JPH11213457A - 光ディスク用基板の製造装置、光ディスク用基板の製造方法および光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタンパーの歪みや損傷等を防止することに
より高品質の基板を長期間にわたり安定して成形できる
光ディスク用基板の製造装置および製造方法を提供す
る。 【解決手段】 スタンパーを装着した射出成形用金型を
有し、前記スタンパーをキャビティリングにより金型と
の間に挟持するように金型に固定した光ディスク用基板
の製造装置において、前記スタンパーとキャビティリン
グの対向面間に１０〜２０μｍのクリアランスをもたせ
たことを特徴とする光ディスク用基板の製造装置、およ
びその製造方法およびその方法により製造される光ディ
スク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク用基板
の製造装置および製造方法に関する。より詳しくは、例
えば、相変化書き換え型光ディスク、光磁気ディスク、
追記型光ディスク等に使用されるポリカーボネート樹
脂、あるいはポリメチルメタアクリレート樹脂等の透明
性熱可塑性樹脂により成形される光ディスク用基板の製
造装置および該装置を用いて光ディスク用基板を製造す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ、相変化型光ディスク、光磁気ディ
スク、ＤＶＤ、レーザーディスクなどの光ディスクの基
材となる光ディスク用基板を射出成形機で成形する際に
は、射出成形機に搭載された金型に、スタンパーと呼ば
れる予め光ディスクに必要な所定の信号及び溝が形成さ
れたドーナッツ状の金属板を装着し、金型内に溶融樹脂
を充填してスタンパー上の信号及び溝を基板上に正確に
転写し基板が成形されるようになっている。したがっ
て、高品質の光ディスク用基板を成形するためには、ス
タンパーを金型のキャビティ内に精度よく位置決めする
ことが重要である。

【０００３】このため、スタンパーを金型に固定する際
には、インナースタンパー押さえと呼ばれるスタンパー
の内径規制治具をスタンパーの中心穴に通し、該規制治
具を金型に挿入することにより、金型の中心と、スタン
パー中心の位置合わせを行うとともに、キャビティリン
グ（外周スタンパー押さえ）により、スタンパーの外周
部を金型との間に挟持するように金型に固定し、さらに
射出成形機に設けられた吸引装置により、スタンパーを
金型に吸着固定する方法等が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにスタンパーを金型内に固定し、基板成形を繰り返
した場合、スタンパーの金型への固定が不十分な場合に
は、スタンパーの位置ずれ等により基板の偏心量が変動
増大し易いという問題があった。一方、スタンパーを金
型へ強く固定し過ぎると、スタンパーに負荷がかかって
歪むことにより基板の真円度が大きくなったり、真円度
が局所的に歪むことにより、径方向加速度が大きくなっ
たり、スタンパーが損傷しやすいという問題があった。

【０００５】ここで、「偏心量」とは、ある測定半径位
置における成形後の基板の記録溝の振れ量を１周（３６
０°）分測定し（Ｒａｄｉａｌ ｒｕｎｏｕｔ）、該測
定値から仮想円を算出し、基板の回転中心と仮想円の中
心との距離をいう。また、「真円度」とは、上記仮想円
と外接する同心円と、内接する同心円との半径の差をい
う。また、「径方向加速度」とは、ディスク溝またはピ
ット列の半径方向に対する振れの加速度で、Ｒａｄｉａ
ｌ ｒｕｎｏｕｔのデータを２階微分したものをいう。

【０００６】本発明の課題は、基板の成形を繰り返し行
う場合に、金型内でのスタンパーの位置ずれや歪み、損
傷を抑制することにより、基板の偏心量および真円度お
よび径方向加速度を所定の管理値内に納め、長期にわた
り高品質の光ディスク用基板を安定して成形できる光デ
ィスク用基板の製造装置および製造方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光ディスク用基板の製造装置は、スタンパ
ーを装着した射出成形用金型を有し、前記スタンパーを
キャビティリングにより金型との間に挟持するように金
型に固定した光ディスク用基板の製造装置において、前
記スタンパーとキャビティリングの対向面間に１０〜３
０μｍ好ましくは１５〜２５μｍのクリアランスをもた
せたことを特徴とするものからなる。

【０００８】上記クリアランスが１０μｍよりも小さい
とスタンパーの歪みを十分に吸収できず、基板の真円度
が増大するおそれがある。また、３０μｍよりも大きい
と、スタンパーの固定が不十分になり、基板にバリが発
生したり、スタンパーが損傷したりするおそれがある。
すなわち、本発明においては、上記クリアランスを最適
範囲に設定することにより、スタンパーの金型内におけ
る位置ずれを抑制し、さらにスタンパーの損傷を防止し
つつ、歪みを吸収することができるので、成形される基
板の偏心量、真円度を適正範囲内に納めることができ、
高品質の基板を長期にわたり安定して成形することが可
能になる。

【０００９】上記キャビティリングの形状はとくに限定
されるものではないが、たとえば少なくとも一部が、金
型に嵌着可能な脚部と、スタンパーの外周部を金型との
間に挟持するようにスタンパーの一面に対向する腕部と
の鉤形断面を有する形状を採ることができる。この場合
は、上記腕部と、該腕部に対向するスタンパーのキャビ
ティリング側の面との間に上記クリアランスを付与すれ
ばよく、キャビティリングがスタンパー側にある必要は
ない。

【００１０】また、上記課題を解決するために、本発明
の光ディスク用基板の製造方法は、射出成形用金型にス
タンパーを装着し、キャビティリングを用いて前記スタ
ンパーを金型との間に挟持するように金型に固定し、金
型内に樹脂を射出して光ディスク用基板を成形するに際
し、前記スタンパーとキャビティリングの対向面間に１
０〜３０μｍ、好ましくは１５〜２５μｍのクリアラン
スを与え、該クリアランスによりスタンパーの歪みを吸
収しつつ該スタンパーを金型に固定することを特徴とす
る方法からなる。

【００１１】本発明に係る光ディスクは、このような製
造方法により製造された光ディスク用基板を用いたもの
である。

【００１２】本発明に係る光ディスク用基板の製造方法
を実施する場合には、スタンパーを吸引により金型に吸
着することが好ましく、該吸引動作は射出成形機運転中
に間欠的に行われることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光ディスク
用基板の製造装置および製造方法の望ましい実施の形態
について、図面を参照して説明する。図１はスタンパー
側にキャビティリングがある場合、図２はスタンパーと
反対側にキャビティリングがある場合の、本発明の各実
施態様に係る光ディスク用基板の製造装置の金型周辺部
をそれぞれ示している。図において、１は光ディスク用
基板の製造装置を示している。製造装置１は、型締機構
と射出機構（図示略）とを有している。型締機構の固定
側プラテン２にはタイバー（図示略）が連結されてお
り、タイバーには可動側プラテン３が摺動自在に装着さ
れている。

【００１４】金型４は、固定型５と可動型６とから構成
されている。固定型５は固定側プラテン２に、可動型６
は可動側プラテン３に取付けられており、可動側プラテ
ン３の摺動に伴って可動型６が摺動し、金型４の型開
き、型閉めが行われるようになっている。

【００１５】固定型５の略中央には、スプール７を形成
するスプールブッシュ８が設けられている。

【００１６】可動型６には、スタンパー９が取り付けら
れている。スタンパー９は、該スタンパー９の中心穴を
貫通し可動型６内へ挿入されるインナースタンパー押さ
え１０と、該スタンパー９の外周部を可動型６のキャビ
ティ面との間に挟持するように固定するキャビティリン
グ１１とにより所定の位置に固定されるようになってい
る。

【００１７】キャビティリング１１は、図１では可動型
６に、図２では固定型５に嵌着可能な脚部１３と、スタ
ンパー９の外周部を可動型６との間に挟持するようにス
タンパー９の一面９ａ（スタンパー９のキャビティリン
グ側の面）に対向する腕部１４とを有する断面鉤形状の
部材から形成されている。腕部１４のスタンパー側の面
１４ａとスタンパー９の面９ａとの間には１０〜３０μ
ｍのクリアランスδが付与されている。

【００１８】また、スタンパー９は、吸引装置（図示
略）による吸引により可動型６に吸着可能になってい
る。吸引装置による吸引動作は装置１の運転中に間欠的
に行われるようになっている。

【００１９】本実施態様に係る光ディスク用基板の製造
装置１を用いて、本発明の光ディスク用基板の製造方法
は、以下のように実施される。まずはじめに、可動型６
が摺動して型閉めが行われた後、射出機構側のノズル１
２から金型４のキャビティー内へ溶融樹脂が射出・充填
され、保圧を付与しながら冷却した後、型開きされエジ
ェクター（図示略）により成形された基板をキャビティ
ーから剥離し、スタンパー９の情報が転写された基板が
成形されるようになっている。

【００２０】また、本実施態様の光ディスク用基板の製
造装置においては、スタンパー９の面９ａとキャビティ
リング１１の面１４ａの間、すなわちスタンパー９とキ
ャビティリング１１の対向面間には、クリアランスδが
設けられているので、キャビティリング１１による固定
時、あるいは樹脂の射出時等にスタンパー９に負荷が加
わり歪みが生じても、該歪みは上記クリアランスδによ
り吸収される。したがって、金型４内におけるスタンパ
ー９の位置や姿勢を正しくしつつ、該スタンパー９の損
傷を防止できる。さらに、本実施態様においては、スタ
ンパー９は吸引装置の吸引により金型４に吸着されるよ
うになっているが、上記吸引装置の吸引動作は装置１の
運転中に間欠的に行われるようになっている。このた
め、たとえば樹脂の射出時等のスタンパー９への負荷が
増大するタイミングに合わせて間欠的に吸引動作をさせ
るようにすれば、スタンパー９の位置ずれ等を防止しつ
つ、歪みを吸収することができる。

【００２１】本発明に係る光ディスク用基板の製造装置
および製造方法により製造される基板は、たとえばポリ
カーボネートを主成分とする樹脂組成物から成形するこ
とができる。ポリカーボネートは、たとえば、２価フェ
ノールとカーボネート先駆体の反応によって得られる透
明なものである。２価フェノールとしてはハイドロキノ
ン、４，４′−ジオキシジフェニル、ビス（ヒドロキシ
フェニル）アルカン、ビス（ヒドロキシフェニル）シク
ロアルカン、ビス（ヒドロキシフェニル）エーテル、ビ
ス（ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス（ヒドロキシフ
ェニル）スルフィド、ビス（ヒドロキシフェニル）スル
ホン、及びこれらの低級アルキル、ハロゲン等の置換体
を用いることができる。なお、各種添加剤、たとえばリ
ン系安定剤等を添加してもよい。

【００２２】上記ポリカーボネート樹脂組成物の粘度平
均分子量は、１３，０００〜１８，０００の範囲にある
ことが好ましい。１３，０００未満では、成形される基
板の強度が不十分となり、光ディスクとして実用的な強
度が得られにくい。また、１８，０００を越えると、成
形時の樹脂の流動性が低下し、転写性や光学的歪量等に
問題が出やすい。

【００２３】成形された基板の情報面に、所定の記録層
が設けられる。記録層は、基板上にまず保護層を設け、
その上に形成するようにしてもよい。また、形成された
記録層の上に、さらに保護層、反射層等各種の層を設け
てもよい。

【００２４】記録層には、たとえば、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｐｄ合金、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｐｄ−Ｎｂ合金、Ｎｂ
−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｉｎ−Ｓｅ合金、およびこれらを主成分とする合金
が用いられる。とくに望ましい記録膜組成としては、た
とえば次式で表される範囲にあることが熱安定性と繰り
返し安定性に優れている点から好ましい。 Ｍ_z （Ｓｂ_x Ｔｅ_(1-X) ）_1-y-z （Ｇｅ_0.5 Ｔｅ_0.5 ）
_y ０．３５≦ｘ≦０．５ ０．２０≦ｙ≦０．５ ０ ≦ｚ≦０．０５ ここでＭはパラジウム、ニオブ、白筋、銀、筋、コバル
トから選ばれる少なくとも一種の金属、Ｓｂはアンチモ
ン、Ｔｅはテルル、Ｇｅはゲルマニウムを表す。また、
ｘ、ｙ、ｚおよび数字は各元素の原子の数（各元素のモ
ル数）を表す。とくにパラジウム、ニオブについては少
なくとも一種を含むことが好ましい。この場合ｚは０．
０００５以上であることが好ましい。これら合金を、基
板上に設けられた保護層上に、たとえばスパッタリング
で膜付けし、記録層が形成される。

【００２５】

【実施例】実施例１、比較例１〜２ スタンパーとキャビティリングの対向面間のクリアラン
スを５、２０、３０（μｍ）に設定し、吸引装置による
吸引動作を停止した状態で直径１３０ｍｍ、厚み１．２
ｍｍの光ディスク用基板を連続成形し、スタンパーの損
傷状態と成形された基板のバリ、真円度、径方向加速度
を調べた。結果を表１に示す。

【００２６】実施例２ 吸引装置の吸引動作を成形工程中に間欠的に行うこと以
外は、実施例１と同様の条件で基板を連続成形し、成形
された基板の偏心量を測定し、実施例１の基板の偏心量
と対比した。結果を表２に示す。なお、偏心量は、上述
Ｒａｄｉａｌｒｕｎｏｕｔにおける最大値と最小値との
差を示すＰ−Ｐ値の１／２に略等しくなるので、Ｐ−Ｐ
値を目安として偏心量を推定することができる。表２に
おいてはＰ−Ｐ値を掲載した。

【００２７】表１から明らかなように、スタンパーとキ
ャビティリングの対向面間のクリアランスを、本発明で
開示し最適範囲（１０〜３０μｍ）に設定しない場合
（比較例１、２）においては、スタンパー損傷、真円度
の増大（または、基板のバリ発生）の不具合の発生が認
められるが、上記対向面間のクリアランスを最適範囲内
に設定した場合（実施例１）においては、スタンパー損
傷を防止でき、高品質の基板を安定して連続成形できる
ことが分かる。また、表２から明らかなように、成形工
程中に吸引動作を間欠的に行えば（実施例２）、Ｐ−Ｐ
値、すなわち偏心量も同時に低減することができる。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
ク用基板の製造装置および製造方法によるときは、スタ
ンパーとキャビティリングの対向面間に適正なクリアラ
ンス（１０〜３０μｍ）が設定されているので、スタン
パーの歪を適切に吸収できるとともに損傷を防止でき、
高品質の基板を安定して連続成形することができる。ま
た、成形工程中に吸引動作を間欠的に行えば、併せて基
板の偏心量を低減することができるので、より高品質の
基板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る光ディスク用基板の
製造装置の部分断面図である。

【図２】本発明の別の実施態様に係る光ディスク用基板
の製造装置の部分断面図である。

【図３】図１の装置のキャビティリングの拡大部分断面
図である。

【符号の説明】 １ 光ディスク用基板の射出成形装置 ２ 固定側プラテン ３ 可動側プラテン ４ 金型 ５ 固定型 ６ 可動型 ７ スプール ８ スプールブッシュ ９ スタンパー ９ａ スタンパーのキャビティリング側の面 １０ インナースタンパー押さえ １１ キャビティリング １２ ノズル １３ 脚部 １４ 腕部 １４ａ 腕部のスタンパー側の面 δ クリアランス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタンパーを装着した射出成形用金型を
   有し、前記スタンパーをキャビティリングにより金型と
   の間に挟持するように金型に固定した光ディスク用基板
   の製造装置において、前記スタンパーとキャビティリン
   グの対向面間に１０〜３０μｍのクリアランスをもたせ
   たことを特徴とする光ディスク用基板の製造装置。
2. 【請求項２】 前記キャビティリングの少なくとも一部
   が、金型に嵌着される脚部とスタンパーの外周部を金型
   との間に挟持するようにスタンパーの一面に対向する腕
   部との鉤形断面を有し、キャビティリングの前記腕部と
   それに対向するスタンパーのキャビティリング側の面と
   の間に前記クリアランスが付与されている、請求項１の
   光ディスク用基板の製造装置。
3. 【請求項３】 前記スタンパーとキャビティリングの対
   向面間のクリアランスが１５〜２５μｍである、請求項
   １または２の光ディスク用基板の製造装置。
4. 【請求項４】 射出成形用金型にスタンパーを装着し、
   キャビティリングを用いて前記スタンパーを金型との間
   に挟持するように金型に固定し、金型内に樹脂を射出し
   て光ディスク用基板を成形するに際し、前記スタンパー
   とキャビティリングの対向面間に１０〜３０μｍのクリ
   アランスを与え、該クリアランスによりスタンパーの歪
   みを吸収しつつ該スタンパーを金型に固定することを特
   徴とする、光ディスク用基板の製造方法。
5. 【請求項５】 さらに、前記スタンパーを吸引により吸
   着し、射出成形機運転中に前記吸引動作を間欠的に行
   う、請求項４の光ディスク用基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記スタンパーとキャビティリングの対
   向面間のクリアランスが１５〜２５μｍである、請求項
   ４または５の光ディスク用基板の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれかに記載の製
   造方法で製造された光ディスク用基板を用いたことを特
   徴とする光ディスク。