JP3401795B2

JP3401795B2 - ディスク基板の製造方法

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Publication number: JP3401795B2
Application number: JP02332292A
Authority: JP
Inventors: 順一郎工藤; 純清水; 吉彦児玉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: KR930016230A; JPH05185477A; EP0551869A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種光ディスク等に用
いられるディスク基板の製造方法に関するものであり、
特に、射出成形する際のセンターホールの形成方法の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録方式は、非接触での記録・再生が
可能であり長期信頼性に優れること、ディジタル化され
た情報信号等を極めて高密度に記録することが可能であ
ること、取り扱い性に優れること等の利点を有し、各種
光ディスクがコンピュータにおける情報記憶媒体、ある
いは音声信号や映像信号の記録媒体等として利用されて
いる。

【０００３】例えば、本願出願人は、前記光記録方式の
長所を最大限に生かすべく、直径６４ｍｍの小径光磁気
ディスクを用い、少なくとも７４分の音声信号の記録再
生を可能とするディジタルオーディオシステムを提案し
ている。

【０００４】ところで、この種の光ディスクは、いずれ
もポリカーボネート等の光透過性に優れた合成樹脂製の
ディスク基板上に、信号記録層、反射層等を成膜するこ
とにより製造されており、高精度な基板成形技術が不可
欠となっている。そして、従来、生産性等を考慮して、
射出成形により前記ディスク基板を成形することが一般
に行われている。

【０００５】すなわち、可動金型と固定金型間にディス
ク形状に対応して構成される成形キャビティ内に溶融し
たポリカーボネート等の合成樹脂を射出し、油圧機構等
によって成形キャビティ内に進退される打ち抜き用パン
チによって直ちにセンターホールを打ち抜き形成するよ
うにしている。ここで、成形されるディスク基板にセン
ターホールを打ち抜き形成するのは、光ディスクを回転
操作する際に、前記センターホールにセンタリング部材
を係合させ、ディスクテーブル上に装着される光ディス
クを正確に位置決めする必要があるからである。

【０００６】したがって、従来は、例えば可動金型の中
央部に前記打ち抜き用パンチを配するとともに、固定金
型にこれに対応して凹部を設け、センターホール打ち抜
き時には、前記打ち抜き用パンチを前記固定金型の凹部
に飛び込ませ、前記センターホールの打ち抜きを完全な
ものとしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記打
ち抜き用パンチを固定金型の凹部に飛び込ませる方法を
採用した場合、各金型に著しく高い機械的精度が要求さ
れるため、金型の価格が高くなり、金型寿命が短いもの
となる他、同芯度の精度保持が困難であるという問題を
抱えている。特に、前述のディジタルオーディオシステ
ム等に使用されるような小径の光ディスクのディスク基
板の成形に際しては、生産性の点から１台の射出成形機
で複数枚のディスク基板を同時に成形することが望まれ
るが、全ての打ち抜き用パンチにおいて前記同芯度を高
精度に保つことは不可能に近い。

【０００８】そこで、前記打ち抜き用パンチと固定金型
の凹部の間に余裕（クリアランス）を持たせ、ある程度
機械的精度を犠牲にして前記問題を解消することも考え
られるが、打ち抜き用パンチと固定金型の凹部の間に隙
間があると、センターホール打ち抜き時にこの部分で塵
埃が多発し、これが次回の射出成形の際にディスク基板
中に入り込んで欠陥となる虞れがある。

【０００９】本発明は、かかる実情に鑑みて提案された
ものであって、塵埃等を発生することなくセンターホー
ルの形成を可能とし、ディスク基板を高精度に成形する
ことが可能な製造方法を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、金型に要求される機械的精度を緩和し、
装置構成の簡素化を図ることにより、製造コストを低減
することが可能なディスク基板の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、合成樹脂を成形して形成されるととも
に厚み方向に貫通するセンターホールを有するディスク
基板の製造方法において、合成樹脂を金型の成形キャビ
ティ内に射出した後、金型の中央部に設けた膨出部成形
用入れ子の内周側に配される可動部材を基板の厚み方向
中途部まで挿入してセンターホールを塞ぐ合成樹脂片を
ディスク基板の一主面側と連結部で連結されるように成
形し、次いで、成形されたディスク基板を金型より取り
出し、センターホールに残存する合成樹脂片をディスク
基板の他方の主面側から主面側へ向って除去することを
特徴とし、前記膨出部成形用入れ子の端面によって、デ
ィスクテーブル上への装着高さを正確に位置出しする装
着基準面を形成することを特徴としたものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、打ち抜きパンチを反対側の
金型の凹部に飛び込ませるのではなく、打ち抜きパンチ
に相当する可動部材をディスク基板の厚み方向中途部ま
で挿入するようにしているので、金型に高い機械精度が
要求されることもなく、同芯度の精度保持も不要であ
る。勿論、塵埃等が発生する虞れは皆無である。

【００１２】また、センターホールの主要部分は前記可
動部材の挿入によって成形されるので、得られるディス
ク基板に精度的な問題が生ずることはない。

【００１３】一方、センターホールに残存する合成樹脂
片は、僅かな厚さの連結部をもってディスク基板と連結
されているだけであるので、プレス等の手法によって簡
単に除去され、何ら支障となることはない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を直径６４ｍｍの光磁気ディス
クのディスク基板の製造に適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１５】本実施例において、ディスク基板は、成形
用金型装置を備えた射出成形機によって射出成形され
る。そこで、先ず、成形に使用される金型装置の構造に
ついて説明する。成形に使用される金型装置１は、図１
に示すように、固定金型２と可動金型３とから構成され
ており、これら固定金型２と可動金型３の間には、成形
されるディスク基板の外形形状に対応する成形キャビテ
ィ４が金型２、３間の空間として区画構成される。

【００１６】そして、上記固定金型２側には、成形キャ
ビティ４の中心に位置して、シリンダから供給される溶
融されたポリカーボネート樹脂を前記成形キャビティ４
内へと導くスプルブッシュ５が配設されている。前記ス
プルブッシュ５の中央には、溶融樹脂の通り道となる樹
脂流入口６が穿設されており、したがってシリンダから
供給されるポリカーボネート樹脂は、この樹脂流入口６
から成形キャビティ４内へと流入することになる。

【００１７】また、前記スプルブッシュ５の先端側は、
固定金型２の他の部分よりも若干成形キャビティ４内に
突出しており、したがってこのスプルブッシュ５の先端
面５ａによってディスク基板に金属板取付け凹部が成形
される。さらに、上記スプルブッシュ５の先端側には、
前記樹脂流入口６を中心として円形の凹部５ｂが形成さ
れている。この凹部５ｂは、後述の可動部材が前進され
たときに樹脂に加わる圧力を緩衝する機能を有するもの
であるが、当該凹部５ｂに可動部材が飛び込むことはな
いので、その加工に際してさほど高い加工精度が要求さ
れるものではない。

【００１８】また、上記固定金型２の成形キャビティ４
を構成する側の面には、プリグルーブやプリピット等を
成形するためのスタンパ７が、内周側及び外周側をそれ
ぞれスタンパ押さえ８、９で支持することによって取付
けられている。なお、スタンパ７の内周側を支持する内
周側スタンパ押さえ８は、スプルブッシュ５に嵌合配設
されたスタンパ押さえ支持体１０に嵌合して取付け固定
されており、スタンパ７の外周側を支持する外周側スタ
ンパ押さえ９は、固定金型２の外周面に嵌合して取付け
固定されている。

【００１９】一方、上述の固定金型２と対向配置される
可動金型３の中央部には、前記固定金型２に設けられる
スプルブッシュ５よりも大径を有するリング状の膨出部
成形用入れ子１１が前記可動金型３からやや後退して配
設されている。そして、前記膨出部成形用入れ子１１の
内周側には、円柱状の可動部材１２が配されている。こ
の可動部材１２は、ディスク基板に形成されるセンター
ホールの内径寸法に対応した外径寸法を有し、前記可動
金型３や膨出部成形用入れ子１１とは独立に前記成形キ
ャビティ４内に進退自在に取付けられている。

【００２０】以上のような構成を有する射出成形機を用
いてディスク基板を形成するには、先ず、図１に示すよ
うに、シリンダから供給される溶融ポリカーボネート樹
脂を、スプルブッシュ５の樹脂流入口６から成形キャビ
ティ４内へ流し込む。このとき、前記可動金型３に設け
られる可動部材１２は後退状態としておき、この部分で
の成形キャビティ４を拡げ、スプルブッシュ５近傍での
流路を確保するようにしておく。したがって、前記可動
部材１２が、樹脂流入の妨げになることはなく、樹脂流
入操作が円滑に行われる。

【００２１】次に、図２に示すように、可動部材１２を
前記スプルブッシュ５と当接する僅かに手前位置まで
（したがってディスク基板の厚さ方向の中途部まで）前
進させ、センターホールの主要部分を形成する。ここ
で、前記可動部材１２は、前記スプルブッシュ５に設け
られる円形の凹部５ｂとの同芯度や機械的精度を高精度
で維持する必要はない。これは、可動部材１２を反対側
の金型、すなわち固定金型２に飛び込ませるわけではな
いので、同芯度等に若干の狂いがあっても衝突による破
損や隙間に起因する塵埃の発生等の虞れが全く無いため
である。

【００２２】なお、前記可動部材１２の前進位置として
は、前記スプルブッシュ５の先端面５ａと面一とし、こ
の段階でセンターホールの形成を完全なものとすること
も考えられるが、可動部材１２の前進位置をスプルブッ
シュ５の先端面５ａと完全に一致させるように機械的に
制御することは非常に難しく、可動部材１２とスプルブ
ッシュ５が衝突する等の事故はある程度避けられないこ
とから、あまり好ましくはない。また、可動部材１２の
前進位置をスプルブッシュ５の先端面５ａと一致させる
ことができたとしても、ディスク基板を形成する場合、
射出圧で金型を多少（百数十μｍ〜数十μｍ程度）開か
せるため、センターホール部の樹脂が切れ残る可能性が
高く、完全なセンターホールを形成することは難しい。

【００２３】上述の手法によってディスク基板を射出成
形した後、成形されたディスク基板を金型より取り出
す。金型より取り出されたディスク基板を図３に示す。
成形されたディスク基板２０は円盤状をなし、一方の主
面２０ａには、前記固定金型２に取付けられたスタンパ
７によって、プリグルーブあるいはプリピット等が形成
されている。したがって、前記主面２０ａ上に後の工程
で信号記録層が形成されることになる。

【００２４】また、上記ディスク基板２０の反対側の主
面２０ｂは、光磁気ディスクとして構成されたときに、
光学ヘッドから出射される光ビームが照射される信号読
み出し面とされる。

【００２５】そして、上記ディスク基板２０の中心部に
は、前記可動部材１２により、センターホール２１が形
成されている。このセンターホール２１は、光磁気ディ
スクを回転操作する際にディスクテーブルの回転中心に
配設されるセンタリング部材が係合し、光磁気ディスク
の芯出しを図る役割を果たすものであるが、前記可動部
材１２により高精度に形成されている。

【００２６】ただし、この段階では、スプルブッシュ５
の樹脂流入口６及び凹部５ｂに対応した形状の合成樹脂
片２２が、前記センターホール２１を塞ぐ形で残存す
る。これは、前記可動部材１２を対向する金型（固定金
型２）に飛び込ませず、ディスク基板２０の厚み方向の
中途部まで挿入することによりセンターホール２１を形
成したことによるもので、したがって前記合成樹脂片２
２は、僅かな厚みの連結部２２ａを介してディスク基板
２０の前記一主面２０ａ側に連結された状態で残存して
いる。

【００２７】また、上記ディスク基板２０の信号記録層
が形成される一方の主面２０ａと対向する他方の主面２
０ｂ側には、リング状の膨出部２３が前記センターホー
ル２１を囲むように突設されている。この膨出部２３の
先端面２３ａは、ディスクテーブル上への装着高さを正
確に位置出しする装着基準面となるものであるが、前記
膨出部成形用入れ子１１によって精密に面出しされてい
る。

【００２８】さらに、上記ディスク基板２０の信号記録
層が形成される一方の主面２０ａには、前記スプルブッ
シュ５の先端面５ａにより、マグネットチャッキングの
ための金属板が嵌合する金属板取付け用凹部２４がやは
りセンターホール２１を囲むように設けられている。

【００２９】上述のように、射出成形されたディスク基
板２０には、センターホール２１を塞ぐ形で合成樹脂片
２２が残存する。そこで、図４に示すように、プレス機
等を用いて前記残存する合成樹脂片２２を除去する。す
なわち、前記ディスク基板２０の一主面２０ａ側を例え
ば前記金属板取付け用凹部２４に当接する押さえ治具２
５によって押さえ、他方の主面２０ｂ側からパンチ２６
で打ち抜く。

【００３０】このとき、合成樹脂片２２は、ディスク基
板２０とは僅かな厚みの連結部２２ａで連結されている
だけであるので、簡単に打ち抜き除去することができ
る。また、前記合成樹脂片２２の打ち抜きにより、連結
部２２ａ近傍のセンターホール２１の精度が低下する虞
れがあるが、ディスクテーブルのセンタリング部材が係
合するのはセンターホール２１の反対側の膨出部２３の
先端面２３ａであり、正確な芯出しや位置出しが阻害さ
れることはない。

【００３１】このように、合成樹脂片２２を除去するこ
とにより、厚さ方向に貫通したセンターホール２１を有
するディスク基板２０が完成される。そして、このディ
スク基板２０の一主面２０ａには、磁気光学効果を有す
る信号記録層（ＴｂＦｅＣｏ層等）や反射膜、保護膜等
が成膜される（図示は省略する。）とともに、図５に示
すように、前記センターホール２１を塞ぐように薄い金
属板２７が金属板取付け用凹部２４に嵌合配設され、光
磁気ディスク３０とされる。

【００３２】かかる構成を有する光磁気ディスク３０
は、図６に示すように、ディスク基板２０のセンターホ
ール２１をセンタリング部材３１に係合させるととも
に、膨出部２３の先端面２３ａ（装着基準面）をディス
クテーブル３２のディスク支持面３２ａに支持させ、さ
らに金属板２７がマグネット３３に吸引されることによ
り、回転駆動用モータ３４を有するディスクテーブル３
２上に正確に位置決めされた状態で装着される。

【００３３】なお、上述の実施例では、光磁気ディスク
に適用されるディスク基板を形成する方法を例に挙げて
説明したが、本発明方法は、センターホールを有するデ
ィスクのディスク基板の製造に広く適用することができ
るものである。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明方法では、センターホールを形成するための可動部材
を反対側の金型に飛び込ませることがないので、金型に
要求される機械精度、芯出し精度等が緩和され、金型構
造を簡単なものとすることができ、成形装置の低価格化
を図り製造コストを低減することが可能である。また、
金型寿命を延ばすことができ、さらには金型間の隙間に
起因する塵埃の発生も皆無とすることができる。

【００３５】また、センターホールの主要部分は、射出
成形の際に可動部材によって形成されるので、精度的に
も全く問題がなく、高精度なディスク基板を製造するこ
とができ、得られるディスク基板を用いて構成されるデ
ィスクは、ディスクテーブル上に正確に位置決めされた
状態で装着することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に使用される金型装置の構成を示す
ものであり、樹脂流入工程を示す断面図である。

【図２】可動部材によるセンターホール形成工程を示す
断面図である。

【図３】射出成形によって得られるディスク基板の形状
を示す概略断面図である。

【図４】センターホールを塞ぐ合成樹脂片の除去工程を
示す要部概略断面図である。

【図５】作製されたディスク基板を用いた光磁気ディス
クを一部破断して示す概略斜視図である。

【図６】光磁気ディスクのディスクテーブルへの装着状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

２・・・固定金型３・・・可動金型４・・・成形キャビティ１２・・・可動部材２０・・・ディスク基板２１・・・センターホール２２・・・合成樹脂片

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−310921（ＪＰ，Ａ) 特開平５−92492（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76 G11B 7/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂を成形して形成されるとともに厚
み方向に貫通するセンターホールを有するディスク基板
の製造方法において、合成樹脂を金型の成形キャビティ内に射出した後、金型
の中央部に設けた膨出部成形用入れ子の内周側に配され
る可動部材を基板の厚み方向中途部まで挿入してセンタ
ーホールを塞ぐ合成樹脂片をディスク基板の一主面側と
連結部で連結されるように成形し、次いで、成形された
ディスク基板を金型より取り出し、センターホールに残
存する合成樹脂片をディスク基板の他方の主面側から主
面側へ向って除去することを特徴とするディスク基板の
製造方法。
【請求項２】膨出部成形用入れ子の端面によって、ディ
スクテーブル上への装着高さを正確に位置出しする装着
基準面を形成することを特徴とする請求項１記載のディ
スク基板の製造方法。