專利名稱：光盤成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于成型盤(例如唱盤(CD(袖珍盤))、視盤或類似物)的片基的光盤成型裝置，更特別涉及一種光盤成型裝置，其中通過改進(jìn)形成盤片基外圓周部分的環(huán)的形狀而使盤片基的外圓周部分受到保護(hù)不變形為喇叭形，從而得到高質(zhì)量的盤片基。
到現(xiàn)在為止，作為記錄各種信息的光記錄介質(zhì)例如唱盤、視盤等等，有通過記錄或再生光的照射來記錄信息的已知的光記錄介質(zhì)(以下統(tǒng)稱為“光盤”)。這種光盤一般包括一信息記錄層。作為形成具有很細(xì)的凹面和凸面例如定相位、預(yù)溝紋等等的信息記錄層(各種信息例如數(shù)據(jù)信息，探測(cè)伺服信號(hào)等等被記錄在其中)的方法，至今使用有錄聲片制造模的注射成型方法。
附

圖1是一剖面圖說明用于成型光盤盤片基的金屬成型裝置的模具合模狀態(tài)。圖1中參考號(hào)1一般表示固定端模。在此固定模中1，裝配有金屬模具2其對(duì)著模腔的一側(cè)鏡面拋光。參考號(hào)3表示動(dòng)模，其可以相對(duì)于固定模1沿著未示的拉桿向上和向下移動(dòng)。相似地，動(dòng)金屬模4裝配到動(dòng)模3內(nèi)，其對(duì)著模腔的一側(cè)鏡面拋光。冷卻水通道2a,4a被分別限定于固定金屬模2和動(dòng)金屬模4內(nèi)。
錄聲片制造模5設(shè)置在固定金屬模2的模腔表面上以傳送盤和在盤上成型信號(hào)凹點(diǎn)。錄聲片制造模5由環(huán)6支撐，后者也用作金屬模成型盤的外圓周部分。
更特別地，環(huán)6這樣形成，錄聲片制造模5的外圓周部分通過凸形部分的齒格部分8緊靠固定金屬模2的模腔表面，而該齒格部分在環(huán)6內(nèi)圓周部分7的最內(nèi)側(cè)圓周部分的上緣上形成。環(huán)6的厚外圓周部分9由許多螺栓10固定到固定金屬模2上。
動(dòng)模3以這樣的方式固定到環(huán)6內(nèi)，即動(dòng)金屬模4的外圓周表面與環(huán)6的內(nèi)圓周表面接觸。這樣，固定金屬模2，動(dòng)金屬模4和環(huán)6構(gòu)成成型模腔11。
在此合模狀態(tài)，如放大的圖2所示，依次地，內(nèi)圓周部分7的齒格部分8和錄聲片制造模5之間有間隙C1，外圓周部分9的外圓周表面和固定端模1之間有間隙C2，內(nèi)圓周部分7和動(dòng)金屬模4之間有間隙C3。間隙C1和C3設(shè)定為這樣的間隙值，例如十幾個(gè)微米，即僅僅使模腔11內(nèi)的氣體通過但阻止填充到模腔11內(nèi)的熔融樹脂進(jìn)入。間隙C2設(shè)定為例如幾個(gè)微米。
另一方面，如圖1所示，固定端金屬模2在其中心有一附著的從固定模1的一端貫穿注道襯套12的注道13，此注道13在其中心限定一注射孔14用于將熔融樹脂注入上述模腔11。在圖1中，參考號(hào)15表示注嘴擋板用于將未示的注嘴設(shè)置在緊靠注道13的位置。
然而，動(dòng)金屬模4在其中心有一附著的從動(dòng)模3的一邊貫穿注口襯套16的套17。澆口切斷活塞18就設(shè)置在套17內(nèi)。
以下將敘述用現(xiàn)有技術(shù)的光盤成型裝置成型光盤的方法。
未示的注射注嘴定位于注道13的條件下，將熔融樹脂從注嘴穿過注射孔14注入模腔11，然后充滿模腔11。當(dāng)熔融樹脂充滿模腔11時(shí)，模腔11內(nèi)氣體狀態(tài)的氣體從環(huán)6和錄聲片制造模5之間形成的間隙(間隙C1部分)和環(huán)6和動(dòng)金屬模4之間形成的間隙(間隙C3部分)逃逸致使盤的外圓周形狀最終由環(huán)6成型。然后，在經(jīng)過自完成熔融樹脂的填充的預(yù)定的時(shí)間之后，澆口切斷活塞18就升起來，致使與此同時(shí)注射孔14的澆口被切斷，盤的中心孔通過澆口切斷活塞18的外圓周部分成型。
盤被冷卻并固化之后，動(dòng)模3與動(dòng)金屬模4一起被降低，得到成型的盤片基。
注入模腔11的熔融樹脂19在高溫(大約330℃)和1000kg/cm2的大壓力(1噸)下填充模腔11。由于如此大的填充壓力，成型盤片基外圓周部分的環(huán)6通過如圖2剖面線所示的間隙C2的量朝著外徑邊鼓起，特別是，環(huán)6的內(nèi)圓周部分7朝著錄聲片制造模5的邊緣彎曲并變形。
自熔融樹脂的填充完成起由于樹脂冷卻和固化而降低樹脂壓力之后，當(dāng)環(huán)6返回到原始位置時(shí)得到在環(huán)6中產(chǎn)生的應(yīng)力。由本申請(qǐng)代理人得到的模擬結(jié)果的研究顯示在盤片基20的外圓周邊緣部分的上表面和底表面由如圖3所示的上述壓力形成喇叭形的鼓起部分20a,20b。在盤片基20上表面上的喇叭形的鼓起部分，即，在信號(hào)凹點(diǎn)上的鼓起部分20a比盤片基20底表面讀出端上的鼓起部分20b鼓得更高。
作為防止環(huán)6被弄彎的一種方法，可考慮一種方法，將錄聲片制造模5與環(huán)6的內(nèi)圓周部分7的整個(gè)表面夾持在一起。根據(jù)此方法，盡管由于填充壓力而可避免環(huán)6的被弄彎和變形狀態(tài)，但是錄聲片制造模5的外圓周部分卻被完全向下壓縮。因此就出現(xiàn)這樣的問題，即，當(dāng)錄聲片制造模5因熔融樹脂注射時(shí)的高溫而熱膨脹時(shí)，由所得到的熱量而使錄聲片制造模5朝著模腔11邊緣彎曲。
此外，還有一個(gè)缺點(diǎn)就是當(dāng)環(huán)6返回到原始位置時(shí)由所得到的應(yīng)力在成型的盤片基的外圓周部分趨于形成毛刺。
而且，還出現(xiàn)一個(gè)問題就是在環(huán)6返回到原始位置之后由于所得到的應(yīng)力而在成型盤外圓周部分因產(chǎn)生的雙折射而使光盤的光學(xué)部分被損壞。
鑒于上述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能成型光盤的光盤成型裝置，其中盤片基外圓周部分上喇叭形鼓起部分的出現(xiàn)可被極小化。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能成型光盤的光盤成型裝置，其中可以避免在盤片基外圓周部分上出現(xiàn)毛刺。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光盤成型裝置，其包括用于在成型金屬模具上成型盤片基外徑部分的環(huán)和用于成型信號(hào)凹點(diǎn)的錄聲片制造模。在此光盤成型裝置中，在用于夾持錄聲片制造模的環(huán)的夾持表面上形成許多槽，而錄聲片制造模的外圓周表面由其凸形部分支撐。
根據(jù)上述環(huán)，可防止該環(huán)被弄彎和變形。結(jié)果，可以消除當(dāng)該環(huán)返回到原始位置時(shí)所得到的應(yīng)力而且可使盤片基上喇叭形的鼓起部分極小化。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)光盤成型裝置的剖面圖；圖2是一剖面圖放大顯示環(huán)和位于圍繞環(huán)的部分；圖3是一剖面圖顯示在盤片基上產(chǎn)生喇叭形鼓起部分的方式；圖4是一剖面圖顯示根據(jù)本發(fā)明光盤成型裝置的合模狀態(tài)；圖5A是顯示齒格部分輪廓的局部平面圖；圖5B是由圖5A中沿著a-a線的剖面圖；圖6是顯示環(huán)和位于圍繞環(huán)部分的放大圖；圖7是一平面圖顯示環(huán)與固定端模嚙合以前的狀態(tài)；圖8是一平面圖顯示環(huán)與固定端模嚙合的方式；圖9A是局部平面解說明環(huán)與固定端模嚙合過程中的放大狀態(tài)；圖9B是局部平面解說明環(huán)與固定端模嚙合的方式；
圖10是剖面圖顯示環(huán)的另一齒格部分和位于圍繞上述環(huán)部分的放大圖；圖11A是局部平面圖顯示齒格部分進(jìn)一步改進(jìn)的例子；及圖11B是沿者圖11A中b-b線的剖面圖。
以下將參考附圖敘述根據(jù)本發(fā)明光盤成型裝置的例子。
圖4是一剖面解說明根據(jù)本發(fā)明光盤成型裝置的合模狀態(tài)。在圖4中，與圖1相同的元件和零件被標(biāo)以相同的參考號(hào)。
在圖4中，同樣提供固定端模1。在此固定端模1中，有裝配的固定端金屬模2，其對(duì)著模腔11的面被鏡面拋光。動(dòng)模3是這樣提供的，其可以相對(duì)于固定端模1沿著未示的拉桿向上和向下移動(dòng)。相似地，動(dòng)金屬模4裝配到動(dòng)模3內(nèi)，其對(duì)著模腔的面被鏡面拋光。冷卻水通道2a,4a被分別限定于固定端金屬模2和動(dòng)金屬模4內(nèi)。
錄聲片制造模5設(shè)置在固定端金屬模2的模腔表面上以傳送盤和在盤上成型信號(hào)凹點(diǎn)。錄聲片制造模5由環(huán)6支撐，后者也用作金屬模成型盤的外圓周部分。
更特別地，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)6的內(nèi)圓周部分7的上表面形成有凸凹的表面。根據(jù)此實(shí)施例，如圖5A和圖5B所示，此有凸凹的表面包括許多中心齒格部分21和許多中心溝槽部分22，它們是交替形成的。每一溝槽部分22包括連通溝槽22a，此連通溝槽22a有限定的氣體逃逸孔23，其貫穿環(huán)6的內(nèi)圓周部分7。在每一齒格部分21加荷靠緊固定端模2的模腔表面端的錄聲片制造模5的外圓周部分的條件下，厚的外圓周部分9通過許多螺栓10固定到固定端金屬模2上。
動(dòng)模3與上述環(huán)6以這樣的方式嚙合，即，動(dòng)金屬模4的外圓周表面與環(huán)6的內(nèi)圓周表面接觸。這樣，固定端金屬模2，動(dòng)金屬模4和環(huán)6構(gòu)成成型模腔11。
在此合模狀態(tài)下，如放大的圖6所示，環(huán)6精確地以這樣的方式操作，即，在內(nèi)圓周部分7的每一齒格部分21和錄聲片制造模5之間很難形成間隙C1，它們通過緊固地?cái)Q緊螺栓10而相互有力地加荷。還有，外圓周部分9的外圓周表面和固定端模1之間以這樣的方式相互緊密接觸，即，不形成間隙C2。在內(nèi)圓周部分7和動(dòng)金屬模4之間的間隙C3是十幾個(gè)微米。結(jié)果，模腔11內(nèi)的大部分氣體可以從間隙C3排到模腔11的外面。但填充到模腔11內(nèi)的熔融樹脂19不能進(jìn)入間隙C3。
另一方面，作為外圓周部分9的外圓周表面與固定端模1的內(nèi)圓周表面緊密接觸的方法是以不產(chǎn)生間隙C2的方式來實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)本發(fā)明，使用如圖7和8所示的結(jié)構(gòu)。
如圖7和8所示，在固定端模1內(nèi)圓周表面形成具有等深度的中凹部分24，固定端模1的內(nèi)壁表面除了中凹部分24都用作嚙合表面25。另一方面，在環(huán)6的外圓周表面相對(duì)固定端模1的嚙合表面25形成中凹部分26，環(huán)6的外圓周表面除了中凹部分26都用作嚙合表面27。于是，嚙合表面25,27相互緊密接觸并由此相互嚙合。到最后，如圖9A、9B放大顯示，嚙合表面25、27都形成楔形形狀致使兩個(gè)嚙合表面25、27在環(huán)6旋轉(zhuǎn)時(shí)相互緊密嚙合。因此，環(huán)6被夾持到固定端模1的內(nèi)圓周表面上然后用螺栓10固定。
回到圖4，固定金屬模2在其中心有從固定模1的一端貫穿注道襯套12的注道13，此注道13在其中心限定注射孔14用于將熔融樹脂19注入上述模腔11。類似地提供注嘴擋板15用于將未示的注嘴設(shè)置在緊靠注道13的位置。
然而，動(dòng)金屬模4在其中心有一附著的從動(dòng)模3的一邊貫穿注口襯套16的套17。澆口切斷活塞18就設(shè)置在套17內(nèi)。
以下將敘述通過本發(fā)明的光盤成型裝置成型光盤的方法。
在未示的注射注嘴定位于注道13的條件下，將熔融樹脂從注嘴穿過注射孔14注入模腔11，然后充滿模腔11。當(dāng)熔融樹脂充滿模腔11時(shí)，模腔11內(nèi)氣體狀態(tài)的大部分氣體從環(huán)6和動(dòng)金屬模4之間形成的間隙(間隙C3部分)逃逸，部分氣體從環(huán)6和錄聲片制造模5之間形成的間隙(間隙C1部分)逃逸，穿過溝槽部分22從氣體放出孔23排出。最后，盤的外圓周形狀由環(huán)6形成。然后，在經(jīng)過自完成熔融樹脂的填充的預(yù)定的時(shí)間之后，澆口切斷活塞18就升起來，致使與此同時(shí)注射孔14的澆口被切斷，盤的中心孔通過澆口切斷活塞18的外圓周部分成型。
盤被冷卻并固化之后，動(dòng)模3與動(dòng)金屬模4一起被降低，得到成型的盤片基。
注入模腔11的熔融樹脂19用1000kg/cm2的高壓(1噸)填充到模腔11內(nèi)，如上所述。因此，根據(jù)本發(fā)明光盤成型裝置的環(huán)6，由于環(huán)6的內(nèi)圓周部分7的整個(gè)上表面上形成的同心齒格部分21朝著錄聲片制造模5加荷以夾住錄聲片制造模5，熔融樹脂19的填充壓力被分散到每一齒格部分21形成應(yīng)力。結(jié)果可以防止內(nèi)圓周部分7被彎曲和變形。然而，由于外圓周部分9和固定端模1之間的間隙被消除，因此可以防止環(huán)6因填充壓力而向外徑端外凸。
如上所述，在盤片基成型之后，當(dāng)環(huán)6返回到原始位置時(shí)不產(chǎn)生應(yīng)力。因此，盤片基外圓周邊緣部分上、下表面上喇叭形的外鼓部分可被極小化。另外，可以成型這樣的盤片基，其中在盤片基外圓周部分很難形成雙折射或毛刺。
此外，由于每一齒格部分21都緊靠錄聲片制造模5加荷，因此錄聲片制造模5不完全受壓而是承受適宜的壓力，從而避免出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，即，當(dāng)填充熔融樹脂時(shí)，受熱膨脹的錄聲片制造模5相對(duì)于環(huán)6隨著摩擦力而移動(dòng)，結(jié)果，錄聲片制造模5被弄彎至模腔11一側(cè)。
另外，由于當(dāng)環(huán)6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)6與固定端模1以楔形方式嚙合，作為這種結(jié)構(gòu)，環(huán)6與固定端模1的內(nèi)圓周表面無間隙嚙合，由此通過簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)就可得到無間隙嚙合狀態(tài)而無需高精確度組裝。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，可以有各種變形而不背離本發(fā)明的要旨。
圖10顯示一種結(jié)構(gòu)其中僅僅在環(huán)6最內(nèi)側(cè)圓周齒格部分和錄聲片制造模5之間產(chǎn)生2-5μm的間隙C4，其它齒格部分21與錄聲片制造模5緊密接觸(與上述情況類似)。這樣，當(dāng)熔融樹脂19填充到模腔11內(nèi)時(shí)，氣體也可從間隙C4有效地排出。在這種情況下，由于間隙在2-5μm的范圍，從而可以防止在盤片基上產(chǎn)生毛刺。
此外，齒格部分的形狀并不限于同心形，還可以是螺旋形齒格部分。另外，如圖11A和11B所示，如果最內(nèi)側(cè)圓周齒格部分被留作同心齒格部分21則其它剩余齒格部分28可被成型為徑向排列的齒格部分，于是得到類似上述的錄聲片制造模5的支撐功能。
更進(jìn)一步，由根據(jù)本發(fā)明的光盤成型裝置成型的盤片基適用于CD、DVD、DVD-ROM等等的盤片基或者本發(fā)明的光盤成型裝置適用于為成型盤片基(例如次加工大容量存儲(chǔ)器光盤的盤片基，這種光盤在最近的將來可從市場(chǎng)上買到)或類似物的成型裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的光盤成型裝置，在用于成型盤的外圓周部分的環(huán)內(nèi)(該環(huán)也用于夾持錄聲片制造模)，在其夾持表面上形成許多凹面和凸面用以夾持錄聲片制造模，錄聲片制造模的外圓周表面被凸面夾持，由此可使在盤片基外圓周邊緣部分上、下表面上出現(xiàn)楔形外鼓部分的可能性極小化。另外可以成型這樣的盤片基，其中在盤片基的外圓周部分很難產(chǎn)生雙折射或毛刺。
此外，由于每一齒格部分都緊靠錄聲片制造模加荷，因此錄聲片制造模可用適宜的壓力夾持。這樣，當(dāng)熔融樹脂填充到模腔內(nèi)時(shí)，可以防止錄聲片制造模被弄彎到模腔一側(cè)。
以上參考附圖敘述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，應(yīng)該理解本發(fā)明并不受限于這些實(shí)施例，本領(lǐng)域的熟練人員在不背離如附屬權(quán)利要求所限定的精神或范圍的情況下可以實(shí)施各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．一種光盤成型裝置，包括；一對(duì)以可相對(duì)方式移動(dòng)的模；一對(duì)用以在其間形成模腔的金屬模；用于在盤片上傳輸信息凹點(diǎn)的錄聲片制造模；和附著在所說金屬模的環(huán)，其具有用于夾持所說錄聲片制造模的夾持表面，所說的夾持表面具有許多溝槽并用所說溝槽的凸表面夾持所說錄聲片制造模的外圓周表面并成型所說盤的外圓周表面。
2．如權(quán)利要求1中所要求的光盤成型裝置，其中所說環(huán)的所說許多溝槽是同心形的。
3．如權(quán)利要求1中所要求的光盤成型裝置，其中所說環(huán)的所說許多溝槽是螺旋形的。
4．如權(quán)利要求1中所要求的光盤成型裝置，其中所說環(huán)的所說許多溝槽是放射形的。
5．如權(quán)利要求1中所要求的光盤成型裝置，其中所說的環(huán)相對(duì)于金屬模的內(nèi)徑表面加荷，所說環(huán)的外徑表面以這種方式連接到金屬模，即所說的環(huán)和所說的內(nèi)徑表面之間沒有產(chǎn)生的間隙。
6．如權(quán)利要求5中所要求的光盤成型裝置，其中所說的盤之一在其內(nèi)圓周表面上有形成的凹面和凸面部分，所說的環(huán)在其外圓周表面有形成的凹面和凸面部分，所說的環(huán)通過相互嚙合所說的凹面和凸面部分被連接到所說的模和所說的金屬模上。
7．如權(quán)利要求6中所要求的光盤成型裝置，其中所說的凹面和凸面部分被成型為楔形。
8．如權(quán)利要求2中所要求的光盤成型裝置，其中所說的環(huán)在其最內(nèi)圓周一側(cè)的上部類似凸形表面有在其和所說的錄聲片制造模之間形成的間隙。
9．如權(quán)利要求8中所要求的光盤成型裝置，其中所說的間隙處于2-5μm的范圍。
全文摘要
一種能夠成型光盤的光盤成型裝置,其中盤片基外圓周部分上和底表面上的喇叭形外凸部分的出現(xiàn)率被極小化而且可以防止在盤片基外圓周部分產(chǎn)生毛刺。在具有用于成型盤片基外徑部分并夾持用于傳輸信號(hào)凹點(diǎn)的錄聲片制造模(5)的環(huán)(6)光盤成型裝置中,用于夾持錄聲片制造模(5)的環(huán)(6)的夾持表面被成型為凹表面和凸表面,其包括許多同心齒格部分(21)和許多同心溝槽部分(22)。錄聲片制造模(5)的外圓周表面被每一齒格部分(21)帶壓夾持。
文檔編號(hào)B29C45/26GK1211033SQ98117850
公開日1999年3月17日 申請(qǐng)日期1998年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月4日
發(fā)明者荒川宣之, 秋山雄治, 峰村憲 申請(qǐng)人:索尼公司