JP2002074768A

JP2002074768A - 光ディスク基板の製造方法

Info

Publication number: JP2002074768A
Application number: JP2000252791A
Authority: JP
Inventors: Shigehisa Suzuki; 重久鈴木; Hiroyuki Hirata; 弘之平田; Satoru Onuki; 悟大貫; Katsusuke Shimazaki; 勝輔島崎
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】単板構造の情報記録ディスクにおいて、製品
出荷時の初期チルトが小さく、かつ対環境動作性に優
れ、保存環境においてもチルトが悪化することなく、か
つ光ディスク基板の凸部近辺に、フローマークが発生す
ることのない情報記録ディスクを提供することを目的と
する。【解決手段】内周スタンパ押さえの爪によって形成さ
れる基板上の凹部が生じる主面の反対の主面に凸部を設
け、光ディスク基板の凸部に対応する金型内の入れ子部
品の段差の凹み部を樹脂が通過する際、射出充填速度を
低下させ、前記段差を通過後、射出充填速度を上昇する
速度制御を行うことにより、フローマークが発生するこ
とのなく機械的強度を向上させた光ディスク基板を得る
事が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高密度情報記録媒体
である光ディスク基板の製造方法に関し、特に高密度化
が可能な薄肉光ディスク基板の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの外部記憶装置や家
庭用ビデオテープレコーダを代替えする録画機器等に向
け、大容量の光学情報記録再生方式の研究が進められて
いる。この光学情報記録再生方式の情報記録媒体として
は、円盤状の透明基板に凹凸を設け、透明基板上に記録
膜や反射膜などの各種機能膜が積層され、更にこの各種
機能膜を大気中の水分、酸素から保護するための保護膜
が形成された光ディスクが一般的である。

【０００３】光ディスクの分野では、光学的なマージン
確保や面記録密度を高めるために、ディスク基板を薄肉
化し、薄肉ディスク基板を2枚貼り合わせたDVD(Dedital
Video Disk)などが製品化されている。この場合、情報
記録領域での肉厚は薄肉ディスク基板単板の厚さであ
り、情報記録領域外のクランプ領域近辺では、ディスク
基板厚さは薄肉ディスク基板単板の2倍となる。一方、
薄肉ディスク基板タイプには、上記2枚貼り合わせ構造
ではない単板構造のディスクがある。例えば、AS-MO(Ad
vanced Storage-Magneto Optical Disk)に代表される光
パルス磁界変調方式の情報記録ディスクである。

【０００４】AS-MOでは、光ディスク基板上に情報信号
を示す凹凸部及ぴ案内溝が形成され、記録膜や反射膜な
どの各種機能膜が積層され、更にこの各種機能膜を大気
中の水分、酸素から保護するための保護膜が形成され、
その上を磁気ヘッドを用いて、摺動または0.1mm以下の
ヘッド・スペーシングで浮上させて磁場を印加させる為
に、単板構造を用いている。また、上記2枚貼り合わせ
構造ディスクと互換性を確保するため、情報記録領域外
のクランプ領域近辺ではディスク基板厚さは、薄肉ディ
スク基板単板の2倍としている。すなわち、光ディスク
基板の内周部が厚くなった中厚構造となっている。この
点が現在製品化されているDVDが貼り合わせて、1.2ｍｍ
厚構造としている点と大きく異なる。

【０００５】単板構造のディスクでは、射出成形時に発
生する残留応力や金型離型時の変形、スパッタリング装
置による製膜行程での製膜応力、熱応力による変形、光
硬化性樹脂による保護膜形成時の応力や熱による変形等
の製造工程のみならず、情報記録再生装置の動作環境や
製品として出荷後の保存環境においても、ディスクに変
形を生じさせない工夫が必要となる。ディスクの変形
は、チルトと呼ばれ、レーザーパワーの実効的な低下や
トラッキングオフセットを生じてしまう問題がある。

【０００６】また、内周スタンパ押さえの爪によって形
成される基板上の凹部が生じる主面の反対の主面に、凸
部を設けることにより機械的強度を向上させた光ディス
ク基板を成形する際には、図5下部に示すような従来の
樹脂充填速度プログラムでは、図4上部に示すように光
ディスク基板の凸部に対応する金型内の段差の凹み部
で、樹脂の流れが渦となり乱れ、光ディスク基板の凸部
近辺に、富士山型のフローマークが発生する。また、図
4下部に示すように光ディスク基板に凸部がない場合、
内周スタンパ押さえの爪部でキャビティーが絞られるこ
とにより、整流作用により図5下部に示すような従来の
樹脂充填速度プログラムで、フローマークが発生する問
題はない。しかし、内周スタンパ押さえの爪によって形
成される基板上の凹部により基板の機械的強度が減少
し、その凹部を支点にチルトが悪化する問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、単板
構造の情報記録ディスクにおいて、製品出荷時の初期チ
ルトが小さく、かつ対環境動作性に優れ、保存環境にお
いてもチルトが悪化することなく、かつ光ディスク基板
の凸部近辺に、フローマークが発生することのない情報
記録ディスクを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点を
本発明においては以下のように解決している。すなわ
ち、内周スタンパ押さえの爪によって形成される基板上
の凹部が生じる主面の反対の主面に凸部を設け、光ディ
スク基板の凸部に対応する金型内の入れ子部品の段差の
凹み部を、樹脂が通過する際の射出充填速度を低下さ
せ、前記段差を通過後、射出充填速度を上昇する速度制
御を行うことにより、機械的強度を向上させ、かつフロ
ーマークが発生することのない光ディスク基板を得る事
が出来る。

【０００９】上記したように内周スタンパ押さえの爪に
よって形成される基板上の凹部が生じる主面の反対の主
面に凸部を設け、光ディスク基板の凸部に対応する金型
内の入れ子部品の段差の凹み部を樹脂が通過する際、射
出充填速度を低下させ、前記段差を通過後、射出充填速
度を上昇する速度制御を行うことにより、フローマーク
が発生することのなく機械的強度を向上させた光ディス
ク基板を得る事が出来る。

【００１０】成形材料には、より剛性の高い材料を使う
ことが有利であるが、光学特性、転写性を満足させるに
は、選択肢が乏しく、ポリカーボネート、ポリオレフィ
ン等の光テンスク用途の成形材料が使用され、本発明
は、いずれの材料でも適用出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面より説明
する。図1は本発明における実施の形態である光ディス
ク基板1の断面図である。本実施の形態における光ディ
スク基板1は、中央に回転軸となるモータのスピンドル
部が挿入される円形の孔部2を有する円盤状の透明基板
であり、基板の一主面5a上に、情報信号を示す凹凸部や
案内溝が形成され、記録膜や反射膜などの各種機能膜が
積層され、更にこの各種機能膜を大気中の水分、酸素か
ら保護するための保護膜が形成される。この光ディスク
基板1の一主面5a上には、凹部5bが形成されており、反
対の主面6a上には、凸部6bが形成されている。光ディス
ク基板1の回転及び支持は、情報記録領域外の内周部で
行われ、このクランプ領域4の厚さ4aは、情報記録領域3
の厚さ3aの約2倍の厚さであり、光ディスク基板1の内周
部が厚くなった中厚構造となっている。

【００１２】なお、本実施形態における光ディスク基板
1の諸寸法は、例えば、外径は122mm、孔部2の内径は15
ｍｍ、情報記録領域3の厚さ3aは0.6mm、クランプ領域4
の厚さ4aは1.0ｍｍ、光ディスク基板1の一主面5a上の凹
部5bは0.2mm、反対の主面6a上の凸部6bは0.2ｍｍであ
る。光ディスク基板1の材料としては、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリオレフィン樹脂等の等の光ディスク用途の
プラスチック材料を用いる。図2は本実施形態における
光ディスク基板1の一主面5a上の凹部5b、反対の主面6a
上の凸部6b、クランプ領域4の要部拡大図である。図2の
ように光ディスク基板1のクランプ領域4及び一主面5a上
の凹部5bの諸寸法をそれぞれ内周側からそれぞれφX4、
φX3、φX2、φX1とし、反対の主面6a上の凸部6bの諸寸
法をそれぞれ内周側からそれぞれφY4、φY3、φY2、φ
Y1とする。

【００１３】図3は本実施形態における光ディスク基板1
の射出成形金型30の構成図である。光ディスク基板1の
射出成形金型30は固定側金型30aと可動側金型30bから構
成される。

【００１４】本発明の光ディスク基板1の射出成形金型3
0の構成及び光ディスク基板1の製造方法について説明す
る。

【００１５】光ディスク基板1は射出成形金型30のキャ
ビティー31内に溶融樹脂を射出充填することにより形成
される。スタンパ32は固定側鏡面部材33に図示していな
いロック機構により、内周スタンパ押さえ34及び外周ス
タンパ押さえ35により固定される。このスタンパ32の表
面に情報として形成された凹凸や案内溝が光ディスク基
板1の表面に転写される。キャビリング36は可動側鏡面
部材37に移動自在に組み込まれており、光ディスク基板
1の外周部を形成する。可動側鏡面部材37の中央部には
光ディスク基板1の円形の孔部2を打ち抜くためのカット
パンチ38、光ディスク基板1の取り出し時に光ディスク
基板1を突き出すためのエジェクタ39が具備されてい
る。本発明における射出成形金型30は光ディスク基板1
の凸部6bを形成するため、これに対応するキャビティー
31の中央部分を入れ子構造とし、可動側入れ子301に凹
部301aが形成されている。特に本発明では内周スタンパ
押さえ34の爪部34aの跡による凹部5bでの機械的強度の
低下を補強するため、可動側入れ子凹部301aは、光ディ
スク基板1の凹部5bの反対の主面6a上に、かつ径方向
で、内周スタンパ押さえの爪部34aにできるだけオーバ
ーラップさせることが望ましい。

【００１６】また、本発明における射出成形金型30は、
光ディスク基板1の内周部を厚く成形するため、これに
対応するキャビティー31の中央部分は厚く形成されてい
る。これは固定側鏡面部材33の中央部分に取り付けられ
た内周スタンパ押さえ34に段差を設けて凹ませることに
よりなる。

【００１７】簡単に射出成形動作について説明する。型
締めが開始し、型締めが完了すると、あらかじめ設定し
た充填プログラムに沿って、充填が開始する。充填プロ
グラムは、あるストローク区分から、速度制御から圧力
制御である保圧プログラムに切り替えられる。その時の
スクリュー位置が図5のS4に相当する。保圧終了後は、
保圧を開放し、樹脂圧を開放した後、計量が開始すると
共に、冷却時間のカウントが開始される。計量終了時の
スクリュー位置が図5のS9に相当する。カットパンチの
前進によりゲートカットが行われ、樹脂の充填が断ち切
られると同時に、内径が形成される。基板の冷却終了
後、型開が開始し、型開完了後、取り出し機が金型内に
入り、スプルーと共に光ディスク基板を取り出す。再び
型締めし、同様に次の基板が射出成形される。

【００１８】図5上部は本実施例における充填速度プロ
グラムを示す。横軸はスクリュー位置、縦軸は充填速度
を示す。ここで、スクリュー位置S9は計量終了位置に相
当し、スクリュー位置S4は、保圧切り替え位置に相当す
る。本実施例では、光ディスク基板1の凸部6bに対応す
る金型内の可動側入れ子凹部301a部を樹脂が通過するS0
〜S1間の充填速度V1をV0より低下させ、凹部301a部を樹
脂が通過後のS1で充填速度V2を上昇する充填速度の制御
を行うことにより、フローマークの発生がなく、かつ機
械的強度を損なうことなく光ディスク基板を得ることが
できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、情報記録領域外で板厚
が情報記録領域の板厚よりも厚く、かつ情報記録領域外
のクランプ部に回転手段上に載置される一主面と、反対
の主面上に射出成形法によって形成される情報面をもつ
光ディスク基板であり、内周スタンパ押さえの爪によっ
て形成される基板上の凹部が生じる主面の反対の主面
に、凸部を設けた光ディスク基板を、固定側金型及び可
動側金型よりなる射出成形金型に、溶融樹脂を射出成形
機により射出することにより形成する光ディスク基板の
製造方法において、内周スタンパ押さえの爪によって形
成される基板上の凹部が生じる主面の反対の主面に凸部
を設け、光ディスク基板の凸部に対応する金型内の入れ
子部品の段差の凹み部を、樹脂が通過する際の射出充填
速度を低下させ、前記段差を通過後、射出充填速度を上
昇する速度制御を行うことにより、機械的強度を向上さ
せ、かつフローマークが発生することのない光ディスク
基板を得る事ができる。これにより、チルトが悪化する
ことなく、かつフローマークの発生しない光ディスク基
板を得る事ができ、量産成形を効率良く行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態である光ディスク基板の
断面図。

【図２】本発明に係る実施形態における光ディスク基板
の一主面上の凹部、反対の主面上の凸部及びクランプ領
域の要部拡大図。

【図３】本発明に係る実施形態である光ディスク基板射
出成形金型の構成因。

【図４】本発明に係る実施形態である金型形状とフロー
マークの発生と、従来における金型形状とフローマーク
の不発生のメカニズムを比較する図。

【図５】本発明に係る実施形態である充填速度プログラ
ムと従来における充填速度プログラムを比較する図。

【符号の説明】

１光ディスク基板２円形の孔部３情報記録領域３ａ情報記録領域の厚さ４クランプ領域４ａクランプ領域の厚さ５ａ基板の一主面５ｂ凹部６ａ基板のもう一方の主面６ｂ凸部３０射出成形金型３０ａ固定側金型３０ｂ可動側金型３１キャビティー３２スタンパ３３固定側鏡面部材３４内周スタンパ押さえ３５外周スタンパ押さえ３６キャビリング固定側鏡面部材中央部３７可動側鏡面部材３８カットパンチ３９エジェクタ３０１可動側入れ子３０１ａ可動側入れ子凹部３０２スプルー３０３固定側入れ子４０溶融樹脂４１フローマーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大貫悟大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者島崎勝輔大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 4F202 AA03 AA28 AG05 AG19 AG28 AH79 AM36 CA11 CB01 CK11 CK43 4F206 AA03 AA28 AG05 AG19 AG28 AH79 AM36 AR085 JA07 JL02 JM04 JP18 JQ81 5D121 AA02 DD05 DD18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の凹部が生じる主面の反対の主面
に、凸部を設けた光ディスク基板を、溶融樹脂を射出成
形機により射出することにより形成する光ディスク基板
の製造方法において、前記光ディスク基板の凸部に対応
する金型内の入れ子部品の段差の凹み部を、樹脂が通過
する際の射出充填速度を低下させ、前記段差を通過後、
射出充填速度を上昇する速度制御を行う事を特徴とする
光ディスク基板の製造方法。
【請求項２】前記光ディスク基板の凸部に対応する金
型内の入れ子部品の段差の凹み部を、樹脂が通過する際
の射出充填速度をV1(mm/s)とすると、 50≧V1≧10(ｍｍ/s) である事を特徴とする請求項１の光ディスク基板の製造
方法。