JPS63218312A - 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Ｊ 本発明は、コンパクトディスク、レーザーディスクなど
の光ディ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」 光ディスクには、微少なピット（凹部）の有無によって
信号が記録されている。この光ディスクの製造は、ピッ
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
の光ディ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Ｉのキャビテイ面１ａと可動
側金型２のキャビテイ面２ａとで円板状のキャビティ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のキャビテイ面２ａは鏡面に仕上げられており、この
キャビテイ面２ａには、中央の凹部４を利用して、厚さ
０．３ｕ程度の薄いスタンパ５が着脱可能に取り付けら
れる。光ディスクを成形する場合、このスタンパ５はデ
ィスクの種類に応じて交換される。

従来、この成形用金型は、一般にスタバックス（商品名
　ウッデホルム社製）などの鋼材によって製作されてい
た。

ところが、この成形用金型にあっては、キャビテイ面２
ａが傷付き易い問題があった。キャビテイ面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ィスクに転写されて、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、キャ
ビテイ面２ａに傷が付くと、その都度キャビテイ面２ａ
のメンテナンス（磨き直し）を行わなければならず、デ
ィスクの生産効率を向上するうえで障害となっていた。

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、キャビ
ティ３の一部をセラミッ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
ャビテイ面２ａがセラミックス焼結体６によって形成さ
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、セラミックス焼結
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、セラミックス焼結体６の可動側金型本体２
ｂへの固定か難しい問題があった。

このため従来、セラミックス焼結体６の固定は、接着力
が犬である硬化型エポキシ系接着剤（セメダイン製　Ｅ
Ｐ−００８）等を用いて行っていたが、１〜２万ンタッ
ト程度でセラミックス焼結体６が剥離することもあり、
長時間成形できない場合があった。

「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明にあってはセラミックス焼結体をその外
周部で固定枠によって金型本体に挾持固定することによ
り上記問題点の解決を図った。

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とセラミックス焼結体６とによって構
成されている。そして、セラミックス焼結体６は固定枠
１２によって可動側金型本体２ｂのバックプレート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、金属によって形成されている。係止フ
ランジ部１２ｂは、後述するセラミックス焼結体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、その前面がセラミックス
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、バックプレート２ｃ
に設けられた溝２ｄに嵌め合わされた状態で、ボルト等
によりバックプレート２Ｃに固定されている。この固定
枠１２によって、セラミックス焼結体６は可動側金型本
体２ｂに挾持固定されている。

この例の成形用金型にあっては、セラミックス焼結体６
が、さらに接着剤によってバックプレート２ｃに固定さ
れている。この接着剤による固定は、セラミックス焼結
体６のバックプレート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。

セラミックス焼結体６は、スタンパ取り付は用凹部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。このセラミックス焼結体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は
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は面６ｄの外周には、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。

このセラミックス焼結体６は、スタンパ取り付は而６ｄ
の損傷を防止するために、ロックウェル硬さが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
セラミックス焼結体６を形成するセラミックス材料には
、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
があるか、このセラミックス焼結体６をなすセラミック
ス材料には、いずれも利用できる。

セラミックス焼結体６のスタンパ取り付は面６ｄの表面
粗さは、０．０５Ｓ−１，２Ｓ程度であることが望まし
い。スタンパ取り付は面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とセラミックス部材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１．２８
を越えると、スタンパ取り付は面６ｄの凹凸がスタンパ
５を介して成形されるディスクに転写される恐れが増大
する。スタンパ取り付は而６ｄを上記範囲に仕上げるた
めに、セラミックス焼結体６の焼結密度は、理論密度の
８５％以上（炭化珪素の場合は２．７４ｇ７Ｇｍ３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／ａｍ３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側にセラミックス
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ックス焼結体６が固定側金型１側に
設けられたものであっ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っては、セラミックス焼結体６
が金型本体２ｂに、固定枠１２によって機械的に挾持固
定されているので、セラミックス焼結体６の固定が確実
である。

また、セラミックス焼結体６を固定枠１２と接着剤とを
用いて固定した場合には、接着剤の層によって形成され
る断熱層により、セラミックス焼結体６の局部的な冷却
が防止されるので、光ディ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、スタバッ
クスを用いて、可動側金型本体２ｂと固定側金型Ｉを製
作した。また、炭化珪素によって外径１４０１１ｍ、内
径３４ｉｘ、厚さ１２．７ｘｘのドーナツ盤状のセラミ
ックス焼結体６を作成した。ついで、このセラミックス
焼結体６を、可動側金型本体２ｂのバックプレート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１２は、係止フランジ部１２ｂの内径が
１２５ｍｍのものであった。この後、セラミックス焼結
体６の表面を研削加工しついでダイヤラップ加工して、
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０．３ｉｍのスタンパ５をセットして、外径Ｉ２釦肩
、内径１５ｍｍ、厚さｌ、２１１ｍのレーザーディスク
を１００，０００枚連続成形した。成形は、８０℃の温
水を冷却孔に通し、３０（１℃の溶融ポリカーボネート
樹脂をキャビティ３に注入して行った。

成形後、セラミックス焼結体６の取り付は状態を観察し
たところ、セラミックス焼結体６に浮き等の異常は見ら
れず、この成形用金型によりディスクを問題なく量産で
きることが確認できた。

また、成形されたディ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−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Ｉ２のみてセラミックス焼結体
６を可動側金型本体２ｂに固定した点のみ、実施例Ｉ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っても、実施例１のものと同様、１
００，０００枚連続成形後にも、セラミックス焼結体６
の剥離はなく、この成形用金型によりディスクを問題な
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、キャビテ
ィの一部を形成するセラミックス焼結体を外周部で固定
枠によって金型本体に挾持固定したしのなので、セラミ
ックス焼結体が金型本体に強固に固定され、多量生産に
供されてもセラミックス焼結体が剥離したりその取り付
は位置が狂うようなことはない。

従って、本発明の成形用金型は、債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
って、ディスクの生産効率向上を実現し得るものとなる
。

【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・・・キャビティ、６・・・セラミッ
クス焼結体、Ｉ２・・・固定枠。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定側金型本体あるいは可動側金型本体の少なく
   とも何れか一方にキャビティの少なくとも一部を形成す
   るセラミックス焼結体が取り付けられた成形用金型にお
   いて、 前記セラミックス焼結体がその外周部で固 定枠によって金型本体に挾持固定されたことを特徴とす
   る成形用金型。
2. （２）前記セラミックス焼結体が硬化性接着剤によって
   金型本体に接着されたうえで固定枠によって金型本体に
   挾持固定されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の成形用金型。