JP2000311397A - Metal mold for molding substrate and production of substrate - Google Patents
Metal mold for molding substrate and production of substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融した樹脂材料
等の基板材料を硬化させてディスク状記録媒体用の基板
等の基板を成形する際に用いられる基板成形用金型及び
これを用いた基板の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate molding die used for curing a substrate material such as a molten resin material to form a substrate such as a substrate for a disk-shaped recording medium, and to use the same. The present invention relates to a method for manufacturing a substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、再生専用光ディスク、光磁気
ディスク、相変化型光ディスク等のように、光を用いて
情報信号の書き込みや読み取りが行われるディスク状記
録媒体（以下、これらを総称して光ディスクという。）
が普及している。2. Description of the Related Art Conventionally, a disk-shaped recording medium on which information signals are written or read using light, such as a read-only optical disk, a magneto-optical disk, a phase-change optical disk, etc. It is called an optical disk.)
Is widespread.
【０００３】この光ディスクを記録媒体として用いて情
報信号の記録再生を行う光ディスクシステムは、例えば
再生時においては、半導体レーザからレーザビームを出
射して、このレーザビームを光学系を用いて絞り込み、
光ディスクの信号記録面上に焦点を合わせて照射し、そ
の反射光を検出することにより、光ディスクに記録され
た情報信号を読み取るようにしている。[0003] An optical disk system for recording and reproducing information signals using this optical disk as a recording medium, for example, emits a laser beam from a semiconductor laser at the time of reproduction, and narrows this laser beam using an optical system.
An information signal recorded on the optical disk is read by irradiating the signal recording surface of the optical disk with focus and detecting the reflected light.
【０００４】この光ディスクシステムにおいては、近年
の情報量の増大化に対応して光ディスクの記録密度を高
めるために、レーザビームを絞り込む光学系を搭載した
浮上スライダを光ディスクの信号記録面上に所定の浮上
量で浮上させて、情報信号の記録再生を行う技術が提案
されている。In this optical disk system, in order to increase the recording density of an optical disk in response to an increase in the amount of information in recent years, a flying slider equipped with an optical system for narrowing a laser beam is mounted on a signal recording surface of the optical disk at a predetermined position. There has been proposed a technique for recording and reproducing an information signal by floating with a flying height.
【０００５】また、この光ディスクシステムにおいて
は、浮上スライダを光ディスクに極めて近接した位置で
浮上させ、近接場光学を利用して情報信号の記録再生を
行う、ニアフィールド記録と呼ばれる記録方式が提案さ
れている。このニアフィールド記録によれば、極めて小
さな光スポットで情報信号の記録再生が行われるので、
光ディスクの記録密度を飛躍的に高めて記録容量を大幅
に向上させることが可能となる。In this optical disk system, a recording method called near-field recording has been proposed in which a flying slider is floated at a position very close to the optical disk, and information signals are recorded and reproduced using near-field optics. I have. According to this near-field recording, recording and reproduction of an information signal are performed with an extremely small light spot,
The recording density of the optical disc can be dramatically increased, and the recording capacity can be greatly improved.
【０００６】ところで、光ディスクは、その基板とし
て、一般に、樹脂材料が射出成形によりディスク状に成
形されてなる樹脂製のディスク基板を用いている。射出
成形により成形される樹脂製のディスク基板は、その表
面が、成形用の型の形状が転写された形状とされるの
で、成形用の型を高精度に形成しておくことにより、所
望の表面形状のディスク基板を大量に製造することがで
きる。Incidentally, an optical disk generally uses a resin disk substrate formed by injection molding a resin material into a disk as a substrate. Since the surface of the resin disk substrate molded by injection molding has a shape on which the shape of the molding die is transferred, a desired shape can be obtained by forming the molding die with high precision. A large number of disk substrates having a surface shape can be manufactured.
【０００７】樹脂製のディスク基板を製造する際は、ま
ず、金属材料をスパッタリングや無電解メッキ法等によ
り０．３ｍｍ程度の厚さに堆積させて、スタンパと呼ば
れるディスク原盤を作製する。このスタンパは、射出成
形機の備える一対の金型間に形成されるキャビティ内に
配設される。そして、このスタンパが配設されたキャビ
ティ内に加熱溶融した樹脂材料を充填し、この樹脂材料
をキャビティ内において徐々に冷却して硬化させること
により、スタンパの表面形状が転写された表面を有する
ディスク基板が製造される。When manufacturing a resin disk substrate, first, a metal material is deposited to a thickness of about 0.3 mm by sputtering, electroless plating, or the like, to manufacture a disk master called a stamper. The stamper is provided in a cavity formed between a pair of molds provided in the injection molding machine. A disk having a surface on which the surface shape of the stamper has been transferred is filled with a resin material that has been heated and melted in a cavity in which the stamper is provided, and the resin material is gradually cooled and cured in the cavity. A substrate is manufactured.
【０００８】しかしながら、以上のように製造されたデ
ィスク基板は、以下の理由により、記録密度が高められ
た上記光ディスクの基板として用いることが困難であ
る。すなわち、上述した射出成形においては、３００℃
以上の高温で加熱溶融された樹脂原料を数十ＧＰａの高
圧でキャビティ内に射出して充填させるようにしている
ため、０．３ｍｍ程度の厚さに形成されているスタンパ
が微妙に変形してしまう場合がある。そして、このよう
にスタンパが変形した状態でディスク基板を成形した場
合、成形されたディスク基板は、このスタンパの変形が
そのまま転写されて、その表面にうねり等が形成されて
しまう。However, it is difficult to use the disk substrate manufactured as described above as a substrate of the optical disk having an increased recording density for the following reasons. That is, in the above-described injection molding, 300 ° C.
Since the resin material heated and melted at the above high temperature is injected into the cavity at a high pressure of several tens of GPa and filled, the stamper formed to a thickness of about 0.3 mm is slightly deformed. In some cases. When a disk substrate is formed in such a state that the stamper is deformed, the deformation of the stamper is transferred as it is to the formed disk substrate, and undulations and the like are formed on the surface thereof.
【０００９】このように表面にうねり等が形成されたデ
ィスク基板を用いて光ディスクを作製した場合、光ディ
スクの信号記録面に、ディスク基板の表面に形成された
うねり等があらわれてしまう。When an optical disk is manufactured using a disk substrate having undulations or the like formed on the surface, undulations or the like formed on the surface of the disk substrate appear on the signal recording surface of the optical disk.
【００１０】従来広く用いられていた光ディスクシステ
ムにおいては、光ディスクに照射するレーザ光を絞り込
むための光学系を光ディスクから十分に離れた位置に配
設していたので、上述したようなスタンパの微妙な変形
に起因するうねり等は問題にはならなかったが、ニアフ
ィールド記録により情報の記録再生を行う光ディスクシ
ステム等においては、光ディスクの信号記録面上に浮上
スライダを僅かな浮上量で浮上させて情報信号の記録再
生を行うようにしているので、光ディスクの信号記録面
にうねり等が生じていると、適切な情報信号の記録再生
が阻害されるばかりか、うねり等が大きい場合は、浮上
スライダが光ディスクに接触してしまい、浮上スライダ
及び光ディスクの損傷を招いてしまう場合がある。In an optical disk system that has been widely used in the past, an optical system for narrowing a laser beam to be irradiated on an optical disk is provided at a position sufficiently distant from the optical disk. The waviness caused by deformation was not a problem.However, in an optical disk system or the like that records and reproduces information by near-field recording, the flying slider is floated on the signal recording surface of the optical disk with a small flying height, and the information is read. Since signal recording and reproduction are performed, if undulations occur on the signal recording surface of the optical disk, not only recording and reproduction of appropriate information signals will be disturbed, but if undulations are large, the flying slider The flying slider and the optical disk may be damaged due to contact with the optical disk.
【００１１】このような不都合を回避するために、高温
及び高圧に耐え得る厚さのスタンパを作製することが考
えられるが、スタンパは上述したように、スパッタリン
グや無電解メッキ法等により作製されるため、厚みを大
きくすると作製コストが非常に高くなってしまう。In order to avoid such inconvenience, it is conceivable to manufacture a stamper having a thickness that can withstand high temperature and high pressure. However, as described above, the stamper is manufactured by sputtering or electroless plating. Therefore, when the thickness is increased, the production cost becomes extremely high.
【００１２】そこで、記録密度が高められた光ディスク
に用いられるディスク基板を製造する方法として、スタ
ンパを用いずに、樹脂材料を射出成形機の備える金型の
表面（成形面）に直接接触させて、この金型の成形面に
よりディスク基板の表面を成形することにより、表面に
うねりのないディスク基板を作成する技術が提案されて
いる。Therefore, as a method of manufacturing a disk substrate used for an optical disk having an increased recording density, a resin material is brought into direct contact with the surface (molding surface) of a mold provided in an injection molding machine without using a stamper. There has been proposed a technique for forming a disk substrate having no waviness on the surface by molding the surface of the disk substrate using the molding surface of the mold.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ように射出成形機の備える金型の成形面によりディスク
基板の表面が成形されるようにディスク基板を製造する
ようにした場合、金型構造に基づく樹脂材料の冷却速度
差により、金型に近い部分の樹脂材料は硬化する際の収
縮率が小さく、金型から離れた部分の樹脂材料は硬化す
る際の収縮率が大きくなるといった収縮率の差が生じ、
この樹脂材料が硬化する際の収縮率の差に起因して、製
造されたディスク基板に厚みのばらつきが生じてしまう
場合があった。However, when the disk substrate is manufactured so that the surface of the disk substrate is molded by the molding surface of the mold provided in the injection molding machine as described above, the structure of the mold is reduced. Due to the difference in cooling rate of the resin material, the shrinkage rate of the resin material near the mold has a small shrinkage rate at the time of curing, and the resin material at the part away from the mold has a large shrinkage rate at the time of curing. There is a difference
Due to the difference in the shrinkage ratio when the resin material is cured, the thickness of the manufactured disk substrate may vary.
【００１４】このように厚みのばらつきが生じたディス
ク基板を用いて光ディスクを作製した場合、光ディスク
の信号記録面の平面性が損なわれることになる。そし
て、このような光ディスクを用いて、例えばニアフィー
ルド記録により情報信号の記録再生を行おうとすると、
適切な情報信号の記録再生が阻害されるばかりか、浮上
スライダが光ディスクに接触してしまい、浮上スライダ
及び光ディスクの損傷を招いてしまう場合がある。When an optical disk is manufactured using a disk substrate having such a thickness variation, the flatness of the signal recording surface of the optical disk is impaired. Then, when recording and reproduction of an information signal is performed by using such an optical disk by, for example, near-field recording,
In addition to hindering the recording and reproduction of an appropriate information signal, the flying slider may come into contact with the optical disk, resulting in damage to the flying slider and the optical disk.
【００１５】そこで、本発明は、平面性の高い基板を成
形することが可能な基板成形用金型及びこれを用いた基
板の製造方法を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate molding die capable of molding a substrate having high flatness, and a method of manufacturing a substrate using the same.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明に係る基板成形用
金型は、対向配置された一対の基板成形用金型間に形成
される空間内に溶融した基板材料を充填し、この空間内
において上記基板材料を硬化させることにより基板を成
形する成形装置に用いられる基板成形用金型において、
上記基板材料に接触して基板表面を成形する成形面が、
上記基板材料が硬化する際の収縮率の差に起因する基板
の厚みのばらつきを補正する形状とされていることを特
徴としている。According to the present invention, there is provided a substrate molding die in which a space formed between a pair of opposingly arranged substrate molding dies is filled with a molten substrate material. In a substrate molding die used in a molding apparatus for molding a substrate by curing the substrate material in,
A molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material,
The substrate material is characterized in that the substrate material has a shape that corrects a variation in the thickness of the substrate due to a difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured.
【００１７】この基板成形用金型は、基板を成形する成
形装置に装着され、他の基板成形用金型或いは同様の基
板成形用金型と対をなして対向配置される。そして、こ
の対をなす基板成形用金型間に形成される空間内に溶融
された基板材料が充填される。This substrate molding die is mounted on a molding device for molding a substrate, and is arranged opposite to another substrate molding die or a similar substrate molding die. The space formed between the pair of substrate molding dies is filled with the molten substrate material.
【００１８】この対をなす基板成形用金型間に形成され
る空間内に充填された基板材料は、この空間内において
硬化することにより基板として成形される。このとき、
基板成形用金型の成形面は、基板材料に接触して基板表
面を成形する。The substrate material filled in the space formed between the pair of substrate molding dies is molded as a substrate by curing in the space. At this time,
The molding surface of the substrate molding die contacts the substrate material to form the substrate surface.
【００１９】ところで、この対をなす基板成形用金型間
に形成される空間内に充填された基板材料は、硬化する
際に収縮する。そして、この基板材料の収縮率は、基板
材料の冷却速度に応じて異なる。このため、基板材料に
は、冷却が早い部分は収縮率が小さく、冷却が遅い部分
は収縮率が大きいといった収縮率の差が生じる。Meanwhile, the substrate material filled in the space formed between the pair of substrate molding dies contracts when hardening. The contraction rate of the substrate material differs depending on the cooling rate of the substrate material. For this reason, there is a difference in the shrinkage rate between the portions of the substrate material where the portion that cools quickly has a small shrinkage ratio and the portion that cools down slowly has a large shrinkage ratio.
【００２０】この基板成形用金型において、基板材料に
接触して基板表面を成形する成形面は、基板材料が硬化
する際の収縮率の差に起因する基板の厚みのばらつきを
補正する形状とされている。具体的には、この基板成形
用金型の外形形状が、中心部に貫通孔を有する円盤状を
呈する場合、基板材料に接触して基板表面を成形する成
形面は、その最外周部分及び貫通孔に隣接した最内周部
分に比べて、最外周部分と最内周部分との間の領域の方
が窪んだ形状とされている。したがって、この基板成形
用金型を用いて基板を成形するようにすれば、基板材料
が硬化する際の収縮率の差を成形面の形状により補正し
て、平面性の高い基板を成形することができる。In this substrate molding die, the molding surface on which the substrate surface is molded in contact with the substrate material has a shape that corrects variations in the thickness of the substrate due to the difference in shrinkage ratio when the substrate material cures. Have been. Specifically, when the outer shape of the substrate molding die has a disk shape having a through hole in the center, the molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material has an outermost peripheral portion and a penetrating surface. The region between the outermost peripheral portion and the innermost peripheral portion has a concave shape compared to the innermost peripheral portion adjacent to the hole. Therefore, if the substrate is molded using this substrate molding die, the difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured can be corrected by the shape of the molding surface to form a substrate with high flatness. Can be.
【００２１】なお、この基板成形用金型において、成形
面に、成形する基板にエンボスパターンを転写するため
の凹凸パターンが形成されている場合は、平面性の高い
エンボスパターンを有する基板を成形することができ
る。In the case of this substrate molding die, when a concave / convex pattern for transferring the emboss pattern to the substrate to be molded is formed on the molding surface, the substrate having the emboss pattern with high flatness is molded. be able to.
【００２２】また、この基板成形用金型は、母材の一主
面上にこの母材と異なる材質の膜が成膜され、この膜の
表面が成形面とされている場合には、上記膜の材料とし
て凹凸パターンを形成するのに適した材料を選択するこ
とにより、成形する基板にエンボスパターンを転写する
ための凹凸パターンを成形面上に精度良く形成すること
ができる。Further, in the substrate molding die, when a film made of a material different from that of the base material is formed on one main surface of the base material, and the surface of the film is a molding surface, By selecting a material suitable for forming the concavo-convex pattern as the material of the film, the concavo-convex pattern for transferring the embossed pattern to the substrate to be formed can be accurately formed on the forming surface.
【００２３】更に、この基板成形用金型は、母材の一主
面上にこの母材と異なる材質の膜が成膜され、この膜の
表面が成形面とされている場合には、この膜の材料とし
て研磨加工性に優れる材料を選択し、この膜の表面を高
精度に研磨することにより、成形面を極めて平面性の高
い面とすることができる。Further, in the substrate molding die, when a film made of a material different from that of the base material is formed on one principal surface of the base material, and the surface of the film is a forming surface, By selecting a material having excellent polishing workability as the material of the film and polishing the surface of the film with high precision, the surface to be formed can be made extremely flat.
【００２４】また、本発明に係る基板の製造方法は、対
向配置された一対の基板成形用金型間に形成される空間
内に溶融した基板材料を充填し、この空間内において上
記基板材料を硬化させることにより基板を成形するに際
し、上記基板成形用金型として、上記基板材料に接触し
て基板表面を成形する成形面が、上記基板材料が硬化す
る際の収縮率の差に起因する基板の厚みのばらつきを補
正する形状とされている基板成形用金型を用いることを
特徴としている。Further, in the method of manufacturing a substrate according to the present invention, a space formed between a pair of opposed substrate-forming dies is filled with a molten substrate material, and the substrate material is filled in the space. When molding the substrate by curing, the molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material as the substrate molding die, the substrate due to the difference in shrinkage rate when the substrate material is cured The present invention is characterized in that a substrate molding die having a shape for correcting variations in thickness of the substrate is used.
【００２５】この基板の製造方法によれば、基板材料に
接触して基板表面を成形する成形面が、基板材料が硬化
する際の収縮率の差に起因する基板の厚みのばらつきを
補正する形状、具体的には、この基板成形用金型の外形
形状が、中心部に貫通孔を有する円盤状を呈する場合、
基板材料に接触して基板表面を成形する成形面が、その
最外周部分及び貫通孔に隣接した最内周部分に比べて、
最外周部分と最内周部分との間の領域の方が窪んだ形状
とされている基板成形用金型を用いるようにしているの
で、基板材料が硬化する際の収縮率の差を基板成形用金
型の成形面の形状により補正して、平面性の高い基板を
成形することができる。According to this substrate manufacturing method, the molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material has a shape for correcting variations in the thickness of the substrate caused by a difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured. Specifically, when the outer shape of the substrate molding die exhibits a disk shape having a through hole in the center,
The molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material, compared to the outermost peripheral portion and the innermost peripheral portion adjacent to the through hole,
Since the area between the outermost circumference and the innermost circumference uses a substrate molding die with a concave shape, the difference in the shrinkage rate when the substrate material cures is determined by the substrate molding. A substrate having high flatness can be molded by correcting the shape of the molding surface of the mold.
【００２６】なお、この基板の製造方法において、成形
面に、成形する基板にエンボスパターンを転写するため
の凹凸パターンが形成されている基板成形用金型を用い
る場合は、平面性の高いエンボスパターンを有する基板
を容易に成形することができる。In the method of manufacturing a substrate, when a mold for forming a substrate having an uneven pattern for transferring the emboss pattern to the substrate to be formed is formed on the forming surface, the emboss pattern having a high flatness is used. Can be easily formed.
【００２７】また、この基板の製造方法において、基板
材料として、アモルファスポリオレフィン系樹脂材料を
用いる場合には、十分な耐熱性を有し、且つ成形後に変
形が生じにくい良好な基板を製造することができる。In this substrate manufacturing method, when an amorphous polyolefin-based resin material is used as the substrate material, it is possible to manufacture a good substrate having sufficient heat resistance and not easily deformed after molding. it can.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２９】なお、ここでは、樹脂材料を射出成形によ
りディスク状に成形し、光ディスクや磁気ディスク等の
ディスク状記録媒体用の樹脂製の基板（以下、ディスク
基板という。）を製造する例について説明するが、本発
明はこの例に限定されるものではなく、基板材料として
ガラスを用いたリヒートガラスプレス法等において適用
することも可能である。Here, an example will be described in which a resin material is formed into a disk shape by injection molding, and a resin substrate (hereinafter, referred to as a disk substrate) for a disk-shaped recording medium such as an optical disk or a magnetic disk is manufactured. However, the present invention is not limited to this example, and can be applied to a reheat glass press method using glass as a substrate material.
【００３０】樹脂材料を射出成形して樹脂製のディスク
基板を製造する射出成形機は、例えば図１に示すような
金型装置１を備える。この金型装置１は、図１に示すよ
うに、例えば、マルテンサイト系ステンレス材や超硬合
金材といったビッカーズかたさで６００以上の硬度を有
する金属材料が円盤状に成形されてなり、互いの成形面
２ａ、３ａが相対向するように配設されたる一対の固定
側金型２及び可動側金型３と、可動側金型３の外周部に
設けられた外周リング４とを備え、可動側金型３が固定
側金型２に近接する方向に移動操作され、外周リング４
が固定側金型２に当接したときに、固定側金型２と可動
側金型３との間に閉空間（以下、キャビティ５とい
う。）が形成されるようになされている。An injection molding machine for manufacturing a resin disk substrate by injection molding a resin material includes, for example, a mold apparatus 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 1, this mold apparatus 1 is made of a metal material having a Vickers hardness of 600 or more, such as a martensitic stainless steel or a cemented carbide, formed into a disk shape. The movable mold 3 includes a pair of fixed molds 2 and movable molds 3 arranged so that the surfaces 2a and 3a face each other; and an outer ring 4 provided on an outer peripheral portion of the movable mold 3. The mold 3 is moved in a direction approaching the fixed mold 2, and the outer peripheral ring 4 is moved.
Is abutted against the fixed mold 2 to form a closed space (hereinafter, referred to as a cavity 5) between the fixed mold 2 and the movable mold 3.
【００３１】固定側金型２、可動側金型３及び外周リン
グ４は、それぞれ図示しない冷却機構に接続されてお
り、キャビティ５内に充填された樹脂材料を冷却硬化さ
せることができるようになされている。The fixed mold 2, the movable mold 3 and the outer peripheral ring 4 are connected to a cooling mechanism (not shown) so that the resin material filled in the cavity 5 can be cooled and hardened. ing.
【００３２】可動側金型３の中央部には貫通孔３ｂが設
けられており、この貫通孔３ｂ内に、形成するディスク
基板の中心孔を打ち抜くためのパンチ６が配設されてい
る。このパンチ６は、固定側金型２に近接する方向に移
動可能に、可動側金型３の貫通孔３ｂ内に挿通され、キ
ャビティ５内に溶融した樹脂材料が充填され、この樹脂
材料が硬化される前に、固定側金型２側に押圧操作され
ることにより、ディスク基板の中心孔を打ち抜くように
なされている。A through hole 3b is provided in the center of the movable mold 3, and a punch 6 for punching a center hole of a disk substrate to be formed is provided in the through hole 3b. The punch 6 is inserted into the through hole 3b of the movable mold 3 so as to be movable in a direction approaching the fixed mold 2, and the cavity 5 is filled with a molten resin material, and the resin material is cured. Before the pressing, the center side of the disk substrate is punched by being pressed against the fixed mold 2 side.
【００３３】更に、可動側の金型３の貫通孔３ｂ内に
は、パンチ６の外周側に位置して、成形されたディスク
基板を取り出すためのイジェクタ７が配設されている。
このイジェクタ７も、パンチ６と同様に、固定側金型２
に近接する方向に移動可能に、可動側金型３の貫通孔３
ｂ内に挿通されており、キャビティ５内に充填された樹
脂材料が硬化されて、キャビティ５が開放されたとき
に、固定側金型２側に押圧操作されることにより、ディ
スク基板を金型装置１から取り外すようになされてい
る。Further, an ejector 7 is provided in the through hole 3b of the movable mold 3 and located on the outer peripheral side of the punch 6, for taking out the formed disk substrate.
As with the punch 6, the ejector 7 also has a fixed mold 2
Through the through-hole 3 of the movable mold 3
b, when the resin material filled in the cavity 5 is cured and the cavity 5 is opened, the disk substrate is pressed by the fixed-side mold 2 so that the disk substrate is molded. It is configured to be detached from the device 1.
【００３４】また、固定側金型２の中央部にも貫通孔２
ｂが設けられており、この貫通孔２ｂ内に、溶融された
樹脂材料の経路を構成するスプルー８が配設されてい
る。このスプルー８は、一端側が射出成形機の樹脂材料
溶融機構に接続されており、他端側が固定側金型２の貫
通孔２ｂ内に嵌挿されている。そして、このスプルー８
の中央部には、一端側から他端側にかけて貫通する貫通
孔が設けられており、このスプルー８の貫通孔が、溶融
された樹脂材料を一対の金型２，３間のキャビティ５内
に供給するための経路を構成している。Also, a through hole 2 is provided at the center of the fixed mold 2.
b is provided, and a sprue 8 that constitutes a path of the molten resin material is disposed in the through hole 2b. One end of the sprue 8 is connected to the resin material melting mechanism of the injection molding machine, and the other end is inserted into the through hole 2b of the fixed mold 2. And this sprue 8
A through-hole is provided at the center of the sprue from one end to the other end, and the through-hole of the sprue 8 is used to transfer the molten resin material into the cavity 5 between the pair of molds 2 and 3. It constitutes a path for supply.
【００３５】更に、固定側金型２の貫通孔２ｂの内周壁
には、パンチ６が押圧操作されたときに、このパンチ６
の先端部が当接するスプルーブッシュ９が設けられてい
る。金型装置１は、固定側金型２の貫通孔２ｂの内周壁
にスプルーブッシュ９を設け、ディスク基板の中心孔を
打ち抜く際に、パンチ６の先端部をこのスプルーブッシ
ュ９に当接させることにより、固定側金型２又はスプル
ー８の摩耗を防止するようになされている。Further, when the punch 6 is pressed, an inner peripheral wall of the through hole 2b of the fixed die 2
Is provided with a sprue bush 9 with which the tip of the sprue abuts. The mold apparatus 1 is provided with a sprue bush 9 on the inner peripheral wall of the through hole 2b of the fixed mold 2 and abuts the tip of the punch 6 against the sprue bush 9 when punching the center hole of the disk substrate. Thus, wear of the fixed mold 2 or the sprue 8 is prevented.
【００３６】以上のように構成される金型装置１を用い
て、ディスク基板を射出成形により形成する際は、ま
ず、ディスク基板の材料となる樹脂材料が、射出成形機
に投入される。When a disk substrate is formed by injection molding using the mold apparatus 1 configured as described above, first, a resin material to be a material of the disk substrate is charged into an injection molding machine.
【００３７】このディスク基板の材料として使用する樹
脂材料としては、耐熱性、精密成形性、低吸湿変形性等
に優れた材料、具体的には、熱可塑性ノルボルネン系樹
脂に代表されるアモルファスポリオレフィン系樹脂を用
いることが好ましい。このように、ディスク基板の材料
として、アモルファスポリオレフィン系樹脂材料を用い
る場合には、十分な耐熱性を有し、且つ成形後に変形が
生じにくい良好なディスク基板を精度良く製造すること
ができる。As a resin material used as a material of the disk substrate, a material having excellent heat resistance, precision moldability, low hygroscopic deformation, etc., specifically, an amorphous polyolefin resin represented by a thermoplastic norbornene resin is used. It is preferable to use a resin. As described above, when an amorphous polyolefin-based resin material is used as the material of the disk substrate, a good disk substrate having sufficient heat resistance and less likely to be deformed after molding can be accurately manufactured.
【００３８】射出成形機に投入された樹脂材料は、射出
成形機の樹脂材料溶融機構により溶融された後に、図２
に示すように、金型装置１のスプルー８の貫通孔を介し
て、一対の金型２，３間のキャビティ５内に供給され
る。After the resin material supplied to the injection molding machine is melted by the resin material melting mechanism of the injection molding machine, the resin material shown in FIG.
As shown in the figure, the liquid is supplied into the cavity 5 between the pair of dies 2 and 3 through the through hole of the sprue 8 of the die apparatus 1.
【００３９】一対の金型２，３間のキャビティ５内に溶
融された樹脂材料が充填されると、この樹脂材料が冷却
される前に、図３に示すように、パンチ６が図３中矢印
Ａで示す方向、すなわち固定側金型２に近接する方向に
押圧操作される。これにより、ディスク基板の中心孔が
打ち抜き形成される。When the melted resin material is filled in the cavity 5 between the pair of dies 2 and 3, before the resin material is cooled, as shown in FIG. The pressing operation is performed in a direction indicated by an arrow A, that is, a direction approaching the fixed mold 2. Thereby, the center hole of the disk substrate is punched and formed.
【００４０】次に、パンチ６を固定側金型１１側に押圧
操作した状態で、固定側金型２、可動側金型３及び外周
リング４が図示しない冷却機構により冷却されることに
より、キャビティ５内の樹脂材料が徐々に冷却される。
これにより、樹脂材料がキャビティ５内において硬化
し、固定側金型２の成形面２ａ及び可動側金型３の成形
面３ａに応じた表面形状を有するディスク基板が成形さ
れる。Next, while the punch 6 is pressed against the fixed mold 11, the fixed mold 2, the movable mold 3 and the outer ring 4 are cooled by a cooling mechanism (not shown), so that the cavity is formed. The resin material in 5 is gradually cooled.
As a result, the resin material is cured in the cavity 5, and a disk substrate having a surface shape corresponding to the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3 is formed.
【００４１】キャビティ５内の樹脂材料が冷却硬化され
てディスク基板が成形されると、図４に示すように、可
動側金型３が図４中矢印Ｂで示す方向、すなわち固定側
金型２から離間する方向に移動操作される。これによ
り、キャビティ５が開放された状態とされる。When the resin material in the cavity 5 is cooled and hardened to form a disk substrate, as shown in FIG. 4, the movable mold 3 moves in the direction indicated by the arrow B in FIG. It is moved in the direction away from. As a result, the cavity 5 is opened.
【００４２】次に、図５に示すように、イジェクタ７が
図５中矢印Ｃで示す方向、すなわち固定側金型２に近接
する方向に押圧操作される。これにより、成形されたデ
ィスク基板が金型装置１から取り外される。Next, as shown in FIG. 5, the ejector 7 is pressed in the direction indicated by the arrow C in FIG. 5, that is, in the direction approaching the fixed mold 2. Thereby, the formed disk substrate is removed from the mold device 1.
【００４３】ところで、以上のように、金型装置１を用
いてディスク基板を成形するようにした場合、キャビテ
ィ５内に充填された樹脂材料は、冷却されて硬化する際
に収縮する。この樹脂材料の収縮率は、樹脂材料の線膨
張係数と冷却速度に依存する。キャビティ５内に充填さ
れた樹脂材料は、キャビティ５内における位置に応じて
冷却速度が異なることから、キャビティ５内における位
置に応じて収縮率に差が生じることになる。As described above, when the disk substrate is formed using the mold apparatus 1, the resin material filled in the cavity 5 contracts when cooled and hardened. The contraction rate of the resin material depends on the linear expansion coefficient and the cooling rate of the resin material. Since the cooling rate of the resin material filled in the cavity 5 varies depending on the position in the cavity 5, a difference in shrinkage occurs depending on the position in the cavity 5.
【００４４】具体的には、例えば、キャビティ５内に充
填された樹脂材料のうち、ディスク基板の外周部となる
部分は、固定側金型２、可動側金型３及び外周リング４
にそれぞれ接するので、冷却速度が速く、硬化する際の
収縮率が小さい。また、ディスク基板の内周部となる部
分は、固定側金型２、可動側金型３及びパンチ６に接す
るので、冷却速度が速く、硬化する際の収縮率が小さ
い。More specifically, for example, of the resin material filled in the cavity 5, the portion that becomes the outer peripheral portion of the disk substrate includes the fixed mold 2, the movable mold 3, and the outer ring 4.
, Respectively, so that the cooling rate is high and the shrinkage rate upon curing is small. Further, since the inner peripheral portion of the disk substrate is in contact with the fixed mold 2, the movable mold 3 and the punch 6, the cooling rate is high and the shrinkage rate at the time of curing is small.
【００４５】これに比べて、ディスク基板の外周部と内
周部との間の領域となる部分は、固定側金型２及び可動
側金型３にのみ接触し、金型への接触面積が小さいの
で、冷却速度が遅く、硬化する際の収縮率が大きくな
る。そして、この収縮率の差は、外周リング４及びパン
チ６から離れるほど大きくなり、ディスク基板の外周部
と内周部の中間に位置する部分が最も硬化の際の収縮率
が大きくなる。On the other hand, the portion between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the disk substrate contacts only the fixed mold 2 and the movable mold 3 and the contact area with the mold is reduced. Since it is small, the cooling rate is low, and the shrinkage ratio upon curing becomes large. The difference in the shrinkage rate increases as the distance from the outer ring 4 and the punch 6 increases, and the shrinkage rate at the time of hardening is greatest at a portion located between the outer circumference and the inner circumference of the disk substrate.
【００４６】以上のように、ディスク基板の外周部とな
る部分及び内周部となる部分の収縮率が小さく、その間
の領域となる部分の収縮率が大きくなるときに、固定側
金型２の成形面２ａと可動側金型３の成形面３ａとがそ
れぞれフラットな平面とされていると、成形されたディ
スク基板は、外周部及び中心孔に隣接する内周部の厚み
が大きく、外周部と内周部との間の領域の厚みが小さい
といった厚みのばらつきが生じることになる。As described above, when the shrinkage rate of the part to be the outer peripheral part and the part to be the inner peripheral part of the disk substrate is small and the shrinkage rate of the part between them is large, the fixed side mold 2 When the molding surface 2a and the molding surface 3a of the movable mold 3 are flat surfaces, the molded disk substrate has a large outer peripheral portion and an inner peripheral portion adjacent to the center hole, and the outer peripheral portion has a large thickness. In other words, the thickness of the region between the inner peripheral portion and the inner peripheral portion is small.
【００４７】具体的には、例えば、厚みが１．２ｍｍの
ディスク基板を成形するとき、樹脂材料の線膨張係数が
６×１０-5であり、キャビティ５の内部と外部との温度
差が約８０℃であるとすると、図６に示すように、成形
されたディスク基板１０は、最外周部又は中心孔１０ａ
に隣接する最内周部の厚みｔ１に比べて、外周部と内周
部の中間部分の厚みｔ２が約５μｍ小さくなる。Specifically, for example, when a disk substrate having a thickness of 1.2 mm is formed, the coefficient of linear expansion of the resin material is 6 × 10 -5 and the temperature difference between the inside and the outside of the cavity 5 is about Assuming that the temperature is 80 ° C., as shown in FIG. 6, the formed disk substrate 10 has an outermost peripheral portion or a center hole 10a.
The thickness t2 of the intermediate portion between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion is smaller by about 5 μm than the thickness t1 of the innermost peripheral portion adjacent to.
【００４８】以上のように、成形されたディスク基板１
０に厚みのばらつきが生じると、このディスク基板１０
を用いて作製された光ディスクや磁気ディスク等のディ
スク状記録媒体は、信号記録面の平面性が損なわれるこ
とになる。そして、このように信号記録面の平面性が損
なわれたディスク状記録媒体に対して、浮上スライダを
僅かな浮上量で浮上させて情報信号の記録再生を行おう
とすると、適切な情報信号の記録再生が阻害されるばか
りか、浮上スライダがディスク状記録媒体に接触してし
まい、浮上スライダ及びディスク状記録媒体の損傷を招
いてしまう場合がある。As described above, the formed disk substrate 1
0, the disk substrate 10
In a disk-shaped recording medium such as an optical disk or a magnetic disk manufactured by using the method described above, the flatness of the signal recording surface is impaired. If the flying slider is to be floated with a small flying height to perform recording and reproduction of an information signal on the disk-shaped recording medium having the impaired flatness of the signal recording surface, an appropriate information signal is recorded. Not only is reproduction hindered, but the flying slider may come into contact with the disk-shaped recording medium, resulting in damage to the flying slider and the disk-shaped recording medium.
【００４９】そこで、本発明においては、固定側金型２
の成形面２ａと可動側金型３の成形面３ａの両方、或い
は、固定側金型２の成形面２ａと可動側金型３の成形面
３ａのいずれか一方を、キャビティ５内に充填された樹
脂材料が硬化してなるディスク基板の厚みのばらつきを
補正する形状にしている。Therefore, in the present invention, the fixed mold 2
The cavity 5 is filled with both the molding surface 2a of the movable mold 3 and the molding surface 3a of the movable mold 3 or one of the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3. The shape is such that the variation in thickness of the disk substrate formed by curing the resin material is corrected.
【００５０】具体的には、固定側金型２及び可動側金型
３の両方、或いはいずれか一方は、図７に可動側金型３
を例に挙げて示すように、その成形面３ａが、ディスク
基板の最外周部を成形する最外周部分及び貫通孔３ｂに
隣接しディスク基板の最内周部を成形する最内周部分に
比べて、最外周部分と最内周部分との間の領域の方が窪
んだ形状となるように形成されている。More specifically, both or one of the fixed mold 2 and the movable mold 3 is shown in FIG.
As shown in the example, the molding surface 3a has an outermost peripheral portion forming the outermost peripheral portion of the disk substrate and an innermost peripheral portion adjacent to the through hole 3b and molding the innermost peripheral portion of the disk substrate. Therefore, the region between the outermost peripheral portion and the innermost peripheral portion is formed to have a concave shape.
【００５１】また、キャビティ５内の樹脂材料がパンチ
６からは殆ど冷却されない場合には、キャビティ５内に
充填された樹脂材料のうち、ディスク基板の外周部とな
る部分は、固定側金型２、可動側金型３及び外周リング
４によりそれぞれ冷却されるので、冷却速度が速く、硬
化する際の収縮率が小さくなる。一方、ディスク基板の
内周部となる部分は、固定側金型２及び可動側金型３の
みにより冷却されるので、冷却速度が遅く、硬化する際
の収縮率が大きくなる。そして、この場合には、ディス
ク基板の最内周部となる部分が、最も硬化の際の収縮率
が大きくなる。When the resin material in the cavity 5 is hardly cooled from the punch 6, the portion of the resin material filled in the cavity 5, which is to be the outer peripheral portion of the disk substrate, is fixed to the fixed mold 2. Since the cooling is performed by the movable mold 3 and the outer peripheral ring 4 respectively, the cooling rate is high, and the shrinkage rate at the time of curing is reduced. On the other hand, the portion to be the inner peripheral portion of the disk substrate is cooled only by the fixed mold 2 and the movable mold 3, so that the cooling rate is slow and the shrinkage ratio at the time of curing becomes large. Then, in this case, the shrinkage rate at the time of hardening becomes the highest at the portion which becomes the innermost peripheral portion of the disk substrate.
【００５２】以上のように、ディスク基板の外周部とな
る部分の収縮率が小さく、ディスク基板の内周部となる
部分の収縮率が大きくなるときに、固定側金型２の成形
面２ａと可動側金型３の成形面３ａとがそれぞれフラッ
トな平面とされていると、成形されたディスク基板１１
は、図８に示すように、外周部の厚みが大きく、中心孔
１１ａに隣接する内周部の厚みが小さいといった厚みの
ばらつきが生じることになる。As described above, when the shrinkage rate of the portion to be the outer peripheral portion of the disk substrate is small and the shrinkage ratio of the portion to be the inner peripheral portion of the disk substrate is large, the molding surface 2a of the fixed mold 2 is not When the molding surface 3a of the movable mold 3 is a flat plane, the molded disk substrate 11
As shown in FIG. 8, the thickness of the outer peripheral portion is large, and the thickness of the inner peripheral portion adjacent to the center hole 11a is small.
【００５３】そこで、この場合には、固定側金型２及び
可動側金型３の両方、或いはいずれか一方を、図９に可
動側金型３を例に挙げて示すように、その成形面３ａ
が、ディスク基板の最外周部を成形する最外周部分に比
べて、貫通孔３ｂに隣接しディスク基板の最内周部を成
形する最内周部分の方が窪んだ形状となるように形成す
る。なお、以下の説明においては、可動側金型３のみを
例に挙げて説明するが、固定側金型２側においても樹脂
材料の収縮率の差に起因するディスク基板の厚みのばら
つきを補正する場合には、固定側金型２も可動側金型３
と同様の形状とされる。Accordingly, in this case, as shown in FIG. 9, both the fixed mold 2 and the movable mold 3 and / or the movable mold 3 have a molding surface. 3a
However, as compared with the outermost peripheral portion forming the outermost peripheral portion of the disk substrate, the innermost peripheral portion forming the innermost peripheral portion of the disk substrate adjacent to the through hole 3b is formed to have a concave shape. . In the following description, only the movable mold 3 will be described as an example, but the variation in the thickness of the disk substrate caused by the difference in the shrinkage of the resin material is also corrected on the fixed mold 2. In this case, the fixed mold 2 is also the movable mold 3
And the same shape as.
【００５４】ここで、可動側金型３の成形面３ａを図７
に示した形状或いは図９に示した形状に加工する方法に
ついて説明する。可動側金型３の成形面３ａの加工は、
例えば、図１０に示すような研磨定盤２０を用い、可動
側金型３の成形面３ａに対してポリッシング加工を施す
ことにより行われる。Here, the molding surface 3a of the movable mold 3 is shown in FIG.
A method of processing the shape shown in FIG. 9 or the shape shown in FIG. 9 will be described. Processing of the molding surface 3a of the movable mold 3 is as follows.
For example, the polishing is performed by performing polishing on the molding surface 3a of the movable mold 3 using a polishing platen 20 as shown in FIG.
【００５５】研磨定盤２０の研磨面２０ａは、この研磨
面２０ａに平行なＸ方向及びこの研磨面２０ａに対して
直交するＺ方向に移動可能な定盤修正用スライド２１の
先端部に取り付けられた切削工具２２により切削される
ことにより、図１０に示すように、その中心部と外周部
との間の領域が盛り上がった中凸形状に成形されてい
る。The polishing surface 20a of the polishing platen 20 is attached to the tip end of a platen correction slide 21 which is movable in the X direction parallel to the polishing surface 20a and the Z direction perpendicular to the polishing surface 20a. As shown in FIG. 10, the area between the central portion and the outer peripheral portion is formed into a raised convex shape by cutting with the cutting tool 22.
【００５６】そして、研磨定盤２０を回転操作した状態
で、中凸形状に成形された研磨面２０ａ上に、研磨砥粒
を含む液体を介して可動側金型３の成形面３ａを当接さ
せる。これにより、可動側金型３の成形面３ａが研磨さ
れる。このとき、可動側金型３を揺動させながら、その
成形面３ａを回転操作される研磨定盤２０の研磨面２０
ａ上に当接させることによって、研磨量の差を生じさせ
て、可動側金型３の成形面３ａを図７に示したような形
状或いは図９に示したような形状に成形することができ
る。Then, while the polishing platen 20 is being rotated, the forming surface 3a of the movable mold 3 is brought into contact with the polishing surface 20a formed in the convex shape through the liquid containing the abrasive grains. Let it. Thereby, the molding surface 3a of the movable mold 3 is polished. At this time, while the movable mold 3 is oscillating, the forming surface 3a is rotated and the polishing surface 20 of the polishing platen 20 is rotated.
a), a difference in the amount of polishing is caused to form the molding surface 3a of the movable mold 3 into a shape as shown in FIG. 7 or a shape as shown in FIG. it can.
【００５７】なお、以上は、可動側金型３の成形面３ａ
を加工する方法の一例であり、他の方法によっても可動
側金型３の成形面３ａの加工が可能であることは勿論で
ある。例えば、中心部に頂点を有し、外周部にかけて直
線的に傾斜する研磨面を有する研磨定盤を用いたポリッ
シング加工によっても、可動側金型３の成形面３ａを図
７に示したような形状或いは図９に示したような形状に
成形することができる。The above description is based on the molding surface 3 a of the movable mold 3.
This is an example of a method of processing the molding surface 3a, and it is a matter of course that the molding surface 3a of the movable mold 3 can be processed by another method. For example, the molding surface 3a of the movable mold 3 is also formed by a polishing process using a polishing plate having a polishing surface having a vertex at the center and a linearly inclined polishing surface toward the outer periphery as shown in FIG. It can be formed into a shape or a shape as shown in FIG.
【００５８】以上のような形状に成形された成形面３ａ
を有する可動側金型３を用いてディスク基板を成形する
ようにすれば、キャビティ５の中で、樹脂材料の硬化の
際の収縮率が大きくなる部分については、樹脂材料の硬
化の際の収縮率が小くなる部分にくらべて、その収縮率
の差に応じた分だけ厚めに樹脂材料が充填されることに
なるので、樹脂材料が硬化する際の収縮率の差が相殺さ
れ、厚みのばらつきのない、良好な平面性を有するディ
スク基板を製造することができる。The molding surface 3a molded into the above shape
If the disk substrate is molded using the movable mold 3 having the above-mentioned condition, the portion of the cavity 5 where the shrinkage rate when the resin material is hardened becomes large is the shrinkage when the resin material is hardened. Since the resin material is filled thicker by an amount corresponding to the difference in the shrinkage ratio than the portion where the shrinkage ratio becomes smaller, the difference in the shrinkage ratio when the resin material cures is canceled out, and the thickness is reduced. It is possible to manufacture a disk substrate having good flatness without variation.
【００５９】ところで、上述した金型装置１において
は、スタンパ等を用いずに、ディスク基板の表面を固定
側金型２の成形面２ａ及び可動側金型３の成形面３ａに
より成形するようにしているので、この金型装置１を用
いて、トラックパターンやサーボパターン等のエンボス
パターンを有するディスク基板を製造する場合には、図
１１に示すように、固定側金型２の成形面２ａ及び可動
側金型３の成形面３ａに、リソグラフィ技術やエッチン
グ等の手法を用いて、成形するディスク基板のエンボス
パターンの反転パターンとなる凹凸パターン３０を形成
すればよい。In the mold apparatus 1 described above, the surface of the disk substrate is formed by the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3 without using a stamper or the like. Therefore, when a disk substrate having an emboss pattern such as a track pattern or a servo pattern is manufactured using the mold apparatus 1, as shown in FIG. On the molding surface 3a of the movable mold 3, an uneven pattern 30, which is a reverse pattern of the emboss pattern of the disk substrate to be molded, may be formed by using a technique such as lithography or etching.
【００６０】この場合、固定側金型２や可動側金型３の
材料として上記マルテンサイト系ステンレス材等を用い
た場合には、この母材上に直接凹凸パターン３０を形成
しようとすると、母材のエッチングレートのばらつき等
により、凹凸パターン３０を精度良く形成できない場合
がある。したがって、固定側金型２の成形面２ａ及び可
動側金型３の成形面３ａに、成形するディスク基板のエ
ンボスパターンの反転パターンとなる凹凸パターン３０
を形成する場合には、固定側金型２や可動側金型３の母
材上に、例えば、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｔｉ等
のように、リソグラフィに物理的及び化学的に耐え得る
と共に、エッチングプロセスに適し、且つ、射出成形時
における温度や圧力に耐え得る材料を成膜して、この膜
（以下、パターン形成用膜という。）に凹凸パターン３
０を形成することが望ましい。In this case, when the above-mentioned martensitic stainless steel or the like is used as the material of the fixed mold 2 and the movable mold 3, if the concavo-convex pattern 30 is to be formed directly on the base material, In some cases, the uneven pattern 30 cannot be formed with high accuracy due to variations in the etching rate of the material. Accordingly, the concavo-convex pattern 30 which is an inverted pattern of the emboss pattern of the disk substrate to be formed is formed on the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3.
Is formed on the base material of the fixed mold 2 and the movable mold 3 by lithography physically and chemically, such as Ni-P, Cr, Pt, Ir, and Ti. A film that can withstand, is suitable for the etching process, and can withstand the temperature and pressure at the time of injection molding is formed into a film.
It is desirable to form 0.
【００６１】以下、固定側金型２の成形面２ａ及び可動
側金型３の成形面３ａに凹凸パターン３０を形成する方
法を説明する。なお、以下の説明においては、可動側金
型３の成形面３ａに凹凸パターン３０を形成する場合を
例に挙げて説明するが、固定側金型２の成形面２ａに凹
凸パターン３０を形成する場合にも、同様の方法で凹凸
パターン３０の形成が可能である。Hereinafter, a method of forming the concavo-convex pattern 30 on the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3 will be described. In the following description, the case where the uneven pattern 30 is formed on the molding surface 3a of the movable mold 3 will be described as an example. However, the uneven pattern 30 is formed on the molding surface 2a of the fixed mold 2. In this case, the concavo-convex pattern 30 can be formed in the same manner.
【００６２】可動側金型３の成形面３ａに凹凸パターン
３０を形成する際は、まず、上述した手法により、可動
側金型３の成形面３ａが、図７又は図９に示したよう
に、樹脂材料が硬化する際の収縮率の差に起因するディ
スク基板の厚みのばらつきを補正する形状に成形され
る。When forming the concavo-convex pattern 30 on the molding surface 3a of the movable mold 3, first, the molding surface 3a of the movable mold 3 is moved by the above-described method as shown in FIG. 7 or FIG. Then, the resin material is formed into a shape that corrects the variation in the thickness of the disk substrate caused by the difference in the shrinkage ratio when the resin material cures.
【００６３】次に、以上のような形状に成形された成形
面３ａ上に、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｔｉ等の材
料がスパッタリング等により成膜され、図１２に示すよ
うなパターン形成用膜３１が形成される。Next, a material such as Ni-P, Cr, Pt, Ir, Ti, etc. is formed on the molding surface 3a formed in the above-mentioned shape by sputtering or the like, and the pattern as shown in FIG. The formation film 31 is formed.
【００６４】次に、パターン形成用膜３１上にレジスト
が塗布されて、図１３に示すようなレジスト層３２が形
成される。Next, a resist is applied on the pattern forming film 31 to form a resist layer 32 as shown in FIG.
【００６５】次に、図１４に示すように、パターン形成
用膜３１上に形成されたレジスト層３２に対して、形成
する凹凸パターンに応じて変調されたレーザ光が照射さ
れ、レーザ光が照射された箇所が露光される。Next, as shown in FIG. 14, the resist layer 32 formed on the pattern forming film 31 is irradiated with a laser beam modulated in accordance with the concavo-convex pattern to be formed. The exposed portion is exposed.
【００６６】次に、図１５に示すように、パターン形成
用膜３１上に形成されたレジスト層３２のうちレーザ光
の照射により露光された箇所のレジストが現像され、除
去される。Next, as shown in FIG. 15, the resist in the portion of the resist layer 32 formed on the pattern forming film 31 that has been exposed to the laser beam is developed and removed.
【００６７】次に、図１６に示すように、除去されずに
残存したレジストをマスクとして、パターン形成用膜３
１に対して、例えばアルゴンイオン等のガスによるエッ
チング処理が施される。Next, as shown in FIG. 16, using the resist remaining without being removed as a mask, the pattern forming film 3 is formed.
1 is subjected to an etching process using a gas such as argon ions.
【００６８】最後に、マスクとして用いられたレジスト
が洗浄除去される。これにより、図１７に示すように、
パターン形成用膜３１に、成形するディスク基板のエン
ボスパターンの反転パターンとなる凹凸パターン３０が
形成される。Finally, the resist used as the mask is removed by washing. Thereby, as shown in FIG.
On the pattern forming film 31, a concavo-convex pattern 30 which is a reverse pattern of the emboss pattern of the disk substrate to be formed is formed.
【００６９】なお、図１２乃至図１７は、図７における
Ｄ部を拡大し、このＤ部の成形面３ａに凹凸パターン３
０を形成する様子を拡大して示した図である。また、以
上は、可動側金型３の成形面３ａに凹凸パターン３０を
形成する方法の一例であり、他の方法によっても可動側
金型３の成形面３ａに凹凸パターン３０を形成すること
が可能であることは勿論である。FIG. 12 to FIG. 17 are enlarged views of the portion D in FIG.
It is the figure which expanded and showed the mode which forms 0. Further, the above is an example of the method of forming the concavo-convex pattern 30 on the molding surface 3a of the movable mold 3, and the concavo-convex pattern 30 may be formed on the molding surface 3a of the movable mold 3 by other methods. Of course, it is possible.
【００７０】以上のような方法により、固定側金型２の
成形面２ａ及び可動側金型３の成形面３ａに凹凸パター
ン３０を形成し、この凹凸パターン３０が形成された固
定側金型２及び可動側金型３を用いてディスク基板を成
形することにより、トラックパターンやサーボパターン
等のエンボスパターンを有するディスク基板を容易に製
造することができる。By the method described above, the concavo-convex pattern 30 is formed on the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3, and the fixed mold 2 on which the concavo-convex pattern 30 is formed is formed. By molding the disk substrate using the movable mold 3, a disk substrate having an emboss pattern such as a track pattern or a servo pattern can be easily manufactured.
【００７１】以上説明したように、トラックパターンや
サーボパターン等のエンボスパターンを有するディスク
基板を製造するには、固定側金型２の成形面２ａ及び可
動側金型３の成形面３ａに、成形するディスク基板のエ
ンボスパターンの反転パターンとなる凹凸パターン３０
を形成し、これら凹凸パターン３０が形成された固定側
金型２及び可動側金型３を用いてディスク基板を成形す
るようにすればよい。そして、固定側金型２の成形面２
ａ及び可動側金型３の成形面３ａに凹凸パターン３０を
精度良く形成するには、固定側金型２及び可動側金型３
の母材上にパターン形成用膜３１を成膜し、このパター
ン形成用膜３１に凹凸パターン３０を形成するようにす
ればよい。As described above, in order to manufacture a disk substrate having an embossed pattern such as a track pattern or a servo pattern, the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3 are formed. Pattern 30 which is a reverse pattern of the emboss pattern of the disk substrate to be formed
May be formed, and the disk substrate may be formed using the fixed mold 2 and the movable mold 3 on which the uneven pattern 30 is formed. Then, the molding surface 2 of the fixed mold 2
In order to accurately form the concavo-convex pattern 30 on the molding surface 3 a of the movable mold 3 and the movable mold 3, the fixed mold 2 and the movable mold 3
The pattern forming film 31 may be formed on the base material described above, and the concavo-convex pattern 30 may be formed on the pattern forming film 31.
【００７２】一方、トラックパターンやサーボパターン
等のエンボスパターンを有さないディスク基板を製造す
るときは、固定側金型２の成形面２ａ及び可動側金型３
の成形面３ａに凹凸パターン３０を形成する必要がな
い。但し、このように固定側金型２の成形面２ａ及び可
動側金型３の成形面３ａに凹凸パターン３０を形成しな
い場合であっても、固定側金型２及び可動側金型３の母
材表面をそのまま固定側金型２の成形面２ａ及び可動側
金型３の成形面３ａとするのではなく、固定側金型２及
び可動側金型３の母材上に、例えば、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ、
Ｐｔ、Ｉｒ、Ｔｉ、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3等のように、鏡面
研磨加工性に優れ、且つ、射出成形時における温度や圧
力に耐え得る材料を成膜し、この膜の表面に対して鏡面
研磨加工を施して、この鏡面研磨加工が施された膜の表
面を成形面２ａ，３ａとすることが望ましい。On the other hand, when manufacturing a disk substrate having no emboss pattern such as a track pattern or a servo pattern, the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the movable mold 3
It is not necessary to form the concavo-convex pattern 30 on the molding surface 3a. However, even when the concavo-convex pattern 30 is not formed on the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3, the base of the fixed mold 2 and the movable mold 3 is not used. Instead of using the material surface as it is as the molding surface 2a of the fixed mold 2 and the molding surface 3a of the movable mold 3, the base material of the fixed mold 2 and the movable mold 3, for example, Ni- P, Cr,
A film such as Pt, Ir, Ti, SiC, Al 2 O 3 , which is excellent in mirror-polishing workability and can withstand the temperature and pressure during injection molding, is formed into a film, It is preferable that the surface of the film subjected to the mirror polishing is formed as the molding surfaces 2a and 3a by polishing.
【００７３】以上のように、母材上に膜が形成され、こ
の膜の表面に鏡面研磨加工が施されて成形面２ａ，３ａ
とされた固定側金型２及び可動側金型３を用いてディス
ク基板を成形することにより、更に良好な平面性を有す
るディスク基板を製造することが可能となる。As described above, a film is formed on the base material, and the surface of this film is mirror-polished to form molding surfaces 2a and 3a.
By molding the disk substrate using the fixed-side mold 2 and the movable-side mold 3 as described above, it is possible to manufacture a disk substrate having better flatness.
【００７４】[0074]
【発明の効果】本発明に係る基板成形用金型は、成形面
が基板材料が硬化する際の収縮率の差に起因する基板の
厚みのばらつきを補正する形状とされているので、この
基板成形用金型を用いて基板を成形するようにすれば、
平面性の高い基板を容易に成形することができる。According to the substrate molding die of the present invention, the molding surface is shaped so as to compensate for variations in the thickness of the substrate caused by the difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured. If the substrate is molded using a molding die,
A substrate having high flatness can be easily formed.
【００７５】また、本発明に係る基板の製造方法は、成
形面が基板材料が硬化する際の収縮率の差に起因する基
板の厚みのばらつきを補正する形状とされた基板成形用
金型を用いて基板の成形を行うようにしているので、平
面性の高い基板を容易に製造することができる。Further, in the method of manufacturing a substrate according to the present invention, a substrate molding die having a shape in which a molding surface is shaped to correct variations in substrate thickness caused by a difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured. Since the substrate is formed using the substrate, a substrate having high flatness can be easily manufactured.
【図１】射出成形機の備える金型装置を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mold device provided in an injection molding machine.
【図２】キャビティ内に加熱溶融された樹脂材料が充填
された状態を示す上記金型装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the mold apparatus showing a state in which a resin material that has been heated and melted is filled in a cavity.
【図３】ディスク基板の中心孔を打ち抜き形成する状態
を示す上記金型装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the mold apparatus showing a state in which a center hole of a disk substrate is punched and formed.
【図４】キャビティが開放された状態を示す上記金型装
置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the mold apparatus showing a state where a cavity is opened.
【図５】ディスク基板を取り外す状態を示す上記金型装
置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the mold apparatus showing a state where a disk substrate is removed.
【図６】成形面がフラットな面とされた固定側金型及び
可動側金型を用いて成形されたディスク基板の一例を示
す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a disk substrate formed using a fixed mold and a movable mold having a flat molding surface.
【図７】上記金型装置が備える可動側金型の一例を示す
断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an example of a movable mold provided in the mold apparatus.
【図８】成形面がフラットな面とされた固定側金型及び
可動側金型を用いて成形されたディスク基板の他の例を
示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of a disk substrate formed using a fixed mold and a movable mold having a flat molding surface.
【図９】上記金型装置が備える可動側金型の他の例を示
す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the movable mold provided in the mold apparatus.
【図１０】上記可動側金型の成形面を加工する方法の一
例を説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a method for processing a molding surface of the movable mold.
【図１１】成形面に凹凸パターンが形成された固定側金
型及び可動側金型の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a fixed mold and a movable mold having an uneven pattern formed on a molding surface.
【図１２】可動側金型の母材上にパターン形成用膜が形
成された状態を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state where a pattern forming film is formed on a base material of a movable mold.
【図１３】パターン形成用膜上にレジスト層が形成され
た状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where a resist layer is formed on a pattern forming film.
【図１４】レジスト層にレーザ光が照射されパターン露
光された状態を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state where a resist layer is irradiated with laser light and pattern-exposed.
【図１５】露光されたレジストが現像除去された状態を
示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which an exposed resist has been developed and removed.
【図１６】除去されずに残ったレジストをマスクとし
て、パターン形成用膜にエッチング処理が施された状態
を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state in which an etching process has been performed on a pattern forming film using a resist remaining without being removed as a mask.
【図１７】マスクとされたレジストが洗浄除去され、パ
ターン形成用膜に凹凸パターンが形成された状態を示す
断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which the resist used as a mask has been removed by cleaning, and a concavo-convex pattern has been formed on the pattern forming film.
１ 金型装置、２ 固定側金型、２ａ 成形面、３ 可
動側金型、３ａ 成形面、４ 外周リング、５ キャビ
ティ、６ パンチ、１０、１１ ディスク基板、３０
凹凸パターン、３１ パターン形成用膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold apparatus, 2 fixed molds, 2a molding surface, 3 movable molds, 3a molding surface, 4 outer rings, 5 cavities, 6 punches, 10 and 11 disk substrates, 30
Uneven pattern, 31 Pattern forming film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA03B AG05 AG13 AG19 AG28 AH38 AH79 AM32 CA11 CB01 CD23 CK11 5D075 EE03 FG15 GG07 GG14 5D121 AA02 DD05 DD11 DD18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F202 AA03B AG05 AG13 AG19 AG28 AH38 AH79 AM32 CA11 CB01 CD23 CK11 5D075 EE03 FG15 GG07 GG14 5D121 AA02 DD05 DD11 DD18
Claims (14)
に形成される空間内に溶融した基板材料を充填し、この
空間内において上記基板材料を硬化させることにより基
板を成形する成形装置に用いられる基板成形用金型にお
いて、 上記基板材料に接触して基板表面を成形する成形面が、
上記基板材料が硬化する際の収縮率の差に起因する基板
の厚みのばらつきを補正する形状とされていることを特
徴とする基板成形用金型。1. A molding apparatus for filling a space formed between a pair of opposed substrate-forming molds with a molten substrate material and curing the substrate material in the space to form a substrate. In the substrate molding die used for the, the molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material,
A substrate molding die having a shape for correcting variations in substrate thickness caused by a difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured.
盤状を呈し、 上記成形面は、その最外周部分及び上記貫通孔に隣接し
た最内周部分に比べて、最外周部分と最内周部分との間
の領域の方が窪んだ形状とされていることを特徴とする
請求項１記載の基板成形用金型。2. The outer shape has a disk shape having a through-hole at the center, and the molding surface has an outermost peripheral portion and an outermost peripheral portion as compared with an outermost peripheral portion and an innermost peripheral portion adjacent to the through-hole. 2. The substrate molding die according to claim 1, wherein a region between the inner peripheral portion and the inner peripheral portion has a concave shape.
盤状を呈し、 上記成形面は、その最外周部分に比べて、上記貫通孔に
隣接した最内周部分の方が窪んだ形状とされていること
を特徴とする請求項１記載の基板成形用金型。3. An outer shape having a disk shape having a through hole at a center portion, wherein the molding surface is recessed at an innermost peripheral portion adjacent to the through hole as compared with an outermost peripheral portion thereof. The substrate molding die according to claim 1, wherein:
パターンを転写するための凹凸パターンが形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の基板成形用金型。4. The mold for molding a substrate according to claim 1, wherein an uneven pattern for transferring an emboss pattern to a substrate to be molded is formed on the molding surface.
の膜が成膜され、この膜の表面が上記成形面とされてい
ることを特徴とする請求項１記載の基板成形用金型。5. The substrate forming method according to claim 1, wherein a film of a material different from that of the base material is formed on one main surface of the base material, and the surface of the film is the forming surface. Mold.
が、上記基板材料が硬化する際の収縮率の差に起因する
基板の厚みのばらつきを補正する形状に加工されている
ことを特徴とする請求項５記載の基板成形用金型。6. A main surface of the base material on which the film is formed is processed into a shape that corrects a variation in thickness of the substrate due to a difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured. The substrate molding die according to claim 5, wherein:
に形成される空間内に溶融した基板材料を充填し、この
空間内において上記基板材料を硬化させることにより基
板を成形するに際し、 上記基板成形用金型として、上記基板材料に接触して基
板表面を成形する成形面が、上記基板材料が硬化する際
の収縮率の差に起因する基板の厚みのばらつきを補正す
る形状とされている基板成形用金型を用いることを特徴
とする基板の製造方法。7. Filling a space formed between a pair of opposed substrate-forming molds with a molten substrate material, and curing the substrate material in this space to form a substrate, As the substrate molding die, a molding surface for molding the substrate surface in contact with the substrate material has a shape that corrects variations in substrate thickness caused by a difference in shrinkage ratio when the substrate material cures. A method for producing a substrate, comprising using a substrate molding die as described above.
盤状を呈し、上記成形面が、その最外周部分及び上記貫
通孔に隣接した最内周部分に比べて、最外周部分と最内
周部分との間の領域の方が窪んだ形状とされている基板
成形用金型を用いることを特徴とする請求項７記載の基
板の製造方法。8. The outer shape has a disk shape having a through hole in the center, and the molding surface has the outermost peripheral portion and the outermost peripheral portion as compared with the outermost peripheral portion and the innermost peripheral portion adjacent to the through hole. 8. The method for manufacturing a substrate according to claim 7, wherein a substrate molding die is used in which a region between the inner peripheral portion and the inner peripheral portion is depressed.
盤状を呈し、上記成形面が、その最外周部分に比べて、
上記貫通孔に隣接した最内周部分の方が窪んだ形状とさ
れている基板成形用金型を用いることを特徴とする請求
項７記載の基板の製造方法。9. The outer shape is a disk shape having a through hole in the center, and the molding surface is smaller than the outermost peripheral portion thereof.
8. The method for manufacturing a substrate according to claim 7, wherein a substrate forming die having a concave shape at an innermost peripheral portion adjacent to the through hole is used.
れた凹凸パターンを転写させることにより、基板にエン
ボスパターンを形成することを特徴とする請求項７記載
の基板の製造方法。10. The method for manufacturing a substrate according to claim 7, wherein an embossed pattern is formed on the substrate by transferring an uneven pattern formed on the molding surface of the substrate molding die.
質の膜が成膜され、この膜の表面が上記成形面とされて
いる基板成形用金型を用いることを特徴とする請求項７
記載の基板の製造方法。11. A substrate forming mold in which a film of a material different from that of the base material is formed on one main surface of the base material, and the surface of the film is the forming surface. Claim 7
The manufacturing method of the substrate described in the above.
が、上記基板材料が硬化する際の収縮率の差に起因する
基板の厚みのばらつきを補正する形状に加工されている
基板成形用金型を用いることを特徴とする請求項１１記
載の基板の製造方法。12. A main surface of the base material on which the film is formed is processed into a shape for correcting a variation in thickness of the substrate caused by a difference in shrinkage ratio when the substrate material is cured. The method for manufacturing a substrate according to claim 11, wherein a mold for forming a substrate is used.
リオレフィン系樹脂材料を用いることを特徴とする請求
項７記載の基板の製造方法。13. The method according to claim 7, wherein an amorphous polyolefin resin material is used as the substrate material.
ることを特徴とする請求項７記載の基板の製造方法。14. The method according to claim 7, wherein a substrate for a disk-shaped recording medium is manufactured.
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|---|---|---|---|
| JP11122738A JP2000311397A (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Metal mold for molding substrate and production of substrate |
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|---|---|
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|---|---|
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-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122738A patent/JP2000311397A/en active Pending
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