JP2010064406A

JP2010064406A - Injection molding mold and outer peripheral stamper holder of injection molding mold

Info

Publication number: JP2010064406A
Application number: JP2008234214A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ebina; 利幸蛯名; Akihiro Yamazaki; 明広山崎
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection molding mold and an outer peripheral stamper holder of the injection molding mold capable of contributing to at least one of the prevention of burring upon molding by means of an injection molding mold for disk substrate and optical product, provided with a stamper held by a stamper holder, the prevention of transfer deviation due to thermal expansion of the stamper and the longer life of the stamper. <P>SOLUTION: In the injection molding mold 10 capable of preventing the stamper 15 from lifting up by pressing a surface 15a nearer to the outer side of the stamper 15 disposed on at least one side mold of a fixed mold 31 or a movable mold 11 by a stamper holder 19, a retention surface 21a of the stamper holder 19 is a surface which is directly brought into press-contact with the surface 15a nearer to the outer side of the stamper 15 to hold the surface 15a, wherein the retention surface 21a is subjected to lower friction treatment W. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型に配設されるスタンパの外側寄り表面をスタンパホルダにより押さえてスタンパの浮き上がりを防止する射出成形金型および射出成形金型の外周スタンパホルダに関する。 The present invention relates to an injection mold and an outer periphery of the injection mold in which the stamper holder is pressed against the outer surface of the stamper disposed on at least one of the fixed mold and the movable mold to prevent the stamper from being lifted. It relates to a stamper holder.

固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型に配設されるスタンパの外側寄り表面をスタンパホルダにより押さえてスタンパの浮き上がりを防止する射出成形金型については、特許文献１、特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１では、「外周リング１１は脚部１１ａのスタンパ７と対向する面において、間隙Ｓ１を有してスタンパ７の外周縁を保持する。この間隙Ｓ１は、スタンパ７の厚さムラを許容するとともに成形時におけるエアやガス等を逃がすためのもので、通常１０μｍ程度に定めている。」と記載され、外周リング１１とスタンパ７の間にはエアやガス等を逃がす間隙が設けられることが記載されている。また特許文献２においては、スタンパ４４は「負圧吸引力が、凹溝４６を介して、スタンパ４４の外周縁部に作用せしめられることにより、スタンパ４４の外周部分が可動側ミラーブロック３０の表面上に吸着保持されるようになっている。」と記載されるとともに、「圧縮空気が、環状空間５４を介して、スタンパ４４と環状爪部５２の間の環状隙間５７からスタンパ４４の表面上に吐出せしめられるようになっている。」と記載されている。 Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose an injection mold for preventing a stamper from being lifted by pressing a stamper holder on a surface closer to the outer side of a stamper disposed on at least one of a fixed mold and a movable mold. What has been described is known. In Patent Document 1, “the outer peripheral ring 11 has a gap S1 on the surface facing the stamper 7 of the leg portion 11a to hold the outer peripheral edge of the stamper 7. This gap S1 allows for uneven thickness of the stamper 7. In addition, it is for releasing air and gas at the time of molding, and is usually set to about 10 μm. ”, And a gap for releasing air and gas is provided between the outer ring 11 and the stamper 7. Is described. Further, in Patent Document 2, the stamper 44 indicates that “the negative pressure suction force acts on the outer peripheral edge portion of the stamper 44 via the concave groove 46, so that the outer peripheral portion of the stamper 44 becomes the surface of the movable mirror block 30. And “compressed air is passed through the annular space 54 from the annular gap 57 between the stamper 44 and the annular claw portion 52 on the surface of the stamper 44. It is designed to be discharged into the air. "

従って従来の射出成形金型では、スタンパホルダの保持面とスタンパの表面の間には溶融樹脂の入り込まない程度のクリアランスが設けられ、前記クリアランスがガス吸引や離型時の圧搾空気の噴出などに利用されていた。この理由としては従来のディスク基板の成形の場合、成形されるディスク基板のトラックピッチおよびパターン間隔が比較的広かったので、射出充填される溶融樹脂も比較的低温であり、クリアランスが１０μｍ程度でも発生するバリが大きな問題とならなかった。また前記クリアランスがあることによりスタンパが僅かに浮き上がったり芯ずれしても、許容される規格内の範囲の成形品が成形可能であった。なお従来のディスク基板の成形金型では、前記理由により、外周リング１１とスタンパ７の間に一定以上のクリアランスを設けることは、常識であり、当業者に周知化されている。 Therefore, in the conventional injection mold, a clearance is provided between the holding surface of the stamper holder and the surface of the stamper so that the molten resin does not enter, and the clearance is used for gas suction or ejection of compressed air at the time of mold release. It was used. The reason for this is that in the case of conventional disk substrate molding, the track pitch and pattern interval of the disk substrate to be molded are relatively wide, so the molten resin to be injected and filled is also at a relatively low temperature, and even when the clearance is about 10 μm. The burr to do was not a big problem. Moreover, even if the stamper is slightly lifted or misaligned due to the clearance, it is possible to mold a molded product within an allowable standard range. In the conventional disk substrate molding die, it is common knowledge that a clearance of a certain level or more is provided between the outer ring 11 and the stamper 7 for the reasons described above, and is well known to those skilled in the art.

しかしながらブルーレイディスク（登録商標）等のようにディスク基板が高密度化しトラックピッチおよびパターン間隔が狭くなってくるに従い、射出充填される溶融樹脂も流動性を上げるために高温化し、前記クリアランスによって成形されるディスク基板に大きなバリが形成されてしまうという問題が出てきた。また僅かなスタンパの浮き上がりや芯ずれであっても前記ディスク基板の高密度化に伴う読取エラーに繋がる転写ずれになってしまうという問題が出てきた。更には導光板等の光学製品においても面積に対する板厚が薄くなるに従い、溶融樹脂の高温化や射出速度の高速化が必要となり、バリが形成される問題が大きくなってきた。ところが前記問題を解決するために、スタンパホルダとスタンパの間のクリアランスを無くすと、溶融樹脂の熱によりスタンパが熱膨張した際に、スタンパホルダとスタンパの摩擦により、スタンパが外側へ向けて熱膨張出来ずに、キャビティ内で浮上がってしまうという問題があり、転写ずれやスタンパの使用寿命が短くなるなどの別の問題が発生した。 However, as the disc substrate becomes denser and the track pitch and pattern interval become narrower, such as Blu-ray Disc (registered trademark), the molten resin to be injected and filled is also heated to increase fluidity and formed by the clearance. A problem has arisen that large burrs are formed on the disk substrate. Further, there has been a problem that even a slight stamper lift or misalignment results in a transfer misalignment that leads to a reading error due to the higher density of the disk substrate. Further, in optical products such as a light guide plate, as the plate thickness with respect to the area becomes thinner, it is necessary to increase the temperature of the molten resin and increase the injection speed, and the problem that burrs are formed has increased. However, in order to solve the above problem, if the clearance between the stamper holder and the stamper is eliminated, when the stamper is thermally expanded due to the heat of the molten resin, the stamper is thermally expanded outward due to the friction between the stamper holder and the stamper. There was a problem that it could not be done, and it floated in the cavity, and another problem such as transfer deviation and shortened service life of the stamper occurred.

特開平１０−２４９８９４号公報（請求項１、０００３、図２、図３）JP-A-10-249894 (Claims 1, 0003, FIG. 2, FIG. 3) 特開平９−２７７２６５号公報（請求項１、００３０、００３２、図１）JP-A-9-277265 (Claims 1, 0030, 0032, FIG. 1)

そこで本発明では、スタンパホルダによりスタンパを保持するディスク基板や光学製品の射出成形金型による成形時におけるバリの発生防止、スタンパの熱膨張による転写ずれ防止、およびスタンパの長寿命化の少なくとも一つに寄与することができる射出成形金型および射出成形金型の外周スタンパホルダを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, at least one of prevention of burrs at the time of molding of the disk substrate or optical product by the injection mold of the optical substrate holding the stamper by the stamper holder, prevention of transfer deviation due to thermal expansion of the stamper, and extension of the stamper life It is an object of the present invention to provide an injection mold and an outer peripheral stamper holder for the injection mold that can contribute to the above.

本発明の請求項１に記載の射出成形金型は、固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型に配設されるスタンパの外側寄り表面をスタンパホルダにより押さえてスタンパの浮き上がりを防止する射出成形金型において、スタンパホルダの保持面は、スタンパの外側寄り表面に直接当接して保持する面であり、低摩擦加工がされていることを特徴とする。 The injection mold according to claim 1 of the present invention prevents the stamper from being lifted by pressing the outer surface of the stamper disposed on at least one of the fixed mold and the movable mold with a stamper holder. In the injection mold, the holding surface of the stamper holder is a surface that is held in direct contact with the outer surface of the stamper, and is characterized by low friction processing.

本発明の射出成形金型は、固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型に配設されるスタンパの外側寄り表面をスタンパホルダにより押さえてスタンパの浮き上がりを防止する射出成形金型において、スタンパホルダの保持面は、スタンパの外側寄り表面に直接当接して保持する面であり、低摩擦加工がされているので、成形時におけるバリの発生防止、スタンパの熱膨張による転写ずれ防止、およびスタンパの長寿命化の少なくとも一つに寄与することができる。また射出成形金型の外周スタンパホルダについてもディスク基板の成形において同様の効果を奏する。 The injection mold according to the present invention is an injection mold that prevents the stamper from being lifted by pressing the outer side surface of the stamper disposed on at least one of the fixed mold and the movable mold with a stamper holder. The holding surface of the stamper holder is a surface that directly contacts and holds the outer side surface of the stamper, and has been subjected to low friction processing, thus preventing the occurrence of burrs during molding, preventing transfer deviation due to thermal expansion of the stamper, and This can contribute to at least one of the longer life of the stamper. The outer peripheral stamper holder of the injection mold has the same effect in the formation of the disk substrate.

本発明の実施形態について図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施形態のディスク基板成形金型の断面図である。図２は、本実施形態のディスク基板成形金型の要部拡大断面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a disk substrate molding die of this embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the disk substrate molding die of the present embodiment.

ディスク基板成形金型１０は、図１、図２において左側に位置し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１１と、右側に位置し図示しない固定盤に取付けられる固定金型３１とからなる射出成形金型である。可動金型１１と固定金型３１は、型合せされた際に容積可変のキャビティＣ１が形成されるようになっている。そして前記キャビティＣ１には、図示しない射出成形機の射出装置から溶融樹脂が射出充填され圧縮成形されることにより、ディスク基板Ｄの成形が行われる。 The disk substrate molding die 10 is located on the left side in FIGS. 1 and 2 and is attached to a movable platen of an injection molding machine (not shown), and a fixed die 31 is located on the right side and is attached to a fixed platen (not shown). It is an injection mold consisting of The movable mold 11 and the fixed mold 31 are configured such that a cavity C1 having a variable volume is formed when the molds are matched. Then, the cavity substrate C1 is molded into the cavity C1 by injection filling and compression molding of molten resin from an injection device of an injection molding machine (not shown).

図１、図２により、可動金型１１について説明すると、可動金型１１は、可動盤に取付板等を介して取付けられる金型本体部１２と、金型本体部１２に取付けられるバックプレート１３を備えている。そしてバックプレート１３の前面には鏡面板１４が図示しないボルトにより取付けられている。鏡面板１４は、中心開口を有する所定板厚の円盤形状の部材である。鏡面板１４は、固定金型３１側の面における内周側が鏡面からなるスタンパ取付面１４ａとなっている。また鏡面板１４の固定金型３１側の面における外周側は、段差部を隔てて前記スタンパ取付面１４ａよりも一段低い外周スタンパホルダ取付面１４ｂとなっている。また鏡面板１４の内部には冷却溝が形成されている。 The movable mold 11 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The movable mold 11 includes a mold main body 12 that is attached to the movable plate via an attachment plate and the like, and a back plate 13 that is attached to the mold main body 12. It has. A mirror plate 14 is attached to the front surface of the back plate 13 with bolts (not shown). The mirror surface plate 14 is a disk-shaped member having a center opening and having a predetermined plate thickness. The mirror surface plate 14 is a stamper mounting surface 14 a having a mirror surface on the inner peripheral side of the surface on the fixed mold 31 side. The outer peripheral side of the surface of the mirror plate 14 on the fixed mold 31 side is an outer peripheral stamper holder mounting surface 14b that is one step lower than the stamper mounting surface 14a with a stepped portion therebetween. A cooling groove is formed inside the mirror plate 14.

そして鏡面板１４のスタンパ取付面１４ａには、成形されるディスク基板Ｄの信号面を転写成形する転写面が形成された円形のスタンパ１５が取付けられている。スタンパ１５はニッケル（熱膨張率１２．８×１０^−６／℃）またはニッケル合金から形成され、板厚は０．３ｍｍ程度である。バックプレート１３と鏡面板１４の中心開口には、エジェクタスリーブ１６や、スタンパ１５の中心孔寄りの表面を保持する内周スタンパホルダ１７が配設されている。なお内周スタンパホルダ１７の中心軸におけるスタンパ１５の内周孔と当接する部分は低摩擦部材により耐摩耗コーティングされることが望ましい。なお内周スタンパホルダ１７の中心孔寄り表面（外側寄り表面に相当）を保持する保持面についても前記コーティングをしてもよい。また金型本体部１２には、取付枠１８が前記鏡面板１４の外側位置に固定されている。そして取付枠１８の外側位置には図示しない当接ブロックやガイドロッド等が配設されている。 A circular stamper 15 having a transfer surface for transferring and molding the signal surface of the disk substrate D to be molded is mounted on the stamper mounting surface 14a of the mirror plate 14. The stamper 15 is made of nickel (thermal expansion coefficient 12.8 × 10 ⁻⁶ / ° C.) or a nickel alloy and has a thickness of about 0.3 mm. In the central opening of the back plate 13 and the mirror plate 14, an ejector sleeve 16 and an inner peripheral stamper holder 17 that holds the surface of the stamper 15 near the central hole are disposed. In addition, it is desirable that the portion of the central axis of the inner peripheral stamper holder 17 that contacts the inner peripheral hole of the stamper 15 is wear-resistant coated with a low friction member. The coating may also be applied to the holding surface that holds the surface near the center hole (corresponding to the outer surface) of the inner stamper holder 17. An attachment frame 18 is fixed to the mold main body 12 at an outer position of the mirror plate 14. An abutment block, a guide rod, and the like (not shown) are disposed outside the mounting frame 18.

そして鏡面板１４の外周スタンパホルダ取付面１４ｂと取付枠１８の前面には、リング状の外周スタンパホルダ１９が固定的に配設されている。外周スタンパホルダ１９を固定する際に面接触して基準面になるのは、前記外周スタンパホルダ取付面１４ｂの方である。外周スタンパホルダ１９は、スタンパ１５の外側寄り表面１５ａに直接当接してスタンパ１５の浮き上がりを防止するとともにキャビティＣ１においてディスク基板Ｄの外周面を形成するための部材である。なお鏡面板１４を構成するのはステンレス鋼（本実施形態ではＳＵＳ４２０Ｊ２：熱膨張率１１．５×１０^−６／℃）であり、外周スタンパホルダ１９を構成するのは更に硬度が高いステンレス鋼や高速度鋼であるが両者の熱膨張率に大差はない。外周スタンパホルダ１９の可動金型１１側において、鏡面板１４の段差部に対応する部分には凹部２０が形成され、その内周側には可動金型１１側に向けて突出したスタンパ押さえ部２１が環状に形成されている。スタンパ押さえ部２１には、スタンパ１５の信号面よりも外側寄り表面１５ａを保持する保持面２１ａが、前記表面１５ａと平行に形成されている。従って保持面２１ａは、ドーナツ状の平面からなり、放射方向の幅は、１．５ｍｍ〜４ｍｍとなっている。この幅が短すぎると保持されるスタンパ１５の狭い部分に力が加わり、長すぎると摩擦抵抗の増加に繋がるという問題がそれぞれある。またブルーレイディスクを成形する場合は、転写面にスピンコートにより保護層を形成する際にディスク基板の外周縁付近にスキージャンプと称される盛り上がりが形成されがちである。前記に対応するために外周スタンパホルダ１９のスタンパ押さえ部２１の内周側に１ｍｍ以内の範囲で突起を設け、成形されるブルーレイディスクの転写面の外周がなだらかに傾斜するようにしてもよい。その場合は保持面２１ａが延長形成されることになる。 A ring-shaped outer stamper holder 19 is fixedly disposed on the outer peripheral stamper holder mounting surface 14 b of the mirror plate 14 and the front surface of the mounting frame 18. When the outer peripheral stamper holder 19 is fixed, it is the outer peripheral stamper holder mounting surface 14b that comes into surface contact and becomes the reference surface. The outer peripheral stamper holder 19 is a member for directly contacting the outer surface 15a of the stamper 15 to prevent the stamper 15 from being lifted and for forming the outer peripheral surface of the disk substrate D in the cavity C1. The mirror plate 14 is made of stainless steel (SUS420J2 in this embodiment: thermal expansion coefficient 11.5 × 10 ⁻⁶ / ° C.), and the outer peripheral stamper holder 19 is made of stainless steel having higher hardness or Although it is a high speed steel, there is no big difference in thermal expansion coefficient between them. On the movable mold 11 side of the outer peripheral stamper holder 19, a concave portion 20 is formed in a portion corresponding to the stepped portion of the mirror plate 14, and a stamper pressing portion 21 protruding toward the movable mold 11 side on the inner peripheral side thereof. Is formed in an annular shape. The stamper pressing portion 21 is formed with a holding surface 21a that holds a surface 15a closer to the outer side than the signal surface of the stamper 15 in parallel with the surface 15a. Therefore, the holding surface 21a is a donut-shaped plane, and the radial width is 1.5 mm to 4 mm. If the width is too short, a force is applied to the narrow portion of the stamper 15 to be held, and if it is too long, there is a problem that the frictional resistance is increased. When forming a Blu-ray disc, when a protective layer is formed on the transfer surface by spin coating, a bulge called ski jump tends to be formed near the outer periphery of the disc substrate. In order to cope with the above, a protrusion may be provided within a range of 1 mm or less on the inner peripheral side of the stamper pressing portion 21 of the outer peripheral stamper holder 19 so that the outer periphery of the transfer surface of the formed Blu-ray disc is gently inclined. In that case, the holding surface 21a is extended.

本実施形態では前記外周スタンパホルダ１９のスタンパ押さえ部２１の保持面２１ａには低摩擦加工がなされている。低摩擦加工の一例としては、保持面２１ａに対して、低摩擦部材Ｗをコーティングすることにより行う。本実施形態で用いられるのは、タングステンカーバイドカーボンコンポジット（ＷＣ／Ｃ）である。タングステンカーバイドカーボンコンポジット（ＷＣ／Ｃ）の摩擦係数（無潤滑）は、０．２であり、耐摩耗性の点においても優れている。ＷＣ／Ｃのコーティングは、真空室内に前記外周スタンパホルダ１９を載置した上で、ＷＣ／Ｃの蒸着物質と不活性ガス等を導入し蒸着により行われ、膜厚は１〜１０μｍ程度に形成され、その後に更に表面研磨が行われる。なお低摩擦部材Ｗは、タングステン系のコーティング材として、タングステンカーバイド（ＷＣ、Ｗ２Ｃ、Ｗ３Ｃ）を用いてもよい。更には摩擦係数が前記ＷＣ／Ｃと同程度のＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を用いてもよい。低摩擦部材Ｗは溶融樹脂温度により変質や剥離を起こさずに摩擦係数が０．３以下程度の材料であればチタン系のコーティング材等でもよく限定されない。または外周スタンパホルダ１９の前記保持面をそのまま鏡面仕上げ（Ｒｚ５０μｍ以下）にすることによって低摩擦加工を完成させてもよい。 In the present embodiment, the holding surface 21 a of the stamper pressing portion 21 of the outer periphery stamper holder 19 is subjected to low friction processing. As an example of the low friction processing, the holding surface 21a is coated with a low friction member W. A tungsten carbide carbon composite (WC / C) is used in the present embodiment. Tungsten carbide carbon composite (WC / C) has a friction coefficient (non-lubricated) of 0.2 and is excellent in terms of wear resistance. The WC / C coating is performed by depositing the outer peripheral stamper holder 19 in the vacuum chamber and introducing a WC / C vapor deposition material and an inert gas into the vacuum chamber to form a film thickness of about 1 to 10 μm. Then, further surface polishing is performed. The low friction member W may use tungsten carbide (WC, W2C, W3C) as a tungsten-based coating material. Furthermore, DLC (diamond-like carbon) having a friction coefficient similar to that of the WC / C may be used. The low friction member W may be a titanium-based coating material or the like as long as it is a material having a friction coefficient of about 0.3 or less without being altered or peeled off by the molten resin temperature. Alternatively, the low friction processing may be completed by making the holding surface of the outer circumferential stamper holder 19 as it is with a mirror finish (Rz 50 μm or less).

また外周スタンパホルダ１９には、ディスク基板Ｄの外周面を形成する内周面２２が形成されるとともに、内周面２２に連続して後述する固定金型３１との間で型開閉の際に対向する対向面２３が形成されている。前記対向面２３は固定金型３１側に向けて僅かに拡径されている。また外周スタンパホルダ１９の固定金型３１側の前面の外周寄りの複数箇所には凹部２４が形成され、該凹部２４の底面の中央に孔２４ａが形成されている。そして可動金型１１の本体部である取付枠１８の対応する個所に設けられたボルト孔にスプリング２５が取付けられたボルト２６が挿入固定されることにより、ボルト２６により外周スタンパホルダ１９が取付けられるようになっている。スプリング２５は、ボルト２６の頭部裏面と前記凹部２４の底面との間に設けられ、外周スタンパホルダ１９を可動金型１１側に向けて付勢している。従って外周スタンパホルダ１９は、スプリング２５により押圧されて取付けられている。そしてボルト２６の回転により押圧力の調整が可能となっている。 Further, the outer peripheral stamper holder 19 is formed with an inner peripheral surface 22 that forms the outer peripheral surface of the disk substrate D, and when the mold is opened and closed between the inner peripheral surface 22 and a fixed mold 31 described later. Opposing facing surfaces 23 are formed. The facing surface 23 is slightly enlarged in diameter toward the fixed mold 31 side. Further, recesses 24 are formed at a plurality of locations near the outer periphery of the front surface of the outer periphery stamper holder 19 on the fixed mold 31 side, and a hole 24 a is formed at the center of the bottom surface of the recess 24. Then, the outer stamper holder 19 is attached by the bolt 26 by inserting and fixing the bolt 26 having the spring 25 attached to the bolt hole provided at a corresponding portion of the attachment frame 18 which is the main body of the movable mold 11. It is like that. The spring 25 is provided between the back surface of the head of the bolt 26 and the bottom surface of the recess 24 and urges the outer peripheral stamper holder 19 toward the movable mold 11 side. Therefore, the outer peripheral stamper holder 19 is attached by being pressed by the spring 25. The pressing force can be adjusted by rotating the bolt 26.

なお設計図面段階において、外周スタンパホルダ１９の保持面２１ａの高さ（低摩擦部材Ｗのコーティング厚さを含む）から鏡面板１４の外周スタンパホルダ取付面１４ａ上に載置されたスタンパ１５の外側寄り表面１５ａの高さ（スタンパ１５の板厚を含む）を減算した寸法関係は、−１０μｍ〜５μｍであることが望ましく、０μｍに近い方がより望ましい。なおスタンパ１５は板厚ムラがある上に、成形時には熱膨張により鏡面板１４、外周スタンパホルダ１９、スタンパ１５の外周寄り表面１５ａの位置関係も相違してくる。よって成形時（特に射出充填前）においてスタンパ１５の外周寄り表面１５ａと外周スタンパホルダ１９の保持面２１ａが一部または全部において当接していればよい。なおスタンパ１５の外周寄り表面１５ａと外周スタンパホルダ１９の保持面２１ａが当接していたかどうかは、メンテナンスの際にスタンパ１５を取外した際に摩擦の有無から確認可能である。 In the design drawing stage, the outer side of the stamper 15 placed on the outer peripheral stamper holder mounting surface 14a of the mirror plate 14 from the height of the holding surface 21a of the outer peripheral stamper holder 19 (including the coating thickness of the low friction member W). The dimensional relationship obtained by subtracting the height of the offset surface 15a (including the thickness of the stamper 15) is desirably -10 μm to 5 μm, and more desirably close to 0 μm. The stamper 15 has uneven thickness, and the positional relationship among the mirror plate 14, the outer stamper holder 19, and the outer peripheral surface 15a of the stamper 15 also differs due to thermal expansion during molding. Therefore, it is sufficient that the outer peripheral surface 15a of the stamper 15 and the holding surface 21a of the outer stamper holder 19 are in contact with each other partly or entirely during molding (particularly before injection filling). Whether or not the outer peripheral surface 15a of the stamper 15 is in contact with the holding surface 21a of the outer stamper holder 19 can be confirmed from the presence or absence of friction when the stamper 15 is removed during maintenance.

次に図１、図２により固定金型３１について説明すると、固定金型３１は、固定盤に取付けられる金型本体部３２と、金型本体部３２に取付けられるバックプレート３３を備えている。そして可動金型１１の対向面であって前記バックプレート３３の前面には、鏡面板３４が図示しないボルトにより取付けられている。バックプレート３３及び鏡面板３４はそれぞれ、中心開口を有する所定板厚の円盤形状の部材であって、鏡面板３４には冷却溝が形成されている。そして前記したバックプレート３３と鏡面板３４の中心開口には、センタブッシュ３５やスプルブッシュ３６等が配設されている。また鏡面板３４の表面（可動金型対向面）は、スタンパ１５が配設されておらず鏡面からなるキャビティ形成面３４ａとなっている。更に鏡面板３４の外周には、型合わせされキャビティが形成された際に、可動金型１１の外周スタンパホルダ１９の対向面２３と対向する対向面３４ｂが形成されている。そして前記対向面３４ｂには、ボールガイド３７が配設され、固定金型３１に対して可動金型１１が嵌合された際の対向面２３，３４ｂのカジリを防止している。 Next, the fixed mold 31 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The fixed mold 31 includes a mold main body portion 32 attached to the fixed platen and a back plate 33 attached to the mold main body portion 32. A mirror plate 34 is attached to the front surface of the back plate 33, which is a surface facing the movable mold 11, with bolts (not shown). Each of the back plate 33 and the mirror plate 34 is a disk-shaped member having a predetermined thickness with a central opening, and the mirror plate 34 has a cooling groove. A center bush 35, a sprue bush 36, and the like are disposed in the central opening of the back plate 33 and the mirror plate 34 described above. The surface (movable mold facing surface) of the mirror surface plate 34 is a cavity forming surface 34a formed of a mirror surface without the stamper 15 disposed thereon. Further, on the outer periphery of the mirror plate 34, a facing surface 34 b is formed which faces the facing surface 23 of the outer periphery stamper holder 19 of the movable mold 11 when the mold is aligned and a cavity is formed. A ball guide 37 is disposed on the facing surface 34 b to prevent squeezing of the facing surfaces 23 and 34 b when the movable mold 11 is fitted to the fixed mold 31.

次に射出成形金型であるディスク基板成形金型１０によるブルーレイディスク用のディスク基板Ｄの成形方法とスタンパ１５と外周スタンパホルダ１９の関係について説明する。なお本発明は、ブルーレイディスクのトラックピッチ規格０．３２μｍ以下（下限は射出成形により成形可能な範囲で最も狭いトラックピッチ間隔）のディスク基板Ｄの成形に好適に用いられる。ディスク基板成形金型１０においてスタンパ１５は、内周孔近傍の表面が内周スタンパホルダ１７により保持され、信号面を挟んで、外側寄り表面１５ａは外周スタンパホルダ１９のスタンパ押さえ部２１の保持面２１ａにより当接保持され、スタンパ１５の浮き上がりが防止されている。スタンパ１５の保芯は、スタンパ１５の中心孔に内周スタンパホルダ１７の中心軸が挿通されることにより行われるがショット数が増加するにつれて双方には摩耗が生じる。なお熱膨張時のスタンパ１５の伸長に対応できるように鏡面板１４の側からスタンパ１５は吸着されていない。 Next, a method of forming a disc substrate D for Blu-ray disc using the disc substrate molding die 10 which is an injection mold and the relationship between the stamper 15 and the outer stamper holder 19 will be described. The present invention is suitably used for forming a disc substrate D having a track pitch standard of Blu-ray Disc of 0.32 μm or less (the lower limit is the narrowest track pitch interval within the range that can be formed by injection molding). In the disc substrate molding die 10, the stamper 15 has a surface in the vicinity of the inner peripheral hole held by the inner peripheral stamper holder 17, and the outer surface 15 a is a holding surface of the stamper pressing portion 21 of the outer peripheral stamper holder 19 across the signal surface. The stamper 15 is prevented from being lifted by being abutted and held by 21a. The stamper 15 is cored by inserting the center axis of the inner stamper holder 17 through the center hole of the stamper 15, but wear occurs on both sides as the number of shots increases. Note that the stamper 15 is not adsorbed from the side of the mirror plate 14 so as to cope with the extension of the stamper 15 during thermal expansion.

成形が開始されると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３１と可動金型１１が型合せされて容積可変のキャビティＣ１が形成される。次に図示しない射出装置のノズルから、溶融樹脂（ポリカーボネート）がスプルブッシュ３６を介して前記キャビティＣ１内に射出充填される。本実施形態では加熱筒前部の温度が３６０℃〜３９０℃と比較的高温の溶融樹脂が用いられる。キャビティＣ１内に溶融樹脂が供給されると熱容量の小さいスタンパ１５は急速に昇温されて熱膨張する。この際のスタンパ１５の温度上昇および熱膨張率は、鏡面板１４の温度上昇および熱膨張率よりも相対的に大きく、スタンパ１５の内周孔と内周スタンパホルダ１７の中心軸は当接状態にあるので、スタンパ１５は鏡面板１４のスタンパ取付面１４ａ上を外側に向けて伸長する。 When molding is started, a movable plate of an injection molding machine (not shown) is driven forward, and the fixed mold 31 and the movable mold 11 are combined to form a cavity C1 having a variable volume. Next, molten resin (polycarbonate) is injected and filled into the cavity C1 through a sprue bush 36 from a nozzle of an injection device (not shown). In the present embodiment, a molten resin having a relatively high temperature of 360 to 390 ° C. is used at the front of the heating cylinder. When molten resin is supplied into the cavity C1, the stamper 15 having a small heat capacity is rapidly heated and thermally expanded. At this time, the temperature rise and the thermal expansion coefficient of the stamper 15 are relatively larger than the temperature rise and the thermal expansion coefficient of the mirror plate 14, and the inner peripheral hole of the stamper 15 and the central axis of the inner stamper holder 17 are in contact with each other. Therefore, the stamper 15 extends outward on the stamper mounting surface 14a of the mirror plate 14.

この際、スタンパ１５の外周寄り表面１５ａと外周スタンパホルダ１９のスタンパ押さえ部２１の保持面２１ａとは、一部または全部が当接されているが、保持面２１ａが上記のようにＷＣ／Ｃコーティングによる低摩擦加工がなされているのでスタンパ１５に当接していてもスタンパ１５の熱膨張による伸長を妨げず、キャビティ内においてスタンパ１５が浮き上がることはない。そしてスタンパ１５の外周寄り表面１５ａと外周スタンパホルダ１９の保持面２１ａの間が当接されているので、スタンパ１５の芯ずれや浮き上がりによる転写ずれが防止される。またディスク基板Ｄに形成されるバリについてもまったく形成されないかごく僅かしか形成されない。また外周スタンパホルダ１９の対向面２３と固定金型３１における鏡面板３４の対向面３４ｂの間が、ボールガイド３７により適切な間隔に保たれているので、射出充填された際のキャビティＣ１内に予め存在した空気や溶融樹脂から発生するガスが良好に抜けるようになっている。そしてキャビティＣ１内に溶融樹脂が射出充填中または射出充填後に可動金型１１が前進され、キャビティＣ１内における溶融樹脂が圧縮される。そしてキャビティＣ１内の溶融樹脂の冷却固化が進行し、所定時間が経過すると可動金型１１が型開きされ、ディスク基板Ｄが取出される。そして成形されたディスク基板Ｄは後工程に搬送されて後処理がなされてブルーレイディスク等の光ディスク製品となる。 At this time, the outer peripheral surface 15a of the stamper 15 and the holding surface 21a of the stamper pressing portion 21 of the outer stamper holder 19 are in contact with each other, but the holding surface 21a is WC / C as described above. Since low-friction processing is performed by coating, even if the stamper 15 is in contact with the stamper 15, the stamper 15 does not hinder expansion due to thermal expansion, and the stamper 15 does not float in the cavity. Since the outer peripheral surface 15a of the stamper 15 and the holding surface 21a of the outer stamper holder 19 are in contact with each other, misalignment of the stamper 15 and transfer deviation due to lifting are prevented. Also, the burrs formed on the disk substrate D are not formed at all or only very few. Further, since the space between the facing surface 23 of the outer peripheral stamper holder 19 and the facing surface 34b of the mirror plate 34 in the fixed mold 31 is kept at an appropriate interval by the ball guide 37, the cavity C1 when injected and filled is contained in the cavity C1. The gas generated from the pre-existing air or molten resin can be satisfactorily released. Then, the movable mold 11 is advanced during or after injection filling of the molten resin into the cavity C1, and the molten resin in the cavity C1 is compressed. Then, the molten resin in the cavity C1 is cooled and solidified, and when a predetermined time elapses, the movable mold 11 is opened and the disk substrate D is taken out. Then, the molded disk substrate D is conveyed to a subsequent process and subjected to post-processing to become an optical disk product such as a Blu-ray disk.

次に本発明における別の実施形態について説明する。上記の本実施形態は、インロー金型と称される射出成形金型であるが、別の実施形態の例は、平当金型と称される射出成形金型である。平当金型では、成形時にディスク基板の外側面を形成するとともにスタンパの外周寄り表面を保持する外周スタンパホルダ（外周リング）が一方の金型の金型部材に対してスプリングにより進退可能に設けられている。またスタンパは他方の金型の鏡面板上にエア吸着等により保持されている。そして外周スタンパホルダの前面の外周側には他方の金型の金型部材に面当接される当接面が設けられるとともに、前面の内周側には、前記スタンパの外周寄り表面を保持する保持面が形成されている。そして外周スタンパホルダの前記保持面とスタンパの前記表面は型閉されキャビティ形成時のみ当接される（型締力は付与されない）が、保持面には低摩擦加工がされているので、スタンパ熱膨張しても前記保持面とスタンパの表面の間で問題となるような摩擦が発生することはない。なお溶融樹脂の射出充填時から冷却完了時については、一時的にスタンパの吸引を停止するようにしてもよい。なお前記平当金型においては、固定金型および可動金型のどちらか一方の金型にスタンパが配設され、他方の金型に外周スタンパホルダ（外周リング）が配設されていればよい。 Next, another embodiment of the present invention will be described. The present embodiment described above is an injection mold called an inlay mold, but an example of another embodiment is an injection mold called a flat mold. In the flat die, an outer peripheral stamper holder (outer peripheral ring) that forms the outer surface of the disk substrate and holds the surface near the outer periphery of the stamper at the time of molding is provided so that it can be advanced and retracted with respect to the mold member of one mold. It has been. The stamper is held on the mirror plate of the other mold by air adsorption or the like. The outer peripheral side of the front surface of the outer peripheral stamper holder is provided with a contact surface that comes into surface contact with the mold member of the other mold, and the outer peripheral surface of the stamper is held on the inner peripheral side of the front surface. A holding surface is formed. The holding surface of the outer peripheral stamper holder and the surface of the stamper are closed and contacted only when the cavity is formed (no clamping force is applied), but the holding surface is subjected to low friction processing. Even if it expands, no problematic friction occurs between the holding surface and the surface of the stamper. In addition, from the time of injection filling of the molten resin to the time of completion of cooling, the suction of the stamper may be temporarily stopped. In the flat die, either a fixed die or a movable die may be provided with a stamper, and the other die may be provided with an outer peripheral stamper holder (outer peripheral ring). .

図１、図２に示される本実施形態については、固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型にスタンパと外周スタンパホルダが配設されるものであればよい。また本発明は縦方向に型開閉がされる射出成形金型に用いたものでもよく、キャビティ内が圧縮されないものでもよい。更に外周スタンパホルダの保持面とスタンパの表面は一部が当接されているものであれば、意図的にベントや離型エア噴出のための間隙を設けたものや両部材の成形加工精度により意図せずに一部に間隙が形成されたものを除外するものではない。またスタンパが配設される鏡面板の表面も、スタンパの熱膨張による伸長を妨げないためにＷＣ／ＣやＤＬＣ等による低摩擦加工を行ってもよい。 The present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 only needs to be provided with a stamper and a peripheral stamper holder in at least one of a fixed mold and a movable mold. Further, the present invention may be used in an injection mold in which the mold is opened and closed in the vertical direction, or the cavity may not be compressed. Furthermore, if the holding surface of the outer periphery stamper holder and the surface of the stamper are partly in contact with each other, there are intentionally provided gaps for venting or releasing air ejection, and depending on the molding accuracy of both members It does not exclude the case where a gap is partially formed unintentionally. Also, the surface of the mirror plate on which the stamper is disposed may be subjected to low-friction processing using WC / C, DLC, or the like so as not to prevent the stamper from extending due to thermal expansion.

本発明はディスク基板用の射出成形金型以外の射出成形金型にも用いることができる。一例としては導光板、拡散板、およびレンズ等の転写面をスタンパによって転写する射出成形金型（射出圧縮成形金型を含む）に用いることができる。従ってスタンパは円形に限定されず矩形等でもよい。そして矩形スタンパの各辺近傍の外側寄り表面をスタンパホルダの保持面により当接状態に保持する。大型導光板等においてはスタンパが大面積となるのに従い、射出充填時に熱膨張する寸法も大きくなるから本発明を用いることが有効である。また近年では導光板等の光学製品においては、面積に対して板厚が薄いものが求められ、射出速度や溶融樹脂温度が高くなる傾向にあるので、本発明のようにスタンパ押さえ部分に間隙を設けないでバリを無くすか小さくすることが望ましい。 The present invention can also be used for injection molds other than injection molds for disk substrates. As an example, it can be used for an injection mold (including an injection compression mold) in which a transfer surface such as a light guide plate, a diffusion plate, and a lens is transferred by a stamper. Accordingly, the stamper is not limited to a circle, but may be a rectangle or the like. Then, the outer surface near each side of the rectangular stamper is held in contact with the holding surface of the stamper holder. In a large-sized light guide plate or the like, it is effective to use the present invention because the dimension of thermal expansion during injection filling increases as the stamper has a large area. In recent years, optical products such as a light guide plate are required to have a thin plate thickness with respect to the area, and the injection speed and the molten resin temperature tend to be high. It is desirable to eliminate or reduce burrs without providing them.

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。 The present invention is not enumerated one by one, but is not limited to the one in the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention is applied to those modified by a person skilled in the art based on the gist of the present invention. It is.

本実施形態のディスク基板成形金型の断面図である。It is sectional drawing of the disc substrate shaping | molding die of this embodiment. 本実施形態のディスク基板成形金型の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the disc substrate shaping die of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ディスク基板成形金型（射出成形金型）
１１可動金型
１４鏡面板
１５スタンパ
１５ａ外周寄り表面
１９外周スタンパホルダ（スタンパホルダ）
２１スタンパ押さえ部
２１ａ保持面
３１固定金型
Ｃ１キャビティ
Ｄディスク基板
Ｗ低摩擦部材（低摩擦加工） 10 Disc substrate mold (Injection mold)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Movable metal mold | die 14 Mirror surface plate 15 Stamper 15a The surface near outer periphery 19 Outer periphery stamper holder (stamper holder)
21 Stamper holding part 21a Holding surface 31 Fixed mold C1 Cavity D Disk substrate W Low friction member (low friction processing)

Claims

固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型に配設されるスタンパの外側寄り表面をスタンパホルダにより押さえてスタンパの浮き上がりを防止する射出成形金型において、
前記スタンパホルダの保持面は、スタンパの外側寄り表面に直接当接して保持する面であり、低摩擦加工がされていることを特徴とする射出成形金型。 In an injection mold that prevents the stamper from being lifted by pressing the stamper holder on the outer surface of the stamper disposed on at least one of the fixed mold and the movable mold,
An injection mold, wherein the holding surface of the stamper holder is a surface that is held in direct contact with the outer surface of the stamper and is subjected to low friction processing.

前記スタンパホルダは、ディスク基板に転写を行うスタンパの外側寄り表面を保持する外周スタンパホルダであることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。 2. The injection mold according to claim 1, wherein the stamper holder is an outer peripheral stamper holder that holds a surface closer to an outer side of a stamper that performs transfer to a disk substrate.

前記請求項２の射出成形金型に取付けられ、前記スタンパの外側寄り表面に直接当接して保持する保持面に低摩擦加工がされている射出成形金型の外周スタンパホルダ。 An outer peripheral stamper holder for an injection mold, which is attached to the injection mold of claim 2 and has a low-friction process on a holding surface that is in direct contact with and held on the outer surface of the stamper.