JPS62134236A - 光情報記録用デイスク基板の製造方法及びその製造装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１例えばコンパクトディスク、ビデオディスク
、コンピュータ用光デイスクメモリなど。

光ビームを照射することによって情報の書込み及び読出
しを行う光情報記録用ディスクに適用されるディスク基
板の製造方法及びこれを実施するための製造装置に関す
る。

〔従来の技術〕

近年、かかる光情報記録用ディスク基板とじては、製造
コストが廉価であること及び軽凰にして取扱いが容易で
あることから、高分子物質を射出成形したものが注目さ
れている。

第４図は、従来知られているこの種ディスク基板製造装
置の主要部の一例を示す断面図であって、合せ面に略円
形のキャビティ２１が形成された分割可能な金型２２，
２３を備えている。上記キャビティ２１の片面は、所定
の凹凸パターンが予じめ形成されたスタンパ２４によっ
て形成されており、該スタンパ２４は取付部材２５によ
って金型２３に固着されている。尚１図中の符号２６は
上記金型２２に開設されたスプール、２７は上記キャビ
ティ２１とスプール２６の連通部分に形成されたゲート
を示している。

上記した従来のディスク基板製造装置は、上記金型２２
に形成された射出口２６ａに射出機（図示せず）を連結
し、スプール２６及びゲート２７を通して溶融した高分
子物質を高圧でキャビティ２１内に射出し、充填後、取
付部材２５を上昇してゲート部２７に残留している高分
子物質を押し切ることによって、所定形状のディスク基
板を成形することができる。

しかしながら、上記のようにして作製された高分子物質
の射出成形品には、以下のような欠陥が発生し易い。即
ち、ゲート部２７の近傍においては、溶融高分子物質の
流路の口径の変化が大きいため、ウェルドラインやヒケ
などの外観上の欠陥が形成され易いばかりでなく、取付
部材２５を上昇しての押し切り時に、残留応力が残留し
易い。

また、キャビティ２１の外周部においては、溶融された
高分子物質が金型２２，２３によって冷却されながら充
填されるため、内周部に比べて高分子物質の温度が低下
して流動性が悪くなり、流れの方向に高分子物質の分子
が配向し易い。さらに、キャビティ面の一部が、輻０．
４６μｍ、深さが１１００ｎ、ピッチが１．６μｍのプ
リグループや、頓が約０．５０μｍ、深さが約２００ｎ
ｍのプリピットを転写するための微細な凹凸パターンが
形成されたスタンパ２４によって形成されているため、
該凹凸パターン内への高分子物質の回り込みが不充分で
、プリグループやプリピットを精密に転写することがで
きない。

上記の如き不具合があるため、従来のディスク基板には
、ＣＮ比が低い、あるいはトラッキングエラーや°ホー
カスエラーを生じ易く正常な情報の記録及び再生が不可
能になるといった問題点があった。

従来より、ウェルドラインやヒケなどの外観上の欠陥や
成形時の残留応力の発生を防止するための射出成形方法
としては、金型のゲート部や押し切り部、それ１；偏肉
部などに超音波振動を印加する方法が知られている（特
開昭５２−１０９５５６）。また、射出成形時の溶融高
分子物質の配向に起因する光学ひずみを防止するための
射出成形方法としては、金型内に流入させた高分子物質
に超音波振動を印加しながら成形する方法が知られてい
る（特開昭５８−１４０２２２）。さらに。

溶融高分子物質の流動性を高める方法としては。

高分子物質の溶融温度を高めろか、あるいは金型内にヒ
ータを内蔵して金型を予熱し、射出された高分子物質の
温度の低下を防ぐといった方法が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記した従来例のうち超音波振動を印加
する方式のものは、金型内に組込ま九た可動入れ駒を加
振することによって所定の位置に超音波振動を印加する
ものであるので、ディスク基板のように広範囲に亘って
超音波振動を印加することが要求されるものに適用する
場合、金型の製造コスト、即ち、ディスク基板の製造コ
ストが高価になるという間朋がある。

一方、金型内に内蔵されたヒータによって金型を予熱す
る方式のものは、上記超音波振動装置を内蔵した場合と
同様に金型構造が複雑になって金型の製造コストが高価
になるといった問題を有するほか、金型全体を加熱しな
くてはならないので予熱及び冷却に長時間を要し、射出
成形のサイクルタイムが長くなって生産性が悪いという
問題がある。また、金型自体が大きな熱サイクルを受け
るために金型の寿命が短かく、この点からもデイスフ基
板の製造コストが高価になるという間朋がある。

さらに、高分子物質のｉｔ４融温広温度める方式のもの
は、高分子物質が熱によって劣化され易く。

光透過性や屈折率の不均一、それに、ディスク基板の耐
久性の劣化という新たな問題を惹起する虞れがある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した従来技術の問題点を解消し、光学的
性能に優れ、かつ、安価に製造可能なディスク基板を提
供するためになされたものであって、キャビティの凹凸
パターン形成面及び内周部及び外周部のうち少なくとも
いずれか一部分を車誘導加熱体にて形成し、該キャビテ
ィ内に高分子物質を射出しはじめてから製品を取り出す
までの任意の過程で、上記加熱部材の表面を誘導コイル
にて加熱することによってキャビティの表面温度を上昇
するようにしたことを特徴とするものである。

また、スタンパ及びキャビティの上記スタンパと対向す
る側の内周部及び外周部を構成する部材のうち少なくと
もいずれが一方を車誘導加熱体にて形成するとともに、
これらの部材を除く金型の他の部分を比較的誘導加熱効
率の低い材質をもって形成し、上記車誘導加熱体にて形
成された部材と対向する位置に誘導コイルを配設したこ
とを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図は１本発明にかかる光情報記録用ディスク基板の
製造方法の実施に適用されろ製造装置の一実施例を示す
断面図であって、ｌ、２は金型。

３はキャビティ、４はキャビティ面の一部を構成するス
タンパ、５はスタンパの取付部材、６はキャビティ面の
一部を構成する加熱部材、７．８はスタンパ４及び加熱
部材６を高周波加熱する誘導コイル、９は誘導コイル７
．８に交流電流を供給する電源、１０は金型ｌに形成さ
れたスプール。

１１はスプール１０とキャビ与イ３の連通部分に形成さ
れたゲートを示している。

金型】、２は、後に詳述する所要のキャビティ面を除き
１例えば銅、１８−８ステンレスの如き比較的誘導加熱
性の悪い材料、若しくは例えばアルミナ、ムライトの如
き絶縁性セラミックなど。

絶縁性の物質によって形成されている。これらの金型１
，２は分割可能に形成されており、射出成形後、金型２
から金型１を分割することによって固化した製品を取り
出せるようになっている。また、金型ｌに開設されたス
プールＩＯの射出口１０ａ側には、射出機（図示せず）
が配置されており、該射出機が射出口１０ａに連結され
て、キャビティ３内に溶融さ第１た高分子物質が射出さ
れるようになっている。尚２図示は省略するが、上記金
型１，２には水通路が開設されており、冷却水を流すこ
とによって適宜冷却できるようになっている。

上記キャビティ３は、ディスク基板に転写する凹凸パタ
ーンとは反転した凹凸パターンが形成されたスタンパ４
と、該スタンパ４と略同−の平面積を有する加熱部材６
と、これらスタンパ５及び加熱部材６の内周縁及び外周
縁を結ぶ側緻部１２によって、所定寸法のリング状に形
成されている。

上記キャビティ面を構成する面のうちスタンパ４及び加
熱部材６は、例えば、ニッケル、鉄のような誘導加熱効
率の高い金属材料（車誘導加熱体）によって形成されて
いる。

以下、上記の製造装置を用いて光情報記録用ディスク基
板を製造する方法について説明する。

まず、金型１．２を一体に組合せ、射出機より溶融した
高分子物質を射出し、スプール１０及びゲート１１を通
してキャビティ３内に溶融した高分子物質を充填する。

キャビティ３内に高分子物質を射出すると同時に誘導コ
イル７．８に交流電流を印加し、スタンパ４および加熱
部材６を誘導加熱する。このとき、金型１．２はキャビ
ティ面を除き誘導加熱効率の小さい材料にて作製されて
いるため、はぼキャビティ面のみが加熱され、金型１，
２の大部分は冷えたままの状態にある。＃ｌ。

誘導コイル７．８に供給される交流電流の周波数等及び
電圧等の加熱条件については、上記スタンパ４及び加熱
部材６の材質、及び金型１，２の材質、そ九に誘導コイ
ルからスタンパ４及び加熱部材６までの距離、射出され
る高分子物質の種類などを考慮して適宜ａｍされる。キ
ャビティ３内に高分子物質が充分に充填されたのち、上
記誘導コイル７．８への通電を断ち、キャビティ３を冷
却する。高分子物質が固化したのち、金型１．２を分割
して製品を取り出す。

上記のように、スタンパ４及び加熱部材６を加熱しなが
ら高分子物質を射出すると、金型１．２に射出された高
分子物質のうち、上記スタンパ４及び加熱部材６と対向
する部分での高分子物質の温度低下が起らず、キャビテ
ィ表面近傍での流動性が大きくなって転写性が向上する
とともに光学ひずみも低減される。この場合、誘導加熱
によってスタンパ４及び加熱部材６の表層部分のみを加
熱し、金型全体の温度は上昇しないようにしたので１発
生する熱量が僅少であり、速やかな冷却が可能で、射出
成形のサイクルタイムを大幅に短縮することができる。

加えて、スタンパ４と加熱部材６の両側から加熱するよ
うにしたのでキャビティ３内の高分子物質が均一に加熱
され、特に反りの少ないディスク基板の作製が期待され
る。

尚、上記実施例においては、スタンパ４及び該スタンパ
４の対向部に配置された加熱部材６を良誘導加熱体によ
って形成した場合について説明したが、本発明の要旨は
これに限定されるものではなく、第２図のように、スタ
ンパ４のみを誘導加熱効率の高い金属材料によって形成
することもできる。この実施例の場合、射出された高分
子物質のうちの少なくともスタンパ４と接触する側が加
熱されるので、ディスク基板の転写性を向上することが
できる。

また、第３図のように、スタンパ４を比較的誘導加熱効
率の低い材料にて作製し、キャビティ３の外周部のみに
良誘導加熱体にて形成された加熱部材６を配設すること
もできる。ディスク基板の射出成形においては、一般に
、キャビティ３の内周部から高分子物質を射比し、その
射出圧力によって溶融した高分子物質をキャビティの外
周部まで充填させるといった方式が採られるから、外周
部に至るに従って高分子物質の温度が低下して。

配向が生じ易く、かつ、転写性が劣悪になり易い。

本第３実施例の場合、かかる外周部の問題点が解消でき
る点で有用である。

その他、加熱部材を何処に配設するかは、任意に行うこ
とができる。

尚、上記加熱部材６の形成方法としては、金型１．２と
は別体に形成された良誘導加熱体製の加熱部材６を金型
１．２の所要の位置に貼着する。

あるいは、金型１，２のキャビティ面に１例えばスパッ
タリングなどの薄膜形成手段を用いて良誘導加熱体製の
薄膜を形成するなど、任意の手段を採ることができる。

また、誘導コイル７．８に供給される交流電流の周波数
は、上記金型１，２及びスタンパ４及び加熱部材６の材
質、誘導コイルからの距離、射出される高分子物質の種
類などを考慮して１０Ｈｚ乃至ＩＱＭＨｚの範囲で適宜
調整される。例えば、比較的誘導加熱効率の低い金属材
料にて金型ｌ。

２を作製した場合には、減衰を防止するため１０Ｈｚ〜
５００Ｈｚの低周波電流を供給することが好ましく、電
源設備の簡略化をも考慮した場合。

５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの電源を採用することが特に好まし
い、これに対し、セラミックなど絶縁性の物質にて金型
１，２を作製した場合には、誘導効率を向上するためＩ
ＫＨｚ〜１０ＭＨｚの高周波電流を供給することが好ま
しい。

さらに、上記実施例においては、射出開始から充填され
た高分子物質の冷却完了までの間、連続的に誘導加熱を
行う場合について説明したが１本発明の要旨はこれに限
定されるものではなく、キャビティ３内に高分子物質を
充填したのち冷却開始までの過程のみ誘、導加熱を施こ
すなど、任意の過程で誘導加熱を施こすことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、溶融した高分子
物質をキャビティ内に射出しはじめてから製品を取り出
すまでの任意の過程でキャビティ面の任意の部分を誘導
加熱するようにしたので、溶融高分子物質の流動性が向
上し、凹凸パターンの転写性が改善されろとともに、射
出成形品に残留するひずみが除去されて複屈折が防止さ
れろ。

また、誘導加熱によってキャビティ面の表層部分のみを
加熱するようにしたので、速やかな冷却が可能になり射
出成形のサイクルタイムを大幅に短縮することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディスク基板製造装置の第１実施
例を示す断面図、第２図はディスク基板製ｉ＆装置の第
２実施例を示す断面図、第３図はディスク基板製造装置
の第３実施例を示す断面図。 第４図は従来のディスク基板製造装置の一例を示す断面
図である。 １．２：金型、３；キャビチー（，４ニスタンパ。 ５：取付部材、６：加熱部材、７，８；誘導コイル、９
；電源、１０ニスプール、１１：ゲート、１２；側縁部 第１図 １．２：金型　　　　　　　　　　る８：名秀壽コイル
３：晴ヤビティ　　　　　　　　　　　９：　電着４°
スタシハ”　　　　　　　　　１０：　ヌフール５：取
イ寸＃＃　　　　　　　　１１：　　町「゛−トロ：η
Ｏ＠＃ｉ　　　　　　　１２：　　ｅＪ１４ｔｐ第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面に所定の凹凸パターンが形成された略リング
   状のキャビティ内に溶融高分子物質を高圧で射出し、上
   記溶融高分子物質が上記キャビティ内に充填されたのち
   金型を冷却して固化した製品を取り出す光情報記録用デ
   ィスク基板の製造方法において、上記キャビティの凹凸
   パターン形成面及び内周部及び外周面のうち少なくとも
   いずれか一部分を良誘導加熱体にて形成し、上記キャビ
   ティ内に高分子物質を射出しはじめてから製品を取り出
   すまでの任意の過程で、上記良誘導加熱体の表面を誘導
   コイルにて加熱し、キャビティ内に射出された高分子物
   質の温度を上昇するようにしたことを特徴とする光情報
   記録用ディスク基板の製造方法。
2. （２）所定の凹凸パターンが形成されたスタンパをもつ
   てキャビティ面の一部が構成された金型を備えた光情報
   記録用ディスク基板の製造装置において、上記スタンパ
   及びキャビティの上記スタンパと対向する側の内周部及
   び外周部を構成する部材のうち少なくともいずれか１つ
   を良誘導加熱体にて形成するとともに、これらの部材を
   除く金型の他の部分を絶縁性の高い材質をもつて形成し
   、上記良誘導加熱体にて形成された部材と対向する位置
   に誘導コイルを配設したことを特徴とする光情報記録用
   ディスク基板の製造装置。