JPH08207083A - 光ディスクの成型方法および成型用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンパクトディスクやミニディスクなどの光
ディスクの基板を成型するための金型２１を、鏡面板２
２、外周リング２３および油圧シリンダ２４を備える固
定金型２５と、スタンパ２６およびスタンパ押え２７，
２８を備える可動金型２９とによって構成する。前記外
周リング２３は基板３１の外周面を形成するための第１
内周面２３ａを有しており、この第１内周面２３ａを基
板３１の外周面がスタンパ２６側から鏡面板２２側とな
るにつれて拡開してゆくように逆テーパ状に形成する。
また、成型の終了した基板３１を、油圧シリンダ２４を
駆動して鏡面板２２の全面で押出して、外周リング２３
からの型抜きを行う。 【効果】 型開き時に基板３１の外周面は前記第１内周
面２３ａで係止されて、基板３１は鏡面板２２に密着し
た状態でスタンパ２６から離型される。こうしてピット
ずれやグルーブの変形等の転写不良を防止して、品質を
向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスクや
ミニディスクなどの光を利用して情報の記録、再生また
は消去の少なくともいずれか１つが行われる光ディスク
の成型方法および成型用金型に関し、特にピットやグル
ーブなどの突起または凹所の少なくともいずれか一方が
形成される基板の成型方法および成型用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記光ディスクは、基板上に金属薄膜が
形成され、さらにその金属薄膜上に透明な保護膜が形成
されて構成されている。前記コンパクトディスクでは、
前記基板にはピットと呼ばれる凹所が周方向に配列され
ており、再生装置の光学ヘッドは、金属薄膜にレーザ光
を照射し、前記ピットの部分と残余の部分との反射光量
の差から情報を再生する。また前記ミニディスクでは、
前記情報の記録は、前記金属薄膜に磁界を印加しつつ、
レーザ光を照射することによって行われる。このような
磁界の印加およびレーザ光の照射にあたってのトラッキ
ングやフォーカシングなどのために、前記基板には周方
向にグルーブやピットが形成されている。

【０００３】前記基板を、前記突起または凹所に対応し
たスタンパを備える金型を用いて、樹脂材料を射出成型
するようにした典型的な従来技術の光ディスクの成型用
金型１は、図４で示されている。この金型１は、大略的
に、鏡面板３を備える固定金型２と、スタンパ５、スタ
ンパ押え６および外周リング７を備える可動金型４とを
含んで構成されている。鏡面板３は固定金型２に取付け
られており、その固定金型２とは反対側の表面は前記光
ディスクの外表面を形成するために鏡面に仕上げられて
いる。また、前記固定金型２に対向配置され、該固定金
型２と近接・離反可能に構成される可動金型４には、前
記ピットやグルーブに対応した突起または凹所の形成さ
れたスタンパ５が搭載されている。このスタンパ５は、
その内周面がスタンパ押え６によって、また外周面が外
周リング７によって可動金型４に固定されている。

【０００４】このように構成される金型１において、型
組が行われ、前記スタンパ５、外周リング７および鏡面
板３によって形成されたキャビティ８内に、スプルブッ
シュ９を介して加熱熔融された樹脂材料が射出充填さ
れ、充填完了後にキャビティ８内の加圧が行われて、前
記スタンパ５のピットやグルーブが転写された基板２０
が成型される。なおこのとき、前記樹脂材料が完全に固
化する以前にカッター刃１０が突出、すなわち固定金型
２側に変位し、前記基板２０に中心孔が形成される。

【０００５】こうして基板２０の成型が完了すると、型
開き、すなわち固定金型２から可動金型４が離反変位さ
れる。基板２０は、鏡面板３への密着力よりもスタンパ
５への密着力が大きく、したがってこのとき可動金型４
に残留・保持される。その後、スプル１１がエジェクタ
ーピン１２で突出され、完成した基板２０はその中央部
のフローティングパンチ１３による突出しと、エアーブ
ローによる突出しとによって取出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
基板２０をスタンパ５から取外す際に、両者の密着が良
いと、前記ピットなどの凹凸によって基板２０がスタン
パ５から均一に離型しないことがある。すなわち、中央
部を突出す際に、図５で示すように基板２０が撓んでし
まい、外周側では基板２０はスタンパ表面を引きずるよ
うになり、転写されたピットやグルーブにピットずれや
グルーブの変形等の転写不良が生じ、品質の低下を招く
という問題がある。

【０００７】この問題を解決するために他の従来技術、
たとえば特開平２−３９９１０号公報では、型開き前に
可動金型および固定金型の両方から離型用のエアーブロ
ーを行うようなエアー条件の設定方法によって、上述の
ような問題点の解消が図られている。また、さらに他の
従来技術として、スタンパ表面を科学的に処理して基板
との密着力を低減する方法も提案されている。さらにま
た他の従来技術の特開平４−２９０７１５号公報では、
可動金型に取付けられる鏡面板において、基板の記憶領
域外の部分に溝を形成しておき、基板と鏡面板との密着
力を増すことによって基板をスタンパから均一に離型す
ることができるように工夫されている。

【０００８】一方、基板と鏡面板との密着力を増して、
型開き時に基板をスタンパから外して鏡面板側に残すよ
うにした成型方法も従来から用いられている。すなわち
この従来技術では、前記基板と鏡面板との密着力および
基板と外周リング内周面との密着力によって、基板とス
タンパとの密着力に抗して、基板を鏡面板側に残すよう
に工夫されている。

【０００９】しかしながら、スタンパと基板との密着力
の方が強い場合には、基板がスタンパから離れるタイミ
ングにずれが生じ、部分的に残るなどして均一に外すこ
とは困難となり、したがって上述のような各成型方法が
提案されている。

【００１０】本発明の目的は、光ディスクの基板をスタ
ンパから均一に離型することができる光ディスクの成型
方法および成型用金型を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る光
ディスクの成型方法は、周方向に突起または凹所の少な
くともいずれか一方が配列される基板上に金属薄膜が形
成されて構成される光ディスクの前記基板を射出成型す
る成型方法において、前記突起または凹所を形成するた
めのスタンパを保持する一方の金型に、基板の外表面を
成型するための鏡面板と、前記基板の外周面がスタンパ
側から鏡面板側となるにつれて拡開してゆくように形成
するために逆テーパ状の内周面を有する外周リングとを
備える他方の金型を組合せ、前記一方の金型および他方
の金型によって形成されたキャビティ内に基板材料を充
填・固化し、前記一方の金型と他方の金型とを型開きし
た後、前記鏡面板をスタンパ側に押出して、成型された
基板を離型することを特徴とする。

【００１２】また請求項２の発明に係る光ディスクの成
型用金型は、周方向に突起または凹所の少なくともいず
れか一方が配列される基板上に金属薄膜が形成されて構
成される光ディスクの前記基板を射出成型するための金
型において、前記突起または凹所を形成するためのスタ
ンパを保持する一方の金型と、前記スタンパに対向し、
前記基板の外表面を成型するための鏡面板と、前記基板
の外周面を成型するための外周リングとを備え、前記外
周リングは前記基板の外周面が前記スタンパ側から鏡面
板側となるにつれて拡開してゆくようにその内周面が逆
テーパ状に形成される他方の金型と、成型後の基板を前
記外周リングから離型させるために、前記鏡面板をスタ
ンパ側に押出す押出手段とを含むことを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１の発明に従えば、周方向にピットまた
はグルーブなどの突起または凹所の少なくともいずれか
一方が配列される基板上に金属薄膜が形成されて構成さ
れるミニディスクなどの光ディスクにおいて、前記基板
を射出成型するにあたって、一方の金型、たとえば可動
金型に前記突起または凹所を形成するためのスタンパを
取付け、これに対して他方の金型、すなわち固定金型
を、基板の外表面を成型するための鏡面板と、前記基板
の外周面を形成するための外周リングとを備えて構成す
る。外周リングは、スタンパ側から鏡面板側となるにつ
れて、基板の外周面が拡開してゆくように、その内周面
が逆テーパ状に形成されている。

【００１４】したがってこのような一方の金型と他方の
金型とを組合せて形成されたキャビティ内に基板材料を
充填・固化した後、型開きを行うと、成型された基板は
前記外周リングによってその外周面が係止されて抜止め
され、前記外表面が鏡面板に密着したままで、したがっ
てスタンパから均一に離型してゆく。その後、鏡面板を
スタンパ側に押出すことによって基板がその半径方向内
方側に弾性変形し、前記外周面が外周リングの内周面を
乗越え、基板が他方の金型から離型される。

【００１５】したがって基板は、その外周面が外周リン
グの内周面で係止されて外表面が鏡面板に密着したまま
で、撓むことなくスタンパから離型してゆくので、基板
をスタンパから均一に離型することができ、前記ピット
ずれやグルーブの変形等の発生を抑え、光ディスクの品
質を向上することができる。

【００１６】また請求項２の発明に従えば、周方向にピ
ットやグルーブなどの突起または凹所の少なくともいず
れか一方が配列される基板上に金属薄膜が形成されて構
成される光ディスクにおいて、前記基板を射出成型する
ための金型を、前記突起または凹所を形成するためのス
タンパを保持する一方の金型、たとえば可動金型と、基
板の外表面を成型するための鏡面板および基板の外周面
を形成するための外周リングを備える他方の金型、すな
わち固定金型と、鏡面板をスタンパ側に押出す押出手段
とを備えて構成する。前記外周リングは、スタンパ側か
ら鏡面板側になるにつれて、基板の外周面が拡開してゆ
くように、その内周面が逆テーパ状に形成されている。

【００１７】したがって、これらの一方の金型および他
方の金型を組合わせて形成されたキャビティ内に基板材
料を充填して固化した後、型開きを行うと、基板の外周
面が外周リングで係止されて抜止めが行われているの
で、該基板とスタンパとの密着力に抗して該基板はその
外表面が鏡面板に密着した状態でスタンパから離型して
ゆき、他方の金型側に残る。その後、前記押出手段によ
って鏡面板側がスタンパ側に押出されることによって、
基板はその半径方向内方側に弾性変形して、その外周面
が外周リングを乗越えて、該基板は他方の金型から離型
する。

【００１８】したがって、基板のスタンパからの離型時
に該基板は撓んだりすることなく、均一に離型してゆく
ので、前記ピットずれやグルーブの変形等を抑え、該基
板の品質を向上することができる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例について、図１〜図３に基
づいて説明すれば以下のとおりである。

【００２０】図１は、本発明の一実施例の光ディスクの
成型用金型２１の断面図である。この金型２１は、大略
的に、鏡面板２２、外周リング２３および油圧シリンダ
２４備える固定金型２５と、スタンパ２６およびスタン
パ押え２７，２８を備える可動金型２９とを含んで構成
されている。

【００２１】鏡面板２２の可動金型２９側は、光ディス
クの基板３１の外表面を形成するために鏡面に仕上げら
れている。またこの鏡面板２２と外周リング２３とは凹
所に形成されており、スタンパ２６と前記凹所とによっ
てキャビティ３２を形成する。図２で示すように、外周
リング２３の第１内周面２３ａは、基板３１の外周面が
スタンパ２６側から鏡面板２２側となるにつれて拡開し
てゆくように、鏡面板２２からの垂線３３に対して傾斜
角θ、たとえば１０°だけ傾斜した逆テーパ状に形成さ
れている。

【００２２】前記外周リング２３において、第１内周面
２３ａに連なり、鏡面板２２とともに基板３１の外表面
の外周縁部を形成する段差面２３ｂを介して、第２内周
面２３ｃが形成されている。この第２内周面２３ｃ内に
は円筒状の鏡面板２２が嵌込まれている。前記第２内周
面２３ｂの内径は、前記第１内周面２３ａの開口側端部
の内径よりも小さく形成されており、したがって第２内
周面２３ｃで鏡面板２２の外周面２２ａが摺動自在に保
持され、こうして鏡面板２２はスタンパ２６方向に突出
またはスタンパ２６側から後退自在となる。

【００２３】前記鏡面板２２の内周面２２ｂには、固定
金型２５内を挿通して設けられているフローティングパ
ンチ３４が挿通されている。前記フローティングパンチ
３４は、固定金型２５に固定されている固定筒３５上を
摺動変位自在に構成されており、この固定筒３５内には
スプルブッシュ３９が設けられている。

【００２４】また、前記鏡面板２２の内周縁部には、押
出手段である油圧シリンダ２４の移動片３６が固着され
ている。この移動片３６の外周面からはフランジ３６ａ
が延設されており、これに対応して固定金型２５の内周
面は前記フランジ２３ａの外周面が気密に摺動するよう
に形成されている。固定金型２５の内周面において前記
移動片３６の図１における上下両面に臨んで、管路３
７，３８がそれぞれ接続されており、これらの管路３
７，３８には図示しない外部の油圧供給源からの圧油が
選択的に供給される。これによって鏡面板２２は、図３
（ａ）および図１で示すような外周リング２３内に後退
している状態と、図３（ｂ）で示すような外周リング２
３外へ突出した状態との間だけ、たとえば基板３１の厚
さである１．２mmだけ変位することができる。

【００２５】前記固定金型２５に対向配置され、該固定
金型２５と近接・離反可能に構成される可動金型２９に
は、前記ピットやグルーブに対応した突起または凹所の
形成されたスタンパ２６が搭載されている。このスタン
パ２６は、その内周面がスタンパ押え２７によって、ま
た外周面がスタンパ押え２８によって可動金型２９に固
定されている。また、前記スタンパ押え２７内にはカッ
ター刃４０が挿通して摺動変位自在に設けられており、
さらにまたこの筒状のカッター刃４０内にはエジェクタ
ーピン４１が摺動自在に設けられている。

【００２６】上述のように構成された金型２１におい
て、管路３８から圧油が供給されて鏡面板２２が図３
（ａ）および図１で示すように外周リング２３内に後退
した状態で型組が行われ、該鏡面板２２、外周リング２
３およびスタンパ２６によって形成されたキャビティ３
２内にスプルブッシュ３９を介して加熱熔融された樹脂
材料が射出充填され、充填完了後にキャビティ３２内の
加圧が行われて、前記スタンパ２６のピットやグルーブ
が転写された基板３１が成型される。なおこのとき、前
記樹脂材料が完全に固化する以前にカッター刃４０が突
出、すなわち固定金型２５側に変位し、前記基板３１に
中心孔が形成される。こうして基板３１の成型が完了す
ると、所定の冷却期間が経過した後、型開き、すなわち
固定金型２５から可動金型２９が離反変位される。

【００２７】このとき、基板３１の外周面は外周リング
２３の第１内周面２３ａに係止されて、該基板３１は鏡
面板２２に密着し、スタンパ２６から均一に離型してゆ
く。その後、管路３７に圧油が供給されて油圧シリンダ
２４が駆動され、鏡面板２２は図３（ｂ）で示すよう
に、可動金型２９側へ突出される。これによって、基板
３１は半径方向内方側に僅かに弾性変形して、その外周
面が外周リング２３の第１内周面２３ａを乗越える。こ
の後、フローティングパンチ３４およびエアブローによ
る吹出しによって基板３１は固定金型２５から取外され
る。一方、型開き後、可動金型２９側に残ったスプル４
２はエジェクターピン４１によって突出されて除去され
る。

【００２８】前記フローティングパンチ３４によって基
板３１の中央部を突出す際に、鏡面板２２との密着力に
よって該基板３１が撓み、鏡面板２２上を引きずるよう
にして外れる場合が生じることもあるけれども、鏡面板
２２側には前記ピットやグルーブなどの転写すべき凹凸
は形成されていない。

【００２９】なお、前記傾斜角θを必要以上に大きくす
ると、外周リング２３から基板３１を押出す際に弾性変
形量が樹脂材料の限界を超えてしまい、基板３１が割れ
てしまうような不具合が発生するので、本発明では前記
傾斜角θを１０°とし、そのような不具合の発生を抑え
ている。また、外周リング２３から基板３１を外すにあ
たって、前記フローティグパンチ３４およびエアブロー
で行うと基板３１が大きく撓み、反りが大きくなってし
まう。このため本発明では、鏡面板２２の全面を油圧シ
リンダ２４で押出すことによって、そのような不具合を
防止している。このようにして、ピットずれやグルーブ
の変形のない高品質な基板３１の成型が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明に係る光ディスクの成型
方法は、以上のように、一方の金型にスタンパを取付
け、これに対して他方の金型を基板の外表面を成型する
ための鏡面板と前記基板の外周面を形成するための外周
リングとを備えて構成し、その外周リングの内周面をス
タンパ側から鏡面板側となるにつれて、基板の外周面が
拡開してゆくように逆テーパ状に形成する。

【００３１】それゆえ、型開きを行うと、成型された基
板は、その外周面が外周リングによって係止されて抜止
めされ、外表面が鏡面板に密着したままで、撓むことな
くスタンパから均一に離型される。したがって、ピット
ずれやグルーブの変形等の発生を抑えて、高い品質の光
ディスクを成型することができる。

【００３２】また、請求項２の発明に係る光ディスクの
成型用金型は、以上のように、スタンパを保持する一方
の金型に対して、他方の金型が、基板の外表面を成型す
るための鏡面板と基板の外周面を形成するための外周リ
ングとを備えて構成され、前記外周リングの内周面がス
タンパ側から鏡面板側になるにつれて基板の外周面が拡
開してゆくように逆テーパ状に形成される。

【００３３】それゆえ、型開きを行うと、基板は、その
外周面が外周リングで係止されて抜止めされ、撓むこと
なく、スタンパから均一に離型されてゆく。したがっ
て、ピットずれやグルーブの変形等を抑えて、高い品質
で光ディスクを成型することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の金型の構造を説明するため
の断面図である。

【図２】前記金型の外周リングおよび鏡面板付近を拡大
して示す断面図である。

【図３】型開きによってスタンパから離型した後の基板
の固定金型からの離型動作を説明するための断面図であ
る。

【図４】典型的な従来技術の金型の構造を説明するため
の断面図である。

【図５】前記従来技術の金型による成型不良を説明する
ための一部分を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

２１ 金型 ２２ 鏡面板 ２３ 外周リング ２３ａ 第１内周面 ２４ 油圧シリンダ（押出手段） ２５ 固定金型 ２６ スタンパ ２７ スタンパ押え ２８ スタンパ押え ２９ 可動金型 ３１ 基板 ３２ キャビティ ３４ フローティングパンチ ３９ スプルブッシュ ４０ カッター刃 ４１ エジェクターピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周方向に突起または凹所の少なくともいず
   れか一方が配列される基板上に金属薄膜が形成されて構
   成される光ディスクの前記基板を射出成型する成型方法
   において、 前記突起または凹所を形成するためのスタンパを保持す
   る一方の金型に、基板の外表面を成型するための鏡面板
   と、前記基板の外周面がスタンパ側から鏡面板側となる
   につれて拡開してゆくように形成するために逆テーパ状
   の内周面を有する外周リングとを備える他方の金型を組
   合せ、 前記一方の金型および他方の金型によって形成されたキ
   ャビティ内に基板材料を充填し、 前記一方の金型と他方の金型とを型開きした後、前記鏡
   面板をスタンパ側に押出して、成型された基板を離型す
   ることを特徴とする光ディスクの成型方法。
2. 【請求項２】周方向に突起または凹所の少なくともいず
   れか一方が配列される基板上に金属薄膜が形成されて構
   成される光ディスクの前記基板を射出成型するための金
   型において、 前記突起または凹所を形成するためのスタンパを保持す
   る一方の金型と、 前記スタンパに対向し、前記基板の外表面を成型するた
   めの鏡面板と、前記基板の外周面を成型するための外周
   リングとを備え、前記外周リングは前記基板の外周面が
   前記スタンパ側から鏡面板側となるにつれて拡開してゆ
   くようにその内周面が逆テーパ状に形成される他方の金
   型と、 成型後の基板を前記外周リングから離型させるために、
   前記鏡面板をスタンパ側に押出す押出手段とを含むこと
   を特徴とする光ディスクの成型用金型。