WO2005084910A1 - ディスク成形用金型、調整部材及びディスク基板の成形方法 - Google Patents

ディスク成形用金型、調整部材及びディスク基板の成形方法 Download PDF

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Hiroyuki Sawaishi
Yoshiyuki Goto
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Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
Seikoh Giken Co., Ltd.
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    • B29C2045/2667Particular inner or outer peripheral portions of the substrate

Definitions

  • the present invention relates to a disk molding die, an adjusting member, and a method of molding a disk substrate.
  • the injection molding machine includes the mold device, a mold clamping device, and an injection device.
  • the mold clamping device includes a fixed platen and a movable platen, and the movable platen is moved forward and backward by a mold clamping motor. The mold is closed, closed and opened.
  • the injection device includes the heating cylinder and an injection nozzle for injecting molten resin, and a screw is disposed in the heating cylinder so as to be rotatable and advance and retreat.
  • the metering motor is driven to rotate the screw, the resin supplied from the hopper into the heating cylinder is heated and melted, and is stored in front of the screw head. Let me do.
  • the injection motor is driven to advance the screw, the resin accumulated in front of the screw head is injected by the injection nozzle force, and is filled in the cavity space.
  • a stamper is attached to a fixed-side mold assembly constituting the mold apparatus, and a fine pattern of the stamper is added to the resin filled in the cavity space. Is transferred (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-10-166396
  • the resin is formed in the center of the cavity space. After being supplied to the formed gate, the cavity space flows radially outward.At this time, since the outer peripheral edge of the mold device is in contact with the outside air, the temperature of the resin is reduced. In the vicinity of the outer periphery of the cavity space, the resin becomes lower than other portions, the resin near the outer periphery solidifies in a high-density state, and the resin in the other portions solidifies in a low-density state. Pine.
  • the present invention solves the problems of the conventional mold device and increases the flatness of the disk substrate.
  • a first mirror surface disk, a stamper attached to the first mirror surface disk, and a first mirror surface disk are provided so as to face the first mirror surface disk.
  • a second mirror surface forming a cavity space between the first mirror surface disk and the first mirror surface disk at the time of mold clamping, and a surface that slides with the stamper, and is provided near an outer peripheral edge of the first mirror surface disk.
  • an adjusting member formed so as to protrude toward the cavity space side in a radially outward direction.
  • the surface is a tapered surface.
  • the surface is formed by being curved.
  • the adjusting member may be arranged such that an inner peripheral edge is located 0.2-2 [mm] radially inward from an outer peripheral edge of the disk substrate. It is arranged in.
  • the thickness of the outer peripheral edge of the adjustment member is set to be larger than the thickness of the inner peripheral edge by 10 to 50 m].
  • the adjusting member may further include: It is formed of a material having lower thermal conductivity than the first mirror disk.
  • the first mirror surface plate, the stamper attached to the first mirror surface disk, and the first mirror surface disk are disposed so as to face the first mirror surface disk. It is arranged on a disk molding die provided with a second mirror surface disk forming a cavity space between the disk and the mirror surface disk.
  • the first mirror plate has a surface that slides with the stamper, and is formed near the outer peripheral edge of the first mirror surface disk so as to protrude radially outward toward the cavity space side.
  • the surface is a tapered surface.
  • the surface is further formed to be curved.
  • the inner peripheral edge is further disposed so as to be located radially inward of the outer peripheral edge of the disk substrate in a direction of 0.2-2 [mm].
  • the thickness of the outer peripheral edge is further increased by 10 to 50 m] than the thickness of the inner peripheral edge.
  • the adjusting member is formed of a material having a lower thermal conductivity than the first mirror surface plate.
  • the fine pattern of the stamper provided in one of the movable-side mold assembly and the fixed-side mold assembly is transferred. Started to mold disk substrates!
  • the movable mold assembly is moved toward the fixed mold assembly, and the movable mold assembly is moved.
  • a cavity space for filling a molding material is formed between the mold assembly and the fixed-side mold assembly, and as the cavity space is filled with the molding material, the stamper
  • the stamper When the stamper is expanded in contact with the mold assembly of the above, the stamper is slid by an adjusting member for adjusting the variation of the thickness in the outer peripheral direction of the disk substrate, and the molding material in the above cavity space is formed.
  • the stamper shrinks in contact with the one mold assembly as the molding material cools, the stamper is slid by the adjusting member to move the movable side.
  • the mold assembly on the fixed side is moved away from the fixed mold assembly.
  • the first mirror surface disk, the stamper attached to the first mirror surface disk, and the first mirror surface disk are provided so as to face the first mirror surface disk.
  • a second mirror surface forming a cavity space between the first mirror surface disk at the time of mold clamping, and a surface sliding with the stamper, near an outer peripheral edge of the first mirror surface disk; And an adjusting member formed so as to protrude radially outward toward the cavity space.
  • an adjusting member is formed near the outer peripheral edge of the first mirror surface plate, and the adjusting member has a surface that slides on the stamper. Therefore, when the entire disk substrate is cooled, Even if the amount of shrinkage decreases in the vicinity of the outer periphery of the cavity space due to the higher density, and in other parts, increases in the lower portion due to the lower density, the thickness of the disk substrate increases even in the outer periphery of the cavity space. Can be prevented from increasing in the vicinity of. Therefore, the flatness of the disk substrate can be increased, and the quality can be improved.
  • the back surface of the stamper is not repeatedly rubbed by the step. Therefore, it is possible to suppress local wear near the outer peripheral edge of the back surface of the stamper, and it is possible to prevent local unevenness in the temperature of the stamper. As a result, it is possible to prevent the occurrence of local uneven birefringence and the collapse of the shape of the land group, and to improve the quality of the disk substrate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a mold apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the mold device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a main part of a mold apparatus according to a second embodiment of the present invention. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a mold device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the mold device according to the first embodiment of the present invention.
  • reference numeral 10 denotes a mold apparatus
  • 11 denotes a fixed platen
  • 12 denotes a fixed-side mold as a fixed mold attached to the fixed platen 11 and as a first mold assembly.
  • the mold assembly 32 is a movable mold attached to a movable platen (not shown), and
  • the mold clamping mechanism includes, for example, a mold clamping motor as a driving unit for mold clamping, a toggle mechanism, and the like.
  • the movable platen is advanced and retracted by driving the motor for driving and the toggle mechanism is operated, and the mold assembly 32 is advanced and retracted (moves in the left and right direction in FIG. 2), and is brought into and out of contact with the mold assembly 12.
  • mold closing, mold closing and mold opening of the mold apparatus 10 can be performed.
  • a cavity space (not shown) is formed between the mold assembly 12 and the mold assembly 32.
  • the fixed platen 11, the movable platen, the mold clamping mechanism and the like constitute a mold clamping device.
  • the mold assembly 12 includes a base plate 15 as a first support member, a mirror plate 16 as a first mirror plate attached to the base plate 15, and a radially outward portion of the mirror plate 16.
  • a ring-shaped guide ring 18 as a first outer ring attached to the base plate 15 and a sprue bush that extends through the base plate 15 and the mirror panel 16 in the axial direction.
  • a molding material injected from an injection nozzle 23 attached to a front end (left end in FIG. 2) of a heating cylinder 22 as a cylinder member is provided. ⁇ ⁇
  • the sprue 26 through which the fat passes is formed.
  • the sprue bush 24 is provided with a front end facing the cavity space, and a die 28 having a concave force is formed at the front end.
  • a disc-shaped stamper 29 as a nest having a hole formed in the center and a fine pattern formed on the surface is attached to the front end face (the left end face in FIG. 2) of the mirror board 16.
  • the stamper 29 is formed with minute irregularities on the front end face, and the outer peripheral edge is pressed against the mirror surface board 16 by the outer holder 31 and the inner peripheral edge force S inner holder 60 and held.
  • the mold assembly 12 is also provided with a fixed-side air probe (not shown).
  • a stamper can be disposed on the mold assembly 32.
  • the mold assembly 32 includes a base plate 35 as a second support member, a mirror plate 36 as a second mirror plate attached to the base plate 35, and a radial direction larger than the mirror plate 36.
  • An annular guide ring 38 serving as a second outer peripheral ring disposed outside, the base plate 35 and the mirror board 36 are axially extended through the guide ring 38 and opposed to the sprue bush 24.
  • a cut punch 48 is provided so as to be able to advance and retreat, and the front end (the right end in FIG. 2) of the cut punch 48 has a shape corresponding to the die 28.
  • An outer peripheral edge of a surface of the mirror board 36 facing the mirror board 16 is projected toward the mirror board 16 by an amount corresponding to the thickness of the disk substrate to be formed, and an annular ring (not shown) is formed. Capilling is provided.
  • a drive cylinder (not shown) as a drive unit for boring (not shown) is provided behind the cut punch 48 (to the left in FIG. 2).
  • the drive cylinder is driven by driving the drive cylinder.
  • the cut punch 48 can be moved forward (moved to the right in Fig. 2)!
  • the die assembly 32 is also provided with a not-shown agitator bush, an ejector pin, a movable air probe, and the like.
  • the mold clamping motor when the mold clamping motor is driven to advance the movable platen and the mold assembly 32 is advanced, the mold is closed and the guide ring 18 is closed. , 38 are connected by means of soldering, and the above-mentioned capillary and mirror board 36 are aligned with mirror board 16 and stamper 29. Then, the mold clamping motor is further driven to perform mold clamping. When the melted resin is injected from the injection nozzle 23 in the mold clamping state, the resin is filled into the cavity through the sprue 26 and subsequently cooled to become a prototype substrate. .
  • annular recesses 18a, 38a are formed on the inner peripheral side of the guide ring 18 and the outer peripheral side of the guide ring 38, respectively, in order to irradiate the guide rings 18, 38, and are formed radially outward from the concave portion 18a.
  • the first tapered surface 18b has a second tapered surface 38b formed radially inward of the concave portion 38a.
  • a temperature control flow path (not shown) is formed in the mirror disks 16 and 36.
  • the cut punch 48 is advanced by driving the drive cylinder, the front end of the cut punch 48 enters the die 28, and a hole is formed in the prototype substrate in the cavity space. Then, the prototype substrate on which the perforation process has been performed is further cooled, whereby the disk substrate is formed.
  • the mold clamping motor is driven, the movable platen is moved backward, the mold assembly 32 is moved backward (moves leftward in FIG. 2), the mold is opened, and the ejector pin is moved forward. Then, the disk substrate is protruded and released from the mold assembly 32. Thus, the disk substrate can be taken out.
  • the resin when the resin is injected from the injection nozzle 23, it flows in the sprue 26, is supplied to a gate formed in the center of the cavity space, and then flows radially outward in the cavity space. .
  • the temperature of the resin since the outer peripheral edge of the mold device 10 is in contact with the outside air, the temperature of the resin is lower near the outer peripheral edge of the cavity space than at other portions, and the temperature of the resin near the outer peripheral edge of the cavity space is lower.
  • the fat solidifies in a high density state, and the other parts of the resin solidify in a low density state.
  • At least one of the mirror disks 16 and 36 in the present embodiment, the vicinity of the outer peripheral edge of the front end surface of the mirror disk 16 that abuts against the stamper 29 is referred to as the front (left in FIG. 2). That is, it is made to protrude toward the mold assembly 32 side.
  • an annular groove 51 is formed near the outer peripheral edge of the front end face of the mirror surface disk 16 that contacts the stamper 29, and the annular groove 51 is formed in the outer peripheral direction of the disk substrate.
  • a thickness adjusting member 52 is attached as an annular adjusting member for adjusting the variation in the thickness of all the members.
  • a front end face si of the thickness adjusting member 52 is formed so as to protrude from the inner peripheral edge pi to the center portion p2 toward the cavity space side, that is, toward the front, and slide against the contraction of the stamper 29. (Hereinafter referred to as “sliding surface”).
  • the sliding surface has a flat portion sa extending radially outward from the inner peripheral edge pi over a predetermined distance and parallel to the front end surface of the mirror surface board 16, and a predetermined distance from the outer peripheral edge of the flat portion sa.
  • An inclined portion sb extending radially outward and inclined to a central portion p2, and a radially outward and a mirror surface over a predetermined distance from an outer peripheral edge of the inclined portion sb.
  • Panel 1 6 Stamper 2 parallel to the front end face
  • the groove 51 is formed so that no step is formed between the thickness adjusting member 52 and the mirror surface board 16 at the inner peripheral edge p 1 of the thickness adjusting member 52.
  • the depth of the inner peripheral edge and the thickness of the inner peripheral edge pi of the thickness adjusting member 52 are made equal.
  • the front end face si can be formed to have a tapered surface with the same inclination toward the radially inward force outward, but the front end face si is curved so that the inclination of the portion of the inner peripheral edge pi can be reduced.
  • the thickness adjusting member 52 is disposed so that the inner peripheral edge pi is located radially inward of about 0.2-2 [mm] from the outer peripheral edge of the disk substrate, and the central portion p2 From the inner peripheral edge pi to the outer peripheral edge p3 of the thickness adjusting member 52 is increased by about 10 to 50 m].
  • the tapered surface for facilitating sliding by extending the stamper in the outer peripheral direction when the cavity space is filled with resin is provided near the outer peripheral edge of the mirror surface disk 16. Since the thickness adjusting member 52 is provided, the thickness in the vicinity of the outer peripheral edge of the cavity space is reduced by about 10 to 50 m compared to other portions. Therefore, when the mold is opened and the entire disc substrate is cooled, the amount of shrinkage in the vicinity of the outer peripheral edge of the cavity space is low in other portions where the density is low by the high density. Even if it is increased, the thickness of the disk substrate can be prevented from increasing near the outer peripheral edge of the cavity space. As a result, the flatness of the disk substrate can be increased, and the quality can be improved.
  • the cavity space is intermittently filled with resin, and subsequently cooled, so that the stamper 29 is repeatedly heated and cooled, and is repeatedly expanded and contracted.
  • the stamper 29 is repeatedly heated and cooled, and is repeatedly expanded and contracted.
  • the back surface of the stamper 29 is not repeatedly rubbed by the step, and the vicinity of the outer peripheral edge of the back surface of the stamper 29 can be suppressed from being locally worn.
  • the formation of unevenness can be prevented. As a result, it is possible to prevent the occurrence of local uneven birefringence and the collapse of the shape of the land group in the disk substrate, thereby improving the quality of the disk substrate.
  • the thickness adjusting member 52 is formed of the same material as that of the mirror plate 16. However, the thickness adjusting member 52 is formed of a material having lower thermal conductivity than the mirror plate 16, heat insulation. Have sex And the like. In this case, the temperature of the resin near the outer periphery of the cavity space
  • the mold when the mold is opened thereafter and the entire disc substrate is cooled, the amount of shrinkage near the outer peripheral edge of the cavity space is prevented from becoming smaller than that of other portions. Since the disk substrate can be stopped, the flatness of the disk substrate can be increased, and the quality can be improved.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of a mold apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the sliding surface formed on the front end face si extends radially outward over a predetermined distance from the inner peripheral edge pi, and is inclined so as to have the inclined portion sd, and the inclined portion sd.
  • a flat portion se extending radially outward from the outer peripheral edge of sd for a predetermined distance to the outer peripheral edge of the stamper 29 in parallel with the front end face of the mirror surface board 16.
  • the inclined portion sd can be easily processed, and the cost of the thickness adjusting member 52 can be reduced.
  • the mold assembly 32 is moved toward the mold assembly 12, and the mold assembly 32 and the mold assembly 32 are moved together.
  • the stamper 29 expands in a state of being in contact with the mold assembly 12, the thickness increases.
  • the stamper 29 is slid by the adjustment member 52.
  • the resin in the cavity space Is cooled to form a disk substrate. At this time, as the resin cools, the stamper 29 contracts in a state of contact with the mold assembly 12, but the stamper 29 is slid by the thickness adjusting member 52.
  • the mold assembly 32 is moved away from the mold assembly 12.
  • the stamper 29 expands or contracts due to the heat transfer of the disk substrate force.
  • the present invention is applied to the case where the resin is filled with resin.
  • the present invention can also be applied to a case where the stamper 29 expands or contracts due to the pressure in the cavity space, the pressure in the cavity space generated by the mold clamping force when compressing the resin in the cavity space, or the like.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and the scope of the present invention is not excluded.
  • the present invention can be applied to a disk molding die for molding a disk substrate.

Abstract

成形品の平面度を高くすることができ、品質を向上させることができるディスク成形用金型及びディスク基板の成形方法を提供する。第1の鏡面盤と、該第1の鏡面盤に取り付けられたスタンパ(29)と、前記第1の鏡面盤と対向させて配設され、型締め時に第1の鏡面盤との間にキャビティ空間を形成する第2の鏡面盤と、前記スタンパ(29)と摺動する面を有し、前記第1の鏡面盤の外周縁の近傍に、径方向外方にかけて前記キャビティ空間側に突出させて形成される調整部材とを有する。ディスク基板の全体が冷却されるときに、収縮する量が、外周縁の近傍において少なく、他の部分において多くなっても、ディスク基板の厚さが外周縁の近傍で大きくなるのを防止することができる。

Description

明 細 書
ディスク成形用金型、調整部材及びディスク基板の成形方法
技術分野
[0001] 本発明は、ディスク成形用金型、調整部材及びディスク基板の成形方法に関するも のである。
背景技術
[0002] 従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され 溶融させられた榭脂を、高圧で射出して金型装置のキヤビティ空間に充填し、該キヤ ビティ空間内にお 、て冷却して固化させた後、成形品を取り出すようになって!/、る。
[0003] 前記射出成形機は前記金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置 は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用モータによって可動プラテンを進 退させることにより金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。
[0004] 一方、前記射出装置は、前記加熱シリンダ、及び溶融させられた榭脂を射出する 射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在 に配設される。そして、計量用モータを駆動してスクリューを回転させると、ホッパから 加熱シリンダ内に供給された榭脂が加熱され、溶融させられて、スクリューヘッドより 前方に溜められ、それに伴って、スクリューが後退させられる。次に、射出用モータを 駆動して前記スクリューを前進させると、スクリューヘッドより前方に溜められた榭脂が 射出ノズル力 射出され、前記キヤビティ空間に充填される。
[0005] ところで、前記成形品としてディスク基板を成形する場合、前記金型装置を構成す る固定側の金型組立体にスタンパが取り付けられ、キヤビティ空間に充填される榭脂 にスタンパの微細パターンが転写されるようになっている(例えば、特許文献 1参照。
) o
特許文献 1:特開平 10- 166396号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] しかしながら、前記従来の金型装置においては、榭脂はキヤビティ空間の中央に形 成されたゲートに供給された後、キヤビティ空間を径方向外方に向けて流れるように なっているが、このとき、金型装置の外周縁が外気に触れているので、榭脂の温度は 、キヤビティ空間の外周縁の近傍において他の部分より低くなり、外周縁の近傍の榭 脂は、密度が高い状態で固化し、他の部分の榭脂は、密度が低い状態で固化してし まつ。
[0007] したがって、その後、型開きが行われ、ディスク基板の全体が冷却されると、収縮す る量が、キヤビティ空間の外周縁の近傍において、密度が高い分だけ少なぐ他の部 分において、密度が低い分だけ多くなり、ディスク基板の厚さが外周縁の近傍で 10 一 20 m〕大きくなり、ディスク基板の平面度が低くなり、品質が低下してしまう。
[0008] 本発明は、前記従来の金型装置の問題点を解決して、ディスク基板の平面度を高 くする
ことができ、品質を向上させることができるディスク成形用金型、調整部材及びディス ク基板の成形方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] そのために、本発明のディスク成形用金型においては、第 1の鏡面盤と、該第 1の 鏡面盤に取り付けられたスタンパと、前記第 1の鏡面盤と対向させて配設され、型締 め時に第 1の鏡面盤との間にキヤビティ空間を形成する第 2の鏡面盤と、前記スタン パと摺動する面を有し、前記第 1の鏡面盤の外周縁の近傍に、径方向外方にかけて 前記キヤビティ空間側に突出させて形成される調整部材とを有する。
[0010] 本発明の他のディスク成形用金型においては、さらに、前記面はテーパ面である。
[0011] 本発明の更に他のディスク成形用金型においては、さらに、前記面は湾曲させて形 成される。
[0012] 本発明の更に他のディスク成形用金型においては、さらに、前記調整部材は、内周 縁がディスク基板の外周縁から 0. 2-2 [mm]径方向内方に位置するように配設され る。
[0013] 本発明の更に他のディスク成形用金型においては、さらに、前記調整部材の外周 縁の厚さは、内周縁の厚さより 10— 50 m〕大きくされる。
[0014] 本発明の更に他のディスク成形用金型においては、さらに、前記調整部材は、前記 第 1の鏡面盤より熱伝導性が低い材料によって形成される。
[0015] 本発明の調整部材においては、第 1の鏡面盤、該第 1の鏡面盤に取り付けられたス タンパ、及び前記第 1の鏡面盤と対向させて配設され、型締め時に第 1の鏡面盤との 間にキヤビティ空間を形成する第 2の鏡面盤を備えたディスク成形用金型に配設され るようになっている。
[0016] そして、前記スタンパと摺動する面を有し、前記第 1の鏡面盤の外周縁の近傍に、 径方向外方にかけて前記キヤビティ空間側に突出させて形成される。
[0017] 本発明の他の調整部材においては、さらに、前記面はテーパ面である。
[0018] 本発明の更に他の調整部材においては、さらに、前記面は湾曲させて形成される。
[0019] 本発明の更に他の調整部材においては、さらに、内周縁がディスク基板の外周縁 カゝら 0. 2-2 [mm]径方向内方に位置するように配設される。
[0020] 本発明の更に他の調整部材においては、さらに、外周縁の厚さは、内周縁の厚さよ り 10— 50 m〕大きくされる。
[0021] 本発明の更に他の調整部材においては、さらに、前記第 1の鏡面盤より熱伝導性 が低 、材料によって形成される。
[0022] 本発明のディスク基板の成形方法においては、可動側の金型組立体及び固定側 の金型組立体のうちの一方の金型組立体に配設されたスタンパの微細パターンを転 写してディスク基板を成形するようになって!/ヽる。
[0023] そして、可動側の金型組立体を固定側の金型組立体に向けて移動させ、前記可動 側の金
型組立体と固定側の金型組立体との間に、成形材料を充填するためのキヤビティ空 間を形成し、該キヤビティ空間に成形材料を充填するのに伴って、前記スタンパが、 前記一方の金型組立体と接触した状態で膨張したときに、ディスク基板の外周方向 に向けての厚さの変動を調整するための調整部材によってスタンパを摺動させ、前 記キヤビティ空間内の成形材料を冷却し、該成形材料が冷却するのに伴って、前記 スタンパが、前記一方の金型組立体との接触した状態で収縮したときに、前記調整 部材によってスタンパを摺動させ、前記可動側の金型組立体を固定側の金型組立体 力 離れる方向に移動させる。 発明の効果
[0024] 本発明によれば、ディスク成形用金型においては、第 1の鏡面盤と、該第 1の鏡面 盤に取り付けられたスタンパと、前記第 1の鏡面盤と対向させて配設され、型締め時 に第 1の鏡面盤との間にキヤビティ空間を形成する第 2の鏡面盤と、前記スタンパと摺 動する面を有し、前記第 1の鏡面盤の外周縁の近傍に、径方向外方にかけて前記キ ャビティ空間側に突出させて形成される調整部材とを有する。
[0025] この場合、前記第 1の鏡面盤の外周縁の近傍に調整部材が形成され、該調整部材 は、スタンパと摺動する面を有するので、ディスク基板の全体が冷却されるときに、収 縮する量が、キヤビティ空間の外周縁の近傍において、密度が高い分だけ少なくなり 、他の部分において、密度が低い分だけ多くなつても、ディスク基板の厚さがキヤビテ ィ空間の外周縁の近傍で大きくなるのを防止することができる。したがって、ディスク 基板の平面度を高くすることができ、品質を向上させることができる。
[0026] また、厚さ調整部材と第 1の鏡面盤との間に段差が形成されないので、スタンパの 裏面が段差によって繰り返し擦られることがなくなる。したがって、スタンパの裏面の 外周縁の近傍が局部的に摩耗するのを抑制することができるので、スタンパの温度 に局部的なむらが形成されるのを防止することができる。その結果、局部的な複屈折 むら、ランド'グループの形状崩れ等が発生するのを防止することができ、ディスク基 板の品質を向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]本発明の第 1の実施の形態における金型装置の要部を示す断面図である。
[図 2]本発明の第 1の実施の形態における金型装置の断面図である。
[図 3]本発明の第 2の実施の形態における金型装置の要部を示す断面図である。 符号の説明
[0028] 10 金型装置
16、 36 鏡面盤
29 スタンノ
52 厚さ調整部材
pi 内周縁 p3 外周縁
si 前端面
発明を実施するための最良の形態
[0029] 図 1は本発明の第 1の実施の形態における金型装置の要部を示す断面図、図 2は 本発明の第 1の実施の形態における金型装置の断面図である。
[0030] 図において、 10は金型装置、 11は固定プラテン、 12は、該固定プラテン 11に取り 付けられた固定金型としての、かつ、第 1の金型組立体としての固定側の金型組立 体、 32は、図示されない可動プラテンに取り付けられた可動金型としての、かつ、第
2の金
型組立体としての可動側の金型組立体であり、前記金型組立体 12、 32によって前 記金型装置 10が構成される。前記可動プラテンの後方には、図示されない型締機 構が配設され、該型締機構は、例えば、型締用の駆動部としての型締用モータ、トグ ル機構等から成り、前記型締用モータを駆動し、トグル機構を作動させることによって 前記可動プラテンを進退させ、前記金型組立体 32を進退(図 2にお 、て左右方向に 移動)させ、金型組立体 12と接離させることによって、金型装置 10の型閉じ、型締め 及び型開きを行うことができる。そして、型締めが行われると、前記金型組立体 12と 金型組立体 32との間に図示されないキヤビティ空間が形成される。なお、前記固定 プラテン 11、可動プラテン、型締機構等によって型締装置が構成される。
[0031] 前記金型組立体 12は、第 1の支持部材としてのベースプレート 15、該ベースプレ ート 15に取り付けられた第 1の鏡面盤としての鏡面盤 16、該鏡面盤 16より径方向外 方に配設され、前記ベースプレート 15に取り付けられた第 1の外周リングとしての環 状のガイドリング 18、前記ベースプレート 15及び鏡面盤 16を貫通して軸方向に延在 させて配設されたスプルーブッシュ 24を備える。
[0032] 該スプル一ブッシュ 24の中心には、射出装置 21において、シリンダ部材としての加 熱シリンダ 22の前端(図 2において左端)に取り付けられた射出ノズル 23から射出さ れた成形材料としての榭脂を通すスプルー 26が形成される。また、前記スプループ ッシュ 24には、前端をキヤビティ空間に臨ませて配設され、前端に凹部力 成るダイ 28が形成される。 [0033] ところで、前記キヤビティ空間に榭脂を供給し、固化させると、成形品としてのデイス ク基板の原型となる原型基板が形成されるが、このとき、ディスク基板の一方の面に 微小な凹凸が形成され、情報面が形成されるようになっている。そのために、前記鏡 面盤 16の前端面(図 2において左端面)に、中央に穴が形成され、表面に微細バタ ーンが形成された入れ子としての円盤状のスタンパ 29が取り付けられる。該スタンパ 29は、前端面に微小な凹凸が形成され、外周縁がァウタホルダ 31によって、内周縁 力 Sインナホルダ 60によって、鏡面盤 16に押し付けられ、保持される。なお、前記金型 組立体 12には、図示されない固定側エアブローブシュ等も配設される。また、スタン パを金型組立体 32に配設することができる。
[0034] 一方、前記金型組立体 32は、第 2の支持部材としてのベースプレート 35、該ベー スプレート 35に取り付けられた第 2の鏡面盤としての鏡面盤 36、該鏡面盤 36より径 方向外方に配設された第 2の外周リングとしての環状のガイドリング 38、前記ベース プレート 35及び鏡面盤 36を貫通して軸方向に延在させて、かつ、前記スプルーブッ シュ 24と対向させて進退自在に配設されたカットパンチ 48を備え、該カットパンチ 48 の前端(図 2にお ヽて右端)は前記ダイ 28に対応する形状を有する。
[0035] また、前記鏡面盤 36における鏡面盤 16と対向する面の外周縁には、成形されるデ イスク基板の厚さに対応する分だけ鏡面盤 16側に突出させて、図示されない環状の キヤピリングが配設される。
[0036] そして、前記カットパンチ 48より後方(図 2において左方)には図示されない穴開け 加工用の駆動部としての図示されない駆動シリンダが配設され、該駆動シリンダを駆 動することによって前記カットパンチ 48を前進(図 2にお 、て右方向に移動)させるこ とができるようになって!/、る。
[0037] なお、前記金型組立体 32には、図示されないェジエタタブシュ、ェジェクタピン、可 動側エアブローブシュ等も配設される。
[0038] 前記構成の金型装置 10において、前記型締用モータを駆動して前記可動プラテ ンを前進させ、金型組立体 32を前進させると、型閉じが行われるとともに、ガイドリン グ 18、 38がいんろう結合され、前記キヤピリング及び鏡面盤 36と鏡面盤 16及びスタ ンパ 29との心合せが行われる。そして、前記型締用モータを更に駆動して型締めを 行い、型締状態において、前記射出ノズル 23から溶融させられた榭脂が射出される と、榭脂は、前記スプルー 26を介してキヤビティ空間に充填され、続いて、冷却され て原型基板になる。なお、前記ガイドリング 18、 38をいんろう結合するために、ガイド リング 18の内周側及びガイドリング 38の外周側に環状の凹部 18a、 38aがそれぞれ 形成され、凹部 18aより径方向外方に第 1のテーパ面 18bが、凹部 38aより径方向内 方に第 2のテーパ面 38bが形成される。なお、前記キヤビティ空間内の榭脂を冷却す るために、前記鏡面盤 16、 36内に図示されない温調用流路が形成される。
[0039] 続いて、前記駆動シリンダを駆動することによってカットパンチ 48を前進させると、 該カットパンチ 48の前端がダイ 28内に進入し、前記キヤビティ空間内の原型基板に 穴開け加工を施す。そして、穴開け加工が施された原型基板を更に冷却すること〖こ よって、ディスク基板が成形される。
[0040] 次に、前記型締用モータを駆動して、可動プラテンを後退させて金型組立体 32を 後退(図 2において左方向に移動)させ、型開きを行うとともに、前記ェジヱクタピンを 前進させ、ディスク基板を突き出して金型組立体 32から離型させる。このようにして、 ディスク基板を取り出すことができる。
[0041] ところで、榭脂は射出ノズル 23から射出されると、スプルー 26内を流れ、キヤビティ 空間の中央に形成されたゲートに供給された後、キヤビティ空間内を径方向外方に 向けて流れる。このとき、前記金型装置 10の外周縁が外気に触れているので、榭脂 の温度はキヤビティ空間の外周縁の近傍において他の部分より低くなり、前記キヤビ ティ空間の外周縁の近傍の榭脂は、密度が高い状態で固化し、他の部分の榭脂は、 密度が低い状態で固化することになる。
[0042] したがって、その後、型開きが行われ、ディスク基板の全体が冷却されると、収縮す る量が、キヤビティ空間の外周縁の近傍において、密度が高い分だけ少なぐ他の部 分において、密度が低い分だけ多くなるが、これに伴って、ディスク基板の厚さが前 記キヤビティ空間の外周縁の近傍で大きくなると、ディスク基板の平面度が低くなり、 品質が低下してしまう。
[0043] そこで、鏡面盤 16、 36の少なくとも一方、本実施の形態においては、鏡面盤 16に おけるスタンパ 29と当接する前端面の外周縁の近傍を、前方(図 2において左方)、 すなわち、金型組立体 32側に向けて突出させるようにしている。
[0044] そのために、本実施の形態においては、鏡面盤 16におけるスタンパ 29と当接する 前端面の外周縁の近傍に環状の溝 51が形成され、該溝 51に、ディスク基板の外周 方向に向けての厚さの変動を調整するための環状の調整部材としての厚さ調整部材 52が取り付けられる。該厚さ調整部材 52の前端面 siには、内周縁 piから中央部分 p2まで、キヤビティ空間側に向けて、すなわち、前方に向けて突出させて形成され、 スタンパ 29の収縮に対して摺動する面 (以下「摺動面」という。)が形成される。該摺 動面は、内周縁 piから所定の距離にわたって径方向外方に向けて、かつ、鏡面盤 1 6の前端面と平行に延びる平坦部 sa、該平坦部 saの外周縁から所定の距離にわたつ て径方向外方に向けて、かつ、傾斜して中央部分 p2まで延びる傾斜部 sb、及び該 傾斜部 sbの外周縁から所定の距離にわたって径方向外方に向けて、かつ、鏡面盤 1 6の前端面と平行にスタンパ 2
9の外周縁まで延びる平坦部 scを備える。
[0045] また、溝 51内に厚さ調整部材 52を配設したときに、該厚さ調整部材 52の内周縁 p 1において鏡面盤 16との間に段差が形成されないように、溝 51の内周縁の深さと厚 さ調整部材 52の内周縁 piの厚さとが等しくされる。なお、前記前端面 siを、径方向 内方力 外方に向けて同じ傾きで形成してテーパ面とすることができるが、前端面 si を湾曲させて、前記内周縁 piの部分の傾き及び中央部分 p2の部分の傾きを零 (0) にし、内周縁 piから外方に向けて傾きを徐々に大きくした後、中央部分 p2にかけて 傾きを徐々に小さくすることもできる。すなわち、前記前端面 siが形成されるので、キ ャビティ空間に榭脂を充填したときの、前記スタンパ 29の外周方向への延びによる摺 動が容易になる。
[0046] また、前記厚さ調整部材 52は、内周縁 piがディスク基板の外周縁から 0. 2— 2〔m m〕程度径方向内方に位置するように配設され、かつ、中央部分 p2から厚さ調整部 材 52の外周縁 p3にかけての厚さは内周縁 piの厚さより 10— 50 m〕程度大きくさ れる。
[0047] このように、鏡面盤 16の外周縁の近傍に、キヤビティ空間に榭脂を充填した際に、 前記スタンパの外周方向への延びによる摺動を容易にするためのテーパ面を備えた 厚さ調整部材 52が配設されるので、キヤビティ空間の外周縁の近傍における厚さが 、他の部分より 10— 50 m〕程度薄くなる。したがって、型開きが行われ、ディスク 基板の全体が冷却されるときに、収縮する量が、キヤビティ空間の外周縁の近傍にお いて、密度が高い分だけ少なぐ他の部分において、密度が低い分だけ多くなつても 、ディスク基板の厚さが前記キヤビティ空間の外周縁の近傍で大きくなるのを防止す ることができる。その結果、ディスク基板の平面度を高くすることができ、品質を向上さ せることができる。
[0048] ところで、成形が行われている間、キヤビティ空間に榭脂が間欠的に充填され、続 いて、冷却されるので、スタンパ 29は加熱及び冷却が繰り返され、膨張と収縮とが繰 り返される力 前記内周縁 piにおいて、鏡面盤 16との間に段差が形成されないので 、前記鏡面盤 36との間にキヤビティ空間を形成する厚さ調整部材 52及び鏡面盤 16 の形状に沿ってスタンパ 29が取り付けられることになる。したがって、スタンパ 29の裏 面が段差によって繰り返し擦られることがなくなり、スタンパ 29の裏面の外周縁の近 傍が局部的に摩耗するのを抑制することができるので、スタンパ 29の温度に局部的 なむらが形成されるのを防止することができる。その結果、ディスク基板に局部的な複 屈折むら、ランド'グループの形状崩れ等が発生するのを防止することができ、デイス ク基板の品質を向上させることができる。
[0049] また、前記段差が形成されると、段差の部分において鏡面盤 16とスタンパ 29と厚さ 調整部材 52との間に環状の空間が形成され、スタンパ 29の膨張と収縮とが繰り返さ れるのに伴って、前記環状の空間がスタンパ 29と接触する部分がそのたびに移動す る。その結果、スタンパ 29の温度に局部的なむらが形成されてしまう。ところが、本実 施の形態においては、段差が形成されないので、スタンパ 29と鏡面盤 16及び厚さ調 整部材 52との熱伝達を安定させることができ、スタンパ 29の温度に局部的なむらが 形成されるのを防止することができる。したがって、ディスク基板に局部的な複屈折む ら、ランド'グループの形状崩れ等が発生するのを一層防止することができ、ディスク 基板の品質を一層向上させることができる。
[0050] 本実施の形態においては、厚さ調整部材 52を鏡面盤 16と同じ材料で形成するよう になっているが、厚さ調整部材 52を鏡面盤 16より熱伝導性の低い材料、断熱性を有 する材料等で形成することができる。この場合、キヤビティ空間の外周縁の近傍の榭 脂の温度
が他の部分より低くなるのを防止することができるので、榭脂が、キヤビティ空間内の 外周縁の近傍において、密度が高い状態で固化するのを防止することができる。
[0051] したがって、その後、型開きが行われ、ディスク基板の全体が冷却されるときに、キ ャビティ空間の外周縁の近傍にぉ 、て、収縮する量が他の部分より小さくなるのを防 止することができるので、ディスク基板の平面度を高くすることができ、品質を向上さ せることができる。
[0052] ところで、本実施の形態にお!、ては、厚さ調整部材 52に平坦部 saを形成する必要 があるので、傾斜部 sbを加工するのが困難であり、厚さ調整部材 52のコストが高くな つてしまう。
[0053] そこで、厚さ調整部材 52のコストを低くすることができるようにした本発明の第 2の実 施の形態について説明する。なお、第 1の実施の形態と同じ構造を有するものにつ いては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
[0054] 図 3は本発明の第 2の実施の形態における金型装置の要部を示す断面図である。
[0055] この場合、前記前端面 siに形成される摺動面は、内周縁 piから所定の距離にわた つて径方向外方に向けて、かつ、傾斜して傾斜部 sd、及び該傾斜部 sdの外周縁から 所定の距離にわたって径方向外方に向けて、かつ、鏡面盤 16の前端面と平行にス タンパ 29の外周縁まで延びる平坦部 seを備える。
[0056] したがって、キヤビティ空間に榭脂を充填させたとき、前記スタンパ 29の外周方向 への延びによる摺動が容易になる。
[0057] その結果、傾斜部 sdを容易に加工することができ、厚さ調整部材 52のコストを低く することができる。
[0058] 前記構成のディスク成形金型を使用してディスク基板を成形する成形方法にぉ 、 ては、金型組立体 32を金型組立体 12に向けて移動させ、金型組立体 32と金型組 立体 23との間にキヤビティ空間を形成し、該キヤビティ空間に榭脂を充填するのに伴 つて、スタンパ 29が、前記金型組立体 12と接触した状態で膨張したときに、厚さ調整 部材 52によってスタンパ 29が摺動させられる。そして、前記キヤビティ空間内の榭脂 を冷却すると、ディスク基板が成形される。このとき、榭脂が冷却するのに伴って、前 記スタンパ 29が、前記金型組立体 12と接触した状態で収縮するが、前記厚さ調整 部材 52によってスタンパ 29が摺動させられる。
[0059] 続いて、前記金型組立体 32が金型組立体 12から離れる方向に移動させられる。
[0060] 前記各実施の形態においては、ディスク基板力 の熱伝達に伴い、スタンパ 29が 膨張したり収縮したりする場合について説明しているが、本発明を、榭脂を充填する ときに発生するキヤビティ空間内の圧力、前記キヤビティ空間内の榭脂を圧縮する際 の型締力によって発生するキヤビティ空間内の圧力等によってスタンパ 29が膨張し たり収縮したりする場合について適用することもできる。
[0061] なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨に基づ いて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲力 排除するものでは ない。
産業上の利用可能性
[0062] ディスク基板を成形するためのディスク成形金型に適用することができる。

Claims

請求の範囲
[I] (a)第 1の鏡面盤と、
(b)該第 1の鏡面盤に取り付けられたスタンパと、
(c)前記第 1の鏡面盤と対向させて配設され、型締め時に第 1の鏡面盤との間にキヤ ビティ空間を形成する第 2の鏡面盤と、
(d)前記スタンパと摺動する面を有し、前記第 1の鏡面盤の外周縁の近傍に、径方向 外方にかけて前記キヤビティ空間側に突出させて形成される調整部材とを有すること を特徴とするディスク成形用金型。
[2] 前記面はテーパ面である請求項 1に記載のディスク成形用金型。
[3] 前記面は湾曲させて形成される請求項 1に記載のディスク成形用金型。
[4] 前記調整部材は、内周縁がディスク基板の外周縁から 0. 2— 2〔mm〕径方向内方 に位置するように配設される請求項 1に記載のディスク成形用金型。
[5] 前記調整部材の外周縁の厚さは、内周縁の厚さより 10— 50 m〕大きくされる請 求項 1に記載のディスク成形用金型。
[6] 前記調整部材は、前記第 1の鏡面盤より熱伝導性が低 、材料によって形成される 請求項 1に記載のディスク成形用金型。
[7] 第 1の鏡面盤、該第 1の鏡面盤に取り付けられたスタンパ、及び前記第 1の鏡面盤 と対向させて配設され、型締め時に第 1の鏡面盤との間にキヤビティ空間を形成する 第 2の鏡面盤を備えたディスク成形用金型に配設される調整部材において、
(a)前記スタンパと摺動する面を有し、
(b)前記第 1の鏡面盤の外周縁の近傍に、径方向外方にかけて前記キヤビティ空間 側に突出させて形成されることを特徴とする調整部材。
[8] 前記面はテーパ面である請求項 7に記載の調整部材。
[9] 前記面は湾曲させて形成される請求項 7に記載の調整部材。
[10] 内周縁がディスク基板の外周縁から 0. 2— 2〔mm〕径方向内方に位置するように配 設される請求項 7に記載の調整部材。
[II] 外周縁の厚さは、内周縁の厚さより 10— 50 m〕大きくされる請求項 7に記載の 調整部材。
[12] 前記第 1の鏡面盤より熱伝導性が低い材料によって形成される請求項 7に記載の 調整部材。
[13] 可動側の金型組立体及び固定側の金型組立体のうちの一方の金型組立体に配設 されたスタンパの微細パターンを転写してディスク基板を成形する成形方法において
(a)可動側の金型組立体を固定側の金型組立体に向けて移動させ、
(b)前記可動側の金型組立体と固定側の金型組立体との間に、成形材料を充填す るためのキヤビティ空間を形成し、
(c)該キヤビティ空間に成形材料を充填するのに伴って、前記スタンパが、前記一方 の金型組立体と接触した状態で膨張したときに、ディスク基板の外周方向に向けて の厚さの
変動を調整するための調整部材によってスタンパを摺動させ、
(d)前記キヤビティ空間内の成形材料を冷却し、
(e)該成形材料が冷却するのに伴って、前記スタンパが、前記一方の金型組立体と の接触した状態で収縮したときに、前記調整部材によってスタンパを摺動させ、
(f)前記可動側の金型組立体を固定側の金型組立体力 離れる方向に移動させるこ とを特徴とするディスク基板の成形方法。
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