KR100604226B1

KR100604226B1 - 디스크 기판 성형용 금형

Info

Publication number: KR100604226B1
Application number: KR1020040059666A
Authority: KR
Inventors: 에비나도시유키
Original assignee: 가부시키가이샤 메이키 세이사쿠쇼
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-07-25
Also published as: TWI235106B; CN1591629A; KR20050025248A; TW200508008A; CN100378841C; JP2005074862A; US7322816B2; US20050048158A1; JP4318992B2

Abstract

(과제)

정보영역을 갖지 않는 디스크 기판을 제작원가가 저렴하면서도 성형불량을 발생시키지 않고 성형할 수 있는 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(해결수단)

무정보영역(44)을 가지고 있는 디스크 기판(42)을 성형하는 금형(12)으로서, 이 금형(12)의 캐버티면(32)에 있어서 디스크 기판(42)의 무정보영역(44)에 대응하는 캐버티면(50)은 경면판(22)으로 되어 있고, 이 경면판(22)의 안쪽 구멍(38)에는 원통형 부재(슬리브(35))가 삽입되며, 이 원통형 부재의 캐버티쪽 단면에는 고리형 돌출부(38)가 설치된 디스크 기판 성형용 금형(12).

디스크 기판, 디스크 기판 성형용 금형, 무정보영역, 캐버티면, 경면판, 원통형 부재, 고리형 돌출부, 에어취출홈, 조면가공

Description

디스크 기판 성형용 금형{MOLD FOR MOLDING DISK SUBSTRATE}

도 1은 본 발명을 실시하는 디스크 기판 성형용 금형의 주요부의 종단면도이다.

도 2는 본 발명을 실시하는 디스크 기판 성형용 금형의 다른 예에 있어서 도 1과 상이점이 있는 부분의 확대 단면도이다.

도 3은 디스크 기판을 접합시킨 광디스크의 중심개구 근방의 확대 단면도이다.

도 4는 종래의 디스크 기판 성형용 금형의 주요부의 종단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 고정 금형 11 가동 금형

12 금형 16 경면판

19, 19a 암커터 22 경면판

29 이젝터 30 수커터

32 캐버티 33, 33a 고리형 돌출부

34, 34a 스페이서 35, 35a 슬리브

36, 36a 에어취출홈 38 안쪽 구멍

39, 39a 계단부 40 광디스크

41, 42 디스크 기판 43 정보영역

44 무정보영역 45 접착제

46 고리형 홈 47 중심개구

50, 51 캐버티면

본 발명은 접합에 의해 광디스크를 이루는 디스크 기판을 성형하기 위한 금형에 관한 것이다.

DVD 등의 접합형 광디스크는 1쌍의 디스크 기판을 대향시켜서 접착제로 접합시켜서 제조된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 디스크 기판을 성형하기 위한 금형(12a)은 고정 금형(10)과 가동 금형(11a)으로 이루어진다. 고정 금형(10)은, 단열판(14)을 거쳐서 사출성형기(도시하지 않았음)의 고정반에 부착되는 고정 형판(13)과, 고정 형판(13)의 반단열판(反斷熱板)(14)의 면에 고정 내측판(15)을 거쳐서 고착되어서 레이저 입사면을 형성시키는 경면판(鏡面板)(16)과, 고정 형판(13), 고정 내측판(15) 및 경면판(16)의 중심구멍에 삽입되는 암커터(19)와, 암커터(19) 및 고정 형판(13)의 중심구멍에 삽입되는 스풀부시(18)와, 스풀부시(18)의 단면에 맞닿아서 고정 형판(13)의 중심구멍에 고착되는 위치 결정판(17)과, 고정 내측판(15) 및 경면판(16) 의 외주 단면에 삽입되어서 고정 형판(13)에 고착되는 고정 외주링(20)으로 이루어진다.

가동 금형(11a)은, 가동 형판(23)과, 가동 형판(23)의 고정 금형(10) 쪽의 면에 가동 내측판(21)을 거쳐서 고착되는 경면판(22)과, 경면판(22)의 경면판(16)과 대향하는 면에 설치되어서 정보영역(43)을 형성시키는 스탬퍼(26)와, 스탬퍼(26)의 외주 단부를 협지하여 경면판(22)에 지지시키는 외주 스탬퍼 누름체(25)와, 가동 내측판(21) 및 경면판(22)의 중심구멍에 헐겁게 삽입되어서 스탬퍼(26)의 내주 단부를 협지하여 경면판(22)에 지지시키는 지지부재로서의 내주 스탬퍼 누름체(27)와, 내주 스탬퍼 누름체(27)의 안쪽 구멍(內孔)을 안내하여 가동 형판(23)에 고착되는 고정 슬리브(28)와, 고정 슬리브(28)의 안쪽 구멍에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩운동을 할 수 있는 이젝터(29)와, 이젝터(29)의 안쪽 구멍에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩운동을 할 수 있는 수커터(30)와, 수커터(30)의 안쪽 구멍에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩운동을 할 수 있는 돌출핀(31)과, 가동 내측판(21) 및 경면판(22)의 외주 단면에 삽입되어 가동 형판(23)에 고착되는 가동 외주링(24)으로 이루어진다. 고정 금형(10)과 가동 금형(11a)은, 고정 외주링(20)과 가동 외주링(24)에 있어서 맞닿아서 형맞춤됨으로써, 캐버티(32a)를 형성한다.

상술한 금형(12a)에서 성형된 디스크 기판은, 특허문헌 1의 단락 14에 기재된 바와 같은 행정을 거쳐서 광디스크(40)로 된다. 그런데, DVD 등의 광디스크는 정보영역을 반드시 디스크 기판의 쌍방에 설치할 필요는 없다. 그래서, 전술한 특허문헌 1에도 기재되어 있는 바와 같이, 정보가 없는 무정보영역을 가지고 있는 디 스크 기판을 성형할 때는, 금형(12a)에는 정보를 형성시키는 피트를 갖지 않는 공 스탬퍼(26)가 설치되어 있었다. 이러한 금형(12a)에는 원래 필요로 하지 않는 스탬퍼(26)가 설치되어 있게 되어서 금형의 제작원가가 높아진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 종래의 금형(12a)에는 스탬퍼(26)를 그 내주 단부에서 가동 경면판(22)에 지지시키는 내주 스탬퍼 누름체(27)가 설치되어 있다. 내주 스탬퍼 누름체(27)의 단면에는 스탬퍼(26)에 맞물리기 위한 턱부분(37)이 캐버티(32a)에 돌출하여 형성되어 있다. 내주 스탬퍼 누름체(27)의 안쪽 구멍면과 고정 슬리브(28)의 외주면과의 사이에는 에어취출홈(36b)이 설치되어 있다. 캐버티(32a)에 충전된 용융수지가 냉각 및 고화하여 성형된 디스크 기판을 꺼내기 위해서는 디스크 기판을 스탬퍼(26)의 표면으로부터 신속히 이형시키지 않으면 안된다. 그 때문에, 상기 에어취출홈(36b)으로부터 압축공기를 취출하여 스탬퍼(26)와 디스크 기판의 사이를 외주방향으로 유동시켜서, 디스크 기판을 스탬퍼(26)로부터 이형시키고 있었다. 그런데, 상기 에어취출홈(36b)의 외주방향에는 상기 턱부분(37)이 돌출하고 있으므로, 압축공기의 유동통로가 좁고 길게 되어서, 이형용 에어를 디스크 기판의 외주끝까지 충분하게 유동시킬 수 없다. 그러한 때에는, 디스크 기판이 스탬퍼(26)로부터 충분하게 이형되지 않고, 디스크 기판이 캐버티(32a)에 잔류하거나 디스크 기판의 표면에 얼룩 등이 발생하여 디스크 기판의 외관이 불량하게 된다.

[특허문헌 1]

일본국 공개특허공보 2003―6939호 공보(단락 14)

[특허문헌 2]

일본국 실용신안공보 평7-42682호 공보(제2면, 제 1도 )

본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 제안된 것으로서, 정보영역을 갖지 않는 디스크 기판을 저렴하게, 더구나 성형불량을 발생시키지 않고 성형할 수 있는 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 청구항 1의 발명은, 무정보영역을 가지고 있는 디스크 기판을 성형하는 금형으로서, 디스크 기판의 무정보영역에 대응하는 상기 금형의 캐버티면은 경면판(鏡面板)으로 되어 있고, 이 경면판의 안쪽 구멍에는 원통형 부재가 삽입되며, 이 원통형 부재의 캐버티쪽 단면에는 고리형 돌출부가 설치되어 있는 디스크 기판 성형용 금형에 관한 것이다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 고리형 돌출부의 원주 바깥쪽의 캐버티면에, 캐버티로 개구된 에어취출홈이 형성되어 있는 디스크 기판 성형용 금형에 관한 것이다.

청구항 3의 발명은, 청구항 2에 있어서, 상기 에어취출홈은, 상기 원통형 부재와 상기 경면판의 안쪽 구멍과의 사이에 형성되어 있는 디스크 기판 성형용 금형에 관한 것이다.

청구항 4의 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 경면판의 캐버티면은 조면(粗面)가공되어 있는 디스크 기판 성형용 금형에 관한 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명을 실시하는 디스크 기판 성형용 금형의 주요부의 종단면도이고, 도 2는 본 발명을 실시하는 디스크 기판 성형용 금형의 다른 실시예에 있어서 도 1과 상이한 부분의 확대 단면도이며, 도 3은 디스크 기판을 접합시킨 광디스크의 중심개구 근방의 확대 단면도이고, 도 4는 종래의 디스크 기판 성형용 금형의 주요부의 종단면도이다.

도 3에 도시된 광디스크(40)는, 디스크 기판(41)과 디스크 기판(42)을 각각의 정보영역(43)과 무정보영역(44)을 서로 대향시켜서 접착제(45)로 접합시킨 것이다. 정보영역(43)은, 정보로서의 서브미크론의 요철인 피트가, 도 4에 도시된 금형(12a)의 스탬퍼(26)에 의해 전사 성형된 것이다. 한편, 무정보영역(44)은 정보영역(43)과 같은 위치에 형성되지만, 상기 피트를 가지지 않고 광디스크(40)의 표면(48)이나 이면(49)과 같은 평활면이다. 또, 고리형 홈(46)은 종래의 금형(12a)에 있어서의 내주 스탬퍼 누름체(27)의 턱부분(37)에 의해 형성되고, 고리형 홈(46a)은 본 발명의 금형(12)에 있어서의 고리형 돌출부(33 또는 33a)에 의해 형성된 것이다.

무정보영역(44)을 가지고 있는 디스크 기판(42)은 금형(12)에 의하여 성형된다. 디스크 기판(42)을 성형하기 위한 금형(12)은 고정 금형(10)과 가동 금형(11)으로 이루어진다. 고정 금형(10)은, 단열판(14)을 통하여 사출성형기(도시하지 않 았음)의 고정반에 부착되는 고정 형판(13)과, 고정 형판(13)의 반단열판(14)의 면에 고정 내측판(15)을 거쳐서 고착되어 디스크 기판(42)의 이면(49)을 형성시키는 경면판(16)과, 고정 형판(13), 고정 내측판(15) 및 경면판(16)의 중심구멍에 삽입되는 암커터(19)와, 암커터(19) 및 고정 형판(13)의 중심구멍에 삽입되는 스풀부시(18)와, 스풀부시(18)의 단면에 맞닿아서 고정 형판(13)의 중심구멍에 고착되는 위치 결정판(17)과, 고정 내측판(15) 및 경면판(16)의 외주 단면에 삽입되어서 고정 형판(13)에 고착되는 고정 외주링(20)으로 이루어진다.

가동 금형(11)은, 가동 형판(23)과, 가동 형판(23)의 고정 금형(10)쪽의 면에 가동 내측판(21)을 거쳐서 고착되어 디스크 기판(42)의 무정보영역(44)을 형성시키는 경면판(22)과, 경면판(22)의 외주 단부에 고착되어 디스크 기판(42)의 외주끝을 형성시키는 외주링(25a)과, 가동 내측판(21) 및 경면판(22)의 중심구멍에 삽입되는 슬리브(35)와, 슬리브(35)의 안쪽 구멍에 안내되어 축방향으로 슬라이딩운동을 하여서 디스크 기판(42)을 돌출하는 이젝터(29)와, 이젝터(29)의 안쪽 구멍에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩운동을 하여서 암커터(19)와 결합하여 디스크 기판(42)에 중심개구(47)를 천공하는 수커터(30)와, 수커터(30)의 안쪽 구멍에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩운동을 하여 중심개구(47)에서 분리된 스풀을 돌출하는 돌출핀(31)과, 가동 내측판(21) 및 경면판(22)의 외주 단면에 삽입되어 가동 형판(23)에 고착되는 가동 외주링(24)으로 이루어진다. 고정 금형(10)과 가동 금형(11)과는, 고정 외주링(20)과 가동 외주링(24)에서 맞닿아서 형맞춤됨으로써, 캐버티(32)가 형성된다. 가동 금형(11)은, 가동 금형(11a)과 비교하여, 스탬퍼(26), 내주 스탬퍼 누름체(27) 및 고정 슬리브(28)를 가지고 있지 않으므로, 제작원가가 낮아지게 된다.

슬리브(35)는 직경이 서로 다른 다단(多段)의 원통형 부재이며, 최대 직경부와 중간 직경부의 사이에 계단부(39)를 가지고 있다. 슬리브(35)의 최대 직경부는 가동 형판(23)에 삽입되고, 중간 직경부는 경면판(22)의 안쪽 구멍(38)에 삽입되어 있다. 슬리브(35)의 최소 직경부와 경면판(22)의 계단형 안쪽 구멍(38)과의 사이에는 에어취출홈(36)이 고리형으로 설치되고, 에어취출홈(36)은 캐버티(32)에 개구되어 있다. 슬리브(35)의 중간 직경부와 최소 직경부의 사이의 계단부에는, 경면판(22)과의 사이에 고리형의 간극이 설치되어 있고, 이 간극을 거쳐서 에어취출홈(36)에 압력공기가 균등하게 공급된다. 에어 취출홈(36)의 폭의 치수는, 에어가 충분하게 유동하면서 캐버티(32)로부터 용융수지가 침입하지 않을 정도로, 예컨대 10 내지 30 미크론미터로 설정되어 있다.

슬리브(35)의 최소 직경부의 단면에는 캐버티(32)에 돌출하여 고리형 돌출부(33)가 설치되어 있다. 고리형 돌출부(33)는, 그 단면형상이 대략 사다리꼴 또는 반원형이며, 높이는 0.15 내지 0.25 mm, 바닥의 폭은 1.5 내지 5.5 mm이다. 또, 고리형 돌출부(33)의 지름은, 그 외주끝의 최대에 관해서는 광디스크의 규격에 의거하여 약 22.2 mm이지만, 그 최소에 관해서는 슬리브(35)의 단면에 설치하는 것이 가능한 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

슬리브(35)의 계단부(39)는, 캐버티(32)의 면에 수직방향으로 스페이서(34)를 거쳐서 경면판(22)에 맞닿고 있다. 경면판(22)의 캐버티(32)쪽의 표면인 캐버 티면(50)은 연속적인 성형에 의해 손상되므로, 정기적으로 연마하여야 한다. 스페이서(34)는, 연마에 의한 경면판(22)의 두께의 감소를 조정하여 항상 슬리브(35)의 단면과 경면판(22)의 캐버티면(50)이 동일한 높이가 되도록 하여주는 것이다. 즉, 경면판(22)을 연마하였을 때에는, 스페이서(34)와 가동 내측판(21)을 경면판(22)의 연마값만큼 두꺼운 것으로 교환한다. 또, 고정 금형(10)에 있어서의 암커터(19)의 계단부(39a)와 스페이서(34a)도 상기와 마찬가지의 목적으로 설치되어 있어서, 경면판(16)의 캐버티면(51)과 암커터(19)의 캐버티쪽 단면의 높이가 동일하게 되도록 조정된다.

도 2는, 도 1의 가동 금형(11)에 설치되었던 고리형 돌출부(33)를 고정 금형(10)에 설치한 예를 나타내는 것이다. 도 1과 도 2에 있어서 동일한 부호는 동일한 부재이며, 도 2에서 도 1과 상이한 부재는 슬리브(35a), 암커터(19a), 고리형 돌출부(33a) 및 에어취출홈(36a)이다. 슬리브(35a)는 고리형 돌출부(33)를 갖지 않으며, 슬리브(35a)의 단면은 평탄하다. 고리형 돌출부(33a)는, 암커터(19a)의 캐버티(32)쪽 단면에 고리형 돌출부(33)와 같은 치수 및 위치관계로 설치된다. 에어취출홈(36a)은, 암커터(19a)의 캐버티(32)쪽 단면에 있어서의 고리형 돌출부(33a)의 원주 바깥쪽에 고리형으로 설치된다. 암커터(19a)는, 에어취출홈(36a)을 설치하기 위하여, 다수의 부재를 조합시킨 구성으로 된다. 이러한 다수의 부재의 집합인 암커터(19a)는 슬리브(35)와 마찬가지로 원통형 부재이다.

고리형 돌출부(33)가 설치된 슬리브(35)를 삽입하는 경면판(22), 또는 고리형 돌출부(33a)가 설치된 암커터(19a)를 삽입하는 경면판(16)의 캐버티(32)를 형성 하는 캐버티면(50)(51)은, 디스크 기판(42)을 금형으로부터 쉽게 분리시키기 위하여 조면(粗面)가공이 되어 있다. 조면가공은 샌드블라스트 처리나 방전가공 등으로 이루어지고, 그 요철의 형상은 어떠한 것이라도 좋다. 요철의 최대높이는 일본공업규격(JIS)의 Ry에 있어서 5 내지 30 미크론미터의 범위인 것이 바람직하다. 또, 이 수치범위에 있어서의 조면의 금형으로 성형한 디스크 기판은 반투명의 상태로 된다.

사출성형기(도시하지 않았음)의 사출장치가 스풀부시(18)에 맞닿음으로써, 용융수지가 스풀을 통하여 캐버티(32)로 사출된다. 캐버티(32) 내를 동심원형으로 방사선 방향으로 유동하여 캐버티(32)를 충전한 용융수지는, 냉각 및 고화하는 과정에서 수커터(30)와 암커터(19)에 의해 중심개구(47)가 천공되어서 디스크 기판(42)으로 된다.

그 후, 가동 금형(11)이 고정 금형(10)로부터 격리되는 것에 전후하여, 에어취출홈(36)에 압력공기가 공급된다. 에어취출홈(36)으로부터 캐버티(32)에 취출된 압력공기는, 캐버티(32)의 방사선 내측방향으로는 고리형 돌출부(33)가 있어서 공기저항이 크기 때문에, 방사선 외측방향으로 보다 강하게 유동하는 결과, 디스크 기판(42)의 캐버티면(50)으로부터의 이형이 보다 용이하고도 신속하게 이루어진다. 또, 캐버티면(50)에 조면가공이 실시되어 있을 때에는, 디스크 기판(42)이 경면에 밀착되지 않아서 디스크 기판의 이형이 더욱 촉진된다.

나아가, 본 발명은 당업자의 지식에 기초하여 여러가지의 변경, 수정, 개량 등을 가하여 준 형태로 실시될 수 있는 것이며, 또한 그러한 실시형태는 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 모두가 본 발명의 범위내에 포함된다는 것은 말할 필요도 없다.

청구항 1의 발명은, 무정보영역을 가지고 있는 디스크 기판을 성형하는 금형의 캐버티면에 있어서 디스크 기판의 무정보영역에 대응하는 캐버티면은 경면판으로 되어 있고, 이 경면판의 안쪽 구멍에는 원통형 부재가 삽입되며, 이 원통형 부재의 캐버티측 단면에는 고리형 돌출부가 설치되어 있기 때문에, 금형이 간결하여 제작원가가 저렴하게 되는 동시에, 이형(離型)이 양호하게 되어 성형불량을 방지할 수 있다.

청구항 2의 발명은, 상기 고리형 돌출부의 원주 바깥쪽의 캐버티면에, 캐버티로 개구된 에어취출홈이 형성되어 있으므로, 디스크 기판의 이형을 위한 에어의 취출이 효과적으로 행하여진다.

청구항 3의 발명은, 상기 에어취출홈은, 상기 원통형 부재와 상기 경면판의 안쪽 구멍과의 사이에 형성되어 있으므로, 금형의 구성이 간략화된다.

청구항 4의 발명은, 상기 경면판의 캐버티면이 조면가공되어 있으므로, 디스크 기판의 이형이 보다 촉진되어 확실하게 행하여진다.

Claims

무정보영역을 가지고 있는 디스크 기판을 성형하는 금형에 있어서,

디스크 기판의 무정보영역에 대응하는 상기 금형의 캐버티면은 경면판으로 되어 있고, 이 경면판의 안쪽 구멍에는 원통형 부재가 삽입되며, 이 원통형 부재의 캐버티측 단면에는 고리형 돌출부가 설치된 것을 특징으로 하는 디스크 기판 성형용 금형.
제 1 항에 있어서, 상기 고리형 돌출부의 원주 바깥쪽의 캐버티면에, 캐버티로 개구된 에어취출홈이 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 기판 성형용 금형.
제 2 항에 있어서, 상기 에어취출홈은, 상기 원통형 부재와 상기 경면판의 안쪽 구멍과의 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 기판 성형용 금형.
제 1 항에 있어서, 상기 경면판의 캐버티면은 조면가공되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 기판 성형용 금형.