JPH0531777A - 光デイスク基板の成形方法 - Google Patents

光デイスク基板の成形方法

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JPH0531777A
JPH0531777A JP18981191A JP18981191A JPH0531777A JP H0531777 A JPH0531777 A JP H0531777A JP 18981191 A JP18981191 A JP 18981191A JP 18981191 A JP18981191 A JP 18981191A JP H0531777 A JPH0531777 A JP H0531777A
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JP
Japan
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mold
stamper
optical disk
disk substrate
molding
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Pending
Application number
JP18981191A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Sugasawa
勇 菅沢
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0531777A publication Critical patent/JPH0531777A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高転写性、低複屈折性の光学特性を図ると共
に、経時劣化を少なくし安価で製造可能な光ディスク基
板の成形方法を提供する。 【構成】 可動金型2とこれと対向配置された固定金型
1との間のキャビティ8内に情報用ピット及びグルーブ
が形成されたスタンパ3をセット用金型4,5にてセッ
トし、前記キャビティ8内に所定の樹脂部材を射出する
ことにより、前記スタンパ3の面上に前記情報用ピット
及び前記グルーブが転写された光ディスク基板を成形す
るようにした光ディスク基板の成形方法において、前記
可動金型2又は前記固定金型1又は前記スタンパ3をセ
ットする前記セット用金型4,5を、前記樹脂部材のガ
ラス転位点近傍の高温に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体として
用いられる光ディスク基板の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスク基板の成形方法として
は、例えば、特開昭61−79614号公報に「樹脂基
板の成形方法」として開示されているものがある。これ
は、一対の金型を構成する可動金型と固定金型との間に
加熱手段である高周波加熱装置を介在させ、この高周波
加熱装置を用いて一対の金型の表面を加熱昇温させた
後、その一対の金型の間にスタンパを挾んだ状態で閉じ
てキャビティ内に樹脂を射出し、その後圧縮を加えるこ
とにより光ディスク基板を成形するようにしたものであ
る。
【0003】一般に、光情報記録用として用いられる光
ディスク基板は、情報用ピットやグルーブからなる非常
に微細な凹凸が形成されたスタンパ側から成形される光
ディスク基板の面に忠実に転写させる必要がある。この
場合、光ディスク基板における微細な凹凸の転写が悪い
と、CN比が低くなったり、トラックエラー信号やフォ
ーカスエラー信号を生じ易くなり、その分、正常な光情
報の記録及び再生が行いにくくなるという問題が発生す
る。
【0004】そのような成形において、転写性の向上の
ためには、従来から樹脂温度、金型温度の影響が大きい
と言われているが、樹脂温度を高くすると、その樹脂自
体の熱劣化を招くことになる。また、金型温度を高温に
保つ方法としては、従来から熱媒体(油、加圧水等)に
よる調温方式や、金型表面だけを加熱する前述したよう
な従来例が一般的な方法として知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱媒体
による調温方式においては、固定金型側及び可動金型側
共に高温とするのに、大きな熱エネルギーが必要とな
り、これにより調温設備コストが高くなり、光ディスク
基板の製造コストが高くなるという問題がある。また、
固定側、可動側共に高温とするため、光ディスク基板の
冷却効率が悪く、これにより成形サイクルが長くなり、
製造コストが高くなるという問題もある。
【0006】また、前述したような従来例による方法で
は、金型表面のみの加熱であるため、金型内での部分的
な熱の不均一及び冷却時の不均一が生じ易くなる。これ
らは光ディスク基板の部分的な転写性の差、部分的な内
部応力の差を生じ、これにより転写性、複屈折を悪くす
る恐れがある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、可動金型とこれと対向配置された固定金型との間の
キャビティ内に情報用ピット及グルーブが形成されたス
タンパをセット用金型にてセットし、前記キャビティ内
に所定の樹脂部材を射出することにより、前記スタンパ
の面上に前記情報用ピット及び前記グルーブが転写され
た光ディスク基板を成形するようにした光ディスク基板
の成形方法において、前記可動金型又は前記固定金型又
は前記スタンパをセットする前記セット用金型を、前記
樹脂部材のガラス転位点近傍の高温に設定した。
【0008】請求項2記載の発明では、可動金型とこれ
と対向配置された固定金型との間のキャビティ内に情報
用ピット及グルーブが形成されたスタンパをセット用金
型にてセットし、前記キャビティ内に所定の樹脂部材を
射出することにより、前記スタンパの面上に前記情報用
ピット及び前記グルーブが転写された光ディスク基板を
成形するようにした光ディスク基板の成形方法におい
て、前記可動金型と前記固定金型のどちらか一方のスタ
ンパがセットされた側の金型の温度を前記樹脂部材のガ
ラス転位点近傍の高温に設定し、他方のセットされてい
ない側の金型の温度を前記樹脂部材のガラス転位点より
も約30〜50°C低温に設定した。
【0009】請求項3記載の発明では、可動金型とこれ
と対向配置された固定金型との間のキャビティ内に情報
用ピット及グルーブが形成されたスタンパをセット用金
型にてセットし、前記キャビティ内に所定の樹脂部材を
射出することにより、前記スタンパの面上に前記情報用
ピット及び前記グルーブが転写された光ディスク基板を
成形するようにした光ディスク基板の成形方法におい
て、前記スタンパの外周部を保持し成形品の外周部を形
成する前記セット用金型をなす外周リングの内径と、そ
の外周リングと対向する金型面とのクリアランスを、常
温時はマイナスクリアランスとし、成形時に適切なクリ
アランスとなるように設定した。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明においては、金型温度を成
形用樹脂のガラス転位点近傍まで昇温保持して成形を行
うため、スタンパ面上の微細な凹凸をも精密に転写を行
うことが可能となる。
【0011】請求項2記載の発明においては、一対の対
向する金型のうち、例えば微細な凹凸を持ったスタンパ
に対向する固定側の金型の温度を低温とすることによ
り、光ディスク基板成形の成形サイクル短縮を図ること
が可能となる。
【0012】請求項3記載の発明においては、金型のク
リアランス調整が、温度差によって可能であり、クリア
ランス増加によるバリ発生で生じる離形時の変形、転写
不良を解決することが可能となる。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は、光ディスク基板の成形に用いられる成形用
金型の構成を示すものである。上部には固定金型1が設
けられ、これと対向する下部には可動金型2が設けられ
ている。前記可動金型2の面上には、表面に情報用ピッ
ト及びグルーブの精密な凹凸が形成されたスタンパ3が
載置されている。このスタンパ3は、その内周面側でセ
ット用金型としてのインナー押工4により固定保持さ
れ、その外周面側でセット用金型としての外周リング5
により固定保持されている。一方、前記固定金型1の中
央部には、上下を貫通した樹脂流路としてのスプルー6
が形成されている。また、前記固定金型1及び前記可動
金型3の内部には、冷却媒体流路7が複数個形成されて
いる。さらに、前記インナー押工4及び前記外周リング
5とにより挾持保持された前記スタンパ3の載置された
可動金型2と、これと対向する固定金型1との間には、
空間であるキャビティ8が形成される。
【0014】このような構成において、図示しない成形
機ノズルから溶融した図示しない樹脂部材としての樹脂
はスプルー6を通っていき、キャビティ8内に射出され
る。そのキャビティ8内には情報記録用の微細な凹凸が
形成されたスタンパ3が配置されているため、その溶融
した樹脂はスタンパ3の面上を流れながら外周リング5
に突き当り、これにより樹脂の射出された樹脂の流れが
停止する。この樹脂の流れ過程において、最初320〜
360°C(PC材料の場合)あった温度は、金型に接
することにより熱を奪われ、冷却される。成形品への転
写は樹脂がスタンパ3の面上を流れる時の樹脂粘度に大
きく影響され、その樹脂粘度は温度に大きく依存され
る。温度が高ければ、粘度は低く、流れやすく転写しや
すい。ただし、射出後に成形品を型から離型させる時に
は、充填された樹脂は固化し、離型による変形ができな
いようにしなければならない。
【0015】そこで、本実施例では、転写に必要な温度
はスタンパ3を取付ける可動金型2側をガラス転位点T
gの近傍(PC樹脂の場合、約140°C)に設定し、
一方、離型時の強度確保の温度を固定金型1側に持たせ
この温度を可動金型2の温度よりも30〜50°Cほど
低い状態に保持する。
【0016】また、このように固定金型1と可動金型2
との間に温度差を設けることで、各々の金型に熱膨張差
が生じる。このような現象を防ぐために、予め設定され
た温度差(30〜50°C)の状態で金型寸法、すなわ
ち、図2に示す固定金型1と外周リング5との金型寸法
を常温時はマイナスクリアランスとして設計、製作して
おき、成形時の適正温度となった時に適正クリアランス
となるように設定することにより、成形される光ディス
ク基板のバリ発生を防止できるようになる。
【0017】さらに、上述したような射出成形による成
形品は、少なからず、樹脂の充填時の温度の影響、及
び、充填後の冷却時の表面温度と内部温度との影響によ
り、熱応力が残留し、成形品の経時変化を大きくする。
そこで、ここでは、成形品の受ける熱応力は、成形時の
樹脂温度、金型温度、冷却時間によってほぼ固定されて
くることを考慮して、前述したような光ディスクの成形
後において、温度範囲が90〜110°Cで、サイクル
時間が0.5〜6.0Hの温度サイクル条件で、加熱、
保持させることにより残留熱応力の解放を図ることがで
きる。具体的には、図2において、常温時はA寸法<B
寸法となり、成形時はA寸法=B寸法+クリアランス
(5〜20μm)となるように設定する。従って、この
ように金型温度に温度差をつけて形成された光ディスク
基板の内部に残留している熱応力を解放させることによ
り、高い機械特性性能と低複屈折とを確保することが可
能となる。また、これにより、製品での経時的な熱歪の
解放による変化がなくなり、経時変化のない光ディス基
板を提供することができる。
【0018】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、可動金型とこれ
と対向配置された固定金型との間のキャビティ内に情報
用ピット及グルーブが形成されたスタンパをセット用金
型にてセットし、前記キャビティ内に所定の樹脂部材を
射出することにより、前記スタンパの面上に前記情報用
ピット及び前記グルーブが転写された光ディスク基板を
成形するようにした光ディスク基板の成形方法におい
て、前記可動金型又は前記固定金型又は前記スタンパを
セットする前記セット用金型を、前記樹脂部材のガラス
転位点近傍の高温に設定したので、このように金型温度
を成形用樹脂のガラス転位点近傍まで昇温保持して成形
を行うことにより、スタンパ面上の微細な凹凸をも精密
に転写を行うことが可能となり、これにより情報の記
録、再生等の欠陥の生じない歩留りの高い光ディスク基
板を提供することができるものである。
【0019】請求項2記載の発明は、可動金型とこれと
対向配置された固定金型との間のキャビティ内に情報用
ピット及グルーブが形成されたスタンパをセット用金型
にてセットし、前記キャビティ内に所定の樹脂部材を射
出することにより、前記スタンパの面上に前記情報用ピ
ット及び前記グルーブが転写された光ディスク基板を成
形するようにした光ディスク基板の成形方法において、
前記可動金型と前記固定金型のどちらか一方のスタンパ
がセットされた側の金型の温度を前記樹脂部材のガラス
転位点近傍の高温に設定し、他方のセットされていない
側の金型の温度を前記樹脂部材のガラス転位点よりも約
30〜50°C低温に設定したので、一対の対向する金
型のうち、例えば微細な凹凸を持ったスタンパに対向す
る固定金型側の温度を低温とすることにより、光ディス
ク基板成形の成形サイクル短縮を図ることが可能となり
製造コストの低減を図ることができ、また、光ディスク
基板の成形品が型からの離型時に低い温度となるため、
成形品強度が増加し、離型時の変形、転写不良をなくす
ことが可能となるものである。
【0020】請求項3記載の発明は、可動金型とこれと
対向配置された固定金型との間のキャビティ内に情報用
ピット及グルーブが形成されたスタンパをセット用金型
にてセットし、前記キャビティ内に所定の樹脂部材を射
出することにより、前記スタンパの面上に前記情報用ピ
ット及び前記グルーブが転写された光ディスク基板を成
形するようにした光ディスク基板の成形方法において、
前記スタンパの外周部を保持し成形品の外周部を形成す
る前記セット用金型をなす外周リングの内径と、その外
周リングと対向する金型面とのクリアランスを、常温時
はマイナスクリアランスとし、成形時に適切なクリアラ
ンスとなるように設定したので、金型のクリアランス調
整が、温度差によって可能であり、クリアランス増加に
よるバリ発生で生じる離形時の変形、転写不良を解決す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である光ディスク基板の成形
に用いられる成形用金型の様子を示す断面図である。
【図2】クリアランスを考慮して製作した部材の様子を
一部拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
1 固定金型 2 可動金型 3 スタンパ 4,5 セット用金型 8 キャビティ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可動金型とこれと対向配置された固定金
    型との間のキャビティ内に情報用ピット及グルーブが形
    成されたスタンパをセット用金型にてセットし、前記キ
    ャビティ内に所定の樹脂部材を射出することにより、前
    記スタンパの面上に前記情報用ピット及び前記グルーブ
    が転写された光ディスク基板を成形するようにした光デ
    ィスク基板の成形方法において、前記可動金型又は前記
    固定金型又は前記スタンパをセットする前記セット用金
    型を、前記樹脂部材のガラス転位点近傍の高温に設定し
    たことを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
  2. 【請求項2】 可動金型とこれと対向配置された固定金
    型との間のキャビティ内に情報用ピット及グルーブが形
    成されたスタンパをセット用金型にてセットし、前記キ
    ャビティ内に所定の樹脂部材を射出することにより、前
    記スタンパの面上に前記情報用ピット及び前記グルーブ
    が転写された光ディスク基板を成形するようにした光デ
    ィスク基板の成形方法において、前記可動金型と前記固
    定金型のどちらか一方のスタンパがセットされた側の金
    型の温度を前記樹脂部材のガラス転位点近傍の高温に設
    定し、他方のセットされていない側の金型の温度を前記
    樹脂部材のガラス転位点よりも約30〜50°C低温に
    設定したことを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
  3. 【請求項3】 可動金型とこれと対向配置された固定金
    型との間のキャビティ内に情報用ピット及グルーブが形
    成されたスタンパをセット用金型にてセットし、前記キ
    ャビティ内に所定の樹脂部材を射出することにより、前
    記スタンパの面上に前記情報用ピット及び前記グルーブ
    が転写された光ディスク基板を成形するようにした光デ
    ィスク基板の成形方法において、前記スタンパの外周部
    を保持し成形品の外周部を形成する前記セット用金型を
    なす外周リングの内径と、その外周リングと対向する金
    型面とのクリアランスを、常温時はマイナスクリアラン
    スとし、成形時に適切なクリアランスとなるように設定
    したことを特徴とする光ディスク基板の成形方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998029226A1 (fr) * 1996-12-25 1998-07-09 Sony Corporation Moule metallique pour substrat de disque, procede de fabrication et ensemble moule metallique

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998029226A1 (fr) * 1996-12-25 1998-07-09 Sony Corporation Moule metallique pour substrat de disque, procede de fabrication et ensemble moule metallique

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