JPH07316B2 - フォーマット入り光ディスク基板の成形方法 - Google Patents

フォーマット入り光ディスク基板の成形方法

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JPH07316B2
JPH07316B2 JP63094098A JP9409888A JPH07316B2 JP H07316 B2 JPH07316 B2 JP H07316B2 JP 63094098 A JP63094098 A JP 63094098A JP 9409888 A JP9409888 A JP 9409888A JP H07316 B2 JPH07316 B2 JP H07316B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はCD、VDのようなROMディスク、DRAWディスクあ
るいはE−DRAWディスク等の光ディスクや光カード等の
高密度情報記録担体用のプラスチック基板の射出成形方
法およびそれに用いる金型に関するものである。
従来の技術 上記光ディスク等の高密度情報記録担体用の基板は一般
にガラス、金属、セラミックスあるいはプラスチックで
作られているが、軽量性、強度および生産性の点からプ
ラスチックが望ましい。
しかし上記のような光ディスクに用いられるプラスチッ
ク基板は厚さが約1.2〜1.5mm、直径が最大約300mmと極
めて薄くて偏平である上、材料としては一般に流動性の
悪いアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂が用いられる
ため、複屈折等の光学的特性と転写性等の成形性とを同
時に完全に満足させるプラスチック基板を射出成形する
のは難しい。
この種ディスク基板に要求される種々の性能の中で、金
型内に配置されたスタンパーの表面形状すなわち情報ピ
ット列を正確に転写する転写性能は最も重要な要因の一
つである。
従来、光ディスク用プラスチック基板の射出成形用金型
としては第2、3図に示すような構造のものが一般的で
ある。
第1図に示す金型は1対の金型部分すなわち割型、例え
ば可動型1と、固定型2とで形成される成形キャビティ
3を有し、この成形キャビティの表面の一部(図では可
動型1の表面)にはサブミクロンオーダーの情報ビット
やトラック等をその表面に有するスタンパー4がスタン
パーホルダー5によって取り付けられている。また、固
定型の成形キャビティ表面上には外周リング6が取り付
けられている。樹脂はスプルー7を介して成形キャビテ
ィ3中に射出される。
第2図は従来例の他の射出成形金型を示している。な
お、第2図では第1図に対応する部材にはダッシュが付
けられている。この第2図の射出成形金型は、第1図の
場合の外周リング6を無くし、スタンパーホルダー5′
のテーパー付き内周表面10上に固定型2′の対向表面19
が当接して成形キャビティの外周端面が規定されるよう
になっている。この型式の金型を一般にインロウ型の金
型といっている。
第1図の金型を用いてディスク基板の成形方法を説明す
ると、先ず、射出成形機(図示せず)の金型取付け用固
定盤に固定型2が、また、可動盤に可動型1が取付けら
れる。成形時には、可動型と固定型を閉じ後に、溶融さ
れた樹脂がスプルー7を介してキャビティ3内に射出さ
れる。その後キャビティ内に溶融射出された樹脂が一定
時間冷却され固化した後、型締機構を駆動して可動型を
固定型から分離して型開きすると同時に、固定型の中央
部附近にもうけられたエアーエジェクターよりエアーを
吹き出し、成形された基板を固定型鏡面より離型させ
る。
従って、成形されたプラスチック基板は、可動型鏡面す
なわちスタンパー4の表面に付着した形で型開きが行わ
れる。次いで、金型が完全に開いた後に、可動型の中央
部附近に設けられた他のエアーエジェクターからエアー
を吹き出してスンタパーと基板を分離し、さらに、機械
的ケジェクターロッドを用いて基板を突き出すことによ
って、基板を金型より完全に離型させる。
発明が解決しようとする課題 光ディスクには、プリフォーマット方式とポストフォー
マット方式がある。
ポストフォーマット方式の場合には、ガイドトラックと
なるグループ(連続溝)のみを光ディスク用プラスチッ
ク基板に成形しておき、必要なフォーマットは、こうし
て得られた溝付きプラスチック基板に記録膜を付けて得
られる光ディスクをドライブに組込んだ後に書き込まれ
る。従って、基板成形には、上記グルーブを精度よくス
タンパーより転写させるだけでよい。
しかし、最近では、ポストフォーマット法の非経済性に
加えて、マスタリング或いはドライブ設計技術等の進歩
により、プラスチック基板の成形段階でグループと同時
にフォーマットを入れる、いわゆるプリフォーマット方
式が主流となってきた。このプリフォーマット信号は、
前記の連続したガイドトラックとは異なり一定の長さを
もったピットで構成されている。
プリフォーマット信号は一般ににマスタリングによって
スタンパーに切られるが、このプリフォーマット信号の
入ったスタンパーを前記従来型金型で前記手順で成形し
たところグルーブ部では見られないピットの内周方向へ
の「流れ現象」すなわちスタンパーから転写・成形され
たプラスチック基板の凹凸形状が「だれて」、正確に転
写が行われないという現象が発生する。
この現象が発生したプラスチック基板に記録膜を付けた
光ディスク基板は、反射光量に悪影響が出て、最終的に
は記録・再生特性に悪影響を及ぼすということが記録特
性の評価で判明した。
この現象について鋭意検討した結果、本発明者は、上記
現象は金型を開く時から成形されたディスク基板をスタ
ンパー面より離型するまでの間に発生することを見出
し、これを解決する方法を発明した。
従って、本発明の目的は、上記のピットの「流れ現象」
に起因する転写性の低下を解決する方法と、それに用い
る金型組立体を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明の提供する光ディスク用プラスティック基板の成
形方法は、一方にスタンパーが取付けられた一対の割型
によって形成される成形キャビティー中に液状樹脂を供
給する工程を含む片面にフォーマット信号および/また
はガイドグルーブを有するフォーマット信号の入った光
ディスク用プラスティック基板の成形方法において、 上記成形キャビティー中に供給された樹脂が冷却固化し
た後に、型開によって成形された光ディスク基板を上記
一対の割型から離型する際に、スタンパー側のフォーマ
ット信号および/またはガイドグループの入った面をそ
れと反対側の面と少なくとも時間的に同時に金型より離
型させることを特徴としている。
上記の離型操作は、成形されたプラスティック基板の上
記スタンパー側のフォーマット信号および/またはガイ
ドグループの入った面をそれと反対側の面より早く割型
表面から離型させることによって行ってもよい。
上記成形方法は一般に射出成形であり、上記液状樹脂が
溶融樹脂である。
作用 先ず、前記のような従来方法で光ディスク基板を成形し
た場合について説明する。
キャビティ内に射出された溶融樹脂は、冷却が進むにつ
れ内周方向に収縮しようとするが、金型が閉じている間
は、金型からの押圧力と金型面との摩擦により押さえ込
まれているため、応力は発生するが収縮は起こらない。
次に、金型が開き始め、基板の信号面がスタンパーとま
だ密着した状態で、成形された基板の信号面と逆の面が
金型より離れると、基板のその面は内周方向にむかって
収縮を始める。この時点で基板の信号面がスタンパーと
まだ密着しているので、この信号面はスタンパー面との
摩擦力によりそのまま保持されようとする。しかし、樹
脂の収縮力の方が大きいため、力ノバランスが取れる点
まで引きずられる。
ピットの「流れ現象」はいわばスタンパーとディスク基
板の収縮率の差によって生ずるスタンパーのピットによ
り成形基板につけられた痕跡である。従って、この現象
はピットの高さに影響を受け、高ければ高い程流れ距離
は長くなる。
前記解析から、本発明者は、この現象を解決するために
は、基板の信号面が逆の面によりひきずられる前に、ス
タンパーより離型させておけばよいと考え、本発明を完
成した。
本発明では、第1図または第2図に示す公知の金型をそ
のまま用いることができる。
すなわち、型開き操作の開始時に成形されたプラスチッ
ク基板の離型のために、固定型および可動型の中央附近
に設けられたエアーブローエジェクター(図示せず)を
介して供給する離型用のエアーの吹き出しタイミング
を、スタンパー側とそれと反対側とで同時に離型が行わ
れるか、あるいはスタンパー側の方が早く離型するよう
に調節しておけばよい。
具体的には、キャビティ内に溶融射出された樹脂10が一
定時間冷却固化した後、成形されたプラスチックディス
クを金型から取り出すための型開き操作の開始時に、成
形されたプラスチック基板の離型のために、可動型の中
央附近のエアーブローエジェクターを介して吹き出され
るエアーがスタンパー側とそれと反対側とで同時に離型
が行われるか、あるいはスタンパー側の方が早く離型す
るように調節しておく。また、型開き初期の段階では、
固定型の方のエアーブローエジェクターを止めておき、
金型が所定距離、例えば、数十ミクロンだけ開いた後
に、固定型の方のエアーブローエジェクターから空気を
吹き出すようにすることもできる。
そして、金型が完全に開いた後に、機械的突出しリン
グ、ロッド等を用いて成形されたプラスチック基板を金
型より完全に離型させる。
以下、本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明は
これにのみ限定されるものではない。
実施例 第1図に示す改良型インロー型の金型に、溝深さが800
Åでビット高さが1600Åのスタンパーを取付け、各機製
作所製M−70射出成形機を用い、ポリカーポネート樹脂
をシリンダー温度330℃、金型温度110℃で直径200mm、
厚さ1.2mmの基板の成形を行った。
このとき、成形された基板の金型からの離型手順として
は、金型の型開き信号と同時に固定型と可動型の中央附
近に設けたエアーエジェクターからエアーを吹き出し
て、両型からほぼ同時に基板を離型した。
この成形品のビットの電顕写真を示す図3から明らかな
ように、流れ現象は見られなかった。
比較例 実施例と同じ成形機、金型、成形条件を用いて成形を行
った。
基板の離型方法としては、従来一般に行われているよう
に、まず型開き信号と同時に、固定型の中央部のエアー
エジェクターよりエアを吹き出し、固定型から離型させ
た後、次いで、金型が完全に開いた状態にした後で、可
動型の中央部よりエアーを吹き出し、可動型鏡面より基
板を浮かせ、更に機械的にエジェクターリングで基板を
突き出した。
この場合には、成形された基板はスタンパーに付着した
状態で先ず固定型から離型した。
得られた成形品のビット部分の電顕写真を示す図4から
明らかなように、流れ現象が発生していた。
効果 本発明の方法を用いることによって、上記のように「流
れ」現象が無くなると同時に、さらに、以下のような効
果が達成される。
(1)型開きと同時に信号面が離型されるため、信号面
全体が均一に収縮する。従って、グルーブの真円度がよ
くなる。
(2)さらに、型開きと同時に信号面が離型され、従っ
て、離型のアンバランスが解消されるため、一般にCDで
問題となるいわゆるクラウドといわれるガス状模様が無
くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明が適用される光ディスク用
のプラスチック基板の成形に用いられる射出成形金型組
立体の概念的断面図である。 第3図は本発明によって成形されたプラスチックディス
ク基板のビット部の電顕写真の模写図。 第4図は従来法によって成形されたプラスチックディス
ク基板のビット部の電顕写真の模写図。 (図中符号) 1……可動型、2……固定型、3……成形キャビティ、
4……スタンパー、5……スタンパーホルダー、6……
外周リング、7……スプルー、8……パーティングライ
ン、9、10……テーパー面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方にスタンパーが取付けられた一対の割
    型によって形成される成形キャビティー中に液状樹脂を
    供給する工程を含む片面にフォーマット信号および/ま
    たはガイドグルーブを有するフォーマット信号の入った
    光ディスク用プラスティック基板の成形方法において、 上記成形キャビティー中に供給された樹脂が冷却固化し
    た後に、型開によって成形された光ディスク基板を上記
    一対の割型から離型する際に、スタンパー側のフォーマ
    ット信号および/またはガイドグループの入った面をそ
    れと反対側の面と少なくとも時間的に同時に金型より離
    型させることを特徴とする成形方法
  2. 【請求項2】成形されたプラスティック基板の上記スタ
    ンパー側のフォーマット信号および/またはガイドグル
    ーブの入った面をそれと反対側の面より早く割型表面か
    ら離型させることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】上記成形方法が射出成形であり、上記液状
    樹脂が溶融樹脂であることを特徴とする請求項1または
    2項に記載の方法。
JP63094098A 1988-04-16 1988-04-16 フォーマット入り光ディスク基板の成形方法 Expired - Lifetime JPH07316B2 (ja)

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