JPH05342645A - 情報信号記録媒体の基板製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＩＳＯ規格を満足する光ディスクの基板を工
業的に提供できる製造装置を提供することである。特
に、基板の内周基準面に対して情報が記録される側が凹
形状となるよう２〜６ｍｒａｄ反っている基板を工業的
に提供できる製造装置を提供することである。 【構成】 金型固定側鏡面と内周側に位置する入子とを
具備した情報信号記録媒体の基板を射出成形する装置で
あって、前記入子が凸出しているように金型固定側鏡面
と入子との間に段差が構成されてなる情報信号記録媒体
の基板製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＣＤ、ＣＤ−Ｒ
ＯＭあるいは３．５インチの光磁気ディスクのような単
板仕様の情報信号記録媒体の基板製造装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体（光ディスク）は、例えばＩ
ＳＯ規格で定められているように基準面からの反り角が
±５ｍｒａｄの範囲内であるように作製されている。
尚、この値は、基板材料としてガラスが使用されている
場合には問題が起きていないのであるが、基板材料とし
てポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の有機樹脂材
料が用いられた場合、基板上に光磁気記録膜、光磁気記
録膜を保護する紫外線硬化型の有機保護膜、基板表面の
傷付きを防止する為のハードコート膜、除塵の為の帯電
防止コート膜などのような種々の膜が設けられると、こ
の段階では樹脂基板単体での反り角が維持できておら
ず、大きなものとなっている。そして、従来の方法で作
製された光ディスクは、すなわち樹脂を基板材として用
いた場合の光ディスク、特に、片面の表面側には光磁気
記録膜が設けられ、他面の表面側は樹脂基板であるとい
った単板仕様の光ディスクの場合には、両面に光磁気記
録膜が設けられている場合のものに比べて反りが著しく
大きいものであった。

【０００３】この為、上記のような膜を設けた場合の反
り量を予め予測しておき、そして予め基板に逆方向の反
りを形成しておいて相殺するようにしたり、各膜の成膜
プロセスで反りを制御しながら最終的に±５ｍｒａｄの
光ディスクを製造しているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、反りに対す
る研究が鋭意押し進められて行った結果、樹脂基板に付
加する膜によって反り角の増加が相殺されるように予め
射出成形時に基板を積極的に特定のものに反らせておけ
ば、作製された光記録媒体の反り角は小さいものとな
り、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下での反り角が
±２ｍｒａｄ以内の光記録媒体が得られるであろうとの
啓示が得られ、これを基にして「一面に情報が記録され
る単板仕様の光記録媒体の基板であって、この基板の内
周基準面に対して前記情報が記録される側が凹形状とな
るよう２〜６ｍｒａｄ反っていることを特徴とする光記
録媒体の基板」が提案されるに至った。

【０００５】しかしながら、このような特徴を呈する基
板の製造条件についての検討が詳細には行われていなか
った。従って、本発明の目的は、ＩＳＯ規格を満足する
光ディスクの基板を工業的に提供できる製造装置を提供
することである。特に、基板の内周基準面に対して情報
が記録される側が凹形状となるよう２〜６ｍｒａｄ反っ
ている基板を工業的に提供できる製造装置を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成する為
に、本発明者により鋭意研究が押し進められた結果、基
板の内周基準面に対して情報が記録される側が凹形状と
なるよう２〜６ｍｒａｄ反っている基板は、射出成形時
の金型温度、樹脂温度、冷却時間といったパラメータの
制御によるよりも、基本的には金型の構造によって大き
く制御できることが判って来た。

【０００７】ところで、光ディスク基板の製造装置は、
図２に示す如く、可動側金型１と固定側金型２とから構
成されている。可動側金型１には、その内周部より基板
の中心孔を開ける為のゲートカットピストン３、製品基
板をスタンパ４より剥離し、取り出す為の製品突き出し
ピストン５、ステーショナリスリーブ６、さらにその外
側にスタンパ４を固定保持するスタンパ内周ホルダ７が
配置されている。スタンパ４は、スタンパ内周ホルダ７
のツメ（第２ゲート）７ａとスタンパ外周ホルダ８によ
り可動側鏡面９に密着させられている。又、固定側金型
２には、その内周部より溶融樹脂の流路であるスプルブ
ッシュ１０、入子１１及び固定側鏡面１２が配設されて
いる。

【０００８】そして、固定側金型２に配置されたスプル
ブッシュ１０を通過した溶融樹脂（例えば、ポリカーボ
ネート樹脂等）がスタンパ４、スタンパ外周ホルダ８、
入子１１及び固定側鏡面１２などにより構成されるキャ
ビティ１３に充填される。その後、ゲートカットピスト
ン３の突き出しにより中心孔が開けられるのと同時に成
形された基板はスプル部と切り放される。キャビティ１
３内の樹脂が冷却固化した後、可動側金型１と固定側金
型２は離間し、スタンパ４に密着している樹脂製の基板
Ａは製品突き出しピストン５によりスタンパ４より剥離
させられ、製品基板Ａとして取り出される。

【０００９】上記の成形工程の中で基板Ａの反りの発現
は、製品基板Ａの取り出し時、特に製品突き出しピスト
ン５の突き出し時に発現することが判って来た。すなわ
ち、基板Ａの反り角の方向であるが、基板Ａの中心部を
基板の信号面側（スタンパ４側）から突き出すので、信
号形成面側が凹になる方向に反り易いということが予想
される。しかしながら、実際には、そのようにはなって
いなかった。と言うのは、図３に示される如く、製品突
き出しピストン５の外側にはスタンパ内周ホルダ７のツ
メ（第２ゲート）７ａが存在している為、製品突き出し
の際にはツメ７ａを支点とするように基板Ａの変形が起
こり、結果として基板Ａは信号形成面側が凸となる方向
に反っているのである。

【００１０】ところで、この反りの程度であるが、研究
が鋭意押し進められて行った結果、成形の冷却時間が短
いと、製品突き出し時の基板の温度は高いから変形の度
合いが顕著過ぎるものとなることが判って来た。つま
り、「基板の内周基準面に対して情報が記録される側が
凹形状となるよう２〜６ｍｒａｄ反っている」といった
条件から外れてしまうことが判明するに至った。そこ
で、成形の冷却時間を充分に取れば良いものの、製造コ
ストの関係からそのような手法を採用することは出来な
い。又、金型の温度を高くしないことも考えられたが、
これではピットやグルーブの転写が不十分なものとな
り、良好な基板を得ることが出来ず、このような手法も
採用することが出来ないことが判って来た。

【００１１】そして、基板の信号領域の金型温度を下げ
ず、内周部の冷却効果を高める方法についての研究が行
われた結果、この部分（内周部）の基板肉厚を若干薄く
する手段、すなわち金型の固定側鏡面１２より入子１１
の高さを高くする手段が案出された。例えば、金型の固
定側鏡面１２より入子１１を０．０１ｍｍ〜０．０５ｍ
ｍ程度突出させておいた場合には、この部分における基
板の肉厚はその分だけ薄く、肉厚が薄いことから基板内
層部分まで冷却・硬化が早急に行われ、スタンパ内周ホ
ルダ７のツメ（第２ゲート）７ａを支点とした基板Ａの
過度な変形は起き難く、充分な冷却時間を持たせなくと
も、基板の内周基準面に対して情報が記録される側が２
〜６ｍｒａｄ凹形状に反っているものが得られた。

【００１２】本発明はこのような知見を基にして達成さ
れたものであり、本発明の目的は、金型固定側鏡面と内
周側に位置する入子とを具備した情報信号記録媒体の基
板を射出成形する装置であって、前記入子が凸出してい
るように金型固定側鏡面と入子との間に段差が構成され
てなることを特徴とする情報信号記録媒体の基板製造装
置によって達成される。

【００１３】尚、段差は約０．０１〜０．０５ｍｍの程
度であることが非常に好ましい。又、スタンパを固定す
る内周ツメの高さが約０．３ｍｍ以下、例えば約０．２
５〜０．３ｍｍに構成されることが好ましいものであ
る。そして、射出成形装置が上記のように構成されてい
れば射出成形条件は従来からのもので充分である。尚、
好ましい射出成形条件は樹脂温度が約３００〜３５０
℃、金型温度が約１００〜１２０℃、冷却時間が約２〜
６ｓｅｃである。

【００１４】本発明の情報信号記録媒体の基板は、ポリ
エステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル樹脂などの透明
性に優れた樹脂材料から構成される。情報信号記録媒体
の基板面上に設けられる記録層としては、記録膜単層、
記録膜／保護膜、保護膜／記録膜／保護膜、保護膜／記
録膜／保護膜／反射膜などが挙げられる。記録膜を構成
する材料としては、ＴｂＦｅＣｏなどの光磁気記録材料
などが挙げられる。保護膜を構成する材料としては誘電
体などが用いられ、反射膜を構成する材料としてはアル
ミニウム、アルミニウム合金などが用いられる。記録層
上に設けられるハードコート膜は、例えばトリメチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトー
ルテトラ（メタ）アクリレート、ペンタグリセロールト
リ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アク
リレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリ
レート等の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレー
ト、ポリイソシアネート１分子当り３モル以上の水酸基
を有する（メタ）アクリルモノマーとの生成物であるウ
レタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹
脂、電子線硬化型樹脂などが用いられる。

【００１５】以下、本発明について実施例を挙げて具体
的に説明するが、本発明はこれに限られるものではな
い。

【００１６】

【実施例】

〔実施例１〕図１は、本発明に係る情報信号記録媒体の
基板製造装置の一実施例を示す要部の概略断面図であ
る。本実施例における基板製造装置の大部分の構成は図
３に示すものと同様なものであるから、同一部分には同
一符号を付し、詳細な説明は省略する。すなわち、この
装置は固定側鏡面１２と入子１１とを具備してなること
において図３に示すものと同様なものであるが、固定側
鏡面１２と入子１１との間で寸法ｈ（固定側鏡面１２よ
り入子１１面の方がスタンパ４側に近い）だけあるよう
に構成されている。本実施例では、特に、ｈが０．０１
ｍｍであるように構成されている。

【００１７】このような射出成形装置を用い、又、ポリ
カーボネートを用い、樹脂温度３３０℃、金型温度１１
５℃、冷却時間３秒で３．５インチ光ディスクの基板を
射出成形（総合サイクルタイム９秒）した。このように
して得られた基板の反り角は、基板の内周基準面に対し
て情報が記録される側が凹形状となるように成形されて
おり、その反り角は２ｍｒａｄであった。

【００１８】そして、この基板に光磁気記録膜、紫外線
硬化型の有機保護膜、基板表面の傷付きを防止する為の
ハードコート膜、除塵の為の帯電防止コート膜などのよ
うな膜が設けられても、ＩＳＯ規格で定められているよ
うに基準面からの反り角が±５ｍｒａｄの範囲内のもの
に収まっていた。 〔実施例２〕図１に示される射出成形装置（ｈ＝０．０
５ｍｍ）を用い、又、ポリカーボネートを用い、樹脂温
度３３０℃、金型温度１１５℃、冷却時間３秒で３．５
インチ光ディスクの基板を射出成形（総合サイクルタイ
ム９秒）した。

【００１９】このようにして得られた基板の反り角は、
基板の内周基準面に対して情報が記録される側が凹形状
となるように成形されており、その反り角は４ｍｒａｄ
であった。そして、この基板に光磁気記録膜、紫外線硬
化型の有機保護膜、基板表面の傷付きを防止する為のハ
ードコート膜、除塵の為の帯電防止コート膜などのよう
な膜が設けられても、ＩＳＯ規格で定められているよう
に基準面からの反り角が±５ｍｒａｄの範囲内のものに
収まっていた。

【００２０】〔実施例３〕図１に示される射出成形装置
（ｈ＝０．０５ｍｍ）を用い、又、ポリカーボネートを
用い、樹脂温度３３０℃、金型温度１２０℃、冷却時間
３秒で３．５インチ光ディスクの基板を射出成形（総合
サイクルタイム９秒）した。このようにして得られた基
板の反り角は、基板の内周基準面に対して情報が記録さ
れる側が凹形状となるように成形されており、その反り
角は６ｍｒａｄであった。

【００２１】そして、この基板に光磁気記録膜、紫外線
硬化型の有機保護膜、基板表面の傷付きを防止する為の
ハードコート膜、除塵の為の帯電防止コート膜などのよ
うな膜が設けられても、ＩＳＯ規格で定められているよ
うに基準面からの反り角が±５ｍｒａｄの範囲内のもの
に収まっていた。 〔比較例１〕図２に示される射出成形装置（測定によれ
ばｈは０．００１ｍｍ以下であって、固定側鏡面１２と
入子１１との間に段差が有るものとは認められない）を
用い、又、ポリカーボネートを用い、樹脂温度３３０
℃、金型温度１１５℃、冷却時間３秒で３．５インチ光
ディスクの基板を射出成形（総合サイクルタイム９秒）
した。

【００２２】このようにして得られた基板の反り角は、
基板の内周基準面に対して情報が記録される側が凸形状
となるように成形されており、その反り角は２ｍｒａｄ
であった。そして、この基板に光磁気記録膜、紫外線硬
化型の有機保護膜、基板表面の傷付きを防止する為のハ
ードコート膜、除塵の為の帯電防止コート膜などのよう
な膜が設けられると、ＩＳＯ規格で定められているよう
に基準面からの反り角が±５ｍｒａｄの範囲内のものに
は収まっていなかった。

【００２３】

【効果】本発明によれば、基板の内周基準面に対して情
報が記録される側が凹形状となるよう２〜６ｍｒａｄ反
っている基板が製造能率良く得られ、そしてこのような
構成の基板に記録膜などの膜が設けられた情報信号記録
媒体はＩＳＯ規格が満足されている特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報信号記録媒体の基板製造装置
の一実施例の概略断面図

【図２】情報信号記録媒体の基板製造装置の概略断面図

【図３】情報信号記録媒体の基板製造装置の一部の概略
断面図

【符号の説明】

１ 可動側金型 ２ 固定側金型 ４ スタンパ ７ スタンパ内周ホルダ ７ａ ツメ ８ スタンパ外周ホルダ １１ 入子 １２ 固定側鏡面 １３ キャビティ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型固定側鏡面と内周側に位置する入子
   とを具備した情報信号記録媒体の基板を射出成形する装
   置であって、前記入子が凸出しているように金型固定側
   鏡面と入子との間に段差が構成されてなることを特徴と
   する情報信号記録媒体の基板製造装置。
2. 【請求項２】 段差を約０．０１〜０．０５ｍｍに構成
   したことを特徴とする請求項１の情報信号記録媒体の基
   板製造装置。