(57)【要約】【課題】  中央開口部の記録層が積層される側の角部形状が良好で、チャッキング精度が良好な、ＢＤ等用の光記録媒体基板を安定的に製造する。【解決手段】  ポリカーボネート樹脂が注入されて光記録媒体基板が成形される樹脂成形空間部４０を介在して対向配置される一組の型２０、３０を有し、一方の型２０に、樹脂成形空間部４０に溶融樹脂を注入する樹脂注入孔２１ａが設けられ、他方の型３０に、樹脂成形空間部４０に注入された樹脂に中央開口部を形成するカットパンチ３２と、樹脂成形空間部４０に注入された樹脂に表面凹凸パターンを転写するスタンパ３６とが設けられた射出成形金型２を用意し、樹脂注入孔２１ａの壁面温度を６０℃以上とし、カットパンチ３２の表面温度を８０℃以上とし、樹脂成形空間部４０への樹脂注入終了後からカットパンチ３２による中央開口部の形成開始までの時間を０．４秒以内として、光記録媒体基板を成形する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面凹凸パターンを有し、中央開口部が形成されたポリカーボネート樹脂製の光記録媒体基板と、該光記録媒体基板の前記表面凹凸パターン側に積層された記録層とを少なくとも有し、前記記録層側から光が入射し記録再生が行われる光記録媒体の前記光記録媒体基板の製造方法において、
ポリカーボネート樹脂が注入されて前記光記録媒体基板が成形される樹脂成形空間部を介在して対向配置される一組の型を有し、該一組の型のうち一方に、前記樹脂成形空間部に溶融樹脂を注入する樹脂注入孔が設けられ、他方に、前記樹脂成形空間部に注入された樹脂に前記中央開口部を形成するカットパンチと、前記樹脂成形空間部に注入された樹脂に前記表面凹凸パターンを転写するスタンパとが設けられた射出成形金型を用意し、
前記樹脂注入孔の壁面温度を６０℃以上とし、前記カットパンチの表面温度を８０℃以上とし、前記樹脂成形空間部への樹脂注入終了後から前記カットパンチによる前記中央開口部の形成開始までの時間を０．４秒以内として、前記光記録媒体基板を成形することを特徴とする光記録媒体基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光記録媒体基板の製造方法により製造されたことを特徴とする光記録媒体基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＤ（Blu-ray Disc）等用の光記録媒体基板の製造方法、及び該方法により製造される光記録媒体基板に係り、特に成形条件の好適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc）等の光記録媒体は、情報ピットやグルーブを含む微細な表面凹凸パターンを有し、中央開口部（センターホール）が形成された樹脂製の光記録媒体基板の表面に、少なくとも記録層が積層された構造を有する。光記録媒体基板の原料樹脂としては、透明性や非吸湿性等から、一般にポリカーボネート樹脂が使用されている。
【０００３】
光記録媒体基板用の成形金型としては、図３に示す断面構造の射出成形金型が広く用いられている。この射出成形金型は、樹脂が注入されて光記録媒体基板が成形される樹脂成形空間部１３０を介在して対向配置される固定型１１０と可動型１２０とからなり、固定型１１０に、樹脂成形空間部１３０に樹脂を注入する樹脂注入孔１１１と、樹脂成形空間部１３０に注入された樹脂に表面凹凸パターンを転写するスタンパ１１２とが設けられ、可動型１２０に、樹脂成形空間部１３０に注入された樹脂に中央開口部を形成するカットパンチ１２１が設けられている（特許文献１等）。
【特許文献１】特開平９−１６４５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カットパンチによって樹脂を打ち抜いて中央開口部を形成する場合、図４（ａ）に拡大断面を示す如く、成形される光記録媒体基板２１０には、カットパンチ１２１の先端側にバリ２１２が形成されやすい。従来一般的な上記の射出成形金型では、固定型１１０にスタンパ１１２が設けられ、可動型１２０にカットパンチ１２１が設けられているので、中央開口部２１１のスタンパ１１２側（記録層が積層される側）の角部にバリ２１２が形成されやすい。
【０００５】
ＣＤやＤＶＤ等では、光記録媒体基板側（記録層と反対側）がチャッキングされ、チャッキング側から光が入射し記録再生が行われる。これに対して、図４（ｂ）に示す如く、ＢＤ２００では、記録層２２０側がチャッキングされ、チャッキング側から光が入射し記録再生が行われる。図中、符号３００は、光記録再生装置のスピンドルモータを示している。
【０００６】
光記録媒体基板では、中央開口部のチャッキング側の角部形状が重要である。
【０００７】
従来一般的な上記の射出成形金型では、中央開口部のスタンパ側（記録層が積層される側）の角部にバリが形成されやすいことを述べたが、図４（ｂ）に示す如く、ＢＤ２００では、バリ２１２が形成されやすい側がチャッキングされることとなる。バリが存在すると、チャッキング時にＢＤが傾くなどしてチャッキング精度が低下し、記録再生精度が低下する。
【０００８】
上記特許文献１には、可動型に、カットパンチとスタンパの双方が設けられた射出成形金型も開示されている。かかる金型を用いて製造されるＢＤ用光記録媒体基板では、チャッキング側にバリが形成されないため、上記問題は生じない。しかしながら、従来の光記録媒体基板用の射出成形金型としては一般的でないため、成形条件の検討は充分になされていない。
【０００９】
本発明者が検討を行ったところ、図３に示した一般的な射出成形金型を用いた場合の成形条件をそのまま適用しても、中央開口部の記録層側の角部の丸みｒが０．１ｍｍを超えることがある。中央開口部のチャッキング側の角部の丸みｒが０．１ｍｍを超えると、バリがある時と同様、チャッキング精度が低下し、記録再生精度が低下する。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、中央開口部の記録層が積層される側の角部形状が良好で、チャッキング精度が良好な、ＢＤ等用の光記録媒体基板を安定的に製造する光記録媒体基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光記録媒体基板の製造方法は、表面凹凸パターンを有し、中央開口部が形成されたポリカーボネート樹脂製の光記録媒体基板と、該光記録媒体基板の前記表面凹凸パターン側に積層された記録層とを少なくとも有し、前記記録層側から光が入射し記録再生が行われる光記録媒体の前記光記録媒体基板の製造方法において、
ポリカーボネート樹脂が注入されて前記光記録媒体基板が成形される樹脂成形空間部を介在して対向配置される一組の型を有し、該一組の型のうち一方に、前記樹脂成形空間部に溶融樹脂を注入する樹脂注入孔が設けられ、他方に、前記樹脂成形空間部に注入された樹脂に前記中央開口部を形成するカットパンチと、前記樹脂成形空間部に注入された樹脂に前記表面凹凸パターンを転写するスタンパとが設けられた射出成形金型を用意し、
前記樹脂注入孔の壁面温度を６０℃以上とし、前記カットパンチの表面温度を８０℃以上とし、前記樹脂成形空間部への樹脂注入終了後から前記カットパンチによる前記中央開口部の形成開始までの時間を０．４秒以内として、前記光記録媒体基板を成形することを特徴とする。
【００１２】
本発明の光記録媒体基板は、上記の本発明の光記録媒体基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、樹脂成形空間部を介在して対向配置される一組の型のうち、一方にカットパンチとスタンパの双方が設けられた射出成形金型を用いる構成としているので、中央開口部の記録層が積層される側の角部には、バリが形成されない。
【００１４】
また、樹脂注入孔の壁面温度、カットパンチの表面温度、及び樹脂成形空間部への樹脂注入終了後からカットパンチによる中央開口部の形成開始までの時間を特定する構成としているので、中央開口部の記録層が積層される側の角部の丸みｒを安定的に０．１ｍｍ以下とすることができる。
【００１５】
したがって、本発明によれば、中央開口部の記録層が積層される側の角部形状が良好で、チャッキング精度が良好な、ＢＤ等用の光記録媒体基板を安定的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
「光記録媒体の一例」
本発明は、記録層側から光が入射し記録再生が行われるＢＤ（Blu-ray Disc）等の光記録媒体基板の製造方法に関するが、製造方法の説明に先立ち、本発明が適用される光記録媒体の構成例について簡単に説明する。図１は、厚み方向断面図である。
【００１７】
図示するＢＤ等の光記録媒体１は、一方の面に表面凹凸パターンＰを有し、中央開口部１１ａが形成されたポリカーボネート樹脂製の光記録媒体基板１１と、この光記録媒体基板１１の表面凹凸パターンＰ側に順次積層された光反射層１２／記録層１３／光透過性を有する保護層１４とを有してなる。
【００１８】
ＢＤ等の光記録媒体１では、ＣＤ、ＤＶＤ等とは異なり、記録再生装置に挿入された際には、記録層１３側（図示上側）がチャッキングされ、チャッキング側から光が入射し記録再生が行われる。便宜上、光記録媒体基板１１の記録層１３側の面を表面１１ｘ、その反対側の面を裏面１１ｙと称す。光記録媒体基板１１の表面１１ｘにおいて、表面凹凸パターンＰは、少なくとも記録層１３等が積層される領域に形成されている。また、裏面１１ｙは鏡面となっている。
【００１９】
「光記録媒体基板の製造方法」
次に、上記の光記録媒体基板１１を例として、本発明の光記録媒体基板の製造方法について説明する。
【００２０】
本発明の光記録媒体基板の製造方法は、樹脂成形空間部を介在して対向配置される一組の型のうち、一方にカットパンチとスタンパの双方が設けられた射出成形金型を用いて、光記録媒体基板を成形すること、及び、その際の成形条件を特定することを特徴としている。
【００２１】
（射出成形金型の一例）
図２に用いて好適な射出成形金型の一例を示し、その構造を説明する。図２は、図１に対応する断面図である。
【００２２】
図示する射出成形金型２は、ポリカーボネート樹脂が注入されて光記録媒体基板１１が成形される樹脂成形空間部４０を介在して対向配置される一組の固定型２０と可動型３０とからなる。成形される光記録媒体基板１１は、固定型２０側が裏面１１ｙ、可動型３０側が表面１１ｘとなる。固定型２０と可動型３０はいずれも、同心円状に配置された複数の部材により構成されている。
【００２３】
固定型２０には、中心側から、樹脂成形空間部４０に溶融樹脂を注入する樹脂注入孔２１ａを有するスプル２１と、後記カットパンチ３２の先端部が入り込むカットパンチ受け部２２と、鏡面である光記録媒体基板１１の裏面１１ｙを形成するミラーブロック２３、２４とが、同心円状に順次配置されている。
【００２４】
スプル２１の樹脂成形空間部４０側の面は、カットパンチ受け部２２の樹脂成形空間部４０側の面より、一段低く設定されており、これによって、後記カットパンチ３２の先端部が入り込むカットパンチ受け空間部２５が形成されている。
【００２５】
可動型３０は、図示左右方向（可動型３０の内面に対して垂直方向）に可動し、射出成形金型２を開閉する型である。可動型３０には、中心側から、可動型３０の内面から突出して、樹脂注入孔２１ａとカットパンチ受け空間部２５で成形された不要樹脂を押し出すイジェクトピン３１と、可動型３０の内面から突出して、樹脂成形空間部４０に注入された樹脂に中央開口部１１ａを形成するカットパンチ３２と、可動型３０の内面から突出して、成形された光記録媒体基板１１を可動型３０の内面から押し出すイジェクタ３３と、スタンパの内周側を保持するスタンパインナホルダ３４と、ミラーブロック３５とが、同心円状に順次配置されている。
【００２６】
ここで言う、「可動型３０の内面」は、成形開始前の可動型３０の内面を意味する。図２は、イジェクトピン３１及びカットパンチ３２の一部が、可動型３０の他の構成部材より突出している状態を示しているが、成形開始前には、イジェクトピン３１及びカットパンチ３２の先端面は、スタンパ３６等と面一な位置にある。
【００２７】
イジェクトピン３１は、固定型２０の樹脂注入孔２１ａ内に挿通可能な形状で、カットパンチ３２内に組み込まれている。また、スタンパインナホルダ３４、ミラーブロック３５には、樹脂成形空間部４０に注入された樹脂に表面凹凸パターンＰを転写するスタンパ３６が取り付けられている。
【００２８】
射出成形金型２では、上記の如く、固定型２０と可動型３０のうち、可動型３０側にカットパンチ３２とスタンパ３６の双方が設けられている。
【００２９】
射出成形金型２にはまた、固定型２０及び可動型３０の各構成部材を所定の温度に調整する温度調整機構が備えられている（図示略）。
【００３０】
（製造工程）
次に、光記録媒体基板１１の製造工程について説明する。
【００３１】
成形に先立ち、あらかじめ、光記録媒体基板１１の原料樹脂であるポリカーボネート樹脂をガラス転移温度以上に加熱し、溶融樹脂を調製しておく。原料樹脂のポリカーボネート樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は通常１３５〜１５５℃程度であり、樹脂の溶融加熱温度は通常３００〜３９０℃程度に設定される。
【００３２】
はじめに、調製された溶融樹脂を、固定型２０の樹脂注入孔２１ａから樹脂成形空間部４０に注入する。樹脂成形空間部４０への樹脂注入終了後、樹脂の逆流を防ぐため、樹脂注入側から若干圧力をかけて、この状態を保持する。
【００３３】
次に、カットパンチ３２を可動型３０の内面から突出させる。カットパンチ３２は、先端部が固定型２０のカットパンチ受け空間部２５に入り、樹脂成形空間部４０に注入された樹脂の一部が打ち抜かれ、中央開口部１１ａが形成される。以上の操作を経て、光記録媒体基板１１が射出成形金型２内で成形される。
【００３４】
最後に、イジェクタ３３及びイジェクトピン３１を可動型３０の内面から突出させて、成形された光記録媒体基板１１、及び樹脂注入孔２１ａとカットパンチ受け空間部２５で成形された不要樹脂を押し出し、光記録媒体基板１１を取り出すことで、光記録媒体基板１１の製造が完了する。
【００３５】
（成形条件）
次に、成形条件について説明する。本発明者は、樹脂注入孔２１ａの壁面温度Ｔａ、カットパンチ３２の表面温度Ｔｂ、及びカットパンチ３２による中央開口部１１ａの形成開始のタイミングを特定することで、良好に成形を実施でき、中央開口部１１ａの記録層１３側の角部１１ｂ（図１参照）の丸みｒを安定的に０．１ｍｍ以下とすることができることを見出している。以下、各条件について説明する。
【００３６】
＜樹脂注入孔２１ａの壁面温度Ｔａ＞
本発明では、スプル２１の温度を調整し、樹脂注入孔２１ａの壁面温度Ｔａを６０℃以上として、成形を実施する。
【００３７】
従来は、ガラス転移温度（Ｔｇ）より高い温度に加熱された溶融樹脂を成形金型に注入した後は、なるべく早く温度を下げて、樹脂を固化させることが好適とされている。そのため、従来、ＣＤやＤＶＤ用の光記録媒体基板の成形では、温度Ｔａは通常４０℃程度に設定されている（後記比較例２参照）。これに対して、本発明者は、温度Ｔａを従来よりも高く、６０℃以上、好ましくは８０℃以上に設定することで、良好に成形を実施できることを見出している。温度Ｔａが６０℃未満では、打ち抜く樹脂の固化が進みすぎて、樹脂が硬くなりすぎ、角部１１ｂの丸みｒが大きくなりやすいと推察される。
【００３８】
温度Ｔａの上限は制限されない。ただし、温度Ｔａが高すぎると、樹脂の固化が遅くなりすぎて、生産性が低下するため、温度Ｔａは１２０℃以下に設定することが好ましい。
【００３９】
＜カットパンチ３２の表面温度Ｔｂ＞
本発明では、カットパンチ３２の温度を調整し、カットパンチ３２の表面温度Ｔｂを８０℃以上として、成形を実施する。
【００４０】
温度Ｔａと同様の理由から、従来は、カットパンチによって樹脂を打ち抜ける範囲内で、カットパンチはなるべく低い温度に設定することが好適とされている。そのため、従来、ＣＤやＤＶＤ用の光記録媒体基板の成形では、温度Ｔｂは通常６０℃程度に設定されている（後記比較例２参照）。これに対して、本発明者は、温度Ｔｂを従来よりも高く、８０℃以上、好ましくは１００℃以上に設定することで、良好に成形を実施できることを見出している。温度Ｔｂが８０℃未満では、打ち抜く樹脂の固化が進みすぎて、樹脂が硬くなりすぎ、角部１１ｂの丸みｒが大きくなりやすいと推察される。
【００４１】
温度Ｔｂの上限は制限されない。ただし、温度Ｔａと同様、生産性を考慮すれば、温度Ｔｂは１２０℃以下に設定することが好ましい。
【００４２】
＜カットパンチ３２による中央開口部の形成開始のタイミング＞
本発明では、樹脂成形空間部４０への樹脂注入終了後からカットパンチ３２による中央開口部１１ａの形成開始までの時間Ｔを０．４秒以内として、成形を実施する。本発明者は、時間Ｔが０．４秒を超えると、打ち抜く樹脂の固化が進みすぎて、樹脂が硬くなりすぎ、角部１１ｂの丸みｒが大きくなりやすいことを見出している。
【００４３】
カットパンチ３２による樹脂の打ち抜きは、樹脂成形空間部４０への樹脂注入が完全に終了する前に開始することもできる（この場合、時間Ｔはマイナスになる。）。ただし、この場合には、樹脂注入を実施しながら、打ち抜きを実施するので、基板厚みのショット間変動が大きくなる傾向にある。したがって、時間Ｔは０秒以上が好ましい。
【００４４】
本発明では、樹脂成形空間部４０を介在して対向配置される一組の固定型２０と可動型３０のうち、可動型３０にカットパンチ３２とスタンパ３６の双方が設けられた射出成形金型２を用いる構成としているので、中央開口部１１ａの記録層１３側の角部１１ｂには、バリが形成されない。
【００４５】
また、樹脂注入孔２１ａの壁面温度Ｔａ、カットパンチ３２の表面温度Ｔｂ、及び樹脂成形空間部４０への樹脂注入終了後からカットパンチ３２による中央開口部１１ａの形成開始までの時間Ｔを特定する構成としているので、上記した如く、中央開口部１１ａの記録層１３側の角部１１ｂの丸みｒを安定的に０．１ｍｍ以下とすることができる。
【００４６】
したがって、本発明によれば、中央開口部１１ａの記録層１３側（チャッキング側）の角部１１ｂの形状が良好で、チャッキング精度が良好な、ＢＤ等用の光記録媒体基板１１を安定的に製造することができる。本発明の製造方法により得られる光記録媒体基板１１はチャッキング精度が良好であるので、これを備えたＢＤ等の光記録媒体１は記録再生精度が良好なものとなる。
【００４７】
なお、光記録媒体の積層構造や、光記録媒体基板の成形に用いる射出成形金型の構造については、上記のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能である。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
【００４９】
（実施例１〜４）
帝人バイエルポリテック社製ポリカーボネート樹脂（商品名「ＳＴ３０００」、ガラス転移温度１４４℃）を使用し、３６０℃に加熱して、溶融樹脂を調製した。これを図２に示した構造の射出成形金型（住友重機械工業社製  商品名「ＳＤ４０ＥＲ」）に注入して成形を実施し、ディスク外径１２０ｍｍφ、最大厚み（図１の符号ｔ）１．１ｍｍ、中央開口部の径１５ｍｍφのＢＤ用基板を製造した。固定型側のミラーブロック鏡面温度は１２０℃、可動型側のミラーブロック鏡面温度は１１８℃、最大射出速度は１２０ｍｍ／ｓ、最大型締力は３９２ｋＮとした。
【００５０】
各例においては、表１に示す条件（樹脂注入孔の壁面温度Ｔａ、カットパンチの表面温度Ｔｂ、及び樹脂成形空間部への樹脂注入終了後からカットパンチによる中央開口部の形成開始までの時間Ｔ）を変更し、それ以外の条件を同一条件として、成形を実施した。
【００５１】
（比較例１〜３）
比較例１では、図３に示した構造の射出成形金型を用いた以外は、実施例１と同様にしてＢＤ用基板を製造した。比較例２、３では、温度Ｔａ及びＴｂ、又は時間Ｔを表１に示す条件とした以外は、実施例２と同様にしてＢＤ用基板を製造した。表中、本発明の規定を外れる条件には、＊印を付してある。
【００５２】
（評価）
ＢＤ用基板の中央開口部の記録層を積層する側（スタンパ側）の角部の丸みｒを、ミツトヨ社製「Formtracer SV-C500」により測定した。この測定器は、バリについても評価できる。
【００５３】
（結果）
評価結果を表１に合わせて示す。
【００５４】
可動型にカットパンチとスタンパの双方が設けられた射出成形金型を用い、樹脂注入孔の壁面温度Ｔａ、カットパンチの表面温度Ｔｂ、及び樹脂成形空間部への樹脂注入終了後からカットパンチによる中央開口部の形成開始までの時間Ｔを、本発明の規定内とした実施例１〜４では、いずれも、中央開口部の記録層側の角部にはバリが形成されず、同角部の丸みｒは０．１ｍｍ以下と良好であった。
【００５５】
これに対して、可動型にカットパンチが設けられ、固定型にスタンパが設けられた射出成形金型を用いた比較例１では、中央開口部の記録層側の角部に、高さ１１μｍのバリが形成された。また、温度Ｔａ及びＴｂを本発明の規定外とした比較例２、及び時間Ｔを本発明の規定外とした比較例３では、中央開口部の記録層側の角部の丸みｒが０．２〜０．２５ｍｍと大きかった。
【表１】
2006139822.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の技術は、記録層側から光が入射し記録再生が行われる、ＢＤ（Blu-ray Disc）等の光記録媒体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明が適用される光記録媒体の一例を示す図である。
【図２】本発明の光記録媒体基板の製造方法に用いて好適な射出成形金型の一例を示す図である。
【図３】従来一般的な光記録媒体基板用の射出成形金型の構造を示す図である。
【図４】従来の課題を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  光記録媒体
１１  光記録媒体基板
１３  記録層
２  射出成形金型
２０  固定型
３０  可動型
２１ａ  樹脂注入孔
３２  カットパンチ
３６  スタンパ
４０  樹脂成形空間部
【図１】
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【図２】
2006139822.tif 000005
【図３】
2006139822.tif 000006
【図４】
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