JPH0825419A - ディスクの製造方法及びディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスクの外周部の複屈折を低減し、全面で
記録データを読み取ることができること。 【構成】 データが記録されたスタンパ１を固着した可
動金型Ａと、成形材料を射出する射出口４を有する他方
の固定金型Ｂにより、光ディスク２０より直径が大きい
レプリカディスク２を射出成形によって得る。その後、
レプリカディスクは冷え切らないうちに外周切断部３を
受刃７及び外周切刃８で切断することで、複屈折率が高
いディスクの外周部を切り落とし、光ディスク２０に一
様に低い複屈折率で所定の大きさの外周部を切断した光
ディスク２０を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の大きさの光ディ
スク、光−磁気ディスク等のディスクの製造方法及びデ
ィスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルデータを高密度、高品質
に記録できる記録媒体として光ディスクの需要が増大し
ている。こうした光ディスクの製造方法の一例として、
特公昭６１−３４３７０号公報に開示されたような金型
を使用し、微細な凹凸のピット形状列としての、データ
が記録されたスタンパを金型に収容し、熱溶解した樹脂
等の成形材料を射出して記録データを樹脂基板に転写す
るインジェクション−コンプレッション法と呼ばれる射
出成形法によって、光ディスクを得るのが一般的であ
る。また、光ディスクは、その用途に応じて様々な大き
さのものがあり、例えば、音声に代表されるＣＤオーデ
ィオディスクは直経１２０ｍｍまたは８０ｍｍのコンパ
クトディスク、映像は直経３００ｍｍのレーザディス
ク、コンピュータデータ等は直経１２０ｍｍのＣＤ−Ｒ
ＯＭ、更には、ミニディスク等が存在している。したが
って、これらのそれぞれ大きさの異なる光ディスクの製
造には、その大きさに応じた金型が必要となる。

【０００３】しかしながら、このような成形方法とし
て、一般的に使用される金型は可動型と固定型とで締合
せ、形成される環状の空隙部分に溶融した形成材料を充
填せしめてディスクを得る方法では、射出圧力と成形材
料の流動性との絡みで、特に、光ディスクの外周部は、
射出成形時の樹脂の乱流等により均一にならず、この部
分の光学的な特性、即ち、光の複屈折率が他の部分に比
べ極端に高くなり、データを記録することが可能であっ
ても、それを再生することがむずかしく、いかに外周部
の複屈折率を均一に低減させるべく形成するかがディス
ク形成技術者の課題である。このようなことから従来、
データの情報記録領域をディスクの外形よりかなり小さ
く、外周部に関しては前述の複屈折の影響を考慮してマ
ージンを設ける必要がある。

【０００４】図１２は従来の光ディスクであるコンパク
トディスクの平面図である。

【０００５】図１２に示すように、光ディスクの主体と
なるディスク本体３０は、その斜線部で示す情報記録領
域３１の外周部に成形材料の内部歪みによって複屈折率
が高くなり易く、再生エラーとなる可能性の大きいマー
ジン領域３２が存在する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、光ディス
クを製造する際には、得られる光ディスクのディスク本
体３０の外周部は樹脂からなる成形材料の内部歪みによ
り複屈折が生じるから、実用的なデータの情報記録領域
３１には適しておらず、全体的に記憶領域３１がディス
ク本体３０の大きさより３〜５ｍｍ程度小さくなってし
まう。

【０００７】一方、市販の光学式ビデオディスクの公知
例として、図１３に示す斜視図のように、 外径＝３００ｍｍ 情報記録領域の最大径＝２９０ｍｍ（リードアウト；Ｒ
Ｏ） 情報記録領域の最小径＝１１０ｍｍ（リードイン；Ｒ
Ｉ） レーベル外径＝ ９３ｍｍ 貫通孔＝ ３５ｍｍ のものがある。ここで、外径が３００ｍｍであっても情
報記録領域の最大径、即ち、リードアウトＲＯが２９０
ｍｍ、情報記録領域の最小径、即ち、レーベル３４の外
周にある情報信号の読取り開始位置のリードインＲＩが
１１０ｍｍであり、情報記録面積としては８０パーセン
ト程度の面積が使用されているにすぎない。また、径の
小さくなるコンパクトディスク及びミニディスクになる
と更に利用率が低下する。定められたサイズで情報量を
少しでも増大させるためには、情報記録領域の有効利用
面積を大きくする必要がある。

【０００８】そこで、本発明は、ディスクの外周部の複
屈折領域を低減して情報記録領域を拡大したディスクの
製造方法及びディスクの提供を課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかるディス
クの製造方法は、データが記録されたスタンパを固着し
た一方の金型と、成形材料を射出する射出口を有する他
方の金型により、所定以上の直径のディスクを射出成形
によって得る工程と、前記射出成形によって得られたデ
ィスクが所定の直径になるよう前記ディスクの外周部を
切断する工程とを具備する。

【００１０】請求項２にかかるディスクの製造方法は、
前記射出成形によって得られたディスクが所定の直径に
なるよう前記ディスクの外周部を切断する工程は、前記
射出成形によって得られたディスクの冷却前に行うもの
である。

【００１１】請求項３にかかるディスクは、円板状のデ
ィスク本体と、前記ディスク本体の一方側の表面に形成
され、レーザ光により情報の記録・再生を可能とする情
報記録領域とを具備し、前記円板状のディスク本体の外
周とその記録可能領域の最外周との間隔を５ｍｍ以下に
設定したものである。

【００１２】

【作用】請求項１においては、データが記録されたスタ
ンパを固着した一方の金型と、成形材料を射出する射出
口を有する他方の金型により、所定以上の直径のディス
クを射出成形によって得て、前記射出成形によって得ら
れたディスクが所定の直径になるよう前記ディスクの外
周部を切断し、外周部を切断することによって、複屈折
率が一様に低い所定の大きさの光ディスクを得る。

【００１３】請求項２においては、前記射出成形によっ
て得られたディスクが所定の直径になるよう前記ディス
クの外周部を切断するのを、前記射出成形によって得ら
れたディスクの冷却前に行う。射出成形時に成形材料が
冷却硬化する前に複屈折率の高いディスクの外周部を切
断することで、切断歪を入れることなく所定の大きさの
光ディスクが得られる。

【００１４】請求項３においては、円板状のディスク本
体の一方側の表面に形成され、レーザ光を反射させるこ
とにより情報の読出しを可能とする情報記録領域を、前
記円板状のディスク本体の外周とその記録可能領域の最
外周との間隔を５ｍｍ以下に設定し、ディスク本体の周
囲の記録可能領域をより有効的に使用する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のディスクの製造方法の実施例
について、図を用いて説明する。図１は本発明の一実施
例であるディスクの製造方法における外周部を切断した
ディスク成形するための金型の構造図である。

【００１６】図２乃至図７は図１の金型によるディスク
成形のプロセスを示す説明図で、特に、図２は可動型と
固定型が開いた状態、図３は可動型と固定型が閉じた状
態、図４は射出状態、図５は外周部切断処理状態、図６
は冷却状態、図７は可動型と固定型を開いた状態、図８
は光ディスクの取出し状態を示す説明図である。

【００１７】図１において、１はデータが記録され、こ
のデータを成形材料に転写するためのスタンパである。
２は成形されるレプリカディスクで、３はレプリカディ
スク２から切り取られる外周切断部である。４は熱溶解
された成形材料を射出する射出口である。５はスタンパ
１が固定された鏡面５ａを有するミラーブロックで、６
は射出口４が組み込まれた鏡面６ａを有するミラーブロ
ックである。７はレプリカディスク２から外周切断部３
を切り取る受刃で、８は受刃７に対応する外周切刃であ
る。そして、９は受刃７を駆動するための可動側油圧部
で、１０は外周切刃８を駆動するための固定側油圧部で
ある。１１は貫通孔の打抜きロッドで、１２は打抜きロ
ッド１１が挿通されるガイドである。

【００１８】したがって、受刃７は可動側油圧部９の油
圧によって、また、外周切刃８は固定側油圧部１０の油
圧によって切断制御され、固定側油圧部１０の油圧の増
圧及び可動側油圧部９の油圧の減圧によって受刃７と外
周切刃８が往復動（相対移動）し、外周切断部３が切断
される。

【００１９】また、打抜きロッド１１はガイド１２に挿
通されており、射出された成形材料を射出口側に押返す
ことにより、光ディスク中央の貫通孔が形成される。

【００２０】図１のように、可動型Ａと固定型Ｂが型締
めされ、射出口４から熱溶解された樹脂等の成形材料
が、可動側ミラーブロック５、固定側ミラーブロック６
の環状空隙部１３に射出され、容積を満たすまで充填さ
れる。そのときの射出圧力により、スタンパ１に記録さ
れたデータが成形材料に転写されてレプリカディスク２
を得る。そして、受刃７が可動側油圧部９の油圧によっ
てレプリカディスク２に押し付けられ、また、対向して
固定側油圧部１０により外周切刃８が駆動して外周切断
部３が切り取られる。

【００２１】次に、図２乃至８を用いてディスク成形プ
ロセスを詳細に説明する。

【００２２】先ず、可動型Ａと固定型Ｂが開いた状態
で、スタンパ１は可動側のミラーブロック５の鏡面５ａ
に真空バキューム等の手段を用いて、スタンパ１のデー
タが記録された記録面が外側（図中、右側）になるよう
吸引固着する（図２）。そして、可動型Ａが図示の左側
から右側へ移動し、固定型Ｂと合わされ型締めが行われ
る（図３）。このとき形成される可動側ミラーブロック
５と固定側ミラーブロック６の成形材料充填用の環状空
隙の内径寸法は所定の光ディスクの直径より大きなもの
である。その後、固定型Ｂに組み込まれた射出口４より
熱溶解した樹脂、例えば、ポリカーボネイト等の成形材
料が射出される。このとき、射出される成形材料の射出
圧力によって、スタンパ１に記録された内容が成形材料
に転写され、レプリカディスク２を得、同時に、打抜き
ロッド１１はガイド１２を摺動し、射出された成形材料
を射出口側に押返すことにより、レプリカディスク２の
中央に貫通孔を形成する（図４）。次に、成形材料が完
全冷却硬化する前に、固定型Ｂの油圧部１０の油圧が増
圧し、及び可動型Ａの油圧部９の油圧が減圧し、これに
よって受刃７と外周切刃８が往復動（相対移動）し、レ
プリカディスク２の所定の幅の外周部を切り取り、外周
切断部３を切り離す（図５）。そして、外周部を切り取
られた所定の大きさのレプリカディスク２は、成形材料
が完全に硬化するまで冷却され（図６）、可動型Ｂが図
示の左側に移動して（図７）、外周部が切断された光デ
ィスクを得ることができる。

【００２３】図９は本発明の一実施例の製造方法で製造
された光ディスクの説明図である。図９（ａ）は図４の
プロセス状態時の外周部カット前のレプリカディスクで
ある。図９（ｂ）は図５以降で図示したプロセスで得ら
れた外周部切断した光ディスクである。

【００２４】図９（ａ）に示したように、レプリカディ
スク２においてデータ信号等が記録された情報記録領域
（または転写面）２１の外周のトーラス状の外周切断部
２２を切り落とすことで、図９（ｂ）の光ディスク２０
のように、図１２にみられる従来の光ディスク３０が有
するマージン領域３２は必要とせず、光ディスク２０の
外周に至るまで情報記録領域２１を拡大することが可能
である。なお、２３は貫通孔である。

【００２５】次に、こうして成形された光ディスクと従
来の光ディスクの複屈折率を比較した測定結果につい
て、図１０を用いて説明する。

【００２６】図１０は従来の１２０ｍｍ径の光ディスク
２と本発明の実施例による同じ大きさの外周の切断を行
った光ディスク２０の複屈折率をディスクの中心から半
径方向の位置で平均化した特性図である。

【００２７】図１０において、特性図の横軸はディスク
の中心からの径方向の位置、縦軸は複屈折率を示すもの
である。特性（ａ）は従来の方法で形成した１２０ｍｍ
径コンパクトディスクの測定結果を示し、特性（ｂ）は
外周切断した後同じ１２０ｍｍ径になるように、例え
ば、外周部の切断を幅２０ｍｍのトーラスとするように
設定された外周部を切断した光ディスクの測定結果であ
る。また、測定条件は両者同じで、光源としては波長６
３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅガスレーザを使用し、エリプ
ソメータで測定した。

【００２８】図１０（ａ）の測定結果からは規定の半径
６０ｍｍの位置で複屈折率は発散し、少し手前の図１２
に示すマージン領域３２の当たりで約５０ｎｍである
が、図１０（ｂ）の測定結果によれば、規定の半径６０
ｍｍの位置では複屈折率は約１５ｎｍで従来方法の２分
の１以上の低減が可能となる。また、成形材料の材質、
金型の温度または成形材料の冷却勾配等を考慮すること
で、約５ｎｍ程度の複屈折率に低減できる可能性があ
る。

【００２９】即ち、外周切断部２２を除去した光ディス
ク２０は成形材料の内部歪みが最も生じやすい光ディス
ク２０の外周部側を見越して切り取ってしまっているた
めに、記録面２１に対し複屈折率が低く安定している部
分を常に得ることができ、若干ではあるが光ディスク２
０の外周に至るまで情報記録領域を拡大することができ
る。

【００３０】このように、本実施例のディスクの製造方
法は、データが記録されたスタンパ１を固着した一方の
可動型Ａからなる金型と、成形材料を射出する射出口４
を有する他方の固定型Ｂからなる金型により、所定以上
の直径のディスク、即ち、レプリカディスク２を射出成
形によって得る図２乃至図４に示す工程と、前記射出成
形によって得られたレプリカディスク２が所定の直径に
なるよう前記ディスクの外周部を切断する図５に示す工
程とを具備するものであり、これを請求項１の実施例と
することができる。

【００３１】即ち、データが記録されたスタンパ１を固
着した一方の可動型Ａからなる金型と、成形材料を射出
する射出口４を有する他方の固定型Ｂからなる金型によ
り、光ディスク２０より直径が大きいレプリカディスク
２を射出成形によって得る。その後、レプリカディスク
は冷却硬化する前に外周切断部３を受刃７及び外周切刃
８で切断することで、複屈折率が高いディスクの外周部
を切り落とし、光ディスク２０に一様に低い複屈折率で
所定の大きさの外周部を切断した光ディスク２０を得る
構成とすることができ、これを請求項１の実施例とする
ことができる。

【００３２】したがって、データが記録されたスタンパ
１を固着した一方の金型と、成形材料を射出する射出口
４を有する他方の金型により、所定以上の直径のディス
クを射出成形によって得て、前記射出成形によって得ら
れたディスクが所定の直径になるよう前記ディスクの外
周部を切断するものであるから、外周部を切断すること
によって、複屈折率が一様に低い所定の大きさの光ディ
スクを得ることができる。故に、外周部分を切断したデ
ィスクは成形材料の内部歪みが最も生じやすいディスク
の外周部を切り取っているために、全体の複屈折率が低
く安定しており、ディスクの外周縁部に至るまで情報記
録領域を拡大することが可能である。

【００３３】特に、メモリエリアが不足で他のディスク
を使用しなければならない場合には、このメモリ容量の
拡大により充足されることになる。

【００３４】また、特性的にも図１０の特性図から判断
できるように、全体の複屈折率が低く安定しており、デ
ータの読み取り誤りが少なくなる。

【００３５】そして、射出成形によって得られたディス
ク、即ち、レプリカディスク２が所定の直径になるよう
前記レプリカディスク２の外周部を切断する工程は、前
記射出成形によって得られたディスクの冷却前に行うも
のであり、これを請求項２の実施例とすることができ
る。

【００３６】したがって、冷却される前にレプリカディ
スク２の外周部を切断すると、その切断時の歪が発生し
難く、ディスクのレーベル部分を除き、ほぼ全面を情報
記録領域とすることができる。

【００３７】更に、本発明の実施例で製造された光ディ
スク２０は、円板状のディスク本体２０Ａと、前記ディ
スク本体２０Ａの一方側の表面に形成され、レーザ光を
反射させることにより情報の読出しを可能とする情報記
録領域２１とを具備し、前記円板状のディスク本体２０
Ａの外周とその記録可能領域の最外周との間隔を略ゼロ
に設定したものであり、これを請求項３の実施例とする
ことができる。

【００３８】しかし、現実的には、円板状のディスク本
体２０Ａの外周とその記録可能領域の最外周との間隔を
略ゼロに設定することは歩留りが良くないから、前記円
板状のディスク本体２０Ａの外周とその記録可能領域の
最外周、即ち、リードアウトＲＯとの間隔を１ｍｍ（直
径比較で２ｍｍ）以下に設定すると効果的である。更
に、レプリカディスク２の外周部の切断工程で使用され
る刃物の切断能力等を考慮するとリードアウトＲＯとの
間隔を１ｍｍ乃至３ｍｍ、最大で５ｍｍ以下の範囲に設
定すると、情報記録にエラーが発生しなくなり、更に製
造上のエラーも発生する頻度が極端に低下するから、よ
り情報記録容量が拡大でき効果的である。

【００３９】このとき、図１１の本発明の一実施例にお
ける光ディスクの製造方法で製造された光ディスク２０
の斜視図のように、前記円板状のディスク本体２０Ａの
外周とその記録可能領域の最外周、即ち、リードアウト
ＲＯとの間隔を２．５ｍｍ以下に設定すると、レーベル
２４の外周の従来のリードインＲＩから本実施例のリー
ドアウトＲＯまでの情報記憶領域は、ビデオディスクの
大きさで４パーセントの増加となる。特に、コンパクト
ディスク、コンピュータデータ等のＣＤ−ＲＯＭ、ミニ
ディスク等では、更に顕著な記憶容量の拡大となる。

【００４０】ところで、上記実施例のレプリカディスク
２の外周部を切断する切断手段として、受刃７と外周切
刃８は可動側油圧部９及び固定側油圧部１０の油圧によ
って切断制御されるが、本発明を実施する場合には、上
記実施例の構成に限定されるものではなく、往復動によ
る切断及び回転による切断を行なうことができる。ま
た、切断後の端部を再加熱して成形及び切断後の処理を
行ってもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、請求項１のディスクの製
造方法においては、データが記録されたスタンパを固着
した一方の金型と、成形材料を射出する射出口を有する
他方の金型により、所定以上の直径のディスクを射出成
形によって得て、前記射出成形によって得られたディス
クが所定の直径になるよう前記ディスクの外周部を切断
する。外周部を切断することによって、複屈折率が一様
に低い所定の大きさの光ディスクを得るものである。し
たがって、外周部分を切断したディスクは成形材料の内
部歪みが最も生じやすいディスクの外周部を切り取って
いるために、全体の複屈折率が低く安定しており、ディ
スクの外周部に至るまで情報記録領域を拡大することが
できる。

【００４２】請求項２のディスクの製造方法において
は、射出成形によって得られたディスクが所定の直径に
なるよう前記ディスクの外周部を切断する工程は、前記
射出成形によって得られたディスクの冷却前に行うもの
である。したがって、冷却される前にディスクの外周部
を切断すると、その切断時の歪が発生し難く、ディスク
の全面を情報記録領域とすることができる。

【００４３】請求項３のディスクにおいては、円板状の
ディスク本体の一方側の表面に形成され、レーザ光を反
射させることにより情報の読出しを可能とする情報記録
領域を、前記ディスク本体の外周とその記録可能領域の
最外周との間隔を５ｍｍ以下に設定し、ディスク本体の
周囲の記録可能領域をより有効的に使用するものである
から、情報記録容量が拡大できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における外周部を切断したディスクを成形するた
めの金型の構造図である。

【図２】 図２は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における可動型と固定型が開いた状態の説明図で
ある。

【図３】 図３は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における可動型と固定型が閉じた状態の説明図で
ある。

【図４】 図４は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における射出状態の説明図である。

【図５】 図５は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における外周部切断処理状態の説明図である。

【図６】 図６は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における冷却状態の説明図である。

【図７】 図７は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における可動型と固定型を開いた状態の説明図で
ある。

【図８】 図８は本発明の一実施例であるディスクの製
造方法における光ディスクの取出し状態を示す説明図で
ある。

【図９】 図９は本発明の一実施例のディスクの製造方
法で製造された光ディスクの製造工程中の説明図であ
る。

【図１０】 図１０は従来の光ディスクと本発明の実施
例による同じ大きさの外周切断を行った光ディスクの複
屈折率をディスクの中心から半径方向の位置で平均化し
た特性図である。

【図１１】 図１１は本発明の一実施例のディスクの製
造方法で製造されたビデオディスクの平面のレイアウト
を示す斜視図である。

【図１２】 図１２は従来の光ディスクであるコンパク
トディスクの平面図である。

【図１３】 図１３は従来の光ディスクであるビデオデ
ィスクの斜視図である。

【符号の説明】

１ スタンパ ２ レプリカディスク ３ 外周切断部 ４ 射出口 Ａ 可動型 Ｂ 固定型 ７ 受刃 ８ 外周切刃 ９ 可動側油圧部 １０ 固定側油圧部 ２０ 光ディスク ２０Ａ 光ディスク本体 ２１ 情報記録領域 ２４ レーベル ＲＩ リードイン ＲＯ リードアウト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データが記録されたスタンパを固着した
   一方の金型と、成形材料を射出する射出口を有する他方
   の金型により、所定以上の直径のディスクを射出成形に
   よって得る工程と、 前記射出成形によって得られたディスクが所定の直径に
   なるよう前記ディスクの外周部を切断する工程とを具備
   することを特徴とするディスクの製造方法。
2. 【請求項２】 前記射出成形によって得られたディスク
   が所定の直径になるよう前記ディスクの外周部を切断す
   る工程は、前記射出成形によって得られたディスクの冷
   却前に行うことを特徴とする請求項１に記載のディスク
   の製造方法。
3. 【請求項３】 円板状のディスク本体と、前記ディスク
   本体の一方側の表面に形成され、レーザ光を反射させる
   ことにより情報の読出しを可能とする情報記録領域とを
   具備するディスクにおいて、 前記円板状のディスク本体の外周とその記録可能領域の
   最外周との間隔を５ｍｍ以下に設定したことを特徴とす
   るディスク。