JP2857138B2 - 記録ディスクの成形方法 - Google Patents
記録ディスクの成形方法Info
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- JP2857138B2 JP2857138B2 JP1631798A JP1631798A JP2857138B2 JP 2857138 B2 JP2857138 B2 JP 2857138B2 JP 1631798 A JP1631798 A JP 1631798A JP 1631798 A JP1631798 A JP 1631798A JP 2857138 B2 JP2857138 B2 JP 2857138B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stamper
- recording disk
- molding
- forming
- back surface
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/263—Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
- B29C45/2632—Stampers; Mountings thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C45/2632—Stampers; Mountings thereof
- B29C2045/2634—Stampers; Mountings thereof mounting layers between stamper and mould or on the rear surface of the stamper
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レコード、コンパ
クトディスク、光磁気ディスク、光ディスク、レーザデ
ィスク等の記録ディスクの成形方法に関する。
クトディスク、光磁気ディスク、光ディスク、レーザデ
ィスク等の記録ディスクの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レコード、ディスク等のレコーデッド記
録媒体の製造には、プラスチックを、スタンパー（成形
母型）を支持した金型キャビティー内に装入し、加圧す
ることにより、成形と同時にスタンパーの表面形状を成
形品に転写することが行なわれている。このような成形
金型の一例を図１に示す。同図はレーザディスク等の成
形を行なうための射出成形金型で、可動側金型２と固定
側金型５とより成り、可動側金型が閉鎖されたときに成
形キャビティー７を形成する。可動側金型２のキャビテ
ィー７の側の鏡面研磨した表面８にはシート状金属スタ
ンパー１を支持させ、更にその周部を外周リング部材４
により押える。外周リング部材４はキャビティーの周壁
をも構成する。図１は金型が閉じた状態を示し、キャビ
ティー７が形成されている。この状態で、樹脂は供給口
３よりゲート部材１２のゲート６を経て所定の成形圧力
でキャビティー７に導入されて成形が行なわれる。
録媒体の製造には、プラスチックを、スタンパー（成形
母型）を支持した金型キャビティー内に装入し、加圧す
ることにより、成形と同時にスタンパーの表面形状を成
形品に転写することが行なわれている。このような成形
金型の一例を図１に示す。同図はレーザディスク等の成
形を行なうための射出成形金型で、可動側金型２と固定
側金型５とより成り、可動側金型が閉鎖されたときに成
形キャビティー７を形成する。可動側金型２のキャビテ
ィー７の側の鏡面研磨した表面８にはシート状金属スタ
ンパー１を支持させ、更にその周部を外周リング部材４
により押える。外周リング部材４はキャビティーの周壁
をも構成する。図１は金型が閉じた状態を示し、キャビ
ティー７が形成されている。この状態で、樹脂は供給口
３よりゲート部材１２のゲート６を経て所定の成形圧力
でキャビティー７に導入されて成形が行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】可動側金型２は鋼から
製作して焼き入れし、その表面８には硬質めっきを施
し、高精度に研磨したものなどが使用されている。可動
側金型をこのように研磨する理由は、スタンパーが熱に
よる伸縮により可動側金型の表面８を滑動するためであ
る。例えば溶融樹脂の温度が３６０℃、可動側金型の表
面８の温度１００℃、樹脂圧力４００ｋｇ／ｃｍ2 とす
ると、スタンパー１の表面は３６０℃、裏面は１００℃
となり、しかも上記圧力で押圧されている。そうすると
スタンパーは熱と圧力で表面８に沿って移動することに
なる。そのために上記のような金型を用いて繰り返して
成形を行なうと、スタンパー１の裏面は摩擦によりショ
ット毎に損傷を受け、亀裂を生じ、成形品の表面に亀裂
の痕を転写することになる。この問題はキャビティー側
の表面８をＴｉＮ等の耐摩耗性膜により被覆することに
よりある程度解決することができるが、充分な耐摩耗性
と低摩擦性は得られない。本発明は寿命の長いスタンパ
ーを使用してディスク等の記録ディスクを成形すること
を目的とする。
製作して焼き入れし、その表面８には硬質めっきを施
し、高精度に研磨したものなどが使用されている。可動
側金型をこのように研磨する理由は、スタンパーが熱に
よる伸縮により可動側金型の表面８を滑動するためであ
る。例えば溶融樹脂の温度が３６０℃、可動側金型の表
面８の温度１００℃、樹脂圧力４００ｋｇ／ｃｍ2 とす
ると、スタンパー１の表面は３６０℃、裏面は１００℃
となり、しかも上記圧力で押圧されている。そうすると
スタンパーは熱と圧力で表面８に沿って移動することに
なる。そのために上記のような金型を用いて繰り返して
成形を行なうと、スタンパー１の裏面は摩擦によりショ
ット毎に損傷を受け、亀裂を生じ、成形品の表面に亀裂
の痕を転写することになる。この問題はキャビティー側
の表面８をＴｉＮ等の耐摩耗性膜により被覆することに
よりある程度解決することができるが、充分な耐摩耗性
と低摩擦性は得られない。本発明は寿命の長いスタンパ
ーを使用してディスク等の記録ディスクを成形すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、成形母型とな
るスタンパーの裏面を研磨し、このスタンパーを真空成
膜室に位置付け、炭化水素ガスを主成分とする原料ガス
を導入し、これをイオン化させ、スタンパーの前記裏面
上に蒸着析出させてダイヤモンド状薄膜を被覆したスタ
ンパーを形成し、該スタンパーを成形金型キャビティー
内に支持させ、前記キャビティーに樹脂を射出すること
を特徴とする記録ディスクの成形方法を提供する。
るスタンパーの裏面を研磨し、このスタンパーを真空成
膜室に位置付け、炭化水素ガスを主成分とする原料ガス
を導入し、これをイオン化させ、スタンパーの前記裏面
上に蒸着析出させてダイヤモンド状薄膜を被覆したスタ
ンパーを形成し、該スタンパーを成形金型キャビティー
内に支持させ、前記キャビティーに樹脂を射出すること
を特徴とする記録ディスクの成形方法を提供する。
【０００５】
【作用】本発明によると、成形母型となるスタンパーの
摩擦、摩耗を受ける裏面が強化されるために、耐摩耗性
が向上し、また低摩擦と成り、このためスタンパーの耐
用寿命が大幅に向上し、スタンパー裏面に傷がつかない
ので成形すべきディスク等の記録ディスクが接する母型
面の品質が低下せず、そのため記録ディスクの品質を長
時間維持することができる。
摩擦、摩耗を受ける裏面が強化されるために、耐摩耗性
が向上し、また低摩擦と成り、このためスタンパーの耐
用寿命が大幅に向上し、スタンパー裏面に傷がつかない
ので成形すべきディスク等の記録ディスクが接する母型
面の品質が低下せず、そのため記録ディスクの品質を長
時間維持することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明で使用するスタンパーは、
成形母型となるスタンパーの裏面にダイヤモンド状薄膜
を均一に形成したものであればどんな方法で成膜された
ものでも良い。しかし現在のところ実用的な成膜速度
で、充分に広い面積の、しかも充分に平滑なダイヤモン
ド状膜を成膜し得る方法はほとんど提供されていないの
で、以下に述べる方法を用いることが推奨される。
成形母型となるスタンパーの裏面にダイヤモンド状薄膜
を均一に形成したものであればどんな方法で成膜された
ものでも良い。しかし現在のところ実用的な成膜速度
で、充分に広い面積の、しかも充分に平滑なダイヤモン
ド状膜を成膜し得る方法はほとんど提供されていないの
で、以下に述べる方法を用いることが推奨される。
【０００７】以下に本発明を詳しく説明する。本発明の
基本技術であるイオン化蒸着法は、特開昭５８−１７４
５０７号公報、特開昭５９−１７４５０８号等に記載さ
れており、本発明の実施例ではこれらの公報に記載され
た装置を基本とした方法及び装置を用いる。しかし、炭
化水素原料のイオン化とその加速ができるなら他の方式
のイオン化蒸着技術を用いてもよい。例えば、グロー放
電、マイクロ波、熱分解、衝撃波等の手段により炭化水
素のイオン化を行なうなどの方法が可能である。
基本技術であるイオン化蒸着法は、特開昭５８−１７４
５０７号公報、特開昭５９−１７４５０８号等に記載さ
れており、本発明の実施例ではこれらの公報に記載され
た装置を基本とした方法及び装置を用いる。しかし、炭
化水素原料のイオン化とその加速ができるなら他の方式
のイオン化蒸着技術を用いてもよい。例えば、グロー放
電、マイクロ波、熱分解、衝撃波等の手段により炭化水
素のイオン化を行なうなどの方法が可能である。
【０００８】本発明の実施に当たっては、上記公報に記
載された方法及び装置をそのまま利用しても良く、ある
いは成膜場所を変え、あるいは成膜面積をイオンビーム
の操作により増大させ、あるいはダイヤモンド状膜の品
質を向上するためにイオン偏向を行なうように変更した
装置等を使用しても良い。同公報の装置を用いる場合に
は、熱フィラメントによる熱電子放出によって炭化水素
ガスが分解されて出来るガスには多くのイオン種、分解
されないで残る中性分子や原子、ラジカル等が含まれて
いる。例えば、通常用いられる原料であるメタンガスの
場合には熱フィラメントによる熱電子放出により形成さ
れるイオンは主としてＣＨ4 +、ＣＨ3 +であり、ほかに少
量の、ＣＨ2 +、ＣＨ+ 、Ｃ+ 、Ｈ2 + とイオン化されな
い種々の形態の反応種すなわちラジカル、アニオン、炭
化物、或は未反応物等が含まれている。
載された方法及び装置をそのまま利用しても良く、ある
いは成膜場所を変え、あるいは成膜面積をイオンビーム
の操作により増大させ、あるいはダイヤモンド状膜の品
質を向上するためにイオン偏向を行なうように変更した
装置等を使用しても良い。同公報の装置を用いる場合に
は、熱フィラメントによる熱電子放出によって炭化水素
ガスが分解されて出来るガスには多くのイオン種、分解
されないで残る中性分子や原子、ラジカル等が含まれて
いる。例えば、通常用いられる原料であるメタンガスの
場合には熱フィラメントによる熱電子放出により形成さ
れるイオンは主としてＣＨ4 +、ＣＨ3 +であり、ほかに少
量の、ＣＨ2 +、ＣＨ+ 、Ｃ+ 、Ｈ2 + とイオン化されな
い種々の形態の反応種すなわちラジカル、アニオン、炭
化物、或は未反応物等が含まれている。
【０００９】これらの粒子が一緒に基板に衝突するとイ
オンは分解されて炭素のみが残り所定のダイヤモンド構
造を発達させる。通常ダイヤモンド構造の発達は中性粒
子や雑多な種類のイオンの混在のために阻害され、結晶
は微粒子化する。しかしイオン化蒸着法を使用すると、
このような微結晶化は生ぜず表面平滑度の高いダイヤモ
ンド状薄膜が得られる。本発明でダイヤモンド状薄膜と
は、炭化水素を主成分とする原料ガスのイオン化蒸着に
より形成された炭素質薄膜又はそれと実質的に同一の薄
膜を指すものである。
オンは分解されて炭素のみが残り所定のダイヤモンド構
造を発達させる。通常ダイヤモンド構造の発達は中性粒
子や雑多な種類のイオンの混在のために阻害され、結晶
は微粒子化する。しかしイオン化蒸着法を使用すると、
このような微結晶化は生ぜず表面平滑度の高いダイヤモ
ンド状薄膜が得られる。本発明でダイヤモンド状薄膜と
は、炭化水素を主成分とする原料ガスのイオン化蒸着に
より形成された炭素質薄膜又はそれと実質的に同一の薄
膜を指すものである。
【００１０】成膜装置 図２にスタンパー裏面８にダイヤモンド状薄膜を形成す
るための成膜装置の好ましい実施例を示す。この装置
は、実開昭５９−１７４５０７号に記載されたイオン直
進型（図２）又はイオン偏向型（図３）のもの、その他
任意の装置を用いることができる。従ってここに記載し
ない成膜条件等については同公報を参照されたい。図２
を参照するに、図中１０は真空容器であり、排気系１８
に接続されて１０-6Ｔｏｒｒ程度までの高真空に引かれ
る。１２’は基板Ｓ（スタンパー）を支持するための基
板ホルダーであり、この場合電圧Ｖａのグリッド１３が
イオンの流れを基板Ｓへ向けて加速する。１４はフィラ
メントであり、交流電源によって加熱されて熱電子を発
生し、また負電位に維持されている。１５は原料である
炭化水素ガスの供給口であり、入口１７とプラズマ励起
室１６’を有する。また、フィラメント１４を取囲んで
対電極１６が配置され、フィラメントとの間に電圧Ｖｄ
を与える。フィラメント１４、対電極１６を取り囲んで
イオン化ガスの閉じ込め用の磁界を発生する電磁コイル
１９が配置されている。従ってＶｄ、Ｖａ及びコイルの
電流を調製することにより膜質を変えることができる。
るための成膜装置の好ましい実施例を示す。この装置
は、実開昭５９−１７４５０７号に記載されたイオン直
進型（図２）又はイオン偏向型（図３）のもの、その他
任意の装置を用いることができる。従ってここに記載し
ない成膜条件等については同公報を参照されたい。図２
を参照するに、図中１０は真空容器であり、排気系１８
に接続されて１０-6Ｔｏｒｒ程度までの高真空に引かれ
る。１２’は基板Ｓ（スタンパー）を支持するための基
板ホルダーであり、この場合電圧Ｖａのグリッド１３が
イオンの流れを基板Ｓへ向けて加速する。１４はフィラ
メントであり、交流電源によって加熱されて熱電子を発
生し、また負電位に維持されている。１５は原料である
炭化水素ガスの供給口であり、入口１７とプラズマ励起
室１６’を有する。また、フィラメント１４を取囲んで
対電極１６が配置され、フィラメントとの間に電圧Ｖｄ
を与える。フィラメント１４、対電極１６を取り囲んで
イオン化ガスの閉じ込め用の磁界を発生する電磁コイル
１９が配置されている。従ってＶｄ、Ｖａ及びコイルの
電流を調製することにより膜質を変えることができる。
【００１１】成膜方法 上記図２の装置によって成膜方法を詳しく説明する。先
ず、真空容器１０内を１０-6Ｔｏｒｒまで高真空とし、
バルブ２２を操作して所定流量のメタンガスを導入しな
がら排気系１８を調整して所定のガス圧例えば１０-1Ｔ
ｏｒｒとする。一方、フィラメント１４には交流電流Ｉ
ｆを流して加熱し、フィラメント１４と対電極との間に
は電位差Ｖｄを印加して熱フィラメントによる熱電子放
出を形成する。供給口１５から真空容器１０に供給され
たされたメタンガス等の炭化水素ガスはフィラメントか
らの熱電子と衝突してプラスの熱分解イオンと電子を生
じる。この電子は別の熱分解イオンと衝突する。このよ
うな現象を繰り返すことによりメタンガスは熱分解物質
のプラスイオンと成る。プラスイオンはグリッド１３に
印加された負電位Ｖａにより加速され基板Ｓに向けて加
速される。なお、各部の電位、電流、温度等の条件につ
いては先に引用した特許公報のほか公知の資料を参照さ
れたい。なお、プラズマガスとしてはメタンガスのほか
低分子量の炭化水素、或はこれらの一種と酸素、窒素、
アルゴン、ネオン、ヘリウムなどを用いることができ
る。
ず、真空容器１０内を１０-6Ｔｏｒｒまで高真空とし、
バルブ２２を操作して所定流量のメタンガスを導入しな
がら排気系１８を調整して所定のガス圧例えば１０-1Ｔ
ｏｒｒとする。一方、フィラメント１４には交流電流Ｉ
ｆを流して加熱し、フィラメント１４と対電極との間に
は電位差Ｖｄを印加して熱フィラメントによる熱電子放
出を形成する。供給口１５から真空容器１０に供給され
たされたメタンガス等の炭化水素ガスはフィラメントか
らの熱電子と衝突してプラスの熱分解イオンと電子を生
じる。この電子は別の熱分解イオンと衝突する。このよ
うな現象を繰り返すことによりメタンガスは熱分解物質
のプラスイオンと成る。プラスイオンはグリッド１３に
印加された負電位Ｖａにより加速され基板Ｓに向けて加
速される。なお、各部の電位、電流、温度等の条件につ
いては先に引用した特許公報のほか公知の資料を参照さ
れたい。なお、プラズマガスとしてはメタンガスのほか
低分子量の炭化水素、或はこれらの一種と酸素、窒素、
アルゴン、ネオン、ヘリウムなどを用いることができ
る。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。実施例１ 表面にニッケルめっきを施し高度に研磨したスタンパー
を真空容器１０の所定位置に配置し、図１の可動金型側
のスタンパー裏面８を基板Ｓとし、図２の真空容器１０
内にアルゴンガスを導入し、１０-2Ｔｏｒｒとしてアー
ク放電を行なわせ基板の表面をボンバードした。次い
で、容器内のアルゴンガスを排気してからメタンガスを
導入しガス圧を１０-1とした。電磁コイル１９の磁束密
度は４００ガウス、基板電圧−４００Ｖ、基板温度２０
０℃とした。またフィラメント１４には電流２５Ａを流
した。膜厚が３μｍの膜を生成させた。得られたスタン
パーを図１に示したレーザディスク用の射出成形装置に
組み込んで、圧力３４０ｋｇ／ｃｍ2 で繰り返して射出
成形を行なった。比較のため、ダイヤモンド状薄膜を被
覆しないスタンパーを用いて同様に射出成形を行なっ
た。従来法によりＴｉＮを被覆したものについても同様
に射出成形を行なった。表１の結果を得た。
を真空容器１０の所定位置に配置し、図１の可動金型側
のスタンパー裏面８を基板Ｓとし、図２の真空容器１０
内にアルゴンガスを導入し、１０-2Ｔｏｒｒとしてアー
ク放電を行なわせ基板の表面をボンバードした。次い
で、容器内のアルゴンガスを排気してからメタンガスを
導入しガス圧を１０-1とした。電磁コイル１９の磁束密
度は４００ガウス、基板電圧−４００Ｖ、基板温度２０
０℃とした。またフィラメント１４には電流２５Ａを流
した。膜厚が３μｍの膜を生成させた。得られたスタン
パーを図１に示したレーザディスク用の射出成形装置に
組み込んで、圧力３４０ｋｇ／ｃｍ2 で繰り返して射出
成形を行なった。比較のため、ダイヤモンド状薄膜を被
覆しないスタンパーを用いて同様に射出成形を行なっ
た。従来法によりＴｉＮを被覆したものについても同様
に射出成形を行なった。表１の結果を得た。
【００１３】
【表１】
【００１４】表から分かるように、本発明の成形用金型
は、ダイヤモンド状薄膜をスタンパーの裏面としたか
ら、スタンパーの寿命を大幅に延ばすことができた。ま
た、スタンパーに傷がつきにくいために、スタンパーの
母型表面の特性も低下しにくいので成形されるディスク
の品質も長期に良好であることが明らかである。以上の
ように本発明によれば、耐摩耗性及び摩擦抵抗の低いス
タンパーが提供され、スタンパーの長寿命化が達成し、
同一のスタンパーで多数のディスクを製造することがで
き、また成形コストの大幅な低減が達成し得る。
は、ダイヤモンド状薄膜をスタンパーの裏面としたか
ら、スタンパーの寿命を大幅に延ばすことができた。ま
た、スタンパーに傷がつきにくいために、スタンパーの
母型表面の特性も低下しにくいので成形されるディスク
の品質も長期に良好であることが明らかである。以上の
ように本発明によれば、耐摩耗性及び摩擦抵抗の低いス
タンパーが提供され、スタンパーの長寿命化が達成し、
同一のスタンパーで多数のディスクを製造することがで
き、また成形コストの大幅な低減が達成し得る。
【図１】本発明が適用されるの成形金型の一例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の方法を実施する装置を示す断面図の断
面図である。
面図である。
１、１７ スタンパー ２ 可動側金型 ３ 樹脂供給口 ４ 外周リング部材 ５ 固定側金型 ６ ゲート ７ 成形キャビティー １０ 真空容器 １２ ゲート部材 １８ 排気系 １４ フィラメント １５ 原料供給口 １６ 対電極 １８ 排気系 １９ 電磁コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 3/70 Ｇ１１Ｂ 3/70 Ｚ Ｂ２９Ｌ 17:00 (72)発明者 田辺 宏 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティ ーディーケイ株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 45/26 G11B 7/26 521 G11B 3/70
Claims (2)
- 【請求項１】 成形母型となるスタンパーを真空成膜室
に位置付け、炭化水素ガスを主成分とする原料ガスを導
入し、これをスタンパーの裏面上に蒸着析出させてダイ
ヤモンド状薄膜を被覆したスタンパーを形成し、該スタ
ンパーを成形金型キャビティー内のスタンパー支持面に
支持させ、前記キャビティーに樹脂を射出することを特
徴とする記録ディスクの成形方法。 - 【請求項２】 炭化水素ガスを主成分とする原料ガスを
イオン化した後、スタンパーの前記裏面上に蒸着析出さ
せるものである請求項１の記録ディスクの成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1631798A JP2857138B2 (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 記録ディスクの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1631798A JP2857138B2 (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 記録ディスクの成形方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170849A Division JP2826827B2 (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 成形用スタンパーとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202668A JPH10202668A (ja) | 1998-08-04 |
| JP2857138B2 true JP2857138B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=11913135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1631798A Expired - Lifetime JP2857138B2 (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 記録ディスクの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857138B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9903255L (sv) * | 1999-09-13 | 2001-03-14 | Aamic Ab | Förfarande för att framställa en matris samt en matris sålunda framställd.(Hybridtillämpningen) |
| KR100364136B1 (ko) * | 2000-06-07 | 2002-12-12 | 주식회사 제이 앤 엘 테크 | 다이아몬드상카본 필름이 코팅된 정보기록 디스크 성형용스탬퍼지지금형 및 그 제조방법 |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP1631798A patent/JP2857138B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10202668A (ja) | 1998-08-04 |
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