专利名称：形成圆盘基片的金属模压装置及制造圆盘基片的方法
技术领域：
本发明涉及一种金属模压装置，用于模压成形作为信息的记录介质如光盘或磁光盘等的圆盘基片。特别是，涉及到一种模压合成树脂如聚碳酸脂树脂形成圆盘基片的金属模压装置以及靠金属模压装置形成圆盘基片的方法。
迄今为止，光盘中使用合成树脂如透光的聚碳酸脂树脂来制成圆盘基片，这种型号的光盘可由只读型光盘和1能重写先前记录的信息信号的磁光盘来举例说明。只读型光盘包括一圆盘基片，它的主要表面形成一相应于信息信号如预定的乐声信号的凹槽和台阶或凹坑的图案，以及一层例如真空喷镀铝或类似材料所形成的反射薄膜。能够重新记录信息信号的改写型磁光盘具有一信号记录层，在其主要表面上有一磁性薄膜，其上形成一用于记录预定的信息信号的构成一记录轨迹的前置槽。
由合成树脂生成的构成上述光盘或磁光盘的圆盘基片是用金属模压装置注塑成型的。
用于成型圆盘基片的金属模压装置的构成见
图1。金属模压装置是由一固定的金属模具1和一面对着固定金属模具1放置的可动金属模具2组成。相应于要成型的圆盘基片30形状的模具空腔4限定在构成金属模具3的固定模具1和可动模具2之间。
在固定金属模具1的中间位置，具有一浇道套5，用于将注塑成型机中的合成树脂如熔融的聚碳酸脂树脂导入模具空腔4中。浇道套5上有一树脂注射口6，来自注塑成型机的熔融合成树脂经树脂注射口6注射到模具空腔4内。
压模7装在限定模具空腔4的固定模具1的表面，用于模压相应于信息信号的凹槽和台阶或凹坑的图案和一构成记录轨迹的前置槽。压模7是一带中心孔7a的圆盘形式，靠一内压模夹持器8支承中心孔7a的边缘和靠一外压模夹持器9支承压模7的外周缘，使压模7附着到固定金属模具上。
同时，在压模7内侧支承中心孔7a边缘的内压模夹持器8与压模夹持器支座10的外周相配合地装到固定金属模具1上，压模夹持器支座10与浇道套5的外侧相配合。在压模夹持器8的径向外端上具有一环形压模支承爪11，用于支承压模7中心孔7a的边缘。
借助通过固定金属模1内部的压模夹持器固定装置12，内压模夹持器8被加压并由压模夹持器支座10和法兰13的水平表面13a支承。内压模夹持器固定装置12是由横穿固定金属模具1的夹持器固定杆14、螺旋部分15以及用于旋转螺旋部分15的旋钮16组成，螺旋部分15连到夹持器固定杆14上以适应夹持器固定杆14沿图1箭头A和B方向往复运动。水平侧倾斜的楔形接合支承部分17位于夹持器固定杆14的末端。接合支承部分17与在内压模夹持器8的外水平侧上形成的楔形配合的接合凹槽18相啮合。
在上述的内压模夹持器固定装置12的结构中，螺旋部分15是靠旋钮16旋转，将夹持器固定杆14在图1箭头方向推进，逐渐将楔形接合支承部分17与配合的楔形接合凹槽18接合，以使内压模夹持器8靠在压模夹持器支座10的法兰13上，压模7被推装入位它的内缘被支承爪11支撑着，并被固定的金属模1的压模接触表面1a支撑着。
同时，固定金属模具1带有一内压模夹持器释放装置19，用于通过压模夹持器8释放压模7相对于固定金属模具1的支承压力。与上述的内压模固定装置12相类似，内压模夹持器释放装置19是由横穿固定金属模具1的夹持器释放杆20、与夹持器释放杆20相连并适应夹持器释放杆20在图1箭头D和E方向上往复运动的螺旋部分21和旋转螺旋部分21的旋钮22组成。
水平测倾斜的楔形释放部分23位于释放杆20的末端。释放部分23与在内压模夹持器8的端面上形成的切口形接合表面24啮合。
为了将与压模夹持器支座10的外周相配合的内压模夹持器8拆下，以使压模7与固定金属模具1分离，夹持器固定杆14沿图1中箭头B方向退回以使接合支承部分17脱离接合凹槽18。然后，借助于旋钮22，旋转螺旋部分21，以使夹持器释放杆20沿图1箭头D方向向前，逐渐地使释放部分23与倾斜表面24相啮合使内压模夹持器8沿图1箭头F方向移动从而将压模从压模支承爪11上放下。于是，压模7能从固定金属模具1上拆下。
而对着固定金属模具1布置的，移向和移离固定金属模具1的可动金属模具2具有一套筒25，可往复地装到模具空腔4的中心以释放成形的圆盘基片30。在圆盘基片30上冲压中心孔35的冲头26可往复地装到套筒25的中心。
为了用上述的金属模压装置模压成型圆盘基片30，可移动模具2接近固定金属模具以形成一模具夹紧状态。在这一状态，熔融的合成树脂，如熔融的聚碳酸脂树脂，从注塑成型机中，经浇道套5的注射口6注射和注入模具空腔4中。可动模具2更靠近固定金属模具1以在冷却条件下压缩注入模具空腔4中的合成树脂，以使圆盘基片形成相应于模具空腔4的形状。然后，移动冲头26以冲压中心孔。可动模具2离开固定模具1以打开模具，同时，套筒25推向固定金属模具1以将成形的圆盘基片30离开金属模具3。用一适宜的取出装置，将圆盘基片30从金属模具3中取出，从而形成图2所示的圆盘基片30。
在上述惯用的金属模压装置中，因为压模7在内压模夹持器8作用下靠在固定金属模具1上，其中，内压模夹持器8具有支承中心孔7a边缘的压模支承爪11，所以将压模7连到固定金属模具1上的操作就变得复杂了。即，为了将压模7连到固定金属模具上，内压模夹持器8与压模夹持器支座10接合，并且使内压模夹持器固定装置12动作以偏移内压模夹持器8，在压模支承爪11的作用下，压模7推向固定金属模具1，导致复杂的压模连接操作。
从另一方面来说，如果内压模夹持器8的加工公差或与内压模夹持器8相配合的压模夹持器支座10的加工公差没有保持在一窄的限定范围内，则压模7的中心将相对于要成形的圆盘基片30的中心偏置，如果压模7的中心并不准确地对中圆盘基片30的中心，则压模7在圆盘基片30的主要表面上形成同心或螺旋的记录轨迹或凹坑的予置槽的中心偏离圆盘基片30的中心，从而模压产品不能用作光盘的圆盘基片。
此外，靠内压模夹持器8的压模支承爪11使压模7靠压到固定金属模具1上，如果由压模支承爪11作用的推力过大，则压模7会变歪或变形，从而很可能会增加废品率。
而且，由于采用固定的支承内压模夹持器8的内压模夹持器固定装置12或将内压模夹持器8从固定的金属模具1上松开的内压模夹持器释放装置19，因此金属模具的结构复杂。
尤其是，在上述的装配中，压模7的中心孔边缘是由压模夹持器8的压模支承爪11支承，以使压模7附着到固定金属模具1上，压模支承爪11伸向压模7的圆盘基片表面7a，所以，模压表面7a的整个区域不能有效地使用，即，具有一相应于压模支承爪11宽度的环形凹槽31在圆盘基片30的内周缘上形成，见图2，所以，其上有用来形成凹处或记录轨迹的予置槽的信号记录区S不能延伸至圆盘基片30最内区域处S1。
从另一方面来说，当圆盘基片30用来作光盘时，在其上具有凹坑或予置槽的圆盘基片30的信号记录区S上喷镀一反射薄膜或信号记录层33，见图3。除此之外，由合成树脂构成的保护膜34涂覆到反射膜或信号记录层33上。保护膜34的作用是防止空气或水分接触，和腐蚀反射膜或信号记录层33。
因此，需要保护膜34牢固地涂覆到圆盘基片30上，而不从圆盘基片上剥落。除此之外，保护膜34需要有足够厚度盖住反射膜或信号记录层33，以防止空气或水分侵入反射膜或信号记录层33。
然而，如果圆盘基片30被设计用于小尺寸光盘这样就使得信号记录区32伸到圆盘最内区，由于圆盘基片30的内侧形成较宽的环形凹槽31，从而仅仅靠窄的宽度W，在圆盘基片30的最内侧上的保护膜34可以被涂覆到圆盘基片30的平的主要表面上。因此，反射膜或信号记录层33必定不能被保护膜34盖住，所以反射膜或信号记录层33不能可靠地防止空气或水分的化学腐蚀。
从另一方面来说，圆盘基片30具有一中心孔35，它与圆盘旋转和传动装置的圆盘台上的中心件相啮合，该圆盘旋转和传动装置用于旋转和传动由圆盘基片30所制成的光盘。除此之外，限定中心孔35的环形凸台或凸起部36位于圆盘基片30的相对于信号记录层33所处表面的一表面上。凸台36的作用是在圆盘台上建立圆盘的承载高度，及允许圆盘相对于圆盘台旋转中心在水平位置旋转。因此，凸台36的端面起基准平面37的作用，能够在相对于旋转中心的水平位置上，将圆盘附着到圆盘台上，从而，相对于旋转中心，具有一保持标准水平位置的平表面。
同时，圆盘基片30上的中心孔35是由在金属模压装置的模压空腔中往复运动的冲头冲出的。孔35常常在将合成树脂注射入模具空腔中成型圆盘基片30后，马上使冲头动作冲出的。尤其是如冲压中心孔35的同时，注射到模具空腔中的合成树脂还处于熔融状态，并且还没有完全固化时，在冲头加工方向上将产生冲压毛刺34。
如果这些毛刺34出现在凸台36端面上的承载基准表面37上或是出现在与中心件啮合的中心孔35内表面处的承载基准表面上时，损害中心孔35的真圆度，同时基准表面37并不是平面，导致的结果是，由圆盘基片30生成的光盘不能正确地对中和定位到圆盘台上，从而，相对于圆盘台的旋转中心，圆盘不能保持在标准的水平状态，从而在记录或复制中产生故障。
因此，本发明的一个目的是提供一种金属模压装置，它能高精密地成型用于高密度地记录信息信号的小尺寸光盘用圆盘基片，这种光盘的直径如为64mm并能用74分钟记录乐声信号；以及提供一种制造圆盘基片的方法。
本发明的另一个目的是提供一种模压圆盘基片的金属模压装置，其中，位于金属模具上的承载压模操作容易并且相对于金属模具定位准确，压模适用于在圆盘基片上形成记录轨迹用的予置凹坑或予置凹槽。
本发明进一步目的是提供一种金属模压装置，其中，可无偏置地形成用于记录轨迹的凹坑或予置槽，从而消除圆盘基片成形中的故障。
本发明进一步目的是提供一种形成圆盘基片的金属模压装置，该圆盘基片用来制成光盘，其中，信号记录区可在圆盘的最里面区域的宽区域上形成，盖住反射膜或信号记录层的保护层，涂覆可靠，并且反射膜或信号记录层可以可靠地得到保护。
本发明进一步目的是提供一种具有简单结构的，用于形成圆盘基片的金属模压装置。
本发明又一目的是提供一种用于产生信息记录盘的圆盘基片的成形方法，其中，当圆盘设置到圆盘台上时，相对于圆盘台旋转中心，圆盘基片的中心孔的内周边表面与对中圆盘的中心件啮合，并且相对于圆盘台，圆盘的水平承载基准表而被高精密地成形以允许圆盘定位到圆盘台上，以及确保圆盘旋转稳定，在信息信号的记录或复制中不出现损坏现象。
伴随着上述目的，本发明提供了一种模压基片的金属模装置，包括一固定的金属模具，一面对着固定金属模具安装的可动金属模具，它能移向和移离固定金属模具并且在它与固定金属模具之间限定一模压空腔；至少装在固定金属模具或可动金属模具之一上的并设置在模压空腔内的一压膜；位于金属模具上使压模承载位置定位的定位装置；压模位于金属模具上；以及位于安装有所述压模的金属模具上用抽吸支承所述压模的压模支承装置。
压模支承装置可以是真空抽吸装置或是利用磁吸力的磁性抽吸装置。
本发明也提供了一种形成圆盘基片的方法，圆盘基片具有用于圆盘旋转和传动装置的底中心孔和一基准承载平面，基准承载平面实际上平行于用于入射记录和/或复制光束的平面区，包括的步骤是，将合成树脂注射到金属模压装置的模压空腔内以形成底对中孔，以及用突伸到模压空腔中的可动件冲压中心孔的至少一部分，以形成一通孔。
本发明的其它目的和优点将从最佳实施例说明和附上的权利要求书中变得更加清楚。
图1示意的示出了形成圆盘基片的传统的金属模压装置的剖视图。
图2示出了采用传统金属模压装置成形的圆盘基片的剖视图。
图3示出了用传统金属模压装置形成的圆盘基片上涂覆一信号记录层，而其上盖住一层保护层的状态剖视图。
图4示出了传统磁光盘中心孔的放大的局部剖视图。
图5示出了按照本发明的金属模压装置所形成的圆盘基片的纵向剖视图。
图6示出了由图5的圆盘基片产生的光盘的纵向剖视图。
图7示出了本发明的金属模压装置成形圆盘基片的第一实施例的纵向剖视图。
图8示出了图7的金属模压装置第一种实施例变更的纵向剖视图。
图9示出了本发明成形圆盘基片的金属模压装置的第二种实施例的纵向剖视图。
图10示出了用图9中金属模压装置形成的圆盘基片的剖视图。
图11示出了一种状态的剖视图，其中一保护层用于盖住涂覆到图10示出的圆盘基片上的信号记录层。
图12示出了图7的金属模压装置第二种实施例变更的纵向示意图。
图13示出了用本发明第三种实施例成形的圆盘基片的剖视图。
图14示出了按照本发明第三种实施例成形圆盘基片时，合成树脂注射到金属模压装置中这一状态时金属模压装置的剖视图。
图15示出了图14金属模压装置一状态的剖视图，此时，用金属模压装置在圆盘基片上冲压一通孔。
图16示出了用本发明方法产生的圆盘基片的剖视图。
按照本发明的形成圆盘基片的金属模压装置的第一种实施例将在下面加以说明。
用来成形圆盘基片的金属模压装置由具有透光性能的合成树脂如聚碳酸脂树脂来压制成一圆盘基片100，见图5。圆盘基片100用来产生图6示出的光盘或类似件。光盘可以是只读型光盘或磁光盘，一旦信息信号记录到圆盘上，光盘可以重新记录所需次数。光盘直径为64mm，能连续地至少74分钟记录乐声信号。
圆盘基片100是由本发明的金属模压装置用称作注塑成形的方法而形成的。金属模压装置包括一金属模具43，它是由一固定金属模具41和面对着固定金属模具设置的可动金属模具42组成，见图7。当模具41和42相互靠压时，相应于圆盘基片100形状的一模具空腔44限定在位于固定金属模具41的下表面的压模承载表面41a和可动金属模具42的上表面之间。即，模具空腔44实际上是要成形的圆盘形状。
同时，相对于一固定的安装块46，用安装装置(未示出)支承固定金属模具41。适用于移向和移离固定金属模具41的可动金属模具42用一装在可动安装块47上的适当安装装置(未示出)支承，可动安装块47由一适当的传动装置(也未示出)驱动。
在固定金属模具41的中心，即在限定固定模具41的模具空腔44的压模承载表面41a的中心处，在垂直于压模承载表面41a的方向上，形成一插入的通孔。一基本上环形的浇道套支承夹持器51插入到固定金属模具41的通孔中。一基本上圆形的浇道套48装入浇道套支承夹持器51中。合成树脂材料如熔融的聚碳酸脂树脂从注塑装置中(未示出)经浇道套48通过树脂注射口49进入模具空腔44，浇道套48的未端略微突出到固定金属模具41的压模承载表面41a之下。即，浇道套48的末端导入模具空腔44中，从而树脂注射口49开在其上的端面进入模具空腔44中，浇道套支承夹持器51是阶梯状，它的对着模具空腔44的前端直径缩小而它的后端形成一法兰。浇道套支承夹持器51的末端与固定金属模具41的压模承载表面41a平齐，以确定模具空腔44内表面部分。浇道套支承夹持器51的未端由一环形的包围浇道套支承夹持器51的小间隙与压模承载表面41a隔开。
用于限定相应于信息信号的凹槽或台阶模型的或一限定记录轨迹的予置槽的压模50装在确定固定棋具41的模具空腔44的压模承载表面41a上。压模50是由镍或类似材料制成的，它的形状为带中心孔50a的薄圆盘。
压模50的定位是靠浇道套48末端装到其中心孔50a上进行的。即，中心孔50a的内径相应于浇道套48的外径。压模50的外周边区域是由装在固定金属模具41上的外压膜夹持器54支承的。外压模夹持器54基本上为环形的，装在固定金属模具41的下部外周缘，以确定模具空腔44的外边缘。
固定金属模具41带有一起压模抽吸作用的压模抽吸装置。压模抽吸装置同一真空泵(未示出)经一抽吸狭缝55将固定金属模具41和压模50之间的空气排出，狭缝55限定在浇道套支承夹持器51外表面和固定金属模具41通孔内壁之间的小间隙。经位于固定金属模具41上的空气导管57，气道56与外界连通。空气导管57从中心径向地贯通模具空腔44延伸至固定金属模具41的外水平表面。
装在固定金属模具41外水平侧的气道58与空气导管57连通，并经阀59，与真空泵(未示出)相连。当打开阀时，真空泵经气道58，空气通道56，空气导管57和抽吸狭缝55，抽吸固定金属模具41的压模承载表面41a和压模50之间的空气，并将抽吸到的空气排到外界。当阀59关闭时，在减少压力的状态下，由固定金属模具41的压模承载表面41a和压模50间限定的空间与外界密封隔绝。压模50靠固定金属模具41的压模承载表面41a被抽吸夹持。而对着固定金属模具41设置的可移向和移离固定金属模具41的可动金属模具42具有一套筒65，它位于模具空腔44的中心，用来释放成形的圆盘基片100。用来冲压圆盘基片100的中心孔100a的冲头66可往复地装在套筒65的中心。
同时，相应于可动金属模具42，套筒65被往复地支承，它的对着模具空腔44的未端从可动模具空腔44的上表面上略微退回到可动金属模具42内。冲头66的对着模具空腔44的未端略微伸到套筒65未端之外。
为了用上述的产生圆盘基片的金属模压装置压制成圆盘基片100，可动金属模具42靠在固定金属模具41上以限定模具空腔44。熔融的合成材料如聚碳酸脂树脂，由注射装置(未示出)，经浇道套48的树脂注射口49，将其注射和排到模具空腔44中。树脂材料从中心流向模具空腔44内的周缘。在将可动金属模具42移向固定金属模具41，以压缩排入到模具空腔44中的树脂材料的模具夹紧操作后，冷却模压装置。这样排入模具空腔44中的树脂材料固化，以形成一相应于模具空腔44形状的圆盘基片100，见图5。
然后，冲头66伸向固定金属模具41以冲压中心孔100a。为了进行开模动作，可动金属模具42移离固定金属模具41，同时套筒65伸向固定金属模具41，以将成形的圆盘基片100从金属模具43上松开。将圆盘基片100从固定金属模具41上取下以完成圆盘基片100的成形。
圆盘基片100具有一个由压模50成形的作为信号记录表面的主要表面。在圆盘基片100的主要表面的中部形成一卡盘固定凹槽100C。卡盘固定凹槽100C是靠浇道套48的端部挤入模具空腔44而形成的。在圆盘基片100的另一主要表面的中间部位具有一环形凸台100b，它是由可动金属模具42中的中心通孔和套筒65的末端形成的，并且该环形凸台100b是在卡盘固定凹槽100C的外围。凸台100b的外周表面和由套筒65的末端成形的凸台100b的端面表示了一用于限定由圆盘基片100产生的光盘水平位置的基准表面100d。
在由圆盘基片100制成的只读型光盘中，相应于信息信号的凹槽和台阶103的模型在圆盘基片100的主要表面之一上形成，见图6，一由铝等形成的反射膜用喷射或真空喷镀方法涂覆到模型103上。模型103由压模50生成。
在由圆盘基片100制成的只读型光盘中，用于限定记录信息信号的记录轨迹(S)的予置槽103在圆盘基片100的主要表面之一上形成的，一磁性材料的信号记录层涂覆到予置槽103上。予置槽103由压模50形成。
用本金属模压装置制造圆盘基片时，能有效地利用面对模具空腔44的压模的整个圆盘基片成形表面。即，在圆盘基片100中，圆盘基片100从远离卡盘固定凹槽100C边缘延伸到它的外周边的主要表面的整个表面是一平面，用记号S2表示，其上形成凹槽和台阶的模型，见图6。即，在本圆盘基片100中，可在其上形成信号记录区的地区可延至圆盘基片100的最里边区域。
在由圆盘基片形成的光盘主要表面上，合成树脂保护膜104涂覆到反射膜上，反射膜在构成凹槽和台阶103的模型的信号记录区上形成，用记号S表示，见图6。保护膜104的作用是阻止空气中水分与反射膜等接触以防止其腐蚀。对于保护膜104具有足以阻止空气中水分与反射膜等接触的厚度是必要的，同时，为了不从圆盘基片100上脱落，被涂覆的保护膜与圆盘基片100牢固地接触也是必要的。对于本圆盘基片100来说，在圆盘基片100上的保护膜104涂覆区的宽度，也就是从信号记录区的内周边到卡盘固定凹槽100C边缘的距离可被增大以确保保护膜104与圆盘基片100紧密接触以确保使用保护膜104保护反射膜等。
对于由圆盘基片100制成的光盘来说，卡盘安放到卡盘固定凹槽100c中。卡盘由磁性材料如金属制成，是一圆盘形式。卡盘被夹持光盘的记录/复制设备中磁铁卡紧系统的磁铁吸住。
同时，在按照本发明的用于形成圆盘基片的金属模压装置中，压模抽吸装置并不限于上述实施例中示出的使用真空泵的压模抽吸装置。即，如图8所示的磁铁68也可用来作为压模抽吸装置，磁铁68与压模表面41a齐平地设置以形成固定金属模具41的压模承载表面41a的部件。
在目前的制造圆盘基片的金属模压装置中，压模50装在固定金属模具41上，它的外围侧由外压模夹持器54支承，而它的主要表面由磁铁68吸住和夹持住。如果磁铁68是一块电磁铁，则压模50将非常容易地从固定金属模具上折下。
按照本发明的用于制造圆盘基片的金属模压装置并不限于上述的布置，为成形圆盘基片100，压模50不仅仅装在固定金属模具41上，压模50也可以装在可动金属模具42上。在这种情况下，可动金属模具42上带有一定位凸件(未示出)，它与压模50的中心孔50a相接合，从而用定位凸件可使压模50定位。
在上述的按照本发明的制造圆盘基片的金属模压装置中，压模中心孔50a的内边部由浇道套48定位，并由压模抽吸装置或磁铁吸住或支承。如此，对于成形圆盘基片的本金属模压装置来说，将压模装到固定金属模具41上的操作变得更为方便。
除此之外，在成形圆盘基片的本金属模压装置中，靠浇道套48，将压模50准确地定位，它的中心区准确地对准用本金属模压装置成形的圆盘基片100的中心。因此，用本金属模压装置以希望方式成形光盘用圆盘基片100，在圆盘基片100主要表面之一上形成的，螺旋延伸的凹槽和台阶模型成一排凹坑的曲率中心并不偏离圆盘基片100的中心。
除此之外，对于制造圆盘基片的本金属模压装置来说，由于压模50由压模抽吸装置或磁铁68吸住和支承，成形的圆盘基片并不变形。因此，对于制造圆盘基片的本金属模压装置来说，将生成具有所需性能的圆盘基片100。同时，因为用压模抽吸装置或磁铁来吸住和支承压模50，则模具的结构将变得简单。
按照本发明的用于制造圆盘基片的金属模压装置的第二种实施例将在下面加以说明。
在上述的第一种实施例中，压模50装到固定金属模具41的压模承载表面41a上是靠中心孔50a与浇道套48末端侧相啮合而实现的。然而，借助于固定金属模具，在浇道套外周上提供一夹持器，以支承浇道套的压模，所以用该夹持器，压模可装在金属模具上。参见附图，有助于夹持器的、将压模装到金属模具上的金属模压装置的具体例子将在下文加以说明。
类似于先前第一种实施例的金属模压装置，本实施例的金属模压装置具有一由固定金属模具141和面对着固定金属模具141放置的可动金属模具142组成的模具143。相应于要成形的圆盘基片200形状的模具空腔144限定在固定金属模具141和可动金属模具142之间。
同时，固定金属模具141经安装装置(未示出)靠固定安装块146支承。可动金属模具142靠安装装置(未示出)支承到一个由传动装置(未示出)驱动的可动安装块147上，可动金属模具142移向和移离固定金属模具141。
固定金属模具141包括一个位于模具空腔144中心的浇道套148，用于将注射成型机中的熔融合成树脂如聚碳酸脂树脂流入模具空腔144中。浇道套148具有一树脂注射口149。来自注塑成型机的熔融合成树脂经树脂注射口149注射到模具空腔144中。
用于成形相应于信息信号的凹槽和台阶或称作凹坑的模型，或成形一个限定记录轨迹的予置槽的压模150装在限定模具空腔144的固定金属模具141的表面上。压模50的形状为带有一中心孔150a的圆盘状。
同时，装有固定金属模具141的压模150的压模承载表面141a是一个具有高度水平的平面。
定位和支承压模150的压模夹持器151装在位于固定金属模具141中心的浇道套148的外周上。压模夹持器151具有一个与在压模夹持伸入模具空腔144的末端测上的压模150的中心孔150a啮合的接合凸块152。接合凸块152为一圆柱形，它的外侧直经基本上相等于中心孔150a的直经，所以凸块152可紧紧地与压模150的中心孔150a啮合。即，按合凸块152的外周表面152a的作用是一个用于设置固定金属模具141上压模150的承载位置的承载基准表面。因此，压模150可装在固定金属模具上，同时靠接合凸块152与中心孔150a啮合，相对于固定金属模具，压模150可对中。
在接合凸块152的末端侧，具有一环形接合导件153，由于压模150与接合凸块152啮合，为引导压模150，环形接合导件锥形地趋向其末端。
接合导件153并不是不可缺少的，因为它的作用是简单地引导与接合凸块152啮合的压模150。
此外，支承压模150外周的外压模夹持器154位于固定金属模具141的外周上，靠压模夹持器151的接合凸块152接合到中心孔150a中，压模150装在固定金属模具141上。因此，靠在压模夹持器151末端与中心孔150a接合的接合凸块152和由外压模夹持器154支承的压模150外周的作用下，压模150装到固定金属模具141的压模承载表面141a上。
类似于先前叙述的金属模压装置的实施例，本实施例中的金属模压装置也具有一压模抽吸装置，在真空抽吸作用下，使压模150被固定金属模具141的压模承载表面141a紧紧地支承着。
当压模夹持器151放在固定金属模具141上时，压模抽吸装置的空气抽吸泵(未示出)经一对着固定金属模具141和压模夹持器151间的压模承载表面141a所限定的环形间隙155，抽吸压模150和固定金属模具141的压模承载表面141a之间的空气，使压模150靠在压模承载表面141a上。
压模抽吸装置由一与环形间隙155连通的限定在压模夹持器151外周上的空气通道156和一空气导管(未示出)组成，空气导管位于固定金属模具141上与气道156和真空泵相连通，空气导管经空气管道157和换向阀159与空气导管157连接。
在操作压模抽吸装置中，驱动真空泵，打开换向阀，经相互连通的气道156和空气导管157，抽吸位于压模150和固定模具141的压模承载表面141a间的环形间隙155中的空气。
因为利用真空抽吸作用，使压模150吸到压模承载表面141a上，从而在一基本上均匀吸力作用下，压模150靠在压模承截表面141a上，因此，装在固定模具141上的压模150不会弯曲或变形。
同时，防止空气泄漏的O型环161紧紧地装配到对着压模夹持器151和固定金属模具141间的固定安装基座块146所限定的环形间隙160上。
面对着固定金属模具安装以移向和移离固定金属模具空腔144的可动金属模具142具有一个位于模具空腔144中心，以释放成形的圆盘基片200的往复套165。用于冲压圆盘基片200的中心孔200a的冲头166可往复式地安装到套筒165的中心。
为使用上述金属模具装置成形圆盘基片200，可动模具142接近固定模具141以建立一模压夹紧状态。在该状态中，来自注塑成形机(未示出)的熔融合成树脂，如聚碳酸树脂，经浇道套148的树脂注射口149，注射和装到模具空腔144中。借助于模压压缩操作，可动模具142进一步地移向固定金属模具141，以压缩装入模具空腔144中的树脂，从而形成一个相应于模具空腔144形状的圆盘基片200。移动冲头166以在圆盘基片200上冲压中心孔100a。靠开模操作，可动模具142离开固定金属模具141，同时套筒165伸到固定金属模具141中使成形的圆盘基片200从金属模具143内放开。用取出装置(未示出)从金属模具143中取出圆盘基片，所生成的圆盘基片200见图10。
在实施例所述的金属模压装置中，由于在真空抽吸作用下，压模150靠到固定金属模具上，因而就没有必要提供一个如上述传统金属模压装置中，突出到圆盘基片成形表面150b上以支承压模150内周边的压模支承爪。仅仅有一个位于成形的圆盘基片200内周边上的以安放接合导块153的环形凹槽201，见图10。
如此，用来成形圆盘基片200的压模150的成形表面可直到压模150中心孔150a边缘，见图9，所以，见图10，其上具有用于记录轨迹或凹坑的予置槽的信号记录区S可延伸至到达圆盘基片200的内周边的区域S3。
在实施例描述的金属模压装置中，所使用的压模150的成形表面远至压模150的中心孔150a的边缘。因此，如果圆盘基片200被用于小尺寸的光盘，则所形成的信号记录区S远至圆盘基片200的内周，盖住反射膜或涂覆到信号记录区S上的记录层的保护膜204将超过范围W2涂覆到圆盘基片200内周上的平面状主要表面上，范围W2显著地宽于传统模压装置中的，见图11。结果是，反射膜或信号记录层203被保护膜204可靠地盖住，以防止反射膜或信号记录层203被腐蚀。
在实施例的描述中，使用了在真空抽吸作用下将压模150靠到固定金属模具141上的压模抽吸装置。然而，压模抽吸装置也可以是压模150用磁性材料如镍制成，在吸向固定金属模具141的压模的磁力作用下，将压模150靠到压模承载表面141a上。
使用磁力的压模抽吸装置包括一个嵌入对着压模承载表面141a的固定金属模具141区域中的电磁铁或永久磁铁168，见图12。
在实施例的描述中，压模150位于固定金属模具141上。然而，本发明的金属模压装置也可以将压模150装到可动金属模具142上。当压模150附着到可动金属模具142上时，在可动金属模具142上，有一个带有接合凸块152的压模夹持器151，接合凸块与压模150的中心孔150a相啮合，同时压模抽吸装置也位于可动模具142上。
借助本发明的第三个实施例来说明形成圆盘基片的方法，其中用于制造光盘的高准确地生产出的圆盘基片的直径为64mm，能够至少74分钟地连续记录乐声信号。
首先说明一下按照本方法生产的圆盘基片211的具体结构。用金属模压装置注塑成形的方法成形的圆盘基片211的形状为圆盘形，见图13。即，圆盘基片211是由高透光性能的如高透度的聚碳酸树脂制成，一涂有磁光盘的磁光记录介质的信号记录层在主要表面211a上形成，在形成圆盘基片211的同时，用金属模压装置中压模150在圆盘基片上形成限定记录轨迹的予置凹坑。
当信号记录层在主要表面211a上形成时，圆盘基片211的相反的主要表面211b是一信号读出表面，它被用光度头输出的光束照射，所以圆盘基片可用做磁光盘。
对着有信号记录层的主要表面211a的圆盘基片211的主要表面211b上有一个环形凸台213，它具有一位于其末端面上的水平承载基准平面212，用以建立在圆盘台上的圆盘承载高度和用以建立相对于圆盘台旋转中心的圆盘水平位置。
一底部对中孔214在圆盘基片211的中心形成，用于将限定上述基准平面212的环形凸台213的端面沿着圆盘基片的厚度方向，延伸到中间位置，当用作磁光盘的圆盘基片211装在圆盘台上时，用圆盘台的中心件(未示出)接合中心孔214，以相对于圆盘台的旋转中心对中圆盘。与对中件的外周表面啮合的对中孔214具有一个连到在环形凸台213端面上的基准平面212上的内周表面214a。内周表面214a起相对圆盘台装载圆盘的基准面作用。
对中孔214具有一足够厚的厚度D，当磁光盘装在圆盘台上时，该厚度能允许将接合的对中件准确地对中。
一金属盘接收凹槽215在圆盘基片211的主要表面211a的中心形成，一个靠圆盘台上磁铁210吸住的金属盘装在该凹槽内。
以上圆盘基片用图14所示结构的金属模压装置220生成。
金属模压装置220由固定金属模具221和可动金属模具222组成，用于成形圆盘基片211的模具空腔223限定在固定金属模具221和可动从属模具222间。
固定金属模具221具有一浇道套224，它位于模具空腔223的中心，以使来自注塑成形机(未示出)的熔融聚碳酸树脂流到模具空腔223中。熔融的聚碳酸树脂经浇道套224上的树脂入口225流入模具空腔。
同时，浇道套224的末端进一步伸到内压模夹持器227末端下的模具空腔223中，内压模夹持器227适用于后面说明的模压的金属盘接收凹槽215。
用于形成限定记录轨迹的予置凹坑的压模226位于限定模具空腔223的固定金属模具的表面上。靠内，外压模夹持器227，228的支承，压模226附着到固定金属模具221上。
用于支承压模226内周的内压模夹持器227与同浇道套224相配合的压模夹持器支座229相配合，同时，用于支承压模226外周边的外压模夹持器228与固定金属模具221的外周边相配合。
同时，内压模夹持器227的末端伸到模具空腔223中，以成形在圆盘基片211的主表面211a上的模压金属盘附着凹槽215。
从另一方面来说，在对着固定金属模具221的可动金属模具222上，具有一成形环形凸台213的凹槽230和一成形对中孔214的半伸到模具空腔223中的固定件231，环形凸台213的末端面上形成一基准平面212。
动作如冲头的以在对中孔214底部216上冲压一通孔217的可动件232位于在可动金属模具222上的固定件231的中心，以形成一对中孔214。见图14，可动件232的直径小于固定件231的，并且可动件232比起固定件231末端更伸入模具空腔中。
用这种方式提供的可动件232，则可动件232可移动，而不影响到作用如中心孔214的基准面的内周边，对中孔214由固定件231形成。
在成形圆盘基片的本模压方法中，来自注塑成形机(未示出)的熔融聚碳酸树脂经浇道套224注射到上述金属模压装置220的模具空腔223中，以形成如图13的具有底部对中孔214的圆盘基片211。
在形成圆盘基片211后，在可动金属模具222上的可动件232在可动装置如液压装置的作用下伸向固定金属模具221，见图15。用这种方式伸出可动件232，则在对中孔214的底部216上冲压出通孔217。
同时，当可动件232伸出以冲压通孔217时，可动件232末端伸出模具空腔232并靠到固定模具221上的浇道套224的末端，从而将浇道套224从模具空腔223中退回，见图15。
在冲压出通孔217后，可动件232退回到图14所示位置。
在圆盘基片211上冲压出通孔217后，圆盘基片在金属模压装置220内固化，之后从模具空腔223中取出，能用来制造磁光盘的圆盘基片211见图16。
尽管上述涉及到形成磁光盘用圆盘基片的方法，本发明也可以扩大应用到成形一圆盘，该圆盘具有一对中孔和一装在圆盘台上的基准承载面以及相应于位于圆盘基片主要表面上的圆盘台的一对中面。
从另一方面来说，因为用上述实施例产生的圆盘基片211用于带金属盘的磁光盘，该金属盘用磁性夹紧，所以，当磁光盘由圆盘基片211制成时，通孔217具有从圆盘台上磁铁中传递磁力线的作用。
除此之外，按照本方法制成的圆盘基片211的通孔217也可以被夹具啮合，该夹具用于在生产信息记录圆盘的生产加工过程传送圆盘基片211。
权利要求
1.一种成形圆盘基片的方法，该圆盘基片具有一底对中孔和一个用于圆盘旋转和传动装置的基准承载平面，基准承载平面基本上平行于入射记录和/或复制光束的平面区，基准承载平面从平面区突出，其步骤包括将合成树注射到金属模压装置的模具空腔中，以形成一底部对中孔，以及用一伸到模具空腔内的可动件，冲压中心孔的至少一部分，以形成一通孔。
2.如权利要求1所限定的方法，其中，通孔是从基准承载平面上移动可动件而形成的。
3.一种成形圆盘基片的方法，该圆盘基片具有一底部对中孔和一个用于圆盘旋转和传动装置的基准承载平面，基准承载平面基本上平行其上入射记录和/或复制光束的平面区，基准承载平面从平面区突出，其步骤包括将合成树脂注射到金属模压装置的模具空腔中，以形成圆盘基片，以及用一从基准承载平面上伸出到模具空腔内的可动件冲压成形的圆盘基片的中心区以形成一通孔。
全文摘要
一种成形圆盘基片的方法，该圆盘基片具有一底对中孔和一个用于圆盘旋转和传动装置的基准承载平面，基准承载平面基本上平行于入射记录和/或复制光束的平面区，基准承载平面从平面区突出，其步骤包括将合成树脂注射到金属模压装置的模具空腔中，以形成一底部对中孔，以及用一伸到模具空腔内的可动件，冲压中心孔的至少一部分，以形成一通孔。
文档编号B29C45/26GK1125655SQ9510956
公开日1996年7月3日 申请日期1995年9月20日 优先权日1991年10月12日
发明者工藤顺一郎, 清水纯 申请人:索尼公司