JP2999109B2 - 光ディスクの製造装置 - Google Patents

光ディスクの製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク或いは光磁
気ディスクなどの光ディスク基板の成形品の製造装置に
関し、特にディスク状のキャビティ・コアが一つの金型
内に、少なくとも2個以上備えられ、多数個取りができ
る光ディスクの製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光ディスクの射出成形では、射出
圧縮して所定の形状に成形することが知られているが、
ディスク基板に要求される諸特性より型締力が均等にか
かること、キャビティ内の樹脂の流れがディスク基板の
中心から半径方向に広がるラジアルフローであることな
どが、必要なために1個取り金型が多用されている。し
かし、この1個取り金型では生産効率が悪く、生産量の
増加にともない生産効率の良い多数個取りの成形方法と
その装置が実用化されつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の射出
成形法での多数個取りにおいては、複数のキャビティに
対して樹脂の充填は、樹脂材料注入用の樹脂流路、いわ
ゆるホットランナを経由して行われ、樹脂材料は流動性
がよく、内部歪みを抑制して複屈析が生じないようにす
るため粘度の低い低分子量のポリカーボネート樹脂が用
いられ、転写性も考慮して300℃以上の高温で溶融さ
れる。ところが、このポリカーボネート樹脂は、光ディ
スクの諸特性への影響から純度をあげて、低分子量のも
のが使用されるためホットランナ内で樹脂溶融温度が高
すぎたり、或いは樹脂の流動性にバラツキがあると長時
間、高温状態で滞留することとなって金型に含まれる成
分が触媒の作用をして樹脂と化学反応して樹脂の変色、
例えば黄変しやすく、ホットランナの温度設定によって
は黄変が連続的に発生し、特に生産開始時の成形品は全
体に黄変したり、または斑点状に散在する樹脂焼けの発
生があって製品として使えないなど問題があった。本発
明は、これら従来の欠点を排除しようとするもので、光
ディスクに要求される諸特性を満足でき、黄変や樹脂焼
けのない品質良好な光ディスクを多数個取りでき、生産
性を大巾に向上できる光ディスクの製造装置を低コスト
に提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定側金型と
可動側金型とからなり、両金型の間に形成された複数の
ディスク状のキャビティにゲートカットを介して樹脂材
料を注入する流路を、スプルーブッシュ部と複数個のゲ
ートカットに挿入されるホットチップを備え該スプルー
ブッシュ部とホットチップとを接続する樹脂流路を備え
たホットランナマニホールドで形成し、該ホットランナ
マニホールドの樹脂流路内壁面に化学気相法により、T
iCN、W C、TiC或いはTiNの皮膜層を析出
コーティングした構成としたものである。
【0005】
【作用】ディスクの多数個取りの成形では、樹脂材料が
ホットランナを経由して複数のキャビティに対して注入
され、特に、金型の型締したのち、ノズルから溶融樹脂
を射出すると、射出された溶融樹脂は保温された金型内
で分岐され、更に保温された加熱体を通過してキャビテ
ィの中心から半径方向に広がるラジアルフローで均一に
充填される。この溶融樹脂は充填開始時より、樹脂流路
内壁面に析出されたすべり性,剥離性良好で、緻密な皮
膜層に接触しつつ著しく円滑に流動し、溶融樹脂の滞留
をなくし、金型の成分との化学反応をも防ぎ、黄変また
は焼け発生がなく、品質良好な光ディスク基板を生産す
ることができ、しかも十分なスタンパー面の転写が得ら
れ、光学的な歪の発生を最小限に抑え、最終的には光デ
ィスク基板に要求される諸特性を満足させる光ディスク
とすることができる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を図1の例、即ち2個取り光
ディスク金型と2個の可動側コア圧縮用シリンダを組み
込んだ例で説明すると、固定側金型となるキャビティ本
体1と、これに対設される可動側金型となるコア本体2
及び外周リング3とから二つのディスク状キャビティA
を形成した射出成形用金型18で、それぞれのコア本体
2に圧縮用シリンダ11のある油圧作動の駆動機構を備
えると共に、各圧縮用シリンダ11を個別に多段に制御
する油圧力制御弁19のある油圧制御回路20に連絡配
備して、前記コア本体2のそれぞれの作動を個別に油圧
力と時間との組合せの多段制御で行える構成とし、前記
キャビティAに樹脂材料注入用のホットランナマニホー
ルド16,ホットチップ17を含むホットランナの樹脂
流路27の内壁面に化学気相法により樹脂の剥離性良好
で緻密な滑性ある皮膜層28を析出コーティングさせ、
該皮膜層28のあるホットランナに樹脂材料を流動させ
て光ディスク基板を成形する装置としてあって、品質良
好で信頼性ある光ディスクの成形が可能である。なお、
前記樹脂流路27の内壁面にある前記皮膜層28として
は、化学気相法によって膜厚5〜20μ、好ましくは1
0μ前後に析出されるTiCN,WC,またはW
の皮膜層28で、例えばTi,C,N,Wの成分を含ん
だ1乃至数種の原料の混合物から処理温度300〜10
00℃で化学反応を介して固体物質を析出コーティング
させるもので、ホットランナマニホールド16及びホッ
トチップ17を含むホットランナの樹脂流路27の基材
と密着性が良く、溶融樹脂の流動性をよくし滞留をなく
すようにしてある。
【0007】前記圧縮用シリンダ11を含む油圧作動機
構としては、可動側のコア本体2を摺動するため、一つ
または複数のコアブロック4を介して接続される圧縮用
シリンダ11と、カットパンチ5並びに突出ピン9及び
突出スリーブ8を摺動するため、ブロック10を介して
連結されるカットパンチ用シリンダ12と、突出用シリ
ンダ13とからなるものとを用い、二つの前記コア本体
2がそれぞれ固定側のキャビティ本体1に対設され、外
周リング3内に圧縮用シリンダ11で軸方向で摺動自在
に嵌装されたものであって、各々の中心部にカットパン
チ5と突出スリーブ8及び突出ピン9を軸方向に摺動自
在に備えている。この圧縮用シリンダ11は、2個の光
ディスク基板が、要求される特性を満足するよう、最適
な油圧力と時間の組み合わせで各々の可動側コア本体を
多段に制御する構成となっている。
【0008】前記コア本体2などで形成されるディスク
状キャビティAは、金型本体の溶融樹脂充填用のスプル
ーブッシュ15を中心として両側に等距離位置で配列さ
れ、成形機の可動プラテン21と固定プラテン22間に
装備されている。
【0009】なお、前記カットパンチ5は、ディスク基
板の成形中に基板中心穴を形成させるもので、突出スリ
ーブ8に嵌合されて、カットパンチブロック7を介して
カットパンチ用シリンダ12によって進退可能となって
いる。このカットパンチ5の前進時、固定側ゲートカッ
ト6と先端が嵌合して基板中心穴を形成し、またカット
パンチ5の後退時の先端と固定側ゲートカット6との空
間が溶融樹脂注口(ゲート)を構成している。図中、8
は光ディスク基板排出用にスリーブ状に形成された突出
スリーブ、9はランナー排出用の突出ピンで、いずれも
突出用ブロック10を介して、突出用油圧シリンダによ
って進退可能となっている。13は突出棒である。
【0010】さらに、樹脂充填工程では、射出成形機の
ノズル14より溶融樹脂をスプルーブッシュ15に射出
する。射出された溶融樹脂は保温された金型内のホット
ランナマニホールド16で分岐され、更に保温されたホ
ットチップ17を通過して、固定側ゲートカット6と後
退位置にある可動側カットパンチ5の空間(ゲート)よ
り、キャビティ本体1と、コア本体2と、外周リング3
で構成されるディスク状キャビティAへ中心から半径方
向に広がるラジアルフローで均一に充填されるようにな
っている。
【0011】この実施例では、溶融樹脂を充填開始時よ
り、圧縮用シリンダ11を動作させ、コアブロック4を
介して可動側コア本体2を、固定側キャビティ本体1の
方向へ移動する。溶融樹脂の充填工程、保圧工程、冷却
工程において、圧縮用シリンダ11を動作させる油圧力
と時間との組み合わせで多段に制御することにより、キ
ャビティ容積を変化させ2個のキャビティの充填バラツ
キをなくし、冷却による樹脂の収縮を補い、十分なスタ
ンパ面の転写が得られ、光学的な歪の発生を最小限に抑
え、最終的に光ディスク基板に要求される諸特性を満足
させる。即ち、溶融樹脂充填のアンバランスに応じて、
2個の光ディスク基板が、要求される特性を満足するよ
うに、最適な油圧力と時間との組み合わせで、各々の可
動側コア本体を多段に制御する。例えば、2個の圧縮用
シリンダ11の油圧力、時間の多段制御例では充填の遅
いキャビティは、充填の速いキャビティと比べて、充填
時は低い圧力、冷却時は高い圧力で、また時間も遅らせ
ることで、同一特性の光ディスクが同時に得られる。次
で、溶融樹脂を充填後、保圧工程中あるいは冷却工程中
の任意のタイミングで、制御弁19のある制御回路
20中の各カットパンチ用シリンダ12を動作さ
せ、可動側カットパンチブロック7を介してカットパン
チ5を前進させて固定側ゲートカット6と嵌合すること
により、光ディスク基板の中心穴が金型内で形成され
る。そして、溶融樹脂が金型内で冷却され、金型が開い
た後、突出棒13及び突出用ブロック10を介して、光
ディスク基板は突出スリーブ8により、またコールドラ
ンナー29は突出ピン9により金型から突き出され、取
出機等で排出される。
【0012】なお、前記射出成形用金型18のホットラ
ンナ内にポリカーポネート樹脂を充填し、数時間放置し
てから成形しても、ホットランナ内に析出された皮膜層
が存在することで成形品に黄変,焼けが抑制され、黄変
が連続的に発生することがなく、品質良好な光ディスク
として生産できる実験結果が得られた。
【0013】
【発明の効果】本発明は、スプルーブッシュ部と複数個
のゲートカットに挿入されるホットチップを備え、前記
スプルーブッシュ部とホットチップとを接続する樹脂流
路を備えたホットランナマニホールドにおいて、前記ホ
ットランナーマニホールドの樹脂流路内壁面に化学気相
法によりTiCN、W C、TiC或いはTiNの皮
膜層を析出コーティングしたことで、樹脂流路内壁面に
すべり性、剥離性良好で緻密な皮膜層があって樹脂は著
しく円滑に流動し、溶融樹脂の滞留がなく金型の成分と
の化学反応を防ぎ光ディスク基板に黄変または樹脂焼け
の発生がなく、また、ホットチップを介してゲートカッ
トに接続したから溶融樹脂の流れをよくし、光ディスク
の品質を大巾に向上でき、しかも信頼性ある商品を量産
タイプで提供できて低コスト化に寄与できると共に、多
数個取り光ディスク成形が効率よくでき、光ディスク基
板に要求される諸特性を満足でき、品質良好な光ディス
クの多数個取りが高精度に行え、生産効率をも著しく高
められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1の例の一部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
A キャビティ 1 キャビティ本体 2 コア本体 3 外周リング 4 コアブロック 5 カットパンチ 6 固定側ゲートカット 7 カットパンチブロック 8 突出スリーブ 9 突出ピン 10 突出用ブロック 11 圧縮用シリンダ 12 カットパンチ用シリンダ 13 突出用棒 14 ノズル 15 スプルーブッシュ 16 ホットランナマニホールド 17 ホットチップ 18 射出成形用金型 19 油圧力制御弁 20 油圧制御回路 21 可動プラテン 22 固定プラテン 26 分岐ブロック 27 樹脂流路 28 皮膜層 29 コールドランナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濤川 雄一 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 石川 宗介 千葉県千葉市稲毛区長沼原町731番地の 1 住友重機械工業株式会社千葉製造所 内 (56)参考文献 特開 平6−31780(JP,A) 特開 昭59−138413(JP,A) 特開 平5−261771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 33/00 - 33/76

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定側金型と可動側金型とからなり、両
    金型の間に形成された複数のディスク状のキャビティに
    ゲートカットを介して樹脂材料を注入する流路を、スプ
    ルーブッシュ部と複数個のゲートカットに挿入されるホ
    ットチップを備え該スプルーブッシュ部とホットチップ
    とを接続する樹脂流路を備えたホットランナマニホール
    ドで形成し、該ホットランナマニホールドの樹脂流路内
    壁面に化学気相法により、TiCN、W C、TiC
    或いはTiNの皮膜層を析出コーティングしたことを特
    徴とする光ディスクの製造装置。
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