(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基盤で形成したスタンパー本体（１）の片面に、光ディスクにピットを転写形成するためのバンプ（３）を備えた成形面（２）が設けられており、
バンプ（３）を含む成形面（２）の表面に、熱拡散係数が0.０００４〜0.００１ｍ2 ／ｈのフェノール樹脂またはエポキシ樹脂をスピニング法でコーティングして、皮膜層（１３）が形成されており、
皮膜層（１３）の乾燥膜厚が、数百〜数千Åであることを特徴とする光ディスク用のスタンパー。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶＤやＣＤなどに代表される光ディスクの製造に適用されるスタンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤやＣＤなどの光ディスクは、ニッケルなどの金属製のスタンパーを成形型にして、溶融状態のポリカーボネイトを型内に射出して形成されており、成形後のピット形成面側に蒸着層と保護層とを形成して光ディスクを得ている。この種の従来の製造法では、成形後のブランクディスクをスタンパーから離型する際に、離型むらを原因とする不良品を生じやすく、その不良率は全体の１〜２割にも及んでいる。詳しくは、型開き後にブランクディスクを離型するが、このとき離型しやすい部分と、そうではない部分とが生じ、離型しにくい部分において、スタンパー側に設けたバンプ（突起）が、ブランクディスクに転写されたピット（凹部）の開口縁のエッジに当って、ピット形状を変形してしまうのである。この離型不良はブランクディスクの盤面に斑紋状に広がっており、雲状に見えることからクラウドと称され、外観不良として出荷されること無く処分されている。
【０００３】
この種の光ディスクの製造方法に関して、ブランクディスクのスタンパーからの離型性を向上するための提案が特許第２５１９９８５号公報に公知である。そこでは、金型内面と接触するスタンパーの裏面を0.１Ｓ以下に研磨した後、サンドペーパーなどの研磨材で先の研磨面を研磨して、表面粗さを0.３〜0.２Ｓまで粗面化することにより、スタンパーの金型に対する接触面積を減らし、金型への熱伝導を押えている。しかし、スタンパーの裏面を粗面化すると、スタンパーと金型との間に、熱膨張および収縮率の違いに伴う相対的なずれを生じる事を避けられず、スタンパー裏面が早期に摩耗し、その寿命が短くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、離型不良が起る原因を検討した結果、スタンパーから金型への熱伝導形態にばらつきがあることに気付き、本発明を提案するに至った。成形時に型内へ注入される溶融樹脂の温度や、金型の温度は、成形条件や成形対象となるディスクの種類に応じて僅かずつ異なるが、概ね溶融樹脂の温度は３００〜４００℃、金型の温度は８０〜１２０℃とするのが一般的である。因みに、スタンパーはニッケル板を基材にして形成するが、ニッケルの単位時間あたりの熱拡散係数は相当に大きい（0.０８５ｍ2 ／ｈ）。そのため、型内に充填注入された溶融樹脂がスタンパーの成形表面に接触するのと同時に、溶融樹脂の熱がスタンパーを介して金型に吸収されてしまい、スタンパーに接触している溶融樹脂表面が急冷されて固化していると考えられる。この固化がブランクディスクの盤面全体で均等に起る限り、さらに型開き時までの樹脂の収縮が均等に行われる限り、離型不良を生じる余地はないが、実際には先に述べたように大量の不良品を生じている。
【０００５】
上記のように、スタンパーと接触して局部的に急冷され固化した溶融樹脂は、個化したスキン層とキャビティの中央空間を流動する流動層とに別れるが、一旦固化しかけたスキン層は、バンプの外形形状をトレースする作用が著しく低下する。そのため、スタンパーのバンプ形状を確実に転写できない。この種の転写不良を避け、さらに溶融樹脂のキャビティ内における流動抵抗を減少するために、射出圧縮成形法が採用されている。そこでは、溶融樹脂をキャビティ内へ充填注入する際の型締め力を下げておき、溶融樹脂の充填終了と同時に型締め力を上げ、溶融樹脂をバンプに密着させて転写性を向上している。しかし、射出圧縮成形法によれば、型締め力が増加する分だけ溶融樹脂の転写性は高くなるものの、溶融樹脂表面が局部的に急冷されて固化することまでは解消できず、先に述べたように、固化の不均一により局部的な内部応力を生じるため、離型しやすい部分と、そうではない部分とが生じ、スタンパー側に設けたバンプによってピット形状が変形され、クラウドが形成されてしまうと想像される。
【０００６】
本発明の目的は、ディスク成形時における転写性を向上しながら、型開き時の離型むらに基づく離型不良を解消して、高品質の光ディスクを歩留まり良く製造できる光ディスク用のスタンパーを提供することにある。本発明の目的は、スタンパーの成形面と接触している溶融樹脂の表面が急冷されて急速に固化するのを解消し、不均一な内部応力の発生に起因する離型不良を解消できる光ディスク用のスタンパーを提供することにある。本発明の目的は、スタンパーの耐久性を向上して寿命を延ばすことができ、先のように歩留まり良く製造できることと併せて、高品質の光ディスクを安価に製造できる光ディスク用のスタンパーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明における光ディスク用のスタンパーは、図１に示すごとく金属基盤で形成したスタンパー本体１の片面にバンプ３を備えた成形面２を設け、バンプ３を含む成形面２は、熱拡散係数が0.０００４〜0.００１ｍ2 ／ｈのフェノール樹脂またはエポキシ樹脂の皮膜層１３で皮膜されたものとなっている。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の作用効果】
本発明では、スタンパー本体１の片面に設けられた成形面２に、熱拡散係数が0.０００４〜0.００１ｍ2 ／ｈのフェノール樹脂またはエポキシ樹脂の皮膜層１３を形成して、ブランクディスクの成形時に、成形面２に接触した溶融樹脂の熱が、成形面２およびスタンパー本体１を介して成形用金型に急速に吸収され、溶融樹脂の表面が局部的に固化するのを解消したので、金型内に充填された溶融樹脂の表面が局部的に固化するのを防いで、全体を徐々に固化させることができる。これにより、溶融樹脂の充填終了と同時に型締めを行う場合に、金型内に充填した樹脂を充分に軟らかな状態に維持できるので、溶融樹脂をバンプ３に隙間なく密着させてバンプ３の形状を正確に転写できる。しかも、型締めに要する時間を従来のスタンパーで成形する場合に比べて短縮できるので、成形サイクル時間を短縮して生産性を向上できる。型締め時の加圧力も小さくすることができる。
【００１３】
充填後の樹脂の固化が緩やかになる分だけ、ブランクディスク全体の固化をほぼ均一化し、固化速度の局部的なむらに伴う内部応力の発生を確実に防止できるうえ、固化に伴う樹脂収縮を均一化できるので、従来のスタンパーにおいて避けられなかった離型時のクラウドの発生を一掃して、不良品の発生を著しく少なく、光ディスクの生産性を向上できる。従って、本発明のスタンパーによれば、高品質の光ディスクを歩留まり良く製造できる。  
【００１４】
【００１５】
【００１６】
金属基盤で形成したスタンパー本体１の片面にバンプ３を含む成形面２を形成し、バンプ３を含む成形面２の表面に、高分子樹脂をコーティングして皮膜層１３を形成したスタンパーによれば、金属製のスタンパー本体１と同等の機械的強度を発揮しながら、皮膜層１３による熱伝導抑止効果も発揮できるので、全体がニッケルのみで形成してある従来のスタンパーに比べて、離型時のクラウドの発生を防止して不良品の発生を減少できる。
【００１７】
一般的なフェノール樹脂や、エポキシ樹脂等の熱拡散係数は、0.０００４〜0.００１ｍ2 ／ｈであり、これらの樹脂を用いた実験で離型性の向上を確認できた。熱拡散係数が0.０００４ｍ2 ／ｈ未満であると、樹脂の冷却時間が長くなりすぎ、生産性が低下する。また、熱拡散係数が0.００１〜0.０１ｍ2 ／ｈの範囲でも離型性は現状より向上すると思われるが、転写性などを含めて総合的に判断すると、0.００１ｍ2 ／ｈ以下であることが好ましい。
【００１８】
【実施例】
図１および図２は、本発明に係る光ディスク用のスタンパーの実施例を示す。スタンパーは、スタンパー本体１と、スタンパー本体１の片面に設けられる成形面２とを備えている。成形面２には、光ディスクにピットを転写形成するためのバンプ３の一群が形成してある。  
【００１９】
【００２０】
因みに、ニッケルで形成した従来のスタンパーの場合には、ニッケルの熱拡散係数が0.０８５ｍ2 ／ｈと、熱拡散係数が0.００１ｍ2 ／ｈのフェノール樹脂に比べて指数関数的に大きいので、ポリカーボネイトの熱が成形面およびスタンパーを介して成形用金型に急速に吸収されてしまい、溶融樹脂とスタンパーとの間の温度勾配は急激に小さくならざるを得ない。その結果、成形面と接触する樹脂表面が急速に固化し、型締めに伴う転写性の向上を期待できないばかりか、固化速度の局部的なむらに伴う内部応力の発生を避けられない。
【００２１】
上記のスタンパーの製造方法を図２（ａ）〜（ｅ）に示す。
（露光層形成工程）  まず、図２（ａ）に示すように、所定の厚みに調整されたフェノール樹脂製の基盤５の片面に、ネガ型のフォトレジストを塗布して露光層６を形成して乾燥固化させる。
（露光工程）  次に、図２（ｂ）に示すように、基盤５を規定された回転数で回転駆動し、さらにレーザーヘッド７を基盤５の半径方向へ移動しながら、記録すべき情報信号に対応して変調されたレーザー光８を露光層６に断続的に照射して、渦巻状の潜像を記録する。
（現像工程）  図２（ｃ）に示すように、得られた基盤５を現像液に浸して現像し、未露光部を溶融除去することによりバンプ原体９を形成する。
（エッチング工程）  図２（ｄ）に示すように、バンプ原体９をマスクにして、露出している基盤５の表面をドライエッチングし、エッチング凹部１０を形成する。
（レジスト除去工程）  図２（ｅ）に示すように、エッチング後に残ったバンプ原体９を除去することにより、バンプ原体９の除去跡にバンプ３が形成された基盤５、即ちブランクディスクを得る。バンプ原体９の除去法としては、バンプ原体９を酸素プラズマに晒してバンプ原体９を灰化するアッシング法か、溶剤を用いてバンプ原体９を溶融除去する。
【００２２】
【００２３】
このように、スタンパー本体１をニッケルなどの金属製基盤で形成すると、スタンパーの機械的寿命を高めて、長期にわたってスタンパーを使用できる。詳しくは、光ディスクの成形時には、成形機の熱サイクルの変化に従ってスタンパーは熱膨張し、あるいは収縮するが、スタンパー本体１の伸び縮みに伴って、スタンパーが金型と接触する部分で摩擦を生じ、やがて摩耗する。しかしスタンパー本体１を、ニッケルなどの金属製基盤で形成しておくと、摩擦に伴うスタンパー本体１の摩耗を極力避けることができるので、全体がニッケルで形成してある従来のスタンパーと同様の耐久性を発揮できる。
【００２４】
かくして、ニッケル板材で形成したスタンパー本体１の片面にバンプ３を備えた成形面２を設けたうえで、バンプ３を含む成形面２の表面を、熱拡散係数が0.００１ｍ2 ／ｈ以下のフェノール樹脂膜で被覆する。符号１３がこの皮膜層を示す。スタンパー本体１にバンプ３を備えた成形面２を形成するための手法としては、図２において説明した手法をそのまま適用できる。皮膜層１３を形成するためのコーティング法としては、スピニング法でコーティングするとコストがかからず、膜厚が均一な高精度のコーティングを行える。皮膜層１３の乾燥膜厚は、数百Åから数千Åの範囲とする。この実施例におけるスタンパーは、成形機の熱サイクルの変化に伴うスタンパー本体１の伸び縮みに起因する摩耗を避けることができ、長期使用時の耐久性が向する。
【００２５】
上記のスタンパーによって得られたブランクディスクの信号記録面に、反射層と保護層を積層形成することにより、ＤＶＤやＣＤ、あるいはＭＤを製造でき、２枚のブランクディスクを背中合わせ状に貼り合わせることによって、両面記録型のＤＶＤを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スタンパーを模式的に示す断面図
【図２】  スタンパーの製造過程を示す説明図  
【符号の説明】
１  スタンパー本体
２  成形面
３  バンプ
【図１】
0003690740.tif 000002
【図２】
0003690740.tif 000003