JPH01135610A - 円板状成形品の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光デイスク用基板等の円板状成形品の製造に使
用される成形装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、光デイスク用基板には極めて精度の高い厚み精
度、すぐれた平面性等が要求される。そのため、この基
板を射出成形等により成形する場合には、溶融した合成
樹脂が充填賦形される円板状のキャビティの寸法精度が
重要であり、そのためにキャビティを構成する金型面が
高精度に平行になるよう、細心の注意を払って金型を製
造加工し、かつ成形条件も金型温度を著しく高温度にし
たり、非常に速い充填速度を採用する等の特定の条件を
設定して成形している。

また、特開昭６０−６７１２４号公報に記載されている
ようにキャビティの軸方向の厚みを変化させた金型や、
特開昭６０−２１２３０６号公報に記載されているよう
に表面型と背面型の熱伝導度、熱膨張係数が異なる金型
が検討されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、光デイスク用基板のように、極めて薄い
円板状のキャビティにその中心部から溶融したポリカー
ボネートのような流動性の悪い合成樹脂を充填すると、
ゲート部近傍とゲート部からはなれた円板外周部とでは
溶融した合成樹脂の冷却固化速度、充填圧力に差が生じ
、その結果成形品の半径方向、円周方向の厚み分布が不
均一となり、厚み精度、平面性が悪くなったり、さらに
、内部応力が残留し、反り、ねじれ等が発生したり、複
屈折率が悪化したりする。

また、特に円周方向の厚みが均一で、かつすぐれた平面
性の円板状成形品を得るためには、円板状のキャビティ
を構成する金型面が高精度に平行でなければならない。

円板状のキャビティを構成する金型面の平行度が不十分
でキャビティの厚み分布が不均一となり、所望の厚み精
度、平面性が得られず、その平行度を補正する場合には
、通常、成形機の固定側および移動側のグイプレートの
平行度、シリンダーのキャビティに対する垂直度、また
は成形機全体の水平度等を補正しなければならない。

しかるに、上記グイプレートの平行度、シリンダーの垂
直度、成形機全体の水平度等を補正することは一旦設置
した成形機をその後に調整しなおすことであり非常にお
おかかすな作業となるばかりでなく、精度よ（調整する
ことは著しく困難である場合が多い。

また、特開昭６０−６７１２４号公報記載の発明では、
半径方向の厚み分布が均一で且つ成形品の形状安定性が
すぐれている高密度情報記録担体用プラスデックディス
クを射出成形するために、キャビティの軸方向の厚みを
溶融した合成樹脂がキャビティに射出されるゲートから
放射方向に離れるにつれて連続的に厚くする、即ち拡大
テーパーをつけたキャビティを持った金型を提案してい
るが、該金型ではキャビティを構成する金型面が傾斜し
た曲面を形成しており高精度に均一な傾斜した曲面を鏡
面に加工することが著しく困難である。また、該提案は
円板状成形品の半径方向の厚み精度の向上を意図したも
のであり、円周方向の厚み精度や、それによって大きく
影否される平面性を向上する効果は殆ど期待できない。

また、特開昭６０−２１２３０６号公報記載の発明では
表面型よりも背面型の熱伝導度および熱膨張係数を大き
くなるように金型を構成し、冷却時にキャビティの内容
積を減少させ、内圧を高めて合成樹脂の収縮によるヒケ
の発生を防止することを提案しているが、該提案はキャ
ビティの全面の厚みが均等に減少するものであり、キャ
ビティを構成する金型面の平行度はそのままであり、平
行度が不十分なときに該平行度を補正する効果は期待で
きない。

し問題点を解決するだめの手段］ 本発明は上記の従来の装置にくらべ、簡易な手段で厚み
精度、平面性がすぐれた光デイスク用基板等の円板状の
精密成形品を製造することができる成形装置を提供する
ことにある。

本発明の要旨とするところは、固定側金型と移動側金型
の間に円板状のキャビティを構成する金型と成形機のグ
イプレートとの間に、独立して温度制御が可能な少なく
とも二以上の温度調節回路をもつバックプレートが設け
られていることを特徴とする円板状成形品の成形装置に
ある。

Ｕ作用］ 本発明によれば、独立して温度制御が可能な少なくとも
二以上の温度調節回路をもつバックプレートが金型と成
形機のグイプレートとの間に設けられていることにより
、キャビティを構成する金型面の平行度が不十分でキャ
ビティの厚み分布が不均一となり、かつキャビティの厚
みが厚い部分の外側のパーティング面に極く僅かに隙間
が発生しているようなときに、厚みが厚いキャビティ部
およびその外側の極く僅かに隙間が発生したパーティン
グ面に接触しているバックプレートの温度調節回路にバ
ックプレートの温度より高い温度の加熱流体等の媒体を
通して加熱させることにより、バックプレートを部分的
に若干膨張させ、さらに厚みが薄いキャビティ部および
その外側のパーティング面に接触しているバックプレー
トの温度調節回路にはバックプレートの温度より低い温
度の冷却流体等の媒体を通し、冷却させることにより、
バンクプレートを部分的に若干収縮させる。

バンクプレートが若干膨張した部分に接触している金型
の部分はその膨張力により僅かにパーティング面方向に
押しつけられ、極く僅かに隙間があったパーティング面
は相互に密着するようになる。また、バックプレートが
若干収縮した部分に接触している金型の部分はもともと
過剰にパーティング面方向に押しつけられていたが、パ
ックプレートの収縮した分だけパーティング面の反対の
方向に極く僅かに押し戻される。

かかる作用により、パーティング面は全周にわたって均
一に接触するようになり、不十分であったキャビティを
構成する金型面の平行度を補正し、キャビティの厚み分
布を均一にすることができ、平面性、厚み精度にすぐれ
た円板状成形品を成形することができる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて、詳細に説明する。

第１図は、本発明成形装置の金型を成形機に取りつけた
状態を示す断面図である。

第１図において、成形機の固定側ダイプレート１、成形
機の移動側ダイプレート２に温度調節用回路６を内部に
形成したバックプレート４．５および金型取りつけ板８
．９を介して金型本体３を取りつけ、固定用ボルト等で
強固に固定する。

バックプレート４．５の内部には、例えば第２図、第３
図に示したように、少なくとも二以上の独立した温度調
節用回路６．６−が形成されており、該温度調節用回路
６．６−はそれぞれ独立して温度制御されている。

第４図は射出成形機に光デイスク用金型を取りつけたと
ころ、パーティング面の下部に極く僅かに約０゜０５μ
ｍの隙間が発生した状態を誇張して示す断面図である。

かかる状態で、金型を１１０°Ｃに設定して、ポリカー
ボネート樹脂を射出成形し、光デイスク用基板を成形し
た。得られた光デイスク用基板の金型上部に相当する部
分の厚みは１．１３ｍｍで、金型下部に相当する部分の
厚みは１．２３ｍｍと、厚み変動の大きな光デイスク用
基板であった。また、フィゾー型光干渉平面度肝で平面
度を測定したところ、２００μｍ以上と非常に大きく、
実用にはとても供しえないものであった。このことは、
キャビティの上部が薄く、下部が厚くなり、キャビティ
を構成する金型面の平行度が不十分であることを示して
いる。

次いで、バックプレート４の内部に形成された温度調節
用回路６Ａにはバックプレートの温度（１０５°Ｃ）よ
り低い９５°Ｃの流体を通し、温度調節用回路６Ｂには
バックプレートの温度より高い１１５°Ｃの流体を通し
、射出成形したところ、得られた円板状成形品の厚みは
どの部分においても１．１９〜１．２１ｍｍと略均−で
あった。また、平面度は５０μｍと十分実用に供しうる
ちのであった。

これは、第５図に示したように、温度調節用回路６Ａの
近傍のバックプレート４は部分的に僅かに収縮し、温度
調節用回路６Ｂの近傍のバックプレート４は部分的に僅
かに膨張する。膨張するときの膨張力により固定側金型
３Ａの下部は移動側金型３Ｂの方向に押しつけられ、パ
ーティング面１０の下部に極く僅かにあった隙間が無く
なりパーティング面１０は均一に密着して接触するよう
になる。一方、固定側金型３Ａの上部はバックプレート
４の収縮した分だけ成形機の固定側グイプレートの方向
に僅かに戻される、卯ち、パーティング面１０はキャビ
ティ７の外側全周にわたって均一に密着して接触するよ
うになり、不十分であった金型のキャビティを構成する
金型面の平行度が補正される。この結果、キャビティ７
の上部の厚みが僅かに厚くなり、一方キャビティ７の下
部の厚みが僅かに薄くなって、不均一であったキャビテ
ィの厚み分布は半径方向、円周方向とも均一となったこ
とを示しているものである。

かくして得られた金型のキャビティを構成する金型面が
高精度に平行な金型のキャビティに溶融した合成樹脂を
充填すれば、平面度、厚み精度のすぐれた円板状成形品
が得られる。

第２図では２本、第３図では４本のそれぞれ独立した温
度調節回路の例を示したが、本発明においては、その温
度調節用回路の本数は上記例に限定されるものではなく
、必要に応じ適宜選択すればよい。

本発明においては、温度調節回路はバックプレートの一
方にのみ形成してもよく、さらに成形機のダイプレート
または金型取りつけ板の内部に形成してもよい。

また、上記実施例では、不十分であった金型のキャビテ
ィを構成する金型面の平行度を補正するため、厚みが厚
いキャビティ部およびその外側の極（僅かに隙間が発生
しているパーティング面に接触しているバックプレート
の温度調節回路に温水を、厚みが薄いキャビティ部およ
びその外側のパーティング面に接触しているバックプレ
ートの温度調節回路には冷水を通したが、これに限定さ
れることなく、厚みが厚いキャビティ部およびその外側
の極く僅かに隙間が発生しているパーティング面に接触
しているバックプレートの温度調節回路にのみ加熱流体
を通してもよく、さらに厚みが薄いキャビティ部および
その外側のパーティング面に接触しているバックプレー
トの温度調節回路にのみ冷却流体を通してもよい。

また、上記実施例では温度調節用媒体として、流体の例
を示したが、これに限定されることなく、電気ヒータ等
の電気的加熱手段や他の加熱８、冷却手段を温度調節回
路に埋設したり、そのものを温度調節回路としてもよい
。

［発明の効果］ 本発明は独立して温度制御が可能な少なくとも二以上の
温度調節回路をもつバックプレートを金型と成形機のグ
イプレートの間に設け、キャビティを構成する金型面の
平行度が不十分でキャビティの厚み分布が不均一なとき
に、ノブツクプレートを加熱、冷却することにより、該
バックプレートを部分的に膨張、収縮させキャビティを
構成する金型面の平行度を補正し、キャビティの半径方
向、円周方向の厚み分布をいずれも均一とすることがで
き、金型本体特にキャビティ部を特別な構造としなくて
も、厚み精度、平面度のすぐれた円板状成形品を成形す
ることができる。

また、本発明はキャビティを構成する金型面の平行度を
補正する際に、成形機のグイプレート、シリンダー、成
形機全体を補正するなどの非常におおかかすな補正手段
にくらべて、金型とグイプレートの間に独立して温度制
御が可能な少なくとも二以上の温度調節回路をもつバッ
クプレートを設けるという非常に簡易な手段でキャビテ
ィを構成する金型面の平行度を補正することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明成形装置の一実施例を示す拡大断面図、
第２図および第３図はバックプレートの内部に形成され
た温度制御用回路の実施例を示す拡大断面図で、第２図
は第１図の■−■線における断面図、第４図は成形機に
取りつけた金型のキャビティを構成する金型面の平行度
が不十分な状態を誇張して示す拡大断面図、第５図はキ
ャビティを構成する金型面の平行度を補正した状態を示
す拡大断面図である。 １．２−成形機のグイプレート ３−金型本体 ４．５−バックプレート ６−温度制御用回路 ７・・−キャビティ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定側金型と移動側金型の間に円板状のキャビテ
   ィを構成する金型と成形機のダイプレートとの間に、独
   立して温度制御が可能な少なくとも二以上の温度調節回
   路をもつバックプレートが設けられていることを特徴と
   する円板状成形品の成形装置。