JPH02243317A

JPH02243317A - 光方式ディスク基板とその製造方法

Info

Publication number: JPH02243317A
Application number: JP1063605A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yoshii; 吉井　正樹; Yasuo Amano; 泰雄天野; Hiroki Kuramoto; 蔵本　浩樹; Keiji Takasu; 鷹栖　慶治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-09-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2791087B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光方式ディスク基板との製造方法に係り、特
に情報ピットやトラッキングピットなどの形状の優れた
光方式ディスク基板と、これを成形するに好適な製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の、光方式ディスク基板を成形する成形金型と、こ
れによって成形される光方式ディスク基板の概要を説明
する。

第２１＠は、従来の光方式ディスク基板成形金型を示す
断面図である。この第２１図において、１は光方式ディ
スク基板成形金型（以下、成形型という）であって、こ
の成形型１は、光方式ディスク基板（以下、ディスク基
板という）となるべき溶融樹脂に情報用ピットやトラッ
キングピット、トラッキンググルーブを転写するための
スタンパ２が、可動型４へ内周スタンパホルダ６と外周
スタンパホルダ７とによって取付けられている。そして
、射出成形機（図には示さず）によって加熱溶融された
透明樹脂は、成形型１のスプル部８を通って、スタンパ
２が設けられたキャビティ３に鋳込まれる。１込まれた
加熱溶融樹脂は、該スタンパ２により、情報ピットなど
が転写された後に。

冷却・固化する。金型内で金型温度に冷却された該樹脂
、即ち基板は、全型開によって、先ずミラー面を形成す
る固定型５と離型し、スタンパ２が取付けられている可
動型側に残る。

金型全開後、可動型側に設けられているエアエジェクト
機構９と、エジェクタ１０によってディスク基板は、ス
タンパより離型され、金型外に取出される。

上記の金型機構において、スタンパ２の微小ピットの転
写性を良くするため、従来の金型では時開：昭５９−１
３２５３１に記載のようにエアー圧により、可動型４に
取りつけられたスタンパ２を冷却中の樹脂の収縮に追従
して押しつける構造になってぃた。

なお、本技術では、射出圧縮成形に関するものをエアー
圧で行ったものである。

この射出圧縮成形に関しては、他に多数、出願されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、樹脂を金型に鋳込み固化する過程で
の転写性向上の技術であり、ディスク基板が、スタンパ
２より離型されるときに、スタンパ２のピット等の成形
のための突起により、転写された情報ピットが変形され
ることについての考慮に欠けていた。

本発明は、ディスク基板のスタンパとの離型における情
報用ピット等の変形を改善したディスク基板および、そ
の製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ディスク基板の離型において、■成形型を
全開にする前に、先ず、該ディスク基板とスタンパとの
均一離型を行うこと、さらに■成形型の全開時に基板温
度の低下を防止することによって達成される。

〔作用〕

本発明に係る作用を、従来の成形型のものと対比して説
明する。

第２２図は、第２１図に係るディスク基板成形金型の型
開き後の、可動型側を示す断面図、第２３図は、第２２
図におけるスタンパとの離型状態の概念を示す拡大断面
図である。

従来の成形型においては、型開きするとき、成形された
ディスク基板は、スタンパ内周ホルダ爪への樹脂の喰い
つき効果、その情報面１２の密着力などにより、スタン
パ２と一体になって残る。

金型を全開した後に、エジェクトエアの吹出しと、エジ
ェクタ１０の前進によって該ディスク基板１１とスタン
パ２とを離型し成形型の外に取出す。

即ち、該ディスク基板のミラー面１３が先に、固定型５
より離型され、その後情報面１２が離型されるものであ
る。したがって、型開き初めてから、情報面１２が離型
されるまでの間、該ディスク基板のミラー面１３は外気
に曝露されて温度が低下し、熱収縮を起こす、ポリカー
ボネート樹脂を使用したディスク基板の成形の場合、金
型温度は通常１００℃〜１２０℃であり、情報面１２が
離型されるまでに。

少なくとも１０℃以上の温度低下がある。このため、φ
１３０のディスク外周面では少なくとも４μｍの熱収縮
が起こる。この熱収縮を起こした該ディスク基板１１に
は、中心方向に収縮しようとする力が生じる。そのため
、該ディスク基板１１の中心部より、エアおよびエジェ
クタによって離型する場合。

第２１図に示すようにスタンパ２の情報ピット転写のた
めの突起１４によって、既に転写されたピット１５の形
状を損ない、ピット変形部１６を生じるものであった。

これに対して、本発明の構成による飛型概念を第３図に
示す０本発明による構成によれば、第３図の如く型開き
開始と同時にスタンパ２の情報転写面と該ディスク基板
１１の情報面１２とが低応力状態で離型するので、前記
した熱収縮による残留応力に起因する問題点を完全に排
除し、情報ピット形状の優れたディスク基板１１’が得
られる。以下、本発明を実施例によって説明する。

〔実施例〕

本発明に係る第１の実施例を以下に述べる。まず、光方
式ディスク基板について説明する。

第１図１本発明の光方式ディスク基板の一実施例を示す
斜視図（一部分切除した図）、第２図は。

第１図の要部拡大断固である。

このディスク基板１１は、情報記憶領域１７に情報ピッ
ト１５を形成した情報面１２とこの裏側にミラー面１３
を有するものであって、前記ミラー面１３に、情報面１
２の情報記憶域１７を除いた領域と対向する領域１８．
１９に、特に内周部には凹部２０を、外周部には凸部２
１を形成したものである。

内周部には凹部形状および外周凸部形状については、■
ディスク基板の情報面とスタンパとの密着力より、前記
ミラー面の凹部および凸部による樹脂喰付き力が大きく
なること、■前記ミラー面の凹部および凸部による樹脂
喰付き力が過剰になってミラー面との離型が困難になら
ないこと、また、残留応力により、前記凹部および凸部
の変形くれずれなどがないこと、さらに、基板の光学歪
に悪影響を及ぼさないこと、■前記凹部および凸部によ
る成形時のエア残留が生じ、シルバーストリークなどが
生じないことなどを考慮して定める必要がある。

具体的寸法としては、第１図中に示すように内周部凹部
の深さｄ　＝０．２ｍ、外周部凸部の高さｈ＝０．２ｍ
とし、それぞれ傾斜角θを９０°にした。

傾斜角θを９０°以下としても良い、また凹部の底隅部
、凸部の上隅部にＲをつけるか１面取りしても良い、ｄ
＝０．３閣、　ｈ　＝０．３ｍ、θ＝９０°、面取りな
しの場合、成形−条件によっては、喰付き力が大きくミ
ラー面離型において、ディスク基板の割れが生じた。

このようにして構成した光方式ディスク基板１１’は、
情報ピット１５の形状が損なわれないで成形・離型でき
る。その理由を第７〜１０図により、説明する。ディス
ク基板のミラー（固定型側）となる側に内周凹部２０．
外周凸部２１を設けているので、この部分に樹脂が収縮
しようとする力が働くため、成形型の型開き時には、成
形された樹脂、即ちディスク基板は、成形型の固定型側
に残留すると同時に、はぼ全面同時にスタンパと離型す
る。

そのため、前項で述べたように外気等によるディスク基
板の収縮によって、転写したピットやグループの変形を
きたさないようなスタンパからの離型を実現することが
できる。φ３．５１の光方式ディスク基板の成形・離型
においては、ディスク基板の径が小さいためφ５．２５
’基板より面剛性が大きく、変形しにくい、そのため、
ミラー面の内周部凹部２０のみで、基板全面を同時にス
タンパより離型することが可能である。

また、場合によっては、第５図に示すように外周部のみ
に凸部２１を設けてもよい。

第７〜９図の実施例では、スタンパ２を可動型４に設置
した場合である。このように、スタンパを可動型４に設
け、固定型側に成形されたディスク基板を残留させる成
形方法では、ディスク基板を型外に取出すための取出し
ロボットを使用する場合、該ロボットとの位置関係が常
に一定で安定しているため、ディスク基板を可動型側に
残留させる場合に比べて安定した成形が可能となる利点
を有している。

一方、第１０図に示すように、スタンパ２を固定型側に
設け、可動型にてミラー面を形成する成形方法において
も、上述したようにミラー面側に凹部２０．凸部２１を
設ければ型開きと同時にスタンパとディスク基板とを最
初に離型することができ、転写したピットの変形がない
ディスク基板を得ることができる。この場合、ディスク
基板の固定型との離型において、成形機に設けられたエ
ジェクタ機構を利用できる利点がある。

また、ディスク基板１１′のミラー面１３の外周部に凸
部２１を設けることにより、成形取出し後のディスク基
板の積み重ねストック法において、ディスク基板間のス
ペーサを不要とし、且つ、ディスク使用、保管時におい
ては、ミラー面１３の保護が可能である。

次に第２の実施例を以下説明する。実施例１に示した、
光方式ディスク基板において、第５図に示す該ディスク
基板１１′はミラー面１３に、情報面１２の情報記憶域
１７を除いた領域と対向する領域１８゜１９に、特に内
周部にスタンパ内周ホルダの爪跡の凹部２２と同様の凹
溝２３を該ホルダの爪に対向する位置に形成し、外周部
には凸部２１を形成したものである。

前記、内周部凹部２３は、実施例１に示したように光方
式ディスク基板を固定型の方に残すように作用するばか
りでなく、該ディスク基板を形成するキャビティ３をス
タンパ側（可動型側）とミラー面積（固定型側）の対称
性を確保することができ、溶融樹脂の流動充填の対称性
・成形圧力負荷の均一性を得ることができ、ディスク基
板の形状１度の向上たとえば、反り（チルト）の低減か
可能となる利点がある。

さらに、内周部凹部２３の形状についてスタンパ内周ホ
ルダの爪跡の凹部形状の凹み傾斜よりも、急傾斜にして
樹脂の喰い付きを大きくすれば第６図のように前記外周
部凸部２１は必ずしも設けなくても良い。

第１１．１２図により第３の実施例を以下説明する。

第１１図に示すディスク基板金型において、加熱溶融し
た樹脂を固定型５．可動型４を閉じて成るキャビティ３
内に鋳込む。

固定型５は、ディスク基板のミラー面を形成するもので
該固定型５には、該ディスク基板を真空吸引し、且つ基
板のエアエジェクトのためのエアバス９′とエジェクタ
１０′が設けられている。可動型４には、スタンパ２が
スタンパ内周ホルダ６゜外周ホルダ７によって取付けら
れている。

鋳込まれた溶融樹脂が固化・冷却しディスク基板が形成
された時点で、成形型を微小量（１０μｍ〜１００μｍ
程度）開く、この型開き量は、変位計２４によって検知
し、制御する。その後、第１２図に示すように、可動型
内に設けたエジェクト用エアバス９よりエアを型内に吹
出し、あるいは、エア吹出しとエジェクタエ０の前進に
よってディスク基板をスタンパから離型する。また、成
形型の微少量の開き開始と同時にエア吹出しおよびエジ
ェクタ前進を行っても良い。

スタンパからの離型完了後、成形型を全開し、固定型内
に設けたエジェクタ１０′　とエジェクトエア吹出しに
よってディスク基板を固定型より離型し、成形型外に取
出す。

このようにして得られるディスク基板はスタンパとの離
型時において、外気冷却による基板温度の低下がなく低
応力状態で離型できるため、先に述べたようにピット形
状を損なうことがない。

第１３図により第４の実施例を説明する。この光方式デ
ィスク基板１１′は、情報記憶領域に情報ピットを形成
した情報面１２の情報記憶域１７を除いた領域と対向す
る領域１８．１９に、成形されたディスク基板を金型内
で真空吸着するための約１０μｍ程度の吸引エアバス隙
間跡２４を有したものである。

該エアバス隙間跡は、第１３図に示すように内周部。

外周部にリング状に有している。また、第１４図のよう
に１円形ビンによる吸引エアバス隙間跡２４′であって
も良い、これらの真空吸着するための吸引エアバス隙間
跡を有することが情報ピット形状を損なわないでｆＩｌ
型できることの理由については次の第５の実施例に示す
製造方法にて説明する。

第１５．１６図により第５の実施例を以下説明する。

第１５図に示す光方式ディスク基板金型において。

加熱溶融した樹脂を固定型５．可動型４を閉じて成るキ
ャビティ３内に鋳込む。

固定型５は、ディスク基板のミラー面を形成するもので
該固定型５には、該ディスク基板を真空吸引し、且つ基
板のエアエジェクトのためのエアバス９’　、９’とエ
ジェクタ１０′が設けられている。可動型４には、スタ
ンパがスタンパ内周ホルダ６、外周ホルダ７によって取
付けられている。

鋳込まれた溶融樹脂が固化・冷却しディスク基板が形成
された後に、ディスク基板をエアバス９’　、９’を通
して真空吸引する。しかる後に、前記成形型を開く、こ
の際、該ディスク基板１１′は真空吸引により固定型側
に残ると同時にスタンパ２との離型を型開と同時に基板
全面にわたって行うことができる。

成形型全開後、固定型内に設けたエジェクタ１０′およ
び上記した真空エアバスとして用いたエアバス９’　、
９’を離型エアバスとして用い、エアを吹出すことによ
って固定型より離型したディスク基板を成形型より取り
出す。

このようにして成形・離型されるディスク基板は型開き
による冷却をさけることができる。そのため基板の収縮
残留応力に起因する情報ピットの変形のないディスク基
板を得ることができる。

第１７．１８図により第６の実施例を以下説明する。

第１７図に示す光方式ディスク基板成形金型において、
加熱溶融した樹脂を固定型５．可動型４と閉じてなるキ
ャビティ３内に鋳込む、しかる後に油圧圧縮シリンダ２
６と圧縮ラム２７とを有する圧縮機構によって該樹脂を
圧縮する成形法において、該樹脂が固化・冷却してディ
スク基板となった時点で、圧縮シリンダの油圧を低減し
、固定型内に設けたリターン油圧シリンダ２８によって
圧縮ラム２６を微小量（１０μｍ〜１００μｍ程度）後
退させる。この後退量は、変位計２４によって検知し、
制御する。

その後、第１８図に示すように、可動型内に設けたエジ
ェクト用エアバス９′よりエアを型内に吹出し、あるい
は、エア吹出しとエジェクタ１０′の前進によってディ
スク基板をスタンパから離型する。

また、成形型の微少社の開き開始と同時にエア吹出し、
およびエジェクタ前進を行っても良い。

スタンパからの離型完了後、成形型を全開し、固定型内
に設けたエジェクタ１０とエジェクトエア吹出しによっ
てディスク基板を固定型より離型し、成形型外に取出す
。

第１９．２０図により第７の実施例を以下説明する。

第１９図に示すディスク基板金型において、加熱溶融し
た樹脂を固定型５．可動型４を閉じて成るキャビティ３
に内に鋳込む。

固定型５は、ディスク基板のミラー面を形成するもので
該固定型５には、該ディスク基板を真空吸引し、且つ基
板のエアエジェクトのためのエアバス９とエジェクタ１
０が設けられている。可動型４には、スタンパがスタン
パ内周ホルダ６、外周ホルダ７によって取付けられてい
る。

鋳込まれた溶融樹脂が固化・冷却しディスク基板が形成
された後に前記成形型を開く、第２０図に示すように、
成形型の開き開始と同時に成形型温度（約１００〜１２
０℃）に温度調節された熱風送風機３０により、成形型
に設置された蛇腹層２９内に、成形型と同じ温度に調節
された熱風が送風される。

成形型全開後、従来技術による通常の離型方法、即ち、
可動型内に設置されたエジェクト用エアバス９からのエ
ア吹出しとエジェクタ１０の前進によりディスク基板を
スタンパから離型し、成形型の外に取出す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光ビデオディスク、ＣＤ、ＣＤ　−Ｒ
ＯＭ　　（Ｃｏｍｐａｃｔ　　Ｄｉｓｃ　　Ｒｅａｄ　
　ＯｎｌｙＭａ＋ｍｏｒｙ）　　、ＷＯＲＭ　　（Ｗｒ
ｉｔｅ　　０ｎｃｅ　　ＲｅａｄＭｏｓｔｌｙ）、光磁
気ディスクなどのディスク基板成形において、スタンパ
からの情報用ピット、トラッキング用ピットやグループ
などの転写精度を向上させることができ、情報読み取り
時のクロストーク、トラッキング時の誤差を極めて少な
くできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディスク基板を示す斜視、
断面図、第２図は本発明の一実施例のディスク基板を示
す断面図、第３図は本発明の一実施例による離型状況の
概念図、第４〜６図は本発明の一実施例のディスク基板
を示す断面図、第７図は本発明の一実施例の成形状態を
示す断面図、第８図は第７図における可動型離型状態を
示す断面図、第９図は第７図における固定型離型状態を
示す断面図、第１０図は本発明の一実施例の離型状態を
示す断面図、第１１図は本発明の一実施例の成形状態を
示す断面図、第１２図は第１１図における離型状態を示
す断面図、第１３．１４図は一実施例のディスク基板を
示す斜視図、第１５図は本発明の一実施例の成形状態を
示す断面図、第１６図は第１５図における離型状態を示
す断面図、第１７図は本発明の一実施例の成形状態を示
す断面図、第１８図は第１７における離型状態を示す断
面図、第１９図は本発明の一実施例の成形状態を示す断
面図、第２０図は第１９図における離型状態を示す断面
図、第２１図は従来技術による成形型ディスク基板を示
す断面図、第２２図は第２１図における離型状態を示す
断面図、第２３図は従来技術による離型状態の概念図を
示す断面図である。１・・・光デイスク基板成形型。２・・・スタンパ、　　　　　３・・・キャビティ。４・・・可動型、　　　　　５・・・固定型。６・・・内周スタンパホルダ７・・・外周スタンパホルダ。８・・・スプル、　　　　　　　９，９’　９’・・・
エアバス。１０、１０’・・・エジェクタ、１１、１１’・・・光方式ディスク基板１２・・・情報
面、　　　　　　１３・・・ミラー面、１４・・・突起
、　　　　　　１５・・・ピット、１６・・・ピット変
形、　　　１７・・・情報記憶域、１８・・・内周部情
報記憶域外、１９・・・外周部情報記憶域外。２０・・・凹部、　　　　　　２１・・・凸部、２２・
・・内周スタンパホルダ爪跡。２３・・・凹溝、２４・・・変位計、２５、２５’・・・吸引エアスタンパ隙間跡、２６・・
・圧縮シリンダ、２７・・・圧縮ラム、２８・・・リタ
ーン油圧シリンダ、２９・・・蛇腹層、３０・・・熱風送風機。躬躬筋第呂躬 ■ 躬筋圀

Claims

【特許請求の範囲】１、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを転写するためのスタンパを具備し、可動
型と固定型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融
樹脂を鋳込み、光方式ディスク基板を成形する方法にお
いて、鋳込んだ溶融樹脂が固化、冷却し、該ディスク基
板が形成された時点で、先ず最初にディスク基板の情報
面となる面をスタンパから離型することを特徴とする光
方式ディスク基板製造方法。２、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを有する情報面と、この裏面にミラー面と
を有する光方式ディスク基板において、情報面の情報記
憶領域を除いた領域と対向するミラー面の領域に、凹部
もしくは、凸部を形成したことを特徴とする光方式ディ
スク基板。３、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを有する情報面と、この裏面のミラー面と
を有する光方式ディスク基板において、情報面の情報記
憶領域を除いた領域と対向するミラー面の領域に、該光
方式ディスク基板を真空吸引チャックおよびエアエジェ
クトするための隙間跡もしくは、ピン跡を有することを
特徴とする光方式ディスク基板。４、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを転写するためのスタンパを具備し、可動
型と固定型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融
樹脂を鋳込み、光方式ディスク基板を成形することがで
きる光方式ディスク基板成形金型において、鋳込んだ溶
融樹脂が固化、冷却した時点で該金型を微小量開きスタ
ンパ取付側の型に設けた隙間よりエアを吹出し、あるい
は、エア吹出しとエジェクタ前進との併用により、スタ
ンパと該光方式ディスク基板を離型し、該ディスク基板
をスタンパ取付け側型と反対側の型すなわちミラー面形
成側型に残し、成形型全開後、該ディスク基板を型から
取出すことを特徴とする光方式ディスク基板製造方法。５、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを転写するためのスタンパを具備し、可動
型と固定型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融
樹脂を鋳込み、光方式ディスク基板を成形することがで
きる光方式ディスク基板成形金型において、鋳込まれた
溶融樹脂が固化、冷却した後にスタンパを取付け型と反
対側の型、すなわち、ミラー面形成型側に設けた真空吸
引機構により、該ディスク基板をミラー面形成型に吸引
し、その後に型開し、スタンパと該光方式ディスク基板
とを離型することを特徴とする光方式ディスク基板製造
方法。６、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを転写するためのスタンパを具備し、可動
型と固定型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融
樹脂を鋳込み、光方式ディスク基板を形成することがで
きる光方式ディスク基板成形金型において、溶融樹脂を
鋳込んだ後、さらに圧縮する機構を有する射出圧縮成形
法において、溶融樹脂を圧縮したのちに、該樹脂を圧縮
するための圧縮ラムを微小量後退させ、スタンパ取付側
の型よりエアを吹出し、あるいは、エア吹出しとエジェ
クタ前進との併用により、スタンパと該光方式ディスク
基板を離型し、該ディスク基板をスタンパ取付け側型と
反対側の型すなわちミラー形成形側型に残し、型全開後
、該ディスク基板を取出すことを特徴とする光方式ディ
スク基板製造方法。７、情報ピットやトラッキングピットあるいはトラッキ
ンググルーブを転写するためのスタンパを具備し、可動
型と固定型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融
樹脂を鋳込み、光方式ディスク基板を成形することがで
きる光方式ディスク基板成形金型において、型開した時
に形成される型パーティング部空間を包囲する蛇腹層を
設け、光方式ディスク基板成形後型開すると同時に成形
型と同じ温度の温風を該蛇腹層内に送風し、該ディスク
基板をスタンパより離型することを特徴とする光方式デ
ィスク基板製造方法。