JPH0367851B2 - - Google Patents

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JPH0367851B2
JPH0367851B2 JP29806690A JP29806690A JPH0367851B2 JP H0367851 B2 JPH0367851 B2 JP H0367851B2 JP 29806690 A JP29806690 A JP 29806690A JP 29806690 A JP29806690 A JP 29806690A JP H0367851 B2 JPH0367851 B2 JP H0367851B2
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JP
Japan
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mold
stamper
molding cavity
cavity
annular molding
Prior art date
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JP29806690A
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English (en)
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JPH03162920A (ja
Inventor
Tokuo Okabayashi
Yoshio Kizawa
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0367851B2 publication Critical patent/JPH0367851B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
    • B29C45/2632Stampers; Mountings thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
    • B29C2045/2661The thickness of the mould cavity being changeable in radial direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はビデオデイスク、光デイスク等の高密
度情報記録担体用基盤、特にプラスチツク基盤の
成形方法の改良に関するものであり、特に、上記
プラスチツク基盤すなわちデイスクの射出成形に
用いられる改良された金型組立体に関するもので
ある。
(従来技術) 一般に、ビデオデイスクや光デイスク等に用い
られるプラスチツク基盤は厚さが約1.2〜1.5mm、
直径が最大約300mmと極めて薄くて偏平である上、
材料としては流動性の悪いアクリル樹脂やポリカ
ーボネート樹脂が用いられるため、今日でも完全
に満足のいくプラスチツク基盤を成形するのは難
しい。この種デイスク基盤に要求される種々の性
能の中で、成形品の寸法安定性と形状安定性は重
要なものであり、デイスクの厚さは例えば1.2±
0.1mmでなければならず、成形品にそりやねじれ
があつてはならない。このような超精密なプラス
チツクデイスクはたとえ今日開発されている最高
の精密射出成形機を用いても成形が困難である。
その最大の理由は上記のように極めて薄くて径の
大きい成形キヤビテイーに溶融樹脂を均一に射出
充填すると、ゲート近傍とゲートから遠い位置と
で樹脂の固化速度および充填圧力に差が生じ、そ
の結果成形品の肉厚が不均一となり、また残留歪
みが残つて成形品がそつたり、ねじれたりするた
めである。
こうした欠点を無くすには材料の樹脂として流
動性の良い低分子比のPMMAやPCを用いればよ
いが、デイスクの耐久性、耐熱性、形状安定性を
良くするためには流動性の悪い高分子量の
PMMAやPCを用いる必要があり、こうした高分
子量の材料を用いた場合には上記の寸法安定性、
形状安定性が悪くなる上に、スタンパーからの転
写性も悪くなる。
本発明の対象とする高密度情報記録担体用基盤
を射出成形で作る方法は例えば特開昭56−139940
号や特開昭57−203517号に記載されている。この
射出成形法に用いられる金型組立体の成形キヤビ
テイーは希望する成形品の収縮率を見込んだ実質
的に成形品と同一寸法に作られている。しかし、
実際にこの金型を用いて成形したプラスチツクデ
イスクの肉厚は成形キヤビテイーの寸法と同一に
はならず、中心部が外周部に比べて相対的に肉厚
になる上、ヒケのため成形品の形状安定性も悪
い。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、放射方向の肉厚分布が均一で
且つ形状安定性が優れた高密度情報記録担体用プ
ラスチツクデイスクを射出成形することができる
ようにする金型組立体を提供することにある。
(課題を解決する手段) 本発明の提供する金型組立体は、第1の割型
と、第2の割型と、これら2つの割型のいずれか
一方に支持されたスタンパーとによつて構成さ
れ、このスタンパーおよび上記2つの割型のいず
れか一方の表面によつて偏平な環状成形キヤビテ
イーが区画形成され、この環状成形キヤビテイー
中に上記2つの割型の少なくとも一方に設けられ
た射出ゲートを通して溶融樹脂を射出して高密度
情報記録担体用プラスチツクデイスクを射出成形
するのに用いられる金型組立体であつて、上記環
状成形キヤビテイーの軸線方向間〓寸法が上記射
出ゲートから放射方向に離れるにつれて連続して
大きくなつていることを特徴としている。
本発明の一実施態様の金型組立体では、環状成
形キヤビテイーの軸線方向間〓寸法が上記射出ゲ
ートから放射方向に離れるにつれて連続して大き
くなるように第1の割型および第2の割型の互い
に対向する表面のいずれか一方または両方を環状
成形キヤビテイーの仮想中心平面に対して傾斜さ
せ、上記スタンパーの軸線方向肉厚を放射方向に
おいて実質的に均一する。
本発明の他の一実施態様の金型組立体では、環
状成形キヤビテイーの軸線方向間〓寸法が上記射
出ゲートから放射方向に離れるにつれて連続して
大きくなるように上記スタンパーの軸線方向肉厚
を連続的に小さくし、第1の割型と第2の割型の
互いに対向する表面を互いに平行にする。
上記射出ゲートは環状成形キヤビテイーの中心
近傍に設けるのが好ましいが、環状成形キヤビテ
イの放射方向外周近傍のフラツシユゲートにする
ことも可能である。
(作用) 本発明は、成形キヤビテイーの軸方向寸法を、
溶融樹脂が成形キヤビテイーに射出されるゲート
から放射方向に離れるにつれて連続的に大きくす
る、すなわち成形キヤビテイーの軸方向寸法に拡
大テーパーを付けることによつて上記目的が達成
できるという実験事実に基づいている。
本発明による成形キヤビテイーの軸方向間〓寸
法分布変化はスタンパーの放射方向肉厚分布に変
化を付けることによつて達成することができる。
より一般的には、下記のいずれかの方式によつて
行うことができる: (1) 成形キヤビテイーを区画形成する軸線方向対
向面を成形キヤビテイーの仮想中心面にたしい
て互いに平行とし、スタンパーの肉厚の方にチ
ーパーを付ける方式、 (2) スタンパーの肉厚は均一にし、成形キヤビテ
イーの軸方向対向面の方に傾斜を付ける方式、 (3) 上記(1)と(2)を組合せた方式。
溶融樹脂の射出方向は成形キヤビテイーの放射
方向外向きでも内向きでも良いが、一般には偏平
な成形キヤビテイーの中心に溶融樹脂を射出して
放射方向外向き拡大させる。この型式の高密度情
報記録担体用プラスチツクデイスクの射出成形機
に関しては前記の特開昭56−139940号や本出願人
による特開昭58−115900号を参照されたい。これ
とは逆に偏平な成形キヤビテイーの外周から放射
方向内向きに射出する形状のものにも本発明は適
用できる。この場合には例えば本出願人による特
願昭58−126183号に参照されたい。
本発明の対象とする高密度情報記録担体用プラ
スチツクデイスクの成形に用いられるスタンパー
表面には一般に制御信号用またはトラツキング用
のサブミクロンオーダーの凹凸が形成されてい
る。
本発明による成形キヤビテイーの軸方向肉厚の
最大値D1と最小値D2の差dは、成形されるプラ
スチツクデイスクの半径Lが1500mmで厚みが1.2
mmの場合、100μ以下であればよく、好ましくは
このd=10〜50μである。プラスチツクデイスク
の半径が小さくなるにつれて上記dの値は一般に
小さくなる。
以下、添付図面を用いて本発明を説明する。
先ず、第1図を用いて従来公知の高密度情報記
録担体用プラスチツクデイスク成形用金型組立体
の概要を説明する。PMMA、PC、PVC等の溶
融樹脂は射出成形機(図示せず)から割型1,2
の間に区画形成された成形キヤビテイー3中に中
心ゲート5を介して射出される。一般に、成形キ
ヤビテイー3の軸線方向対向面上には凹凸信号情
報を有するスタンパー4が取付け具(図示せず)
によつて固定されている。成形キヤビテイー3の
寸法は例えば軸方向厚さが1.2mm、直径が300mmで
あり、L(半径)/D(厚さ)=125と極めて薄いも
のである。この半径は最終成形品であるデイスク
の寸法と実質的に同一に作られている。
しかし、実際に従来法の成形キヤビテイーで成
形したプラスチツクデイスクの寸法は成形キヤビ
テイーの寸法と同一にはとならず、中心ゲート5
に近い部分が肉厚となり、中心ゲート5から遠い
キヤビテイー外周部の部分が肉薄となる。こ原因
は成形キヤビテイー3のL/Dが125と極めて偏
平で薄いため、キヤビテイー中心部と外周部で射
出された溶融樹脂の固化速度に差が生じ、射出最
終行程近くではゲートから遠い部分は既に固化が
始まつており、射出最終行程で供給された溶融樹
脂はゲート近傍にしか充填されないためである。
この欠点を無くすために金型の放射方向温度分布
を付けてあるが、それだけでは不十分である。
本発明はこの従来品の欠点を無くすために、成
形キヤビテイーの軸線方向寸法をゲートから離れ
るにつれて大きくしたものである。以下、第2〜
4図を用いて本発明の実施例を説明する。第2〜
3図は本発明の原理を示す概念図であり、各部材
の相対的寸法は本発明の効果を明瞭にするために
誇張して示してあり、本発明の本質と関係ないも
のは図示していない。高密度情報記録担体用プラ
スチツクデイスクの詳細な金型構造については前
記の特開昭56−139940号や特開昭58−115900号を
参照されたい。
第2図は本発明の一実施例を示す金型組立体の
概念図で、この場合には割型1,2によつて区画
形成される成形キヤビテイーは従来公知のものと
同一であるが、スタンパー4′の軸方向肉厚はゲ
ート5から遠ざかるにつれて薄くなるように、換
言すれば成形キヤビテイーの仮想中心面6から離
れるように、テーパーが付けられている。この金
型組立体で区画形成される成形キヤビテイー3′
の寸法は第3図に示すように中心部が薄く、周辺
部が厚くなつている。中心ゲート5近傍の成形キ
ヤビテイーの軸方向厚さD2(最小値)と外周部近
傍の軸方向厚さD1(最大値)との差d(=D1−D2
は射出成形条件によつても変化するが、一例とし
てL/D1=0.008の場合にはd<100μ、好ましく
はd=10〜50μとすることができる。要は最終成
形品の放射方向肉厚分布が、与えられた射出成形
条件において均一になるように選択される。
上記のテーパー付スタンパー4′は本出願人に
よる昭和55年7月6日出願の特願昭58−121690号
に記載された方法で製作することができる。
第2図ではスタンパーが割型2のキヤビテイー
形成面にのみ設けられているが、割型1の方に設
けたり、あるいは両方の割型1,2にそれぞれ設
けることもできる。
第4図は本発明の他の実施例を示すもので、こ
の場合には成形キヤビテイー3′の軸線方向間〓
寸法変化が割型のキヤビテイー形成面自体によつ
て与えられる。すなわち、スタンパー4″の厚さ
は均一であり、各割型1,2の成形キヤビテイー
形成面には、中心ゲート5から離れるにつれて成
形キヤビテイーの仮想中心面6から離れるような
テーパーが付けられている。第4図では割型1,
2の両方にテーパーが付いているが、いずれか一
方にのみテーパーを付けることもでき、スタンパ
ー4″を割型1の方に付けることもできる。
以上の実施例は溶融樹脂が成形キヤビテイーの
中心に射出ゲート5が付けられている中心供給方
式の射出成形に本発明を適用したものであるが、
射出ゲートを成形キヤビテイーの外周部に設けた
周辺供給方式のものに本発明を適用することもで
きる。この方式の射出成形用金型に関しては本出
願人による特願昭58−126183号を参照されたい。
この周辺供給方式の場合にはテーパーは当然逆方
向に付けられる。
さらに、第2,4図に示す実施例ではスタンパ
ーを用いた実施例を示したが、スタンパーを用い
ずに割型1,2の成形キヤビテイー形成面のみで
フラツシユゲートを成形する場合にも本発明を適
用することができる。その場合には第4図に示す
割型1,2からスタンパー4″を除いたもので成
形すればよい。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 本出願人の昭和56年7月6日付け特願昭56−
121690(発明の名称「高密度情報記録担体製造用
スタンパーの電鋳方法および装置」)に記載の方
法で、第4図の下側に示す放射方向肉厚分布を有
するスタンパーを製作した。このスタンパーは中
心近傍肉厚と周辺近傍肉厚との差を30μに製作さ
れた。
このスタンパーを金型にセツトし、射出成形機
(名機製作所製DM−200)を用いて、メチルメタ
アクリレート樹脂(MFR:2g/10mm)を中心か
ら供給して射出成形した。この場合の射出シリン
ダー温度は300℃で、金型温度は55℃であつた。
得られたプラスチツクデイスクの放射方向肉厚
分布は第4図の上側に示すように、中心部近傍の
肉厚と外周部近傍の肉厚との差が15μしかなかつ
た。この程度の肉厚さは高密度情報記録担体用デ
イスクとして十分実用可能な値である。さらに、
このスタンパーによつて作つたデイスクの外周部
のヒケも比較的のものに比べるとはるかに小さい
値であつた。
(比較例) 上記本発明実施例と同一の方法で第5図の下側
に示す放射方向肉厚分布を有するスタンパーを作
つた。すなわち、このスタンパーは中心部近傍と
外周部近傍の肉厚差が8μしかなく、従来使用さ
れている均一厚さのスタンパーに近いものであ
る。
このスタンパーを用いて上記本発明実施例と同
じ成形条件で成形したデイスクの放射方向肉厚分
布は第5図の上側に示すように、中心部近傍と外
周部の肉厚差が60μと大きかつた。また、デイス
ク外周部のヒケも本発明のものよりはかに大きか
つた。
以上の説明から明らかなように、スタンパーに
ゲートから離れるにつれて減少する軸方向厚さ分
布を付けることによつて均一厚さの成形品が得ら
れるということは明らかである。
本発明は上記の特殊実施例に限定されることな
く、種々の変形が可能であるということは理解で
きよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来公知の金型の概念断面図。第2図
は本発明の一実施例を示す概念的断面図で、第1
図に対応する部材には第1図と同じ符号が付けて
ある。第3図は第2図の成形キヤビテイーの形状
を示す説明図。第4図は本発明の他の実施例を示
す概念的断面図。第5図は本発明の一実施例によ
るスタンパーと成形品の軸方向肉厚(μ)を中心
からの距離(mm)に対して描いた図。第6図は従
来法によるスタンパーと成形品の軸方向肉厚分布
を示す比較例の第4図と同様な図。 (図中符号) 1,2:割型、3:成形キヤビ
テイー、4:スタンパー、5:射出ゲート、6:
仮想中心平面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の割型と、第2の割型と、これら2つの
    割型のいずれか一方に支持されたスタンパーとに
    よつて構成され、このスタンパーおよび上記2つ
    の割型のいずれか一方の表面によつて偏平な環状
    成形キヤビテイーが区画形成され、この環状成形
    キヤビテイー中に上記2つの割型の少なくとも一
    方に設けられた射出ゲートを通して溶融樹脂を射
    出して高密度情報記録担体用プラスチツクデイス
    クを射出成形するのに用いられる金型組立体にお
    いて、 上記環状成形キヤビテイー3の軸線方向間〓寸
    法Dが上記射出ゲート5から放射方向に離れるに
    つれて連続して大きくなつていることを特徴とす
    る金型組立体。 2 環状成形キヤビテイーの軸線方向間〓寸法が
    上記射出ゲートから放射方向に離れるにつれて連
    続して大きくなるように第1の割型1および第2
    の割型2の互いに対向する表面のいずれか一方ま
    たは両方が環状成形キヤビテイーの仮想中心平面
    6に対して傾斜しており、上記スタンパー4の軸
    線方向肉厚が放射方向において実質的に均一であ
    るような特許請求の範囲第1項に記載の金型組立
    体。 3 環状成形キヤビテイーの軸線方向間〓寸法が
    上記射出ゲートから放射方向に離れるにつれて連
    続して大きくなるように上記スタンパー4の軸線
    方向肉厚が連続的に薄くなつており、第1の割型
    と第2の割型の互いに対向する表面が互いに平行
    であるような特許請求の範囲第1項記載の金型組
    立体。 4 上記射出ゲートが環状成形キヤビテイーの中
    心近傍に有るような特許請求の範囲第1〜3項の
    いずれか一項に記載の金型組立体。 5 上記射出ゲートが環状成形キヤビテイの放射
    方向外周近傍のフラツシユゲートであるような特
    許請求の範囲第1〜3項のいずれか一項に記載の
    金型組立体。
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JP5282264B2 (ja) * 2008-01-31 2013-09-04 コニカミノルタ株式会社 射出成形用金型、射出成形装置、磁気記録媒体用基板の製造方法

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