JPH01264816A - フォーマット入り光ディスク基板の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＣＤ、ＶＤのようなＲＯＭディスク、ＤＲＡＷ
ディスクあるいはＥ−ＤＲＡＤディスク等の光ディスク
や光カード等の高密度情報記録担体用のプラスチック基
板の射出成形方法およびそれに用いる金型に関するもの
である。

従来の技術 上記光ディスク等の高密度情報記録担体用の基板は一般
にガラス、金属、セラミックスあるいはプラスチックで
作られているが、軽量性、強度および生産性の点からプ
ラスチックスが望ましい。

しかし上記のような光ディスクに用いられるプラスチッ
クス基板は厚さが約１．２〜１．５ｍｍ、直径が最大約
３００ｍｍと極めて薄くて偏平である上、材料としては
一般に流動性の悪いアクリル樹脂やポリカーボネート樹
脂が用いられるため、複屈折等の光学的特性と転写性等
の成形性とを同時に完全に満足させるプラスチック基板
を射出成形するのは難しい。

この種ディスク基板に要求される種々の性能の中で、金
型内に配置されたスタンパ−の表面形状すなわち情報ピ
ット列を正確に転写する転写性能は最も重要な要因の一
つである。

従来、光ディスク用プラスチック基板の射出成形用金型
としては第２．３図に示すような構造のものが一般的で
ある。

第１図に示す金型は１対の金型部分すなわち割型、例え
ば可動型１と、固定型２とで形成される成形キャビティ
３を有し、この成形キャビティの表面の一部（図では可
動型１の表面）にはサブミクロンオーダーの情報ピット
やトラック等をその表面に有するスタンパ−４がスタン
パ−ホルダー５によって取り付けられている。また、固
定型の成形キャビティ表面上には外周リング６が取り付
けられている。樹脂はスプルー７を介して成形キャビテ
ィ３中に射出される。

第２図は従来例の他の射出成形金型を示している。なお
、第２図では第１図に対応する部材にはダッシュが付け
られている。この第２図の射出成形金型は、第１図の場
合の外周リング６を無くし、スタンパ−ホルダー５′の
テーパー付き内周表面１０上に固定型２′の対向表面１
９が当接して成形キャビティの外周端面が規定されるよ
うになっている。この型式の金型を一般にインロウ型の
金型といっている。

第１図の金型を用いてディスク基板の成形方法を説明す
ると、先ず、射出成形機（図示せず）の金型取付は用固
定盤に固定型２が、また、可動盤に可動型１が取付けら
れる。成形時には、可動型と固定型を閉じ後に、溶融さ
れた樹脂がスプルー７を介してキャビティ３内に射出さ
れる。その後キャビティ内に溶融射出された樹脂が一定
時間冷却され固化した後、型締機構を駆動して可動型を
固定型から分離して型開きすると同時に、固定型の中央
部附近にもうけられたエアーエジェクターよりエアーを
吹き出し、成形された基板を固定型鏡面より離型させる
。

従って、成形されたプラスチック基板は、可動型鏡面す
なわちスタンパ−４の表面に付着した形で型開きが行わ
れる。次いで、金型が完全に開いた後に、可動型の中央
部附近に設けられた他のエアーエジェクターからエアー
を吹き出してスタンパ−と基板を分離し、さらに、機械
的エジェクターロッドを用いて基板を突き出すことによ
って、基板を金型より完全に離型させる。

発明が解決しようとする課題 光ディスクには、プリフォーマット方式とポストフォー
マット方式がある。

プリフォーマット方式の場合には、ガイドトラックとな
るグループ（連続溝）のみを光ディスク用プラスチック
基板に成形しておき、必要なフォーマットは、こうして
得られた溝付きプラスチック基板に記録膜を付けて得ら
れる光ディスクをドライブに組込んだ後に書き込まれる
。従って、基板成形には、上記グループを精度よくスタ
ンパ−より転写させるだけでよい。

しかし、最近では、ポストフォーマット法の非経済性に
加えて、マスクリング或いはドライブ設計技術等の進歩
により、プラスチック基板の成形段階でグループと同時
にフォーマットを入れる、いわゆるプリフォーマット方
式が主流となってきた。このプリフォーマット信号は、
前記の連続したガイドトラックとは異なり一定の長さを
もったピットで構成されている。

プリフォーマット信号は一般ににマスタリング法を用い
てスタンパ−に切られるが、このプリフォーマット信号
の入ったスタンパ−を前記従来型金型で前記手順で成形
したところグループ部では見られないピットの円周方向
への「流れ現象」すなわちスタンパ−から転写・成形さ
れたプラスチック基板の凹凸形状が「だれて」、正確に
転写が行われないという現象が発生する。

この現象が発生したプラスチック基板に記録膜を付けた
光ディスク基板は、反射光量に悪影響が出て、最終的に
は記録・胃性特性に悪影響を及ぼすということが記録特
性の評価で判明した。

この現象について鋭意検討した結果、本発明達は、上記
現象は金型を開く時から成形されたディスク基板をスタ
ンパ−面より離型するまでの間に発生することを見出し
、これを解決する方法を発明した。

従って、本発明の目的は、上記のピットの「流れ現象」
に起因する転写性の低下を解決する方法と、それに用い
る金型組立体を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明の提供する光ディスク用プラスティック基板の成
形方法は、一方にスクンパーが取付けられた一対の割型
によって形成される成形キャビティー中に液状樹脂を供
給する工程を含む片面にフォーマット信号および／また
はガイドグルーブを有するフォーマット信号の入った光
ディスク用プラスティック基板の成形方法において、上
記成形キャビティー中に供給された樹脂が冷却固化した
後に、型開によって成形された光ディスク基板を上記一
対の割型から離型する際に、スタンパ−側のフォーマッ
ト信号および／またはガイドグルーブの入った面をそれ
と反対側の面と少なくとも時間的に同時に金型より離型
させることを特徴としている。

上記の離型操作は、成形されたプラスティック。

基板の上記スタンパ−側のフォーマット信号および／ま
たはガイドグルーブの入った面をそれと反対側の面より
早く割型表面から離型させることによって行ってもよい
。

上記成形方法は一般に射出成形であり、上記液状樹脂が
溶融樹脂である。

作用 先ず、前記のような従来方法で光ディスク基板を成形し
た場合について説明する。

キャビティ内に射出された溶融樹脂は、冷却が進むにつ
れ円周方向に収縮しようとするが、金型が閉じている間
は、金型からの押圧力と金型面との摩擦により押さえ込
まれているため、応力は発生するが収縮は起こらない。

次に、金型が開き始め、基板の信号面がスタンパ−とま
だ密着した状態で、成形された基板の信号面と逆の面が
金型より離れると、基板のその面は内周方向にむかって
収縮を始める。この時点で基板の信号面がスタンパ−と
まだ密着しているので、この信号面はスタンパ−面との
摩擦力によりそのまま保持されようとする。しかし、樹
脂の収縮力の方が大きいため、力のバランスが取れる点
まで引きずられる。

ピットの「流れ現象」はいわばスタンパ−とディスク基
板の収縮率の差によって生ずるスタンパ−のピットによ
り成形基板につけられた痕跡である。従って、この現象
はピットの高さに影響を与え、高ければ高い程流れ距離
は長くなる。

前記解析から、本発明達は、この現象を解決するために
は、基板の信号面が逆の面によりひきずられる前に、ス
タンパ−より離型させておけばよいと考え、本発明を完
成した。

本発明では、第１図または第２図に示す公知の金型をそ
のまま用いることができる。

すなわち、型開き操作の開始時に成形されたプラスチッ
ク基板の離型のために、固定型および可動型の中央附近
に設けられたエアーブローエジェクター（図示せず）を
介して供給する離型用のエアーの吹き出しタイミングを
、スタンパ−側とそれと反対側とで同時に離型が行われ
るか、あるいはスタンパ−側の方が早く離型するように
調節しておけばよい。

具体的には、キャビティ内に溶融射出された樹脂１０が
一定時間冷却固化した後、成形されたプラスチックディ
スクを金型から取り出すための型開き操作の開始時に、
成形されたプラスチック基板の離型のために、可動型の
中央附近のエアーブローエジェクターを介して吹き出さ
れるエアーがスタンパ−側とそれと反対側とで同時に離
型が行われるか、あるいはスタンパ−側の方が早く離型
するように調節しておく。また、型開き初期の段階では
、固定型の方のエアーブローエジェクターを止めておき
、金型が所定距離、例えば、数十ミクロンだけ開いた後
に、固定型の方のエアーブローエジェクターから空気を
吹き出すようにすることもできる。

そして、金型が完全に開いた後に、機械的突出しリング
、ロッド等を用いて成形されたプラスチック基板を金型
より完全に離型させる。

以下、本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明は
これにのみ限定されるものではない。

実施例 第１図に示す改良型インロー型の金型に、溝深さが８０
０　人でビット高さが１６００人のスプルーを取付け、
名義製作所、製Ｍ−７０射出成形機を用い、ポリカーボ
ネート樹脂をシリンダー温度３３０℃、金型温度１１０
℃で直径２００ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの基板の成形を行
った。

このとき、成形された基板の金型からの離型手順として
は、金型の型開き信号と同時に固定型と可動型の中央附
近に設けたエアーエジェクターからエアーを吹き出して
、両型からほぼ同時に基板を離型した。

この成形品のビットの電顕写真を示す図３から明らかな
ように、流れ現象は見られなかった。

比較例 実施例と同じ成形機、金型、成形条件を用いて成形を行
った。

基板の離型方法としては、従来一般に行われているよう
に、まず型開き信号と同時に、固定型の中央部のエアー
エジェクターよりエアを吹き出し、固定型から離型させ
た後、次いで、金型が完全に開いた状態にした後で、可
動型の中央部よりエアーを吹き出し、可動型鏡面より基
板を浮かせ、更に機械的にエジェクターリングで基板を
突き出した。

この場合には、成形された基板はスタンパ−に付着した
状態で先ず固定型から離型した。

得られた成形品のビット部分の電顕写真を示す図４から
明らかなように、流れ現象が発生していた。

効果 本発明の方法を用いることによって、上記のように「流
れ」現象が無くなると同時に、さらに、以下のような効
果が達成される。

（１）　　型開きと同時に信号面が離型されるため、信
号面全体が均一に収縮する。従って、グループの真円度
がよくなる。

（２）さらに、型開きと同時に信号面が離型され、従っ
て、離型のアンバランスが解消されるため、一般にＣＤ
で問題となるいわゆるクラッドといわれるガス状模様が
無くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明が適用される光ディスク用
のプラスチック基板の成形に用いられる射出成形金型組
立体の概念的断面図である。 第３図は本発明によって成形されたプラスチックディス
ク基板のビット部の電顕写真の模写図。 第４図は従来法によって成形されたプラスチックディス
ク基板のビット部の電顕写真の模写図。 （図中符号） １・・・可動型、　　　　２・・・固定型、３・・・成
形キャビティ、 ４・・・スタンパ−１５・・・外周リング、７・・・ス
プルー、 ８・・・パーティングライン、 ９．１０・・・テーパー面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方にスタンパーが取付けられた一対の割型によ
   って形成される成形キャビティー中に液状樹脂を供給す
   る工程を含む片面にフォーマット信号および／またはガ
   イドグルーブを有するフォーマット信号の入った光ディ
   スク用プラスティック基板の成形方法において、 上記成形キャビティー中に供給された樹脂が冷却固化し
   た後に、型開によって成形された光ディスク基板を上記
   一対の割型から離型する際に、スタンパー側のフォーマ
   ット信号および／またはガイドグルーブの入った面をそ
   れと反対側の面と少なくとも時間的に同時に金型より離
   型させることを特徴とする成形方法
2. （２）成形されたプラスティック基板の上記スタンパー
   側のフォーマット信号および／またはガイドグルーブの
   入った面をそれと反対側の面より早く割型表面から離型
   させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）上記成形方法が射出成形であり、上記液状樹脂が
   溶融樹脂であることを特徴とする請求項１または２項に
   記載の方法。