JPH0890624A - ディスク基板成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンパの情報を正確に転写することがで
き、複屈折率が良く、成形サイクルの短いディスク基板
成形用金型を提供する。 【構成】 固定金型 1と可動金型 2の鏡面板7,17の鏡面
7a,17aと逆の面にそれぞれ温度調整溝13,22 を形成し、
カバープレート14,23 を取付けて流路を形成し、この流
路に所定温度の水や油等の熱媒流体を供給循環して金型
キャビティの温度を制御する。スタンパ 4は、内周押え
部材19と外周押えリング25とによって可動金型 2の鏡面
板17に取付けられ、スタンパ 4が接する鏡面17a と内周
押え部材19が接する貫通穴18とには絶縁層30が形成さ
れ、内周押え部材19と外周押えリング25には、電源31の
両極が接続されている。スイッチ32を閉じると、スタン
パ 4は通電されて発熱し、スタンパ 4近傍の樹脂の流動
性が良くなり、転写性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク基板を成形す
るための金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク、ビデオディスク、
情報記録媒体としての光磁気ディスク等（以下これらを
総称して、単にディスクという）の成形に用いられるデ
ィスク基板成形用金型は、図２に示すように、固定金型
1と可動金型 2とを型締することによってキャビティ 3
を形成するもので、固定金型 1または可動金型 2にスタ
ンパ 4が取付けられている。スプルーブッシュ10を通し
てキャビティ 3内に溶融樹脂を射出充填し、スタンパ 4
の情報が転写されたディスク基板を形成する。

【０００３】成形されたディスク基板は、中央に開口部
が設けられ、ディスク基板の表面にはスタンパによって
らせん状、あるいは、同心円状にピットが転写、形成さ
れて情報が蓄積されている。近年においては、情報をよ
り多く蓄積するためにディスク基板に転写するピットの
ピッチおよびトラックが高密度化される傾向にある。

【０００４】このように成形されるディスク基板は、信
号を鮮明に記録および再生するために、スタンパの情報
を正確に転写されること、複屈折率が低いこと、およ
び、成形サイクルが短いことなどが要求される。ディス
ク基板を成形するに際して、これらの要求を満たすため
には、金型の温度が重要な要因となっている。

【０００５】図２に示した従来のディスク基板成形用金
型は、金型の温度を調節するために、固定金型 1と可動
金型 2の鏡面板7,17の鏡面7a,17aと逆の面にそれぞれ温
度調整溝13,22 を形成し、この温度調整溝13,22 の開放
部を水密に塞ぐようにカバープレート14,23 を取付けて
流路を形成し、この流路に所定温度の水や油等の熱媒流
体を供給循環して金型キャビティの温度を制御するもの
であった。そして、例えばコンパクトディスクの成形樹
脂材料としてポリカーボネイトを用いる場合において
は、金型キャビティの温度は７０〜１２０℃が適温であ
るが、特に高密度化されたディスク基板を成形する際に
は、樹脂の流動性を良くして転写性や複屈折率を向上さ
せるために、金型の温度を高く、約１３０℃に設定する
こともあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のディスク基板成形用金型は、金型キャビティの温度
を調節するものであるため、高密度化されたディスク基
板を成形する場合等、特に温度を高く設定した際におい
ては、ディスク基板が冷却固化するまで時間がかかり、
成形サイクルが長くなるという問題があった。そして、
成形樹脂としてポリカーボネイトを用い、型温を１３０
℃に設定してコンパクトディスクを成形する場合には、
樹脂のガラス転移温度および熱変形温度に近いため、転
写ズレが発生したり変形する虞がある等、機械的特性、
電気的特性、外観等に悪い結果となるという問題もあっ
た。また逆に、成形サイクルを短くするために金型の温
度を低くした場合には、樹脂の流動性が損なわれて転写
が充分に行われず、複屈折率も悪くなるという問題があ
った。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、ディスク基板に情報を正確に転写すること
ができるディスク基板成形金型を提供することを目的と
する。

【０００８】また、本発明は、複屈折率の良いディスク
基板を成形することができるディスク基板成形金型を提
供することを目的とする。

【０００９】さらに本発明の別の目的は、ディスク基板
の成形サイクルが短いディスク基板成形金型を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明に係るディスク基板成形用金型は、固定盤に
取付けられる固定金型と、可動盤に取付けられ、前記固
定金型と型締されてキャビティを形成する可動金型と、
固定金型または可動金型の何れか一方に取付けられるス
タンパとを備えたディスク基板成形用金型において、ス
タンパを電気抵抗加熱させるべく、スタンパに電源を接
続したことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】固定金型と可動金型とを合わせて型締し、キャ
ビティを形成する。金型キャビティの温度はディスク基
板を成形するための適温に調整されている。キャビティ
に溶融樹脂を射出しているときまたは射出完了後の所定
のタイミングでスタンパを発熱させるべく通電すると、
スタンパの表面が瞬間的に温度上昇するため、樹脂の流
動性が良く、転写性が向上することとなる。

【００１２】スタンパは、それ自体の厚さが薄いため、
通電を終えると瞬間的に温度が金型キャビティの温度に
下がり、ディスク基板を適温で、かつ短いサイクルで成
形することができる。

【００１３】

【実施例】本発明に係るディスク基板成形用金型の一実
施例を、図１に基づいて説明する。ディスク基板成形用
金型は、概略、固定金型 1と可動金型 2とを型締するこ
とによってキャビティ 3を形成し、このキャビティ 3に
溶融樹脂を射出充填することによってディスク基板を成
形するもので、この実施例においては、可動金型 2の鏡
面にスタンパ 4が取付けられ、成形されるディスク基板
に情報を転写する。

【００１４】固定金型 1は、鏡面板 7の中央に形成され
た貫通孔 8にメスカッター 9が設けられ、このメスカッ
ター 9にスプルーブッシュ10が担持されてなるもので、
固定盤（図示を省略した）に取付けられている。スプル
ーブッシュ10は、射出装置のノズル（図示を省略した）
が当接され、型締された際にノズルから射出された溶融
樹脂をキャビティ 3内に導入する。

【００１５】鏡面板 7は、可動金型 2に対向する面に鏡
面7aを備えてなるもので、その反対面には温度調整溝13
が形成され、この温度調整溝13の開放部を水密に塞ぐよ
うにカバープレート14を取付けて流路が形成され、この
流路に所定温度の水や油等の熱媒流体を供給循環するこ
とによって温度調整が行われる。

【００１６】可動金型 2は、鏡面板17の固定金型 1に対
向する面に鏡面17a を備えてなるもので、鏡面17a にス
タンパ 4が取付けられ、型締シリンダのラム等に設けら
れた可動盤（図示を省略した）に取付けられている。

【００１７】鏡面板17は、その中央に形成された貫通孔
18にスタンパ内周押え部材19が取付けられ、スタンパ内
周押え部材19にエジェクタスリーブ20とポンチ21とがそ
れぞれ突出可能に嵌挿されている。また鏡面板17は、固
定金型 1の鏡面板 7と同様に、鏡面17a の反対面に温度
調整溝22が形成され、この温度調整溝22の開放部を水密
に塞ぐようにカバープレート23を取付けて流路が形成さ
れ、この流路に所定温度の水や油等の熱媒流体を循環す
ることによって温度調整が行われる。

【００１８】スタンパ 4は、キャビティ 3側の面に情報
を蓄積するための凹凸が形成されてなるもので、その内
周を内周押え部材19によって保持され、外周縁を外周押
えリング25によって保持されることにより、可動金型 2
の鏡面17a 上に着脱可能に取付けられている。この実施
例の場合、スタンパは、ニッケルからなるもので、その
厚さが約０．３ｍｍとなっている。

【００１９】さらに、以上のように構成された可動金型
2は、鏡面板17のスタンパ 4が取付けられる鏡面17a と
内周押え部材19が接する貫通穴18とにはセラミックコー
ティングやサファイヤコーティング等の絶縁層30が形成
され、内周押え部材19と外周押えリング25には、電源31
の両極が接続されている。この実施例の場合、電源31と
して１〜５Ｖ、１００〜５００Ａの交流電源が用いら
れ、例えば成形樹脂材料としてポリカーボネイトを用い
てコンパクトディスクを成形する際に、転写性や複屈折
率などを向上させるためにスタンパの温度を１３０℃と
するための適当な電流が選択されている。電源31の温度
調整用スイッチ32は、制御手段（図示を省略した）によ
って開閉され、キャビティ 3内に射出される溶融樹脂に
スタンパ 4の情報を転写するための最適タイミングでス
タンパ 4を発熱させるべく、スタンパ 4に通電するよう
閉じられる。なお、外周押えリング25のスタンパ 4と接
する部分は、溶融樹脂をキャビティ 3内に射出する際の
エア抜および成形されたディスク基板をスタンパから剥
離させるエアブロー（図示を省略した）のための隙間と
電気的接続とを確保するため、ブラシが設けられてい
る。

【００２０】次に、以上のように構成された本発明に係
るディスク基板成形用金型を用いてディスク基板の成形
方法について説明する。ディスク基板の成形方法は、概
略、型締工程と、射出工程と、冷却工程と、型開工程
と、突き出し工程が順次行われるディスク基板の成形方
法であって、射出中または射出完了後において、スタン
パ 4の情報を溶融樹脂に正確に転写する最適のタイミン
グでスタンパ 4を発熱させるべく通電するものである。

【００２１】型締工程においては、可動金型 2を固定金
型 1に移動させて型閉めし、金型を高圧圧締してキャビ
ティ 3を形成する。射出工程においては、射出装置によ
って溶融された樹脂を、ノズルが当接されたスプルーブ
ッシュ10からキャビティ 3内に導入し、射出充填する。
溶融樹脂が高圧で射出充填されてキャビティ 3内を放射
状に拡散するため、発生したガスやキャビティ 3内の空
気は、固定金型 1の鏡面板 7と可動金型 2の外周押えリ
ング25との間に形成された僅かな隙間から、またはスタ
ンパ 4とスタンパ外周押えリング25との間のブラシの隙
間から金型外に放出される。

【００２２】溶融樹脂のキャビティ 3への射出中または
射出完了後において、スタンパ 4の情報を正確に転写し
てディスク基板を成形するために最適な、所定のタイミ
ングでスイッチ32を閉じてスタンパ 4に通電する。スタ
ンパ 4は、瞬時に発熱してスタンパ 4近傍に位置する樹
脂の流動性を向上させ、スタンパ 4に形成された凹凸を
ディスク基板に正確に転写されることとなる。また、金
型の鏡面7a,17aは、鏡面板7,17に形成された流路に循環
される熱媒流体によって最適な温度に制御されている。
スイッチ32が解放されると、スタンパ 4自体は薄いた
め、通電によって発熱したスタンパ 4の温度は鏡面板7,
17の制御された温度に瞬時に戻ることとなる。

【００２３】その後、冷却工程において所定固化された
ディスク基板は、ポンチ21が駆動手段（図示を省略し
た）によって固定金型 1のメスカッタ 8に嵌合するよう
に突出し、ディスク基板の中央開口部が形成され、成形
を完了する。

【００２４】型開工程においては、可動金型 2が固定金
型 1から離間し、突き出し工程において、エジェクタス
リーブ18が固定金型 1に向かって突出され、ディスク基
板を金型から突き出す。

【００２５】本発明に係るディスク基板成形用金型は、
上述した実施例に限定されることなく、例えば、スタン
パ 4を固定金型 1に取付けることもでき、また、スタン
パに用いる材質はニッケルに限らず、通電することによ
って発熱するものであれば良い。

【００２６】本発明に係るディスク基板成形用金型は、
従来の可動金型 2の鏡面17a とスタンパ 4およびスタン
パ内周押え部材19が鏡面版17に接する部分とに絶縁層30
を形成し、スタンパ内周押え部材19と外周押えリング25
とに電源31の両極を接続したものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、以上説明したようにデ
ィスク基板成形用金型が、スタンパに通電することによ
って発熱するように構成されているので、ディスク基板
に情報を正確に転写することができ、複屈折率の良いデ
ィスク基板を成形することができ、さらにディスク基板
の成形サイクルを短くすることができる等の効果を奏す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスク基板成形用金型を示す断
面図である。

【図２】従来のディスク基板成形用金型を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

1 固定金型 2 可動金型 3 キャビティ 4 スタンパ 19 内周押え部材 25 外周押えリング 30 絶縁層 31 電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定盤に取付けられる固定金型と、可動
   盤に取付けられ、前記固定金型と型締されてキャビティ
   を形成する可動金型と、固定金型または可動金型の何れ
   か一方に取付けられるスタンパとを備えたディスク基板
   成形用金型において、 スタンパを電気抵抗加熱させるべく、スタンパに電源を
   接続したことを特徴とするディスク基板成形用金型。