JP3225795B2 - 基板成形用金型および基板の成形方法 - Google Patents
基板成形用金型および基板の成形方法Info
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Description
れる基板を成形する基板成形用金型および基板の成形方
法に関するものである。
ボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等の
合成樹脂を用いて射出成形方法で成形されている。この
ような基板は図10に示した構成の金型が用いられる。
動させる可動金型102からなる。両者を閉じた状態で
できるキャビティ103に、環状で平坦なスタンパ10
4を取り付け、キャビティ103に溶融樹脂材を流入す
ることによって、スタンパ104上に形成されているピ
ットや溝を転写したディスク基板が得られる。
付けるものと、可動金型102に取り付けるものとがあ
るが、ここでは可動金型102に取り付けるものを示し
ている。
05とスタンパ外周押さえ106とで、可動金型ミラー
部107に密着する。この可動金型ミラー部107は、
温調水路108が設けられ、一定の温度になるように制
御されている。この可動金型ミラー部107は、可動金
型基盤109とOリングとを介してボルト等で組まれて
いる。
110、カットパンチ111、突出ピン112が設けら
れている。カットパンチ111は、成形基板の中央部に
穿設するものである。突出パンチ110、突出ピン11
2は成形後に基板を取り出す際に、それぞれ、基板製品
部と孔となる不要部(スプル部)を機械的に押し出すも
のである。
固定金型ミラー部114が取り付けられている。固定金
型ミラー部114には、温調水路115が設けられてい
て、一定の温度になるように制御されている。
ュ116があり、溶融樹脂材はこのスプルブッシュ11
6を通って、キャビティ103に流入する。スプルブッ
シュ116は水等で冷却されており、成形基板を取り出
す際にこのスプルブッシュ116にある樹脂を固化収縮
させて剥離し取り出す。スプルブッシュ116の周囲に
は固定金型ブッシュ117が設けられ、スプルブッシュ
116と固定金型ミラー部114との断熱の働きをす
る。
方法を説明する。固定金型基盤113に設けられた11
8、および可動金型基盤109に設けられた119は、
共にエア通路である。エア通路118は固定金型ブッシ
ュ117まで通じており、エア通路118に圧縮空気を
供給すると、圧縮空気は固定金型ブッシュ117と固定
金型ミラー部114との隙間を通り、キャビティ103
の表面まで導かれる。同様にエア通路119に圧縮空気
を供給すると、圧縮空気はスタンパ内周押さえ105と
突出パンチ110との隙間を通り、キャビティ103の
表面まで導かれる。
の供給は、固定金型101と可動金型102とを開く直
前もしくは直後に行い、成形基板をスタンパ104およ
び固定金型ミラー部114から剥離する。
および119の例として突出パンチ110を図11に示
す。キャビティ103より奥からキャビティ103の方
へまっすぐな溝があり、次にその溝と交わるように周方
向に溝がある。最初の溝はエアをキャビティ103の近
傍へ導くものであり、次の溝は周方向にエアを送るため
のものである。
な樹脂材は、カットパンチ111の内側面に設けられた
テーパもしくは凹凸によってカットパンチ111に固定
されている。そこで、可動金型102が移動して金型が
開くと、この不要な樹脂材が引き出される。
突出して成形基板を押し出し、取出装置で成形基板を真
空吸引等の方法で保持する。次に不要な樹脂材を同じ取
出装置で保持してから、突出ピン112を突出して不要
な樹脂材をカットパンチ111から外す。
げるためには、基板の成形に用いるスタンパ上に形成さ
れているピットや溝を細かくする必要がある。これは、
成形に用いる樹脂材が入り込む隙間が小さくなることを
意味する。そこで樹脂材のスタンパとの密着性を良くし
ないと、転写が十分得られないことになる。一方、樹脂
材がスタンパと接する表面積も増し、結果としてスタン
パから成形基板が剥離しにくくなるという課題がある。
あり、この手段の1つに対物レンズの開口度を大きくす
る方法がある。この場合、傾きによる収差は板厚に比例
し開口度の3乗に比例する。そこで、ピックアップの制
御を容易にするためには板厚を薄くしなければならな
い。この場合も成形基板の剛性が弱くなるのでスタンパ
および金型ミラー部から成形基板が剥離しにくくなると
いう課題がある。
ンパおよび金型ミラー部から容易に剥離可能な基板成形
用金型および基板の成形方法を提供することである。
の本発明の第1の基板の成形方法は、成形基板がエア吹
き出し口から離れる距離を規定して成形基板にエアを吹
き出すものである。
な突き出し部材の側面をエア吹き出し口とし、キャビテ
ィ表面より奥の方がエア通路を広くし、機械的な突出部
材を突出させるとともに吹き出しエア流量を増加させる
ものである。
き出し部材の通路を螺旋状の溝としてエアを斜めに吹き
出し、成形基板が吹き出し口から離れるにつれて吹き出
たエアの当たる位置が成形基板の外側へ移動するように
するものである。
制してエアを吹き出すと、先に剥がれた部分からのエア
の逃げが抑制されるため剥離力が弱まらず、エア吹き出
し側で成形基板全体を確実に剥がすことができる。
し突出によってエア吹き出し口を大きくすることで、機
械的な剥離と吹き出しエア流量の増大による剥離とで、
金型もしくはスタンパから成形基板を確実に剥すことが
できる。
離れるにつれて成形基板の外周にエアが当たるようにす
ることで、内周から外周に金型もしくはスタンパから成
形基板が剥がれるのと対応するため剥離が確実になる。
る。以下の説明では、ピットや溝を形成した環状で平坦
なスタンパを可動金型に取り付けた場合について述べ
る。
金型の第1の実施例を示している。
可動金型2からなる。可動金型2に取り付けられている
3はスタンパであり、スタンパ内周押さえ4とスタンパ
外周押さえ5とで可動金型ミラー部6に密着する。
設けられ、一定の温度になるように制御されている。ま
た、この可動金型ミラー部6は、可動金型基盤8とOリ
ングとを介してボルト等で組まれている。
9、突出ピン10が設けられている。カットパンチ9
は、成形基板18の中央部に穿設するものである。突出
ピン10は、成形後に基板を取り出す際に、孔となるス
プル部(不要樹脂材)19を機械的に押し出すものであ
る。
固定金型ミラー部12が取り付けられている。固定金型
ミラー部12には、温調水路13が設けられていて、一
定の温度になるように制御されている。
14があり、溶融樹脂材はこのスプルブッシュ14を通
って、金型内に流入する。スプルブッシュ14は、水等
で冷却されており、成形基板18を取り出す際に、この
スプルブッシュ14にある樹脂を固化収縮させて剥離し
取り出す。スプルブッシュ14の周囲には、固定金型ブ
ッシュ15aと15bとが設けられ、スプルブッシュ1
4と固定金型ミラー部12との断熱の働きをする。
ュ15aと固定金型ブッシュ15bとの間まで導かれた
通路はエア通路16であり、キャビティ面まで到達す
る。
ブッシュ15bと固定金型ミラー部12との間まで導か
れた通路は真空吸引通路17であり、これもキャビティ
面まで到達する。エア通路16には、金型外部から圧縮
エアが電磁弁を介して供給されており、真空吸引通路1
7は、金型外部から真空吸引装置で電磁弁を介して真空
吸引されている。それぞれの部材間の隙間は、樹脂が入
り込まないように例えば20μm以下が好ましい。
比べると突出パンチ110がない。そのため、スタンパ
3の内孔を従来より小さくできる。これは、スタンパに
ピットや溝をより内周まで形成できることを意味し、光
ディスクとしての情報量が増すことになる。
の成形方法を説明する。まず、固定金型1と可動金型2
とを閉じ、金型が開かないように型締めの圧力をかけ
る。次に、カットパンチ9を引いた状態で、スプルブッ
シュ14から溶融した樹脂材料を金型内にできたキャビ
ティに充填する。そして、樹脂が完全に固化する前にカ
ットパンチ9を突き出し、内孔を穿設する。樹脂が固化
すると、成形基板18を真空吸引通路17から真空吸引
しながら、固定金型1と可動金型2とを開く。ここで、
成形基板18はスタンパ3から完全に剥離される。
閉じて真空吸引を終了し、エア通路16に通じる電磁弁
を開いて圧縮エアを供給し、固定金型ミラー部12から
成形基板18を剥離する。
固定金型ミラー部12との剥離は、固定金型1と可動金
型2とを完全に開く以前に実施する。
に設けられたテーパもしくは凹凸(図示せず)によっ
て、カットパンチ9に固定されている。そこで、可動金
型2が移動して金型が開くと、このスプル部19が引き
出される。成形基板18は、スプル部19およびカット
パンチ18との摩擦力で保持される。この結果、成形基
板18およびスプル部19は、可動金型2側にカットパ
ンチ9に保持された状態で残る。
19とそれぞれ保持すると、突出ピン10を突出してス
プル部19をカットパンチ9と成形基板18から外し、
それぞれ取り出す。その後、カットパンチ9と突出ピン
10を元の状態に戻す。
板とスタンパとの剥離が確実になる。
7とを兼用しても良い。ただし、エア吹き出しか真空吸
引かの切り換えは、電磁弁で速やかに行われる必要があ
る。これは、固定金型1および可動金型2と成形基板1
8との剥離を速やかに行わないと、ウエルドが発生する
恐れと、成形基板18の冷却が両面で異なることから成
形基板18に反りが発生する恐れとのあるためである。
基板18への内孔穿設時と成形基板18の真空吸引終了
時の2段が望ましい。これは、金型が完全に開いた状態
では、成形基板18はスプル部19およびカットパンチ
18との摩擦力で保持されるため、成形基板18が固定
金型1に真空吸引された状態で固定金型1と可動金型2
とを離すと、成形基板18の孔の部分がカットパンチ9
から外れる恐れがあるからである。
2の実施例を図2に示す。実施例1との相違点は固定金
型ミラー部12の外周部に環状の外周ミラー部20と、
この外周ミラー部20と固定金型ミラー部12との間に
真空吸引通路21があることである。
との隙間は例えば20μm以下と、樹脂が入り込まない
ような寸法にすることが好ましい。
でも、成形基板18を固定金型1側に内周と外周とで真
空吸引しているので、固定金型1と可動金型2とを開い
た瞬間に成形基板18がスタンパ3から確実に剥離でき
る。
施例と同様に、突出パンチ110がないため、スタンパ
3の内孔を従来より小さくでき、スタンパにピットや溝
をより内周まで形成できることになり、光ディスクとし
ての情報量を増やすことができる。
の成形方法は、第1の基板の成形方法と同じで、真空吸
引が成形基板18の内周だけでなく外周もあるだけで、
真空吸引を同時に開始し、また、終了すれば良い。この
結果、成形基板18のスタンパ3および固定金型ミラー
部12からの剥離が確実に行われる。
エア通路と兼用し、成形基板18を固定金型ミラー部1
2から剥離する際にエア吹き出しを行っても良い。
けても良い。本実施例のように内周と外周との真空吸引
の間でエア吹き出しをする場合は、外周での真空吸引を
先に終了した方がエアの逃げ場ができて望ましい。内周
の真空吸引の内周側からエア吹き出しをする場合は、内
周での真空吸引を先に終了した方が望ましい。これは、
エアが成形基板18と固定金型ミラー部12との間に流
れる際、エア吹き出し口と成形基板18との距離が抑制
されるので、エアによる剥離力が強くなるからである。
18の内周のみ、実施例2では成形基板18の内周と外
周としたが、もちろん、外周のみや複数の場所であって
も構わない。
を真空吸引としたが、部材に複数の孔を設けても構わな
い。
3の実施例を図3に示す。実施例2との相違点はエア通
路16がなく、固定金型ブッシュ15aが摺動自在であ
ることである。
合でも、成形基板18を固定金型1側に内周と外周とで
真空吸引しているので、固定金型1と可動金型2とを開
いた瞬間に成形基板18がスタンパ3から確実に剥離で
きる。
例と同様に、スタンパ3の内周側に突出パンチ110が
ないため、スタンパ3の内孔を従来より小さくでき、ス
タンパにピットや溝をより内周まで形成できることにな
り、光ディスクとしての情報量を増やすことができる。
の成形方法は、第2の基板の成形方法と成形基板18を
固定金型ミラー部12から剥離する方法が異なる。すな
わち、固定金型ブッシュ15aを例えば油圧もしくは空
気圧等によって摺動させ、成形基板18を押すことによ
り成形基板18を固定金型ミラー部12から剥離する。
その後にバネ等で元の位置に戻す。
エア通路と兼用し、成形基板18を固定金型ミラー部1
2から剥離する際にエア吹き出しを行っても良い。
4の実施例を図4に示す。実施例1と比べると、固定金
型1にエア通路や真空吸引通路がない。また、可動金型
2には、スタンパ内周押さえ4とカットパンチ9との間
に、突出パンチ22が設けられている。そして、この突
出パンチ22には、真空吸引通路23が設けられてい
る。真空吸引通路23は、環状の隙間でも環状に並んだ
複数の孔であってもよい。この隙間もしくは孔は例えば
20μm以下であり、樹脂が入り込むには十分小さい。
方法は、以下のようにスタンパ3および固定金型ミラー
部12から成形基板18を剥離する方法が、他の実施例
と異なる。
できるキャビティ内に溶融樹脂が流入し、カットパンチ
9により内孔を穿設した後に樹脂が固化すると、真空吸
引通路23から成形基板18を真空吸引しながら、可動
金型2を移動させて固定金型1と可動金型2とを開く。
そこで、成形基板18は固定金型ミラー部12から剥離
される。また、金型の開きに遅れて突出パンチ22を突
き出すことによって強制的にスタンパ3から成形基板1
8を剥離する。
に真空吸引すると、成形基板18を取出装置で取り出す
際の成形基板18の位置が、強制的に決められ取り出し
不良を起こす恐れが低減される。
動金型2側で、エアの吹き出しを付加してももちろん構
わない。
アの吹き出しを行う場合は、エアの吹き出し口から成形
基板18との距離を1mm以下にすると良い。これは、
成形基板18とスタンパ3との剥離状態に周方向のばら
つきがあっても、エアの吹き出し口と成形基板18との
距離が近いため、エアの逃げが抑制されて成形基板18
とスタンパ3との剥離を助長するからである。
5の実施例を図5に示す。実施例4と比べると、成形基
板18を真空吸引して摺動させる部材が可動金型2では
なく、固定金型1にある。
があり、その周りに真空吸引通路24を有する摺動自在
な固定金型ブッシュ15aがある。一方、可動金型2の
中央にはカットパンチ9、突出ピン10、スタンパ内周
押さえ4がある。
より内側に突出パンチ101がないため、スタンパ3の
内孔を従来より小さくでき、スタンパにピットや溝をよ
り内周まで形成できることになり、光ディスクとしての
情報量を増やすことができる。
の成形方法は、固定金型ミラー部12およびスタンパ3
からの成形基板18の剥離の方法が、第4の基板の成形
方法と以下のように異なる。
吸引しながら、可動金型2を移動させて固定金型1と可
動金型2とを開く。そこで、成形基板18は可動金型2
にあるスタンパ3から剥離される。また、金型の開きに
遅れて固定金型ブッシュ15aを突き出すことによっ
て、強制的に固定金型ミラー部12から成形基板18を
剥離する。そして、固定金型ブッシュ15aでの成形基
板18の真空吸引を完了させ、可動金型2は最終の開き
位置に達する。
シュに15aに真空吸引し、可動金型2を移動させ、成
形基板18がある特定の位置にある時に真空吸引を完了
すると、成形基板18を取出装置で取り出す際の成形基
板18の位置が強制的に決められ、取り出し不良を起こ
す恐れが低減される。
動金型2側でエアの吹き出しを付加してももちろん構わ
ない。
う場合は、エアの吹き出し口から成形基板18との距離
を1mm以下にすると良い。これは、成形基板18とス
タンパ3または固定金型ミラー部12との剥離状態に周
方向のばらつきがあっても、エアの吹き出し口と成形基
板18との距離が近いため、エアの逃げが抑制されて成
形基板18とスタンパ3または固定金型ミラー部12と
の剥離を助長するからである。
6の実施例を図6に示す。実施例5と比べると、固定金
型1側では固定金型ブッシュ15aに真空吸引通路がな
い。また、固定金型ブッシュ15bがあり、固定金型ブ
ッシュ15bと固定金型ミラー部12との隙間に固定金
型基盤11に設けたエア通路16からエアが供給されて
いる。この固定金型ブッシュ15aは、成形基板18を
固定金型ミラー部12から剥離する働きと、成形基板1
8を可動金型2のエア吹き出し口近傍に保持する働きと
をする。
ンパ内周押さえ4との間にカットパンチブッシュ25が
ある。可動金型基盤8にはエア通路26が設けられてい
て、スタンパ内周押さえ4とカットパンチブッシュ25
との隙間に達しており、エアはこの隙間を通ってキャビ
ティ面まで供給される。
の成形方法は、固定金型ミラー部12およびスタンパ3
からの成形基板18の剥離の方法が以下のようになる。
金型2とを開く。この際、固定金型ブッシュ15bと固
定金型ミラー部12との間からエアを吹くと共に、固定
金型ブッシュ15aを突き出すことによって、成形基板
18を固定金型ミラー部12から剥離する。
18を、可動金型2のエアの吹き出し口であるスタンパ
内周押さえ4とカットパンチブッシュ25との隙間から
1mm以下に保持して、この隙間からエア吹き出しを行
い成形基板18をスタンパ3から剥離する。この後、可
動金型2は最終の開き位置に達する。
ー部12との成形基板18の剥離は確実に行える。
カットパンチブッシュ25を設けたが、もちろん部材数
を減らして固定金型ブッシュ15aと固定金型ミラー部
12との間、およびスタンパ内周押さえ4とカットパン
チ9との間からエアを吹き出しても構わない。
隙間だけでなく、複数の孔であっても良い。
7の実施例を図7に示す。本実施例は、従来例の図10
と比べると、突出パンチ22の形が異なる。すなわち、
キャビティ面の近傍において、キャビティ面でのスタン
パ内周押さえ4との隙間は、樹脂の流入がない程狭く、
奥で広がっている。そこで、この突出パンチ22を突出
すると、エアの流路が広がり、かつ、エアが成形基板1
8に沿って内周から外周に流れるようになる。したがっ
て、樹脂の流入がない程度の隙間からエア吹き出しを行
う場合に比べて、エアの吹き出し量の周方向のばらつき
が減る上に絶対量も増し、かつ、機械的な強制剥離も伴
うため成形基板18とスタンパ3との剥離は確実にな
る。
定金型ミラー部12からの成形基板18の剥離は、エア
吹き出しによる。このエアは、固定金型基盤11に設け
られたエア通路16によって、固定金型ミラー部12と
固定金型ブッシュ15aとの隙間に導かれ、エアはキャ
ビティ面まで到達する。
8の実施例を図8に示す。本実施例は第7の実施例と比
べて、まず、可動金型2において突出パンチ22がな
い。次に、カットパンチ9の形が異なる。カットパンチ
9の形は成形基板18に内孔を穿設する箇所は円筒形で
ある。そして、その奥で広がっている。そこで、このカ
ットパンチ9をさらに突き出すと、スタンパ内周押さえ
4とカットパンチ9との隙間は広くなる。この隙間をエ
ア通路として利用している。
動金型2を移動させ、固定金型1と可動金型2とを開
く。この時、まず、固定金型1において、固定金型基盤
11に設けられたエア通路16により、固定金型ミラー
部12と固定金型ブッシュ15aとの隙間にエアを導き
キャビティ面でエアを吹き出し、成形基板18と固定金
型ミラー部12とを剥離する。
9を内孔穿設位置より突き出す。そして、カットパンチ
9とスタンパ内周押さえ4との間からエアを吹き出す。
ばらつきが減る上に絶対量も増し、かつ、機械的な強制
剥離も伴うため成形基板18とスタンパ3との剥離は確
実になる。
9の実施例を図9を用いて説明する。図9は固定金型1
の一部材である固定金型ブッシュ15a、もしくは可動
金型2の一部材である突出パンチ22を表している。す
なわち、これら環状部材の側面に、複数の螺旋状の溝2
7を設けている。したがって、このエア通路をエアが流
れてくると、エアはキャビティ面に対して斜めに吹き出
す。そこで、成形基板18がエアの吹き出し口から離れ
るにつれ、エアは成形基板18の内周部から外周部に当
たるようになる。エアの吹き出し口は、成形基板18に
対して内周部に位置するため、上記のようにエアの当た
る位置が移動すると、成形基板18からスタンパ3およ
び固定金型ミラー部12が容易に剥離する。
金型2に装着する場合について示したが、もちろん、ス
タンパ3を固定金型1に装着する場合であっても構わな
い。また、本発明の組み合わせであっても構わない。
離を規制してエアを吹き出すと、先に剥がれた部分から
のエアの逃げが抑制されるため剥離力が弱まらず、エア
吹き出し側で成形基板全体を確実に剥がすことができ
る。
し突出によってエア吹き出し口を大きくすることで、機
械的な剥離と吹き出しエア流量の増大による剥離とで、
金型もしくはスタンパから成形基板を確実に剥すことが
できる。
離れるにつれて成形基板の外周にエアが当たるようにす
ることで、内周から外周に金型もしくはスタンパから成
形基板が剥がれるのと対応するため剥離が確実になる。
成においては、スタンパ内径を小さくできるため信号を
内周まで入れることが可能になる。
断面図
断面図
断面図
断面図
断面図
断面図
断面図
断面図
吹き出し部を示す斜視図
す斜視図
Claims (6)
- 【請求項1】相対的に開閉する金型のキャビティ内に溶
融した材料を流入し、固化した後に成形品を取り出す基
板成形用金型において、前記キャビティ面に前記成形品
を真空吸引する手段と、前記成形品にエアを吹き出す手
段とを、前記キャビティの同じ面に設け、エアを吹き出
す手段を真空吸引する手段より成形品の外側に配するこ
とを特徴とする基板成形用金型。 - 【請求項2】相対的に開閉する金型のキャビティ内に溶
融した材料を流入し、固化した後に成形品を取り出す基
板成形用金型において、前記キャビティ面から摺動自在
で、かつ、前記成形品を真空吸引する手段とを設けたこ
とを特徴とする基板成形用金型。 - 【請求項3】相対的に開閉する金型のキャビティ内に溶
融した材料を流入し、固化した後に成形品を取り出す基
板成形用金型において、摺動自在な円柱状もしくは環状
の何れかの形状の部材の側面をエア通路とし、前記キャ
ビティ近傍で表面から遠ざかるに連れて前記エア通路の
幅を広くしたことを特徴とする基板成形用金型。 - 【請求項4】相対的に開閉する金型のキャビティ内に溶
融した材料を流入し、固化した後に成形品を取り出す基
板成形用金型において、摺動自在な円柱状もしくは環状
の何れかの形状の部材の側面に複数の螺旋状の溝を設
け、前記溝をエア通路とすることを特徴とする基板成形
用金型。 - 【請求項5】相対的に開閉する金型を閉じた状態で溶融
した材料をキャビティ内に流入し、材料が冷却固化した
後に金型を開き、成形品にエアを吹き出す際に、前記成
形品の機械的な押し出しと同時にエアの吹き出し口を大
きくすることを特徴とする基板の成形方法。 - 【請求項6】相対的に開閉する金型を閉じた状態で溶融
した材料をキャビティ内に流入し、材料が冷却固化した
後に金型を開き、成形品にエアを吹き出す際に、前記成
形品が環状のエア吹き出し口から斜めにエアを吹き出す
ことを特徴とする基板の成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16946595A JP3225795B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 基板成形用金型および基板の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16946595A JP3225795B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 基板成形用金型および基板の成形方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0919945A JPH0919945A (ja) | 1997-01-21 |
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Family Applications (1)
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- 1995-07-05 JP JP16946595A patent/JP3225795B2/ja not_active Expired - Fee Related
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