JPS62191112A - 高密度情報記録用デイスクの射出成形方法および射出成形金型ユニツト - 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〕 本発明はビデオディスク、オーディオディスク、光ディ
スク等の高密度１ｎ報記録用デイスクの射出成形方法お
よびそれに使用するための射出成形金型ユニットに関す
る。

〔背景技術とその問題点〕

近年、射出成形はその優れた生産性のためにプラスチッ
ク成形品の製造に多用されている。しかしながら、ビデ
オディスク、オーディオディスク、光ディスク等の如き
円形状基板に形成されたサブミクロンオーダの情報ビッ
トを記録する高密度情報記録用ディスクの成形において
は、ディスクの形状安定性等に厳格な規格が要求され、
また残留歪を最小とする必要があるので、一般的な射出
成形方法では満足な製品を得ることができない。

すなわち、ディスクの素材としてはアクリル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂等が使われるが、取り分はディスクの
透明性、複屈折等の光学特性、衝撃強度、寸法安定性等
の物理特性、吸湿性等の化学特性の点からポリカーボネ
ート樹脂が注目されている。また、ディスクの形態とし
ては、厚みが１〜３ｆｌ、直径が１００〜３５０鰭と一
般製品に対し特異な形状となっている。従って、扁平な
大径の成形用のキャビティに溶融させたポリカーボネー
ト樹脂を均一に射出、充填、成形することは非常に困難
であり、温度調整等積々な手当をしてもなお成形条件と
しては大幅な制限を受けている。

このため、従来の射出成形方法ないし装置にたよってい
たのでは、結果として成形ディスクに残留歪を内存させ
、複屈折が大きく、また、これらは径方向に不均一に生
じるのでその歩留上経済的にも不利を招く虞れがあるば
かりか、劣悪特性は経時的変化の原因ともなっていた。

さらに、高密度多量情報を要求される現今では、その直
径が１２０１−以上というように益々大径ディスクが求
められることから、複屈折率等の値やその値のバラツキ
が発生しやすく、例えば、半導体レーザ利用の光情報検
出読取方式ではバックトーク問題が誘発される等実用上
条くの問題を起こす要因となっていた。

これら実用上の問題を解決すべく、例えば、内向き射出
方式がｔ２案されている。この内向き射出方式はそもそ
も大径の成形用のキャビティに溶融樹脂を均一に射出す
ることが至難であること、凝固状態に差異が生じること
、均一な圧力が全体的に加えられないこと、等の外向き
射出方式の欠点を除去すべく鑑みなされている。

しかしながら、その内向き射出方式においてもホットラ
ンナ−２複数のスプール等その金型ユニ７トが複雑構造
となり、加工精度、加工労力、経済性等の実用性が劣り
、しかも、複数の射出ゲートからの溶融樹脂の均一射出
は、樹脂の種類、グレード、温度等の点から保障不可能
といわざるを得なかった。

このように、高密度情報記録用ディスクの射出成形方法
および射出成形金型ユニットの射出成形の原理、構成は
ディスクの特異形態から特定化されるものの、その条件
下において上述のような光学的、物理的、化学的特性の
規格をすべて満足するものは実用化されていなく、その
開発が望まれていた。

〔発明の目的〕

この発明は、上記問題点を解消し、光学特性、物理特性
および化学特性の優れた高密度情報記録用ディスクを射
出成形するための方法とそれに使用する金型ユニットを
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕（手段） この発明は、従来の方法および金型ユニ・ントがキャビ
ティ内の空気や発生ガスさらには塵芥を無視しあるいは
キャビティ内で均一化されるだろうとの前部に立って成
立していることに着目し、微細ではあるもののそれら要
因が確実に存在することを認識してそれら要因による不
備箇所をディスクの特性に影響のないところに積極的に
集め上記問題点を解決できるよう構成したのである。

具体的には、扁平な成形用のキャビティの中に溶融＃Ｉ
Ａ脂を射出して高密度情報記録用ディスクを射出成形す
る方法において、前記キャビティを径方向に狭小通路を
介し長寸の前部キャビティと短寸の後部キャビティとに
区分しておき、該前部キャビティの狭小通路の反対方向
から溶融樹脂を射出し、該前部キャビティおよび該狭小
通路を通し該後部キャビティへ溶融樹脂を充填して射出
成形するようして前記目的を達成しようとするものであ
る。

また、この発明は扁平な成形用のキャビティの中に溶融
樹脂を射出して高密度情報記録用ディスクを射出成形す
る射出成形金型ユニットにおいて、前記キャビティを形
成する固定板に取り付けられた内側金型または／および
可動板に取り付けられた内側金型に前記キャビティに臨
み狭小通路を形成するための隔壁を設けて前記キャビテ
ィを該狭小通路を介して径方向に長寸な前部キャビティ
と短寸な後部キャビティに仕切るとともに該前部キャビ
ティの該狭小通路の反対方向側に溶融樹脂の射出ゲート
を設け、前記目的を達成しようとするものである。

（作用ン この発明は、上記構成とされているから、ノズルタッチ
、スプールを介し供給された溶融樹脂は射出ゲートから
キャビティ内に射出される。

この射出された溶融樹脂は、まず、径方向に長寸な前部
キャビティに充填され、次いで狭小通路を通し隔壁で仕
切られた短寸の後部キャビティに充填される。従って、
前部キャビティに内存していた空気や微小の発生ガスは
充填されてきた溶融樹脂により追い出され後部キャビテ
ィに押し逃されるから、少なくとも前部キャビティ内で
は均一な分布の一定圧力となるとともに上記ガス等によ
り誘発される緒特性上の劣悪部分が生じたとしても、そ
の劣悪部分は後部キャビティ内において形成されたディ
スクの一部分に集められる。ここにディスクの一部分を
予め情報の記録部からはずしておけば、複屈折率等の小
さい優れたディスクを射出成形することができる。なお
射出成形には射出圧縮成形を含む。

また、それぞれ内側金型が設けられた固定板および可動
板、これらから形成されるキャビティに溶融樹脂を射出
するためのノズル受け、スプールおよびスタンパ−等か
らなる金型ユニットに格別の複雑かつ精巧な手段を設け
なくとも、少なくとも一方の内側金型にキャビティに臨
ませて隔壁を設けるだけで前部キャビティと後部キャビ
ティが構成されるから、故障、不安定要因がないので、
確実かつ安定した射出形成ができる。

さらに、これら方法、装置によって成形されたディスク
の記録部以外の余白部をトリミングすることもできるか
ら、ディスク全体としての特性を向上させ、経時的変化
の少ない高密度情報記録用ディスクを確立し提供するこ
とが可能となる。

〔実施例〕

この発明に係る高密度情報記録用ディスクの成形方法と
これを実施するための金型ユニットの実施例を参照しな
がら説明する。

（第１実施例） この第１実施例は、第１図および第２図に示され、固定
板２、可動板３、これら板２，３に対向する位置でそれ
ぞれ取り付けられた内側金型４゜５、成形用のキャビテ
ィ１５に溶融樹脂を射出するためのノズル受け６および
固定板２側の内側金型４に取り付けられたスタンパ１４
等から金型ユニットが構成されている。なお、発明の要
旨に直接的に関係ないスタンバ１４の支持・手段、成形
品突き出し手段等は図示省略している。

固定板２に設けられた内側金型４と、可動板３に設けら
れた内側金型５とを対面するよう両者２゜３を組み合わ
せることによってディスク２０を成形するためのキャビ
ティ１５が形成されている。

固定板２の中心部にはノズル受け６が設けられ、このノ
ズル受け６と可動板３の中心部の環状凸部１２で、スプ
ール１０を形成するとともに両者６゜１２との間隙が射
出ゲート１１をなす、なお、ノズル受け６および内側金
型４．５にはそれぞれ加熱、冷却媒体流路８．９．９が
設けられている。

そして、両板２．３を組み合わせた状態において形成さ
れたキャビティ１５は、第２図で示した円板状の内側金
型５の内面側に設けた環状薄肉部の隔壁１８で前部キャ
ビティ１６と後部キャビティ１７とに区分され、両者１
６．１７は隔壁１８と内側金型４との間に形成された小
さなりリアランスからなる狭小通路１９で連通されてい
る。

従って、前部キャビティ１６は円板状のキャビティを後
部キャビティ１７が円環状のキャビティを程することに
なる。

従って、射出ゲート１１から射出された溶融樹脂は、前
部キャビティ１６の隔壁１８の反対方向から充填され前
部キャビティ１６内を均一な一定の圧力を確立しつつ、
内存した空気や発生した微量ガスを狭小通路１９を通し
後部キャビティ１７側へ押し出してから後部キャビティ
１７へ流入される。

ここに、溶融樹脂は、ポリカーボネート樹脂を素材とし
ているが、アクリル樹脂等組成に限らず溶融した流動性
ある材料に広く適用されことは明らかである。

また、この実施例では、可動板３側の内側金型５の直径
が２００１■とされ、キャビティ１５の厚さは１．５鶴
とされている。そして、狭小通路１９であるクリアラン
スは０．５ｓｍとされ、後部キャビティ１７の径方向寸
法は１０ｗｍに形成されている。。

なお、スタンパ１４は内側金型４の内平面の全面におよ
ぶ寸法とされ図示しない保持手段で内側金型４に固着さ
れている。各加熱、冷却媒体流路８．９．９については
、径方向の外側に向かって加熱面積が大きく形成されて
いる。なお、７はノズルタッチである。その他の点につ
いては一般的なものと変わりないので説明は省略する。

このように構成された実施例の場合には、第１図に示し
た各構成要素の組み合わせ状態において、各加熱、冷却
媒体流路８．９．９に熱媒体を通し、ノズルタッチ７か
らスプール１０に供給された溶融樹脂（図示省略）は、
射出ゲート１１を通し、まず、前部キャビティ１６に射
出される。すると溶融樹脂は隔壁１８の方向つまり径方
向に向かって充填進行しつつ内存する空気や発生した微
量ガスをその方向に排除するよう押し出し、その結果前
部キャビティ１６内は、均一の一定の圧力で溶融樹脂が
充填され、同時にまたはその後に後部キャビティ１７へ
溶融樹脂が溢れ出し、結果としてキャビテイ１５全 説明すれば、隔壁１８が内側金型５に内側金型４に突出
するよう球状薄肉部として形成されているから前部キャ
ビティ１６内にあっては、射出ゲート１１側から隔壁１
８側に向かうとともに内側金型５から内側金型４に向か
って、つまり上部方向に向かって溶融樹脂が充填され、
その結果ガス等はその上部に集まりつつ狭小通路１９へ
追いつめられ後部キャビティ１７が一時的にガス溜まり
空間の如く作用するからである．なお、前部キャビティ
１６に一定圧力で充填された後に後部キャピテイ１７に
溶融樹脂等が流れ込むので、後部キャビティ１７が充満
されたとしてもその後にガス等が前部キャビティ１６側
に狭小通路１９を介し逆流することはない．また、一度
狭小通路１９をこえた溶Ｍ４＆１脂は逆流することはな
く、従って前部キャビティの外用部での樹脂の流動乱れ
がほとんど生じないことが、本発明の大きな特徴である
。

従って、所定の手順で形成された円板状基板に中心穴２
１を加工してディスク２０が完成され、これは第３図に
示す通り、中心穴２１を中心に円板状の記録部Ｒとその
外側に円環状の余白部りが表面に成形され、裏面には隔
壁１８の形状に相応する凹部２２が成形される。なお、
余白部りとは、記録部１２との比較において低度の品質
またはスタンプがされていない部分をいい、この実施例
の場合にはスタンプされている。

このように、キャビティ１５を隔壁１８によって円板状
の前部キャビティ１６と円環状の後部キャビティ１９と
に区分しかつ溶融樹脂を前部キャピテイ１６に射出充填
後、後部キャビティ１７に充填させるようしているから
、発生ガス等は後部キャビティ１７へ押しやられ前部キ
ャビティ１６内には溶融樹脂のみが均一な一定の圧力で
充填されるので、複屈折等の光学特性、衝撃強度等の物
理特性、寸法精度が高いなどの安定した良質の高密度情
報記録用ディスク２０を成形することができる。

なお、必要により前部キャビティのゲート側にゲートよ
り数鶴の箇所に隔壁を設けるとより効果的である。

また、前部および後部キャビティ１６．１７と区分する
には隔壁１８を一方の内側金型５に一体的に設けること
ができるから極めて簡単な構造で安定した動作ができる
。このことは、前述従来例の如く環状ランナとフラッシ
ュゲートを設けることによって構造複雑化したときに新
たに誘発される不具合要因の発生余地をなくす点からも
安定性が優れているといえる。

さらに、前部キャビティ１６と後部キャビティ１７とを
隔壁１８によって形成した狭小通路１９を介し連通させ
、長寸側の前部キャビティ１６から溶融樹脂を射出する
方式をとるから、キャビティ１５の径が大きくなる程に
その相対的効果は向上する。また、これにより成形され
たディスク２０は、余白部りを裏面の凹部２２とともに
トリミングしたときにはディスク２０の全表面に記録部
１２が形成されている記録領域率の大きなものを提供で
きる、反面余白部りをトリミングせず残しておけば、そ
のディスク２０の識別標識等を付する箇所として利用す
ることができる等製品としての適用性が拡大できる。

（第２実施例） この第２実施例は、第４図に示される。第４図は、可動
板３および内側金型５の上方から見た半面を示し、その
他の点については第１実施例の場合と変わりないので図
示省略している。

内側金型５への隔壁１８は、円軌跡上に一定ピンチで切
断された複数の隔壁要素１８゛から形成され、第４図（
Ａ）の場合には断面矩形状、（Ｂ）の場合には断面円形
とされている。従って、不連続なピンゲートから形成し
たものと理解できる。

この第２実施例によれば、各隔壁要素１８′の間に狭小
通路１９が形成され、キャビティ１５を前部キャビティ
１６と後部キャビティ１７とに区分できるから第１実施
例の場合と同様に作用する他、特に、ディスク２０の余
白部りをトーリミングしない場合にもディスク２０の外
周縁部分の機械的剛性を大きく保持できるという利点が
ある。

（第３実施例） 第３実施例は第５図に示され、この実施例では金型ユニ
ットは、第１図のそれから容易に理解されることから全
体構成を省略しディスク２０の断面図をもって説明する
。

第５図において、裏面側には凹部２２が形成されている
通り、隔壁１８は第１実施例の場合と変わりないものと
形成されている。ここで、特徴的なことは、固定板２に
設けられた内側金型４の中心部および外周部に凹所を設
け、成形されたディスク２０の表面側にスタンプした記
録部Ｒよりも一段高い保護部Ｈができるようにしている
。

この実施例によれば、前部キャビティ１６と後部キャビ
ティ１７との径方向の寸法比を変えないでも、その容積
比を変化して前部キャビティ１６に対する後部キャビテ
ィ１７の容積を大きくできるから、第１実施例のそれに
対し、前部キャビティ１６から後部キャピテイ１７への
発生ガスの排除効果がより確実となる。従って、成形さ
れたディスク２０の光学的、物理的、化学的特性は、よ
り一層均−化されたものとなる。

また、拡大した後部キャビティ１７によって成形された
保護部Ｈには、記録部Ｒに比較して緒特性が悪いとして
も、この部分は第１実施例の場合の余白部り相当のもの
であるから、問題を生じないばかりか、保護部Ｈを記録
部Ｒより一段高く形成することによって、製品としての
ディスク２０の記録面の保護や、多数のディスク２０を
積み重ねた場合の撓み変形等を阻止する機械的強度を高
めることができるという副次的効果を得ることが可能と
なる。

（第４実施例） 第４実施例は第６図に示され、この実施例においても第
３実施例の場合と同様ディスク２０の一部分を示しその
他の点に関しては図示省略している。

この実施例では、隔壁１８を両内側金型４．５の双方に
設け、狭小通路１９をキャビティ１６の厚み方向の中央
部分に設けている。この場合にも前出実施例と同様な成
形機能を達成することが可能である。また、これにより
成形したディスク２０には、表面および裏面の両方に凹
部２２，２２が形成されるので、余白部りのトリミング
前にディスク２０のつかみ箇所として利用することや記
録部Ｒと余白部りとの識別符号付箇所として利用できる
という効果もある。

以上の実施例においては、例えば、第１実施例にあって
は、隔壁１８の高さをキャビティ１５の厚さ１．５嘗−
に対して１龍とすることによって高さ方向Ｑ、５ｍｓの
狭小通路１９を形成していたが、この狭小通路１９の高
さや通路断面積は、キャビティ１５の直径等構成条件や
使用する樹脂等がら任意に決定することができる。ただ
し、通路断面積をキャビティ１５の断面積の半分以下と
するのが望ましい。また、前部キャビティ１６と後部キ
ャビティ１７の径方向寸法比も同様である。要するに、
前記キャビティ１６と後部キャビティ１７とを区分し、
この両者を狭小通路１９で連通し、後部キャピテイ１７
をいわば空気留め的なバッファ空間として利用できるよ
う構成すればよい、このことからも、前部キャビティ１
６を外側に後部キャビティ１７を中心部に配設し射出ゲ
ート１１を外周側に設ける、いわゆる内向射゛出方式に
も本発明が適用されること明らかである。

また、原料樹脂は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹
脂に限定されない、また、射出圧縮成形にも適用あるも
のである。

τ発明の効果〕 本発明によれば、発生ガス等を排除して、均一な一定圧
力で充填して有脂の乱れのない状態でディスクを成形で
きるので、歪、複屈折率等が小さな光学的、物理的、化
学的特性の良い高品質な製品を簡単な手段によって安定
、かつ迅速に生産できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る高密度情報記録用ディスクの射
出成形金型ユニットの第１実施例を示す側面断面図、第
２図は同じく第１図の場合における可動板の平面図、第
３図は同じく第１実施例により成形されたディスクの側
面断面図、第４図は同じく第２実施例の可動板の一部省
略した平面図であって（Ａ）は断面矩形の隔壁を、（Ｂ
）は断面円形の隔壁とした場合である。第５図は同しく
第３実施例を示すディスクの側面断面図、第６図は同じ
く第４実施例を示すディスクの一部省略した側面断面図
である。 １・・・成形板、２・・・固定板、３・・・可動板、４
．５・・・内側板、′６・・・ノズル受け、１０・・・
スプール、１１・・・射出ゲート、１５・・・キャビテ
ィ、１６・・・前部キャビティ、１７・・・後部キャビ
ティ、１８・・・隅壁、１９・・・狭小１ｆｆｉ此、２
１・・・中心穴、２２・・・凹部。 第４図 １ソ 第５Ｖ 第６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）扁平な成形用のキャビティの中に溶融樹脂を射出
   して高密度情報記録用ディスクを射出成形する方法にお
   いて、前記キャビティを径方向に狭小通路を介し長寸の
   前部キャビティと短寸の後部キャビティとに区分してお
   き、該前部キャビティの該狭小通路の反対方向から溶融
   樹脂を射出し、該前部キャビティおよび該狭小通路を通
   し該後部キャビティへ溶融樹脂を充填して射出成形する
   ことを特徴とする高密度情報記録用ディスクの射出成形
   方法。
2. （２）扁平な成形用のキャビティの中に溶融樹脂を射出
   して高密度情報記録用ディスクを射出成形する射出成形
   金型ユニットにおいて、 前記キャビティを形成する固定板に取り付けられた内側
   金型または／および可動板に取り付けられた内側金型に
   前記キャビティに臨み狭小通路を形成するための隔壁を
   設けて前記キャビティを該狭小通路を介して径方向に長
   寸な前部キャビティと短寸な後部キャビティに仕切ると
   ともに該前部キャビティの該狭小通路の反対方向に溶融
   樹脂の射出ゲートを設けたことを特徴とした高密度情報
   記録用ディスクの射出成形金型ユニット。
3. （３）前記特許請求の範囲第２項において、前記射出ゲ
   ートが前記キャビティの中心部に設けられ、前記隔壁は
   該中心部を中心とした円軌跡上に設けられている、前記
   高密度情報記録用ディスクの射出成形金型ユニット。
4. （４）前記特許請求の範囲第２項または第３項において
   、前記隔壁は、前記可動板に設けられた内側金型に一体
   的に形成された環状薄肉部から構成されている前記高密
   度情報記録用ディスクの射出成形金型ユニット。
5. （５）前記特許請求の範囲第２項または第３項において
   、前記隔壁は、前記狭小通路を複数個形成するよう構成
   されている前記高密度情報記録用ディスクの射出成形金
   型ユニット。
6. （６）前記特許請求の範囲第２項ないし第５項のいずれ
   かにおいて、前記固定板に取り付けられた内側金型に凹
   部を設け、前記後部キャビティの厚み方向寸法が前記前
   部キャビティの厚み方向寸法よりも大きく形成されてい
   る高密度情報記録用ディスクの射出成形金型ユニット。