(57)【要約】【課題】スタンパ形状に応じて転写を確保し、かつ反りと両立可能な光ディスク成形金型を提供することを目的とする。【解決手段】空隙部に樹脂材を射出することにより、光ディスク成形体を成形するためのスタンパ６を含む光ディスク成形金型のスタンパ６と金型温調配管１６との間に断熱材１５を有する構成において、断熱材１５の熱伝導を変化させることにより、樹脂の流動を変化させ、スタンパ６の転写を確保し、成形条件確立を短期に達成することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内の空隙部に樹脂材を射出することで成形される光ディスク成形体において、光ディスク成形体に成形する為のスタンパを含む金型であって、スタンパと金型温調配管の間に断熱材を有する光ディスク成形金型において、
該断熱材の熱伝導を変化させることで樹脂の流動を変化させ、各種スタンパの転写を確保し、成形条件確立を短期に達成することを特徴とする光ディスク成形金型。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク成形金型において、該断熱材として熱伝導が異なる材質を用いることで樹脂の流動を変化させ、各種スタンパの転写を確保し、成形条件確立を短期に達成することを特徴とする光ディスク成形金型。
【請求項３】
請求項１記載の光ディスク成形金型において、該断熱材の厚みを変化させることで樹脂の流動を変化させ、各種スタンパの転写を確保し、成形条件確立を短期に達成することを特徴とする光ディスク成形金型。
【請求項４】
請求項１記載の光ディスク成形金型において、熱伝導率の異なる複数枚の該断熱材を組み合わせることで樹脂の流動を変化させ、各種スタンパの転写を確保し、成形条件確立を短期に達成することを特徴とする光ディスク成形金型。
【請求項５】
請求項４記載の光ディスク成形金型において、組み合わせる複数枚の該断熱材において、スタンパ裏面と接触する該断熱材の面粗度が、組み合わせる複数枚の該断熱材の中で最も小さいこと或いは、スタンパ裏面の面粗度と同等であることを特徴とする光ディスク成形金型。
【請求項６】
請求項４記載の光ディスク成形金型において、組み合わせる複数枚の該断熱材において、スタンパ裏面と接触する該断熱材の熱膨張係数が、スタンパの熱膨張係数と同等であること或いは、組み合わせる複数枚の該断熱材の中で最もスタンパの熱膨張係数に近いことを特徴とする光ディスク成形金型。
【請求項７】
請求項１記載の光ディスク成形金型において、該断熱材が取り外し可能で、該断熱材がスタンパと該スタンパを固定している支持体との間に挟み込む光ディスク成形金型において、該断熱材の複数枚の各厚みをそれぞれ変化させ、合計の断熱材の厚みを一定にすることで樹脂の流動を変化させ、各種スタンパの転写を確保し、成形条件確立を短期に達成することを特徴とする光ディスク成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク成形金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクは各業界から非常に注目されている。中でも、記憶容量の飛躍的な増大及びデジタル化が要求される昨今、この大容量化及びデジタル化に対応するためにＣＤ及びＤＶＤ等が市場に登場している。
【０００３】
上記光ディスクの場合、各種スタンパに応じてスタンパの形状が大きく異なる。例えば、０．６ｍｍ厚のＤＶＤ基板において、スタンパの溝深さは、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合約１２０μｍ、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合約６０μｍ、ＤＶＤ−Ｒの場合約１８０μｍである。このスタンパの表面形状を忠実に転写させる為に、従来の光ディスク成形において、金型温度を調整している。具体的には、転写を確保する為に樹脂の流動良化目的で金型温度を高く設定することが必要だが、金型温度を高く設定するほど、金型内から基板を取り出した後の冷却過程において、基板の反り、特に円周方向の反り（以下  Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  Ｔｉｌｔ）が大きくなり、光ディスクの反り規格を満たすことが困難になる。そして、スタンパ形状により転写必要温度が異なり、スタンパ形状が異なる都度成形条件確立に膨大な労力と時間を要することになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２００７５７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３６６９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように各種スタンパ毎に金型温度を調整していては、転写と反りの両立に膨大な労力と時間を要する。
【０００６】
本発明では、上記問題点に鑑み、スタンパ形状に応じて転写を確保し、かつ反りと両立可能な光ディスク成形金型を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明は、金型内の空隙部に樹脂材を射出することで成形される光ディスク成形体において、光ディスク成形体に成形する為のスタンパを含む金型であって、スタンパと金型温調配管の間に断熱材を有する光ディスク成形金型において、該断熱材の熱伝導を変化させることで、各種スタンパの転写とＴａｎｇｅｎｔｉａｌ  Ｔｉｌｔの両立を確保し、成形条件確立を短期に達成する光ディスク成形金型を提供する。
【０００８】
なお上記該断熱材の熱伝導を変化させる方法としては、該断熱材の熱伝導が異なる別材質を用いる、或いは該断熱材の厚みを変化させることにより達成される。
【０００９】
また、該断熱材の構成方法として、熱伝導率の異なる複数枚の該断熱板を組み合わせる方法、さらに、金型の該断熱材挿入の深さを一定として、その深さに合致するよう該断熱材の厚みを変化させる方法がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光ディスク成形金型について、図面を参照しながら説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
【００１１】
図１において、１はスタンパ着脱部材を示し、スタンパ取り付け面５を含む部品、スタンパホルダ７、外周リング８から主に構成され、以後１の部材をカセットと定義する。カセット１にはスタンパ６と断熱板１５が取り付けてある。また、３はスタンパ取り付け側の固定側型板、２は可動側型板を示す。
【００１２】
光ディスク成形の場合、スタンパ形状に樹脂を転写する為に、樹脂の分解温度近くまで（例；ポリカーボネートの場合３３０℃以上）溶融した樹脂を、樹脂の軟化点以下の温度（例；ポリカーボネートの場合１００℃前後）の金型内に短時間で射出し（０．１秒程度）、スタンパ形状に樹脂を転写した後、樹脂を冷却固化（数秒オーダー）させ、金型を開き成形体を取り出す。スタンパ形状に樹脂を転写する際には、樹脂の粘度を低くすることが必要で、その為には射出時のスタンパ表面温度を高くしたい。金型温度を高く設定することでスタンパ表面温度も高くすることは可能であるが、成形体を取り出す時の温度も高くなり、冷却過程において成形体の反りがアンバランスとなり、特に円周方向の反り（Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  Ｔｉｌｔ）が悪化する。
【００１３】
そこで、スタンパ６と金型温調配管１６の間に断熱板１５を入れることにより、射出時に高温の樹脂からスタンパ表面に移動した熱が、金型の温調により奪われる割合を小さくし（樹脂冷却速度の遅延化）、結果として射出時のスタンパ表面温度が高くなり、樹脂の流動良化により転写が向上する。
【００１４】
スタンパ形状の転写について上述したが、スタンパ形状は、各種光ディスク或いは各メーカーによっても異なる。この結果、スタンパ形状により転写可能な金型温度が異なり、転写の確認と成形体の反り両立に多大な時間と労力を費やすことになる。
【００１５】
そこで、断熱材の熱伝導を変化させることで、各種スタンパ形状の転写を確保することができ、金型温度を変化させない為Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  Ｔｉｌｔが変化せず転写と反りを両立できる成形条件確立を短期に達成できる。
【００１６】
上述の断熱材の熱伝導を変化させる方法を下記に記す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
まず、断熱材の熱伝導が異なる別材質を用いることである。表１は各材質の熱伝導率の例を示す。金型材質の熱伝導率は２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい（表中の型材では２３Ｗ／ｍ・ｋ）ため、該断熱材としては、１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材質が望ましい。これらの断熱材を、例えばスタンパ形状において溝深さがより深い場合には、より熱伝導率の小さいジルコニア或いはポリイミドを使用することで転写を確保することができる。
【００１９】
次に、断熱材の厚みを変化させることである。例えばスタンパ形状において溝深さがより深い場合には、より厚い断熱材を使用することで転写を確保することができる。
【００２０】
また、断熱材の構成方法を下記に記す。
【００２１】
まず、熱伝導率が異なる複数枚の断熱材を組み合わせることである。組み合わせることで、自由に熱伝導を変化させることが可能となり、必要な樹脂流動が得られ、転写を確保できる。
【００２２】
この組み合わせの際、組み合わせる複数枚の断熱材において、スタンパ裏面と接触する断熱材の面粗度が、組み合わせる複数枚の断熱材の中で最も小さいこと或いは、スタンパ裏面の面粗度と同等であることにより、スタンパ表面形状の凹凸を忠実に転写し、成形体の梨地或いはバンプ発生を防ぎ、成形体の品質が向上する。
【００２３】
また、この組み合わせの際、請求項６記載のように、組み合わせる複数枚の断熱材において、スタンパ裏面と接触する断熱材の熱膨張係数が、スタンパの熱膨張係数と同等であること或いは、組み合わせる複数枚の断熱材の中で最もスタンパの熱膨張係数に近いことにより、スタンパと断熱材の熱収縮差が小さいことでスタンパの歪み或いは断熱材の歪みが小さくなり、スタンパの長寿命化、成形体への歪み転写が無いことによる品質向上、断熱材の長寿命化が図れる。
【００２４】
次に、構成方法として、断熱材が取り外し可能で、断熱材がスタンパと該スタンパを固定している支持体との間に挟み込む光ディスク成形金型において、断熱材の複数枚の各厚みをそれぞれ変化させ、合計の断熱材の厚みを一定にする方法がある。断熱材の合計の厚みが十分必要熱伝導率を達成していれば、金型の材質を挟み込んでも構わない。この断熱材合計の厚みを一定にすることで、カセットを統一化することができ、低コストで金型を提供できると共に、断熱材の種類或いは厚みを変化させることで樹脂の流動を変化させ、各種スタンパの転写を確保し、成形条件確立を短期に達成できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、断熱材の熱伝導を変化させることで、スタンパ形状に応じて転写を確保し、かつ反りと両立可能な光ディスク成形金型を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスタンパを受容する支持体の金型温調配管とスタンパの間に、着脱式に位置せしめられた断熱板を含んだ金型の概略図
【符号の説明】
１  カセット
２  可動側型板
３  固定側型板
４  固定側ミラーインサート
５  スタンパ取り付け面
６  スタンパ
７  スタンパホルダ
８  外周リング
９  回転リング
１０  可動側ミラーインサート
１５  断熱板
１６  金型温調配管
【図１】
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