JP2005193630A

JP2005193630A - Mold for molding optical disk

Info

Publication number: JP2005193630A
Application number: JP2004004834A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kayahara; 敏裕茅原
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mold for molding an optical disk capable of increasing the speed of a molding cycle by enhancing the mold releasability with a cooled resin. <P>SOLUTION: By applying a film 2b containing chromium nitride to the resin contact surface 2a of a core block 46, the impact ring 67 of a movable mold 2, an air blowoff core 77, an ejector sleeve 81 and a gate cut sleeve 86, the mold releasability of the resin contact surface 2a and a cooled solidified resin is enhanced to increase the speed of the molding cycle. Further, since the film 2b containing chromium nitride is excellent in corrosion resistance, a problem such as pitting or the like is not caused even in such a case that a corrosive gas is generated from a resin or the like in a molding process. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えばＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の光ディスクを製造するための光ディスク成形用金型に関するものである。 The present invention relates to an optical disk molding die for manufacturing an optical disk such as a DVD (digital video disk).

従来、樹脂を射出成形して光ディスクを成形するためのキャビティ空間を画定する第１の型体及び第２の型体とが備えられ、前記第１の型体又は第２の型体に光ディスクに凹凸を形成するためのスタンパーを受けるスタンパー支持面が形成され、前記第１の型体と第２の型体の少なくとも一方の樹脂接触面に、ＴｉＮ被膜が被覆され、樹脂接触面に、付着強度の高い硬質の薄膜である前記ＴｉＮ被膜を形成したことで、ショット毎の加熱冷却に伴う膨張収縮による型体の損耗を防止できる光ディスク成形用金型が公知である。
特開２００３−２２５９２６号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a first mold body and a second mold body that define a cavity space for molding an optical disk by injection molding a resin are provided, and the first mold body or the second mold body is attached to the optical disk. A stamper support surface for receiving a stamper for forming irregularities is formed. At least one resin contact surface of the first mold body and the second mold body is coated with a TiN coating, and the resin contact surface has an adhesion strength. There is known an optical disk molding die that can prevent wear of a mold body due to expansion and contraction accompanying heating and cooling for each shot by forming the TiN film that is a hard thin film having a high thickness.
JP 2003-225926 A

前記従来技術においては、樹脂接触面にＴｉＮ被膜を形成したことにより、型体の損耗を防止できる反面、ＴｉＮ被膜においては冷却した樹脂との離型性にやや劣り、この結果成型サイクルをよりいっそうの高速化を図ることができないことが懸念される。 In the prior art, by forming a TiN film on the resin contact surface, it is possible to prevent the wear of the mold body, but the TiN film is slightly inferior in releasability from the cooled resin, and as a result, the molding cycle is further increased. There is a concern that it cannot be accelerated.

解決しようとする問題点は、光ディスクを成形するためのキャビティ空間を画定する第１の型体及び第２の型体とが備えられた光ディスク成形用金型において、冷却した樹脂との離型性を高めて成形サイクルを高速化することができる光ディスク成形用金型を提供する点である。 The problem to be solved is that in a mold for optical disk molding provided with a first mold body and a second mold body that define a cavity space for molding an optical disk, the releasability from the cooled resin It is a point to provide a mold for optical disc molding that can increase the molding speed and speed up the molding cycle.

請求項１の発明は、樹脂を射出成形して光ディスクを成形するためのキャビティ空間を画定する第１の型体及び第２の型体とが備えられ、前記第１の型体に光ディスクに凹凸を形成するためのスタンパーを受けるスタンパー支持面が形成され、前記第２の型体の樹脂接触面に、クロム窒化物を含む被膜が被覆されたことを特徴とする光ディスク成形用金型である。 The invention of claim 1 is provided with a first mold body and a second mold body that define a cavity space for molding an optical disk by injection molding a resin, and the first mold body is uneven on the optical disk. A stamper supporting surface for receiving a stamper for forming the optical disk is formed, and a resin contact surface of the second mold body is coated with a coating film containing chromium nitride.

請求項２の発明においては、前記クロム窒化物はＣｒＮまたはＣｒ２Ｎを含み、このクロム窒化物が少なくとも前記被膜の最表面に形成されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク成形用金型である。 In the invention of claim 2, the chromium nitride contains CrN or Cr2N, and the chromium nitride is formed on at least the outermost surface of the coating film. is there.

請求項３の発明は、前記被膜の表面をＸ線回折したときに同定されるクロム窒化物がＣｒＮまたはＣｒ_２Ｎを含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のディスク成形用金型である。 The invention of claim 3 is characterized in that the chromium nitride identified when the surface of the coating is X-ray diffracted contains CrN or Cr ₂ N. It is a type.

請求項４の発明においては、前記被膜はアークイオンプレーティング法によって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ディスク成形用金型である According to a fourth aspect of the present invention, in the optical disk molding die according to any one of the first to third aspects, the film is formed by an arc ion plating method.

請求項１の発明によれば、樹脂接触面に、クロム窒化物を含む被膜が被覆されたことにより、冷却した樹脂との離型性が高められて成形サイクルを高速化することができる。また、クロム窒化物を含む被膜は耐食性に優れているため、成形過程で樹脂などから腐食性のガスが発生した場合でも、孔食などの問題を生じることがない。 According to the first aspect of the present invention, since the resin contact surface is coated with the coating containing chromium nitride, the releasability from the cooled resin is enhanced, and the molding cycle can be speeded up. In addition, since the coating containing chromium nitride has excellent corrosion resistance, problems such as pitting corrosion do not occur even when corrosive gas is generated from a resin or the like during the molding process.

請求項２および請求項３の発明によれば、クロム窒化物（ＣｒＮ、Ｃｒ_２Ｎ）を含む被膜を形成した金型は、被膜を厚く形成しても反りなどの問題を生じることがなく、また、被膜が比較的軟らかいため、表面に傷がついても再研磨することによって容易に再使用できる。 According to the invention of claim 2 and claim 3, the mold in which the coating containing chromium nitride (CrN, Cr ₂ N) is formed does not cause problems such as warping even if the coating is formed thick. In addition, since the coating is relatively soft, it can be easily reused by repolishing even if the surface is scratched.

請求項４の発明のアークイオンプレーティング法によれば、アークスポットに集中する極めて高いエネルギを利用しているため、簡単にコーティングすることができる。 According to the arc ion plating method of the invention of claim 4, since extremely high energy concentrated on the arc spot is used, coating can be easily performed.

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below do not limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all of the configurations described below are not necessarily essential requirements of the present invention.

本発明の光ディスクの成形に用いる光ディスク成形用金型の一実施例について、図を参照しながら説明する。まず光ディスクの成形用金型の構成を説明する。１は第１の型体としての固定型、２は第２の型体としての可動型で、これら固定型１および可動型２は、図１、図２および図４における型開閉方向（図示ＡＢ方向）に移動して互いに開閉し、型閉時に光ディスクを形成する製品キャビティ（キャビティ空間）３を相互間に形成するものである。 One embodiment of an optical disk molding die used for molding an optical disk of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure of an optical disk molding die will be described. 1 is a fixed mold as a first mold body, 2 is a movable mold as a second mold body, and these fixed mold 1 and movable mold 2 are the mold opening and closing directions (AB shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 4). The product cavity (cavity space) 3 that forms the optical disc when the mold is closed is formed between them.

前記固定型１は、固定側型板６と、この固定側型板６における可動型２と反対側の面に固定された固定側取り付け板７とを備えている。この固定側取り付け板７は、図示していない射出成形機の固定側プラテンに取り付けられるものである。尚、図３に図示の７ａは、固定側プラテンヘの取り付け用のボルトを通すために固定側取り付け板７に形成された通孔である。そして、固定側取り付け板７の中央部には、射出成形機のノズルが接続されるスプルーブッシュ８がボルト９により固定されている。このスプルーブッシュ８は、内部が材料通路であるスプルー10になっており、固定側取り付け板７及び固定側型板６を貫通し、その先端が固定側型板６の可動型２側へ突出している。さらに、前記スプルーブッシュ８における可動型２と反対側の面には、円環状のローケートリング11が配置され、ボルト12によりスプルーブッシュ８に固定されている。 The fixed mold 1 includes a fixed mold 6 and a fixed mounting plate 7 fixed to the surface of the fixed mold 6 opposite to the movable mold 2. The fixed side attachment plate 7 is attached to a fixed side platen of an injection molding machine (not shown). In addition, 7a shown in FIG. 3 is a through-hole formed in the fixed-side mounting plate 7 for passing a bolt for mounting on the fixed-side platen. A sprue bush 8 to which the nozzle of the injection molding machine is connected is fixed to the center portion of the fixed side mounting plate 7 by bolts 9. The sprue bush 8 is a sprue 10 that is a material passage inside, and penetrates the fixed side mounting plate 7 and the fixed side mold plate 6, and its tip protrudes toward the movable mold 2 side of the fixed side mold plate 6. Yes. Further, an annular locate ring 11 is disposed on the surface of the sprue bushing 8 opposite to the movable die 2 and is fixed to the sprue bushing 8 with bolts 12.

前記固定側型板６は、前記固定側取り付け板７にボルト16により固定されたキャビティ形成部材としてのほぼ円板状のキャビティブロック17と、固定側取り付け板７にボルト18により固定された位置決め部材としてのほぼ円環状の固定側位置決めリング19とからなっている。この固定側位置決めリング19は、前記固定側取り付け板７における可動型２側の面の周縁部に形成された段部20および前記キャビティブロック17の外周側に嵌合しており、金型製作の段階でキャビティブロック17に対して芯合わせされている。そして、固定側位置決めリング19は、可動型２側の部分の内周面に、この可動型２側へ向かって径が大きくなるテーパー面21を有している。 The fixed-side mold plate 6 includes a substantially disk-shaped cavity block 17 as a cavity forming member fixed to the fixed-side mounting plate 7 with bolts 16 and a positioning member fixed to the fixed-side mounting plate 7 with bolts 18. And a substantially annular fixed-side positioning ring 19. The fixed-side positioning ring 19 is fitted to the stepped portion 20 formed on the peripheral portion of the surface on the movable mold 2 side of the fixed-side mounting plate 7 and the outer peripheral side of the cavity block 17 so that the mold can be manufactured. It is centered with respect to the cavity block 17 in stages. The fixed-side positioning ring 19 has a tapered surface 21 whose diameter increases toward the movable mold 2 on the inner peripheral surface of the movable mold 2 side.

また、図３に示すように、前記固定側取り付け板７におけるほぼ一対角線上に位置する２つの角部には円柱形状のガイドピン22がそれぞれ固定されている。これらガイドピン22は、図２に示すように、その一端側に形成された鍔部23が固定側取り付け板７に突き当てられるとともに、鍔部23よりも一端側が固定側取り付け板７に形成された孔部24内に嵌合され、固定側取り付け板７の他面側に設けられた補助部材25およびこの補助部材25を貫通してガイドピン22の端面に螺合されたボルト26により固定されている。そして、ガイドピン22は、前記型開閉方向を軸方向として可動型２側へ突出している。さらに、ガイドピン22の先端面にはフランジ状のストッパー27が固定されている。 Further, as shown in FIG. 3, cylindrical guide pins 22 are fixed to two corners of the fixed-side mounting plate 7 located substantially on a single diagonal. As shown in FIG. 2, these guide pins 22 have a flange portion 23 formed on one end side thereof butted against the fixed side mounting plate 7, and one end side of the guide pin 22 is formed on the fixed side mounting plate 7. And is fixed by an auxiliary member 25 provided on the other surface side of the fixed attachment plate 7 and a bolt 26 that passes through the auxiliary member 25 and is screwed to the end surface of the guide pin 22. ing. The guide pin 22 projects toward the movable mold 2 with the mold opening / closing direction as the axial direction. Further, a flange-like stopper 27 is fixed to the tip surface of the guide pin 22.

さらに、図１に示す前記キャビティブロック17における可動型２側の外周部には段差部31が形成されているが、この段差部31には円環状の外周スタンパー押え32が嵌合されてボルト33により固定されている。一方、前記キャビティブロック17の中央部に形成された孔部としての貫通孔34内にはほぼ円筒状の筒状部材としての内周スタンパー押え35が嵌合されて固定されている。前記キャビティブロック17のスタンパー支持面17ａには、図４に示すように、光ディスクに凹凸を形成するためのスタンパー36が着脱可能に装着されるようになっており、前記外周スタンパー押え32がスタンパー36の外周部を固定し、内周スタンパー押え35がスタンパー36の内周部を固定するようになっている。つまり、図４に示すように、内周スタンパー押え35の可動型２側面の先端外周部には、スタンパー36の内周部を押えるための爪部37が形成されている。また、前記スプルーブッシュ８は、筒状の内周スタンパー押え35内に嵌合している。そして、スプルーブッシュ８における可動型２側の先端面にはスプルー10と連通された凹部38が形成されている。尚、スタンパー36は、Ｎｉ等の金属板からなり、ＤＶＤ用スタンパーの場合には、ＤＶＤの情報記録領域を規定するグルーブ部やランド部のようなディスク円周方向に沿って形成される円弧状の凸部やこれら凸部の間に形成される円弧状の溝を形成するための型を片面に有するものとされる。また、ＣＤ用スタンパーの場合には、情報記録用のピットをディスク円周方向に沿って形成するための型を有するものとされる。 Further, a stepped portion 31 is formed on the outer peripheral portion of the cavity block 17 shown in FIG. 1 on the movable mold 2 side, and an annular outer peripheral stamper presser 32 is fitted to the stepped portion 31 so that a bolt 33 is fitted. It is fixed by. On the other hand, an inner peripheral stamper presser 35 as a substantially cylindrical tubular member is fitted and fixed in a through hole 34 as a hole formed in the central portion of the cavity block 17. As shown in FIG. 4, a stamper 36 for forming irregularities on the optical disk is detachably mounted on the stamper support surface 17a of the cavity block 17, and the outer periphery stamper presser 32 is connected to the stamper 36. The inner peripheral stamper presser 35 is configured to fix the inner peripheral portion of the stamper 36. That is, as shown in FIG. 4, a claw portion 37 for pressing the inner peripheral portion of the stamper 36 is formed on the outer peripheral portion of the front end of the movable die 2 side surface of the inner peripheral stamper press 35. The sprue bush 8 is fitted in a cylindrical inner peripheral stamper presser 35. A recess 38 communicating with the sprue 10 is formed on the tip end surface of the sprue bushing 8 on the movable mold 2 side. The stamper 36 is made of a metal plate such as Ni, and in the case of a DVD stamper, an arc shape formed along the circumferential direction of the disk, such as a groove portion or a land portion that defines an information recording area of the DVD. And a mold for forming an arcuate groove formed between the convex portions on one side. In the case of a CD stamper, it has a mold for forming information recording pits along the circumferential direction of the disk.

本実施例の金型においては、前記爪部37が設けられていることにより、スタンパー36をより確実にスタンパー支持面17ａに固定できるようになっている。これにより、成形時にスタンパー36がスタンパー支持面17ａから浮き上がるのを防止することができ、スタンパー36やスタンパー支持面17ａの損耗を防止することができる。 In the mold of the present embodiment, the claw portion 37 is provided, so that the stamper 36 can be more securely fixed to the stamper support surface 17a. Accordingly, it is possible to prevent the stamper 36 from being lifted from the stamper support surface 17a during molding, and it is possible to prevent the stamper 36 and the stamper support surface 17a from being worn.

また、図１に示すように、前記キャビティブロック17の製品キャビティ３側の面の周縁部には、ほぼ環状に溝が刻設されており、その溝に排気通路４が接続されている。排気通路４は、図１には１つのみ示したが、前記の溝に沿って８〜１２箇所程度に設けられている。そして、排気通路４は、図示しない排気手段に接続されており、この排気手段により排気通路４内を排気することでスタンパー36を固定するようになっている。すなわち、この排気通路４は、スタンパー36の外周側を吸着して固定する真空チャック機構を構成するものである。 As shown in FIG. 1, a groove is formed in a substantially annular shape on the peripheral edge of the cavity block 17 on the product cavity 3 side, and an exhaust passage 4 is connected to the groove. Although only one exhaust passage 4 is shown in FIG. 1, it is provided at about 8 to 12 locations along the groove. The exhaust passage 4 is connected to an exhaust means (not shown). The stamper 36 is fixed by exhausting the inside of the exhaust passage 4 by the exhaust means. That is, the exhaust passage 4 constitutes a vacuum chuck mechanism that sucks and fixes the outer peripheral side of the stamper 36.

前記可動型２は、可動側型板41と、この可動側型板41における固定型１と反対側の面に固定された可動側受け板42と、この可動側受け板42における固定型１と反対側の面にボルト43により固定された可動側取り付け板44とを備えている。この可動側取り付け板44は、射出成形機の可動側プラテンに取り付けられるものである。前記可動側型板41は、前記可動側受け板42にボルト45により固定されたキャビティ形成部材としてのほぼ円板状のコアブロック46と、可動側受け板42にボルト47により固定された位置決め部材としてのほぼ円環状の可動側位置決めリング48とからなっている。この可動側位置決めリング48は、前記可動側受け板42における固定型１と対向する面の外周部に形成された段部49および前記コアブロック46の外周側に嵌合しており、金型製作の段階でコアブロック46に対して芯合わせされている。そして、可動側位置決めリング48は、型閉時に前記固定側位置決めリング19のテーパー面21が当接してテーパー嵌合するテーパー面50を有している。さらに、このテーパー面50の外周側に位置して、可動側位置決めリング48における固定側位置決めリング19への対向面には、この固定側位置決めリング19が当接するスペーサ51がボルト52により固定されている。すなわち、固定側位置決めリング19と可動側位置決めリング48とはインロー嵌合する。 The movable mold 2 includes a movable mold 41, a movable receiving plate 42 fixed to a surface of the movable mold 41 opposite to the fixed mold 1, and a fixed mold 1 of the movable receiving plate 42. A movable side mounting plate 44 fixed by bolts 43 is provided on the opposite surface. The movable attachment plate 44 is attached to the movable platen of the injection molding machine. The movable side mold plate 41 includes a substantially disk-shaped core block 46 as a cavity forming member fixed to the movable side receiving plate 42 by bolts 45, and a positioning member fixed to the movable side receiving plate 42 by bolts 47. As a substantially annular movable side positioning ring 48. This movable side positioning ring 48 is fitted to the stepped portion 49 formed on the outer peripheral portion of the surface of the movable side receiving plate 42 facing the fixed mold 1 and the outer peripheral side of the core block 46, so that the mold is manufactured. At this stage, the core block 46 is aligned. The movable-side positioning ring 48 has a tapered surface 50 with which the tapered surface 21 of the fixed-side positioning ring 19 comes into contact with the taper when the mold is closed. Further, a spacer 51 with which the fixed side positioning ring 19 abuts is fixed by a bolt 52 on a surface facing the fixed side positioning ring 19 of the movable side positioning ring 48 located on the outer peripheral side of the tapered surface 50. Yes. That is, the fixed side positioning ring 19 and the movable side positioning ring 48 are inlay-fitted.

また、図２に示すように、前記可動側受け板42および可動側取り付け板44におけるほぼ一対角線上に位置する２つの角部の、前記固定側受け板７の貫通孔（孔部）24と対向する位置に、貫通孔56が形成されている。そして、可動側受け板42の貫通孔56には、前記固定型１側のガイドピン22がそれぞれ前記型開閉方向へ摺動自在に嵌合するガイドピン受け58が組み込まれている。これらガイドピン受け58は、前記貫通孔56内に嵌合されて固定された円筒状のガイドブッシュ59と、このガイドブッシュ59の内周側に摺動自在に組み込まれたスライドボールベアリングあるいはスライドローラーベアリングなどよりなるリテーナ60とからなっており、このリテーナ60の内周側に前記ガイドピン22が常時嵌合している。 Further, as shown in FIG. 2, through holes (holes) 24 of the fixed side receiving plate 7 at two corners of the movable side receiving plate 42 and the movable side mounting plate 44 which are located substantially on a single diagonal line. A through-hole 56 is formed at the opposing position. A guide pin receiver 58 into which the guide pin 22 on the fixed mold 1 side is slidably fitted in the mold opening / closing direction is incorporated in the through hole 56 of the movable side receiving plate 42. These guide pin receivers 58 are a cylindrical guide bush 59 fitted and fixed in the through hole 56, and a slide ball bearing or slide roller slidably incorporated on the inner peripheral side of the guide bush 59. The retainer 60 is made of a bearing or the like, and the guide pin 22 is always fitted to the inner peripheral side of the retainer 60.

尚、このガイドピン22のストッパー27は、リテーナ60を抜け止めするものである。また、可動側取り付け板44に形成された貫通孔57には、ガイドピン22の先端部が挿入されるようになっている。 Note that the stopper 27 of the guide pin 22 prevents the retainer 60 from coming off. Further, the tip end portion of the guide pin 22 is inserted into the through hole 57 formed in the movable side mounting plate 44.

また、前記コアブロック46の中央部における固定型１側の面に形成された凹部76内には、ほぼ円環状の工ア吹き出し入子77が嵌合され、凹部76の背面側から挿入されたボルト78により固定されている。この工ア吹き出し入子77と凹部76の内周面との間の隙間には、コアブロック46や可動側受け板42内に形成された空気通路７９が連通している。 In addition, in the concave portion 76 formed on the surface of the fixed die 1 in the central portion of the core block 46, a substantially annular work blow-in insert 77 is fitted and inserted from the back side of the concave portion 76. It is fixed with bolts 78. An air passage 79 formed in the core block 46 and the movable side receiving plate 42 communicates with the gap between the blower insert 77 and the inner peripheral surface of the recess 76.

また、前記工ア吹き出し入子77内にはほぼ円筒状の突き出しスリーブ81が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。この突き出しスリーブ81は、前記コアブロック46を貫通し一端側が可動側受け板42内に位置しているが、この可動側受け板42との間にはスライドベアリング82が介在させてある。さらに、突き出しスリーブ81は、スプリング83により固定型１と反対側へ付勢されている。尚、84は、突き出しスリーブ81の摺動範囲を規制するために可動側受け板42内に固定された規制板である。 Further, a substantially cylindrical protruding sleeve 81 is fitted in the worker blowing insert 77 so as to be slidable within a predetermined range in the mold opening / closing direction. The protruding sleeve 81 passes through the core block 46 and has one end located in the movable side receiving plate 42. A slide bearing 82 is interposed between the protruding sleeve 81 and the movable side receiving plate 42. Further, the protruding sleeve 81 is urged to the opposite side of the fixed mold 1 by a spring 83. Reference numeral 84 denotes a regulating plate fixed in the movable side receiving plate 42 in order to regulate the sliding range of the protruding sleeve 81.

また、前記突き出しスリーブ81内にはほぼ円筒状のゲートカット部材としてのゲートカットスリーブ86が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。このゲートカットスリーブ86は、突き出しスリーブ81および前記規制板84を貫通しているが、ゲートカットスリーブ86と突き出しスリーブ81との間にはスライドベアリング87が介在させてある。そして、ゲートカットスリーブ86の一端部に形成されたフランジ部88が前記規制板84よりも可動側取り付け板44側に位置している。さらに、ゲートカットスリープ86は、スプリング89により固定型１と反対側へ付勢されている。 A gate cut sleeve 86 as a substantially cylindrical gate cut member is fitted in the protruding sleeve 81 so as to be slidable within a predetermined range in the mold opening / closing direction. The gate cut sleeve 86 passes through the protruding sleeve 81 and the restricting plate 84, and a slide bearing 87 is interposed between the gate cut sleeve 86 and the protruding sleeve 81. A flange portion 88 formed at one end of the gate cut sleeve 86 is located closer to the movable attachment plate 44 than the restriction plate 84. Further, the gate cut sleep 86 is biased to the opposite side of the fixed mold 1 by a spring 89.

さらに、前記可動側取り付け板44には、突き出し板91が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に支持されている。この突き出し板91は、スプリング92により固定型１と反対側へ付勢されている。そして、突き出し板91に固定された突き出しピン93が前記ゲートカットスリーブ86内に摺動自在に嵌合されている。また、突き出し板91に固定された連動ピン94が前記ゲートカットスリーブ86のフランジ部88および規制板84を貫通して前記突き出しスリーブ81に突き当たるようになっている。さらに、前記ゲートカットスリーブ86のフランジ部88に突設された受け部95が前記突き出し板91を摺動自在に貫通している。 Further, a protruding plate 91 is supported on the movable side mounting plate 44 so as to be slidable within a predetermined range in the mold opening / closing direction. The protruding plate 91 is biased to the opposite side of the fixed mold 1 by a spring 92. An ejection pin 93 fixed to the ejection plate 91 is slidably fitted into the gate cut sleeve 86. Further, the interlocking pin 94 fixed to the protruding plate 91 penetrates the flange portion 88 of the gate cut sleeve 86 and the restricting plate 84 and hits the protruding sleeve 81. Further, a receiving portion 95 protruding from the flange portion 88 of the gate cut sleeve 86 penetrates the protruding plate 91 slidably.

そして、図４に示すように、前記固定型１側のスプルーブッシュ８の先端面外周部と可動型２側のゲートカットスリーブ86の先端面外周部との間に、固定型１側のスプルー１０を製品キャビティ３に連通させるゲート96が形成されるようになっている。また、ゲートカットスリーブ86がスプルーブッシュ８の凹部38に嵌合することにより、ゲート96においてスプルー10内の成形材料である樹脂と製品キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスクとが切断され、この光ディスクの中心部の開口孔が形成されるようになっている。したがって、固定型１においては、キャビティブロック17に加えて内周スタンパー押え35およびスプルーブッシュ８の先端面外周部によっても光ディスクの一部が形成される。また、可動型２においては、コアブロック46に加えて工ア吹き出し入子77および突き出しスリーブ81によっても光ディスクの一部が形成される。 As shown in FIG. 4, the fixed die 1 side sprue 10 is disposed between the distal end surface outer peripheral portion of the fixed die 1 side sprue bush 8 and the movable die 2 side gate cut sleeve 86. Is formed to communicate with the product cavity 3. Further, when the gate cut sleeve 86 is fitted in the recess 38 of the sprue bushing 8, the resin as the molding material in the sprue 10 and the resin in the product cavity 3, that is, the optical disk are cut at the gate 96, and the center of the optical disk is cut. The opening hole of a part is formed. Therefore, in the fixed mold 1, a part of the optical disk is formed not only by the cavity block 17 but also by the inner peripheral stamper presser 35 and the outer peripheral portion of the tip surface of the sprue bushing 8. Further, in the movable mold 2, a part of the optical disk is formed not only by the core block 46 but also by the blower insert 77 and the protruding sleeve 81.

さらに、本実施例の金型においては、図４に示すスタンパー36に対向する可動型２の樹脂接触面２ａにクロム窒化物を含む被膜２ｂが形成されている。この被膜２ｂは、コアブロック46、可動型２の突き当てリング67、エア吹き出し入子77、突き出しスリーブ81、ゲートカットスリーブ86の樹脂接触面２ａにそれぞれ形成されている。この被膜２ｂに用いられるクロム窒化物はＣｒＮまたはＣｒ_２Ｎを含み、このクロム窒化物ＣｒＮまたはＣｒ_２Ｎが少なくとも被膜２ｂの最表面に形成されている。また、被膜２ｂの表面をＸ線回折したときに同定されるクロム窒化物がＣｒＮまたはＣｒ_２Ｎを含む。具体的には、ＣｒＮ、Ｃｒ＋Ｃｒ_２Ｎ、Ｃｒ＋Ｃｒ_２Ｎ＋ＣｒＮ、Ｃｒ_２Ｎ＋ＣｒＮ、のいずれかからなる薄膜材料を被覆することで、被膜２ｂを形成する。尚、ＣｒＮは硬度Ｈｖ１８００〜２２００、粗さ（Ｒａ・μｍ）０．１０〜０．２０、酸化開始温度５５０℃、最大可能膜厚ほぼ３０μｍである。また、離型性に関して離型性と相関性が認められる被膜の撥水性に関する接触角は、ＣｒＮの場合は８４、Ｃｒ_２Ｎの場合は９６程度であり、これらは無コーティングの場合の７４や、ＴｉＮ（ＨＣＤ）の場合やＴｉＮ（ＡＩＰ）の場合の７８に比較して高くなっており、ＣｒＮやＣｒ_２Ｎを用いいることにより撥水性、ひいては離型性を発揮できる。 Further, in the mold of this embodiment, a coating 2b containing chromium nitride is formed on the resin contact surface 2a of the movable mold 2 facing the stamper 36 shown in FIG. The coating 2b is formed on the resin contact surface 2a of the core block 46, the abutting ring 67 of the movable mold 2, the air blowing insert 77, the protruding sleeve 81, and the gate cut sleeve 86, respectively. The chromium nitride used for the coating 2b contains CrN or Cr ₂ N, and the chromium nitride CrN or Cr ₂ N is formed at least on the outermost surface of the coating 2b. The chromium nitride identified when the surface of the coating 2b is X-ray diffracted contains CrN or Cr ₂ N. Specifically, the coating 2b is formed by coating a thin film material made of any one of CrN, Cr + Cr ₂ N, Cr + Cr ₂ N + CrN, and Cr ₂ N + CrN. CrN has a hardness Hv of 1800 to 2200, a roughness (Ra · μm) of 0.10 to 0.20, an oxidation start temperature of 550 ° C., and a maximum possible film thickness of approximately 30 μm. Further, the contact angle relating to the water repellency of the film, which has a correlation with the releasability with respect to the releasability, is about 84 for CrN and about 96 for Cr ₂ N. , TiN (HCD) and TiN (AIP) are higher than 78, and by using CrN or Cr ₂ N, water repellency, and thus releasability can be exhibited.

このような被膜２ｂの形成は、アークイオンプレーティング（ＡＩＰ）法によって実現される。アークイオンプレーティング（ＡＩＰ）法は、真空アーク放電を利用してターゲットとなる被膜材料（クロム窒化物）を蒸気化、イオン化し、被コーティング物の表面に密着力に優れた硬質被膜を形成するものであり、図７に示すような成膜装置を用いて実行される。成膜装置は真空チャンバ101を備え、真空チャンバ101内には、被膜材料（クロム窒化物）である金属ターゲット（蒸発源）102が、アーク電源103の陰極側に接続されてカソードとして適宜の位置に配置され、アーク電源103の陽極側に接続されたアノードもカソードの近傍適宜位置に配置される。また、真空チャンバ101内に、被コーティング物104を保持する回転テーブル105が配置されている。そして被コーティング物104に負のバイアス電圧を印加するバイアス電源106に接続されている。さらに、真空チャンバ101には、反応ガスの導入口５７および排出口５８が接続され、それぞれ図示しないガス供給源および排気ポンプが接続されている。したがって、アークイオンプレーティング法によれば、真空中で、金属ターゲット（蒸発源）102を陰極としてアーク放電を起こすと、アークはターゲット表面上にアークスポットを形成し、ターゲット表面上をランダムに走り回る。アークスポットに集中するアーク電流（例えば７０〜２００Ａ）のエネルギにより、金属ターゲット（蒸発源）102は瞬時に蒸発すると同時に金属イオンとなり、真空中に飛び出す。一方、バイアス電圧を被コーティング物104に印加することにより、この金属イオンは加速され、反応ガス粒子とともに被コーティング物104の表面に密着し、緻密な膜を生成するというものである。 Formation of such a coating 2b is realized by an arc ion plating (AIP) method. The arc ion plating (AIP) method uses a vacuum arc discharge to vaporize and ionize a target coating material (chromium nitride) to form a hard coating with excellent adhesion on the surface of the object to be coated. This is performed using a film forming apparatus as shown in FIG. The film forming apparatus includes a vacuum chamber 101. In the vacuum chamber 101, a metal target (evaporation source) 102, which is a coating material (chromium nitride), is connected to the cathode side of the arc power source 103 and is appropriately positioned as a cathode. The anode connected to the anode side of the arc power supply 103 is also arranged at an appropriate position near the cathode. In addition, a rotary table 105 that holds an object 104 to be coated is disposed in the vacuum chamber 101. Then, it is connected to a bias power source 106 that applies a negative bias voltage to the object 104 to be coated. Further, a reaction gas introduction port 57 and a discharge port 58 are connected to the vacuum chamber 101, and a gas supply source and an exhaust pump (not shown) are connected to the vacuum chamber 101, respectively. Therefore, according to the arc ion plating method, when an arc discharge occurs in a vacuum using the metal target (evaporation source) 102 as a cathode, the arc forms an arc spot on the target surface and runs around the target surface randomly. . Due to the energy of the arc current (for example, 70 to 200 A) concentrated on the arc spot, the metal target (evaporation source) 102 instantly evaporates and becomes metal ions and jumps out into the vacuum. On the other hand, when a bias voltage is applied to the object 104 to be coated, the metal ions are accelerated and adhere to the surface of the object 104 to be coated together with the reaction gas particles, thereby forming a dense film.

次に、前記構成の金型を用いた光ディスクの成形方法について説明する。固定型１と可動型２とを型開した状態でも型閉した状態でも、図２及び図３に示す固定型１の両ガイドピン22は可動型２のガイドピン受け58に常時嵌合したままである。これにより、固定型１と可動型２とが芯合わせされる。すなわち、固定型１のキャビティブロック17の中心軸と可動型２のコアブロック46の中心軸とが同一直線上に位置する。 Next, a method for forming an optical disk using the mold having the above-described structure will be described. Both the fixed mold 1 and the movable mold 2 are opened and closed, and both guide pins 22 of the fixed mold 1 shown in FIGS. 2 and 3 are always fitted to the guide pin receiver 58 of the movable mold 2. It is. As a result, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are aligned. That is, the central axis of the cavity block 17 of the fixed mold 1 and the central axis of the core block 46 of the movable mold 2 are located on the same straight line.

そして、光ディスクの成形時には、まず固定型１と可動型２とを型閉して、これら固定型１および可動型２間に製品キャビティ３を形成する。尚、このように型閉した状態で、可動型２の突き当てリング67が固定型１のスタンパー36に突き当たり、また、固定型１および可動型２の位置決めリング19，48が相互にインロー嵌合し、それらのテーパー面21，50が相互にテーパー嵌合する。そして、射出成形機のノズルからスプルー10へ成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、スプルー10からゲート96を通って製品キャビティ３内に流入する（充填工程）。尚、当初は固定型１および可動型２の型締力は比較的弱くなっており、製品キャビティ３内に充填された樹脂の圧力により固定型１および可動型２が若干、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度開き、位置決めリング19，48のテーパー面21，50も若干離れる。 When the optical disk is molded, first, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are closed, and a product cavity 3 is formed between the fixed mold 1 and the movable mold 2. With the mold closed in this manner, the abutment ring 67 of the movable mold 2 abuts against the stamper 36 of the fixed mold 1 and the positioning rings 19 and 48 of the fixed mold 1 and the movable mold 2 are inlay fitted to each other. The tapered surfaces 21 and 50 are taper-fitted to each other. Then, a molten thermoplastic resin as a molding material is injected from the nozzle of the injection molding machine to the sprue 10. This resin flows from the sprue 10 through the gate 96 into the product cavity 3 (filling step). Initially, the mold clamping force of the fixed mold 1 and the movable mold 2 is relatively weak, and the fixed mold 1 and the movable mold 2 are slightly reduced by, for example, 0.1 to 0.1 due to the pressure of the resin filled in the product cavity 3. The taper surfaces 21 and 50 of the positioning rings 19 and 48 are slightly separated from each other by about 0.3 mm.

このようにして製品キャビティ３内に樹脂が充填された後、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッドによってゲートカットスリーブ86の受け部95が固定型１の方へ押されることにより、ゲートカットスリーブ86が固定型１側へ移動し、この固定型１のスプルーブッシュ８の凹部38に嵌合する。これにより、ゲート96においてスプルー10と製品キャビティ３とが遮断されるとともに、この光ディスクの中心部の開口孔が形成される（ゲートカット工程）。また、固定型１および可動型２の型締めが強められることにより、コアブロック46を含めて可動型２のほぼ全体が固定型１側へ移動する。これにより、製品キャビティ３内の樹脂が圧縮される（圧縮工程）。この圧縮工程が終了した時点で、固定型１および可動型２の位置決めリング19，48のテーパー面21，50が再び相互にテーパー嵌合する。これにより、圧縮工程の終了時点以降、固定型１と可動型２とが確実に芯合わせされる。 After the resin is filled in the product cavity 3 in this way, the receiving portion 95 of the gate cut sleeve 86 is pushed toward the fixed mold 1 by a not-shown pressing rod provided on the injection molding machine side. The gate cut sleeve 86 moves to the fixed mold 1 side and fits into the recess 38 of the sprue bushing 8 of the fixed mold 1. As a result, the sprue 10 and the product cavity 3 are blocked at the gate 96, and an opening hole at the center of the optical disc is formed (gate cut process). Further, when the clamping of the fixed mold 1 and the movable mold 2 is strengthened, almost the entire movable mold 2 including the core block 46 moves to the fixed mold 1 side. Thereby, the resin in the product cavity 3 is compressed (compression process). When this compression step is completed, the tapered surfaces 21 and 50 of the positioning rings 19 and 48 of the fixed mold 1 and the movable mold 2 are again taper-fitted to each other. Thereby, the fixed mold | type 1 and the movable mold | type 2 are centered reliably after the completion | finish time of a compression process.

さらに、この製品キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスクが冷却して固化した後、固定型１と可動型２とが型開される。この型開に伴い、成形された光ディスクおよびスプルー10内で固化した樹脂はまず固定型１から離れる。ついで、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッドによって突き出し板91が固定型１の方へ押されることにより、突き出し板91と連動して突き出しピン93が固定型１側へ移動し、スプルー10内で固化した樹脂を突き出して可動型２から離型させる。また、突き出し板91に固定された連動ピン94によって押されることにより突き出しスリーブ81が固定型１側へ移動し、光ディスクの内周部を突き出して可動型２から離型させる。尚、この離型時、空気通路79から供給される空気がエア吹き出し入子77とコアブロック46との間の隙間から吹き出すことにより、光ディスクと可動型２との間の真空破壊が行われる。そして、離型した光ディスクは、図示していない取り出しロボットにより取り出される。その際、取り出しロボットは、固定型１および可動型２間において、ガイドピン22およびガイドピン受け58が設けられていない角部を介して出入りする。尚、このようにして成形されるのは、最終的な製品としての光ディスクではなくその基板であるが、この基板には、その後、保護層、記録層、反射層およびオーバーコート層などが適宜形成されて、ＤＶＤやＣＤ等の光ディスクが完成する。 Further, after the resin in the product cavity 3, that is, the optical disk is cooled and solidified, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are opened. With this mold opening, the molded optical disk and the resin solidified in the sprue 10 are first separated from the fixed mold 1. Next, when the ejecting plate 91 is pushed toward the fixed mold 1 by a pressing rod (not shown) provided on the injection molding machine side, the ejecting pin 93 moves to the fixed mold 1 side in conjunction with the ejecting plate 91. Then, the solidified resin in the sprue 10 is protruded and released from the movable mold 2. Further, when pushed by the interlocking pin 94 fixed to the ejecting plate 91, the ejecting sleeve 81 moves to the fixed mold 1 side, and the inner peripheral portion of the optical disk is ejected to be released from the movable mold 2. At the time of the mold release, the air supplied from the air passage 79 blows out from the gap between the air blowing element 77 and the core block 46, whereby the vacuum break between the optical disk and the movable mold 2 is performed. Then, the released optical disk is taken out by a take-out robot (not shown). At that time, the take-out robot enters and exits between the fixed mold 1 and the movable mold 2 through a corner portion where the guide pin 22 and the guide pin receiver 58 are not provided. Note that it is not the optical disk as the final product that is molded in this way, but the substrate, and then a protective layer, a recording layer, a reflective layer, an overcoat layer, etc. are appropriately formed on this substrate. Thus, an optical disc such as a DVD or a CD is completed.

以上のように、前記実施例ではコアブロック４６、可動型２の突き当てリング67、エア吹き出し入子77、突き出しスリーブ81、ゲートカットスリーブ86の樹脂接触面２ａに、クロム窒化物を含む被膜２ｂが被覆されたことにより、コアブロック４６、可動型２の突き当てリング67、エア吹き出し入子77、突き出しスリーブ81、ゲートカットスリーブ86における樹脂接触面２ａと冷却、固化した樹脂との離型性が高められて成形サイクルを高速化することができる。また、クロム窒化物を含む被膜２ｂは耐食性に優れているため、成形過程で樹脂などから腐食性のガスが発生した場合でも、孔食などの問題を生じることがない。 As described above, in the above-described embodiment, the core block 46, the abutment ring 67 of the movable mold 2, the air blowing insert 77, the protrusion sleeve 81, and the resin contact surface 2a of the gate cut sleeve 86 have a coating 2b containing chromium nitride. The core block 46, the abutment ring 67 of the movable mold 2, the air blowing insert 77, the ejection sleeve 81, and the gate cut sleeve 86 are separated from the resin contact surface 2a and the cooled and solidified resin. Can be increased to speed up the molding cycle. Further, since the coating 2b containing chromium nitride is excellent in corrosion resistance, problems such as pitting corrosion do not occur even when corrosive gas is generated from a resin or the like during the molding process.

さらに、ＣｒＮ、Ｃｒ_２Ｎなどのクロム窒化物を含む被膜２ｂを形成した樹脂接触面２ａは、被膜２ｂを厚く形成しても反りなどの問題を生じることがない。 Furthermore, the resin contact surface 2a on which the coating 2b containing chromium nitride such as CrN or Cr ₂ N is formed does not cause problems such as warping even if the coating 2b is formed thick.

また、クロム窒化物を含む被膜２ｂをアークイオンプレーティング法により形成することにより、アークスポットに集中する極めて高いエネルギを利用しているため、簡単にコーティングすることができる。 Further, since the coating 2b containing chromium nitride is formed by the arc ion plating method, extremely high energy concentrated on the arc spot is used, so that the coating can be easily performed.

前記の実施例におけるクロム窒化物は、クロムと窒素からなるものだけに限定されるものではなく、目的によってはその固溶限界内において、クロムの一部をＢ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ等の１種以上で置換し、被膜物性を微妙に変化させてもよく、さらに、この発明のクロム窒化物被膜の形成には、アークイオンプレーティング法が好適に用いられるが、目的によっては、例えばスパッタ法などのＰＶＤ法を用いてもよいことはもちろんである。 The chromium nitride in the above-mentioned embodiment is not limited to only chromium and nitrogen, and depending on the purpose, within the solid solution limit, a part of chromium may be B, Al, Si, Y, Ti, It may be substituted with one or more of Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, etc., and the film properties may be changed slightly. Of course, depending on the purpose, a PVD method such as a sputtering method may be used.

本発明の第１実施例を示す光ディスク成形用金型の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold | die for optical disk shaping | molding which shows 1st Example of this invention. 本発明の第１実施例を示す光ディスク成形用金型に備えられたガイドピン及びガイドピン受けの断面図である。It is sectional drawing of the guide pin with which the optical disk shaping die which showed 1st Example of this invention was equipped, and a guide pin receptacle. 本発明の第１実施例を示す金型の固定型の平面図である。It is a top view of the fixed mold of the metal mold | die which shows 1st Example of this invention. 本発明の第１実施例を示す金型のゲート付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of gate vicinity of the metal mold | die which shows 1st Example of this invention. 本発明の第１実施例を示す金型により作製される光ディスクの一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the optical disk produced with the metal mold | die which shows 1st Example of this invention. 本発明の第１実施例を示す光ディスクを製造するための金型の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the metal mold | die for manufacturing the optical disk which shows 1st Example of this invention. 本発明の第１実施例を示す成膜装置の説明図である。It is explanatory drawing of the film-forming apparatus which shows 1st Example of this invention.

Explanation of symbols

１固定型（第１の型体）
２可動型（第２の型体）
２ａ樹脂接触面
２ｂ被膜
３キャビティ空間（製品キャビティ） 1 Fixed mold (first mold)
2 Movable type (second type)
2a Resin contact surface 2b Coating 3 Cavity space (product cavity)

Claims

A first mold body and a second mold body for defining a cavity space for molding an optical disk by injection molding a resin are provided, and a stamper for forming irregularities on the optical disk is formed on the first mold body. An optical disk molding die, wherein a stamper supporting surface to be received is formed, and a resin contact surface of the second mold body is coated with a coating containing chromium nitride.

The optical disk molding die according to claim 1, wherein the chromium nitride contains CrN or Cr ₂ N, and the chromium nitride is formed at least on the outermost surface of the coating.

Claim 1 or claim 2 disk molding mold according chromium nitride identified when the surface of the film was subjected to X-ray diffraction, characterized in that it comprises a CrN or Cr 2 _N.

The optical disk molding die according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating is formed by an arc ion plating method.