JPH09198723A - 光記録媒体の基板製造方法および光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カットパンチの耐久性を向上でき、長期間に
わたり、基板内周部の変形がなく加工精度が良く変動の
少ない基板が得られ、さらには、駆動孔カット時の歪が
少なく複屈折を低減可能な基板を得ることができる光記
録媒体の基板製造方法を提供する。 【解決手段】 基板上に情報記録用のグルーブおよび／
またはピットを形成するためのスタンパー３０が装着さ
れた成形金型２０のキャビティ３１内に溶融樹脂を射出
充填し、金型２０内部のカットパンチ３４ゲート部４０
を切断して光記録媒体の基板を製造するに際し、ゲート
部４０切断後、微小時間経過後または型開きまでの間
に、カットパンチ圧力を複数段にあるいは直ちに解放方
向へ制御しつつ、カットパンチ３４を前進保持してから
後退するようにしたことを特徴とする光記録媒体の基板
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の基板
製造方法および光記録媒体に関する。より詳しくは、例
えば、相変化書き換え型光記録媒体、光磁気記録媒体、
追記型光記録媒体等に使用されるポリカーボネート樹
脂、あるいはポリメチルメタアクリレート樹脂等の透明
性熱可塑性樹脂により成形される光記録媒体の基板製造
方法および該製造方法により製造された基板上に膜付け
した光記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光の照射により、情報の再生あるいは記
録、再生さらには消去が可能である光記録媒体は、通称
ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの再生専用型光ディスク、同じ
くライトワンスの記録再生型光ディスク、同じくリライ
タブル型の記録・再生・消去ができる書換え可能型光デ
ィスクなどがある。光ディスクは磁気記録方式の磁気デ
ィスクにくらべ、大容量であること、非接触方式での記
録再生等が可能で取り扱いが容易であること、傷や汚れ
に強いことなどの特徴があり、近年、大きな需要拡大が
期待されている。

【０００３】上記光記録媒体において情報・信号等を記
録あるいは再生する際には、該光記録媒体の中心部に設
けられた駆動孔にドライブのスピンドルを挿入して高速
回転（例えば、２０００ＲＰＭ）させる。したがって、
その際の記録・再生動作を再現性良く、安定かつ確実に
行わせるには、この駆動孔は偏心が小さく、真円度が良
好であることが必要である。また、各光記録媒体間にお
けるこれらの変動を小さく抑えることも要求される。

【０００４】ところで、光記録媒体の基板を射出成形法
で成形するにあたっては金型キャビィティ内に溶融樹脂
を射出充填してから、ゲート部を金型内部のカットパン
チ機構で切断して、駆動孔を形成させる方法が採用され
ている（以下、ゲートカットパンチ方式と言う）。すな
わち、図３において、情報記録用のグルーブやピットが
形成されたスタンパー３０を装着した金型キャビティ３
１内に樹脂を射出充填してから、微小時間後、カットパ
ンチ３４を金型に内蔵した油圧機構（例えば、特公平７
−２９３４６号公報）、または成形機の油圧機構（例え
ば、特公平７−８０２２０号公報）によって、固定側ブ
ッシュ３６のキャビティ３１側先端部に形成したダイス
部３７側に前進・突出せしめ、ゲート部４０を切断しカ
ットパンチ圧を保持したまま経過させ、型開閉直前ある
いは直後にカットパンチ３４を後退させ駆動孔を形成せ
しめている。時には、ゲート部４０を切断してから型開
きまでの微小時間内にカットパンチ３４を後退させ駆動
孔を形成せしめる事も行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲート
カットパンチ方式によると、カットパンチ３４を固定側
ブッシュ３６のキャビティ側先端部に形成したダイス部
３７側に前進・突出せしめ、ゲート部４０を切断してか
ら、型開閉直前あるいは直後にカットパンチ３４を後退
させるまで、長時間にわたってカットパンチ３４の圧力
がゲート部４０あるいはダイス部３７に負荷されるた
め、種々の問題があった。すなわち、ゲートカットパン
チ圧力が高いと、パンチ３４とダイス部３７にダレが発
生して短期間でゲート部４０が切断・分離できなくな
る。更には、ゲート部４０がダイス部３７に張り付いた
状態で残留して連続成形ができなくなる。逆に、ゲート
カットパンチ圧力が低いと、ゲート部４０の切断性が低
下する。このためカットパンチ３４の圧力を最適範囲に
設定するのが困難になり加工条件範囲が狭いという問題
がある。また、これらの問題を防止するため、ゲート部
４０を切断してから微小時間内にカットパンチ３４を後
退させて駆動孔を形成せしめる事も行われるが、基板内
周部にひずみが発生して駆動孔部に微小変形が発生し、
加工精度上問題があった。

【０００６】本発明の課題は、カットパンチの耐久性を
向上でき、長期間にわたり基板内周部（駆動孔）の変形
がなく加工精度が良く変動の少ない基板を得られ、さら
には、駆動孔カット時の歪が少なく複屈折を低減可能な
基板を得ることができる光記録媒体の基板製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光記録媒体の基板製造方法は、スタンパー
が装着された成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出
充填し、前記金型内部のカットパンチを前進させてゲー
ト部を切断し光記録媒体の基板を製造するに際し、ゲー
ト部切断から微小時間経過後または型開きまでの間に、
カットパンチの前記前進位置を保持しつつ、該カットパ
ンチの前進方向の圧力を段階的にあるいは連続的に弱
め、しかる後にカットパンチを後退させることを特徴と
する方法からなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光記録媒体
の基板製造方法について図面を参照して説明する。図１
および図２は本発明の一実施態様に係る光記録媒体の基
板製造方法を実施する装置の概略図である。図におい
て、１は射出成形機を示しており、射出成形機１は型締
機構と射出機構（図示略）で構成されている。型締機構
は固定側プラテン２と受圧盤３がタイバー４によって連
結され、タイバー４に装着された可動側プラテン５は受
圧盤３の背面に固装された油圧回路（図示略）および制
御手段（図示略）で制御される型締めシリンダー６の型
締めピストン７が連結され、型締めピストン７の往復動
によってタイバー３上を摺動して前進・後退動作をする
ようになっている。

【０００９】固定側プラテン２と可動側プラテン５には
固定型２１および可動型２２がそれぞれ固装される。可
動側プラテン５と型締めピストン７の連結部にはエジェ
クターシリンダー１０とパンチシリンダー１１が同心円
状に固装されている。パンチピストン１２は油圧回路１
３およびその制御手段１４によって前進・後退動作をす
ることができるようになっている。また、エジェクター
ロッド１５も、油圧回路（図示略）および制御手段（図
示略）によって前進・後退動作をすることができるよう
になっている。

【００１０】油圧回路１３において、油は油圧源１６か
ら二手に分けられ、それぞれ減圧弁１７ａおよび１７ｂ
により所定の圧力に設定され、電磁式位置切替弁１８ａ
および１８ｂを経て合流し、電磁式位置切替弁１９を介
してパンチシリンダー１１に供給される。制御手段１４
はその内部にパンチ開始タイマーＴ０、１次パンチタイ
マーＴ１、２次パンチタイマーＴ２を備え、光ディスク
基板の成形サイクルのシーケンス、例えば、図４に示さ
れるタイムチャートに応じて電磁式位置切替弁１９を制
御して、油の供給開始、停止制御、ならびに電磁式位置
切替弁１８ａ、１８ｂを制御して油圧の切替え制御を行
うようになっている。

【００１１】図２はカットパンチ圧力を多段階制御する
ための油圧・制御回路を示す概略図である。油は油圧源
１６から油圧の多段切替えを行う比例制御弁８を経て電
磁式位置切替弁１９を介してパンチシリンダー１１に供
給される。制御手段１４はその内部にタイマーを備えて
おり、基板の成形サイクルのシーケンスに応じて電磁式
位置切替弁１９を制御して、油の供給開始、停止制御、
比例制御弁８を制御して油圧の多段制御を行うようにな
っている。なお、パンチピストン１２の前進・後退位置
を直接あるいは間接的に検出するリミットスイッチ、そ
の他の位置センサーと制御手段１４内部のタイマーを単
独あるいは連動させて、基板の成形サイクルのシーケン
スに応じて油の供給開始、停止制御、ならびに油圧の切
替え制御を行うこともできる。

【００１２】次に、図３を用いて本実施態様において使
用される金型２０について説明する。金型２０は、パー
ティングライン（ＰＬ）を境に固定型２１と可動型２２
とで構成されている。固定型２１の固定型本体２６は固
定型取付板２５に固定されており、固定型本体２６の外
周部分には固定型取付板２５に固定されたガイドリング
２７が設けられている。また、固定型２１の中央部には
樹脂の充填孔、いわゆるスプルー３８を形成するスプル
ーブッシュ３９が設けられており、その一端側には樹脂
の湯道、いわゆるゲート部４０が形成されている。スプ
ルーブッシュ３０の周囲には固定側ブッシュ３６が同心
円状に固装されており、その先端部はゲートカットのた
めのダイス３７が形成されている。

【００１３】可動型２２の可動型本体２８には、スタン
パー３０が内周部をインナースタンパーホルダー３２に
よって保持され、外周部をキャビティリング２９によっ
て保持されている。可動型本体２８の中心部は成形され
たスプルー３８とゲート部４０を突き出すためのエジェ
クターピン３５を中心に、ゲート部４０を打ち抜くため
のゲートカットパンチ３４と金型キャビティ３１内に成
形された基板を突き出すエジェクタースリーブ３３がイ
ンナースタンパーホルダー３２とともに同心円状に形成
されている。また、エジェクターピン３５、ゲートカッ
トパンチ３４、およびエジェクタースリーブ３３は軸方
向に対して前進・後退可能に組合わされている。

【００１４】ガイドリング２７の先端が可動型２２の外
周の当該部分に当接することによって固定型２１と可動
型２２の間にキャビティ３１が所定の空間として形成さ
れる。キャビティ３１には溶融樹脂が充填され、冷却さ
れて基板が成形される。金型２０は固定型２１が固定型
取付板２５によって射出成形機の固定型プラテン２（図
１）に固定され、可動型２２は可動側背板４１を介し
て、可動側取付板によって射出成形機の可動側プラテン
５に取付けられる（図１、図３）。射出成形機の型締装
置に取付けられた金型は、型締めシリンダー６の型締め
ピストン７の往復動によって可動側プラテン５が前進・
後退することによって型開閉が行われる。

【００１５】本実施態様に係る光記録媒体の基板製造装
置を用いて本発明に係る光記録媒体の基板製造方法は、
以下のように実施される。図１、図３および図４におい
て、型締めピストン７の作動によって、金型２０の可動
側プラテン５に取付けられた可動型２２が前進し、固定
側プラテン２に取付けられた固定型２１に当接して、所
定の型締め力が負荷されると、あらかじめ当接しておい
た、射出成形機１の射出装置のノズル（図示略）から、
溶融樹脂がノズルタッチ部２４のスプルブッシュ３９の
スプルー３８およびゲート４０を介して金型キャビティ
３１に射出充填される。なお、樹脂としてポリカーボネ
ート樹脂を使用する場合は粘度平均分子量が１５０００
前後で、適度に離型剤と耐熱剤が配合されたグレードを
使用するが、約３００℃から最高で３８０℃に加熱溶融
して射出充填することが望ましい。

【００１６】スタンパー３０に刻まれたグルーブやピッ
トを忠実に転写させるため、固定型本体２６および可動
型本体２８は例えば、書換え型情報用ディスクにあって
は９０℃から１３５℃に加熱することが望ましい。ま
た、スプルーブッシュ３９とゲートカットパンチ３４は
必要に応じて、常温から１００℃に加熱しておく。場合
によっては、スプルーブッシュ３９とゲートカットパン
チ３４は空気をブローして冷却する事も有効である。

【００１７】射出に伴い、溶融樹脂が金型キャビティ３
１に充填されるが、この際、可動型２２に加えられる型
締力を射出による充填圧力よりも若干低くしておくこと
によって、一旦可動型２２を微小量後退させてから再型
締めする、いわゆる射出圧縮工程を必要に応じて採るこ
とができる。また、金型キャビティ３１の一部を可動コ
アで構成して局部的射出圧縮を行う、いわゆるマイクロ
モールド法を採ることも可能である。

【００１８】金型キャビティ３１内に溶融樹脂を充填す
る際の射出速度は、スタンパー３０に刻まれたグルーブ
やピットを忠実に転写させるため、０．１〜１秒で射出
充填されるように複数段制御して行うことが望ましい。
適量の射出充填がなされたら、保圧制御に切替え、複数
段制御された保圧を０〜１秒加える。

【００１９】そして、油圧回路１３の減圧弁１７ａ、１
７ｂのいずれか一方をゲートカットができる充分なカッ
トパンチ圧力に、他方を０もしくはゲートカットが行わ
れてからカットパンチ３４がダイス３７と所定の間隔を
保持できる圧力に設定する（本実施態様においては、減
圧弁１７ａを１次減圧弁、減圧弁１７ｂを２次減圧弁と
する）。また、電磁式位置切替え弁１９ａと電磁式位置
切替え弁１８ａが励磁され、１次減圧弁１７ａが機能し
て、制御手段１４のパンチ開始タイマーＴ０を保圧が完
了してから微小時間後にパンチが開始されるように所定
時間に設定しておく。また、パンチ開始タイマーＴ０の
タイムアウト後、１次パンチ圧力が所定時間負荷される
ように１次パンチタイマーＴ１を設定する。更には、１
次パンチタイマーＴ１のタイムアウト後、電磁式位置切
替え弁１８ａを切り、電磁式位置切替え弁１８ｂを励磁
させて２次減圧弁１７ｂが機能するように２次パンチタ
イマーＴ２を設定する。なお、２次パンチタイマーＴ２
がタイムアウトすると、電磁式位置切替え弁１９ｂ、１
８ａを励磁させてパンチピストン１２を戻し（後退）側
に切替えるようにしておく。

【００２０】具体的には、保圧完了と同時（射出充填完
了を起点にしてもよい）に制御手段１４のカットパンチ
開始タイマーＴ０を起動させ、保圧完了後２秒以内に電
磁式位置切替え弁１９ａおよび、電磁式位置切替え弁１
８ａを励磁させることによって油圧源１６から１次減圧
弁１７ａを介してパンチシリンダー１１に油を送り、カ
ットパンチピストン１２次いでカットパンチ３４を前進
させて、パンチ３４をダイス３７側に押圧することによ
ってゲート部４０を打ち抜く。

【００２１】カットパンチ開始タイマーＴ０のタイムア
ウトと同時に、制御手段１４の１次パンチタイマーＴ１
を起動させ、パンチシリンダー１１に負荷される油圧を
高圧に所定時間、０．１〜１０秒間保持する。１次パン
チタイマーＴ１のタイムアウトによって、２次パンチタ
イマーＴ２を作動させ、同時に電磁式位置切替え弁１８
ａを１８ｂに切替えることにより回路を切替え、２次減
圧弁１７ｂを介することによって、パンチシリンダー１
１の油圧を下げ２次パチタイマーＴ２の設定時間、最大
で１５秒間保持する。しかる後、２次パンチタイマーの
タイムアウトによって電磁式位置切替え弁１９のｂ接点
を励磁させ、かつ電磁式位置切替え弁１８ｂを１８ａに
切替えてパンチシリンダー１１のパンチピストン１２を
後退せしめ、ひいては、金型に内蔵したスプリング機構
（図示略）によってカットパンチ３４を後退させる。こ
の時、１次パンチ時間と２次パンチ時間の累計時間が短
いと基板の内周部が冷却不足で変形するため成形装置お
よび成形条件に合わせた時間設定が必要である。例え
ば、肉厚が１．２ｍｍの基板では１次パンチ時間と２次
パンチ時間の累計時間としては１秒以上とすることが好
ましい。そして、所定の冷却時間（例えば、肉厚が１．
２ｍｍの基板では約３秒から２０秒以上）が経過した
ら、型締めシリンダー６の油圧を切替えて型開きを行
う。

【００２２】型開き直前・直後には、基板を離型しやす
くするため、基板とスタンパー３０の間、および基板と
固定型本体２６の間にエアーを吹き込むことが望まし
い。型開きしたらエジェクターシリンダー１０のエジェ
クターロッド１５を前進させ、エジェクターピン３５、
次いでエジェクタースリーブ３３を前進させて、スプル
ー３８とゲート部４０を突出し、次いで基板を突出す
る。次いでエジェクターシリンダー１０のエジェクター
ロッド１５を後退させる。スプルー３８とゲート４０お
よび基板は取出機（図示略）によって金型外へ取出され
る。

【００２３】本発明に係る光記録媒体の基板製造法によ
り製造される基板は、ポリカーボネートを主成分とする
樹脂組成物から成形することができる。ポリカーボネー
トは、たとえば、２価フェノールとカーボネート先駆体
の反応によって得られる透明なものである。２価フェノ
ールとしてはハイドロキノン、４，４′−ジオキシジフ
ェニル、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン、ビス
（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス（ヒドロ
キシフェニル）エーテル、ビス（ヒドロキシフェニル）
ケトン、ビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス
（ヒドロキシフェニル）スルホン、およびこれらの低級
アルキル、ハロゲン等の置換体を用いることができる。

【００２４】成形された基板の情報面に、所定の記録層
が設けられる。記録層は、基板上にまず保護層を設け、
その上に形成するようにしてもよい。また、形成された
記録層の上に、さらに保護層、反射層等各種の層を設け
てもよい。

【００２５】記録層には、たとえば、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｐｄ合金、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｐｄ−Ｎｂ合金、Ｎｂ
−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｉｎ−Ｓｅ合金、およびこれらを主成分とする合金
が用いられる。とくにＴｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｐｄ合金、Ｔ
ｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｐｄ−Ｎｂ合金が、記録消去再生を繰
り返しても劣化が起こり難く、さらに熱安定性が優れて
いるので好ましい。とくに望ましい記録膜組成として
は、たとえば次式で表される範囲にあることが熱安定性
と繰り返し安定性に優れている点から好ましい。 Ｍ_z （Ｓｂ_x Ｔｅ_(1-x) ）_1-y-z （Ｇｅ_0.5 Ｔｅ_0.5 ）_y ０．３５≦ｘ≦０．５ ０．２０≦ｙ≦０．５ ０ ≦ｚ≦０．０５ ここでＭはパラジウム、ニオブ、白金、銀、金、コバル
トから選ばれる少なくとも一種の金属、Ｓｂはアンチモ
ン、Ｔｅはテルル、Ｇｅはゲルマニウムを表す。また、
ｘ、ｙ、ｚおよび数字は各元素の原子の数（各元素のモ
ル数）を表す。とくにパラジウム、ニオブについては少
なくとも一種を含むことが好ましい。この場合ｚは０．
０００５以上であることが好ましい。これら合金を、基
板上に設けられた第１保護層上に、たとえばスパッタリ
ングで膜付けし、記録層が形成される。

【００２６】

【実施例】 実施例１〜３、比較例１〜２ 離型剤と耐熱剤が適量配合され、平均分子量が１５００
０のポリカーボネートのオプチカルグレードを使用し、
片面にピッチが１．２μｍのグルーブとピットを有する
直径１２０ｍｍ、肉厚１．２ｍｍの基板を、７５ＴＯＮ
の射出成形機で、シリンダー温度３５０℃、金型温度、
１３０℃、１サイクル２０秒の条件で射出成形した。実
施例１〜３については５万ショット成形後、比較例１〜
２については１万ショット成形後のパンチのだれ観察を
行い、また得られた基板の内周の変形をシャドーグラフ
で光学的に観察した。得られた結果を表１に示した。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、従来の方法にお
いては１万ショット程度でパンチのだれの発生や、基板
内周の変形が認められる（比較例１〜２）。これに対
し、本発明に係る光記録媒体の基板製造方法によるもの
は、５万ショット成形後においてもパンチのだれや肉厚
部の変形は認められない（実施例１〜３）。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体の基板製造方法によるときは、ゲートカットパンチの
耐久性が向上し、長期間にわたり、基板内周部の変形が
なく加工精度が良く、変動の少ない基板が得られ、さら
には駆動孔カット時の歪が少なく複屈折を低減した高品
質の光記録媒体の基板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る基板製造方法を実施
するための装置の概略構成図である。

【図２】図１の装置の減圧弁に変え、比例制御弁を用い
て本発明の一実施態様に係る基板製造方法を実施するた
めの装置の概略構成図である。

【図３】図１、図２の装置の金型の部分拡大断面図であ
る。

【図４】図１の装置のゲートカットパンチのタイムチャ
ート図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ２ 固定側プラテン ３ 受圧盤 ４ タイバー ５ 可動側プラテン ６ 型締めシリンダー ７ 型締めピストン ８ 比例制御弁 １０ エジェクタシリンダー １１ パンチシリンダー １２ パンチピストン １３ 油圧回路 １４ 制御手段 １５ エジェクターロッド １６ 油圧源 １７ａ、１７ｂ 減圧弁 １８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ 電磁式位置切替弁 ２０ 金型 ２１ 固定型 ２２ 可動型 ２４ ノズルタッチ部 ２５ 固定型取付板 ２６ 固定型本体 ２７ ガイドリング ２８ 可動型本体 ２９ キャビティリング ３０ スタンパー ３１ キャビティ ３２ インナースタンパーホルダー ３３ エジェクタースリーブ ３４ カットパンチ ３５ エジェクターピン ３６ 固定側ブッシュ ３７ ダイス ３８ スプルー ４０ ゲート部 ４１ 可動側背板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタンパーが装着された成形金型のキャ
   ビティ内に溶融樹脂を射出充填し、前記金型内部のカッ
   トパンチを前進させてゲート部を切断し光記録媒体の基
   板を製造するに際し、ゲート部切断から微小時間経過後
   または型開きまでの間に、カットパンチの前記前進位置
   を保持しつつ、該カットパンチの前進方向の圧力を段階
   的にあるいは連続的に弱め、しかる後にカットパンチを
   後退させることを特徴とする、光記録媒体の基板製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１の方法により製造されたことを
   特徴とする光記録媒体。