JP2006007690A - Disk molding mold - Google Patents

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Kazunori Furuta
一憲 古田
Shinji Kadoriku
晋ニ 角陸
Akinobu Katayama
明信 片山
Ryuma Murase
龍馬 村瀬
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disk molding mold which improves the transfer rate of the peripheral part without increasing the temperature of the interior part of an optical disk and production efficiency by suppressing the occurrence of the deformation of a pit or a groove and shortening a molding cycle. <P>SOLUTION: The disk molding mold 100 is composed of a movable mold 5 and a fixed mold 3, and an optical disk molding is molded by injecting a resin material into a void part 13 formed in the mold 100. In the mold 3 fitted with a stamper 11 having the information recording groove, an empty layer 83 is formed between a mold mirror surface 3d in contact with the peripheral part of the stamper 11 and a mold temperature adjusting piping path 25. Hot air heated at a prescribed temperature is supplied to the empty layer 83 as required to raise the temperature of the peripheral part of the disk to be higher than the temperature of the interior part of the disk. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディスク成形金型に関し、より詳細には、光学特性に優れた光ディスクを成形することができるディスク成形金型に関する。   The present invention relates to a disk molding die, and more particularly to a disk molding die capable of molding an optical disk having excellent optical characteristics.

一般的に、光ディスク(成形基板)は溶融した熱可塑性樹脂を金型に形成された空隙部に射出した後、金型内にて冷却することにより成形されている。図4は、このような光ディスク成形金型の要部拡大図である。図4に示すように、光ディスク成形金型1は、固定金型3と可動金型5とを具備し、固定金型3は位置不動に支持されており、可動金型5は固定金型3に対して離接自在(図4においては上下方向に移動自在)に配設されている。   In general, an optical disk (molded substrate) is molded by injecting a molten thermoplastic resin into a gap formed in a mold and then cooling it in the mold. FIG. 4 is an enlarged view of a main part of such an optical disk molding die. As shown in FIG. 4, the optical disc molding die 1 includes a fixed die 3 and a movable die 5. The fixed die 3 is supported so as not to move, and the movable die 5 is a fixed die 3. Are arranged so as to be freely connected to each other (movable in the vertical direction in FIG. 4).

固定金型3は、外周部に固定側位置決め部材7を備えると共に、中央部に樹脂材料を射出するためのノズル孔9aが設けられたノズル9が配置されている。ノズル9には、溶融された熱可塑性樹脂を供給するバレル(図示せず)が連結されている。また、固定金型3のミラー面3aには、情報記録溝が形成された情報原盤であるスタンパ11が、空隙部13の一部を構成するように固定されている。より具体的には、スタンパ11の内周部は、スタンパホルダ15により固定され、また、スタンパ11の外周部は、固定金型3に形成された管路3bに接続された真空ポンプなどの真空供給源21により、ミラー面3aとスタンパ11の間の空気が吸引されることによりミラー面3aに吸着している。   The fixed mold 3 includes a fixed-side positioning member 7 on the outer peripheral portion, and a nozzle 9 provided with a nozzle hole 9a for injecting a resin material at the center. A barrel (not shown) for supplying a molten thermoplastic resin is connected to the nozzle 9. A stamper 11, which is an information master with an information recording groove formed thereon, is fixed to the mirror surface 3 a of the fixed mold 3 so as to constitute a part of the gap portion 13. More specifically, the inner peripheral portion of the stamper 11 is fixed by a stamper holder 15, and the outer peripheral portion of the stamper 11 is a vacuum such as a vacuum pump connected to a pipe line 3 b formed in the fixed mold 3. The air between the mirror surface 3a and the stamper 11 is sucked by the supply source 21 and adsorbed on the mirror surface 3a.

可動金型5は、外周部には可動側位置決め部材23を備えると共に、中央部にパンチ25が設けられている。そして、可動金型5を移動させて固定金型3に接合させると、可動金型5の可動側位置決め部材23と固定金型3の固定側位置決め部材7とが嵌合して固定金型3と可動金型5の相対位置が決められると共に、空隙部(キャビティ)13がスタンパ11に対向して形成される。また、光ディスク成形金型1には、冷媒が循環される、例えばスパイラル状の流路25および27が固定金型3および可動金型5の内部に夫々形成されており、これらの流路25,27には冷媒循環用の温調機(図示せず)が連結されている。   The movable mold 5 includes a movable-side positioning member 23 on the outer peripheral portion, and a punch 25 is provided in the center portion. When the movable mold 5 is moved and joined to the fixed mold 3, the movable side positioning member 23 of the movable mold 5 and the fixed side positioning member 7 of the fixed mold 3 are fitted to each other, and the fixed mold 3. The relative position of the movable mold 5 is determined, and a gap (cavity) 13 is formed to face the stamper 11. Further, in the optical disc molding die 1, for example, spiral flow paths 25 and 27 in which a coolant is circulated are formed inside the fixed mold 3 and the movable mold 5, respectively. 27 is connected to a temperature controller (not shown) for circulating the refrigerant.

光ディスク成形金型1による光ディスク(成形基板)の成形は、可動金型5を固定金型3に一体に接合させて形成されたキャビティ13内にノズル孔9aから溶融した樹脂材料(図示せず)を射出し、キャビティ13に射出された樹脂材料を光ディスク成形金型1とともに冷媒により強制的に冷却する。そして、冷却により樹脂材料を凝固させた後、可動金型5を固定金型3から離間させて開き、光ディスク成形品を取り出すことにより行われる。   The optical disc (molded substrate) is molded by the optical disc molding die 1 by a resin material (not shown) melted from the nozzle hole 9a in the cavity 13 formed by joining the movable die 5 to the fixed die 3 integrally. The resin material injected into the cavity 13 is forcibly cooled by the refrigerant together with the optical disc molding die 1. Then, after the resin material is solidified by cooling, the movable mold 5 is opened apart from the fixed mold 3 and the optical disk molded product is taken out.

上述した光ディスク(成形基板)の成形において、樹脂温度は、射出充填時には樹脂の固化温度より高く、凝固時には取出し可能な温度より低くなっていることが望ましい。つまり、樹脂材料温度が固化温度より高いと、樹脂のキャビティ13内での流動性が高いためスタンパ11への転写性が向上し、スタンパ11の凹凸に近いピット形状が得られ、複屈折や反射率、等の光ディスク特性が良くなる。また、取出し時に樹脂材料温度が凝固温度以下になっていないと、光ディスク(成形基板)を取出す時に変形し、反りなどが生じて光ディスク特性が悪化するからである。   In the above-described molding of the optical disk (molded substrate), the resin temperature is preferably higher than the solidification temperature of the resin during injection filling and lower than the temperature at which it can be taken out during solidification. That is, when the resin material temperature is higher than the solidification temperature, the resin fluidity in the cavity 13 is high, so that the transfer property to the stamper 11 is improved, and a pit shape close to the unevenness of the stamper 11 is obtained. The optical disk characteristics such as rate are improved. Further, if the resin material temperature is not lower than the solidification temperature at the time of taking out, the optical disc (molded substrate) is deformed when taken out, warping occurs, and the optical disc characteristics deteriorate.

また、情報読取り時のトレースエラーやC/Nの低下の一因となる歪の少ない光ディスクを得るためには、キャビティ13内に射出充填された樹脂材料の冷却速度が光ディスクの全面で同一であることが望ましく、このようなディスク成形金型としては、固定金型および可動金型に設けられた加熱手段と、スプールを冷却するためにスプールブッシュおよびパンチコアに設けられた冷却手段との間に、加熱手段を備え、冷却手段による光ディスクの中心部の冷却を抑制して、光ディスクの冷却速度を全面でほぼ同一とするようにしたものが知られている。(例えば、特許文献1参照。)。
特開平5−212767号公報
In addition, in order to obtain an optical disk with less distortion that causes a trace error when reading information and a decrease in C / N, the cooling rate of the resin material injected and filled in the cavity 13 is the same over the entire surface of the optical disk. Desirably, as such a disk molding die, between the heating means provided in the fixed die and the movable die, and the cooling means provided in the spool bush and the punch core for cooling the spool, It is known that a heating means is provided so that cooling of the central portion of the optical disk by the cooling means is suppressed so that the cooling rate of the optical disk is substantially the same over the entire surface. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-5-221767

図5に赤外線センサで測定した温度分布を写真で示すように、図4に示す従来の光ディスク成形金型1による光ディスクの成形においては、射出充填時の溶融樹脂はキャビティ13との接触部分から冷却されて固化層が発達するため、また内周部はキャビティ13に射出充填される高温の樹脂の影響を直接受けるため、光ディスクの内周部と外周部で温度差が生じ、外周部cの温度(例えば、114.9℃)は内周部aの温度(例えば、119.6℃)より低くなる傾向がある。このため、外周部におけるスタンパ11のグルーブ(溝)やピットの転写率は低下する。ここで外周部cと内周部aとの間に位置する中周部bの温度は117.0℃である。   As shown in the photograph of the temperature distribution measured by the infrared sensor in FIG. 5, in the molding of the optical disc by the conventional optical disc molding die 1 shown in FIG. 4, the molten resin at the time of injection filling is cooled from the contact portion with the cavity 13. Since the solidified layer develops and the inner peripheral portion is directly affected by the high temperature resin injected and filled into the cavity 13, a temperature difference occurs between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the optical disc, and the temperature of the outer peripheral portion c is increased. (For example, 114.9 ° C.) tends to be lower than the temperature of the inner peripheral portion a (for example, 119.6 ° C.). For this reason, the transfer rate of grooves (grooves) and pits of the stamper 11 at the outer peripheral portion is lowered. Here, the temperature of the middle peripheral part b located between the outer peripheral part c and the inner peripheral part a is 117.0 ° C.

図6は、光ディスクの中心からの距離(Radius)と、転写されたグルーブ深さ(I)との関係を示したものであり、中心からの距離が47mm程度までのグルーブ深さは、略160nmと一定であるが、それより外周部においては次第にグルーブ深さが浅くなり、最外周部においては略100nmまで低下している。即ち、光ディスクの外周部における転写率が低下していることが分かる。   FIG. 6 shows the relationship between the distance (Radius) from the center of the optical disc and the transferred groove depth (I). The groove depth up to about 47 mm from the center is approximately 160 nm. However, the groove depth gradually becomes shallower at the outer peripheral portion and decreases to about 100 nm at the outermost peripheral portion. That is, it can be seen that the transfer rate at the outer peripheral portion of the optical disk is lowered.

金型温度を従来の温度より高い温度に設定して樹脂の流動性を高めることにより、外周部における転写率を向上させることは可能ではあるが、これによると、内周部の温度が必要以上に高くなって内周部の温度が型開きに必要な凝固温度以下になるまでの冷却に長時間を要し、成形サイクルが長くなって生産効率が低下する問題があった。また、内周部の温度が高いことにより、光ディスクを取出す時にピットやグルーブの形状が変形し、内周部クラウドが生じ易く、光ディスク特性が悪化する虞があった。   Although it is possible to improve the transfer rate at the outer peripheral part by setting the mold temperature higher than the conventional temperature and improving the fluidity of the resin, according to this, the temperature of the inner peripheral part is more than necessary. However, it takes a long time to cool until the temperature of the inner peripheral portion becomes equal to or lower than the solidification temperature required for mold opening, and there is a problem that the production cycle is prolonged and the production efficiency is lowered. Further, since the temperature of the inner peripheral portion is high, the shape of the pits and grooves is deformed when the optical disc is taken out, and the inner peripheral portion cloud is likely to be generated, and the optical disc characteristics may be deteriorated.

また、特許文献1に開示されたディスク成形金型によると、射出充填時の溶融樹脂はキャビティとの接触部分から冷却されるので、光ディスクの内周部に比較して温度が低い光ディスクの外周部の温度に合わせて光ディスクの全面の温度をほぼ同一にすることとなる。換言すれば、光ディスクの全面の温度が低い状態で成形されるのでピットやグルーブの転写率が低下する虞があった。   Further, according to the disk molding die disclosed in Patent Document 1, since the molten resin at the time of injection filling is cooled from the contact portion with the cavity, the outer peripheral portion of the optical disc having a lower temperature than the inner peripheral portion of the optical disc. Accordingly, the temperature of the entire surface of the optical disc is made substantially the same. In other words, since the molding is performed with the temperature of the entire surface of the optical disk being low, the transfer rate of pits and grooves may be reduced.

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、光ディスクの内周部の温度を上昇させることなく外周部の転写率を向上させて、ピットやグルーブの変形が生じ難く、且つ成形サイクルを短縮させて生産効率を向上させるディスク成形金型を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to improve the transfer rate of the outer peripheral portion without increasing the temperature of the inner peripheral portion of the optical disc, to prevent deformation of pits and grooves, and to form a molding cycle. An object of the present invention is to provide a disk molding die that can be shortened to improve production efficiency.

本発明のディスク成型金型は、少なくとも2つの金型で構成され、金型内に形成された空隙部に樹脂材料を射出することによって光ディスク成形品を成形するディスク成形金型であって、情報記録溝を有するスタンパが取り付けられる側の金型において、前記スタンパの外周部が接する金型ミラー面と金型温度調節用配管路の間に空間層を設けたことを特徴とする。   The disc molding die of the present invention is a disc molding die that is composed of at least two molds, and that molds an optical disk molded product by injecting a resin material into a gap formed in the mold. In the mold on the side to which the stamper having the recording groove is attached, a space layer is provided between the mold mirror surface in contact with the outer periphery of the stamper and the mold temperature control piping.

上記構成によれば、情報記録溝を有するスタンパが取り付けられる側の金型において、スタンパの外周部が接する金型ミラー面と金型温度調節用配管路の間に空間層を設けたので、該空間層が断熱層として作用して熱が金型のスタンパ外周部側に蓄熱される。従って、ディスク内周部の温度を上昇させることなく、ディスク外周部の温度を内周部の温度より高い温度に維持することができる。これにより、ディスクの外周部の転写率を向上させてスタンパの凹凸形状に近いピット形状が得られ、複屈折や反射率、等の光ディスク特性が良くなる。   According to the above configuration, in the mold on the side where the stamper having the information recording groove is attached, the space layer is provided between the mold mirror surface that is in contact with the outer peripheral portion of the stamper and the mold temperature control piping. The space layer acts as a heat insulating layer, and heat is stored on the stamper outer peripheral side of the mold. Therefore, the temperature of the outer periphery of the disk can be maintained higher than the temperature of the inner periphery without increasing the temperature of the inner periphery of the disk. As a result, the transfer rate of the outer peripheral portion of the disk is improved to obtain a pit shape close to the uneven shape of the stamper, and the optical disk characteristics such as birefringence and reflectance are improved.

本発明のディスク成型金型は、前記空間層に所定の温度に加熱した熱風を供給する熱風供給手段を具備したものを含む。   The disc molding die according to the present invention includes one provided with hot air supply means for supplying hot air heated to a predetermined temperature to the space layer.

上記構成によれば、所定の温度に加熱された熱風を空間層に供給することができるため、ディスクの外周部の金型温度を更に高くすることができ、これによって、ディスクの外周部の転写率を更に向上させることができる。   According to the above configuration, since the hot air heated to a predetermined temperature can be supplied to the space layer, the mold temperature of the outer peripheral portion of the disk can be further increased, thereby transferring the outer peripheral portion of the disk. The rate can be further improved.

本発明のディスク成型金型は、温度調節された管路内に圧縮空気を流すことにより前記圧縮空気の温度を所定の一定温度に加熱する空気加熱手段を備え、前記空気加熱手段により所定の一定温度に加熱された前記圧縮空気を前記空間層に供給するようにしたものを含む。   The disk molding die of the present invention includes air heating means for heating the temperature of the compressed air to a predetermined constant temperature by flowing the compressed air through a temperature-controlled pipe, and the air heating means has a predetermined constant temperature. The compressed air heated to a temperature is supplied to the space layer.

上記構成によれば、温度調節された管路内に圧縮空気を流すことにより圧縮空気の温度を所定の一定温度に加熱する空気加熱手段を備え、空気加熱装置により所定の一定温度に加熱された圧縮空気を空間層に供給するようにしたので、スタンパの外周部が接する金型ミラー面の温度を任意の温度に安定して制御することができる。これにより、ディスク外周部の温度を内周部の温度と略同一の温度まで上昇させてディスクの内周部と外周部の温度差を低減させることができる。従って、成形サイクルを長くすることなく、外周部の転写率を向上させて光ディスク特性を向上させることができる。   According to the above configuration, the air heating means for heating the temperature of the compressed air to a predetermined constant temperature by flowing the compressed air through the temperature-controlled pipe is heated to the predetermined constant temperature by the air heating device. Since compressed air is supplied to the space layer, the temperature of the mold mirror surface with which the outer periphery of the stamper contacts can be stably controlled to an arbitrary temperature. As a result, the temperature at the outer periphery of the disk can be raised to substantially the same temperature as that at the inner periphery, and the temperature difference between the inner periphery and the outer periphery of the disk can be reduced. Accordingly, the optical disk characteristics can be improved by improving the transfer rate of the outer peripheral portion without lengthening the molding cycle.

本発明のディスク成型金型は、前記空気加熱手段が流量調節機構を備え、前記空間層に供給する前記圧縮空気の流速を前記流量調節機構により調整するものを含む。   The disk molding die of the present invention includes one in which the air heating means includes a flow rate adjusting mechanism, and the flow rate of the compressed air supplied to the space layer is adjusted by the flow rate adjusting mechanism.

上記構成によれば、空気加熱手段が流量調節機構を備え、空間層に供給する圧縮空気の流速を流量調節機構により調整するようにしているため、スタンパの外周部が接する金型ミラー面の温度制御を更に容易に行うことができる。これにより、ディスクの転写率を向上させると共に、成形サイクルの短縮が容易に可能となる。   According to the above configuration, the air heating means includes the flow rate adjusting mechanism, and the flow rate of the compressed air supplied to the space layer is adjusted by the flow rate adjusting mechanism, so that the temperature of the mold mirror surface with which the outer periphery of the stamper contacts is adjusted. Control can be performed more easily. As a result, the transfer rate of the disk can be improved and the molding cycle can be shortened easily.

本発明のディスク成形金型によれば、スタンパの外周部が接する金型ミラー面と金型温度調節用配管路の間に空間層を設け、更に空間層に所定の温度に加熱された熱風を供給するようにしたので、ディスク内周部の温度を上昇させることなく、ディスク外周部の温度を内周部の温度より高い温度に、或いは略同一温度に維持することができる。これにより、成形サイクル時間を長くすることなく、ディスクの外周部の転写率を向上させて優れた光ディスク特性を有する光ディスクを成形することができる。また、ディスクの外周部と内周部の温度差を最小に制御してピットやグルーブの変形の発生を低減させることができる。   According to the disk molding die of the present invention, a space layer is provided between the mold mirror surface that is in contact with the outer peripheral portion of the stamper and the mold temperature adjusting piping, and hot air heated to a predetermined temperature is further applied to the space layer. Since it is supplied, it is possible to maintain the temperature of the outer periphery of the disk at a temperature higher than or substantially the same as the temperature of the inner periphery without increasing the temperature of the inner periphery of the disk. Thus, an optical disc having excellent optical disc characteristics can be formed by improving the transfer rate of the outer peripheral portion of the disc without increasing the molding cycle time. Further, the occurrence of deformation of pits and grooves can be reduced by controlling the temperature difference between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the disk to a minimum.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。   The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading through the best mode for carrying out the invention described below with reference to the accompanying drawings.

以下本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本発明のディスク成形金型が適用されるプリプラ式射出成形機の概略構成図、図2は第1実施形態のディスク成形金型の要部縦断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pre-plastic injection molding machine to which a disc molding die of the present invention is applied, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an essential part of the disc molding die of the first embodiment.

本発明の射出成形機は、ディスク成形金型100における固定金型3のディスク外周部に対応するミラー面3a、金型温度調節用配管路25との間に、略ドーナツ円盤状に形成された空間層83を具備したことを特徴とするものである(図2参照)が、先ず、図1を参照して射出成形機について説明する。この射出成形機50は、シリンダ51と、バレル53と、本発明に係るディスク成形金型100と、から構成されている。シリンダ51は、溶融した樹脂材料をディスク成形金型100のキャビティ(空隙部)13内に射出するためのものであって、先端(図1においては下端)に樹脂の射出口となるノズル55を備え、内部のシリンダ室57内にはプランジャ59が軸方向に移動可能に収容されている。シリンダ室57の下部は、バレル53側から供給される樹脂材料を一時的に貯留する貯留部となっている。   The injection molding machine of the present invention is formed in a substantially donut disk shape between the mirror surface 3a corresponding to the disk outer periphery of the fixed mold 3 in the disk molding mold 100 and the mold temperature adjusting piping 25. First, an injection molding machine will be described with reference to FIG. 1, which is characterized by having a space layer 83 (see FIG. 2). The injection molding machine 50 includes a cylinder 51, a barrel 53, and a disk molding die 100 according to the present invention. The cylinder 51 is for injecting a molten resin material into the cavity (gap) 13 of the disk molding die 100. A nozzle 55 serving as a resin injection port is provided at the tip (lower end in FIG. 1). The plunger 59 is accommodated in the internal cylinder chamber 57 so as to be movable in the axial direction. The lower part of the cylinder chamber 57 serves as a storage part for temporarily storing the resin material supplied from the barrel 53 side.

プランジャ59の上端には、プランジャ59に作用する力の大きさを検出するロードセル61と、雌ねじ部(図示せず)を有するスライダ63とが配設されている。スライダ63は、連結部材65を介してプランジャ59に一体に取り付けられている。スライダ63の雌ねじ部は、サーボモータ67の回転軸に固定されたボールねじ69に螺合しており、ボールねじ69を回転させることによりプランジャ59を上下方向に移動させるようになっている。また、スライダ63は、連結部材65に形成されたガイド穴(図示せず)がシリンダ51と基台71との間に架設された2本のガイドピン73に摺動自在に嵌合しており、スライダ63の回転方向の運動が制限されている。サーボモータ67には、エンコーダ75が配設されており、サーボモータ67の回転軸の回転速度や回転角度を検出するようになっている。   At the upper end of the plunger 59, a load cell 61 for detecting the magnitude of the force acting on the plunger 59 and a slider 63 having a female screw portion (not shown) are disposed. The slider 63 is integrally attached to the plunger 59 via the connecting member 65. The internal thread portion of the slider 63 is screwed into a ball screw 69 fixed to the rotation shaft of the servo motor 67, and the plunger 59 is moved in the vertical direction by rotating the ball screw 69. The slider 63 has a guide hole (not shown) formed in the connecting member 65 slidably fitted on two guide pins 73 installed between the cylinder 51 and the base 71. The movement of the slider 63 in the rotational direction is limited. The servo motor 67 is provided with an encoder 75 for detecting the rotation speed and rotation angle of the rotation shaft of the servo motor 67.

制御装置77は、サーボモータ67、エンコーダ75およびロードセル61と電気的に接続されており、エンコーダ75により検出されたサーボモータ67の回転軸の回転速度や回転角度、ロードセル61により検出されたプランジャ59に作用する力の大きさなどの検出信号が入力され、その検出信号に基づいた制御信号をサーボモータ67に出力してサーボモータ67を制御するようになっている。即ち、制御装置77は、サーボモータ67の出力トルクおよびロードセル61により検出されるシリンダ室57の貯留部内の樹脂圧力などが所定の値となるようにサーボモータ67を駆動制御する。   The control device 77 is electrically connected to the servo motor 67, the encoder 75, and the load cell 61. The rotation speed and rotation angle of the rotation shaft of the servo motor 67 detected by the encoder 75, and the plunger 59 detected by the load cell 61. A detection signal such as the magnitude of the force acting on the servo motor 67 is input, and a control signal based on the detection signal is output to the servo motor 67 to control the servo motor 67. That is, the control device 77 drives and controls the servo motor 67 so that the output torque of the servo motor 67 and the resin pressure in the storage portion of the cylinder chamber 57 detected by the load cell 61 become predetermined values.

バレル53は、一端(図1において右端)にシリンダ室57に連通する供給口79aが形成され、内部にスクリュー81を回転可能に収容するスクリュー室79が設けられている。スクリュー室79の外周面には、樹脂材料を溶融するための電気ヒータなどの加熱装置(図示せず)が巻き付けられている。また、バレル53には、図示しないホッパが配設されており、樹脂材料がホッパからスクリュー室79に投入される。そして、スクリュー81を回転させることにより、ホッパからスクリュー室79に投入され、加熱装置によって溶融された樹脂材料を、供給口79aを介してシリンダ室57に供給するようになっている。   The barrel 53 has a supply port 79a communicating with the cylinder chamber 57 at one end (the right end in FIG. 1), and a screw chamber 79 for rotatably housing a screw 81 therein. A heating device (not shown) such as an electric heater for melting the resin material is wound around the outer peripheral surface of the screw chamber 79. The barrel 53 is provided with a hopper (not shown), and a resin material is put into the screw chamber 79 from the hopper. Then, by rotating the screw 81, the resin material charged into the screw chamber 79 from the hopper and melted by the heating device is supplied to the cylinder chamber 57 through the supply port 79a.

ディスク成形金型100は、固定金型(上金型)3と可動金型(下金型)5とから構成され、型締めしたとき、固定金型3と可動金型5により光ディスクを成形するためのキャビティ(空隙部)13が成形される。固定金型3には、キャビティ13に連通するゲート3cが形成されており、シリンダ51のノズル55がゲート3cに連通して配置されている。   The disc molding die 100 is composed of a fixed die (upper die) 3 and a movable die (lower die) 5, and when the die is clamped, an optical disk is formed by the fixed die 3 and the movable die 5. A cavity (gap part) 13 is formed. A gate 3 c that communicates with the cavity 13 is formed in the fixed mold 3, and the nozzle 55 of the cylinder 51 is disposed so as to communicate with the gate 3 c.

次に、図2を参照してディスク成形金型100について説明する。尚、以下の実施形態において、ディスク成形金型100の基本構成およびその基本作用は、図4において既に説明したディスク成形金型1と同様であるので、同一部分には同一符号または相当符号を付して詳細な説明は省略する。   Next, the disk molding die 100 will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the basic configuration and basic operation of the disk molding die 100 are the same as those of the disk molding die 1 already described with reference to FIG. Detailed description will be omitted.

図2に示すように、ディスク成形金型100は、固定金型3のミラー面3aに、情報記録溝が形成された情報原盤であるスタンパ11が、空隙部13の一部を構成するように固定されている。即ち、スタンパ11の内周部は、スタンパホルダ15により固定され、また、スタンパ11の外周部は、固定金型3に形成された管路3bに接続された真空供給源21により、ミラー面3aとスタンパ11の間の空気が吸引されることによりミラー面3aに吸着して固定されている。ミラー面3aのスタンパ外周部が接する部位3dと金型温度調節用配管路25の間には、略ドーナツ円盤状に形成された空間層83が設けられている。   As shown in FIG. 2, the disc molding die 100 is configured such that a stamper 11, which is an information master having an information recording groove formed on the mirror surface 3 a of the fixed die 3, constitutes a part of the gap portion 13. It is fixed. That is, the inner peripheral portion of the stamper 11 is fixed by the stamper holder 15, and the outer peripheral portion of the stamper 11 is mirrored by the vacuum supply source 21 connected to the conduit 3 b formed in the fixed mold 3. And the stamper 11 are sucked and fixed to the mirror surface 3a. A space layer 83 formed in a substantially donut disk shape is provided between a portion 3d of the mirror surface 3a that is in contact with the outer periphery of the stamper and the pipe 25 for mold temperature adjustment.

本実施形態のディスク成形金型100による光ディスクの成形は、可動金型5を固定金型3に一体に接合させてキャビティ13を形成し、サーボモータ67を回転させてプランジャ59を移動させ、ノズル孔9aから溶融した樹脂材料(図示せず)をキャビティ13内に射出する。そして、キャビティ13内に射出された樹脂材料を金型温度調節用配管路25に流れる冷媒によりディスク成形金型100とともに強制的に冷却する。冷却により樹脂材料を凝固させた後、可動金型5を固定金型3から離間させ、固定金型3の表面に付着した樹脂材料を金型100中心からのエアーブロー(図示せず)により剥離させて凝固した樹脂材料としての光ディスク成形品が得られる。   The optical disk is molded by the disk molding die 100 according to the present embodiment. The movable die 5 is integrally joined to the fixed die 3 to form the cavity 13, the servo motor 67 is rotated, the plunger 59 is moved, and the nozzle is moved. A molten resin material (not shown) is injected into the cavity 13 from the hole 9a. Then, the resin material injected into the cavity 13 is forcibly cooled together with the disk molding die 100 by the refrigerant flowing through the mold temperature adjusting piping 25. After solidifying the resin material by cooling, the movable mold 5 is separated from the fixed mold 3 and the resin material adhering to the surface of the fixed mold 3 is peeled off by air blow (not shown) from the center of the mold 100. Thus, an optical disk molded product as a solidified resin material is obtained.

キャビティ13内に射出された樹脂材料はキャビティ13との接触部分から冷却されて固化層が発達するため、また内周部はキャビティ13に射出充填される高温の樹脂の影響を直接受けるため、光ディスクの内周部と外周部で温度差が生じ、外周部の温度は内周部の温度より低くなる傾向があるが、本実施形態のディスク成形金型100は、ミラー面3aのスタンパ外周部が接する部位3dと金型温度調節用配管路25の間に空間層83が設けられているので、空間層83が断熱層として作用し、熱がミラー面3aのスタンパ外周部が接する部位3dの近傍に蓄熱されてスタンパ外周部における温度低下が抑制される。従って、ディスク外周部の温度を内周部の温度より高い温度に維持することができ、これによってディスク外周部の転写率が大幅に向上する。   Since the resin material injected into the cavity 13 is cooled from the contact portion with the cavity 13 and a solidified layer develops, and the inner peripheral portion is directly affected by the high-temperature resin injected and filled into the cavity 13, the optical disk A temperature difference occurs between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and the temperature of the outer peripheral portion tends to be lower than the temperature of the inner peripheral portion. Since the space layer 83 is provided between the contacting portion 3d and the mold temperature adjusting pipe 25, the space layer 83 acts as a heat insulating layer, and the heat is in the vicinity of the portion 3d where the stamper outer peripheral portion of the mirror surface 3a is in contact. Thus, the temperature drop at the outer periphery of the stamper is suppressed. Therefore, the temperature of the outer peripheral portion of the disk can be maintained at a temperature higher than the temperature of the inner peripheral portion, thereby greatly improving the transfer rate of the outer peripheral portion of the disk.

本実施形態のディスク成形金型100によれば、情報記録溝を有するスタンパ11が取り付けられる側の金型3において、スタンパ11の外周部が接する金型ミラー面3aと金型温度調節用配管路25の間に空間層83を設けたので、該空間層83が断熱層として作用して金型3のスタンパ外周部側に蓄熱される。従って、ディスク内周部の温度を上昇させることなく、ディスク外周部の温度を内周部の温度より高い温度に維持することができる。これにより、ディスクの外周部の転写率を向上させてスタンパ11の凹凸に近いピット形状が得られ、複屈折や反射率、等の光ディスク特性を向上させることができる。   According to the disk molding die 100 of the present embodiment, in the die 3 on the side where the stamper 11 having the information recording groove is attached, the die mirror surface 3a with which the outer periphery of the stamper 11 contacts and the die temperature control piping Since the space layer 83 is provided between the layers 25, the space layer 83 acts as a heat insulating layer and stores heat on the stamper outer peripheral side of the mold 3. Therefore, the temperature of the outer periphery of the disk can be maintained higher than the temperature of the inner periphery without increasing the temperature of the inner periphery of the disk. Thereby, the transfer rate of the outer peripheral part of the disc is improved, and a pit shape close to the unevenness of the stamper 11 is obtained, and the optical disc characteristics such as birefringence and reflectance can be improved.

(第2実施形態)
次に、本発明のディスク成形金型の第2実施形態を図3に基づいて説明する。図3は本発明の第2実施形態であるディスク成形金型の概略構成図である。
尚、第2実施形態のディスク成形金型200は、第1実施形態のディスク成形金型100と多くの共通点を有し、異なるのは空間層83に熱風を供給する空気加熱装置91が配設されている点だけであるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the disk molding die of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a disk molding die according to the second embodiment of the present invention.
The disc molding die 200 according to the second embodiment has many common points with the disc molding die 100 according to the first embodiment, except that an air heating device 91 that supplies hot air to the space layer 83 is arranged. Since only the points are provided, the same parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and the description will be simplified or omitted.

図3に示すように、第2実施形態のディスク成形金型200は、空気加熱装置91を備えている。空気加熱装置91は、金属などによりパイプ状に形成された管路93と、管路93の外周面に巻き付けられて配設された加熱ヒータ95と、加熱ヒータ95への通電量を制御して管路93の温度を任意の温度に制御する温度調整機97と、から構成されている。管路93の上流側の端部93aは、パイプ111により流量調節機構99を介して圧縮空気供給装置(図示せず)に接続されている。また、管路93の下流側の端部93bは、パイプ113により空間層83に接続されている。   As shown in FIG. 3, the disk molding die 200 of the second embodiment includes an air heating device 91. The air heating device 91 controls the pipe 93 formed in a pipe shape with metal or the like, the heater 95 wound around the outer peripheral surface of the pipe 93, and the energization amount to the heater 95. And a temperature adjuster 97 that controls the temperature of the pipe line 93 to an arbitrary temperature. An upstream end portion 93 a of the conduit 93 is connected to a compressed air supply device (not shown) through a flow rate adjusting mechanism 99 by a pipe 111. The downstream end 93 b of the conduit 93 is connected to the space layer 83 by a pipe 113.

そして、温度調整機97で制御することにより任意の所定の温度に加熱された管路93内に、圧縮空気供給装置から圧縮空気を供給して所定の温度に加熱した後、加熱された圧縮空気をパイプ113を介して空間層83に供給する。これにより、固定金型3のディスク外周部に対応するミラー面3dの温度を、少なくともディスク内周面の温度と同等温度まで上昇させてディスク外周部の転写率を向上させる。尚、空間層83に供給される圧縮空気の温度および供給量は、温度調整機97および流量調節機構99によって任意に調節可能であり、これによって、固定金型3のディスク外周部に対応するミラー面3dの温度を任意の温度に制御することができる。   Then, the compressed air is supplied from the compressed air supply device into the pipe line 93 heated to an arbitrary predetermined temperature by being controlled by the temperature regulator 97 and heated to the predetermined temperature, and then the heated compressed air is heated. Is supplied to the space layer 83 through the pipe 113. As a result, the temperature of the mirror surface 3d corresponding to the outer peripheral portion of the disk of the fixed mold 3 is increased to at least the same temperature as the inner peripheral surface of the disk to improve the transfer rate of the outer peripheral portion of the disk. Note that the temperature and supply amount of the compressed air supplied to the space layer 83 can be arbitrarily adjusted by the temperature adjuster 97 and the flow rate adjusting mechanism 99, whereby the mirror corresponding to the outer peripheral portion of the disk of the fixed mold 3. The temperature of the surface 3d can be controlled to an arbitrary temperature.

本実施形態のディスク成形金型200によれば、任意の所定の温度に加熱された熱風を空間層83に供給するようにしたので、ディスクの外周部の金型温度を高くすることができ、これによって、ディスクの外周部の転写率を向上させることができる。   According to the disk molding die 200 of the present embodiment, since the hot air heated to an arbitrary predetermined temperature is supplied to the space layer 83, the mold temperature of the outer peripheral portion of the disk can be increased, Thereby, the transfer rate of the outer periphery of the disk can be improved.

また、本実施形態のディスク成形金型200によれば、温度調節された管路93内に圧縮空気を流すことにより圧縮空気の温度を所定の一定温度に加熱する空気加熱装置91を備え、空気加熱装置91により所定の一定温度に加熱された圧縮空気を空間層83に供給するようにしたので、スタンパ11の外周部が接する金型ミラー面3dの温度を任意の温度に安定して制御することができる。これにより、ディスク外周部の温度を内周部の温度と略同一の温度まで上昇させてディスクの内周部と外周部の温度差を低減させることができる。従って、成形サイクルを長くすることなく、外周部の転写率を向上させて光ディスク特性を向上させることができる。   Moreover, according to the disk molding die 200 of the present embodiment, the air heating device 91 that heats the temperature of the compressed air to a predetermined constant temperature by flowing the compressed air through the temperature-controlled pipe line 93 is provided. Since the compressed air heated to a predetermined constant temperature by the heating device 91 is supplied to the space layer 83, the temperature of the mold mirror surface 3d with which the outer peripheral portion of the stamper 11 contacts is stably controlled to an arbitrary temperature. be able to. As a result, the temperature at the outer periphery of the disk can be raised to substantially the same temperature as that at the inner periphery, and the temperature difference between the inner periphery and the outer periphery of the disk can be reduced. Accordingly, the optical disk characteristics can be improved by improving the transfer rate of the outer peripheral portion without lengthening the molding cycle.

更に、本実施形態のディスク成形金型200によれば、空気加熱装置91は流量調節機構99を備え、空間層83に供給する圧縮空気の流速を流量調節機構99により調整するようにしたので、スタンパ11の外周部が接する金型ミラー面3dの温度を更に容易に制御することができる。これにより、ディスク外周部の転写率を向上させると共に、成形サイクルの短縮が可能となる。   Furthermore, according to the disk molding die 200 of the present embodiment, the air heating device 91 includes the flow rate adjusting mechanism 99, and the flow rate adjusting mechanism 99 adjusts the flow rate of the compressed air supplied to the space layer 83. The temperature of the mold mirror surface 3d with which the outer periphery of the stamper 11 is in contact can be more easily controlled. As a result, the transfer rate of the outer periphery of the disk can be improved and the molding cycle can be shortened.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.

本発明のディスク成形金型が適用されるプリプラ式射出成形機の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a pre-plastic injection molding machine to which a disc molding die of the present invention is applied. 本発明の第1実施形態のディスク成形金型の要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the disk shaping die of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態であるディスク成形金型の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the disk shaping die which is 2nd Embodiment of this invention. 従来のディスク成形金型の要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the conventional disk shaping die. 従来のディスク成形金型により成形されたディスクのディスク取り出し直前における温度分布を示す写真である。It is a photograph which shows the temperature distribution just before disc taking-out of the disc shape | molded with the conventional disc shaping die. 従来のディスク成形金型により成形されたディスクのグルーブの転写深さとディスクの半径との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the transfer depth of the groove | channel of the disk shape | molded with the conventional disk shaping die, and the radius of a disk.

符号の説明Explanation of symbols

100 ディスク成形金型
200 ディスク成形金型
3 固定金型
3a 金型ミラー面
5 可動金型
11 スタンパ
13 キャビティ(空隙部)
25 金型温度調節用配管路
83 空間層
91 空気加熱装置
93 管路
99 流量調節機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Disc molding die 200 Disc molding die 3 Fixed die 3a Mold mirror surface 5 Movable die 11 Stamper 13 Cavity (gap part)
25 Mold temperature control piping 83 Spatial layer 91 Air heating device 93 Pipe 99 Flow rate control mechanism

Claims (4)

少なくとも2つの金型で構成され、金型内に形成された空隙部に樹脂材料を射出することによって光ディスク成形品を成形するディスク成形金型であって、
情報記録溝を有するスタンパが取り付けられる側の金型において、前記スタンパの外周部が接する金型ミラー面と金型温度調節用配管路の間に空間層を設けたことを特徴とするディスク成形金型。
A disk molding die that is composed of at least two molds and molds an optical disk molded product by injecting a resin material into a gap formed in the mold,
A disk molding die characterized in that, in a mold to which a stamper having an information recording groove is attached, a space layer is provided between a mold mirror surface in contact with the outer peripheral portion of the stamper and a mold temperature control pipe. Type.
前記空間層に所定の温度に加熱した熱風を供給する熱風供給手段を具備したことを特徴とする請求項1に記載のディスク成形金型。   The disk molding die according to claim 1, further comprising hot air supply means for supplying hot air heated to a predetermined temperature to the space layer. 温度調節された管路内に圧縮空気を流すことにより前記圧縮空気の温度を所定の一定温度に加熱する空気加熱手段を備え、
前記空気加熱手段により所定の一定温度に加熱された前記圧縮空気を前記空間層に供給することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のディスク成形金型。
Air heating means for heating the temperature of the compressed air to a predetermined constant temperature by flowing the compressed air through the temperature-adjusted pipe;
The disk molding die according to claim 1 or 2, wherein the compressed air heated to a predetermined constant temperature by the air heating means is supplied to the space layer.
前記空気加熱手段は流量調節機構を備え、
前記空間層に供給する前記圧縮空気の流速を前記流量調節機構により調整することを特徴とする請求項3に記載のディスク成形金型。
The air heating means includes a flow rate adjusting mechanism,
4. The disk molding die according to claim 3, wherein a flow rate of the compressed air supplied to the space layer is adjusted by the flow rate adjusting mechanism.
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