JP2554129B2

JP2554129B2 - 射出成形装置

Info

Publication number: JP2554129B2
Application number: JP63108362A
Authority: JP
Inventors: 俊松野; 透小田
Original assignee: 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH01278321A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、射出成形装置に係り、特にコンパクトディ
スク（CD）基板を成型するのに好適な射出成形装置に関
する。

［従来の技術］ CDは、音楽をディジタル信号にして記録したものであ
り、再生したときの音質が非常に優れているところか
ら、普及が著しい。このCDの基板は、射出成形により作
られている。第４図は、従来のCD用射出成型装置の金型
部の概略を示す斜視図である。

第４図において、可動金型10は、本図に図示しない可
動盤に固定され、型締シリンダにより固定金型12に対し
て進退させられる。固定金型12は固定盤に固定され、ス
プルー14が射出成形機の加熱シリンダに接続される。

可動金型10、固定金型12の対向面16の中央部には、ス
プルー14と連通したキャビティを構成する鏡面18が形成
されている。また、可動金型10と固定金型12の側面に
は、金型10、12内に設けた空気通路を介して、鏡面部に
離型用圧縮空気24を供給するエア導入口20、22が設けて
あり、このエア導入口20、22には一端を圧縮空気源に接
続したエアチューブ26、28の他端が接続してある。ま
た、金型10、12には、それぞれ金型温度調節手段として
冷却コイル（図示せず）が設けてあり、可動金型10と固
定金型12をそれぞれ後述する成型材料の固化温度よりも
低い一定温度に保持できるようになっている。

上記構成の可動金型10と固定金型12によるCD基板の成
形は、次のようにして行われる。

可動金型10は、型締シリンダにより前進させられ、そ
の前面が固定金型12に対向合致させられる。その後、加
熱流動化させたポリカーボネートなどの樹脂からなる成
形材料を、加熱シリンダからスプルー14を介してキャビ
ティ内に射出し、冷却する。成型材料がキャビティ内で
冷却固化すると、型締シリンダを後退させるとともに、
金型10、12の鏡面18中心部から乾燥した清浄な圧縮空気
24を吹き出し、成形したCD基板を金型10、12から離型す
る。

［発明が解決しようとする課題］しかし、従来のCD基板の成形においては、ほぼ室温の
圧縮空気24をそれぞれ可動金型10と固定金型12の各鏡面
中央部から吹き出して、成形したCD基板を金型10、12か
ら離型させていたため、成形品として得られたCD基板
は、中心部が急激に室温まで冷却されるのに対し、周縁
部が金型温度と同程度の高温のままとなる。この結果、
CD基板に半径芳香の温度勾配が生じ、CD基板に歪みが発
生したり、ピットの転写性に影響を与える。また、成型
材料には、離型向上のために金型温度より低い温度で昇
華する離型剤を含ませてあるが、離型用圧縮空気による
CD基板の中心部の温度低下によって、CD基板面の離型剤
が昇華しきれずに残り、そのため後工程にて成形される
反射膜が不均一となったり、付着強度の低下或いは膜腐
食促進の原因となっていた。また、樹脂からなるCD基板
に圧縮空気を吹き付けるため、CD基板が帯電して空気中
の塵埃が付着する欠点もあった。

一方、特開昭63-206911号「磁気ディスク基板成形金
型装置」には、磁気ディスク基板を射出成形する金型の
キャビティ内に吹き込む離型空気を加熱するよにした射
出成形装置が開示されている。しかしながら、このもの
は、磁気ディスクのように磁性素片を磁化して信号を記
録する磁気記録媒体を成形するための成形装置に関する
ものであり、コンパクト・ディスクのように信号記録面
のピット配列をもって信号を記録する記録媒体を成形す
るためのものではない。従って、可動金型内にピット転
写用の円盤状スタンパを配設する必要はなく、円盤状ス
タンパを挿通してスピンドル孔を穿孔するためのパンチ
等も不要であり、離型用空気の通路については、比較的
自由に穿設位置を設定できると考えられるが、実際には
固定金型用空気通路と可動金型用空気通路とが互いにオ
フセットしており、磁気ディスクの表面と裏面に作用す
る離型用空気の作用点が異なるために、離型時に磁気デ
ィスクを変形させやすい等の課題があった。

また、離型用空気の温度についても、磁気ディスク基
板の温度不均一を排除する温度であるとしか記載されて
おらず、成形材料の冷却固化温度よりは低い金型の温度
との関係、或いは成形材料に含まれる離型剤の昇華温度
との関係が規定されていないため、金型温度よりも低い
温度で離型剤の昇華温度に近い離型用空気を用いてしま
い、熱歪みや表面の離型剤の昇華むら等が発生し、成形
品の品質を落とすことがある等の課題があった。

また、上記の射出成形装置は、射出成形時に成形品が
帯電してしまい、成形品に空気中の塵埃が付着したり、
磁気的な記録再生特性を不要に劣化させたりすることが
ある等の課題があった。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになさ
れたもので、離型時に成形品に温度勾配が生ぜず、また
成形品の帯電を防止することのできる射出成形装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明に係る射出成形装置
は、金型温度よりも低い温度で昇華する離型剤を含む成
形材料を加熱流動化して給送する給送手段と、成形面に
ピットを転写する円盤状スタンパを保持する可動金型
と、該可動金型が近接離間し、該可動金型との間に成形
空間となるキャビティを形成する固定金型と、該固定金
型と前記可動金型を、前記成形材料の固化温度よりは低
くかつ前記離型剤の昇華温度よりは高い温度に保つ金型
温度調節手段と、前記固定金型に貫通形成され、前記給
送手段により給送される加熱流動化した前記成形材料を
前記キャビティ内に射出するスプルーと、前記可動金型
内を進退自在とされ、前記キャビティ内で冷却固化した
成形品の中央部にスピンドル孔を穿孔するパンチと、前
記スプルーを囲んで前記固定金型に穿設され、前記成形
品裏面のスピンドル孔開口部周辺に圧縮気体を噴射する
固定金型側気体通路と、前記パンチを囲んで前記可動金
型に穿設され、前記成形品表面のスピンドル孔開口部周
辺に圧縮気体を噴射する可動金型側気体通路と、該可動
金型側気体通路と前記固定金型側気体通路とに圧縮気体
を供給し、前記成形品を離型させる圧縮気体源と、前記
圧縮気体源から前記気体通路に送り込まれる前記圧縮気
体を前記固定金型及び可動金型とほぼ同程度の温度でか
つ前記離型剤よりも高い温度に加熱する加熱器とを具備
することを特徴とするものである。

また、本発明は、前記加熱器が、前記圧縮気体を前記
成形品が帯びる電荷とは極性が逆の電荷を有するイオン
にイオン化するイオン化部を具備することを特徴とする
前記圧縮気体をイオン化するイオン化部を具備すること
を特徴とするものである。

［作用］本発明によれば、加熱器により圧縮気体をほぼ金型と
等しい温度に加熱し、金型より吹き出して成形品を離型
することができ、このため成形品は、全体が一様な温度
で離型され、従って温度勾配に基づく歪みが発生するこ
とはなく、またピットの転写性にバラツキを生じたり、
離型剤が昇華不足となることもない。

また、圧縮気体をイオン化部において成形品が帯びる
電荷と反対の電荷を有するイオンにイオン化し、イオン
化した圧縮気体を成形品に吹き付けて離型するため、成
形品の除電ができ、成形品に空気中の塵埃が付着するの
を防止することができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を参照し
て詳説する。第１図は、本発明の射出成形装置の一実施
例の金型部を示す斜視図、第２図は、第１図に示した射
出成形装置の構成説明図、第３図は、第２図の要部拡大
断面図である。なお、前記従来技術において説明した部
分については、同一の符号を付して説明を省略する。

第２図において、可動金型10は、型締シリンダ30のピ
ストンロッド32に取り付けた可動盤34に固定されて、型
締シリンダ30により固定側の固定金型12に対して進退さ
せられる。

固定金型12は固定盤36に固定されており、可動金型10
とともに形成するキャビティ38に、加熱流動化した成形
材料（樹脂）を導くスプルー14を有し、このスプルー14
に加熱シリンダ40のノズルが接続してある。加熱シリン
ダ40は、外周部に成形材料を流動化する加熱ヒータ（図
示せず）が設けられるとともに、上部に成形材料を投入
するホッパ42が取り付けられている。また、加熱シリン
ダ40内には、螺線溝が形成されたスクリュー44が挿入し
てある。このスクリュー44は、スクリュー駆動装置46に
よって駆動され、加熱シリンダ40内を回転しつつ進退す
る。

一方、可動金型10と固定金型12の側面には、加熱器4
8、50がそれぞれ取り付けてある。加熱器48、50には、
一端を圧縮空気源52に接続したエアチューブ26、28の他
端が接続され、エアチューブ26、28が導く圧縮空気を離
型剤の昇華温度よりも高い温度で、かつ可動金型10と固
定金型12の温度とほぼ等しい温度に加熱する。さらに、
加熱器48、50には、第１図に示したように、上部にコロ
ナ放電電極などのイオン発生用電極を備えたイオン化部
56、58が配設されており、各イオン化部56、58は電源ケ
ーブル54を介して給電される。

可動側の可動金型10は、鏡面18にCD基板にピット（く
ぼみ）を転写するピット転写用スタンパ60が配置されて
いる（第３図参照）。スタンパ60は、内周部が可動金型
10に挿入した円筒状のスタンパホルダ62により固定さ
れ、外周部が外周リング64によって固定されている。

スタンパホルダ62の内側には、可動金型10の円筒状コ
ア66が挿入してあり、この円筒状コア66とスタンパホル
ダ62との間に離型用圧縮空気24が通る可動金型側空気通
路68が穿設されている。そして、円筒状コア66内には、
成形したCD基板の中心部に穴をあけるパンチ70とスプル
ー押出ピン72が進退可能に配設されている。一方、固定
金型12には、スプルー14の周囲に離型用圧縮空気24が通
る固定金型側空気通路74が穿設されている。

上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりであ
る。

ホッパ42に入っているポリカーボネート等の粒状の成
形材料は、比較的低い温度で昇華する離型剤を含有して
おり、自重により加熱シリンダ40内に落下する。加熱シ
リンダ40は、図示しないヒータによって所定の温度に維
持されていて、ホッパ42から落下してきた成形材料を加
熱流動化する。また、可動金型10と固定金型12は、成形
材料の固化温度より低く、かつ離型剤の昇華温度より高
い所定の温度に保たれている。

スクリュー駆動装置46は、スクリュー44を高速前進さ
せ、加熱シリンダ40内の加熱流動化した成形材料を、ス
プルー14を介してキャビティ38内に射出する。キャビテ
ィ38内の成形材料は、可動金型10と固定金型12により冷
却固化され、CD基板となる。

成形材料が固化するパンチ70が駆動され、CD基板の中
心部にスピンドル孔が穿孔される。その後、固定金型側
空気通路74に圧縮空気24が供給され、スピンドル孔の周
囲に噴射された圧縮空気により固定金型12とCD基板との
離型が行われる。この固定金型側空気通路74に供給され
る圧縮空気24は、加熱器50においてほぼ固定金型12と同
じ温度に加熱され、イオン化部58においてイオン化さ
れ、CD基板に帯電する電荷と逆の極性の電荷を有する。

固定金型12側の離型が行われると、型締シリンダ30に
よって可動側の可動金型10が後退する。そして、可動金
型10の後退に同期して、加熱器48において加熱され、イ
オン化部56において前記と同様にイオン化された圧縮空
気24が可動金型側空気通路68から吹き出され、可動金型
10とCD基板との離型が行われるとともに、スプルー押出
ピン72が作動する。離型されたCD基板は、ロボット（図
示せず）に吸着され、次工程に搬送される。このよう
に、離型用の圧縮空気24を加熱器48、50によって可動金
型10及び固定金型12にほぼ等しい温度に加熱するため、
離型の際にCD基板に局部的な温度低下を生ずることがな
く、CD基板に熱歪みの発生やピットの転写むら或いはCD
基板面の離型剤の昇華むらをなくすことができる。

また、離型用の圧縮空気24をイオン化部56、58におい
てイオン化し、CD基板に帯電する電荷と逆極性の電荷を
有するようにしたため、CD基板の除電ができ、CD基板に
空気中の塵埃が付着するのを防止することができる。

なお、前記実施例においては、CD基板の射出成形につ
いて説明したが、ビデオディスク、CD-ROMなどの光ディ
スクやその他の成形品についても適用できることは、勿
論である。また、前記実施例においては、通常の射出成
形装置について説明したが、射出圧縮成形装置にも適用
することができる。さらに、前記実施例においては、圧
縮空気により離型する場合について説明したが、窒素等
の他の気体を用いてもよい。

［発明の効果］以上に説明した如く、本発明によれば、金型温度より
も低い温度で昇華する離型剤を含む成形材料を加熱流動
化し、成形材料の固化温度よりは低くかつ前記離型剤の
昇華温度よりは高い温度に保たれた可動金型と固定金型
との間のキャビティに射出し、キャビティ内で冷却固化
した成形品の中央部にスピンドル孔を穿孔した後、スプ
ルーを囲んで固定金型に穿設された固定金型側気体通路
とパンチを囲んで可動金型に穿設された可動金型側気体
通路とを介して、成形品表裏面のスピンドル孔開口部周
辺に固定金型及び可動金型とほぼ同程度の温度でかつ離
型剤よりも高い温度に加熱した圧縮気体を噴射し、成形
品を離型させる構成としたから、成形品を離型させるさ
いに、成形品の中心部と周縁部をともに金型温度と同程
度の温度に保つことができ、これにより成形品に半径方
向に生ずる温度勾配に起因する成形品の歪みやピットの
転写不良等を排除することができ、また離型用圧縮気体
によって成形品の表面温度分布が均一化されるため、成
形品中心部だけが温度低下することはなく、これにより
離型向上のため金型温度よりも低い温度で昇華するよう
成形材料に含ませた離型剤もほぼ完全に昇華させること
ができ、例えば従来のように一部の離型剤だけが昇華し
きれずに残り、後工程にて成形される反射膜が不均一と
なったり、付着強度の低下或いは膜腐食促進の原因とな
るといった弊害を招くことはなく、熱歪みやピットの転
写むら或いは表面の離型剤の昇華むら等とは無縁の高品
質の成形品を得ることができる等の優れた効果を奏す
る。

また、本発明は、加熱器が、圧縮気体を成形品が帯び
る電荷とは極性が逆の電荷を有するイオンにイオン化す
るイオン化部を具備するため、イオン化部によりイオン
化された圧縮気体により成形品の除電ができ、成形品に
空気中の塵埃が付着する不都合が防止されるため、塵埃
付着に伴うピット転写面への悪影響を良好に排除するこ
とができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の射出成形装置の一実施例の金型部を
示す斜視図、第２図は、第１図に示した射出成形装置の
構成説明図、第３図は、第２図の要部拡大断面図、第４
図は、従来の射出成形装置の一例の金型部を示す斜視図
である。 10……固定金型 12……可動金型 14……スプルー 24……圧縮空気 30……型締シリンダ 38……キャビティ 40……加熱シリンダ（給送手段） 48、50……加熱器 52……圧縮空気源 56、58……イオン化部 62……可動金型側空気通路 70……パンチ 74……固定金型側空気通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−206911（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−244519（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−261416（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−242616（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金型温度よりも低い温度で昇華する離型剤
を含む成形材料を加熱流動化して給送する給送手段と、
成形面にピットを転写する円盤状スタンパを保持する可
動金型と、該可動金型が近接離間し、該可動金型との間
に成形空間となるキャビティを形成する固定金型と、該
固定金型と前記可動金型を、前記成形材料の固化温度よ
りは低くかつ前記離型剤の昇華温度よりは高い温度に保
つ金型温度調節手段と、前記固定金型に貫通形成され、
前記給送手段により給送される加熱流動化した前記成形
材料を前記キャビティ内に射出するスプルーと、前記可
動金型内を進退自在とされ、前記キャビティ内で冷却固
化した成形品の中央部にスピンドル孔を穿孔するパンチ
と、前記スプルーを囲んで前記固定金型に穿設され、前
記成形品裏面のスピンドル孔開口部周辺に圧縮気体を噴
射する固定金型側気体通路と、前記パンチを囲んで前記
可動金型に穿設され、前記成形品表面のスピンドル孔開
口部周辺に圧縮気体を噴射する可動金型側気体通路と、
該可動金型側気体通路と前記固定金型側気体通路とに圧
縮気体を供給し、前記成形品を離型させる圧縮気体源
と、前記圧縮気体源から前記気体通路に送り込まれる前
記圧縮気体を前記固定金型及び可動金型とほぼ同程度の
温度でかつ前記離型剤よりも高い温度に加熱する加熱器
とを具備することを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】前記加熱器は、前記圧縮気体を前記成形品
が帯びる電荷とは極性が逆の電荷を有するイオンにイオ
ン化するイオン化部を具備することを特徴とする請求項
１記載の射出成形装置。