JPH0939035A - 光ディスク基板用成形金型及び成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融樹脂に高圧な射出圧力をかけることなく
肉厚部であるクランピング部の基準面にヒケを生じさせ
ることなく、高密度記録が実現できる光ディスク基板用
成形金型を得る。 【解決手段】 光ディスク基板１の光記録領域面を成形
する固定側金型５と、光ディスク基板１のクランピング
領域の上面を成形し、中心部に樹脂注入口を有するスリ
ーブ状金型１１と、光ディスク基板の光記録領域裏面を
成形する可動側金型９と、光ディスク基板のクランピン
グ領域の基準面を余分に肉厚状に一次成形する基準面成
形金型１９と、光ディスク基板のセンターホール３ａを
抜き加工するホール成形金型２４とから構成され、光デ
ィスク基板の射出成形時、基準面成形金型１９により基
準面４の肉厚を所定寸法余分に厚く一次成形し、成形物
の固化する直前に基準面成形金型１９で基準面４ａを圧
縮し二次成形すると共に、ホール成形金型２４のパンチ
ング動作によりセンターホール３ａの抜き出し加工を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光の照射に
より情報の記録及び／又は再生が行われる光ディスク基
板の成形金型及び光ディスク基板の成形方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光の照射により情報の記
録，再生を行う光ディスクとしては、光磁気ディスク、
各種追記型光ディスク、デシタルオーディオディスク
（コンパクトディスク）、光学式ビデオディスク（レー
ザディスク）等が実用化されている。

【０００３】これら光ディスクは、いずれも透明基板上
に記録層や反射層等の機能膜よりなる記録部が形成され
ている。このような光ディスクに対する情報の記録、再
生をチャッキング方式を採用する記録再生システムを例
にとって図４について説明する。

【０００４】光ディスク４０は厚みが１．２ｍｍの円盤
状の透明基板４１上に記録部４２が形成され、光ディス
ク４０の裏面中央部に磁気チャッキングするためのハブ
４３が取り付けられている。つまり、光ディスク４０は
その中央部がクランピング領域ｃであり、この領域ｃを
除いた領域が光記録領域ｒであり、ハブ４３はクランピ
ング領域ｃに取り付けられ、記録部４２は光記録領域ｒ
に形成されている。尚、ハブ４３は磁気吸着可能な金属
材よりなり、その中央部にセンターホール４４が開口し
ている。

【０００５】一方、上述した光ディスク４０が支持され
るディスクテーブル４５にはマグネット４６が内蔵され
ており、ディスクテーブル４５の外周部上面が光ディス
ク４０が載置される載置部４７である。そして、ディス
クテーブル４５の中心部に図示しないスピンドルモータ
により回転駆動されるスピンドル軸４８がある。

【０００６】光ディスク４０をディスクテーブル４５へ
取り付けは、スピンドル軸４８にセンターホール４４を
挿入しつつ、透明基板４１がディスクテーブル４５側と
なるように光ディスク４０を載置部４７上に載置する。
これによって、ディスクテーブル４５に内蔵されている
マグネット４６にハブ４３が磁気吸引され光ディスク４
０がディスクテーブル４５にチャッキングされる。

【０００７】このようにディスクテーブル４５にチャッ
キングされた状態の光ディスク４０に透明基板４１側か
ら図示しない光学ピックアップ装置によってレーザ光が
照射される。レーザ光は集束レンズによって集光され、
集光されたレーザ光は光ディスク４０の透明基板４１を
透過して記録部４２上に焦点を結ぶ。そして、このレー
ザ光が焦点を結ぶことで形成された微小のビームスポッ
トにより当該スポットの直径に対応した大きさで記録ピ
ットが形成される。

【０００８】ところで、上述した記録再生システムにお
いて、記録密度は記録ピットがビームスポットの直径に
よってほぼ決定され、記録密度を上げるにはビームスポ
ットの直径をできるだけ小さくすることが必要となり、
このため、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることや
記録再生波長の短波長化することが１つの方法である。
しかし、いずれの場合も光ディスクの傾きにより生じる
収差を小さくするために光ディスク基板の厚みを薄くす
ることが必要となる。

【０００９】ところが、厚みの薄いディスク基板を使用
した場合には、ハブをディスク中心に取り付ける際の接
着剤等の応力、光ディスクをディスクチャッキングテー
ブルにチャッキングする際のクランピング力によってク
ランピング領域が容易に変形し、ディスクに反りが発生
する。

【００１０】そこで、本発明の出願人は、ディスクの傾
きにより収差が増大する割合が小さく、対物レンズの開
口数ＮＡを大きくした場合でも傾き角の強度を実用範囲
内にすることができ、しかも強度が大きく、ディスク基
板の成形時やディスクテーブルへのチャッキング時等に
変形の生じない光ディスクを特願平５−１２９７８２号
明細書において提案した。

【００１１】この光ディスクは図５に示すようにディス
ク基板５０の光記録領域ｒにおける記録部５１厚さが
０．５〜０．９ｍｍであり、クランピング領域ｃにおけ
るクランピング部５２の厚みが１〜２ｍｍに設定されて
いる。詳しくは、クランピング部５２の厚みはディスク
基板５０の裏面側に肉厚状に突出し、その端面がディス
ク基板の基準面５３となる。そして、クランピング部５
２の中央部に貫通するセンターホール５４を開口してい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように構成した光
ディスク基板は、量産性及び寸法精度の均一した製品が
得られることから射出成形法によって金型内に溶融樹脂
を高温，高圧化して射出し、その後、固化させることに
よって製造される。

【００１３】しかしながら、射出成形法によってクラン
ピング領域５２を厚くした光ディスク基板を製作した場
合、成形後の冷却による固化する段階においてクランピ
ング部分５２は肉厚が厚いことから、表面層と内部との
冷却速度の違いにより図６に示すように特にクランピン
グ部５２の表面層である基準面５３にいわゆる「ヒケ」
現象が発生し、基準面５３に凹み状の変形部５５が発生
するといった決定的な問題がある。

【００１４】このため、基準面５３の変形は光ディスク
基板全体に傾きが生じ、記録，再生をする際の回転時に
光ディスク基板に面振れが発生し、この結果、光ディス
ク基板は上下にバタツキながら回転することになり、よ
って、レーザ光は記録部５１対してビームスポットを形
成することが困難となり記録，再生を正確に行うことが
不可能となる。

【００１５】そこで、射出成形法においてクランピング
部に生じるヒケを防止する方法として、図７に示すよう
に注入口からの溶融樹脂５６の射出圧力を高圧に保ちな
がら時間をかけることで、クランピング部５２の中心部
の収縮を抑えヒケを防止することが考えられる。

【００１６】しかし、このような方法では高度な光学特
性や機械特性が求められる肉厚の薄い記録部５１に過剰
な射出圧力をかけることになり、記録部５１における基
板内部に好ましくない残留応力を生じさせる結果とな
る。

【００１７】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、溶融樹脂に高圧な射出圧力をか
けることなく肉厚部であるクランピング部の基準面にヒ
ケを生じさせることなく、高密度記録が実現できる光デ
ィスク基板用成形金型及びその成形方法を得ることを目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による光ディスク基板用成形金型は、情報の
記録及び／又は再生に際してレーザ光が照射される光記
録領域と、ディスクテーブルにクランピングされるクラ
ンピング領域とを有し、クランピング領域における厚さ
が光記録領域における厚さよりも大であり、クランピン
グ領域の裏面側が肉厚状に突出しその端面が基準面とな
る光ディスク基板の成形金型であって、光ディスク基板
の光記録領域面を成形する固定金型と、光ディスク基板
のクランピング領域の上面を成形し、中心部に樹脂注入
口を有する成形金型と、光ディスク基板の光記録領域裏
面を成形する可動金型と、光ディスク基板のクランピン
グ領域の基準面を余分に肉厚状に一次成形する基準面成
形金型と、光ディスク基板のセンターホールを抜き加工
するパンチング金型を兼ねるホール成形金型とから構成
され、光ディスク基板の射出成形時、基準面成形金型に
より基準面の肉厚を所定寸法余分に厚く一次成形し、成
形物の固化する直前に基準面成形金型で基準面を圧縮し
二次成形すると共に、ホール成形金型のパンチング動作
によりセンターホールの抜き出し加工を行うようにした
ものである。

【００１９】上述のように構成した本発明の光ディスク
基板用成形金型は、成形型内に溶融樹脂を射出し光ディ
スク基板の成形時に、基準面成形金型により基準面部分
の肉厚を所定肉厚分だけ余分に厚く一次成形する。成形
後、成形物は成形型内において冷却され始め肉厚の厚い
クランピング部分の基準面にヒケが発生し始めるが、成
形物の固化の直前に基準面成形金型を可動して余分に肉
厚状にした基準面を圧縮し二次成形することで、基準面
にヒケの発生が回避された光ディスク基板を成形するこ
とができる。

【００２０】また、本発明による光ディスク基板の成形
方法は、情報の記録及び／又は再生に際してレーザ光が
照射される光記録領域と、ディスクテーブルにクランピ
ングされるクランピング領域とを有し、クランピング領
域における厚さが光記録領域における厚さよりも大であ
り、クランピング領域の裏面側が肉厚状に突出しその端
面が基準面となる光ディスク基板の成形方法であって、
クランピング領域の基準面の成形方法として、光ディス
ク基板の射出成形時、基準面の板厚を所定寸法余分に厚
くし成形する一次成形工程と、基準面が固化する直前に
基準面を圧縮成形する二次成形工程とからなる。

【００２１】上述した光ディスク基板の成形方法によれ
ば、一次成形工程では基準面成形金型により基準面部分
の肉厚が所定肉厚分だけ余分に厚く成形され、二次成形
工程により成形物の固化の直前に基準面成形金型を可動
して余分に肉厚状にした基準面を圧縮成形することで、
基準面にヒケの発生が回避された光ディスク基板を成形
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による光ディスク基
板用成形金型及び光ディスク基板の成形方法の実施例を
図面を参照して説明する。

【００２３】図１は本発明による光ディスク基板の成形
金型の断面図を示す。本発明の成形金型で成形加工され
る光ディスク基板は符号１で示し、この光デスク基板１
は外周部に肉薄状の記録部２と、中心部に肉厚状のクラ
ンピング部３とから構成され、クランピング部３の裏面
が基準面４である。

【００２４】そして、光ディスク基板１の記録部２の上
面である記録面側を成形する金型が固定側金型５であ
り、固定側型板６に支持されている。光ディスク基板１
の記録面は固定側金型５の裏面に配置したスタンパ７に
より成形され、スタンパ７の外周部がスタンパ押え８に
より支持されている。また、記録部２の裏面を成形する
金型が可動側金型９であり、可動側型板１０に支持され
ている。

【００２５】光ディスク基板１のクランピング部３の上
面を成形する金型がスリーブ状金型１１であり、このス
リーブ状金型１１内にスプルブッシュ１２が出入可能に
挿着され、スプルブッシュ１２の中心に溶融樹脂供給部
１３に通じる溶融樹脂の注入口１４がある。

【００２６】一方、クランピング部３の下面外周部を成
形するのがスリーブ状のピストン金型１５で、成形後の
光ディスク基板１の突き出し用ピストンを兼ねている。
このピストン金型１５は中型板１６により支持され、コ
イルばね１７で常時下方方向へ付勢されている。また、
ピストン金型１５は可動側型板１０及び中型板１６に形
成したエアー通路１８への圧縮空気の送給によりコイル
ばね１７のばね力に抗して元の位置に上動する。

【００２７】そして、クランピング部３の基準面４を成
形するのがスリーブ状の基準面成形金型１９であり、こ
の基準面成形金型１９は油圧ピストン２０に固定されて
支持型板２１に支持され、第１の油圧通路２２への油圧
の送給により油圧ピストン２０により押し上げられ上動
する。また、基準面成形金型１９は第２のエアー通路２
３への圧縮空気の送給により油圧ピストン２０が押し下
げられ元の位置に下動する。

【００２８】上述した基準面成形金型１９の中心には光
ディスク基板１のセンターホールを成形するためのコア
状のホール成形金型２４が配置され、ホール成形金型２
４はセンターホールのパンチング金型を兼ねている。こ
のホール成形金型２４の底部には下型板２５に支持され
た状態で油圧ピストン２６が配置され、第２の油圧通路
２７への油圧の送給により油圧ピストン２６によりホー
ル成形金型２４が押し上げられ上動する。

【００２９】尚、上述した固定側金型５、固定側型板６
及び可動側金型９には冷却水通路２８が設けられ、これ
ら金型の冷却作用を行っている。

【００３０】次に、上述のように構成した成形金型によ
る光ディスク基板の成形手順を図１及び図２について説
明する。

【００３１】まず、図１に示すように型組み状態の成形
金型内に注入口１４より溶融樹脂２９が注入される。こ
の際、基準面成形金型１９は下降した位置にある。溶融
樹脂はスプルブッシュ１２とホール成形金型２４とで形
成されるキャビティより、スリーブ状金型１１と基準面
成形金型１９とで形成されるクランピング部３の成形キ
ャビティを経て、固定側金型５と可動側金型９とで形成
される記録部２の成形キャビティ内に充填され、ディス
ク基板の一次成形品が成形される。

【００３２】すなわち、一次成形されたディスク基板は
クランピング部３のセンターホール側が溶融樹脂で連通
された連接部３０を有すると共に、基準面成形金型１９
が下降されたことによりクランピング部３の基準面部分
の肉厚は本来の基準面４より５〜２０％余分に厚くした
一次成形基準面４ａとして成形されている。

【００３３】一次成形されたディスク基板は、成形金型
内において表面側より冷却され始めるが、肉厚の厚いク
ランピング部３は表面側の冷却速度より内部の冷却速度
が遅いため、クランピング部３の一次成形基準面４ａに
「ヒケ」が発生し始める。そこで、次の工程としてディ
スク基板の表面が固化する直前に油圧ピストン２０を駆
動して基準面成形金型１９を上動し、図２に示すように
余分に肉厚状にした一次成形基準面４ａを本来の基準面
４の位置まで圧縮する二次成形を行う。

【００３４】つまり、クランピング部３の内部樹脂は表
面樹脂が固化する直前にはある程度凝固し始めている状
態であるため、一次成形基準面４ａの圧縮による二次成
形を行うことでクランピング部３部分の密度が高くなっ
て「ヒケ」が内部吸収されることになる。この結果、二
次成形加工された基準面４には「ヒケ」による変形を無
くすることができる。

【００３５】かくして、基準面成形金型１９による一次
成形基準面４ａの二次成形動作と同時にあるいは二次成
形動作に連続してホール成形金型２４を油圧ピストン２
６の駆動により上動させることで、図２に示すようにク
ランピング部３の樹脂の連接部３０がパンチングされ、
これによって、連接部３０はスプルブッシュ１２と共に
押し上げられて切断され、クランピング部３のセンター
ホール３ａを開口してディスク基板の成形は終了する。

【００３６】尚、ディスク基板の成形後は、ディスク基
板１と共に可動側金型９以下の金型を固定側金型５から
下動させて分離した状態で、エアー通路１８から圧縮空
気を送給してピストン金型１５を上動させれば可動側金
型９からディスク基板１を抜き出すことができる。

【００３７】このように本発明によれば、肉厚部である
クランピング部３の基準面４をヒケによる変形から防止
することができ、光ディスク基板の平面性を向上し、高
密度記録が実現できる。

【００３８】また、基準面４を強制的に圧縮する二次成
形を行うことで、「ヒケ」の発生が効果的に防止でき、
従って、成形品が完全に冷却されない状態で成形金型か
ら取り出すことができ成形時間の短縮化が図れる。

【００３９】また、溶融樹脂の射出圧力を高圧にするこ
ともないため、ディスク基板の特に記録領域内周部の残
留応力を低減することができ、記録領域の光学特性が向
上できる。従って、記録領域の内周部への拡大が可能と
なる。

【００４０】上述した実施例では、基準面成形金型１９
及びホール成形金型２４は、それぞれ別々の油圧ピスト
ン２０及び２６により駆動するように構成した場合につ
いて説明したが、図３に基準面成形金型１９とホール成
形金型２４を１つの油圧ピストンで駆動することのでき
る実施例を示す。

【００４１】これによれば、ホール成形金型２４の外周
部に係合段部２４ａを設けると共に、基準面成形金型１
９の内周部に上記係合段部２４ａと係合する係合面１９
ａを設けている。そして、ホール成形金型２４の底部に
図１に示したのと同様の油圧ピストン２６を設けてい
る。また、この油圧ピストン２６を上動する油圧通路２
７と、基準面成形金型１９と共にホール成形金型２４を
下動するエアー通路３１を設けている。従って、図３の
実施例では基準面成形金型１９を駆動する図１に示した
油圧ピストン２０及び油圧通路２２やエアー通路２３は
不要である。尚、その他の構成は図１に示した構成と同
一であるため同一部分には同じ符号を付して重複する説
明は省略する。

【００４２】このように構成した成形金型は、ディスク
基板１の一次成形工程において基準面成形金型１９によ
りクランピング部３の基準面部分の肉厚を余分に厚くし
た一次成形基準面４ａを成形し、成形品の固化の直前に
油圧ピストン２６を駆動してホール成形金型２４を上動
させることで、一体に基準面成形金型１９が上動し一次
成形基準面４ａを圧縮成形する動作と、樹脂の連接部３
０をホール成形金型２４によりパンチングしてセンター
ホール３ａを開口する動作とを同時に行うことができ
る。このような構成とすることで図１に示した構成の成
形金型に比較して油圧ピストンが１つで済むと共に、油
圧通路も簡略化でき金型装置の制御システムの簡略化を
図ることができる。

【００４３】尚、本発明は、上述しかつ図面に示した実
施例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範
囲内で種々の変形実施が可能である。

【００４４】実施例では基準面成形金型１９及びホール
成形金型２４の駆動手段として油圧式ピストンを使用し
た場合について説明したが、エアー式ピストンであって
もよく、あるいはソレノイド機構の他の駆動手段を使用
することも可能である。

【００４５】また、本発明の成形金型で成形される光デ
ィスク基板としては、肉厚状のクランピング部を有し、
その裏面が基準面であるような光磁気ディスク、各種追
記型光ディスク、デシタルオーディオディスク、光学式
ビデオディスク等を成形する成形金型に広く適用可能で
ある。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
ク基板用成形金型は、光ディスク基板の射出成形時、基
準面成形金型により基準面の肉厚を所定寸法余分に厚く
一次成形し、成形物の固化する直前に基準面成形金型で
基準面を圧縮し二次成形するようにしたので、肉厚部で
あるクランピング部の基準面をヒケによる変形から防止
することができ、これによって、光ディスク基板の平面
性を向上し、高密度記録が実現できるといった効果があ
る。

【００４７】また、一次成形された基準面を圧縮により
二次成形したことでヒケの発生が回避できるので、成形
品が完全に冷却されない状態で成形金型から取り出すこ
とができ、これによって、成形時間の短縮化が可能とな
る。

【００４８】また、本発明の光ディスク基板の成形方法
は、光ディスク基板の射出成形時、基準面の板厚を所定
寸法余分に厚くし成形する一次成形工程と、基準面が固
化する直前に基準面を圧縮成形する二次成形工程とより
なるので、基準面にヒケの発生が回避された光ディスク
基板を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスク基板用成形金型の断面図
である。

【図２】基準面の二次成形工程の要部の断面図である。

【図３】本発明によるディスク基板用成形金型の別の例
の断面図である。

【図４】従来の光ディスクとディスクテーブルの断面図
である。

【図５】本発明出願人が提案した光ディスクの断面図で
ある。

【図６】基準面にヒケが発生する様子のディスク基板の
断面図である。

【図７】高圧の射出圧力によりディスク基板に残留応力
が発生する様子の説明図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク基板 ２ 記録部 ３ クランピング部 ３ａ センターホール ４ 基準面 ４ａ 一次成形基準面 ５ 固定側金型 ７ スタンパ ９ 可動側金型 １１ スリーブ状金型 １２ スプルブッシュ １５ ピストン金型 １７ コイルばね １９ 基準面成形金型 １９ａ 係合面 ２０ 油圧ピストン ２４ ホール成形金型 ２４ａ 係合段部 ２６ 油圧ピストン ３０ 樹脂の連接部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報の記録及び／又は再生に際してレー
   ザ光が照射される光記録領域と、ディスクテーブルにク
   ランピングされるクランピング領域とを有し、上記クラ
   ンピング領域における厚さが上記光記録領域における厚
   さよりも大であり、上記クランピング領域の裏面側が肉
   厚状に突出しその端面が基準面となる光ディスク基板の
   成形金型であって、 上記光ディスク基板の上記光記録領域面を成形する固定
   金型と、 上記光ディスク基板の上記クランピング領域の上面を成
   形し、中心部に樹脂注入口を有する成形金型と、 上記光ディスク基板の光記録領域裏面を成形する可動金
   型と、 上記光ディスク基板の上記クランピング領域の上記基準
   面を余分に肉厚状に一次成形する基準面成形金型と、 上記光ディスク基板のセンターホールを抜き加工するパ
   ンチング金型を兼ねるホール成形金型と、から構成さ
   れ、 上記光ディスク基板の射出成形時、上記基準面成形金型
   により上記基準面の肉厚を所定寸法余分に厚く一次成形
   し、成形物の固化する直前に上記基準面成形金型で上記
   基準面を圧縮し二次成形すると共に、上記ホール成形金
   型のパンチング動作により上記センターホールの抜き出
   し加工が行われることを特徴とする光ディスク基板用成
   形金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク基板用成形金
   型において、 上記基準面成形金型がピストン機構により駆動されて上
   記基準面を圧縮成形することを特徴とする光ディスク基
   板用成形金型。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光ディスク基板用成形金
   型において、 上記基準面成形金型と上記ホール成形金型が１つの駆動
   手段により駆動され、上記基準面成形金型が当該ホール
   成形金型のパンチング動作と一体に連動して上記基準面
   を圧縮成形することを特徴とする光ディスク基板用成形
   金型。
4. 【請求項４】 情報の記録及び／又は再生に際してレー
   ザ光が照射される光記録領域と、ディスクテーブルにク
   ランピングされるクランピング領域とを有し、上記クラ
   ンピング領域における厚さが上記光記録領域における厚
   さよりも大であり、上記クランピング領域の裏面側が肉
   厚状に突出しその端面が基準面となる光ディスク基板の
   成形方法であって、 上記クランピング領域の上記基準面の成形方法として、 上記光ディスク基板の射出成形時、上記基準面の板厚を
   所定寸法余分に厚くし成形する一次成形工程と、 上記基準面が固化する直前に上記基準面を圧縮成形する
   二次成形工程と、からなることを特徴とする光ディスク
   基板の成形方法。