたとえば冷却水が
流入しダイ２３０を冷却することで、成形材料Ｈが固化
されるようになっている。

【００３４】可動側金型３００は、パンチ３１０、パン
チガイド３２０等を備えており、パンチ３１０はパンチ
ガイド３２０に対して移動可能に設けられている。パン
チ３１０は、ディスク状基板Ｄにおける中空部ＤＨを形
成するものであって、その外径が中空部ＤＨとほぼ同一
の形状を有するように形成されている。また、パンチ３
１０は、固定側金型２００におけるゲート部２１０と対
向するように位置決めされている。

【００３５】パンチ３１０には冷却手段としての冷却溝
３１１が形成されている。この冷却溝３１１は、パンチ
３１０の中心から矢印Ａ方向に向かって形成されている
垂直溝と、パンチ３１０の外周側に矢印Ａ方向に向かっ
て螺旋状に形成された螺旋溝を有している。パンチ３１
０の冷却溝３１１には冷却部３１２が接続されており、
この冷却部３１２は冷却溝３１１に対して冷却水を循環
させパンチ３１０を冷却する機能を有している。従っ
て、冷却水が冷却溝３１１内を循環することで、パンチ
３１０全体、特に少なくともパンチ３１０の対向面３１
５は成形材料の固化温度まで冷却されることとなる。

【００３６】パンチ３１０におけるゲート部２１０と対
向する面には、凹部３１３が形成されている。この凹部
３１３は、ゲート部２１０の開口部２１２に当たる部位
に形成されている。この凹部３１３を設けることによ
り、固化した形成材料には凸部が形成されるようにな
る。このとき、後述するように固化した成形材料ＨＲを
シールとして用いたとき、この固化した成形材料ＨＲの
凸部が凹部３１３に挿入され、成形材料Ｈの流動により
パンチガイド３２０側に移動することを防止するように
なっている。

【００３７】パンチ３１０の外周側にはパンチガイド３
２０が配置されている。パンチガイド３２０は、パンチ
３１０を移動させたときのガイドとして機能するととも
に、ディスク状基板Ｄのピットの凹凸が形成されてい
る。また、パンチガイド３２０には冷却孔が形成されて
おり、この冷却孔にたとえば冷却水を流入し、パンチガ
イド３２０を冷却することで、成形材料Ｈが固化される
ようになっている。

【００３８】図３から図５は本発明の成形方法の好まし
い実施の形態を示す行程図を示しており、図１から図５
を参照して成形方法について説明する。まず、ヒータ２
２０の稼働によりゲート部２１０は、成形材料Ｈを溶融
された状態になるような温度に調整されている。一方、
パンチ３１０の冷却溝３１１内を冷却部３１２から冷却
水が循環しており、パンチ３１０は成形材料Ｈが固化す
る温度に調整されている。

【００３９】そして、図３に示すように、可動側金型３
００を矢印Ａ２方向に移動させて金型１２０を閉じ、パ
ンチ３１０を矢印Ａ１方向に移動させる。すると、ダイ
２３０とパンチ３１０の隙間から金型１２０に溶融され
た成形材料Ｈが射出される。このとき、パンチ３１０
は、成形材料Ｈを固化する温度に設定されているため、
パンチ３１０に接触している成形材料Ｈは固化した成形
材料ＨＲとなる。なお、この固化した成形材料ＨＲにお
いて、パンチ３１０と接触している面のみ固化した状態
であっても、全体的に固化した状態であってもよい。

【００４０】成形材料Ｈの射出から定められた保圧時間
経過後、図４に示すように、パンチ３１０を矢印Ａ２方
向に移動させる。すると、ディスク状基板Ｄの中空部Ｄ
Ｈが形成される。このとき、パンチ３１０上の固化した
成形材料ＨＲは、ゲート部２１０に押し付けられること
となる。ゲート部２１０は、成形材料Ｈを溶融する温度
に保たれているため、固化した成形材料ＨＲのうち、ゲ
ート部２１０に接触する面の成形材料Ｈは溶融すること
となる。溶融した成形材料Ｈの粘着力は、固化した成形
材料ＨＲよりも大きくなるため、固化した成形材料ＨＲ
はゲート部２１０側に接着することとなる。

【００４１】そして、ダイ２３０及びパンチガイド３２
０を冷却することにより、溶融した成形材料Ｈが固化さ
れディスク状に成形される。その後、図５に示すよう
に、可動側金型３００を矢印Ａ１方向に移動させて金型
１２０を開き、ディスク状基板が取り出される。ここ
で、固化した成形材料ＨＲは、ゲート部２１０側に接着
したシールとして機能し、供給孔２１１内の溶融した成
形材料Ｈが固化するのを防止することとなる。なお固化
した成形材料ＨＲにおいて、固化している部分と溶融し
ている部分が明確に区切られてはおらず、固化が漸減し
ながら溶融状態になっている。

【００４２】さらに、次のディスク状基板を成形するた
め、図６に示すように、可動側金型３００が矢印Ａ２方
向に移動するとともにパンチ３１０も矢印Ａ２方向に移
動し、固化した成形材料ＨＲと接触する。このとき、固
化した成形材料ＨＲの凸部がパンチ３１０の凹部３１３
にはめ込まれる。その後、ゲート部２１０から溶融した
成形材料Ｈが金型１２０に射出される。ここで、固化し
た成形材料ＨＲは、ゲート部２１０から射出される溶融
した成形材料Ｈの圧力により、パンチ３１０側に押し付
けられることとなる。そして、凸部がパンチ３１０の凹
部３１３にはめ込まれるため、固化した成形材料ＨＲ
は、ディスク状基板Ｄを形成するための空間に移動する
ことがない。すると、図２に示すように、溶融した成形
材料Ｈが金型１２０内に充填されることとなる。

【００４３】ここで、固化した成形材料ＨＲをパンチ３
１０の対向面３１５に押し付けるときの射出速度は、金
型１２０内に成形材料Ｈを射出するときの射出速度より
も小さくなるように設定されている。具体的には、金型
１２０内に溶融した成形材料Ｈを射出するとき、射出開
始からたとえば０．２秒程度は射出速度を低速に設定さ
れている。これは、固化した成形材料ＨＲにおいて、ゲ
ート部２１０の熱により発生する半固化状態の成形材料
Ｈがディスク状基板Ｄの成形するため成形材料Ｈ内に混
入しないようにするためである。さらに、射出速度を低
速にすることにより、固化した成形材料ＨＲが、パンチ
３１０上からずれないようにすることができる。

【００４４】上記実施の形態によれば、パンチ３１０を
冷却させ固化した成形材料ＨＲを生成し、ゲート部２１
０の開口部を遮蔽するようにしている。従って、スプル
ーが発生することがないため、従来よりも少ない成形材
料Ｈでディスク状基板Ｄを成形することができる。さら
に、スプルーを金型内に保持する機構が不要となるとと
もに、スプルーを金型から取り出す機構が不要となり、
成形装置１０の簡略化を図ることができる。また、スプ
ルーがなくなることにより、成形されたディスク状基板
Ｄの取り出しが容易になり、成形装置１０の稼働率を向
上させ量産性の向上を図ることができる。

【００４５】また、ゲート部２１０を溶融温度に保ち、
パンチ３１０を成形材料Ｈの固化する温度に保てばよい
ため、金型１２０の温度管理が容易になり、効率的にデ
ィスク状基板Ｄを成形することができるとともに、成形
装置１００の簡略化を図ることができる。さらに、金型
１２０を開いたときに外気に触れる成形材料Ｈは、常に
固化した成形材料ＨＲであるため、ディスク状基板Ｄの
成形材料Ｈとしては用いられることがない。従って、い
わゆるシルバー不良等の成形したディスク状基板Ｄの不
良を防止することができる。

【００４６】本発明の実施の形態は、上記実施の形態に
限定されない。図２に示すパンチ３１０において、図７
に示ような突起部１３３１を有するパンチ１３１０が用
いられても良い。このパンチ１３１０の対向面１３１５
において、外周側に突起部１３１１が形成されている。
この突起部１３１１は、ディスク状基板Ｄの中空部ＤＨ
を形成するときの刃として機能し、中空部ＤＨを形成し
やすくすることができる。さらに、この突起部１３１１
は、溶融した樹脂を金型１２０内に充填するときの流れ
の抵抗として機能する。このように、成形材料Ｈの流れ
に抵抗を付けることで、金型１２０内を流れる成形材料
Ｈの発熱を即して流動性を高めることができる。また、
上記実施の形態において、パンチ３１０、１３１０に形
成された凹部３１３は、その中央部分に一つだけ形成さ
れている場合について例示しているが、複数の凹部をパ
ンチ３１０、１３１０の対向面に設けるようにしてもよ
い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置の簡略化を図るとともに精度良く効率的にディスク
状の基板を成形することができる成形方法及び成形装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形装置の好ましい実施の形態を示す
構成図。

【図２】本発明の成形装置における金型を示す模式図。

【図３】本発明の成形装置における金型のパンチ周辺部
位を示す模式図。

【図４】本発明の成形方法におけるパンチ周辺部位を示
す模式図。

【図５】本発明の成形方法におけるパンチ周辺部位を示
す模式図。

【図６】本発明の成形方法におけるパンチ周辺部位を示
す模式図。

【図７】本発明の成形装置におけるパンチの別の実施の
形態を示す図。

【図８】ディスク状基板の一例を示す斜視図。

【図９】従来の成形装置の一例を示す模式図。

【図１０】図９の成形装置を動作させたときの様子を示
す模式図。

【図１１】図９の成形装置を動作させたときの様子を示
す模式図。

【図１２】図９の成形装置を動作させたときの様子を示
す模式図。

【図１３】図９の成形装置により成形されたディスク状
基板とスプルーを示す図。

【図１４】従来の成形装置の別の一例を示す模式図。

【図１５】図１３の成形装置を動作させたときの様子を
示す模式図。

【図１６】図１３の成形装置を動作させたときの様子を
示す模式図。

【図１７】図１３の成形装置を動作させたときの様子を
示す模式図。

【図１８】従来の成形装置の別の一例を示す模式図。

【図１９】図１８の成形装置を動作させたときの様子を
示す模式図。

【図２０】図１８の成形装置を動作させたときの様子を
示す模式図。

【符号の説明】

１００・・・成形装置、１２０・・・金型、２００・・
・固定側金型、２１０・・・ゲート部、２２０・・・ヒ
ータ（加熱部）３００・・・可動側金型、３１０、１３
１０・・・パンチ、３１１・・・冷却溝、３１２・・・
冷却部、３１３・・・凹部、３１５・・・パンチの対向
面、１３１１・・・突起部、Ｄ・・・ディスク状基板
（基板）、ＤＨ・・・中空部、Ｈ・・・成形材料、ＨＲ
・・・固化した成形材料

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部を有する基板を成形する成形方法
   において、 成形材料を溶融した状態で保持する温度のゲート部か
   ら、金型内に溶融した成形材料を射出し、 前記金型における前記中空部を形成する部位であって、
   前記ゲート部に対向する位置に配置されており、少なく
   とも前記ゲート部に対向する対向面が前記成形材料を固
   化する温度に冷却されているパンチを、前記ゲート部側
   に移動させることで前記中空部を形成するとともに、前
   記パンチの対向面に生成されている固化した成形材料を
   前記ゲート部に押し付け、 前記金型を開き、前記金型から中空部を有する前記基板
   を取り出すことを特徴とする成形方法。
2. 【請求項２】 前記パンチの対向面に凹部を形成し、前
   記パンチの対向面において固化される成形材料に凸部を
   形成し、成形材料を射出するときには、固化した成形材
   料の凸部を前記パンチの凹部に挿入するように、前記ゲ
   ート部側に押し付けられた固化した成形材料を前記パン
   チの対向面に成形材料の圧力で押し付けることを特徴と
   する請求項１に記載の成形方法。
3. 【請求項３】 固化した成形材料を前記パンチの対向面
   に押し付けるときの射出速度を、前記金型内に成形材料
   を射出するときの射出速度よりも低速にすることを特徴
   とする請求項２に記載の成形方法。
4. 【請求項４】 溶融した成形材料を射出する固定側金型
   と、前記固定側金型に対向しており、前記固定側金型に
   対して移動可能に配置された可動側金型を有する成形装
   置において、 前記固定側金型は、 前記溶融した成形材料を射出する開口部を有するゲート
   部と、 前記ゲート部を前記成形材料の溶融温度に保持する加熱
   部と、を有しており、 前記可動側金型は、 成形される基板の中空部を形成する位置に対応して、前
   記ゲート部に対向するように配置されており、前記ゲー
   ト部側に移動可能に設けられたパンチと、 前記パンチの少なくとも前記ゲート部に対向する対向面
   を前記成形材料の固化温度に保持する冷却部とを有する
   ことを特徴とする成形装置。
5. 【請求項５】 前記パンチの対向面には、凹部が形成さ
   れていることを特徴とする請求項４に記載の成形装置。
6. 【請求項６】 前記パンチの対向面における外周側には
   突起部が形成されていることを特徴とする請求項４に記
   載の成形装置。
7. 【請求項７】 前記冷却部は、前記パンチ内に設けられ
   た冷却溝に冷却水を循環させる機能を有することを特徴
   とする請求項４に記載の成形装置。