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電気式超精密ディスク専用の射出成形機｢NE50｣
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日精樹脂工業は、ブルーレイディスクやHD DVDという次世代ディスクを始め、16倍速DVD-R、DVD-ROMなど適用範囲が幅広い電気式超精密ディスク専用の射出成形機｢NE50｣とその専用金型｢NHシリーズ｣を開発した。型締力は50トン(490kN)。標準システム価格は成形機、専用金型、取り出し機など周辺機器との組み合わせによるが、1,800〜2,000万円。年間で500台の販売を見込む。
NE50は、一度決めた設定条件で同一品質のディスクが連続して生産でき、スムーズな動作で成形サイクルが速く、静かで機械動作に余裕を持たせることをコンセプトに開発されている。合わせて新開発した専用金型｢NHシリーズ｣はブルーレイディスク用、HD DVD用の各種ディスクの生産に対応した4タイプをラインアップ。
成形サイクルは、DVD-ROM成形で2.0秒以下、DVD-R成形で3.5秒。ディスクの板厚の偏肉を10μm以下とした。0〜392kNの圧縮速度は40ミリ秒以下。複屈折、ラジアル特性、タンジェシャル特性、転写特性を従来機よりも10％上げた。重量バラツキはDVD-Rの場合で0.04g以下とした。
同社がこれまで蓄積してきたディスク成形機の技術と電気式精密射出成形機の技術を融合して、次世代ディスク用に、新開発の精密軽量制御方式と、射出と型締の駆動源である高性能サーボモーター、高混練スクリューや、型締ボールねじ、トグルリンク、オイルミストカバー、型締機構冷却回路など、複数の独自開発の新技術を搭載したのが本機。
特許申請中の精密計測制御方式は、必要なスクリュー回転速度、スクリュー背圧、スクリュー位置を最適に制御できる。同方式とディスク成形専用高混練スクリューにより、10〜15kg/cm2の低背圧で可塑化混練が可能。9gの樹脂を0.7秒で計量でき、製品品質のバラツキを最小限に抑えている。さらに次世代ディスク用に型締機構の剛性を高めて、独自の型締ボールねじやトグルリンクなどの新技術に搭載した高剛性型締機構により、次世代ディスクに対応。
専用金型はシミュレーションと過去の蓄積データをもとに、均一な高転写性と高い冷却効率を兼ね備え、設計された冷却回路を採用。ガス吸引回路により、キャビティから樹脂ガスを強制排気して、樹脂ガスの付着を削減した。特殊表面処理を施しテーパーインロー方式により、エラー訂正機能(ECC)の精度が高く、長期間維持できる。部品点数を従来と比べ20％削減し、シンプルで堅牢な金型構造とした。金型の寿命を延ばし、メンテナンス性を上げただけでなく、同設備と専用金型があれば、CD-ROMから次世代ディスクまで1台で対応できる。
(山下徳里子)
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