JP3076139B2

JP3076139B2 - ディスクの射出成形装置

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Publication number: JP3076139B2
Application number: JP10892292A
Authority: JP
Inventors: 郁夫浅井
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JPH05278080A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、光ディスク等のディスクを成形
するための射出成形装置に関するものであり、特にディ
スクの離型性を向上して、ディスク品質の向上を図るこ
とのできるディスクの射出成形装置に関するものであ
る。

【０００２】

【背景技術】従来、光ディスク等のディスクの射出成形
は、一般に、固定金型と、所定の情報が刻設されたスタ
ンパをセットした可動金型とによって形成された成形キ
ャビティ内に、所定の樹脂材料を射出し、スタンパの情
報が転写されたディスクを形成することによって、行な
われている。

【０００３】そして、成形キャビティ内で形成されたデ
ィスクは、金型の型開きに際して可動金型側に残留、保
持され、型開き完了後に、可動金型側に設けられたエジ
ェクタ機構により、可動金型側から突き出されて離型さ
れるようになっている。また、ディスクの離型性を向上
させるために、一般に、可動金型におけるスタンパの内
側部分には、圧縮空気の吹出口が設けられており、金型
の型開き後、エジェクタ機構の作動に先立って、かかる
吹出口から、ディスクに向って圧縮空気を吹き出して、
ディスクをスタンパから剥離させるようになっている。

【０００４】ところが、このような従来のディスク成形
方法では、成形されたディクスに対して、シミやモヤの
様に見える、一種の外観不良である離型マークが発生す
ることがあり、成形時における大きな問題となってい
た。

【０００５】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、ディスクのスタンパに対する剥離性を向上
し、剥離マークの発生を抑制乃至は防止することのでき
るディスクの射出成形装置を提供することにある。

【０００６】そこで、先ず、本発明者らが、離型マーク
の発生原因について検討を加えたところ、その第一の原
因は、金型の型開き後に吹き出される圧縮空気が、スタ
ンパとディスクの最外周部分まで回りきらない時点で、
エジェクタ機構が作動して、ディスクがスタンパから強
制的に剥離されるために、スタンパに対する剥離抵抗が
部分的に生ぜしめられることによることが、見い出され
たのであり、本発明は、かかる知見に基づいて、完成さ
れるに至ったのである。

【０００７】

【解決手段】具体的には、上記した剥離マークの発生を
抑制乃至は防止するために、固定金型と、所定のスタン
パがセットされた可動金型との間に成形キャビティを形
成し、かかる成形キャビティ内に所定の樹脂材料を射出
することにより、ディスクを成形するに際して、前記成
形キャビティ内への樹脂材料の射出充填によるディスク
の成形後、前記固定金型と前記可動金型との型開き前
に、かかるディスクと前記スタンパとの間に圧縮空気を
吹き出すようにしたディスクの射出成形方法が採用され
る。

【０００８】そして、本発明は、上述の如き課題を解決
するために、固定金型と、それに対して接近／離隔可能
に配されて該固定金型との間に成形キャビティを形成す
る可動金型とを備えており、該可動金型における前記成
形キャビティの形成面に円環板状のスタンパを配して、
その内周縁部および外周縁部を内側押え部材および外側
押え部材によりセットし、かかる成形キャビティ内に所
定の樹脂材料を射出することにより、かかるスタンパの
情報が転写されたディスクを成形する射出成形装置であ
って、（ａ）前記固定金型において、前記成形キャビテ
ィ内に開口して設けられた固定側空気吹出孔と、（ｂ）
前記可動金型の前記成形キャビティの形成面において、
前記スタンパの外周縁部裏側に開口して設けられた空気
吸引孔と、（ｃ）前記可動金型において、前記スタンパ
の内側で前記成形キャビティ内に開口して設けられた第
一の可動側空気吹出口と、（ｄ）前記外側押え部材の前
記スタンパ表面に対する対向面上に設けられた周方向に
延びる凹溝により形成されて、内周側において、それら
外側押え部材とスタンパ表面との間に設けられた内側間
隙を通じて、該スタンパ表面に開口せしめられた環状の
第一の空気室と、（ｅ）前記可動金型において、該第一
の空気室に開口して設けられた第二の可動側空気吹出口
と、（ｆ）前記スタンパの径方向外方において、該スタ
ンパの表裏両面に跨がって形成されて、前記第一の空気
室に対して、前記外側押え部材と前記スタンパ表面との
間に設けられた前記内側間隙よりも小さい外側間隙を通
じて連通せしめられた環状の第二の空気室とを、有する
ディスクの射出成形装置を、その特徴とするものであ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明することとする。

【００１０】先ず、図１には、本発明に従う構造とされ
た射出成形装置の要部概略図が、示されている。そこに
おいて、１０は固定金型であり、固定金型本体１２に対
して、鏡面板１４が、背面板１６を介して、固定的に取
り付けられてなる構造とされている。一方、図中、１８
は可動金型であり、可動盤２０によって支持された可動
金型本体２２に対して、鏡面板２４が、背面板２６を介
して、固定的に取り付けられてなる構造とされている。

【００１１】そして、図示はされていないが、固定金型
１０が、型締装置の固定盤によって支持されると共に、
可動金型１８を支持する可動盤２０が、かかる型締装置
によって、固定金型１０に対して接近／離隔方向に移動
可能に支持される。それによって、図示されている如
く、固定金型１０と可動金型１８とが型合わせされるこ
とにより、両鏡面板１４，２４間に、ディスク成形キャ
ビティ２８を、形成するようになっている。

【００１２】また、固定金型１０には、その中央部分を
厚さ方向に貫通して、二重筒構造のスプルブッシュ３０
が配設されている。そして、後述するように、ディスク
成形時に、図示しない射出装置のノズルから射出された
樹脂材料が、このスプルブッシュ３０を通じて、成形キ
ャビティ２８内に導かれて充填されるようになってい
る。

【００１３】更にまた、かかるスプルブッシュ３０の外
側には、鏡面板１４および背面板１６を貫通して、固定
側空気通路形成筒体３２が配設されている。そして、図
２にも示されているように、この固定側空気通路形成筒
体３２内を貫通して、固定側空気吹出孔３４が設けられ
ており、該固定側空気吹出孔３４が、固定側空気通路形
成筒体３２と鏡面板１４との間の隙間を通じて、成形キ
ャビティ２８内に開口せしめられている。また、この固
定側空気吹出孔３４は、図示しないバルブ手段および空
気管路を通じて、外部の空気圧源に対して接続されてお
り、それによって、該固定側空気吹出孔３４を通じて、
固定金型１０のキャビティ形成面上に、圧縮空気が吹き
出されるようになっている。

【００１４】一方、可動金型１８には、その鏡面板２４
の中央部分を厚さ方向に貫通して、略円筒形状の内側押
え部材３６が固設されていると共に、該鏡面板２４の外
周部分に対して、略円環形状の外側押え部材３８が固設
されている。また、かかる鏡面板２４の表面（キャビテ
ィ形成面）上には、所定の情報が刻設された円環板状の
スタンパ４０が配設されている。そして、図２及び図３
にも示されているように、かかるスタンパ４０の内周縁
部および外周縁部が、内側押え部材３６および外側押え
部材３８によって、保持されている。

【００１５】また、スタンパ４０の内周縁部を保持する
内側押え部材３６の内部には、その内孔を貫通して、略
円筒形状の可動側空気通路形成筒体４２が配設されてい
る。そして、この可動側空気通路形成筒体４２内を貫通
して、第一の可動側空気吹出孔４４が設けられており、
該第一の可動側空気吹出孔４４が、可動側空気通路形成
筒体４２と内側押え部材３６との間の隙間を通じて、成
形キャビティ２８内に開口せしめられている。また、こ
の第一の可動側空気吹出孔４４は、図示しないバルブ手
段および空気管路を通じて、外部の空気圧源に対して接
続されており、それによって、該第一の可動側空気吹出
孔４４を通じて、スタンパ４０の内側で、可動金型１８
のキャビティ形成面上に、圧縮空気が吹き出されるよう
になっている。

【００１６】さらに、かかる可動側空気通路形成筒体４
２の内部には、その内孔を貫通して、スリーブ状のエジ
ェクタ４６が配設されている。そして、このエジェクタ
４６の内孔を軸心方向に移動可能に貫通して、二重筒構
造のポンチカッター４８が配設されており、更に、かか
るポンチカッター４８の内孔を軸心方向に移動可能に貫
通して、エジェクタピン５０が配設されている。

【００１７】そこにおいて、かかるポンチカッター４８
は、その基端側に設けられた複動シリンダ型の駆動機構
５２によって、軸心方向に所定距離移動せしめられるよ
うになっており、従来の成形金型と同様、その引込み位
置において、前記固定金型１０側のスプルブッシュ３０
との間で、環状のゲートを形成するようになっていると
共に、その突出し位置において、固定金型１０に取り付
けられた固定側空気通路形成筒体３２の内孔に突入せし
められて、成形キャビティ２８内で成形されるディスク
の中央穴を打ち抜くようになっている。

【００１８】また、エジェクタ４６およびエジェクタピ
ン５０も、従来の成形金型と同様、図示しない所定の駆
動手段により、軸心方向に所定距離移動せしめられるよ
うになっており、金型の型開き後に、固定金型１０側に
突出し作動せしめられることにより、それぞれ、ディス
クおよび該ディスクから打ち抜かれたランナ部分等の樹
脂を、可動金型１８から離型せしめるようになってい
る。

【００１９】また一方、可動金型１８を構成する鏡面板
２４の外周縁部には、図３にも示されているように、前
記スタンパ４０が配設される表面上に開口して、周方向
に連続して延びる二条の周溝５４，５４が設けられてい
る。更に、かかる可動金型１８の外周部分には、可動金
型本体２２、背面板２６、鏡面板２４の内部を貫通して
延びる空気吸引孔５６が設けられており、かかる空気吸
引孔５６が、上記周溝５４，５４内に、それぞれ開口せ
しめられている。また、この空気吸引孔５６は、図示し
ないバルブ手段および空気管路を通じて、外部の負圧源
に対して接続されている。

【００２０】それによって、可動金型１８の鏡面板２４
上に配設されるスタンパ４０に対して、かかる空気吸引
孔５６を通じて及ぼされる負圧による吸引力が作用せし
められることとなり、以て、かかるスタンパ４０が、鏡
面板２４上に吸着保持され得るようになっている。

【００２１】更にまた、スタンパ４０の外周縁部を保持
する外側押え部材３８には、図３にも示されているよう
に、スタンパ４０の表面との対向面において、周方向に
連続して延びる凹溝５８が形成されている。そして、こ
の凹溝５８により、外側押え部材３８とスタンパ４０と
の間に、環状の第一の空気室６４が、形成されている。

【００２２】また、スタンパ４０の径方向外方には、外
側押え部材３８と鏡面板２４との間において、スタンパ
４０の表裏両面に跨がる断面形状をもって、周方向に連
続して延びる環状の第二の空気室６６が、形成されてい
る。そして、この第二の空気室６６内に、スタンパ４０
の外周端縁部が位置せしめられている。

【００２３】更にまた、前記外側押え部材３８における
凹溝５８の内周側および外周側は、それぞれ、スタンパ
４０に対して、所定間隙を隔てて対向位置せしめられて
いる。そこにおいて、該凹溝５８の内周側に設けられた
内側間隙６０の間隙寸法：ｔ１は、凹溝５８の外周側に
設けられた外側間隙６２の間隙寸法：ｔ２よりも、僅か
に大きな寸法をもって形成されている。具体的には、例
えば、１２０mmφのディスクの場合で、それら両間隙６
０，６２の差：（ｔ１−ｔ２）が５μｍ〜１０μｍ程度
となるように、設定されることとなる。

【００２４】すなわち、それによって、外側押え部材３
８とスタンパ４０との間に形成された第一の空気室６４
が、その外周側において、外側間隙６２を通じて、第二
の空気室６４に連通されていると共に、その内周側にお
いて、該外側間隙６２よりも大きな内側間隙６０を通じ
て、成形キャビティ２８に連通されているのである。

【００２５】さらに、可動金型１８の外周部分には、可
動金型１８を構成する鏡面板保持部材６８、鏡面板２４
および外側押え部材３８を貫通して設けられた延びる第
二の可動側空気吹出孔７０が設けられており、かかる第
二の可動側空気吹出孔７０が、上記第一の空気室６４に
開口せしめられている。また、この第二の可動側空気吹
出孔７０は、図示しないバルブ手段および空気管路を通
じて、外部の空気圧源に対して接続されており、それに
よって、該第二の可動側空気吹出孔７０を通じて、第一
の空気室６４に対して、圧縮空気が導かれるようになっ
ている。

【００２６】そして、この第一の空気室６４に導かれた
圧縮空気は、更に、内側間隙６０および外側間隙６２に
導かれることとなるが、そこにおいて、間隙寸法が大き
く流通抵抗が小さい内側間隙６０側に優先的に導かれ
て、かかる内側間隙６０から成形キャビティ２８に対し
て、スタンパ４０の表面に沿って、吹き出されることと
なる。

【００２７】すなわち、上述の如く、成形キャビティ２
８に対して、内側間隙６０を通じて連結された第一の空
気室６４を形成し、更に該第一の空気室６４に対して、
外側間隙６２を通じて連結された第二の空気室６６を形
成したことにより、射出成形時には、成形キャビティ２
８内に発生するモノマーガス等が第一の空気室６４から
第二の空気室６６を通じて、スタンパ４０の背面に開口
する空気吸引孔５６から有利に吸引、排出され得るので
あり、一方、後述する如く、ディスク成形後の離型時に
は、第二の可動側空気吹出孔７０を通じて導かれた圧縮
空気の空気吸引孔５６側への逃げが有利に防止されて、
内側間隙６０を通じて、成形キャビティ２８内へ有利に
吹き出されることとなるのである。

【００２８】以下、上述の如き構造とされた金型を備え
た射出成形装置によるディスクの射出成形操作につい
て、図４に示されたタイムチャート図を参照しつつ、説
明を加える。

【００２９】かかる射出成形装置によるディスクの射出
成形操作に際しては、従来の射出成形操作に従って、先
ず、型閉操作することにより、図１に示されている如
く、固定金型１０と可動金型１８とを型合わせして、圧
締保持する。次いで、それら固定金型１０と可動金型１
８との間に形成された成形キャビティ２８内に、図示し
ない射出装置により、スプルブッシュ３０を通じて、所
定の樹脂材料を射出する射出充填操作を実施する。

【００３０】なお、本実施例でのディスクの射出成形操
作においては、可動金型１８側に設けられた空気吸引孔
５６を通じての空気の吸引操作を、ディスクの射出成形
操作の全工程において、常時、行ない、それによって、
スタンパ４０を可動金型１８の鏡面板２４上に保持する
と共に、樹脂材料の射出充填時において発生するモノマ
ーガス等を、成形キャビティ２８内から排出するように
なっている。

【００３１】その後、成形キャビティ２８内で樹脂材料
を冷却、固化すると共に、所定の冷却・固化時間の経過
後、ポンチカッター４８を突出し作動せしめて、成形キ
ャビティ２８内で成形されたディスクの中央穴を打ち抜
く。

【００３２】そして、この中央穴の打抜き後、可動金型
１８を固定金型１０から離隔せしめて、型開操作を行な
う。なお、この型開き操作時には、それに先立って、固
定側空気吹出孔３４を通じて（図２参照）、固定金型１
０側から成形キャビティ２８内へ圧縮空気を吹き出し、
ディスクを固定金型１０側から剥離させる。また一方、
図示はされていないが、可動金型１８側には、成形品た
るディスクを係止する係止手段が設けられている。それ
によって、かかる型開き操作に際して、ディスクが可動
金型１８側に保持されるようになっている。

【００３３】また、このような型開き操作に先立って、
第二の可動側空気吹出孔７０を通じ、成形キャビティ２
８内への圧縮空気の吹出操作を行なう。即ち、この第二
の可動側空気吹出孔７０から吹き出された圧縮空気は、
第一の空気室６４から内側間隙６０を通じて（図３参
照）、スタンパ４０とディスクとの間に吹き込まれるの
であり、それによって、成形品たるディスクが、その外
周部分より内周側に向って、スタンパ４０から剥離され
ることとなる。

【００３４】しかも、かかる第二の可動側空気吹出孔７
０を通じての圧縮空気の吹出しは、型閉状態下に開始さ
れることから、かかる圧縮空気の外部への漏れが有効に
防止され得るのであり、ディスクとスタンパ４０との間
に有利に導かれ得るのである。

【００３５】なお、この固定側空気吹出孔３４からの圧
縮空気の吹出は、ディスク外周部分のスタンパ４０から
の剥離効果を有効に得るために、一般に、６〜７気圧程
度の圧力をもって、型開操作の開始より２〜３秒程度先
立って、行なうようにすることが望ましい。

【００３６】さらに、このような型開き操作後、エジェ
クタ４６の突出し操作を行なうことによって、可動金型
１８からディスクを離型せしめるが、その際、かかるエ
ジェクタ４６の突出しによる離型操作に先立って、第一
の可動側空気吹出孔４４を通じて（図２参照）、圧縮空
気を吹き出させる。即ち、この第一の可動側空気吹出孔
４４から吹き出された圧縮空気は、ディスク内周部分に
おいて、スタンパ４０とディスクとの間に吹き込まれる
のであり、それによって、成形品たるディスクが、その
内周部分より外周側に向って、スタンパ４０から剥離さ
れることとなる。

【００３７】従って、このような射出成形操作に従え
ば、金型の型開き操作に先立って、ディスクとスタンパ
４０との間に、圧縮空気が吹き込まれることから、かか
る圧縮空気を、ディスクとスタンパ４０との間の広い範
囲に亘って行き渡らせるだけの時間を有利に確保するこ
とができることに加えて、かかる圧縮空気の外部への逃
げを防止し、ディスクとスタンパ４０との間に対して空
気圧力を有利に及ぼすことができることから、エジェク
タ４６の突出しによるディスクの強制的な離型操作に先
立って、ディスクをスタンパ４０より剥離することがで
きる。

【００３８】そして、かくの如く、ディスクのスタンパ
４０からの剥離性が、有利に且つ安定して発揮され得る
結果、成形品たるディスクにおける剥離マークの発生
が、極めて有効に軽減乃至は防止され得ることとなるの
である。

【００３９】また、特に本実施例においては、第二の可
動側空気吹出口７０および第一の可動側空気吹出口４４
から吹き出される圧縮空気により、ディスクが、その外
周部分および内周部分の両側から、スタンパ４０より剥
離されることから、より一層優れた剥離性が、発揮され
得て、剥離マークの発生が、より有効に防止され得るこ
ととなる。

【００４０】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００４１】例えば、固定金型１０の鏡面板１４とディ
スクとの離型性を向上するために、かかる鏡面板１４の
キャビティ形成面に対して、硬質クロームメッキや無電
解ニッケルメッキ等の表面処理を施すことも、有効であ
る。

【００４２】また、前記実施例では、ディスクの内周側
部分に設けられた第一の可動側空気吹出孔４４と、外周
側部分に設けられた第二の可動側空気吹出孔７０とによ
って、ディスクとスタンパ４０との間に対して、該ディ
スクの内周部分と外周部分との両側から圧縮空気が吹き
出されるようになっていたが、本発明手法を実施する上
においては、それら何れか一方の側からだけ、圧縮空気
が吹き出されるようにした射出成形装置を用いることも
可能である。

【００４３】さらに、前記実施例では、型開き前に、第
二の可動側空気吹出孔７０から圧縮空気が吹き出される
ようになっていたが、それに代えて、或いはそれに加え
て、第一の可動側空気吹出孔４４から圧縮空気を吹き出
すようにすることも可能である。

【００４４】また、ディスクの中央穴の打ち抜き機構等
は、前記実施例のものに限定されるものではない。

【００４５】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の範囲内に含まれるもの
であることは、言うまでもないところである。

【００４６】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、前述し
たような射出成形手法によれば、成形キャビティ内への
樹脂材料の射出、冷却によりディスクが成形された後、
未だ型閉じ状態にある工程で、ディスクとスタンパとの
間に圧縮空気が吹き出されることにより、かかる型閉状
態下で、或いは型開き作動工程中に、ディスクとスタン
パとの間の略全面に亘って、空気を有利に行き渡らせる
ことができるのである。

【００４７】そして、それによって、エジェクタ機構に
よる強制的な離型時における局部的な剥離抵抗の発生
が、有利に回避され得るのであり、以て、剥離マークの
発生が軽減乃至は防止され得ることとなるのである。

【００４８】また、本発明装置においては、第一の可動
側空気吹出口と第二の可動側空気吹出口とによって、デ
ィスクとスタンパとの間に対して、内周側と外周側との
両方から圧縮空気が吹き出されるようになっていること
から、型開き前、或いは型開き後において、ディスクと
スタンパとの間に対して、空気を極めて有利に行き渡ら
せることが可能となり、以て、ディスクのスタンパから
の剥離性の向上が図られ得ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う構造とされた射出成形装置におけ
る金型を概略的に示す断面図である。

【図２】図１に示された金型における成形キャビティ中
央部分の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１に示された金型における成形キャビティ外
周部分の要部を拡大して示す断面図である。

【図４】図１に示された金型を備えた射出成形装置を用
いて射出成形を実施するに際しての操作を示すタイムチ
ャート図である。

【符号の説明】

１０固定金型１８可動金型２８成形キャビティ３４固定側空気吹出孔３６内側押え部材３８外側押え部材４０スタンパ４４第一の可動側空気吹出口４６エジェクタ４８ポンチカッター５４周溝５６空気吸引孔５８凹溝６０内側間隙６２外側間隙６４第一の空気室６６第二の空気室７０第二の可動側空気吹出孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 33/00 - 33/76

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型と、それに対して接近／離隔可
能に配されて該固定金型との間に成形キャビティを形成
する可動金型とを備えており、該可動金型における前記
成形キャビティの形成面に円環板状のスタンパを配し
て、その内周縁部および外周縁部を内側押え部材および
外側押え部材によりセットし、かかる成形キャビティ内
に所定の樹脂材料を射出することにより、かかるスタン
パの情報が転写されたディスクを成形する射出成形装置
であって、前記固定金型において、前記成形キャビティ内に開口し
て設けられた固定側空気吹出孔と、前記可動金型の前記成形キャビティの形成面において、
前記スタンパの外周縁部裏側に開口して設けられた空気
吸引孔と、前記可動金型において、前記スタンパの内側で前記成形
キャビティ内に開口して設けられた第一の可動側空気吹
出孔と、前記外側押え部材における前記スタンパ表面との対向面
に設けられた周方向に延びる凹溝により形成されて、内
周側において、それら外側押え部材とスタンパ表面との
間に設けられた内側間隙を通じて、該スタンパ表面に開
口せしめられた環状の第一の空気室と、前記可動金型において、該第一の空気室に開口して設け
られた第二の可動側空気吹出孔と、前記スタンパの径方向外方において、該スタンパの表裏
両面に跨がって形成されて、前記第一の空気室に対し
て、前記外側押え部材と前記スタンパ表面との間に設け
られた前記内側間隙よりも小さい外側間隙を通じて連通
せしめられた環状の第二の空気室とを、有することを特徴とするディスクの射出成形装置。