JP2000339781A - ディスク基板成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周リングの強度を保ちつつ、溶融樹脂充填
時のキャビティー内のガスを効率よく金型外部に排出す
ると共に、基板外周エッジ部に発生するバリや突起を防
止できる、ディスク基板成形用金型の提供。 【解決手段】 ディスク基板の上面、下面および側面を
それぞれ形成する固定金型、可動金型および外周リング
を有するディスク基板の成形金型において、固定金型お
よび／または可動金型の内面にスタンパーが添設され、
外周リングが一体に形成されその厚み方向中間部に周方
向のスリット状排気口が形成されると共に固定金型また
は可動金型に固定されてなることを特徴とするディスク
基板成形金型。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスク基板成形用
金型に関する。更に詳しくは、光ディスクや磁気ディス
クなどに使用される円盤状のディスク基板を精度よく効
率的に成形するディスク基板成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクや光磁気ディスク等の光学式
記録媒体に使用される基板（以下、ディスク基板とい
う。）は、図６に示すような金型を使用し、ポリカーボ
ネート、アクリル等の合成樹脂を射出成形して製造され
る。即ち、図６（Ａ）に示すようにディスク基板成形用
金型は固定金型２、可動金型３および外周リング４とか
らなり、各金型の表面にはスタンパー５、６が取り付け
られた金型を用いて、溶融した樹脂を金型のキャビティ
ー内に高圧で射出し、冷却硬化させた後、型開きしてキ
ャビティーから取り出すことにより、所望の形状のディ
スク基板が成形される。このような金型でディスクを成
形する場合、金型への溶融樹脂充填時にキャビティー内
のガスを金型外部に逃すためには、外周リングとスタン
パーの間、あるいは外周リングと金型面の間に、ある一
定以上のクリアランスｃが必要となるが、クリアランス
を設けると逆にこのクリアランスｃ内に溶融樹脂が入り
込み、基板外周のエッジ部にバリや突起が発生する。

【０００３】また、図６（Ｂ）に示すように、外周リン
グ４を分割して固定金型２、可動金型３の両金型にそれ
ぞれ配置した金型を用い、スタンパー５、６と外周リン
グ４のクリアランスｃはバリや突起が発生しないように
小さく設定し、外周リング４の分割面のクリアランスｄ
を広くすることによって、溶融樹脂充填時のキャビティ
ー内のガスを外周リング分割面から効率よく金型外部に
排出でき、また基板外周のエッジ部に発生するバリや突
起も防止できるが、一方、外周リング４のスタンパー上
に張り出したリング状部分の肉厚が薄くなるため強度が
不足し、しかも部品加工が困難であり、成形時に変形が
発生するおそれがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点を改善し、外周リングの強度を保ちつつ、溶融樹脂
充填時のキャビティー内のガスを効率よく金型外部に排
出すると共に、基板外周エッジ部に発生するバリや突起
を防止できる、ディスク基板成形用金型を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するため鋭意検討を行った結果なされたもので、ディ
スク基板の上面、下面および側面をそれぞれ形成する固
定金型、可動金型および外周リングを有するディスク基
板の成形金型において、固定金型および／または可動金
型の内面にスタンパーが添設され、外周リングが一体に
形成されその厚み方向中間部に周方向のスリット状排気
口が形成されると共に固定金型または可動金型の一方に
固定されてなることを特徴とするディスク基板成形金
型、を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明ディスク基板成形金型１
は、図１に示すように、固定金型２、可動金型３および
外周リング４から構成される。固定金型２、可動金型３
の型面２ａ、３ａの少なくとも一方にはスタンパー５、
６が添設される。スタンパー５、６は、ディスク基板に
所定グルーブ、情報用のピットを形成するもので、通常
ガラス板上に感光塗膜を形成した後、レーザビームを照
射して所定のパターンの潜像を形成し、これを現像液に
曝してパターンを顕在化させることによって母型を形成
する。

【０００７】この母型にスパッタリング等を行って表面
を導電化した後、電鋳を行って金属層の厚みを厚くした
上で金属層を母型から剥離することによってスタンパー
は形成される。スタンパー５、６の内周はスタンパー押
え７、８で挟持される。固定金型２と可動金型３の中間
の外周には外周リング４が配設される。外周リング４
は、図３に示すように、ディスク基板の外周を形成する
ための円形の内壁１０が形成される。本発明において外
周リング４は、円形の内壁１０が形成された構造体を意
味し、外周は円形に制限されるものではなく、目的に応
じて方形、多角形等にすることができる。

【０００８】外周リング４は、図３に示すように、外周
リングの厚み方向、すなわち、ディスク基板の厚み方向
に相当する方向の中間部に円周方向に延びるスリット状
の排気口１１が形成される。スリット状の排気口１１
は、外周リング４を上側体４ａと下側体４ｂの２つに分
割形成すると共に重ね合せ面に周方向に所定間隔をおい
て突起１２、１２を形成することにより、上側体４ａと
下側体４ｂとの間に若干の間隙が形成されるようにし、
これを重ね合せてボルト１３で固定することによって、
周方向のスリット状排気口１１を有する外周リング４を
形成することができる。ボルト１３に代えて溶接を行っ
てもよい。

【０００９】スリット状排気口１１の開口部、すなわ
ち、外周リング４の内壁１０面における間隙は１５〜５
０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍとすることが望まし
いが、開口部より奥部、すなわち外周方向では拡幅して
空気の流通を容易にすることが望ましい。外周リング４
は、リング状部１４がスタンパー５、６の添着部まで延
びるように配設され、固定金型２または可動金型３の一
方に固定される。図１、図２、図５は固定金型２に固定
された場合を示している。また、可動金型３の外周リン
グ４対向位置にはクリアランス調整リング９が装着さ
れ、外周リング４と可動金型３またはスタンパー６の間
隙を調整する働きを行っている。

【００１０】固定金型２と可動金型３の間隙は、型締め
時、外周リング４のリング状部１４と、スタンパー５、
６もしくは金型内面との間に空気排出用の間隙が形成さ
れるように設定することができる。しかし、外周リング
４のリング状部１４とスタンパー５、６もしくは金型内
面の間隙が大きくなるとバリ発生の原因となるため、外
周リング４のスリット状排気口１１の間隙の１／２以下
で、かつ、１０μｍ以下、好ましくは２〜７μｍ程度と
することが望ましい。固定金型２の中央部には、図４に
示すように略円筒状のスタンパー押え７が装着され、そ
の内方に円筒状の固定側ブッシュ１５が嵌装され、スタ
ンパー押え７と固定側ブッシュ１５間には円筒状の空気
吹出路１６が形成されている。１７は空気の吹出しを機
能的に行うためのバッファー部である。

【００１１】固定側ブッシュ１５の内方にはスプルーブ
ッシュ１８が内装され、スプルーブッシュ１８の中央部
にはスプルー２０が形成されている。可動金型３の中央
部には略円筒状のスタンパー押え８とその内方に可動側
ブッシュ２１を有し、スタンパー押え８と可動側ブッシ
ュ２１間には可動側空気吹出路２２が形成される。ま
た、可動側空気吹出路２２の内方にはカットパンチ２３
が装着され、カットパンチ２３は前進、後退（図におい
ては上下方向）可能とされており、カットパンチ２３の
中心にはエジェクターピン２５が装着されている。

【００１２】本発明のディスク基板成形金型１を用いて
ディスク基板を成形するときは、可動金型３を図におい
ては上方に移動して固定金型２と可動金型３を型締め
し、図２に示す状態とする。この場合、カットパンチ２
３とエジェクターピン２５は後退（図においては下方）
した状態とされ、固定金型２と可動金型３で形成された
キャビティー２６は、外周リング４のスリット状排気口
１１あるいは場合によりスタンパー５、６と外周リング
４のリング部１４間の間隙により外気に連通される。こ
の状態で、溶融混練された合成樹脂をスプルー２０から
射出するとランナー２７、ゲート２８を通してキャビテ
ィー２６に樹脂が充填される。

【００１３】成形に用いられる樹脂としては、アクリル
系樹脂、ノルボルネン系などのポリオレフィン樹脂、液
晶ポリマー、ポリカーボネート等が挙げられ、具体的に
は、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、Ａ
ＲＴＯＮ（日本合成ゴム社ノルボルネン系エステル置換
環状オレフィン開環重合体水添物）、ＺＥＯＮＥＸ（日
本ゼオン社 ノルボルネン系環状オレフィン開環重合体
水添物）、芳香族ポリエステル系液晶ポリマー、ポリカ
ーボネートなどが挙げられる。

【００１４】射出された溶融樹脂が所定の状態に冷却さ
れた後固定金型２と可動金型３は型開きされて成形体が
取り出されるが、図の装置においては、型開き前にカッ
トパンチ２３が射出された樹脂圧に抗して前進してカッ
トパンチ２３の周縁部２３ａでスプルー部を切断した後
可動金型３が移動して型開きが行われる。可動金型２３
が図において下方に移動して型開きが行われる際にも、
固定金型２に添着されたスタンパー５はスタンパー押え
７と外周リング４で押えられているため剥離が生じるこ
とがない。また、型開きに伴って切断されたスプルー部
はカットパンチ２３の内面に形成されたアンダーカット
部２９によってカットパンチ２３側に随伴して固定金型
２から取り外される。

【００１５】固定金型２と可動金型３の型開きが行われ
ると空気吹出路１６、２３から空気を吹き出しキャビテ
ィー２６内の成形体を金型から外すと共にエジェクター
ピン２５が前進してスプルー部の成形体を放出する。な
お、キャビティー２６で成形された成形体、すなわち、
ディスク基板は空気の吹出しによって金型から取り外す
と共にロボットによって成形体を受けとるようにできる
ことは当然である。

【００１６】

【実施例】図１〜５に示す装置を用いて光記録ディスク
基板の成形を行った。 実施例１ 外周リングを構成する部材は基板厚み１．２ｍｍに対し
て０．６ｍｍと０．６ｍｍとに分割した。また分割した
外周リング部材の間隔は３０μｍとし、金型外部へのガ
スの排出が容易になるように、途中からは更に間隔を広
げてある。スタンパーと外周リングの間隔はそれぞれ５
μｍとした。分割した外周リングはボルトによって一体
部品となるよう固定し、固定側金型に装着して成形を行
った。基板の情報面の外周部に発生したバリはそれぞれ
０μｍ、０．３μｍであった。また成形中、外周リング
部品の変形も見られなかった。

【００１７】比較例１ 図６（Ａ）に示す構造の金型を用い、外周リングとスタ
ンパーの間隔をそれぞれ３０μｍとして、その他は実施
例１と同様にして成形した。基板外周部に発生したバリ
はそれぞれ２０μｍ、１８μｍであった。 比較例２ 比較例１において、外周リングとスタンパーの間隔をそ
れぞれ５μｍとして成形を行った。材料充填時のガスが
金型内から排出されず、成形品の外周部にガスが残り、
基板の変形が見られた。 比較例３ 図６（Ｂ）に示す構造の金型を用い、外周リングを基板
厚み１．２ｍｍに対して０．６ｍｍと０．６ｍｍとに分
割し、それぞれを一方ずつの金型に装着したこと以外は
実施例１と同様にして成形した。成形中に外周リングの
一部に変形が発生し、同時に基板の変形も見られた。

【００１８】

【発明の効果】金型内からガスの排出を効果的に行い、
かつ、基板の情報面の外周部に発生するバリや突起の小
さい基板を製造することが可能となる。また成形中の金
型の変形を防止することができ、金型の寿命も向上する
ほか、金型の変形によって引き起こされる基板の変形も
防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ディスク基板成形金型の要部縦断面図

【図２】図１金型の型締めした状態を示す縦断面図

【図３】（Ａ）は外周リングの平面図、（Ｂ）は外周リ
ングの断面図でａはａ−ａ断面、ｂはｂ−ｂ断面、ｃは
ｃ−ｃ断面である。

【図４】図１金型のスプルー部拡大縦断面図

【図５】図１金型の外周リング部拡大縦断面図

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の金型の外周リ
ング部拡大縦断面図

【符号の説明】

１．ディスク基板成形金型 ２．固定金型 ３．可動金型 ４．外周リング ５、６．スタンパー ７、８．スタンパー押え ９．クリアランス調整リング １１．スリット状排気口 １４．リング状部 １６、２２ 空気吹出路 １７、２６．バッファー ２０．スプルー ２３．カットパンチ ２５．エジェクターピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板の上面、下面および側面を
   それぞれ形成する固定金型、可動金型および外周リング
   を有するディスク基板の成形金型において、固定金型お
   よび／または可動金型の内面にスタンパーが添設され、
   外周リングが一体に形成されその厚み方向中間部に周方
   向のスリット状排気口が形成されると共に固定金型また
   は可動金型の一方に固定されてなることを特徴とするデ
   ィスク基板成形金型。
2. 【請求項２】 スタンパーまたは金型面と外周リングと
   の間隙を、外周リングのスリット状排気口の間隙の１／
   ２以下で１０μｍ以下とされてなる請求項１記載のディ
   スク基板成形金型。
3. 【請求項３】 固定金型と可動金型の双方の内面にスタ
   ンパーが添設されてなる請求項１または２記載のディス
   ク基板成形金型。