JPH07192311A - 光ディスク用基板及びこの光ディスク用基板の成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンパ及び成形基板を確実に離型でき、基
板を金型から容易に離型できる光ディスク用基板及びそ
の成形用金型を提供すること。 【構成】 基板１の外周面30に情報面側垂直面32、第１
及び第２テーパ面35, 36が形成されるように金型のキャ
ビティを形成する。成形後の型開き時には、基板１の第
１テーパ面35がキャビティのアンダーカットである第１
テーパ成形面に当たってスタンパ側への移動が規制さ
れ、基板１はスタンパと確実に離型される。外周面30の
情報面31との交差線42がミラー面33との交差線43よりも
外側にあるため、基板１をその厚さ分移動させなくても
基板１は型から外れ、離型が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスクやコン
パクトディスクのように、光学式記録・再生装置に用い
られる光ディスク用の基板及びこの光ディスク用基板を
成形する成型用金型に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、コンパクトディスク、レーザー
ディスク、光磁気ディスク等の光ディスクは、生産性が
高く、低コストであることから、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）樹脂等の合成樹脂材料を用いて射出成形された基板
を使用している。この基板には、データや位置情報等の
各種の情報を凹凸状のピットやグルーブ等として形成す
る必要があるため、基板成形にあたっては、可動型また
は固定型の一方に凹凸状の情報を基板に転写するための
スタンパを取付け、各金型からなるキャビティ内に溶融
樹脂を射出して基板を成形していた。

【０００３】ところで、通常、基板成形後の型開きの動
作により、スタンパと成形基板とを離型させているが、
このときの離型を確実に行うために、特開平5ー208429号
公報に記載されているように、基板外周面を形成する金
型の成形面に突部あるいは凹部からなる離型抵抗部を形
成し、型開き時にスタンパが保持された型とは異なる型
側に成形基板を保持してスタンパに対する離型を確実に
することが行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スタン
パから離型された成形基板は、その後で離型抵抗部を備
えて基板を保持していた型から離型しなければならず、
この離型時には離型抵抗部が抵抗となって成形基板を型
から外しにくくなり、基板の離型時に必要以上の応力が
基板に加わると歪み等が発生して成形不良となるという
問題があった。

【０００５】本発明の目的は、スタンパ及び成形基板を
確実に離型させることができるとともに、成形基板を金
型から離型させることも容易に行える光ディスク用基板
及び光ディスク用基板の成型用金型を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク用基
板は、固定型及び可動型間のキャビティ内に成形材料を
射出することで形成される光ディスク用基板であって、
光ディスク用基板の外周面が、スタンパによる凹凸が転
写された基板の情報面に連続しかつ情報面に対して垂直
な垂直面と、この垂直面に連続しかつ基板の厚さ方向中
間部に向かって徐々に大径となるように傾斜された第１
テーパ面と、第１テーパ面の最外周部から基板の情報面
に対向するミラー面に向かって徐々に小径となるように
傾斜された第２テーパ面とを備えて構成されるととも
に、基板の情報面及び外周面の交差線は、基板のミラー
面及び外周面の交差線よりも基板の径方向外側に位置し
ていることを特徴とするものである。この際、前記光デ
ィスク用基板の外周面の内、基板ミラー面に連続する端
部は、ミラー面に対して垂直な垂直面とされ、この垂直
面に前記第２テーパ面が連続していることが好ましい。

【０００７】一方、本発明の光ディスク用基板の成形用
金型は、固定型及び可動型を備え、この固定型及び可動
型で形成されるキャビティ内に成形材料を射出して光デ
ィスク用基板を成形する成形用金型であって、固定型及
び可動型の一方にスタンパを保持し、他方に基板外周面
を形成する外周成形部を設け、この外周成形部のキャビ
ティを形成する内周面は、スタンパ側から順に、スタン
パ面に対して垂直な垂直成形面と、この垂直面に連続し
かつキャビティの厚さ方向中間部に向かって内周面の直
径が徐々に大きくなるように傾斜された第１テーパ成形
面と、この第１テーパ成形面の最外周部から前記スタン
パに対向する成形面に向かって内周面の直径が徐々に小
さくなるように傾斜された第２テーパ成形面とを備えて
構成されるとともに、前記スタンパ及び基板外周面の交
差線が、前記スタンパに対向する成形面及び基板外周面
の交差線よりもキャビティの径方向外側に位置している
ことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】このような本発明によれば、成形用金型の基板
外周面を形成する外周成形部の内周面に、内周面の径が
徐々に大径となってアンダーカットとなる第１テーパ成
形面を形成し、これにより、成形された光ディスク用基
板の外周には第１テーパ成形面に対応して徐々に大径と
なる第１テーパ面が形成されるため、成形された基板
は、型開き時に、前記第１テーパ成形面によってスタン
パ側への移動が規制されて固定型及び可動型のスタンパ
を保持していない型に保持され、スタンパに対して確実
に離型される。

【０００９】また、成形基板を保持されている型から外
す場合には、基板の外周面には第１及び第２テーパ面が
形成され、基板の最外周部が基板厚さ方向の中間部に設
けられており、かつ第２テーパ面は第１テーパ面よりも
基板内周側まで形成されているため、基板をエジェクト
ピン等で軸方向に移動させて型から離型する際に、基板
の厚さ寸法分移動しなくても基板は型から取り外され
る。このため、基板を型から容易に取り外すことが可能
となるとともに、エジェクトピン等によって基板に応力
が加わる時間が短くかつ小さくなり、応力による変形歪
み等も少なくなって成形不良が低減し、歩留まりも向上
する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本実施例の光ディスク用基板１の外
周部が示され、図２にはこの光ディスク用基板１を成形
する成形用金型２の要部が示されている。成形用金型２
は、基板１の成形材料を加熱溶融して射出する図示しな
い射出装置に接続された図中右側の固定型１０と、金型
２の開閉を行う図示しない型締装置に接続された図中左
側の可動型２０とを備えている。また、固定型１０及び
可動型２０間には、ポリカーボネート等の溶融材料が充
填される光ディスク用基板１の形状に応じたキャビティ
３が形成されている。

【００１１】固定型１０は、固定側ミラープレート１１
を備え、ミラープレート１１の中心軸部分には、射出装
置からの溶融樹脂が供給される図示しないスプルーが形
成されている。また、ミラープレート１１の中心部分に
は、ミラープレート１１に密着されたスタンパ４の内周
側をプレート１１に固定する図示しない内周スタンパ押
えが設けられている。さらに、ミラープレート１１の外
周部分には、キャビティ厚調整リング１２がボルト止め
されている。

【００１２】一方、可動型２０は、可動側ミラープレー
ト２１を備え、ミラープレート２１の中心軸部分には、
図示しないスプルーカットピンやエジェクトピンが配置
されている。また、ミラープレート２１の外周部分に
は、キャビティ３の外周壁を形成する外周成形部として
の外周リング２２が配置されている。

【００１３】従って、固定型１０に固定された成形用ス
タンパ４は、基板１に転写する凹凸状の情報が形成され
た表面が各ミラープレート１１，２１及び外周リング２
２で形成されるキャビティ３内に臨むようにされてい
る。

【００１４】外周リング２２のキャビティ３に面する内
周面２３は、図３に示すように、スタンパ４及び可動側
ミラープレート２１に対して垂直な固定型側垂直成形面
２４及び可動型側垂直成形面２５と、垂直成形面２４か
ら連続して形成され、スタンパ４側から可動側ミラープ
レート２１に向かうに従って内周面の直径が大きくなる
ように形成された第１テーパ成形面２６と、この成形面
２６に連続して形成され、キャビティ３の最外周面を形
成する最外周成形面２７と、この成形面２７に連続して
形成され、スタンパ４側から可動側ミラープレート２１
に向かうに従って内周面の直径が小さくなるように形成
された第２テーパ成形面２８とを備えて構成され、全体
として凹条溝２９となるように形成されている。

【００１５】内周面２３において、固定型側垂直成形面
２４と最外周成形面２７との内周面２３の径方向の寸法
ａは、可動型側垂直成形面２５と最外周成形面２７との
径方向の寸法ｂに比べて短くされている。つまり、スタ
ンパ４及び内周面２３の交差線４０が、前記ミラープレ
ート２１及び内周面２３の交差線４１よりもキャビティ
３の径方向外側に位置している。この寸法ａ，ｂは、基
板１の直径等に応じて適宜設定されるが、前記実施例で
は最外周成形面２７の直径が約６５mmであるのに対し、
寸法ａは0.05〜0.15mmの間、好ましくは0.07mmであり、
寸法ｂは0.15〜0.25mmの間、好ましくは0.2mm とされて
いる。

【００１６】また、第１テーパ成形面２６の垂直面２４
に対する傾斜角度は、第２テーパ成形面２８の垂直面２
５に対する傾斜角度よりも小さくされている。この傾斜
角度も基板１の直径等に応じて適宜設定されるが、好ま
しくは第１テーパ成形面２６の傾斜角度が１０〜３０度
であるのに対し、第２テーパ成形面２８の傾斜角度は４
０〜５０度とされている。従って、前記最外周成形面２
７は、スタンパ４及び可動側ミラープレート２１間の中
心位置よりもミラープレート２１側にずれて形成されて
いる。

【００１７】このような成形用金型２の固定型１０及び
可動型２０の型締めを行い、キャビティ３内に溶融樹脂
を射出すると、図２に示すように、キャビティ３の形状
に合わせた基板１が成形される。従って、基板１の外周
面３０は、図１に示すように、スタンパ４の凹凸が転写
された情報面３１側に形成され、前記固定型側垂直成形
面２４によって成形された情報面側垂直面３２と、ミラ
ープレート２１によって成形された基板１のミラー面３
３側に形成され、前記可動型側垂直成形面２５によって
成形されたミラー面側垂直面３４と、前記第１テーパ成
形面２６によって成形された第１テーパ面３５と、第２
テーパ成形面２８によって成形された第２テーパ面３６
と、最外周成形面２７によって成形された最外周面３７
とで構成されている。

【００１８】そして、基板１の各垂直面３２、３４と最
外周面３７との間は、それぞれ内周面２３と同じ寸法
ａ，ｂとされ、情報面３１と外周面３０との交差線４２
は、ミラー面３３と外周面３０との交差線４３よりも基
板１の径方向外側に位置されている。また、基板１の各
テーパ面３５、３６も、それぞれ外周リング２２の内周
面２３の各テーパ成形面２６、２８と同じ傾斜角度とさ
れ、基板１の外周面３０には内周面２３の凹条溝２９に
係合する突条部３９が形成されている。

【００１９】キャビティ３内に射出された樹脂が冷却さ
れると、図４に示すように、成形用金型２は型開きされ
る。この際、基板１は突条部３９が外周リング２２の内
周面２３に形成された凹条溝２９に係合し、内周面２３
の第１テーパ成形面２６によって固定型１０側への移動
が規制されるため、基板１はスタンパ４から確実に離型
される。尚、基板１の固定型１０側への移動を規制する
力は、アンダーカットの寸法ａによって設定されるが、
型開き時に基板１がスタンパ４と離型しにくいのは、基
板１の可動型２０側は平滑なミラー面３３とされている
のに対し、スタンパ４側の情報面３１はスタンパ４によ
って凹凸が形成され、摩擦係数が高くなっているからで
あり、本実施例のようにわずかな寸法ａでも十分かつ確
実に基板１とスタンパ４とを離型させることができる。

【００２０】次に、可動型２０の中心部分に配置された
図示しないエジェクトピンで、基板１の中心部分を固定
型１０側に押し出すと、図５に示すように、基板１は湾
曲しながら内周面２３の第１テーパ成形面２６に沿って
徐々に押し出される。そして、基板１の最外周面３７が
内周面２３の垂直面２４を越えれば、基板１の第２テー
パ面３６は徐々に外周径が小さくなるように形成されて
いるため、エジェクトピンで力を加えなくても、可動型
２０から取り外される。以上の工程により光ディスク用
基板１が成形される。

【００２１】このような本実施例によれば、成型用金型
２のキャビティ３を形成する外周リング２２の内周面２
３に凹条溝２９を形成し、特にアンダーカットとなる第
１テーパ成形面２６を形成し、このキャビティ３に溶融
樹脂を射出することで凹条溝２９に係合する突条部３９
を有する基板１を成形したため、固定型１０及び可動型
２０を型開きすると、基板１は第１テーパ成形面２６に
よって固定型１０側への移動が規制されて可動型２０側
に保持されて、固定型１０に取付けられているスタンパ
４と確実にかつ円滑に離型することができる。このた
め、スタンパ４と基板１との離型不良を防止でき、基板
１の成形歪み等も防止することができる。

【００２２】また、垂直成形面２４（垂直面３２）及び
最外周成形面２７（最外周面３７）間の寸法ａを、垂直
成形面２５（垂直面３４）及び最外周成形面２７（最外
周面３７）間の寸法ｂよりも小さく形成したので、基板
１を可動型２０から取り外す際に、基板１の厚さ寸法分
エジェクトピンで押し出さなくても、可動型２０から基
板１を取り外すことができる。特に、前記実施例では、
第１テーパ成形面２６（第１テーパ面３５）の傾斜角度
を、第２テーパ成形面２８（第２テーパ面３６）よりも
小さくしたので、基板１の最外周面３７が外周リング２
２の固定型側垂直成形面２４を越えれば、可動型２０か
ら基板１を容易に取り外すことができる。このため、可
動型２０から基板１を取り外すためのエジェクトピンの
ストロークを短くでき、取り外すまでの時間も短くでき
るため、生産効率を向上できるとともに、基板１を湾曲
させている時間も短くでき、基板１に加わる応力も低減
できるので、基板１への成形歪みの発生を防止でき、基
板１の歩留まりを向上することができる。

【００２３】光ディスク用基板１の情報面３１上には、
この後、記録膜や反射膜等が成膜され、さらにこれらを
保護する紫外線硬化樹脂などからなる保護膜が塗布さ
れ、また、ミラー面３３にも必要に応じて保護膜が塗布
されるが、前記実施例の基板１では外周に突条部３９が
形成されるため、仮に情報面３１やミラー面３３の外側
に保護膜材料がはみ出しても、その材料は突条部３９ま
でしか垂れず、対向する面への液だれを防止することが
できる。このため、基板１の外観が低下することがない
とともに、液だれによって光ディスクの径が大きくなっ
て規格外となることも防止することができる。

【００２４】外周リング２２の内周面２３の固定型１０
側と可動型２０側とにそれぞれ垂直成形面２４、２５を
設けたので、基板１へのバリの発生を防止することがで
きる。すなわち、外周リング２２の円周状の内周面２３
に対して垂直面を加工することは容易であり、かつ高精
度に行えるため、外周リング２２とスタンパ４間や外周
リング２２と可動側ミラープレート２１間に隙間が生じ
ることがなく、バリの発生も防止することができる。

【００２５】また、キャビティ３内に樹脂を射出する
と、その圧力で可動側ミラープレート２１が押され、外
周リング２２に対して相対的に軸方向に摺動することが
あるが、前記実施例では外周リング２２の内周面２３に
可動型側垂直成形面２５を形成し、ミラープレート２１
及び外周リング２２の摺動面をミラープレート２１より
も固定型１０側まで延長しているため、ミラープレート
２１と外周リング２２との摺動を許容することができ
る。このため、ミラープレート２１と外周リング２２と
をスムーズに相対移動させることができ、移動時に互い
に接触して破損することなどを防止することができ、成
型用金型２を長期間安定して使用することができる。

【００２６】なお、本発明は前述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は前記実施例に含まれるものである。例え
ば、前記実施例では、外周リング２２の内周面２３の可
動型２０側に垂直成形面２５を形成し、基板１にミラー
面側垂直面３４を形成していたが、これらを設けなくて
もよい。また、金型２に一定幅の最外周成形面２７を設
けて基板１の外周に基板１の厚さ方向に一定幅を有する
最外周面３７を形成していたが、第１テーパ成形面２６
から第２テーパ成形面２８がほぼ連続するように形成
し、基板１の第１テーパ面３５が第２テーパ面３６に曲
面で連続するように形成してもよい。要するに、本発明
の成型用金型２は、キャビティ３を構成する外周リング
２２の内周面２３に少なくとも固定型側垂直成形面２４
と、第１テーパ成形面２６及び第２テーパ成形面２８と
を設け、内周面２３とスタンパ４との交差線４０が内周
面２３とスタンパ４に対向する型との交差線４１よりも
外側に形成されていればよく、その具体的構造や寸法は
前記実施例に限らない。

【００２７】また、本発明の光ディスク用基板１におい
ても、情報面側垂直面３２と、第１テーパ面３５及び第
２テーパ３６とを設け、基板１の外周面３０と情報面３
１との交差線４２が、外周面３０とミラー面３３との交
差線４３よりも外側に形成されていればよく、その具体
的構造や寸法は前記実施例に限定されない。

【００２８】さらに、前記実施例では、可動型２０を構
成するミラープレート２１と外周リング２２とを別部材
で構成していたが、これらを一体とし、キャビティ３の
凹部を形成する型としてもよい。この場合には、ミラー
プレート及び外周リング間にバリが発生することがな
く、かつミラープレート及び外周リングが摺動すること
がないため、特に可動型側垂直成形面２５を設ける必要
がない。また、前記実施例では、スタンパ４を固定型１
０側に取付けていたが、可動型２０側に取付け、キャビ
ティ３の外周部分を構成する外周リング２２を固定型１
０に取付けてもよく、これらは実施にあたって適宜選択
すればよい。

【００２９】さらに、前記実施例では、光ディスク用基
板１の各テーパ面３５、３６は、径方向においてはその
傾斜面は直線となるように形成していたが、これを曲線
となるように形成してもよい。また、本発明の光ディス
ク用基板１は、光磁気ディスク、コンパクトディスクや
レーザーディスク等の各種の光ディスク用の基板として
広範に利用することができる。さらに、光ディスク用基
板１の材料もポリカーボネートに限定されず、射出成形
に適した各種の材料が利用できる。

【００３０】

【発明の効果】このような本発明によれば、スタンパ及
び成形基板を確実に離型させることができるとともに、
成形基板を金型から離型させることも容易に行うことが
できるという効果がある。また、基板外周面の端部に垂
直面を設けたため、成型時のバリ発生を防止することが
できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク用基板の一実施例の要部を
示す断面図である。

【図２】本発明の光ディスク用基板の成型用金型の一実
施例の要部を示す断面図である。

【図３】同上実施例の成型用金型の要部を示す拡大断面
図である。

【図４】同上実施例の成形用金型の型開き状態を示す断
面図である。

【図５】同上実施例の基板の離型状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 光ディスク用基板 ２ 成形用金型 ３ キャビティ ４ スタンパ 10 固定型 11 固定側ミラープレート 20 可動型 21 可動側ミラープレート 22 外周リング 23 内周面 24 固定型側垂直成形面 25 可動型側垂直成形面 26 第１テーパ成形面 27 最外周成形面 28 第２テーパ成形面 29 凹条溝 30 外周面 31 情報面 32 情報面側垂直面 33 ミラー面 34 ミラー面側垂直面 35 第１テーパ面 36 第２テーパ面 37 最外周面 39 突条部 40,41,42,43 交差線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型及び可動型間のキャビティ内に成
   形材料を射出することで形成される光ディスク用基板で
   あって、光ディスク用基板の外周面が、スタンパによる
   凹凸が転写された基板の情報面に連続しかつ情報面に対
   して垂直な垂直面と、この垂直面に連続しかつ基板の厚
   さ方向中間部に向かって徐々に大径となるように傾斜さ
   れた第１テーパ面と、第１テーパ面の最外周部から基板
   の情報面に対向するミラー面に向かって徐々に小径とな
   るように傾斜された第２テーパ面とを備えて構成される
   とともに、基板の情報面及び外周面の交差線は、基板の
   ミラー面及び外周面の交差線よりも基板の径方向外側に
   位置していることを特徴とする光ディスク用基板。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク用基板におい
   て、前記光ディスク用基板の外周面の内、基板のミラー
   面に連続する端部は、ミラー面に対して垂直な垂直面と
   され、この垂直面に前記第２テーパ面が連続しているこ
   とを特徴とする光ディスク用基板。
3. 【請求項３】 固定型及び可動型を備え、この固定型及
   び可動型で形成されるキャビティ内に成形材料を射出し
   て光ディスク用基板を成形する成形用金型であって、固
   定型及び可動型の一方にスタンパを保持し、他方に基板
   外周面を形成する外周成形部を設け、この外周成形部の
   キャビティを形成する内周面は、スタンパ側から順に、
   スタンパ面に対して垂直な垂直成形面と、この垂直面に
   連続しかつキャビティの厚さ方向中間部に向かって内周
   面の直径が徐々に大きくなるように傾斜された第１テー
   パ成形面と、この第１テーパ成形面の最外周部から前記
   スタンパに対向する成形面に向かって内周面の直径が徐
   々に小さくなるように傾斜された第２テーパ成形面とを
   備えて構成されるとともに、前記スタンパ及び内周面の
   交差線が、前記スタンパに対向する成形面及び内周面の
   交差線よりもキャビティの径方向外側に位置しているこ
   とを特徴とする光ディスク用基板の成形用金型。