光碟基板的成形模具的製作方法

2023-05-17 11:58:36

專利名稱：光碟基板的成形模具的製作方法
技術領域：
本發明有關於CD-ROM，CD-R，DVD-ROM，DVD-RAM，DVD-R等光碟基板的成形用模具、壓模機與內周壓模機管座。
背景技術：
習知光碟基板的成形模具上，一般都是使用專利文獻1(0003)(圖16)及(圖17)所示的結構物，以作為支撐壓模機內周側的內周壓模機管座；換言之，壓模機的內周側，是藉由從壓模機表面朝模槽側突出的內周壓模機管座卡榫部而押入鏡面板；但以專利文獻1(圖16)、(圖17)來說，當從澆口(sprue)朝模槽內壓模機訊息面側注入熔化樹脂時，會因前述的卡榫部而縮窄模槽剖面積，而限制了熔化樹脂流動的問題。
用以解決此問題的專利文獻1，則如(0030)(0031)及(圖8)所示般，將壓模機內周側的擴徑錐狀從20°加工到70°範圍，以形成出讓內周壓模機管座卡榫部得以因應的形狀；這種形狀的效果在於，不會讓卡榫部從壓模機訊息面變成模槽側，且不損害到熔化樹脂的流動；此外，也可藉由專利文獻1(0032)上的記載、及(圖9)所示的壓模機內周側與內周壓模機管座卡榫部的搭配，發揮同於前述的效果。
〔專利文獻1〕如特開平5-54427號公報(0003)、(0030)、(0031)、(0032)、(圖8)、(圖9)、(圖16)、(圖17)前述專利文獻1；專利文獻2(0013)、及(圖4)及專利文獻3(圖5)及(圖6)所示。
〔專利文獻2〕特開平10-302328號公報(0013)、(圖4)〔專利文獻3〕實開昭62-80620號公報(圖5)、(圖6)前述專利文獻1乃至專利文獻3所記載之內容，皆需將壓模機內周側加工成特定形狀；此外，成形光碟基板時，壓模機會因內周壓模機管座之間的熱膨脹差異、與熔化樹脂壓力而出現些微的移動，但因內周壓模機管座卡榫部下方，並未完全嵌合壓模機內周側，因此會遇到壓模機內周部強度不足、縮短壓模機壽命的問題。
此外，既知的成形壓模機中心孔，則有專利文獻4(圖1)及(圖4)所記載的內容，其藉由前述裝置形成出接近(圖3b)及(圖5b)所示的壓模機中心孔形狀，但任何人都認為不可能不對這種接近壓模機的中心孔形狀進行二度加工，也不會讓內周壓模機管座卡榫部突出於模槽側的情況下支撐壓模機，因而未予以執行。
〔專利文獻4〕登錄實用新案3032851號公報(圖1)、(圖3b)、(圖4)、(圖5b)發明內容本發明為了解決上述問題，而在提升熔化樹脂流動的光碟基板成形用模具上，不讓內周壓模機管座的卡榫部，自壓模機模的模寫面突出於模槽側，且用以解決壓模機內周側強度不足的問題。
為實現上述目的，本發明採用如下設計方案本發明如權利要求1所記載的光碟基板的成形模具，在固定模具或活動模具上受到壓模機所支撐的光碟基板成形模具上，讓壓模機藉由中心孔穿孔，而在該中心孔的內周面與內周側表面之間，形成出延續該內周面而擴徑的受壓面，以支撐前述壓模機內周側的內周壓模機管座，且由主體圓柱部與該主體圓柱部端部外周所形成的卡榫部所構成，該卡榫部則對壓模機內周側表面，形成出略為平行的模槽形成面、及朝模槽側擴徑成錐狀以壓住前述受壓面的壓面，主體圓柱部則形成出與壓模機內周面呈略等間隔對置的圓柱面。
本發明如權利要求2所記載的光碟基板的成形模具，其在固定模具或活動模具上受到壓模機所支撐的磁碟基板成形用模具上，讓壓模機在中心孔的內周面與內周側表面之間，形成出延續內周面而擴徑的受壓面；支撐壓模機內周側的內周壓模機管座，是由主體圓柱部與該主體圓柱部端部外周所形成的卡榫部所構成；該卡榫部則對壓模機內周側表面略呈平行，且形成出自前述主體圓柱部圓柱面起，在常溫時會突出於30μm乃至60μm軸線方向與垂直方向的外周部模槽形成面、及基部軸線方向尺寸在常溫時為50μm乃至150μm，且在該基部上自連接部朝前述模槽形成面之外周部擴徑成錐狀壓面。
本發明如權利要求3所記載的光碟基板的成形模具，其依據權利要求1或2所述，內周壓模機管座卡榫部的模槽形成面是在常溫時，對壓模機內周側表面，以5μm乃至25μm處於突出模槽側的狀態。
本發明如權利要求4所記載的光碟基板的成形模具，其內周壓模機管座卡榫部壓面，形成為剖面圓弧狀。


圖1本發明之光碟基板的成形模具剖面圖。
圖2為圖1光碟基板的成形用模具重要部份擴大剖面圖。
具體實施例方式
首先參閱圖1、圖2，為說明本發明所用之光碟基板的成形模具；其中，圖1表示本發明光碟基板成形用模具剖面圖；而圖2表示圖1光碟基板的成形模具重要部份放大剖面圖。
圖1上的光碟基板的成形模具1，是由未標示於圖標上且被安裝於光碟基板成形機固定盤上的固定模具2、及被安裝於活動盤上的活動模具3所構成；固定模具2是在主體部4上配置了澆口軸套5(bush)、母刀6(mess cuter)、底板7(backplate)等，底板7上則配置了鏡面板8；此外，澆口軸套5與母刀6之間，則成形了澆口溫調通路9；底板7與鏡面板8之間，則形成了數圈鏡面板溫調通路10。
另一方面，活動模具3則在主體部11上配置了圓柱狀固定套管12(sleeve)，固定套管12中心孔上則配置了噴射(ejector)套管13、公刀14、中央插梢15；固定套管12外周可安裝內周壓模機管座16；另外，主體部11之前述內周壓模機管座16的外側上則配置了底板17，底板17上則配置了鏡面板18；本實施形態的鏡面板18厚度為20mm；在鏡面板18的表面19上，則藉由前述內周壓模機管座16與外周壓模機管座21，則安裝了支撐內周側20a與外周側的壓模機20；此外，公刀14內部上則形成出公刀溫調通路22；底板17與鏡面板18之間，則形成數圈鏡面板溫調通路23；本實施形態中構成模具的鏡面板18、內周壓模機管座16等，則採用含鉻的13Cr系不鏽鋼、也就是採用SUS420J2，其熱膨脹率約為11.5×10-6/℃。
接下來，前述活動模具3之外周壓模機管座21內周部上，則形成出藉由嵌合前述固定模具2鏡面板8外周部的可變容積模槽24；模槽24則貫通形成於前述澆口軸套5中心的澆口25，並可透過未標示於圖標的射出裝置與前述澆口25，將熔化樹脂射出填充至模槽24內。
以下將利用圖2，說明本發明所使用的壓模機20；壓模機20是由鎳與鎳合金所形成，熱膨脹率約為12.8×10-6/℃；如前述專利文獻4所記載的內容所示，壓模機20中心孔31，是從模寫面35的表面20b側，朝內面20c側打孔以成形出穿孔；如圖2所示，透過打孔(punch)而穿孔的壓模機20中心孔31，是對表面20b及內面20c形成出垂直內周面32、及從前述內周面32朝表面20b側，形成出連續擴徑的受壓面33；接下來，壓模機20的表面20b側則形成出，延續前述受壓面33的內周側表面34、模寫面35。
本發明可使用透過穿孔所形成之延續內周面32而擴徑的受壓面33，因此不須如同上述專利文獻1乃至專利文獻3的記載一樣，必須透過內周壓模機管座16，以壓住壓模機20內周側20a的特別加工；此外，藉由穿孔形成壓模機20中心孔31之際，雖然內面20c會形成毛邊，當安裝壓模機20時此毛邊若變成障礙源時，可透過研磨以消除毛邊；然而安裝壓模機20時此毛邊若不會變成障礙源時，只要在鏡面板18內側形成環狀溝後再插入毛邊部分即可；但壓模機20是藉由打孔讓中心孔31穿孔，因此除了形成受壓面33之外，還可透過另行加工以形成出受壓面33；唯不管屬於何種作法，本發明壓模機20都會形成出，在內周面32與內周側表面34之間擴徑的受壓面33，壓模機20的內周側20a部分，則使用具規定厚度的部份；因此猶如專利文獻1乃至專利文獻3所記載的內容所示，不會讓整個內周部形成出錐狀或薄壁部，因此不易損害到壓模機20的內周側20a。
以下利用圖2，說明支撐壓模機20內周側20a的內周壓模機管座16；內周壓模機管座16乃屬，對軸線方向A擁有規定長度的構件，在主體圓柱部41模槽側端部外周上則擁有卡榫部42；主體圓柱部41及卡榫部42模槽側，則形成出模槽形成面43，與受支撐的壓模機20內周側表面34略呈平行。
又，卡榫部42的模槽形成面43之外周部44，是在常溫時(20℃)形成出，並從主體圓柱部41表面的圓柱面47朝軸線方向A與垂直方向突出50μm；此外，相當於內周壓模機管座16主體圓柱部41、及卡榫部42境界部分的卡榫部42基部45上的軸線方向A尺寸，會在常溫時形成出100μm；卡榫部42與主體圓柱部41在反模槽側上，是用前述基部45的連接部45a所連接而成；而且前述基部45上則形成出，朝連結連接部45a與模槽形成面43外周部44的模槽側而擴徑成錐狀壓面46；接下來，壓面46上的反模槽側，則形成出剖面凹狀圓弧狀的連接面48；壓面46與圓柱面47，則以基部45連接部45a部分呈現出平滑的連接狀態；因此前述壓面46的一半部分是由錐形面所構成，再經過連接面而被連接於圓柱面47；此外，關於前述圓柱面47，則會在垂直方向形成出前述模槽形成面43，且以等間隔方式對置前述壓模機20的內周面32；再者，也可讓整個壓面46，形成出凹狀或凸狀剖面圓弧狀。
本實施形態上的卡榫部42壓面46，則形成出經過氮化處理的氮化鉻層；再者，雖然氮化鉻層是用以提升耐摩耗特性，但也不是一定要使用；關於氮化鉻層方面，也可形成於模槽形成面43或圓柱面47上。
再者，在卡榫部42上從外周部44主體圓柱部41圓柱面47，朝軸線方向A與垂直方向突出的尺寸，最好是在常溫時形成出30μm乃至60μm；此外，卡榫部42上的基部45軸線方向A尺寸，最好在常溫時形成出50μm乃至150μm；便可藉由將卡榫部42做成上述形狀，讓熔化樹脂進入壓模機20與內周壓模機管座16之間，以防在已成形的光碟基板上形成出毛邊；此外，可防止浮起壓模機20、且可增加內周壓模機管座16及壓模機20的耐用次數；再者，剖面圓弧狀連接面48並不是必須結構；內周壓模機管座16的模槽形成面43，最好是由所有相同平面所構成，但只要不影響熔化樹脂的流動，即使卡榫部42模槽形成面43、與主體圓柱部41模槽形成面43高度不同亦可。
以下以圖1及圖2，說明對活動模具3安裝壓模機20及內周壓模機管座16事宜；將壓模機20安裝於活動模具3鏡面板18時，先將內周壓模機管座16的主體圓柱部41，插通壓模機20中心孔31；接下來，將壓模機20所外插的內周壓模機管座16主體圓柱部41的反模槽側，插入固定套管12與鏡面板18之間的環狀間隙內；接下來再藉由未標示於圖標上的旋轉構件，將內周壓模機管座16的反模槽側端面49，緊固於固定套管12接觸面12a以進行定位；內周壓模機管座16，是藉由上述方式，對鏡面板18及壓模機20進行相對性的定位。
本實施形態的內周壓模機管座16的卡榫部42模槽形成面43，是對已安裝的壓模機20內周側表面34，而在常溫時(20℃)突出於15μm模槽側的狀態所定位設計而成；這是因成形時，鏡面板18與壓模機20的熱膨脹，會大於內周壓模機管座16的熱膨脹所致；因此如圖2揭示的二點鎖線所示，成形時是以卡榫部42的模槽形成面43、與壓模機20內周側表面34高度相同的方式所設計而成；再者，對壓模機20內周側表面34而言，在卡榫部42上的模槽形成面43朝模槽側突出的尺寸，會因鏡面板18或壓模機20的厚度，或成形時的鏡面板18與內周壓模機管座16的溫差而異，但一般都是在常溫時以5μm乃至25μm朝模槽側突出的狀態所設計而成，因此成形時兩者高度皆控制在10μm以內。
再者，上述實施形態雖然也記載了，在活動模具3上形成壓模機20及內周壓模機管座16的實施例，但至少在一個固定模具2或活動模具3上的壓模機20，只要受到內周壓模機管座16所支撐即可；若壓模機20受到固定模具2受到所支撐時，則會在母刀6與鏡面板8之間，安裝內周壓模機管座16。
以下將說明本發明光碟基板的成形模具1所用的光碟基板成形；本實施形態為成形DVD-R，使用的樹脂為聚碳酸酯，射出時之噴嘴上的熔化樹脂溫度約為360℃；而且活動模具3的鏡面板18，則藉由流通於鏡面板溫調通路23的溫調媒體，而將溫度約調整為120℃；內周壓模機管座16，則藉由流通於公刀溫調通路22的溫調媒體，而將溫度約調整為85℃；因此，與朝內周壓模機管座16模槽側膨脹相較之下，朝向壓模機20及鏡面板18模槽側的膨脹情況較大，成形時的壓模機20內周側表面34、及內周壓模機管座16卡榫部42的模槽形成面43的高度則略同；此時的壓面46則朝向模槽側擴徑成錐狀，基部45側則連接圓柱面47，形成出剖面圓弧狀連接面48，因此不因壓模機20側的膨脹而損壞壓模機20的內周側20a；此外，內周壓模機管座16的壓面46、及壓模機20的受壓面33之間僅有些許的間隔，因此不會侵入熔化樹脂。
接下來，從未標示於圖標上的射出裝置，透過澆口將熔化樹脂射出填充模槽24之際，由於內周壓模機管座16卡榫部42並不會突出於模槽側，因此會擴大熔化樹脂流動剖面積，提升對模槽24填充熔化樹脂的性能；另外，本發明可平坦成形出光碟基板的壓模機(形成信號的面)面；因此，已成形CD-ROM、CD-R等之際，可在整個光碟基板表面上進行裝飾印刷；在已成形DVD-R方面，在黏合2片光碟基板時，則可進行整面黏合。
雖然並未逐一列舉本發明例，但除了上述實施形態之外，業者也可沿襲本發明主旨而加以變更與適用。
本發明的效果本發明如權利要求1所記載的光碟基板的成形模具，可藉由擴徑成錐狀的卡榫部壓面，壓住透過穿孔所形成的壓模機受壓面，不須特別加工壓模機受壓面、而且還能提升樹脂的流動性。
本發明如權利要求2記載的光碟基板的成形模具，是藉由支撐內周壓模機管座卡榫部的壓模機內周側表面略呈平行，在常溫時會形成突出於30μm乃至60μm軸線方向與垂直方向的外周部模槽形成面、及基部軸線方向尺寸在常溫時為50μm乃至150μm，且藉由自該基部朝模槽形成面的外周部擴徑成錐狀的壓面而予以形成，以壓住壓模機中心孔的內周面與內周側表面之間所形成的受壓面，因此能提升壓模機內周側卡榫部的耐久性，同時還可確實支撐壓模機；此外，還可提升樹脂的流動性，解除發生於壓模機與內周壓模機管座間隙的毛邊，而造成光碟基板成形不良的問題。
本發明如權利要求3所記載的光碟基板的成形模具，是讓內周壓模機管座卡榫部的模槽形成面在常溫時，對壓模機內周側表面，以5μm乃至25μm處於突出模槽側的狀態，以提升成形時的樹脂流動性，並消除成形品上的內周側表面與內周壓模機管座模槽形成面之間的段差、或者僅有些許的段差。
本發明如權利要求4所記載的光碟基板的成形模具，是讓內周壓模機管座的卡榫部壓面形成為剖面圓弧狀，而當成形時壓模機側在熱膨脹之際，可更深一層防止壓模機的內周側受損。
權利要求
1.一種光碟基板的成形模具，系在固定模具或活動模具上受到壓模機所支撐的光碟基板的成形模具上，讓前述壓模機藉由中心孔穿孔，而在該中心孔的內周面與內周側表面之間，形成出延續該內周面而擴徑的受壓面；支撐前述壓模機內周側的內周壓模機管座，是由主體圓柱部與該主體圓柱部端部外周所形成的卡榫部所構成，該卡榫部則對前述壓模機內周側表面，形成出略為平行的模槽形成面、及朝模槽側擴徑成錐狀以壓住前述受壓面的壓面，主體圓柱部則形成出與前述壓模機內周面呈略等間隔對置的圓柱面。
2.一種光碟基板的成形模具，系在固定模具或活動模具上受到壓模機所支撐的光碟基板的成形模具上，讓前述壓模機在該中心孔的內周面與內周側表面之間，形成出延續從該內周面而擴徑的受壓面；支撐前述壓模機內周側的內周壓模機管座，是由主體圓柱部與該主體圓柱部端部外周所形成的卡榫部所構成；該卡榫部則對前述壓模機內周側表面略呈平行，而且形成出自前述主體圓柱部圓柱面起，在常溫時會形成突出於30μm乃至60μm軸線方向與垂直方向的外周部模槽形成面、及基部軸線方向尺寸在常溫時為50μm乃至150μm、且在該基部上自連接部朝前述模槽形成面之外周部擴徑成錐狀壓面。
3.如權利要求1或2所述的光碟基板的成形模具，其特徵在於前述內周壓模機管座的卡榫部模槽形成面，對壓模機內周側表面而言，在常溫時是以5μm乃至25μm而處於突出模槽側的狀態。
4.如權利要求1所述的光碟基板的成形模具，其特徵在於前述內周壓模機管座的卡榫部壓面形成為剖面圓弧狀。
全文摘要
本發明之目的在於用以提升熔化樹脂流動性的光碟基板成形用模具，可讓內周壓模機管座卡榫部，不會從壓模機模具面突出於模槽側，而且可解除壓模機內周側的強度不足問題。在解決手段方面，本發明光碟基板成形用模具1上的壓模機20，藉由中心孔31穿孔，而在該中心孔31的內周面32與內周側表面34之間，形成出延續該內周面32而擴徑的受壓面33；支撐壓模機20內周側20a的內周壓模機管座16是由主體圓柱部41與卡榫部42所構成，該卡榫部42則對壓模機20內周側表面34，形成出略為平行的模槽形成面43、及朝模槽側擴徑成錐狀以壓住前述受壓面33的壓面46，主體圓柱部41上則形成出與壓模機20內周面32呈略等間隔對置的圓柱面47。
文檔編號B29C45/26GK1550308SQ20041000864
公開日2004年12月1日 申請日期2004年3月16日 優先權日2003年5月15日
發明者
名利幸, 蛯名利幸 申請人:株式會社名機製作所