压模装置、模制盘基片的方法以及盘形记录介质 技术领域
本发明涉及一种用于通过注模法模制盘形记录介质，诸如光盘和磁光盘的盘基片的压模装置、一种用于模制盘基片的方法以及一种盘形记录介质。
背景技术
一般来说，盘形记录介质，诸如光盘和磁光盘的盘基片或基板通过注模法利用压模(molding die)模制。
要求这种压模能够抑制围绕模制盘基片外圆周产生毛刺，并能够在盘基片模制时均匀地排出气体。
压模包括一对具有用于模制盘基片的腔的静止模具和可动模具、用于模制盘基片外圆周端的外圆周环、用于将预定的凸-凹图案记录到盘基片上的模子，用于朝向及远离静止模具移动可动模具的驱动装置。
在其上要安装模子的静止模具处形成有静止侧静面光制(mirror-finished)表面。另一方面，在可动模具处形成有可动侧静面光制表面(此后称为模制表面)，该表面模制盘基片的主表面。并且，在可动模具模制表面的外圆周上安装有外圆周环，以便该外圆周环可以大致平行于可动模具移动方向朝模腔移动。
模子为具有中心孔的盘形结构，且抵靠到静止模具的静止侧静面光制表面上。该模子分别使其内圆周由内模子固定器固定，而其外圆周由外模子固定器固定。
外圆周环大致为环形结构，并在其内圆周上形成有用于模制盘基片外圆周端的模制表面。外圆周环由弹性体如弹簧，或由利用气压、油压等的移动装置移动。
如图1所示，当可动模具107向静止模具106移动且具有静止模具106和可动模具107的压模被夹紧时，形成了由可动模具107的模制表面126、抵靠静止模具106的模子113的主表面以及外圆周环116的模制表面135封闭的模腔，该空间要被填充树脂材料。
在夹紧(闭合)压模时，外圆周环116以预定的压力向静止模具106移动。压模被构造成当外圆周环116的外圆周抵靠到外模子固定器115上时，在外圆周环116和模子113之间确保一用于排出模腔108内空气的空隙间隙(clearance gap)120。该空隙间隙120被设计为具有预定地尺寸，该尺寸只能排出模腔108内的空气。
当将熔融的树脂材料注入模腔108中时，模腔108内的空气和自熔融树脂材料产生的气体从空隙间隙120排出。在模腔108充满熔融树脂材料时，停止注入熔融树脂材料。在注入熔融树脂材料时，只有空气和气体从空隙间隙120中排出，而熔融树脂材料被阻止流入空隙间隙120中，以便抑制在模制的盘基片上产生毛刺。
在将熔融树脂材料注入模腔108过程中，在注入压力大于夹紧力情况下，会导致静止模具106和可动模具107之间的间隔变大。另一方面，持续地施加用于使外圆周环116伸入模腔108中的压力。因此，空隙间隙120不会扩大，从而可以抑制毛刺的产生。
在完成熔融树脂材料的注入和树脂材料冷却后，开始开启压模。此时，模制盘基片与可动模具107的模制表面126一同移动。
然后，模制盘基片通过套筒形压出销(未示出)而与可动模具107的模制表面126分离并弹出。从而，由一系列模制步骤构成的整个模制过程就完成了。
在开启压模后，当模制盘基片与可动模具107的模制表面126分离时，盘基片的整个主表面是否粘附到可动模具107的模制表面126上或从后者脱离取决于压模的结构和模制工况。
在盘基片的整个主表面粘附到可动模具107的模制表面126上的情况下，当盘基片被弹出时分离阻力趋于较大。因此，使用例如用于提供空气的辅助工具来强制分离盘基片。然而，难于将空气均匀地喷射到盘基片的整个主表面上。即，空气不理想地被局部喷射到盘基片的中心部分上，因空气可以很容易地流动到这里，这导致盘基片不均衡分离。因此，在压模开启后，要求盘基片的整个主表面均匀地从可动模具107的模制表面126脱离。
然而，当外圆周环116被移动以便其进一步从可动模具107的模制表面伸入模腔108内时，在由外圆周环116引起的压力未传导到盘基片情况下，盘基片的整个主表面不能从可动模具107的模制表面126上脱离。
实际上，在盘基片(用附图标记102标识)利用如图1所示的具有外圆周环116的压模模制情况下，由外圆周环116引起的压力不能充分传递到盘基片上。因此，盘基片的外圆周不稳定脱离，而盘基片的内圆周仍抵靠在可动模具107的模制表面126上。从而，产生的问题是在盘基片102的外圆周和内圆周之间形成一分离图案122，如图2所示。即，只有外圆周环116向盘基片102侧突出，而盘基片102的内和中间圆周仍抵靠在可动模具107的模制表面126上，并从而产生分离图案122。
从而具有分离图案122的模制盘基片102不仅损坏了盘片的美观，而且使盘片的光电特性不稳定。即，例如在记录/再现信号中产生波动。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供一种压模装置、一种利用该压模装置模制盘基片的方法以及一种具有由该压模装置模制的盘基片的盘形记录介质来克服上述缺陷，所述压模装置可以在其开启时使模制盘基片的整个主表面均匀地与模制表面脱离，因而防止模制盘基片在模制盘基片与压模装置分离时产生分离图案。
根据本发明，提供了一种压模装置，其包括：
一对用于模制盘形记录介质的盘基片的静止模具和可动模具；以及
用于模制盘基片的外圆周端的外圆周环；
该外圆周环被安装成可沿平行于可动模具朝静止模具移动的方向向前及向后移动，并具有用于卡持模制盘基片外圆周的卡持表面。
根据本发明的压模装置，由于模制盘基片的外圆周被外圆周环的卡持表面卡持，当外圆周环沿向前和向后方向移动时，模制盘基片与外圆周环一同移动。
从而，根据本发明的压模装置，可以防止盘基片在其主表面上产生分离图案。
根据本发明，提供了一种利用一对用于模制盘形记录介质的盘基片的静止模具和可动模具、以及用于模制盘基片的外圆周端的外圆周环通过注模法模制盘基片的方法，其中外圆周环被安装成可以沿平行于可动模具向静止模具移动的方向向前和向后移动，所述用于模制盘基片的方法包括以下步骤：
沿远离静止模具的向后方向(相对可动模具)移动外圆周环，以使外圆周环伸出基本等于盘基片厚度的突出长度，以便在压模夹紧时进行注射模塑；
当开始开启压模时，沿朝向静止模具的向前方向(相对可动模具)移动外圆周环，以使外圆周环突出，以便利用用于卡持模制盘基片外圆周的卡持表面将盘基片的主表面从用于模制盘基片的主表面的可动模具模制表面上分离预定量，所述模制盘基片外圆周形成在外圆周环的内圆周处；以及
在压模开启结束后，从可动模具的模制表面中弹出盘基片。
根据本发明的用于模制盘基片的方法，由于盘基片的外圆周被外圆周环的卡持表面卡持，因而，当开始开启压模时，模制盘基片与外圆周环一同移动，且通过(相对可动模具)移动外圆周环以使其向静止模具突出，盘基片的主表面与可动模具的模制表面分离。然后，在压模开启结束后，模制盘基片从可动模具的模制表面弹出。
从而，根据本发明的用于模制盘基片的方法，可以防止盘基片在其主表面上产生分离图案。
根据本发明，提供了一种盘形记录介质，其具有围绕其外圆周的为连续或非连续环形的卡持表面，所述盘形记录介质的外圆周的卡持表面由用于模制盘基片的外圆周端的压模装置的外圆周环形成并被外圆周环卡持。
根据本发明的盘形记录介质，由于模制盘基片使其外圆周被外圆周环的卡持表面卡持，因此模制盘基片的主表面从可动模具令人满意地分离。
从而，根据本发明的盘形记录介质，防止了在其主表面上产生分离图案，可以稳定、安全可靠地保持该盘基片的光电特性。
通过下述结合附图对本发明的优选实施例的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更为显明。
附图说明
图1示出用于解释传统压模外圆周环的纵剖面图；
图2示出在由传统压模模制的盘基片主表面上形成的分离图案的平面图；
图3示出用于说明根据本发明的压模的整个结构的纵剖面图；
图4示出用于解释根据本发明压模的主要部分的纵剖面图；
图5示出用于解释根据本发明压模的外圆周环的纵剖面图；
图6示出用于解释根据本发明的压模被夹紧状态的纵剖面图；
图7示出用于解释根据本发明的压模被开启状态的纵剖面图；
图8示出用于解释根据本发明的压模的另一外圆周环的纵剖面图；
图9示出用于解释根据本发明的压模的再一外圆周环的纵剖面图；
图10示出用于解释利用再一外圆周环的根据本发明的压模被夹紧状态的纵剖面图；
图11示出用于解释利用再一外圆周环的根据本发明的压模被开启状态的纵剖面图。
具体实施方式
以下参照附图将进一步描述根据本发明的用于通过注模法模制磁光盘盘基片的压模装置。
根据本发明的压模装置将在模制直径130mm、要被用作符合例如ISO/IEC1528标准的磁光盘基板的盘基片时使用。磁光盘具有5.2GB(千兆字节)的记录容量。
根据本发明的压模1包括一对构成用于模制盘基片2的模腔8的静止模具6和可动模具7、用于固定静止模具6的静止模具固定器11、用于固定可动模具7的可动模具固定器12、用于将预定的凸-凹图案记录到盘基片2上的模子13、用于将模子13的内圆周固定到静止模具6上的内模子固定器14、用于将模子13的外圆周固定到静止模具6上的外模子固定器15、以及用于模制盘基片2的外圆周端的外圆周环16，如图3所示。
此外，压模1包括用于将可动模具7引导向静止模具6的框架17，用于调整模腔8尺寸的垫片18、用于弹出盘基片2的套筒19、用于围绕盘基片2的中心孔切下切口的冲头20、以及用于弹出由冲头20切断的中心孔部分的销21和短管浇口(spool runner)，如图3所示。
在其上要安装模子13的静止模具6处形成有静止侧静面光制表面25，如图3所示。可动模具7被安装成面对静止模具6并可以沿图3中箭头a1和a2所示的向前和向后方向朝静止模具移动。另一方面，在可动模具处形成有可移动侧静面光制表面26(以后称为模制表面26)，其模制盘基片2的主表面。并且，形成有温度调节水道28，其使用于使冷却模腔8的冷水在静止模具6和可动模具7中每一个处流动。
形成有短管套筒29，被注模装置的螺旋输送机(未示出)注入的熔融的树脂材料在其中流动。作为树脂材料，使用聚碳酸酯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等。套筒19可移动地安装到可动模具固定器12和可动模具7的中心。
模子13为具有中心孔的盘形结构，并具有预定的凸-凹图案，如形成在其面对模腔8的主表面上的预先开槽和预先格式化的凹坑。模子13抵靠静止模具6的静止侧静面光制表面25，并分别使其内圆周被内模子固定器14、外圆周被外模子固定器15向静止侧静面光制表面25挤压并固定。
内模子固定器14大致为圆柱形结构并在其外圆周具有用于夹持模子13的内圆周的爪33。外模子固定器15大致为圆柱形结构并在其内圆周上具有用于夹持模子13的外圆周的爪34。
外圆周环16基本为环形结构，并位于可动模具7模制表面26的外圆周外侧，正如图3和图4所示。外圆周环16被安装到可动模具7上以便可以沿箭头a1和a2所示的向前和向后方向朝静止模具6移动。外圆周环16经由大致环形垫圈32使其一端可移动地被可动模具7支撑，所述环形垫圈32用于调节外圆周环16沿箭头a1所示的向前方向的移动。
在外圆周环靠近模子13部分的内圆周上形成有模制表面，以用于模制盘基片2的外圆周端，如图4和5所示。从而，压模1具有被抵靠静止模具6的模子13的主表面、可动模具7的模制表面26以及外圆周环16的模制表面35封闭的模腔8。当控制垫圈18的厚度时，就可以适当地调节模腔8的尺寸。
形成有用于卡持盘基片2的外圆周的卡持部分36，其位于模制表面35沿模制盘基片2的厚度方向的中间。
该卡持部分36沿盘基片2的厚度方向为台阶形结构。该卡持部分36具有垂直于盘基片2的主表面的垂直表面37，被形成为沿盘基片2的厚度方向倾斜的倾斜表面38以及平行于盘基片的主表面、处在垂直表面37和倾斜表面38之间的卡持表面39，如图5所示。垂直表面37被形成为邻近可动模具7的模制表面26。
该倾斜表面38被形成为面对模子13，并当靠近模子13时使模制盘基片2的直径逐渐增大。外圆周环16的倾斜表面38可以允许盘基片2在较小的分离阻力情况下与可动模具7的模制表面分离，这可以防止盘基片2的变形。
卡持表面39为围绕盘基片2外圆周的连续环形表面。该卡持表面39可以为围绕盘基片2外圆周的非连续环形表面。
在模制直径130mm的盘基片的情况下，倾斜表面38形成为：沿盘基片2的厚度方向从卡持表面39到外圆周环16邻近模子13的部分的端部的高度h大致为1mm，且相对盘基片2的厚度方向的倾斜角θ大致为5度，如图5所示。在这种情况下，卡持表面39形成为沿垂直盘基片2厚度方向从倾斜表面38的开始到垂直表面37的宽度w大致为0.3mm。同样，通过垫圈18调节模腔8使得可动模具7的模制表面26和模子13的主表面之间的间隔变成小于1.2mm。
在开启压模1时，外圆周环16可以通过移动装置(未示出)利用气压等沿箭头a1所示的向前方向移动，以便模制表面35从可动模具7的模制表面26突出最大突出长度t1，该长度大于盘基片2的厚度，如图5所示。另一方面，在夹紧压模1时，由于外圆周环16的外圆周抵靠在外模子固定器15上，该外圆周环16被挤压并沿箭头a2所示的向后方向朝可动模具7移动，以便模制表面35从可动模具7突出预定的突出长度t0，该长度t0大致等于盘基片2的厚度，如图6所示。
在模制厚度1.2mm的盘基片2的情况下，外圆周环16将其最大突出长度t1设定为1.4到1.7mm。从而，当压模1夹紧时，外圆周环16突出大致等于盘基片2的厚度的1.2mm的预定突出长度t0，而在压模1开启时，外圆周环16沿箭头a1所示的向前方向移动0.2mm到0.5mm。
外圆周环16被构造成：在压模1被夹紧时，在外圆周环16面对模子13主表面部分的端部和模子13主表面之间确保有一用于排出模腔8内气体的空隙间隙41，如图6所示。
一般被设定在5μm到40μm之间的空隙间隙41被外圆周环16设定为约20μm。因此，能可靠地防止熔融树脂材料流入空隙间隙41内，这就抑制了围绕模制盘基片2外圆周产生毛刺。
如上所述，外圆周环16的模制表面35可被形成为：倾斜表面38和卡持表面39形成钝角。另一方面，外圆周环16的模制表面35可以被形成为倾斜表面38和卡持表面39形成曲面而不形成夹角，如图8所示。
如上面也描述过的，外圆周环16在其靠近模子13的端部上具有倾斜表面38。另一方面，外圆周环16在其靠近模子13的一端上可以具有垂直于盘基片2主表面的垂直表面。
图9示出外圆周环的另一示例，其由附图标记61标识。如图所示，也形成有用于卡持盘基片2的外圆周的卡持部分62。
卡持部分62沿盘基片2的厚度方向为台阶形结构。该卡持部分62具有垂直于盘基片2主表面的第一垂直表面63，垂直于盘基片2主表面的第二垂直表面64，以及平行于盘基片2主表面、于第一垂直表面63和第二垂直表面64之间形成的卡持表面65，如图9所示。第一垂直表面63被形成为邻近可动模具7的模制表面26。第二垂直表面64被形成为邻近模子13的主表面，并位于第一垂直表面的外圆周处。
由于外圆周环61具有不带斜度的第二垂直表面，则从可动模具7的模制表面上弹出盘基片2时产生的分离阻力与使用上述具有倾斜表面38的外圆周环16的情况相比，变得较大，这是不太理想的。因此，理想的是外圆周环具有倾斜表面，就象具有倾斜表面38的外圆周环16那样。
在外圆周环上形成倾斜表面的结构例如在日本公开专利H-3-283114中公开。然而，在日本公开专利H-3-283114中公开的外圆周环只在其卡持部分具有倾斜表面。因此，由于盘基片的外圆周不能被充分卡持，用于弹出盘基片的压力不能适宜地传递到盘基片上。
下面，将解释用于形成盘基片2的中心孔的零件。套筒19为大致圆柱形结构，并使其一端面对盘基片2的内圆周，如图3所示。套筒19被安装成可以沿箭头a1和a2所示的向前及向后方向移动。冲头20大致为圆柱形结构，并使其一端面对模腔8。该冲头20被安装在套筒19内圆周内侧，并被安装成可以沿箭头a1和a2所示的向前和向后方向移动。销21大致为杆结构。销21被安装在冲头20内圆周内侧，并被安装成可以沿箭头a1和a2所示的向前和向后方向移动。
下面，将说明在夹紧和开启压模1时外圆周环16的移动以及用于模制盘基片2的方法。
在开启压模1时，外圆周环16的模制表面35沿箭头a1所示的向前方向移动，以便模制表面35从可动模具7的模制表面26突出最大突出长度t1，该突出长度t1长于盘基片2的厚度，如图5所示。
然后，当可动模具7沿箭头a1所示的向前方向朝静止模具6移动时，压模1被夹紧。在夹紧压模1时，由于外圆周环16的外圆周抵靠外模子固定器15，该外圆周环16被挤压并沿a2所示的向后方向朝可动模具7移动，如图6所示。并且，外圆周环16的模制表面35沿箭头a2所示的向后方向移动，使得模制表面35从可动模具7的模制表面26突出基本等于盘基片2厚度的预定突出长度t0。
当压模1被夹紧时，注模装置(未示出)将熔融树脂材料通过短管套筒29注入被外圆周环16模制表面35、模子13的主表面以及可动模具7的模制表面26封闭的模腔8内，其中所述外圆周环16的模制表面36从可动模具7的模制表面26突出预定突出长度t0。在熔融树脂材料注入模腔8完成之后，冲头20沿箭头a1所示的向前方向移动以围绕盘基片2的中心孔切出开口。在熔融树脂材料冷却后，压模1开启。
当开启压模1时，可动模具7沿箭头a2所示向后方向远离静止模具6移动，且模制表面35从可动模具7的模制表面26突出最大突出长度t1，如图7所示。当压模1被开启时，盘基片2与可动模具7一同沿箭头a2所示的向后方向远离静止模具6移动。
然后2由于盘基片2的外圆周被外圆周环16的卡持部分卡持，突出最大突出长度t1的外圆周环的模制表面35沿箭头a1所示的向前方向移动盘基片2的外圆周，如图7所示。从而，盘基片2的主表面令人满意地与可动模具7的模制表面26分离。
然后，压模1使销21和套筒19沿箭头a1所示的向前方向移动以从可动模具7中弹出盘基片2。从而被弹出的盘基片2被具有用于吸住盘基片2的吸取装置的固定装置(未示出)固定并取出，而被传递到下一工序步骤中。
利用极化板(polarizing plate)检查如此被压模1模制的盘基片2，该结果为在盘基片2的外圆周和内圆周之间未产生分离图案。因此，在模制盘基片2从压模1中分离时，可以防止模制盘基片2产生分离图案。从而，可以稳定、安全和理想地保持利用该盘基片2的磁光盘的光电特性(the optical andelectrical characteristics)。
如上所述，压模1包括其上形成用于卡持盘基片2的外圆周的卡持表面39的外圆周环16。因此，当外圆周环16沿箭头a1所示的向前方向移动时，外圆周环16可以从可动模具7的模制表面26上均匀地释放盘基片2的整个主表面，并适宜地分离盘基片2。因此可以防止盘基片在其主表面上产生分离图案。
上述外圆周环16、51、61在沿模制盘基片2的厚度方向的模制表面35中间处具有卡持部分36、62，而这些部分具有卡持表面39、65。另一方面，卡持表面可以被形成在与可动模具7的模制表面26在大致相同的平面上，并且将在下面描述具有如此卡持表面的外圆周环的另一示例。
图10和11示出外圆周环的另一示例，其由附图标记71标识。如所示，也形成有用于模制盘基片70的外圆周端的模制表面72。该模制表面72具有形成在可动模具7的模制表面26相同平面上的卡持表面73，以及被形成为沿盘基片70的厚度方向倾斜的倾斜表面74，如图10所示。该倾斜表面74被形成为面对模子13，并在靠近模子13时使模制盘基片70的直径逐渐增大。
卡持表面73卡持盘基片70的外圆周。因此，如图11所示，当外圆周环71沿箭头a1所示的向前方向移动时，外圆周环71可以从可动模具7的模制表面26上均匀释放盘基片70的整个主表面，并适宜地分离盘基片70。因此，可以防止盘基片70在其主表面上形成分离图案。
如上所述，根据本发明的压模装置和用于模制盘基片的方法被用作通过注模法模制作为盘形记录介质的磁光盘盘基片中。另一方面，根据本发明的压模装置和用于模制盘基片的方法也可以用在模制其他类型的盘形记录介质的盘基片中，其他类型的盘形记录介质如CD(致密盘)、CD-R(可记录)、CD-RW(可重写)、以及DVD(多用途盘)。