JPH09306039A - 光ディスク用合成樹脂基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成樹脂製光ディスク用基板をアニーリング
するに当り、外周部に複屈折異常の発生しないアニーリ
ング方法を提供する。 【解決手段】 基板を弾性材料から形成された支持具に
より支持してアニーリングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学的手段によって
情報の記録あるいは再生を行う光ディスクに用いられる
光ディスク用基板の製造方法に関するものである。詳し
くは、合成樹脂を射出成形によって得られたディスク用
基板をアニール処理することにより複屈折の小さい基板
を得る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量、高速のメモリ媒体として
光記録媒体が注目されている。光記録媒体としては再生
専用型光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等）、記録再生
型光ディスク（ライトワンス型）、記録、再生、消去、
再書込可能型光ディスク（リライタブル型）等が知られ
ている。これらの光記録媒体の基板としては一般に合成
樹脂製基板（ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等）
が用いられている。

【０００３】これらのディスク基板は生産性の面から通
常、射出成形法や射出圧縮成形法を用いて行われてい
る。この方法は、固定金型と可動金型との間に型締め状
態で形成されるキャビティー内にプリフォーマット情報
を有する環状の平坦なスタンパーを取付け、キャビティ
ー内に溶融樹脂材を導入することによってスタンパーの
信号（ピット）やレーザー案内溝等のプリフォーマット
情報が転写されたディスク基板を成形する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして得られた合成樹脂製のディスク用基板は、主と
して射出成形時の分子配向歪による複屈折が大きく、ガ
ラス基板を用いた場合より信号特性（例えば、Ｃ／Ｎ
比）が劣るという問題があり、この成形時の複屈折を下
げることが種々検討されている。

【０００５】基板の複屈折は主として成形時における分
子配向（せん断応力）による複屈折と熱応力による複屈
折の総和として観察される。前者の分子配向が原因の複
屈折は射出成形時における成形条件や金型圧縮代の最適
化によって低減することが出来る。また、後者の熱応力
が原因の複屈折は射出成形によって得られたディスク用
基板を加熱処理（アニール処理）することによって緩和
できる。

【０００６】アニール処理としては種々の方法が提案さ
れている。 （１）基板を保持ケースに立てかけて入れ、ケースの内
側で基板の外周２点を支持した形態でアニール処理を行
なう方法（特開平３−２４８３４５号第５図参照） （２）基板の中心孔に支持体を貫通させ、その支持体で
基板を支持してアニール処理する方法（特開平３−２４
８３４５号）

【０００７】しかしながら、上記（１）の方法では、ケ
ースと接触する部分で基板外周部における複屈折の周方
向分布が局所的に変化し、この複屈折の局所的変化のた
め基板から光ディスクを製造して再生信号を読み出した
時に再生信号のエンベロープが変化するという不具合が
あった。また、上記（２）の方法では基板の中心孔を支
持体で支持するため、基板の中心孔の支持体との接触部
に自重による歪が発生し、垂直複屈折低減に必要な比較
的高い温度でアニール処理する際、基板が変形し、光デ
ィスクの機械的特性が悪化する不都合がある。

【０００８】本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、
基板の複屈折の局所的変化がなく、且つ基板の自重の影
響を極力なくし、高温下で熱処理しても良好な機械的特
性が保持できる基板のアニール処理方法を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、基板の外周面の
下部を弾性部材で面接触で支持してアニール処理を施す
ことにより、基板の自重を一点に集中させることなく、
接触面全体に分散させることができ、極所的複屈折変化
を防止するという目的が達成されることを見出して本発
明を完成した。即ち、本発明の要旨は、金型中に溶融樹
脂を注入して成形した合成樹脂製の光ディスク用基板を
アニール処理するに際し、基板の下部を弾性部材で支持
してアニール処理することを特徴とする光ディスク用合
成樹脂基板の製造方法に存する。

【００１０】以下、本発明につき図面を用いてさらに詳
細に説明する。図１は本発明方法に用いる処理ケースの
一例を示す縦断面図、図２は支持具の一例を示す縦断面
図、図３は従来の処理ケースの縦断面図である。図中１
は基板、２は処理ケース、３は支持具、４は枠体、５は
弾性部材をそれぞれ示す。ディスク用基板１は通常、合
成樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂
等を射出成形法や射出圧縮成形法を用いて成形される。
基板は、固定金型と可動金型との間に形成されるキャビ
ティー内にプリフォーマット情報を有する環状の平坦な
スタンパーを取付け、キャビティー内に上記合成樹脂を
溶融状態で導入することによって行なわれる。スタンパ
ーに形成された信号（ピット）やトラッキング用案内溝
等のプリフォーマット情報が転写され、プリフォーマッ
ト情報を有するディスク用基板が成形される。成形後、
離型用の空気を吹出しつつ、金型が開かれ、基板が金型
から取り出される。

【００１１】本発明は、このようにして得られたディス
ク用基板を特殊の方法でアニール処理することを特徴と
するものである。すなわち、図３に示した従来のアニー
ル処理方法においては、光ディスク用プラスチック基板
１を処理ケース２で支持してオーブン等に入れて熱処理
を行なうが、基板１は処理ケース２のＡで示した内面の
２点で支えられる。この状態で加熱してアニール処理す
ると、光ディスク用プラスチック基板１と処理ケース２
との熱膨張の違いとプラスチック基板１の自重を２点で
受けていることによって、接触部Ａ，Ａに局部的な力が
加わる。

【００１２】アニール処理によってプラスチック基板１
と処理ケース２は熱膨張するが、光ディスク用プラスチ
ック基板１の外径方向の熱膨張が大きいのに対して、処
理ケース２は全体的に熱膨張する。そのため接触部Ａ，
Ａではプラスチック基板１と処理ケース２との摩擦力に
より、プラスチック基板が逃げ場を失い、内周方向にプ
ラスチック基板１の自重以上の局部的な力が加わり、応
力として残るため、プラスチック基板１の外周部に複屈
折が大きい部分が局部的に発生する。

【００１３】本発明においては、このような欠陥をなく
すため、図３で示す処理ケース２のディスク１の外周面
下部を特殊の方法で支持してアニール処理を施すことを
特徴とするものである。その特殊の方法とは弾性部材を
用いて基板１を支持する方法である。弾性部材を用いた
支持方法の具体例としては、例えば図１、図２に示すよ
うに上部が開放された断面コ字状の中空棒状、カゴ状等
の枠体４の上部にシート状（含む、フイルム状）の弾性
部材５を張った支持具３を用意し、ディスク１を支持す
るものが挙げられる。

【００１４】シートとしてはポリプロピレン等のポリオ
レフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリスチレン樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、シリコン
ゴム等の合成樹脂であって、その熱変形温度が８０℃以
上のものが好ましい。シート状の弾性部材５の厚さとし
ては１００〜３０００μｍ程度、望ましくは３００〜２
０００μｍ程度のものが用いられる。この構造の支持具
３を用いれば、フイルム又はシートの弾力性で該ディス
ク１の外周部下部を支持するため、ディスク１の自重は
ディスク１の外周部下部のフイルム又はシートの接触面
全体に分散され、従来のように局部的な力が加わらない
ので、応力も残留せず、アニール処理後において良好な
機械的特性が保持できる。支持する部分は３．５インチ
ディスク基板の場合であれば３ｃｍ程度以上の長さで接
していれば充分と思われる。

【００１５】弾性部材５としてはシート状、フイルム状
のものが一般的であるが、場合によっては目の細いネッ
ト状等のものも用い得る。アニール処理は図１に示すよ
うに基板１を収容した処理ケース２と支持具３をアニー
ル処理装置に導入して、所定温度で且つ所定時間基板を
加熱処理して行なう。

【００１６】アニール温度としては基板樹脂のガラス転
移点（ＴＧ）より１０〜６０℃低い温度、好ましくはＴ
Ｇより１０〜５０℃低い温度である。基板としてポリカ
ーボネート樹脂からなる基板を用いた場合には通常８０
〜１２０℃の範囲が好適な温度範囲となる。アニール処
理温度をＴＧより１０℃以上低くしなかった場合、すな
わちＴＧに近すぎる温度の場合、基板を取り出す際基板
が変形したり、アニール処理中に基板に形成された溝や
ピット形状が変形する恐れがある。

【００１７】また、アニール処理時間は３０分以上、好
ましくは３０分〜５時間の範囲である。アニール処理時
間が３０分未満では基板の複屈折や基板のそり（Ｔｉｌ
ｔ）が変化している途中にあり、アニールが充分とは云
えず、得られた基板の高温高湿度の加速試験において特
性が変化する恐れがある。以上の説明は弾性部材５を枠
体４の上部に取り付けた支持具３を用いる例によった
が、処理ケース２の底部に弾性部材５を取り付けて基板
２を支持するような構造としてもよい。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はその要旨を
越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。 実施例１ ポリカーボネート樹脂を射出成形して得られた、スタン
パーのプリフォーマット情報が転写された直径３．５イ
ンチのディスク用基板を用意した。基板を図１に示すよ
うな幅５ｃｍの中空棒状体の上部に厚さ０．５ｍｍのシ
リコンゴムシートを張った支持具及び処理ケースで支持
し、１１０℃で６０分間アニール処理した。得られたデ
ィスク基板には大きな複屈折の異常部はなかった。

【００１９】比較例１アニール処理を図３に示す処理ケ
ースに入れて行なったこと以外は実施例１と同様にして
行なった。得られたディスクにはケースと接触していた
部分の近くに複屈折の異常部が発見された。

【００２０】

【発明の効果】本発明の方法によれば、光ディスク用の
樹脂基板をアニールしても基板の外周部近くに複屈折の
異常部分が発生せず、良好な基板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理ケースの一例の縦断面図

【図２】支持具の一例の縦断面図

【図３】従来の処理ケースの縦断面図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 処理ケース ３ 支持具 ４ 枠体 ５ 弾性部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型中に溶融樹脂を注入して成形した合
   成樹脂製の光ディスク用基板をアニール処理するに際
   し、基板の下部を弾性部材で支持してアニール処理する
   ことを特徴とする光ディスク用合成樹脂基板の製造方
   法。