JPH0944910A - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反りが抑えられた光ディスクを容易に製造で
きる光ディスクの製造方法を提供する。 【解決手段】 一方の面から情報の読み出しが行われる
光ディスクを製造するに際して、光ディスク基板１より
も曲げ強さ、曲げ弾性率および剛性の大きい円盤状の板
体２に対して、加重をかけながらアニール処理し、その
後、光ディスク基板１における情報読取り面１ｂとは反
対側の面（情報記録面１ａ）に、上述のようにアニール
処理がなされた板体２を貼り合わせる。板体２としてポ
リカーボネートを主体とする材料を用いる場合には、こ
の板体２に対するアニール処理を１２０℃〜１５０℃に
て行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の面から情報
の読み出しが行われる光ディスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報記録の分野においては、光学
情報記録方式に関する研究が盛んに進められている。こ
の光学情報記録方式は、非接触で記録／再生が行えるこ
と、磁気記録方式に比べて一桁以上も高い記録密度を達
成できること、再生専用型、追記型、書換可能型のそれ
ぞれのメモリー形態に対応できること等、数々の利点を
有しており、安価な大容量ファイルを実現する方式とし
て産業用から民生用まで幅広い用途への適用が考えられ
ている。

【０００３】その中でも特に、再生専用型のメモリー形
態に対応した光ディスクであるディジタル・オーディオ
・ディスクや光学式ビデオディスク等は広く普及してい
る。

【０００４】このディジタル・オーディオ・ディスクや
光学式ビデオディスク等の光ディスクは、情報信号を示
すピットやグルーブ等の凹凸パターンが形成された透明
な光ディスク基板上に、アルミニウム等の金属よりなる
反射膜が形成され、さらにこの反射膜を大気中の水分、
酸素から保護するための保護膜が形成された構成とされ
る。なお、このような光ディスクにおいては、光ディス
ク基板側より凹凸パターンに対してレーザ光等の再生光
が照射され、その入射光と戻り光の反射率の差によって
情報信号が検出される。

【０００５】このような光ディスクを製造するには、先
ず射出成形等の手法により凹凸パターンを有する光ディ
スク基板を形成し、この上に反射膜を蒸着等の手法によ
り形成し、さらにその上に紫外線硬化型樹脂等を塗布し
て保護膜を形成すればよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光ディスクにおいては、製造条件の影響や製造後の温
度変化により光ディスク基板に反りが生じることがあ
る。しかしながら、上述したとおり、この光ディスクは
光ディスク基板の凹凸パターンに照射された入射光とそ
の戻り光の反射率の差によって情報信号の検出がなされ
るものであるため、反りを生じた光ディスクの情報信号
を再生しようとすると、トラック位置が誤まって検出さ
れ、正確なサーボ動作が行えなくなる虞れがある。

【０００７】このため、上述のような光ディスクには反
りに対する規格が設けられているが、この規格を守るた
めには、光ディスク基板の製造条件を厳しく規制する必
要がある。なお、光ディスク基板の製造時における反り
は、製造後に経時変化することも考慮すると、光ディス
クの反り規格より２０％程度厳しい値に設定する必要が
ある。

【０００８】光ディスク基板の製造時に、反りの発生を
抑えるためには、金型温度の安定化、金型精度の管理、
光ディスク基板を離型するタイミングの安定化等を図る
ことが考えられる。しかしながら、これらのことを全て
実行することは煩雑であり、生産性を低下させることに
もなる。

【０００９】そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、反りが抑えられた光ディス
クを容易に製造できる光ディスクの製造方法を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ディスク
の製造方法は、上述の課題を解決するために提案された
ものであり、一方の面から情報の読み出しが行われる光
ディスクを製造するに際して、光ディスク基板よりも曲
げ強さ、曲げ弾性率および剛性の大きい円盤状の板体に
対して、加重をかけながらアニール処理する工程と、光
ディスク基板における情報読取り面とは反対側の面に、
前記板体を貼り合わせる工程とをこの順に有するもので
ある。

【００１１】即ち、本発明は、光ディスク基板の製造時
に金型温度の安定化、金型精度の管理、光ディスク基板
を離型するタイミングの安定化等を厳密に規制する代わ
りに、該光ディスク基板に板体を貼り合わせることによ
り、光ディスク基板に発生している反りを矯正し、光デ
ィスク全体としての反りを抑えようとするものである。

【００１２】このため、板体には、光ディスク基板より
も曲げ強さ、曲げ弾性率および剛性の大きいこと、該光
ディスク基板よりも反りが抑えられていることが要求さ
れる。板体を光ディスク基板よりも曲げ強さ、曲げ弾性
率および剛性の大きいものとするためには、該板体をガ
ラス繊維入り強化プラスチックより構成して好適であ
る。

【００１３】しかしながら、このようなガラス繊維入り
強化プラスチックは、射出成形時にガラス繊維が配向し
やすく、ガラス繊維が配向したまま冷却すれば、収縮率
に異方性が生じるため、板体に反りを生じさせやすい。

【００１４】そこで、本発明においては、このように板
体を光ディスク基板に貼り合わせる前に、加重をかけな
がらアニール処理することによって、板体自体に生じて
いる反りを取り除くようにした。

【００１５】この板体をアニール処理するに際しては、
該板体を複数枚重ね、この間にスペーサを介在させると
効率がよい。この場合、スペーサは、板体よりも熱伝導
率の高い材料より構成して好適である。

【００１６】なお、板体を例えばガラス繊維入りポリカ
ーボネートより構成する場合、該板体に対するアニール
処理は、１００℃〜１５０℃で行って好適である。アニ
ール温度が１００℃よりも低いと、板体に生じている反
りを十分に取り除くことができず、１５０℃よりも高い
と、軟化して所定の形状を維持できなくなるからであ
る。

【００１７】ところで、本発明においては、光ディスク
基板に貼り合わせる板体を、ガラス繊維入り強化プラス
チックより構成して好適であることは前述したが、ガラ
ス繊維の含有量を体積比で１０％〜３０％とすることが
好ましい。このガラス繊維の含有量が少なすぎると、板
体に十分な剛性を持たせることができず、逆にガラス繊
維の含有量が多すぎると、板体の曲げ強さおよび曲げ弾
性率が大きくなりすぎ、板体として使用することが困難
となってしまう。

【００１８】なお、上述したガラス繊維としては、ガラ
ス繊維入り強化プラスチックのペレット内で直径３〜２
０μｍ、長さ３００μｍ程度となるものが使用できる
が、射出成形機のスクリューにて混練されることによ
り、最終的には長さ３０μｍ程度に破砕される。また、
ガラス繊維として、ガラスビーズを使用してもよく、こ
の場合、直径５μｍ〜１０μｍ程度のものを使用すれば
よい。

【００１９】さらに、本発明を適用して、板体を貼り合
わせることによって、光ディスク基板の反りを矯正した
り、光ディスクの強度を向上させたりするためには、板
体の厚さを１ｍｍ以上、該板体の直径を光ディスク基板
以上に設計することが望ましい。なお、板体の直径をＤ
₁ とし、光ディスク基板の直径をＤ₂ とすると、両者の
関係は、Ｄ₂ ≦Ｄ₁ ≦１．０２Ｄ₂ となされて好適であ
る。

【００２０】以上のようにして光ディスクを製造する
と、反りが抑えられ、且つ、強度も高い光ディスクを得
ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００２２】ここでは、図１に示されるような光ディス
クを製造した。この光ディスクは、一方の面が情報記録
面１ａとされ、他方の面が情報読取り面１ｂとされた円
盤状の光ディスク基板１と、該光ディスク基板１よりも
曲げ強さ、曲げ弾性率および剛性の大きい円盤状の板体
２とが貼り合わせわされてなる。

【００２３】上記光ディスク基板１は、ポリカーボネー
トよりなる直径２００ｍｍの透明基板であり、情報信号
を示すピットやグルーブ等の凹凸パターンが形成される
ことによって情報記録面１ａが形成されている。また、
この情報記録面１ａには、図示しないが、アルミニウム
等の金属よりなる反射膜と、この反射膜を大気中の水
分、酸素から保護するための保護膜とが順に形成されて
いる。

【００２４】一方、上記板体２は、ガラス繊維が体積比
で２０％含有されたポリカーボネートが、直径２００ｍ
ｍ、厚さ１．５ｍｍに成形されたものである。そして、
この板体２は、光ディスク基板１の情報記録面１ａ側
に、上述した反射膜および保護膜を介して貼り合わせら
れている。

【００２５】なお、このような光ディスクを再生するに
は、光ディスク基板１の情報読取り面１ｂ側より凹凸パ
ターンに対してレーザ光等の再生光を照射し、その入射
光と戻り光の反射率の差によって情報信号を検出すれば
よい。

【００２６】以下、上述したような構成を有する光ディ
スクを製造する方法について説明する。

【００２７】先ず、ポリカーボネートのペレットを用
い、射出成形によって、凹凸パターンを有する光ディス
ク基板１を成形した後、この上に反射膜を蒸着等の手法
により形成し、さらにその上に紫外線硬化型樹脂等を塗
布して保護膜を形成した。

【００２８】この一方、ガラス繊維を２０％含有するポ
リカーボネートのペレットを用い、射出成形により、上
述した光ディスク基板１と同径の板体２を成形した。

【００２９】このとき、この板体２の反りは、中心から
の距離が５０ｍｍの位置では、＋２ｍｒａｄ程度である
のに対し、中心からの距離が１００ｍｍの位置（外縁
部）では、−４ｍｒａｄ程度となっていた。なお、反り
は、板体２を水平面に載置したとき、該板体２の表面と
水平面とのなす角度によって評価した。

【００３０】次に、上述のようにして得られた板体２
に、図２に示されるようにして加重をかけながら、アニ
ール処理を行った。

【００３１】具体的には、複数枚の板体２を、それぞれ
の孔２ａをポール６に挿通させることによって、固定台
５上に載置した後、おもり７を、その孔７ａをポール６
に挿通させることにより、板体２の上に重ねた。このと
き、板体２のみを複数枚重ねてもよいが、ここでは、図
２に示されるごとく、板体２同士の間に、スペーサ８を
介在させた。このスペーサ８は、アルミニウムよりなる
円盤であり、板体２と略同径で厚さが１．５ｍｍとなさ
れている。そして、このようにして、板体２に１０ｇ／
ｃｍ² なる加重をかけた状態にて、１１０℃で５時間、
アニール処理を行った。

【００３２】これにより、板体２の反りは、中心からの
距離が１００ｍｍの位置（外縁部）において、−１ｍｒ
ａｄ程度まで減少した。

【００３３】この後、この板体２を光ディスク基板１と
貼り合わせて光ディスクを完成させたところ、光ディス
ク全体の反りは、中心からの距離が５０ｍｍの位置で＋
２ｍｒａｄ程度、中心からの距離が１００ｍｍの位置
（外縁部）で−１ｍｒａｄ程度と、非常に小さいものと
なった。

【００３４】これは、光ディスク基板１に比して板体２
の方が剛性が大きいため、たとえ光ディスク基板１に反
りが生じていても、この光ディスク基板１は板体２の形
状に追従し、反りが矯正されるからである。

【００３５】したがって、上述したようにして光ディス
クを製造すると、光ディスク基板１の成形条件を従来よ
り緩和することも可能となる。即ち、光ディスク基板に
ついては、製造が容易となり、生産性も向上される。

【００３６】また、上述したようにして得られた光ディ
スクにおいては、光ディスク基板１に板体２を貼り合わ
せた後に温度変化があっても、これによる光ディスク基
板１の反りは板体２により抑えられる。

【００３７】ところで、本実施例においては、反りが抑
制された光ディスクを得るために、板体２に対するアニ
ール処理を行って、該板体２に発生していた反りを取り
除いたが、このアニール処理の条件は、以下のような実
験によって決定したものである。

【００３８】先ず、アニール温度の適正化を図った。具
体的には、アニール温度を９０℃、１００℃、１１０
℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃のいずれかに設定し
て、板体２に対するアニール処理を行い、その後、この
板体２の反りを測定した。なお、アニール時に板体に印
加する加重は、１０ｇ／ｃｍ² とし、アニール時間は、
５時間とした。この結果を、アニール処理前の板体２の
反りの状態と共に図３に示す。

【００３９】図３より、アニール温度を１００℃以上と
すると、板体２の外縁部の反りが−２ｍｒａｄ以下に抑
えられることがわかる。

【００４０】次に、アニール時間による板体２の反りの
変化を調べた。具体的には、アニール温度を１１０℃、
板体２に印加する加重を１０ｇ／ｃｍ² とした上で、ア
ニール時間を２時間、５時間、１０時間のいずれかに設
定して、板体２に対するアニール処理を行った。図４
に、各アニール時間によるアニール処理がなされた板体
２の反りの状態を、アニール処理前の板体２の反りの状
態と共に示す。

【００４１】図４より、アニール時間を５時間以上とす
ると、板体２の外縁部の反りが−２ｍｒａｄ以下に抑え
られることがわかる。

【００４２】続いて、アニール時に板体２に印加する加
重の大きさによる反りの変化を調べた。具体的には、ア
ニール温度を１１０℃、アニール時間を５時間とした上
で、板体２に印加する加重を５ｇ／ｃｍ² 、１０ｇ／ｃ
ｍ² 、２０ｇ／ｃｍ² 、３０ｇ／ｃｍ² のいずれかに設
定して、板体２に対するアニール処理を行った。図５
に、各加重をかけながら行ったアニール処理後の板体２
の反りの状態を、アニール処理前の板体２の反りの状態
と共に示す。

【００４３】図５より、アニール時に印加する加重を１
０ｇ／ｃｍ² 以上とすると、板体２の外縁部の反りが−
２ｍｒａｄ以下に抑えられることがわかる。

【００４４】これらの結果より、板体２として、ガラス
繊維が体積比で２０％含有されたポリカーボネートを直
径２００ｍｍ、厚さ１．５ｍｍに成形したものを用いる
場合には、この板体２を光ディスク基板１に貼り合わせ
る前に、１０ｇ／ｃｍ² 以上の加重を印加しながら、１
００℃以上で５時間以上、アニール処理しておくことが
好ましいことがわかった。

【００４５】以上、本発明に係る光ディスクの製造方法
について説明したが、本発明は、上述の実施例に限定さ
れるものではなく、種々の変形、変更が可能である。例
えば、板体２に対してアニール処理を施すに際して、板
体２のみを複数枚重ねて、この上からおもりによって加
重をかけてもよい。また、本発明を適用して製造される
光ディスクの構成についても、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で変形、変更が可能である。例えば、構成材料に
おいては、光ディスク基板１よりも板体２の方が剛性が
高いものであれば、上述した材料に限られない。但し、
板体２を構成する材料、サイズ等によって、適宜アニー
ル条件を適正化する必要はある。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、板体
に加重をかけながらアニール処理した後、これを光ディ
スク基板に貼り合わせると、反りが抑えられた光ディス
クを容易に製造できる。また、板体を有さない従来の光
ディスクに比して強度も高くなる。

【００４７】そして、このようにして得られた光ディス
クは、反りが抑えられているため、光ディスク基板の凹
凸パターンが正確に検出され、正確なサーボ動作が可能
なものとなる。

【００４８】また、本発明を適用すれば、光ディスク基
板に反りが生じていても、板体を貼り合わせることによ
って矯正されるため、光ディスク基板の成形時に、その
製造条件を厳密に制御する必要がなくなるため、該光デ
ィスク基板の成形が容易となり、歩留まりも向上する。

【００４９】したがって、本発明を適用することによ
り、信頼性の高い光ディスクを生産性よく製造すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して製造された光ディスクの一構
成例を示す模式的断面図である。

【図２】板体に加重をかけている状態を示す模式的斜視
図である。

【図３】様々な温度にてアニール処理が施された板体の
反りを、該板体の中心からの距離との関係として示す特
性図である。

【図４】様々な時間アニール処理が施された板体の反り
を、該板体の中心からの距離との関係として示す特性図
である。

【図５】様々な大きさの加重をかけながらアニール処理
が施された板体の反りを、該板体の中心からの距離との
関係として示す特性図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク基板 ２ 板体 ５ 固定台 ６ ポール ７ おもり ８ スペーサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面から情報の読み出しが行われる
   光ディスクを製造するに際して、 光ディスク基板よりも曲げ強さ、曲げ弾性率および剛性
   の大きい円盤状の板体に対して、加重をかけながらアニ
   ール処理する工程と、 光ディスク基板における情報読取り面とは反対側の面
   に、前記板体を貼り合わせる工程とをこの順に有するこ
   とを特徴とする光ディスクの製造方法。
2. 【請求項２】 前記板体に対するアニール処理を、該板
   体を複数枚重ね、この間にスペーサを介在させた状態に
   て行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスクの製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記スペーサが、前記板体よりも熱伝導
   率の高い材料よりなることを特徴とする請求項２記載の
   光ディスクの製造方法。
4. 【請求項４】 前記板体が、ガラス繊維入り強化プラス
   チックよりなることを特徴とする請求項１記載の光ディ
   スクの製造方法。