JPH0687142A

JPH0687142A - 光ディスク基板とその射出成形装置および射出成形方法

Info

Publication number: JPH0687142A
Application number: JP4238467A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kuramoto; 浩樹蔵本; Masaki Yoshii; 正樹吉井; Yasuo Amano; 泰雄天野; Keiji Takasu; 慶治鷹栖
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【目的】光ディスク基板の射出成形において光学的、
機械的特性に優れた光ディスク基板、特に薄肉の光ディ
スク基板を得る。【構成】射出成形装置の射出機構部１および型締機構
部２を、電動サーボモータと油圧とを組み合わせて構成
し、また、離型機構３では、離型空気圧を多段に制御可
能にした。金型４は、微小突出し機構、全面突出し機構
を備え、情報面優先離型が可能な構造となっている。ま
た、薄肉の光ディスク基板を得るため、スタンパの内円
部はテーパにカットされ、光ディスク基板には、スタン
パホルダーの爪跡が現れない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度メモリとして用い
られる情報記録再生可能な光ディスク基板とその射出成
形装置および射出成形方法に係り、特に、小型薄肉の光
ディスク基板とその射出成形装置および射出成形方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク基板の射出成形装置お
よび金型と、これを用いて成形される光ディスク基板お
よびその射出成形方法の概要を、図４４および図４５を
用いて説明する。

【０００３】図４４は、従来の光ディスク基板を成形す
るための射出成形装置の概要図である。射出成形装置
は、射出機構部、型締機構部から構成される。射出成形
装置には油圧駆動のものと電動サーボモータ駆動のもの
があるが、ここでは電動サーボモータ駆動のものについ
て、また、型締機構は、トグル式のものについて説明す
る。

【０００４】射出機構部は、材料樹脂を供給するための
ホッパー１７１、スクリューを内蔵し樹脂の計量、可塑
化溶融、射出をするための加熱シリンダ１７２、スクリ
ューを前進あるいは回転させるための射出用電動サーボ
モータ１７３およびスクリュー回転用電動サーボモータ
１７４、動力を伝達するためのボールねじ１７５および
ボールスプライン１７６から構成されている。

【０００５】一方、型締機構部は、金型を取り付けるた
めの固定ダイプレート１７７および可動ダイプレート１
７８、可動ダイプレート１７８の摺動ガイドとなるタイ
バー１７９、型締力を発生させるための型締用電動サー
ボモータ１８０およびトグル機構部１８１、成形基板を
離型するためのエジェクト機構部１８２から構成されて
いる。

【０００６】光ディスク基板は、材料樹脂を加熱シリン
ダー１７２内のスクリューを回転させ、計量するととも
に可塑化溶融し、予め、型締用電動サーボモータ１８０
により型締された光ディスク基板成形用金型１８５のキ
ャビティ内に、溶融樹脂を射出用電動サーボモータ１７
３でスクリューを前進させ、射出充填することにより形
成される。成形された光ディスク基板は、冷却後離型さ
れ、金型外に取り出される。

【０００７】次に、光ディスク基板成形用金型および溶
融樹脂を光ディスク基板成形用金型に射出充填し、形成
された光ディスク基板を取り出すまでの過程を詳細に説
明する。図４５は従来の光ディスク基板成形用金型の詳
細を示す断面図である。

【０００８】図４５において、１８５は光ディスク基板
成形用金型（以下、金型という）の全体を示したもので
あって、この金型１８５は射出成形装置の金型取付け用
固定ダイプレートに取付けられる固定型１９５と可動ダ
イプレートに取付けられる可動型１９４との割型から構
成され、この可動型１９４には、光ディスク基板となる
べき溶融樹脂に情報用ピットやグルーブを転写するため
のスタンパ１９２が内周スタンパホルダー１９６と外周
スタンパホルダー１９７とによって取付けられている。
射出成形装置によって加熱溶融された透明樹脂は、それ
よりも低い温度に保持された金型、つまり固定型１９５
のスプル部１９８を通って、スタンパ１９２が設けられ
たキャビティ内に射出充填される。射出充填された加熱
溶融樹脂は、スタンパ１９２により情報ピットやグルー
ブなどが転写された後に冷却・固化され光ディスク基板
１９３として成形される。金型１８５内で冷却された光
ディスク基板１９３は、金型開きと同時に固定型１９５
内のエアパス１９９′にエアを通し、型内へのエア吹出
しによって、先ずミラー面を形成する固定型１９５から
離型し、スタンパ１９２が取付けられている可動型１９
４側に残る。金型１８５を全開した後、可動型１９４側
に設けられているエアパス１９９からのエアの吹き出し
とエジェクト機構２００とを駆動することにより、光デ
ィスク基板１９３はスタンパ１９２から離型され金型外
に取り出される。

【０００９】図４６に、このような従来の射出成形装置
および方法で成形された光ディスク基板の断面図を示
す。図中、１５３は情報記録（記憶）領域、１５４は情
報記録領域１５３に形成されたトラッキング用グルー
ブ、１６１は中心穴、１６２は外周端面、１６５はスタ
ンパホルダーの爪溝である。

【００１０】上記した従来の射出成形装置に関するもの
としては、例えば特開昭56-139940に記載されている光
学レコードの射出成型機が知られている。

【００１１】また、ＣＤ、ＶＤのようなＲＯＭディス
ク、ＤＲＡＷディスク等の光ディスクや光カード等のプ
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
に関するものとして、離型時に情報ピットが変形するの
を防止し、転写性能の向上と成形性を改善するために、
金型開きと同時に可動型側のエアエジェクタによるエア
の吹出しを行い、光ディスク基板をスタンパが装着され
た可動型側から先に離型させ、固定型側に残す成形方
法、例えば、特開平1-264822が提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記のような光
ディスク基板として用いられるプラスチック基板は、厚
さが約1.2〜1.5mm、直径が約80〜300mmで、材料として
はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂を用いるのが一
般的であった。しかし、今後、情報処理装置の小形、薄
形化に伴い、その外部記憶媒体である光ディスクおよび
基板自体も小形化、薄形化（1.0mm以下）の必要があ
る。上記従来技術では、この薄形の光ディスク基板を成
形する上で光学的特性、形状精度、転写性等に対する配
慮が十分になされておらず下記に示す問題点を有してい
た。そこで、それぞれの問題点を解決するための本発明
の目的について以下に説明する。

【００１３】（１）光ディスク基板を成形するための
射出成形装置の射出機構および制御において、油圧機構
による速度制御は、油圧サーボ弁の流量制御により行わ
れていたが、この場合、フィードバックにより制御を行
うため応答が遅れると正確な制御ができないという欠点
があり、また一定の速度制御を行っても多少の速度変動
が生じるという問題があった。また、電動サーボモータ
による圧力制御も、ロードセルからの信号によるフィー
ドバックにより行われていたため、応答性が悪いという
欠点があり、また射出−保圧切替え時に圧力変動が生じ
るという問題があった。

【００１４】このように、油圧機構による速度制御およ
び電動サーボモータによる圧力制御には、それぞれ上記
のような欠点があり、油圧機構あるいは電動サーボモー
タそれぞれ単独では速度制御および圧力制御の両方を正
確に行うことができないという問題があった。

【００１５】本発明は、射出ユニット部を電動サーボモ
ータと油圧機構を組合わせて構成することにより、射出
速度および保圧力制御の両方を正確に行うことを目的と
しており、また、これにより高精度な光ディスク基板を
提供することを目的としている。

【００１６】（２）光ディスク基板を成形するための
射出成形装置において、油圧機構により金型の開閉およ
び型締を行う場合、金型の開閉を高速かつスムーズに行
え、また小型な装置で大きな型締力を発生することがで
きる。しかし、射出成形した光ディスク基板を冷却後取
り出す際に、金型を開く型開時における油圧による低速
制御が正確に行えず不安定になるという欠点があった。
この型開時に金型に密着した光ディスク基板は、可動型
および固定型の双方に引張られるが、可動型に設けられ
たアンダーカットにより可動型に保持され固定型から離
型する。この時の型開速度が速い場合や不安定である場
合、光ディスク基板は離型時に大きな力を受け変形す
る。そのため、光ディスク基板の離型時の型開は低速か
つ安定に行う必要があり、特に、薄形の光ディスク基板
の成形においては、型開時の正確な低速制御が必要とな
る。油圧機構では油圧シリンダへの油の流量調整により
速度制御を行うが、少量の流量調整を必要とする低速制
御は不安定となり、成形品は離型時に変形し、そのばら
つきも大きくなるという問題があった。

【００１７】一方、電動サーボモータにより金型の開閉
および型締を行う場合、金型の開閉時の速度は、モータ
回転数により正確に制御することができる。したがっ
て、型開時の低速制御は正確かつ安定に行うことができ
る。しかし、電動サーボモータにより大きな型締力を出
すためには大出力のモータが必要なため、装置が大きく
なりコストも高くなるという問題があった。また、電動
サーボモータにより金型の開閉を高速で行うと、速度切
替時および停止時のショックが大きく、装置を痛めるた
め高速運転ができないという問題があった。

【００１８】本発明は、型締機構部を油圧機構と電動サ
ーボモータとを組合せて構成し、油圧機構で高速な金型
開閉および型締の制御を行い、電動サーボモータで型開
時の低速制御を正確に行うことにより、光ディスク基板
の離型時の変形を防ぎ、さらに高速成形を可能にするこ
とを目的としている。

【００１９】（３）光ディスク基板を金型より離型さ
せる離型装置において、従来は、機械式突出装置の突出
速度を変えて、離型時の成形品の変形を抑えるようにし
ていた。また、離型時のはじめに空気圧により光ディス
ク基板を離型させ、ついで上記機械式の突出を行なう方
法が行われていた。しかし、上記機械式と空気式を併用
する離型装置では、光ディスク基板、特に薄肉の基板の
場合、空気を吹き出した際に空気圧により変形するとい
う問題があった。

【００２０】本発明は、上記空気式離型に伴う光ディス
ク基板の変形を防止する射出成形装置を提供することを
目的としている。

【００２１】（４）金型のキャビティ内に射出充填さ
れた樹脂、即ち光ディスク基板が、充分に冷却・固化し
た後に型開きを行い離型が行なわれる従来の射出成形方
法において、型内冷却中に基板は金型(スタンパおよび
ミラー面）と密着しているため、熱収縮を拘束する力を
受け、基板はクリープ的な変形を生じ、複屈折が大きく
なるという問題があった。基板を構成する樹脂として
は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂が使用される
が、とりわけポリカーボネート樹脂の場合に複屈折が大
きく生じる。また、基板の型内冷却中の変形を抑制する
ために、成形後の冷却時間を短くして型開・離型を行う
と、基板の温度が高いため離型時に基板が大きく変形す
るという問題があった。

【００２２】本発明は、射出充填後、光ディスク基板を
素早く離型させ型内冷却中の基板の変形を抑えることに
より、複屈折を小さくし、かつ離型時の変形を小さく抑
える成形方法およびその装置を提供することを目的とし
ている。

【００２３】（５）光ディスク基板の射出成形におい
て、金型内に取り付けるスタンパの内径側を押さえる内
周スタンパホルダーの爪の高さは、強度的に0.3mm以下
にすることは難しく、一般に0.3〜0.5mmが普通である。
従来の方式では、この爪の高さ分だけキャビティ厚さが
薄くなっており、成形時に樹脂が射出された際、該爪の
部分でキャビティ間隔が狭くなり、その分樹脂の流れが
制約されていた。これは基板の厚さが1.0mm以下、特
に、0.5mm以下の場合には、爪の高さを例えば0.3mmとす
ると、爪部のキャビティ厚さは0.2mmとなり、樹脂の流
れが悪くなって、光学的歪（複屈折）が大きくなるほ
か、上記基板を変形させたり、回転時の面振れ等に影響
を与えるなど、光ディスク基板としての機械特性を劣化
させるという問題があった。

【００２４】また、樹脂の流れをよくするため従来技術
では、前記内周スタンパホルダーの爪部位置の凹部の反
対面（ミラー面）側に凸部を形成した基板もある。この
方式の場合、樹脂の流れは良くなるが基板全体の厚みが
厚くなり薄形の光ディスクには不利である。また、上記
基板の変形により、回転時の面振れ等光ディスク基板と
しての機械特性が劣化するという問題があった。

【００２５】本発明は、薄形の光ディスク基板の成形に
おいて、樹脂の流れを良好にすることにより、基板の分
子配向および変形を抑えた光ディスク基板およびその成
形装置を提供することを目的としている。

【００２６】（６）光ディスク基板の離型時におい
て、基板のミラー面が情報面よりも先に離型すると、ス
タンパの突起により、転写された情報ピットが変形する
という問題があった。

【００２７】本発明は、光ディスク基板の離型時におい
て、情報面をミラー面より先に離型させることにより、
基板の情報用ピット等の変形を改善した光ディスク基板
およびその成形方法を提供することを目的としている。

【００２８】（７）スタンパ面優先離型金型(スタン
パの情報である微小凹凸の転写性を向上させる目的で用
いられる金型)を用いて光ディスク基板を成形する場
合、スタンパ面より密着性の悪いミラー面側に基板を残
す為、光ディスク基板の外径面を形成する外周リングを
ミラー面側にすることが多い。この金型でミラー面から
離型させる際、型開き直前におけるキャビティ内残圧の
内、光ディスク基板の外径面にかかる圧力が場所によっ
て異なっている場合、或いは成形品の外径面の離型抵抗
が場所によって異なっている場合は、エアースリットか
ら供給された圧縮空気が円滑且つ均一に広がらないた
め、中央部のエジェクタリングで成形品を押し出すと
き、特に残圧の大きい場所或いは離型抵抗の大きい場所
で離型遅れを生じ、光ディスク基板に変形が生じ、回転
時の面振れ等光ディスク基板としての機械特性が劣化す
ると言う問題があった。

【００２９】また、金型が完全に開いた後に、ミラー面
から基板を離型させる際、可動型中央部付近に設けられ
たエアースリットから圧縮空気を吹き出しながら、機械
的エジェクタロッドを突き出し離型させるが、エジェク
タリングの位置が基板の中心部のみであるため、基板全
体に対して平均に力がかからず、上記基板の反り、回転
時の面振れ等光ディスク基板としての機械特性が劣化す
ると言う問題があった。

【００３０】本発明は、光ディスク基板の離型時の変形
を、均一離型を行うことにより小さく抑えることがで
き、機械特性の優れた光ディスク基板を得ることができ
る成形装置を提供することを目的としている。

【００３１】（８）成形された光ディスク基板の取り
出しにおいて、従来はエアースリットから供給された圧
縮空気、及び中央部のエジェクタリングで成形品を押し
出し、基板取り出し装置に基板を受け渡す際、エジェク
タリングの動きと取り出し装置の動きに同期がとれてお
らず、そのため、該基板取り出し装置とエジェクタリン
グの動きの差は、取り出し装置のバネ等で吸収してい
た。しかし、基板の厚さが1.0mm以下、特に、0.5mm以下
の場合には基板の剛性が小さく、取り出しのタイミング
が悪い場合には、取り出し装置のバネ等の基板取り出し
装置とエジェクタリングの動きの差の吸収機構の力にま
け、上記基板が変形し、回転時の面振れ等光ディスク基
板としての機械特性が劣化するという問題があった。

【００３２】本発明は、型開後の光ディスク基板の取り
出しにおいて、エジェクタリングの移動開始と取り出し
ロボットの移動開始を同時にし、且つ、移動速度を同じ
にすることにより取り出し時の基板の変形を小さく抑
え、機械特性の優れた光ディスク基板を得ることのでき
る成形装置を提供することを目的としている。

【００３３】（９）従来の光ディスク基板の情報記録
面において、グルーブあるいはピットが形成されている
領域とそれ以外のミラー領域とがあった。これは基板と
スタンパとの離型に関する配慮がされておらず、不均一
離型による離型ムラが生じるという問題があった。つま
り、グルーブあるいはピットが形成されている領域とそ
れ以外のミラー領域では表面粗さが異なり、グルーブあ
るいはピット領域では離型し易く、ミラー領域では離型
しにくい。このため、基板とスタンパとの離型が不均一
となり基板には応力が発生する。この不均一離型による
応力により基板の周方向の複屈折分布のばらつきが大き
くなり、光ディスク基板の重要な特性である収束光レタ
ーデーションが周方向で大きくばらつくという問題があ
り、また基板の変形が大きくなるという問題があった。

【００３４】本発明は、光ディスク基板の離型時におけ
る不均一離型を防ぎ、基板に生じる応力を小さくするこ
とを目的とし、これにより基板の複屈折分布のばらつき
を小さくし、さらに基板の変形を少なくすることを目的
としている。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク基板
射出成形装置は、射出成形機の射出ユニット部を電動サ
ーボモータと油圧機構とを組合わせて構成することによ
り、射出速度を電動サーボモータの回転数調整で制御
し、保圧力を油圧機構による油圧サーボ弁の圧力調整で
制御したものである。

【００３６】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
射出成形機の型締機構部を油圧機構と電動サーボモータ
とを組合せて構成することにより、油圧機構で高速な金
型開閉および型締を行い、電動サーボモータで型開時の
低速制御を正確に行うものである。

【００３７】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
射出成形機の離型機構において空気圧を多段階、または
連続的な制御をするために、複数の圧力制御弁と、上記
各圧力制御弁の出力を切替えるための切替弁とを備える
ようにしたものであり、また、比例電磁弁により上記空
気圧を制御するようにしたものである。さらに、少なく
とも上記成形品離型用の空気圧制御特性を記憶する記憶
装置と、上記空気圧制御特性を修正する演算装置とを備
えるようにしたものである。さらに、複数の上記成形品
離型用の空気圧制御特性を記憶し、その一つを選択し、
必要に応じてこれを修正するようにしたものである。

【００３８】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
溶融樹脂をキャビティ内に射出充填し、基板を成形した
後、金型を微小量開いて、基板を可動型および固定型の
両方から離型させた後、金型を全開して基板を金型外に
取り出すようにしたものである。また、射出圧縮成形方
式においては、溶融樹脂をキャビティ内に射出充填して
圧縮成形後、圧縮ラムを微小量後退させ、基板を可動型
および固定型の両方から離型させた後、金型を全開して
基板を金型外に取り出すようにしたものである。即ち、
成形後の型開きを２段階に設定し、全型開きの前に、微
小量の型開きをして、基板を固定型および可動型の両方
から離型し、基板の型内冷却中の変形による複屈折の増
大を抑えると共に、離型時の基板の変形を抑えるように
したものである。

【００３９】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
スタンパの厚みを0.5mm〜1.5mmとし、該スタンパの内径
形状を、情報面側の直径が非情報面側の直径より大であ
るようなテーパ形状もしくは段つき形状とし、該テーパ
形状もしくは段つき形状と同じテーパ形状もしくは段つ
き形状を持つ内周スタンパホルダーにてミラーブロック
に固定させたことを特徴とする。また、前記スタンパの
情報が転写された光ディスク基板を成形するようにした
光ディスク基板成形用金型において、前記可動側または
固定側のミラーブロックの外周部に、外周スタンパホル
ダーよりキャビティ側に位置し、且つ、キャビティ側面
で成形品外径面を形成可能な外周リングを設け、該外周
リングに対し前記可動側または固定側のミラーブロック
を型開閉方向に移動可能にし、且つ、該移動ストローク
を前記ディスクの板厚以上とし、光ディスク基板離型
時、該ミラーブロックを外周リングに対し型開閉方向
に、該光ディスク基板の板厚以上移動させ光ディスク基
板の外径部を離型し、その移動速度を制御可能としたも
のである。

【００４０】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
基板の離型において、成形金型を全開する前に、まず該
光ディスク基板とスタンパとの均一離型を行い、さらに
成形金型の全開時に基板温度の低下を防止させたもので
ある。

【００４１】本発明の光ディスク基板は、情報記録面の
全面にわたってグルーブあるいはピットを形成したもの
である。つまり、情報記録域と同様のグルーブあるいは
ピットを情報記録域外の全領域に形成したものである。
また、スタンパ転写面の全領域にわたってグルーブある
いはピットを形成し、スタンパホルダーに対応する領域
の表面を粗くしたものである。

【００４２】

【作用】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、射出
ユニット部を電動サーボモータと油圧機構を組合わせて
構成し、射出速度を電動サーボモータで、また保圧力を
油圧機構で制御することにより射出・保圧過程における
射出速度および保圧力の両方をそれぞれ正確に制御する
ことができ、また射出−保圧切替えをスムーズに行うこ
とができる。

【００４３】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
型締機構部を油圧機構と電動サーボモータとを組合せて
構成することにより、金型の高速型開閉および型締を油
圧機構で制御し、型開時の低速制御を電動サーボモータ
で行うことにより、光ディスク基板の変形を防ぐことが
でき、高精度かつ高速な成形を行うことができる。

【００４４】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
光ディスク基板の離型を最初は緩やかに行なうので離型
時の変形を少なくする。さらに、従来の良好な離型特性
を記憶し、これを効率よく修正して用いるので最良な離
型制離型御特性が短時間に得られる。

【００４５】本発明の光ディスク基板射出成形方法は、
基板を成形した後、金型を微小量開いて、基板を可動型
および固定型の両方から離型することにより、基板の型
内冷却中の変形を抑えたものであり、これにより基板の
複屈折は小さくなり、光学特性の優れた光ディスク基板
が得ることができる。また、金型開き及び圧縮ラム（射
出圧縮成形方式の場合）の後退は、微小量であるため、
基板の可動型および固定型からの離型時の変形を小さく
抑えることができ、形状精度の優れた光ディスク基板が
得られる。

【００４６】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
スタンパの厚みを0.5mm〜1.5mmとし、該スタンパの内径
形状を、情報面側の直径が非情報面側の直径より大であ
るようなテーパ形状もしくは段つき形状とし、該テーパ
形状もしくは段つき形状と同じテーパ形状もしくは段つ
き形状を持つ内周スタンパホルダーにてミラーブロック
に固定することにより、スタンパの情報面側よりキャビ
ティ側に爪を出さないでスタンパを固定でき樹脂の流れ
を制限することはない。従って、光学的歪（複屈折）や
上記基板の反り、回転時の面振れ等、光ディスク基板と
しての機械特性を劣化させることはない。

【００４７】本発明の光ディスク基板成形金型は、光デ
ィスク基板がミラー面に密着した状態でミラーブロック
全体で光ディスク基板の外径面を離型するため、外径面
の離型抵抗の影響を受けずに外径面の離型ができる。こ
の状態でエアースリットから圧縮空気を吹き出しながら
エジェクタリングを押し出せば、離型抵抗の差が無く基
板の反り、回転時の面振れ等を生じさせることは無い。
さらに、上記ミラーブロックの移動速度を可変制御でき
るようにし、動き始めを遅くすれば、その後の速度を速
くしても基板の反り、回転時の面振れ等を生じさせるこ
とは無く成形サイクル短縮ともなる。

【００４８】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
エアースリットから供給された圧縮空気、及び中央部の
エジェクタリングで光ディスク基板を押し出し、該基板
取り出し装置に該基板を受け渡す際、エジェクタリング
の動き出しのタイミングをセンサーで検知し、そのタイ
ミングで取り出し装置を該基板の押し出し速度と等速度
で後退させるようにすれば該基板に力がかからず、該基
板の反り、回転時の面振れ等光ディスク基板としての機
械特性が劣化するということはない。

【００４９】本発明の光ディスク基板射出成形装置は、
型開き開始と同時に、スタンパの情報転写面と光ディス
ク基板の情報面とが低応力状態で離型するので、熱収縮
による残留応力に起因する情報ピットの転写不良を完全
に排除でき、情報ピット形状の優れた光ディスク基板が
得られる。

【００５０】本発明の光ディスク基板は、情報記録面の
全面にわたってグルーブあるいはピットを形成すること
にとより、基板の表面粗さは全面にわたって同一とな
る。これによって基板とスタンパとの離型時の離型力は
均一となり、基板とスタンパはスムーズな均一離型が達
成される。そして、グルーブあるいはピット領域とミラ
ー領域が存在する場合のように不均一離型が起こり、基
板の周方向の複屈折分布が大きくばらついたり、基板が
変形したりすることがなく、特性の良好な光ディスク基
板を得ることができる。

【００５１】

【実施例】図１は、本発明の実施例について、それぞれ
の機構の特徴を概略的に説明したものである。本発明の
射出成形装置の特徴として、電動サーボモータ・油圧複
合射出機構部１、電動サーボモータ・油圧複合型締機構
および二段型開機構部２、離型空気圧制御機構部３が挙
げられる。また、光ディスク基板成形用金型４の特徴と
しては、微小突出し機構、薄肉基板成形機構、情報面優
先離型機構が挙げられる。以下、それぞれの機構の実施
例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００５２】図２は、本発明の電動サーボモータ・油圧
複合射出機構部１の第一の実施例で、射出成形装置の射
出ユニット部の概略図を示したものである。射出ユニッ
ト部は、スクリュー５、電動サーボモータ６、油圧シリ
ンダ７、油圧ピストン８、ボールねじ９、ボールナット
１０、歯車１１および連結部品から構成される。本実施
例ではスクリュー５と油圧シリンダ７が連結し、油圧ピ
ストン８とボールねじ９およびボールナット１０が連結
した構造となっている。射出過程におけるスクリュー５
の前進は、電動サーボモータ６の回転を歯車１１を通し
てボールねじ９に伝え、ボールナット１０およびこれに
連結した油圧ピストン８を前進させる。ここでは、ボー
ルねじ９を回転させているが、ボールナット１０を回転
させる構造としてもよい。この時、油圧シリンダ７内の
油の流出を止めることにより、油圧シリンダ７およびそ
れに連結したスクリュー５が前進する。そして、射出−
保圧切替え位置で電動サーボモータ６の回転を止め、そ
の後の保圧過程では油圧機構つまり油圧シリンダ７への
油の流出入により保圧力の調整を行う。保圧力の制御
は、油圧源１２からの油を油圧サーボ弁１３を通して圧
力調整により行う。このように射出過程では、スクリュ
ー５の前進速度つまり射出速度を電動サーボモータ６の
回転数調整により制御し、保圧過程では保圧力を油圧機
構の圧力調整により制御する。これにより、射出速度お
よび保圧力を正確に制御することができ、また射出−保
圧切替えをスムーズに行うことができる。

【００５３】図３は、本発明の電動サーボモータ・油圧
複合射出機構部１の第２の実施例で、射出成形装置の射
出ユニット部の概略図である。本実施例ではスクリュー
５と油圧ピストン８が連結し、油圧シリンダ７とボール
ねじ９、ボールナット１０が連結した構造となってい
る。射出過程におけるスクリュー５の前進は電動サーボ
モータ６の回転を歯車１１を通してボールねじ９に伝
え、ボールナット１０およびこれに連結した油圧シリン
ダ７を前進させる。ここでは、ボールねじ９を回転させ
ているが、ボールナット１０を回転させる構造としても
よい。この時、油圧シリンダ７内の油の流出を止めるこ
とにより、油圧ピストン８およびそれに連結したスクリ
ュー５が前進する。そして、射出−保圧切替え位置で電
動サーボモータ６の回転を止め、その後の保圧過程では
油圧機構つまり油圧シリンダ７への油の流出入により保
圧力の調整を行う。保圧力の制御は油圧源１２からの油
を油圧サーボ弁１３を通して圧力調整により行う。この
ように射出過程では、スクリュー５の前進速度つまり射
出速度を電動サーボモータ６の回転数調整により制御
し、保圧過程では保圧力を油圧機構の圧力調整により制
御する。

【００５４】図４は、本発明の電動サーボモータ・油圧
複合射出機構部１の第３の実施例で、射出成形装置の射
出ユニット部の概略図である。射出ユニット部は、スク
リュー５と油圧ピストン８およびボールねじ９、ボール
ナット１０が連結した構造となっている。そして、ボー
ルねじ９、ボールナット１０がスライドできるようにそ
の外周部にスプライン１４が設けられている。射出過程
におけるスクリュー５の前進は、電動サーボモータ６の
回転を歯車１１を通してボールねじ９に伝え、ボールナ
ット１０を前進させることによりこれと連結した油圧ピ
ストン８およびスクリュー５が前進する。ここでは、ボ
ールねじ９を回転させているが、ボールナット１０を回
転させる構造としてもよい。この時、油圧シリンダ７内
の油はバイパス状態にしておく。そして、射出−保圧切
替え位置で電動サーボモータ６の回転を止め、その後の
保圧過程では、油圧機構つまり油圧シリンダ７への油の
流出入により保圧力の調整を行う。保圧力の制御は、油
圧源１２からの油を油圧サーボ弁１３を通して圧力調整
により行う。この時、油圧機構により圧力調整を行う
と、油圧ピストン８およびスクリュー５は前後し、これ
に伴いボールねじ９、ボールナット１０がスプライン１
４によりスライドする。このように射出過程では、スク
リュー５の前進速度つまり射出速度を電動サーボモータ
６の回転数調整により制御し、保圧過程では保圧力を油
圧機構の圧力調整により制御する。

【００５５】以上、３種類の実施例について述べたが、
上記したように射出ユニット部を電動サーボモータ６と
油圧機構とを組合わせて構成し、射出速度を電動サーボ
モータ６で、また保圧力を油圧機構で制御することによ
り、射出・保圧過程における射出速度および保圧力の両
方をそれぞれ正確に制御することができ、また射出−保
圧切替えをスムーズに行うことができる。

【００５６】図５は、本発明の電動サーボモータ・油圧
複合型締機構部２の第１の実施例で、射出成形装置の直
圧式型締機構部の概略図を示したものである。型締機構
部は、油圧シリンダ１５、油圧ピストン１６、電動サー
ボモータ１７、ボールねじ１８、ボールナット１９、歯
車２０、可動盤２１、固定盤２２、タイバー２３および
連結部品から構成され、可動盤２１、固定盤２２に可動
型２４、固定型２５がそれぞれ取付けられる。本実施例
では油圧ピストン１６とボールナット１９が連結し、ボ
ールねじ１８と可動盤２１が連結した構造となってい
る。成形過程において、油圧シリンダ１５へ油圧源２６
から制御弁２７を通した油の流入により、油圧ピストン
１６と一体となっている可動盤２１を前進させて金型を
閉じ、油圧力により型締を行う。射出−冷却過程を経て
成形品が成形され、これを取り出すために型開が行われ
る。この型開は、電動サーボモータ１７の回転を歯車２
０を通してボールナット１９に伝え、ボールねじ１８に
連結した可動盤２１を低速で移動させることにより行わ
れる。この時、油圧シリンダ１５内の油圧力により油圧
ピストン１６が動かないように制御する。ここでは、ボ
ールナット１９を回転させているが、ボールねじ１８を
回転させる構造としてもよい。この時の型開速度は、電
動サーボモータ１７の回転数調整により行われるため、
低速制御も正確かつ安定に行うことができる。そして、
成形品が固定型２５から離型した後、油圧シリンダ１５
へ油圧源２６から制御弁２７を通した油の流入により、
可動盤２１および可動型２４の移動を高速で行い、型開
きを完了させ成形品の取り出しを行う。このように、型
締機構部を油圧機構と電動サーボモータ１７との組合せ
により構成し、油圧機構で金型の高速な開閉および型締
の制御を行い、電動サーボモータ１７の回転数調整によ
り型開時の低速制御を行う。これにより、離型時の成形
品の変形を防ぐことができ、また安定な高速成形を行う
ことができる。

【００５７】図６は、本発明の電動サ−ボモ−タ・油圧
複合型締機構部２の第２の実施例で、射出成形装置のト
グル式型締機構部の概略図である。型締機構部は、油圧
シリンダ１５、油圧ピストン１６、クロスヘッドリンク
２８、前部トグルリンク２９、後部トグルリンク３０か
らなるトグル機構部、電動サーボモータ１７、ボールね
じ１８、ボールナット１９、歯車２０、可動盤２１、固
定盤２２、タイバー２３および連結部品から構成され、
可動盤２１、固定盤２２に可動型２４、固定型２５がそ
れぞれ取付けられる。本実施例では、トグル機構とボー
ルナット１９が連結し、ボールねじ１８と可動盤２１が
連結した構造となっている。成形過程において、油圧シ
リンダ１５へ油圧源２６から制御弁２７を通した油の流
入により、油圧ピストン１６およびこれに連結したクロ
スヘッドリンク２８が前進させられ、前部トグルリンク
２９および後部トグルリンク３０が伸びてトグル機構と
一体となっている可動盤２１が前進して金型が閉じる。
前部および後部のトグルリンク２９，３０が伸びきると
同時にタイバー２３が伸びるように調整することによ
り、その弾性回復力で型締を行う。射出−冷却過程を経
て光デイスク基板が成形され、これを取り出すために型
開が行われる。この型開は電動サーボモータ１７の回転
を歯車２０を通してボールナット１９に伝え、ボールね
じ１８に連結した可動盤２１を低速で移動させることに
より行われる。ここでは、ボールナット１９を回転させ
ているが、ボールねじ１８を回転させる構造としてもよ
い。この時の型開速度は、電動サーボモータ１７の回転
数調整により行われるため、低速制御も正確かつ安定に
行うことができる。そして、光ディスク基板が固定型２
５から離型した後、油圧シリンダ１５へ油圧源２６から
制御弁２７を通した油の流入により、前記伸びきった前
部および後部のトグルリンク２９，３０をゆるめ、可動
盤２１および可動型２４の移動を高速で行い、型開きを
完了させて光ディスク基板の取り出しを行う。

【００５８】以上、２種類の実施例について述べたが、
上記したように型締機構部を、油圧機構と電動サーボモ
ータとの組合せにより構成し、油圧機構で金型の高速な
開閉および型締の制御を行い、電動サーボモータの回転
数調整により、光ディスク基板が離型する型開時の低速
制御を正確かつ安定に行うことにより、離型時の光ディ
スク基板の変形を防ぐことができ、また安定な高速成形
を行うことが可能になる。

【００５９】図７は、本発明の離型空気圧制御機構によ
り離型用空気圧を多段に切替え、光ディスク基板の変形
を防止する射出成形装置の一実施例を示す図である。図
７においては、便宜上、上記空気圧を２段に切替える場
合を示している。また、図７は射出成形が終わり可動盤
３１ｂに固定された可動型３２ｂが光ディスク基板３８
を保持したまま、固定盤３１ａに固定された固定型３２
ａから離れた状態を表わしている。可動型３２ｂの内部
には、成形された光ディスク基板３８を離型させるため
の空気吹き出し孔３３が設けられ、これに本発明の空気
圧制御装置が接続される。空気吹き出し孔３３は、光デ
ィスク基板３８の背面の形状精度があまり問題にならな
い部分、例えば、光ディスク基板３８の記録面を外れた
部分に設けられる。空気は空気源３４より二手に分けら
れ、それぞれ圧力制御弁３５ａおよび３５ｂにより所定
の圧力に設定され、切替弁３６ａおよび３６ｂを介して
合流し、切替弁３７を介して空気吹き出し孔３３に供給
される。制御装置３９はその内部にタイマ装置を備え、
光ディスク基板３８に対する成形サイクルのシーケンス
に応じて切替弁３７を制御し、空気の供給開始、停止制
御、ならびに切替弁３６ａと３６ｂを制御して空気圧の
切替え制御を行なう。

【００６０】光ディスク基板３８の変形を抑えるには、
図８に示すように、始めは低い空気圧を加えて静かに離
型を開始させ、その後、空気圧を高めるようにする。前
記図７の場合は空気圧は２段階に切替えられるので、空
気圧は図８にＡで示すように変化する。また、前記制御
装置３９は記憶装置を備え、上記成形サイクルのシーケ
ンスや、光ディスク基板３８に対する最適な離型条件を
記憶し、成形サイクルのシーケンスに応じてその記憶内
容を読みだし、各切替弁３６ａ，３６ｂおよび３７等の
切替えタイミングを設定し、さらに必要に応じて各圧力
制御弁３５ａ，３５ｂ等の圧力を設定する。図７に示す
流量計４０や圧力計４１等は上記離型条件を決定する際
に役立つ。一般に上記成形の条件は、経験を参考にして
何回かの思考を重ねた上で決定される。このような場
合、必要に応じて前記制御装置３９内の記憶装置に、上
記経験から得ている典型的な離型パターンを記憶させる
ようにする。作業者は成形品の形状その他に応じた上記
離型パターンの中の一つを選定し、思考結果をみて必要
に応じてこれを若干修正し、最適な離型条件として設定
するようにする。

【００６１】図９は、上記の制御を行なう本発明の実施
例を示すものである。離型条件の設定に際し、まず、制
御装置３９内の記憶装置４２が記憶する複数の離型パタ
ーンの中の一つを選定する。それによりタイマ装置４４
が動作し、駆動回路４３を介して圧力制御弁３５ａ，３
５ｂの圧力値がそれぞれ設定される。次いで各切替弁３
６ａ、３６ｂ、３７等が順次駆動される。作業者は光デ
ィスク基板３８の離型結果を見て、他の離型パターンに
切替えるか、或いは上記選定した離型パターンの各圧力
切替えタイミングや各圧力値、その他の条件を修正する
ようにする。このため、制御装置３９は、上記修正条件
の入力手段と上記修正結果を記憶するメモリ領域とを備
えている。

【００６２】図１０は、上記空気圧を前記のような段階
的ではなく連続的に変化させて離型を行う本発明の実施
例を示す図である。タイマ装置４４からの指令により、
記憶装置４２は図８にＢで示すような連続的に変化する
圧力基準値を発生して比較器４５に送る。比較器４５は
上記圧力基準値を圧力検出器４６が検出する出力圧力値
と比較し、比例電磁弁４７を駆動する。この結果、比例
電磁弁４７は上記図８の特性Ｂに従う圧力を生成する。

【００６３】図１１は、本発明の光ディスク基板成形用
金型における微小突出し機構を具体化した金型の第１の
実施例の断面図で、光ディスク基板３８を射出成形した
後、金型５１を微小量Δｄ開いた状態を示したものであ
る。ポリカーボネート樹脂から成る光ディスク基板３８
は、図面を省略した射出成形機から加熱溶融した樹脂
を、可動型５４，固定型５５を閉じて成るキャビティ内
にスプル部５８を通して射出充填することにより形成さ
れる。この際、可動側５４に内周スタンパホルダー５６
および外周スタンパホルダー５７で保持されたスタンパ
５２の表面に形成された情報ピットあるいはトラックが
光ディスク基板３８に転写される。射出充填により光デ
ィスク基板３８が形成された後、基板温度が十分に高い
うちに金型を微小量Δｄ開き、その状態で一定時間（例
えば、約１０秒）保持する。

【００６４】前記微小量Δｄの金型開きの要領は、可動
型５４および固定型５５内に設けられたエアエジェクト
用エアパス５９、５９′よりエアを型内に吹出し、さら
に、可動型５４および固定型５５に設けた微小突出し機
構６１，６１′により、光ディスク基板３８を可動型５
４のスタンパ面および固定型５５のミラー面からそれぞ
れ離型する。この微小突出しは油圧により行われる。本
実施例では金型の微小開き量△ｄを１００μmとした
が、開き量によっては基板の変形に影響を与えるためそ
れを考慮に入れて決める必要がある。また、微小突出し
機構６１，６１′の突出し量は、ここでは等間隔にそれ
ぞれ５０μmとしたが、金型の微小開き量△ｄに対応さ
せて調節する必要がある。また、金型の微小開き量△ｄ
は、変位計６２によってその量を検知し、射出成形機の
型締機構を制御することにより正確に行うことができ
る。

【００６５】ところで、金型５１の微小量開きのタイミ
ングは、射出・保圧工程終了後、光ディスク基板３８へ
のピットおよびグルーブの転写が損なわれない範囲内で
なるべく早く、つまり、できるだけ高温状態で開くこと
が望ましい。また、エアパス５９、５９′からのエアの
吹出しおよび微小突出し機構６１，６１′の突出しタイ
ミングは、金型５１の微小量開きと同時が望ましいが、
可動型５４側の微小突出しを固定型５５側のそれよりも
僅かに遅らせてもよい。また、エアパス５９、５９′を
通して型内に吹出すエアは、温度調節された熱風（１０
０〜１４０℃）を用いたほうがよい。

【００６６】上記のようにして金型５１の微小量開きが
行われた後、金型５１を全開し、光ディスク基板３８は
エジェクト機構６０により突出され、外周スタンパホル
ダー５７の内接面から外れて取出し機等により型外に取
り出される。この金型全開時に光ディスク基板３８を可
動型５４側に持ってくるために、可動型５４側の微小突
出し機構６１の光ディスク基板３８との接触部に、アン
ダーカットや段差を設けたり、表面を粗くしたりしても
よい。この場合、光ディスク基板３８にはアンダーカッ
ト跡あるいは段差などが現れるが、情報ピット等が形成
される領域外であるため光ディスク基板３８の性能には
何らの影響も与えない。

【００６７】また、金型５１を微小量開くために射出成
形装置には型開閉制御機構において、金型５１を微小量
開いたところで一時停止させ、光ディスク基板３８が金
型５１から離型した後、金型５１を全開できる二段型開
制御機構が備わっている。

【００６８】このように、射出充填後、基板温度が高い
うちに金型５１を微小量△ｄ開いて、可動型５４および
固定型５５から光ディスク基板３８を離型することによ
り、基板の型内冷却中の変形が抑制され、この変形によ
り生じる基板の複屈折を小さく抑えることができる。さ
らに、離型時の基板の変形を微小量に抑えることができ
る。

【００６９】次に、図１２に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第２の実施例を説明する。先の
第１の実施例と同様にして、溶融樹脂をキャビティ内に
射出充填し、光ディスク基板３８を成形した後、図示の
ように金型５１を微小量△ｄ＝１００μm開き、微小突
出し機構６１，６１′およびエアパス５９，５９′から
のエアの吹出しにより、光ディスク基板３８を可動型５
４および固定型５５から離型する。本実施例における微
小突出し機構６１，６１′は、リンク機構７０，７０′
を介してピン戻し６３，６３′と連結されており、金型
５１が微小量開くことによりスプリング６４，６４′に
より一定の微小量△ｄ突出される機構と成なっている。
このため、光ディスク基板３８は、金型５１が微小量開
くと同時に、微小突出し機構６１，６１′により可動型
５４および固定型５５から離型される。そして、光ディ
スク基板３８の全面が可動型５４および固定型５５から
離型した後、金型５１を全開し、光ディスク基板３８
は、外周スタンパホルダー５７によりその外周が支持さ
れて可動型５４側に残り、さらに、エジェクト機構６０
により突出されて、外周スタンパホルダー５７の内接面
から外れて型外に取り出される構成になっている。この
例では、微小突出し機構６１，６１′が、第１の実施例
の油圧機構の代わりに金型５１内でスプリング６４，６
４′によって駆動され、突出し量もリンク機構７０，７
０′が配設されている間隙幅によりストロークが規制さ
れる構成となるため、単純な機構にすることができる。

【００７０】次に、図１３に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第３の実施例を説明する。この
場合も前記第１の実施例と同様にして、溶融樹脂をキャ
ビティ内に射出充填し、光ディスク基板３８を成形した
後、図示のように金型５１を微小量△ｄ＝１００μm開
き、可動型５４側はエジェクト機構６０の微小突出しお
よびエアパス５９からのエア吹出しにより、また固定型
５５側は、油圧による微小突出し機構６１′およびエア
パス５９′からのエアの吹出しにより、光ディスク基板
３８を可動型５４および固定型５５から離型させる。そ
して、光ディスク基板３８の全面が可動型５４および固
定型５５から離型した後、金型５１を全開する。このと
き光ディスク基板３８は、外周スタンパホルダー５７に
よってその外周が支持されて可動型５４側に残り、エジ
ェクト機構６０をさらに突き出すことにより、外周スタ
ンパホルダー５７の内接面から外れて型外に取り出され
る構成になっている。ここで可動型５４側の微小突出し
は、２段階に動作する構成と成なっているエジェクト機
構６０により行われるため、射出成形機のエジェクタ機
構を段階的に微小量突出し制御できるようにする必要が
ある。この際、エジェクタの突出しを電動サーボモータ
を使って駆動させることも可能であり、より正確な微小
突出し制御を行うことができる。また、この例では固定
型５５側の微小突出しを図示のように図１１と同様に油
圧により行っているが、図１２の第２の実施例のように
スプリング機構により微小量突出しを行うようにしても
よい。

【００７１】次に、図１４に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第４の実施例を説明する。この
場合も前記第１の実施例と同様にして、溶融樹脂をキャ
ビティ内に射出充填し、光ディスク基板３８を成形した
後、図示のように金型５１を微小量△ｄ＝１００μm開
き、図１１の場合と同様に油圧による微小突出し機構６
１，６１′およびエアパス５９，５９′からのエアの吹
出しにより、光ディスク基板３８を可動型５４及び固定
型５５から離型する。この際、図１４の円内に拡大して
示すように、固定型５５側の光ディスク基板３８の外周
部にアンダーカット６５を設けることにより、金型の微
小開きの際に、可動型５４側を優先的に離型させるよう
にする。これは、光ディスク基板３８とスタンパ５２と
の密着力が、固定型５５のミラー面の密着力より強く、
光ディスク基板３８が可動型５４と離型しにくいため、
光ディスク基板３８の固定型５５側の外周部にアンダー
カット６５を設けることにより、可動型５４側を優先的
に離型させるようにしたものである。そして、この光デ
ィスク基板３８のアンダーカット６５は、固定型５５側
の鏡面部の外周に設けたアンダーカット形成用突起部６
５ａにより成形時に形成されるが、固定型５５からの微
小突出し機構６１′およびエアパス５９′からのエアの
吹出しにより、光ディスク基板３８を固定型５５から離
型させられる程度の抵抗を有する大きさがよい。また、
アンダーカット６５は、光ディスク基板３８の情報ピッ
ト形成領域外であれば、全周にわたって設けても、ある
いは部分的に設けてもよい。したがって、この方法によ
り形成された光ディスク基板３８には、上記したアンダ
ーカット６５跡が現われる。

【００７２】次に、図１５に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第５の実施例を説明する。この
場合も前記第１の実施例と同様にして、溶融樹脂をキャ
ビティ内に射出充填し、光ディスク基板３８を成形した
後、図示のように金型５１を微小量△ｄ＝１００μm開
き、図１１の場合と同様に油圧による微小突出し機構６
１，６１′およびエアパス５９，５９′からのエアの吹
出しにより、光ディスク基板３８を可動型５４および固
定型５５から離型する。この際、図１５の円内に拡大し
て示すように、固定型５５側の光ディスク基板３８の外
周部には前記図１４の場合と同様にアンダーカット６５
が設られており、金型５１を微小量開いた際に、光ディ
スク基板３８の外周部は可動型５４側が優先的に離型す
る構成となっている。そして、その後、固定型５５側の
成形された光ディスク基板３８の外周部近傍に設けられ
た油圧駆動される微小突出し機構６６の突出しにより、
固定型５５側の光ディスク基板３８の外周部が離型す
る。これは、前記第４の実施例と同様に、可動型５４側
を優先的に離型させるために設けたアンダーカット６５
により、光ディスク基板３８と可動型５４とを離型させ
た後、光ディスク基板３８の外周部を固定型５５との離
型を確実に行うために、固定型５５の外周部に微小突出
し機構６６を設けたものである。この外周部のアンダー
カット形成用突起部６５ａおよび微小突出し機構６６
は、光ディスク基板３８の情報ピット形成領域外の位置
に設ける必要があることは云うまでもない。そして、こ
の方法で形成された光ディスク基板３８の外周部には、
アンダーカット６５跡および微小突出し機構６６の跡
（例えば、ピン跡）が現われる。

【００７３】次に、図１６に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第６の実施例を説明する。この
場合も前記第１の実施例と同様にして、溶融樹脂をキャ
ビティ内に射出充填し、成形された光ディスク基板３８
の外周端６７が、固定型５５の外周リング６８に接する
構造の金型において、光ディスク基板３８が成形された
後、図示のように金型５１を微小量△ｄ＝１００μm開
き、図１１の場合と同様に、微小突出し機構６１，６
１′およびエアパス５９，５９′からのエアの吹出しに
より、光ディスク基板３８を可動型５４および固定型５
５から離型する。この場合、図１６の円内に拡大して示
すように、成形時に外周リング６８の一端に設けられた
切欠部６８ａにより、光ディスク基板３８の外周端面６
７に形成された突起６９によって金型５１が微小量開い
た際に、光ディスク基板３８の外周部は可動型５４側が
優先的に離型する構成となっている。この突起６９の作
用効果は、前記図１４に示す第４の実施例で説明したも
のと同様である。

【００７４】次に、図１７に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第７の実施例を説明する。この
場合も前記第１の実施例と同様にして、溶融樹脂をキャ
ビティ内に射出充填し、光ディスク基板３８を成形した
後、図示のように金型５１を微小量△ｄ＝１００μm開
き、図１３に示す第３の実施例と同様に、可動型５４側
はエジェクト機構６０の段階的に駆動する微小突出し機
構およびエアパス５９からのエアの吹出しにより、ま
た、固定型５５側は、微小突出し機構６１′およびエア
エジェクト用エアパス５９′からのエアの吹出しによ
り、光ディスク基板３８を可動型５４および固定型５５
から離型させる。本実施例においては、固定型５５側の
微小突出しを、図に示すように、射出成形機の固定ダイ
プレート８０に備え付けられた電動サーボモータ７１に
よってボールナット７２を回転させ、この回転によりボ
ールナット７２と組み合うボールねじ７３の先端部に設
けた突出し棒７４を突出すことにより行う。このよう
に、電動サーボモータ７１を用いることにより微小突出
し機構６１′の制御を正確に行うことができる。

【００７５】次に、図１８に示す金型断面図により微小
突出し機構金型における第８の実施例を説明する。本実
施例は、圧縮成形機能を有する金型５１に関するもの
で、この場合も前記第１の実施例と同様にして溶融樹脂
を、可動型５４，固定型５５を閉じてなるキャビティ内
に射出充填し、その後、油圧圧縮シリンダ７５と圧縮ラ
ム７６とを有する圧縮機構によってこの樹脂を圧縮成形
する。光ディスク基板３８を成形した後に油圧圧縮シリ
ンダ７５の油圧を低減し、固定型５５内に設けたリター
ン油圧シリンダ７７によって、圧縮ラム７６を前記各実
施例の微小開き量△ｄに相当する微小量分（例えば、５
０〜１００μm）だけ後退させる。この後退量は、変位
計６２によって検知し制御する。

【００７６】そして、この微小量の後退と同時あるいは
後に、油圧による微小突出し機構６１，６１′およびエ
アエジェクト用エアパス５９，５９′からのエアの吹出
しにより光ディスク基板３８を可動型５４および固定型
５５から離型する。そして、光ディスク基板３８の全面
が可動型５４および固定型５５から離型した後に、金型
５１を全開し、エジェクト機構６０により光ディスク基
板３８が型外に取り出される。ここで、圧縮ラム７６の
微小後退量は、基板の変形に影響を与えるためそれを考
慮に入れ、また、光ディスク基板３８を完全に離型でき
る範囲に設定する必要がある。一方、微小突出し機構６
１，６１′の突出し量は、圧縮ラム７６の微小後退量に
対応させて調節する必要がある。ここでは、微小突出し
機構６１，６１′は油圧により行なっているが、前記第
３の実施例のように可動型５４側は、段階的に駆動する
エジェクト機構６０を使って微小突出しを行なってもよ
い。また、固定型５５側も前記第７の実施例のように電
動サーボモータを用いて微小突出し機構の制御を行なっ
てもよい。

【００７７】このように、溶融樹脂を射出充填し、圧縮
した後、基板温度が高いうちに圧縮ラム７６を微小後退
させ、可動型５４および固定型５５から光ディスク基板
３８を離型することにより、基板の型内冷却中の変形が
抑制され、この変形により生じる基板の複屈折を小さく
抑えることができる。さらに、離型時の基板の変形を微
小量に抑えることができる。

【００７８】図１９は、固定型側にスタンパを設置した
場合の本発明の一実施例を示す薄肉光ディスク基板成形
用金型の概念的断面図である。図１９に示す金型は、一
対の金型部分である可動型８１と固定型８２とで構成さ
れ、固定型８２には固定ミラーブロック９２が設置さ
れ、該固定ミラーブロック９２の表面にはスタンパ８４
が、その外周を外周スタンパホルダー８７により、ま
た、その内周を内周スタンパホルダー８５によりそれぞ
れ取り付けられている。そして、固定ミラーブロック９
２の中心にはスプルーブッシュ９３が設置されている。

【００７９】可動型８１には可動ミラーブロック８６が
型開閉方向に移動可能なように設置され、その外周には
成形基板の外径部を形成する外周リング９１が可動型８
１に固定されている。可動ミラーブロック８６の内周に
は、該内周側に向かって順にまずエジェクタリング８８
が設けられ、該エジェクタリング８８の内周側にはスリ
ーブ９７が設けられ、さらに該スリーブ９７の内側には
ゲートカットパンチ９４が設けられており、ゲートカッ
トパンチ９４の中心部にはエジェクタピン９５が設けら
れている。また、エジェクタリング８８には位置センサ
ー９８が設けられており、エジェクタリング８８の移動
開始時が検知できる。本金型のスタンパ情報面８４ａ、
可動ミラーブロック８６、外周リング９１でキャビティ
８３を形成している。

【００８０】図２０は、上記金型におけるスタンパ８４
の取付け方法を示す拡大断面図である。図において、ス
タンパ８４はその厚みを0.6mmとし、その内周側は、ス
タンパ８４の情報面８４ａ側が、非情報面８４ｂ側より
大径になるようにテーパ角度45゜のテーパ形状とした。
また、内周スタンパホルダー８５は、その爪部８５ａを
スタンパ８４の内周部と同一テーパ形状（テーパ角度45
゜）とし、その爪部８５ａの高さを0.6mmとして固定ミ
ラーブロック９２に固定した。このような形状にするこ
とにより、爪部８５ａがスタンパ情報面８４ａよりキャ
ビティ８３側にくることがなく、従って、樹脂の流れを
損なうこと無く樹脂を鋳込むことができる効果を有す
る。

【００８１】本実施例ではスタンパ８４の厚みを0.6mm
としたが、0.5mmから1.5mmの範囲で同様の取付け方法が
可能である。当然のことながら前記厚みは、薄い方がス
タンパ８４の製作も簡単で、スタンパ情報面８４ａの温
度制御の面からも有利であるが、スタンパ８４の固定強
度からすれば0.5mm程度が限界となる。また、成形基板
の外径が大きくなれば、スタンパ８４の取付け強度も大
きくする必要があるが、スタンパ８４の製作コストが高
くなり、また、厚くするとスタンパ８４の製作が困難と
なる。一般に、スタンパは、ガラス原盤の上にニッケル
メッキして作られるが、メッキ厚が厚くなるとメッキし
たときの応力歪が大きくなり、ガラス原盤からはがれて
しまう。実験の結果、直径300mmの場合、厚さは1.5mmが
限度であり、一方、前記テーパ角度は、スタンパ８４の
厚みと爪部８５ａの強度との関係から、20゜〜70゜の範
囲で適当にとることができる。

【００８２】つぎに、図２１は、上記金型においてスタ
ンパの取付け方法の他の実施例を示す拡大断面図であ
る。本実施例におけるスタンパ８４´の厚みは、前記図
２０に示す実施例と同様に、0.5mmから1.5mmである。ス
タンパ８４´の内周側は、スタンパ情報面８４ａ側が非
情報面８４ｂ側より大径になる段つき形状に形成されて
いる。また、内周スタンパホルダ８５´は、その爪部８
５ａ´をスタンパ８４´の内周部の段つき形状と同じ段
つきとし、爪部８５ａ´の高さが情報面８４ａ側の段厚
より僅かに小さくなるようにして固定ミラーブロック９
２に固定した。このような形状にすることにより、爪部
８５ａ´は、スタンパ情報面８４ａよりキャビティ８３
側になることがなく、前記実施例と同様な効果を得るこ
とが可能である。

【００８３】上記した本発明の金型を用いて成形された
光ディスク基板の実施例を、図２２および図２３に示
す。図２２（ａ），図２３（ａ）は光ディスク基板の一
部切断斜視図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＡ部拡大
断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＡ部拡大断面図
である。図において、光ディスク基板１０１は、情報記
憶領域１０２に情報ピットおよびグルーブ１０３を形成
した情報面１０１ａと、この裏面のミラー面１０１ｂと
を有するが、光ディスク基板１０１は図２２（ｂ）に示
すように、情報面１０１ａのスタンパ転写領域１０４
と、内周スタンパホルダー転写領域１０５の境界領域に
対応する部分が連続した平面１０７であるか、あるいは
図２３（ｂ）に示すように、その境界領域が0.2mm以下
の段差１０８となっている。従来の光ディスク基板の厚
さは1.2mmであり、これを薄肉化するためには内周スタ
ンパホルダーの爪部を改良する必要があるが、本発明の
光ディスク基板１０１は、上記した金型で成形すること
により、従来の光ディスク基板の厚さ1.2mmに対し、そ
の厚さを0.1〜0.8mmの薄肉基板として成形することが可
能であり、薄型光ディスクとして、例えば、光ディスク
インカードなどに用いることができる。また、本発明に
よる金型を用いて成形された光ディスク基板は、情報面
がスタンパ転写領域１０４と内周スタンパホルダー転写
領域１０５に対応する領域のみから成り、またミラー面
１０１ｂにエジェクタスリーブに対応する領域１０６が
あることを特徴としている。

【００８４】本発明における薄肉光ディスク基板成形用
金型の他の実施例を前記図１９および図２４ないし図２
７を参照して説明する。図１９は本発明による金型の全
体を示す断面図、図２４は成形後型開き直後の可動型を
示す断面図、図２５、２６は本発明による方法で離型し
た場合の状態を示す可動型の断面図、図２７は本発明に
依らない方法で離型した場合の成形基板の状態を示す可
動型の断面図である。

【００８５】図１９において、金型の固定型８２を成形
機（図には示さず）の固定ダイプレートに、可動型８１
を可動ダイプレートに取付け、型締め後、溶融樹脂をス
プルーブッシュ９３を介してキャビティ８３内に鋳込み
固化させる。固化した成形基板は、型開き時にスプルー
ブシュ９３と内周スタンパホルダー８５の隙間等から圧
縮空気を吹き出し、又スリーブ９７とエジェクタリング
８８との隙間等から真空吸引しながら型開きを行う。こ
れにより、キャビティ８３内で成形された光ディスク基
板１０１が、固定型８２から吹き出される圧縮空気、可
動型８１の真空吸引力、可動型８１に設置された外周リ
ング９１と成形基板の外径面との離型抵抗等を介して、
成形された光ディスク基板１０１は固定型８２から離脱
させられ、可動型８１側に残留保持されて型開きされ
る。

【００８６】図２４に、型開き直後の可動型８１及び成
形光ディスク基板１０１の状態を示す。この状態で可動
ミラーブロック８６、エジェクタリング８８、スリーブ
９７、ゲートカットパンチ９４、エジェクタピン９５を
同時に固定型方向に移動させる。移動距離は、少なくと
も成形光ディスク基板１０１の板厚以上である。本実施
例では板厚は0.5mmであるが、他の板厚も考慮して移動
距離は1.5mmとした。移動方法については特に規定しな
いが、従来技術を応用すれば充分実現可能である。例え
ば、射出成形装置に駆動源を設け可動型８１を駆動させ
る。駆動源は、油圧、電動モータ等である。

【００８７】図２５に、上記移動後の可動型８１及び成
形光ディスク基板１０１の状態を示す。このようにする
ことで成形光ディスク基板１０１の外径面１０１ｈが外
周リング９１から成形光ディスク基板１０１に応力をか
けないで離型することができる。次に、可動ミラーブロ
ック８６を動かさないでエジェクタリング８８及びエジ
ェクタピン９５を同時に固定型方向に移動させる。この
際、スリーブ９７とエジェクタリング８８の間から圧縮
空気を吹き付けながら行えばさらに良い。

【００８８】図２６に、上記移動後の可動型８１及び成
形光ディスク基板１０１の状態を示す。エジェクタリン
グ８８及びエジェクタピン９５を同時に移動させること
で、成形光ディスク基板１０１のミラー面１０１ｂは可
動側ミラーブロック８６から離型する。このような方法
で離型すれば、このミラー面１０１ｂと可動側ミラーブ
ロック８６との密着性はそれほど大きくなくて離れ易
く、成形光ディスク基板１０１を変形が無く離型でき、
チルト、面振れ共充分要求を満足するような光ディスク
基板が成形された。

【００８９】図２７に、前記可動側ミラーブロック８６
を移動させないで、エジェクタリング８８及びエジェク
タピン９５を同時に移動させた実験時の離型状態を示
す。可動ミラーブロック８６を移動させないでエジェク
タリング８８及びエジェクタピン９５を移動させると、
型開き直前におけるキャビティ内残圧の内、成形品の外
径面１０１ｈにかかる圧力が場所によって異なってい
る、或いは成形品の外径面１０１ｈの離型抵抗が場所に
よって異なっているので、離型抵抗の大きい場所で離型
遅れを生じ、成形光ディスク基板１０１に変形が発生
し、基板のそり、回転時の面振れ等光ディスク基板とし
ての機械特性が劣化した。

【００９０】図２８は、本発明の薄肉光ディスク基板成
形用金型の型開き後の離型状態を示す可動型８１の他の
実施例の断面図である。図中、図１９，図２４ないし２
６と同符号のものは同じものを示す。本実施例では、前
記可動側ミラーブロックを、内周側ブロック８６ａと外
周側ブロック８６ｂとの径方向に分割された２つの割型
からなる可動側ミラーブロック８６Ａとし、外周側ブロ
ック８６ｂをキャビティ内周部のエジェクタリングリン
グ８８と同期して型開閉方向に移動可能にし、成形光デ
ィスク基板１０１の離型時に、外周側ブロック８６ｂと
エジェクタリング８８を同期させ、型開閉方向に同時に
移動させて成形光ディスク基板１０１を取り出すように
した。

【００９１】こうすることにより、成形光ディスク基板
１０１は、その内周部１０１ｃと外周部１０１ｄとが同
時に離型されるため、前記図２６に示す実施例の場合に
比べてより変形を少なく離型させることができた。但
し、この場合には、可動側ミラーブロック８６Ａを割型
にしたための筋状の痕が、光ディスク基板１０１のミラ
ー面１０１ｂに残るので、割型の位置は、光ディスク基
板１０１の情報領域を除いた範囲とすることが望まし
い。

【００９２】図２９は、本発明の薄肉光ディスク基板成
形用金型の型開き後の離型状態を示す可動型８１のさら
に他の実施例の断面図である。図中、図１９，図２４な
いし２６と同符号のものは同じものを示す。前記図１９
において、樹脂を鋳込んだ後、ゲートカットパンチ９４
を固定型８２方向に移動させ、成形光ディスク基板１０
１に中央穴を明けるが、この中央穴を明けた場合の可動
型の状態を図２９に示す。図２９は、型開き後、離型の
ために、エジェクタピン９５を移動させた時の状態を示
したものである。この中央穴１０１ｅを空けた場合、離
型時にスプルー部１０１ｆと光ディスク基板１０１ｇを
別々にするため、エジェクタピン９５をエジェクタリン
グ８８より先に移動させる。

【００９３】次にエジェクタリング８８を移動させるの
であるが、従来は、射出成形装置側からのエジェクタ動
作は一つであるため、金型構造でストロークの遅れをも
たせエジェクタピン９５とエジェクタリング８８とを順
に移動させていた。また一方、成形基板取り出し装置
（図には示さず）のタイミングは、エジェクト開始、つ
まりエジェクタピン９５の移動開始でとっていたため、
実際の光ディスク基板１０１ｇの離型とタイミングをと
るのが困難であった。従って、光ディスク基板１０１ｇ
に基板取り出し装置の力がかかり光ディスク基板１０１
ｇを変形させることがあった。そこで、エジェクタリン
グ８８に移動開始を検知する位置センサー９８を設置
し、このタイミングと同期させて基板取り出し装置の移
動をするようにした。また、成形基板取り出し装置の移
動速度を、金型のエジェクタ速度に合わせて離型動作を
させた。こうすることにより光ディスク基板１０１ｇに
基板取り出し装置の力がかからず、変形の無い光ディス
ク基板１０１ｇを取り出すことが可能である。

【００９４】つぎに、本発明における情報面優先離型金
型に係る第１の実施例を以下に述べる。まず、光ディス
ク基板について説明する。

【００９５】図３０は、本発明の光ディスク基板の一実
施例を示す斜視図、図３１は図３０の要部拡大断面図で
ある。この光ディスク基板１３１は、情報記憶領域１３
７に情報ピット１３５を形成した情報面１３２と、この
裏側にミラー面１３３を有するものであって、前記ミラ
ー面１３３に、情報面１３２の情報記憶域１３７を除い
た領域と対向する領域１３８，１３９に、特に内周部に
は凹部１４０を、外周部には凸部１４１を形成したもの
である。

【００９６】図３２は、光ディスク基板の他の実施例の
要部拡大断面図である。この光ディスク基板１３１は、
ミラー面１３３に、情報面１３２の情報記憶領域１３７
を除いた領域と対向する領域１３８,１３９に、特に内
周部に内周スタンパホルダーの爪跡の凹部１４２と同様
の凹溝１４３を、該ホルダーの爪部に対向する位置に形
成し、外周部には凸部１４１を形成したものである。内
周部に形成した凹溝１４３は、図３０に示したように、
光ディスク基板１３１を固定型の方に残すように作用す
るばかりではなく、光ディスク基板１３１を形成するキ
ャビティを、スタンパ側（可動型側）とミラー面積（固
定型側）の対称性を確保することができ、溶融樹脂の流
動充填の対称性・成形圧力負荷の均一性を得ることがで
き、光ディスク基板の形状精度の向上、例えば、反り
（チルト）の低減が可能となる利点がある。

【００９７】前記内周部に形成した凹部１４０の形状お
よび外周部に形成した凸部１４１の形状については、
ディスク基板の情報面とスタンパとの密着力より、前記
ミラー面の凹部および凸部による樹脂喰付き力が大きく
なること。前記ミラー面の凹部および凸部による樹脂
喰い付き力が過剰になってミラー面との離型が困難にな
らないこと。また、残留応力により、前記凹部および凸
部の変形くずれなどがないこと。さらに、基板の光学歪
に悪影響を及ぼさないこと。前記凹部および凸部によ
る成形時のエア残留が生じることから、シルバーストリ
ークなどが生じないことなどを考慮して定める必要があ
る。

【００９８】このようにして構成した光ディスク基板１
３１は、情報ピット１３５の形状が損なわれないで成形
・離型できる。その理由を図３３ないし図３６により説
明する。

【００９９】図において、光ディスク基板１３１のミラ
ー（固定型１２３側）となる側に、内周凹部１４０、外
周凸部１４１を設けているので、この部分に樹脂が収縮
しようとする力が働く。このため、成形型の型開き時に
は、成形された樹脂、即ち光ディスク基板１３１は、成
形型の固定型１２３側に残留すると同時に、ほぼ全面同
時にスタンパ１２２から離型する。そのため、外気等に
よる光ディスク基板の収縮によって、転写したピットや
グルーブの変形をきたさないようなスタンパ１２２から
の離型を実現することができる。3.5″の光ディスク基
板の成形・離型においては、光ディスク基板の径が小さ
いことから5.25″の光ディスク基板より面剛性が大き
く、変形しにくい。そのため、ミラー面の内周部凹部１
４０のみで、基板全面を同時にスタンパ１２２より離型
することが可能である。

【０１００】図３３〜図３５に示す実施例は、光ディス
ク基板成形金型１２０のうち、可動型１２４にスタンパ
１２２を設置した場合のものである。このように、スタ
ンパ１２２を内周スタンパホルダー１２５および外周ス
タンパホルダー１２６により可動型１２４に取付け、型
開時に可動型１２４内の突出し機構１２７を前進させ、
固定型１２３側に成形された光ディスク基板１３１を残
留させる成形方法では、光ディスク基板１３１を型外に
取出すために固定型１２３内の突出し機構１２８と取出
しロボットを使用する場合、該ロボットとの位置関係が
常に一定で安定しているため、光ディスク基板１３１を
可動型１２４側に残留させる場合に比べて、安定した成
形が可能となる利点を有している。

【０１０１】一方、図３６に示すように、スタンパ１２
２を固定型１２３側に設け、可動型１２４にてミラー面
を形成する成形方法においても、上述したように、ミラ
ー面側に凹部１４０および凸部１４１を設ける構成にす
ると、型開きと同時に、スタンパ１２２と光ディスク基
板１３１とを最初に離型することができ、転写したピッ
トの変形がない光ディスク基板を得ることができる。こ
の場合、光ディスク基板１３１の可動型１２４からの離
型において、可動型１２４内に設けられた突出し機構１
２７を利用できる利点がある。

【０１０２】また、光ディスク基板１３１のミラー面１
３３の外周部に、凸部１４１を設けることにより、成形
取出し後の光ディスク基板１３１の積み重ねストック法
において、光ディスク基板間のスペーサを不要とし、且
つ、光ディスク使用および保管時においては、ミラー面
１３３の保護が可能となる。

【０１０３】つぎに、図３７、図３８により本発明にお
ける情報面優先離型金型に係る第２の実施例を以下に説
明する。図３７に示す光ディスク基板成形用金型におい
て、加熱溶融した樹脂を、固定型１２３、可動型１２４
を閉じて成るキャビティ内に鋳込む。固定型１２３は光
ディスク基板１３１のミラー面を形成するもので、固定
型１２３には、光ディスク基板１３１を真空吸引し、且
つ該基板をエアエジェクトするためのエアパス１２９，
１２９′および突出し機構１２８が設けられている。そ
して、可動型１２４には、スタンパ１２２が、内周スタ
ンパホルダー１２５および外周スタンパホルダー１２６
によって取付けられている。

【０１０４】鋳込まれた溶融樹脂が固化・冷却し、光デ
ィスク基板１３１が形成された後に、光ディスク基板１
３１をエアパス１２９，１２９′を通して真空吸引す
る。しかる後に、前記成形金型を開く。その際、図３８
に示すように、光ディスク基板１３１は、前記真空吸引
により固定型１２３側に残ると同時に、スタンパ１２２
との離型を型開きと同時に基板全面にわたって行うこと
ができる。成形型全開後、固定型１２３内に設けた突出
し機構１２８および上記した真空エアパスとして用いた
エアパス１２９，１２９′を離型エアパスとして用い、
エアを吹出すことによって、固定型１２３より離型した
光デイスク基板１３１を成形金型より取り出す。

【０１０５】図３９、図４０に前記金型により成形され
た光ディスク基板１３１を示す。光ディスク基板１３１
は、情報面１３２の情報記憶領域１３７を除いた領域と
対向する領域１３８および１３９に、成形された光ディ
スク基板１３１を金型内で真空吸着するための約10μｍ
程度の吸引エアパス隙間跡１４４を有したものである。
吸引エアパス隙間跡１４４は、図３９に示すように、内
周部および外周部にリング状を呈している。また、図４
０に示すように、円形ピンによる吸引エアパス隙間跡１
４４′であっても良い。

【０１０６】このようにして成形・離型される光ディス
ク基板は、型開きによる冷却をさけることができる。そ
のため、基板の収縮残留応力に起因する情報ピットの変
形のない光ディスク基板を得ることができる。

【０１０７】図４１は、本発明における情報面の全面に
わたってグル−ブを形成された光ディスク基板の一実施
例の断面斜視図を示す。光ディスク基板１５１の情報記
録面１５２には、情報記録領域１５３にトラッキング用
グルーブ（案内溝）１５４が、そして、情報記録領域外
１５６に情報記録領域１５３と同様のグルーブ１５７が
形成されている。ここで、情報記録領域１５３のグルー
ブ１５４と情報記録領域外１５６のグルーブ１５７との
間には、２つの領域を区別するためにグルーブのない境
界領域１５８が２〜数μｍの幅で設けられている。情報
記録領域外１５６のグルーブ１５７は、離型むら防止の
ために情報記録領域１５３のグルーブ１５４と深さ，幅
およびその間隙が等しいほうがよい。また、グルーブ１
５７は、光ディスク基板１５１の外周端面１６２から中
心穴１６１まで基板全面にわたって形成される。本実施
例の光ディスク基板１５１は、基板全面にわたってグル
−ブが形成されるようにスタンパをカッティングし、こ
のスタンパを用いて成形することにより、作製すること
ができる。

【０１０８】図４２は、本発明における情報面の全面に
わたってピットを形成された光ディスク基板の一実施例
を示す断面斜視図である。光ディスク基板１５１の情報
記録面１５２には、情報記録領域１５３に情報信号用の
ピット１５９が、そして、情報記録領域外１５６に情報
記録領域１５３と同様なピット１６０が形成されてい
る。ここで、情報記録領域１５３のピット１５９と情報
記録領域外１５６のピット１６０との間には、２つの領
域を区別するためにピットのない境界領域１５８が２〜
数μｍの幅で設けられている。情報記録領域外１５６の
ピット１６０は、離型むら防止のために情報記録領域１
５３のピット１５９と深さ，幅および長さが等しいほう
がよい。また、ピット１６０は光ディスク基板１５１の
外周端面１６２から中心穴１６１まで基板全面にわたっ
て形成される。本実施例の光ディスク基板１５１は、基
板全面にわたってピットが形成するようにスタンパをカ
ッティングし、このスタンパを用いて成形することによ
り作製することができる。

【０１０９】射出成形による光ディスク基板の成形にお
いては、スタンパホルダーによりスタンパを金型に取付
けるが、光ディスク基板の情報記録面の全面にわたって
グルーブを形成するためには、スタンパの表面と同様な
突起をスタンパホルダーの表面にも形成しなくてはなら
ない。そこで、次に、スタンパホルダーの表面に突起を
形成する方法について説明する。

【０１１０】光ディスク基板の情報記録面に対応するス
タンパホルダー表面に、Ｎｉ系のめっきを施す。このめ
っき層の厚さは、0.2μｍ以上であればよい。そして、
めっき層をバイトにより切削し、同心円状に溝を刻むこ
とにより、これに対応して突起が形成される。この突起
の寸法は、スタンパの突起と同じ寸法となるように形成
する。このように、スタンパホルダー表面に突起を形成
することにより、これに対応した光ディスク基板の領域
にグルーブが形成される。

【０１１１】また、スタンパホルダーの表面をグルーブ
と同等の表面粗さ、つまり、0.1μmＲmaxに粗くしても
よい。これは、スタンパホルダーの表面を研磨すること
により可能であり、突起を形成した場合と同じ効果があ
る。このように射出成形法による光ディスク基板におい
て、情報記録面の全面にわたってグルーブを形成するこ
とができる。

【０１１２】図４３は、スタンパホルダーの表面に突起
を形成して成形された本発明の実施例における光ディス
ク基板の断面図である。情報記録領域１５３にトラッキ
ング用グルーブ１５４が形成され、情報記録領域外１５
６に情報記録領域１５３と同様のグルーブ１５７が形成
されている。そして、グルーブ１５７の外周部は、外周
端面１６２まで、また内周部は、内周スタンパホルダー
の爪跡凹部１６５までスタンパ転写領域の全領域にわた
って形成されている。さらに、スタンパホルダー部分に
対応する領域１６３にも、スタンパ転写領域のグルーブ
１５４，１５７と同様のグルーブ１６４が形成されてい
る。このように基板の情報記録面の全面にわたってグル
ーブが形成される。

【０１１３】

【発明の効果】本発明は、射出成形装置の射出ユニット
部を、電動サーボモータと油圧機構との組合せにより構
成し、射出速度を電動サーボモータで、また保圧力を油
圧サーボで制御したものである。これにより、射出速度
および保圧力を正確に制御でき、また、射出−保圧切替
えをスムーズに行うことができる。

【０１１４】また、本発明は、射出成形装置の型締機構
部を、油圧機構と電動サーボモータとの組合せにより構
成し、油圧機構で高速な金型開閉および型締の制御を行
い、電動サーボモータで型開時の低速制御を行ったもの
である。これにより、光ディスク基板が離型する型開時
の低速制御を、正確かつ安定に行え、離型時の成形品の
変形を防ぐことができ、また、安定な高速成形を行うこ
とができる。

【０１１５】また、本発明による離型時の空気圧制御を
適用すると、光ディスク基板を金型より離型させる際に
発生する成形品の変形を少なくすることができる。さら
に、空気圧を多段に切替えるシーケンスまたは連続的に
制御する離型工程を記憶し、必要に応じてこれを修正す
ることにより、上記光ディスク基板の変形量を、効率よ
く最小にし、形状精度を向上させることができる。

【０１１６】また、本発明の光ディスク基板の成形方法
及びその製造装置によれば、溶融樹脂を射出充填して基
板を成形した後、基板温度が高いうちに、金型を微小量
開き、基板をその両方の金型（可動型及び固定型）から
離型することにより、型内での基板の変形が抑制され、
所期の目的通りの優れた光ディスク基板を得ることがで
きた。また、基板温度が高くても金型を微少量しか開か
ないので、基板の変形を小さく抑えることが可能であ
る。。

【０１１７】また、本発明によれば、非常に薄形（t=0.
3〜0.5mm）の光ディスクができ、厚さ1.3mmの光ディス
クインカードに適用できる。また、この光ディスク基板
は、情報面側に凹部を有しない、つまり、キャビティ部
に薄くなるところが無いため、樹脂の流れがよく、光学
的歪（複屈折）や基板の反り、回転時の面振れ等光方式
ディスク基板としての機械特性の優れた光ディスク基板
を得ることができる。また、ミラーブロック全体で基板
の外径部分を離型でき、さらに離型初期の速度を小さく
できるので、基板に基板外径部分の離型力アンバランス
による力がかからず光学的歪（複屈折）や基板の反り、
回転時の面振れ等光方式ディスク基板としての機械特性
の優れた光ディスク基板を得ることができる。また、光
ディスク基板を離型するときは、内周側および外周側を
同時にバランスよく離型できるので、光学的歪（複屈
折）や基板の反り、回転時の面振れ等光方式ディスク基
板としての機械特性の優れた光ディスク基板を得ること
ができる。さらに、エジェクタの開始時、速度を基板取
り出し装置と同期させることができるので、基板に取り
出し装置からの無理な力がかからず、光学的歪（複屈
折）や基板の反り、回転時の面振れ等の光ディスク基板
としての機械特性の優れた光ディスク基板を得ることが
できる。

【０１１８】また、本発明によれば、光ディスク基板成
形において、スタンパからの情報用ピット，トラッキン
グ用ピットやグルーブなどの転写精度を向上させること
ができ、情報読み取り時のクロストーク，トラッキング
時の誤差を極めて少なくできる効果がある。

【０１１９】また、本発明は光ディスク基板の情報記録
面の全面にわたってグルーブあるいはピットを形成した
ものであり、これにより基板とスタンパとの離型が均一
に行われ、基板の周方向の複屈折のバラツキを小さく抑
えることができ、また基板の変形を少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスク基板射出成形装置の全体概要図であ
る。

【図２】射出成形装置の射出ユニット部の概略図であ
る。

【図３】射出成形装置の射出ユニット部の概略図であ
る。

【図４】射出成形装置の射出ユニット部の概略図であ
る。

【図５】射出成形装置の直圧式型締機構部の概略図であ
る。

【図６】射出成形装置のトグル式型締機構部の概略図で
ある。

【図７】離型空気圧多段制御機構を備えた射出成形装置
の説明図

【図８】離型空気圧力特性図である。

【図９】離型空気圧多段制御機構を備えた射出成形装置
の説明図である。

【図１０】離型空気圧多段制御機構を備えた射出成形装
置の説明図である。

【図１１】光ディスク基板成形用金型の第１の実施例の
断面図である。

【図１２】光ディスク基板成形用金型の第２の実施例の
断面図である。

【図１３】光ディスク基板成形用金型の第３の実施例の
断面図である。

【図１４】光ディスク基板成形用金型の第４の実施例の
断面図である。

【図１５】光ディスク基板成形用金型の第５の実施例の
断面図である。

【図１６】光ディスク基板成形用金型の第６の実施例の
断面図である。

【図１７】光ディスク基板成形用金型の第７の実施例の
断面図である。

【図１８】光ディスク基板成形用金型の第８の実施例の
断面図である。

【図１９】薄肉光ディスク基板成形用金型の一実施例を
示す縦断面図である。

【図２０】図１９におけるスタンパの取付け方法の一実
施例を示す拡大断面図である。

【図２１】スタンパの取付け方法の他の実施例を示す拡
大断面図である。

【図２２】本発明の光ディスク基板の一部切断斜視図で
ある。

【図２３】本発明の光ディスク基板の一部切断斜視図で
ある。

【図２４】型開き直後の可動型を示す断面図である。

【図２５】離型状態を示す可動型断面図である。

【図２６】離型状態を示す可動型断面図である。

【図２７】離型状態を示す可動型断面図である。

【図２８】離型状態を示す可動型断面図である。

【図２９】離型状態を示す可動型断面図である。

【図３０】本発明の実施例を示す光ディスク基板の一部
切断斜視図である。

【図３１】本発明の実施例を示す光ディスク基板の断面
図である。

【図３２】本発明の実施例を示す光ディスク基板の断面
図である。

【図３３】本発明の実施例の成形状態を示す断面図であ
る。

【図３４】本発明の実施例における可動型離型状態を示
す断面図である。

【図３５】本発明の実施例における固定型離型状態を示
す断面図である。

【図３６】本発明の実施例の離型状態を示す断面図であ
る。

【図３７】本発明の実施例の成形状態を示す断面図であ
る。

【図３８】本発明の実施例の離型状態を示す断面図であ
る。

【図３９】本発明の実施例を示す光ディスク基板の斜視
図である。

【図４０】本発明の実施例を示す光ディスク基板の斜視
図である。

【図４１】本発明の実施例の光ディスク基板の一部を示
す斜視図である。

【図４２】本発明の実施例の光ディスク基板の一部を示
す斜視図である。

【図４３】本発明の実施例を示す光ディスク基板の断面
図である。

【図４４】従来の光ディスク基板射出成形装置の全体概
要図である。

【図４５】従来の光ディスク基板成形用金型の断面図で
ある。

【図４６】従来の光ディスク基板の断面図である。

【符号の説明】

１…電動サーボモータ・油圧複合射出機構部、２…電動
サーボモータ・油圧複合型締機構および二段型開機構
部、３…離型空気圧制御機構部、４,５１…光ディスク
基板成形用金型、６,１７…電動サーボモータ、７,１５
…油圧シリンダ、１３…油圧サーボ弁、１４…スプライ
ン、２１…可動盤、２２…固定盤、２３…タイバー、２
４…可動型、２５…固定型、２７…制御弁、２８…クロ
スヘッドリンク、２９…前部トグルリンク、３０…後部
トグルリンク、３５ａ,３５ｂ…圧力制御弁、３６ａ,３
６ｂ,３７…切替弁、３８…光ディスク基板、３９…制
御装置、４２…記憶装置、４３…駆動回路、４４…タイ
マ装置、４７…比例電磁弁、５２…スタンパ、５６…内
周スタンパホルダー、５７…外周スタンパホルダー、５
８…スプル部、５９,５９′…エアエジェクト用エアパ
ス、６０…エジェクト機構、６１,６１′,６６…微小突
出し機構、６２…変位計、６３,６３′…戻しピン、６
４,６４′…スプリング、６５…アンダーカット、６５
ａ…アンダーカット形成用突起部、６８…外周リング、
６９…突起、７０,７０′…リンク機構、７４…突出し
棒、７５…油圧圧縮シリンダ、７６…圧縮ラム、７７…
リターン油圧シリンダ、８３…キャビティ、８４…スタ
ンパ、８４ａ…スタンパ情報面、８４ｂ…非情報面、８
５ａ,８５ｃ…内周スタンパホルダー爪部、８６，８６
Ａ…可動ミラーブロック、８８…エジェクタリング、９
２…固定ミラーブロック、９３…スプルーブッシュ、９
４…ゲートカットパンチ、９５…エジェクタピン、９７
…スリーブ、１０１ａ…情報面、１０１ｂ…ミラー面、
１０１ｅ…中央穴、１０１ｆ…スプルー部、１０２,１
３７…情報記憶領域、１０３…情報ピットおよびグルー
ブ、１０４…スタンパ転写領域、１０５…内周スタンパ
ホルダー転写領域、１０６…エジェクタスリーブに対応
する領域、１０７…連続した平面、１０８…段差、１２
７,１２８…突出し機構、１３５,１５９…情報ピット、
１３８,１３９…情報記憶域を除いた領域と対向する領
域、１４０…内周部の凹部、１４１…外周部の凸部、１
４２,１６５…内周スタンパホルダー爪跡凹部、１４３
…凹溝、１４４,１４４′…吸引エアパス隙間跡、１５
２…情報記録面、１５４…トラッキング用グルーブ、１
５６…情報記録域外、１５７,１６４…グルーブ、１５
８…境界領域、１６０…ピット、１６１…中心穴、１６
３…スタンパホルダー部分に対応する領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 3/70 Ａ 7525−5Ｄ 7/24 ５３１Ｅ 7215−5Ｄ 7/26 ５２１ 7215−5Ｄ // Ｂ２９Ｌ 17:00 4Ｆ (72)発明者鷹栖慶治神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク基板成形用の射出成形装置に
おいて、射出ユニット部が電動サーボモータと油圧機構
との組合せにより構成され、射出速度を電動サーボモー
タで制御し、保圧力を油圧機構で制御することを特徴と
する光ディスク基板の射出成形装置。
【請求項２】光ディスク基板成形用の射出成形装置に
おいて、型締機構部を油圧機構と電動サーボモータとの
組合せにより構成し、油圧機構で高速な金型開閉および
型締の制御を行い、電動サーボモータで型開時の低速制
御を行うことを特徴とする光ディスク基板の射出成形装
置。
【請求項３】空気圧により光ディスク基板を金型より
離型せしめる光ディスク基板の射出成形装置において、
上記空気圧を多段階、または連続的に制御する空気圧制
御装置を備えたことを特徴とする光ディスク基板の射出
成形装置。
【請求項４】上記空気圧制御装置が、複数の圧力制御
弁と、上記各圧力制御弁の出力を切替るための切替弁と
を備えた請求項３記載の光ディスク基板の射出成形装
置。
【請求項５】上記空気圧制御装置が、上記空気圧を制
御する比例電磁弁を備えた請求項３記載の光ディスク基
板の射出成形装置。
【請求項６】上記空気圧制御装置が、少なくとも上記
光ディスク基板離型用の空気圧制御特性を記憶する記憶
装置と、上記空気圧制御特性を修正する演算装置とを備
えた請求項４または５記載の光ディスク基板の射出成形
装置。
【請求項７】上記空気圧制御装置が、少なくとも複数
の上記光ディスク基板離型用の空気圧制御特性を記憶す
る記憶装置と、上記複数の空気圧制御特性の一つを選択
する選択手段と、上記空気圧制御特性を修正する演算装
置とを備えた請求項４または５記載の光ディスク基板の
射出成形装置。
【請求項８】可動型と固定型とからなる割型金型と、
この金型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融樹
脂を射出充填し、光ディスク基板を成形する方法におい
て、前記溶融樹脂をキャビティ内に射出充填後、前記金
型を微小量開いて、光ディスク基板を可動型および固定
型の両方から離型させる第１の型開き工程と、次いで前
記金型を全開して光ディスク基板を金型外に取り出す第
２の型開き工程とから成る２段階の型開き工程を有して
成ることを特徴とする光ディスク基板の射出成形方法。
【請求項９】可動型と固定型とからなる割型金型と、
この金型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融樹
脂を射出充填した後、さらに前記樹脂を圧縮して射出圧
縮成形法により光ディスク基板を成形する方法におい
て、前記溶融樹脂を圧縮成形したのち、この樹脂を圧縮
するための圧縮ラムを微小量後退させて、光ディスク基
板を可動型および固定型の両方から離型させる工程と、
次いで前記金型を全開して光ディスク基板を金型外に取
り出す工程とを有して成ることを特徴とする光ディスク
基板の射出成形方法。
【請求項１０】上記金型を微小量開く第１の型開き工
程において、型開き量を２００μm以下として成る請求
項８記載の光ディスク基板の射出成形方法。
【請求項１１】上記圧縮ラムを微小量後退させて光デ
ィスク基板を可動型および固定型の両方から離型させる
工程において、圧縮ラムの後退量を２００μm以下とし
て成る請求項９記載の光ディスク基板の射出成形方法。
【請求項１２】可動型と固定型とから成る割型金型
と、この金型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶
融樹脂を射出充填し、この溶融樹脂を基板に成形する手
段と、前記金型を型開きして前記基板を金型外に取り出
す手段とを具備して成る光ディスク基板の射出成形装置
において、前記溶融樹脂をキャビティ内に射出充填後、
前記金型を微小量開いて、基板を可動型および固定型の
両方から離型させる第１の型開き手段と、前記金型を全
開して基板を金型外に取り出す第２の型開き手段とを有
して成る割型金型を備えたことを特徴とする光ディスク
基板の射出成形装置。
【請求項１３】可動型と固定型とから成る割型金型
と、この金型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶
融樹脂を射出充填し、この溶融樹脂を基板に成形する手
段と、前記金型を型開きして前記基板を金型外に取り出
す手段とを具備して成る光ディスク基板の射出成形装置
において、前記溶融樹脂をキャビティ内に射出充填後、
前記金型を微小量開いて、基板を可動型及び固定型の両
方から離型させる第１の型開き手段と、前記金型を全開
して基板を金型外に取り出す第２の型開き手段とを有す
る型開機構を備えたことを特徴とする光ディスク基板の
射出成形装置。
【請求項１４】可動型と固定型とから成る割型金型
と、この金型を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶
融樹脂を射出充填し、さらに前記樹脂を圧縮して射出圧
縮成形する手段と、前記金型を型開きして前記基板を金
型外に取り出す手段とを具備して成る光ディスク基板の
射出成形装置において、前記溶融樹脂を圧縮成形したの
ち、この樹脂を圧縮するための圧縮ラムを微小量後退さ
せ、前記基板を可動型及び固定型の両方から離型させる
手段と、前記金型を全開して基板を金型外に取り出す型
開き手段とを有して成る割型金型の射出圧縮成形機を備
えたことを特徴とする光ディスク基板射出成形装置。
【請求項１５】上記可動型及び固定型内に、微小突出
し機構を配設して成る請求項１２または１４記載の光デ
ィスク基板の射出成形装置。
【請求項１６】上記金型に、センサーによる型開き量
を検出する手段を配設し、微小量の型開きを制御し得る
ように成した請求項１２または１４記載の光ディスク基
板の射出成形装置。
【請求項１７】上記金型に、エジェクタ機構を備える
と共に、これを微小量突出し制御できる手段を具備して
成る請求項１２または１４記載の光ディスク基板の射出
成形装置。
【請求項１８】情報転写面に情報ピットを形成してな
るスタンパを具備したものであって、可動型と固定型と
を型閉めして形成されるキャビティ内へ溶融樹脂を鋳込
み、この樹脂へ前記スタンパの情報ピットを転写するこ
とにより、光ディスク基板を成形することができる金型
を有する光ディスク基板の射出成形装置において、スタ
ンパの内径側形状を、情報面側の直径が非情報面側の直
径より大であるスタンパを具備した金型を有することを
特徴とする光ディスク基板の射出成形装置。
【請求項１９】スタンパの厚さが、0.5mm〜1.5mmの範
囲のスタンパを具備した金型を有する請求項１８記載の
光ディスク基板射出成形装置。
【請求項２０】固定側または可動側のいずれかの側の
ミラーブロックに、スタンパの内径側を内周スタンパホ
ルダーで固定し、且つ、外径側を外周スタンパホルダー
で固定し、前記固定側または可動側のミラーブロック
と、該ミラーブロックと対向する可動側または固定側の
ミラーブロックとを、型締めしてキャビティを形成し、
該キャビティ内に樹脂材料を射出することにより、前記
スタンパの情報が転写された光ディスク基板を成形する
ことができる金型を有する光ディスク基板の射出成形装
置において、前記可動側または固定側のミラーブロック
の外周部に、外周スタンパホルダーによりキャビティ側
に位置し、且つ、キャビティ側面で成形品外径面を形成
可能な外周リングを設け、該外周リングに対し前記可動
側または固定側のミラーブロックを型開閉方向に移動可
能にし、且つ、該移動ストロークを前記光ディスク基板
の板厚以上とした金型を有することを特徴とする光ディ
スク基板の射出成形装置。
【請求項２１】可動側または固定側のミラーブロック
の移動制御には圧力の他、速度制御を可能とした請求項
１８または２０記載の光ディスク基板の射出成形装置。
【請求項２２】情報記憶領域に情報ピットおよびグル
ーブを形成した情報面と、この裏面のミラー面とを有す
る光ディスク基板において、情報記憶領域以外の領域が
連続した平面であることを特徴とする光ディスク基板。
【請求項２３】情報記憶領域に情報ピットおよびグル
ーブを形成した情報面と、この裏面のミラー面とを有す
る光ディスク基板において、情報面のスタンパ領域と内
周スタンパホルダーの境界領域に対応する部分が連続し
た平面であるか、あるいは0.2mm以下の段差となってい
ることを特徴とする光ディスク基板。
【請求項２４】可動側または固定側のミラーブロック
を、成形される光ディスク基板の板厚以上外周リングに
対して型開閉方向に移動させ、成形光ディスク基板の外
径部を離型することを特徴とする光ディスク基板の射出
成形方法。
【請求項２５】エジェクタリングの移動開始と取り出
しロボットの移動開始とを同時にし、且つ、移動速度を
同じにして前記光ディスク基板を取り出すことを特徴と
する光ディスク基板の射出成形装置。
【請求項２６】情報ピットやトラッキングピットある
いはトラッキンググルーブを有する情報面と、この裏面
にミラー面とを有する光ディスク基板において、情報面
の情報記憶領域を除いた領域と対向するミラー面の領域
に、凹部もしくは、凸部を形成したことを特徴とする光
ディスク基板。
【請求項２７】情報ピットやトラッキングピットある
いはトラッキンググルーブを有する情報面と、この裏面
にミラー面とを有する光ディスク基板において、情報面
の情報記憶領域を除いた領域と対向するミラー面の領域
に、該光ディスク基板を真空吸引チャックおよびエアエ
ジェクトするための隙間跡もしくは、ピン跡を有するこ
とを特徴とする光ディスク基板。
【請求項２８】情報ピットやトラッキングピットある
いはトラッキンググルーブを転写するためのスタンパを
具備し、可動型と固定型とを型締めして形成されるキャ
ビティ内へ溶融樹脂を鋳込み、光ディスク基板を成形す
ることができる金型において、鋳込まれた溶融樹脂が固
化、冷却した後にスタンパを取付け型と反対側の型、す
なわち、ミラー面形成型側に設けた真空吸引機構によ
り、光ディスク基板をミラー面成形型に吸引し、その後
に型開し、スタンパと該光ディスク基板とを離型するこ
とを特徴とする光ディスク基板の射出成形方法。
【請求項２９】情報記憶領域に情報ピットおよびグル
ーブを形成した情報面と、この裏面のミラー面とを有す
る光ディスク基板において、情報面の全面にわたってグ
ルーブあるいはピットを形成したことを特徴とする光デ
ィスク基板。
【請求項３０】情報記憶領域に情報ピットおよびグル
ーブを形成した情報面と、この裏面のミラー面とを有す
る光ディスク基板において、スタンパ転写領域の全領域
にわたってグルーブあるいはピットを形成したことを特
徴とする光ディスク基板。
【請求項３１】情報記憶領域に情報ピットおよびグル
ーブを形成した情報面と、この裏面のミラー面とを有す
る光ディスク基板において、情報面の内周スタンパホル
ダーに対応する領域にグルーブあるいはピットを形成し
たことを特徴とする光ディスク基板。
【請求項３２】情報ピットやトラッキングピットある
いはトラッキンググルーブを有する情報面と、この裏面
にミラー面とを有する光ディスク基板において、情報面
がスタンパ転写領域と内周スタンパホルダーに対応する
領域のみから成り、またミラー面にエジェクタスリーブ
に対応する領域があることを特徴とする光ディスク基
板。