JPH09314563A - 円盤状記録媒体基板の成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円盤状記録媒体基板の成形時に反りや突起を
生じさせることのない円盤状記録媒体基板の成形用金型
装置を提供する。 【解決手段】 ディスク基板２の一方の主面を形成する
固定金型３と、ディスク基板２の他方の主面を形成する
と共に固定金型３に対して接離自在に配置される可動金
型４と、円盤状記録媒体基板の外周面を形成すると共
に、固定金型３と可動金型４とにより合成樹脂材料７が
充填されるキャビティ６を構成する外周金型５と、固定
金型３の温度調節を行う第１の温度調節機構２０と、可
動金型４の温度調節を行う第２の温度調節機構２５と、
外周金型５の温度調節を行う第３の温度調節機構３０と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク、光磁
気ディスク、磁気ディスク等の円盤状記録媒体を構成す
る円盤状記録媒体基板の成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディ
スク等の円盤状記録媒体には、光透過性を有するポリカ
ーボネート樹脂等の合成樹脂材料によって成形されたデ
ィスク基板を用いたものが提供されている。光ディスク
は、ディスク基板の表面に、所定の情報信号に対応して
パターン配列された微少な凹部であるピットが形成され
ると共に、アルミニウム等を蒸着して反射層が形成され
て構成されている。また、光磁気ディスクは、ディスク
基板の表面に所望の情報信号が記録される記録トラック
を構成する同心円状の凸部でるプリグルーブが形成され
ると共に、磁性膜を有する信号記録層が形成されてい
る。さらには、磁気ディスク、特にコンピュータシステ
ムに用いられるハードディスク装置に内蔵される磁気デ
ィスクは、ディスク基板の表面に所望の情報信号が記録
される記録トラックを構成する同心円状の凸部が形成さ
れると共に、磁性膜を有する信号記録層が形成されてい
る。そして、これら円盤状記録媒体は、円盤状記録媒体
基板に設けられる凹凸の間隔を狭め、より多くの凹凸を
設けることにより円盤状記録媒体に情報信号を高容量記
録することができる。

【０００３】ディスク基板成形用金型装置５０は、図５
に示すように、固定金型５１と、この固定金型５１に相
対向して配置されると共に油圧機構によって接離動作さ
れる可動金型５２と、外周金型５３とにより構成され
る。これら固定金型５１と可動金型５２は、成形される
ディスク基板のそれぞれの主面を形成し、そして、外周
金型５３は、成形されるディスク基板の外周面を形成す
る。そして、固定金型５１、可動金型５２及び外周金型
５３は、合成樹脂材料５５が射出充填されるキャビティ
５４を区画構成する。また、ディスク基板成形用金型装
置５０には、固定金型５１に対して可動金型５２が接近
動作して型締めされた状態において、キャビティ５４内
に合成樹脂材料５５を高圧で射出充填する固定金型５１
側に設けたスプルブッシュのノズルが設けられている。

【０００４】また、固定金型５１には、キャビティ５４
を構成する側面部に、微小な凹凸パターンを主面に形成
したスタンパ５６（５６ａ、５６ｂ）が取り付けられて
いる。したがって、キャビティ５４内で成形されるディ
スク基板には、その主面にスタンパ５６の微小な凹凸パ
ターンが転写形成されて、情報信号に対応したピットや
情報信号の記録部を構成するプリグルーブが形成され
る。ディスク基板成形用金型装置５０は、所定の冷却時
間を経過した後、固定金型５１に対して可動金型５２が
離間動作して型開きされ、キャビティ５４内から形成さ
れたディスク基板が取り出される。

【０００５】一方、可動金型５２側には、ディスク基板
の中心部にセンタ穴を穿設するパンチと、ディスク基板
を離型させるイジェクト部材とが配設されている。イジ
ェクト部材は、ディスク基板の情報信号が記録されない
中央領域に対応して可動金型５２に進退自在に配置され
た筒状の部材として構成され、その内部にパンチが軸方
向に進退自在に組み込まれている。このパンチは、キャ
ビティ５４内に充填された合成樹脂材料５５が半溶融状
態において、キャビティ５４内へと突出されてディスク
基板にセンタ穴を穿設する。

【０００６】ディスク基板成形用金型装置５０は、成形
するディスク基板の成形歪みの発生を防止するため、上
述したセンタ穴の穿設後、固定金型５１に対して可動金
型５２を接近動作させて合成樹脂材料５５を圧縮した状
態で固定金型５１と可動金型５２に設けられた温度調節
装置を用いて冷却硬化させる圧縮形成を行う。ディスク
基板成形用金型装置５０は、所定の冷却期間の経過後、
成形されたディスク基板を可動金型５２側に添着された
状態で型開き動作する。ディスク基板は、突出動作され
るイジェクト部材によって可動金型から突き出され、取
出し装置によって取り出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
ク基板成形用金型装置５０には、上述の通り、成形され
るディスク基板の外周面を形成する外周金型５３に、温
度調節装置が取り付けられていなかった。そのため、外
周金型５３は、他の固定金型５１及び外周金型５２の温
度に比べ、温度が低くなる。したがって、ディスク基板
５７の最外周部は、図６に示すように、キャビティ５４
内に充填された合成樹脂材料５５の外周金型５３の近辺
が先に温度が下がり低温の合成樹脂材料５９になるのに
対し、中央領域に高温の合成樹脂材料６０となってしま
う。成形されたディスク基板５７は、キャビティ５４か
ら上記取出し装置により取り出された後、この中央領域
の高温の合成樹脂材料６０が冷却され収縮する。しかし
ながら、ディスク基板５７の外周部近辺の低温の合成樹
脂材料５９は、既に冷却がなされており、高温の合成樹
脂材料６０に比べ収縮することがない。そのため、成型
品であるディスク基板５７は、図７に示すように、外周
縁、すなわち最外周部に突起５８が発生してしまうこと
があった。

【０００８】特に、このディスク基板５７が上述したコ
ンピュータシステムに用いられるハードディスク装置に
内蔵される磁気ディスクに用いられる場合には、磁気デ
ィスクの所定箇所に磁界を印加する磁気ヘッドがディス
ク基板５７の成形時に生じる突起５８に衝突し、磁気ヘ
ッドを破損させる場合があった。すなわち、ハードディ
スク装置に用いられる磁気ディスクは、記録される情報
信号の高容量化を達成するため記録トラックの間隔が極
めて高密化されている。そのため、磁気ヘッドは、磁気
ディスクの記録トラックに着実に磁界を印加し情報信号
を記録するため磁気ディスクからの浮上量が５０ｎｍ程
度に極めて磁気ディスクに近接して配設される。したが
って、磁気ヘッドは、所定の記録トラックに情報信号を
記録するため、磁気ディスクの半径方向にスライドする
際又は多少の振動により磁気ディスクの成形時に生じた
突起５８に衝突し破損する場合が生じる。また、この磁
気ディスクは、磁気ヘッドが極めて近接して配設される
ことから極めてその製造時の精度が要求される。

【０００９】また、このディスク基板５７が光磁気ディ
スクに用いられる場合には、この突起５８と磁気ヘッド
との衝突を防止するため光磁気ディスクと磁気ヘッドと
の間隔が大きくなりすぎ、着実に光磁気ディスクに磁界
を印加することができなくなる場合があった。

【００１０】そこで、ディスク基板５７に生じる突起５
８を無くす手段として、ディスク基板５７の成形後、突
起５８が生じたディスク基板５７の外周側を切除する方
法が提案されている。しかしながら、この突起５８の生
じたディスク基板５７の外周側を切除する方法は、ディ
スク基板５７の製造工程を増やし、生産コストを増大さ
せる問題点を生じさせる。

【００１１】そこで、本発明は、円盤状記録媒体基板の
成形時に最外周部の突起を生じさせることのない円盤状
記録媒体基板の成形用金型装置を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る円盤状記録
媒体基板の成形用金型装置は、上述のような課題を解決
すべく、円盤状記録媒体基板の一方の主面を形成する固
定金型と、円盤状記録媒体基板の他方の主面を形成する
と共に固定金型に対して接離自在に配置される可動金型
と、円盤状記録媒体基板の外周面を形成すると共に、固
定金型と可動金型とにより樹脂材料が充填されるキャビ
ティを区画構成する外周金型と、固定金型の温度調節を
行う第１の温度調節手段と、可動金型の温度調節を行う
第２の温度調節手段と、外周金型の温度調節を行う第３
の温度調節手段とを備える。そして、第１の温度調節手
段、第２の温度調節手段及び第３の温度調節手段は、そ
れぞれ独立に固定金型、可動金型及び外周金型の温度調
節を行うことを特徴とする。

【００１３】以上のように構成された円盤状記録媒体基
板の成形用金型装置は、固定金型に第１の温度調節手段
が、可動金型に第２の温度調節手段が、外周側金型に第
３の温度調節手段が設けられていることから、それぞれ
の金型の温度調節が独立に行われ、キャビティ内の樹脂
材料についても均一に冷却される。したがって、円盤状
記録媒体基板は、キャビティ内の樹脂材料が均一に収縮
され、円盤状記録媒体基板の成形時に生じる成形歪みを
生じさせることなく成形される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る円盤状記録媒
体基板の成形用金型装置について、図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１５】この円盤状記録媒体基板の成形用金型装置
は、例えばコンピュータシステムに用いられるハードデ
ィスク装置に内蔵される磁気ディスク用のディスク基板
を製造するディスク基板成形用金型装置として適用され
る。このディスク基板成形用金型装置１は、例えば図１
に示すように、ディスク基板２の一方の主面を形成する
固定金型３と、この固定金型３と相対向して配置されて
他方の主面を形成する可動金型４と、ディスク基板２の
外周面を形成する外周金型５とから構成されている。

【００１６】この可動金型４は、図示しないガイド手段
に支持されて、駆動機構によって固定金型３に対して接
離動作され、外周金型５は、可動金型４に組み込まれて
いる。そして、固定金型３、可動金型４及び外周金型５
は、型締め状態において協動してディスク基板２を形成
するキャビティ６を構成する。そして、このキャビティ
６には、ディスク基板２の材料である合成樹脂材料７が
充填される。

【００１７】また、固定金型３及び可動金型４には、キ
ャビティ６を構成する成形面側にスタンパ８（８ａ、８
ｂ）が取り付けられる。このスタンパ８は、ディスク基
板２の外径よりも大径とされた円盤状を呈すると共に、
ディスク基板２のセンタ穴の内径よりもやや大とされた
中心穴が穿設されている。そして、このスタンパ８に
は、その一方の主面に、磁気ディスクに情報信号が記録
される記録トラックを構成する同心円状の凹凸パターン
が形成されている。そして、スタンパ８は、この凹凸パ
ターンをディスク基板２に転写形成する。そして、この
スタンパ８は、それぞれ固定金型３及び可動金型４の内
周側及び外周側に取り付けられた図示しないスタンパホ
ルダに保持される。

【００１８】固定金型３側には、ディスク基板２を成形
するキャビティ６の中心に位置して、詳細は省略する射
出形成機から供給される３００℃程度に溶融されたポリ
カーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の合成樹脂
材料７をキャビティ６内に射出充填させるノズル１０を
有するスプルブッシュ１１が配設されている。そして、
射出形成機から供給される合成樹脂材料７は、このノズ
ル１０を介してキャビティ６内に高圧で射出充填され
る。

【００１９】一方、可動金型４には、キャビティ６の中
心に対応位置して設けられた第１のイジェクト部材１５
が軸方向に移動自在に配設されている。第１のイジェク
ト部材１５は、成形されるディスク基板２の内周側の情
報信号が記録されない領域に対応した外径寸法を有する
筒状を呈して形成され、ディスク基板２の離型動作に際
して図示しない駆動手段によってキャビティ６内へと突
き出されて成形されたディスク基板２を可動金型４から
突き出して離型させる。

【００２０】この第１のイジェクト部材１５には、その
内周側に成形されるディスク基板２の中心穴を穿設する
パンチ１３が取り付けられている。このパンチ１３は、
第１のイジェクト部材１５と同様の軸方向に図示しない
駆動機構により移動される。そして、このパンチ１３
は、この駆動機構によってキャビティ６内へと突出動作
されてディスク基板２の中央切断領域部に中心穴を形成
する。

【００２１】また、このパンチ１３の内周側には、第２
のイジェクト部材１２が詳細を省略する油圧機構により
進退自在に取り付けられてる。そして、この第２のイジ
ェクト部材１２は、そのキャビティ６側の端面が樹脂溜
まり１４の底面部を構成する。この第２のイジェクト部
材１２は、上記第１のイジェクト部材１５と同様に、軸
方向に移動自在に配設されている。したがって、ノズル
１０の射出口より射出充填された合成樹脂材料７は、樹
脂溜まり１４の底面部、すなわち第２のイジェクト部材
１２の端面に向かって射出され、そしてキャビティ６内
に均一に充填される。そして、この第２のイジェクト部
材１２は、パンチ１３によりディスク基板２の中心穴が
穿設されたのち、その切断領域の合成樹脂材料７を可動
金型４から突き出して離型させる。

【００２２】さらには、外周金型５は、可動金型４の外
周側に止めネジ１６により固定されている。この外周金
型５は、成形されるディスク基板２の外周面を形成す
る。

【００２３】このように構成されるディスク基板成形用
金型装置１には、例えば図１乃至図４に示すように、固
定金型３に第１の温度調節機構２０が、可動金型４に第
２の温度調節機構２５が、外周金型５に第３の温度調節
機構３０が設けられ、それぞれの金型３、４、５の温度
調節を行っている。これら温度調節機構２０、２５、３
０は、キャビティ６内に充填された合成樹脂材料７を冷
却すると共に、それぞれの金型３、４、５の温度の調節
を独立に行う。

【００２４】第１の温度調節機構２０は、図３に示すよ
うに、固定金型３の温度を制御する温度調節部２１と、
温度調節部２１により固定金型３にリング状に凹設され
温度を調節する冷却溝２２と、温度調節部２１と冷却溝
２２とを接続する固定金型３内に穴状に設けられた接続
パイプ２３とを備える。具体的には、固定金型３の温度
調節は、温度調節部２１より供給された１１０℃乃至１
２０℃程度の液体が接続パイプ２３を介して固定金型３
の内部に配設された冷却溝２２に供給され、液体が冷却
溝２２を循環することにより、固定金型３を冷却するこ
とでキャビティ６内の合成樹脂材料７の冷却を行う。

【００２５】また、第２の温度調節機構２５は、図４に
示すように、可動金型４の温度を制御する温度調節部２
６と、この温度調節部２６により可動金型４にリング状
に凹設され温度調節を行う冷却溝２７と、温度調節部２
６と冷却溝２７とを接続する可動金型４内に穴状に設け
られた接続パイプ２８とを備える。具体的には、可動金
型４の温度調節は、温度調節部２６より供給された１１
０℃乃至１２０℃程度の液体が接続パイプ２８を介して
可動金型４の内部に配設された冷却溝２７に供給され、
液体が冷却溝２７を循環することにより、可動金型４を
冷却することでキャビティ６内の合成樹脂材料７の冷却
を行う。

【００２６】さらには、第３の温度調節機構３０は、図
４に示すように、外周金型５の温度を制御する温度調節
部３１と、この温度調節部３１により外周金型５にリン
グ状に凹設され温度調節を行う冷却溝３２と、温度調節
部３１と冷却溝３２とを接続する外周金型５内に穴状に
設けられた接続パイプ３３とを備える。具体的には、外
周金型５の温度調節は、温度調節部３１より供給された
１１０℃乃至１２０℃程度の液体が接続パイプ３３を介
して外周金型５の内部に配設された冷却溝３２に供給さ
れ、液体が冷却溝３２を循環することにより、外周金型
５を冷却することでキャビティ６内の合成樹脂材料７の
冷却を行う。

【００２７】そして、これら第１、第２、第３の温度調
節機構２０、２５、３０は、それぞれに独立して、固定
金型３、可動金型４、外周金型５の温度調節を行う。し
たがって、合成樹脂材料７は、冷却されると収縮する性
質を有するが、キャビティ６内に充填された合成樹脂材
料７は、冷却される際均一に収縮される。

【００２８】なお、これら第１、第２、第３の温度調節
機構２０、２５、３０は、上述の液体による場合の他、
ヒータ、伝熱媒体による間接的な温度調節であってもよ
いのは勿論である。

【００２９】このように構成されたディスク基板成形用
金型装置１は、図示しない駆動機構が動作されることに
よって、固定金型３に対して可動金型４が接近動作して
型締め状態とされて周囲が閉塞されたキャビティ６が構
成される。そして、キャビティ６には、この型締め状態
において、スプルブッシュ１１のノズル１０から溶融さ
れた合成樹脂材料７が射出充填される。ディスク基板成
形用金型装置１は、第１、第２、第３の温度調節機構２
０、２５、３０により合成樹脂材料７を半溶融された状
態に冷却された状態において、第１のイジェクト部材１
５の中心穴からパンチ１３が固定金型３方向へと突出動
作され、成形されるディスク基板２のセンタ穴９を形成
する。

【００３０】ディスク基板成形用金型装置１は、この
後、第１、第２、第３の温度調節機構２０、２５、３０
により均一に冷却、硬化させる。したがって、このディ
スク基板成形用金型装置１により成形されるディスク基
板２は、キャビティ６内の合成樹脂材料７の冷却の際の
収縮が均一となり、ディスク基板２の主面を平坦に成形
することができる。

【００３１】このようにディスク基板成形用金型装置１
は、キャビティ６内の合成樹脂材料７が冷却された後、
図示しない駆動機構が動作して、可動金型４を固定金型
３に対して離間動作させることによって、型開き動作が
行われる。そして、キャビティ６内で成形された状態で
のディスク基板２は、固定金型３と可動金型４との型開
き動作が行われた状態で動作する第１のイジェクト部材
１５によって、可動金型４側から突き出され図示しない
ディスク基板取出し機構によって取り出される。

【００３２】このように構成されたディスク基板成形用
金型装置１によれば、特に、成形されるディスク基板２
は、外周金型５に設けられた第３の温度調節機構３０に
より、第１、第２の温度調節機構２５、３０により冷却
される固定金型３及び可動金型４と同じように冷却され
ることから、従来のディスク基板成形用金型装置を用い
た場合のように、ディスク基板の外周側に、成形時に発
生する突起が生じることはない。したがって、従来のよ
うに成形されたディスク基板の外周側を切除する必要も
なく、その分凹凸パターンを多く成形することができ、
磁気ディスクの高容量化を図ることができる。

【００３３】なお、以上、詳細に説明したディスク基板
成形用金型装置１は、コンピュータシステムに用いられ
るハードディスク装置に内蔵される磁気ディスクを構成
するディスク基板２を製造する金型装置について説明し
た。しかしながら、本発明に係る円盤状記録媒体基板の
成形用金型装置は、例えば光ディスク、光磁気ディスク
等に用いられるディスク基板を成形するディスク基板成
形用金型装置について適用にしても良いのは勿論であ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る円盤状記録媒体基板の成形
用金型装置によれば、固定金型、可動金型及び外周金型
それぞれに第１、第２及び第３の温度調節機構が設けら
れていることから、キャビティ内の樹脂材料が均一に冷
却されて収縮される。したがって、従来のように、円盤
状記録媒体の外周側に成形歪みである突起が生じること
もなく、その外周側についても凹凸のパターンを成形す
ることができ、円盤状記録媒体の高容量化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたディスク基板成形用金型装
置の要部断面図である。

【図２】同ディスク基板成形用金型装置の第１、第２及
び第３の温度調節機構を示す要部断面図である。

【図３】第１の温度調節機構が設けられた固定金型の要
部平面図である。

【図４】第２、第３の温度調節機構が設けられた可動金
型及び外周金型の要部平面図である。

【図５】従来のディスク基板成形用金型装置の要部断面
図である。

【図６】同ディスク基板成形用金型装置により成形され
たディスク基板の要部断面図である。

【図７】同ディスク基板成形用金型装置により成形され
たディスク基板の側面図である。

【符号の説明】

１ ディスク基板成形用金型装置、２ ディスク基板、
３ 固定金型、４ 可動金型、５ 外周金型、６ キャ
ビティ、７ 合成樹脂材料、８ スタンパ、１０ノズ
ル、１１ スプルブッシュ、１２ 第２のイジェクト部
材、１３ パンチ、１４ 樹脂溜まり、１５ 第１のイ
ジェクト部材、１６ 止めネジ、２０ 第１の温度調節
機構、２５ 第２の温度調節機構、３０ 第３の温度調
節機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状記録媒体基板の一方の主面を形成
   する固定金型と、 上記円盤状記録媒体基板の他方の主面を形成すると共に
   上記固定金型に対して接離自在に配置される可動金型
   と、 上記円盤状記録媒体基板の外周面を形成すると共に、上
   記固定金型と可動金型とにより樹脂材料が充填されるキ
   ャビティを区画構成する外周金型と、 上記固定金型の温度調節を行う第１の温度調節手段と、 上記可動金型の温度調節を行う第２の温度調節手段と、 上記外周金型の温度調節を行う第３の温度調節手段とを
   備え、 上記第１の温度調節手段、第２の温度調節手段及び第３
   の温度調節手段は、それぞれ独立に上記固定金型、可動
   金型及び外周金型の温度調節を行うことを特徴とする円
   盤状記録媒体基板の成形用金型装置。