JP3646516B2 - 剥離方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク樹脂基板の製造に用いる射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術における光ディスク樹脂基板（以下基板）製造用射出成形金型（以下金型）の構造を図５に示す。図５は従来の金型断面構造を示す概観図である。
【０００３】
射出成形法による基板製造用の金型は、金型Ａ(501)と金型Ｂ(502)から一組の金型を構成する。金型Ａ(501)を可動側金型、金型Ｂ(502)を固定側金型として説明する。
【０００４】
基板に転写すべき情報を有するスタンパ(511)は内周ホルダ−(512)、外周ホルダ−(513)及びスタンパの裏面の鏡面板(516)のスタンパ吸着溝(517a,517b)により保持されている。真空吸着機構は鏡面板(516)の内外周、すなわちスタンパ記録エリアから外れた部分に設けられている。内周ホルダ−(512)の内側には基板を金型Ａ(501)から取り出す為の基板突出しシリンダ−(514)と、基板内径を加工するための内径カッター(515)がある。金型Ｂ(502)には基板の記録面の反対面を作る鏡面板(531)があり、その中心部には溶融樹脂を供給するための溶融樹脂供給部(532)がある。
【０００５】
次に前記金型を使用した基板の製作方法を図６により説明する。
【０００６】
図６は従来技術における金型動作を示す概念図である。
【０００７】
金型Ａ(601）と金型Ｂ(602）が閉じキャビティを形成する。キャビティに基板となる溶融樹脂が充填されスタンパの情報が基板に転写される。その後金型内で冷却された基板は金型Ａ(601)と金型Ｂ(602)が開き（以下この動作を型開き）取り出し可能となる。型開きの際、基板(651)はスプルー（溶融樹脂供給部分）と共に金型Ａ(601)のスタンパ(611)に密着している。図６(a)
基板(651)は基板突出しシリンダー(614)の前進と離型エアー(図６矢印)の噴出によりスタンパ(611)から剥離され、ロボット等の基板取り出し装置(661)により金型Ａ(601)から金型外に取り出される。図６(b)
一連の成形工程ではスタンパ(611)は鏡面板(616)に前記説明の方法で常に固定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では
(1)鏡面板に固定されたスタンパとスタンパに強固に密着した基板の剥離において、基板突出しシリンダーと離型エアーだけでは基板内周部しか剥離できず剥離不良が発生する。剥離不良は成形サイクルの中断となり基板の生産性を著しく低下させる。また基板突出しシリンダーによる基板の剥離方法は、基板の反りを発生させる原因になっている。
【０００９】
(2)型開き時のスタンパと基板の密着不均一及び、スタンパから基板を剥離する際の剥離不均一が、基板にクラウドあるいは剥離ムラと呼ばれる不定形な模様（以下クラウド）を発生させると考えられる。
【００１０】
クラウドは光ディスクの外観上の商品価値を著しく低下させるため不良品として扱われる。
【００１１】
金型、スタンパ、成形数量、成形条件などにより、クラウドの形、発生する時期などが変化する。
【００１２】
クラウド対策として一般的に成形条件の変更が行われるが、適切な成形条件を見つけ出すために時間、基板製造用樹脂などが消費される。クラウドの発生は基板の生産性を著しく低下させる。
【００１３】
【課題を解決する手段】
本発明の剥離方法は、スタンパと該スタンパを支持している内周ホルダーと外周ホルダーと該外周ホルダーに設けられたスタンパ押さえと該内周ホルダーの内側に基板突き出しシリンダーとを備える光ディスク用金型を用いて該スタンパと光ディスク樹脂基板とを剥離する剥離方法であって、前記光ディスク樹脂基板が形成されたスタンパを支持している前記内周ホルダー、前記外周ホルダー及び前記突き出しシリンダーとが駆動し、 前記スタンパ押さえ及び前記内周ホルダーが駆動し、前記スタンパは前記光ディスク樹脂基板の内周及び外周から剥離されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の剥離方法は、前記剥離方法において、前記スタンパの下方に吸着溝を更に備える前記光ディスク用金型を用いて該スタンパと光ディスク樹脂基板とを剥離する方法であって、前記吸着溝から気体が噴出することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の剥離方法は、前記剥離方法において、前記気体が窒素ガスであることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば基板製造面では基板の剥離不良が無くなる。基板の品質面では基板のクラウドや反りが減少するという効果を有する。
【００１８】
上記光ディスクによれば光ディスクの性能を劣化させないという効果を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する
（実施例１）
本発明の一実施例を図１、図２、図３、図４を用いて説明する。本実施例では可動側金型を金型Ａ、固定側金型を金型Ｂとしている。
【００２０】
図１は本発明の金型断面構造を示す概観図である。従来と同様に金型Ａ(101)と金型Ｂ(102)から一組の金型を構成する。
【００２１】
金型Ａ(101)はスタンパ(111)、内周ホルダ−(112)、外周ホルダー(113)、基板突出しシリンダー(114)、内径カッター(115)、鏡面板(116)から成る。
【００２２】
スタンパ(111)は記録面を金型Ｂ(102)に向け金型Ａ(101)に取り付けられる。スタンパは内径を内周ホルダー(112)に支持され、裏面を鏡面板(116)に設けられたリング状のスタンパ吸着溝(117a、117b)に真空吸着される。
【００２３】
スタンパ吸着溝はスタンパ記録エリアを外れた内周(117a)と外周(117b)に設けられている。スタンパ吸着溝は真空引きによりスタンパを鏡面板(116)に固定する。
【００２４】
前記スタンパ吸着溝は窒素ガスを噴出し、スタンパ裏面の真空破壊を行いスタンパを鏡面板(116)から離す役割も果たす。スタンパ吸着溝の真空引き、窒素ガス噴出は基板成形工程により切り替えられる。
【００２５】
外周ホルダー(113)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。外周ホルダーはリング状の外周スタンパ押え(118)を有する。図１(b)
外周スタンパ押え(118)はスタンパ記録面に対し垂直でスタンパ(111)の方向に前進可能な構造を有する。外周スタンパ押えのスタンパ表面と対向する部分は、窒素ガスを噴出する気体吹出し口(119)を有する。図１(b)外周スタンパ押えは外周ホルダー(116)が金型Ｂ(102)方向に最大量移動した状態で、鏡面板(116)上のスタンパ(111)を押えることが可能な移動量を有する。
【００２６】
基板の外径は、外周ホルダー(113)により形成される。
【００２７】
外周ホルダー(113)、外周スタンパ押え(118)はそれぞれ外周ホルダー駆動部(120)、外周スタンパ押え駆動部(121)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００２８】
内周ホルダー(112)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。内周ホルダーはスタンパの内径を常に支持している。内周ホルダーは外周ホルダーと同様の移動量を有する。内周ホルダーは内周ホルダー駆動部(122)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００２９】
基板突出しシリンダー(114)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。基板突出しシリンダーは基板成形後に前進することにより、前記基板を金型Ａ(101)から突出し金型外に排出する役割をする。基板突出しシリンダーは基板記録エリアより内周に位置し、樹脂充填時には後退し基板表面の一部を形成する。
【００３０】
内径カッター(115)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。内径カッターは前進時に金型Ｂ(102)の溶融樹脂供給部(132)と勘合して基板の内径を形成する。内径カッターと樹脂供給部は一般的な打ち抜き金型の関係である。
【００３１】
基板突出しシリンダー(114)と内径カッター(115)の駆動は従来技術と同様である。
【００３２】
金型Ｂ(102)は基板の記録面と反対面を形成する鏡面板(131)、溶融樹脂をキャビティ内に供給する溶融樹脂供給部(132)、押えリング(133)から成る。押えリングは金型Ａの外周ホルダー(113)を固定するロックピン(134)を有する。ロックピンは金型中心方向に前進可能な構造を有する。ロックピンはロックピン駆動部(135)により駆動される。本実施例では空気圧シリンダーを用いたが、同様の機能であれば駆動源は任意である。
【００３３】
次に基板製造過程と基板取り出し時の金型動作を図２、図３、図４により説明する。図２、図３、図４は本実施例における金型動作を示す概念図である。
【００３４】
初期状態は金型Ａ(201)が後退して型開きの状態にある。
【００３５】
金型Ａにあるスタンパ(211)はスタンパ吸着溝(217)により鏡面板(216)に真空吸着され、内周ホルダー(212)により内径を支持され金型Ａに取り付けられる。この時内周ホルダーは後退した位置にある。
【００３６】
外周ホルダー(213)と、外周スタンパ押え(218)は後退した位置にある。
【００３７】
内径カッター(215)、基板突出しシリンダー(214)、金型Ｂにあるロックピン(234)も後退した位置にある。
【００３８】
金型Ａが前進して、金型Ａ、Ｂが閉じ基板成形用のキャビティが構成される。キャビティが構成された時、金型Ｂのロックピン(234)が前進し金型Ａの外周ホルダー(213)を固定する。図２(a)
溶融樹脂供給部(232)から溶融樹脂がキャビティ中心から外周に向けて充填される。溶融樹脂は外周ホルダー(213)に達するまで充填される。充填完了後、圧縮、補圧、冷却など成形動作が終了し型開き工程になる。図２(b)
金型Ａが外周ホルダー(313)の可動範囲内で後退する。図３(a)
金型Ａが後退する際に外周ホルダー(313)、内周ホルダー(312)、基板突出しシリンダー(314)は金型Ａが後退する速度と同等もしくはそれより僅かに早い速度で前進する。また、スタンパ吸着溝(317a,b)から窒素ガスが噴出しスタンパ(311)裏面の真空破壊をするとともに鏡面板(316)からの離脱を促進する。図３(a)矢印
基板（351)は外周を外周ホルダー（313)に、記録面をスタンパ(311)と基板突出しシリンダー(314)と内周ホルダー(312)に、記録面の反対面は鏡面板(331)と樹脂供給部(332)に、内周部は内径カッター(315)とそれぞれ接している。
【００３９】
金型Ａの後退、外周ホルダー、内周ホルダーなどの前進の動作により基板と基板に接する金型部品の相対的な位置関係は変化しない。
【００４０】
ロックピン(334)は外周ホルダー(313)の前進速度が金型Ａが後退する速度に比べて遅い時に基板(351)と外周ホルダーの相対的な位置関係を確保するために外周ホルダーを固定する。
【００４１】
スタンパと基板は型開きにおいてもその密着の均一性は保たれる。図３(a)
次に外周スタンパ押え(318)が前進、内周ホルダー(312)が後退する。図３(b)
前記動作の際、内周ホルダー(312)と基板突出しシリンダーの隙間と外周ホルダーの気体吹出し口から窒素ガスを噴出する。スタンパ(311)は弾性変形の範囲内で変形しながら基板(351)内周と外周から剥離される。
【００４２】
スタンパからの基板の剥離は内外周から行われ、スタンパの変形からの復元力もあり剥離が進行する。
【００４３】
次に、外周スタンパ押え(418)が最前進し内周ホルダー(412)が最後退する。続いてロックピン(434)が後退し金型Ａ(401)が後退する。図４(a)
金型Ａが後退する際、金型Ｂの鏡面板(431)との剥離を促進する為に離型エアーが噴出する。図４(a)矢印
金型Ａが最後退し基板取りだし装置(461)が基板(451)を保持すると、基板突出しシリンダー(414)を残し外周ホルダー(413)と内径カッター(415)が後退する。外周ホルダーの外周スタンパ押え(418)は外周ホルダーが後退する前に後退し、外周ホルダーの後退を妨げない。図４(b)
基板が基板取り出し装置(461)に確実に保持されると基板突出しシリンダー(414)が後退し金型は初期状態に復帰する。
【００４４】
これが基板製造工程の基本サイクルであり、このサイクルが連続的に行われる。
【００４５】
スタンパの変形量を決定する外周ホルダーと内周ホルダーの移動量は、本発明では２mm以下に設定したが、スタンパの弾性変形の範囲とスタンパに記録されているピット、グルーブの剥離による転写不良が発生しない限り任意である。また気体吹き出し口(119)などから噴出する気体は本実施例では窒素ガスを使用したが使用する気体は任意である。
【００４６】
（実施例２）
本発明の一実施例を図７、図８、図９を用いて説明する。本実施例では可動側金型を金型Ａ、固定側金型を金型Ｂとしている。
【００４７】
図７は本発明の金型断面構造を示す概観図である。従来と同様に金型Ａ(701)と金型Ｂ(702)から一組の金型を構成する。
【００４８】
金型Ａ(701)はスタンパ(711)、内周ホルダ−(712)、外周ホルダー(713)、基板突出しシリンダー(714)、内径カッター(715)、鏡面板(716)から成る。
【００４９】
スタンパ(711)は記録面を金型Ｂ(702)に向け金型Ａに取り付けられる。スタンパは内径を内周ホルダー(712)に支持され、裏面を鏡面板(716)に設けられたリング状の溝スタンパ吸着溝(717a、717b)に真空吸着される。
【００５０】
スタンパ吸着溝はスタンパ記録エリアを外れた内周(717a)と外周(717b)に設けられている。スタンパ吸着溝は真空引きによりスタンパを鏡面板(716)に固定する。
【００５１】
前記スタンパ吸着溝は窒素ガスを噴出し、スタンパ裏面の真空破壊を行いスタンパを鏡面板(716)から離す役割も果たす。スタンパ吸着溝の真空引き、窒素ガス噴出は基板成形工程により切り替えられる。
【００５２】
外周ホルダー(713)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。この外周ホルダー(713)により基板の外形が形成される。
【００５３】
内周ホルダー(712)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。内周ホルダーはスタンパの内径を常に支持している。内周ホルダーは外周ホルダーと同様の移動量を有する。
【００５４】
外周ホルダー(713)と内周ホルダー(712)はそれぞれ、外周ホルダー駆動部(720)、内周ホルダー駆動部(722)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００５５】
基板突出しシリンダー(714)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。基板突出しシリンダーは基板成形後に前進することにより、基板を金型Ａから突出し金型外に排出する役割をする。基板突出しシリンダーは基板記録エリアより内周に位置し、樹脂充填時には後退し基板表面の一部を形成する。
【００５６】
内径カッター(715)は、スタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。内径カッターは前進時に金型Ｂの溶融樹脂供給部(732)と勘合して基板の内径を形成する。内径カッターと樹脂供給部は一般的な打ち抜き金型の関係である。
【００５７】
基板突出しシリンダー(714)と内径カッター(715)の駆動は、従来技術と同様である。
【００５８】
金型Ｂ(702)は基板の記録面と反対面を成形する鏡面板(731)、溶融樹脂をキャビティ内に供給する溶融樹脂供給部(732)、押えリング(733)から成る。押えリングは金型Ａの外周ホルダーを固定するロックピン(734)を有する。ロックピンは金型中心方向に前進可能な構造を有する。ロックピンはロックピン駆動部(735)により駆動される。本実施例では空気圧シリンダーを用いたが、同様の機能であれば駆動源は任意である。
【００５９】
次に基板製造過程と基板取り出し時の金型動作を図８、図９により説明する。
【００６０】
図８、図９は本実施例における金型動作を示す概念図である。
【００６１】
初期状態は金型Ａ(801)が後退して型開きの状態にある。
【００６２】
金型Ａにあるスタンパ(811)はスタンパ吸着溝(817a,b)より鏡面板(816)に真空吸着され、内径ホルダー(812)により内径を支持され金型Ａに取り付けられる。この時、内周ホルダーは後退した位置にある。
【００６３】
内径カッター(815)、基板突出しシリンダー(814)、金型Bにあるロックピン(834)も後退した位置にある。
【００６４】
金型Ａが前進して、金型Ａ、Ｂが閉じ基板成形用のキャビティが構成される。キャビティが構成された時、金型Ｂのロックピンが前進し金型Ａの外周ホルダーを固定する。
【００６５】
溶融樹脂供給部(832)から溶融樹脂がキャビティ中心から外周に向けて充填される。溶融樹脂は外周ホルダー(813)に達するまで充填される。充填完了後、圧縮、補圧、冷却など成形動作が終了し型開き工程になる。図８(a)
金型Ａが外周ホルダーの可動範囲内で後退する。図８(b)
金型Ａが後退する際に外周ホルダー(813)、内周ホルダー(812)、基板突出しシリンダー(814)は金型Ａが後退する速度と同等もしくはそれより僅かに早い速度で前進する。また、スタンパ吸着溝(817a,b)から窒素ガスが噴出しスタンパ(811)裏面の真空破壊をするとともに鏡面板(816)からの離脱を促進する。図８(b)矢印
基板（851)は外周を外周ホルダー（813)に、記録面をスタンパ(811)と基板突出しシリンダー(814)と内周ホルダー(812)に、記録面の反対面は鏡面板(831)と樹脂供給部(832)に、内周部は内径カッター(815)とそれぞれ接している。
【００６６】
金型Ａの後退、外周ホルダー、内周ホルダーなどの前進の動作により基板と基板に接する金型部品の相対的な位置関係は変化しない。
【００６７】
ロックピン(834)は外周ホルダー(813)の前進速度が金型Ａが後退する速度に比べて遅い時に基板(851)と外周ホルダーの相対的な位置関係を確保するために外周ホルダーを固定する。
【００６８】
スタンパと基板は型開きにおいてもその密着の均一性は保たれる。図８(b)
次に基板が十分冷却した後、ロックピン(934)が後退し、続いて外周ホルダーと内周ホルダーが後退する。前記動作の際内周ホルダー(913)と製品突出しシリンダー(914)の隙間と外周ホルダーの気体吹出し口から窒素ガスを噴出する。スタンパ(911)は弾性変形の範囲内で変形しながら基板(951)内周と外周から剥離される。
【００６９】
スタンパからの基板の剥離は内外周から行われ、スタンパの変形からの復元力もあり剥離が進行する。図９(a)
外周ホルダーと内周ホルダーが最後退すると、スタンパ吸着溝が真空吸着によりスタンパを再吸着し固定する。
【００７０】
スタンパが固定されると金型Ａが後退する。金型Ａが後退する際、金型Ｂの鏡面板(931)との剥離を促進する為に離型エアーが噴出する。図９(b)矢印。
【００７１】
金型Ａが最後退し基板取りだし装置が基板を保持すると、基板突出しシリンダー(914)を残し内径カッター(915)が後退する。
【００７２】
基板が基板取りだし装置に確実に保持されると基板突出しシリンダーが後退し金型は初期状態に復帰する。
【００７３】
これが基板製造工程の基本サイクルであり、このサイクルが連続的に行われる。
【００７４】
スタンパの変形量を決定する外周ホルダーと内周ホルダーの移動量は、本発明では２mm以下に設定したが、スタンパの弾性変形の範囲とスタンパに記録されているピット、グルーブの剥離による転写不良が発生しない限り任意である。またスタンパ吸着溝(717)から噴出される気体は、本実施例では窒素ガスを使用したが使用する気体は任意である。
【００７５】
（実施例３）
本発明の一実施例を図10、図11、図12を用いて説明する。本発明はスタンパが固定側金型に取り付き、実施例１と同様の動作をする金型の一実施例である。本実施例では可動側金型を金型Ｂ、固定側金型を金型Ａとしている。
【００７６】
図10は本発明の金型断面構造を示す概観図である。従来と同様に金型Ａ(1001)と金型Ｂ(1002)から一組の金型を構成する。
【００７７】
金型Ａ(1001)はスタンパ(1011)、内周ホルダ−(1012)、外周ホルダー(1013)、溶融樹脂をキャビティ内に供給する溶融樹脂供給部(1032)、鏡面板(1016)から成る。
【００７８】
スタンパ(1011)は記録面を金型Ｂ(1002)に向け金型Ａ(1001)取り付けられる。スタンパは内径を内周ホルダー(1012)に支持され、裏面を鏡面板(1016)に設けられたリング状の溝スタンパ吸着溝(1017a、1017b)に真空吸着される。
【００７９】
スタンパ吸着溝はスタンパ記録エリアを外れた内周(1017a)と外周(1017b)に設けられている。スタンパ吸着溝は真空引きによりスタンパを鏡面板(1016)に固定する。
【００８０】
前記スタンパ吸着溝は窒素ガスを噴出し、スタンパ裏面の真空破壊を行いスタンパを鏡面板(1016)から離す役割も果たす。スタンパ吸着溝の真空引き、窒素ガス噴出は基板成形工程により切り替えられる。
【００８１】
外周ホルダー(1013)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。外周ホルダーはリング状の外周スタンパ押え(1018)を有する。外周スタンパ押え(1018)はスタンパ記録面に対し垂直でスタンパ(1011)の方向に前進可能な構造を有する。外周スタンパ押えのスタンパ表面と対向する部分は、窒素ガスを噴出する気体吹出し口(1019)を有する。外周スタンパ押えは外周ホルダー(1016)が金型Ｂ(1002)方向に最大量移動した状態で、鏡面板(1016)上のスタンパ(1011)を押えることが可能な移動量を有する。
【００８２】
基板の外径は、外周ホルダー(1013)により形成される。
【００８３】
外周ホルダー(1013)、外周スタンパ押え(1018)はそれぞれ外周ホルダー駆動部(1020)、外周スタンパ押え駆動部(1021)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００８４】
内周ホルダー(1012)は、スタンパ記録面に対して垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。内周ホルダーはスタンパの内径を常に支持している。内周ホルダーは外周ホルダーと同様の移動量を有する。
【００８５】
金型Ｂ(1002)は基板の記録面と反対面を成形する鏡面板(1031)、基板突出しシリンダー(1014)、内径カッター(1015)、押えリング(1033)から成る。
【００８６】
基板突出しシリンダー(1014)は、スタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。基板突出しシリンダーは、基板成形後に前進することにより前記基板を金型Ａ(1001)から突出し金型外に排出する役割をする。基板突出しシリンダーは基板記録エリアより内周に位置し、樹脂充填時には後退し基板表面の一部を形成する。
【００８７】
内径カッター(1015)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。内径カッターは前進時に金Ａ(1002)の溶融樹脂供給部(1032)と勘合して基板の内径を形成する。内径カッターと樹脂供給部は一般的な打ち抜き金型の関係である。
【００８８】
基板突き出しシリンダーと内径カッターの駆動は従来技術と同様である。
【００８９】
押えリングは金型Ａの外周ホルダー(1013)を固定するロックピン(1034)を有する。ロックピンは金型中心方向に前進可能な構造を有する。ロックピンはロックピン駆動部(1035)により駆動される。本実施例では空気圧シリンダーを用いたが、同様の機能であれば駆動源は任意である。
【００９０】
次に基板製造過程と基板取り出し時の金型動作を図11、図12、図13により説明する。図11、図12、図13は本実施例における金型動作を示す概念図である。
【００９１】
初期状態は金型Ａ(1101)が後退して型開きの状態にある。
【００９２】
金型Ａにあるスタンパ(1111)はスタンパ吸着溝(1117)により鏡面板(1116)に真空吸着され、内径ホルダー(1112)により内径を支持され金型Ａに取り付けられる。この時内周ホルダーは後退した位置にある。
【００９３】
外周ホルダー(1113)と外周スタンパ押え(1118)は後退した位置にある。
【００９４】
金型Ｂの内径カッター(1115)、基板突出しシリンダー(1114)、ロックピン(1133)も後退した位置にある。
【００９５】
金型Ａが前進して、金型Ａ、Ｂが閉じ基板成形用のキャビティが構成される。キャビティが構成された時、金型Ｂのロックピン(1134)が前進し金型Ａの外周ホルダー(1113)を固定する。図11(a)
溶融樹脂供給部(1132)から溶融樹脂がキャビティ中心から外周に向けて充填される。溶融樹脂は外周ホルダー(1113)に達するまで充填される。充填完了後、圧縮、補圧、冷却など成形動作が終了し型開き工程になる。図11(b)
金型Ａが金型Ｂの外周ホルダー(1213)の可動範囲内で後退する。図12(a)
金型Ａが後退する際に外周ホルダー(1213)、内周ホルダー(1212)、基板突出しシリンダー(1214)は金型Ａが後退する速度と同等もしくはそれより僅かに早い速度で前進する。また、スタンパ吸着溝(1217a,b)から窒素ガスが噴出しスタンパ(1211)裏面の真空破壊をするとともに鏡面板(1216)からの離脱を促進する。図12(a)矢印
基板(1251)は外周を外周ホルダー(1213)に、記録面をスタンパ(1211)と基板突出しシリンダー(1214)と内周ホルダー(1212)に、記録面の反対面は鏡面板(1231)と樹脂供給部(1232)に、内周部は内径カッター(1215)とそれぞれ接している。
【００９６】
金型Ａの後退、外周ホルダー、内周ホルダーなどの前進の動作により基板と基板に接する金型部品の相対的な位置関係は変化しない。
【００９７】
ロックピン(1234)は外周ホルダー(1213)の前進速度が金型Ａが後退する速度に比べて遅い時に基板(1251)と外周ホルダーの相対的な位置関係を確保するために外周ホルダーを固定する。
【００９８】
スタンパと基板は型開きにおいてもその密着の均一性は保たれる。図12(a)
次に外周スタンパ押え(1218)が前進し内周ホルダー(1212)が後退する。図12(b)
前記動作の際鏡面板(1212)と製品突出しシリンダー(1214)の隙間及び外周ホルダーの気体吹出し口から窒素ガスを噴出する。スタンパ(1211)は弾性変形の範囲内で変形しながら基板(1251)内周と外周から剥離される。
【００９９】
基板からのスタンパの剥離は内外周から行われ、スタンパの変形からの復元力もあり剥離が進行する。図12(b)
外周スタンパ押え(1318)が最前進し、内周ホルダー(1312)が最後退する。続いてロックピン(1334)が後退し、金型Ｂが後退する。図13(a)
金型Ｂが後退し始めると、外周スタンパ押え(1318)が後退し、その後外周ホルダー(1313)が後退する。図13(b)
金型Ｂが最後退した後、基板取りだし装置(1361)が基板を保持すると、基板突出しシリンダー(1314)が前進し基板を鏡面板から剥離する。
【０１００】
基板が基板取りだし装置(1361)に確実に保持されると基板突出しシリンダー(1314)が後退し金型は初期状態に復帰する。
【０１０１】
これが基板製造工程の基本サイクルであり、このサイクルが連続的に行われる。
【０１０２】
スタンパの変形量を決定する外周ホルダーと内周ホルダーの移動量は、本発明では２mm以下に設定したが、スタンパの弾性変形の範囲とスタンパに記録されているピット、グルーブの剥離による転写不良が発生しない限り任意である。また気体吹き出し口(1019)などから噴出する気体は本実施例では窒素ガスを使用したが使用する気体は任意である。
【０１０３】
【発明の効果】
スタンパを弾性変形の範囲で変形させ、基板の内周、外周から同時に剥離することにより剥離不良が発生しない。剥離不良による生産中断が無くなり、生産性の向上が図られた。
【０１０４】
成形サイクル中のスタンパ−基板間の密着性の均一化と剥離の均一化が図られ基板の外観不良、特にクラウドが大幅に低減し、優れた光ディスクの製作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の金型断面構造を示す概観図。
【図２】図１における金型動作を示す概念図。
【図３】図１における金型動作を示す概念図。
【図４】図１における金型動作を示す概念図。
【図５】従来技術の金型断面構造を示す概観図。
【図６】図５における金型動作を示す概念図。
【図７】実施例２の金型断面構造を示す概観図。
【図８】図７における金型動作を示す概念図。
【図９】図７における金型動作を示す概念図。
【図１０】実施例３の金型断面構造を示す概観図。
【図１１】図10における金型動作を示す概念図。
【図１２】図10における金型動作を示す概念図。
【図１３】図10における金型動作を示す概念図。
【符号の説明】
１０１ 金型Ａ
１０２ 金型Ｂ
１１１ スタンパ
１１２ 内周ホルダー
１１３ 外周ホルダー
１１４ 基板突き出しシリンダー
１１５ 内径カッター
１１６ 鏡面板
１１７ａ スタンパ吸着溝
１１７ｂ スタンパ吸着溝
１１８ 外周スタンパ押え
１１９ 気体吹出し口
１２０ 外周ホルダー駆動部
１２１ 外周スタンパ押え駆動部
１２２ 内周ホルダー駆動部
１３１ 鏡面板
１３２ 溶融樹脂供給部
１３３ 押えリング
１３４ ロックピン
１３５ ロックピン駆動部
２０１ 金型Ａ
２０２ 金型Ｂ
２１１ スタンパ
２１２ 内周ホルダー
２１３ 外周ホルダー
２１４ 基板突き出しシリンダー
２１５ 内径カッター
２１６ 鏡面板
２１７ 外周スタンパ押え
２３２ 溶融樹脂供給部
２５１ 基板
３０１ 金型Ａ
３１１ スタンパ
３１２ 内周ホルダー
３１３ 外周ホルダー
３１４ 基板突き出しシリンダー
３１７ａ スタンパ吸着溝
３１７ｂ スタンパ吸着溝
３１８ 外周スタンパ押え
３３１ 鏡面板
３３２ 溶融樹脂供給部
３３４ ロックピン
３５１ 基板
４０１ 金型Ａ
４１１ スタンパ
４１２ 内周ホルダー
４１３ 外周ホルダー
４１４ 基板突き出しシリンダー
４１５ 内径カッター
４１８ 外周スタンパ押え
４３１ 鏡面板
４３３ ロックピン
４５１ 基板
４６１ 基板取り出し装置
５０１ 金型Ａ
５０２ 金型Ｂ
５１１ スタンパ
５１２ 内周ホルダー
５１３ 外周ホルダー
５１４ 基板突き出しシリンダー
５１５ 内径カッター
５１６ 鏡面板
５１７ａ スタンパ吸着溝
５１７ｂ スタンパ吸着溝
５３１ 鏡面板
５３２ 溶融樹脂供給部
５３３ 押えリング
６０１ 金型Ａ
６０２ 金型Ｂ
６１１ スタンパ
６１２ 内周ホルダー
６１３ 外周ホルダー
６１４ 基板突き出しシリンダー
６１５ 内径カッター
６５１ 基板
６６１ 基板取り出し装置
７０１ 金型Ａ
７０２ 金型Ｂ
７１１ スタンパ
７１２ 内周ホルダー
７１３ 外周ホルダー
７１４ 基板突き出しシリンダー
７１５ 内径カッター
７１６ 鏡面板
７１７ａ スタンパ吸着溝
７１７ｂ スタンパ吸着溝
７２０ 外周ホルダー駆動部
７３１ 鏡面板
７３２ 溶融樹脂供給部
７３３ 押えリング
７３４ ロックピン
７３５ ロックピン駆動部
８０１ 金型Ａ
８０２ 金型Ｂ
８１１ スタンパ
８１２ 内周ホルダー
８１３ 外周ホルダー
８１４ 基板突き出しシリンダー
８１５ 内径カッター
８１７ａ スタンパ吸着溝
８１７ｂ スタンパ吸着溝
８３１ 鏡面板
８３２ 溶融樹脂供給部
８３４ 押えリング
８５１ 基板
９１１ スタンパ
９１２ 内周ホルダー
９１３ 外周ホルダー
９１４ 基板突き出しシリンダー
９１５ 内径カッター
９３１ 鏡面板
９３４ ロックピン
９５１ 基板
１００１ 金型Ａ
１００２ 金型Ｂ
１０１１ スタンパ
１０１２ 内周ホルダー
１０１３ 外周ホルダー
１０１４ 基板突き出しシリンダー
１０１５ 内径カッター
１０１６ 鏡面板
１０１７ａ スタンパ吸着溝
１０１７ｂ スタンパ吸着溝
１０１８ 外周スタンパ押え
１０１９ 気体吹出し口
１０２０ 外周ホルダー駆動部
１０２１ 外周スタンパ押え駆動部
１０２２ 内周ホルダー駆動部
１０３１ 鏡面板
１０３２ 溶融樹脂供給部
１０３３ 押えリング
１０３４ ロックピン
１０３５ ロックピン駆動部
１１０１ 金型Ａ
１１０２ 金型Ｂ
１１１１ スタンパ
１１１２ 内周ホルダー
１１１３ 外周ホルダー
１１３２ 溶融樹脂供給部
１１３４ ロックピン
１２０１ 金型Ａ
１２０２ 金型Ｂ
１２１１ スタンパ
１２１２ 内周ホルダー
１２１３ 外周ホルダー
１２１４ 基板突き出しシリンダー
１２１５ 内径カッター
１２１７ａ スタンパ吸着溝
１２１７ｂ スタンパ吸着溝
１２１８ 外周スタンパ押え
１２３２ 溶融樹脂供給部
１２３４ ロックピン
１２５１ 基板
１３０１ 金型Ａ
１３０２ 金型Ｂ
１３１２ 内周ホルダー
１３１３ 外周ホルダー
１３１８ 外周スタンパ押え
１３３４ ロックピン
１３６１ 基板取り出し装置
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク樹脂基板の製造に用いる射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術における光ディスク樹脂基板（以下基板）製造用射出成形金型（以下金型）の構造を図５に示す。図５は従来の金型断面構造を示す概観図である。
【０００３】
射出成形法による基板製造用の金型は、金型Ａ(501)と金型Ｂ(502)から一組の金型を構成する。金型Ａ(501)を可動側金型、金型Ｂ(502)を固定側金型として説明する。
【０００４】
基板に転写すべき情報を有するスタンパ(511)は内周ホルダ−(512)、外周ホルダ−(513)及びスタンパの裏面の鏡面板(516)のスタンパ吸着溝(517a,517b)により保持されている。真空吸着機構は鏡面板(516)の内外周、すなわちスタンパ記録エリアから外れた部分に設けられている。内周ホルダ−(512)の内側には基板を金型Ａ(501)から取り出す為の基板突出しシリンダ−(514)と、基板内径を加工するための内径カッター(515)がある。金型Ｂ(502)には基板の記録面の反対面を作る鏡面板(531)があり、その中心部には溶融樹脂を供給するための溶融樹脂供給部(532)がある。
【０００５】
次に前記金型を使用した基板の製作方法を図６により説明する。
【０００６】
図６は従来技術における金型動作を示す概念図である。
【０００７】
金型Ａ(601）と金型Ｂ(602）が閉じキャビティを形成する。キャビティに基板となる溶融樹脂が充填されスタンパの情報が基板に転写される。その後金型内で冷却された基板は金型Ａ(601)と金型Ｂ(602)が開き（以下この動作を型開き）取り出し可能となる。型開きの際、基板(651)はスプルー（溶融樹脂供給部分）と共に金型Ａ(601)のスタンパ(611)に密着している。図６(a)
基板(651)は基板突出しシリンダー(614)の前進と離型エアー(図６矢印)の噴出によりスタンパ(611)から剥離され、ロボット等の基板取り出し装置(661)により金型Ａ(601)から金型外に取り出される。図６(b)
一連の成形工程ではスタンパ(611)は鏡面板(616)に前記説明の方法で常に固定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では
(1)鏡面板に固定されたスタンパとスタンパに強固に密着した基板の剥離において、基板突出しシリンダーと離型エアーだけでは基板内周部しか剥離できず剥離不良が発生する。剥離不良は成形サイクルの中断となり基板の生産性を著しく低下させる。また基板突出しシリンダーによる基板の剥離方法は、基板の反りを発生させる原因になっている。
【０００９】
(2)型開き時のスタンパと基板の密着不均一及び、スタンパから基板を剥離する際の剥離不均一が、基板にクラウドあるいは剥離ムラと呼ばれる不定形な模様（以下クラウド）を発生させると考えられる。
【００１０】
クラウドは光ディスクの外観上の商品価値を著しく低下させるため不良品として扱われる。
【００１１】
金型、スタンパ、成形数量、成形条件などにより、クラウドの形、発生する時期などが変化する。
【００１２】
クラウド対策として一般的に成形条件の変更が行われるが、適切な成形条件を見つけ出すために時間、基板製造用樹脂などが消費される。クラウドの発生は基板の生産性を著しく低下させる。
【００１３】
【課題を解決する手段】
本発明の剥離方法は、スタンパと該スタンパを支持している内周ホルダーと外周ホルダーと該外周ホルダーに設けられたスタンパ押さえと該内周ホルダーの内側に基板突き出しシリンダーとを備える光ディスク用金型を用いて該スタンパと光ディスク樹脂基板とを剥離する剥離方法であって、前記光ディスク樹脂基板が形成されたスタンパを支持している前記内周ホルダー、前記外周ホルダー及び前記突き出しシリンダーとが駆動し、 前記スタンパ押さえ及び前記内周ホルダーが駆動し、前記スタンパは前記光ディスク樹脂基板の内周及び外周から剥離されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の剥離方法は、前記剥離方法において、前記スタンパの下方に吸着溝を更に備える前記光ディスク用金型を用いて該スタンパと光ディスク樹脂基板とを剥離する方法であって、前記吸着溝から気体が噴出することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の剥離方法は、前記剥離方法において、前記気体が窒素ガスであることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば基板製造面では基板の剥離不良が無くなる。基板の品質面では基板のクラウドや反りが減少するという効果を有する。
【００１８】
上記光ディスクによれば光ディスクの性能を劣化させないという効果を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する
（実施例１）
本発明の一実施例を図１、図２、図３、図４を用いて説明する。本実施例では可動側金型を金型Ａ、固定側金型を金型Ｂとしている。
【００２０】
図１は本発明の金型断面構造を示す概観図である。従来と同様に金型Ａ(101)と金型Ｂ(102)から一組の金型を構成する。
【００２１】
金型Ａ(101)はスタンパ(111)、内周ホルダ−(112)、外周ホルダー(113)、基板突出しシリンダー(114)、内径カッター(115)、鏡面板(116)から成る。
【００２２】
スタンパ(111)は記録面を金型Ｂ(102)に向け金型Ａ(101)に取り付けられる。スタンパは内径を内周ホルダー(112)に支持され、裏面を鏡面板(116)に設けられたリング状のスタンパ吸着溝(117a、117b)に真空吸着される。
【００２３】
スタンパ吸着溝はスタンパ記録エリアを外れた内周(117a)と外周(117b)に設けられている。スタンパ吸着溝は真空引きによりスタンパを鏡面板(116)に固定する。
【００２４】
前記スタンパ吸着溝は窒素ガスを噴出し、スタンパ裏面の真空破壊を行いスタンパを鏡面板(116)から離す役割も果たす。スタンパ吸着溝の真空引き、窒素ガス噴出は基板成形工程により切り替えられる。
【００２５】
外周ホルダー(113)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。外周ホルダーはリング状の外周スタンパ押え(118)を有する。図１(b)
外周スタンパ押え(118)はスタンパ記録面に対し垂直でスタンパ(111)の方向に前進可能な構造を有する。外周スタンパ押えのスタンパ表面と対向する部分は、窒素ガスを噴出する気体吹出し口(119)を有する。図１(b)外周スタンパ押えは外周ホルダー(116)が金型Ｂ(102)方向に最大量移動した状態で、鏡面板(116)上のスタンパ(111)を押えることが可能な移動量を有する。
【００２６】
基板の外径は、外周ホルダー(113)により形成される。
【００２７】
外周ホルダー(113)、外周スタンパ押え(118)はそれぞれ外周ホルダー駆動部(120)、外周スタンパ押え駆動部(121)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００２８】
内周ホルダー(112)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。内周ホルダーはスタンパの内径を常に支持している。内周ホルダーは外周ホルダーと同様の移動量を有する。内周ホルダーは内周ホルダー駆動部(122)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００２９】
基板突出しシリンダー(114)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。基板突出しシリンダーは基板成形後に前進することにより、前記基板を金型Ａ(101)から突出し金型外に排出する役割をする。基板突出しシリンダーは基板記録エリアより内周に位置し、樹脂充填時には後退し基板表面の一部を形成する。
【００３０】
内径カッター(115)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(102)の方向に前進可能な構造を有する。内径カッターは前進時に金型Ｂ(102)の溶融樹脂供給部(132)と勘合して基板の内径を形成する。内径カッターと樹脂供給部は一般的な打ち抜き金型の関係である。
【００３１】
基板突出しシリンダー(114)と内径カッター(115)の駆動は従来技術と同様である。
【００３２】
金型Ｂ(102)は基板の記録面と反対面を形成する鏡面板(131)、溶融樹脂をキャビティ内に供給する溶融樹脂供給部(132)、押えリング(133)から成る。押えリングは金型Ａの外周ホルダー(113)を固定するロックピン(134)を有する。ロックピンは金型中心方向に前進可能な構造を有する。ロックピンはロックピン駆動部(135)により駆動される。本実施例では空気圧シリンダーを用いたが、同様の機能であれば駆動源は任意である。
【００３３】
次に基板製造過程と基板取り出し時の金型動作を図２、図３、図４により説明する。図２、図３、図４は本実施例における金型動作を示す概念図である。
【００３４】
初期状態は金型Ａ(201)が後退して型開きの状態にある。
【００３５】
金型Ａにあるスタンパ(211)はスタンパ吸着溝(217)により鏡面板(216)に真空吸着され、内周ホルダー(212)により内径を支持され金型Ａに取り付けられる。この時内周ホルダーは後退した位置にある。
【００３６】
外周ホルダー(213)と、外周スタンパ押え(218)は後退した位置にある。
【００３７】
内径カッター(215)、基板突出しシリンダー(214)、金型Ｂにあるロックピン(234)も後退した位置にある。
【００３８】
金型Ａが前進して、金型Ａ、Ｂが閉じ基板成形用のキャビティが構成される。キャビティが構成された時、金型Ｂのロックピン(234)が前進し金型Ａの外周ホルダー(213)を固定する。図２(a)
溶融樹脂供給部(232)から溶融樹脂がキャビティ中心から外周に向けて充填される。溶融樹脂は外周ホルダー(213)に達するまで充填される。充填完了後、圧縮、補圧、冷却など成形動作が終了し型開き工程になる。図２(b)
金型Ａが外周ホルダー(313)の可動範囲内で後退する。図３(a)
金型Ａが後退する際に外周ホルダー(313)、内周ホルダー(312)、基板突出しシリンダー(314)は金型Ａが後退する速度と同等もしくはそれより僅かに早い速度で前進する。また、スタンパ吸着溝(317a,b)から窒素ガスが噴出しスタンパ(311)裏面の真空破壊をするとともに鏡面板(316)からの離脱を促進する。図３(a)矢印
基板（351)は外周を外周ホルダー（313)に、記録面をスタンパ(311)と基板突出しシリンダー(314)と内周ホルダー(312)に、記録面の反対面は鏡面板(331)と樹脂供給部(332)に、内周部は内径カッター(315)とそれぞれ接している。
【００３９】
金型Ａの後退、外周ホルダー、内周ホルダーなどの前進の動作により基板と基板に接する金型部品の相対的な位置関係は変化しない。
【００４０】
ロックピン(334)は外周ホルダー(313)の前進速度が金型Ａが後退する速度に比べて遅い時に基板(351)と外周ホルダーの相対的な位置関係を確保するために外周ホルダーを固定する。
【００４１】
スタンパと基板は型開きにおいてもその密着の均一性は保たれる。図３(a)
次に外周スタンパ押え(318)が前進、内周ホルダー(312)が後退する。図３(b)
前記動作の際、内周ホルダー(312)と基板突出しシリンダーの隙間と外周ホルダーの気体吹出し口から窒素ガスを噴出する。スタンパ(311)は弾性変形の範囲内で変形しながら基板(351)内周と外周から剥離される。
【００４２】
スタンパからの基板の剥離は内外周から行われ、スタンパの変形からの復元力もあり剥離が進行する。
【００４３】
次に、外周スタンパ押え(418)が最前進し内周ホルダー(412)が最後退する。続いてロックピン(434)が後退し金型Ａ(401)が後退する。図４(a)
金型Ａが後退する際、金型Ｂの鏡面板(431)との剥離を促進する為に離型エアーが噴出する。図４(a)矢印
金型Ａが最後退し基板取りだし装置(461)が基板(451)を保持すると、基板突出しシリンダー(414)を残し外周ホルダー(413)と内径カッター(415)が後退する。外周ホルダーの外周スタンパ押え(418)は外周ホルダーが後退する前に後退し、外周ホルダーの後退を妨げない。図４(b)
基板が基板取り出し装置(461)に確実に保持されると基板突出しシリンダー(414)が後退し金型は初期状態に復帰する。
【００４４】
これが基板製造工程の基本サイクルであり、このサイクルが連続的に行われる。
【００４５】
スタンパの変形量を決定する外周ホルダーと内周ホルダーの移動量は、本発明では２mm以下に設定したが、スタンパの弾性変形の範囲とスタンパに記録されているピット、グルーブの剥離による転写不良が発生しない限り任意である。また気体吹き出し口(119)などから噴出する気体は本実施例では窒素ガスを使用したが使用する気体は任意である。
【００４６】
（実施例２）
本発明の一実施例を図７、図８、図９を用いて説明する。本実施例では可動側金型を金型Ａ、固定側金型を金型Ｂとしている。
【００４７】
図７は本発明の金型断面構造を示す概観図である。従来と同様に金型Ａ(701)と金型Ｂ(702)から一組の金型を構成する。
【００４８】
金型Ａ(701)はスタンパ(711)、内周ホルダ−(712)、外周ホルダー(713)、基板突出しシリンダー(714)、内径カッター(715)、鏡面板(716)から成る。
【００４９】
スタンパ(711)は記録面を金型Ｂ(702)に向け金型Ａに取り付けられる。スタンパは内径を内周ホルダー(712)に支持され、裏面を鏡面板(716)に設けられたリング状の溝スタンパ吸着溝(717a、717b)に真空吸着される。
【００５０】
スタンパ吸着溝はスタンパ記録エリアを外れた内周(717a)と外周(717b)に設けられている。スタンパ吸着溝は真空引きによりスタンパを鏡面板(716)に固定する。
【００５１】
前記スタンパ吸着溝は窒素ガスを噴出し、スタンパ裏面の真空破壊を行いスタンパを鏡面板(716)から離す役割も果たす。スタンパ吸着溝の真空引き、窒素ガス噴出は基板成形工程により切り替えられる。
【００５２】
外周ホルダー(713)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。この外周ホルダー(713)により基板の外形が形成される。
【００５３】
内周ホルダー(712)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。内周ホルダーはスタンパの内径を常に支持している。内周ホルダーは外周ホルダーと同様の移動量を有する。
【００５４】
外周ホルダー(713)と内周ホルダー(712)はそれぞれ、外周ホルダー駆動部(720)、内周ホルダー駆動部(722)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００５５】
基板突出しシリンダー(714)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。基板突出しシリンダーは基板成形後に前進することにより、基板を金型Ａから突出し金型外に排出する役割をする。基板突出しシリンダーは基板記録エリアより内周に位置し、樹脂充填時には後退し基板表面の一部を形成する。
【００５６】
内径カッター(715)は、スタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂの方向に前進可能な構造を有する。内径カッターは前進時に金型Ｂの溶融樹脂供給部(732)と勘合して基板の内径を形成する。内径カッターと樹脂供給部は一般的な打ち抜き金型の関係である。
【００５７】
基板突出しシリンダー(714)と内径カッター(715)の駆動は、従来技術と同様である。
【００５８】
金型Ｂ(702)は基板の記録面と反対面を成形する鏡面板(731)、溶融樹脂をキャビティ内に供給する溶融樹脂供給部(732)、押えリング(733)から成る。押えリングは金型Ａの外周ホルダーを固定するロックピン(734)を有する。ロックピンは金型中心方向に前進可能な構造を有する。ロックピンはロックピン駆動部(735)により駆動される。本実施例では空気圧シリンダーを用いたが、同様の機能であれば駆動源は任意である。
【００５９】
次に基板製造過程と基板取り出し時の金型動作を図８、図９により説明する。
【００６０】
図８、図９は本実施例における金型動作を示す概念図である。
【００６１】
初期状態は金型Ａ(801)が後退して型開きの状態にある。
【００６２】
金型Ａにあるスタンパ(811)はスタンパ吸着溝(817a,b)より鏡面板(816)に真空吸着され、内径ホルダー(812)により内径を支持され金型Ａに取り付けられる。この時、内周ホルダーは後退した位置にある。
【００６３】
内径カッター(815)、基板突出しシリンダー(814)、金型Bにあるロックピン(834)も後退した位置にある。
【００６４】
金型Ａが前進して、金型Ａ、Ｂが閉じ基板成形用のキャビティが構成される。キャビティが構成された時、金型Ｂのロックピンが前進し金型Ａの外周ホルダーを固定する。
【００６５】
溶融樹脂供給部(832)から溶融樹脂がキャビティ中心から外周に向けて充填される。溶融樹脂は外周ホルダー(813)に達するまで充填される。充填完了後、圧縮、補圧、冷却など成形動作が終了し型開き工程になる。図８(a)
金型Ａが外周ホルダーの可動範囲内で後退する。図８(b)
金型Ａが後退する際に外周ホルダー(813)、内周ホルダー(812)、基板突出しシリンダー(814)は金型Ａが後退する速度と同等もしくはそれより僅かに早い速度で前進する。また、スタンパ吸着溝(817a,b)から窒素ガスが噴出しスタンパ(811)裏面の真空破壊をするとともに鏡面板(816)からの離脱を促進する。図８(b)矢印
基板（851)は外周を外周ホルダー（813)に、記録面をスタンパ(811)と基板突出しシリンダー(814)と内周ホルダー(812)に、記録面の反対面は鏡面板(831)と樹脂供給部(832)に、内周部は内径カッター(815)とそれぞれ接している。
【００６６】
金型Ａの後退、外周ホルダー、内周ホルダーなどの前進の動作により基板と基板に接する金型部品の相対的な位置関係は変化しない。
【００６７】
ロックピン(834)は外周ホルダー(813)の前進速度が金型Ａが後退する速度に比べて遅い時に基板(851)と外周ホルダーの相対的な位置関係を確保するために外周ホルダーを固定する。
【００６８】
スタンパと基板は型開きにおいてもその密着の均一性は保たれる。図８(b)
次に基板が十分冷却した後、ロックピン(934)が後退し、続いて外周ホルダーと内周ホルダーが後退する。前記動作の際内周ホルダー(913)と製品突出しシリンダー(914)の隙間と外周ホルダーの気体吹出し口から窒素ガスを噴出する。スタンパ(911)は弾性変形の範囲内で変形しながら基板(951)内周と外周から剥離される。
【００６９】
スタンパからの基板の剥離は内外周から行われ、スタンパの変形からの復元力もあり剥離が進行する。図９(a)
外周ホルダーと内周ホルダーが最後退すると、スタンパ吸着溝が真空吸着によりスタンパを再吸着し固定する。
【００７０】
スタンパが固定されると金型Ａが後退する。金型Ａが後退する際、金型Ｂの鏡面板(931)との剥離を促進する為に離型エアーが噴出する。図９(b)矢印。
【００７１】
金型Ａが最後退し基板取りだし装置が基板を保持すると、基板突出しシリンダー(914)を残し内径カッター(915)が後退する。
【００７２】
基板が基板取りだし装置に確実に保持されると基板突出しシリンダーが後退し金型は初期状態に復帰する。
【００７３】
これが基板製造工程の基本サイクルであり、このサイクルが連続的に行われる。
【００７４】
スタンパの変形量を決定する外周ホルダーと内周ホルダーの移動量は、本発明では２mm以下に設定したが、スタンパの弾性変形の範囲とスタンパに記録されているピット、グルーブの剥離による転写不良が発生しない限り任意である。またスタンパ吸着溝(717)から噴出される気体は、本実施例では窒素ガスを使用したが使用する気体は任意である。
【００７５】
（実施例３）
本発明の一実施例を図10、図11、図12を用いて説明する。本発明はスタンパが固定側金型に取り付き、実施例１と同様の動作をする金型の一実施例である。本実施例では可動側金型を金型Ｂ、固定側金型を金型Ａとしている。
【００７６】
図10は本発明の金型断面構造を示す概観図である。従来と同様に金型Ａ(1001)と金型Ｂ(1002)から一組の金型を構成する。
【００７７】
金型Ａ(1001)はスタンパ(1011)、内周ホルダ−(1012)、外周ホルダー(1013)、溶融樹脂をキャビティ内に供給する溶融樹脂供給部(1032)、鏡面板(1016)から成る。
【００７８】
スタンパ(1011)は記録面を金型Ｂ(1002)に向け金型Ａ(1001)取り付けられる。スタンパは内径を内周ホルダー(1012)に支持され、裏面を鏡面板(1016)に設けられたリング状の溝スタンパ吸着溝(1017a、1017b)に真空吸着される。
【００７９】
スタンパ吸着溝はスタンパ記録エリアを外れた内周(1017a)と外周(1017b)に設けられている。スタンパ吸着溝は真空引きによりスタンパを鏡面板(1016)に固定する。
【００８０】
前記スタンパ吸着溝は窒素ガスを噴出し、スタンパ裏面の真空破壊を行いスタンパを鏡面板(1016)から離す役割も果たす。スタンパ吸着溝の真空引き、窒素ガス噴出は基板成形工程により切り替えられる。
【００８１】
外周ホルダー(1013)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。外周ホルダーはリング状の外周スタンパ押え(1018)を有する。外周スタンパ押え(1018)はスタンパ記録面に対し垂直でスタンパ(1011)の方向に前進可能な構造を有する。外周スタンパ押えのスタンパ表面と対向する部分は、窒素ガスを噴出する気体吹出し口(1019)を有する。外周スタンパ押えは外周ホルダー(1016)が金型Ｂ(1002)方向に最大量移動した状態で、鏡面板(1016)上のスタンパ(1011)を押えることが可能な移動量を有する。
【００８２】
基板の外径は、外周ホルダー(1013)により形成される。
【００８３】
外周ホルダー(1013)、外周スタンパ押え(1018)はそれぞれ外周ホルダー駆動部(1020)、外周スタンパ押え駆動部(1021)により駆動される。本実施例では油圧シリンダを用いたが同様の機能であれば駆動源の種類は任意である。
【００８４】
内周ホルダー(1012)は、スタンパ記録面に対して垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。内周ホルダーはスタンパの内径を常に支持している。内周ホルダーは外周ホルダーと同様の移動量を有する。
【００８５】
金型Ｂ(1002)は基板の記録面と反対面を成形する鏡面板(1031)、基板突出しシリンダー(1014)、内径カッター(1015)、押えリング(1033)から成る。
【００８６】
基板突出しシリンダー(1014)は、スタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。基板突出しシリンダーは、基板成形後に前進することにより前記基板を金型Ａ(1001)から突出し金型外に排出する役割をする。基板突出しシリンダーは基板記録エリアより内周に位置し、樹脂充填時には後退し基板表面の一部を形成する。
【００８７】
内径カッター(1015)はスタンパ記録面に対し垂直で金型Ｂ(1002)の方向に前進可能な構造を有する。内径カッターは前進時に金Ａ(1002)の溶融樹脂供給部(1032)と勘合して基板の内径を形成する。内径カッターと樹脂供給部は一般的な打ち抜き金型の関係である。
【００８８】
基板突き出しシリンダーと内径カッターの駆動は従来技術と同様である。
【００８９】
押えリングは金型Ａの外周ホルダー(1013)を固定するロックピン(1034)を有する。ロックピンは金型中心方向に前進可能な構造を有する。ロックピンはロックピン駆動部(1035)により駆動される。本実施例では空気圧シリンダーを用いたが、同様の機能であれば駆動源は任意である。
【００９０】
次に基板製造過程と基板取り出し時の金型動作を図11、図12、図13により説明する。図11、図12、図13は本実施例における金型動作を示す概念図である。
【００９１】
初期状態は金型Ａ(1101)が後退して型開きの状態にある。
【００９２】
金型Ａにあるスタンパ(1111)はスタンパ吸着溝(1117)により鏡面板(1116)に真空吸着され、内径ホルダー(1112)により内径を支持され金型Ａに取り付けられる。この時内周ホルダーは後退した位置にある。
【００９３】
外周ホルダー(1113)と外周スタンパ押え(1118)は後退した位置にある。
【００９４】
金型Ｂの内径カッター(1115)、基板突出しシリンダー(1114)、ロックピン(1133)も後退した位置にある。
【００９５】
金型Ａが前進して、金型Ａ、Ｂが閉じ基板成形用のキャビティが構成される。キャビティが構成された時、金型Ｂのロックピン(1134)が前進し金型Ａの外周ホルダー(1113)を固定する。図11(a)
溶融樹脂供給部(1132)から溶融樹脂がキャビティ中心から外周に向けて充填される。溶融樹脂は外周ホルダー(1113)に達するまで充填される。充填完了後、圧縮、補圧、冷却など成形動作が終了し型開き工程になる。図11(b)
金型Ａが金型Ｂの外周ホルダー(1213)の可動範囲内で後退する。図12(a)
金型Ａが後退する際に外周ホルダー(1213)、内周ホルダー(1212)、基板突出しシリンダー(1214)は金型Ａが後退する速度と同等もしくはそれより僅かに早い速度で前進する。また、スタンパ吸着溝(1217a,b)から窒素ガスが噴出しスタンパ(1211)裏面の真空破壊をするとともに鏡面板(1216)からの離脱を促進する。図12(a)矢印
基板(1251)は外周を外周ホルダー(1213)に、記録面をスタンパ(1211)と基板突出しシリンダー(1214)と内周ホルダー(1212)に、記録面の反対面は鏡面板(1231)と樹脂供給部(1232)に、内周部は内径カッター(1215)とそれぞれ接している。
【００９６】
金型Ａの後退、外周ホルダー、内周ホルダーなどの前進の動作により基板と基板に接する金型部品の相対的な位置関係は変化しない。
【００９７】
ロックピン(1234)は外周ホルダー(1213)の前進速度が金型Ａが後退する速度に比べて遅い時に基板(1251)と外周ホルダーの相対的な位置関係を確保するために外周ホルダーを固定する。
【００９８】
スタンパと基板は型開きにおいてもその密着の均一性は保たれる。図12(a)
次に外周スタンパ押え(1218)が前進し内周ホルダー(1212)が後退する。図12(b)
前記動作の際鏡面板(1212)と製品突出しシリンダー(1214)の隙間及び外周ホルダーの気体吹出し口から窒素ガスを噴出する。スタンパ(1211)は弾性変形の範囲内で変形しながら基板(1251)内周と外周から剥離される。
【００９９】
基板からのスタンパの剥離は内外周から行われ、スタンパの変形からの復元力もあり剥離が進行する。図12(b)
外周スタンパ押え(1318)が最前進し、内周ホルダー(1312)が最後退する。続いてロックピン(1334)が後退し、金型Ｂが後退する。図13(a)
金型Ｂが後退し始めると、外周スタンパ押え(1318)が後退し、その後外周ホルダー(1313)が後退する。図13(b)
金型Ｂが最後退した後、基板取りだし装置(1361)が基板を保持すると、基板突出しシリンダー(1314)が前進し基板を鏡面板から剥離する。
【０１００】
基板が基板取りだし装置(1361)に確実に保持されると基板突出しシリンダー(1314)が後退し金型は初期状態に復帰する。
【０１０１】
これが基板製造工程の基本サイクルであり、このサイクルが連続的に行われる。
【０１０２】
スタンパの変形量を決定する外周ホルダーと内周ホルダーの移動量は、本発明では２mm以下に設定したが、スタンパの弾性変形の範囲とスタンパに記録されているピット、グルーブの剥離による転写不良が発生しない限り任意である。また気体吹き出し口(1019)などから噴出する気体は本実施例では窒素ガスを使用したが使用する気体は任意である。
【０１０３】
【発明の効果】
スタンパを弾性変形の範囲で変形させ、基板の内周、外周から同時に剥離することにより剥離不良が発生しない。剥離不良による生産中断が無くなり、生産性の向上が図られた。
【０１０４】
成形サイクル中のスタンパ−基板間の密着性の均一化と剥離の均一化が図られ基板の外観不良、特にクラウドが大幅に低減し、優れた光ディスクの製作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の金型断面構造を示す概観図。
【図２】図１における金型動作を示す概念図。
【図３】図１における金型動作を示す概念図。
【図４】図１における金型動作を示す概念図。
【図５】従来技術の金型断面構造を示す概観図。
【図６】図５における金型動作を示す概念図。
【図７】実施例２の金型断面構造を示す概観図。
【図８】図７における金型動作を示す概念図。
【図９】図７における金型動作を示す概念図。
【図１０】実施例３の金型断面構造を示す概観図。
【図１１】図10における金型動作を示す概念図。
【図１２】図10における金型動作を示す概念図。
【図１３】図10における金型動作を示す概念図。
【符号の説明】
１０１ 金型Ａ
１０２ 金型Ｂ
１１１ スタンパ
１１２ 内周ホルダー
１１３ 外周ホルダー
１１４ 基板突き出しシリンダー
１１５ 内径カッター
１１６ 鏡面板
１１７ａ スタンパ吸着溝
１１７ｂ スタンパ吸着溝
１１８ 外周スタンパ押え
１１９ 気体吹出し口
１２０ 外周ホルダー駆動部
１２１ 外周スタンパ押え駆動部
１２２ 内周ホルダー駆動部
１３１ 鏡面板
１３２ 溶融樹脂供給部
１３３ 押えリング
１３４ ロックピン
１３５ ロックピン駆動部
２０１ 金型Ａ
２０２ 金型Ｂ
２１１ スタンパ
２１２ 内周ホルダー
２１３ 外周ホルダー
２１４ 基板突き出しシリンダー
２１５ 内径カッター
２１６ 鏡面板
２１７ 外周スタンパ押え
２３２ 溶融樹脂供給部
２５１ 基板
３０１ 金型Ａ
３１１ スタンパ
３１２ 内周ホルダー
３１３ 外周ホルダー
３１４ 基板突き出しシリンダー
３１７ａ スタンパ吸着溝
３１７ｂ スタンパ吸着溝
３１８ 外周スタンパ押え
３３１ 鏡面板
３３２ 溶融樹脂供給部
３３４ ロックピン
３５１ 基板
４０１ 金型Ａ
４１１ スタンパ
４１２ 内周ホルダー
４１３ 外周ホルダー
４１４ 基板突き出しシリンダー
４１５ 内径カッター
４１８ 外周スタンパ押え
４３１ 鏡面板
４３３ ロックピン
４５１ 基板
４６１ 基板取り出し装置
５０１ 金型Ａ
５０２ 金型Ｂ
５１１ スタンパ
５１２ 内周ホルダー
５１３ 外周ホルダー
５１４ 基板突き出しシリンダー
５１５ 内径カッター
５１６ 鏡面板
５１７ａ スタンパ吸着溝
５１７ｂ スタンパ吸着溝
５３１ 鏡面板
５３２ 溶融樹脂供給部
５３３ 押えリング
６０１ 金型Ａ
６０２ 金型Ｂ
６１１ スタンパ
６１２ 内周ホルダー
６１３ 外周ホルダー
６１４ 基板突き出しシリンダー
６１５ 内径カッター
６５１ 基板
６６１ 基板取り出し装置
７０１ 金型Ａ
７０２ 金型Ｂ
７１１ スタンパ
７１２ 内周ホルダー
７１３ 外周ホルダー
７１４ 基板突き出しシリンダー
７１５ 内径カッター
７１６ 鏡面板
７１７ａ スタンパ吸着溝
７１７ｂ スタンパ吸着溝
７２０ 外周ホルダー駆動部
７３１ 鏡面板
７３２ 溶融樹脂供給部
７３３ 押えリング
７３４ ロックピン
７３５ ロックピン駆動部
８０１ 金型Ａ
８０２ 金型Ｂ
８１１ スタンパ
８１２ 内周ホルダー
８１３ 外周ホルダー
８１４ 基板突き出しシリンダー
８１５ 内径カッター
８１７ａ スタンパ吸着溝
８１７ｂ スタンパ吸着溝
８３１ 鏡面板
８３２ 溶融樹脂供給部
８３４ 押えリング
８５１ 基板
９１１ スタンパ
９１２ 内周ホルダー
９１３ 外周ホルダー
９１４ 基板突き出しシリンダー
９１５ 内径カッター
９３１ 鏡面板
９３４ ロックピン
９５１ 基板
１００１ 金型Ａ
１００２ 金型Ｂ
１０１１ スタンパ
１０１２ 内周ホルダー
１０１３ 外周ホルダー
１０１４ 基板突き出しシリンダー
１０１５ 内径カッター
１０１６ 鏡面板
１０１７ａ スタンパ吸着溝
１０１７ｂ スタンパ吸着溝
１０１８ 外周スタンパ押え
１０１９ 気体吹出し口
１０２０ 外周ホルダー駆動部
１０２１ 外周スタンパ押え駆動部
１０２２ 内周ホルダー駆動部
１０３１ 鏡面板
１０３２ 溶融樹脂供給部
１０３３ 押えリング
１０３４ ロックピン
１０３５ ロックピン駆動部
１１０１ 金型Ａ
１１０２ 金型Ｂ
１１１１ スタンパ
１１１２ 内周ホルダー
１１１３ 外周ホルダー
１１３２ 溶融樹脂供給部
１１３４ ロックピン
１２０１ 金型Ａ
１２０２ 金型Ｂ
１２１１ スタンパ
１２１２ 内周ホルダー
１２１３ 外周ホルダー
１２１４ 基板突き出しシリンダー
１２１５ 内径カッター
１２１７ａ スタンパ吸着溝
１２１７ｂ スタンパ吸着溝
１２１８ 外周スタンパ押え
１２３２ 溶融樹脂供給部
１２３４ ロックピン
１２５１ 基板
１３０１ 金型Ａ
１３０２ 金型Ｂ
１３１２ 内周ホルダー
１３１３ 外周ホルダー
１３１８ 外周スタンパ押え
１３３４ ロックピン
１３６１ 基板取り出し装置
Claims (3)
- スタンパと該スタンパを支持している内周ホルダーと外周ホルダーと該外周ホルダーに設けられたスタンパ押さえと該内周ホルダーの内側に基板突き出しシリンダーとを備える光ディスク用金型を用いて該スタンパと光ディスク樹脂基板とを剥離する剥離方法であって、
前記光ディスク樹脂基板が形成されたスタンパを支持している前記内周ホルダー、前記外周ホルダー及び前記突き出しシリンダーとが駆動し、 前記スタンパ押さえ及び前記内周ホルダーが駆動し、前記スタンパは前記光ディスク樹脂基板の内周及び外周から剥離されることを特徴とする剥離方法 - 前記スタンパの下方に吸着溝を更に備える前記光ディスク用金型を用いて該スタンパと光ディスク樹脂基板とを剥離する方法であって、
前記吸着溝から気体が噴出することを特徴とする請求項１の剥離方法 - 前記気体が窒素ガスであることを特徴とする請求項２の剥離方法。
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|---|---|---|---|---|
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