KR100634055B1

KR100634055B1 - 광디스크 기판성형용 금형 장치

Info

Publication number: KR100634055B1
Application number: KR1020050007136A
Authority: KR
Inventors: 에비나도시유키
Original assignee: 가부시키가이샤 메이키 세이사쿠쇼
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-10-13
Also published as: CN100366415C; US7052269B2; JP2005267738A; TWI246959B; US20050208170A1; TW200531818A; CN1669768A; KR20050093716A

Abstract

광디스크 기판의 신호면과 반대인 판독면에 수직하게 버를 발생시키지 않는 동시에, 신호면끼리를 양호하게 첩부할 수 있는 광디스크 기판을 성형하는 금형 장치를 제공한다.

경면판(24)에 배치된 스탬퍼(26)의 외주 가장자리부(26E)를 유지하는 스탬퍼 누름부(34)와 성형품 캐버티(27)의 외주 단부(27E)를 규정하는 내주부(33)를 갖는 외주 스탬퍼 홀더(25)를 구비한 광디스크 기판성형용 금형 장치에 있어서, 상기 외주 스탬퍼 홀더의 내주부(3)에, 상기 스탬퍼 누름부(34)를 향하여 상기 성형품 캐버티(27)의 안쪽으로 돌출하는 매끈한 표면으로 이루어지는 단면 예각의 돌출부(35)가 설치되어 있다.

스탬퍼, 스탬퍼 누름부, 내주부, 성형품 캐버티, 외주 스탬퍼 홀더, 돌출부

Description

광디스크 기판성형용 금형 장치{MOLD APPARATUS FOR FORMING OPTICAL DISK SUBSTRATE}

도 1은 본 발명의 광디스크 기판성형용 금형 장치의 하나의 실시예를 도시하는 주요부 단면도이다.

도 2는 도 1의 부호 2 부분의 확대단면도이다.

도 3은 도 2에 도시하는 외주 스탬퍼 홀더의 주요부의 형상 설명도이다.

도 4는 본 발명의 금형 장치에 의해 성형한 광디스크 기판을 첩부한 광디스크의 주요부의 단면도이다.

도 5는 종래의 광디스크 기판성형용 금형 장치의 1예를 도시하는 주요부 단면도이다.

도 6은 도 5의 부호 6 부분의 확대단면도이다.

도 7은 종래의 금형 장치에 의해 성형한 광디스크 기판을 부착한 광디스크 주요부의 단면도이다.

(부호의 설명)

10 금형 장치 16 고정 경면판

24 가동 경면판 25 외주 스탬퍼 홀더

26 스탬퍼 27 캐버티

33 내주부 34 스탬퍼 누름부

35 돌출부 M 광디스크 기판

Mo 광디스크 A 돌출량

B 각도 R 곡률 반경

D 간극

본 발명은 광디스크 기판을 성형하기 위한 금형 장치에 관한 것으로, 특별하게는 경면판에 배치된 스탬퍼의 외주 가장자리부를 유지하는 스탬퍼 누름부와 성형품 캐버티의 외주 단부를 규정하는 내주부를 갖는 외주 스탬퍼 홀더를 구비한 것에 관한 것이다.

도 5 및 그 부호 6부분의 확대도인 도 6은 종래의 광디스크 기판 Mp를 성형하기 위한 금형 장치(100)의 1예를 도시하는 것이다. 이 금형 장치(100)는 고정금형(11)과 가동금형(200)으로 이루어진다. 고정금형(11)은 단열판(14)을 통하여 도시하지 않은 사출성형기의 고정반에 부착되는 고정금형판(13)과, 고정금형판(13)의 단열판(14) 부착면의 반대면에 고정 뒤판(15)을 통하여 고정되는 고정 경면판(16)과, 고정금형판(13), 고정 뒤판(15) 및 고정 경면판(16)의 중심 개구에 삽입된 게이트 인서트(19), 스풀 부시(18) 및 위치결정판(17)과, 고정 뒤판(15) 및 고정 경면판(16)의 외주 단면에 삽입되어 고정금형판(13)에 고착되는 고정 외주링(12)으로 이루어진다.

가동금형(200)은, 가동금형판(22)과, 가동금형판(22)의 고정금형(11)측의 면에 가동 뒤판(23)을 통하여 고착되는 가동 경면판(24)과, 가동 경면판(24)이 고정 경면판(16)과 대향하는 면에 배열 설치되는 스탬퍼(26)와, 스탬퍼(26)의 외주 가장자리부를 끼워지지하여 가동 경면판(24)에 유지시키는 외주 스탬퍼 홀더(250)와, 가동 뒤판(23) 및 가동 경면판(24)의 중심 개구에 헐겁게 끼워지고 스탬퍼(26)의 내주 단부를 끼워 지지하여 가동 경면판(24)에 유지시키는 내주 스탬퍼 홀더(28)와, 내주 스탬퍼 홀더(28)의 내측 구멍을 안내하고 가동금형판(22)에 고정되는 고정 슬리브(29)와, 고정 슬리브(29)의 내측 구멍에 삽입되고 축방향으로 슬라이딩 자유로운 이젝터(30)와, 이젝터(30)의 내측 구멍에 삽입되고 축방향으로 슬라이딩 자유로운 수 커터(31)와, 수 커터(31)의 내측 구멍에 삽입되고 축방향으로 슬라이딩 자유로운 돌출핀(32)과, 가동 뒤판(23) 및 가동 경면판(24)의 외주 단면에 삽입되고 가동금형판(22)에 고착되는 가동 외주링(21)으로 이루어진다. 가동금형(200)은 고정 외주링(12)과 가동 외주링(21)이 맞닿음으로써, 상기 고정금형(11)과 형맞춤되어서 금형 장치(100)를 구성하고, 성형품 캐버티(270)가 형성된다.

외주 스탬퍼 홀더(250)는 도 6의 확대 단면도로 도시하는 바와 같이, 가동 경면판(24)에 배치된 스탬퍼(26)의 외주 가장자리부(26E)를 유지하는 스탬퍼 누름부(340)와, 상기 성형품 캐버티(270)의 외주 단부(270E)를 규정하는 내주부(330)를 갖는다. 그리고, 이 내주부(330)는 고정 경면판(16)의 볼록부(40)와 대향하는 오목부(41)로부터 단면 직선형상으로 연장된 면(330S)을 갖고 있다. 또한, 이 내주 면(330S)에는, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 높이와 폭이 0.1∼0.5mm의 비교적 작은 단차부를 갖는 경우가 있다. 이러한 구성을 갖는 금형(100)의 성형품 캐버티(270)에서 광디스크 기판(Mp)을 성형했을 때에는, 볼록부(40)와 오목부(41) 사이의 5∼10㎛ 정도의 간극(D)에 용융수지가 침입하여 버(36)가 발생한다. 이 버(36)는 광디스크 기판(Mp)의 성형후의 공정에서 탈락하여 오염의 원인이 되는 것 이외에, 광디스크의 스탬퍼(26)에 의해 전사된 신호면의 반대면인 판독면에 인쇄할 때의 장해가 되거나, 광디스크를 쥘 때의 촉감을 악화시키게 된다. 이 문제를 해결하기 위해서는, 볼록부(40)와 오목부(41)사이의 5∼10㎛ 정도의 간극(D)을 보다 작게 하거나, 볼록부(40)와 오목부(41)의 경사 각도(C)를 작게 하면 되는데, 그렇게 하면 볼록부(40)와 오목부(41)가 마손되기 쉬워진다는 별도의 문제가 발생한다.

또, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이러한 광디스크 기판(Mp, Mp)에서의 신호면끼리를 첩부하여 광디스크(Mpo)를 제조하는 경우에, 양 기판(Mp, Mp)을 접합하는 접착제 또는 UV 래커(G)가 첩부면으로부터 흘러내려 외관을 손상시킨다는 문제가 있었다. 이에 반해, 특허문헌 2에는, 이 문제를 해결하기 위한 단차부를 설치하고, 특허문헌 1에 개시된 금형 장치에 의해 성형한 광디스크 기판을 부착하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 단차부에 기초하는 방법에서는 UV 래커(G)의 액 흘러내림을 완전하게 방지할 수는 없었다.

(특허문헌 1) 일본 특개평 8-132488호 공보(제 1-3쪽, 제 1-2도)

(특허문헌 2) 일본 특개평 8-315430호 공보( 제 1-4쪽, 제 1도 및 제 3-5도)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광디스크 기판의 신호면과 반대인 판독면에 수직하게 버를 발생시키지 않는 동시에, 신호면끼리를 양호하게 첩부할 수 있는 광디스크 기판을 성형하는 금형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 청구항 1의 발명은 경면판에 배치된 스탬퍼의 외주 가장자리부를 유지하는 스탬퍼 누름부와 성형품 캐버티의 외주 단부를 규정하는 내주부를 갖는 외주 스탬퍼 홀더를 구비한 광디스크 기판성형용 금형 장치에 있어서, 상기 외주 스탬퍼 홀더의 내주부에, 상기 스탬퍼 누름부를 향해서 상기 성형품 캐버티 안쪽으로 돌출하는 매끈한 표면으로 이루어지는 단면 예각의 돌출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 기판성형용 금형 장치에 관한 것이다.

청구항 2의 발명은 청구항 1에서, 상기 돌출부의 단면 예각의 각도가 30∼60°이고, 상기 돌출부의 캐버티 최외주로부터의 돌출량이 0.2∼1mm이며, 상기 내주부의 표면을 매끈하게 형성하는 곡률 반경이 0.1∼0.8mm인 광디스크 기판성형용 금형 장치에 관한 것이다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 광디스크 기판성형용 금형 장치의 1실시예의 주요부 단면도, 도 2는 도 1의 부호 2 부분의 확대단면도, 도 3은 도 2에 도시하는 외주 스탬퍼 홀더의 주요부의 형상 설명도, 도 4는 본 발명의 금형 장치에 의해 성형한 광디스크 기판을 첩부한 광 디스크의 주요부의 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 금형 장치(10)는 고정금형(11)과 가동금형(20)으로 이루어진다. 고정금형(11)은 상기한 종래 구조와 동일하고, 단열판(14)을 통하여 도시하지 않은 사출성형기의 고정반에 부착되는 고정금형판(13)과, 고정금형판(13)의 단열판(14) 부착면의 반대면에 고정 뒤판(15)을 통하여 고정되는 고정 경면판(16)과, 고정금형판(13), 고정 뒤판(15) 및 고정 경면판(16)의 중심 개구에 삽입된 게이트 인서트(19), 스풀 부시(18) 및 위치결정판(17)과, 고정 뒤판(15) 및 고정 경면판(16)의 외주 단면에 삽입되고 고정금형판(13)에 고정되는 고정 외주링(12)으로 이루어진다.

가동금형(20)은 가동금형판(22)과, 가동금형판(22)의 고정금형(11)측의 면에 가동 뒤판(23)을 통하여 고정되는 가동 경면판(24)과, 가동 경면판(24)이 고정 경면판(16)과 대향하는 면에 배열 설치되는 스탬퍼(26)와, 스탬퍼(26)의 외주 가장자리부를 끼워 지지하여 가동 경면판(24)에 유지시키는 외주 스탬퍼 홀더(25)와, 가동 뒤판(23) 및 가동 경면판(24)의 중심 개구에 헐겁게 끼워지고 스탬퍼(26)의 내주 단부를 끼워 지지하여 가동 경면판(24)에 유지시키는 내주 스탬퍼 홀더(28)와, 내주 스탬퍼 홀더(28)의 내측 구멍을 안내하고 가동금형판(22)에 고착되는 고정 슬리브(29)와, 고정 슬리브(29)의 내측 구멍에 삽입되고 축방향으로 슬라이딩 자유로운 이젝터(30)와, 이젝터(30)의 내측 구멍에 삽입되고 축방향으로 슬라이딩 자유로운 수 커터(31)와, 수 커터(31)의 내측 구멍에 삽입되고 축방향으로 슬라이딩 자유로운 돌출핀(32)과, 가동 뒤판(23) 및 가동 경면판(24)의 외주 단면에 삽입되고 가 동금형판(22)에 고착되는 가동 외주링(21)으로 이루어진다. 가동금형(20)은 고정 외주링(12)과 가동 외주링(21)이 맞닿음으로써, 상기 고정금형(11)과 형맞춤되어 금형 장치(10)를 구성하고, 성형품 캐버티(27)가 형성된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 성형품 캐버티(27)는 스탬퍼(26)의 표면과, 고정 경면판(16)의 원형 표면(39)과, 외주 스탬퍼 홀더(25)의 내주부(33)와, 게이트 인서트(19), 스풀 부시(18), 내주 스탬퍼 홀더(28), 고정 슬리브(29), 이젝터(30), 수 커터(31) 및 돌출핀(32)의 각각의 단면에 의해 구획 설치되어서 형성된다. 그리고, 스풀 부시(18)에 도시하지 않은 사출장치가 맞닿아서 용융수지가 캐버티(27)에 사출·충전되고, 그것이 냉각 고화함으로써, 광디스크 기판(M)이 성형된다.

광디스크 기판(M)의 스탬퍼(26)에 의해 성형된 부분은 스탬퍼(26)의 소정 범위에 각설된 미소한 무수한 돌기가 전사되어서 신호면(37)으로 된다. 또, 광디스크 기판(M)의 고정 경면판(16)의 원형 표면(39)과 게이트 인서트(19)의 단면에 의해 성형된 부분은 신호면(37)의 반대면인 평활한 판독면(38)으로 된다. 판독면(38)의 일부 또는 전면에는 인쇄 등이 시행되는 경우가 있다. 또한, 외주 스탬퍼 홀더(25)의 내주부(33)에 의해 성형품 캐버티(27)의 외주 단부가 형성되고, 그것에 의해 광디스크 기판(M)의 외주 단면이 규정되어서 성형된다.

외주 스탬퍼 홀더(25)는 도 2의 확대단면도에 도시하는 바와 같이 스탬퍼 누름부(34)와 내주부(33)를 갖는 둥근 환형 부재이다. 스탬퍼 누름부(34)는 둥근 환형의 면에서 스탬퍼(26)의 외주 가장자리부(26E)의 표면에 맞닿고, 가동 경면판 (24)의 표면에 배치한 스탬퍼(26)를 가동 경면판(24)에 내주 스탬퍼 홀더(28)와 협동하여 유지한다. 내주부(33)는 상기한 바와 같이, 성형품 캐버티(27)의 외측 단부(27E)를 규정하는 동시에, 이 내주부(33)를 고정금형(11)측에 연장하여 형성된 오목부(41)를 갖는다. 이 오목부(41)는 형맞춤 되었을 때, 고정 경면판(16)의 성형품 캐버티(27)측에 단(壇)형상으로 설치된 볼록부(40)와 5∼10㎛의 간극(D)을 사이에 두고 대향한다. 오목부(41)와 볼록부(40)는 고정 경면판(16)의 원형 표면(39)에 수직한 축선(E)에 대해 각도(C)만큼 성형품 캐버티(27)의 외주측으로 경사져 있다. 광디스크 기판(M)의 성형시에는, 금형 장치(10)가 완전하게 형맞춤 되기 전 즉 고정 외주링(12)과 가동 외주링(21)이 맞닿기 전에 캐버티(27)에 용융수지가 사출되고, 그 후에 가동금형(20)을 고정금형(11)에 더욱 접근시키는 소위 사출 압축성형이 행해진다. 이때, 각도(C)가 클 수록, 간극(D)도 커진다. 따라서, 각도(C)는 볼록부(40)의 오목부(41)에의 진입시에 마손이 발생하지 않는 범위에서 크게, 또한 용융수지의 압축시에 간격(D)에 용융수지가 침입하기 어려운 범위에서 작게 되는 값인 2∼8°로 설정되어 있다. 또한, 볼록부(40)와 오목부(41)는 그것들중 어느 한쪽 또는 양쪽이 단차 형상으로 형성되는 경우가 있다.

내주부(33)는, 도 3의 설명도로부터 잘 이해되는 바와 같이, 오목부(41)로부터 단면 직선 형상으로 연장된 면(33S)으로부터 캐버티(27) 안쪽으로 돌출한 돌출부(35)의 표면(35S)을 포함하는 표면부분이다. 돌출부(35)는 내주부(33)의 스탬퍼 누름부(34)측에 설치되고, 이 스탬퍼 누름부(34)를 향하여 성형품 캐버티(27) 안쪽으로 돌출하는 매끈한 표면으로 이루어지는 단면 예각으로 형성된다. 도 3에 도시 하는 바와 같이 내주부(33)의 단면형상은, 각도(B)의 예각부로 이루어지는 돌출부(35)의 표면(35S)과 오목부(41)의 연장표면(33S)이 곡률 반경(R)으로 매끈하게 접속되어 있다. 따라서, 내주부(33)의 표면은 고정 경면판(16)의 원형 표면(39) 단부에 대향하는 위치(H)로부터 돌출부(35)의 선단(35E)까지 요철이 없는 매끈한 곡면을 형성하고 있다. 또한, 내주부(33)와 오목부(41)의 표면에 시행된 크롬도금이 용융수지의 유동성과 광디스크 기판(M)의 이탈성을 향상시킨다. 또한, 내주부(33)의 고정 경면판(16)의 원형 표면(39) 단부에 대향하는 위치(H)는 성형품 캐버티(27)의 최외주이며, 그 직경은 DVD 등의 광디스크(Mo)의 외경치수로서 규정되어 있는 120±0.3mm로 용융수지의 냉각시 수축을 가한 치수로 설정되어 있다. 그리고, 광디스크(Mo)가 DVD이면, 광디스크 기판(M)의 두께는 0.6mm이며, 캐버티(27)의 두께도 0.6mm로 용융수지의 냉각시 수축을 가한 치수로 되도록 설정되어 있다. 돌출부(35)의 선단(35E)과 위치(H)와의 스탬퍼(26)의 표면방향의 거리인 돌출량(A)은 그것이 최대값일 때는 신호면(37)에 신호 피트를 형성시킬 수 있는 규격상의 최외주의 한도위치이며 또한, 그것이 최소값이어도 돌출부(35)의 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위로 설정된다. 돌출부(35)의 범위는 청구항 2의 발명으로서 규정한 바와 같이, 단면 예각의 각도(B)가 30∼60° 상기 돌출량(A)이 0.2∼1mm, 또, 상기 곡률 반경(R)은 0.1∼0.8mm의 범위인 것이 바람직하다.

상기한 금형(10)에 의해 광디스크 기판(M)을 성형할 때, 도 2 및 도 6에 도시하는 바와 같이 간격(D)의 치수가 종래의 금형(100)의 것과 동일해도 간격(D)의 부분에 용융수지가 침입하지 않아, 버가 발생하지 않는다. 이 이유는, 용융수지의 압축시에, 유동하는 용융수지가 내주부(33)에 형성된 돌출부(35)의 표면(35S)에서 효과적으로 냉각되면서 매끄럽게 안내되어, 점성이 저하된 용융수지가 조기에 위치(H)에 도달하기 때문이라고 생각된다.

이와 같이 하여 성형된 광디스크 기판(M, M)은 그것들의 신호면(37)에 진공증착 등으로 반사막을 형성한 후, 도 4에 도시하는 바와 같이 그 면끼리를 접착제나 UV 래커(G)에 의해 첩부하여 광디스크(Mo)로 한다. 이때, 광디스크 기판(M, M)이 수평으로 배치되어서 첩부되어도, 접착제나 UV 래커(G)는 상기 돌출부(35)에 의해 형성된 단면 V자 형상의 홈으로부터 바깥쪽으로 흘러내리는 일은 없다. 그 후에 한쪽의 광디스크 기판(M)이 신호가 없는 것일 때 그 판독면(38)에 인쇄 등을 행하는데, 이때, 판독면(38)의 외주단에 판독면(38)에 수직한 버가 없으므로, 인쇄 공정에서 장해가 발생하는 일은 없다.

또한, 본 발명은, 당업자의 지식에 기초하여 여러 변경, 수정, 개량 등을 가한 태양에서 실시될 수 있는 것을 포함한다. 또, 상기 변경 등을 가한 실시태양이, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 모두 본 발명의 범위내에 포함되는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 본 발명의 실시형태에서의 금형은 가동금형에 스탬퍼를 설치한 것으로 설명했지만, 고정금형에 스탬퍼를 형성해도 좋다.

청구항 1의 발명은 경면판에 배치된 스탬퍼의 외주 가장자리부를 유지하는 스탬퍼 누름부와 성형품 캐버티의 외주 단부를 규정하는 내주부를 갖는 외주 스탬퍼 홀더를 구비한 광디스크 기판성형용 금형 장치에 있어서, 상기 외주 스탬퍼 홀 더의 내주부에, 상기 스탬퍼 누름부를 향하여 상기 성형품 캐버티 안쪽으로 돌출하는 매끈한 표면으로 이루어지는 단면 예각의 돌출부가 설치되어 있는 것이므로, 성형된 광디스크 기판의 신호면과 반대인 판독면에 수직하게 버를 발생시키지 않는 동시에, 신호면끼리를 양호하게 첩부할 수 있다.

청구항 2의 발명은 상기 돌출부의 단면 예각의 각도를 30∼60°, 상기 돌출부의 캐버티 최외주로부터의 돌출량을 0.2∼1mm, 상기 내주부의 표면을 매끈하게 형성하는 곡률 반경을 0.1∼0.8mm의 범위로 했으므로, 광디스크의 규격에 합치하면서, 광디스크 기판의 신호면과 반대인 판독면에 수직하게 버를 발생시키지 않는 동시에, 신호면끼리를 보다 양호하게 첩부할 수 있다.

Claims

경면판에 배치된 스탬퍼의 외주 가장자리부를 유지하는 스탬퍼 누름부와 성형품 캐버티의 외주 단부를 규정하는 내주부를 갖는 외주 스탬퍼 홀더를 구비한 광디스크 기판성형용 금형 장치에 있어서,

상기 외주 스탬퍼 홀더의 내주부에, 상기 스탬퍼 누름부를 향하여 상기 성형품 캐버티 안쪽으로 돌출하는 매끈한 표면으로 이루어지는 단면 예각의 돌출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크 기판성형용 금형 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 돌출부의 단면 예각의 각도는 30∼60°이고, 상기 돌출부의 상기 성형품 캐버티 최외주로부터의 돌출량은 0.2∼1mm이며, 상기 내주부의 표면을 매끄럽게 형성하는 곡률 반경은 0.1∼0.8mm인 것을 특징으로 하는 광디스크 기판성형용 금형 장치.