JP3158394B2 - 記録ディスク成形用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気型ミニディスク
（ＭＤ−ＭＯ）などの記録ディスクの基板を樹脂により
射出成形する記録ディスク成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＤ−ＭＯは、シャッターを有するカー
トリッジ内にディスク本体を内蔵してなり、記録と再生
との両方ができるものである。図８は、ディスク本体１
を示している。このディスク本体１は、径が64mmの円盤
状であって、中心部に中心孔２を有している。この中心
孔２は、記録再生装置のドライブヘッド11が係合するも
のであり、このドライブヘッド11とともにディスク本体
１が回転する。そして、従来、中心孔２は円柱状になっ
ており、また、ドライブヘッド11は、中心孔２内に入る
円柱状部12と、ディスク本体１が上に載る鍔部13とを有
している。円柱状部12を円柱状の中心孔２に入れるので
あるから、この中心孔２は円柱状部12よりも若干径が大
きくなっており、これら中心孔２および円柱状部12の側
面間には隙間ｃが生じる。また、記録再生装置は、ディ
スク本体１の上側に位置する磁気ヘッド15と、ディスク
本体１の下側に位置する光ピックアップ16とを有してい
る。これら磁気ヘッド15と光ピックアップ16とは、ほぼ
上下に対向して位置しており、かつ、図示していないサ
ーボモーターの駆動によりディスク本体１の径方向に一
体的に移動する。なお、光ピックアップ16は自動焦点調
節機構を備えている。

【０００３】また、図７には、ディスク本体１の断面構
造を示してある。同図に示すように、下から上へ、ポリ
カーボネートの成形品である 1.2mmの厚さの基板３と第
１の誘電体膜４と磁性膜５と第２の誘電体膜６と反射膜
７と保護膜（摺動膜）８とが層をなしている。これらの
膜は、蒸着メッキなどによって形成される。さらに、デ
ィスク本体１内には、その中心から螺旋状に図６にも示
すような案内溝９が形成されている。この案内溝９間の
ピッチｐは、約 1.6μm である。この案内溝９は、予め
基板３を射出成形する際にスタンパーから転写されて形
成されるものである。そして、案内溝９に沿って音声信
号が記録されるが、案内溝９自体もアドレス信号を形成
している。

【０００４】記録時にも再生時にも、ドライブヘッド11
の駆動によりディスク本体１が回転するとともに、光ピ
ックアップ16からの連続発光のレーザー光が案内溝９を
追従するように、サーボモーターが制御される。図６に
示すように案内溝９の幅は狭くなったり広くなったりし
ている。これは、アドレスの情報を記録したものであ
る。すなわち、レーザー光のスポットＳが案内溝９にあ
たる割合の違いに応じて、測光される反射光の強度が変
化し、これに基づいてアドレスが読み取られることにな
る。このアドレスの読み取りにより、任意のアクセスが
可能になる。記録は、レーザー光による加熱で消磁を先
行して行いながら、磁気ヘッド15により、案内溝９に沿
って、磁性膜５をＮまたはＳの極性で磁化することによ
る。また、再生時には、光ピックアップ16により案内溝
９に沿って音声信号が読み取られる。これは、磁化の極
性の違いによって、反射光の偏光が異なることを利用し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
ＭＤ−ＭＯでは、ディスク本体１の中心孔２が円柱形状
になっていたが、そのため、次のような問題があった。
すなわち、円柱状の中心孔２にドライブヘッド11の円柱
状部12を入れるのであるから、この中心孔２は円柱状部
12よりも若干径を大きくしなければならない。そのた
め、ディスク本体１とドライブヘッド11との間に径方向
にがたつきが生じることになる。このがたつきには、前
述のように、サーボモーターによって光ピックアップ16
を案内溝９に追従させることにより対応している。すな
わち、案内溝９の読み取りから、ディスク本体１の径方
向の偏位量を求め、これをサーボモーターによって補正
するようにしている。しかし、そのため、サーボ機構が
複雑になる。これとともに、案内溝９間のピッチを小さ
くするのにも制約となり、したがって、音声信号記録の
高密度化にも制約となる。

【０００６】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、中心孔の形状を改善することにより、光
ピックアップを駆動するサーボ機構を簡素化できるとと
もに、信号記録を高密度化できるようにしようとするも
のであるが、改善された形状の中心孔を容易に、かつ、
成形される基板に悪影響を与えることなく形成できる記
録ディスク成形用金型を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、中心孔を有する円盤状の記録ディスクの
基板を成形する記録ディスク成形用金型において、前記
基板の形状をしたキャビティと、このキャビティへ前記
中心孔の側面に対応する位置で開口するリング状のゲー
トとを型閉時に相互間に形成する互いに開閉する固定型
および可動型と、この可動型におけるキャビティを形成
する面に取り付けられたスタンパーとを備え、前記固定
型に、前記ゲートを形成するとともに前記中心孔の側面
を外側の側面により形成するゲートカッターを固定型お
よび可動型の開閉方向へ移動可能に設け、前記可動型
に、進出してきた前記ゲートカッターの先端部が嵌合す
る受け部を設け、前記ゲートカッターにおける前記中心
孔の側面を形成する部分に、テーパー状部を形成したも
のである。

【０００８】

【作用】本発明では、成形時、固定型と可動型とを型閉
し、まず固定型のゲートカッターを可動型から離した状
態で、キャビティ内に樹脂を充填する。この状態で、ゲ
ートカッターと可動型との間にリング状のゲートが形成
され、このゲートから放射状に広がるようにキャビティ
内に樹脂が充填される。この充填後、キャビティ内の樹
脂が固まる前に、ゲートカッターを進出させ、その先端
部を可動型の受け部に嵌合する。これにより、ゲートに
おいて樹脂が切断されるとともに、成形と同時に基板の
中心孔が形成されることになる。すなわち、ゲートカッ
ターの外側の側面により中心孔の側面が形成されるので
あるが、ゲートカッターのテーパー状部により、中心孔
もテーパー状に形成されることになる。そして、成形さ
れた基板の中心孔がテーパー状になっているために、こ
の中心孔を記録装置あるいは再生装置のドライブヘッド
に嵌めると、このドライブヘッドの側面に中心孔の側面
が密着し、基板とドライブヘッドとががたつきなく正確
に同軸に位置することになる。これにより、記録された
信号の読み取りに際しての追従が容易になるとともに、
信号の高密度化も可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の記録ディスク成形用金型の一
実施例について、図１および図２を参照しながら説明す
る。なお、この実施例の記録ディスクはＭＤ−ＭＯであ
り、成形されるのはその基板20である。以下の説明にお
いて、上下の表現は、図１および図２の図示による。図
２において、21は固定型、22は可動型で、これら固定型
21および可動型22は、上下方向に開閉し、型閉時に相互
間に基板20の形状をしたキャビティ23を形成するもので
ある。

【００１０】固定型21は、図示していない成形機の固定
側プラテンに取り付けられる固定側取付板25を有してお
り、この固定側取付板25の下面周辺部には、固定側型板
26が所定範囲上下動可能に支持されており、この固定側
型板26は、スプリング27により常時下方へ付勢されてい
る。また、固定側型板26の内側に位置して固定側取付板
26の下面には固定側受け板28が固定されており、さら
に、この固定側受け板28の下面にはキャビティ部材29が
固定されている。また、固定側受け板28の上方に位置し
て固定側取付板25内には、押圧板31が所定範囲上下動可
能に支持されている。この押圧板31は、同じ固定側取付
板25内に設けられた油圧シリンダー32により上下方向に
駆動されるものである。そして、前記押圧板31には、ゲ
ートカッターを兼ねるほぼ円筒状のスプルーブッシュ33
が固定されている。このスプルーブッシュ33は、内部が
スプルー34となっており、固定側受け板28とキャビティ
部材29に貫通状態で固定された外側ブッシュ35とを上下
動可能に貫通している。なお、前記固定側取付板25の上
面にはローケートリング36が固定されている。

【００１１】一方、可動型22は、成形機の可動側プラテ
ンに取り付けられる可動側取付板41を有している。そし
て、この可動側取付板41の上面に、第１スペーサーブロ
ック42を介して可動側受け板43が固定されているととも
に、この可動側受け板43の上面に、第２スペーサーブロ
ック44を介して可動側型板45が固定されている。そし
て、この可動側型板45内にコア部材46が固定されてい
る。前記キャビティ23を形成するコア部材46の上面に
は、薄いディスク状のスタンパー47（図１に図示）が着
脱可能に取り付けられている。このスタンパー47は、案
内溝９（図６に図示のもの）の反転形状が下面に形成さ
れているものである。そして、スタンパー47は、コア部
材46の上側中央部に着脱可能に固定されたほぼ円筒状の
内周スタンパー押さえ48により内周部が、また、コア部
材46の上側周辺部に固定されたほぼ円環状の外周スタン
パー押さえ49により外周部がそれぞれ上側から押さえら
れている。この外周スタンパー押さえ49は、前記キャビ
ティ部材29の一部が嵌合し、このキャビティ部材29の下
面とともに前記キャビティ23を形成するものである。

【００１２】また、前記可動側取付板41と可動側受け板
43との間には、第１突き出し板51が所定範囲上下動可能
に固定されており、この第１突き出し板51に突き出しピ
ン52が固定されている。また、前記可動側受け板43と可
動側型板45との間には、第２突き出し板53が所定範囲上
下動可能に固定されており、この第２突き出し板53に突
き出しスリーブ54が固定されている。この突き出しスリ
ーブ54は、可動側型板45およびコア部材46を貫通し、先
端部が内周スタンパー押さえ48内に摺動自在に嵌合して
いる。また、前記可動側受け板43に固定された中間スリ
ーブ55が前記突き出しスリーブ54内に摺動自在に嵌合し
ており、この中間スリーブ55内に前記突き出しピン52が
摺動自在に嵌合している。さらに、前記第１突き出し板
51に連動ピン56が固定されているが、この連動ピン56
は、可動側受け板43を貫通して先端が第２突き出し板53
に対向している。

【００１３】つぎに、前記ゲートカットピンを兼ねるス
プルーブッシュ33の先端部付近の構造につき、図１に基
づいて詳しく説明する。スプルーブッシュ33の下側先端
部は、型閉状態で、スプルーブッシュ33の上下動に伴
い、可動型22に形成された凹状の受け部61内に挿脱自在
に嵌合するものである。この受け部61は、中間スリーブ
55の上端面と突き出しスリーブ54の内側の側面とにより
形成されたもので、この側面は、上下方向を軸方向とす
る円柱面になっている。そして、型閉状態で、かつ、ス
プルーブッシュ33が上昇した状態で、受け部61とスプル
ーブッシュ33の下端面との間にスプルー34に通じる円盤
状のランナー62が形成されるとともに、受け部61の側面
上端とスプルーブッシュ33の外側の側面の上端との間に
ランナー62からキャビティ23へ通じるリング状のゲート
63が形成されるものである。このゲート63の幅ｔは 0.4
mm程度である。また、スプルーブッシュ33は、その外側
の側面により基板20の中心孔64の側面を形成することに
なるが、この中心孔64の側面を形成するスプルーブッシ
ュ33の側面には、下方へ向かって細くなるテーパー状部
65が形成されている。このテーパー状部65は、上下方向
を方向とする円錐台形状をなしている。しかし、同じス
プルーブッシュ33の側面は、テーパー状部65の下方で、
前記受け部61とほぼ同径で上下方向を軸方向とする円柱
面66になっており、この円柱面66が受け部61の側面に嵌
合するものである。

【００１４】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形に際しては、まず固定型21と可動型22と
を型閉する。この型閉状態においては、固定側型板26と
可動側型板45とが互いに突き当たる。なお、成形機は、
２段階型締できるもので、第１段階の型締では、スプリ
ング47により押されて、固定側型板26が固定側取付板25
からまだ下へ浮いて位置している。そして、固定型21の
キャビティ部材29の一部が可動型22の外周スタンパー押
さえ49内に嵌合し、図１（ａ）に示すように、キャビテ
ィ部材29、上昇した位置にあるスプルーブッシュ33、外
側ブッシュ35、コア部材46、スタンパー押さえ48，49お
よび下降した位置にある突き出しスリーブ54によりキャ
ビティ23が形成される。これとともに、スプルーブッシ
ュ33と中間スリーブ55および突き出しスリーブ54との間
に、ランナー62およびゲート63が形成される。

【００１５】そして、スプルーブッシュ33に接続された
成形機のノズルから溶融樹脂を射出する。この溶融樹脂
は、スプルー34およびランナー62を通って、リング状の
ゲート63から放射状に広がるようにしてキャビティ23内
に流入し、このキャビティ23内に充填される（充填工
程）。この充填工程後、キャビティ23内の樹脂がまだ軟
らかいうちに、油圧シリンダー32の駆動により、図１
（ｂ）に示すように、スプルーブッシュ33が下方へ移動
し、スプルーブッシュ33の円柱面66が可動型22の受け部
61内に若干嵌合する。これにより、ゲート63において、
ランナー62内の樹脂とキャビティ23内の樹脂とが切断さ
れる（ゲートカット工程）とともに、スプルーブッシュ
33により、成形と同時に基板20の中心孔64が形成される
ことになる。なお、スプルーブッシュ33の円柱面66が受
け部61のほぼ同径の円柱面からなる側面に嵌合すること
により、樹脂の切断が確実になされる。

【００１６】また、やはりキャビティ23内の樹脂が固ま
る前に、成形機において第２段階の型締がなされる。こ
れにより、スプリング27に抗して、相対的に固定側取付
板25が固定側型板26に突き当たるまで下降する。固定側
取付板25とともに、キャビティ部材29がコア部材46に近
付き、これにより、キャビティ23内の樹脂が圧縮される
（圧縮工程）。この圧縮工程は、スタンパー47から基板
20の表面への案内溝９の転写性を高めるためのものであ
る。なお、ゲートカット工程および圧縮工程の終了時点
において、スプルーブッシュ33のテーパー状部65の上端
は、外側ブッシュ35の下端面と同高に位置する。

【００１７】ついで、キャビティ23内の樹脂が十分に冷
却、固化した後、固定型21と可動型22が型開されて、成
形された基板20が取り出される。型開に伴い、ランナー
62部分のアンダーカット形状のために、スプルー34およ
びランナー62部分の樹脂は、まず固定型21から離れ、可
動型22側に止まる。固定型21側でのエアの吹き出しによ
り、基板20も、まず固定型21から離れ、可動型22側に止
まる。ついで、成形機側の突き出しロッドが第１突き出
し板51を上へ押す。これにより、突き出しピン52が上へ
移動し、スプルー34およびランナー62部分の樹脂が可動
型22から離れる。突き出しピン52の移動が始まってしば
らくすると、連動ピン56が、第２突き出し板53を押し上
げるようになる。それに伴い、突き出しスリーブ54が上
へ移動し、基板20が可動型22から離れる。

【００１８】以上のように、基板20全体の成形時に、そ
のテーパー状の中心孔64を同時に容易に形成できる。し
かも、樹脂がまだ軟らかいうちにゲートカッターを兼ね
るスプルーブッシュ33を作動させて中心孔64を形成する
のであるから、成形される基板20に悪影響を与えること
がない。すなわち、中心孔64を切断などによる後加工と
すると、基板20に歪みが生じて、その光学的特性が損な
われるおそれがあるが、このようなことがない。

【００１９】図３には、成形された円盤状の基板20に膜
４，５，６，７，８（図７に図示のもの）を形成したデ
ィスク本体71が示してある。なお、図１および図２にお
ける基板20の上下と、図３におけるディスク本体71の上
下とは逆になる。このディスク本体71の中心孔64は、図
４に詳しく示すように、上部の一部が円柱状部64a にな
っているが、それよりも下方は上方へ向かって細くなる
テーパー状部64b になっている。このテーパー状部64b
は、スプルーブッシュ33のテーパー状部65により形成さ
れたものであり、円柱状部64a は、スプルーブッシュ33
の円柱面66により形成されたものである。なお、中心孔
64のテーパー状部64b の側面の母線が鉛直線に対してな
す角度θは10°である。この角度θは、10°に限るもの
ではないが、ドライブヘッド96に食い付いて離れなくな
ることを防ぐために、５°以上にすることが好ましい。

【００２０】また、記録再生装置のドライブヘッド76
は、中心孔64内に入る部分がこの中心孔64のテーパー状
部64b と同一傾斜のテーパー状部77になっており、その
下方に鍔部78がある。しかし、テーパー状部77の下端の
径は、中心孔64の下端の径よりも大きくなっている。

【００２１】そして、ディスク本体71の中心孔64のテー
パー状部64b およびドライブヘッド76のテーパー状部77
の形状のために、中心孔64をドライブヘッド76のテーパ
ー状部77に上から嵌めると、このテーパー状部77の側面
に中心孔64のテーパー状部64b の側面が密着し、ディス
ク本体71とドライブヘッド76とががたつきなく精度よく
同軸に位置することになる。

【００２２】これにより、ディスク本体71でその中心か
ら螺旋状に位置している案内溝９の読み取りに際して、
その追従が容易になる。すなわち、もとよりディスク本
体71とドライブヘッド76との間のがたつきに起因するデ
ィスク本体71の径方向の偏位量を求めるような必要もな
くなり、光ピックアップ16を前記径方向へ駆動するサー
ボ機構も簡素化できる。これとともに、案内溝９間のピ
ッチを小さくすることが可能になり、したがって、音声
信号記録も高密度化できる。

【００２３】なお、このようにディスク本体71の中心孔
64およびドライブヘッド76の側面をテーパー形状により
密着させるようにした場合、ドライブヘッド76に対する
ディスク本体71の高さに若干のばらつきが生じるおそれ
があるが、光ピックアップ16には、自動焦点調節機構が
備わっているので、問題はない。

【００２４】なお、前記実施例のようにディスク本体71
の中心孔64に円柱状部64a を形成せずに、図５に示すよ
うに、ディスク本体71の中心孔64全体をテーパー状にし
てもよい。これは、成形用金型において、スプルーブッ
シュ33の円柱面66全体が受け部61内に嵌合する寸法設定
とすることにより、可能となる。

【００２５】さらに、本発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、種々の変形実施が可能である。例え
ば、前記実施例の記録ディスクは、ＭＤ−ＭＯであった
が、再生専用のミニディスクやコンパクトディスクなど
の他の記録ディスクにも、本発明を適用できる。また、
成形用金型の構造も、前記実施例のものに限らない。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、キャビティ内への樹脂
充填後、この樹脂が固まる前に、固定型に設けたゲート
カッターを可動型の受け部に嵌合することにより、ゲー
トにおいて樹脂を切断できるとともに、成形と同時に基
板の中心孔を形成できるのであるが、ゲートカッターに
おける中心孔の側面を形成する部分にテーパー状部を形
成したので、中心孔をテーパー状にでき、しかも、中心
孔の形成は容易であり、かつ、成形される基板に悪影響
を与えることはない。そして、基板の中心孔がテーパー
状であることにより、この中心孔を記録装置あるいは再
生装置のドライブヘッドに嵌めたとき、このドライブヘ
ッドの側面に中心孔の側面が密着し、基板とドライブヘ
ッドとをがたつきなく正確に同軸に位置させられる。こ
れにより、記録された信号の読み取りに際しての追従が
容易になり、読み取り用の光ピックアップを駆動するサ
ーボ機構を簡素化でき、また、信号記録も高密度化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録ディスク成形用金型の一実施例を
示すゲートカッターの先端部付近の断面図である。

【図２】同上全体の断面図である。

【図３】同上成形された基板からなる記録ディスクの断
面図である。

【図４】同上記録ディスクの中心孔付近の拡大断面図で
ある。

【図５】本発明の他の実施例を示す記録ディスクの中心
孔付近の断面図である。

【図６】記録ディスクであるＭＤ−ＭＯの案内溝を示す
斜視図である。

【図７】同上ＭＤ−ＭＯの拡大断面図である。

【図８】従来の記録ディスクの一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

20 基板 21 固定型 22 可動型 23 キャビティ 33 スプルーブッシュ（ゲートカッター） 47 スタンパー 61 受け部 63 ゲート 64 中心孔 65 テーパー状部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心孔を有する円盤状の記録ディスクの
   基板を成形する記録ディスク成形用金型において、前記
   基板の形状をしたキャビティと、このキャビティへ前記
   中心孔の側面に対応する位置で開口するリング状のゲー
   トとを型閉時に相互間に形成する互いに開閉する固定型
   および可動型と、この可動型におけるキャビティを形成
   する面に取り付けられたスタンパーとを備え、前記固定
   型に、前記ゲートを形成するとともに前記中心孔の側面
   を外側の側面により形成するゲートカッターを固定型お
   よび可動型の開閉方向へ移動可能に設け、前記可動型
   に、進出してきた前記ゲートカッターの先端部が嵌合す
   る受け部を設け、前記ゲートカッターにおける前記中心
   孔の側面を形成する部分に、テーパー状部を形成したこ
   とを特徴とする記録ディスク成形用金型。