JP4369381B2 - ディスク基板の成形金型およびディスク基板の成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク基板の成形金型およびディスク基板の成形方法、ならびに該ディスク基板の成形方法によって成形されたディスク基板同士を貼り合わせたディスクに関するものである。

従来、ディスク基板の成形金型としては、特許文献１に示されるものが知られている。特許文献１においては、相対向して配置され、型締した際に協働してキャビティを形成する固定金型および可動金型と、該可動金型の対向面の中央に突出可能に配置されたオスカッタと、前記固定金型の対向面の中央に前記オスカッタを受け入れ可能に配置されたメスカッタと、該メスカッタ内に担持され溶融可塑化された樹脂材料が供給されるスプルーブッシュと、を備えたディスク基板成形金型が設けられ、オスカッタを突出させることによりメスカッタとの間でゲートカットを行うことが記載されている。そして特許文献１の図５等には、一般的なメスカッタとオスカッタのディスク基板の成形金型が示されている。前記図５等に示されるディスク基板の成形金型においては、図１０に示されるように、オスカッタがメスカッタ内に突出された際に、両者の間には僅かにクリアランスがあるため、図１２に示されるように、ディスク基板の内周孔端部にディスク基板の中央エリア面よりも高さの高いバリが発生するという問題があった。そして前記バリは、後工程において粉砕されやすく、粉砕されたバリがディスク基板の転写面に落下した場合には不良品発生の原因となっていた。また固定金型側にスタンパが取付けられた金型で成形されたディスク基板は、他のディスク基板との貼り合わせの際にバリ同士が当接し邪魔になるという問題もあった。

特開平１１−２４００４８号公報（請求項１、図５、図１０、図１２）

本発明では上記の問題を鑑みて、ディスク基板の成形時にディスク基板の中央エリア面よりも高さの高いバリがディスク基板の内周孔端部に発生し、そのバリが後工程において粉砕されディスク基板の転写面等に落下して不良品発生の原因となったり、他のディスク基板との貼り合わせの際にバリ同士が当接して邪魔になるという問題を解決することを目的とした、ディスク基板の成形金型および成形方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のディスク基板の成形金型は、型合せされた際に協働してキャビティを形成する固定金型および可動金型と、可動金型に配設され突出可能なオスカッタと、固定金型に配設されオスカッタとの間でゲートカットを行うメスカッタと、メスカッタの内周孔に配設または一体に形成され溶融樹脂が供給されるスプルブッシュと、を備えたディスク基板の成形金型において、メスカッタの先端面には平面からなる外周寄り先端面と内周孔に隣接して環状突起部が形成され、環状突起部は、外周寄り先端面から頂部までの高さが３０μｍないし８０μｍであってメスカッタの内径と同径の内周部と、放射方向の幅が６〜２０μｍの頂部と、頂部と基部の間の傾斜面とを有することを特徴とする。

本発明の請求項２に記載のディスク基板の成形方法は、固定金型と可動金型が型合せされ形成されたキャビティに、固定金型に配設されたスプルブッシュを介して溶融樹脂が供給され、可動金型に配設されたオスカッタとメスカッタとの間でゲートカットを行うディスク基板の成形方法において、メスカッタの先端面には平面からなる外周寄り先端面と内周孔に隣接して環状突起部が形成され、環状突起部は、外周寄り先端面から頂部までの高さが３０μｍないし８０μｍであってメスカッタの内径と同径の内周部と、放射方向の幅が８０μｍないし１２０μｍの基部と、頂部と基部の間の傾斜面とを有しており、溶融樹脂をキャビティに供給後、オスカッタを突出させることによりメスカッタとの間でゲートカットを行うことを特徴とする。

本発明のディスク基板の成形金型および成形方法は、ディスク基板の成形金型のオスカッタが挿入される内周孔を有するメスカッタの先端面に、内周孔に隣接して、高さ３０μｍないし８０μｍの環状突起部が形成されているので、成形されるディスク基板の内周孔端部にディスク基板の中央エリア面よりも高さの高いバリが発生することがない。したがって前記バリが後工程において粉砕されディスク基板の転写面に落下し、不良品発生の原因となることがほとんどない。よって前記ディスク基板の成形金型および成形方法によって成形されたディスク基板を貼り合わされたディスクを製造する際の歩留まりが高い。

本発明の実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本実施形態のディスク基板の成形金型の要部断面図である。図２は、本実施形態のディスク基板の成形金型におけるメスカッタの拡大断面図である。図３は、本実施形態のディスク基板の成形金型によって成形されたディスク基板の中心開口付近の断面図である。図１に示されるように、ディスク基板の成形金型１１は、固定金型１２と可動金型１３とからなり、型合わせされた両金型１２，１３の間には容積可変のキャビティ１４が形成されるようになっている。図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる固定金型１２は、固定型板１５と、固定型板１５に固定裏板１６を介して固着され冷却流路を有する固定鏡面板１７と、固定型板１５、固定裏板１６、および固定鏡面板１７の内周孔に配設されるゲートインサート１８と、ゲートインサート１８の内周孔に配設されるメスカッタ１９とメスカッタ１９の内周孔１９ａに先端部分が挿嵌されるスプルブッシュ２０等からなる。

本実施形態ではゲートインサート１８のキャビティ１４面とメスカッタ１９の外周寄り先端面１９ｂは同じ高さに設けられている。なおメスカッタはゲートインサートと一体に形成されるものでもよい。また本実施形態では、スプルブッシュ２０におけるスプル孔以外のキャビティ１４側の先端面２０ａは平坦面となっている。前記先端面２０ａは、メスカッタ１９の内周孔１９ａにおいて、前記メスカッタ１９の外周寄り先端面１９ｂよりもキャビティ１４側から見て奥まって位置している。そして前記スプルブッシュ２０の先端面２０ａとメスカッタ１９の内周孔１９ａとにより、オスカッタ２８が挿入可能な凹部が形成されている。またメスカッタ１９とスプルブッシュ２０の間にはスプルブッシュ２０等を冷却する冷却流路が形成されている。なおスプルブッシュについては、先端面が平坦面からなるものに限定されない。またスプルブッシュとメスカッタとの間にエア流路が形成されたものや、スプルブッシュがメスカッタに対して軸方向に所定間隔だけ移動自在なものであってもよい。またスプルブッシュとメスカッタについても一体に形成されたものであってもよい。

図１に示されるように、図示しない射出成形機の可動盤に取付けられる可動金型１３は、可動型板２１と、可動型板２１に固着される可動裏板２２と、可動型板２１に可動裏板２２を介して固着され冷却流路を有する可動鏡面板２３と、可動鏡面板２３の表面に配設されるスタンパ２４と、可動鏡面板２３の内周孔に配設され、前記スタンパ２４を保持する内周スタンパホルダ２５と、内周スタンパホルダ２５の内周孔に配設されるステーショナリスリーブ２６と、前記ステーショナリスリーブ２６の内周孔に配設され軸方向に移動自在なエジェクタスリーブ２７と、エジェクタスリーブ２７の内周孔に配設され軸方向に移動自在な円筒状のオスカッタ２８と、オスカッタ２８の内周孔に嵌挿され軸方向に移動自在であって前面にスプルおよびディスク基板Ａを可動金型１３側に係止するための係止部が設けられた突出ピン２９と、スタンパ２４の外周部を保持する図示しない外周スタンパホルダ等からなる。本実施形態ではオスカッタ２８の先端面は、平坦面からなっているが、それに限定されない。

次に本実施形態のメスカッタ１９の形状について図２により更に説明する。メスカッタ１９は反キャビティ側ほど段階的に径が大きく形成された略円筒形をしている。そして軸芯には前記したようにスプルブッシュ２０およびオスカッタ２８が挿入される内周孔１９ａが形成されている。そして前記内周孔１９ａは、少なくともオスカッタ２８が挿入される部分が同径となっている。メスカッタ１９のキャビティ１４側の内周部寄り先端面には、内周孔１９ａに隣接して環状突起部３０がキャビティ１４側に向けて突出形成されている。本実施形態では、環状突起部３０は、メスカッタ１９の外周寄り先端面１９ｂからの高さＨ（環状突起部３０のキャビティ１４側への突出寸法）が６０μｍとなっている。そして環状突起部３０の内周部３０ａは、メスカッタ１９の本体部の内周孔１９ａと同径に設けられている。環状突起部３０の頂部３０ｂにおける放射方向の幅Ｗ１は、１０μｍとなっている。また環状突起部３０の基部３０ｃにおける放射方向の幅Ｗ２は、１００μｍとなっている。そして環状突起部３０の頂部３０ｂから基部３０ｃの間の傾斜面３０ｄは、内周部３０ａ側およびメスカッタ１９の本体部側に向けて凹状のＲ面となっている。換言すれば傾斜面３０ｄは、基部３０ｃの近傍においては傾斜が緩く頂部３０ｂ近傍において傾斜がきつくなるなだらかな曲面からなっている。

なお環状突起部３０の高さＨは、成形時にオスカッタ２８とメスカッタ１９の間に形成されるバリＡ１の高さが約２０μｍ程度であることからそれよりも高く、またスプルからキャビティ１４内への溶融樹脂の流動を妨げない程度であればよい。従って環状突起部の高さＨは、３０μｍないし８０μｍ、更に好ましくは４０μｍないし７０μｍ程度が望ましい。また環状突起部の頂部の幅Ｗ１は、６μｍないし２０μｍ程度が望ましい。何故ならこれ以上頂部の幅Ｗ１が広いとバリＡ１とディスク基板の本体との間に間隔ができてバリＡ１が折れやすくなり、また頂部の幅Ｗ１が狭すぎるとメスカッタの加工や成形時の摩耗の点で好ましくない。また環状突起部の頂部は、明確な幅を有するものでなく、なだらかに傾斜面と接続されるものでもよい。更に環状突起部の基部の幅Ｗ２についても、８０μｍないし１２０μｍ程度が望ましい。また傾斜面については、テーパー面からなるものでもよい。なお上記の寸法はいずれも常温時の寸法であって成形時の寸法ではない。またメスカッタ１９の材質はステンレス鋼であるが、場合によってはメスカッタの溶融樹脂と接する面全体または環状突起部のみをＤＬＣ、Ｔｉｎ、クロムメッキ等により耐摩耗加工してもよい。

次に本発明のディスク基板の成形方法およびディスク基板同士を貼り合わせて製造されるディスクの製造方法について説明する。図示しない射出成形機の可動盤が前進駆動され、固定金型１２と可動金型１３が型合せされて容積可変のキャビティ１４が形成され、図示しない射出装置から、スプルブッシュ２０を介して溶融樹脂が供給される。そして可動金型１３が更に前進されキャビティ１４内における溶融樹脂が圧縮される。よって本実施形態では、可動金型１３のエジェクタスリーブ２７と固定金型１２の環状突起部３０の頂部３０ｂとの射出時における間隔は、成形完了時の間隔よりも広くなっている。そしてキャビティ１４内の溶融樹脂の冷却固化が完了しないうちに、図示しない駆動装置の作動により可動金型１３に配設されたオスカッタ２８が、前記メスカッタ１９の内周孔１９ａ内に前進挿入され、ゲートカットが行われる。その際オスカッタ２８は、メスカッタ１９の環状突起部３０の頂部３０ｂから１００μｍないし３００μｍ程度、スプルブッシュ２０側に挿入される。環状突起部３０の内周部３０ａを含むメスカッタ１９の内周孔１９ａとオスカッタ２８の外周部２８ａとは、オスカッタ２８挿入時にカジリが生じない間隔となっている。そして前記オスカッタ２８の挿入時に、環状突起部３０の内周部３０ａとオスカッタ２８の外周部２８ａの間にはバリＡ１が形成される。ただし本実施形態では、バリＡ１はメスカッタ１９の環状突起部３０の頂部３０ｂとオスカッタ２８の外周部２８ａとが対向する部分からスプルブッシュ２０側に向けて高さ２０μｍ程度に形成される。しかし本実施形態では、環状突起部３０の高さは、６０μｍとなっているので、例えバリＡ１が２０μｍの高さに形成されても、図３に示されるように、ゲートインサート１８のキャビティ１４面とメスカッタ１９の外周寄り先端面１９ｂによって形成されるディスク基板Ａの中央エリア面Ａ２（信号面Ａ５に対向する面の内周側に位置する平面）の高さに比較して、バリＡ１の高さの方が低く形成される。特に本発明では、環状突起部３０の頂部３０ｂが１０μｍと狭く、また傾斜面３０ｄが内周部３０ａ側およびメスカッタ１９の本体側に向けて凹状のＲ面となっていることから、反対にディスク基板Ａの中心開口Ａ３側においては、凸状のＲ面Ａ４となり、より一層バリＡ１を保護することができる。

そして成形されたディスク基板Ａは後工程に搬送され、信号面Ａ５へのアルミ蒸着等の工程を経た後に、接着剤により別のディスク基板と貼り合わされ、ＤＶＤ等の貼り合わせディスクが製造される。その際にディスク基板Ａの中心開口Ａ３側に形成されたバリＡ１の高さがディスク基板Ａの中央エリア面Ａ２の高さよりも低くなっているので、貼り合わせ時までに折れて信号面Ａ５に付着し、ディスクが不良品になることがほとんどなくなった。なお本実施形態では貼り合わせディスクについて記載したが、ＣＤ等の貼り合わせを行わないディスクについても後工程におけるバリの付着による不良品の発生を減らすことができる。

また本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。本実施形態では可動金型１３にスタンパ２４が取付けられる場合について説明したが、スタンパの有無およびスタンパの取付けられる金型については、限定されない。そして可動金型１３にスタンパ２４が取付けられる場合は、成形後のディスク基板Ａは信号面Ａ５を上面とし、バリＡ１が形成された面を下面として置かれるが、バリＡ１が載置部と当接しないのでバリＡ１が損傷を受けないという利点がある。また固定金型にスタンパが取付けられる場合については、信号面とバリが形成される面を上面として置かれ、その上にバリが形成された面を下面として別のディスク基板を貼り合わす。その際にバリ同士が当接して破損したり、邪魔になったりすることがないという利点がある。よってディスク基板同士の貼り合わせ間隔を狭くすることもできる。

本実施形態のディスク基板の成形金型の要部断面図である。 本実施形態のディスク基板の成形金型におけるメスカッタの拡大断面図である。 本実施形態のディスク基板の成形金型によって成形されたディスク基板の中心開口付近の断面図である。

符号の説明

１１ ディスク基板の成形金型
１２ 固定金型
１３ 可動金型
１４ キャビティ
１５ 固定型板
１６ 固定裏板
１７ 固定鏡面板
１８ ゲートインサート
１９ メスカッタ
１９ａ 内周孔
１９ｂ 外周寄り先端面
２０ スプルブッシュ
２０ａ 先端面
２１ 可動型板
２２ 可動裏板
２３ 可動鏡面板
２４ スタンパ
２５ 内周スタンパホルダ
２６ ステーショナリスリーブ
２７ エジェクタスリーブ
２８ オスカッタ
２８ａ 外周部
２９ 突出ピン
３０ 環状突起部
３０ａ 内周部
３０ｂ 頂部
３０ｃ 基部
３０ｄ 傾斜面
Ａ ディスク基板
Ａ１ バリ
Ａ２ 中央エリア面
Ａ３ 中心開口
Ａ４ Ｒ面
Ａ５ 信号面
Ｈ 高さ（環状突起部のキャビティ側への突出寸法）
Ｗ１ 幅（環状突起部の頂部の幅）
Ｗ２ 幅（環状突起部の基部の幅）

Claims (2)

1. 型合せされた際に協働してキャビティを形成する固定金型および可動金型と、前記可動金型に配設され突出可能なオスカッタと、前記固定金型に配設され前記オスカッタとの間でゲートカットを行うメスカッタと、前記メスカッタの内周孔に配設または一体に形成され溶融樹脂が供給されるスプルブッシュと、を備えたディスク基板の成形金型において、
   前記メスカッタの先端面には平面からなる外周寄り先端面と内周孔に隣接して環状突起部が形成され、
   該環状突起部は、前記外周寄り先端面から頂部までの高さが３０μｍないし８０μｍであってメスカッタの内径と同径の内周部と、放射方向の幅が６〜２０μｍの頂部と、該頂部と基部の間の傾斜面とを有することを特徴とするディスク基板の成形金型。
2. 固定金型と可動金型が型合せされ形成されたキャビティに、固定金型に配設されたスプルブッシュを介して溶融樹脂が供給され、可動金型に配設されたオスカッタとメスカッタとの間でゲートカットを行うディスク基板の成形方法において、
   前記メスカッタの先端面には平面からなる外周寄り先端面と内周孔に隣接して環状突起部が形成され、
   該環状突起部は、前記外周寄り先端面から頂部までの高さが３０μｍないし８０μｍであってメスカッタの内径と同径の内周部と、放射方向の幅が８０μｍないし１２０μｍの基部と、該頂部と基部の間の傾斜面とを有しており、溶融樹脂をキャビティに供給後、オスカッタを突出させることによりメスカッタとの間でゲートカットを行うことを特徴とするディスク基板の成形方法。

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