JP2005267738A - 光ディスク基板成形用金型装置 - Google Patents

光ディスク基板成形用金型装置 Download PDF

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Abstract

【課題】光ディスク基板の信号面と反対の読取面に垂直にバリを発生させないとともに、信号面同士を良好に貼り合わせることのできる光ディスク基板を成形する金型装置を提供する。
【解決手段】鏡面板２４に配置されたスタンパ２６の外周縁部２６Ｅを保持するスタンパ押え部３４と成形品キャビティ２７の外周端部２７Ｅを規定する内周部３３とを有する外周スタンパホルダ２５を備えた光ディスク基板成形用金型装置において、前記外周スタンパホルダの内周部３３に、前記スタンパ押え部３４に向かって前記成形品キャビティ２７の内方へ突出する滑らかな表面よりなる断面鋭角の突出部３５が設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は光ディスク基板を成形するための金型装置に関し、特には鏡面板に配置されたスタンパの外周縁部を保持するスタンパ押え部と成形品キャビティの外周端部を規定する内周部とを有する外周スタンパホルダを備えたものに関する。
図５およびその符号６部分の拡大図である図６は、従来の光ディスク基板Ｍｐを成形するための金型装置１００の一例を示すものである。この金型装置１００は、固定型１１と可動型２００とからなる。固定型１１は、断熱板１４を介して図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる固定型板１３と、固定型板１３の断熱板１４取付け面の反対面に固定裏板１５を介して固着される固定鏡面板１６と、固定型板１３、固定裏板１５および固定鏡面板１６の中心開口に嵌挿されたゲートインサート１９、スプルブッシュ１８および位置決板１７と、固定裏板１５および固定鏡面板１６の外周端面に嵌挿され固定型板１３に固着される固定外周リング１２とからなる。
可動型２００は、可動型板２２と、可動型板２２の固定型１１側の面に可動裏板２３を介して固着される可動鏡面板２４と、可動鏡面板２４の固定鏡面板１６と対向する面に配設されるスタンパ２６と、スタンパ２６の外周縁部を挟持して可動鏡面板２４に保持させる外周スタンパホルダ２５０と、可動裏板２３および可動鏡面板２４の中心開口に遊挿されスタンパ２６の内周端部を挟持して可動鏡面板２４に保持させる内周スタンパホルダ２８と、内周スタンパホルダ２８の内孔を案内し可動型板２２に固着される固定スリーブ２９と、固定スリーブ２９の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在のエジェクタ３０と、エジェクタ３０の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在のオスカッタ３１と、オスカッタ３１の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在の突出ピン３２と、可動裏板２３および可動鏡面板２４の外周端面に嵌挿され可動型板２２に固着される可動外周リング２１とからなる。可動型２００は、固定外周リング１２と可動外周リング２１とが当接することにより、上記固定型１１と型合わせされて金型装置１００を構成し、成形品キャビティ２７０が形成される。
外周スタンパホルダ２５０は、図６の拡大断面図で示すように、可動鏡面板２４に配置されたスタンパ２６の外周縁部２６Ｅを保持するスタンパ押え部３４０と、前記成形品キャビティ２７０の外周端部２７０Ｅを規定する内周部３３０を有する。そして、この内周部３３０は、固定鏡面板１６の凸部４０と対向する凹部４１から断面直線状に延長された面３３０Ｓを有している。なお、この内周面３３０Ｓには、特許文献１に示すように、高さと幅が０．１〜０．５ｍｍの比較的小さい段部を有することがある。このような構成を有する金型１００の成形品キャビティ２７０で光ディスク基板Ｍｐを成形したときには、凸部４０と凹部４１との間の５〜１０μｍ程度の間隙Ｄに溶融樹脂が浸入してバリ３６が発生する。このバリ３６は、光ディスク基板Ｍｐの成形後の工程において脱落し汚染の原因となるほか、光ディスクのスタンパ２６により転写された信号面の反対面である読取面に印刷する際の障害となったり、光ディスクを持ったときの触感を悪化させることになる。この問題を解決するには、凸部４０と凹部４１との間の５〜１０μｍ程度の間隙Ｄをより小さくするか、凸部４０と凹部４１の傾斜の角度Ｃを小さくすればよいが、そうすると凸部４０と凹部４１が齧りやすくなるという別の問題が発生する。
また、図７に示すように、このような光ディスク基板Ｍｐ，Ｍｐにおける信号面同士を貼り合わせて光ディスクＭｐｏを製造する場合に、両基板Ｍｐ，Ｍｐを接合する接着剤またはＵＶラッカーＧが貼り合わせ面から垂れて外観を損ねるという問題があった。これに対して、特許文献２には、この問題を解決するための段部を設けて、特許文献１に開示された金型装置により成形した光ディスク基板を貼り合わせる方法が示されている。しかしながら、このような段部に基づく方法ではＵＶラッカーＧの液垂れを完全に防止することはできなかった。
特開平８−１３２４８８号公報（第１−３頁、第１−２図） 特開平８−３１５４３０号公報（第１−４頁、第１図および第３−５図）
この発明は上記の問題点を解決するためになされたものであって、光ディスク基板の信号面と反対の読取面に垂直にバリを発生させないとともに、信号面同士を良好に貼り合わせることのできる光ディスク基板を成形する金型装置を提供することを目的とする。
すなわち、請求項１の発明は、鏡面板に配置されたスタンパの外周縁部を保持するスタンパ押え部と成形品キャビティの外周端部を規定する内周部とを有する外周スタンパホルダを備えた光ディスク基板成形用金型装置において、前記外周スタンパホルダの内周部に、前記スタンパ押え部に向かって前記成形品キャビティ内方へ突出する滑らかな表面よりなる断面鋭角の突出部が設けられていることを特徴とする光ディスク基板成形用金型装置に係る。
請求項２の発明は、請求項１において、前記突出部の断面鋭角の角度が３０〜６０°であり、前記突出部のキャビティ最外周からの突出量が０．２〜１ｍｍであり、前記内周部の表面を滑らかに形成する曲率半径が０．１〜０．８ｍｍである光ディスク基板成形用金型装置に係る。
請求項１の発明は、鏡面板に配置されたスタンパの外周縁部を保持するスタンパ押え部と成形品キャビティの外周端部を規定する内周部とを有する外周スタンパホルダを備えた光ディスク基板成形用金型装置において、前記外周スタンパホルダの内周部に、前記スタンパ押え部に向かって前記成形品キャビティ内方へ突出する滑らかな表面よりなる断面鋭角の突出部が設けられているものであるから、成形された光ディスク基板の信号面と反対の読取面に垂直にバリを発生させないとともに、信号面同士を良好に貼り合わせることができる。
請求項２の発明は、前記突出部の断面鋭角の角度を３０〜６０°、前記突出部のキャビティ最外周からの突出量を０．２〜１ｍｍ、前記内周部の表面を滑らかに形成する曲率半径を０．１〜０．８ｍｍの範囲としたので、光ディスクの規格に合致しつつ、光ディスク基板の信号面と反対の読取面に垂直にバリを発生させないとともに、信号面同士をより良好に貼り合わせることができる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の光ディスク基板成形用金型装置の一実施例の要部断面図、図２は図１の符号２部分の拡大断面図、図３は図２に示す外周スタンパホルダの要部の形状説明図、図４はこの発明の金型装置により成形した光ディスク基板を貼り合わせた光ディスクの要部の断面図である。
図１に示したように、本発明の金型装置１０は固定型１１と可動型２０とからなる。固定型１１は、前記した従来構造と同様であって、断熱板１４を介して図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる固定型板１３と、固定型板１３の断熱板１４取付け面の反対面に固定裏板１５を介して固着される固定鏡面板１６と、固定型板１３、固定裏板１５および固定鏡面板１６の中心開口に嵌挿されたゲートインサート１９、スプルブッシュ１８および位置決板１７と、固定裏板１５および固定鏡面板１６の外周端面に嵌挿され固定型板１３に固着される固定外周リング１２とからなる。
可動型２０は、可動型板２２と、可動型板２２の固定型１１側の面に可動裏板２３を介して固着される可動鏡面板２４と、可動鏡面板２４の固定鏡面板１６と対向する面に配設されるスタンパ２６と、スタンパ２６の外周縁部を挟持して可動鏡面板２４に保持させる外周スタンパホルダ２５と、可動裏板２３および可動鏡面板２４の中心開口に遊挿されスタンパ２６の内周端部を挟持して可動鏡面板２４に保持させる内周スタンパホルダ２８と、内周スタンパホルダ２８の内孔を案内し可動型板２２に固着される固定スリーブ２９と、固定スリーブ２９の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在のエジェクタ３０と、エジェクタ３０の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在のオスカッタ３１と、オスカッタ３１の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在の突出ピン３２と、可動裏板２３および可動鏡面板２４の外周端面に嵌挿され可動型板２２に固着される可動外周リング２１とからなる。可動型２０は、固定外周リング１２と可動外周リング２１とが当接することにより、上記固定型１１と型合わせされて金型装置１０を構成し、成形品キャビティ２７が形成される。
図１および図２に示したように、成形品キャビティ２７は、スタンパ２６の表面と、固定鏡面板１６の円形表面３９と、外周スタンパホルダ２５の内周部３３と、ゲートインサート１９、スプルブッシュ１８、内周スタンパホルダ２８、固定スリーブ２９、エジェクタ３０、オスカッタ３１および突出ピン３２のそれぞれの端面とにより画設されて形成される。そして、スプルブッシュ１８に図示しない射出装置が当接して溶融樹脂がキャビティ２７に射出・充填され、それが冷却固化することにより、光ディスク基板Ｍが成形される。
光ディスク基板Ｍのスタンパ２６により成形された部分は、スタンパ２６の所定範囲に刻設された微小な無数の突起が転写されて信号面３７となる。また、光ディスク基板Ｍの固定鏡面板１６の円形表面３９とゲートインサート１９の端面により成形された部分は、信号面３７の反対面である平滑な読取面３８となる。読取面３８の一部または全面には印刷等が施されることがある。さらに、外周スタンパホルダ２５の内周部３３により成形品キャビティ２７の外周端部が形成され、それにより光ディスク基板Ｍの外周端面が規定されて成形される。
外周スタンパホルダ２５は、図２の拡大断面図に示すように、スタンパ押え部３４と内周部３３とを有する円環状部材である。スタンパ押え部３４は、円環状の面でスタンパ２６の外周縁部２６Ｅの表面に当接して、可動鏡面板２４の表面に配置したスタンパ２６を可動鏡面板２４に内周スタンパホルダ２８と協働して保持する。内周部３３は、前記の通り、成形品キャビティ２７の外側端部２７Ｅを規定するとともに、該内周部３３を固定型１１側に延長して形成された凹部４１を有する。この凹部４１は、型合わせされたとき、固定鏡面板１６の成形品キャビティ２７側に壇状に設けられた凸部４０と５〜１０μｍの間隙Ｄを隔てて対向する。凹部４１と凸部４０は、固定鏡面板１６の円形表面３９に垂直な軸線Ｅに対して角度Ｃだけ成形品キャビティ２７の外周側に傾斜している。光ディスク基板Ｍの成形時には、金型装置１０が完全に型合わせされる手前すなわち固定外周リング１２と可動外周リング２１とが当接する前にキャビティ２７に溶融樹脂が射出され、その後、さらに可動型２０を固定型１１に接近させるいわゆる射出圧縮成形が行われる。このとき、角度Ｃが大きいほど、間隙Ｄも大きくなる。したがって、角度Ｃは、凸部４０の凹部４１への進入時に齧りが生じない範囲で大きくかつ、溶融樹脂の圧縮時に間隔Ｄに溶融樹脂が浸入しにくい範囲で小さくなるような値である２〜８°に設定されている。なお、凸部４０と凹部４１は、それらのいずれか一方または双方が段状に形成されることがある。
内周部３３は、図３の説明図からよく理解されるように、凹部４１から断面直線状に延長した面３３Ｓからキャビティ２７内方へ突出した突出部３５の表面３５Ｓを含む表面部分である。突出部３５は、内周部３３のスタンパ押え部３４側に設けられ、該スタンパ押え部３４に向かって成形品キャビティ２７内方へ突出する滑らかな表面よりなる断面鋭角に形成される。図３に示すように、内周部３３の断面形状は、角度Ｂの鋭角部よりなる突出部３５の表面３５Ｓと凹部４１の延長表面３３Ｓとが曲率半径Ｒで滑らかに接続されている。したがって、内周部３３の表面は、固定鏡面板１６の円形表面３９端部に対向する位置Ｈから突出部３５の先端３５Ｅまで凹凸のない滑らかな曲面を形成している。さらに、内周部３３と凹部４１の表面とに施されたクロームメッキが溶融樹脂の流動性と光ディスク基板Ｍの離型性を向上させる。なお、内周部３３の固定鏡面板１６の円形表面３９端部に対向する位置Ｈは成形品キャビティ２７の最外周であり、その直径は、ＤＶＤ等の光ディスクＭｏの外径寸法として規定されている１２０±０．３ｍｍに溶融樹脂の冷却時収縮を加えた寸法に設定されている。そして、光ディスクＭｏがＤＶＤであれば、光ディスク基板Ｍの厚さは０．６ｍｍであり、キャビティ２７の厚さも０．６ｍｍに溶融樹脂の冷却時収縮を加えた寸法になるように設定されている。突出部３５の先端３５Ｅと位置Ｈとのスタンパ２６の表面方向の距離である突出量Ａは、それが最大値であるときは信号面３７に信号ピットを形成させ得る規格上の最外周の限度位置でありかつ、それが最小値であっても突出部３５の本発明の効果が発揮できるような範囲に設定される。突出部３５の範囲は、請求項２の発明として規定したように、断面鋭角の角度Ｂが３０〜６０°、前記突出量Ａが０．２〜１ｍｍ、また、前記曲率半径Ｒは０．１〜０．８ｍｍの範囲であることが好ましい。
上記した金型１０により光ディスク基板Ｍを成形するとき、図２および図６に示すように、間隔Ｄの寸法が従来の金型１００のものと同一であっても間隔Ｄの部分に溶融樹脂が浸入せず、バリが生じない。この理由は、溶融樹脂の圧縮時に、流動する溶融樹脂が内周部３３に形成された突出部３５の表面３５Ｓで効果的に冷却されつつ滑らかに案内され、粘性の低下した溶融樹脂が早期に位置Ｈに到達するためと考えられる。
このようにして成形された光ディスク基板Ｍ，Ｍは、それらの信号面３７に真空蒸着等で反射膜を形成した後、図４に示すように、その面同士を接着剤やＵＶラッカーＧにより貼り合わせて光ディスクＭｏとする。このとき、光ディスク基板Ｍ，Ｍが水平に配置されて貼り合わせられても、接着剤やＵＶラッカーＧは、前記突出部３５によって形成された断面Ｖ字状の溝から外方へ垂れることはない。その後、一方の光ディスク基板Ｍが信号のないものであるときその読取面３８に印刷等を施すが、このとき、読取面３８の外周端に読取面３８に垂直にバリがないので、印刷工程で障害が発生することはない。
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。例えば、本発明の実施の形態における金型は可動型にスタンパを設けたもので説明したが、固定型にスタンパを設けてもよい。
この発明の光ディスク基板成型用金型装置の一実施例を示す要部断面図である。 図１の符号２部分の拡大断面図である。 図２に示す外周スタンパホルダの要部の形状説明図である。 この発明の金型装置により成形した光ディスク基板を貼り合わせた光ディスクの要部の断面図である。 従来の光ディスク基板成型用金型装置の一例を示す要部断面図である。 図５の符号６部分の拡大断面図である。 従来の金型装置により成形した光ディスク基板を貼り合わせた光ディスクの要部の断面図である。
符号の説明
１０ 金型装置
１６ 固定鏡面板
２４ 可動鏡面板
２５ 外周スタンパホルダ
２６ スタンパ
２７ キャビティ
３３ 内周部
３４ スタンパ押え部
３５ 突出部
Ｍ 光ディスク基板
Ｍｏ 光ディスク
Ａ 突出量
Ｂ 角度
Ｒ 曲率半径
Ｄ 間隙

Claims (2)

  1. 鏡面板に配置されたスタンパの外周縁部を保持するスタンパ押え部と成形品キャビティの外周端部を規定する内周部とを有する外周スタンパホルダを備えた光ディスク基板成形用金型装置において、
    前記外周スタンパホルダの内周部に、前記スタンパ押え部に向かって前記成形品キャビティ内方へ突出する滑らかな表面よりなる断面鋭角の突出部が設けられていることを特徴とする光ディスク基板成形用金型装置。
  2. 前記突出部の断面鋭角の角度は３０〜６０°であり、前記突出部の前記成形品キャビティ最外周からの突出量は０．２〜１ｍｍであり、前記内周部の表面を滑らかに形成する曲率半径は０．１〜０．８ｍｍである請求項１に記載の光ディスク基板成形用金型装置。
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