JP2006164406A - Apparatus for molding disk substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貼合わせて光ディスクとなす情報エリアを有するディスク基板と無情報エリアを有するディスク基板とをそれぞれ成形するディスク基板成形装置に関する。 The present invention relates to a disk substrate forming apparatus for forming a disk substrate having an information area and an optical disk substrate having no information area, which are bonded together to form an optical disk.
DVD等の貼合わせ光ディスクは、情報エリアを有するディスク基板と、無情報エリアを有するディスク基板とを接着剤で貼合わせて製造されるものが多い。前記情報エリアを有するディスク基板と無情報エリアを有するディスク基板をそれぞれ成形するディスク基板成形装置において、情報エリアを有するディスク基板を成形するディスク基板成形用金型は、情報を転写するスタンパが外周スタンパホルダと内周スタンパホルダによって取付けられている。そして内周スタンパホルダの鍔部の部分は、キャビティに向けて突出しているので、成形される情報エリアを有するディスク基板の中心開口近傍には環状溝が形成される。また無情報エリアを有するディスク基板を成形するディスク基板成形用金型についても、同様に高価なダミースタンパが外周スタンパホルダと内周スタンパホルダによって固定されている。そしてダミースタンパを押える内周スタンパホルダの鍔部の部分についても、キャビティに向けて突出しているので、無情報エリアを有するディスク基板にも同じ位置に環状溝が形成される。
従来の貼合わせ光ディスクを成形するディスク基板成形装置における、無情報エリアを有するディスク基板を成形するディスク基板成形用金型は、前記のように高価なダミースタンパが取付けられているので、金型の製造コストが高くなる原因になっていた。また消耗品であるダミースタンパを交換するための作業を、所定の成形回数毎に行う必要があった。更に従来の貼合わせ光ディスクを成形するディスク基板成形装置によって成形された情報エリアを有するディスク基板と、無情報エリアを有するディスク基板とを貼合わせた場合には、バリが同じ位置に形成されているため、バリ同士が互いに当接する。その結果、所定の間隔にディスク基板同士を貼合せることができず、前記ディスク基板同士を貼合わせる接着剤にバブルが発生するといった問題があった。 In a conventional disc substrate molding apparatus for molding a bonded optical disc, a disc substrate molding die for molding a disc substrate having a non-information area is provided with an expensive dummy stamper as described above. This was a cause of high manufacturing costs. Further, it is necessary to perform an operation for exchanging the dummy stamper which is a consumable item every predetermined number of moldings. Furthermore, when a disk substrate having an information area and a disk substrate having a non-information area formed by a disk substrate molding apparatus for forming a conventional bonded optical disk are bonded together, burrs are formed at the same position. Therefore, the burrs come into contact with each other. As a result, there is a problem that the disk substrates cannot be bonded to each other at a predetermined interval, and bubbles are generated in the adhesive that bonds the disk substrates to each other.
本発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、無情報エリアを有するディスク基板を低コストで成形することができ、しかも貼合わせて光ディスクとなした際に、貼合わせ不良が発生することのない情報エリアを有するディスク基板と無情報エリアを有するディスク基板とをそれぞれ成形するディスク基板成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a situation, and it is possible to form a disk substrate having a non-information area at low cost. It is an object of the present invention to provide a disk substrate forming apparatus that forms a disk substrate having an information area that does not occur and a disk substrate having a non-information area.
本発明の請求項1に記載のディスク基板成形装置は、情報エリアを有するディスク基板と、情報エリアに貼合わされる無情報エリアを有するディスク基板をそれぞれ成形するためのディスク基板成形装置であって、情報エリアを成形するスタンパと、スタンパの内周部を保持する内周スタンパ押えとを備え、情報エリアを有するディスク基板を成形する第一の成形用金型と、無情報エリアを成形する鏡面板と、鏡面板における無情報エリアを成形する部分の内側部分か又は鏡面板の内側の部材に設けられた環状突起部を備え、無情報エリアを有するディスク基板を成形する第二の成形用金型とが設けられ、且つ、それら第一の成形用金型における内周スタンパ押えの鍔部の外周端部の位置と、第二の成形用金型における環状突起部の外周端部の位置とが、互いに径方向に異なっていることを特徴とする。 The disk substrate molding apparatus according to claim 1 of the present invention is a disk substrate molding apparatus for molding a disk substrate having an information area and a disk substrate having a non-information area bonded to the information area, respectively. A first molding die for molding a disc substrate having an information area, and a mirror plate for molding a non-information area, comprising a stamper for molding an information area and an inner stamper presser for holding an inner circumferential portion of the stamper And a second molding die for molding a disk substrate having an information-free area, comprising an annular protrusion provided on an inner part of a part that molds the no-information area in the mirror plate or a member inside the mirror plate And the position of the outer peripheral end of the flange portion of the inner stamper presser in the first molding die and the outer peripheral end of the annular projection in the second molding die Position and, characterized in that the different radial directions.
本発明の請求項2に記載のディスク基板成形装置は、請求項1において、第一の成形用金型における内周スタンパ押えの鍔部の外周端部の位置に対して、第二の成形用金型における環状突起部の外周端部の位置が、径方向に外側にあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a disk substrate molding apparatus according to the first aspect, wherein the first molding die is used for the second molding with respect to the position of the outer peripheral end of the flange portion of the inner stamper presser. The position of the outer peripheral end of the annular protrusion in the mold is outside in the radial direction.
本発明の請求項3に記載のディスク基板成形装置は、請求項1において、第二の成形用金型における無情報エリアを成形する鏡面板は、表面がDLC、窒化化合物、炭化化合物、およびタングステンカーバイトの少なくとも一種類からなるコーティングがなされているか又は鏡面板の表面に直接粗面加工がなされていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the disk substrate molding apparatus according to the first aspect, wherein the mirror plate for molding the non-information area in the second molding die has a surface of DLC, nitride compound, carbide compound, and tungsten. The coating is made of at least one kind of carbide or roughened directly on the surface of the mirror plate.
本発明は、貼合わせ光ディスクを成形するディスク基板成形装置における情報エリアを有するディスク基板を成形する第一の成形用金型における内周スタンパ押えの鍔部の外周端部の位置と、無情報エリアを有するディスク基板を成形する第二の成形用金型における環状突起部の外周端部の位置とが互いに径方向に異なっており、且つ無情報エリアを成形するキャビティ面が鏡面板からなっているので、無情報エリアを有するディスク基板を低コストで成形することができ、しかも貼合わせて光ディスクとなした際に、貼合わせ不良が発生することがない。 The present invention relates to the position of the outer peripheral end of the flange portion of the inner peripheral stamper presser in the first molding die for molding the disc substrate having the information area in the disc substrate molding apparatus for molding the bonded optical disc, and the no-information area The position of the outer peripheral end portion of the annular projection in the second molding die for molding the disk substrate having a diameter is different from each other in the radial direction, and the cavity surface for molding the non-information area is a mirror plate Therefore, a disk substrate having a non-information area can be formed at a low cost, and no bonding failure occurs when the disk substrate is bonded to form an optical disk.
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本実施形態のディスク基板成形装置における無情報エリアを有するディスク基板を成形する第二の成形用金型の縦断面図である。図2は、本実施形態のディスク基板成形装置における情報エリアを有するディスク基板を成形する第一の成形用金型と、無情報エリアを有するディスク基板を成形する第二の成形用金型の要部断面図である。図3は、本実施形態のディスク基板成形装置によって成形された情報エリアを有するディスク基板と、無情報エリアを有するディスク基板を貼合わせた光ディスクの中心開口近傍の拡大断面図である。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a second molding die for molding a disk substrate having a non-information area in the disk substrate molding apparatus of the present embodiment. FIG. 2 shows the essentials of a first molding die for molding a disc substrate having an information area and a second molding die for molding a disc substrate having a non-information area in the disc substrate molding apparatus of the present embodiment. FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the center opening of an optical disc in which a disc substrate having an information area and a disc substrate having a non-information area formed by the disc substrate molding apparatus of the present embodiment are bonded together.
図3に示す光ディスク40は、情報エリア41を有するディスク基板42(以下データディスク基板42と称す)と無情報エリア43を有するディスク基板44(以下ダミーディスク基板44と称す)を互いに対向させて接着剤45で貼合わせたものである。データディスク基板42は、図2に示されるディスク基板成形装置9の第一の成形用金型61によって成形される。データディスク基板42の情報エリア41は、情報としてのサブミクロンの凹凸であるピットが、第一の成形用金型61のスタンパ62によって転写成形されたものである。データディスク基板42の中心開口46近傍の環状溝47は、図2に示される前記第一の成形用金型61における鏡面板63の表面に配設されるスタンパ62を押える内周スタンパ押え64の鍔部65により形成される。そして前記内周スタンパ押え64の鍔部65の外周端部66とスタンパ62との間隙に溶融樹脂が入り込むことによって、情報エリア41を有するデータディスク基板42には環状溝47の半径方向外側の溝端48に情報エリア41の面とは直交する方向にバリ49が形成される。
An
ダミーディスク基板44は、図2に示されるディスク基板成形装置9の第二の成形用金型12によって成形される。ダミーディスク基板44を成形する第二の成形用金型12について図1により詳しく説明すると、第二の成形用金型12は、固定金型10と可動金型11とからなる。固定金型10は、断熱板14を介して図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる固定型板13と、固定型板13の反断熱板14面に固定裏板15を介して固着されダミーディスク基板44の裏面54を形成させる鏡面板16と、固定型板13、固定裏板15および鏡面板16の中心孔に嵌挿されるメスカッタ19と、メスカッタ19および固定型板13の中心孔に嵌挿されるスプルブッシュ18と、スプルブッシュ18の端面に当接し固定型板13の中心孔に固着される位置決板17と、固定裏板15および鏡面板16の外周端面に嵌挿され固定型板13に固着される固定外周リング20とからなる。
The
可動金型11は、可動型板23と、可動型板23の固定金型10側の面に可動裏板21を介して固着されダミーディスク基板44の無情報エリア43を形成させる鏡面板22と、鏡面板22の外周端部に固着されダミーディスク基板44の外周端を形成させる外周リング25と、可動裏板21および鏡面板22の中心孔に嵌挿される円筒状部材であるスリーブ35と、スリーブ35の内孔に案内され軸方向に摺動してダミーディスク基板44を突出すエジェクタ29と、エジェクタ29の内孔に嵌挿され軸方向に摺動してメスカッタ19と係合しダミーディスク基板44に中心開口50を穿孔するオスカッタ30と、オスカッタ30の内孔に嵌挿され軸方向に摺動して中心開口50で分離されたスプルを突出す突出ピン31と、可動裏板21および鏡面板22の外周端面に嵌挿され可動型板23に固着される可動外周リング24とからなる。固定金型10と可動金型11とは、固定外周リング20と可動外周リング24において当接し、型合わせされることによって、キャビティ32が形成される。
The movable mold 11 includes a
そして本実施形態では鏡面板22のキャビティ面26には、ダミースタンパは取付けられておらず、鏡面板22のキャビティ面26は、前記鏡面板22の内側に隣接して形成される部材であるスリーブ35のキャビティ面37とともに無情報エリア43を成形する側のキャビティ面をそれぞれ構成している。ダミーディスク基板44を成形する第二の成形用金型12における可動金型11は、データディスク基板42を成形する第一の成形用金型61と比較して、スタンパ62、内周スタンパ押え64を備えないので、低コストの金型となる。
In this embodiment, no dummy stamper is attached to the
本実施形態では、鏡面板22には、ステンレス鋼が用いられている。そして前記鏡面板22のキャビティ面26には、Tin(窒化チタン)コーティング(ビッカース硬度Hv1000ないしHv1400)が、厚さ1μmないし10μmに形成されている。そして鏡面板22のキャビティ面26のTinコーティングは、コーティング膜形成後に、ダイヤモンドペースト等を使用して仕上加工されている。このTinコーティングの仕上加工については、前記以外の方法で物理的に表面処理するものでもよいが、仕上加工後の表面粗さ(十点平均粗さ)は0.05μmRzないし0.4μmRzとなっている。なおTinはDLC(ダイヤモンドライクカーボン)との比較において、摩擦係数および表面粗さが大きいので、上記の表面粗さを確保する点で有利である。また鏡面板22のキャビティ面26にコーティングされる材料としては、Tin以外に、TiCN、TiCrN、TiALN等のチタン窒化化合物や、SiN、Si3N4等の珪素窒化化合物、AlN、TaN、ZrN等のその他の窒化化合物をコーティングしてもよい。またSiCやTiC等の炭化化合物をコーティングしてもよい。またDLC(ダイヤモンドライクカーボン)をコーティングしてもよい。上記のコーティングについては、厚さ1μmないし10μm程度になされる。またWCC(タングステンカーバイトコーティング)、硬質クロム等の金属メッキや、フッソ樹脂(PTFEまたはPFA)を0.03mmないし1.00mmの厚さにコーティングしてもよい。なお前記コーティング材は、種類の異なるコーティング材を複層にコーティングしたものでもよい。これらのコーティングにより鏡面板22のキャビティ面26は、表面粗度が0.05μmRzないし0.4μmRz程度となるように加工されていることが望ましい。また前記ステンレス鋼からなる鏡面板のキャビティ面は、サンドブラストや放電加工等の方法により、直接粗面加工がなされたものであってもよい。
In the present embodiment, stainless steel is used for the
図1に示されるように、第二の成形用金型12における鏡面板22の中心孔に嵌挿されるスリーブ35は、多段に径違いの円筒状部材であり、最大径部と中間径部との間に段部を有する。スリーブ35の最大径部は可動型板23に嵌挿され、中間径部は鏡面板22の内孔38に嵌挿されている。スリーブ35の最小径部と鏡面板22の段状の内孔38との間にはエア吹出溝36が環状に設けられ、エア吹出溝36はキャビティ32に開口している。そして成形時には、スリーブ35の最小径部と鏡面板22の間のエア吹出溝36に溶融樹脂が入り込んで無情報エリア43の面に直交する方向にバリ53が形成される。
As shown in FIG. 1, the
図1,図2に示されるように、前記スリーブ35の最小径部のキャビティ面37にはキャビティ32に向けて突出して環状突起部33が設けられている。環状突起部33は、ダミーディスク基板44の中心開口50近傍に環状溝51を成形するためのものである。環状突起部33は、その断面形状が略台形または半円形であり、高さは0.10mmないし0.40mm、底部の幅は1.00mmないし5.00mmである。また、ダミーディスク基板44における環状溝51の半径方向外側の溝端52を成形する環状突起部33の外周端部39の直径(スリーブ35の最小径部の直径)は、22.30mmないし22.50mmに設けられる。一方図2に示されるようにデータディスク基板42を成形する第一の成形用金型61の内周スタンパ押え64における鍔部65の外周端部66の直径は、22.10mmないし22.40mmに形成されている。そして前記環状突起部33における外周端部39の位置(半径R1)の方が、前記内周スタンパ押え64における鍔部65の外周端部66の位置(半径R2)よりも0.05mmないし0.20mm径方向に外側の位置となるよう設けられている。そしてその結果、データディスク基板42に前記ダミーディスク基板44を重ねた際に、ダミーディスク基板44のバリ53が、データディスク基板42のバリ49と同位置に重ならないようになっている。なお環状突起部33の外周端部39の直径を、前記鍔部65の外周端部66の直径よりも0.10mmないし0.40mm小さくして、溝端48,52およびバリ49,53が互いに径方向に異なる位置に形成されるようにしてもよい。またスリーブのキャビティ面や固定金型の鏡面板のキャビティ面についても、前記可動金型の鏡面板のキャビティ面と同様にコーティングを行なってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
次に本実施形態のディスク基板成形装置9によるデータディスク基板42とダミーディスク基板44の成形工程と、成形されたデータディスク基板42とダミーディスク基板44とを貼合わせる光ディスク40の製造工程について説明する。説明に際しては第二の成形用金型12によるダミーディスク基板44の成形を中心に説明し、データディスク基板42の成形についてはそれを援用する。まず図示しない射出成形機の射出装置が第二の成形用金型12のスプルブッシュ18に当接され、溶融樹脂がスプルブッシュ18の内部を通じてキャビティ32へ射出される。キャビティ32内を同心円状に放射線方向に流動してキャビティ32を充填した溶融樹脂は、冷却・固化する過程でオスカッタ30とメスカッタ19により中心開口50が穿孔されて、ダミーディスク基板44が成形される。
Next, a process for forming the
その後、可動金型11が固定金型10から離隔されるのと前後して、エア吹出溝36に圧空が供給される。エア吹出溝36からキャビティ32に吹出された圧空は、キャビティ32の放射線内側方向には環状突起部33があって空気抵抗が大きいため、放射線外側方向により強く流動する結果、ダミーディスク基板44のコーティングにより粗面に加工された鏡面板22のキャビティ面26から離型がより容易にかつ迅速に行われる。成形されたダミーディスク基板44は、アルミ蒸着装置に搬送され、無情報エリア43がアルミ蒸着される。そしてダミーディスク基板44の成形と略同時に、第一の成形用金型61によってデータディスク基板42が成形され、データディスク基板42の情報エリア41には同様にアルミ蒸着がなされる。
Thereafter, the compressed air is supplied to the
そしてデータディスク基板42とダミーディスク基板44はそれぞれ貼合わせ装置に搬送され、データディスク基板42の情報エリア41に接着剤45を塗布し、その上にダミーディスク基板44を重ね、回転させて前記接着剤45を延ばしていく。その際にデータディスク基板42とダミーディスク基板44とはバリ49,53の位置が同じ位置にないので、データディスク基板42とダミーディスク基板44の間隔が、所定以上となることがない。またバリ49,53同士が衝突して粉などが発生することが少ない。そして接着剤45は、バリ49,53の部分を越えて中心開口46,50近傍の環状溝47,51に入り込まず、また接着剤45にバブルが発生することもないので、見た目の美しい光ディスク40が形成される。
Then, the
その他本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。例えばディスク基板成形装置におけるダミーディスク基板を成形する第二の成形用金型は、無情報エリアを成形するキャビティ面を有する鏡面板と環状突起部が形成されたスリーブが固定金型に取付けられたものであってもよい。 またディスク基板成形装置におけるデータディスク基板を成形する第一の成形用金型についても、スタンパを固定金型に取付けたものであってもよい。また可動金型または固定金型の鏡面板の中心孔の直径を小さくし、鏡面板の表面における無情報エリアを成形する部分の内側部分に上記のような環状突起部を形成してもよい。その場合、環状突起部と鏡面板の無情報エリアを成形する面との間にはエア吹出溝を成形するようにしてもよい。更にはディスク基板成形装置におけるデータディスク基板を成形する第一の成形用金型とダミーディスク基板を成形する第二の成形用金型は、同一の射出成形機に取付けられるものであってもよい。その場合第一の成形用金型と第二の成形用金型は、一体の成形用金型であってもよく、個々の金型が独立したものであってもよい。 In addition, the present invention can be implemented in a mode in which various changes, corrections, improvements, and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art, and unless such a mode does not depart from the spirit of the present invention, Needless to say, both are included within the scope of the present invention. For example, in a second molding die for molding a dummy disk substrate in a disk substrate molding apparatus, a mirror plate having a cavity surface for molding a non-information area and a sleeve formed with an annular protrusion are attached to a fixed mold. It may be a thing. Further, the first molding die for molding the data disk substrate in the disk substrate molding apparatus may also be one in which a stamper is attached to a fixed mold. Further, the diameter of the central hole of the mirror plate of the movable mold or the fixed mold may be reduced, and the annular protrusion as described above may be formed on the inner portion of the portion where the non-information area is formed on the surface of the mirror plate. In that case, an air blowing groove may be formed between the annular protrusion and the surface on which the non-information area of the specular plate is formed. Furthermore, the first mold for molding the data disk substrate and the second mold for molding the dummy disk substrate in the disk substrate molding apparatus may be attached to the same injection molding machine. . In that case, the first molding die and the second molding die may be an integral molding die, or individual molds may be independent.
9 ディスク基板成形装置
10 固定金型
11 可動金型
12 第二の成形用金型
16,22,63 鏡面板
26,37 キャビティ面
33 環状突起部
35 スリーブ
36 エア吹出溝
39,66 外周端部
40 光ディスク
41 情報エリア
42,44 ディスク基板(データディスク基板,ダミーディスク基板)
43 無情報エリア
45 接着剤
46,50 中心開口
47,51 環状溝
48,52 溝端
49,53 バリ
61 第一の成形用金型
62 スタンパ
64 内周スタンパ押え
65 鍔部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Disc board | substrate shaping |
43 No-
Claims (3)
前記情報エリアを成形するスタンパと、前記スタンパの内周部を保持する内周スタンパ押えとを備え、情報エリアを有するディスク基板を成形する第一の成形用金型と、前記無情報エリアを成形する鏡面板と、前記鏡面板における無情報エリアを成形する部分の内側部分か又は前記鏡面板の内側の部材に設けられた環状突起部を備え、無情報エリアを有するディスク基板を成形する第二の成形用金型とが設けられ、且つ、それら第一の成形用金型における内周スタンパ押えの鍔部の外周端部の位置と、第二の成形用金型における環状突起部の外周端部の位置とが、互いに径方向に異なっていることを特徴とするディスク基板成形装置。 A disk substrate molding apparatus for molding a disk substrate having an information area and a disk substrate having a non-information area bonded to the information area, respectively.
A stamper that molds the information area and an inner stamper presser that holds the inner periphery of the stamper, and a first molding die that molds a disk substrate having the information area, and molding the no-information area And a second projection for forming a disk substrate having an information-free area, and an annular protrusion provided on an inner portion of a portion forming the no-information area in the specular plate or an inner member of the specular plate. And a position of the outer peripheral end of the flange portion of the inner stamper presser in the first molding die, and an outer peripheral end of the annular protrusion in the second molding die. A disk substrate forming apparatus, wherein the positions of the portions are different from each other in the radial direction.
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