JPH0451324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、コンパクトデイスク、レーザーデイ
スクなどの光デイスクの成形に好適に用いられる
成形用金型に関するものである。

「従来技術とその問題点」 光デイスクには、微少なピツト（凹部）の有無
によつて信号が記録されている。この光デイスク
の製造は、ピツトに対応する突起を有する薄い円
板（スタンパ）を成形用金型に取り付けて、射出
成形法により行なわれる。この光デイスクの成形
に用いられる成形用金型は、第２図に示すよう
に、固定側金型１のキヤビテイ面１ａと可動側金
型２のキヤビテイ面２ａとで円板状のキヤビテイ
３が形成されたものである。この成形用金型の可
動側金型２のキヤビテイ面２ａは鏡面に仕上げら
れており、このキヤビテイ面２ａには、中央の凹
部４を利用して、厚さ0.3mm程度の薄いスタンパ
５が着脱可能に取り付けられる。光デイスクを成
形する場合、このスタンパ５はデイスクの種類に
応じて交換される。

従来、この成形用金型は、一般にスタバツクス
（商品名 ウツデホルム社製）などの鋼材によつ
て製作されていた。

ところが、この成形用金型にあつては、キヤビ
テイ面２ａが傷付き易い問題があつた。キヤビテ
イ面２ａが傷付くと、その傷のために薄いスタン
パ５に変形が生じ、ついには成形されるデイスク
に転写されて、不良品が大量に生産されてしまう
問題がある。このため従来は、キヤビテイ面２ａ
に傷が付くと、その都度キヤビテイ面２ａのメン
テナンス（磨き直し）を行わなければならず、デ
イスクの生産効率を向上するうえで障害となつて
いた。

このような問題に対処し得る成形用金型とし
て、本発明者らは先に特願昭61−23594号におい
て、キヤビテイ３の一部をセラミツクス焼結体で
形成した成形用金型を提案した。第３図は、この
成形用金型の一例を示すもので、スタンパ５の取
り付けられる可動側金型２のキヤビテイ面２ａが
セラミツクス焼結体６によつて形成されている。

この成形用金型によれば、金型メンテナンスの
必要頻度を大幅に減らすことができる利点があ
る。

しかしながら、係る成形用金型では、セラミツ
クス焼結体６が脆いものであるため、直接ボルト
等で固定することができず、セラミツクス焼結体
６の可動側金型本体２ｂへの固定が難しい問題が
あつた。

このため従来、セラミツクス焼結体６の固定
は、接着力が大である硬化型エポキシ系接着剤
（セメダイン製 EP−008）等を用いて行つてい
たが、１〜２万シヨツト程度でセラミツクス焼結
体６が剥離することもあり、、長時間成形できな
い場合があつた。

「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明にあつてはセラミツクス焼結体
をその外周部で固定枠によつて金型本体に挟持固
定することにより上記問題点の解決を図つた。

以下、図面を参照して本発明の成形用金型を詳
しく説明する。

第１図は、本発明の成形用金型の一例を示すも
ので、上記従来例と同一構成部分には、同一符号
を付して説明を簡略化する。

この例の成形用金型では、可動側金型２が、金
属製の可動側金型本体２ｂとセラミツクス焼結体
６とによつて構成されている。そして、セラミツ
クス焼結体６は固定枠１２によつて可動側金型本
体２ｂのバツクプレート２ｃに固定されている。

固定枠１２は、リング状の側壁部１２ａの一端
縁側に内方に延びる係止フランジ部１２ｂが設け
られ、他端縁側にリングの外方に延びる固定フラ
ンジ部１２ｃが設けられたもので、その断面形状
はほぼクランク状である。この固定枠１２は、金
属によつて形成されている。また固定枠１２の外
径は、従来の型（第２図参照）と同じように、こ
の部分が対向する金型本体にはまり込むように設
定されている。係止フランジ部１２ｂは、後述す
るセラミツクス焼結体６の前面側の外周部分に形
成された凹所６ａに係合されている。この係止フ
ランジ部１２ｂは、その前面がセラミツクス焼結
体６の前面とほぼ同一の高さになるように形成さ
れている。固定フランジ部１２ｃは、バツクプレ
ート２ｃに設けられた溝２ｄに嵌め合わされた状
態で、ボルト等によりバツクプレート２ｃに固定
されている。この固定枠１２によつて、セラミツ
クス焼結体６は可動側金型本体２ｂに挟持固定さ
れている。

この例の成形用金型にあつては、セラミツクス
焼結体６が、さらに接着剤によつてバツクプレー
ト２ｃに固定されている。この接着剤による固定
は、セラミツクス焼結体６のバツクプレート２ｃ
に接する背面６ｂ全体で行なわれている。接着剤
には、硬化性接着剤であるエポキシ系のものなど
が好適に用いられる。

セラミツクス焼結体６は、スタンパ取り付け用
凹部４の一部をなす孔６ｃを有するドーナツ板状
に形成されている。このセラミツクス焼結体６
は、取り付けられるスタンパ５よりも大径に形成
されている。その中央側の部分には、スタンパ５
を取り付けるためのスタンパ取り付け面６ｄが、
スタンパ５より若干大径に形成されている。この
スタンパ取り付け面６ｄな外周には、固定枠１２
の係止フランジ部１２ｂが係合する凹所６ａが形
成されている。

このセラミツクス焼結体６は、スタンパ取り付
け面６ｄの損傷を防止するために、ロツクウエル
硬さがＡスケールで90以上のものであることが望
ましい。このようなセラミツクス焼結体６を形成
するセラミツクス材料には、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナ、窒化アルミ、ジルコニア、スピネ
ル、チタンカーバイド、ボロンカーバイドなど、
種々のものを利用できる。中でも、炭化珪素は、
熱伝導率が大きいので、成形時の冷却を円滑に行
うことができ、成形時間を短縮して成形サイクル
の向上を図ることができる長所がある。炭化珪素
にはα型、β型などがあるが、このセラミツクス
焼結体６をなすセラミツクス材料には、いずれも
利用できる。

セラミツクス焼結体６のスタンパ取り付け面６
ｄの表面粗さは、0.05S〜1.2S程度であることが
望ましい。スタンパ取り付け面６ｄの表面粗さが
小になると、取り付けられたスタンパ５の密着力
が大となり、スタンパ５とセラミツクス部材６と
の熱膨張の差によりスタンパ５に微細なしわが生
じ易くなる。表面粗さが1.2Sを越えると、スタン
パ取り付け面６ｄの凹凸がスタンパ５を介して成
形されるデイスクに転写される恐れが増大する。
スタンパ取り付け面６ｄを上記範囲に仕上げるた
めに、セラミツクス焼結体６の焼結密度は、理論
密度の85％以上（炭化珪素の場合は2.74ｇ／cm³以
上ということになる）、特に理論密度の93％以上
（炭化珪素の場合は3.03ｇ／cm³以上）であること
が望ましい。

なお、以上の説明では、可動側金型２側にセラ
ミツクス焼結体６を設けた成形用金型を例に示し
たが、本発明の成形用金型はセラミツクス焼結体
６が固定側金型１側に設けられたものであつても
良いことは勿論である。

「作用」 本発明の成形用金型にあつては、セラミツクス
焼結体６が金型本体２ｂに、固定枠１２によつて
機械的に挟持固定されているので、セラミツクス
焼結体６の固定が確実である。

更に本発明の成形用金型では、固定枠１２が対
向する金型１のキヤビテイ３にはまり込む外径を
有するものなので、この固定枠１２の外周面を、
対向する金型１のキヤビテイ面１ａと型締め時に
摺接するように形成することができる。金属はセ
ラミツクスに比較して延性に優れ、欠け難い材料
なので、前述のように固定枠１２を形成すること
により、固定枠１２によつて型締め時の金型１，
２の案内、すなわち固定側金型１と可動側金型２
との位置合わせを行うことが可能となる。

また、セラミツクス焼結体６を固定枠１２と接
着剤とを用いて固定した場合には、接着剤の層に
よつて形成される断熱層により、セラミツクス焼
結体６の局部的な冷却が防止されるので、光デイ
スク等の成形品の品質向上を図ることができる。

「実施例」 実施例 １ 第１図に示した成形用金型を作成した。まず、
スタバツクスを用いて、可動側金型本体２ｂと固
定側金型１を製作した。また、炭化珪素によつて
外径140mm、内径34mm、厚さ12.7mmのドーナツ盤
状のセラミツクス焼結体６を作成した。ついで、
このセラミツクス焼結体６を、可動側金型本体２
ｂのバツクプレート２ｃの所定位置にエポキシ系
接着剤と固定枠１２を用いて固定した。固定枠１
２は、係止フランジ部１２ｂの内径が125mmのも
のであつた。この後、セラミツクス焼結体６の表
面を研削加工しついでダイヤラツプ加工して、面
粗さ0.2S、平行度0.002、平面度0.003に仕上げた。

この成形用金型を使用して本発明の効果を確認
した。

まず、この成形用金型を射出成形機に取り付け
た後、厚さ0.3mmのスタンパ５をセツトして、外
径120mm、内径15mm、厚さ1.2mmのレーザーデイス
クを100，000枚連続成形した。成形は、80℃の温
水を冷却孔に通し、300℃の溶融ポリカーボネー
ト樹脂をキヤビテイ３に注入して行つた。

成形後、セラミツクス焼結体６の取り付け状態
を観察したところ、セラミツクス焼結体６に浮き
等の異常は見られず、この成形用金型によりデイ
スクを問題なく量産できることが確認できた。

また、成形されたデイスクに偏光を投射してそ
のしま模様を観察したところ、内部応力が非常に
少なく、成形時の冷却が全体に均一行なわれてい
ることが確認された。

実施例 ２ 接着剤を用いずに固定枠１２のみでセラミツク
ス焼結体６を可動側金型本体２ｂに固定した点の
み、実施例１のものと異なる成形用金型を製作し
て、実施例１と同様の試験に供した。

この成形用金型にあつても、実施例１のものと
同様、100，000枚連続成形後にも、セラミツクス
焼結体６の剥離はなく、この成形用金型によりデ
イスクを問題なく量産できることが確認できた。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の成形用金型は、
キヤビテイの一部を形成するセラミツクス焼結体
を外周部で固定枠によつて金型本体に挾持固定し
たものなので、スパツタ取り付け面を有するセラ
ミツクス焼結体が機械的に金型本体に強固に固定
され、多量生産に供されてもセラミツクス焼結体
が剥離したりその取り付け位置が狂うようなこと
はない。

従つて、本発明の成形用金型は、量産に適した
金型となり、金型管理の労力の軽減、金型の使用
効率の向上を図つて、デイスクの生産効率向上を
実現し得るものとなる。

更に本発明の成形用金型では、固定枠が対向す
る金型本体にはまり込む外径を有するものなの
で、この固定枠の外周面を、対向する金型本体の
キヤビテイ面と型締め時に摺接するように形成す
ることができる。金属はセラミツクスに比較して
延性に優れ、欠け難い材料なので、前述のように
固定枠を形成することにより、固定枠によつて型
締め時の金型本体の案内、すなわち固定側金型本
体と可動側金型本体との位置合わせを行うことが
可能となる。この結果、本発明の成形用金型によ
れば、スタンパ取り付け面をなすセラミツクス焼
結体を固定する固定枠により固定側金型本体と可
動側金型本体との位置を決定することが可能とな
り、型を閉じたとき形成されるキヤビテイの形状
をより正確に定めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形用金型の一実施例を示す
断面図、第２図および第３図はそれぞれ従来の成
形用金型を示す断面図である。 １……固定側金型、２……可動側金型、２ｂ…
…可動側金型本体、３……キヤビテイ、６……セ
ラミツクス焼結体、６ｄ……スタンパ取り付け
面、１２……固定枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定側金型本体あるいは可動側金型本体の少
   なくとも何れか一方にスタンパが取り付けられる
   スタンパ取り付け面を形成するセラミツクス焼結
   体が設けられた成形用金型において、 前記セラミツクス焼結体がその外周部で、対向
   する金型本体にはまり込む外径を有する金属製固
   定枠によつて金型本体に挟持固定されたことを特
   徴とする成形用金型。 ２ 前記セラミツクス焼結体が硬化性接着剤によ
   つて金型本体に接着されたうえで固定枠によつて
   金型本体に挟持固定されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の成型用金型。