JPH10208312A - Method for molding optical disk substrate, and metal mold for molding, as well as molding device therefor - Google Patents

Method for molding optical disk substrate, and metal mold for molding, as well as molding device therefor

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JPH10208312A
JPH10208312A JP730997A JP730997A JPH10208312A JP H10208312 A JPH10208312 A JP H10208312A JP 730997 A JP730997 A JP 730997A JP 730997 A JP730997 A JP 730997A JP H10208312 A JPH10208312 A JP H10208312A
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JP
Japan
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cavity
molding
optical disk
resin
disk substrate
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Application number
JP730997A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Ueda
恵司 上田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10208312A publication Critical patent/JPH10208312A/en
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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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the variation in characteristics between substrates, by setting the pressure applied on a cavity small at the time of starting clamping of metal mold and increasing the pressure applied on the cavity right after the annihilation of the influence on a hydraulic system. SOLUTION: The internal pressure of a resin reservoir part begins to rise first right after the start of packing by the packing pressure of packing a molten resin 8 into the cavity and exhibits the max. pressure at the time of completion of an injection stage. The internal pressure is sharply dropped by the volume expanding operation of the resin reservoir inducing the retreat of an ejector pin 7 to a retreat position. The excessively packed excess resin, however, flows into the resin reservoir and packs the resin reservoir. As a result, the internal pressure rises again and exhibits a second peak. If gate cutting is executed by advancing a cutting punch 6 at the point of this time, the press kept applied on the cavity 4 thereafter presses the resin in the cavity 4 to constitute the optical disk substrate and acts only to mold the resin to the prescribed shape. The overpacking of the resin conversely into the resin reservoir does not arise any more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、読み取り専用型や
追記型及び書き換え可能型等の光ディスクに使用される
光ディスク基板の成形方法及び成形用金型及び成形装置
に関し、特に、DVD(デジタルバーサタイルディス
ク)等のより薄い基板を成形することが可能な光ディス
ク基板の成形方法及び成形用金型及び成形装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding method, a molding die and a molding apparatus for an optical disk substrate used for an optical disk such as a read-only type, a write-once type, and a rewritable type. The present invention relates to a method for molding an optical disk substrate, a molding die, and a molding apparatus capable of molding a thinner substrate such as the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで、CD(コンパクトディスク)
系やMO(光磁気ディスク)系等の様々な種類の光ディ
スクが読み取り専用、追記用、書き換え用それぞれの用
途に応じた形で利用されてきている。これらの光ディス
クに用いられる基板は、生産効率やコストの点よりポリ
カーボネートを主とする樹脂を材料として射出成形法あ
るいは射出圧縮成形法で成形・生産されている。一方、
1枚の光ディスクに対してより大きな容量の情報を搭載
することが要求されるようになり、例えばDVDのよう
な新たな光ディスクについての取り組みが進められてい
る。それら光ディスクの大容量化に対する光ディスク基
板における取り組みは、基板厚みをより薄くすること
(例えば、これまでのCD系やMO系の光ディスクの基
板厚み1.2mmに対してDVD系光ディスクの基板厚
みは0.6mm)。また、基板上に情報を意味するピッ
ト列やピックアップのトラッキングのための案内溝(グ
ルーブ)をより緻密に転写させることである。
2. Description of the Related Art Until now, CDs (Compact Discs)
Various types of optical disks, such as an optical system and an MO (magneto-optical disk) system, have been used in a form corresponding to each use of read-only, write-once, and rewrite. Substrates used for these optical disks are molded and produced by injection molding or injection compression molding using a resin mainly composed of polycarbonate from the viewpoint of production efficiency and cost. on the other hand,
It has become necessary to mount a larger amount of information on one optical disc, and a new optical disc such as a DVD is being worked on. One approach to increasing the capacity of these optical discs on an optical disc substrate is to reduce the thickness of the substrate (for example, the substrate thickness of a DVD-based optical disc is 0 mm compared to the conventional 1.2 mm CD- or MO-based optical disc substrate thickness). .6 mm). It is another object of the present invention to more precisely transfer a pit row indicating information or a guide groove (track) for tracking a pickup onto a substrate.

【0003】光ディスク基板の成形方法の一例として
は、固定側金型と可動側金型からなる成形用金型を用
い、金型の固定側金型と可動側金型との間に型締め状態
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
り付け、キャビティ内に溶融樹脂を射出することによっ
てスタンパのピットや案内溝等が転写された扁平な光デ
ィスク基板が成形される。ところが、DVD系のような
大容量化された光ディスクでは、光ディスク基板の基板
厚みが薄くなったために、成形用金型のキャビティ厚み
も薄くなり、キャビティ内に溶融樹脂を充填して基板を
成形する際に、その溶融樹脂の充填自体が困難となって
しまった。そのために、より高密度化されたピット列や
案内溝を光ディスク基板上に忠実に転写させることはも
ちろん、光ディスク基板の特性として要求される小さな
複屈折や、良好な機械特性を実現させることも難しくな
ることが明らかになった。
As an example of a method for molding an optical disk substrate, a molding die including a fixed mold and a movable mold is used, and a mold is clamped between the fixed mold and the movable mold. An annular flat stamper is mounted in the cavity formed by the above method, and a molten optical resin is injected into the cavity to form a flat optical disk substrate on which the pits, guide grooves and the like of the stamper are transferred. However, in the case of a large-capacity optical disk such as a DVD, the thickness of the cavity of the molding die is also reduced because the substrate thickness of the optical disk substrate is reduced, and the substrate is formed by filling the cavity with a molten resin. At that time, the filling of the molten resin itself became difficult. For this reason, it is difficult not only to accurately transfer the pit rows and guide grooves with higher density onto the optical disc substrate, but also to realize small birefringence and good mechanical properties required for the characteristics of the optical disc substrate. It turned out to be.

【0004】キャビティ内に樹脂を充填する充填性を良
好にさせて転写性を向上させるためには、金型温度及び
樹脂温度の設定温度をより高く設定すれば良い。しか
し、この手法については、例えば樹脂温度設定を高く設
定することによる使用樹脂の分解や炭化の発生といった
使用材料の材料特性上の限界が存在すること、また、金
型温度設定を高く設定すると充填した樹脂の冷却が充分
に進まなくなって成形した光ディスク基板の機械特性が
悪化するようになると共に、複屈折も金型温度が高く設
定され過ぎることによって特性が悪くなる。
In order to improve the transferability by improving the filling property of filling the cavity with the resin, the set temperatures of the mold temperature and the resin temperature may be set higher. However, with this method, there is a limit on the material properties of the material used, such as decomposition of the resin used or carbonization caused by setting a high resin temperature setting. The cooling of the formed resin does not proceed sufficiently, so that the mechanical characteristics of the molded optical disk substrate deteriorate, and the characteristics of the birefringence also deteriorate due to the mold temperature being set too high.

【0005】温度設定を高めに設定することによって充
填不良に伴う問題の解決を図ることで逆に生じた問題を
解消するためには、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充
填した後の冷却時間を長く設定すればよい。この冷却時
間を適切に長く設定することによって成形した光ディス
ク基板の機械特性や複屈折を改善することができるが、
冷却時間を延長することによって成形サイクルが長くな
り、生産性が低下するだけでなく、キャビティの実温度
も低下するために、溶融樹脂の充填性及び転写性が低下
するという問題が生じてしまう。つまり以上に述べたよ
うに、より薄い厚みで、且つより高密度なピット列及び
案内溝を転写させることが要求される光ディスク基板に
ついて、転写性と同時に機械特性や複屈折をも適切な特
性を有するようにさせる、言い換えると光ディスク基板
に要求される特性全体を総合的に満足させることは非常
に難しいことが明らかにされつつある。尚、DVD用基
板の成形プロセスを中心とした技術と課題に関する記事
が”電子材料1996年6月号p.42〜45”に掲載
されている。
[0005] In order to solve the problem caused by poor filling by setting the temperature higher, it is necessary to set the cooling time after filling the molten resin into the cavity of the mold. Should be set longer. By setting this cooling time appropriately long, the mechanical properties and birefringence of the molded optical disk substrate can be improved,
Prolonging the cooling time lengthens the molding cycle, which not only reduces the productivity, but also lowers the actual temperature of the cavity, which causes a problem that the filling and transfer properties of the molten resin are reduced. In other words, as described above, for an optical disc substrate that is required to transfer thinner pit rows and guide grooves with a smaller thickness, appropriate properties such as transferability as well as mechanical properties and birefringence are obtained. It is becoming clear that it is very difficult to make the optical disk substrate have the required characteristics, that is, to satisfy the entire characteristics required for the optical disk substrate. In addition, an article relating to the technology and the problem centered on the molding process of the DVD substrate is published in “Electronic Materials, June 1996, pp. 42-45”.

【0006】上述した問題を解決して光ディスク基板を
成形する方法として、金型温度設定と樹脂温度設定など
の成形条件設定に関わる温度設定について、使用する材
料特性や機械特性及び複屈折の兼ね合いをバランスさせ
た上で採り得る最高の温度設定とし、溶融樹脂をキャビ
ティ内に充填する際には、キャビティに加える圧力を小
さくし、充填完了後にキャビティ(内の充填樹脂)に大
きな圧力を加える成形方法を採用することが一般的に行
われている。
As a method of forming an optical disk substrate by solving the above-mentioned problems, a temperature setting relating to a molding condition setting such as a mold temperature setting and a resin temperature setting must be balanced with a material property, a mechanical property and a birefringence to be used. A molding method that sets the highest possible temperature after balancing, reduces the pressure applied to the cavity when filling the cavity with molten resin, and applies a large pressure to the cavity (filled resin inside) after completion of filling. It is common practice to employ

【0007】ここで、図3を参照して上述の成形方法に
ついて具体的に述べると、例えば射出成形法によって光
ディスク基板を成形する場合においては、図3(A)に
示すように、金型10の可動側金型11と固定側金型1
2を完全に閉止せずに、若干量開いた状態でスプルー1
4からキャビティ13内への溶融樹脂15の充填を行
い、充填完了後に図3(B)に示すように、金型10の
可動側金型11と固定側金型12を完全に閉止し、型締
め力を加える。これによりキャビティ内の充填樹脂の内
部圧力が上昇し、スタンパへの密着力が増大し、ピット
列や案内溝の転写性が向上する。また、内部圧力のばら
つきが減少し成形基板間の特性ばらつきも減少する。ま
た、射出圧縮成形法による場合においては、まず金型を
閉止し型締め力を加える一方で圧縮力はほとんど加えず
にキャビティ厚みを所定の圧縮代だけ拡げた状態で溶融
樹脂の充填を行って、充填完了後に圧縮力をキャビティ
に加える方法であり、上記と同様の効果が得られる。
尚、特開平8−17078号公報には、上述した射出成
形法による光ディスク用基板の成形方法が開示されてお
り、キャビティに溶融樹脂を導入する際の金型開き量の
設定範囲について述べられている。
Here, the above-mentioned molding method will be specifically described with reference to FIG. 3. For example, when an optical disk substrate is molded by an injection molding method, as shown in FIG. Movable mold 11 and fixed mold 1
2 without completely closing it, open sprue 1
4, the molten resin 15 is filled into the cavity 13. After the filling is completed, the movable mold 11 and the fixed mold 12 of the mold 10 are completely closed as shown in FIG. Apply tightening force. As a result, the internal pressure of the filling resin in the cavity is increased, the adhesion to the stamper is increased, and the transferability of the pit rows and guide grooves is improved. In addition, variations in internal pressure are reduced, and variations in characteristics between molded substrates are also reduced. In the case of the injection compression molding method, first, the mold is closed and a mold clamping force is applied, while the compressive force is hardly applied, and the molten resin is filled with the cavity thickness expanded by a predetermined compression allowance. This is a method in which a compressive force is applied to the cavity after the completion of filling, and the same effect as described above can be obtained.
JP-A-8-17078 discloses a method of molding an optical disc substrate by the above-described injection molding method, and describes a setting range of a mold opening amount when introducing a molten resin into a cavity. I have.

【0008】上述した成形方法では、溶融樹脂をキャビ
ティに充填している間はキャビティ厚みを拡げているた
めに樹脂の流動抵抗が小さくなって充填性が改善され
る。そのために樹脂の充填中に内部に生じる歪量も小さ
くなるために、成形した光ディスク基板中に残留する応
力歪みが小さくなり、複屈折や機械特性が改善される。
また、流動性がより良好な状態で充填されるためにピッ
ト列や案内溝の転写性も向上する。さらに充填完了後の
キャビティに大きな圧力を加えることによって、キャビ
ティ内の樹脂の内部圧力が上昇する。そしてこの上昇後
の高い樹脂の内部圧力によって、キャビティ内の樹脂が
キャビティ内に設定されているスタンパに強く密着し、
ピット列や案内溝が成形基板上に精密に転写されるよう
になる。また同時に充填時に生じた樹脂の内部圧力のば
らつきもこの操作によって均一化されて解消する。
In the molding method described above, while the cavity is being filled with the molten resin, the thickness of the cavity is increased, so that the flow resistance of the resin is reduced and the filling property is improved. Therefore, the amount of strain generated inside the resin during filling is also reduced, so that the stress strain remaining in the molded optical disk substrate is reduced, and the birefringence and mechanical properties are improved.
In addition, since the filling is performed in a more fluid state, the transferability of the pit rows and the guide grooves is also improved. Further, by applying a large pressure to the cavity after completion of filling, the internal pressure of the resin in the cavity increases. Then, due to the high internal pressure of the resin after the rise, the resin in the cavity strongly adheres to the stamper set in the cavity,
The pit rows and guide grooves are precisely transferred onto the molded substrate. At the same time, the variation in the internal pressure of the resin generated at the time of filling is also made uniform and eliminated by this operation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、キャ
ビティに加える圧力を溶融樹脂の充填前後において変化
させる制御を利用した成形方法は、薄型で良質な光ディ
スク基板を得るために有効な方法である。しかし、この
方法についてもまだ多くの問題点を抱えている。
As described above, the molding method utilizing the control of changing the pressure applied to the cavity before and after filling the molten resin is an effective method for obtaining a thin and high quality optical disk substrate. . However, this method still has many problems.

【0010】上述した方法におけるキャビティに加える
圧力を大きくする操作は、キャビティ内の樹脂が流動性
を保っている間に行えば、転写性向上及び樹脂内部圧力
の均一化についてより大きな効果が得られる。キャビテ
ィ内に充填される樹脂は、キャビティ内に進入を開始し
た直後から冷却が始まり流動性を失っていくために、キ
ャビティに加える圧力を大きくする操作を行うタイミン
グを早くするほど樹脂の内部圧力上昇に伴う効果をより
多く得ることができる。しかし、キャビティに加える圧
力を大きくするタイミングを早くし過ぎてしまうと、キ
ャビティ内への溶融樹脂の充填過程中に圧力を加えてし
まうことになり、キャビティ内を流動する樹脂に大きな
抵抗を加えることとなって、その結果、転写性を含めた
光ディスク基板の特性悪化の原因となる。そのため、キ
ャビティ内への溶融樹脂の充填が完了したと同時にキャ
ビティに加える圧力を大きくする操作が最も効果がある
といえる。
If the operation of increasing the pressure applied to the cavity in the above-described method is performed while the resin in the cavity maintains fluidity, a greater effect can be obtained for improving the transferability and making the internal pressure of the resin uniform. . As the resin filled in the cavity begins to cool immediately after entering the cavity and loses its fluidity, the earlier the operation of increasing the pressure applied to the cavity, the higher the internal pressure of the resin Can obtain more effects. However, if the timing of increasing the pressure applied to the cavity is too early, pressure will be applied during the process of filling the molten resin into the cavity, and a large resistance will be applied to the resin flowing in the cavity. As a result, the characteristics of the optical disc substrate including the transferability are deteriorated. Therefore, it can be said that the most effective operation is to increase the pressure applied to the cavity at the same time when the filling of the molten resin into the cavity is completed.

【0011】射出成形(または射出圧縮成形)における
充填工程は射出工程と保圧工程の二つの段階に分けられ
るが、本件で問題としている薄型の光ディスク基板の成
形については、その充填過程のほとんどが射出工程中に
完了していると考えられるために、上述した最も効果が
得られるためのキャビティに加える圧力を上げる操作
は、図4に示すように、型締め力設定値を上げる操作
を、射出工程から保圧工程に移るタイミングと同期させ
て行えば良いといえる。ところが、光ディスク基板成形
のほとんどは油圧を駆動源とした成形装置を用いて行わ
れている。上述の操作をこのような成形装置の動作の面
から見ると、装置の射出動作を制御している油圧系統の
バルブが閉ざされると同時に保圧動作を制御する油圧系
統のバルブが開くと共に、キャビティに加える圧力を制
御する油圧系統の圧力を大きくする動作が行われてい
る。上述した成形装置の動作の中で、射出動作を制御す
る油圧系統のバルブが閉じる動作によって、「ウォータ
ーハンマー」と呼ばれる振動が発生して(バルブなどで
流体の流れを急に止めた時に生じる現象)、油圧系の作
動油の中に伝搬していく。成形装置の全ての油圧系は同
一のモータによって圧力を与えられているために必ずど
こかで全系統が接続されている。そのため、射出動作系
で発生したウォーターハンマー振動がキャビティに加え
る圧力を制御する油圧系統にも伝搬され、図4に示すよ
うに、キャビティに加える型締め圧力の上昇制御が不安
定になる。
The filling process in injection molding (or injection compression molding) can be divided into two stages, an injection process and a pressure-holding process. For the molding of a thin optical disk substrate, which is a problem in this case, most of the filling process is performed. The operation for increasing the pressure applied to the cavity for obtaining the most advantageous effect described above is considered to be completed during the injection process, as shown in FIG. It can be said that it is sufficient to synchronize with the timing of shifting from the process to the pressure holding process. However, most of the optical disk substrate molding is performed using a molding apparatus using hydraulic pressure as a drive source. When the above operation is viewed from the viewpoint of the operation of such a molding apparatus, the valve of the hydraulic system controlling the injection operation of the apparatus is closed and at the same time the valve of the hydraulic system controlling the pressure holding operation is opened, and the cavity is opened. The operation of increasing the pressure of the hydraulic system that controls the pressure applied to the hydraulic system is performed. In the operation of the molding apparatus described above, the operation of closing the valve of the hydraulic system that controls the injection operation generates vibration called “water hammer” (a phenomenon that occurs when the flow of fluid is suddenly stopped by a valve or the like). ), And propagates into the hydraulic fluid. Since all hydraulic systems of the molding apparatus are pressurized by the same motor, all systems are always connected somewhere. Therefore, the water hammer vibration generated in the injection operation system is also transmitted to the hydraulic system for controlling the pressure applied to the cavity, and as shown in FIG. 4, the control for increasing the mold clamping pressure applied to the cavity becomes unstable.

【0012】キャビティに加える圧力は既に述べたよう
に成形する光ディスク基板の特性の改善に大きな役割を
果たす。この圧力上昇制御が不安定に行われるために、
成形される光ディスク基板の特性も不安定になってしま
い、成形基板間の特性ばらつきが大きくなる問題が生じ
る。またウォーターハンマー現象そのものは流体中のバ
ルブ開閉動作によって不可避に発生する現象であって、
油圧を駆動源とする装置を使用する限り、この現象その
ものから完全に逃れることはできない。
As described above, the pressure applied to the cavity plays a significant role in improving the characteristics of the optical disk substrate to be formed. Because this pressure rise control is performed unstable,
The characteristics of the optical disk substrate to be formed also become unstable, causing a problem that the characteristic variation between the formed substrates becomes large. Also, the water hammer phenomenon itself is an inevitable phenomenon caused by the opening and closing operation of a valve in a fluid,
As long as a device driven by hydraulic pressure is used, this phenomenon cannot be completely avoided.

【0013】本発明は上述の問題を鑑みてなされたもの
であり、キャビティに加える圧力を溶融樹脂の充填前後
において変化させる制御による効果を最大限に得ると同
時に、成形装置の駆動油圧系統に生じるウォーターハン
マー現象によって発生する基板特性の悪化や基板間の特
性ばらつきを回避することのできる光ディスク基板の成
形方法を提供することを目的としている。また、その光
ディスク基板の成形方法によって成形を行うための構造
を有する光ディスク基板の成形用金型を提供することを
目的としており、さらには、その成形用金型に与えた構
成を動作させることが可能な構成を有する成形装置を提
供し、使用する金型の構造を簡素化させることを目的と
している。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and achieves the maximum effect by controlling the pressure applied to the cavity before and after filling with the molten resin, and at the same time produces the driving hydraulic system of the molding apparatus. It is an object of the present invention to provide a method of forming an optical disk substrate that can avoid deterioration of substrate characteristics and variation in characteristics between substrates caused by a water hammer phenomenon. It is another object of the present invention to provide a mold for molding an optical disk substrate having a structure for performing molding by the method for molding an optical disk substrate, and further to operate a configuration given to the molding die. An object of the present invention is to provide a molding device having a possible configuration and to simplify the structure of a mold to be used.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1の発明では、油圧を駆動源とし
て溶融樹脂の充填及び金型の型締めについての動作・制
御を行う成形装置を用いると共に、樹脂を充填するキャ
ビティに加える圧力を多段階に制御する光ディスク基板
の成形方法において、金型の型締め開始時にはキャビテ
ィに加える圧力を小さく設定し、そして前記成形装置の
充填制御系が射出制御から保圧制御に切り替わることに
よる油圧系統への影響が消失した直後にキャビティに加
える圧力を大きくする制御を行うことを特徴としてお
り、これにより、キャビティに加える圧力を多段階に制
御する効果を最大限に得ると同時に成形装置の駆動油圧
系統に生じるウォーターハンマー現象によって発生する
基板特性の悪化や基板間の特性ばらつきを回避すること
が可能となる。
As a means for solving the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, there is provided a molding apparatus which performs operation and control of filling of a molten resin and clamping of a mold by using hydraulic pressure as a driving source. In the method of molding an optical disc substrate in which the pressure applied to the cavity to be filled with the resin is controlled in multiple stages, the pressure applied to the cavity is set small at the start of the mold clamping, and the filling control system of the molding device is It is characterized by performing control to increase the pressure applied to the cavity immediately after the effect on the hydraulic system due to switching from injection control to holding pressure control disappears, thereby controlling the pressure applied to the cavity in multiple stages. Of the substrate characteristics caused by the water hammer phenomenon that occurs in the drive hydraulic system of the molding equipment It is possible to avoid variations in characteristics between.

【0015】請求項2の発明では、請求項1記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行うことを特徴
としており、これにより、キャビティ内に充填した樹脂
の内部圧力上昇に伴う効果をより多く得ることが可能と
なる。
According to a second aspect of the present invention, in the method of forming an optical disk substrate according to the first aspect, control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. This makes it possible to obtain more effects associated with an increase in the internal pressure of the resin filled in the cavity.

【0016】請求項3の発明では、請求項2記載の成形
方法に従って光ディスク基板の成形を行う光ディスク基
板の成形用金型において、金型中心軸上にあって成形後
のスプルー部分の突き出し動作を行うエジェクターピン
が、溶融樹脂のキャビティ充填時における通常設定位置
及び成形後の突き出し動作位置だけでなく、通常設定位
置より適当量後退可能な構造を有することを特徴として
おり、これにより、キャビティ内に充填した樹脂の内部
圧力上昇に伴う効果をより多く得るために使用する金型
を得ることが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in a molding die for an optical disk substrate for molding an optical disk substrate according to the molding method of the second aspect, the projecting operation of the formed sprue portion on the central axis of the die is performed. The ejector pin to be performed is characterized by having a structure capable of retreating an appropriate amount from the normal setting position as well as the normal setting position and the protruding operation position after molding when filling the cavity with the molten resin, and thereby, in the cavity, It is possible to obtain a mold used to obtain more effects associated with an increase in the internal pressure of the filled resin.

【0017】請求項4の発明では、請求項3記載の成形
用金型を用いて請求項2記載の成形方法に従って光ディ
スク基板の成形を行う光ディスク基板の成形装置におい
て、エジェクターピンを作動させる構成部分が、エジェ
クターピンを通常設定位置及び突き出し動作位置だけで
なく、通常設定位置より適当量後退した位置まで動作さ
せることが可能な構成を有していることを特徴としてお
り、これにより、上記成形用金型に与えた構成を動作さ
せることが可能な構成を有する成形装置を提供でき、使
用する金型の構造を簡素化させることが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical disk substrate molding apparatus for molding an optical disk substrate in accordance with the molding method according to the second aspect using the molding die according to the third aspect, wherein the ejector pins are operated. However, it is characterized in that the ejector pin has a configuration capable of operating not only the normal setting position and the protruding operation position but also to a position retracted by an appropriate amount from the normal setting position, and thereby, A molding apparatus having a configuration capable of operating the configuration given to the mold can be provided, and the structure of the mold to be used can be simplified.

【0018】請求項5の発明では、請求項2記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、該制
御により大きくさせる樹脂溜まりの容積を、キャビティ
に加える圧力を大きくする動作によるキャビティ容積減
少量の5〜10%とすることを特徴としており、これに
より、上記樹脂溜まりの容積について適切な大きさを提
供でき、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に
伴う効果を最大限に得ることが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for molding an optical disk substrate according to the second aspect, the control for increasing the volume of the resin pool at the center of the cavity is performed in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. In addition, the volume of the resin reservoir to be increased by the control is set to 5% to 10% of the cavity volume reduction amount due to the operation of increasing the pressure applied to the cavity. The size can be provided, and the effect accompanying the increase in the internal pressure of the resin filled in the cavity can be maximized.

【0019】請求項6の発明では、請求項2記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、その
樹脂溜まりの容積を大きくする動作を、キャビティに加
える圧力がその設定値まで達した直後に行うことを特徴
としており、これにより上記制御について適切な設定を
提供でき、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇
に伴う効果を最大限に得ることが可能となる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical disk substrate molding method according to the second aspect, the control for increasing the volume of the resin pool at the center of the cavity is performed in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. In addition, the operation of increasing the volume of the resin reservoir is characterized in that it is performed immediately after the pressure applied to the cavity reaches the set value, whereby it is possible to provide appropriate settings for the above control, and the cavity is filled. It is possible to maximize the effect of increasing the internal pressure of the resin.

【0020】請求項7の発明では、請求項2記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、キャ
ビティを構成する金型鏡面の温調設定を、キャビティの
中心部に近い程温度が高くなるような構成として成形を
行うことを特徴としており、これにより、キャビティ中
心部にある樹脂溜まり周辺に充填された樹脂の流動性を
保つ方法を提供でき、上記制御による効果をより多く得
ることが可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for molding an optical disk substrate according to the second aspect, the control for increasing the volume of the resin pool at the center of the cavity is performed in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. In addition, molding is performed by setting the temperature of the mirror surface of the mold that constitutes the cavity such that the temperature becomes higher as the position is closer to the center of the cavity. A method for maintaining the fluidity of the resin filled in the resin can be provided, and it is possible to obtain more effects by the above control.

【0021】請求項8の発明では、請求項7記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、光ディスク基板の内穴
を打ち抜くと共に樹脂溜まりを構成する主要部分となる
カットパンチのチラー温調設定を、鏡面温調設定温度と
同設定とすることを特徴としており、これにより、キャ
ビティ中心部にある樹脂溜まり周辺に充填された樹脂の
流動性を保つ方法を提供でき、キャビティに加える圧力
を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にある
樹脂溜まりの容積を大きくする制御による効果をより多
く得ることが可能となる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of molding an optical disk substrate according to the seventh aspect, the chiller temperature control of the cut punch, which is a main portion forming a resin reservoir, is punched out by punching an inner hole of the optical disk substrate, and the mirror surface temperature is set. It is characterized in that it is set to the same temperature as the preset temperature, thereby providing a method of maintaining the fluidity of the resin filled around the resin reservoir in the center of the cavity, and adjusting to the operation of increasing the pressure applied to the cavity. As a result, it is possible to obtain more effects by controlling to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity.

【0022】請求項9の発明では、請求項2記載の光デ
ィスク基板の成形方法において、キャビティに加える圧
力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部にあ
る樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、樹脂
溜まり内部の圧力が2度目の極大値を示した直後にゲー
トカット動作を行うことを特徴としており、これによ
り、樹脂溜まりの容量を大きくする適切な設定を提供で
き、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に伴う
効果を最大限に得ることが可能となる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for molding an optical disk substrate according to the second aspect, the control for increasing the volume of the resin pool at the center of the cavity is performed in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. The feature is that the gate cut operation is performed immediately after the pressure inside the resin pool shows the second maximum value, thereby providing an appropriate setting to increase the capacity of the resin pool and filling the cavity. It is possible to maximize the effect of the increased internal pressure of the resin.

【0023】請求項10の発明では、請求項3記載の成
形用金型及び請求項4記載の成形装置を用い、請求項
1,2,5,6,7,8または9記載の成形方法に従っ
て光ディスク基板の成形を行う光ディスク基板の成形方
法において、キャビティへの加圧、カットパンチ及びエ
ジェクターピンの動作制御を、キャビティに圧力を加え
る成形装置の該当油圧系統の圧力検出値と樹脂溜まりに
おける内部圧力検出値に従って行うことを特徴としてお
り、これにより、キャビティへの加圧、カットパンチ及
びエジェクターピンの動作制御を最適に行うことが可能
となる。
According to a tenth aspect of the present invention, the molding die of the third aspect and the molding apparatus of the fourth aspect are used, and the molding method of the first, second, fifth, sixth, seventh, eighth or ninth aspect is used. In the optical disk substrate molding method for molding an optical disk substrate, the pressure applied to the cavity, the operation control of the cut punch and the ejector pin are controlled by the pressure detected value of the corresponding hydraulic system of the molding device for applying pressure to the cavity and the internal pressure in the resin reservoir. It is characterized in that it is performed in accordance with the detected value, whereby it is possible to optimally control the operation of pressing the cavity, the cut punch and the ejector pin.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明による光ディスク基
板の成形方法及びその光ディスク基板の成形に用いられ
る成形用金型及び成形装置の実施の形態を図面を参照し
て詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method for forming an optical disk substrate according to the present invention, a molding die and a molding apparatus used for molding the optical disk substrate will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】本発明による光ディスク基板の成形方法に
ついてその手順に従って述べる。尚、以下の手順は、固
定側金型と可動側金型からなる成形用金型を用い、油圧
を駆動源とした成形装置を使用した射出成形方法によっ
て光ディスク基板を成形する場合の動作について述べた
ものであるが、従来技術について述べた節の中でも紹介
しているように、射出圧縮成形法で成形を行う場合にお
いても同様の構成・動作を行うことは容易に可能であ
る。
The method of forming an optical disk substrate according to the present invention will be described in accordance with the procedure. The following procedure describes the operation in the case of molding an optical disc substrate by an injection molding method using a molding device that uses a hydraulic pressure as a driving source, using a molding die including a fixed mold and a movable mold. However, as described in the section on the related art, the same configuration and operation can be easily performed even when molding is performed by the injection compression molding method.

【0026】まず(極弱い型締め力で)金型の可動側金
型を固定側金型に対して完全に閉止せずにキャビティを
わずかに開いた状態での型締めを行い、溶融樹脂をキャ
ビティ内に充填する。そして溶融樹脂の充填工程が射出
工程から保圧工程に切り換わった極わずかの時間後に型
締め力を所定の圧力まで上げる操作を行ってキャビティ
内に充填された樹脂の内圧を上げ、この圧力を利用して
スタンパから基板への転写性を主とした基板特性を向上
させる。ここで、図1に本発明による光ディスク基板の
成形方法による射出工程から保圧工程に切り替わる際の
型締め力設定値の切り替えタイミングと、型締め圧力検
出値を示す。上述のように型締め力を上げるタイミング
を射出工程から保圧工程に切り替わる瞬間より極わずか
遅らせることによって、図1に示すように、射出動作を
行う油圧系のバルブ閉止によって発生するウォーターハ
ンマー現象による悪影響を受けることなく型締め圧力を
上げることができるために、基板特性の悪化及び基板間
の特性ばらつきを回避した上で、キャビティ内の充填樹
脂圧力を高くしたことによる基板特性の向上効果を得る
ことができる。上述した型締め力を遅らせる時間の設定
は、成形機の種類や射出条件設定によって変化するが、
おおよそ0.02sec〜0.04secである。尚、型締め
力制御を行う油圧系統にて検出している圧力値でウォー
ターハンマーの影響低下を確認した上で型締め力を上げ
る制御を行えば、さらに確実に上述した操作を行って、
その効果を得ることが可能となる。
First, the mold is clamped in a state where the cavity is slightly opened without completely closing the movable mold of the mold (with extremely weak mold clamping force) with respect to the fixed mold. Fill the cavity. After a very short time after the filling step of the molten resin is switched from the injection step to the pressure-holding step, the operation of raising the mold clamping force to a predetermined pressure is performed to increase the internal pressure of the resin filled in the cavity. Utilization is used to improve substrate characteristics mainly in transferability from a stamper to a substrate. Here, FIG. 1 shows the timing of switching the set value of the mold clamping force and the detected value of the mold clamping pressure when switching from the injection process to the pressure holding process in the optical disk substrate molding method according to the present invention. As described above, the timing of increasing the mold clamping force is slightly delayed from the moment when the injection process is switched to the pressure-holding process. As a result, as shown in FIG. Since the mold clamping pressure can be increased without being adversely affected, the deterioration of the substrate characteristics and the variation in characteristics between the substrates can be avoided, and the effect of improving the substrate characteristics by increasing the pressure of the filling resin in the cavity is obtained. be able to. The setting of the time to delay the mold clamping force described above varies depending on the type of the molding machine and the injection condition setting,
It is approximately 0.02 sec to 0.04 sec. In addition, if the control to increase the mold clamping force is performed after confirming the decrease in the influence of the water hammer with the pressure value detected by the hydraulic system that performs the mold clamping force control, the above-described operation is performed more reliably.
The effect can be obtained.

【0027】上述した動作の中において、射出工程中に
キャビティを極わずか開いた状態とするのは、充填工程
中のキャビティからのエア抜けを良くさせると同時に充
填工程中のキャビティ容積を充填量に対して若干量大き
くすることによって、充填工程中の樹脂圧力の上昇を抑
えて充填される溶融樹脂の流動抵抗が小さくなることを
目的としている。この操作によって溶融樹脂のキャビテ
ィ内への充填性が良くなって転写性を初めとする成形基
板特性が向上する。
In the above-described operation, the reason that the cavity is very slightly opened during the injection step is to improve air bleeding from the cavity during the filling step and to reduce the cavity volume during the filling step to the filling amount. On the other hand, by slightly increasing the amount, the flow resistance of the molten resin to be filled is reduced while suppressing the rise in the resin pressure during the filling step. By this operation, the filling property of the molten resin into the cavity is improved, and the characteristics of the molded substrate including transferability are improved.

【0028】上述した充填性向上の効果は、充填中にキ
ャビティを開く開き量が大きいほど大きくなる。しか
し、開き量を大きくしすぎると、光ディスク基板外周端
部にバリが生じたり、充填性が向上しすぎたことによる
過充填や、板厚が厚くなりすぎるといった別の問題が生
じる。一方、この過充填については、充填工程後に行う
キャビティに対する加圧プロセスを考慮すると、キャビ
ティ内に樹脂が過充填されていると加圧プロセスによる
充填樹脂の内部圧力上昇及びそれによって得られる特性
改善効果がより大きくなる。
The effect of improving the filling property described above increases as the opening amount of opening the cavity during filling increases. However, if the opening amount is too large, burrs are generated at the outer peripheral end of the optical disk substrate, another problem is caused such as overfilling due to excessive improvement in filling property, and the plate thickness becomes too thick. On the other hand, regarding the overfilling, when considering the pressurizing process for the cavity performed after the filling step, if the cavity is overfilled with the resin, the internal pressure of the filled resin increases due to the pressurizing process and the property improving effect obtained thereby. Becomes larger.

【0029】そこで本発明においては、金型のキャビテ
ィ内に溶融樹脂をやや過度に充填し、キャビティに加え
る圧力を大きくする動作に合わせて、金型のキャビティ
中心部に設けた樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行
った。この制御操作によってキャビティ内に充填した樹
脂の内部圧力上昇に伴う効果をより多く得ると同時に過
充填された余分の樹脂を樹脂溜まりに吸収させて成形基
板の板厚を適切な範囲内に収めることができる。
Accordingly, in the present invention, the volume of the resin pool provided at the center of the cavity of the mold is adjusted in accordance with the operation of filling the cavity of the mold with the molten resin slightly excessively and increasing the pressure applied to the cavity. Control to increase was performed. By this control operation, the effect of increasing the internal pressure of the resin filled in the cavity can be obtained more, and at the same time, the excess resin that is overfilled can be absorbed in the resin pool to keep the thickness of the molded substrate within an appropriate range. Can be.

【0030】ここで、図2に本発明による光ディスク基
板の成形装置の成形用金型部分の構成及び動作の概要を
示す。図2に示すように、成形装置の成形用金型1は可
動側金型2と固定側金型3とからなり、固定側金型3の
中央部にはキャビティ4内に溶融樹脂8を流入するため
のスプルー5が設けられ、図示しないスタンパが固定さ
れる可動側金型2には、その可動側金型2の中心部にあ
って光ディスク基板の内穴を抜く動作を行うカットパン
チ6と、そのカットパンチ6の内部の中心軸O上に納め
られて光ディスク基板の成形・型開き後にスプルー5部
分の樹脂の突き出しを行うエジェクターピン7が設けら
れている。また、可動側金型2と固定側金型3の型開き
や型締め動作は成形装置の油圧を駆動源とする図示しな
い駆動系によって行われる。
FIG. 2 shows an outline of the configuration and operation of a molding die portion of the optical disk substrate molding apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 2, the molding die 1 of the molding apparatus includes a movable die 2 and a fixed die 3, and a molten resin 8 flows into the cavity 4 at the center of the fixed die 3. The movable mold 2 provided with a sprue 5 for performing a cutting operation and having a stamper (not shown) fixed thereto has a cut punch 6 at the center of the movable mold 2 for performing an operation of punching an inner hole of the optical disk substrate. An ejector pin 7 is provided on the central axis O inside the cut punch 6 to eject the resin from the sprue 5 after molding and opening the optical disk substrate. The opening and closing operations of the movable mold 2 and the fixed mold 3 are performed by a drive system (not shown) using the hydraulic pressure of the molding apparatus as a drive source.

【0031】光ディスク基板成形用金型1のキャビティ
4内の樹脂溜まりは可動側金型2に設けられており、通
常、カットパンチ6の先端内周部と、そのカットパンチ
6の内部の中心軸O上に納められたエジェクターピン7
とによって構成される凹部が樹脂溜まりとなっている。
このエジェクターピン7は、通例では、通常位置と、ス
プルー5部分の樹脂を突き出す突き出し位置の2設定位
置間にのみ動作が可能であるのに対して、本発明では、
エジェクターピン7を図2の(A)に示す通常位置から
(B)に示す位置に後退させて樹脂溜まりの容積を大き
くさせる第3の設定位置にも動作させることが可能な構
成を有させることにより、上述の制御を可能とした。
The resin pool in the cavity 4 of the optical disk substrate molding die 1 is provided in the movable die 2, and usually has an inner peripheral portion at the tip of the cut punch 6 and a central axis inside the cut punch 6. Ejector pin 7 placed on O
Are formed as resin pools.
In general, the ejector pin 7 can be operated only between two positions: a normal position and a protruding position where the resin of the sprue 5 is protruded.
A structure capable of operating the ejector pin 7 from the normal position shown in FIG. 2 (A) to the position shown in FIG. 2 (B) to a third set position for increasing the volume of the resin pool is also provided. Thereby, the above-described control is enabled.

【0032】尚、上述のような構成は、例えば成形用金
型1の可動側金型2の中心軸O上に納めさせた3段階の
位置制御が可能なエアーシリンダーにエジェクターピン
7を接続させることで実現できる。また、エジェクター
ピン7に3段階の位置制御を行わせる機構は、上述した
エアー駆動によるだけでなく、他の油圧等のシステムを
用いることもできる。また、エジェクターピン7を作動
させる機構を成形装置内に設けることも可能であり、そ
うした場合は使用する金型の構造を簡素化させることが
できる。
In the above-described configuration, for example, the ejector pin 7 is connected to an air cylinder that can be positioned in three stages and is located on the central axis O of the movable mold 2 of the molding mold 1. This can be achieved by: The mechanism for causing the ejector pin 7 to perform the three-stage position control may use not only the air drive described above but also other systems such as hydraulic pressure. It is also possible to provide a mechanism for operating the ejector pin 7 in the molding apparatus, and in such a case, it is possible to simplify the structure of the mold used.

【0033】さらに、上述したキャビティ4に加える圧
力を大きくする動作に合わせてエジェクターピン7を後
退位置に後退させ、キャビティ中心部にある樹脂溜まり
の容積を大きくする操作について、使用する成形装置及
び金型構造、また充填量を含んだ充填条件設定にも依存
するが、充填工程時の型開き量すなわち所定の基板容積
より余分に大きくなっているキャビティ容積と、型締め
したキャビティ加圧時に大きくする樹脂溜まりの容積比
と、成形した光ディスク基板の基板特性評価結果とを対
応させると、キャビティに加える圧力を大きくする動作
によるキャビティ容積減少量の5〜10%に樹脂溜まり
の大きくさせる容積を設定すると、成形した光ディスク
基板に要求される特性(転写性、複屈折、機械特性)が
最もバランスされた良い状態になることが明らかになっ
た。
Further, the molding device and the metal mold used for the operation of retracting the ejector pin 7 to the retracted position in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity 4 to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity are described. Although it depends on the mold structure and the filling conditions including the filling amount, the mold opening amount during the filling step, that is, the cavity volume that is excessively larger than the predetermined substrate volume, and the cavity volume that is increased when the mold cavity is pressed are increased. By associating the volume ratio of the resin pool with the results of the evaluation of the substrate characteristics of the molded optical disk substrate, it is possible to set the volume for increasing the resin pool to 5 to 10% of the cavity volume reduction caused by the operation of increasing the pressure applied to the cavity. The characteristics (transferability, birefringence, mechanical properties) required for the molded optical disc substrate are most balanced It was found to be in good condition.

【0034】また、上述したキャビティ4に加える圧力
を大きくする動作に合わせてエジェクターピン7を後退
位置に後退させ、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの
容積を大きくする制御について、早くに樹脂溜まり容積
を大きくすると、それによってキャビティ内圧が低下し
てしまい、意図するキャビティ内の樹脂圧力上昇による
効果が得られなくなるため、本発明では、キャビティ4
を加圧する油圧系の圧力検出値が設定圧力に達したこと
を確認した上で上述のエジェクターピン7の動作制御を
行っている。
In addition, the ejector pin 7 is retracted to the retracted position in accordance with the above-described operation of increasing the pressure applied to the cavity 4, and the control for increasing the volume of the resin pool at the center of the cavity is performed. If the pressure is increased, the internal pressure of the cavity is reduced, and the effect of the intended increase in the resin pressure in the cavity cannot be obtained.
The operation control of the ejector pin 7 is performed after confirming that the detected pressure value of the hydraulic system for pressurizing the pressure reaches the set pressure.

【0035】ところで本発明では、成形用金型1のキャ
ビティ4内に溶融樹脂8をやや過充填させ、充填樹脂の
内部圧力を上昇させた後に余分の樹脂を樹脂溜まりに吸
収させる手法を採っている。そのためにはキャビティ内
の樹脂、特にキャビティ内周部及び樹脂溜まり周辺の樹
脂が十分に流動性を保っている必要がある。そこで本発
明では、キャビティ内周部の温調設定を高めに設定する
と同時に、通例ではキャビティ温度設定より数十度低め
に設定されるカットパンチ6のチラー温調設定を、キャ
ビティ温調設定と同一の温度設定とした。
In the present invention, the molten resin 8 is slightly overfilled in the cavity 4 of the molding die 1 and the internal pressure of the filled resin is increased, and then the excess resin is absorbed into the resin pool. I have. For this purpose, it is necessary that the resin in the cavity, particularly the resin in the inner peripheral portion of the cavity and around the resin pool, has sufficient fluidity. Therefore, in the present invention, the temperature control setting of the inner peripheral portion of the cavity is set higher, and the chiller temperature control setting of the cut punch 6, which is usually set several tens degrees lower than the cavity temperature setting, is the same as the cavity temperature control setting. Temperature setting.

【0036】上述のような過程において、樹脂溜まり部
の内圧は、初め溶融樹脂8をキャビティ内に充填する充
填圧力によって充填開始直後から上昇を始めて射出工程
完了時に最大圧力を示す。そして、エジェクターピン7
を後退位置に後退させる樹脂溜まり容積拡大操作によっ
て内圧が急減するが、上述したように過剰に充填された
余分の樹脂が樹脂溜まりに流入して充填することによっ
て再び内圧が上昇し、第2のピークを示す。この2回目
の圧力ピーク時は容積を増大した後の樹脂溜まりに樹脂
が完全に充填されたことを示しており、この時点でカッ
トパンチ6を前進させてゲートカットを行えば、その後
にキャビティに加え続けられる圧力は、光ディスク基板
となるキャビティ内の樹脂を圧して、所定の形状とする
ことにのみ働くようになると共に、樹脂溜まり部に樹脂
が逆に過充填されるということがなくなる。
In the above-described process, the internal pressure of the resin reservoir initially starts rising immediately after the filling is started due to the filling pressure for filling the molten resin 8 into the cavity, and indicates the maximum pressure when the injection process is completed. And the ejector pin 7
The internal pressure suddenly decreases due to the operation of expanding the volume of the resin pool that retracts the resin to the retracted position. However, as described above, the internal pressure rises again due to the excess resin that has been excessively filled flowing into the resin pool and being filled. Indicates a peak. At the time of the second pressure peak, it is indicated that the resin was completely filled in the resin pool after the volume was increased. At this point, if the cut punch 6 was advanced to perform the gate cut, then the cavity was formed. The pressure that is continuously applied acts only to press the resin in the cavity serving as the optical disk substrate to have a predetermined shape, and also prevents the resin pool portion from being overfilled with the resin.

【0037】そして、以上に述べてきた動作全体にわた
り、キャビティに圧力を加える成形装置の該当油圧系統
の圧力検出値と樹脂溜まりにおける内部圧力検出値に従
って行う制御動作を行えば、本発明の意図する効果を確
実に得ることができる光ディスク基板の成形が可能とな
る。
If the control operation performed in accordance with the pressure detection value of the corresponding hydraulic system of the molding apparatus for applying pressure to the cavity and the internal pressure detection value in the resin reservoir is performed over the entire operation described above, the present invention intends. It is possible to form an optical disk substrate that can reliably obtain the effect.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、油圧を駆動源として溶融樹脂の充填及び金型の型締
めについての動作・制御を行う成形装置を用いると共
に、樹脂を充填するキャビティに加える圧力を多段階に
制御する光ディスク基板の成形方法において、金型の型
締め開始時にはキャビティに加える圧力を小さく設定
し、そして前記成形装置の充填制御系が射出制御から保
圧制御に切り替わることによる油圧系統への影響が消失
した直後にキャビティに加える圧力を大きくする制御を
行うので、キャビティに加える圧力を多段階に制御する
効果を最大限に得ると同時に成形装置の駆動油圧系統に
生じるウォーターハンマー現象によって発生する基板特
性の悪化や基板間の特性ばらつきを回避することができ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a molding apparatus for performing operation and control of filling of a molten resin and clamping of a mold using hydraulic pressure as a driving source is used, and the resin is filled. In the optical disk substrate molding method in which the pressure applied to the cavity is controlled in multiple stages, the pressure applied to the cavity is set small at the start of mold clamping, and the filling control system of the molding device switches from injection control to pressure holding control. The control to increase the pressure applied to the cavity immediately after the influence on the hydraulic system due to this disappears, so that the effect of controlling the pressure applied to the cavity in multiple stages is maximized, and at the same time it occurs in the drive hydraulic system of the molding device It is possible to avoid deterioration of substrate characteristics and variation in characteristics between substrates caused by the water hammer phenomenon.

【0039】請求項2の発明では、請求項1に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行うので、キ
ャビティ内に(過)充填した樹脂の内部圧力上昇に伴う
効果をより多く得ると共に、所定の形状を有する光ディ
スク基板を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the method of molding an optical disk substrate according to the first aspect, control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. Therefore, it is possible to obtain more effects associated with an increase in the internal pressure of the resin (over) filled in the cavity and to obtain an optical disk substrate having a predetermined shape.

【0040】請求項3の発明では、請求項2に述べた光
ディスク基板の成形方法に従って光ディスク基板の成形
を行う光ディスク基板の成形用金型において、金型中心
軸上にあって成形後のスプルー部分の突き出し動作を行
うエジェクターピンが、溶融樹脂のキャビティ充填時に
おける通常設定位置及び成形後の突き出し動作位置だけ
でなく、通常設定位置より適当量後退可能な構造を有す
るので、キャビティ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に
伴う効果をより多く得られる金型を得ることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a mold for molding an optical disk substrate for molding an optical disk substrate according to the method of molding an optical disk substrate according to the second aspect of the present invention, wherein the molded sprue portion is located on the central axis of the mold. Since the ejector pin that performs the ejecting operation of the resin has a structure that is capable of retreating an appropriate amount from the normal setting position as well as the normal setting position when the molten resin is filled in the cavity and the ejecting operation position after molding, the resin filled in the cavity is Can be obtained with more effects obtained by increasing the internal pressure.

【0041】請求項4の発明では、請求項3に述べた成
形用金型を用いて請求項2に述べた成形方法に従って光
ディスク基板の成形を行う光ディスク基板の成形装置に
おいて、エジェクターピンを作動させる構成部分が、エ
ジェクターピンを通常設定位置及び突き出し動作位置だ
けでなく、通常設定位置より適当量後退した位置まで動
作させることが可能な構成を有しているので、上記成形
用金型に与えた構成を動作させることが可能な構成を有
する成形装置を提供でき、使用する金型の構造を簡素化
させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, an ejector pin is operated in an optical disk substrate molding apparatus for molding an optical disk substrate using the molding die according to the third aspect according to the molding method according to the second aspect. Since the component part has a structure capable of operating the ejector pin not only at the normal setting position and the protruding operation position but also at a position retracted by an appropriate amount from the normal setting position, the ejector pin is provided to the molding die. A molding apparatus having a configuration capable of operating the configuration can be provided, and the structure of a mold to be used can be simplified.

【0042】請求項5の発明では、請求項2に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、該
制御により大きくさせる樹脂溜まりの容積を、キャビテ
ィに加える圧力を大きくする動作によるキャビティ容積
減少量の5〜10%とするので、上記樹脂溜まりの容積
について適切な大きさを設定でき、キャビティ内に充填
した樹脂の内部圧力上昇に伴う効果を最大限に得ること
ができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of molding an optical disk substrate according to the second aspect, control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. At this time, since the volume of the resin pool to be increased by the control is set to 5 to 10% of the cavity volume reduction amount due to the operation of increasing the pressure applied to the cavity, an appropriate size can be set for the volume of the resin pool, The effect associated with the rise in the internal pressure of the resin filled in the cavity can be maximized.

【0043】請求項6の発明では、請求項2に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、そ
の樹脂溜まりの容積を大きくする動作を、キャビティに
加える圧力がその設定値まで達した直後に行うので、上
記制御について適切な設定を行うことができ、キャビテ
ィ内に充填した樹脂の内部圧力上昇に伴う効果を最大限
に得ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of molding an optical disk substrate according to the second aspect, control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. At this time, the operation of increasing the volume of the resin reservoir is performed immediately after the pressure applied to the cavity reaches the set value, so that the above control can be appropriately set, and the inside of the resin filled in the cavity can be set. The effect associated with the pressure rise can be maximized.

【0044】請求項7の発明では、請求項2に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、キ
ャビティを構成する金型鏡面の温調設定を、キャビティ
の中心部に近い程温度が高くなるような構成として成形
を行うので、キャビティ中心部にある樹脂溜まり周辺に
充填された樹脂の流動性を保つことができ、上記制御に
よる効果をより多く得ることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical disk substrate molding method according to the second aspect, control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. At this time, molding is performed so that the temperature of the mold mirror surface constituting the cavity is set so that the temperature becomes higher as the position is closer to the center of the cavity, so that the resin filled around the resin pool at the center of the cavity is formed. Fluidity can be maintained, and more effects obtained by the above control can be obtained.

【0045】請求項8の発明では、請求項7に述べた光
ディスク基板の成形方法において、光ディスク基板の内
穴を打ち抜くと共に樹脂溜まりを構成する主要部分とな
るカットパンチのチラー温調設定を、鏡面温調設定温度
と同設定とするので、キャビティ中心部にある樹脂溜ま
り周辺に充填された樹脂の流動性を保つことができ、キ
ャビティに加える圧力を大きくする動作に合わせて、キ
ャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を大きくする制
御による効果をより多く得ることができる
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical disk substrate molding method according to the seventh aspect, the chiller temperature control of the cut punch, which is a main portion forming the resin reservoir, is punched out by punching an inner hole of the optical disk substrate. Since the temperature setting is the same as the set temperature, the fluidity of the resin filled around the resin pool in the center of the cavity can be maintained, and the pressure in the center of the cavity can be adjusted to increase the pressure applied to the cavity. More effects can be obtained by controlling the volume of the resin pool to be larger.

【0046】請求項9の発明では、請求項2に述べた光
ディスク基板の成形方法において、キャビティに加える
圧力を大きくする動作に合わせて、キャビティ中心部に
ある樹脂溜まりの容積を大きくする制御を行う際に、樹
脂溜まり内部の圧力が2度目の極大値を示した直後にゲ
ートカット動作を行うので、樹脂溜まりの容量を大きく
する適切な設定を行うことができ、キャビティ内に充填
した樹脂の内部圧力上昇に伴う効果を最大限に得ること
ができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of molding an optical disk substrate according to the second aspect, control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. At this time, since the gate cut operation is performed immediately after the pressure inside the resin pool shows the second maximum value, it is possible to perform an appropriate setting to increase the capacity of the resin pool, and the inside of the resin filled in the cavity can be set. The effect associated with the pressure rise can be maximized.

【0047】請求項10の発明では、請求項3に述べた
成形用金型及び請求項4に述べた成形装置を用い、請求
項1,2,5,6,7,8または9に述べた成形方法に
従って光ディスク基板の成形を行う光ディスク基板の成
形方法において、キャビティへの加圧、カットパンチ及
びエジェクターピンの動作制御を、キャビティに圧力を
加える成形装置の該当油圧系統の圧力検出値と樹脂溜ま
りにおける内部圧力検出値に従って行うので、キャビテ
ィへの加圧、カットパンチ及びエジェクターピンの動作
制御を最適に行うことができる。
According to a tenth aspect of the present invention, the molding die described in the third aspect and the molding device described in the fourth aspect are used, and the molding die described in the first, second, fifth, sixth, seventh, eighth or ninth aspects is used. In the optical disk substrate molding method for molding an optical disk substrate in accordance with the molding method, the pressure applied to the cavity, the operation control of the cut punch and the ejector pin are controlled by the pressure detection value of the corresponding hydraulic system of the molding device for applying pressure to the cavity and the resin pool. , The pressure on the cavity and the operation control of the cut punch and the ejector pin can be optimally performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光ディスク基板の成形方法による
射出工程から保圧工程に切り替わる際の型締め力設定値
の切り替えタイミングと、型締め圧力検出値を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a switching timing of a set value of a mold clamping force and a detected value of a mold clamping pressure when switching from an injection process to a pressure holding process in an optical disk substrate molding method according to the present invention.

【図2】本発明による光ディスク基板の成形装置の成形
用金型部分の構成及び動作の概要を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing the outline of the configuration and operation of a molding die portion of the optical disk substrate molding apparatus according to the present invention.

【図3】従来の光ディスク基板の成形装置の成形用金型
部分の構成及び動作の概要を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing an outline of a configuration and operation of a molding die portion of a conventional optical disk substrate molding apparatus.

【図4】従来の光ディスク基板の成形方法による射出工
程から保圧工程に切り替わる際の型締め力設定値の切り
替えタイミングと、型締め圧力検出値を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a switching timing of a mold clamping force set value and a mold clamping pressure detection value when switching from an injection process to a pressure holding process according to a conventional method of molding an optical disc substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成形用金型 2 可動側金型 3 固定側金型 4 キャビティ 5 スプルー 6 カットパンチ 7 エジェクターピン 8 溶融樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molding mold 2 Movable mold 3 Fixed mold 4 Cavity 5 Sprue 6 Cut punch 7 Ejector pin 8 Molten resin

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】油圧を駆動源として溶融樹脂の充填及び金
型の型締めについての動作・制御を行う成形装置を用い
ると共に、樹脂を充填するキャビティに加える圧力を多
段階に制御する光ディスク基板の成形方法において、 金型の型締め開始時にはキャビティに加える圧力を小さ
く設定し、そして前記成形装置の充填制御系が射出制御
から保圧制御に切り替わることによる油圧系統への影響
が消失した直後にキャビティに加える圧力を大きくする
制御を行うことを特徴とする光ディスク基板の成形方
法。
1. An optical disc substrate for controlling the pressure applied to a cavity filled with a resin in a multi-stage using a molding device for performing operation and control of filling of a molten resin and clamping of a mold by using hydraulic pressure as a driving source. In the molding method, the pressure applied to the cavity is set small at the start of mold closing of the mold, and the cavity is controlled immediately after the influence on the hydraulic system due to the switching of the filling control system of the molding device from the injection control to the holding pressure control disappears. A method for forming an optical disk substrate, comprising: performing control to increase pressure applied to a substrate.
【請求項2】請求項1記載の光ディスク基板の成形方法
において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
大きくする制御を行うことを特徴とする光ディスク基板
の成形方法。
2. The optical disk substrate molding method according to claim 1, wherein control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. Substrate molding method.
【請求項3】請求項2記載の成形方法に従って光ディス
ク基板の成形を行う光ディスク基板の成形用金型におい
て、金型中心軸上にあって成形後のスプルー部分の突き
出し動作を行うエジェクターピンが、溶融樹脂のキャビ
ティ充填時における通常設定位置及び成形後の突き出し
動作位置だけでなく、通常設定位置より適当量後退可能
な構造を有することを特徴とする光ディスク基板の成形
用金型。
3. An optical disk substrate molding die for molding an optical disk substrate according to the molding method according to claim 2, wherein an ejector pin on the central axis of the die for ejecting the formed sprue portion comprises: A mold for molding an optical disk substrate, having a structure capable of retreating by an appropriate amount from a normal set position as well as a normal set position and a protruding operation position after molding when filling a cavity with a molten resin.
【請求項4】請求項3記載の成形用金型を用いて請求項
2記載の成形方法に従って光ディスク基板の成形を行う
光ディスク基板の成形装置において、エジェクターピン
を作動させる構成部分が、エジェクターピンを通常設定
位置及び突き出し動作位置だけでなく、通常設定位置よ
り適当量後退した位置まで動作させることが可能な構成
を有していることを特徴とする光ディスク基板の成形装
置。
4. An optical disk substrate molding apparatus for molding an optical disk substrate using the molding die according to claim 3 according to the molding method according to claim 2, wherein the component for operating the ejector pin includes the ejector pin. An optical disk substrate molding apparatus having a structure capable of operating not only a normal set position and a protruding operation position but also to a position retracted by an appropriate amount from the normal set position.
【請求項5】請求項2記載の光ディスク基板の成形方法
において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
大きくする制御を行う際に、該制御により大きくさせる
樹脂溜まりの容積を、キャビティに加える圧力を大きく
する動作によるキャビティ容積減少量の5〜10%とす
ることを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
5. The method of molding an optical disk substrate according to claim 2, wherein the control for increasing the volume of the resin pool at the center of the cavity is performed in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. A method for molding an optical disk substrate, wherein the volume of a resin reservoir to be increased is set to 5 to 10% of a cavity volume reduction amount due to an operation of increasing a pressure applied to a cavity.
【請求項6】請求項2記載の光ディスク基板の成形方法
において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
大きくする制御を行う際に、その樹脂溜まりの容積を大
きくする動作を、キャビティに加える圧力がその設定値
まで達した直後に行うことを特徴とする光ディスク基板
の成形方法。
6. The method of molding an optical disk substrate according to claim 2, wherein the control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. Characterized by performing the operation of increasing the volume of the optical disk immediately after the pressure applied to the cavity reaches the set value.
【請求項7】請求項2記載の光ディスク基板の成形方法
において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
大きくする制御を行う際に、キャビティを構成する金型
鏡面の温調設定を、キャビティの中心部に近い程温度が
高くなるような構成として成形を行うことを特徴とする
光ディスク基板の成形方法。
7. The method of molding an optical disk substrate according to claim 2, wherein the cavity is formed when the volume of the resin pool at the center of the cavity is controlled in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. A method for forming an optical disk substrate, comprising: performing temperature control on a mirror surface of a mold to be formed so that the temperature increases as the position approaches the center of the cavity.
【請求項8】請求項7記載の光ディスク基板の成形方法
において、光ディスク基板の内穴を打ち抜くと共に樹脂
溜まりを構成する主要部分となるカットパンチのチラー
温調設定を、鏡面温調設定温度と同設定とすることを特
徴とする光ディスク基板の成形方法。
8. A method for molding an optical disk substrate according to claim 7, wherein the temperature of the chiller of the cut punch, which is a main part of the resin reservoir, is cut out by punching out an inner hole of the optical disk substrate and the temperature of the mirror surface is adjusted to the set temperature. A method for forming an optical disk substrate, comprising setting.
【請求項9】請求項2記載の光ディスク基板の成形方法
において、キャビティに加える圧力を大きくする動作に
合わせて、キャビティ中心部にある樹脂溜まりの容積を
大きくする制御を行う際に、樹脂溜まり内部の圧力が2
度目の極大値を示した直後にゲートカット動作を行うこ
とを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
9. The method for molding an optical disk substrate according to claim 2, wherein the control is performed to increase the volume of the resin pool at the center of the cavity in accordance with the operation of increasing the pressure applied to the cavity. Pressure is 2
A molding method for an optical disc substrate, wherein a gate cut operation is performed immediately after the second maximum value is shown.
【請求項10】請求項3記載の成形用金型及び請求項4
記載の成形装置を用い、請求項1,2,5,6,7,8
または9記載の成形方法に従って光ディスク基板の成形
を行う光ディスク基板の成形方法において、キャビティ
への加圧、カットパンチ及びエジェクターピンの動作制
御を、キャビティに圧力を加える成形装置の該当油圧系
統の圧力検出値と樹脂溜まりにおける内部圧力検出値に
従って行うことを特徴とする光ディスク基板の成形方
法。
10. The molding die according to claim 3, and claim 4.
The molding apparatus according to claim 1, wherein the molding apparatus is used.
Alternatively, in the method of molding an optical disk substrate according to the molding method described in 9, the pressurization of the cavity, the operation control of the cut punch and the ejector pin are controlled by detecting the pressure of the corresponding hydraulic system of the molding apparatus for applying pressure to the cavity. A method for molding an optical disk substrate, wherein the method is performed in accordance with a value and a detected internal pressure value in a resin reservoir.
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