JPH09174632A - 光ディスクの成形方法 - Google Patents

光ディスクの成形方法

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JPH09174632A
JPH09174632A JP34023995A JP34023995A JPH09174632A JP H09174632 A JPH09174632 A JP H09174632A JP 34023995 A JP34023995 A JP 34023995A JP 34023995 A JP34023995 A JP 34023995A JP H09174632 A JPH09174632 A JP H09174632A
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JP
Japan
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resin
compression force
compression
pressure
molding
Prior art date
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JP34023995A
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English (en)
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Makoto Saito
斎藤  誠
Makoto Kawai
信 川合
Toshimi Kobayashi
利美 小林
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • B29C45/561Injection-compression moulding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 複屈折率のばらつきが小さく、二重転写がな
い光ディスクの成形方法を提供する。 【解決手段】 トグルリンク機構を備えた射出成形機
に、可動金型及び固定金型により構成される金型の一方
の内表面に成形された基板に転写すべき凹凸パターンを
有するスタンパーを配置し、他方の型の内表面との間に
形成されるキャビティ中に熱可塑性樹脂材料を素材とす
る溶融樹脂を射出充填し、第一段階の設定圧縮力と、こ
れに引き続く少なくともさらに一段階高い設定圧縮力に
より圧縮成形を行い、情報記録媒体用基板を成形する光
ディスクの成形方法において、第一段階の設定圧縮力を
樹脂圧に換算して溶融樹脂が射出される際に発生する樹
脂圧より低い圧力に設定すると共に、これに引き続く少
なくともさらに一段階高い設定圧縮力を樹脂圧に換算し
て射出時に発生する樹脂圧のピーク圧より高く設定し、
第一段階の設定圧縮力の保持時間を1秒から4秒の間と
することを特徴とする光ディスクの成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオディスク、
オーディオ用CD、コンピュータの外部記録媒体として
用いられるMOディスク、MD等の光ディスクの成形方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスク基板は、通常、射出成形法に
よって成形される。しかし、この射出成形法によるより
も低ひずみで、複屈折率の絶対値が小さい光ディスク基
板の成形に適する成形方法として、射出圧縮成形方法が
知られている(特開昭57−123031号公報参
照)。この成形方法は、金型接合面を予め一定の圧縮ス
トローク量だけ開いておき、キャビティ内へ樹脂を射出
充填した直後の圧縮工程において、前記圧縮ストローク
を瞬時に圧縮して成形するものである。また、特開平5
−237894号公報に示される成形方法は、金型キャ
ビティ内に溶融樹脂を射出し、初期の設定圧力に充填し
た後、多段階に設定した圧縮プログラムプロフィールに
基づき、金型キャビティ内の溶融樹脂を段階的に圧縮制
御する工程を含み、初期の設定型締め力をほぼゼロに設
定、金型キャビティ内に溶融樹脂を射出充填した後、型
締め力を4〜10段階で増加あるいは減少させる圧縮プ
ログラムプロフィールに基づき圧縮制御するものであ
り、また、トグル式射出成形装置であって、該トグル式
射出成形装置の型締めトグル機構のトグルリンクを伸長
した状態で、可動側の金型を取り付けている可動プラテ
ンを前進もしくは後退させるという手段を設け、金型キ
ャビティの容積を可変とする制御手段を備えたものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
57−123031号公報に示される成形方法による
と、圧縮をしない射出成形方法よりは成形基板の複屈折
率が小さくなるが、金型接合面を予め一定の圧縮ストロ
ーク量だけ開いておく制御が難しく、射出時の樹脂圧力
に負けて所定量により金型が開く等により、成形基板の
重量ばらつきや複屈折率のばらつきが大きくなり、信号
マークの二重転写が生じやすいという問題があった。ま
た、特開平5−237894号公報に示される成形方法
では、成形基板の複屈折率の制御等はうまく行えるが、
4〜10段階の制御を必要とするため、制御機構が高価
になる欠点があり、更に信号マーク等の二重転写(転写
ずれ)を防止できないという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、トグルリンク機構を備えた射出成形
機に、可動金型及び固定金型により構成される金型の一
方の内表面に成形された基板に転写すべき凹凸パターン
を有するスタンパーを配置し、他方の型の内表面との間
に形成されるキャビティ中に熱可塑性樹脂材料を素材と
する溶融樹脂を射出充填し、第一段階の設定圧縮力と、
これに引き続く少なくともさらに一段階高い設定圧縮力
により圧縮成形を行い、情報記録媒体用基板を成形する
光ディスクの成形方法において、第一段階の設定圧縮力
を樹脂圧に換算して溶融樹脂が射出される際に発生する
樹脂圧より低い圧力に設定すると共に、これに引き続く
少なくともさらに一段階高い設定圧縮力を樹脂圧に換算
して射出時に発生する樹脂圧のピーク圧より高く設定
し、第一段階の設定圧縮力の保持時間を1秒から4秒の
間とすることを特徴とする光ディスクの成形方法を要旨
とするものである。以下にこれを詳述する。
【0005】
【発明の実施の形態】図1について本発明に用いる射出
圧縮成形機を説明する。圧縮コア6は可動金型2内に摺
動可能に嵌入され、中心部に貫通孔18が穿設されてい
る。この圧縮コア6の前面には、内周部固定治具4と外
周部固定治具5とによってスタンパー3を装着できるよ
うになっている。また、圧縮コア6と固定金型1とでキ
ャビティ7が形成される。10はゲートカット用油圧シ
リンダで、先端にはゲートカット用ロッド9とゲートカ
ットポンチ8が取り付けられている。11は圧縮ラム
で、12は圧縮用油圧シリンダであり、この油圧シリン
ダは前記可動金型2の金型を取り付けている可動プラテ
ン17の内部に納められている。前記圧縮用油圧シリン
ダ12は、摺動可能に嵌入され、中心部に貫通孔19が
穿設された圧縮ラム11と一体であり、この圧縮ラム1
1は、前記圧縮コア6に当接して押圧し、この圧縮コア
6を介して、キャビティ7内の樹脂に圧縮力を負荷する
のに使用されるものである。13はトグルリンクで、可
動金型2を前進、後退させて、型閉め、型開き動作を行
わせることができる。
【0006】このように構成した射出圧縮成形機におい
て、トグルリンク13によって、金型接合面が一定のキ
ャビティ7だけ開いた状態に保持する。この状態で射出
シリンダ(図示せず)内で加熱溶融した樹脂が固定金型
1にあるスプルー15を経て、スプルーゲート14から
キャビティ7へ射出充填される。この射出充填の完了と
同時に、ゲートカット用油圧シリンダ10が作動し、ゲ
ートカットポンチ8を前進してゲート部を切断し、中心
に穴を開けると共に、樹脂の逆流を防止し、所定時間経
過後、圧縮用油圧シリンダ12が作動し、圧縮コア6を
動かし、第1段階の設定圧縮力で圧縮した後に、少なく
とももう1段階高く、射出時に発生する樹脂圧のピーク
圧より高い設定圧縮力で、キャビティ7内の樹脂を圧縮
する。そして樹脂が冷え固まる所定の時間経過後、トグ
ルリンク13によって可動金型2を後退させ、型開きす
る。その後、エジェクトピン16でキャビティ内の基板
を突き出し離型する。
【0007】圧縮成形は、その圧力と時間について、複
数の段階に分けて設定される。段階数は複屈折、二重転
写の制御の問題から、2〜4段階が好ましい。
【0008】設定圧縮力は、制御基準値の統一の点から
樹脂圧を用いるのがよい。圧縮力の測定方法は、圧縮系
に備えている油圧計を用いて測定する。また樹脂圧への
換算法は圧縮コア全面にかかる総圧縮力を基板面積で割
った値とすればよい。なおここで樹脂圧とは射出スクリ
ュー後端に取り付けられたロードセルの測定値を指すも
のとする。第一段階のこの設定圧縮力は、溶融した樹脂
が射出される時の樹脂圧よりも低く設定することが必要
で、樹脂圧の5〜65%がよい。樹脂圧の5%未満では
複屈折のばらつきの問題があり、65%を超えるとひけ
発生の問題がある。第二段階以降の設定圧縮力は、溶融
した樹脂が射出される時の樹脂圧のピーク圧よりも高く
設定することが必要で、樹脂圧のピーク圧の105〜1
60%がよい。樹脂圧のピーク圧の105%未満では二
重転写の問題があり、160%を超えると複屈折率分布
が悪くなる問題がある。
【0009】第一段階の設定圧縮力の保持時間は、1〜
4秒とする必要がある。この範囲以外では、複屈折率の
分布が悪くなる。第二段階以降の設定圧縮力の各保持時
間は特に限定されないが、機械特性(反り)の問題によ
り5〜8秒とすることが好ましい。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例、比較例について説明
する。 実施例1〜3、比較例1〜2 図1の射出圧縮成形機は3.5インチの光磁気ディスク
に適用した場合を示す。この射出圧縮成形機の可動金型
2の内表面に、ニッケル製のスタンパー3を内周部固定
治具4と外周部固定治具5で取り付けた。トグルリンク
13で可動金型2を前進させ、固定金型1との型閉めを
行った。樹脂は、ポリカーボネート(帝人化成社製、製
品名パンライトAD-5500 )を用い、120℃×4時間で
水分を乾燥したものを射出成形機のシリンダに送り、樹
脂温度340℃に保持しながら樹脂を溶融して、スプル
ー15、その後スプルーゲート14より金型内のキャビ
ティ7内に溶融樹脂を射出した。ここで、ゲートカット
用油圧シリンダ10内に油圧力が負荷され、ゲートカッ
ト用ロッド9を動かして先端に設けたゲートカットポン
チ8を前進させ、キャビティ7内に充填された樹脂のス
プルーゲート14部分を切断し、キャビティ7内の樹脂
の逆流を防止する。
【0011】次に、圧縮用油圧シリンダ12内の油圧力
を負荷し、圧縮ラム11、圧縮コア6を介してキャビテ
ィ7内の樹脂に設定圧縮力を負荷して基板を成形した。
ここで、表1に示すように圧縮条件を変化させた。すな
わち、第一段階の設定圧縮力を一定値(125kg/c
2 )とし、圧縮時間を変化(0.3〜5秒)させ、第
二段階の設定圧縮力を一定値(700kg/cm2 )と
し、圧縮時間を変化(8.7〜4秒)させて、トータル
の圧縮時間を9秒として基板を成形した。なお、射出時
に発生する樹脂圧をロードセルにより測定したところ2
00kg/cm2 、そのピーク圧は500kg/cm2
であった。射出工程の終了から10秒経過した後、トグ
ルリンク13で可動金型2を後退して型開きを行い、エ
ジェクトピン16を作動させ、スタンパー3より基板を
離型させ、取り出しロボット(図示せず)で基板を取り
出した。
【0012】これらの基板の複屈折率分布をオーク製作
所社製、型番ADR-200 の装置を用い、He−Neレーザ
ー波長632.8nmで測定した結果を図2に示す。図2
より、実施例1〜3では、ディスクの内周から外周にか
けて、±10nm以内のばら付きでかつ絶対値の小さい複
屈折率を有する基板が成形されたことがわかる。比較例
1の場合は、内周部で複屈折率が落ち込み、外周部で高
くなる傾向が見られた。比較例2の場合は、内周部は絶
対値の小さい複屈折率が得られたが、外周部で落ち込む
傾向が見られた。また、これらの基板の二重転写(転写
ずれ)の目視観察結果を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】実施例4〜5、比較例3〜4 次に、表1に示す様に圧縮条件を変化させた以外は、実
施例1と同じ条件で、基板を成形した。これらの基板の
複屈折率分布を図3に示す。図3より、実施例4、5で
は、ディスクの内周から外周にかけて、±10nm以内の
ばら付きでかつ絶対値の低い複屈折率の基板が成形でき
たことがわかる。これはトータルの圧縮時間を変化させ
ても、実施例1〜3と同様な複屈折率の基板を成形でき
たことを示す。比較例3では内周部は絶対値の低い複屈
折率が得られたが、外周部で落ち込む傾向があり、比較
例4では、内周部での複屈折率の落ち込みは少ないが、
外周部で高くなる傾向が見られた。またこれらの基板の
二重転写の観察結果を表1に併記する。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、光ディスクの成形にお
いて基板の反り、うねり等が生じることなく、複屈折率
が小さく、また微小な信号マーク等の二重転写(転写ず
れ)がなくなるため、光学的特性の優れた高精度で高品
質の情報記録媒体用基板を低コストで得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成形方法に用いる射出圧縮成形機の断
面模式図である。
【図2】本発明の実施例1〜3、比較例1、2におけ
る、基板中心からの距離と複屈折率との関係を示すグラ
フである。
【図3】本発明の実施例4、5及び比較例3、4におけ
る、基板中心からの距離と複屈折率との関係を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1 固定金型 2 可動金型 3 スタンパー 4 内周部固定治具 5 外周部固定治具 6 圧縮コア 7 キャビティ 8 ゲートカットポ
ンチ 9 ゲートカット用ロッド 10 ゲートカット用
油圧シリンダ 11 圧縮ラム 12 圧縮用油圧シリ
ンダ 13 トグルリンク 14 スプルーゲート 15 スプルー 16 エジェクトピン 17 可動プラテン 18,19 貫通孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トグルリンク機構を備えた射出成形機
    に、可動金型及び固定金型により構成される金型の一方
    の内表面に成形された基板に転写すべき凹凸パターンを
    有するスタンパーを配置し、他方の型の内表面との間に
    形成されるキャビティ中に熱可塑性樹脂材料を素材とす
    る溶融樹脂を射出充填し、第一段階の設定圧縮力と、こ
    れに引き続く少なくともさらに一段階高い設定圧縮力に
    より圧縮成形を行い、情報記録媒体用基板を成形する光
    ディスクの成形方法において、第一段階の設定圧縮力を
    樹脂圧に換算して溶融樹脂が射出される際に発生する樹
    脂圧より低い圧力に設定すると共に、これに引き続く少
    なくともさらに一段階高い設定圧縮力を樹脂圧に換算し
    て射出時に発生する樹脂圧のピーク圧より高く設定し、
    第一段階の設定圧縮力の保持時間を1秒から4秒の間と
    することを特徴とする光ディスクの成形方法。
JP34023995A 1995-12-27 1995-12-27 光ディスクの成形方法 Pending JPH09174632A (ja)

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