JP2001047471A - ディスク基板の成形装置及びディスク状記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク基板成形時のバリの影響を排除する
ようにしたディスク基板の成形装置及びディスク状記録
媒体を提供すること。 【解決手段】 透明樹脂から形成された２枚のディスク
基板５０が互いに貼り合わせられ、少なくとも一方のデ
ィスク基板の内面に凹凸形状の反射面から成る記録層が
形成されることにより構成されたディスク状記録媒体５
０に対し、各ディスク基板のバリ５１，５２，５３が形
成され得る領域にて、円周方向に延びる環状の凹部５
４，５５，５６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円板状のディスク
基板を貼り合わせることにより構成されたディスク状記
録媒体と、そのディスク基板を成形するための成形装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば高密度情報記録用の光ディ
スクは、２枚のディスク基板を貼り合わせることにより
構成されている。ここで、各ディスク基板は、例えばポ
リカーボネイト等の透明樹脂から円板状に形成されてお
り、その表面が情報を表わす形状に形成された後、例え
ばアルミニウム薄膜による反射膜が形成されることによ
り、記録層が形成され、このようにして構成された２枚
のディスク基板が接着剤を介して当接され、接着剤の硬
化によって、２枚のディスク基板が互いに貼り合わせら
れ、光ディスクが構成されている。

【０００３】各ディスク基板は、それぞれ、その中心
に、光ディスクの記録または再生時に、光ディスクを固
定保持するためのチャッキング用センターホールを備え
ていると共に、このセンターホールの周囲に所謂クラン
ピングゾーンを備えている。上記センターホールは、例
えば光ディスクが直径１２０ｍｍの場合、直径１５ｍｍ
に形成されている。

【０００４】ここで、上述したディスク基板は、例えば
図９に示すようなディスク基板成形装置を使用して形成
される。図１０において、ディスク基板成形装置１は、
固定型２と可動型３とを備えており、これらのキャビテ
ィ２ａ，３ａ内にてディスク基板を射出成形する。即
ち、ポリカーボネイト等の溶融樹脂が、可動型３の中央
部の注入管４から射出され、固定型２のキャビティ２ａ
内には、データ記録面を成形するスタンパ５が支持され
ている。このスタンパ５は、リング状の平板形状を有し
ており、射出圧力によって、ディスク基板の一面に押し
付けられることにより、データ記録面が成形される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなディスク基板成形装置１においては、ディスク基板
成形の際に、成形されるべきディスク基板に対して、少
なくとも３箇所、即ちセンターホールの内周縁，スタン
パ５と固定型２のキャビティ２ａとの境界，そしてディ
スク基板の外周縁で、ディスク基板の貼り合わせ面にバ
リが形成される可能性がある。このようなバリは、成形
条件や金型の精度及び摩耗状態等によって、ディスク基
板の貼り合わせ面から０．１ｍｍの高さに達する場合も
ある。

【０００６】このため、ディスク基板の貼り合わせの際
に、貼り合わせのための接着剤の厚さ、即ちディスク基
板の貼り合わせ面間の距離よりバリが大きい場合には、
所定の貼り合わせ面間距離を保持することができず、１
枚の光ディスク内での貼り合わせ面間距離が一定になら
なくなってしまうと共に、光ディスクに要求される基準
面に対する信号面の傾きが規格内に収まらなくなってし
まう。

【０００７】さらに、場合によっては、ディスク基板の
貼り合わせの際に、貼り合わせ面に塗布された接着剤が
広がるときの接着剤の厚さよりもバリが大きいと、図１
１に示すように、２枚のディスク基板６ａ，６ｂの間
に、バリ７によって接着剤８内に空気８ａが巻き込まれ
ることになってしまう。このようにして、貼り合わせ面
におけるバリの発生によって、光ディスクの生産安定性
が低下して、光ディスクの歩留まりが低下してしまうと
いう問題があった。

【０００８】このため、後加工としてのバリの切除工程
が必要になり、製造コストが増大すると共に、生産性が
低下してしまうという問題があった。さらに、このよう
な問題は、光ディスクだけでなく、他のディスク基板を
貼り合わせた構成のディスク状記録媒体においても発生
していた。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、ディスク基板
成形時のバリの影響を排除するようにしたディスク基板
の成形装置及びディスク状記録媒体を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、互いに対向して開閉可能に配設された一対の金型
と、前記各金型の互いに対向する側に備えられたミラー
面のうち、少なくとも一方の前記金型のミラー面に取り
付けられたスタンパと、前記各金型が互いに閉じた状態
にて、少なくとも前記スタンパ及び他方の前記金型のミ
ラー面により形成されたディスク基板成形用のキャビテ
ィ内に、所定の圧力で溶融樹脂を射出する射出手段とを
備えているディスク基板成形装置であって、前記ディス
ク基板の貼り合わせ面に対応する前記キャビティの内面
にて、成形時にバリが形成され得る領域にて、前記ディ
スク基板側に突出して円周方向に延びる環状の凸部が設
けられていることにより達成される。

【００１１】また、上記目的は、本発明によれば、透明
樹脂から形成された２枚のディスク基板が互いに貼り合
わせられ、少なくとも一方の前記ディスク基板の内面に
凹凸形状の反射面から成る記録層が形成されることによ
り構成されたディスク状記録媒体であって、前記各ディ
スク基板のうち、少なくとも一方の前記ディスク基板に
関して、そのバリが形成され得る領域にて、円周方向に
延びる環状の凹部が形成されていることにより達成され
る。

【００１２】上記構成によれば、ディスク状記録媒体を
構成するディスク基板の貼り合わせ面にて、成形時にバ
リが形成され得る領域、例えばディスク基板のセンター
ホールの内周縁及びディスク基板の外周縁の領域にて、
そしてディスク基板の貼り合わせ面側のキャビティがス
タンパ及び一方の金型のミラー面により形成されている
場合に、一方の金型のミラー面とスタンパとの境界の領
域にて、ディスク基板の貼り合わせ面に、円周方向に延
びる環状の凹部が形成されることになる。

【００１３】従って、これらの領域でバリが形成された
としても、バリは、上記凹部内に形成されることになる
ので、ディスク基板の貼り合わせの際に、バリが対向す
るディスク基板の貼り合わせ面と干渉することがなく、
貼り合わせ面間距離が所定値に保持されることになる。
これにより、ディスク状記録媒体が安定して生産される
ことになり、歩留まりが向上すると共に、バリの切除工
程が不要となり、生産性も向上することになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に
述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの態様に限られるものではな
い。

【００１５】図１は、本発明によるディスク基板成形装
置の一実施形態を示している。図１において、ディスク
基板成形装置１１は、一対の金型１２，１３から構成さ
れており、そのキャビティ１２ａ，１３ａ内でディスク
基板を射出成形するようになっている。図示の場合、一
方の金型１２は固定型であって、他方の金型１３は可動
型として構成されているが、これに限らず、双方とも可
動型であってもよい。

【００１６】上記金型１２の中心部には、組み合わされ
たキャビティ１２ａ，１３ａによる内部空間にポリカー
ボネイト等の溶融樹脂を射出する注入管１４が設けられ
ている。また、金型１２のキャビティ１２ａ内には、デ
ィスク基板の一面（上面）に対してデータ記録面を成形
するスタンパ１５が支持されている。

【００１７】ここで、スタンパ１５は、リング状の平板
形状を有しており、その表面には、データ記録面のピッ
トレプリカが形成されている。スタンパ１５は、その内
周面がリング状のサクション１６により吸引され、その
外周縁部が金型１２に取り付けられた支持爪部１７によ
り保持されて、キャビティ１２ａのスタンパ支持面１２
ｂに近接するように支持されている。

【００１８】上記金型１３には、金型１２に突出した支
持爪部１７を収容する支持爪受け部としても作用する外
周リング１８が形成されており、この外周リング１８内
に支持爪部１７が収容されたとき、金型１２，１３が組
み合わされる。また、金型１３の中央部には、金型１３
を後退して離型したときに、成形したディスク基板を取
り出すための管状の押出部材１９が上下動可能に配設さ
れている。

【００１９】以上の構成は、従来のディスク基板成形装
置とほぼ同様の構成であるが、本発明実施形態によるデ
ィスク基板成形装置１１においては、以下の点で異なる
構成になっている。即ち、図２に示すように、ディスク
基板のセンターホールの内周縁を形成する領域にて、金
型１２に第１の凸部２０が形成され、また金型１２とス
タンパ１５との境界の領域にて、金型１２に第２の凸部
２１が形成されると共に、スタンパ１５に第３の凸部２
２が形成され、さらに図３に示すように、外周リング１
８とスタンパ１５との境界の領域にて、スタンパ１５に
第４の凸部２３が形成されている。各凸部２０乃至２３
は、ディスク基板の厚さ方向に関して、例えば０．０５
ｍｍ乃至０．１ｍｍの高さを有している。

【００２０】上述した凸部２２及び２３を備えたスタン
パ１５は、例えば図４に示すようにして形成される。先
ず、図４（Ａ）において、ガラス原盤３０の内周及び外
周に、信号記録面より０．０５ｍｍ乃至０．１ｍｍの間
の所定寸法ｄだけ低く段差３１を形成する。ここで、段
差３１を設ける部分は、内周側で、スタンパ１５と金型
との境界より１ｍｍ程度大きい径に設定され、また外周
側で、ディスク基板の外周寸法（即ち外周リング１８の
内径）より０．０４ｍｍ乃至０．０６ｍｍ小さい径に設
定される。

【００２１】このような段差３１を有するガラス原盤３
０に対して、図４（Ｂ）に示すように、その信号記録面
３０ａにフォトレジスト３２を均一に塗布する。ここ
で、塗布厚は、信号ピット深さに必要な厚さに選定され
る。その後は、通常のスタンパ原盤製作と同様に、図４
（Ｃ）に示すように、記録すべき信号ピットパターンに
対応してレンズ３３を介してレーザ光を照射することに
より、フォトレジスト３２の露光（カッティング）を行
なう。

【００２２】続いて、図４（Ｄ）に示すように、フォト
レジスト３２の現像によりフォトレジスト３２の露光部
分を除去して、図４（Ｅ）に示すように、ガラス原盤３
０の表面全体に無電解メッキによりメッキ層３４を形成
した後、図４（Ｆ）に示すように、マスタースタンパ３
５をメッキにより形成して、このマスタースタンパ３５
をガラス原盤３０から取り外す。

【００２３】次に、図４（Ｇ）に示すように、上記マス
タースタンパ３５に対して、マザースタンパ３６をメッ
キにより形成して、マザースタンパ３６をマスタースタ
ンパ３５から外す。このようにして形成されたマザース
タンパ３６に対して、図４（Ｈ）に示すように、メッキ
によりスタンパ３７を形成して、マザースタンパ３６か
ら外す。そして、裏面研磨を行なうと共に、芯出しして
内周及び外周を所定寸法に打抜き加工することにより、
図４（Ｉ）に示すように、スタンパ３７（１５）が形成
される。

【００２４】これに対して、スタンパ１５は、図５に示
すように形成されてもよい。図５（Ａ）において、ガラ
ス原盤４０の表面全体に、０．０５ｍｍ乃至０．１ｍｍ
の所定の厚さでネガティブフォトレジスト４１を塗布
し、図５（Ｂ）に示すように、所定範囲４１ａを露光す
る。ここで、所定範囲は、内周側で、スタンパ１５と金
型との境界より１ｍｍ程度大きい径に設定され、また外
周側で、ディスク基板の外周寸法（即ち外周リング１８
の内径）より０．０４ｍｍ乃至０．０６ｍｍ小さい径に
設定される。

【００２５】その後、図５（Ｃ）に示すように、表面全
体に、ポジティブフォトレジスト４２を、信号ピット深
さに必要な厚さで塗布する。そして、ポジティブフォト
レジスト４２に対して、上記所定範囲４１ａに対応した
範囲４２ａ（信号ピットを形成するエリア）では信号ピ
ットパターンに対応して露光し、範囲４２ａより内周側
及び外周側では単に露光することにより、カッティング
を行なう。

【００２６】続いて、図５（Ｄ）に示すように、ポジテ
ィブフォトレジスト４２を現像して露光部分を除去し、
さらに図５（Ｅ）に示すように、ネガティブフォトレジ
スト４１を現像して露光部分を除去する。これにより、
図４（Ｄ）に示すと同様のスタンパ原盤が完成する。そ
して、このスタンパ原盤を使用して、図４（Ｅ）乃至図
４（Ｉ）と同様にして、スタンパ１５が形成される。

【００２７】さらに、スタンパ１５は、図６に示すよう
に形成されてもよい。図４あるいは図５に示す方法によ
り、マザースタンパを作成したら、図６（Ａ）に示すよ
うに、マザースタンパ６１の表面全体に、０．０５μｍ
乃至０．１μｍの所定の厚さｄ１でポジティブフォトレ
ジスト６２を塗布する。そして、マザースタンパ６１の
表面のポジティブフォトレジスト６２をベーキングした
後、図６（Ｂ）に示すように、マザースタンパ６１のス
タンパセンター穴＋１ｍｍの内周径ｒ１から、外径−
（０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍ）の外周径ｒ２までの範
囲を露光し、ポジティブフォトレジスト６２を現像して
露光部分を除去する。

【００２８】さらに、図６（Ｃ）に示すように、現像に
より露出したマザースタンパ６１の部分の表面を、深さ
０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの所定の深さｄ２までエッチ
ングする。その後、このマザースタンパ６３の表面に残
存しているポジティブフォトレジスト６２を除去し、所
定の処理後にこのマザースタンパ６３を母体としてスタ
ンパ１５を形成する。

【００２９】本発明実施形態によるディスク基板成形装
置１１は、以上のように構成されており、ディスク基板
を成形する場合、以下のように動作する。先ず、外周リ
ング１８内に支持爪部１７が収容されるように、金型１
３が金型１２に対して上昇され、金型１２，１３が組合
せられる。そして、金型１２，１３のキャビティ１２
ａ，１３ａにより形成された内部空間に、注入管１４か
ら射出成形機により溶融された樹脂を設定圧力で流し込
み、ディスク基板の射出成形を行なう。樹脂材料として
は、透光性を有する例えばポリカーボネイトやアクリル
樹脂等が使用される。

【００３０】そして、ディスク基板が固化冷却した後
に、金型１３が図示矢印方向に動いて型開きされ、押出
部材１９をキャビティ１３ａ内に押し上げることによ
り、ディスク基板が取り出される。この場合、ディスク
基板５０は、図７に示すように、センターホールの内周
縁，スタンパ１５と金型１２との境界そして外周縁に
て、それぞれバリ５１，５２，５３が形成されている。
これらのバリ５１，５２，５３は、それぞれ前述した凸
部２０，２１，２２，２３により成形された凹部５４，
５５，５６内に収まっているので、何れのバリ５１，５
２，５３も、信号ピット面即ち貼り合わせ面より低く、
貼り合わせ面から突出しない。

【００３１】従って、このようなディスク基板Ｄを２枚
貼り合わせることにより、図８に示すようなディスク状
記録媒体６０を構成した場合、ディスク状記録媒体６０
の貼り合わせ面にて、ディスク基板５０のバリ５１，５
２，５３が対向するディスク基板５０の貼り合わせ面と
干渉することはなく、所定の貼り合わせ面間隔で貼り合
わせられることになる。

【００３２】これにより、バリによる接着剤の厚さのバ
ラツキが抑制され、さらに接着剤中への空気の巻き込み
が排除され得るので、貼り合わせ面間の距離が容易に且
つ正確に設定され得ると共に、貼り合わせ面間の傾斜が
排除されることになり、特に所謂２層ディスクの２層目
の基準面に対する傾斜が低減されることになる。かくし
て、貼り合わせの際のバリの影響が完全に排除されるこ
とにより、バリ切除のための後加工や、スタンパの金型
に対する過剰な精度が不要となるので、安定した生産が
行なわれ得ることになり、歩留まりが向上すると共に、
生産性が向上する。

【００３３】また、図９に示すように、上述したディス
ク基板５０と従来構成のディスク基板５７とを貼り合わ
せることにより、ディスク状記録媒体６１を構成するこ
とも可能である。この場合、ディスク基板５０の貼り合
わせ面に形成されたバリ５１，５２，５３は、前述のよ
うに凹部５４，５５，５６内に収まっていると共に、デ
ィスク基板５７の貼り合わせ面に形成されたバリ（図示
せず）は、対向するディスク基板５０の凹部５４，５
５，５６内に進入することにより、ディスク基板５０の
貼り合わせ面とは干渉せず、上記ディスク状記録媒体６
０と同様に、所定の貼り合わせ面間隔で貼り合わせられ
ることになる。

【００３４】上述した実施形態においては、バリが形成
され得る箇所として、ディスク基板の内周縁及び外周縁
と、スタンパと金型との境界に関して、ディスク基板に
円周方向に延びる環状の凹部が形成されているが、これ
に限らず、他のバリが形成される可能性がある箇所につ
いても、環状の凹部を設けることにより、バリが凹部内
に収まるようにしてもよいことは明らかである。

【００３５】また、上述した実施形態においては、記録
層を備えた２枚のディスク基板が貼り合わせされること
により構成されたディスク状記録媒体について説明した
が、これに限らず、一方のディスク基板のみに記録層が
形成されていて、この記録層のために、記録層のないデ
ィスク基板が貼り合わせられることにより構成されたデ
ィスク状記録媒体に対しても本発明を適用することがで
きる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、デ
ィスク基板成形時のバリの影響を排除することができる
ので、ディスク状記録媒体を安定生産して、歩留まりを
向上させることができると共に、バリの切除工程が不要
となり、生産性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスク基板成形装置の一実施形
態の全体構成を示す概略図。

【図２】図１のディスク基板成形装置における金型キャ
ビティの内周付近を示す成形時及び離型時の部分拡大断
面図。

【図３】図１のディスク基板成形装置における金型キャ
ビティの外周付近を示す成形時の部分拡大断面図。

【図４】図１のディスク基板成形装置で使用されるスタ
ンパの製造工程の一例を順次に示す工程図。

【図５】図１のディスク基板成形装置で使用されるスタ
ンパの製造工程の他の例を順次に示す工程図。

【図６】図１のディスク基板成形装置で使用されるスタ
ンパの製造工程のさらに他の例を順次に示す工程図。

【図７】図１のディスク基板成形装置で成形されたディ
スク基板の断面図。

【図８】本発明によるディスク状記録媒体の第１の実施
形態を示す概略断面図。

【図９】本発明によるディスク状記録媒体の第２の実施
形態を示す概略断面図。

【図１０】従来のディスク基板成形装置の一例の要部を
示す概略断面図。

【図１１】従来のディスク基板の貼り合わせ面のバリに
よる空気巻き込みの状態を示す概略断面図。

【符号の説明】

１１・・・ディスク基板成形装置、１２・・・金型（固
定型）、１３・・・金型（可動型）、１２ａ，１３ａ・
・・キャビティ、１４・・・注入管、１５・・・スタン
パ、１８・・・外周リング、１９・・・押出部材、２
０，２１，２２，２３・・・環状凸部、５０，５７・・
・ディスク基板、５１，５２，５３・・・バリ、５４，
５５，５６・・・凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白鷺 俊彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 株式 会社ソニー・ディスクテクノロジー内 Ｆターム(参考） 4F202 AA28 AF01 AG01 AG03 AG05 AG19 AH38 AH79 AR12 CA11 CB01 CD18 CD22 CK43 CL02 5D029 RA08 RA35 5D121 AA02 DD05 DD07 DD18

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して開閉可能に配設された一
   対の金型と、 前記各金型の互いに対向する側に備えられたミラー面の
   うち、少なくとも一方の前記金型のミラー面に取り付け
   られたスタンパと、 前記各金型が互いに閉じた状態にて、少なくとも前記ス
   タンパ及び他方の前記金型のミラー面により形成された
   ディスク基板成形用のキャビティ内に、所定の圧力で溶
   融樹脂を射出する射出手段とを備えているディスク基板
   成形装置であって、 前記ディスク基板の貼り合わせ面に対応する前記キャビ
   ティの内面にて、成形時にバリが形成され得る領域に
   て、前記ディスク基板側に突出して円周方向に延びる環
   状の凸部が設けられていることを特徴とするディスク基
   板成形装置。
2. 【請求項２】 前記ディスク基板の貼り合わせ面に対応
   する前記キャビティの内面にて、前記ディスク基板のセ
   ンターホールの内周縁及び前記ディスク基板の外周縁の
   領域にて、前記ディスク基板側に突出して円周方向に延
   びる環状の凸部が設けられている請求項１に記載のディ
   スク基板成形装置。
3. 【請求項３】 前記ディスク基板の貼り合わせ面側の前
   記キャビティが、前記スタンパ及び一方の前記金型のミ
   ラー面により形成されており、前記ディスク基板の貼り
   合わせ面に対応する前記キャビティの内面にて、一方の
   前記金型のミラー面と前記スタンパとの境界の領域に
   て、前記ディスク基板側に突出して円周方向に延びる環
   状の凸部が設けられている請求項２に記載のディスク基
   板成形装置。
4. 【請求項４】 前記環状の凸部が、０．０５ｍｍ乃至
   ０．１ｍｍの高さを有している請求項１に記載のディス
   ク基板成形装置。
5. 【請求項５】 透明樹脂から形成された２枚のディスク
   基板が互いに貼り合わせられ、少なくとも一方の前記デ
   ィスク基板の内面に凹凸形状の反射面から成る記録層が
   形成されることにより構成されたディスク状記録媒体で
   あって、 前記各ディスク基板のうち、少なくとも一方の前記ディ
   スク基板に関して、そのバリが形成され得る領域にて、
   円周方向に延びる環状の凹部が形成されていることを特
   徴とするディスク状記録媒体。
6. 【請求項６】 前記各ディスク基板のうち、少なくとも
   一方の前記ディスク基板に関して、そのセンターホール
   の内周縁及び外周縁の領域にて、円周方向に延びる環状
   の凹部が形成されている請求項５に記載のディスク状記
   録媒体。
7. 【請求項７】 前記各ディスク基板のうち、少なくとも
   一方の前記ディスク基板に関して、その記録層を形成す
   るためのスタンパとセンターホールの内周縁及び外周縁
   の領域にて、円周方向に延びる環状の凹部が形成されて
   いる請求項６に記載のディスク状記録媒体。
8. 【請求項８】 前記環状の凹部が、０．０５ｍｍ乃至
   ０．１ｍｍの深さを有している請求項５に記載のディス
   ク状記録媒体。