JPH08118430A - 光ディスク用基板の製造装置および製造方法 - Google Patents
光ディスク用基板の製造装置および製造方法Info
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Abstract
を得る。 【構成】 射出成形叉は射出圧縮成形された光ディスク
用基板の板厚叉は重量を測定し、或いは光ディスク用基
板を射出成形叉は射出圧縮成形するときに成形時のキャ
ビティ厚さをキャビティ厚測定器72で測定し、その値
を基に射出成形叉は射出圧縮成形における成形機のスク
リュウ33の射出速度および射出速度切替位置を自動的
に切替える様にしたものである。
Description
れる基板を成形する光ディスク用基板の製造装置及び製
造方法に関するものである。
光ディスクが注目されている。光ディスクとしては再生
専用光ディスク(CD、VD、CD−ROM等)、記録
再生型光ディスク(ライトワンス型)、記録再生消去可
能型光ディスク(リライタブル型)等が知られている。
樹脂基板(ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリ
オレフィン樹脂等)が用いられている。
り、板厚、信号ピットの形成精度、外観、寸法等の特性
および低コストが要求される。
成形法や射出圧縮成形法を用いて成形される。
め状態で形成されるキャビティ内に環状で平坦なスタン
パを取付、キャビティ内に溶融樹脂材料を射出すること
によってスタンパ上に形成されているピットや溝を転写
した平坦な光ディスク用基板を形成する。
るが、本例ではトグル方式を基に説明する。
型部の構造を示す構造図である。図6において金型部G
は固定金型101aと可動金型101bとからなり、1
03aおよび103bは、固定金型、可動金型内を通る
金型冷却水の水路である。
スタンパホルダであり、106、107は成形機の大プ
レートである。
スタンパホルダ105にて取付られている。固定金型1
01aおよび、可動金型101bは、ボルト等により、
大プレート106、107に取付けられている。
は金型開閉油圧回路、111は油圧シリンダである。1
12、113は油圧回路である。この金型開閉油圧回路
110により油圧シリンダ111を駆動させトグル10
9を動かすことにより、可動金型101bが取付けられ
ている大プレート107がタイバ108をガイドに平行
移動し、可動金型101bを固定金型101aとはめ合
い、および離脱が行われる。
金型101bの型締圧の調整を行うものであり、油圧回
路113は可動金型101bへの射出圧縮圧を加えるも
のである。
図7において131は樹脂材料、133はスクリュウ、
134はモータ、135は加熱シリンダ、136はヒー
タ、137は射出用油圧シリンダ、138は射出油圧回
路、139はノズルである。
クリュウ133へ導かれ、スクリュウ133の回転によ
り加熱シリンダ135へ送られる。加熱シリンダ135
はヒータ136により所定の温度に加熱されており、樹
脂材料131は溶融混練される。射出油圧回路138は
射出用油圧シリンダ137を働かせ、射出用油圧シリン
ダの先に付いているスクリュウ133を前進さ、溶融樹
脂材料がノズル139より金型部Gへ射出される。
形工程断面図を使って説明する。まず溶融樹脂材料は填
合わされた1対の金型へ射出される。射出された溶融樹
脂材料は金型内で冷却、固化される。この冷却、固化の
時間内で、次回射出される樹脂の溶融および計量が行わ
れる。
型を分離し完成品を取り出すことにより成形基板が出来
上がる。
定金型101aと可動金型101bとを填合わせる為の
ものであり、固定金型101aが静止し可動金型101
bが移動を行い填合わされるものである。
料131はスクリュウ133の回転により、加熱シリン
ダ135へ移動し、所定の温度に加熱された加熱シリン
ダ135で溶融される。
ズル139より金型へ注入される。この時、溶融樹脂材
料を最初から高速で射出したり、高速のまま停止する
と、金型内で不規則な流れが発生し、光ディスク用基板
の要求特性が得られなくなる。
は、速度を多段に切替える「プログラム射出制御」が利
用される。
厚寸法を確保するため射出圧縮成形法が使われている。
射出圧縮成形法は、図9(c)〜図9(e)に示すよう
に、溶融樹脂材料を金型部Gへ射出する際に、金型を基
板製品板厚寸法より開いておき、溶融樹脂材料を金型内
へ充分充填させた後、射出圧縮圧を増加する。このこと
により板厚寸法および信号ピット形成精度を確保する。
で溶融樹脂材料を冷却、固化する。次に材料溶融および
計量は、図10(b)に示すように樹脂材料がスクリュ
ウ133の回転により加熱シリンダ135へ移動され、
ヒータ136の熱量とスクリュウ133の回転による樹
脂自体の発熱により溶融され、加熱シリンダ135の先
端部に溜る。
の先端部に溜まった溶融樹脂材料の押出力で後退を開始
する。この後退距離を制限する事により、加熱シリンダ
135内とスクリュウ133先端部に蓄えられた溶融樹
脂材料は、次回射出容量に見合った量となる。この後退
距離の設定は、作業者が成形品を測定しながら調整を行
う。
為、スクリュウ133の後退動作終了手前でスクリュウ
回転数を下げ、慣性を少なくした後、後退完了させ、後
退動作終了位置精度を上げる方法も採用されている(特
公昭52-43869号公報)。
きにより固定金型101aと可動金型101bが分離さ
れる。このとき成形品は可動金型101bに付いてい
く。
に冷却、固化された完成品は基板取出装置により、金型
外部へ取出される。
は、連続して実施されるものであり、その意味からは図
9と図10は一つの図番で示すべきであるが、紙面の大
きさの都合により、2つの図番に分割して示している。
重量の調整は、上記にも示したように(a) 樹脂計量の安
定化(スクリュウ133の後退停止位置の安定化)、
(b)型締力の上昇などで行なわれているが、各スタンパ
ごとの表面状態のバラツキや成形条件の変動により光デ
ィスク基板の板厚精度幅は±10%、重量精度幅は± 3%
程になっている。
と、製造工程で頻繁なる板厚測定および調整作業が必要
となり、また板厚調整に長時間を要する為、歩留が悪く
製造コストの上昇につながっている。
光ディスク用基板が要望されている。この高密度化のた
めには光ディスクへの照射光の絞りを良くするため対物
レンズの開口度を大きくする必要がある。この場合、傾
きによる収差は板厚に比例し開口度の3乗に比例する。
定化がピックアップの制御に大きく影響するため、板厚
の高精度化および安定化が要求される。このため製造工
程においては、高密度の光ディスク用の板厚の安定化を
図るため頻繁なる板厚測定および調整作業が必要とな
り、また板厚調整に長時間を要するため歩留が悪く、製
造コストの上昇につながっている。板厚の調整は手動に
より調整がなされ、かつスタンパ交換時のスタンパ表面
状態の違い、および成形諸条件の変動などにより板厚の
安定化は非常に難しい。
m以下の薄型の樹脂基板成形において、高精度の板厚の
光ディスク用基板を安定に提供するものである。
の本願の光ディスク用基板の製造装置ならびに製造方法
は、射出成形叉は射出圧縮成形された光ディスク用基板
の板厚叉は重量を測定し、その値を基に成形機のスクリ
ュウの射出速度切替位置を自動的に切替える様にしたも
のである。
は射出圧縮成形するときに成形時のキャビティ厚さを測
定し、その値を基に成形機のスクリュウの射出速度切替
位置を自動的に切替える様にしたものである。
ィスク用基板製造工程において頻繁な板厚測定、調整作
業を不要とし、測定・調整時間を削減するとともに板厚
精度の向上と安定化が図られる。
例について、図面を参照しながら実施例を説明する。
の製造装置の構成である。図1において1aは固定金型
であり、1bは可動金型である。固定金型1aおよび可
動金型1bは、図1に示すように大プレート6、7にボ
ルト等で固定されており、金型開閉部Bによって、可動
金型1bが固定金型1aと嵌合および分離される。
は、両金型間にキャビティ2が形成される。ここで8は
ダイバ、9はトグル、10は金型開閉油圧回路、11は
油圧シリンダ、12、13は油圧回路である。
加熱シリンダ、36は加熱制御装置、37は射出用油圧
シリンダ、38は射出油圧回路、39はノズルである。
51は基板取出装置、52は基板測定器、54は射出制
御装置である。
よびキャビティ2で構成されている。金型開閉部Bは大
プレート6、7、ダイバ8、トグル9、金型開閉油圧回
路10、油圧シリンダ11、油圧回路12、13で構成
されている。
置36で構成されている。D射出部はスクリュウ33、
モータ34、射出用油圧シリンダ37、射出油圧回路3
8、ノズル39で構成されている。E測定部は基板取出
装置51、基板測定器52で構成されている。
ク図である。61は光ディスク用基板であり、62はレ
ーザ発生器、63は基板厚測定センサ、64は基板厚設
定器、65は基板厚演算器である。54は射出制御装
置、38は射出油圧回路、37は射出用油圧シリンダ、
33はスクリュウ、35は加熱シリンダである。
る。まず、乾燥樹脂材料はスクリュウ33に送られ、ス
クリュウ33の回転と加熱シリンダ35の熱により溶融
混練される。
開閉油圧回路10、油圧シリンダ11、トグル9により
型締めされた状態で、上記溶融樹脂材料は射出油圧回路
38、射出用油圧シリンダ37によるスクリュウ33の
前進によりノズル39を介してキャビティ2内へ射出さ
れ、次に溶融樹脂材料の充填後樹脂材料の還流を防ぐた
め射出油圧回路38によってスクリュウ33に保圧をか
け、次に油圧回路12によってタイバー8を介して固定
金型1aに可動金型1bを型締めした状態で、可動金型
1bの中央部に油圧回路13で射出圧縮圧をかけて冷却
した後、可動金型1bを固定金型1aから離し、成形基
板は基板取出装置51にて取り出される。
定器52にセットされ板厚又は重量を測定される。この
測定データを基に射出制御装置54で射出部Dを制御す
る。この時の板厚測定構成と制御回路は図2に示すよう
に、金型より取出された光ディスク用基板61にレーザ
発生器62よりレーザ光を照射し、基板厚測定センサ6
3により板厚を測定する。
板厚設定器64で設定した値と比較し射出制御装置5
4、射出油圧回路38、射出用油圧シリンダ37とによ
り、図4に示すようにスクリュウ33の射出速度減速位
置A点または射出速度を自動的に調整し、板厚叉は重量
を一定にするようにしたものである。なお本実施例はト
グル方式の成形機で説明したが、直圧方式の成形機にも
適用してかまわない。
例の製造装置の構成を示した概略図である。1aは固定
金型であり、1bは可動金型である。固定金型1aおよ
び可動金型1bは図3に示すように大プレート6、7に
ボルト等で固定されている。
て、可動金型1bが固定金型1aと嵌合および分離す
る。
両金型間にキャビティ2が形成される。8はダイバ、9
はトグル、10は金型開閉油圧回路、11は油圧シリン
ダ、12、13は油圧回路である。33はスクリュウ、
34はモータ、35は加熱シリンダ、37は射出用油圧
シリンダ、38は射出油圧回路、39はノズルである。
51は基板取出装置、54は射出制御装置、72はキャ
ビティ厚測定器、73はキャビティ厚演算装置である。
およびキャビティ2で構成されている。金型開閉部Bは
大プレート6、7、ダイバ8、トグル9、金型開閉油圧
回路10、油圧シリンダ11、油圧回路12、13で構
成されている。加熱部Cは、加熱シリンダ35と加熱制
御装置36で構成されている。射出部Dはスクリュウ3
3、モータ34、射出用油圧シリンダ37、射出油圧回
路38、ノズル39で構成されている。測定部Eは基板
取出装置51、キャビティ厚測定器72、キャビティ厚
演算装置73で構成されている。
ク図である。72はキャビティ厚測定器、74はキャビ
ティ厚設定器、75はキャビティ厚演算器である。54
は射出制御装置、38は射出油圧回路、37は射出用油
圧シリンダ、33はスクリュウ、35は加熱シリンダで
ある。
る。まず、乾燥樹脂材料はスクリュウ33に送られ、ス
クリュウ33の回転と加熱シリンダ35の熱により溶融
混練される。
圧回路10、油圧シリンダ11、トグル9により型締め
された状態で、上記溶融樹脂材料が射出油圧回路38、
射出用油圧シリンダ37によるスクリュウ33の前進に
よりノズル39を介してキャビティ2内へ射出され、次
に溶融樹脂材料の充填後樹脂材料の還流を防ぐため射出
油圧回路38によってスクリュウ33に保圧をかけ、次
に油圧回路12によってタイバー8を介して固定金型1
aに可動金型1bを型締めした状態で、可動金型1bの
中央部に油圧回路13で射出圧縮圧をかけて冷却する。
可動金型1bに取付けているキャビティ厚測定器72に
より、固定金型1aと可動金型1b間のキャビティ厚を
測定する。可動金型1bを固定金型1aから離し、成形
基板は基板取出装置51にて取り出される。
たキャビティ厚のデータを基に射出制御装置54で射出
部Dの制御を行う。
は図4に示すように、射出が終了し冷却を行っている
時、固定金型1a、可動金型1bに取付いているキャビ
ティ厚測定器72により、キャビティ厚サを測定し、こ
の値をキャビティ厚演算器75においてキャビティ厚設
定器74で設定した値と比較し射出制御装置54、射出
油圧回路38、射出用油圧シリンダ37とにより、図5
に示すようにスクリュウ33の射出速度減速位置A点ま
たは射出速度を自動的に調整することにより、板厚叉は
重量を一定にするものである。
したが、直圧方式の成形機にも適用出来る。
厚、叉は、重量の測定データ、叉は、閉じた一対の金型
間に形成されたキャビティ内に溶融樹脂が充填および固
化される際のキャビティ厚の測定データを基に、次回成
形サイクルでの射出部のスクリュー速度および速度切り
換え位置を自動的に調整することにより、板厚精度幅±
3%、重量精度幅±1%以内のバラツキにすることが出
来るとともに、測定作業、板厚調整作業の削減および、
歩留向上を行うことができた。これにより高密度で高品
質の光ディスクを廉価で供給出来るようになった。
速度関係図
成形機の構造図
の断面図
断面図
Claims (4)
- 【請求項1】一対の金型間に形成されたキャビティ内に
溶融樹脂を射出して光ディスク用基板を製造するための
製造装置であって、 一対の金型を開閉するための金型開閉部と、樹脂を溶融
するための加熱部と、閉じた一対の金型間のキャビティ
内に溶融樹脂を充填するための射出部と、射出部の射出
速度および射出速度切替位置を制御するための射出制御
装置と、射出成形された光ディスク用基板の板厚又は重
量を測定するための測定部を有することを特徴とする光
ディスク用基板の製造装置。 - 【請求項2】一対の金型間に形成されたキャビティ内
に、溶融樹脂をスクリュウで射出し、この射出された溶
融樹脂を前記金型で加圧成形することにより光ディスク
用基板を製造する光ディスク用基板の製造方法であっ
て、 成形された光ディスク用基板の板厚又は重量を測定し、
その値を基に、溶融樹脂を射出するためのスクリュウの
速度またはスクリュウの速度の切替位置を制御すること
を特徴とする光ディスク用基板の製造方法。 - 【請求項3】一対の金型間に形成されたキャビティ内に
溶融樹脂を射出して光ディスク用基板を製造するための
製造装置であって、 一対の金型を開閉するための金型開閉部と、樹脂を溶融
するための加熱部と、閉じた一対の金型間のキャビティ
内に溶融樹脂を充填するための射出部と、射出部の射出
速度および射出速度切替位置を制御するための射出制御
装置と、成形時のキャビティ厚さを測定するための測定
部を有することを特徴とする光ディスク用基板の製造装
置。 - 【請求項4】一対の金型間に形成されたキャビティ内
に、溶融樹脂をスクリュウで射出し、この射出された溶
融樹脂を前記金型で加圧成形することにより光ディスク
用基板を製造する光ディスク用基板の製造方法であっ
て、 一対の金型間に形成されたキャビティ内へ溶融樹脂を射
出成形する時、キャビティ厚さを測定し、その値を基に
溶融樹脂を射出するためのスクリュウの速度および速度
切替位置、またはそのどちらか一方を制御することを特
徴とする光ディスク用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26531694A JP3228026B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 光ディスク用基板の製造装置および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26531694A JP3228026B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 光ディスク用基板の製造装置および製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08118430A true JPH08118430A (ja) | 1996-05-14 |
JP3228026B2 JP3228026B2 (ja) | 2001-11-12 |
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ID=17415506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26531694A Expired - Fee Related JP3228026B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 光ディスク用基板の製造装置および製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3228026B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002051615A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Netstal-Maschinen Ag | Verfahren nud vorrichtung zum spritzgiessen von gewichtsgenauen flachen optischen datenträger |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP26531694A patent/JP3228026B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002051615A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Netstal-Maschinen Ag | Verfahren nud vorrichtung zum spritzgiessen von gewichtsgenauen flachen optischen datenträger |
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---|---|
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