JPS58132524A - 積層型記録デイスクの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の関連する技術分野〕 この発明（ば積層型記録ディスクの製造法、特にプラス
チック材料の芯を導電性プラスチックの外層で包囲した
記録ディスクの製造法に関する。

〔従来技術〕

米国特許第３８４２１９４号明細書には容量式ビデオデ
ィスク方式が記載されている。このディスクはその表面
に凹凸バタンの形で形成され、蓄針を用いて再生するこ
とのできる音声、映像および色の情報を持つ情報トラッ
クを備えたプラスチック円板より成り、表面に容量式読
取りに必要な導電性を与えるための導電金層被膜とこれ
を覆う誘電材料の薄膜を持っていた。これと再生用蓄針
上の電極とによってコンデンサが形成される。

１９’７９年１２月２０日付米国特許願第１０５ｆｉ５
０号明細書に開示されているように、この方式はそのデ
ィスクを導電性プラスチック材料で形成することにより
改良された。この場合はポリ塩化ビニルを母材とする成
形用組成物に充分量のカーボンブラック微粒子を混合し
て容量式再生に必要な導電度を持つ組成物を作ると、各
導電性カーボン粒子をポリ塩化ビニルの薄層が包囲して
表面に薄い誘電体層ができるようになる。この導電性プ
ラスチックを用いるとディスク表面に各別の金属層と誘
電体層を設ける必要がなく、ディスク製造が簡単になる
。

−上記米国特許願明細書記載のディスクはカーボンブラ
ック充填成形用組成物のプレホームを形成し、このプレ
ホームを成形プレスのプラテン間に挾んで、加熱したプ
ラテンをプレホームに向って互いに圧着し、プレホーム
の材料が半径方向外方に流動してプラテンの形成する成
形空間を満たすようにすることにより製造される。この
方法は１９’７９年４月３０日付米国特許願第６６’１
６９号明細書に記載されている。プレホームを鋳型内で
成形してこれを自動的にディスク成形装置に転送するこ
ともでき、このような鋳型は米国特許第４２８１８１６
号明細書に開示されている。

上記米国特許願第１０５５１５０号明細書開示の記録デ
ィスクでは、その表面に導電性を付与するにはその表面
にしかカーボンブラック粒子は必要でないが、カーボン
ブラック粒子はディスク全体に完全に拡散している。デ
ィスクの製造に用いるカーボンブラックの量を減じてデ
ィスクの価格を低減するようにカーボンブラック粒子を
ディスクの表面に限定することが望ましい。

（３） 表面層の材料が芯材と異なる記録ディスクは公知で、こ
のような積層型ディスクの製造法も種々ある。その１つ
は複数の板材例えば２枚の外部材料の板とその間の１枚
の芯材の板を成形用の２つのプラテンに挾み、そのプラ
テンを加熱してその積層材に向って閉じ、その各板を接
合すると共にその表面層に凹凸パタンを圧鋳するもので
ある。

米国特許第３２４’７２９Ｂ号および第３５Ｆ１４０９
４号の各明細書にはこの方法が開示されている。今１つ
の方法は芯材料のプレホームを２枚の外層材料の板に挾
んだものを２つのプラテンに挾むものであって、これは
米国特許第２４．５２Ｅ１２１号明細書に開示されてい
る。またさらに他の方法は芯材料の板を用いるもので、
これは米国特許第４２１３９２ｖ号および第４２４８８
１８号の各明細書に開示されている。

積層型ディスクを製造するための上記各方法の問題点は
複数の板や１枚の板と１個以上のプレホーウのような複
数の部分を取扱う必要があることである。従って前記米
国特許願第６６’＃１９号明細書記載の形式の１つのプ
レフォームを用いて芯材を（４） 導電性外層で包囲した積層型ディスクを製造し得ること
が望ましい。

〔発明の開示〕

芯部の両側に第１の材料の外表面層を持つ積層型記録デ
ィスクを製造する方法は、その芯材を包囲する第１の材
料の表面層を持つプレホームを形成する段階を含んでい
る。このプレホームを成形プレスのプラテンの間に挾み
、そのプラテンを加熱してプレホームに向って閉じ、プ
レホームの材料をプラテンの圧力の下に半径方向外方に
流動させてプラテンの間に設けた成形空間に充満させ、
積層型ディスクを形成する。次にこの成形ディスクを冷
却してその材料を硬化させる。

〔発明の実施例〕

ビデオディスクの形の記録ディスクの全体を１０で示す
。このディスク１ｏはプラスチック芯材の芯部１２とカ
ーボンブラック粒子を含むプラスチック材料の表面層１
４を有する実質的に平坦な円板である。表面層１４の材
料は上記米国特許願第１０５５ｆｓｏ号明細書記載の組
成物と同じものでよく、表面層１４は図示のようにディ
スク１０の周縁と中心孔１６の表面を含む芯部１２の全
面を完全に覆っている。しがし表面層１４が芯部１２の
周縁に跨がることは重要でない。ディスク１０の全体に
対する芯部１２の重量比は変化してよいが、この発明の
方法を用いると６９チ以下となっている。図示のように
ディスク１ｏは記録のない中心部１Ｂと、狭い外縁部２
ｏと、情報が記録された中間部２２とから成っている。

表面層１４は情報の記録と容量式再生を行うに適する熱
可塑性導電性成形用化合物より成ることを必要とし、導
電性炭素粒子を含むポリ塩化ビニル　　　１を用いるの
が好ましい。しかし芯部１２の材料は任意の熱可塑性成
形用化合物でよく、表面層の材料より安価なものが好ま
しい。従って芯部１２の材料は表面層１４のそれと同じ
で材料の価格を上げるカー　ホｙ　７’　ラック粒子を
含まないものが、塩化ビニルの他の重合体か共重合体と
することもできるし、また導電材料の廃品の粉砕再生物
で作ることもできる。この廃品はディスクの成形不良品
や成形ディスクから切取ったパリから得られる。

ディスク１０は第１０図に示すプレホーム２４から作ら
れるが、このプレホームは熱可塑性芯材の芯部２６とこ
れを包囲する導電性プラスチックの外周部２日から成り
、前記米国特許願第６６’７６９号明細書記載の形状寸
法を有する。一般にプレホームは円形外周３０と平坦な
円形上下面３２．３４並びにその外周３０と上下面３２
、局との間の円錐面部３６．３Ｂを有する０上記米国特
許願明細書記載のように、この形状の目的はプレホーム
２４と鋳型表面との間に捕束される空気やガスに原因す
ることがある成形ディスク１０の表面欠陥をできるだけ
少なくすることである。

第２図にプレホーム２４の製造に適する装置の全体を３
９で示す。この装置３９は詳細後述の２つ割り割型４０
を含んでいる。割型４０の上型４２は油圧シリンダ４６
のピストン４４の端部に取付けられて下型４８に対して
進退運動ができるようになっている。下型４８の底部に
はＹ字型射出ノズル５０が接続され、ノズル５０の両腕
５６．５８にそれぞれ押出機Ｆ１２．５４が接続されて
いる。この押出機の一方例えば５２が導（ツ） 電性プラスチック材料を収容し、他方５４が非導電性プ
ラスチックのようなプラスチック芯材を収容している。

第３図にノズル５０の出口端であるその脚部６０を示す
。この脚部６０はその端部に向って伸びた一端に開口部
６４を持つ細長い空洞６２を有し、その他端からノズル
５０の腕５６を通る導孔６６と腕５８を通る導孔６８が
伸びている。一端が開口部６４に接近した管ツ０が空洞
６２に沿って伸び、導孔６Ｂの延長となって完全に空洞
６２内でこれに包囲されている。

第４図に示すように上型４２はその表面に下型４８と対
向する凹形鋳型空隙−１２を有する。この鋳型空隙グ２
はプレホーム２４の一部の形状に対応する形状を有し、
平坦な底部ツ４とこれから拡がる円錐部ｑ６とさらにそ
れから伸びる円筒部ヴ８とから成っている。下型４Ｂは
鋳型空隙′７２の円筒部す８に嵌合する寸法の円筒部８
０と、この円筒部８０から半径方向外方に突出する外縁
部８２を有する。下型４８−１また円筒部８０の表面に
上型４２と対向する凹形鋳型空隙８４を有し、この鋳型
空隙８４はその底面まで下型４Ｂを貫（８） 通する開口部ａｓｉで円筒部８０の周縁から伸びる円錐
部８６を有する０ノズル５０の脚部６０の端部は開口部
８日に嵌合して実質的に平坦な鋳型空隙８４の底部を形
成している。

割型４０でプレホーム２４を成形するには、シリンダ４
６を作動させてピストン桿４４と上型４２を下型４８に
向って移動させ、下型４８の円筒部８０が鋳型空隙１２
に嵌入し、上型４０が下型４８の外縁部８２に乗るよう
にする。上下型４２．４Ｂがこの位置にあるとき、鋳型
空隙η、８４内の容積はプレホーム２４の所要体積より
小さい。次に押出機５２を始動して導電性プラスチック
材料９０を導孔６６を介してノズル空洞６２に押出し、
さらに第４図に示すように開口部６４から鋳型空隙内に
注入する。

鋳型空隙１２．８４に所要量の導電性プラスチック材料
９Ｑが注入されると、押出機を停止して押出機５４を始
動する。この押出機はプラスチック芯材９２をノズル導
孔６８、管ツ０および開口部６．１を介して鋳型空隙内
に押出す。このプラスチック芯材９２は第５図に示すよ
うに割型４０内の導電性プラスチック材料９０の中心に
注入され、その導電性プラスチン　　　　才り材料９０
を外方に押しのけて芯部２　（１’ｄ：形成する。

導電性プラスチック材料９０内にプラスチック芯材９２
が注入されるため、上型４２が下型から押し離され、下
型４Ｂの円筒部「（０の周縁が鋳型空隙ツ２の円筒部り
８の末端に来るまで鋳型空隙’７２．８４内の容積を拡
大する。第６図に示すよう（で、上下型４２．４Ｂがこ
の位置のときその鋳型空隙’７２．８４の形成する容積
がプレホーム２４の所要体積に等しくなる。

所要量のプラスチック芯材９２が鋳型空隙’７２．８４
内に押出されると、押出機５４を停止して押出機５２を
再び始動する。第′７図に示゛仁かう（Ｉ（、これによ
って若干の導電性プラスチック材料９０がノズル５０の
開口部６４から押出され、プラスチック芯材９２を絞り
切って第８図に示すように芯部２６を完全に包囲する導
電性プラスチック材料９０の外層部２Ｂを形成する。次
に押出機５２を停止してシリンダ４６を作動させ、上型
を下型から離す。これによって割型４０内のプレホーム
２４が露出して割型４０から取出せるようになる。

割型４０内に押出される導電性材料と芯材の各適正量は
各押出機５２．５４の作動時間によって制御され、押出
機５２．５４の循業はそれを作動させる電気回路に接続
された可変タイマで制御することができる。また割型４
０内に押出される芯材の量は、上型に取付けられて上下
型が所定距離だけ離れたとき作動するようになった限界
スイッチで制御することもできる。

プラスチック材料は割型４０に注入するため流動し得る
温度まで加熱されるが、導電性プラスチック材料９０を
鋳型空隙−７２，［３４に注入すると、それより低温の
鋳型空隙′７２の表面に衝突して僅かに冷却し、プレホ
ーム２４の形成を開始する。その後鋳型空隙に注入され
るプラスチック材料は導電性のものも芯材も粘度最低の
最高温材料と置換する。鋳型空隙の表面に接触している
導電性材料９０が最もよく冷却して充分硬化し、プレホ
ームの形状を維持して上下型４２．４８が完全に分離し
たときこれを割型４０から取出し得るようにする。また
前述の米国特許第４２８１８１６号明細書記載の形式の
３つ割り（１１） の割型を用いると、完成したプレボームを自動的に割型
からディスク成形プレスに転送することができる。

フレホーム２４からディスク１０を成形するには、第１
Ｏ図および第１１図にその一部を示す成形プレス９４に
プレホーム２４を入れる。成形プレス９４は少なくとも
一方が他方に対して進退運動のできる上側プラテン９６
と下ｇ４１１プラテン９日を含み、上下プラテン９６．
９８はそれぞれそれを貫通する整合中心開口１００．１
０２を有し、この中に中心板１０４．１０６がそれぞれ
取付けられている。プラテン９６と９８の互□いに対向
する表面には、圧鋳型（スタンパ）　１０Ｂと１１０が
取付けられている。圧鋳型］−０８、１１０はディスク
１ｏの表面に付与すべき印形の陰刻を表面に持つ金属薄
板で、それぞれ中心板１０４、’　１（ｌｆｌにより一
部プラテン９６と９８に固定されている。側のプラテン
９６の中心板１０４には中心孔成形ピン１１２が貫通し
て滑動し得るようになっている。

記録ディスク１０を製造する場合は、ブラテ：／９６と
９８を分離し、その間に７ツポーム２４をその上下（１
２） 面３２．３４が中心板１０４．１０６間に直接来るよう
に置いて、プラテン９６．９Ｂ、中心板１０４．１０６
および中心孔成形ピン］１２を加熱し、プラテン９６．
９日を互いに近付けてプレホーム２４に接触させる。す
るとプラテン９６．９Ｂからの熱によってプレホーム２
４が加熱され、プラテン９６．９Ｂをさらに近付けたと
きその材料が半径方向外方に押し出され、プラテン９６
．９Ｂが完全に閉じたときその間に形成される鋳型空隙
（モールドキャビティ）を完全に充たすようになる。次
に中心孔成形ピン１１２をプレホーム２４の材料を貫い
て移動させ、その下に位置する材料を押しのけて第１１
図に示すようにディスク１０の中心孔を成形する。上下
プラテン９６．９Ｂが完全に合わさり、中心孔成形ピン
１１２がプレホーム２４の材料を貫通すると、プラテン
９６．９８とピン１１２を冷却してディスク１０の材料
を硬化させる。然る後上下プラテン９６．９日を分離し
てディスク１０の完成品を取出し得るようにする。

プレホーム２４の材料がプラテン９６とプラテン９８に
より半径方向外方に押し出されるとき、芯部２６の材料
も半径方向外方に流動するが、外部２日の導電性材料内
に留って芯部１２と導電性材料の表面層１４を有するデ
ィスク１０を形成することが判った。

またプレホーム２４の材料に中心孔成形ピン１１２を押
し込むとき、導電性材料９０がディスクに形成された開
孔に押し込まれて開孔表面を覆うようになるＯ しかしディスク１０の加圧成形中に芯材９２が導電性材
料９０を破って表面に出て来ないように、芯材９２の粘
度を導電性材料９０の粘度にほぼ等しいかそれより高く
する必要がある。プレホームがディスクに成形されると
きの両材料の粘度は使用した材料の組成とプレホームを
成形するときの材料の温度に依存する。またプレホーム
の利料の温度はブレホーム成形用割型４０に材料を注入
することに始まってその材料に加えられる温度循業（ザ
イクル）となるため高粘度となる。このプレホーム２４
が割型４０から成形プレス９４に転送されるまでには、
外部２日と芯部６２との温度差がプレホーム２４の成形
プレス９４への移送の遅れに依存して減少するが、この
温度差の減少によって２つの部分の粘度差も減少する。

成形プレス９４の加熱された上下プラテン９．６．９８
がプレホーム２４に接触すると、外部２８は芯部６２よ
り急速に温度が上昇して、外部２８の粘度が芯部６２の
粘度に比して低下する。上下プラテン９６．９８の温度
と成形の時間サイクルを制御することにより、プレホー
ム２４がディスクｌＯに圧縮成形されているときの外部
２８の粘度を芯部６２のそれに実質的に等しいかそれ以
下になるように低下させることができる。

例　　　１ 第１０図に示す形式のプレホームを第２図に示すような
装置を用いて製造した。このプレホームは導電性外部プ
ラスチック１１４ｇと非導電性内部プラスチック５４ｇ
から成り、非導電性材料の重量比が３２％である。導電
性材料はカーボンブラックの微粒子と米国特許第４２２
８０５０号明細書記載のような通常の添加物を含むポリ
塩化ビニル系プラスチ（１５） ツクとし、非導電性材料は２酸化チタン顔料と潤滑剤を
含むポリ塩化ビニルとした。使用した押出機は随インチ
螺旋プラベンダ（Ｂｒａｂθｎｄθｒ）押出機で、各押
出機はその材料供給用人［」端をｌｆｌ。

°Ｃに、ノズルに接する出口を１８０°Ｃに、その中間
を１′７０°Ｃに加熱し、またノズルの腕は１８０°Ｃ
に加熱した。導電性プラスチック用の押出機は毎分１０
０回転で、非導電性プラスチック用の押出機は毎分８０
回転で回転した。上下両型け１３２°Ｃに加熱した。

プレホームは４木柱型ブレスにかけたが、このプレスは
中心孔形成用ピンがないことと両正鋳型の中央部が表面
が比較的平坦な中心板により型板に取付けられている以
外第１０図に示すものと同様である。非導電性芯部と導
電性外部層を持つディスクを１６枚製造したが、白色芯
材の破れによる露出はなかった。中心孔はディスクごと
に各別に形成した。

例　　　２ 導電性外部プラスチックを１０２　ｇ　、非導電性内部
プラスチックをＲ６ｇとし、非導電性プラスチン（１６
） りの重量比を３９係とした以外例１と同様にしてプレホ
ームを製造し、このプレホームから例１と同様のディス
ク３枚を製作した。

例　　　３ 導電性外部プラスチックを５２．．５ｇ、非導電性内部
プラスチックをｌｏｆ’ｉ　ｇとし、非導電性プラスチ
ックの重量比を６６．９％とした以外例１と同様にして
プレホームを製造した。また押出機のノズルの導電性プ
ラスチック用の押出機は毎分１００回転、非導電性プラ
スチック用の押出機は毎分２０回転で回転した。上型を
１１５．６°Ｃ１下型を１２６．’／°Ｃに加熱し、上
記プレホームを用いて例１と同様にディスク１２枚を成
形した。

例　　　４ 導電性プラスチックを５３ｇ１　非導電性プラスチック
を１０６　ｇとし、非導電性プラスチックの重量比を６
６％とした以外例３と同様にしてプレホームを製作し、
これをスエーデン国アルファ・ツーレックス社（Ａｌｐ
ｈａ−Ｔｏｏｌｅｘ　Ｃｏ、　’）製の成形プレスによ
りディスクに成形した。非導電性プラスチックが開孔壁
面を掩うような鋳込み中心孔を持つディスクを製作した
。

例　　　５ 導電性外部プラスチックを４９ｇ、弁溝′？１を性内部
プラスチックを１１９ｇとし、非導電性プラスチックの
重量比を９０．８％とした以外例１と同様にしてプレホ
ームを製造した。また押出機のノズルの腕は次表のよう
に加熱した 導電性プラスチック用の押出機は毎分１３０回転、非導
電性プラスチック用の押出機は毎分１８ｃ１回転で回転
した。プレホーム成形型の円筒形割型を１３８°Ｃに加
熱し、上記プレホームを用いて例１と同様にディスク８
枚を成形した。このディスクを成形するとき、プレホー
ムをその成形型から取出してディスク成形型に入れるま
での時間を変えた。すなわちそのディスクの中３枚はプ
レホーム成形型カラディスク成形型へ１５秒よりやや短
かい遅延で直接移されたプレホームで成形し、１枚はそ
の転送遅延が４５秒よりやや長いディスク成形プレスの
１サイクル時間のプレホームで成形し、３枚は転送遅延
が９０秒よりやや長いディスク成形プレスの２サイクル
時間のプレホームで成形し、１枚は転送遅延が１３５秒
よりやや長いディスク成形プレスの３サイクル時間のプ
レホームで成形した。

製作したディスクの全部に非導電性内部プラスチックの
若干の露出が見られたが、この露出量はプレホームをデ
ィスク成形プレスに移す時間の遅れが大きくなるほど減
少することが判った。すなわちディスク成形プレスに直
ちに移したプレホー（１９） ムで成形したディスクは露出が最もひどかったが、その
移送に３サイクル時間を費したプレホームから成形した
ものは露出量が著しく少なかった。このディスクの破れ
は外部材料より内部材料の方が融体粘度の低いプレホー
ムを成形することにより生ずる。押出されたプラスチッ
クよシ低温の成形型でプレホームを成形すると、成形さ
れたプレホームの外部材料が内部材料より低温になり、
粘度が異ってくる。プレホームをディスク成形プレスに
移すときの遅延時間が長くなるほど内部材料が冷却する
ため、プレホーム全体の温度分布が一様になり、このた
め２つの材料の粘度が接近して上記結果で示すように内
部材料の露出が少なくなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法により製造された積層型記録デ
ィスクの断面図、第２図はこの発明の方法で使用される
プレホームの製造装置の略図、第３図は第２図の装置に
用いる射出ノズルの部分断面図、第４図ないし第９図は
この発明の方法に用（２０） いるプレホームの各製造段階を示すプレホーム成形型の
断面図、第１Ｏ図および第１１図は積層型ディスク製造
用のこの発明の各段階を示す加圧成形装置の一部の断面
図である。 １０・・・ディスク、１２・・・芯材料、］４・・・外
表面層、２４・・・プレホーム、２６・・・プレホーム
芯材料、２日・・・プレホーム表面層、９４・・・成形
プレス、９６．９Ｂ・・・プラテン。 ％許出願人　　　アールシーニー　コーポレーション化
　理　人　　清　水　　　　哲　ほか２名才　ｌ　図 特開昭５８（３２５２４（７） １′４図 １７図 才８図 り９図 ’Ｘ　ｔｏ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材料の両側に第１の材料の外表面層を持つ積層
   型記録デ・ｆスフのＭ透性であって、その芯材料を包囲
   する第１の材料の表面層を有するプレホームを形成し、
   このプレホームを成形プレスのプラテンの間に挾み、プ
   ラテンを加熱してこれをプレホームに対・して閉じるこ
   とにより、そのプレホームをその材料がプラテンの圧力
   下で半径方向外方に流動してそのプラテンの間に設けら
   れた成形空間を充たすような温度に加熱して積層ディス
   クを形成した後、その形成されたディスクを冷却してそ
   の材料を硬化させることを特徴とする方法。