JP2000000851A - Metal mold for disk substrate - Google Patents
Metal mold for disk substrateInfo
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/263—Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光磁
気ディスクの如き記録ディスクのディスク基板を射出成
型によって作製するためのディスク基板用金型に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk substrate mold for producing a disk substrate of a recording disk such as an optical disk or a magneto-optical disk by injection molding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光ディスクや光磁気ディスクの如
き記録ディスクが提案されている。これら記録ディスク
は、合成樹脂材料により作製された円盤状のディスク基
板の主面部上に信号記録層が形成されて構成されてい
る。ディスク基板は、ディスク基板用金型を用いて作製
される。2. Description of the Related Art Conventionally, recording disks such as optical disks and magneto-optical disks have been proposed. These recording disks are configured by forming a signal recording layer on the main surface of a disk-shaped disk substrate made of a synthetic resin material. The disk substrate is manufactured using a disk substrate mold.
【０００３】このディスク基板用金型は、図４に示すよ
うに、互いに突き合わせられることによりキャビティ１
０１を形成する固定金型１０２と可動金型１０３とを有
して構成されている。キャビティ１０１は密閉された空
間部であって、このキャビティ１０１内にディスク基板
の材料となる合成樹脂材料１０４がノズル部１０５を介
して射出されることにより、ディスク基板が作製され
る。このディスク基板用金型においては、固定金型１０
２及び可動金型１０３の少なくともいずれか一方に円盤
状のスタンパ１０６が取り付けられる。このスタンパ１
０６は、円環状のスタンパ押さえ部材１０７によって、
固定金型１０２または可動金型１０３に対して裏面部を
密着させた状態で固定して取付けられ、表面部をキャビ
ティ１０１内に臨ませる。このスタンパ１０６の表面部
には、ディスク基板の主面部に形成されるべきグループ
やピットなどの凹凸に対応した凹凸が形成されている。
すなわち、ディスク基板は、キャビティ１０１内に熔融
した樹脂材料１０４が射出されることにより、キャビテ
ィ１０１内に位置されたスタンパ１０６の表面部上に形
成された凹凸を転写された状態で成型される。[0003] As shown in FIG. 4, the die for a disk substrate is brought into contact with each other to form a cavity 1.
The fixed mold 102 and the movable mold 103 forming the first and second molds 01 and 01 are formed. The cavity 101 is a closed space, and a disk substrate is manufactured by injecting a synthetic resin material 104 to be a material of the disk substrate into the cavity 101 through the nozzle portion 105. In this disk substrate die, the fixed die 10
A disk-shaped stamper 106 is attached to at least one of the movable mold 103 and the movable mold 103. This stamper 1
06 is provided by an annular stamper holding member 107.
It is fixed and attached to the fixed mold 102 or the movable mold 103 in a state where the back surface is in close contact with the fixed mold 102 or the movable mold 103. On the surface of the stamper 106, irregularities corresponding to irregularities such as groups and pits to be formed on the main surface of the disk substrate are formed.
In other words, the disk substrate is molded in such a manner that the resin material 104 melted into the cavity 101 is injected, so that the irregularities formed on the surface of the stamper 106 located in the cavity 101 are transferred.
【０００４】このディスク基板用金型の固定金型１０２
または可動金型１０３においてスタンパの裏面部が密着
される面部、すなわち、スタンパ取り付け面（信号面ミ
ラー部、あるいはスタンパミラー部）１０８は、ＨＲＣ
５０以上の焼き入れ鋼からなる金型の表面部を表面粗度
０．０３Ｓ程度の鏡面に研磨（ラップ）仕上げし、さら
に、ＴｉＣ、ＴｉＮなどのコーティングが施されて形成
されている。The fixed die 102 of the disk substrate die
Alternatively, the surface portion of the movable mold 103 to which the back surface of the stamper is in close contact, that is, the stamper mounting surface (signal surface mirror portion or stamper mirror portion) 108 is HRC.
The surface of a mold made of 50 or more hardened steels is polished (wrapped) to a mirror surface having a surface roughness of about 0.03S, and further coated with TiC, TiN, or the like.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なディスク基板用金型においては、スタンパは、熔融温
度以上に加熱された合成樹脂材料の射出時の膨張と該合
成樹脂材料の冷却時の収縮とにより、スタンパ取り付け
面との間に摩擦を生じ、いわゆるフレッチング現象など
により、微小な凹凸を形成される。このように形成され
た凹凸は、成型されるディスク基板に形状誤差として転
写される。このような転写によって生じたディスク基板
の形状誤差、特に凸形状は、このディスク基板を用いて
構成した記録ディスクにおいて、トラッキングサーボエ
ラーなどを生ずる原因となる。By the way, in the above-mentioned mold for a disk substrate, the stamper expands when the synthetic resin material heated above the melting temperature is injected and when the synthetic resin material is cooled. The shrinkage causes friction between the stamper mounting surface and minute irregularities are formed by a so-called fretting phenomenon. The unevenness thus formed is transferred as a shape error to the disk substrate to be molded. An error in the shape of the disk substrate caused by such transfer, particularly a convex shape, may cause a tracking servo error or the like in a recording disk formed using the disk substrate.
【０００６】記録ディスクにおける情報記録が高密度に
なるにしたがって、ディスク基板の微小な形状変化によ
る影響が大きくなり、許容できる形状誤差の最大値は小
さくなる。したがって、この場合、一つのディスク基板
用金型において、形状誤差が許容値を越えない状態でデ
ィスク基板を成型できる回数は少なくなる。成型される
ディスク基板の形状誤差が許容値を越えた場合には、金
型を分解してスタンパ取り付け面を再度研磨しなければ
ならない。したがって、記録ディスクにおける情報記録
を高密度化するにしたがって、ディスク基板の生産性は
悪化することとなる。[0006] As the information recording density on the recording disk increases, the influence of a minute change in the shape of the disk substrate increases, and the maximum allowable shape error decreases. Therefore, in this case, the number of times that a disk substrate can be molded in one disk substrate mold without a shape error exceeding an allowable value is reduced. If the shape error of the disk substrate to be molded exceeds an allowable value, the mold must be disassembled and the stamper mounting surface must be polished again. Therefore, as the density of information recording on the recording disk increases, the productivity of the disk substrate deteriorates.
【０００７】ところで、スタンパ取り付け面における凹
凸の形成速度は、金型内に熔融された合成樹脂材料が射
出されたときに発生される該合成樹脂材料の低分子量成
分や離型剤などのガスによって加速されていることが解
ってきた。[0007] The formation rate of the irregularities on the stamper mounting surface depends on the low molecular weight component of the synthetic resin material generated when the molten synthetic resin material is injected into the mold and a gas such as a release agent. It turns out that it is accelerating.
【０００８】このようなガスの発生への対策としては、
特願平３−８４１２号において提案されているように、
金型にガス逃げ用の孔を設けることが考えられる。しか
し、このようにガスの発生への対策として金型に孔を設
けた場合には、金型の温度を非常に高くしなければなら
ず、また、高密度の記録ディスクに用いるディスク基板
の成型においてはあまり良好な効果が得られない。[0008] As a countermeasure against such gas generation,
As proposed in Japanese Patent Application No. 3-8412,
It is conceivable to provide a hole for gas escape in the mold. However, when holes are provided in the mold as a countermeasure against the generation of gas, the temperature of the mold must be extremely high, and the molding of a disk substrate used for a high-density recording disk is required. Does not provide a very good effect.
【０００９】また、合成樹脂の射出前に金型内部を真空
に引いてガスを除去するという対策も提案されている。
しかし、この対策においては、金型内のガスを充分に除
去することが困難であり、また、大掛かりな装置が必要
となり、さらに、金型の構造も複雑となってしまう。In addition, a measure has been proposed in which the interior of the mold is evacuated to remove gas before the injection of the synthetic resin.
However, in this measure, it is difficult to sufficiently remove the gas in the mold, a large-scale apparatus is required, and the structure of the mold is complicated.
【００１０】さらに、このようなガスの発生への対策と
しては、合成樹脂材料の低分子量成分をカットすること
が考えられる。しかし、この対策を採った場合において
は、合成樹脂材料の製造が困難化して製造コストが上昇
するため、安価な記録ディスクを提供することができな
くなる。Further, as a countermeasure against such gas generation, it is conceivable to cut low molecular weight components of the synthetic resin material. However, when this countermeasure is adopted, the production of the synthetic resin material becomes difficult and the production cost increases, so that an inexpensive recording disk cannot be provided.
【００１１】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、構成構成の複雑化、大型化を招
来することなく、合成樹脂材料の低分子量成分や離型剤
などのガスの影響を有効に防止して、記録ディスクにお
ける情報記録を高密度化した場合においてもディスク基
板の生産性を良好な状態に維持できるようになされたデ
ィスク基板用金型を提供しようとするものである。Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned circumstances, and has been proposed in view of the low molecular weight component of the synthetic resin material, the release agent, etc., without complicating the configuration and increasing the size. An object of the present invention is to provide a disk substrate mold capable of effectively preventing the influence of gas and maintaining the productivity of the disk substrate in a good state even when the information recording on the recording disk is increased in density. It is.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係るディスク基板用金型は、互いに突き合
わせられることによりキャビティを形成する固定金型と
可動金型とを有しこれら固定金型及び可動金型の少なく
ともいずれか一方にスタンパを取り付けて該キャビティ
内に位置させ該キャビティ内に熔融した樹脂材料を射出
させて該スタンパの表面部上に形成された凹凸が転写さ
れたディスク基板を成型するディスク基板用金型におい
て、スタンパの裏面部が取り付けられる固定金型または
可動金型のスタンパ取り付け面に、このスタンパの裏面
部の外周側部分に接触してこのスタンパの裏面部と該ス
タンパ取り付け面との間を密閉状態とするシール部材を
設けたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a disk substrate mold according to the present invention has a fixed mold and a movable mold which form a cavity by being butted against each other. A disk on which a stamper is attached to at least one of a mold and a movable mold, positioned in the cavity, a molten resin material is injected into the cavity, and irregularities formed on the surface of the stamper are transferred. In a disk substrate mold for molding a substrate, a stamper mounting surface of a fixed die or a movable die to which a back portion of the stamper is attached, and an outer peripheral portion of the back portion of the stamper are brought into contact with a back surface portion of the stamper. A seal member is provided for sealing the space between the stamper mounting surface.
【００１３】このディスク基板用金型においては、合成
樹脂材料が射出されるときに発生する該合成樹脂材料の
低分子量成分や離型材のガスがスタンパとスタンパ取り
付け面の間に進入することを防止することができ、成型
されるディスク基板の特性を安定化するとともに、スタ
ンパ取り付け面の摩耗寿命を延ばすことが可能となって
いる。In the disk substrate mold, the low molecular weight component of the synthetic resin material and the gas of the release material generated when the synthetic resin material is injected are prevented from entering between the stamper and the stamper mounting surface. This makes it possible to stabilize the characteristics of the molded disk substrate and extend the wear life of the stamper mounting surface.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態を図面を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１５】本発明に係るディスク基板用金型は、光透
過性を有するポリカーボネイト（Polycarbonate）やポ
リメチルメタクリレート（Polymethylmethacrylate）な
どの合成樹脂材料を用いて射出成型によりディスク基板
を形成するための金型である。このディスク基板は、主
面部上に信号記録層が形成されることによりいわゆる光
ディスクや光磁気ディスクの如き記録ディスクを構成す
るものである。A mold for a disk substrate according to the present invention is a mold for forming a disk substrate by injection molding using a synthetic resin material such as polycarbonate or polymethylmethacrylate which has optical transparency. It is. This disk substrate constitutes a recording disk such as a so-called optical disk or magneto-optical disk by forming a signal recording layer on a main surface portion.
【００１６】このディスク基板用金型は、図１に示すよ
うに、互いに相対向して配設される固定金型１と可動金
型２とを備えて構成される。固定金型１の主面部である
スタンパ取り付け面３と可動金型２の主面部との間に
は、これら固定金型１及び可動金型２を互いに突き合わ
せたとき、成型すべきディスク基板に対応する形状の成
型用キャビティ４が形成される。すなわち、この形成用
キャビティ４は、略々円盤形状をなしている。As shown in FIG. 1, the disk substrate mold includes a fixed mold 1 and a movable mold 2 which are arranged to face each other. When the fixed mold 1 and the movable mold 2 are abutted with each other, a space between the stamper mounting surface 3 which is the main surface of the fixed mold 1 and the main surface of the movable mold 2 corresponds to the disk substrate to be molded. The molding cavity 4 having the following shape is formed. That is, the forming cavity 4 has a substantially disk shape.
【００１７】固定金型１の中心位置、すなわち、この固
定金型１の成型用キャビティ４を構成するスタンパ取り
付け面３の中心位置には、スタンパ取り付け面３に垂直
に挿通孔が形成されている。この固定金型１に形成され
た挿通孔内には、略々円環形状のスプルブッシュ支持環
５が挿通されて配設されている。そして、このスプルブ
ッシュ支持環５には、略々円柱形状のスプルブッシュ６
が嵌合配設されている。このスプルブッシュ６は、中心
軸に沿って穿設された樹脂射出ノズル７を有している。
このスプルブッシュ６は、樹脂射出ノズル７を介して、
図示しない射出装置から供給される熔融された合成樹脂
材料を、成型用キャビティ４内に流入させる。このスプ
ルブッシュ６は、先端側部分を固定金型１のスタンパ取
り付け面３よりもやや突出させて配設されている。すな
わち、このスプルブッシュ６は、先端側部分を成型用キ
ャビティ４内に進入させ、樹脂射出ノズル７の開口端が
形成された先端面を成型用キャビティ４内に臨ませてい
る。なお、スプルブッシュ支持環５は、成型用キャビテ
ィ４に臨む前端側が段差状に縮径され、後端側がフラン
ジ状の鍔部となされている。このスプルブッシュ支持環
５の前端部は、固定金型１のスタンパ取り付け面３に対
し略々面一となされ、成型用キャビティ４の内面部の一
部をなしている。At the center position of the fixed die 1, that is, at the center position of the stamper mounting surface 3 constituting the molding cavity 4 of the fixed die 1, an insertion hole is formed perpendicular to the stamper mounting surface 3. . A substantially annular sprue bush support ring 5 is inserted and disposed in an insertion hole formed in the fixed mold 1. The sprue bush support ring 5 has a substantially cylindrical sprue bush 6.
Are fitted and arranged. The sprue bush 6 has a resin injection nozzle 7 formed along a central axis.
This sprue bush 6 is formed via a resin injection nozzle 7
A molten synthetic resin material supplied from an injection device (not shown) is caused to flow into the molding cavity 4. The sprue bush 6 is disposed such that a tip end portion thereof is slightly protruded from the stamper mounting surface 3 of the fixed mold 1. In other words, the sprue bush 6 has its tip end portion entering the molding cavity 4, and the tip end surface of the resin injection nozzle 7 where the opening end is formed faces the molding cavity 4. The sprue bush support ring 5 has a step-like reduced diameter at the front end facing the molding cavity 4 and a flange-shaped flange at the rear end. The front end of the sprue bush support ring 5 is substantially flush with the stamper mounting surface 3 of the stationary mold 1 and forms a part of the inner surface of the molding cavity 4.
【００１８】そして、固定金型１の成型用キャビティ４
を構成するスタンパ取り付け面３には、情報信号、ある
いは、記録トラックを構成するプリグルーブに対応した
凹凸パターンを転写させるためのスタンパ８が装着され
る。このスタンパ８は、ニッケル等の材料により、中心
部に中心孔８ａを有する薄い円盤状に形成されている。
スタンパ８は、中心孔８ａをスプルブッシュ６の先端側
部分に外嵌装させて、位置決めされる。すなわち、中心
孔８ａの内径は、スプルブッシュ６の外径に対応されて
いる。このスタンパ８は、中心孔８ａの内周縁部分を、
スプルブッシュ支持環５の前端部に設けられたフランジ
部５によって、固定金型１側に押さえられている。The molding cavity 4 of the fixed mold 1
The stamper 8 for transferring an information signal or a concavo-convex pattern corresponding to a pre-groove forming a recording track is mounted on the stamper mounting surface 3 constituting the recording track. The stamper 8 is formed of a material such as nickel into a thin disk shape having a center hole 8a at the center.
The stamper 8 is positioned by fitting the center hole 8 a to the tip side portion of the sprue bush 6. That is, the inner diameter of the center hole 8 a corresponds to the outer diameter of the sprue bush 6. The stamper 8 has an inner peripheral edge portion of the center hole 8a,
The flange 5 provided at the front end of the sprue bush support ring 5 presses the sprue bush 5 toward the fixed mold 1.
【００１９】また、このスタンパ８は、外周縁側を、固
定金型１に取付けられた外周側スタンパホルダ９によ
り、該固定金型１との間に挟持されて支持される。この
外周側スタンパホルダ９は、略々円環形状をなして形成
され、図２に示すように、固定金型１の外周側部分に固
定ネジ９ａによって取付けられ、成型用キャビティ４の
外周縁部をなしている。The outer peripheral edge of the stamper 8 is supported by being sandwiched between the stamper 8 and the fixed mold 1 by an outer stamper holder 9 attached to the fixed mold 1. The outer peripheral side stamper holder 9 is formed in a substantially annular shape, and is attached to an outer peripheral side portion of the fixed mold 1 by a fixing screw 9a as shown in FIG. Has made.
【００２０】そして、固定金型１には、スタンパ８を吸
引して保持するスタンパ吸引機構が設けられている。こ
のスタンパ吸引機構は、固定金型１に設けられた円環状
の吸引スリット１０を介して、図示しない真空ポンプに
より、固定金型１とスタンパ８との間の空気を外方側に
排出するように構成されている。すなわち、吸引スリッ
ト１０は、図３に示すように、スタンパ取り付け面３上
に開口するとともに、固定金型１に穿設された隧道部１
１を介して、外方側に連通されている。この隧道部１１
は、固定金型１の中心側より外側面部に亘って、成型用
キャビティ４の径方向に穿設されている。The fixed mold 1 is provided with a stamper suction mechanism for sucking and holding the stamper 8. This stamper suction mechanism discharges air between the fixed mold 1 and the stamper 8 to the outside by a vacuum pump (not shown) through an annular suction slit 10 provided in the fixed mold 1. Is configured. That is, as shown in FIG. 3, the suction slit 10 is opened on the stamper mounting surface 3, and the tunnel section 1 pierced in the fixed mold 1.
It communicates with the outside through 1. This tunnel section 11
Are formed in the radial direction of the molding cavity 4 from the center side of the fixed mold 1 to the outer side surface.
【００２１】固定金型１の外側面部には、隧道部１１に
連通して、図示しない吸引ホースが取付けられる。この
吸引ホースは、弁装置を介して、真空ポンプに接続され
ている。すなわち、この真空ポンプは、弁装置が開放状
態であるときに、吸引ホース、隧道部１１及び吸引スリ
ット１０を介して、固定金型１のスタンパ取り付け面３
とスタンパ８との間の空気を吸引して外方に排出させ
る。そして、弁装置は、閉成されることにより、固定金
型１のスタンパ取り付け面３とスタンパ８との間を外方
側に対して密閉状態となす。このとき、スタンパ８は、
スタンパ取り付け面３に対して、吸引保持される。A suction hose (not shown) is attached to the outer surface of the fixed mold 1 so as to communicate with the tunnel section 11. This suction hose is connected to a vacuum pump via a valve device. That is, when the valve device is in the open state, the vacuum pump is connected to the stamper mounting surface 3 of the fixed mold 1 through the suction hose, the tunnel section 11 and the suction slit 10.
And the air between the stamper 8 is sucked and discharged to the outside. When the valve device is closed, the space between the stamper mounting surface 3 of the fixed mold 1 and the stamper 8 is closed to the outside. At this time, the stamper 8
It is held by suction on the stamper mounting surface 3.
【００２２】そして、固定金型１のスタンパ取り付け面
３の外周側部分には、図１に示すように、シール部材と
なるＯリング１２が配設されている。このＯリング１２
は、図３に示すように、スタンパ取り付け面３に形成さ
れた円環状の溝部１２ａ内に挿入されている。このＯリ
ング１２は、スタンパ８の裏面側に位置し、該スタンパ
８の裏面部に当接している。また、このＯリング１２
は、図２に示すように、スタンパ８の表面部上でディス
ク基板が形成される領域よりも外側に位置し、吸引スリ
ット１０よりも外側に位置している。Ｏリング１２がデ
ィスク基板が形成される領域の内側に位置していると、
キャビティ４内に射出される合成樹脂材料の射出圧力で
該スタンパ８が変形される虞れがあるからである。As shown in FIG. 1, an O-ring 12 serving as a sealing member is provided on the outer peripheral side of the stamper mounting surface 3 of the fixed mold 1. This O-ring 12
Is inserted into an annular groove 12a formed in the stamper mounting surface 3, as shown in FIG. This O-ring 12 is located on the back side of the stamper 8 and is in contact with the back side of the stamper 8. The O-ring 12
As shown in FIG. 2, on the surface of the stamper 8, it is located outside the region where the disk substrate is formed, and is located outside the suction slit 10. When the O-ring 12 is located inside the area where the disk substrate is formed,
This is because the stamper 8 may be deformed by the injection pressure of the synthetic resin material injected into the cavity 4.
【００２３】すなわち、図２に示すように、成型するデ
ィスク基板の直径をＡ、Ｏリング線径をａとし、Ｏリン
グの中心線の直径をＸとすると、Ｘ＝Ａ＋ａ＋ｄが成立
するようになされている。ａは、１ｍｍ乃至３ｍｍ程度
である。ｄは、通常、０．５ｍｍ乃至１ｍｍ以上に設定
する。That is, as shown in FIG. 2, if the diameter of the disk substrate to be molded is A, the diameter of the O-ring is a, and the diameter of the center line of the O-ring is X, X = A + a + d is established. ing. a is about 1 mm to 3 mm. d is usually set to 0.5 mm to 1 mm or more.
【００２４】そして、Ｏリング１２をなす材料として
は、表面の摩擦抵抗が少なく、柔らかい材料、例えばシ
リコン系材料のようなものが選択されている。これは、
スタンパ８の膨張、収縮による動きを阻害しないように
し、精度の良いディスク基板を得るためである。スタン
パ８の膨張、収縮による動きが阻害されると、ディスク
基板に対して転写されるグループの変形などが発生す
る。As the material forming the O-ring 12, a soft material having a small surface frictional resistance, such as a silicon-based material, is selected. this is,
This is to prevent the movement of the stamper 8 due to expansion and contraction from being hindered, and to obtain an accurate disk substrate. When movement due to expansion and contraction of the stamper 8 is hindered, deformation of the group transferred to the disk substrate occurs.
【００２５】一方、上可動定金型２の中心位置には、図
１に示すように、この可動金型２の主面部に垂直に挿通
孔が形成されている。この挿通孔は、固定金型１に支持
されたスプルブッシュ６の前端面に対向する位置に設け
られている。この可動金型２に形成された挿通孔内に
は、略々円筒状の円筒形状を有したスリーブ１３が挿通
されて配設されている。このスリーブ１３は、成型用キ
ャビティ４に臨む前端面を可動金型２の主面部よりもこ
の可動金型２内にやや没入させており、固定金型１側に
移動操作可能となされている。また、このスリーブ１３
には、円柱状のパンチ１４が嵌入されて配設されてい
る。このパンチ１４は、スリーブ１３に対して進退可能
となされてこのスリーブ１３に支持されている。そし
て、パンチ１４は、成型用キャビティ４に臨む前端面を
スリーブ１３の前端面よりもやや突出させている。On the other hand, an insertion hole is formed at the center position of the upper movable mold 2 as shown in FIG. The insertion hole is provided at a position facing the front end surface of the sprue bush 6 supported by the fixed mold 1. A sleeve 13 having a substantially cylindrical shape is inserted and disposed in an insertion hole formed in the movable mold 2. The sleeve 13 has its front end face facing the molding cavity 4 slightly immersed in the movable mold 2 more than the main surface of the movable mold 2, and can be moved toward the fixed mold 1. In addition, this sleeve 13
Is provided with a cylindrical punch 14 fitted therein. The punch 14 is movable with respect to the sleeve 13 and is supported by the sleeve 13. The punch 14 has a front end face facing the molding cavity 4 projecting slightly beyond the front end face of the sleeve 13.
【００２６】このように構成されたディスク基板用金型
においてディスク基板を形成するには、まず、可動金型
２を固定金型１に対して突き合わせて、成型用キャビテ
ィ４を形成させる。そして、射出装置により、スプルブ
ッシュ６の樹脂射出ノズル７を介して、成型用キャビテ
ィ４内に熔融したポリカーボネイト等の合成樹脂材料１
０４を射出充填する。このとき、この合成樹脂材料１０
４は、成型用キャビティ４内を、中心部より外周側に向
かって流れる。そして、可動金型２を固定金型１側に移
動させて成型用キャビティ４内に充填された合成樹脂材
料を所定の型締め圧力により圧縮するいわゆる型締めを
行った後、冷却する。すると、成型用キャビティ４内に
充填された合成樹脂材料１０４は、固化され、該成型用
キャビティ４に対応した形状のディスク基板を形成す
る。In order to form a disk substrate in the disk substrate mold configured as described above, first, the movable mold 2 is abutted against the fixed mold 1 to form the molding cavity 4. Then, the synthetic resin material 1 such as polycarbonate melted in the molding cavity 4 through the resin injection nozzle 7 of the sprue bush 6 by an injection device.
04 is injection-filled. At this time, the synthetic resin material 10
4 flows in the molding cavity 4 from the center toward the outer periphery. Then, the movable mold 2 is moved to the fixed mold 1 side, and the synthetic resin material filled in the molding cavity 4 is compressed by a predetermined mold clamping pressure, so-called mold clamping is performed, followed by cooling. Then, the synthetic resin material 104 filled in the molding cavity 4 is solidified to form a disk substrate having a shape corresponding to the molding cavity 4.
【００２７】一方、パンチ１４は、固定金型１側に突出
されることによりディスク基板にセンター孔を穿設す
る。そして、このディスク基板用金型においては、ディ
スク基板を成型するにあたって、型締め圧力や、パンチ
１４によるセンター孔の穿設とこのディスク基板をなす
合成樹脂材料１０４の硬化のタイミング等を適宜に可変
調節することによって、このディスク基板の複屈折特性
を所望の特性となるようにコントロールすることができ
る。複屈折特性とは、いわゆる屈折率異方性を有する媒
質中を光束が透過するときに生じる複屈折の量を表現す
る特性であって、光束の進行方向に直交するとともに互
いに直交するｘ方向及びｙ方向についての該光束の偏光
成分同士の位相差で示される。On the other hand, the punch 14 projects a center hole in the disk substrate by protruding toward the fixed mold 1 side. In the disk substrate mold, when molding the disk substrate, the mold clamping pressure, the timing of the punching of the center hole by the punch 14, and the curing timing of the synthetic resin material 104 forming the disk substrate are appropriately changed. The adjustment makes it possible to control the birefringence characteristics of the disk substrate to have desired characteristics. The birefringence characteristic is a characteristic that expresses the amount of birefringence that occurs when a light beam passes through a medium having a so-called refractive index anisotropy, and the x direction and the x direction that are orthogonal to the traveling direction of the light beam and to each other. It is indicated by the phase difference between the polarization components of the light beam in the y direction.
【００２８】そして、ディスク基板用金型においては、
スリーブ１３を固定金型１側に突出させながら可動金型
２を固定金型１より離間させる型開きを行うことによ
り、成型されたディスク基板が可動金型２より離型され
る。そして、このディスク基板を固定金型１より離反さ
せることにより、ディスク基板の成型が完了する。この
ディスク基板は、一方の主面部が、スタンパ８により成
型された信号記録部形成面となされている。すなわち、
このディスク基板を用いて再生専用の光ディスクを構成
する場合には、情報信号に対応する凹凸パターンが形成
されたディスク基板の信号記録部形成面に、蒸着やスパ
ッタリング等の手段により、該凹凸パターンを覆ってア
ルミニウム等からなる反射膜を被着形成する。この凹凸
パターンは、スタンパ８の凹凸パターンが転写されるこ
とにより形成されたものである。これら凹凸パターンと
反射膜とが、信号記録層となる。In the disk substrate mold,
By opening the mold to separate the movable mold 2 from the fixed mold 1 while projecting the sleeve 13 toward the fixed mold 1, the molded disk substrate is released from the movable mold 2. Then, the disk substrate is separated from the fixed mold 1 to complete the molding of the disk substrate. One main surface of the disk substrate is a signal recording portion forming surface molded by a stamper 8. That is,
When a read-only optical disk is configured using this disk substrate, the concave / convex pattern is formed on the signal recording portion forming surface of the disk substrate on which the concave / convex pattern corresponding to the information signal is formed by means such as vapor deposition or sputtering. A reflective film made of aluminum or the like is formed by covering. This concavo-convex pattern is formed by transferring the concavo-convex pattern of the stamper 8. These concavo-convex pattern and the reflection film become a signal recording layer.
【００２９】また、このディスク基板を用いて記録再生
兼用の光磁気ディスクを構成する場合には、情報信号が
記録される記録トラックを構成するプリグルーブが形成
されたディスク基板の信号記録部形成面に、該プリグル
ーブを覆って磁性材料からなる信号記録層を被着形成す
る。プリグルーブは、スタンパ８の凹凸パターンが転写
されることにより形成されたものである。When a magneto-optical disk for both recording and reproduction is formed using this disk substrate, a signal recording portion forming surface of the disk substrate on which a pre-groove forming a recording track on which an information signal is recorded is formed. Then, a signal recording layer made of a magnetic material is formed so as to cover the pregroove. The pre-groove is formed by transferring the concavo-convex pattern of the stamper 8.
【００３０】このディスク基板用金型においては、Ｏリ
ング１２により、スタンパ８の裏面部とスタンパ取り付
け面３との間が密閉状態となされるので、これらスタン
パ８の裏面部及びスタンパ取り付け面３間に金型内に熔
融された合成樹脂材料が射出されたときに発生される該
合成樹脂材料の低分子量成分や離型剤などのガスが侵入
することがなく、スタンパ取り付け面における凹凸の形
成速度が加速されることがない。In this die for a disk substrate, the space between the back surface of the stamper 8 and the stamper mounting surface 3 is sealed by the O-ring 12, so that the space between the rear surface of the stamper 8 and the stamper mounting surface 3 is maintained. When the synthetic resin material melted into the mold is injected into the mold, gas such as a low molecular weight component of the synthetic resin material and a release agent does not enter, and the formation speed of the irregularities on the stamper mounting surface is reduced. Is not accelerated.
【００３１】ここで、本発明に係るディスク基板用金型
と、シール部材であるＯリングを備えないディスク基板
用金型とを比較した。いずれの金型においても、金型の
材料はステンレス系の鋼で焼き入れ処理をしたものであ
り、スタンパ取付け面は、ロックウェル硬度が５３度、
鏡面加工された後にＴｉＮのコーティング処理が１．８
μｍ厚で施されたものである。これらの金型を用いて、
記憶容量が１ＧＢ（ギガバイト）の光磁気（ＭＯ）ディ
スク用のディスク基板を連続成型した。そして、成型回
数（ショット数）に対して、このディスク基板を用いて
構成した光磁気ディスクから得られるトラッキングサー
ボ信号がどう変化するかを観察した。Here, the disk substrate mold according to the present invention was compared with a disk substrate mold having no O-ring as a sealing member. In any of the dies, the material of the dies was quenched with stainless steel, and the stamper mounting surface had a Rockwell hardness of 53 degrees.
After mirror finishing, the coating process of TiN is 1.8
It is applied with a thickness of μm. Using these molds,
A disk substrate for a magneto-optical (MO) disk having a storage capacity of 1 GB (gigabyte) was continuously molded. Then, it was observed how the tracking servo signal obtained from the magneto-optical disk constituted by using this disk substrate changes with respect to the number of moldings (the number of shots).
【００３２】その結果、Ｏリングを備えないディスク基
板用金型では、７０００回乃至１００００回の成型後に
成型されたディスク基板を用いた光磁気ディスクで、ト
ラッキングサーボ信号が許容値を越えた。しかし、Ｏリ
ングを設けた本発明に係るディスク基板用金型では、４
００００回の成型後に成型されたディスク基板を用いた
光磁気ディスクでも、トラッキングサーボ信号は許容値
内であった。As a result, in the disk substrate mold having no O-ring, the tracking servo signal exceeded the allowable value in the magneto-optical disk using the disk substrate molded after 7,000 to 10,000 times molding. However, in the disk substrate mold according to the present invention provided with the O-ring, the 4
Even with a magneto-optical disk using a disk substrate molded after 0000 moldings, the tracking servo signal was within the allowable value.
【００３３】なお、図１に示すように、スタンパ８が内
周側部分においてもフランジ部５ａによって押さえられ
ている場合には、このスタンパ８の内周側部分にもシー
ル部材となるＯリングを設けることが考えられる。フラ
ンジ部５ａの下となる位置にならば、シール部材を設け
ても、合成樹脂材料の射出圧力によるスタンパ８の変形
は防止できるからである。As shown in FIG. 1, when the stamper 8 is pressed by the flange portion 5a also on the inner peripheral portion, an O-ring serving as a sealing member is also provided on the inner peripheral portion of the stamper 8. It is possible to provide. This is because deformation of the stamper 8 due to injection pressure of the synthetic resin material can be prevented if the seal member is provided at a position below the flange portion 5a.
【００３４】また、吸引スリット１０をＯリング１２よ
りも外側に位置させた場合には、金型内に熔融された合
成樹脂材料が射出されたときに発生される該合成樹脂材
料の低分子量成分や離型剤などのガスを、この吸引スリ
ット１０を介して、真空ポンプにより金型外に排出する
ことができる。When the suction slit 10 is positioned outside the O-ring 12, the low molecular weight component of the synthetic resin material generated when the molten synthetic resin material is injected into the mold. A gas such as a mold release agent can be discharged out of the mold by the vacuum pump through the suction slit 10.
【００３５】[0035]
【発明の効果】上述のように、本発明に係るディスク基
板用金型においては、熔融した合成樹脂材料が射出され
るときに発生する該合成樹脂材料の低分子量成分や離型
材などのガスがスタンパとスタンパ取り付け面との間に
進入することを防止したことにより、スタンパ取り付け
面の摩耗速度が抑えられて金型の寿命を延ばし、また、
スタンパ取り付け面の寿命を延ばすための高価な表面処
理が不要となって安価に作製できるようになる。また、
このディスク基板用金型においては、成型されるディス
ク基板の品質、特性の安定化が図られるとともに、金型
の検査のインターバルを延長することができる。As described above, in the mold for a disk substrate according to the present invention, when the molten synthetic resin material is injected, gas such as a low molecular weight component of the synthetic resin material and a release material is released. By preventing entry between the stamper and the stamper mounting surface, the wear rate of the stamper mounting surface is suppressed, and the life of the mold is extended.
Expensive surface treatment for extending the life of the stamper mounting surface is not required, and the stamper can be manufactured at low cost. Also,
In this disk substrate die, the quality and characteristics of the disk substrate to be molded can be stabilized, and the interval of the die inspection can be extended.
【００３６】すなわち、本発明は、構成構成の複雑化、
大型化を招来することなく、合成樹脂材料の低分子量成
分や離型剤などのガスの影響を有効に防止して、記録デ
ィスクにおける情報記録を高密度化した場合においても
ディスク基板の生産性を良好な状態に維持できるように
なされたディスク基板用金型を提供することができるも
のである。That is, according to the present invention, the configuration is complicated,
Effectively preventing the effects of gases such as low molecular weight components of synthetic resin materials and mold release agents without increasing the size of the resin material, and improving the productivity of the disk substrate even when the density of information recording on the recording disk is increased. An object of the present invention is to provide a disk substrate mold that can be maintained in a good state.
【図１】本発明に係るディスク基板用金型の構成を示す
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a disk substrate mold according to the present invention.
【図２】上記ディスク基板用金型の要部の構成を示す要
部縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part showing a structure of a main part of the disk substrate mold.
【図３】上記ディスク基板用金型の固定金型の構成を示
す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a fixed die of the disk substrate die.
【図４】従来のディスク基板用金型の構成を示す縦断面
図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional disk substrate mold.
１ 固定金型、２ 可動金型、３ 、４ キャビティ、
５ 、６ 、７ 、８スタンパ、９ 、１０ 吸引スリ
ット、１１ 隧道部、１２ Ｏリング、１０４ 合成樹
脂材料1 fixed mold, 2 movable mold, 3, 4 cavity,
5, 6, 7, 8 stamper, 9, 10 suction slit, 11 tunnel section, 12 O-ring, 104 synthetic resin material
Claims (2)
ビティを形成する固定金型と可動金型とを有し、これら
固定金型及び可動金型の少なくともいずれか一方にスタ
ンパを取り付けて該キャビティ内に位置させ、該キャビ
ティ内に熔融した樹脂材料を射出させて該スタンパの表
面部上に形成された凹凸が転写されたディスク基板を成
型するディスク基板用金型であって、 上記スタンパの裏面部が取り付けられる固定金型または
可動金型のスタンパ取り付け面には、このスタンパの裏
面部の外周側部分に接触してこのスタンパの裏面部と該
スタンパ取り付け面との間を密閉状態とするシール部材
が配設されていることを特徴とするディスク基板用金
型。1. A fixed mold and a movable mold that form a cavity by being abutted with each other, and a stamper is attached to at least one of the fixed mold and the movable mold to be positioned in the cavity. A disk substrate mold for injecting a molten resin material into the cavity to mold a disk substrate on which the irregularities formed on the surface of the stamper are transferred, wherein the back surface of the stamper is mounted. A seal member is provided on the stamper mounting surface of the fixed mold or the movable mold to contact the outer peripheral portion of the back surface of the stamper to seal the space between the back surface of the stamper and the stamper mounting surface. A mold for a disk substrate, characterized by being made.
は可動金型には、スタンパ取り付け面に設けられた開口
部を介してこのスタンパ取り付け面に取付けられるスタ
ンパの裏面部を吸引して該スタンパを該スタンパ取り付
け面に対して吸着させる吸引手段が設けられていること
を特徴とする請求項１記載のディスク基板用金型。2. A method according to claim 1, wherein the fixed or movable mold to which the stamper is attached is suctioned through a back surface of the stamper attached to the stamper attachment surface through an opening provided in the stamper attachment surface to attach the stamper. 2. The disk substrate mold according to claim 1, further comprising a suction means for adsorbing to the stamper mounting surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16863898A JP2000000851A (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Metal mold for disk substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16863898A JP2000000851A (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Metal mold for disk substrate |
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|---|---|
| JP2000000851A true JP2000000851A (en) | 2000-01-07 |
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| JP (1) | JP2000000851A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012192715A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Ube Machinery Corporation Ltd | Method for injection molding |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP16863898A patent/JP2000000851A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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