[发明专利]光盘模制装置的压模保护层、光盘模制装置和方法

说明书

本申请涉及设置于光盘模制装置中的压模保护层，具有压模保护层的光盘模制装置，以及用于所述光盘模制装置中的光盘模制方法。

通常，使用图6所示的模制装置1模制光盘。模制装置1关于中心轴4呈中心对称的结构，因此在图6中没有示出装置的中心轴4以左的部分。模制装置1具有两个由钢材制成的模具2和10，例如不锈钢。模具2是可以移动的，以便打开，模具2包括压模3，用于在模制的光盘上形成代表记录信息的凹坑。模具10是固定的，并具有浇铸口6，用于浇注树脂以便形成光盘。

光盘是使用上述模制装置1通过下述方式模制的。将压模3装在模具2上以后，把树脂通过浇注口6注入型腔5中，型腔5位于关闭的模具2和模具10之间，在该型腔5处模制光盘。形成在压模3上的凸起和凹陷9印制在树脂上。在印制完凸起和凹陷9以后，注入的树脂冷却，然后模具2移动以便打开。当模具2完全打开时，推杆7压出存在于浇注口6的树脂和由型腔5形成的模体，从而把模体和模具2分开，所述模体变成光盘。在推出之后，模体由取出装置运出模制装置1。

按照上述过程的次序，当通过浇注口6提供的树脂注入型腔5时，由于树脂的粘滞性而产生沿压模3的径向作用的张力，在反复加热和冷却过程中由于温度而引起热应力，所述张力和热应力作用在压模3上。同时，树脂的粘滞性而产生的张力和热应力不作用于模具2上。因此，在模具2和压模3之间产生沿I方向的摩擦力，从而磨损压模3和模具2的接触部分8，所述I方向是光盘的直径方向。这种磨损通常称为粘附磨损，所以要整个模具2和压模3。也就是说，从微观上看，压模3和模具2的接触表面不是完全平的，而是有些不规则。因此，不规则的凸起导致形成粘附部分，然后形成于压模3和模具2之间的粘附部分被从压模3和模具2上磨掉，这是由于沿I方向的摩擦力的作用。由于磨损而形成凸起和凹陷，如图7所示，在模具2的接触面8上形成几微米的凸起部分21，因此在压模3的记录面9a上出现与凸起部分21相应的凸起部分22，压模3的记录面9a上具有上述的凸起和凹陷9。记录面9a上的上述凸起部分22被印制在铸体上。因此，如果记录面9a上的上述凸起部分22超过容限，模体就变成废件，从而导致产量降低。当模体的特性超过允许的极限时，就需要更换压模3。

然而，更换压模3需要很多时间，会降低光盘的生产效率。因此应该减少压模3的更换次数。要克服这点，在有些情况下，模具2的表面2a镀膜，以防止压模3和模具2之间的接触部分8的磨损。主要用TiN镀膜。当用镀膜提高模具2的表面2a的抗磨损性能时，是采用等离子体真空沉积法把TiN附着在模具2的表面2a上的，换句话说，TiN附着在模具2上的附着力不强。因此，如果镀层被上述的沿I方向的摩擦力部分分开，分开的TiN对压模3的磨损更强，因为TiN的硬度大约是压模3的硬度的10倍。分开的TiN刮擦压模3造成的磨损在压模3的记录面9a上产生凸起部分22，与前述情况类似。使用镀层，虽然压模3由于粘附磨损而产生的磨损减少，但分开的TiN在压模3的记录面9a上产生凸起部分22，从而难以保证作为模制的光盘的机械特性。

为了克服上述缺陷，有时在模具2的表面2a上使用脂和油，例如腊或类似物，或者润滑油。然而，脂和油例如腊或类似物不耐热，在高温下不能长时间保持稳定。而且，容纳在其中的脂和油受热时产生蒸汽，因此反过来影响压模3和模具2。把脂和油均匀加在模具2的表面2a上是困难的，而且再现性很差。此外，外界物质，例如灰尘等，容易粘附在脂和油上，从而降低模体的质量。一种矿物油中的金属成分作用并影响压模3和模具2，所述矿物油是一种润滑油。

本发明就是要解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于光盘模制装置的压模保护层，具有压模保护层的光盘模制装置，以及提高光盘质量和生产率的光盘模制方法。

根据本发明第一方面的压模保护层，具有设置在压模的一个整个表面上的压模保护层，所述表面对着光盘模制装置的第一模具，所述压模保护层介于第一模具和压模之间，所述压模装在第一模具上以便在光盘上形成代表记录信息、的凹坑。

压模保护层制成如下结构，即能够吸收由于压模伸长和缩短而对第一模具产生的沿压模直径方向的力，从而防止压模在模制光盘的情况下变形。

根据本发明的第一方面，所述压模保护层设置在压模和第一模具之间，以便吸收由于压模伸长和缩短而对所述模具产生的沿压模直径方向的力，从而防止压模在模制光盘的时候变形。所述压模保护层避免了压模和第一模具直接接触，并吸收模制时压模伸长和缩短而产生的力。防止压模变形，否则压模和第一模具的磨损所产生的凸起和凹陷将导致压模变形。