JP4526502B2 - 情報記録ディスク基板の突出離型方法 - Google Patents

Description

本発明は、金型に樹脂を射出充填して成形した光ディスクなどの情報記録ディスク基板の突出離型方法に関する。

樹脂を射出成形して製造した光ディスクなどの情報記録ディスクには、金型のキャビティ内のスタンパに刻設した信号溝・ピットをディスク基板の片面に転写して信号面となし、他面を非信号面としてレーザー光線による信号読取り面としたＣＤ−ＲＯＭディスクやＣＤ−Ｒディスク、片面が信号面のディスクと、レーザー光線による信号読取り面又は表示面とした非信号面のディスクの２枚を張り合わせたＤＶＤ−ＲＯＭディスク、ＤＶＤ−Ｒディスクなどがある。

この情報記録ディスクのいずれも、固定型と可動型のパーティング面に形成したキャビティの中央に、固定型内のスプルブッシュに対設したポンチを可動型内に備えた金型を使用して成形しており、そのポンチを固定型内のスプルブッシュの先端穴内に突き出して、ディスク基板のゲートカットと中央穴の打抜形成とを行っている。

このポンチによる打抜形成は金型を閉じて行われるが、ポンチ先端とブッシュ先端穴とのクリアランスや僅かな心ずれ、ポンチ先端縁のエッジの僅かな摩耗などによって、スプルブッシュ側のランナとディスク基板とのゲートカット部位に薄膜状の小さなバリが所々に生ずることがある。このバリは以外に脆く、ディスク基板を離型する際の擦れにより剥がれ落ちてバリ屑となり、ディスク基板やスタンパに付着することが多々あった。

一般に情報記録ディスクでは、後加工によりディスク基板に保護膜やハードコートなどの成膜処理していることから、バリ屑が信号面に付着しているとその上から成膜処理が行われるので、それがピンホールの発生原因となったり、バリ屑によってはレーザー光線による信号読取りの障害ともなるなどのことから、バリ屑が付着したディスク基板は成形不良品として処分される。

またスタンパにバリ屑が付着すると、キャビティに充填した樹脂の圧力によりバリ屑がスタンパに強く押し付けられるので、スタンパの表面に瑕疵が生じたり、あるいは表面に刻設した信号溝・ピットの形状が変形するなどして損傷し、高価なスタンパの交換を余儀なくされることもある。またスタンパの表面のバリ屑がディスク基板の成形時に信号面に移って成形不良となることもある。

このバリ屑による不良ディスクの発生を防止する手段として、中央部に貫通孔を有する光ディスク基板を金型側から外方へ突き出し、その光ディスク基板を取出側で吸着すると同時に、光ディスク基板の中央部付近の空気を吸引して中央貫通孔から飛散するバリ屑を除去することが行われている。
特許第３２４２２３０号公報

上記従来技術の吸引によるバリ屑の除去は、可動型側のキャビティ型面にスタンパを備えた金型で、スプルを除去した後でなければ行うことができない。スタンパを可動型のキャビティ型面に取り付けている場合には、ディスク基板の信号面がスタンパと密着して型開が行われるので、型開後にスプルを突き出して離型した際に、スプルとディスク基板のゲートカット部位に生じたバリが擦れによりバリ屑となって飛散しても、信号面にはディスク基板をスタンパから離型するまではバリ屑の付着はない。したがって、吸引によるバリ屑の除去は、スプルを離型した後の中央貫通孔内のバリ屑の除去に留まる。

しかし、固定型側のキャビティ型面にスタンパを備えた金型では、型開によりディスク基板をスタンパから離型して、ゲートカットされたスプルとともに可動型側に移行している。このため型開後のディスク基板の信号面は取出側に露出しているので、吸引によりバリ屑を除去するには信号面側の全体を気密にカバーするマスクが必要となる。また吸引力がキャビティ型面とディスク基板の付着力よりも大きいと、ディスク基板が離型するので吸引力にも制限を受け、離型が生じない程度の吸引力では静電気により信号面に付着したバリ屑を完全に除去することは難しい。このようなことから固定型側にスタンパを備えた金型によるディスク基板の成形では、バリ屑の付着防止に吸引手段は採用し難いとされている。

本発明は、ディスク基板を金型から離型して取り出すまでの間にバリ屑が付着するのを防止するために考えられたものであって、その目的は、ディスク基板とスプルと一体のランナのゲートカット部位にバリが生じ、それがバリ屑となっても特別な除去装置を用いることなく、型開後の突出離型操作によりディスク基板への付着を防止できる新たな情報記録ディスク基板の突出離型方法を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、スプルブッシュ周囲のキャビティ型面にスタンパを有し、スプルブッシュ先端面にランナ形成用の円形の凹所を形成した固定型と、先端面をパーティング面より突出させてスプルブッシュに対設し、その先端面と上記凹所とにより円形のランナと周縁のゲートを形成するポンチと、ポンチ周囲のキャビティ型面に突出スリーブを有する可動型とを型締し、両金型により形成されたキャビティに樹脂を充填して情報記録用のディスク基板を成形したのち、ポンチの突き出しによりゲートカットとディスク基板の中央穴の打抜形成とを行い、しかるのち型開してディスク基板の突出離型を行うにあたり、
その型開を、スプルブッシュ内に突き出したポンチを元の位置に戻して、ポンチ先端面に付着したランナのゲートカット部位を、ディスク基板の中央穴内に位置させてから行い、型開後にディスク基板を突出スリーブの突き出しにより可動型のキャビティ面から離型するとともに、ゲートカット部位を突出スリーブの先端部内に位置させたのち、ポンチ内のスプル突出ピンをゲートカット部位が突出スリーブの先端内に留まるところまで突き出してランナをポンチ先端面から離型し、その後に突出スリーブをキャビティ型面に戻して、突出スリーブ内のランナをディスク基板の非信号面側に位置させてなる、というものである。

上記突出離型方法では、型閉状態で突き出してゲートカットしたポンチを型開前に元の位置に戻して、ディスク基板から切り放したランナのゲートカット部位を、ディスク基板に打抜形成した中央穴内に位置させてから型開するので、型開時に生じ易いゲートカット部位からのバリ屑の飛散を防止することができる。
またバリ屑の飛散防止からディスク基板の信号面や固定型側のスタンパへのバリ屑の付着もなくなるので、バリ屑による成形不良やスタンパの損傷もなくなり、高価なスタンパの使用寿命も長くなる。しかも、バリ屑の飛散防止に吸引などの除去装置を要せず、突出離型操作のみをもって容易に行い得るので、除去装置の出入時間を考慮して型開時間を設定する必要もなく、これまでと同様な成形サイクル時間をもって情報記録ディスク基板の成形を効率良く行うことができる。

図１は、固定型側にスタンパを備えた情報記録ディスク基板（以下ディスク基板という）の成形用金型の１例を示すものである。

１は固定型、２は可動型で、両金型の型閉によりディスク基板を成形する円形のキャビティ３がパーティング面に形成される。このキャビティ３は両金型の対向面に埋設した鏡面盤４，５と、固定型１の鏡面盤中央に嵌装したスプルブッシュ６の周囲の内側スタンパ押え７と、鏡面盤４の外周囲の外側スタンパ押え８との間に形成されており、その鏡面盤４による固定型側のキャビティ型面に情報信号溝・ピットが刻まれたスタンパ９を取り付けている。またスプルブッシュ６の先端面には円形の凹所１０が形成してある。

上記可動型２は、鏡面盤５を埋設した前部金型２ａと後面内を凹部２ｃに形成した後部金型２ｂとからなり、その前部金型２ａと鏡面盤５の中央部にスリーブ１１が嵌着してある。このスリーブ１１の内部にはディスク基板の突出スリーブ１２が挿入してあり、その突出スリーブ１２にポンチ１３が挿入してある。このポンチ１３は先端内周面をアンダーカットに形成して中央に穿設した軸方向の挿通孔にスプル突出ピン１４を備えている。

上記突出スリーブ１２の後端部はフランジ１２ａで金型凹部２ｃに位置し、そのフランジ１２ａの前面と凹部端壁とにわたり設けたばね部材１５により、フランジ１２ａを凹部内の受部材１６に当接して、突出スリーブ１２はスリーブ先端面がキャビティ型面と同一となるように支持されている。

上記ポンチ１３の前部は先端が上記スプルブッシュ６の凹所１０と嵌合する同径の軸部部材からなり、その後端部は突出スリーブ１２の後端から突出してフランジ１２ａより後の金型凹部２ｃに位置する盤体１３ａからなる。この盤体１３ａの前面と上記フランジ１２ａに穿設した貫通孔を通して凹部端壁とにわたり設けたばね部材１７により、該盤体１３ａを金型凹部２ｃの開口内に嵌合してボルト止めした座盤１８の内側凹部１８ａの内端に当接してある。これによりポンチ１３は先端面がパーティング面より設定寸法だけ突出して、スプルブッシュ先端の凹所１０とにより円形のランナとその周縁のゲートとを形成するように支持されている。

また盤体１３ａは後面中央に穴部１９を有し、その穴部１９に上記スプル突出ピン１４の後端を連結した突出駒２０の軸部がばね部材２１を介在させて進退自在に挿入してある。この突出駒２０の軸端はフランジ２０ａで、穴部内のばね部材２１により座盤１８の内側凹所１８ａの内段部に当接してある。また座盤１８と突出駒２０の間には突出駒２０と対称形状の作動駒２２が位置している。この作動駒２２は軸部を座盤１８の中央開口に挿入し、軸部前端に形成したフランジ２２ａを突出駒２０のフランジ２０ａと対向させて内側凹所１８ａに収容してある。

この作動駒２２のフランジ２２ａの片側前面には、フランジ２０ａと上記ポンチ１３の盤体１３ａに穿設した貫通穴を通して、上記突出スリーブ１２のフランジ１２ａの後面に先端が達する長さのスリーブ突出ピン２３が取り付けてあり、そのスリーブ突出ピン２３の反対側に、ポンチ突出ピン２４が座盤１８の穴からフランジ２０ａ，２２ａに穿設した貫通孔を通して上記盤体１３ａに取り付けてある。

このポンチ突出ピン２４の外端と上記作動駒２２の軸部外端には、可動型２の背部に設けた突出ロッド２５，２６の先端がそれぞれ位置しており、その突出ロッド２５の前進作動によりポンチ１３が押されて先端がパーティング面から突き出される。また突出ロッド２６の前進作動により作動駒２２が押されてスリーブ突出ピン２３と共に移動し、突出スリーブ１２の先端をパーティング面から突き出す。さらに作動駒２２は突出駒２０を押圧してスプル突出ピン１４の先端をポンチ先端から突き出す。突出ロッド２５，２６を後退移動するとばね部材１５，１７，２１により全てが元の定位置に復帰する。

以下、図２及び図３により上記構成の情報記録ディスク成形金型によるディスク基板の成形から突出離型までの工程を順に説明する。

図２（Ａ）、固定型１と可動型２を型締し、溶融樹脂をスプルブッシュ６から凹所１０の開口周縁とポンチ先端周縁との間に形成したランナのゲートを経てキャビティ３に射出充填する。キャビティ３では樹脂の円形板が形成され、その円形板は固定型側の盤面にスタンパ９の信号溝・ピットが転写されてディスク基板３０となる。また凹所１０から溶融樹脂の一部がスプル突出ピン１４の先端のポンチ先端内に充填される。

図２（Ｂ）、スプルブッシュ先端の凹所１０の樹脂が完全に固化しないうちにポンチ１３を前進移動して凹所内に押し込む。これによりゲートカットが行われて凹所内の樹脂とキャビティ内のディスク基板３０とが切り放される。またディスク基板３０の中央にポンチ１３と同径の中央穴が打抜形成される。切り放された凹所内の樹脂はスプル３１と一体の円盤状のランナ３１ａとなる。このゲートカットによりランナ３１ａのポンチ先端面と接する周縁と、ディスク基板３０の中央穴の周縁のゲートカット部位に薄膜状の小さなバリが部分的に生ずることがある。

図２（Ｃ）、ディスク基板３０が固化したらポンチ１３を元の位置に戻し、スプルブッシュ６とスプル３１の離型を行う。スプル３１はポンチ先端内のアンダカットにより、ポンチ先端面にランナ３１ａを付着した状態でポンチ後退分だけスプルブッシュ６から抜け出す。

図３（Ａ）、可動型２を後退移動して型開する。ディスク基板３０は可動型２の鏡面盤５に付着して可動型側に残るので、型開後に突出スリーブ１２を突出作動し、ディスク基板３０をパーティング面から突き出して鏡面盤５から離型する。このときポンチ先端面のスプル３１はポンチ１３により拘束されているので、ランナ３１ａのゲートカット部位が突出スリーブ１２の先端部内に位置する。

図３（Ｂ）、ディスク基板３０の突出離型に続いてスプル突出ピン１４を、ランナ３１ａのゲートカット部位が突出スリーブ１２の先端内に留まるところまで突出作動して、ポンチ先端面からランナ３１ａを離型する。突出スリーブ１２によるディスク基板３０の突出動作とスプル突出ピン１４によるランナ３１ａの突出作動と相前後して、製品取出機（図は省略）を固定型１と可動型２の間に挿入して、吸着パット（図は省略）によりディスク基板３０を押さえ、同時に製品取出機（図は省略）によりスプル３１を挟み持つ。

図３（Ｃ）、しかるのち、突出スリーブ１２を元に戻して先端内からランナ３１ａを抜き外す。これによりランナ３１ａはディスク基板３０の中央穴から信号面側に抜け出ることなく、ディスク基板３０の非信号面側に位置する。この状態でディスク基板３０とスプル３１を金型の型開閉エリアから外部に移送し、先にスプル３１を中央穴から非信号面側に抜き外してからディスク基板３０の収納を行う。

上記突出離型方法によれば、スプル３１のランナ３１ａに生じたゲートカット部位が、型閉時にポンチ１３の戻しによりディスク基板３０の中央穴内に引き込まれるので、ゲートカット時に生じたバリが型開時にバリ屑となって信号面側に飛散したり、スタンパ９に付着するようなことがない。また型開後の突出離型はディスク基板３０の突出離型が先行するので、ランナ３１ａのゲートカット部位が成形されたディスク基板３０の転写面側に位置することはなく、ゲートカット部位にバリが生じていても、突出離型時又は取出途中にバリ屑となってディスク基板３０の転写面に付着するようなこともない。したがって、バリ屑の付着によるディスク基板３０の成形不良が防止される。

この発明の金型におけるディスク基板の突出離型方法を採用し得る金型の型締状態における断面図である。 この発明のディスク基板の突出離型方法の型閉状態での工程説明図である。 同じく型開後の工程説明図である。

符号の説明

１ 固定型
２ 可動型
３ キャビティ
４，５ 鏡面盤
６ スプルブッシュ
９ スタンパ
１０ 凹所
１２ 突出スリーブ
１３ ポンチ
１４ スプル突出ピン
２０ 突出駒
１５，１７，２１ ばね部材
２２ 作動駒
２４ ポンチ突出ピン
２５，２６ 突出ロッド
３０ ディスク基板
３１ スプル
３１ａ スプルのランナ

Claims (1)

1. スプルブッシュ周囲のキャビティ型面にスタンパを有し、スプルブッシュ先端面にランナ形成用の円形の凹所を形成した固定型と、
   先端面をパーティング面より突出させてスプルブッシュに対設し、その先端面と上記凹所とにより円形のランナと周縁のゲートを形成するポンチと、ポンチ周囲のキャビティ型面に突出スリーブを有する可動型とを型締し、
   両金型により形成されたキャビティに樹脂を充填して情報記録用のディスク基板を成形したのち、ポンチの突き出しによりゲートカットとディスク基板の中央穴の打抜形成とを行い、しかるのち型開してディスク基板の突出離型を行うにあたり、
   その型開を、スプルブッシュ内に突き出したポンチを元の位置に戻して、ポンチ先端面に付着したランナのゲートカット部位を、ディスク基板の中央穴内に位置させてから行い、
   型開後にディスク基板を突出スリーブの突き出しにより可動型のキャビティ面から離型するとともに、ゲートカット部位を突出スリーブの先端部内に位置させたのち、ポンチ内のスプル突出ピンをゲートカット部位が突出スリーブの先端内に留まるところまで突き出してランナをポンチ先端面から離型し、その後に突出スリーブをキャビティ型面に戻して、突出スリーブ内のランナをディスク基板の非信号面側に位置させてなることを特徴とする情報記録ディスク基板の突出離型方法。

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