JP4318992B2 - ディスク基板成形用金型 - Google Patents
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Description
本発明は、貼り合わせて光ディスクとなすディスク基板を成形するための金型に関する。
ＤＶＤ等の貼り合わせ光ディスクは、一対のディスク基板を対向させて接着剤で貼り合わせて製造される。
図４に示すように、ディスク基板を成形するための金型１２ａは固定金型１０と可動金型１１ａとからなる。固定金型１０は、断熱板１４を介して図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる固定型板１３と、固定型板１３の反断熱板１４面に固定裏板１５を介して固着されレーザ入射面を形成させる鏡面板１６と、固定型板１３、固定裏板１５および鏡面板１６の中心孔に嵌挿されるメスカッタ１９と、メスカッタ１９および固定型板１３の中心孔に嵌挿されるスプルブッシュ１８と、スプルブッシュ１８の端面に当接し固定型板１３の中心孔に固着される位置決板１７と、固定裏板１５および鏡面板１６の外周端面に嵌挿され固定型板１３に固着される固定外周リング２０とからなる。
可動金型１１ａは、可動型板２３と、可動型板２３の固定金型１０側の面に可動裏板２１を介して固着される鏡面板２２と、鏡面板２２の鏡面板１６と対向する面に配設され情報エリア４３を形成させるスタンパ２６と、スタンパ２６の外周端部を挟持して鏡面板２２に保持させる外周スタンパ押え２５と、可動裏板２１および鏡面板２２の中心孔に遊挿されスタンパ２６の内周端部を挟持して鏡面板２２に保持させる保持部材としての内周スタンパ押え２７と、内周スタンパ押え２７の内孔を案内し可動型板２３に固着される固定スリーブ２８と、固定スリーブ２８の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在のエジェクタ２９と、エジェクタ２９の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在のオスカッタ３０と、オスカッタ３０の内孔に嵌挿され軸方向に摺動自在の突出ピン３１と、可動裏板２１および鏡面板２２の外周端面に嵌挿され可動型板２３に固着される可動外周リング２４とからなる。固定金型１０と可動金型１１ａとは、固定外周リング２０と可動外周リング２４において当接し、型合わせされることによって、キャビティ３２ａが形成される。
上記金型１２ａで成形されたディスク基板は、特許文献１の段落１４に記載されたような行程を経て光ディスク４０となる。ところで、ＤＶＤ等の光ディスクは情報エリアを必ずしもディスク基板の双方に設ける必要はない。そこで、特許文献１にも記載されているように、情報のない無情報エリアを有するディスク基板を成形するときは、金型１２ａには、情報を形成させるピットを有しないブランクのスタンパ２６が設けられていた。このような金型１２ａには本来必要としないスタンパ２６が設けられていることになり、金型のコストが高くなるという問題があった。
また、従来の金型１２ａにはスタンパ２６をその内周端部で可動鏡面板２２に保持させる内周スタンパ押え２７が設けられている。内周スタンパ押え２７の端面にはスタンパ２６に係合させるための鍔部３７がキャビティ３２ａに突出して形成されている。内周スタンパ押え２７の内孔面と固定スリーブ２８の外周面との間にはエア吹出溝３６ｂが設けられている。キャビティ３２ａに充填された溶融樹脂が冷却・固化して成形されたディスク基板を取出すためにはディスク基板をスタンパ２６の表面から素早く離型させなければならない。そのため、前記エア吹出溝３６ｂから圧縮空気を吹出して、スタンパ２６とディスク基板の間を外周方向へ流動させて、ディスク基板をスタンパ２６から離型させていた。ところが、前記エア吹出溝３６ｂの外周方向には前記鍔部３７が突出しているので圧縮空気の流動通路は狭くかつ長くなり、離型エアをディスク基板の外周端まで十分に流動させることができない。そのようなときには、ディスク基板のスタンパ２６からの離型が十分に行われず、ディスク基板がキャビティ３２ａに残留したりディスク基板の表面にシミ・モヤ等が発生してディスク基板が外観不良となる。
本発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、情報エリアを有しないディスク基板を低コストでしかも成形不良を発生させずに成形することのできる金型を提供することを目的とする。
すなわち、請求項１の発明は、一方のディスク基板の情報エリアと他方のディスク基板の無情報エリアとを同位置で対向するように貼り合わせる際における前記無情報エリアを有する前記他方のディスク基板を成形する金型であって、前記金型はスタンパと内周スタンパ押えを備えず、前記他方のディスク基板の前記無情報エリアに対応する前記金型のキャビティ面は、鏡面板のピットを有しない平滑面からなり、前記鏡面板の内孔には円筒状部材がその端面と前記キャビティ面との高さが調整可能となるようにスペーサを介して嵌挿され、前記円筒状部材の内孔にはエジェクタ又はスプルブッシュが設けられるとともに、前記円筒状部材のキャビティ側端面には環状突出部が設けられたディスク基板成形用金型に係る。
請求項１の発明は、一方のディスク基板の情報エリアと他方のディスク基板の無情報エリアとを同位置で対向するように貼り合わせる際における前記無情報エリアを有する前記他方のディスク基板を成形する金型であって、前記金型はスタンパと内周スタンパ押えを備えず、前記他方のディスク基板の前記無情報エリアに対応する前記金型のキャビティ面は、鏡面板のピットを有しない平滑面からなり、前記鏡面板の内孔には円筒状部材がその端面と前記キャビティ面との高さが調整可能となるようにスペーサを介して嵌挿され、前記円筒状部材の内孔にはエジェクタ又はスプルブッシュが設けられるとともに、前記円筒状部材のキャビティ側端面には環状突出部が設けられたので、金型が簡潔で低コストとなる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を実施するディスク基板成形用金型の要部縦断面図であり、図２は本発明を実施するディスク基板成形用金型の他の例における図１との相違個所の拡大断面図であり、図３はディスク基板を貼り合わせた光ディスクの中心開口近傍の拡大断面図であり、図４は従来のディスク基板成形用金型の要部縦断面図である。
図１は本発明を実施するディスク基板成形用金型の要部縦断面図であり、図２は本発明を実施するディスク基板成形用金型の他の例における図１との相違個所の拡大断面図であり、図３はディスク基板を貼り合わせた光ディスクの中心開口近傍の拡大断面図であり、図４は従来のディスク基板成形用金型の要部縦断面図である。
図３に示す光ディスク４０は、ディスク基板４１とディスク基板４２をそれぞれの情報エリア４３と無情報エリア４４を互いに対向させて接着剤４５で貼り合わせたものである。情報エリア４３は、情報としてのサブミクロンの凹凸であるピットが、図４に示す金型１２ａのスタンパ２６によって転写成形されたものである。一方、無情報エリア４４は、情報エリア４３と同位置に形成されるが、前記ピットを有せず光ディスク４０の表面４８や裏面４９と同様な平滑面である。なお、環状溝４６は従来の金型１２ａにおける内周スタンパ押え２７の鍔部３７により形成され、環状溝４６ａは本発明の金型１２における環状突出部３３または３３ａにより形成されたものである。
無情報エリア４４を備えたディスク基板４２は、金型１２により成形される。ディスク基板４２を成形するための金型１２は固定金型１０と可動金型１１とからなる。固定金型１０は、断熱板１４を介して図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる固定型板１３と、固定型板１３の反断熱板１４面に固定裏板１５を介して固着されディスク基板４２の裏面４９を形成させる鏡面板１６と、固定型板１３、固定裏板１５および鏡面板１６の中心孔に嵌挿されるメスカッタ１９と、メスカッタ１９および固定型板１３の中心孔に嵌挿されるスプルブッシュ１８と、スプルブッシュ１８の端面に当接し固定型板１３の中心孔に固着される位置決板１７と、固定裏板１５および鏡面板１６の外周端面に嵌挿され固定型板１３に固着される固定外周リング２０とからなる。
可動金型１１は、可動型板２３と、可動型板２３の固定金型１０側の面に可動裏板２１を介して固着されディスク基板４２の無情報エリア４４を形成させる鏡面板２２と、鏡面板２２の外周端部に固着されディスク基板４２の外周端を形成させる外周リング２５ａと、可動裏板２１および鏡面板２２の中心孔に嵌挿されるスリーブ３５と、スリーブ３５の内孔に案内され軸方向に摺動してディスク基板４２を突出すエジェクタ２９と、エジェクタ２９の内孔に嵌挿され軸方向に摺動してメスカッタ１９と係合しディスク基板４２に中心開口４７を穿孔するオスカッタ３０と、オスカッタ３０の内孔に嵌挿され軸方向に摺動して中心開口４７で分離されたスプルを突出す突出ピン３１と、可動裏板２１および鏡面板２２の外周端面に嵌挿され可動型板２３に固着される可動外周リング２４とからなる。固定金型１０と可動金型１１とは、固定外周リング２０と可動外周リング２４において当接し、型合わせされることによって、キャビティ３２が形成される。可動金型１１は、可動金型１１ａと比較して、スタンパ２６、内周スタンパ押え２７および固定スリーブ２８を備えないので、低コストの金型となる。
スリーブ３５は、多段に径違いの円筒状部材であり、最大径部と中間径部との間に段部３９を有する。スリーブ３５の最大径部は可動型板２３に嵌挿され、中間径部は鏡面板２２の内孔３８に嵌挿されている。スリーブ３５の最小径部と鏡面板２２の段状の内孔３８との間にはエア吹出溝３６が環状に設けられ、エア吹出溝３６はキャビティ３２に開口している。スリーブ３５の中間径部と最小径部との間の段部には、鏡面板２２との間に環状の空隙が設けられており、この空隙を介してエア吹出溝３６に圧空が均等に供給される。エア吹出溝３６の幅寸法は、エアが十分に流動しながらキャビティ３２から溶融樹脂が侵入しない程度の、例えば１０ないし３０ミクロンメータに設定されている。
スリーブ３５の最小径部の端面にはキャビティ３２に突出して環状突出部３３が設けられている。環状突出部３３は、その断面形状が略台形または半円形であり、高さは０．１５ないし０．２５ｍｍ、底部の幅は１．５ないし５．５ｍｍである。また、環状突出部３３の直径は、その外周端の最大については光ディスクの規格に基づき約２２．２ｍｍであるが、その最小についてはスリーブ３５の端面に設けることが可能な範囲で任意に設定することができる。
スリーブ３５の段部３９は、キャビティ３２の面に垂直方向にスペーサ３４を介して鏡面板２２に当接している。鏡面板２２のキャビティ３２側表面であるキャビティ面５０は、 連続した成形により損傷するので、定期的に研磨しなければならない。スペーサ３４は、研磨による鏡面板２２の厚さの減少を調整して常にスリーブ３５の端面と鏡面板２２のキャビティ面５０が同一高さとなるようにさせるものである。すなわち、鏡面板２２を研磨したときには、スペーサ３４と可動裏板２１を鏡面板２２の研磨代分厚いものに交換する。なお、固定金型１０におけるメスカッタ１９の段部３９ａとスペーサ３４ａも上記と同様の目的で設けられており、鏡面板１６のキャビティ面５１とメスカッタ１９のキャビティ側端面の高さが同一となるように調整される。
図２は、図１の可動金型１１に設けられた環状突出部３３を固定金型１０に設けた例を示すものである。図１と図２において同一符号は同一の部材であり、図２の図１と異なる部材は、スリーブ３５ａ、メスカッタ１９ａ、環状突出部３３ａおよびエア吹出溝３６ａである。スリーブ３５ａは環状突出部３３を有せずスリーブ３５ａの端面は平坦である。環状突出部３３ａは、メスカッタ１９ａのキャビティ３２側端面に環状突出部３３と同様な寸法および位置関係で設けられる。エア吹出溝３６ａは、メスカッタ１９ａのキャビティ３２側端面における環状突出部３３ａの円周外方に環状に設けられる。メスカッタ１９ａは、エア吹出溝３６ａを設けるために、複数の部材を組合わせた構成となる。このような複数の部材の集合であるメスカッタ１９ａは、スリーブ３５と同様に円筒状部材である。
環状突出部３３が設けられたスリーブ３５を嵌挿する鏡面板２２または、環状突出部３３ａが設けられたメスカッタ１９ａを嵌挿する鏡面板１６のキャビティ３２を形成するキャビティ面５０，５１は、ディスク基板４２の離型性を向上させるため、粗面加工がなされている。粗面加工はサンドブラスト処理や放電加工等で行われ、その凹凸の形状はどのようなものでもよい。凹凸の最大高さは日本工業規格ＪＩＳのＲｙにおいて５ないし３０ミクロンメータの範囲であることが好ましい。なお、この数値範囲における粗面の金型で成形したディスク基板は半透明の状態となる。
図示しない射出成形機の射出装置がスプルブッシュ１８に当接することにより、溶融樹脂がスプルを通じてキャビティ３２へ射出される。キャビティ３２内を、同心円状に放射線方向に流動してキャビティ３２を充填した溶融樹脂は、冷却・固化する過程でオスカッタ３０とメスカッタ１９により中心開口４７が穿孔されて、ディスク基板４２となる。
その後、可動金型１１の固定金型１０からの離隔に前後して、エア吹出溝３６に圧空が供給される。エア吹出溝３６からキャビティ３２に吹出された圧空は、キャビティ３２の放射線内側方向には環状突出部３３があって空気抵抗が大きいため、放射線外側方向により強く流動する結果、ディスク基板４２のキャビティ面５０からの離型がより容易にかつ迅速に行われる。また、キャビティ面５０に粗面加工が施されているときには、ディスク基板４２の鏡面への密着がなく、ディスク基板の離型がさらに促進される。
その他本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
１０ 固定金型
１１ 可動金型
１２ 金型
１６ 鏡面板
１９，１９ａ メスカッタ
２２ 鏡面板
２９ エジェクタ
３０ オスカッタ
３２ キャビティ
３３，３３ａ 環状突出部
３４，３４ａ スペーサ
３５，３５ａ スリーブ
３６，３６ａ エア吹出溝
３８ 内孔
３９，３９ａ 段部
４０ 光ディスク
４１，４２ ディスク基板
４３ 情報エリア
４４ 無情報エリア
４５ 接着剤
４６ 環状溝
４７ 中心開口
５０，５１ キャビティ面
１１ 可動金型
１２ 金型
１６ 鏡面板
１９，１９ａ メスカッタ
２２ 鏡面板
２９ エジェクタ
３０ オスカッタ
３２ キャビティ
３３，３３ａ 環状突出部
３４，３４ａ スペーサ
３５，３５ａ スリーブ
３６，３６ａ エア吹出溝
３８ 内孔
３９，３９ａ 段部
４０ 光ディスク
４１，４２ ディスク基板
４３ 情報エリア
４４ 無情報エリア
４５ 接着剤
４６ 環状溝
４７ 中心開口
５０，５１ キャビティ面
Claims (1)
- 一方のディスク基板の情報エリアと他方のディスク基板の無情報エリアとを同位置で対向するように貼り合わせる際における前記無情報エリアを有する前記他方のディスク基板を成形する金型であって、前記金型はスタンパと内周スタンパ押えを備えず、前記他方のディスク基板の前記無情報エリアに対応する前記金型のキャビティ面は、鏡面板のピットを有しない平滑面からなり、前記鏡面板の内孔には円筒状部材がその端面と前記キャビティ面との高さが調整可能となるようにスペーサを介して嵌挿され、前記円筒状部材の内孔にはエジェクタ又はスプルブッシュが設けられるとともに、前記円筒状部材のキャビティ側端面には環状突出部が設けられたことを特徴とするディスク基板成形用金型。
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