JP3090636B2 - 光ディスクを構成する液止め溝を備えたディスク基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクを構成
するディスク基板に関し、更に詳しくはディスク基板の
液止め溝の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＤＶＤを始めとして光ディスクの
開発が活発に行われている。この光ディスクは、２枚の
ディスク基板が貼り合わされ構成されているが、少なく
とも一方には情報が記憶されている。ディスク基板の貼
り合わせは、一般的に、例えば図９に概略的に示すよう
に、回転する基台の上で行われる。以下、簡単にその貼
り合わせ工程（ＳＴＥＰ）を説明する。

【０００３】１）先ず、回転可能で中央にボス８１を備
えた基台８に第１のディスク基板Ｄ１が載置されて該基
台８上に均等に吸引保持される。

【０００４】２）次に接着剤Ｒとなる紫外線硬化樹脂を
塗布する〔塗布工程〕。この塗布工程では、基台８を低
速回転させながら、吐出ノズルＮより、接着剤Ｒである
紫外線硬化樹脂を静かに吐出させる。尚、吐出する接着
剤Ｒは、ディスク基板上に、図のようにドーナツ状軌跡
として形成されることが好ましい。

【０００５】３）上記第１のディスク基板Ｄ１の上に別
の第２のディスク基板Ｄ２を載置して重ねる。

【０００６】４）次に重ねられた上下両ディスク基板を
基台８と共に高速回転（通常、回転数は数千ｒｐｍ以
上、回転時間は数秒程度）させる〔延展工程〕。この回
転により、上下両ディスク基板間に介在する接着剤Ｒが
遠心力により満遍なく且つ均一に延展される。ここで、
延展の際に両ディスク基板の中心穴Ｐに挿入した基台８
のボス８１（ボスには図示しない吸引制御された吸引穴
が設けられている）から、接着剤Ｒを中心方向へ吸引す
る。この吸引作用は、ディスク基板Ｄ１，Ｄ２に備わっ
た液止め溝の位置にまで接着剤が丁度達するような吸引
力で行なわれる。

【０００７】５）上記工程（ＳＴＥＰ）により上下両デ
ィスク基板の間で接着剤Ｒが延展された後、ディスク基
板全体に紫外線を照射して、基板間に介在する全接着剤
を硬化させる〔硬化工程〕。

【０００８】以上の工程（ＳＴＥＰ）を経ることによ
り、２枚のディスク基板は貼り合わされ、単独の光ディ
スクとなる。上記工程のうち、工程４はディスク基板の
品質に特に影響するものであり、極めて重要となる工程
である。

【０００９】この延展工程においては、接着剤の均一な
延展が行われなければならない。この延展工程は、ディ
スク基板Ｄ１，Ｄ２の回転による遠心力を利用した延展
のため、前工程でドーナツ状に塗布された接着剤は、デ
ィスク基板の半径外方向（反中心方向）へは延展し易い
が、半径内方向（中心方向）へは延展し難い。そのため
ボス８１から吸引を行って中心部を負圧化し、中心方向
への延展を促進するようにしている。通常、延展が終了
した状態では、延展された接着剤Ｒの最内周ライン（延
展端Ｒ１）は、いわゆる液止め溝の位置に納まり円形と
なる。

【００１０】液止め溝は、通常、それと反対側表面に設
けられたスタッキングリブの径と同じ程度の径に設けら
れており、その溝幅は１ｍｍ〜２ｍｍ程度である。とこ
ろで、ディスク基板は、射出成形により精密に製造され
るものであるが、厚さが極めて薄い上に、情報が記憶さ
れていることから、高品質のものが要求されている。そ
のため厳密な品質管理のもとで製造が行われているが、
品質管理上の許容範囲内においては、寸法、形等に多少
のバラツキがあり、製造されたディスク基板は僅かなが
らも誤差を有するものとなる。

【００１１】延展工程においては、その誤差が、基板の
歪み（例えは反り具合等）として生じた場合、大きな問
題点となる。延展時は、２枚のディスク基板に接着剤を
介在させて極めて薄い延展層を作り込む作用が行われる
ので、許容範囲内での僅かな歪みがあると延展状態が変
化し定まらない。

【００１２】延展の条件（例えば、回転数、時間、吸引
の強さ、接着剤の量、等）を一定に設定しても、この基
板の歪みの誤差によるバラツキを生ずるのである。すな
わち、先述したように、通常は、中心方向への吸引によ
って、前記液止め溝Ａ（従来は先述したように液止め溝
の溝幅は１ｍｍ〜２ｍｍ程度）の手前端にて接着剤の延
展が停止するが、上記のような僅かな製造上の歪み等が
ディスク基板に生じている場合は、それが原因となっ
て、延展端の一部が液止め溝を越えてこれより内方にま
で進展するのである。

【００１３】図７は、その過剰に延展がなされた状態を
模式的に示したもので、（Ａ）は上面図を、（Ｂ）は断
面図を示す。図のように、延展端Ｒ１の一部が液止め溝
Ａより内方にまで進むと、延展端Ｒ１で形成される最内
周ラインが乱れて正確に円形に形成されない。不用意に
も延展端Ｒ１が泡等を巻き込んだ場合は、その乱れたラ
インが明確に外から視認されるため外観上良くない。そ
して乱れが更に極端になると、ディスク基板Ｄの中心穴
Ｐの端部まで接着剤Ｒの延展端Ｒ１が達することがあ
る。

【００１４】図８は、その更に極端に延展がなされた状
態を模式的に示したもので、（Ａ）は上面図を、（Ｂ）
は断面図を示す。このような場合は、接着剤Ｒが基台８
のボス８１に付着したり、また、貼り合わせた後の光デ
ィスクを積み上げて置く際、中心穴の位置で光ディスク
どうしが連結してしまう現象が生じ、以後の作業ができ
なくなる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような技術的問
題点を背景に、本発明はなされたものである。すなわ
ち、本発明の目的は、ディスク基板の設計上の誤差にか
かわらず、延展工程において、接着剤の過剰な半径内方
向への延展が防止されるディスク基板を提供することで
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明者は、
上記の課題を背景に液止め溝の構造を改良することをヒ
ントに鋭意研究した結果、解決点を見出し、それにより
本発明を完成させた。

【００１７】

【００１８】即ち、本発明は、（１）、光ディスクを構
成する液止め溝を備えたディスク基板において、その液
止め溝が深さの異なる複数の段部を備えているディスク
基板に存する。

【００１９】そして、（２）、光ディスクを構成する液
止め溝を備えたディスク基板において、その液止め溝が
深さの異なる複数の段部を備えており、該段部は、該デ
ィスクの中心に近い段部程深さが浅くなっているディス
ク基板に存する。

【００２０】そしてまた、（３）、光ディスクを構成す
る液止め溝を備えたディスク基板において、その液止め
溝が深さの異なる複数の段部を備えており、該段部は、
該ディスクの中心に近い段部程深さが浅くなっており、
各段部の内側壁がテーパ面に形成されているディスク基
板に存する。

【００２１】そしてまた、（４）、ディスク基板を成形
する際に金型の分割部により生じるバリを液止め溝の底
面に形成させた上記（３）のディスク基板に存する。

【００２２】そしてまた、（５）、段部が３段であるこ
と上記（１）のディスク基板に存する。

【００２３】そしてまた、（６）、第１番目の段部の外
側壁が傾斜２５度〜４５度のテーパ面に形成されている
上記（１）のディスク基板に存する。

【００２４】そしてまた、（７）、液止め溝の溝幅が２
ｍｍ〜３．５ｍｍである上記（１）のディスク基板に存
する。

【００２５】そしてまた、（８）、光ディスクを構成す
る液止め溝を備えたディスク基板において、その液止め
溝が溝幅が２ｍｍ〜３．５ｍｍであって、深さの異なる
３段の段部を備えており、各段部は、該ディスクの中心
に近い段部程深さが浅くなっており、各段部の内側壁が
テーパ面に形成されているディスク基板に存する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態を挙げて
説明していく。本発明のディスク基板Ｄは、図１に示す
ように光ディスクを構成するディスク基板の一方をい
う。ディスク基板Ｄは、通常、ポリカーボネート等を原
料として射出成形にて製造されているもので、２枚のデ
ィスク基板が貼り合わされて、単独の光ディスクとして
完成する。一般に、ディスク基板Ｄの貼り合わせの面に
は液止め溝Ａが形成されている。この液止め溝Ａは、デ
ィスク基板Ｄの中心から、例えば、クランピングエリア
を考慮して半径１１ｍｍの円形に設定される。さて、本
発明のディスク基板Ｄの液止め溝Ａは、独特の形状を備
えたものである。

【００２７】すなわち、液止め溝Ａは深さの異なる複数
の段部１，段部２，段部３，・・・を備えたものに形成
されている。そして各段部は、ディスクの中心に近い段
部程深さが浅く形成されており、各段部の内側壁はテー
パ面となっている。また、後述するように第１番目の段
部の外側壁は傾斜２５度〜４５度のテーパ面に形成され
ている。図２は３つの段部を備えた液止め溝Ａの例であ
る。液止め溝Ａは、反対側表面に設けられた図示しない
スタッキングリブの位置より中心側に位置して配置され
る。

【００２８】この液止め溝Ａの最も外側（半径外方向
側）に配置された第１番目の段部１は、底が平面１１に
なっており、内側壁１２と外側壁１３がテーパ面に形成
されている。外側壁１３は、このテーパ面を介してディ
スク表面Ｓ２に続く。因みに、このテーパ面は、後述す
るように、成形金型のスタンパー７を押さえる部分であ
って、今や主流となっているメカニカルクランプの爪部
により必然的に形成される。このメカニカルクランプを
有する成形金型を使用するためには、爪部は必ず必要で
ある。

【００２９】第１番目の次に形成された第２番目の段部
２は、底面２１が平面で内側壁２２がテーパ面となって
いる。従って、第１番目の段部１の底面１２から第２番
目の段部２の底面１２に移る領域は、このようにテーパ
面を介して連続した状態になっており、延展時、中心穴
方向へ（矢印）接着剤を吸引した際に、泡等が生じな
い。この第２番目の段部２の深さＬ２は、第１番目の段
部１の深さ（ディスク基板の表面Ｓのレベルと段部１の
底面１１との距離Ｌ１）より浅い（Ｌ２＜Ｌ１）。第２
番目の次に形成された第３番目の段部３は、やはり底面
３１が平面で外側壁３２がテーパ面となっている。

【００３０】第２番目の段部２の底面２１から第３番目
の段部３の底面３１に移る領域は、このようにテーパ面
で連続した状態になっており、やはり延展時、泡等が生
じることはない。

【００３１】この第３番目の段部３の深さＬ３は、第２
番目の段部２の深さ（ディスク基板の表面Ｓのレベルと
段部２の底面２１との距離Ｌ２）より浅い（Ｌ３＜Ｌ
２）。第３番目の内側壁３２もテーパ面に形成され、表
面Ｓ２に続いている。液止め溝Ａの溝幅は、好ましく
は、２ｍｍ〜３．５ｍｍの幅が採用される。この範囲の
液止め溝Ａであれば、上記のような３つの段部を備えた
場合は、３段に区画された各部分（段部）により、接着
剤の延展に大きな抵抗力が生じて延展がこの液止め溝の
範囲内にて確実に納まることができる。

【００３２】図３は、液止め溝Ａにおける、接着剤の延
展状態を模式的に示す図である。延展後は、（Ａ）に示
すように、接着剤Ｒの延長端Ｒ１は、主なる第１番目の
段部１の入り口で止まるのが普通であるが、先述したよ
うに延展条件が同じであっても、製造されたディスク基
板に歪みがあると、吸引効果が異なる。そのため接着剤
の延展端は、（Ｂ）に示すように、第１番目を通り越し
て第２番目の段部２の入り口にまで達することがある。
更に、歪みの度合いによっては、（Ｃ）に示すように、
第２番目を通り越して第３番目の段部３の位置にまで達
して停止する場合もある。

【００３３】接着剤Ｒは、第１番目の段部１から第２番
目の段部２に移動する際、又は第２番目の段部２から第
３番目の段部３に移動する際、このような入り口のとこ
ろで両ディスク基板の間隙が急激に狭まることから、接
着剤の延展が進行する際にそこで抵抗力が大きく発生す
る。従って、品質上誤差である歪みの度合いが原因とな
って吸引効果が異なったとしても、液止め溝Ａが作用す
る上記抵抗力により、液止め溝Ａの範囲内で延展端Ｒ１
を停止することができる。すなわち、ディスク基板Ｄの
中心穴Ｐの端まで延展端が到達することはない。

【００３４】なお、本発明者等の実験では、先述したよ
うな２ｍｍ〜３．５ｍｍの溝幅Ｗを持つ液止め溝の場
合、段部の数は少なくとも３段あれば十分液止め溝の範
囲内にて延展端が停止することが分かってる。一方、各
段部の境界がテーパ面に形成されているので、吸引によ
り接着剤Ｒが内方に延展される際、乱流が生じにくくい
わゆる気泡を巻き込むことがない。このように本発明の
液止め溝Ａにおいては、延展時、常に液止め溝Ａの中で
接着剤Ｒの延展端Ｒ１が停止する点、及び気泡を巻き込
むようなことがない点の２つのメリットがあり極めて有
用である。

【００３５】更にまた、次に示すように、デイスク基板
Ｄに必然的に生じるバリＢの位置を、液止め溝の中に形
成させることができる利点がある。この点について、以
下、簡単に説明する。

【００３６】図４はディスク基板を形成するための射出
成形機の金型の要部を示した概略図である。デイスク基
板は上金型と下金型との間のキャビテイに、矢印の如
く、ゲートから樹脂材が注入されることにより成形され
る。上金型５と下金型６はそれぞれ、デイスク基板の情
報印加部を成形するための第１分割金型５１、中心穴周
辺を成形するための第２分割金型（別名、センター押さ
え）５２、及び中心穴を成形するためのコアー金型（別
名、スプルブッシュ）５４よりなる。

【００３７】ここで、第１分割金型５１にはスタンパー
７が取り付けられている。このスタンパー７は、印加さ
れた情報をデイスク基板に転写付与せしめるためのもの
で、第２分割金型５２の角に設けられた微小な爪部５２
Ａにより第１分割金型５１に支持固定されている。そし
て第２分割金型５２は、カップリング（別名、固定ブッ
シュ）５３により第１分割金型５１に支持固定される。

【００３８】爪部５２Ａは、力学的な強度を確保するた
め楔状の形に設計されているが、その形状により、上述
したように液止め溝Ａの第１番目の段部１の外側壁１３
のテーパ面が必然的に決定される。ところで、上記のよ
うに、第２分割金型５２を金型に準ずるカップリング５
３にて固定する構造としているので、第２分割金型５２
とカップリング５３との合わせ目にバリＢが発生する。

【００３９】図５は、本発明のディスク基板におけるバ
リ発生の位置を示す図である。このバリＢは、従来にお
いては、図６に示すように、液止め溝の内方のディスク
基板の平らな表面Ｓ１に生じ、弊害となっていた。すな
わち、ディスク基板同志を貼り合わせる場合、このバリ
Ｂがディスク基板同志の間隙を広げるように作用するた
め、延展後に両ディスク基板の間隔が開き過ぎてしまう
のである。

【００４０】本発明の場合、液止め溝を幅広く設計した
ことで、金型においては、バリの発生位置である第２分
割金型５２とカップリング５３との境目を液止め溝内の
位置に配置することができる。そして結果的にバリＢは
液止め溝内に存在することが可能となるのである。その
場合、具体的には、例えば、液止め溝の底面にバリを形
成することができる。図６のように、液止め溝の範囲内
で、段部の底にバリＢが生じるようになれば貼り合わせ
の支障にはならない。

【００４１】ところで、前記第２分割金型５２の爪部５
２Ａにより、ディスク基板Ｄの液止め溝Ａの外側壁１３
が形成されるが、そのテーパ度は２５度〜４５度が採用
される。この角度だと、使用する第２分割金型５２にお
いても、スタンパー７を支持固定するためのメカニカル
クランプとしての機能を十分発揮でき、また、ディスク
基板としても接着剤を吸引した際、全く気泡の巻き込み
がないことを発明者等は実験で確認している。

【００４２】以上本発明を説明してきたが、本発明は実
施の形態に限らず目的に沿ったものである限り種々の変
形が可能である。例えば、各段部の幅の大きさや幅の相
互のバランスは自由である。

【００４３】

【発明の効果】延展工程において、接着剤の過剰な半径
内方向への延展が防止され、製造上の誤差に影響されな
い。接着剤の吸引に際し、液止め溝の位置で気泡を巻き
込むようなことがない。成形時、使用する金型により必
然的に生じるべきバリが、液止め溝の底面に形成される
ため、ディスク基板の貼り合わせの邪魔とならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、光ディスクを構成するディスク基板を
示す。

【図２】図２は、段部を備えた液止め溝の断面図を示
す。

【図３】図３は、液止め溝における、接着剤の延展状態
を模式的に示す図である。

【図４】図４はディスク基板を形成するための射出成形
機の金型の要部を示した概略図である。

【図５】図５は、ディスク基板におけるバリ発生の位置
を示す図である。

【図６】図６は、従来のディスク基板におけるバリ発生
の位置を示す図である。

【図７】図７は、従来における液止め溝を越えた接着剤
の延展状態であり、（Ａ）は上面図を、また（Ｂ）は断
面図を示す。

【図８】図８は、従来における液止め溝を越えて中心端
まで達した接着剤の延展状態であり、（Ａ）は上面図
を、また（Ｂ）は断面図を示す。

【図９】図９は、ディスク基板の一般的な貼り合わせ工
程を概略的に示す図である。

【符号の説明】

１…第１番目の段部 １１…底面 １２…内側壁 １３…外側壁 ２…第２番目の段部 ２１…底面 ２２…内側壁 ３…第３番目の段部 ３１…底面 ３２…内側壁 ５…上金型 ５１…第１分割金型 ５２…第２分割金型 ５２Ａ…爪部 ５３…カップリング ５３…コアー金型 ６…下金型 ７…スタンパー ８…基台 ８１…ボス Ａ…液止め溝 Ｂ…バリ Ｄ…ディスク基板 Ｄ１…ディスク基板 Ｄ２…ディスク基板 Ｎ…ノズル Ｐ…中心穴 Ｒ…接着剤 Ｒ１…延展端 Ｐ…中心穴 Ｓ…表面 Ｓ１…表面 Ｓ２…表面 Ｌ…紫外線照射源

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクを構成する液止め溝を備えた
   ディスク基板において、その液止め溝が深さの異なる複
   数の段部を備えていることを特徴とするディスク基板。
2. 【請求項２】 光ディスクを構成する液止め溝を備えた
   ディスク基板において、その液止め溝が深さの異なる複
   数の段部を備えており、該段部は、該ディスクの中心に
   近い段部程深さが浅くなっていることを特徴とするディ
   スク基板。
3. 【請求項３】 光ディスクを構成する液止め溝を備えた
   ディスク基板において、その液止め溝が深さの異なる複
   数の段部を備えており、該段部は、該ディスクの中心に
   近い段部程深さが浅くなっており、各段部の内側壁がテ
   ーパ面に形成されていることを特徴とするディスク基
   板。
4. 【請求項４】 ディスク基板を成形する際に金型の分割
   部により生じるバリを液止め溝の底面に形成させたこと
   を特徴とする請求項３記載のディスク基板。
5. 【請求項５】 段部が３段であることを特徴とする請求
   項１記載のディスク基板。
6. 【請求項６】 第１番目の段部の外側壁が傾斜２５度〜
   ４５度のテーパ面に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のディスク基板。
7. 【請求項７】液止め溝の溝幅が２ｍｍ〜３．５ｍｍであ
   ることを特徴とする請求項１記載のディスク基板。
8. 【請求項８】 光ディスクを構成する液止め溝を備えた
   ディスク基板において、その液止め溝が溝幅が２ｍｍ〜
   ３．５ｍｍであって、深さの異なる３段の段部を備えて
   おり、各段部は、該ディスクの中心に近い段部程深さが
   浅くなっており、各段部の内側壁がテーパ面に形成され
   ていることを特徴とするディスク基板。