JP2003053785A

JP2003053785A - 射出成形装置

Info

Publication number: JP2003053785A
Application number: JP2001243616A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kumagai; 英幸熊谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】パンチを用いて開口を形成した後に、パンチ
を開口前の位置に戻す際に、このパンチをほぼ直線的に
移動させることができる射出成形装置を提供する。【解決手段】金型１５により構成される成型用キャビ
ティ１６内に溶融した樹脂材料を射出して、型締めを行
うとともに、樹脂材料にゲートカットパンチ２１を用い
て開口を形成する。開口形成後に、ゲートカットパンチ
２１を開口時の移動の向きとは反対の向きに移動させる
際に、空気圧や油圧を用いて、ピストン２３に力を作用
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、射出成形装置に
関し、特に、成型品に開口部などを形成する射出成形装
置に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報記録の分野において、光学情
報記録方式に関するさまざまな研究、開発が進められて
いる。この光学情報記録方式においては、非接触で記録
／再生を行うことができ、磁気記録方式に比して一桁以
上高い記録密度を達成可能であるという利点を有してい
る。また、この光学情報記録方式は、再生専用型、追記
型、書換可能型などのそれぞれのメモリ形態に対応可能
であるという、さらなる利点をも有する。そのため、安
価な大容量ファイルの実現を可能とする方式として、産
業用から民生用まで幅広い用途への適用が考えられてい
る。

【０００３】これらの中でも、特に、再生専用型のメモ
リ形態に対応した光ディスクとして、ディジタルオーデ
ィオディスク（ＤＡＤ、Digital Audio Disc）や光学式
ビデオディスクなどが広く普及している。このようなデ
ィジタルオーディオディスクなどの光ディスクの構成に
ついて、以下に説明する。

【０００４】すなわち、光ディスクは、情報信号を示す
ピットやグルーブなどの凹凸パターンが形成された透明
基板からなる光ディスク基板の一主面に、アルミニウム
（Ａｌ）膜などの金属薄膜からなる反射層と、この反射
層を大気中の水分（Ｈ₂Ｏ）や酸素（Ｏ₂）から保護する
ための保護膜とが順次設けられている。このような光デ
ィスクにおいて、情報信号の再生を行う場合、まず、デ
ィスク基板の側から凹凸パターンにレーザ光などの再生
光を照射する。そして、この再生光の入射光と戻り光と
の反射率の差によって情報信号を検出する。

【０００５】通常、このような光ディスクを構成するデ
ィスク基板は、合成樹脂材料からなり、射出成形用の金
型装置を用いて成型される。ここで、このディスク基板
を成型する従来例のディスク基板成型用射出成形装置に
ついて図面を参照しつつ説明する。

【０００６】すなわち、図６に示すように、ディスク基
板を成型する射出成形装置は、固定盤１００ａに固定さ
れた固定金型１０１と固定盤１００ｂに固定された可動
金型１０２とが互いに相対向して配設された、金型１０
３を有して構成されている。そして、これらの固定金型
１０１および可動金型１０２を互いに突き合わせたとき
に、固定金型１０１と可動金型１０２との間に、成型用
キャビティ１０４が形成される。この成型用キャビティ
１０４は、図７に示す成型されるディスク基板２０１に
対応する形状を有する。

【０００７】また、図６に示す射出成形装置における固
定金型１０１の中心位置には、挿通孔が形成されてい
る。この挿通孔内には、ほぼ円環形状を有するスタンパ
ーホルダー支持体１０６が挿通されて設けられている。
また、このスタンパーホルダー支持体１０６にはめ込む
ようにして、スプルブッシュ１０７が設けられている。

【０００８】このスプルブッシュ１０７は、円環形状を
有しているとともに、その円環形状における中心軸に沿
って樹脂射出孔１０８が設けられている。この樹脂射出
孔１０８は、射出装置（図示せず）から供給される溶融
したポリカーボネート樹脂などの合成樹脂材料を、成型
用キャビティ１０４の内部に流入可能に構成されてい
る。すなわち、スプルブッシュ１０７の先端側は、成型
用キャビティ１０４内に臨まれて構成されている。ま
た、スタンパーホルダー支持体１０６は、成型用キャビ
ティ１０４に臨む前端側が段差状に縮径されている。

【０００９】また、固定金型１０１の成型用キャビティ
１０４を構成する型の面部、すなわち、可動金型１０２
に対向する側の面部には、スタンパー１０９が装着され
ている。このスタンパー１０９は、中心部に中心孔１０
９ａを有する円盤形状に形成されている。また、スタン
パー１０９は、ディスク基板に対して、情報信号に対応
する凹凸パターン、または記録トラックを構成するプリ
グルーブを形成するためのものである。また、スタンパ
ー１０９は、円環状のスタンパー内周ホルダー１１０に
より、中心孔１０９ａの内周縁において支持可能に構成
されているとともに、円環状のスタンパー外周ホルダー
１１１により、円盤状の外周縁において支持可能に構成
され、これにより固定金型１０１に取り付けられてい
る。すなわち、スタンパー１０９の内周縁側としての中
心孔１０９ａの周縁を支持するスタンパー内周ホルダー
１１０は、スタンパーホルダー支持体１０６の外周側に
嵌め合わされ、スプルブッシュ１０７の先端側に位置し
て、固定金型１０１に取り付けられている。このスタン
パー内周ホルダー１１０の成型用キャビティ１０４側の
外周部には、スタンパー支持用爪部１１０ａが設けられ
ている。このスタンパー支持用爪部１１０ａはスタンパ
ー１０９の中心孔１０９ａの周縁を支持するためのもの
である。

【００１０】他方、可動金型１０２の中心位置にも、挿
通孔が形成されている。この可動金型１０２の挿通孔内
には、円筒形状のスリーブ１１２が挿通されて設けられ
ている。このスリーブ１１２は、成型用キャビティ１０
４に対して進退可能に構成されて可動金型に支持されて
いる。また、スリーブ１１２は、成型用キャビティ１０
４に臨む前端面を、可動金型１０２の内部にやや投入さ
れている。また、スリーブ１１２の円筒内部には、円柱
状のパンチ１１３がはめ込まれて設けられている。この
パンチ１１３は、成型用キャビティ１０４に臨む前端面
をスリーブ１１２の前端面よりもやや突出させている。

【００１１】また、パンチ１１３は、このパンチ１１３
の移動方向に対して垂直な断面が円形状の、円柱形状に
構成されている。また、パンチ１１３を押し出すための
成形機エジェクター１１４側の固定盤１００ｂに囲まれ
た側のパンチ１１３の形状は、成型用キャビティ１０４
に突出する円柱径より大径化された段差状に構成されて
いる。さらに、パンチ１１３が成型用キャビティ１０４
に対して進退可能となるように、固定盤１００ｂと、パ
ンチ１１３の大径部における成型用キャビティ１０４側
の面部との間には隙間が設けられている。

【００１２】また、この隙間には同じ荷重の複数個のス
プリング１１５が、パンチ１１３の大径（フランジ）部
を均等に押し戻すように、パンチ１１３の円柱形状にお
ける中心軸を中心とした仮想的な正多角形の頂点の位
置、すなわち、パンチ１１３の円柱形状における中心軸
の中心から、それぞれのスプリング１１５までの距離が
等しく、かつ、隣り合うスプリング１１５とパンチ１１
３の円柱形状における中心軸の中心との成す角度がそれ
ぞれ等しくなる位置に、パンチ１１３が成形機エジェク
ター１１４の方向へ戻る向きに、上記隙間、すなわち固
定盤１００ｂとパンチ１１３のフランジ部の間に設けら
れている。

【００１３】図７は、この従来例による射出成形装置に
て成型されるディスク基板を示す図である。

【００１４】ディスク基板２０１には、中央にパンチ１
１３により形成されたセンターホール２０１ａと、スタ
ンパー支持用爪部１１０ａにより形成されたスタンパー
押さえ溝２０２とが設けられている。また、ディスク基
板２０１の一主面にスタンパー１０９に対して鏡像の凹
凸が転写されて情報記録領域２０３ａとが形成されてい
る。そして、この情報記録領域２０３ａを含む記録面２
０３とその反対側のミラー面２０４とが形成されてい
る。また、このミラー面２０４の内周部には、記録再生
装置（図示せず）のスピンドルにディスクを載置する際
にクランプされる面となるクランプ基準面２０５ａが形
成されている。このクランプ基準面２０５ａは、可動金
型１０２の鏡面部によって射出成形時に形成される。

【００１５】次に、上述の基板射出成形装置を用いて、
この図７に示すディスク基板２０１を形成する方法につ
いて説明する。

【００１６】すなわち、図６において、まず、可動金型
１０２を固定金型１０１に対して突き合わせることによ
り、成型用キャビティ１０４を形成する。そして、上述
の図示省略した射出装置から、スプルブッシュ１０７の
樹脂射出孔１０８を通じて、成型用キャビティ１０４の
内部に、溶融したＰＣなどの合成樹脂材料を射出し、充
填する。このとき、溶融状態の合成樹脂材料は、成型用
キャビティ１０４の内部において、中心部から外周側に
向かって流れる。

【００１７】そして、成形機エジェクター１１４を押し
出し、パンチ１１３を固定金型１０１側に突出させ、ゲ
ートカットを行うことにより、図７に示すディスク基板
２０１におけるセンターホール２０１ａを形成する。

【００１８】図８は、従来例によるゲートカット時のデ
ィスク基板射出成形装置を示す図である。すなわち、デ
ィスク基板２０１にセンターホール２０１ａを形成する
ときには、成形機エジェクター１１４により、スプリン
グ１１５の総荷重より強い力、さらには、センターホー
ル２０１ａを形成するのに必要十分な力で、パンチ１１
３をスプルブッシュ１０７側へ押し出す。これにより、
パンチ１１３の押し出した部分の合成樹脂材料が樹脂射
出孔１０８へ押し出され、ディスク基板２０１にセンタ
ーホール２０１ａが形成される。

【００１９】その後、可動金型１０２を固定金型１０１
側に移動させることにより、成型用キャビティ１０４内
に充填された合成樹脂材料を圧縮する型締めを行う。こ
れとともに、冷却を行うことによって合成樹脂材料を固
化させる。これにより、成型用キャビティ１０４に対応
した形状を有するディスク基板２０１が形成される。

【００２０】その後、スリーブ１１２を固定金型１０１
側に突出させながら、可動金型１０２を固定金型１０１
から離間させる型開きを行う。これにより、成型された
ディスク基板が金型１０３から離型される。続いて、成
形機エジェクター１１４によるパンチ１１３に対する押
圧を停止する。この停止に伴って、スプリング１１５の
復元力により当初の状態となる。その後、ディスク基板
を金型より離反させる。以上により、図７に示すディス
ク基板２０１の成型が完了する。

【００２１】また、図示しないが、ゲートカット時にス
プリングの代わりに窒素や脱湿したクリーンエアーなど
のガスを用いてゲートカット後にパンチ１１３を成形機
エジェクター１１４側へ戻すようなディスク基板成型用
射出成形装置もある。これは、固定盤１００ｂとパンチ
１１３の隙間部分に直接ガスが当たるようなガス経路を
固定盤１００ｂに１箇所もしくは複数箇所設け、一定の
圧力を加えてパンチ１１３を成形機エジェクター１１４
側へ押し戻すものである。

【００２２】以上のようにして、図７に示すディスク基
板２０１が製造され、このディスク基板２０１を用い
て、書換可能型光ディスクや再生専用光ディスクなどの
光ディスクが製造される。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
射出成形装置には、以下のような問題があった。すなわ
ち、パンチによりディスク基板にセンターホールを形成
した後に、スプリングの復元力を利用してパンチを押し
戻す方法の場合、パンチ戻りの際に、スプリング荷重の
微妙なばらつきなどによりパンチ戻り力のバランスが悪
く、パンチが戻る際に傾きが生じる場合がある。

【００２４】また、圧縮したガスを直接パンチのフラン
ジ部に当てて、ガス圧によりパンチを押し戻す方法の場
合も、ガス口周辺部のガス当たりが強くなり、均一の力
でパンチを押し戻すことは難しく、さらに、回路のスペ
ース的な問題などでガスの入口が一箇所しかなかったり
した場合にはパンチ戻りの際に傾きが生じる場合があ
る。

【００２５】このように、パンチ戻りの際に傾きが生じ
ると、パンチ本体とパンチの摺動をガイドする穴とに片
当たりが発生し、摺動部分を傷つけ連続成形に耐えきれ
ずに、最悪の場合カジリと呼ばれる部品同士が噛み合い
全く動かない状態となり、金型として機能しなくなる。
このような状態になってしまうと、双方の部品に残った
深い傷や欠けなどにより、修正が不可能となり、パンチ
とそれをガイドする部品の新規製作が必要となる。

【００２６】また、通常、パンチの片当たりや偏摩耗な
どが発生していた場合に金型のメンテナンスを行う際
は、片当たりや偏摩耗などによる擦り傷の部分を研磨材
にて手磨きにより磨き直している。しかしながら、これ
ら金型を構成する部品はミクロン公差の部品なだけに、
寸法が変化、変形してパンチとそれをガイドする部品な
どのバランスが崩れるという問題点がある。

【００２７】また、射出成形機取り付け状態での動作確
認中もしくは成形作業中などに、パンチ戻りの強弱の調
整が必要になった場合には、まず、金型を温調によって
冷やし（３０〜６０分）、金型内の水抜きを行った後、
配管・ホース類を取り外し、金型のクランプを取り外
し、リフターなどを使用することにより金型を降ろし、
金型をメンテナンスルームに搬送し、クレーンなどで定
盤の上に載せ分解し、異なったバネレートのスプリング
と入れ替え（スプリング使用の場合）、組み立てるなど
の作業が必要となり、再び最初から成形段取りのやり直
しが必要となり、作業時間が大幅にロスするという問題
点がある。

【００２８】したがって、この発明の目的は、開口形成
手段により成型品の部分に開口を形成した後に、開口形
成手段を開口前の位置に戻す際、開口形成手段の傾きを
低減することができ、装置自体の耐久性を向上させ、こ
れによって開口形成手段やその周辺部の変化や変形を防
止するとともに、稼働率が向上された射出成形装置を提
供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、キャビティを構成可能で、開閉可能な
金型を有し、金型により構成されたキャビティの内部に
材料を射出して、成型品を成型可能に構成された射出成
形装置において、成型品の部分に開口を形成可能に構成
された開口形成手段と、開口を形成する際の開口形成手
段の移動の向きとは反対の向きに、開口形成手段を移動
可能に構成されたピストンとを有することを特徴とする
ものである。

【００３０】この発明において、典型的には、成型品が
平面円環形状を有し、開口形成手段により平面円環形状
の成型品の開口を形成可能に構成されている。また、こ
の発明において、典型的には、平面円環状の成型品が光
学記録媒体におけるディスク基板であり、開口形成手段
によりディスク基板のほぼ中央部に開口を形成可能に構
成されている。

【００３１】この発明において、典型的には、開口形成
手段は、開口形成手段の移動方向に垂直な断面が円形状
の、円柱形状を有する。また、この発明において、典型
的には、ピストンは円筒形状を有する。また、この発明
において、典型的には、円柱形状を有する開口形成手段
の中心軸と、円筒形状を有するピストンの中心軸とは、
ほぼ一致するように構成されている。さらに、この発明
において、典型的には、ピストンが複数の小型ピストン
から構成され、複数の小型ピストンは、開口形成手段の
円柱形状における中心軸をその中心とした正多角形の頂
点の位置にそれぞれ設けられている。

【００３２】この発明において、典型的には、圧縮した
ガスを用いてピストンを移動可能に構成されている。ま
た、この発明において、典型的には、ガスは、脱湿クリ
ーンエアーまたは窒素ガスである。また、この発明にお
いて、典型的には、ガスを、ピストンの一面を押圧する
ように供給可能に構成されている。

【００３３】上述のように構成されたこの発明による射
出成形装置によれば、開口形成手段により成型品の部分
に開口を形成後に、開口を形成した際の開口形成手段の
移動の向きとは反対の向きに、開口形成手段を移動可能
に構成されたピストンを用いて開口形成手段を開口前の
位置に戻すことにより、その際の開口形成手段の傾きを
低減できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
の全図においては、同一または対応する部分には同一の
符号を付す。

【００３５】まず、この発明の一実形態によるディスク
状基板成型用射出成形装置について説明する。図１は、
この発明の一実施形態におけるディスク状基板成型用射
出成形装置の概略断面図である。

【００３６】図１に示すように、この実施形態によるデ
ィスク状基板成型用射出成形装置においては、固定盤１
１に固着された固定金型１２と、固定盤１３に固着され
た可動金型１４とが互いに相対向して配設された、金型
１５を有して構成されている。そして、これらの固定金
型１２および可動金型１４を互いに突き合わせたとき
に、固定金型１２と可動金型１４との間に、成型用キャ
ビティ１６が形成される。この成型用キャビティ１６
は、例えば円盤形状を構成し、図３に示す成型されるデ
ィスク基板１に対応する形状が構成される。

【００３７】また、図１に示す固定金型１２において
は、成型用キャビティ１６を構成する側の面部の中心位
置、すなわち、固定金型１２の下面部の中心位置には、
挿通孔が形成されている。この挿通孔内には、ほぼ円環
形状を有するスプルブッシュ支持環１２ａが挿通されて
設けられている。

【００３８】この固定金型１２におけるスプルブッシュ
支持環１２ａは、成型用キャビティ１６に臨む前端側
が、段差状に縮径された形状を有する。そして、このス
プルブッシュ支持環１２ａに、スプルブッシュ１２ｂが
嵌め合わされて設けられている。

【００３９】また、図１に示すように、スプルブッシュ
支持環１２ａに嵌め合わされたスプルブッシュ１２ｂ
は、円柱形状を有する。また、スプルブッシュ１２ｂに
は、その円柱形状における中心軸に沿って穿設された樹
脂射出孔１２ｃが設けられている。この樹脂射出孔１２
ｃは、射出装置（図示せず）から供給される溶融した合
成樹脂材料、例えばポリカーボネート樹脂などを、成型
用キャビティ１６の内部に射出させて、流入させるため
のものである。そして、このスプルブッシュ１２ｂは、
その先端部分が成型用キャビティ１６より固定金型１２
側に没入した形状を有する。

【００４０】また、図１に示すように、固定金型１２の
下面部、すなわち固定金型１２における可動金型１４に
対向する側の面部には、スタンパー１７が装着されてい
る。このスタンパー１７は、ディスク基板１に対して、
例えば、情報信号に対応する凹凸パターンや、記録トラ
ックを構成するプリグルーブなどを形成するためのもの
である。このスタンパー１７は、例えばニッケル（Ｎ
ｉ）などからなる。また、スタンパー１７は、中心部に
中心孔１７ａを有する平面円環形状に形成されている。
また、この中心孔１７ａの周辺の可動金型１４に対向す
る部分は、平坦面に構成されたミラー部が設けられてい
る。

【００４１】スタンパー１７は、円環状のスタンパー内
周ホルダー１９により、中心孔１７ａの内周縁において
支持可能に構成されているとともに、円環状のスタンパ
ー外周ホルダー１８により、円盤状の外周縁において支
持可能に構成され、これにより固定金型１２に取り付け
られている。すなわち、スタンパー１７の内周縁側とし
ての中心孔１７ａの周縁を支持するスタンパー内周ホル
ダー１９は、スプルブッシュ支持環１２ａの外周側に嵌
め合わされ、スプルブッシュ１２ｂの先端側に位置し
て、固定金型１２に取り付けられている。このスタンパ
ー内周ホルダー１９の成型用キャビティ１６側の外周部
には、スタンパー支持用爪部１９ａが設けられている。
このスタンパー支持用爪部１９ａはスタンパー１７の中
心孔１７ａの周縁を支持するためのものである。

【００４２】一方、可動金型１４の中心位置にも、この
可動金型１４の上面部に垂直に挿通孔１４ａが形成され
ている。すなわち、この挿通孔１４ａは、固定金型１２
に支持されたスプルブッシュ１２ｂの前端面に対向する
位置に設けられている。この可動金型１４に形成された
挿通孔１４ａ内には、円筒形状を有したスリーブ２０が
挿通されて配設され、さらに、このスリーブ２０に嵌入
されて円柱状のゲートカットパンチ２１が配設されてい
る。このゲートカットパンチ２１は、スリーブ２０に対
して進退可能となされてこのスリーブ２０に支持されて
いる。また、スリーブ２０は、可動金型１４に対して進
退可能となされてこの可動金型１４に支持されている。
そして、このスリーブ２０は、成型用キャビティ１６に
臨む前端面を可動金型１４の上面部よりもこの可動金型
１４内にやや没入させている。そして、ゲートカットパ
ンチ２１は、成型用キャビティ１６に臨む前端面をスリ
ーブ２０の前端面よりもやや突出させている。

【００４３】また、ゲートカットパンチ２１は、このゲ
ートカットパンチ２１の移動方向に対して垂直な断面が
円形状の、円柱形状に構成されている。また、ゲートカ
ットパンチ２１を押し出すための成形機エジェクター２
２側の固定盤１３に囲まれたゲートカットパンチ２１の
形状は、成型用キャビティ１６側に突出する円柱径より
大径化された段差状に構成されている。さらに、ゲート
カットパンチ２１が、成型用キャビティ１６に対して進
退可能となるように、固定盤１３とゲートカットパンチ
２１の大径部の成型用キャビティ１６側の面部との間に
は隙間が設けられている。

【００４４】また、この隙間には複数個（この実施形態
では４個）のピストン２３が、ゲートカットパンチ２１
の大径（フランジ）部を均等に押し戻すように、ゲート
カットパンチ２１の円柱形状における中心軸を中心とし
た仮想的な正多角形の頂点の位置、すなわち、ゲートカ
ットパンチ２１の円柱形状における中心軸の中心から、
それぞれのピストン２３までの距離が等しく、かつ、隣
り合うピストン２３とゲートカットパンチ２１の円柱形
状における中心軸の中心との成す角度がそれぞれ等しく
なる位置に、ゲートカットパンチ２１が成形機エジェク
ター２２の方向へ戻る向きに、固定盤１３とゲートカッ
トパンチ２１のフランジ部の間に設けられている。ピス
トン２３の材料としては、摩耗してバランスが崩れるの
を防ぐため、ゲートカットパンチ２１と同材料とするこ
とが好ましく、さらには、焼き入れ、および焼き戻しを
行うことによって、硬度を強化しておくことが好まし
い。また、具体的な材料としては、例えば、ＳＵＳ４４
０Ｃなどが挙げられる。また、例えば、同時研削加工に
よりピストン２３の高さにばらつきが無いように加工す
ることで、各ピストン２３にかかる圧力を一定に保つよ
うにすることができる。

【００４５】また、これらピストン２３にガス圧力を加
えられるように、ガス経路２４が設けられている。

【００４６】図２は、上述の実施形態によるディスク状
基板成型用射出成形装置のゲートカットパンチ２１周辺
のガス経路の一例の平面図である。

【００４７】まず、ガスを金型１５の外部から取り込む
ためのガス入口２７が可動金型１４に２箇所設けられて
いる。この実施形態では、ゲートカットパンチ２１の円
柱形状における中心軸を中心に、それぞれのガス入口２
７を対向する位置に設置している。そして、それぞれの
ガス入口２７からゲートカットパンチ２１の円柱形状に
おける中心方向にガス経路２４が設けられ、ゲートカッ
トパンチ２１の円柱形状における中心軸の中心からピス
トン２３までの距離を半径とした円の円周上で、固定盤
１３側にＬ字に曲げられている。固定盤１３に接するガ
ス経路２４の外周にはＯリング２５ａ、内周にはＯリン
グ２５ｂが入っており、可動金型１４と固定盤１３との
間のガス経路２４においてガスが漏れないようにしてい
る。

【００４８】固定盤１３には、可動金型１４のＬ字に曲
げられた２箇所のガス経路２４の出口を円周上とした円
環状のガス溝２４ａが形成されている。また、このガス
溝２４ａからは、ピストン２３への縦穴にてピストン２
３の端面に通じている。ピストン２３の外周には、Ｏリ
ング２６が入っており、固定盤１３とピストン２３の間
にガスが漏れないようにしている。

【００４９】図３は、この実施形態による射出成形装置
にて成型されるディスク基板を示す図である。

【００５０】ディスク基板１には、中央にゲートカット
パンチ２１により形成されたセンターホール１ａと、ス
タンパー支持用爪部１９ａにより形成されたスタンパー
押さえ溝２とが設けられている。また、ディスク基板１
の一主面にスタンパー１７に対して鏡像の凹凸が転写さ
れて情報記録領域３ａとが形成されている。そして、こ
の情報記録領域３ａを含む記録面３とその反対側のミラ
ー面４とが形成されている。また、このミラー面４の内
周部には、記録再生装置（図示せず）のスピンドルにデ
ィスクを載置する際にクランプされる面となるクランプ
基準面５ａが形成されている。このクランプ基準面５ａ
は、可動金型１４の鏡面部によって射出成形時に形成さ
れる。

【００５１】次に、上述の実施形態におけるディスク基
板成型用金型装置を用いて、図３に示すディスク基板１
を製造する方法について、図４に示すディスク状基板成
形のフローチャートを参考に説明する。

【００５２】まず、ディスク基板成型用金型装置による
ディスク基板形成の前準備として、ステップＳ１にて射
出装置（図示しない）にペレット状の合成樹脂材料、例
えばポリカーボネートなどを供給する。次に、ステップ
Ｓ２にて可塑化の処理を施し、合成樹脂材料を溶融状態
にする。このときの合成樹脂材料の温度は、例えば３２
０℃〜３７０℃である。また、ディスク基板成型用金型
装置においては、可動金型１４を固定金型１２に対して
突き合わせることにより、成型用キャビティ１６を形成
しておく。

【００５３】そして、ステップＳ３にて上述の図示省略
した射出装置から、スプルブッシュ１２ｂの樹脂射出孔
１２ｄを通じて、成型用キャビティ１６の内部に、溶融
した合成樹脂材料を射出し、充填する。このとき、溶融
状態の合成樹脂材料は、成型用キャビティ１６の内部に
おいて、中心部から外周側に向かって流入される。

【００５４】次に、ステップＳ４にてゲートカットパン
チ２１を固定金型１２側に突出させることにより、図３
に示すディスク基板１におけるセンターホール１ａを形
成する。

【００５５】ここで、ディスク基板１におけるセンター
ホール１ａを形成するときのゲートカットパンチ２１の
動作について、図２を参考しつつ以下に詳細に説明す
る。

【００５６】この実施形態では、圧縮ガスにより図示し
ない１本のガス管に圧力を加え、二股に分岐して２箇所
のガス入口２７にかかる圧力が同じになるようにし、さ
らには圧縮ガスがゲートカットパンチ２１の円柱形状に
おける中心軸を中心とした円周上に彫られたガス溝２４
ａを通り、各ピストン２３にガスが行き渡るように設け
られたピストン２３への縦穴を通ってピストン２３の端
面に常に等しい圧力を加えている。そのため、ゲートカ
ットパンチ２１には、ピストン２３により成形機エジェ
クター２２の方向へ押す力が常に働く。このゲートカッ
トパンチ２１を押し戻すために使用するガスとして、例
えば、窒素ガスや脱湿クリーンエアーなどが挙げられ
る。また、上記ガス管にかかる圧力は、例えば、３．９
×１０⁵Ｎ／ｍ²（Ｐａ）である。

【００５７】すなわち、通常時のゲートカットパンチ２
１は、図１に示す位置に固定される。

【００５８】次に、図１の射出成形装置が、ディスク基
板１におけるセンターホール１ａを形成するときの図を
図５に示す。図５に示すように、ディスク基板１におけ
るセンターホール１ａを形成するとき、すなわちゲート
カットを行う場合は、成形機エジェクター２２で、ピス
トン２３の総圧力よりも強く、ディスク基板１にセンタ
ーホール１ａを形成するのに必要充分な力をゲートカッ
トパンチ２１に与える。これにより、ゲートカットパン
チ２１をスプルブッシュ１２ｂ側へ移動し、センターホ
ール１ａ部分の合成樹脂材料を樹脂射出孔１２ｄへ押し
出し、センターホール１ａを形成し、付形する。

【００５９】次に、ステップＳ５において、可動金型１
４を固定金型１２側に移動させることにより、成型用キ
ャビティ１６内に充填された合成樹脂材料を圧縮する型
締めを行い、合成樹脂材料が付形される。このときの金
型１５の温度は、例えば１２５℃〜１３０℃である。ま
た、型締め圧力は、例えば２０トンである。

【００６０】そして、ステップＳ６にて保圧処理を行
い、続いてステップＳ７で冷却を行うことによって合成
樹脂材料を固化（収縮）させる。これにより、成型用キ
ャビティ１６に対応したディスク基板１が形成される。

【００６１】その後ステップＳ８にて、スリーブ２０を
固定金型１２側に突出させながら可動金型１４を固定金
型１２より離間させる型開きを行う。これにより、成型
されたディスク基板１が金型１５から離型される。そし
て、成形機エジェクター２２でゲートカットパンチ２１
を押し出すのをやめ、ゲートカットパンチ２１がピスト
ンの均等で滑らかな戻り力により図１の元の位置に戻
る。そして、この成形品であるディスク基板１を固定金
型１２から離反させることにより、円盤状の基板の成型
が完了する。

【００６２】以上説明したように、この一実施形態によ
れば、成形機エジェクター２２でゲートカットパンチ２
１をスプルブッシュ１２ｂ側へ押しだし、ディスク基板
１のセンターホール１ａを形成後、ゲートカットパンチ
２１をセンターホール１ａの形成前の位置に戻す際、２
箇所のガス入口２７から固定盤１３に彫られた円環状の
ガス溝２４ａを通じて、さらにはそれぞれのピストン２
３へ通じる縦穴を介してピストン２３に達するというガ
ス経路２４に、２箇所のガス入口２７から、均等なガス
圧力をかけることにより、各ピストン２３にかかる圧力
を一定に保ち、それにより精度よくスムーズなゲートカ
ットパンチ２１の戻り動作が行われる。

【００６３】また、ゲートカットパンチ２１を突き出し
後、ロボットアームにてディスク基板１を取り出すよう
な場合には、ゲートカットパンチ２１の戻りが確実でス
ムーズなため、ディスク基板１の取り出し不良が減少
し、安定した成形サイクルを保持することができる。

【００６４】また、ゲートカットパンチ２１とピストン
２３は常に接触しており、一体化された部品として考え
られるため、新たな部品を追加したというような違和感
はなく、従来例の金型と同様に取り扱うことができる。

【００６５】さらには、ゲートカットパンチ２１の戻り
の際の抵抗が少ないため、従来の金型のパンチ戻し力よ
りも少ない圧力で、ゲートカットパンチ２１を戻すこと
ができる。したがって、万が一部品の摺動部にカジリな
どの異常が発生しても無理にゲートカットパンチ２１が
戻ろうとはしないため、部品の損傷を従来の射出成形装
置よりも抑えることができる。

【００６６】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。

【００６７】例えば、上述のこの発明の一実施形態にお
ける射出成形装置は、ハードディスク（ＨＤ）用のディ
スク基板成型用射出成形装置、光ハードディスク（ＯＨ
Ｄ）用のディスク基板成型用射出成形装置、その他、コ
ンパクトディスク（ＣＤ）、追記型コンパクトディスク
（ＣＤ−Ｒ、Compact Disc Recordable）、書換可能型
コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ、Compact Disc ReWri
table）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、追記型
ＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｒ、Digital Versatile DiscRecordab
le）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc - ReWri
table）、ＤＶＤ＋ＲＷ（Digital Versatile Disc ＋ R
eWritable）、ＤＶＲ（Digital VideoRecording syste
m）、ＭＯ（Magnetic Optical Disc）、ＭＤ（Mini Dis
c）などの光ディスク用のディスク基板成型用射出成形
装置に適用することが可能である。

【００６８】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値、ディスク基板材料などはあくまでも例に過ぎず、必
要に応じてこれと異なる数値、ディスク基板材料を用い
てもよい。

【００６９】例えば上述の実施例においては、ディスク
基板の材料として、ポリカーボネート樹脂が挙げられる
が、ポリカーボネート以外にも、シクロオレフィンポリ
マー（例えば、ゼオネックス（登録商標））などの低吸
水性の樹脂を用いることも可能である。

【００７０】また、例えば、上述の実施形態において
は、ガス入口２７や、ガス経路２４を固定盤１３と可動
金型１４内に配設するようにしているが、これら経路を
固定盤１３内のみなど、他の場所に設けることも可能で
あり、さらには、ガス入口２７からガス溝２４ａまでの
取り回し形状を変えたり、ガス溝２４ａを管状にしたり
することなどの変更も可能である。

【００７１】また、例えば、上述の実施形態において
は、ピストン２３の数を４つとしているが、４つに限定
されるものではない。バランスを考慮するならば、３つ
が良いと思われるが、ガスの経路を考慮するとピストン
２３の数は、奇数よりも偶数の方が好ましいため、４つ
が最適である。また、ガス経路２４についても２箇所に
限定されるものではなく、ピストン２３の数と同じく奇
数よりも偶数の方が好ましい。

【００７２】また、例えば、上述の実施形態において
は、ピストン２３の形状をコマ状としているが、ガス経
路２４が十分に確保できるスペースがある場合は、１個
のリング状ピストンをゲートカットパンチ２１の中心に
用いることも可能である。その際は、リング状ピストン
の外周部と金型のリング状ピストンが入る溝の内周にＯ
リングを入れることにより、上述の実施形態と同様の駆
動が得られる。

【００７３】また、例えば、上述の実施形態において
は、ピストン２３に圧力をかけるのに圧縮窒素圧を用い
ているが、他の気体または液体を用いて圧力を加えるこ
とも可能である。しかしながら、加圧を油圧などにする
と装置が大きくなってしまうことに加え、クリーンルー
ムで使用する部品は全て超音波洗浄機で脱脂しているに
も関わらず、わざわざ油圧を用いると、装置を分解した
際に油まみれになるなど、装置をクリーンに保つことが
困難になるため、ガス圧とすることが最適である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、射出成形装置の開口形成手段により成型品の部分に
開口を形成した後に、開口形成手段を開口前の位置に戻
す際、開口形成手段の傾きを低減することができるた
め、射出成形装置自体の耐久性を向上させ、これによっ
て射出成形装置の開口形成手段やその周辺部の変化や変
形を防止するとともに、射出成形装置の稼働率も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態によるディスク状基板成
型用射出成形装置の概略を示す断面図である。

【図２】この発明の一実施形態によるディスク状基板成
型用射出成形装置のエアー経路の概略を示す平面図であ
る。

【図３】この発明の一実施形態によるディスク状基板成
型用射出成形装置により成型されたディスク基板を示す
断面図である。

【図４】射出成形装置によるディスク基板形成のフロー
チャートを示す一例の図である。

【図５】この発明の一実施形態によるディスク状基板成
型用射出成形装置のゲートカット時の概略を示す断面図
である。

【図６】従来例によるディスク状基板成型用射出成形装
置の概略を示す断面図である。

【図７】従来例によるディスク状基板成型用射出成形装
置により成型されたディスク基板を示す断面図である。

【図８】従来例によるディスク状基板成型用射出成形装
置のゲートカット時の概略を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・ディスク基板、１ａ・・・センターホール、１
１、１３・・・固定盤、１２・・・固定金型、１２ａ・
・・スプルブッシュ支持環、１２ｂ・・・スプルブッシ
ュ、１２ｃ・・・樹脂射出孔、１２ｄ・・・下面、１４
・・・可動金型、１４ａ・・・挿通孔、１４ｂ・・・上
面、１５・・・金型、１６・・・成型用キャビティ、１
７・・・スタンパー、１７ａ・・・中心孔、１８・・・
スタンパー外周ホルダー、１９・・・スタンパー内周ホ
ルダー、１９ａ・・・スタンパー支持用爪部、２０・・
・スリーブ、２１・・・ゲートカットパンチ、２１ａ・
・・ゲートカットパンチ先端部、２１ｂ・・・ゲートカ
ットパンチフランジ部、２２・・・成形機エジェクタ
ー、２３・・・ピストン、２４・・・ガス経路、２４ａ
・・・ガス溝、２５ａ，２５ｂ，２６・・・Ｏリング、
２７・・・ガス入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャビティを構成可能で、開閉可能な金
型を有し、上記金型により構成されたキャビティの内部に材料を射
出して、成型品を成型可能に構成された射出成形装置に
おいて、上記成型品の部分に開口を形成可能に構成された開口形
成手段と、上記開口を形成する際の上記開口形成手段の移動の向き
とは反対の向きに、上記開口形成手段を移動可能に構成
されたピストンとを有することを特徴とする射出成形装
置。
【請求項２】上記成型品が平面円環形状を有し、上記
開口形成手段により上記平面円環形状の成型品の開口を
形成可能に構成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】上記平面円環状の成型品が光学記録媒体
におけるディスク基板であり、上記開口形成手段により
上記ディスク基板のほぼ中央部に上記開口を形成可能に
構成されていることを特徴とする請求項２記載の射出成
形装置。
【請求項４】上記開口形成手段が、上記開口形成手段
の移動方向に垂直な断面が円形状の、円柱形状を有する
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
【請求項５】上記ピストンが円筒形状を有することを
特徴とする請求項４記載の射出成形装置。
【請求項６】上記円柱形状を有する上記開口形成手段
の中心軸と、上記円筒形状を有する上記ピストンの中心
軸とがほぼ一致するように構成されていることを特徴と
する請求項５記載の射出成形装置。
【請求項７】上記ピストンが複数の小型ピストンから
構成され、上記複数の小型ピストンが上記開口形成手段
の円柱形状における中心軸をその中心とした正多角形の
頂点の位置に、それぞれ設けられていることを特徴とす
る請求項４記載の射出成形装置。
【請求項８】上記ピストンを、圧縮したガスを用いて
移動可能に構成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９】上記ガスが脱湿クリーンエアーまたは窒
素ガスであることを特徴とする請求項８記載の射出成形
装置。
【請求項１０】上記ガスを、上記ピストンの一面を押
圧するように供給可能に構成されていることを特徴とす
る請求項８記載の射出成形装置。