JP3185832B2 - 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】請求項１の発明は、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を備え、可動型に、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、固定型に、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】さらに、請求項２の発明の記録ディスク成
形用金型は、前記ゲートカッターと前記受け部との互い
に嵌合する面を前記ゲートカッターの移動方向と平行な
柱面としたものである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明では、成形時、固定型および可
動型を型閉し、まず可動型のゲートカッターを固定型か
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、ゲートカッターと固定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
その先端部を固定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。

【００１０】さらに、請求項２の発明の記録ディスク成
形用金型では、ゲートカッターと受け部とがゲートカッ
ターの移動方向と平行な柱面において嵌合し、樹脂の切
断が確実になされる。

【００１１】

【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。

【００１２】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26を有してお
り、この固定側取付板26の下面には、固定側型板27が周
辺部に固定されているとともに、この固定側型板27内に
位置するキャビティ入子28が固定されている。なお、前
記固定側型板27の周辺部には、固定側ガイドブロック29
も固定されている。また、固定側取付板26およびキャビ
ティ入子28を貫通してスプルーブッシュ31が固定されて
おり、このスプルーブッシュ31の内部がスプルー32にな
っている。これとともに、スプルーブッシュ31を囲んで
固定側取付板26の上面にはローケートリング33が固定さ
れている。また、前記キャビティ23を形成するキャビテ
ィ入子28の下面には、薄いディスク状のスタンパー34
（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34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34は、スプルーブッシュ31の下端部に着脱可能に
固定されたほぼ円筒状の内周スタンパー押さえ35により
内周部が、また、キャビティ入子28の下面周辺部にボル
ト36によって固定されたほぼ円環状の外周スタンパー押
さえ37により外周部がそれぞれ下側から押さえられてい
る。これとともに、スタンパー34は、真空吸引によりキ
ャビティ入子28の下面に密着するようになっている。

【００１３】一方、前記可動型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を有しており、
この可動側取付板41上には、枠状の第１可動側スペーサ
ー42、第２可動側スペーサー43、第３可動側スペーサー
44および可動側型板45がこの順序で下から上に重ねて固
定されている。なお、可動側型板45を囲んで第３可動側
スペーサー44上には、前記固定側ガイドブロック29に噛
み合う可動側ガイドブロック46も固定されている。ま
た、前記可動側取付板41の下部には、枠状の第１押圧板
51が所定範囲上下動可能に組み込まれている。この第１
押圧板51は、スプリング52により下方へ付勢されている
が、成形機側の押圧ロッド53により押し上げられるもの
である。そして、第１押圧板51に立設された押圧ピン54
が可動側取付板41を上下に貫通している。また、第１可
動側スペーサー42内には、第２押圧板55が上下動可能に
組み込まれており、この第２押圧板55上に固定された第
３押圧板56が第２可動側スペーサー43および第３可動側
スペーサー44内に上下動可能に組み込まれている。この
第３押圧板56は、第１可動側スペーサー42と第３可動側
スペーサー44とにより上下の移動範囲が規制されている
とともに、スプリング57により下方へ付勢されている。
そして、第３押圧板56上に、可動側型板45内に位置する
コア入子58が固定されている。このコア入子58には、前
記固定型21の外周スタンパー押さえ37内に挿脱自在に嵌
合される凸部59が上方へ突出形成されている。この凸部
59の上面が前記キャビティ23の下面をなすものである。

【００１４】また、前記コア入子58の中央部には、筒状
のエア吹き出し用入子61が上下に貫通して固定されてい
る。さらに、前記第３押圧板56の中央部には、突き出し
スリーブ62が上下に貫通してかつ上下動可能に組み込ま
れている。この突き出しスリーブ62の上側先端部は、エ
ア吹き出し用入子61内に嵌合しており、キャビティ23に
臨んで位置するものである。そして、突き出しスリーブ
62は、第２押圧板55と第３押圧板56とにより上下の移動
範囲が規制されているとともに、スプリング63により押
圧板55，56に対して下方へ付勢されている。また、前記
可動側取付板41内の上部には、油圧シリンダー64が設け
られている。この油圧シリンダー64は、上下動する筒状
のピストンロッド65を有している。一方、前記第２押圧
板55には、ゲートカッターである筒状のゲートカットピ
ン66が上下に貫通してかつ所定範囲上下動可能に組み込
まれており、このゲートカットピン66が前記ピストンロ
ッド65に上方から同軸的に対向している。これととも
に、ゲートカットピン66は、前記突き出しスリーブ62内
を軸方向すなわち上下方向に貫通している。なお、ゲー
トカットピン66は、スプリング67により突き出しスリー
ブ62に対して下方へ付勢されている。さらに、前記第１
押圧板51内に位置して可動側取付板41の下部には、突き
出し板71が所定範囲上下動可能に組み込まれている。こ
の突き出し板７１は、スプリング７２により下方へ付勢
されているが、成形機側の突き出しロッド73により押し
上げられるものである。そして、突き出し板71に立設さ
れたピン部74が前記ピストンロッド65を上下に貫通して
いる。一方、前記ゲートカットピン66内には、突き出し
ピン75が上下に貫通してかつ上下動可能に組み込まれて
おり、この突き出しピン75が突き出し板71のピン部74に
上方から同軸的に対向している。なお、突き出しピン75
は、スプリング76によりゲートカットピン66に対して下
方へ付勢されている。さらに、突き出しピン75の下部に
は、ゲートカットピン66を径方向に貫通した連動片77が
突出形成されている。この連動片77は、第２押圧板55の
下部に上方から対向するとともに、突き出しスリーブ62
に下方から対向するものである。

【００１５】つぎに、前記ゲートカットピン66の先端部
の構造につき、図１に基づいて詳しく説明する。ゲート
カットピン66の先端部は、型閉状態で、ゲートカットピ
ン66の上下動に伴い、固定型21のスプルーブッシュ31の
下面に形成された凹状の受け部81内に挿脱自在に嵌合す
るものである。この受け部81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、ゲートカットピン66が下降した状態で、受け部81と
ゲートカットピン66の上端面との間にスプルー32に通じ
る円盤状のランナー82が形成されるとともに、受け部81
の側面下端とゲートカットピン66の外側の側面の上端と
の間にランナー82からキャビティ23へ通じるリング状の
ゲート83が形成されるものである。ゲート83の幅ｔは
0.4mm程度である。また、ゲートカットピン66は、その
外側の側面により基板20の中心孔84の側面を形成するこ
とになるが、この中心孔84の側面を形成するゲートカッ
トピン66の側面には、上方へ向かって細くなるテーパー
状部85が形成されている。このテーパー状部85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
じゲートカットピン66の側面は、テーパー状部85の上方
で、前記受け部81とほぼ同径で上下方向を軸方向とする
円柱面86になっており、この円柱面86が受け部81の側面
に嵌合するものである。

【００１６】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27の
下面と可動側型板45の上面とが互いに突き当たる。ま
た、可動型22のコア入子58の凸部59が固定型21の外周ス
タンパー押さえ37内に嵌合し、図１（ａ）に示すよう
に、キャビティ入子28、コア入子58、吹き出し用入子3
5，61、スタンパー押さえ35，37、スプルーブッシュ3
1、下降した位置にある突き出しスリーブ62およびゲー
トカットピン66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31とゲートカットピン66と
の間に、ランナー82およびゲート83が形成される。

【００１７】そして、スプルーブッシュ31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32およびランナー82を通って、リング状の
ゲート83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64のピストンロッド65が
上方へ移動し、このピストンロッド65により押されて、
図１（ｂ）に示すように、ゲートカットピン66がスプリ
ング67の付勢に抗し上方へ移動し、ゲートカットピン66
の円柱面86がスプルーブッシュ31の受け部81内に若干嵌
合する。これにより、ゲート83において、ランナー82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、ゲートカットピン66により、成
形と同時に基板20の中心孔84が形成されることになる。
なお、ゲートカットピン66の円柱面86が受け部81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。

【００１８】また、やはりキャビティ23内の樹脂が固ま
る前に、コア入子58がキャビティ入子28に近付くことに
より、キャビティ23内の樹脂が圧縮される（圧縮工
程）。この圧縮工程においては、成形機側の押圧ロッド
53が第１の押圧板51を上方へ押すことにより、スプリン
グ52，57の付勢に抗して、押圧板51，55，56が上方へ移
動し、コア入子58も一体的にキャビティ入子28の方へ移
動する。このとき、第２押圧板55に押されて、突き出し
スリーブ62および突き出しピン75も一体的に移動する。
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、ゲートカットピン66のテーパー状部85の下端は、
突き出しスリーブ62の上端面と同高に位置する。以上の
圧縮工程は、スタンパー34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。

【００１９】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
82部分のアンダーカット形状のために、スプルー32およ
びランナー82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73が上方へ移
動し、スプリング76の付勢に抗して突き出しピン75を突
き上げる。これにより、スプルー32およびランナー82部
分の樹脂が可動型22から離れる。突き出しピン75の移動
が始まってしばらくすると、この突き出しピン75の連動
片77が、スプリング63の付勢に抗して突き出しスリーブ
62を押し上げるようになる。これとともに、エアの吹き
出しにより、基板20が可動型22から離れる。

【００２０】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84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トピン66を
作動させて中心孔84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84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。

【００２１】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91が示してある。このディスク本体91の中心
孔84は、図４に詳しく示すように、上部の一部が円柱状
部84a 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84b になっている。このテーパ
ー状部84b は、ゲートカットピン66のテーパー状部85に
より形成されたものであり、円柱状部84a は、ゲートカ
ットピン66の円柱面86により形成されたものである。な
お、中心孔84のテーパー状部84b 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。

【００２２】また、記録再生装置のドライブヘッド96
は、中心孔84内に入る部分がこの中心孔84のテーパー状
部84b と同一傾斜のテーパー状部97になっており、その
下方に鍔部98がある。しかし、テーパー状部97の下端の
径は、中心孔84の下端の径よりも大きくなっている。

【００２３】そして、ディスク本体91の中心孔84のテー
パー状部84b およびドライブヘッド96のテーパー状部97
の形状のために、中心孔84をドライブヘッド96のテーパ
ー状部97に上から嵌めると、このテーパー状部97の側面
に中心孔84のテーパー状部84b の側面が密着し、ディス
ク本体91とドライブヘッド96とががたつきなく精度よく
同軸に位置することになる。

【００２４】これにより、ディスク本体91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91とドライブヘッド96との間のがたつきに起因するデ
ィスク本体91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。

【００２５】なお、このようにディスク本体91の中心孔
84およびドライブヘッド96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96に対する
ディスク本体91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。

【００２６】なお、前記実施例のようにディスク本体91
の中心孔84に円柱状部84a を形成せずに、図５に示すよ
うに、ディスク本体91の中心孔84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、ゲートカット
ピン66の円柱面86全体が受け部81内に嵌合する寸法設定
とすることにより、可能となる。

【００２７】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。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、キャビティ内
への樹脂充填後、この樹脂が固まる前に、互いに開閉す
る一対の固定型および可動型のうち可動型に設けたゲー
トカッターを固定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。

【００２９】さらに、請求項２の発明によれば、ゲート
カッターと受け部との互いに嵌合する面をゲートカッタ
ーの移動方向と平行な柱面としたので、ゲートカッター
による樹脂の切断を確実にできる。

【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 66 ゲートカットピン（ゲートカッター） 81 受け部 83 ゲート 84 中心孔 85 テーパー状部 86 円柱面（柱面）

Claims (2)

(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
   および可動型を備え、可動型に、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、固定型に、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。
2. 【請求項２】 前記ゲートカッターと前記受け部との互
   いに嵌合する面は、前記ゲートカッターの移動方向と平
   行な柱面としたことを特徴とする請求項１記載の記録デ
   ィスク成形用金型。