JP3759480B2 - 射出成形機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク用のディスク基板を1ショットで2枚同時に成形するようにした、2枚取りディスク成形用金型を用いる射出成形機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク用のディスク基板は、1ショットに1枚づつ成形して作製されることが多いが、生産性の向上のために、最近は、1ショットで2枚同時に成形することも行われている。
【0003】
図10は、2枚取りディスク成形用金型を用いた従来の射出成形機の要部断平面図である。図10において、101は固定ダイプレート、102は、固定ダイプレート101と図示せぬ型開閉駆動源支持プレートとの間に架け渡されたタイバー、103は、タイバー102に挿通・案内されて、図示せぬ型開閉駆動源の力によって前後進駆動される可動ダイプレート、104は固定ダイプレート101に取り付けられた固定側金型、105は固定金型104の一部をなすホットランナー金型部、106は固定側金型104の一部をなすキャビ形成金型部、107は可動ダイプレート103に取り付けられた可動側金型、108、108は、型閉じ時に可動側金型107と固定側金型104(ここではキャビ形成金型部106)とで形づくられる、ディスク基板形成用の空間であるキャビティ、109は、図示せぬスクリューを回転並びに前後進可能であるように内蔵した加熱シリンダ、110は加熱シリンダ109の先端に取り付けられ、固定金型104の樹脂注入口(ここではホットランナー金型部105の樹脂注入口105a)に押し付けられたノズルである。
【0004】
ホットランナー金型部105には、ノズル110からの樹脂111が注入される樹脂注入口105aと、この樹脂注入口105aと連通する第1スプル105bと、この第1スプル105bと連通し2つに枝分かれしたランナー105c、105cと、この各ランナー105cとそれぞれ連通した第2スプル105d、105dとが形成されている。そして、第2スプル105dを穿設したホットランナー部105の部位はそれぞれノズル状に形成されて、この各ノズル状部位の先端が、キャビ形成金型部106の樹脂注入口106a、106aにそれぞれ押し付けられており、樹脂注入口106aから注入された樹脂111は、キャビ形成金型部106のスプル106bを通ってキャビティ108内に導入されるようになっている。
【0005】
なお、ホットランナー金型部105の主体部にはバー状のヒータ112が内蔵されていると共に、ホットランナー金型部105の前記ノズル状部位にはヒータ113が巻装されており、ホットランナー金型部105の各部位は所定温度にコントロールされるようになっている。
【0006】
図10に示す構成において、加熱シリンダ109内の図示せぬスクリューの前進によって、ノズル110から固定側金型104に注入された樹脂(溶融樹脂)111は、ホットランナー金型部105およびキャビ形成金型部106の樹脂通路を通って、2つのキャビティ108内に同時に射出・充填され、これによって、1ショットで2枚のディスク基板を成形するようになっている。
【0007】
このような図10の構成に類するディスク基板2枚取り用の射出成形機は、特開平9−155986号公報に開示されており、この公開公報に記載された「貼り合わせディスク製造装置」では、1ショット毎に成形される2枚のディスク基板を対にして、反射膜・保護膜形成後に、はり合わせることにより、はり合わせ型光ディスクを得るようにしている。かようなディスク製造システムの構成をとると、2台の射出成形機でそれぞれ1ショット毎に1枚のディスク基板を成形して、これらをはり合わせ型光ディスクの製造ラインに投入する場合に較べると、成形運転の立ち上げの効率が大幅に改善されるなどの利点がある。
【0008】
ところで、図10に示す構成においては、ホットランナー金型部105の第1スプル105bより先の樹脂流路は、2つのキャビティ(2つのディスク基板)のための第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系になっており、この第1、第2の樹脂流路系は、製造上避けがたい誤差によって、メカニズム的に完全に均等なものにすることができない。そのため、1ショットで同時に成形した2枚のディスク基板間では、重量差が生じる。
【0009】
図11は、図10に示す構成において第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系を全く同一の条件で温度コントロールした際の、フロント(正面)側のキャビティとリア(背面)側のキャビティでそれぞれ成形されたディスク基板の重量のサンプリングデータの1例を示している。図11から明らかなように、フロント側とリア側では重量差が生じ、かつ、フロント側およびリア側の双方で目標とする重量範囲から外れている(なお、図11のサンプリングデータはマシンによって機差がある)。
【0010】
そこで、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系の温度制御条件を微妙に差をつけてコントロールすることにより、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系の樹脂温度(換言するなら樹脂の粘度)に微妙に差をつけることによって、フロント側およびリア側の双方のディスク基板の重量が、目標重量範囲に収まるように調整を行っていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来技術では、一方のディスク基板のための第1の樹脂流路系と、他方のディスク基板のための第2の樹脂流路系との、製造上避けがたい微妙なアンバランスに起因する、2枚のディスク基板の重量差を調整するために、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系の温度制御条件を、微妙に差をつけてコントロールするようにしているが、PIDのフィードバック制御によって温度コントロールを行ったとしても、同時に成形される2つのディスク基板を可及的に均一にするのには、一定の限界のあるものであった。また、光学的性能の均一化を図るという観点から見ると、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系の温度制御条件に差をつけてコントロールすることは、好ましいものではない。
【0012】
なお、ホットランナー金型を排すると共に、1本の加熱シリンダの先端をY字形にして、Y字形の先端にそれぞれノズルを取り付けて、各ノズルから互いに独立したキャビティへ樹脂を射出・充填するという、2枚取りディスク成形用射出成形機も知られているが、この場合にも、一方のディスク基板のための第1の樹脂流路系と、他方のディスク基板のための第2の樹脂流路系との、製造上避けがたい微妙なアンバランスに起因する、2枚のディスク基板の重量差を調整するために、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系の温度制御条件を、微妙に差をつけてコントロールするようにしているので、上述した問題が同様に生じる。
【0013】
さらに、図10に示した従来技術では、ノズル110から射出された樹脂が、ホットランナー金型部105を経由してキャビティ108に充填されるので、連続成形運転を停止して再開させる際には、ホットランナー金型部105の樹脂流路に溜まった樹脂を、総て新しい樹脂で押し出て入れ替える必要があり、成形開始前の準備作業が面倒であるという指摘もあった。
【0014】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、2枚取りディスク成形用金型を用いる射出成形機において、同時に成形される2つのディスク基板を、重量のアンバランスのない均一なものにすることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するために、互いに独立したディスク成形用のキャビティを2つもち、かつ、各キャビティに対応してそれぞれ樹脂注入口が設けられた2枚取りディスク成形用金型を用いる射出成形機において、金型における各キャビティへの2つの樹脂流路系の温度コントロール条件を共通の温度制御系によって同一にした状態で、サーボモータをそれぞれ射出駆動源とした互いに独立した2つの可塑化・射出ユニットによって、前記2つのキャビティ内に溶融樹脂を射出・充填し、2つのキャビティ内の充填状態が均等ないし略均等となるように、前記2つの可塑化・射出ユニットそれぞれの速度制御条件、圧力制御条件を設定して、前記2つの可塑化・射出ユニットの射出・充填の動作を制御するようにし、さらに、前記2つのキャビティで同時に成形した2枚のディスク基板を用いてはり合わせ型光ディスクを作製するために、同時に成形した2枚のディスク基板を2枚一緒に取り出す取り出し機により取り出して、同時に成形した2枚のディスク基板を対にして、はり合わせ型光ディスクの製造ラインに流すように、構成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【0017】
図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の主として射出メカニズム系の要部平面図、図2は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の射出メカニズム系の断正面図であり、図3は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の要部断平面図である。なお、図1においては、射出メカニズム系の加熱シリンダ先端のノズルと型開閉メカニズム系の固定金型とは分離して描いてあるが、成形運転時には、図3に示すように、射出メカニズム系の加熱シリンダ先端のノズルは、型開閉メカニズム系の固定金型の樹脂注入口に押し付けられている。なおまた、図1、図2においては、一部の構成を省いて図示してある。
【0018】
図1〜図3において、1は固定ダイプレート、2は、固定ダイプレート1と図示せぬ型開閉駆動源支持プレートとの間に架け渡されたタイバー、3は、タイバー2に挿通・案内されて、図示せぬ型開閉駆動源の力によって前後進駆動される可動ダイプレート、4は固定ダイプレート1に取り付けられた固定側金型、5は可動ダイプレート3に取り付けられた可動側金型、6A、6Bは、型閉じ時に可動側金型5と固定側金型4とで形づくられる、互いに独立したディスク基板形成用の空間であるキャビティ、7A、7Bは、各キャビティ6A、6Bにそれぞれ対応付けて形成され、各キャビティ6A、6Bに樹脂(溶融樹脂)9をそれぞれ独立して導入するための経路の短いスプル、8A、8B(図3参照)は、各スプル7A、7Bに樹脂9を導入するための互いに独立した樹脂注入口である。
【0019】
また、図1においては割愛してあるが、図3において、61Aは、固定側金型4のキャビティ6A側に設けられた渦巻き状の配管、61Bは、固定側金型4のキャビティ6B側に設けられた渦巻き状の配管、62Aは、可動側金型5のキャビティ6A側に設けられた渦巻き状の配管、62Bは、可動側金型5のキャビティ6B側に設けられた渦巻き状の配管、63は、固定側金型4の渦巻き状の配管61A、61Bの一端と金型温調器67とを連通する配管、64は、固定側金型4の渦巻き状の配管61A、61Bの他端と金型温調器67とを連通する配管、65は、可動側金型5の渦巻き状の配管62A、62Bの一端と金型温調器67とを連通する配管、66は、可動側金型5の渦巻き状の配管62A、62Bの他端と金型温調器67とを連通する配管、67は、各配管を流れる温度コントロール用の流体の温度を所定値に保つように制御すると共に、温度コントロール用の流体の流出・流入を制御する、キャビティ6A、6Bに対して共通の金型温調器である。
【0020】
また、11A、11B(図1参照)は、互いに独立したインラインスクリュータイプの可塑化・射出ユニットで、各可塑化・射出ユニット11A、11Bは、水平方向に併設されている。12A、12Bは、各可塑化・射出ユニット11A、11Bの加熱シリンダで、加熱シリンダ12A、12Bの先端にそれぞれ取り付けられたノズル13A、13Bが、対応する前記樹脂注入口8A、8Bにそれぞれ押し付けられている。なお、加熱シリンダ12A、12Bおよびノズル13A、13Bには、バンドヒータ14が巻装されている。
【0021】
15は、各加熱シリンダ12A、12Bの基端部を保持した保持盤で、保持盤15には、ホッパーから樹脂材料を加熱シリンダ12A、12Bの内部へ供給するための樹脂供給穴16A、16B−1と、スクラップ回収/供給装置からの樹脂材料(再生用樹脂)を加熱シリンダ12Bの内部へ供給するための樹脂供給穴16B−2が穿設されており、この各樹脂供給穴16A、16B−1、16B−2は、各加熱シリンダ12A、12Bの基端側に穿設した樹脂供給穴17A、17B−1、17b−2(図2参照)とそれぞれ連通している。
【0022】
ここで、本実施形態の射出成形機は、後でも述べるが、2つのキャビティ6A、6Bで同時に成形した2枚のディスク基板を対にして、はり合わせ型光ディスクの製造ラインに流すためのマシンとなっている。そして、はり合わせ型光ディスクとして両面利用タイプ(2枚のディスクをそれぞれ光ディスクとして用いるタイプ)のディスク基板を成形する際には、図4に示すように、図示せぬ原料供給装置から原料樹脂(新規原料樹脂)が送り込まれる単一のホッパー35から、分岐配管36を介して樹脂供給穴16A、16B−1(すなわち、加熱シリンダ12A、12Bの内部)へ、同一ロットの新規の原料樹脂を供給するようになっている。
【0023】
一方、はり合わせ型光ディスクとして片面利用タイプ(1枚のディスクのみ光ディスクとして用い、他方をダミーディスクとするタイプ)のディスク基板を成形する際には、図5に示すように、(1)図示せぬ原料供給装置から原料樹脂(新規原料樹脂)が送り込まれる第1のホッパー37Aから、このホッパーの供給部を介して樹脂供給穴16A(すなわち、加熱シリンダ12Aの内部)へ、新規の原料樹脂を供給し、また、図示せぬ原料供給装置から再生用樹脂(光ディスクとして用いるものと同一材料の樹脂)をペレット状に粉砕してなる再生用樹脂が送り込まれる第2のホッパー37Bから、このホッパーの供給部を介して樹脂供給穴B−1(すなわち、加熱シリンダ12Bの内部)へ、再生用樹脂を供給するようになすか、あるいは、(2)図示せぬ原料供給装置から原料樹脂(新規原料樹脂)が送り込まれる第1のホッパー37Aから、このホッパーの供給部を介して樹脂供給穴16A(すなわち、加熱シリンダ12Aの内部)へ、新規の原料樹脂を供給し、加熱シリンダ12Bに対しては、図示せぬ原料供給装置から原料樹脂(新規原料樹脂)が送り込まれる第2のホッパー37Bから、このホッパーの供給部を介して、樹脂供給穴16B−1へ新規の原料樹脂を供給すると共に、図示せぬスクラップ回収/供給装置(離型・エジェクト時に発生するスプル部分などの不要樹脂部を回収して、エアで搬送する装置)から、搬送配管38、供給配管39を介して、樹脂供給穴16B−2(樹脂供給穴16B−1よりも樹脂送り込み方向の上流側に位置する樹脂供給穴)へ未粉砕の再生用樹脂を供給するようになっている(なお、この(2)の場合には、樹脂供給穴16A、16B−1へは、図4に示す原料供給メカニズムを用いて、新規の原料樹脂を供給するようにしてもよい)。つまり、はり合わせ型光ディスクとして片面利用タイプのディスク基板を成形する際には、ダミー基板の材料として少なくともその一部に再生用樹脂を用いるようになっており、これにより省資源化を図るようになっている。
【0024】
また、図2に示すように、各加熱シリンダ12A、12B内には、回転並びに前後進可能であるようにスクリュー18A、18Bが内蔵されており、このスクリューの回転によって、スクリューの後部に供給された樹脂材料が混練、可塑化されてスクリューの前方側に送り込まれ、スクリューの前方側に溶融樹脂が溜まるに従ってスクリューが背圧を制御されつつ後退し、1ショット分の溶融樹脂が貯えられた時点でスクリュー回転が停止され、かような動作で計量行程が実行される。また、後退位置にあるスクリューが急速前進駆動されることにより、貯えられた溶融樹脂がノズルから固定金型に射出、充填され、これにより射出行程(1次射出行程)が実行される。
【0025】
19は、各可塑化・射出ユニット11A、11Bの射出駆動源(スクリュー前後進駆動源)としてのサーボモータからなる射出モータ20A、20B(図2参照)を搭載した保持盤で、前記保持盤15と所定距離をおいて対向するように、保持盤15と共にベース盤21上に固設されている。保持盤15と保持盤19との間には、各可塑化・射出ユニット11A、11B用の上下一対のガイドバー22A、22A、22B、22B(図2参照)が架け渡されており、ガイドバー22A、22Aには、可塑化・射出ユニット11Aの直線移動体23Aが摺動可能に挿通されており、ガイドバー22B、22Bには、可塑化・射出ユニット11Bの直線移動体23Bが摺動可能に挿通されている。この各直線移動体23A、23Bには、回転体24A、24B(図2参照)がそれぞれ回転自在に保持されており、各回転体24A、24Bには、対応するスクリュー18A、18Bの基端部がそれぞれ固定されている。
【0026】
25A、25B(図1参照)は、各可塑化・射出ユニット11A、11Bの計量駆動源(スクリュー回転駆動源)としてのサーボモータからなる計量モータで、各計量モータ25A、25Bは対応する前記直線移動体23A、23Bにそれぞれ搭載されており、直線移動体と共に移送されるようになっている。26A、26Bは、各計量モータ25A、25Bの出力軸にそれぞれ固定された駆動プーリで、各駆動プーリ26A、26Bは、前記各回転体24A、24Bにそれぞれ固定された被動プーリ27A、27Bに、タイミングベルトを介して連結されている。そして、計量モータ25Aの回転によって、駆動プーリ26A、タイミングベルト、被動プーリ27Aを介して、回転体24Aが回転駆動され、これによってスクリュー18Aが回転し、また、計量モータ25Bの回転によって、駆動プーリ26B、タイミングベルト、被動プーリ27Bを介して、回転体24Bが回転駆動され、これによってスクリュー18Bが回転するようになっている。
【0027】
前記保持盤19には、前記射出モータ20A、20Bの回転力が伝達されるボールネジ機構のネジ軸を回転可能に保持する軸保持体28A、28Bがそれぞれ取り付けられており、各軸保持体28A、28Bには、ボールネジ機構のネジ軸31A、31Bがそれぞれ回転自在に保持されている。このネジ軸31A、31Bとそれぞれ一体回転する被動プーリ29A、29Bには、各射出モータ20A、20Bの出力軸にそれぞれ固体された駆動プーリ30A、30Bが、タイミングベルトを介してれぞれ連結されている。また、ネジ軸31A、31Bにはボールネジ機構のナット体32A、32Bがそれぞれ螺合されており、ナット体32A、32Bの端部が、前記直線移動体23A、23Bにそれぞれ固定されている。そして、射出モータ20Aの回転によって、駆動プーリ30A、タイミングベルト、被動プーリ29Aを介してネジ軸31Aが回転駆動され、この回転運動は直線運動に変換されて、ナット体32Aから直線移動体23Aに伝達され、これによって、スクリュー18Aが前後進駆動され、また、射出モータ20Bの回転によって、駆動プーリ30B、タイミングベルト、被動プーリ29Bを介してネジ軸31Bが回転駆動され、この回転運動は直線運動に変換されて、ナット体32Bから直線移動体23Bに伝達され、これによって、スクリュー18Bが前後進駆動されるようになっている。
【0028】
図6は、本実施形態の射出成形機における射出制御系の構成を示すブロック図であり、同図において、41は射出制御部、42Aは前記射出モータ20Aをフィードバック制御するサーボドライバ、42Bは前記射出モータ20Bをフィードバック制御するサーボドライバである。
【0029】
射出制御部41は、マシン(射出成形機)全体の制御を司る図示せぬ上位コントローラからの制御信号43にしたがって射出動作を制御し、制御信号43によって射出開始タイミングに至ったことを認知すると、予め与えられた射出制御条件データに基づき、サーボドライバ42A、42Bを介して、射出モータ20A、20Bを同期して駆動開始させる。
【0030】
サーボドライバ42Aは、射出モータ20Aに付設されたエンコーダからの実測位置データ44Aと、射出モータ20Aの実駆動電流値に基づく実測圧力データ45Aとによって、前記スクリュー18Aの現在位置(実測位置)と、現在速度(実測速度)と、現在圧力(実測圧力)とを認知し、速度フィードバック制御領域においては、射出制御部41から与えられる速度設定値に実測速度が一致するように、PIDフィードバック制御によって射出モータ20Aを駆動制御し、圧力フィードバック制御領域においては、射出制御部41から与えられる圧力設定値に実測圧力が一致するように、PIDフィードバック制御によって射出モータ20Aを駆動制御する。同様に、サーボドライバ42Bは、射出モータ20Bに付設されたエンコーダからの実測位置データ44Bと、射出モータ20Bの実駆動電流値に基づく実測圧力データ45Bとによって、前記スクリュー18Bの現在位置(実測位置)と、現在速度(実測速度)と、現在圧力(実測圧力)とを認知し、速度フィードバック制御領域においては、射出制御部41から与えられる速度設定値に実測速度が一致するように、PIDフィードバック制御によって射出モータ20Bを駆動制御し、圧力フィードバック制御領域においては、射出制御部41から与えられる圧力設定値に実測圧力が一致するように、PIDフィードバック制御によって射出モータ20Bを駆動制御する。
【0031】
かような構成をとる本実施形態の射出動作について説明する。ここで、本実施形態においては、金型における第1の樹脂流路系(キャビティ6A側の樹脂流路系)と第2の樹脂流路系(キャビティ6B側の樹脂流路系)との、温度コントロール条件(PIDフィードバック制御による温度コントロール条件)を全く同一にし、また、可塑化・射出ユニット11Aと可塑化・射出ユニット11Bとの、温度コントロール条件(PIDフィードバック制御による温度コントロール条件)を全く同一のものにしている。すなわち、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系との間に製造上避けがたいメカニズムの微差があるか否かにかかわらず、両者の温度コントロール条件を同一のものに設定し、可塑化・射出ユニット11Aと可塑化・射出ユニット11Bとの間に製造上避けがたいメカニズムの微差があるか否かにかかわらず、両者の温度コントロール条件を同一のものに設定するようにしている。なお、温調制御部は、マシン全体で共通化して同一ボード上に形成されていることは、言うまでもない。
【0032】
そして、射出開始タイミングに至ると、射出制御部41は、まず、サーボドライバ42A、42Bに速度フィードバック制御によって射出を行うように指令を出して、これによってサーボドライバ42A、42Bは 速度指令値に実測速度が一致するように、射出モータ20A、20Bを同期して駆動開始させ、スクリュー18A、18Bを同期して前進開始させる。これによって、スクリュー18Aによりキャビティ6A内に樹脂9が射出・充填され、スクリュー18Bによりキャビティ6B内に樹脂が射出・充填される。また、キャビティ6A、6B内に所定量の樹脂9がそれぞれ充填されると、射出制御部41は、サーボドライバ42A、42Bに圧力フィードバック制御によって圧縮を行うように指令を出して、サーボドライバ42A、42Bは、圧力指令値に実測圧力が一致するように射出モータ20A、20Bを制御し、これにより、スクリュー18A、18Bによって、キャビティ6A、6B内の樹脂9にそれぞれ圧縮力が付与される。
【0033】
ここで、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系との間に製造上避けがたいメカニズムの微差がなく、かつ、可塑化・射出ユニット11Aと可塑化・射出ユニット11Bとの間にも製造上避けがたいメカニズムの微差がない場合には、サーボドライバ42A、42Bの速度制御条件や圧力制御条件は全く同一のものにされるが、通常は、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系との間には製造上避けがたいメカニズムの微差があり、また、可塑化・射出ユニット11Aと可塑化・射出ユニット11Bとの間にも製造上避けがたいメカニズムの微差があるので、2つのキャビティ6A、6B内の充填状態が両者で均等なものとなるように、サーボドライバ42Aの速度制御条件とサーボドライバ42Bの速度制御条件には微妙な差が付けられる。また、必要に応じ、同様にして、2つのキャビティ6A、6B内の圧縮状態が両者で均等なものとなるように、サーボドライバ42Aの圧力制御条件とサーボドライバ42Bの圧力制御条件には微妙な差が付けられる。これによって、キャビティ6Aで得られるディスク基板と、キャビティ6Bで得られるディスク基板の重量を、可及的に相等しいものにすることができる。すなわち、従来のように、第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系の温度制御条件に微妙に差を付けるものに比べると、射出モータ(サーボモータ)の速度、圧力制御条件に微妙な差をつけるコントロールは、精緻で再現性のよいものとなるため、同時に成形される2つのディスク基板の重量をより均一化することが可能となる。
【0034】
なお、2つの速度制御条件や圧力制御条件の微妙な差出しは、制御条件変更と試ショットとを繰り返して、マシン毎の機差に応じて最適条件を予め見出すことによってなされ、見出した最適条件を2つの射出モータ(サーボモータ)の制御条件にそれぞれ反映させて、制御条件の設定を行うようにされる。
【0035】
ここで、本実施形態では、射出モータとして回転型のサーボモータを用い、この回転力を直線運動に変換してスクリューを直線駆動するようにしているが、射出モータとしてリニアサーボモータを用いて、このリニアサーボモータの直線駆動力によって、スクリューを直線駆動するようにしてもよい。
【0036】
図7は、本実施形態の射出成形機において用いられる取り出し機の構成を示す図であり、同図において、51は旋回アーム、52はモータやエアシリンダからなる旋回駆動源、53A、53Bは旋回アーム51の先端に設けられたチャッキング部、54A、54Bはディスク基板である。
【0037】
図7に示すように、取り出し機は可動ダイプレート3上に搭載されており、ディスク基板の取り出し時以外には、旋回アーム51は、図7の2点鎖線に示すような待機位置をとっている。そして、射出・充填および冷却完了後に実行される型開きの際に、旋回アーム51は図7の実線に示す位置まで旋回して、エジェクト動作(図1〜図3においては、エジェクト機構は割愛してある)によって突き出される2枚のディスク基板54A、54Bを、チャッキング部53A、53Bが例えば真空吸着などの手段で受け取り、受け取った2枚のディスク基板54A、54Bを、必要に応じて図示せぬ適宜の受け渡し装置を介して、製造ラインのベルトコンベア上などに載置するようになっている。
【0038】
図8は、本実施形態の射出成形機を適用した、はり合わせ型光ディスク(ここでは両面利用タイプのはり合わせ型光ディスク)の製造ラインの概略を示す図である。射出成形機で成形され、取り出し機で取り出された2枚のディスク基板54A、54Bは、反射膜、保護膜などが各種膜形成工程61で成膜・形成され、はり合わせ工程62において、接着剤がスピンコートなどの手法で一方のディスクのはり合わせ面に塗布された後、2枚のディスクが接着・固定されて、はり合わせ型光ディスクとして完成されるようになっている。なお、片面利用タイプのはり合わせ型光ディスクを製造する場合には、レイヤ0側のディスク基板54Aのみに反射膜、保護膜などが形成されるようになっていることは、言うまでもない。
【0039】
なお、2枚のディスクを接着・固定する際に、2枚のディスク(ディスク基板54A、54B)を、通常は、図9の(a)に示すように、両者を完全に平坦なものとして接着を行うが、光ディスクの製造メーカーによっては、はり合わせ装置の仕様や特性、あるいは貼り合わせノウハウなどから、図9の(b)に示すように一方にソリを持たせてたり、あるいは、図9の(c)に示すように両者に異なる方向のソリを持たせたいという要求もある(図9の(b)、(c)のソリは誇張されており、実際のソリは微小である)。本実施形態の射出成形機では、可塑化・射出ユニット11A、11Bがそれぞれ独立しているので、それぞれのサーボ制御を独立してコントロールすることにより、図9の(b)、(c)に示すような形状要求を、容易に満たすことが可能となる。なおここで、ソリは板厚と密接に関係しており、図9の(b)に示すように一方のみにソリを持たせた場合は、2枚のディスク基板54A、54B間には規格が許容する範囲で微妙な板厚の差(数μm程度)が生じるが、この場合には、ソリを持たせることを優先して、2枚のディスク基板間の多少の重量のアンバラスについては、これを許容することになる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、2枚取りディスク成形用金型を用いる射出成形機において、同時に成形される2つのディスク基板を、重量のアンバラスのない均一なものにすることができる。また、同時に成形した2枚のディスク基板を対にして、はり合わせ型光ディスクの製造ラインに流すようにしているので、2台の射出成形機でそれぞれ1ショット毎に1枚のディスク基板を成形して、これらをはり合わせ型光ディスクの製造ラインに投入する場合に較べると、成形運転の立ち上げの効率が大幅に改善され、ディスク基板に無駄がなくなるなどの利点がある上、片面利用タイプのはり合わせ型光ディスクにおいては、ダミーディスクに再生用樹脂を少なくとも一部用いることができるので、省資源化が図れ、また、はり合わせ工程からくる要求に応じて、対となるディスク基板のソリ度合いを意図的に異ならせることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る射出成形機の主として射出メカニズム系の要部平面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る射出成形機の射出メカニズム系の断正面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る射出成形機の要部断平面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る射出成形機における樹脂材料の供給メカニズムの一例を示す説明図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る射出成形機における樹脂材料の供給メカニズムの他の一例を示す説明図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る射出成形機の射出制御系の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る射出成形機で用いられる取り出し機の構成の一例を示す説明図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る射出成形機を適用した、両面利用タイプのはり合わせ型光ディスクの製造ラインの概略を示す説明図である。
【図9】2枚のディスクのはり合わせの様子を示す説明図である。
【図10】2枚取りディスク成形用金型を用いた従来の射出成形機の要部断平面図である。
【図11】図10に示す構成において第1の樹脂流路系と第2の樹脂流路系を全く同一の条件で温度コントロールした際の、フロント(正面)側のキャビティとリア(背面)側のキャビティでそれぞれ成形されたディスク基板の重量のサンプリングデータの1例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 固定ダイプレート
2 タイバー
3 可動ダイプレート
4 固定側金型
5 可動側金型
6A、6B キャビティ
7A、7B スプル
8A、8B 樹脂注入口
9 樹脂
11A、11B 可塑化・射出ユニット
12A、12B 加熱シリンダ
13A、13B ノズル
14 バンドヒータ
15 保持盤
16A、16B−1、16B−2 樹脂供給穴
17A、17B−1、17B−2 樹脂供給穴
18A、18B スクリュー
19 保持盤
20A、20B 射出モータ(サーボモータ)
21 ベース盤
22A、22A、22B、22B ガイドバー
23A、23B 直線移動体
24A、24B 回転体
25A、25B 計量モータ(サーボモータ)
26A、26B 駆動プーリ
27A、27B 被動プーリ
28A、28B 軸保持体
29A、29B 被動プーリ
30A、30B 駆動プーリ
31A、31B ネジ軸
32A、32B ナット体
35 ホッパー
36 分岐配管
37A 第1のホッパー
37B 第2のホッパー
38 搬送配管
39 供給配管
41 射出制御部
42A、42B サーボドライバ
51 旋回アーム
52 旋回駆動源
53A、53B チャッキング部
54A、54B ディスク基板
61A、61B、62A、62B 渦巻き状の配管
63、64、65、66 配管
67 金型温調器
Claims (3)
- 互いに独立したディスク成形用のキャビティを2つもち、かつ、各キャビティに対応してそれぞれ樹脂注入口が設けられた2枚取りディスク成形用金型を用いる射出成形機であって、
金型における各キャビティへの2つの樹脂流路系の温度コントロール条件を共通の温度制御系によって同一にした状態で、サーボモータをそれぞれ射出駆動源とした互いに独立した2つの可塑化・射出ユニットによって、前記2つのキャビティ内に溶融樹脂を射出・充填し、2つのキャビティ内の充填状態が均等ないし略均等となるように、前記2つの可塑化・射出ユニットそれぞれの速度制御条件、圧力制御条件を設定して、前記2つの可塑化・射出ユニットの射出・充填の動作を制御するようにし、
さらに、前記2つのキャビティで同時に成形した2枚のディスク基板を用いてはり合わせ型光ディスクを作製するために、同時に成形した2枚のディスク基板を2枚一緒に取り出す取り出し機により取り出して、同時に成形した2枚のディスク基板を対にして、はり合わせ型光ディスクの製造ラインに流すようにしたことを特徴とする射出成形機。 - 請求項1記載において、
前記2つの可塑化・射出ユニットに対して、同一ロットの新規の原料樹脂を同時に分岐させて供給するようにしたことを特徴とする射出成形機。 - 請求項1記載において、
前記2つの可塑化・射出ユニットの何れか一方の可塑化・射出ユニットに、再生用樹脂、または、再生用樹脂と新規の原料樹脂とを供給するようにしたことを特徴とする射出成形機。
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