JP2521258C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光記録媒体製造用成形機に係り、より詳しくは金型のスタンパ取り付
け面の耐摩耗構造に関する。 〔従来の技術〕 第２図に、従来より知られている光記録媒体製造用成形機における金型主要部
の構成を示す。 この図において、１は可動金型、２は固定金型、３は上記両金型１，２の合せ
面に形成されるキャビティであって、上記可動金型１の上記キャビテイ３に臨む
面（スタンパ取り付け面）１ａには、片面にプリグループ及びプリピット等の凹
凸パターンが形成されたスタンパ４が取り付けられている。上記スタンパ４は、
上記可動金型１のスタンパ取り付け面１ａ上に載置され、その内周部及び外周部
がスタンパ押え具５によって可動金型１に固定される。尚、第２図において、６
は図示外の射出機からの溶融物質を上記キャビティ３内に導くスプール、７は上
記キャビティ３内への溶融物質の流れを制御するゲートを示している。 上記可動金型１及び固定金型２は、プラスチック成形金型用鋼によって形成さ
れている。そして、上記スタンパ取り付け面１ａ及びキャビティ面２ａは鏡面状
態に仕上げられており、射出成形される製品の寸法精度の高精度化が図られてい
る。一方、上記スタンパ４はニッケルによって形成されており、上記可動金型１
のスタンパ取り付け面１ａと接する面が鏡面状態に仕上げられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、射出成形時、上記可動金型１のスタンパ取り付け面１ａとスタンパ
４の間には、第３図に示すように、射出された溶融高分子物質に含まれるガスや
微細な固形不純物８が入り込み易い。周知の如く、高分子物質の射出成形に際し
ては、上記キャビティ３内に高温高圧の溶融高分子物質が射出され、さらに射出
終了後キャビティ３内に射出された高分子物質が完全に固化する以前の段階で、
該高分子物質の等質性及び転写性を向上するため、キャビティ３に高圧プレスが
かけられる。上記した従来の金型は、上記可動金型１のスタンパ取り付け面１ａ
の硬度が充分に高くないため、可動金型１のスタンパ取り付け面１ａ及びスタン
パ４の裏面の間にガスや固形不純物８が入り込んでいると、ガス圧の作用及び固
形不純物の研摩作用によってスタンパ４の裏面のみならず上記可動金型１のスタ
ンパ取り付け面１ａが局部的に剥離され、いわゆる肌荒れを生ずる。かかる肌荒
れ現象は、製品の寸法精度を劣化するといった不具合を惹起する。 スタンパ４は、数千枚の光記録媒体を複製すると凹凸パターンの正常な転写性
が損われ順次新たなスタンパに交換されるものであるから、その範囲内で耐摩耗
性があれば足りる。然るに、金型１，２は順次交換される各スタンパ毎に使用さ
れる共用装置であり、かつ高価な装置であるから、半永久的な耐摩耗性を有する
ことが好ましい。 かかる観点より、スタンパ取り付け面１ａの耐摩耗性に優れた金型を有する光
媒体製造用成形機が嘱望されている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記した技術的要請に対処するためになされたものであって、金型
に形成されたキャビティの少なくとも片面にスタンパを設置して樹脂成形を行う
成形機において、上記金型のスタンパ取り付け面に、当該スタンパ取り付け面を
構成する材料よりも硬度が高く、かつ耐摩耗性に優れた材料から成る硬質層を薄
膜形成手段により形成したことを特徴とするものである。 〔実施例〕 第１図は本発明に係る成形機に適用される金型の主要部を示す断面図であって
、９は硬質層を示し、そのほか第２図に示したと同様の部材についてはこれと同
一の符号が表示されている。 上記硬質層９は、可動金型１のスタンパ取り付け面１ａを構成する材料よりも
硬度の高い物質をもって形成される。 可動金型１は、例えば、ＳＴＡＶＡＸ，ＳＫＤ１１，ＳＵＳ４４０Ｃ，ＳＵＳ
４２０Ｊ₂，ＨＰＭ３８，ＳＭ３などのプラスチック成形金型用鋼をもって形成
されており、少なくともスタンパ取り付け面１ａには焼入れ焼戻し処理が施され
ている。 かかる可動金型１のスタンパ取り付け面１ａに形成される硬質層９としては、
シリコン、チタン、ゲルマニウム、ジルコニウム、すず、ハフニウム、鉛のグル
ープから選択された元素の炭素化合物、あるいは上記グループから選択された元
素の窒素化合物、あるいは上記グループから選択された元素の酸化物から選択さ
れた少なくとも１種の物質が用いられる。これらのうちでは、ＴｉＣ，ＳｉＣな
どの炭化物、ＴｉＮ，ＳｉＮなどの窒化物、及びＳｉＯ₂，ＳｉＯなどの酸化物
が特に好適である。 尚、この硬質層９の形成手段としては、真空蒸着、スパッタリング、イオンプ
レーティング、化学蒸着など、公知に属する任意の薄膜形成手段を用いることが
できるが、他の手段では形成が困難な物質の硬質層９を得ることができる。
折出速度が速く厚い硬質層９が得られる等の特徴があるため、化学蒸着が特に適
する。また、この硬質層９は任意の厚さに形成可能であるが、必要とされる耐摩
耗性及び硬質層形成に要する工数を考慮して、約５μｍ乃至１５μｍ程度に形成
することが好ましい。 下表に硬質層９を形成する物質の種類と硬度とを掲げ、本発明の効果に言及す
る。尚、下表の硬質層９は、化学蒸着法によって形成したものであって、それぞ
れ反応室の真空度を７６０Ｔｏｒｒ、反応温度を約１１００℃とした。 上表に示すように、焼入れ焼戻しされたＳＴＡＶＡＸ鋼の硬さ（Ｈｖ６００）
に比べて硬質層９の硬さは約２倍乃至６倍以上あり、焼入れ焼戻しされたＳＴＡ
ＶＡＸ鋼の表面に直接ニッケル製のスタンパを取り付けた場合に比べて、耐摩耗
性を格段に向上することができる。特に、ＴｉＣやＳｉＣの硬質層は耐摩耗性が
高く、金型の耐用命数を１０倍以上も向上すると期待される。尚、可動金型１の
スタンパ取り付け面１ａを他の材料にて形成した場合にも、上記とほぼ同様の効
果が得られるものと推定される。 従って、射出成形時にスタンパ４が摩擦したとしても可動金型１のスタンパ取
り付け面１ａが摩耗することがなく、金型の保守が容易になると共に、金型の耐
用命数が延長され、光記録媒体用基板の生産性を向上することができる。 尚、本発明の要旨は、金型のスタンパ取り付け面に当該スタンパ取り付け面を
構成する焼入れ焼戻しされたプラスチック成形金型用鋼よりも硬度の高い材料か
ら成る硬質層を形成した点に存するのであって、金型を構成する材料及び硬質層
を形成可能な物質が上記実施例に掲げたものに限定されるものではない。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の光情報記録媒体製造用成形機は、スタンパ取り
付け面に硬質層を薄膜形成手段により形成したので、当該スタンパ取り付け面と
スタンパとの間に射出成形時の溶融高分子物質に含まれるガスや固形不純物が入
り 込んだとしてもスタンパ取り付け面に肌荒れが発生せず、金型の耐用命数が延長
されて金型の保守が容易になると共に、スタンパ取り付け面の肌荒れに起因する
スタンパの変形、ひいては光記録媒体用基板の変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る成形機に適用される金型の概要を示す断面図、第２図は
従来より用いられている金型の断面図、第３図は従来の金型の問題点を示す拡大
断面図である。 １：可動金型、２：固定金型、３：キャビティ、４：スタンパ、５：スタンパ
取り付け具、６：スプール、７：ゲート、８：高圧ガスまたは固形不純物、９：
硬質層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 金型に形成されたキャビティの少なくとも片面にスタンパを設
   置して樹脂成形を行う成形機において、上記金型のスタンパ取り付け面に、当該
   スタンパ取り付け面を構成する材料よりも硬度が高く、かつ耐摩耗性に優れた材
   料から成る硬質層を薄膜形成手段により形成したことを特徴とする光記録媒体製
   造用成形機。