JP2006134436A - 光ディスクおよび光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 単板構成の光ディスクをアダプタなしで通常のディスク装置にローディング可能とするとともに、ディスク基板の射出成型時に成型上の問題や不要な配向が発生しにくい光ディスク、並びに、そのような光ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】 中央に円孔１１を有する円盤状をなし内周側にディスク装置に把持されるクランプ領域１２を有する光ディスク１であって、クランプ領域１２のディスク円周方向に沿った少なくとも３箇所に、ディスクの円周方向より半径方向に長いほぼ楕円形状をなし、且つ、他の部位と肉厚がほぼ同一になるように光ディスクの一方の面側が突出し、他方の面側がへこんだ形状をなすように、光ディスクの基板と一体形成された突出部２１，２１，２１がそれぞれ設けられ、これらの突出部２１，２１，２１の他方の面側のへこんだ部分に樹脂Ｒが充填されている構成とした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光ディスクおよびその製造方法に関し、例えば直径８０ｍｍの単板構成の光ディスクおよびその製造方法に適用して有用な技術に関する。

ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）やＨＤＤＶＤ（High Definition DVD）の光ディスクでは、通常、０．６ｍｍ厚のディスクを２枚貼り合わせて１枚のディスクが形成されている。ディスクの直径は１２０ｍｍと規格されている。

また、現在、通常のＤＶＤやＨＤＤＶＤよりも記憶容量を小さくする一方、小型軽量で、通常のＤＶＤやＨＤＤＶＤのディスク装置でデータの記録再生が可能な小型ディスクが注目されている。このような小型ディスクとしては、例えば直径が８０ｍｍで０．６ｍｍ厚のディスクを単板で用いる構成が知られている（例えば特許文献３）。

このような小型ディスクは、通常のＤＶＤなどと厚みが異なるため、ディスク装置に挿入してローディング機構がディスク中央のクランプ領域を把持する際に、厚みが足りなくてそのままではうまく把持されないという問題が生じる。

このような問題を解決するため、従来では、小型ディスクの中央部分に厚みを増すためのアダプタを装着してディスク装置に挿入させるようにしたり、また、単板ディスクの外周部や内周部だけ厚みを増した形状に形成する（例えば特許文献１，２）などの提案がなされている。
実開平６−１９１２６号公報 特開平１０−２６９６２１号公報 特開２００３−１２３３１４号公報

光ディスクは、一般に、型の中にポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂を充填して円盤形状の基板を生成し、この基板の一面側に記録層や保護膜等を形成して単板（すなわち１層分）のディスクが形成される。

しかしながら、特許文献２や３に示されるように、基板を一部分だけ厚みを異ならせて型成型しようとすると、厚い部分と薄い部分とで金型内での樹脂の流動量が異なったり、冷却固化に伴う体積収縮の大きさが異なってしまい、厚い部分と薄い部分とに所謂「ひけ」や「そり」といった成型上の不都合が生じたり、肉厚が変わる部分で樹脂注入時の樹脂の流動が不規則になって透明樹脂に不要な配向が生じてしまうなど種々の問題を発生させる要因となってしまう。

この発明の目的は、単板構成の光ディスクをアダプタなしで通常のディスク装置にローディング可能とするとともに、基板成型時に成型上の問題や不要な配向が発生しにくい光ディスク、並びに、そのような光ディスクの製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、中央に円孔を有する円盤状をなし内周側にディスク装置に把持されるクランプ領域を有する光ディスクであって、前記クランプ領域のディスク円周方向に沿った少なくとも３箇所に周囲の面より突出した突出部が形成されたものである。

このような手段によれば、単板構成の薄い光ディスクであってもクランプ領域に少なくとも３個の突出部があるので、ディスク装置に装着する際にこの部分を介してクランプ領域が把持されて通常構成の光ディスクと同様に固定することが出来る。また、光ディスクの内周全域が突出している構成ではなく、クランプ領域の一部分複数箇所のみに突出部が設けられた構成なので、ディスクの基板の成型時の影響も小さなものとなる。

望ましくは、前記突出部は、ディスクの円周方向よりも半径方向に長い楕円状の形状にすると良い。

このような構成により、型に樹脂を注入して基板を生成する際、樹脂の流入がスムーズに行われ、突出部の部分により樹脂の流入時に透明樹脂に不要な配向が生じると云った影響を小さくすることが出来る。

さらに望ましくは、前記突出部は、光ディスクの一方の面側が突出し、他方の面側がへこんだ形状をなすようにディスクの基板と一体形成されているとともに、前記突出部の他方の面側のへこんだ部分にはディスク面と略平坦となるように樹脂が充填されている構成とすると良い。

このような構成により、光ディスクの基板は突出部の部分においても他の部分とほぼ同一の肉厚にすることができる。従って、金型に樹脂を流入する際の厚みむらに基づく不都合や硬化の際の厚みむらに基づく不都合も殆んど生じない。また、反対側のへこんだ部分には、塵や埃などが入り込みそのままディスク装置に装着されると塵や埃が悪さをするので、塵や埃が入って取りにくくならない程度に樹脂を充填しておくことで、そのような問題を回避することが出来る。また、一般に、光ディスクの製造工程には、基板形成の後に基板面に紫外先硬化樹脂を塗布して硬化させる工程があるので、そのときの工程でへこみ部分の樹脂の充填も行えるので、工程を増加させることなく処理することが可能である。

また望ましくは、ディスクの内周側の縁部分（例えば円周方向に沿って縁の全域）に、ディスクの一面側に突出し、ディスク半径方向の長さが光ディスクの他の部位の肉厚とほぼ同じ（例えば０．６ｍｍ±５％）にされた起立部を形成すると良い。

このような構成により、ディスクの円孔を内側から押圧して保持する特殊なクランプ装置（例えばノード型コンピュータに多く搭載されるディスク装置のクランプ装置：図６参照）であっても、通常の光ディスクと同様にクランプさせることが出来る。また、起立部の肉厚（幅長）は他のディスク部分の肉厚と同じなので、厚みむらによる成型上の不具合も生じにくくなっている。

また、本発明の光ディスクの製造方法は、上記目的を達成するため、中央に円孔を有する円盤状をなし内周側にディスク装置に把持されるクランプ領域を有する光ディスクの製造方法であって、ディスクの基板部分を成型するための第１型空間と、前記クランプ領域の相当部分におけるディスク円周方向に沿った少なくとも３箇所に、ディスクの一面側が突出する一方、他面側にへこみを有し、ディスクの円周方向よりも半径方向に長いほぼ楕円形状の突出部を成型するための第２型空間とを有する型枠を使用し、前記型枠に樹脂を注入して硬化させ、この成型物を基板としてその表面に処理をして光ディスクを生成するとともに、前記成型物の前記凹状にへこんだ部分に紫外線硬化型の樹脂を充填して硬化させるものである。

また、前記型枠として、ディスクの内周側の縁全域にディスクの一面側に突出し半径方向の長さが光ディスクの他の部位の肉厚とほぼ同じにされた起立部を形成する第３型空間を設けたものを用いても良い。

このような光ディスクの製造方法によれば、薄い単板構成であってもクランプ領域の突出部により通常のディスク装置に対してもアダプタなしに装着可能な光ディスクを生成することが出来る。また、光ディスクの基板の成型時において、クランプ領域の突出部は一部分のみにあり、且つ、肉厚も他の部分とほぼ同一なので、成型上の不都合や樹脂流入時の不都合も非常に小さなものとすることが出来る。また、上記の起立部の肉厚も他の部分とほぼ同一なので、成型上の不都合や樹脂流入時の不都合も非常に小さなものとすることが出来る。

以上説明したように、本発明に従うと、薄い単板構成であってもアダプタなしに通常のディスク装置に装着可能な光ディスクを提供することが出来る。また、その光ディスクの基板の射出成型時に、成型上の不都合や樹脂流入時の不都合も非常に小さくすることが出来るという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態の光ディスクを示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は矢印Ａ−Ａ線断面図である。

この実施の形態の光ディスク１は、ＨＤＤＶＤ規格の光ディスクと互換性を有する記録面が一層形成された、直径８０ｍｍの単板構成の光ディスクである。この光ディスク１には、図１（ａ）に示すように、中央からφ（直径）１５０ｍｍの範囲に円孔１１、φ２４０ｍｍ−φ３３０ｍｍの範囲にクランプ領域１２、φ３６０ｍｍ−φ７６０ｍｍの範囲にデータ領域１３が形成されている。

この光ディスク１は、厚みが通常のＤＶＤやＨＤＤＶＤの半分の０．６ｍｍであり、突出部２１…の部分を除いて平板状に構成されている。

また、この実施の形態の光ディスク１には、そのクランプ領域１２の円周方向に３つの突出部２１…が等間隔にそれぞれ設けられている。突出部２１の形状は、上面から見てディスクの円周方向よりも半径方向に長い楕円形状をしており、その大きさはクランプ領域１２の全体に亘り且つ円孔１１側にややはみ出した大きさである。なお、クランプ領域１２に全て収まる大きさとしても良いが、データ領域やそれよりやや内周側のリードイン領域にははみ出さないような大きさとする必要がある。

突出部２１は、図１（ｂ）に示すように、ディスクの基板と一体形成された基板部分Ｓが、上面が突出する一方、下面は凹んだ形状になっており、上面と下面までの距離（すなわち肉厚）が基板の他の部分の厚さ（すなわち０．６ｍｍ）と等しくされている。

また、突出部２１の高さは、ディスク上面を基準に０．６ｍｍの高さであり、ディスク下面を基準にとると通常のＤＶＤやＨＤＤＶＤの厚みと同じ１，２ｍｍの高さとなるように形成されている。この突出部２１の下面側の凹みには、ディスク基板Ｓと別体に硬化された樹脂Ｒが充填されている。この樹脂Ｒとしては紫外線硬化型の樹脂を適用することが出来る。

図２には、光ディスク１のデータ領域の拡大断面図を示す。

データ領域の構造は、従来の単板構成の光ディスクと同様のものであり、ほぼ０．６ｍｍ厚の透明樹脂からなる基板Ｓの上面に記録膜Ｄと反射膜Ｔが形成され、その上を保護膜Ｕ１が覆った構成となっている。また、基板Ｓの下面にも保護膜Ｕ２を形成することもある。これら保護膜Ｕ１，Ｕ２には紫外線硬化型の樹脂が用いられ、この保護膜Ｕ２の樹脂を突出部２１の下面側の樹脂Ｒ（図１（ｂ））と兼ねるようにしても良い。

図３には、この実施の形態の光ディスクがディスク装置に装着されたときの状態図を示す。

上記構成の光ディスク１によれば、ディスク装置のプラッタ４１とリッド４２に把持されるクランプ領域１２に突出部２１…が形成されているので、光ディスク１の厚みが通常の光ディスクの半分の厚さであっても、プラッタ４１とリッド４２は通常のＤＶＤやＨＤＤＶＤをクランプするのと同じ１．２ｍｍの間隔で光ディスク１を同様にクランプ固定することが可能となっている。

図４には、実施の形態の光ディスクの製造工程の流れを説明する図である。

この実施の形態の光ディスクは、次のような工程により製造することが出来る。すなわち、先ず、図４（ａ）に示すように、ディスク基板Ｓの金型５１へ、例えば、樹脂を円周方向に切れ目なく射出するディスクゲートを有した射出機６０により樹脂を注入し、その後、冷却固化させてディスク基板Ｓを生成する。

金型５１の上側の面５１ａには、光ディスクのデータ領域１３に対応する部分に、記録層に必要な微細な溝が形成されており、また、クランプ領域１２の突出部２１…に対応する部分には、突出部２１を形成する凹部５２が、下側の面５１ｂには突出部２１の下側の凹みを形成する凸部５３が設けられている。また、射出する樹脂としてはポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などが用いられる。

この射出成型により、データ領域１３の上面に記録層の溝が形成されクランプ領域１２の３箇所に突出部２１の形成されたディスク基板Ｓが生成される。

ディスク基板Ｓが生成されたら、次いで、図４（ｂ）に示すように、データ領域１３の上面に記録膜Ｄと反射膜Ｔとを成膜する。

次いで、図４（ｃ）に示すように、ディスク基板Ｓの上面に紫外線硬化型の樹脂を塗布し、紫外線を照射して保護膜Ｕ１を生成する（オーバーコート）。

次いで、図４（ｄ）に示すように、ディスク基板Ｓの下面に紫外線硬化型の樹脂を塗布し、紫外線を照射して保護膜Ｕ２を生成する（ハードコート）。ここで、ディスク基板Ｓの突出部２１…の下面側の凹部には、凹凸が隠される程度（完全に平坦状にする必要はなく、やや凹みが残る程度でも良い）にハードコート用の樹脂Ｒを塗布して凹部に塵が入りこまない程度の浅さにする。

このような工程により、本発明に係る光ディスク１が製造される。なお、ディスク基板Ｓの下面にハードコートを行う工程の順序は、特に制限されるものではなく、例えば記録膜Ｄや反射膜Ｔの成膜工程の前段や、上面のオーバーコート工程の前段に行うようにしても良い。

以上のように、この実施の形態の形態の光ディスク１およびその製造方法によれば、単板構成の光ディスクを通常のディスク装置で通常通りクランプさせるために形成される突出部２１…が、クランプ領域の一部分３箇所のみに設けられた構成なので、ディスク基板Ｓの射出成型時に、ひけやそりと云った成型上の不都合や樹脂に不規則な配向が生じるといった不都合が生じにくい。また、この突出部２１…は、光ディスク１の半径方向に長いほぼ楕円形状をしたものであり、さらに、下面が凹状にへこんで他の部分と肉厚がほぼ同一にされているので、成型上の不都合や不規則な配向が生じるなどの不都合がより生じにくくなっている。

また、ディスク基板Ｓの突出部２１…の下側のへこみには樹脂Ｒが充填されているので、この部分に塵や埃が入りこんでディスク装置の中で悪さをするというような不都合を回避することが出来る。
〔第２の実施の形態〕
図５は、本発明の第２の実施の形態の光ディスク１Ａを示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂ−Ｂ線断面図、（ｃ）は円孔縁部分の詳細を示す断面図である。

第２の実施の形態の光ディスク１Ａは、第１の実施の形態の光ディスク１の内周側の縁部分に上側に張り出した起立部３１を設けたものである。

この起立部３１は、ディスク基板Ｓと一体的に形成されたもので、円周方向に沿ってディスクの内周側縁部分の全域に渡って設けられている。起立部３１の寸法は、図５（ｃ）に示すように、下面から上端までの高さが通常の光ディスクの厚みとほぼ同じ１．２ｍｍに、起立部３１のディスク半径方向の幅長がディスク基板Ｓの厚みとほぼ同じ０．６ｍｍにされている。

このような起立部３１は、ディスク基板Ｓを射出成型する金型に上記起立部３１の形成空間を設けておくことで、ディスク基板Ｓと一体的に形成することが出来る。

図６は、光ディスク１Ａがノート型コンピュータのディスク装置に装着されたときの状態を示す側面図である。

上記構成の光ディスク１Ａによれば、例えばノード型コンピュータのディスク装置に多く搭載されている、ディスク中央の円孔１１を内側から圧接支持するクランプ装置４５に対しても、厚み１２ｍｍの通常の光ディスクと同様にクランプさせることが出来る。

このクランプ装置４５は、光ディスクの円孔１１に幾分クリアランスを有して嵌合される嵌合軸４６と、嵌合軸４６の外周面から一部がとび出し且つ内側に変位可能な状態にされた球形の複数のクランプボール４７…とから構成され、さらに、上記のクランプボール４７…がバネ等の作用により外側に圧迫された状態にされている。

そして、光ディスク１Ａがその円孔１１を嵌合軸４６にはめ込むように押し入れられることで、クランプボール４７…が一旦内側に引っ込んで光ディスク１Ａを通過させるとともに、これらクランプボール４７…が再びとび出して光ディスク１Ａの起立部３１の内周側上縁部を押圧する。それにより光ディスク１Ａが保持される。

この実施の形態の光ディスク１Ａによれば、第１実施の形態の光ディスク１のものと同様の作用・効果が得られることに加えて、ディスク内周側に設けられた起立部３１により、ディスク中央の円孔１１を内側から圧接支持するクランプ装置であっても、通常の光ディスクと同様にクランプさせることが出来るという効果が奏される。

また、この起立部３１は幅長がディスク基板Ｓの他の部分の厚みとほぼ同じ長さであるため、厚みむらによる成型上の不都合が生じにくいという効果も得られる。

なお、本発明は、上記第１および第２の実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記の実施の形態では、突出部２１…を３個形成した例を挙げているが、４個や５個又はそれ以上の突出部を形成しても良い。また、突出部の形状も実施の形態のものが最良であるが、例えば、円周方向に長い楕円形状としたり、もう少し角張った形状としても良い。

また、単板構成の光ディスクは薄くやわらかい分、直径が８０ｍｍとコンパクトな光ディスクに適用されるのが通常であり、それを例示しているが、基板の剛性が高く構成されるなどその他の要因が解消されれば、本発明を直径１２０ｍｍの光ディスクに適用することも可能である。

本発明の第１の実施の形態の光ディスクを示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ−Ａ線断面図である。 図１の光ディスクのデータ領域の拡大断面図である。 図１の光ディスクがディスク装置に装着されたときの状態を示す側面図である。 実施の形態の光ディスクの製造工程の流れを説明する図である。 本発明の第２の実施の形態の光ディスクを示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂ−Ｂ線断面図、（ｃ）は円孔側の縁部分の詳細を示す断面図である。 図５の光ディスクがノート型コンピュータのディスク装置に装着されたときの状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 光ディスク
１２ クランプ領域
２１ 突出部
３１ 起立部
５１ 金型
Ｄ 記録膜
Ｔ 反射膜
Ｕ１，Ｕ２ 保護膜
Ｒ 樹脂

Claims (9)

1. 中央に円孔を有する円盤状をなし内周側にディスク装置に把持されるクランプ領域を有する光ディスクであって、
   前記クランプ領域のディスク円周方向に沿った少なくとも３箇所に、ディスクの円周方向よりも半径方向に長いほぼ楕円形状をなし、且つ、ディスクの一方の面側が突出し、他方の面側がへこんだ形状をなすように、ディスクの基板と一体形成された突出部がそれぞれ設けられ、
   前記突出部の他方の面側のへこんだ部分にはディスク面と略平坦となるように樹脂が充填されていることを特徴とする光ディスク。
2. 中央に円孔を有する円盤状をなし内周側にディスク装置に把持されるクランプ領域を有する光ディスクであって、
   前記クランプ領域のディスク円周方向に沿った少なくとも３箇所に周囲の面より突出した突出部が形成されていることを特徴とする光ディスク。
3. 前記突出部は、ディスクの円周方向よりも半径方向に長い楕円状の形状であることを特徴とする請求項２記載の光ディスク。
4. 前記突出部は、光ディスクの一方の面側が突出し、他方の面側がへこんだ形状をなすようにディスクの基板と一体形成されているとともに、
   前記突出部の他方の面側のへこんだ部分にはディスク面と略平坦となるように樹脂が充填されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光ディスク。
5. 前記突出部の光ディスクの基板と一体形成されている部分は、光ディスクの他の部位とほぼ同じ肉厚に形成されていることを特徴とする請求項４の何れかに記載の光ディスク。
6. 中央に円孔を有する円盤状をなし内周側にディスク装置に把持されるクランプ領域を有する光ディスクの製造方法であって、
   ディスクの基板部分を成型するための第１型空間と、前記クランプ領域の相当部分におけるディスク円周方向に沿った少なくとも３箇所に、ディスクの一面側が突出する一方、他面側にへこみを有し、ディスクの円周方向よりも半径方向に長いほぼ楕円形状の突出部を成型するための第２型空間とを有する型枠を使用し、
   前記型枠に樹脂を注入して硬化させ、この成型物を基板としてその表面に処理をして光ディスクを生成するとともに、前記成型物の前記凹状にへこんだ部分に紫外線硬化型の樹脂を充填して硬化させることを特徴とする光ディスクの製造方法。
7. ディスクの内周側の縁部分に、ディスクの一面側に突出し、ディスク半径方向の長さが光ディスクの他の部位の肉厚とほぼ同じにされた起立部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光ディスク。
8. 前記起立部は、円周方向に沿ってディスクの内周側の縁全域に設けられていることを特徴とする請求項７記載の光ディスク。
9. 前記型枠には、ディスクの内周側の縁全域にディスクの一面側に突出し半径方向の長さが光ディスクの他の部位の肉厚とほぼ同じにされた起立部を形成する第３型空間を有していることを特徴とする請求項６記載の光ディスクの製造方法。

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