JP2603056B2 - 光ディスク基板の製造法 - Google Patents
光ディスク基板の製造法Info
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- Japan
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- cavity
- mold
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/263—Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
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- B29C2045/563—Enlarging the mould cavity during injection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク
（ＣＤ）、ビデオディスク（ＶＤ）、光ディスク等の光
学式レコードディスクに用いるプラスチックディスクの
射出成形法に関する。
（ＣＤ）、ビデオディスク（ＶＤ）、光ディスク等の光
学式レコードディスクに用いるプラスチックディスクの
射出成形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ、ＶＤ、光ディスク等の光学式レコ
ードディスクは情報信号の記録再生に光を利用してお
り、基板内部の複屈折や基板の変形等が大きな問題とな
る。従来、基板の製造は、ガラス基板上にフォトポリマ
ーを用いて微細溝を設ける、いわゆるＧ／２Ｐ法を利用
した製法やプラスチック板を加熱圧縮することにより微
細溝を設けながら成形する圧縮成形法、その他射出成形
法等が試行されている。中でも量産性のよさから射出成
形法が中心に検討されている。
ードディスクは情報信号の記録再生に光を利用してお
り、基板内部の複屈折や基板の変形等が大きな問題とな
る。従来、基板の製造は、ガラス基板上にフォトポリマ
ーを用いて微細溝を設ける、いわゆるＧ／２Ｐ法を利用
した製法やプラスチック板を加熱圧縮することにより微
細溝を設けながら成形する圧縮成形法、その他射出成形
法等が試行されている。中でも量産性のよさから射出成
形法が中心に検討されている。
【０００３】従来の射出成形法では、ディスクの中心か
ら樹脂を流し込むため中心部と周辺部とで圧力差が生じ
大きな複屈折と変形とが生じやすかった。この問題を解
消するため樹脂を高速で型の中に流し込み、瞬間的に保
圧をかけるという成形法が行なわれてきた。この方法で
は樹脂の充填に要する時間は０．１〜１．０秒、保圧時
間は０．１〜１．０秒程度であった。その時の型締力は
樹脂圧の数倍〜数十倍の力を加え型が絶対に開かない様
に設定されていた。
ら樹脂を流し込むため中心部と周辺部とで圧力差が生じ
大きな複屈折と変形とが生じやすかった。この問題を解
消するため樹脂を高速で型の中に流し込み、瞬間的に保
圧をかけるという成形法が行なわれてきた。この方法で
は樹脂の充填に要する時間は０．１〜１．０秒、保圧時
間は０．１〜１．０秒程度であった。その時の型締力は
樹脂圧の数倍〜数十倍の力を加え型が絶対に開かない様
に設定されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】型の中に高速に流れ込
んできた樹脂は金型壁面に激しく衝突し、そのため強烈
な内部応力を発生し基板内部の複屈折や変形の増大を招
くという結果になっていた。図６に光ディスク基板の従
来の製法を実施中の成形機の断面を示す。ここで型締力
Ｐ1 は射出圧力Ｑ1 より十分大きく設定されており、高
速射出された樹脂は大きな衝撃力を受ける事になる。
んできた樹脂は金型壁面に激しく衝突し、そのため強烈
な内部応力を発生し基板内部の複屈折や変形の増大を招
くという結果になっていた。図６に光ディスク基板の従
来の製法を実施中の成形機の断面を示す。ここで型締力
Ｐ1 は射出圧力Ｑ1 より十分大きく設定されており、高
速射出された樹脂は大きな衝撃力を受ける事になる。
【０００５】本発明は、前記従来例における高速に流れ
込む樹脂が金型に激しく衝突する際の衝撃力を、型締力
をキャビティが押し広げられる値とすることによって緩
和し、更に型締力を減少制御して樹脂を冷却固化するこ
とによって、基板内部の複屈折や変形を極めて小さいも
のとすることのできる光ディスク基板の製造法を提供す
ることを目的とする。
込む樹脂が金型に激しく衝突する際の衝撃力を、型締力
をキャビティが押し広げられる値とすることによって緩
和し、更に型締力を減少制御して樹脂を冷却固化するこ
とによって、基板内部の複屈折や変形を極めて小さいも
のとすることのできる光ディスク基板の製造法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、型
締力が加えられた可動側型と固定側型とから形成される
キャビティ内にスタンパーをセットし、該キャビティ内
に樹脂材料を充填して成形することによって、前記スタ
ンパー表面の情報が転写された厚さｄ 2 の光ディスク基
板を製造する方法において、樹脂射出前にはキャビティ
の厚さｄ 0 を厚さｄ 2 よりも薄く設定しておき、前記キャ
ビティへの樹脂の充填中は、前記可動側型と固定側型に
加えられる型締力Ｐ 1 を、樹脂の射出圧力によってキャ
ビティが厚さｄ 0 からｄ 2 よりも厚い厚さｄ 1 まで押し広
げられる値とし、その後、キャビティの厚さがｄ 2 とな
るように型締力をＰ 1 からＰ 1 より大きなＰ 2 に増大さ
せ、その後、前記型締力を減少制御して樹脂を冷却固化
することによって達成される。
締力が加えられた可動側型と固定側型とから形成される
キャビティ内にスタンパーをセットし、該キャビティ内
に樹脂材料を充填して成形することによって、前記スタ
ンパー表面の情報が転写された厚さｄ 2 の光ディスク基
板を製造する方法において、樹脂射出前にはキャビティ
の厚さｄ 0 を厚さｄ 2 よりも薄く設定しておき、前記キャ
ビティへの樹脂の充填中は、前記可動側型と固定側型に
加えられる型締力Ｐ 1 を、樹脂の射出圧力によってキャ
ビティが厚さｄ 0 からｄ 2 よりも厚い厚さｄ 1 まで押し広
げられる値とし、その後、キャビティの厚さがｄ 2 とな
るように型締力をＰ 1 からＰ 1 より大きなＰ 2 に増大さ
せ、その後、前記型締力を減少制御して樹脂を冷却固化
することによって達成される。
【０００７】以下、図面を参照しながら本発明の実施態
様を詳細に説明する。
様を詳細に説明する。
【０００８】図１ないし３は本発明の一実施態様の過程
を順に示した図である。各図にその模式断面が示される
成形機は、可動部Ａ、固定部Ｂ、樹脂供給部Ｃ及び制御
部Ｄから成る。可動部Ａは可動側プラテン１と可動側型
２から構成されており、固定部Ｂは成形品の外周を形作
る外周リング３、樹脂が流れ込む湯道４が設けられた固
定側型５と成形機スタンピングプラテン６、及び成形機
固定側プラテン７を主要部として構成されている。
を順に示した図である。各図にその模式断面が示される
成形機は、可動部Ａ、固定部Ｂ、樹脂供給部Ｃ及び制御
部Ｄから成る。可動部Ａは可動側プラテン１と可動側型
２から構成されており、固定部Ｂは成形品の外周を形作
る外周リング３、樹脂が流れ込む湯道４が設けられた固
定側型５と成形機スタンピングプラテン６、及び成形機
固定側プラテン７を主要部として構成されている。
【０００９】樹脂供給部Ｃは、樹脂を押出すスクリュー
８と、スクリュー駆動用油圧シリンダ９とを主要部とし
て構成されている。１０はスタンピングプラテン駆動用
油圧シリンダ、１１は成形品の厚さ検出用のマイクロメ
ーターである。制御部Ｄは、スクリュー駆動用油圧シリ
ンダ９とスタンピングプラテン駆動用油圧シリンダ１０
の油圧を制御可能となっている。
８と、スクリュー駆動用油圧シリンダ９とを主要部とし
て構成されている。１０はスタンピングプラテン駆動用
油圧シリンダ、１１は成形品の厚さ検出用のマイクロメ
ーターである。制御部Ｄは、スクリュー駆動用油圧シリ
ンダ９とスタンピングプラテン駆動用油圧シリンダ１０
の油圧を制御可能となっている。
【００１０】図１は樹脂射出前の状態を示す図で、成形
機スタンピングプラテン６により型締力Ｐ0 が設定さ
れ、キャビティ１２はマイクロメータ１１により厚さｄ
0 となるよう設定される。本実施例では型締力Ｐ0 は射
出圧Ｑ1 より十分大きく設定されており、樹脂が射出さ
れた瞬間に型が開くことはない。一般に溶融樹脂を０．
１〜１．０秒の高速で射出する場合、射出圧力の立ち上
り（サージ圧）は瞬間的には設定圧力の２〜３倍にな
る。したがって、射出した瞬間の型締力は射出圧力の最
低２倍程度は必要である。つまり、Ｐ0 をＱ1 より十分
大きく設定しておけば型は開かない。
機スタンピングプラテン６により型締力Ｐ0 が設定さ
れ、キャビティ１２はマイクロメータ１１により厚さｄ
0 となるよう設定される。本実施例では型締力Ｐ0 は射
出圧Ｑ1 より十分大きく設定されており、樹脂が射出さ
れた瞬間に型が開くことはない。一般に溶融樹脂を０．
１〜１．０秒の高速で射出する場合、射出圧力の立ち上
り（サージ圧）は瞬間的には設定圧力の２〜３倍にな
る。したがって、射出した瞬間の型締力は射出圧力の最
低２倍程度は必要である。つまり、Ｐ0 をＱ1 より十分
大きく設定しておけば型は開かない。
【００１１】樹脂射出中にキャビティ１２が開いていく
ので樹脂射出前のこの時点ではキャビティの厚さｄ0 は
キャビティの最終的な厚さｄ2 よりやや薄くなる様に設
定されている。このような設定するのは次の理由によ
る。樹脂はキャビティへの充填中に金型壁面より熱を奪
われ冷却固化し樹脂の通れる隙間が徐々に狭くなってく
る。前述の如く樹脂がキャビティ充填中にキャビティを
押し広げていくようにしてやれば、樹脂流路が確保さ
れ、それ程高い射出圧力を要さず、常に一定の圧力でキ
ャビティに流れ込むことができる。そのため樹脂には高
い内部応力が発生することがなく好ましいからである。
ので樹脂射出前のこの時点ではキャビティの厚さｄ0 は
キャビティの最終的な厚さｄ2 よりやや薄くなる様に設
定されている。このような設定するのは次の理由によ
る。樹脂はキャビティへの充填中に金型壁面より熱を奪
われ冷却固化し樹脂の通れる隙間が徐々に狭くなってく
る。前述の如く樹脂がキャビティ充填中にキャビティを
押し広げていくようにしてやれば、樹脂流路が確保さ
れ、それ程高い射出圧力を要さず、常に一定の圧力でキ
ャビティに流れ込むことができる。そのため樹脂には高
い内部応力が発生することがなく好ましいからである。
【００１２】ｄ2 −ｄ0 の適性値は種々の条件により異
なってくる。ただし、普通の大きさの光ディスク基板で
は通常０〜５０μｍ程度の範囲を目安として挙げること
ができる。
なってくる。ただし、普通の大きさの光ディスク基板で
は通常０〜５０μｍ程度の範囲を目安として挙げること
ができる。
【００１３】図２は樹脂１３が射出圧Ｑ1 でキャビティ
１２に流入しつつある所を示す図である。樹脂流入中ス
タンピングプラテンの型締力Ｐ0 は制御部Ｄにより減圧
していきＰ1 （Ｐ1 ＜Ｑ1 ）となる。それにより流入中
の樹脂１３はキャビティの厚さｄ0 をｄ1 へと押し拡げ
ながら充填して行く。ｄ0 からｄ1 へキャビティ１２を
押し拡げる量は普通の大きさの光ディスク基板を製造す
る場合、通常０〜１００μｍ程度を目安とするとよい。
ただし、ｄ 1 ＞ｄ 2 となるまでキャビティ１２を押し拡
げる必要がある。Ｐ1 は、ｄ0 からｄ1 へキャビティ１
２を押し拡げることができるように決定される。本実施
例においては、樹脂の射出の瞬間にキャビティの厚さが
ｄ 1 まで開ききってしまわないように、型締力の初期値
をＰ 0 （Ｐ 0 ＞Ｐ 1 ）としたが、ｄ 1 まで達しないのであれ
ば、射出の瞬間にキャビティが開いていても構わない。
したがって、型締力は必ずしもＰ 0 からＰ 1 に減圧する必
要はなく、型締力を当初からＰ 1 と設定しておいても構
わない。
１２に流入しつつある所を示す図である。樹脂流入中ス
タンピングプラテンの型締力Ｐ0 は制御部Ｄにより減圧
していきＰ1 （Ｐ1 ＜Ｑ1 ）となる。それにより流入中
の樹脂１３はキャビティの厚さｄ0 をｄ1 へと押し拡げ
ながら充填して行く。ｄ0 からｄ1 へキャビティ１２を
押し拡げる量は普通の大きさの光ディスク基板を製造す
る場合、通常０〜１００μｍ程度を目安とするとよい。
ただし、ｄ 1 ＞ｄ 2 となるまでキャビティ１２を押し拡
げる必要がある。Ｐ1 は、ｄ0 からｄ1 へキャビティ１
２を押し拡げることができるように決定される。本実施
例においては、樹脂の射出の瞬間にキャビティの厚さが
ｄ 1 まで開ききってしまわないように、型締力の初期値
をＰ 0 （Ｐ 0 ＞Ｐ 1 ）としたが、ｄ 1 まで達しないのであれ
ば、射出の瞬間にキャビティが開いていても構わない。
したがって、型締力は必ずしもＰ 0 からＰ 1 に減圧する必
要はなく、型締力を当初からＰ 1 と設定しておいても構
わない。
【００１４】図３はキャビティ１２に樹脂が完全に充填
されている状態を示す図である。制御部Ｄは成形品を所
望の厚さに設定するためキャビティの厚さをマイクロメ
ータ１１で検出しながらスタンピングプラテン型締力を
制御し、その力をＰ1 からＰ 2 とする。このとき充填さ
れた樹脂が逆流しない程度の保圧力Ｑ2 をかけておく。
スタンピングプラテンの型締力Ｐ2 は成形品が冷却固化
完了するまでその時々の温度、体積を検出しながら徐々
に減圧制御する。
されている状態を示す図である。制御部Ｄは成形品を所
望の厚さに設定するためキャビティの厚さをマイクロメ
ータ１１で検出しながらスタンピングプラテン型締力を
制御し、その力をＰ1 からＰ 2 とする。このとき充填さ
れた樹脂が逆流しない程度の保圧力Ｑ2 をかけておく。
スタンピングプラテンの型締力Ｐ2 は成形品が冷却固化
完了するまでその時々の温度、体積を検出しながら徐々
に減圧制御する。
【００１５】以上の方法により、射出樹脂が金型に衝突
する際の衝撃力を緩和することができ、良質な光ディス
ク基板が製造できる。
する際の衝撃力を緩和することができ、良質な光ディス
ク基板が製造できる。
【００１６】本発明の効果を実現するためには、成形機
スタンピングプラテンの様なもので必ずしも型締力を制
御しなくてもよい。図４に示すような直圧式成形機の場
合は型締油圧シリンダ１４の圧力を前述の様にＰ0 →Ｐ
1 →Ｐ2 と制御してもよいし、図５のような型の中に油
圧シリンダ１５を設けた成形機を用いて、同様にＰ0→
Ｐ1 →Ｐ2 と作用させてもよい。
スタンピングプラテンの様なもので必ずしも型締力を制
御しなくてもよい。図４に示すような直圧式成形機の場
合は型締油圧シリンダ１４の圧力を前述の様にＰ0 →Ｐ
1 →Ｐ2 と制御してもよいし、図５のような型の中に油
圧シリンダ１５を設けた成形機を用いて、同様にＰ0→
Ｐ1 →Ｐ2 と作用させてもよい。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。
【００１８】図１ないし３に示した順に従って直径２０
０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの光ディスク基板を成形した。
使用した樹脂は帝人化成（株）ポリカーボネート樹脂、
使用した成形機は住友重機２００トン射出成形機であ
る。
０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの光ディスク基板を成形した。
使用した樹脂は帝人化成（株）ポリカーボネート樹脂、
使用した成形機は住友重機２００トン射出成形機であ
る。
【００１９】成形条件は以下に示すとおりである。
【００２０】 ｔ0 ０．１秒 ｔ1 ０．３秒 ｔ2 ２０〜３０秒 Ｐ0 ５１０ ｋｇ／ｃｍ2 ｄ0 １．１５０ｍｍ Ｐ1 １２７ ｋｇ／ｃｍ2 Ｑ1 １９１ ｋｇ／ｃｍ2 ｄ1 １．２５ｍｍ Ｐ2 樹脂充填 Ｑ2 １９１ ｋｇ／ｃｍ2 完了時 １９１ ｋｇ／ｃｍ2 型開き 直前 ０ ｋｇ／ｃｍ2 ｄ2 １．２００ｍｍ 完了した光ディスク基板は、樹脂充填中型締力を一定に
して成形した光ディスク基板に対して複屈折が２０〜５
０ｎｍ程度改善されていた。成形条件を表１にまとめ
た。また、この実施例において得られた結果（型締圧力
と複屈折率との関係を示すグラフ）を図７に示す。
して成形した光ディスク基板に対して複屈折が２０〜５
０ｎｍ程度改善されていた。成形条件を表１にまとめ
た。また、この実施例において得られた結果（型締圧力
と複屈折率との関係を示すグラフ）を図７に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は高速に流
れ込む樹脂が金型に激しく衝突する際の衝撃力を、型締
力をキャビティが押し広げられる値とすることによって
緩和し、更に型締力を減少制御して樹脂を冷却固化する
ことによって、樹脂内の内部応力を小さくし、基板の複
屈折や変形を極めて小さくすることができる効果を奏す
る。
れ込む樹脂が金型に激しく衝突する際の衝撃力を、型締
力をキャビティが押し広げられる値とすることによって
緩和し、更に型締力を減少制御して樹脂を冷却固化する
ことによって、樹脂内の内部応力を小さくし、基板の複
屈折や変形を極めて小さくすることができる効果を奏す
る。
【図１】本発明の一実施態様における樹脂射出前の状態
を示す模式断面図である。
を示す模式断面図である。
【図２】該実施態様において溶融樹脂がキャビティ１２
の中に流れ込んでいるときの状態およびこのときの型締
力と射出圧の関係を示すための模式断面図である。
の中に流れ込んでいるときの状態およびこのときの型締
力と射出圧の関係を示すための模式断面図である。
【図３】該実施態様においてキャビティが最終的な厚さ
に設定されたときの状態およびこのときの型締力と射出
圧の関係を示すための模式断面図である。
に設定されたときの状態およびこのときの型締力と射出
圧の関係を示すための模式断面図である。
【図４】本発明の他の実施態様を示すための模式断面図
である。
である。
【図５】本発明の別の実施態様を示すための模式断面図
である。
である。
【図６】従来法を示すための模式断面図である。
【図７】本発明の実施例において得られた結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
Ａ 可動部 Ｂ 固定部 Ｃ 樹脂充填部 Ｄ 制御部 １ 成形機可動プラテン ２ 可動側型 ３ 外周リング ４ 湯道 ５ 固定側型 ６ 成形機スタンピングプラテン ７ 成形機固定側プラテン ８ スクリュ ９ スクリュ駆動用油圧シリンダ １０ スタンピングプラテン駆動用油圧シリンダ １１ マイクロメータ １２ キャビティ １３ 樹脂 ｄ0 射出前のキャビティの厚さ ｄ1 樹脂充填中のキャビティの厚さ ｄ2 充填完了時のキャビティの厚さ Ｐ0 射出前の型締力 Ｐ1 充填中の型締力 Ｐ2 保圧・冷却中の型締力 Ｑ1 射出圧力 Ｑ2 保圧力
Claims (1)
- 【請求項１】 型締力が加えられた可動側型と固定側型
とから形成されるキャビティ内にスタンパーをセット
し、該キャビティ内に樹脂材料を充填して成形すること
によって、前記スタンパー表面の情報が転写された厚さ
ｄ 2 の光ディスク基板を製造する方法において、樹脂射
出前にはキャビティの厚さｄ 0 を厚さｄ 2 よりも薄く設定
しておき、前記キャビティへの樹脂の充填中は、前記可
動側型と固定側型に加えられる型締力Ｐ 1 を、樹脂の射
出圧力によってキャビティが厚さｄ 0 からｄ 2 よりも厚い
厚さｄ 1 まで押し広げられる値とし、その後、キャビテ
ィの厚さがｄ 2 となるように型締力をＰ 1 からＰ 1 より大
きなＰ 2 に増大させ、その後、前記型締力を減少制御し
て樹脂を冷却固化することを特徴とする光ディスク基板
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159282A JP2603056B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 光ディスク基板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159282A JP2603056B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 光ディスク基板の製造法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17875086A Division JPH07121544B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 光デイスク基板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164550A JPH08164550A (ja) | 1996-06-25 |
| JP2603056B2 true JP2603056B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=15690394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7159282A Expired - Lifetime JP2603056B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 光ディスク基板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603056B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4872259A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-09-29 | ||
| JPS6153019A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-15 | Canon Inc | 射出圧縮成形機 |
-
1995
- 1995-06-26 JP JP7159282A patent/JP2603056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08164550A (ja) | 1996-06-25 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |