JP4179751B2

JP4179751B2 - 光ディスク成形方法

Info

Publication number: JP4179751B2
Application number: JP2000605014A
Authority: JP
Inventors: 隆亮東田; 晋二角陸; 博油谷; 義雄丸山; 節治中川; 和夫井上; 吉弘川崎
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: EP1213120A1; EP1213120A4; CN1343160A; US6875378B1; WO2000054957A1

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）やＬＤ（レーザーディスク）等の光ディスクを成形し取り出す光ディスク成形装置、及び該光ディスク成形装置にて実行される光ディスク成形方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
従来、例えばＣＤやＬＤ等のような光ディスクに相当する成形体を成形する場合、図８に示すような構造を有する成形装置１が使用されている。このような成形装置１は、大別して上記成形体を成形するため可塑化された溶融樹脂を射出するノズル２と、固定側金型４と、可動側金型９とを備え、上記溶融樹脂が注入され上記成形体を成形する空隙部１２が固定側金型４と可動側金型９との間に形成されている。
【０００３】
固定側金型４には、ノズル２が進退可能な凹部１３と、該凹部１３と空隙部１２とを連通するスプル部７とを有するスプルブッシュ６が取り付けられる。このようなスプルブッシュ６は、固定プレート３に設けた定位リング５の内周面５ａにスプルブッシュ６を嵌合することで固定側金型４に対して位置決めされる。尚、スプルブッシュ６が定位リング５に嵌合させることで、スプル部７は、定位リング５及びノズル２と同芯上に配置されるように構成されている。
一方、可動側金型９には、空隙部１２に面して、上記成形体へ転写するデータを形成したスタンパ１５が設けられている。
【０００４】
このような成形装置１において、上記空隙部１２に可塑化された溶融樹脂を注入するために、ノズル２が降下しスプルブッシュ６の底部６ａの当接面６ｂに当接し、ノズル２の射出穴２ａとスプル部７とが連通する。そして、可塑化された溶融樹脂がプランジャ（またはスクリュ）によってノズル２から射出され、射出された上記溶融樹脂がスプルブッシュ６のスプル部７を介して空隙部１２に注入される。よって、スタンパ１５の上記データを構成する凹凸が上記成形体に転写される。
【０００５】
樹脂注入後、可動側金型９を駆動させて型開きを行うと同時に可動側金型９から成形体を剥離させるために、可動側金型９に設けた通路１０から成形体に対して空気の吹き付けを行う。型開き完了後、スプル部７と成形体との突き出しを行い、同時に上記通路１０から成形体に対して空気の吹き付けを行い、可動側金型９から成形体を剥離させる。該剥離動作終了後、取り出し機により成形体を成形装置の外部に移送する。
【０００６】
しかしながら、従来の成形装置１の構成では以下のような問題があった。即ち、上記成形体の成形動作によりスタンパ１５と上記成形体とは比較的強く付着する。又、図８にて可動側金型９の右半分に図示するように、スタンパ１５はその内周側部分１５ａと外周側部分１５ｂとを可動側金型９に把持されるようにして可動側金型９に保持されている。一方、成形後、上記型開きを行った後、図９に示すように、突き出しピン１１が可動側金型９より突出し、成形された光ディスク１６は、固定側金型４側に突き上げられ、光ディスク１６とスタンパ１５との剥離が行なわれる。
【０００７】
しかしながら、型開きを行うときスタンパ１５の直径方向において上記内周側部分１５ａと外周側部分１５ｂとの間の中間部分が成形体１６から剥離しないような場合には、スタンパ１５は、図示のように、上記中央部分が可動側金型９から浮き上がるように変形する。このとき、スタンパ１５のデータが転写される、成形体１６のデータ転写面１７と、上記データに相当する凹凸が形成されているスタンパ１５のデータ形成面１８とのなす角度θ１が大きいほど、上記データ転写面１７に形成された凸部の側面を、上記データ形成面１８の凸部が擦り、変形させることになる。このような変形が生じることで、上記データが成形体１６に正確に形成されず、よって成形体の品質の低下を来す場合があるという問題があった。具体的には、光ディスクにてＲＯＭ（読み出し専用メモリ）を形成するときには、上記データ転写面１７の変形は、白濁現象や、いわゆるジッターとして現れ、ＲＡＭ（読み書き可能メモリ）を形成するときには、データの書き込みが許容範囲を超えてなされるという問題を生じる。
【０００８】
又、上述のようにスタンパ１５側も上記データ形成面１８の凸部が擦れ磨耗するので、上述の成形品における問題を解消し品質を保持するために、非常に高価なスタンパ１５を頻繁に交換する必要を生じさせる。したがってコストアップにもつながるという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、成形体の品質の劣化を防止可能な光ディスク成形装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
（発明の開示）
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
本発明の第１態様の光ディスク成形装置によれば、型開き及び型締めする一対の金型であり当該金型にて成形される光ディスクのスタンパが当該金型内の空隙部に設けられた上記金型を有し、上記空隙部での上記光ディスクの成形及び成形後の上記型開きを行う光ディスク成形装置であって、さらに、
上記金型の上記型開きを行う金型移動装置と、
上記金型移動装置による上記型開きにより、成形された上記光ディスクの一部が上記金型から剥離して形成された剥離空間部へ気体を供給し、該気体の圧力により上記光ディスクと上記金型とを全面にわたって剥離させる気体供給装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
該第１態様の光ディスク成形装置によれば、上記金型の型開きを金型移動装置にて行うようにしたことから、従来に比べて微小な移動量にて上記型開きを行うことができ、かつ上記移動量の制御が従来に比べて容易になる。即ち、上記型開きにより剥離空間部が形成される移動量に到達した時点で上記剥離空間部へ気体供給装置によって気体を供給することが可能となる。よって、従来に比べて高精度にて制御された上記移動量にて形成された上記剥離空間部へ気体を供給し光ディスクと金型とを剥離させることから、成形された光ディスクのデータ転写面及びデータ非形成面の少なくとも一方における品質の劣化を防止することができる。
【００１１】
又、上記剥離空間部は、上記光ディスクの一部が上記スタンパから剥離して形成された第１剥離空間部を有し、上記気体供給装置は、上記第１剥離空間部へ気体を供給し、該気体の圧力により上記光ディスクと上記スタンパとを全面にわたって剥離させる第１気体供給装置を有し、
さらに、上記金型移動装置及び上記第１気体供給装置の動作制御を行う制御装置であって、上記光ディスクを成形する型締め状態から、上記スタンパと上記光ディスクとの剥離を行うために上記金型移動装置に対して、上記光ディスクのデータ転写面に損傷を与えない移動距離にて上記型開きを行なわせて上記第１剥離空間部を形成させ、上記第１剥離空間部が形成された時点で上記第１気体供給装置を動作させて上記気体供給を行なわせる制御装置を備えることもできる。
【００１２】
このように第１気体供給装置及び制御装置を備えることで、光ディスクの成形状態である型締め状態から、光ディスクのデータ転写面に損傷を与えない移動距離にて金型の型開きを行って上記第１剥離空間部を形成し、該第１剥離空間部が形成された時点で該第１剥離空間部へ気体供給を行い光ディスクと上記スタンパとを全面にわたって剥離させるようにした。したがって、上記第１剥離空間部が形成された時点では、光ディスクのデータ転写面に損傷は発生しておらず、第１剥離空間部の形成後は気体圧力にて光ディスクとスタンパとの剥離が行われるので、光ディスクのデータ転写面の全面にわたりデータの損傷は生じない。よって、成形体である光ディスクの品質低下を防止することができる。
【００１３】
又、上記制御装置が上記金型移動装置に対して上記型開きを行わせる上記移動距離は、上記型締め状態を超え０．３ｍｍ以下の型開き量とすることができる。
【００１４】
このような移動量にて型開きを行うことで、上記第１剥離空間部を形成して剥離を行い、光ディスクの上記品質低下を防止することができる。
【００１５】
又、上記制御装置は、上記気体供給装置に対して２４．５×１０^４Ｐａ以上の圧力にて上記気体供給を行わせることができる。
【００１６】
このような圧力にて気体供給を行い剥離動作を行わせることで、光ディスクの上記品質低下を防止することができる。
【００１７】
又、本発明の第２態様の光ディスク成形装置によれば、第１態様の光ディスク成形装置において、上記剥離空間部は、成形された上記光ディスクのデータ転写面に対向するデータ非形成面の一部が上記金型移動装置による上記型開きにより上記金型から剥離して形成された第２剥離空間部を有し、
上記気体供給装置は、上記第２剥離空間部へ気体を供給し、該気体の圧力により上記データ非形成面と上記金型とを全面にわたって剥離させる第２気体供給装置を有することもできる。
【００１８】
このように第２態様の光ディスク成形装置によれば、第２剥離空間部へ気体を供給する第２気体供給装置を有することで、光ディスクのデータ非形成面の品質劣化を防止しながら上記データ非形成面を金型から剥離させることができる。
【００１９】
又、上記第２態様の光ディスク成形装置において、上記金型は、成形される上記光ディスクの厚み方向に沿って上記金型移動装置にて可動な可動側金型と、該可動側金型に対向して配置される固定側金型とを備え、
上記スタンパは、上記可動側金型に取り付けられ、
上記制御装置は、さらに上記金型移動装置に対して、上記第２剥離空間部を形成する移動量であって、上記光ディスクの一部が上記スタンパから剥離して形成された第１剥離空間部を形成する移動量よりも小さい移動量にて、上記型締め状態から上記可動側金型を移動させ、かつ上記第２剥離空間部が形成された時点で上記第２気体供給装置を動作させて上記第２剥離空間部への上記気体供給を行わせるようにすることもできる。
【００２０】
このように制御装置がさらに上記金型移動装置及び上記第２気体供給装置の動作制御を行うことで、光ディスクの上記データ転写面及び上記データ非形成面の両面について品質劣化を防止しながら上記両面を金型から剥離させることができる。
【００２１】
本発明の第３態様の光ディスク成形方法によれば、型開き及び型締めする一対の金型内の空隙部に当該金型にて成形される光ディスクのスタンパを有し、上記空隙部でデータ転写面とデータ非成形面との２面で構成される上記光ディスクを成形し、上記光ディスクを形成後上記型開きを行う光ディスク成形方法であって、
上記光ディスクを成形する型締め状態から、上記スタンパと上記光ディスクとの剥離を行うため、上記光ディスクのデータ転写面に損傷を与えない、上記型締め状態を超え０．３ｍｍ以下の移動距離にて上記型開きを行い、
該型開き動作により上記スタンパから剥離し上記光ディスクの一部と上記スタンパとの間に第１剥離空間部を形成し、
上記第１剥離空間部が形成された時点で該第１剥離空間部に気体を供給して上記光ディスクを構成するデータ転写面と上記スタンパとの全面を剥離させ、
上記光ディスクを構成するデータ転写面と上記スタンパとの全面を剥離させた後、成形された上記光ディスクを構成するデータ非形成面の一部を上記型開きにより上記金型から剥離して第２剥離空間部を形成し、
上記第２剥離空間部を形成した時点で該第２剥離空間部に気体を供給して上記データ非形成面と上記金型との全面を剥離させる、ことを特徴とする。
【００２３】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の実施形態である光ディスク成形装置、及び光ディスク成形方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。又、上記光ディスク成形方法は、上記光ディスク成形装置にて実行される。
第１実施形態
図１には第１実施形態における光ディスク成形装置１０１の概略構成を示している。図示されるように、光ディスク成形装置１０１の基本的構造は、上述した従来の光ディスク成形装置１と同様であるが、光ディスク成形装置１０１では、固定側金型側にも気体供給系を設けるとともに、可動側金型を移動させる移動装置の改良、さらには詳細後述する光ディスク成形方法を実行すべく各構成部分の動作制御を行う制御装置１６１を設けた点が大きな特徴点である。以下に詳しく説明する。
【００２４】
光ディスク成形装置１０１は以下の構成を有する。即ち、光ディスク成形装置１０１は、大別して、成形体としての光ディスクを成形するため可塑化された溶融樹脂を射出するノズル１０２と、固定側金型１０４と、可動側金型１０９とを備え、上記溶融樹脂が注入され上記成形体を成形する空隙部１１２が固定側金型１０４と可動側金型１０９との間に形成されている。上記ノズル１０２には、プランジャ又はスクリュと、その他上記可塑化された溶融樹脂の射出動作を行うに必要な構成とを備えた射出装置１３１が設けられている。このようなノズル１０２には、上記空隙部１１２にて成形される光ディスクの厚み方向に沿って下記の凹部１１３へ進退可能なように、ノズル移動装置１３２が接続されている。尚、上記射出装置１３１及びノズル移動装置１３２は、制御装置１６１に接続され、制御装置１６１にて動作制御がなされる。
【００２５】
固定側金型１０４には、ノズル１０２が進退可能な凹部１１３と、該凹部１１３と空隙部１１２とを連通するスプル部１０７とを有するスプルブッシュ１０６が取り付けられる。このようなスプルブッシュ１０６は、固定プレート１０３に設けた定位リング１０５の内周面１０５ａにスプルブッシュ１０６を嵌合することで固定側金型１０４に対して位置決めされる。尚、スプルブッシュ１０６が定位リング１０５に嵌合させることで、スプル部１０７は、定位リング１０５及びノズル１０２と同芯上に配置されるように構成されている。
【００２６】
さらに又、固定側金型１０４には、スプルブッシュ１０６との隙間及び固定プレート１０３との隙間部分を利用して、第２気体通路１５１が形成されている。第２気体通路１５１の一端は、固定側金型１０４の外部に設けた第２気体供給装置１５２に接続され、他端はスプルブッシュ１０６の周囲に沿って円周状に空隙部１１２に開口する。上記第２気体供給装置１５２は、制御装置１６１に接続され、詳細後述するように、光ディスク成形後に固定側金型１０４のミラー面１０４１と光ディスクとを剥離させるために、上記ミラー面１０４１と光ディスクの一部との隙間部分へ上記第２気体通路１５１を通して本実施形態では空気を供給する。尚、上記ミラー面１０４１は、成形される光ディスクにおけるデータ非形成面１７７を形成する平坦面である。
【００２７】
可動側金型１０９には、空隙部１１２に面して、上記光ディスクへ転写するデータを形成したスタンパ１１５が設けられている。スタンパ１１５は、上述したスタンパ１５と同様に、その内周側部分１１５ａと外周側部分１１５ｂとを可動側金型１０９に把持されるようにして可動側金型１０９に保持されている。又、可動側金型１０９には、いわゆる型開き及び型締めのため、上記空隙部１１２にて成形される光ディスクの厚み方向へ可動側金型１０９を移動させる金型移動装置１３６が接続されている。本実施形態では、後述するように、型開きを始める際には、可動側金型１０９を０．数ミリ、さらには数ミクロンのオーダーにて移動させる必要がある。そこで本実施形態での金型移動装置１３６は、駆動源としての電動機にてなるＡＣサーボモータ１３６１と、ボールネジとを備えたトグル機構１３６２を採用しており、上記ＡＣサーボモータ１３６１にて上記ボールネジがその軸回り方向へ回転されることで可動側金型１０９が移動される。このような電動式トグル機構１３６２を採ることで、１μｍレベルの精度にて可動側金型１０９を移動させることができる。
【００２８】
又、可動側金型１０９には、成形される上記光ディスクの中央部分に対応して、成形後、光ディスク中央に貫通穴をあけるための円筒状カッター１１７が設けられ、該円筒状カッター１１７はカッター駆動装置１３５にて上記光ディスクの厚み方向に沿って移動する。さらに、可動側金型１０９には、上記光ディスクの中央部分であって上記円筒状カッター１１７の内側に、円筒状に第１気体通路１１０が形成されている。該第１気体通路１１０には、第１気体通路１１０へ、本実施形態では空気を供給する第１気体供給装置１３４が接続される。該第１気体供給装置１３４は、詳細後述するように、光ディスク成形後に上記スタンパ１１５と光ディスクとを剥離させるために、スタンパ１１５と光ディスクとの隙間部分へ第１気体通路１１０を通して空気を供給する。
【００２９】
又、可動側金型１０９には、可動側金型１０９が上記厚み方向に移動することで可動側金型１０９に対して上記厚み方向に相対的に移動し可動側金型１０９に対して突出、収納される円筒状の突き出しピン１１１が設けられている。
尚、上述の金型移動装置１３６、カッター駆動装置１３５、及び第１気体供給装置１３４は、上記制御装置１６１に接続され、制御装置１６１にて動作制御がなされる。
【００３０】
又、当該光ディスク形成装置１０１は、上記金型移動装置１３６にて可動側金型１０９が型開きされ、かつ成形され上記剥離された光ディスクを、固定側金型１０４及び可動側金型１０９内から取り出すための光ディスク取出装置１４１を備えている。該光ディスク取出装置１４１は制御装置１６１に接続され、制御装置１６１にて動作制御がなされる。
【００３１】
以上のように構成される本実施形態の光ディスク成形装置１０１の動作を以下に説明する。尚、空隙部１１２における光ディスクの成形に関する動作は、上述した従来の成形動作に変わるところはないので、ここでの説明は省略する。よって、以下には、本実施形態にて特徴的な動作である、光ディスクの成形後、上記型開きを行い、成形された光ディスクをスタンパ１１５から剥離させる動作を中心に説明する。
【００３２】
図３に示すように、光ディスクの成形後、ステップ（図内では「Ｓ」にて示す）１にて、制御装置１６１は金型移動装置１３６を動作させて、可動側金型１０９を成形された光ディスク１６の厚み方向であって型開きを行う方向へ可動側金型１０９を移動させる。尚、このときの可動側金型１０９の移動速度は、後述する第１移動速度である２〜３ｍｍ／ｓである。又、このとき、制御装置１６１は、光ディスクの成形状態である型締め状態から、型開きの方向へ本実施形態では約２０μｍ移動した時点で、第２気体供給装置１５２を動作させ、第２気体通路１５１を通して空気を供給する。即ち、上記約２０μｍの移動により、図７に示すように、成形された光ディスク１６のデータ非形成面１７７の一部と固定側金型１０４のミラー面１０４１との間には第２剥離空間部１７６が生じる。尚、図７では、説明上、データ非形成面１７７を誇張して図示している。
【００３３】
次にステップ２にて、第２剥離空間部１７６が形成された時点にて第２剥離空間部１７６へ気体を供給し、ステップ３にて、該気体の圧力により上記データ非形成面１７７と上記ミラー面１０４１とを全面にわたって剥離させる。
【００３４】
第２気体供給装置１５２からの上記空気供給は、本実施形態では、空気圧力３９．２×１０^４Ｐａで、０．１秒間行う。又、上記空気供給開始のタイミングである、上記約２０μｍの値は、成形される光ディスク１６の厚み公差が±１０μｍであることに基づいて設定した値であるが、光ディスクの成形条件等の変化に対応して適宜設定すべき値である。又、このように第２剥離空間部１７６が生じた時点で、該第２剥離空間部１７６へ気体を供給して上記データ非形成面１７７と上記ミラー面１０４１とを全面にわたって剥離させるのは以下の理由による。
【００３５】
即ち、第２気体供給装置１５２からの気体供給を行わず、上記型開き動作に任せて上記データ非形成面１７７と上記ミラー面１０４１とを剥離させたとき、該剥離動作は、光ディスク１６の中央部分から外周部分へ向かって進むことから、上記外周部分が最後までミラー面１０４１に密着していることになる。このように剥離動作過程において、成形された光ディスク１６の直径方向にて金型と接触している時間が異なってしまうことで、光ディスク１６には上記直径方向にて温度差が生じる。その結果、光ディスク１６の外周部分が透明にならず濁色となる現象が生じ、光ディスクの外観品質上問題を生じる。そこで、該現象を防止するため、上記第２剥離空間部１７６が生じた時点で第２気体供給装置１５２からの上記気体供給を行い、一気に上記データ非形成面１７７と上記ミラー面１０４１とを全面にわたって剥離させ、上記温度差の発生を最小限に抑える。よって、上記空気供給開始のタイミングは、上記濁色生成を防止できるタイミングとも言える。
【００３６】
又、上述した約２０μｍの移動量に達した時点で上記気体供給開始を行う制御は、上述したように金型移動装置１３６としてＡＣサーボモータ１３６１を有するトグル機構１３６２を採用し、従来に比べて非常に微小な移動量制御を可能にしたことに起因して可能になったものである。又、上記微小な移動量制御が可能になったことで、各光ディスクにおける各剥離動作において、常に同じタイミングで上記気体供給開始を行うことが可能になり、各光ディスクにおいて品質の均一化を図ることも可能となる。
【００３７】
尚、上述のように本実施形態では所定位置まで型開きを行った時点で第２気体供給装置１５２からの気体供給を開始したが、上記品質の均一化を図るという効果については上記本実施形態の場合に比べて劣ることになると思われるが、変形例として、型開き前から第２気体供給装置１５２にて第２気体通路１５１に空気圧を印加しておくようにしてもよい。このとき、印加しておく空気圧は、例えば上記約２０μｍ移動したときに、上記第２剥離空間部１７６が生成される程度の圧力であり、例えば上記３９．２×１０^４Ｐａの圧力である。
【００３８】
又、上記濁色生成の現象は、可動側金型１０９にスタンパ１１５を設けた場合に特に生じやすい。よって、後述するが、上記濁色生成の問題を回避するために、スタンパ１１５は固定側金型１０４側に設けるのが好ましい。
【００３９】
ステップ４では、さらに可動側金型１０９を上記型開き方向へ予め定めた原点位置まで移動させる。尚、このときの移動速度は、上記第１移動速度を超える、後述の第２移動速度としての２００〜３００ｍｍ／ｓである。そして、上記原点位置からさらに０．３ｍｍ以下の移動距離、換言すると０を超え０．３ｍｍ以下にて可動側金型１０９を型開きさせる。該ステップ４の型開き動作により、図２に示すように、突き出しピン１１１は可動側金型１０９に収納された収納位置１７１から上記移動距離１７２だけ可動側金型１０９から突出する。即ち、図示する移動距離１７２の値が上述の「０を超え０．３ｍｍ以下」となる。又、制御装置１６１は、可動側金型１０９を、上記第２剥離空間部１７６を形成するときの移動速度、及び上記移動距離１７２分移動させるときの移動速度である第１移動速度を、金型移動装置１３６の上記ＡＣサーボモータの出力の１％程度、つまり本実施形態の場合には２〜３ｍｍ／ｓとする。
【００４０】
上述の「０を超え０．３ｍｍ以下」の移動距離１７２にて可動側金型１０９を型開きすることで、光ディスク１６の中央部分にて、光ディスク１６のデータ転写面１７３とスタンパ１１５のデータ形成面１７４との間には、微小量の隙間である第１剥離空間部１７５が形成される。このような第１剥離空間部１７５が形成される状態、即ち、上述の「０を超え０．３ｍｍ以下」の移動距離１７２にて、制御装置１６１が可動側金型１０９を型開きした状態においては、従来の場合に生じる空隙部よりも厚み方向寸法が小さいことから、図９を参照し説明したような、スタンパ１５の変形がスタンパ１１５に発生することはない。よって、光ディスク１６のデータ転写面１７３と、凹凸が形成されているスタンパ１１５のデータ形成面１７４とのなす角度θ２は、図９に示す角度θ１より小さくなる。したがって、上記データ形成面１７４に対して上記データ転写面１７３が、光ディスクのほぼ厚み方向に向かって抜けることから、上記データ転写面１７３に形成された凸部の側面を、上記データ形成面１７４の凸部が擦り変形させることはなく、正確なデータが光ディスク１６に形成され光ディスクの品質の低下を発生することはない。
【００４１】
よって、光ディスクにてＲＯＭを形成するときにおける、上記白濁現象や、いわゆるジッターが生じるという問題は解消され、ＲＡＭを形成するときには、データの書き込みが許容範囲を超えてなされるという問題はなくなる。
【００４２】
又、スタンパ１１５のデータ形成面１７４の凸部が擦れ変形することがなくなるので、スタンパ１１５の交換頻度は低下し、コストダウンを図ることもできる。
【００４３】
そして制御装置１６１は、可動側金型１０９を上記移動距離１７２にて型開き後、ステップ５において上記第１気体供給装置１３４を動作させて、形成された上記第１剥離空間部１７５へ空気を供給する。このとき、制御装置１６１は、供給する空気の圧力を２４．５×１０^４Ｐａ以上の圧力に制御する。
【００４４】
このように制御された圧力の空気を第１剥離空間部１７５へ供給することで、その空気圧力にて、ステップ６では、光ディスク１６のデータ転写面１７３とスタンパ１１５のデータ形成面１７４とをその全面にわたり剥離させる。
【００４５】
そしてステップ７では、制御装置１６１は、再び金型移動装置１３６を動作させて、可動側金型１０９を上記型開き方向へ移動させる。このとき制御装置１６１は、可動側金型１０９を上記第１移動速度よりも速い第２移動速度にて移動させて型開きを終了する。ここで、上記第２移動速度とは、金型移動装置１３６の上記ＡＣサーボモータの出力の約１００％、つまり本実施形態の場合には２００〜３００ｍｍ／ｓとする。但し、上述のように本実施形態では金型移動装置１３６として電動式のトグル機構を用いていることから、その機構の構造によって、上述の第１移動速度及び該第２移動速度は変動する。例えば上記第２移動速度を約３５０ｍｍ／０．４ｓとすることもできる。
【００４６】
そして、ステップ８では、制御装置１６１は、取出装置１４１を動作させて、固定側金型１０４及び可動側金型１０９の間から光ディスク１６の取り出しを行う。
以後、制御装置１６１は、金型移動装置１３６を動作させて可動側金型１０９を型締め方向へ移動させた後、再び光ディスクの成形動作へ戻る。
【００４７】
ここで、上述の「０を超え０．３ｍｍ以下」の移動距離１７２、及び上記第１剥離空間部１７５へ供給する空気の圧力である２４．５×１０^４Ｐａ以上の圧力の根拠について図４を参照して説明する。尚、図４にて、丸印は光ディスク１６のデータ転写面１７３に変形が生じていないことを示し、バツ印は変形が生じたことを示す。
【００４８】
図４から明らかなように、上記移動距離１７２が０．１ｍｍの場合には上記第１剥離空間部１７５へ供給する空気の圧力は２４．５×１０^４Ｐａ以上であれば光ディスク１６のデータ転写面１７３に変形は発生せず、上記移動距離１７２が０．２ｍｍの場合には上記第１剥離空間部１７５へ供給する空気の圧力は２４．５×１０^４Ｐａ以上であれば上記データ転写面１７３に変形は発生せず、上記移動距離１７２が０．３ｍｍの場合には上記第１剥離空間部１７５へ供給する空気の圧力は３４．３×１０^４Ｐａ以上であれば上記データ転写面１７３に変形は発生しない。しかしながら、上記移動距離１７２が０．５ｍｍの場合には、上記第１剥離空間部１７５への供給空気圧力に関係なく光ディスク１６のデータ転写面１７３には変形が発生した。
【００４９】
上記の実験結果から、上記移動距離１７２及び空気圧力は、上述のように「０を超え０．３ｍｍ以下」の移動距離１７２、及び上記第１剥離空間部１７５へ供給する空気圧力は２４．５×１０^４Ｐａ以上の圧力を得た。尚、上記空気圧力の上限は、本実施形態では約４９×１０^４Ｐａである。この値は、当該光ディスク成形装置の設置場所に供給されている空気圧力に起因したものであり、上記設置場所における圧力変動に応じて定まる値である。
【００５０】
尚、上述の実施形態では、上記ステップ４における可動側金型１０９の型開き動作後、一旦、可動側金型１０９の型開き動作を停止して、上記第１剥離空間部１７５へ空気を供給し、その後、ステップ７にて再び可動側金型１０９の型開き動作を行うように制御した。しかしながらこの制御方法に限定されるものではなく、ステップ４からステップ７までを、途中で一旦停止することなく連続的に可動側金型１０９の型開き動作を行うようにしても良い。
【００５１】
又、上述の上記移動距離１７２に関する説明は、ＲＡＭ用の光ディスクを成形する場合である。一方、ＲＯＭ用の光ディスクを成形する場合には、上記移動距離１７２は、約０．１ｍｍでよく、又、気体圧力は約１９．６×１０^４Ｐａにて０．５〜１．０秒程度の時間にて気体供給を行う。このようにＲＡＭとＲＯＭとで上記移動距離１７２が相違するのは、光ディスクの構造上の相違に起因する。即ち、ＲＡＭ用の光ディスクでは、データ記録部分が周方向に沿って連続的に形成された凸部及び凹部であることから、スタンパ１１５と光ディスク１６との隙間、つまり上記移動距離１７２を大きく取らないと、供給した気体が光ディスク１６の直径方向へ流れ難い。一方、ＲＯＭ用の光ディスクでは、データ記録部分は上記周方向に沿って不連続、つまり飛び飛びに形成された凹部であり、外周側に向かって隙間があることから、上記移動距離１７２は上記ＲＡＭの場合に比べて小さくても供給した気体は光ディスク１６の直径方向へ流れるからである。
【００５２】
第２実施形態
又、上述の実施形態では、スタンパ１１５を可動側金型１０９に取り付けた可動側スタンパ方式を例として採用しているが、スタンパ１１５を固定側金型１０４に取り付けた固定側スタンパ方式においても同様の結果を得ることができるのを確認している。
【００５３】
即ち、第２実施形態の図５に示す光ディスク形成装置２０１では、スタンパ１１５を固定側金型１０４に取り付けた構造である。尚、若干、可動側金型１０９に備わる突き出しピン１１１、円筒状カッター１１７、及び第１気体通路１１０の配置を上述の光ディスク形成装置１０１の場合と違えているが、該相違は、特に特徴的構成を成すものではない。このようなスタンパ１１５を固定側金型１０４に取り付けた光ディスク形成装置２０１では、図３を参照して説明した光ディスクの剥離動作について光ディスク形成装置１０１の場合と逆の動作を行う。即ち、まずステップ４〜ステップ６を行い、次にステップ１〜ステップ３を行う。詳しく説明すると、まず、上記型閉めの状態から、上記移動距離１７２にて可動側金型１０９を型開き方向へ移動させ、固定側金型１０４に取り付けたスタンパ１１５のデータ形成面１７４と光ディスク１６のデータ転写面１７３の一部、例えば光ディスクの中央部分との隙間に上記第１剥離空間部１７５を形成する。そして、上述した上記第１気体供給装置１３４から第１剥離空間部１７５へ空気を供給した場合と同様に、上記第１剥離空間部１７５へ上記第２気体供給装置１５２から空気を供給し、光ディスク１６のデータ転写面１７３とスタンパ１１５のデータ形成面１７４とをその全面にわたり剥離させる。
【００５４】
したがって上述した光ディスク形成装置１０１の場合と同様に、光ディスク１６の上記データ転写面１７３に形成された凸部の側面を、スタンパ１１５の上記データ形成面１７４の凸部が擦り変形させることはなく、正確なデータが光ディスク１６に形成され光ディスクの品質の低下を発生することはない。又、上記白濁現象や、いわゆるジッターが生じるという問題、及びデータの書き込みが許容範囲を超えるという問題もなくなる。又、スタンパ１１５の交換頻度の低下によるコストダウンを図ることもできる。
【００５５】
その後、さらに可動側金型１０９を移動させて、突き出しピン１１１の相対的移動による突き出し動作にて、光ディスク１６のデータ非形成面１７７と、上記ミラー面１０４１に相当する可動側金型１０９のミラー面１０９１の一部との間に、上記第２剥離空間部１７６を生成させる。そして上述した上記第２気体供給装置１５２から第２剥離空間部１７６へ空気を供給した場合と同様に、上記第２剥離空間部１７６へ第１気体供給装置１３４から空気を供給し、光ディスク１６のデータ非形成面１７７と可動側金型１０９のミラー面１０９１とをその全面にわたり剥離させる。
【００５６】
但し、スタンパ１１５を固定側金型１０４に取り付けた場合、上述のようにまず、光ディスク１６のデータ転写面１７３とスタンパ１１５のデータ形成面１７４とが全面にわたり剥離され、該剥離により光ディスク１６は冷やされることから、上述した濁色生成防止用の、上記第２剥離空間部１７６を生成するための移動量制御は、行っても良いが、特に行う必要はない。このように、スタンパ１１５を固定側金型１０４に取り付けた構造においては、上述の品質低下防止の効果に加えてさらに濁色生成防止用の制御が不要になるという効果を生じる。又、本第２実施形態のように、上記可動側金型１０４に対して上記固定側金型１０４が反重力方向に位置するときには、例えばノズル１０２から落下してくるゴミ等の影響を受けにくいという効果もある。
【００５７】
上述の第１実施形態の光ディスク形成装置１０１及び第２実施形態の光ディスク形成装置２０１は、スプルブッシュ１０６部分に加熱装置を設けていない、いわゆるコールドランナー方式であるが、図６に示すように、上記加熱装置を設けたホットランナー方式を採ることもできる。即ち、図６には、上記光ディスク形成装置２０１を上記ホットランナー式とした光ディスク形成装置２１１を示している。該光ディスク形成装置２１１では、スプルブッシュ１０６に対応するスプルブッシュ２１２内には、例えば電磁誘導式の加熱用コイル２１３が埋め込まれるとともに、スプルブッシュ２１２が過剰に温度上昇したときの冷却用としての、例えば水が通過する冷却材通路２１５が形成されている。尚、上記加熱用コイル２１３は電源装置２１４に接続され、該電源装置２１４は制御装置１６１により動作制御される。又、冷却材通路２１５には、上記冷却材の少なくとも供給を行い、制御装置１６１にて動作制御される冷却材供給装置２１６が接続され、上記電源装置２１４及び冷却材供給装置２１６が制御装置１６１にて動作制御されることで、スプルブッシュ２１２の温度制御がなされる。
【００５８】
又、上述の第１実施形態及び第２実施形態では、光ディスク１６のデータ転写面１７３の一部とスタンパ１１５のデータ形成面１７４との間に形成される第１剥離空間部１７５、及び光ディスク１６のデータ非形成面１７７と金型のミラー面との間に形成される第２剥離空間部１７６の両者に気体供給を行っているが、少なくともいずれか一方に気体供給を行うことができるように構成することもでき、さらにより好ましくは最低限、上記第１剥離空間部１７５へ気体供給を行うことができるように構成することもできる。
【００５９】
明細書、請求の範囲、図面、要約書を含む１９９９年３月１２日に出願された日本特許出願第１１−６６２５５号に開示されたものの総ては、参考としてここに総て取り込まれるものである。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における光ディスク成形装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す光ディスク成形装置にて第１剥離空間部が形成された状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す光ディスク成形装置における光ディスク成形方法の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す光ディスク成形装置において、光ディスクに品質の低下を生じさせない、可動側金型の移動距離、及び供給気体圧力を求めるために行った実験の実験結果を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態における光ディスク成形装置の概略構成を示す図である。
【図６】上記第１実施形態及び第２実施形態の変形例を示す図である。
【図７】上記第１実施形態の光ディスク成形装置における型開き動作を説明するための図である。
【図８】従来の光ディスク成形装置の構成を示す図である。
【図９】図８に示す従来の光ディスク成形装置にて光ディスクを剥離させた状態を示す図である。
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した上記の記述から明らかになる。

Claims

型開き及び型締めする一対の金型内の空隙部に当該金型にて成形される光ディスクのスタンパを有し、上記空隙部でデータ転写面とデータ非成形面との２面で構成される上記光ディスクを成形し、上記光ディスクを形成後上記型開きを行う光ディスク成形方法であって、
上記光ディスクを成形する型締め状態から、上記スタンパと上記光ディスクとの剥離を行うため、上記光ディスクのデータ転写面に損傷を与えない、上記型締め状態を超え０．３ｍｍ以下の移動距離にて上記型開きを行い、
該型開き動作により上記スタンパから剥離し上記光ディスクの一部と上記スタンパとの間に第１剥離空間部を形成し、
上記第１剥離空間部が形成された時点で該第１剥離空間部に気体を供給して上記光ディスクを構成するデータ転写面と上記スタンパとの全面を剥離させ、
上記光ディスクを構成するデータ転写面と上記スタンパとの全面を剥離させた後、成形された上記光ディスクを構成するデータ非形成面の一部を上記型開きにより上記金型から剥離して第２剥離空間部を形成し、
上記第２剥離空間部を形成した時点で該第２剥離空間部に気体を供給して上記データ非形成面と上記金型との全面を剥離させる、
ことを特徴とする光ディスク成形方法。
上記金型は、成形される上記光ディスクの厚み方向に沿って可動な可動側金型と、該可動側金型に対向して配置される固定側金型とを備え、上記スタンパは、上記固定側金型に取り付けられ、請求項１記載の光ディスク成形方法。
上記第２剥離空間部は、上記データ非形成面に対向する上記可動側金型の移動による突き出しピンの突き出し動作にて形成される、請求項２記載の光ディスク成形方法
上記第１剥離空間部への気体供給は、２４．５×１０^４Ｐａ以上の圧力にて行う、請求項１から３のいずれかに記載の光ディスク成形方法。