JPH02155713A - 光ディスク基盤の成形方法 - 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、光ディスク基盤の成形方法に関し、更に詳し
くは、ゲートカット方式により特性におけるバラツキの
少ない光ディスク基盤を製造することができる光ディス
ク基盤の成形方法に関する。

［従来技術及びその問題点］ 光学的に情報の記録再生が可能な円盤状記録媒体である
光ディスクが、ディジタル・オーディオ・ディスク、光
学式ビデオ・ディスク、光学式ドキュメント・ファイル
・ディスク等として広く使用されている。このような光
ディスクは、一般に、情報信号に応じた微細凹凸パター
ンをスパイラル状又は同心円状に記録形成した光ディス
ク原盤を用いて形成したスタンパを利用し、このスタン
パを使用してプラスチックからなるディスク素材を射出
成形して、上記微細凹凸パターンが転写された光ディス
ク基盤を形成させ、これを組み立てることにより製造さ
れる。

光ディスク基盤の射出成形において、光ディスク基盤の
精度を向上させハイサイクル成形を可能にするために、
光ディスク基盤の中心孔を形成する際、ゲート部におけ
る成形品の半固化状態で同一ゲート容積のままゲート部
の相対移動を得るようにする方法が提案されている（特
開昭６０−２４７５３２号公報参照）。

しかしながら、上記公報には、ゲート部の相対移動を行
なう具体的なタイミングについては記載されていない。

また、特開昭６３−１１４６０９号公報には、ゲートカ
ットの作動を、溶融樹脂の射出が完了した後、溶融樹脂
が固化する面でタイマーにより設定された時間に行なう
方法が記載されている。

しかしながら、この方法は特性におけるバラツキの少な
い光ディスク基盤を製造することが困難であるという問
題点がある。

即ち、光ディスク原盤の厚み、複屈折率、転写率、反り
、面振れ等の特性（品質）を一定にするためには、理想
的には、キャビティ内に充填される樹脂の射出量、射出
速度、射出圧力、樹脂温度、キャビティ内の樹脂の冷却
状態等の条件を、射出成形のショット毎に一定にして、
ゲート部の溶融樹脂が完全に固化する前の一定のタイミ
ングでゲートカットを作動させなくてはならない。

しかしながら、実際的にはこのような一定の条件下で射
出成形を行なうことは困難であり、各ショット毎にこれ
らの条件は微妙に変化しばらついている。特に、ゲート
カットの作動は、ゲート部の溶融樹脂が完全に固化する
前に行なわなくてはならないので、ゲートカットのタイ
ミングが僅かにずれただけでも、樹脂が流動中のゲート
を遮断することになり、光ディスク基盤の特性に大きく
影響し、安定したバラツキの少ない特性を有する光ディ
スク基盤を製造することは極めて困難である。

従って、タイマーにより設定された時間にゲートカット
を作動させる方法では、各ショット毎の前記のような種
々の射出条件のバラツキに適切に対応させることができ
ず、ゲートカット作動のタイミングがずれるために、バ
ラツキが少なく安定した特性の光ディスクｙｔｍを製造
することが困難である。

［発明の目的］ 本発明の目的は、樹脂の射出成形時における射出条件（
キャビティ内に充填される樹脂の射出量、射出速度、射
出圧力、樹脂温度、キャビティ内の樹脂の冷却状態等）
のバラツキに影響されず、ゲートカット方式により特性
におけるバラツキの少ない光ディスク基盤を製造するこ
とができる光ディスク基盤の成形方法を提供することに
ある。

［発明の構成］ 本発明は、内部に溶融樹脂通路を有するスプルブツシュ
がキャビティ中心部に移動可能に設けられた固定金型と
、該スプルブツシュに対向する位置にゲートカットパン
チが往復動可能に設けられ、且つ、円盤状キャビティの
底面にスタンパが固定された可動金型とを型締し、金型
キャビティ内に溶融樹脂を射出して成形し、射出が完了
した後、成形品のゲート付近の樹脂が固化する前に、ゲ
ートカットパンチを固定金型側に突き出して円盤状の成
形品の中心部を打ち抜きゲートカットすることを含む光
ディスク基盤の成形方法であって、該キャビティ内に樹
脂を射出したときの型開量が所定の設定値になワた時ゲ
ートカットを行なうことを特徴とする光ディスク基盤の
成形方法にある。

［発明の詳細な記述］ 本発明を添付する図面について説明する。

第１図は、本発明を実施するために使用される射出成形
機システムの一例を示す概略図である。

第１図において、射出成形用金型１は、固定金型２と可
動金型３とから構成されており、固定金型２と可動金型
３とで、光ディスク基盤用の円盤状キャビティ４が形成
されている。固定金型２には、内部に溶融樹脂通路５を
有するスプルブツシュ６が、キャビティ４の中心部にゲ
ート７が位置するように移動可能に設けられている。可
動金型３には、スプルブツシュ６に対向する位置にゲー
トカットパンチ８がゲートカットシリンダ９により往復
駆動されるように設けられ、且つ、キャビティ４の底面
にスタンパ１０が固定されている。

また、射出成形機１１によりノズル１２から溶融樹脂を
溶融樹脂通路５を通してキャビティ４内に充填できるよ
うになっている。

更に、可動金型３には、位置センサ２１が設けられてお
り、位置センサ２１の信号出力をアンプ２２に送り、ア
ンプ２２の信号出力を演算器２３に送り、演算器２３で
設定器２４から入力された設定値信号と比較演算してゲ
ートカットシリンダ９の駆動信号を切替バルブ２５に送
り、切替バルブ２５によって油圧器２６から加圧油をゲ
ートカットシリンダ９に送る油回路２６１．２６２を切
り替えることによりゲートカットシリンダ９を駆動する
ようになっている。

第１図に示す射出成形システムを使用して本発明の成形
方法により光ディスク基盤を成形する方法について説明
する。

固定金型２と可動金型３とは型締されており、射出成形
器１１からの溶融樹脂が溶融樹脂通路５及びゲート７を
通ってキャビティ４内に射出充填される。この時、油圧
器２６からの加圧油を、第１図に示すように弁２５１及
び油回路２６１を通してゲートカットシリンダ９に送り
ゲートカットバンチ８を後退させでおく。

光ディスク原盤の成形においては、一般に、光ディスク
基盤の内部に応力歪を残さないようにするために、型締
力は射出圧力に比べて若干弱く設定されており、そのた
めに樹脂を射出した際には金型が僅かに開く。その後、
充填された樹脂が冷却固化するに伴って、−旦開いた金
型は徐々に閉じられていく、この状態の一例を第２図に
示す。

第２図において、縦軸は金型の型開量を示し、横軸は射
出開始後の経過時間を示し、曲線Ａは射出後の経過時間
と共に金型の型開量が変化する状態を示している。従っ
て、上記型開量は、キャビティ内の樹脂の状態を反映す
るものである。

本発明においては、ゲートカットを作動させるための型
開量を予め設定しておく。

この型開量の設定値は、次のようにして決定する。

型開量が、第２図において曲線Ａで示されるとき、型開
量が最大値を越えた後の任意の型開量のときゲートカッ
トを行ない、成形された基盤の重量あるいは厚みを測定
する。ゲートカットを作動させる時点の型開量を種々変
えてテストを繰返すと、型開量が減少するにつれて基盤
の重量あるいは厚みが減少するが、型開量が成る値以下
になると基盤の重量あるいは厚みはそれ以上変化しなく
なる。この基盤の重量あるいは厚みがそれ以上変化しな
くなるときの最大型開量近傍の型開量を、ゲートカット
を作動させるための型開量の設定値とする。

本発明においては、光ディスク基盤を射出成形する際に
、金型の型開量は射出開始後次第に増加し、設定値を越
えて最大値となり、次いで次第に減少し設定値よりも小
さくなる。即ち、第２図において、型開量の変化を示す
曲線Ａは、設定値を示す直線Ｂと、（Ｉ）及び（■）の
２点で交差する。

キャビティ！θ内への溶融樹脂の射出開始後、金型の型
開量は第２図に示すように次第に増大する。この型開量
を位置センサ２１で連続的に測定しその信号出力をアン
プ２２で増幅して演算器２３に送る。演算器２３におい
て、この型開量信号と設定＠２４からの上記設定値信号
とを比較演算し、型開量が設定値に一致した時、ゲート
カットシリンダ９の駆動信号を切替バルブ２５に送る。

それにより、弁２５２が第１図において左方向に移動し
、油圧器２６からの加圧油を、油回路２６２を通してゲ
ートカットシリンダ９に送り、ゲートカットバンチ８を
固定金型２側に突き出しゲートカットを行ない、成形品
の中心部を打ち抜き中心孔を形成させる０次いで常法に
より操作して光ディスク原盤を得る。ゲートカットを行
なった後１次のサイクルの開始時までに切替バルブ２５
の弁を切り替えてゲートカットバンチ８を後退させてお
く。

前記のように、第２図において、型開量の変化を示す曲
線Ａは、設定値Ｓを示す直線Ｂと、型開量が最大値に至
るまでの（Ｉ）の時点と、型開量が最大値を過ぎた後の
（Ｉｆ）の時点の２点で交差する。本発明においては、
上記の何れの時点でゲートカットを作動させてもよいが
、上記（ｎ）の時点でゲートカットを作動させることが
、−層バラツキの少ない光ディスク基盤を製造できるの
で好ましい。

本発明は、ゲートカットを前記のように特定された時点
に行なうことに主に特徴を有するものであり、ゲートカ
ットをこのように作動させる限り、その他の条件、例え
ば、ディスク素材、射出成形機、金型、射出成形条件等
は、それ自体公知のものを任意に本発明において選択適
用することができる。

光ディスク基盤の成形においては、前記のような樹脂の
射出条件の変化により、キャビティ内の樹脂の状態の変
化を反映して第２図における曲線Ａが変化する。本発明
においては、前記のようにしてゲートカットを作動させ
るので、各ショット毎にキャビティ内の樹脂の状態が変
化しても、常に樹脂の状態がゲートカットに最適の状態
になったときゲートカットを作動させることができるの
で、特性におけるバラツキの少ない光ディスク基盤を成
形することができる。

前記のようなタイマー設定によりゲートカットを行なう
従来技術では、第２図に示すように、型開量がｄの範囲
に変動しても、即ち、キャビティ内の樹■の状態が大き
く変動しても同じ経過時間Ｔにゲートカットを作動させ
るので、ゲートカットの作動を微妙な樹脂の状態の変化
に対応させることができないために、特性におけるバラ
ツキの少ない光ディスク基盤を成形することが極めて困
難である。

［実施例１］ 第１図に示す射出成形システムを使用し、射出成形機の
ノズルでの樹脂温度３４０℃、射出圧力１４００　ｋｇ
／ｃｍ”の射出条件で樹脂を射出し、型開量設定値９０
μｍで、型開量が減少する過程でゲートカットを行なっ
て、ポリカーボネート（音大化成■製パンライトＡＤ５
５０３）を射出成形して、直径１３０ｍｍ、厚さ１．２
ｍｍの光ディスク基盤を成形した。

得られた光ディスク基盤の、重量バラツキ、厚さバラツ
キ及び面振れバラツキを第１表に示す。

［比較例！］ 第１図に示すものと同様の射出成形機を使用し、実施例
１におけると同じ射出条件で樹脂を射出し、ゲートカッ
トを、射出開始後の経過時間Ｔ＝１．３４秒（予備テス
トにより求められた。型開量が９０μｍになる時の射出
開始後経過時間の平均値である）で行なって（その際の
型開量は測定せず）、実施例１で使用したポリカーボネ
ートを射出成形して、直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ
の光ディスク基盤を成形した。

得られた光ディスク基盤の、重量バラツキ、厚さバラツ
キ及び面振れバラツキを第１表に示す。

第１表 第１表から、実施例１において得られた光ディスク基盤
の、重量バラツキ、厚さバラツキ及び面振れバラツキが
極めて少ないことが明らかである。

［発明の効果］ 本発明の光ディスク基盤の成形方法は、樹脂の射出成形
時における射出条件（キャビティ内に充填される樹脂の
射出量、射出速度、射出圧力、樹脂温度、キャビティ内
の樹脂の冷却状態等）のバラツキに影響されず、ゲート
カット方式により特性におけるバラツキの少ない光ディ
スク基盤を製造することができるという顕著に優れた効
果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するために使用される射出成形
機システムの一例を示す概略図である。 第２図は、射出開始後の経過時間と共に金型の型開量が
変化する状態の一例を示す図である。 ｌ：射出成形用金型、２：固定金型、 ３：可動金型、　　４：キャビティ、 ５：溶融樹脂通路、６：スプルプッシュ、７：ゲート、
　　　８：ゲートカットパンチ、９：ゲートカットシリ
ンダ、１０ニスタンパ、１１：射出成形機、　　１２：
ノズル、２１：位置センサ、　　２２：アンプ、２３：
演算器、　　　　２４：設定器、２５二切替バルブ、 Ａ：金型型開量の変化を示す曲線、 Ｂ：金型型開量の設定値Ｓを示す直線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内部に溶融樹脂通路を有するスプルブッシュがキャ
   ビティ中心部に移動可能に設けられた固定金型と、該ス
   プルブッシュに対向する位置にゲートカットパンチが往
   復動可能に設けられ、且つ、円盤状キャビティの底面に
   スタンパが固定された可動金型とを型締し、金型キャビ
   ティ内に溶融樹脂を射出して成形し、射出が完了した後
   、成形品のゲート付近の樹脂が固化する前に、ゲートカ
   ットパンチを固定金型側に突き出して円盤状の成形品の
   中心部を打ち抜きゲートカットすることを含む光ディス
   ク基盤の成形方法であって、該キャビティ内に樹脂を射
   出したときの型開量が所定の設定値になった時ゲートカ
   ットを行なうことを特徴とする光ディスク基盤の成形方
   法。