JPH01264820A - フォーマット入り光ディスク基板成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＣＤ５ＶＤのようなＲＯＭディスク、ＤＲＡＷ
ディスクあるいはＥ−ＤＲＡＤディスク等の光ディスク
や光カード等の高密度情報記録担体用のプラスチック基
板の射出成形方法およびそれに用いる金型に関するもの
である。

従来の技術 上記光ディスク等の高密度情報記録担体用の基板は一般
にガラス、金属、セラミックスあるいはプラスチックで
作られているが、軽量性、強度および生産性の点からプ
ラスチックスが望ましい。

しかし上記のような光ディスクに用いられるプラスチッ
クス基板は厚さが約１．２〜１．５ｍｍ、直径が最大的
３００ｍｍと極めて薄くて偏平である上、材料としては
一般に流動性の悪いアクリル樹脂やポリカーボネート樹
脂が用いられるため、複屈折等の光学的特性と転写性等
の成形性とを同時に完全に満足させるプラスチック基板
を射出成形するのは難しい。

この種ディスク基板に要求される種々の性能の中で、゛
金型内に配置されたスタンパ−の表面形状すなわち情報
ピット列を正確に転写する転写性能は最も重要な要因の
一つである。

従来、光ディスク用プラスチック基板の射出成形用金型
としては第２．３図に示すような構造のものが一般的で
ある。

第２図に示す金型は１対の金型部分すなわち割型、例え
ば可動型１゛と、固定型２°とで形成される成形キャビ
ティ３”を有し、この成形キャビティの表面の一部（図
では可動型１”の表面）にはサブミクロンオーダーの情
報ピットやトラック等をその表面に有するスタンパ−４
′がスタンパ−ホルダー５°によって取り付けられてい
る。また、固定型の成形キャビティ表面上には外周リン
グ６″が取り付けられている。樹脂はスプルー７°を介
して成形キャビティ３°中に射出される。

第３図は従来例の他の射出成形金型を示している。なお
、第３図では第２図に対応する部材には二重のダッシュ
（”）が付けられている。この第３図の射出成形金型は
、第２図の場合の外周リング６′を無＜シ、スタンパ−
ホルダー５”のテーパー付き内周表面１０”上に固定型
２”の対向表面９”が当接して成形キャビティの外周端
面が規定されるようになっている。この型式の金型を一
般にインロウ型の金型といっている。

第２図の金型を用いてディスク基板の成形方法を説明す
ると、先ず、射出成形機（図示せず）の金型取付は用固
定盤に固定型２°が、また、可動盤に可動型１°が取付
けられる。成形時には、可動型と固定型を閉じ後に、溶
融された樹脂がスプルー７°を介してキャビティ３°内
に射出される。その後キャビティ内に溶融射出された樹
脂が一定時間冷却され固化した後、型締機構を駆動して
可動型を固定型から分離して型開きすると同時に、固定
型の中央部附近にもうけられたエアーエジェクターより
エアーを吹き出し、成形された基板を固定型鏡面より離
型させる。

従って、成形されたプラスチック基板は、可動型鏡面す
なわちスタンパ−４′の表面に付着した状態で型開きが
行われる。次いで、金型が完全に開いた後に、可動型の
中央部附近に設けられた他のエアーエジェクターからエ
アーを吹き出してスタンパ−と基板を分離し、さらに、
機械的エジェクターロッドを用いて基板を突き出すこと
によって、基板を金型より完全に離型させる。

発明が解決しようとする課題 光ディスクには、プリフォーマット方式とポストフォー
マット方式がある。

プリフォーマット方式の場合には、ガイドトラックとな
るグループ（連続溝）のみを光ディスク用プラスチック
基板に成形しておき、必要なフォーマットは、こうして
得られた溝付きプラスチック基板に記録膜を付けて得ら
れる光ディスクをドライブに組込んだ後に書き込まれる
。従って、基板成形には、上記グループを精度よくスタ
ンパ−より転写させるだけでよい。

しかし、最近では、ポストフォーマット法の非経済性に
加えて、マスクリング或いはドライブ設計技術等の進歩
により、プラスチック基板の成形段階でグループと同時
にフォーマットを入れる、いわゆるプリフォーマット方
式が主流となってきた。このプリフォーマット信号は、
前記の連続したガイドトラックとは異なり一定の長さを
もったピットで構成されている。

プリフォーマット信号は一般ににマスクリング法を用い
てスタンパ−に切られるが、このプリフォーマット信号
の入ったスタンパ−を前記従来型金型で前記手順で成形
したところグループ部では見られないピットの円周方向
への「流れ現象」すなわちスタンパ−から転写・成形さ
れたプラスチック基板の凹凸形状が「だれて」、正確に
転写が行われないという現象が発生する。

この現象が発生したプラスチック基板に記録膜を付けた
光ディスク基板は、反射光量に悪影響が出て、最終的に
は記録・再検特性に悪影響を及ぼすということが記録特
性の評価で判明した。

この現象について鋭意検討した結果、本発明達は、上記
現象は金型を開く時から成形されたディスク基板をスタ
ンパ−面より離型するまでの間に発生することを見出し
、これを解決する方法を発明した。

従って、本発明の目的は、上記のピットの「流れ現象」
に起因する転写性の低下を解決する方法と、それに用い
る金型組立体を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明の提供する光ディスク用プラスティック基板の成
形用金型は、固定型と可動型の一対の割型を有し、この
一方の割型の内表面は鏡面であり、その他方の割型の内
表面には成形されたディスクに情報ピットを転写するた
めのスタンパ−が取付けられており、上記鏡面と上記ス
タンパ−とによって成形キャビティーが規定されるフォ
ーマット信号の入った光ディスク用プラスティック基板
の成形用金型において、上記スタンパ−が固定型に取付
けられていることを特徴としている。

作用 先ず、前記のような従来方法で光ディスク基板を成形し
た場合について説明する。

キャビティ内に射出された溶融樹脂は、冷却が進むにつ
れ円周方向に収縮しようとするが、金型が閉じている間
は、金型からの押圧力と金型面との摩擦により押さえ込
まれているため、応力は発生するが収縮は起こらない。

次に、金型が開き始め、基板の信号面がスタンパ−とま
だ密着した状態で、成形された基板の信号面と逆の面が
金型より離れると、基板のその面は内周方向にむかって
収縮を始める。この時点で基板の信号面がスタンパ−と
まだ密着しているので、この信号面はスタンパ−面との
摩擦力によりそのまま保持されようとする。しかし、樹
脂の収縮力の方が大きいため、力のバランスが取れる点
まで引きずられる。

ピットの「流れ現象」はいわばスタンパ−とディスク基
板の収縮率の差によって生ずるスタンパ−のピットによ
り成形基板につけられた痕跡である。従って、この現象
はピットの高さに影響を与え、高ければ高い程流れ距離
は長くなる。

前記解析から、本発明達は、この現象を解決するために
は、基板の信号面が逆の面によりひきずられる前に、ス
タンパ−より離型させておけばよいと考え、本発明を完
成した。

すなわち、本発明では、上記のピットの「流れ現象」に
起因する転写性の低下を解決するために、スタンパ−の
取り付は面をこれまでの可動型面から固定型面にした。

従来金型においても、型開きの際に、可動型のエアーエ
ジェクターからのエアーブローを固定型のエアーエジェ
クターからのエアーブローより時間的に先に働かせるこ
とによって上記現象の解決は可能である。しかし、その
場合には、成形されたプラスティック基板は固定型に付
着し、一方スブルーは可動型に付くため、ロボット等の
自動取り出し装置の操作が煩雑となるという欠点が生ず
る。

本発明においては、スタンパ−取付は面を可動型から固
定型に変えることにより上記現象が解決できると同時に
、成形条件や取出し装置の操作を従来の成形装置のもの
をそのまま用いて、従来技術を一切変更せずに成形でき
るという大きな利点がある。

以下、添付図面を用いてさらに具体的に説明する。

第１図は第３図に示した従来公知のスローイン型の金型
組立体に本発明を適用した場合を示している。

この第１図において、１は可動型、２は固定型、３は成
形キャビティ、４はガイドグループおよび／またはフォ
マット信号ピットを表面に有するスタンパ−１５は可動
型に保持された外周リング、８はパーティングライン、
１０は外周リング５の内周面に形成された型開き方向に
向かって拡大したテーパー面すなわち可動型方向に向か
って拡大したテーパー面、１１は上記スタンパ−を中心
で保持する中心スタンパ−ホルダーである。なお、可動
型１と固定型２は成形機　（図示せず）の可動盤と固定
盤にそれぞれ取り付けられている。

以下、この第１図の金型を用いて実際に成形した際の作
動順序を説明する。

先ず、可動型と固定型が閉じられ、溶融樹脂１１がキャ
ビティ内に射出充填される。次に、キャビティ内に溶融
射出された樹脂１０が一定時間冷却固化した後、成形さ
れたプラスチックディスクを金型から取り出すための型
開き操作を開始する。

この型開き操作の開始時には、成形されたプラスチック
基板の離型のために、固定型の中央附近に設けられたエ
アーブローエジェクター（図示せず）を介してエアーが
吹き出される。従って、成形されたプラスチック基板は
先ずスタンパ−面側から離型し、スプルーもプラスチッ
ク基板と同時に離型される。なお、このスプルーは後で
機械的に切り取ることができる。

そして、金型が完全に開いた後に、機械的突出しリング
、ロッド等を用いて成形されたプラスチック基板を固定
型より完全に離型させる。

以下、本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明は
これにのみ限定されるものではない。

実施例 第１図に示す改良型インロー型の金型に、溝深さが８０
０　人でビット高さが１６００人のスプルーを取付け、
名機製作所製Ｍ−７０射出成形機を用い、ポリカーボネ
ート樹脂をシリンダー温度３３０℃、金型温度１１０℃
で直径２００ｍｍ、厚さｌ、　２ｍｍの基板の成形を行
った。

このとき、成形された基板の金型からの離型手順として
は、従来法と同様まず固定型すなわちスプルー４が取付
けられている方の割型から離型させ、金型が完全に開い
た後に、可動型から形成品を離型させた。

この成形品のビットの電顕写真を示す図４から明らかな
ように、流れ現象は見られなかった。

なお、この成形を続けて１０００シヨート実施したが、
成形された基板の特性の不良または取り出し時のトラブ
ル等は一切発生しなかった。

比較例１ 第２図の金型を用いて、実施例１と同じ条件で成形した
。

この場合には、成形された基板はスタンパ−に付着した
状態で先ず固定型２”から離型した。

得られた成形品のビット部分の電顕写真を示す図５から
明らかなように、流れ現象が発生していた。

効果 上記の実施例から明らかなように、本発明によって、上
記スタンパ−を固定型に取付けることによって、ロボッ
ト等の自動取り出し装置の操作を煩雑とせずに、しかも
、上記の流れ現象が解決でき、成形条件や取出し装置の
操作を従来の成形装置のものをそのまま用いて、従来技
術を一切変更せずに成形できるという大きな利点がある
。

さらに、以下のような効果も得られる。

（リ　型開きと同時に信号面が離型されるため、信号面
全体が均一に収縮する。従って、グループの真円度がよ
くなる。

（２）さらに、型開きと同時に信号面が離型され、従っ
て、離型のアンバランスが解消されるため、一般にＣＤ
で問題となるいわゆるクラッドといわれるガス状模様が
無くなる。

（３）本発明金型を射出−圧縮成形法において用いた場
合には、金型からの圧縮力がプラスチック基板に均一に
加えられるため、基板全体の応力分布が均一となり、従
って、成形されたプラスチック基板の変形量が小さくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光ディスク用のプラス
チック基板の成形に用いられる射出成形金型組立体の概
念的断面図である。 第２および３図は従来公知の光ディスク用のプラスチッ
ク基板の成形に用いられる射出成形金型組立体の概念的
断面図である。 第４図は本発明によって成形されたプラスチックディス
ク基板のビット部の電顕写真の模写図。 第５図は従来法によって成形されたプラスチックディス
ク基板のビット部の電顕写真の模写図。 （図中符号） １・・・可動型、　　　　　２・・・固定型、３・・・
成形キャビティ、 ４・・・スタンパ−１５・・・外周リング、７・・・ス
プルー、 ８・・・パーティングライン、 １０・・・テーパー面 １１・・・中心スタンパ−ホルタ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定型と可動型の一対の割型を有し、この一方の
   割型の内表面は鏡面であり、その他方の割型の内表面に
   は成形されたディスクに情報ピットを転写するためのス
   タンパーが取付けられており、上記鏡面と上記スタンパ
   ーとによって成形キャビティーが規定されるフォーマッ
   ト信号の入った光ディスク用プラスティック基板の成形
   用金型において、上記スタンパーが固定型に取付けられ
   ていることを特徴とする金型。