(57)【要約】【課題】偏芯の非常に少ない光ディスク用基板及び光ディスク用基板の内周部近傍の表面に不要な凹部を生じさせずに、平滑な面を有する光ディスク用基板を得るための成形用金型及び成形方法を提供するものである。【解決手段】溶融樹脂が射出されるキャビティを画成する一対の金型２０１及び２０２と、金型２０２に保持された基板の内周穴の径に相当する大きさの径を有する凸部２５と、金型２０１に設けられた、該凸部２５と嵌合させるための凹部２２とで構成された基板の成形金型である。そして、スタンパ９０の内周部は凸部２５に保持されている。凸部２５と凹部２２を嵌合させて基板の内周穴を成形することにより、非常に偏芯が少なく且つ基板の内周近傍の表面が平滑な面である基板を作製することが出来る。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周穴を有する情報記録ディスク用基板を成形するための金型であって、
溶融樹脂が射出されるキャビティを画成する一対の金型と、
上記金型の一方に固定して設けられた凸部と、
上記金型の他方に設けられ、上記凸部と嵌合することによって上記内周穴を画成する凹部とを備えた成形用金型。
【請求項２】
上記凸部と上記凹部を嵌合させることによって上記キャビティのゲートシールを行うことを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
上記凸部と金型鏡面との間にスタンパが取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の成形用金型。
【請求項４】
上記凹部が上記金型の他方に固定されて設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形用金型。
【請求項５】
上記凹部が上記金型の他方に対して移動可能に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形用金型。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形用金型を用いて成形された基板。
【請求項７】
射出成形法による情報記録ディスク用基板の成形方法であって、
第一金型の中央部に固定された凸部及び該凸部と嵌合する第二金型の中央部に設けられた凹部をそれぞれ有する第一金型及び第二金型により画成されたキャビティに溶融樹脂を射出する工程と、
上記溶融樹脂を上記第一金型及び第二金型で圧縮する工程と、
上記溶融樹脂を冷却して固化させる工程とを備え、
上記圧縮工程において上記凸部と上記凹部が嵌合することによって、上記基板の内周穴が画成される成形方法。
【請求項８】
請求項７に記載の成形方法を用いて作製した基板。
【請求項９】
内周穴を有し、スタンパに形成されたパターンを転写することにより成形された情報記録ディスク用基板において、
基板の内周部から外周部の間に情報記録領域を有し、内周部から情報記録領域の間の領域が凹凸のない平坦面であり、上記内周部から外周部に渡る全ての領域が上記スタンパのパターンが転写されることによって形成されていることを特徴とする基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録ディスク用基板の成形用金型、成形方法及びその成形方法で作製された基板に関し、特に、光ディスク用の樹脂製基板の成形用金型、成形方法及びその成形方法で作製された基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ用の情報のみならず、音楽や静止画像、動画像などの情報がディジタル化され、取り扱う情報量が極めて増大している。それに伴い、これらの情報を保存するための光ディスクは大容量化が望まれている。この要望に応えるために、従来のＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷに比べて７倍以上の容量を有するＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷなどの光ディスクが既に製品化されている。
【０００３】
光ディスクは樹脂製基板上に記録層、反射層、保護層などを順次積層して作製される。光ディスクの樹脂製基板は、一対の金型で画成されたキャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を射出して成形される。
【０００４】
光ディスク用基板の射出成形方法について、図９を用いて説明する。射出成形機９００は、図９（ａ）に示すように、主に固定金型９０１と、可動金型９０２と、固定金型９０１の型締め方向側の端面を支持する固定プラテン１０２と、可動金型９０２の型開き方向側の端面を支持する固定プラテン１０４と、固定金型９０１を支持するとともに軸ＡＸに沿った可動金型９０２及び可動プラテン１０４の移動を支持する支持部９０３とで構成されている。可動金型９０２と固定金型９０１は、軸ＡＸと同軸状に対向して配置されており、それらの間にキャビティ１００が画成される。ここでは、図９（ａ）に示すように、可動金型９０２の中心に設けられている円筒状のカットパンチ９５の中心軸を軸ＡＸとして示した。また、図９（ａ）中の矢印に示すように、可動金型９０２が軸ＡＸに沿って固定金型９０１から離れる方向を型開き方向とし、その逆方向を型締め方向と呼ぶ。
【０００５】
可動金型９０２の固定金型９０１と対向する可動鏡面９７には、図９（ａ）に示すように、スタンパ９０が固定されている。スタンパ９０の外周部は図示しないエアバキューム溝から真空吸着等によって固定され、スタンパ９０の内周部は、図９（ｂ）に示すように、スタンパ押さえ９９のツメ９９Ａにより固定されている。このツメ９９Ａの厚みは強度を確保するために０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚みを有する。
【０００６】
上記構成の射出成形機９００の動作を図９を用いて説明する。まず、ノズル１０３から射出された溶融樹脂はスプールブッシュ９１内に形成された断面がテーパー状の通路及びゲート１０１を通ってキャビティ１００内に流れ込む。溶融樹脂がキャビティ１００内に充填されると、可動プラテン１０４内に収容されている突き出しロッド１０５によりカットパンチ９５がスプールブッシュ９１に向かって押し出される。そして、カットパンチ９５の先端部９５Ａが固定ブッシュ９２内に挿入されるまで押し出されると、キャビティ１００のゲート１０１が遮断され（以下、ゲートシールと言う）、光ディスク用基板の内周穴が成形される。ゲートシールされたキャビティ１００内の溶融樹脂は、可動金型９０２により冷却されながら型締めされる。冷却後、可動金型９０２が軸ＡＸに沿って型開き方向に移動し、固化した成形基板が固定鏡面９３から剥離される。次いで、エジェクター９６を軸ＡＸに沿って型締め方向に移動させて成形基板を型締め方向に押し出し、成形基板を可動鏡面９７から離型する。こうして光ディスク用基板が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスクにおいても、青色レーザーと高ＮＡレンズを用いて光スポットサイズを微小化して、高密度記録を行う研究が盛んに行われている。このような高密度記録に伴い光ディスクのトラックピッチが一層狭くなるため、光ビームを所望のトラックに追従させるためのトラッキングを一層高精度に行う必要がある。トラッキングを阻害する要因として、光ディスク用基板の偏芯が挙げられる。
【０００８】
従来の射出成形方法では、様々な変動要因の積み重ねによりディスク用基板の低偏芯化に限界があった。上述したように光ディスク用基板の内周穴は、カットパンチ９５を可動金型本体９８内で軸ＡＸに沿って移動させて、固定金型本体９４の固定ブッシュ９２内に挿入させてキャビティ１００をゲートシールすることにより成形される。カットパンチ９５及び固定ブッシュ９１の中心軸の位置精度は、それぞれ可動金型本体９８及び固定金型本体９４の加工精度の誤差や熱膨張率の差などにより大きく影響され、これにより成形基板に偏芯が生じる。また、型締めの際には、図９（ａ）に示した可動金型本体９８と固定金型本体９４のガイドリング１０７及び１０８のテーパー部の嵌合等により調芯されるが、可動プラテン１０４及び固定プラテン１０２の平行度により両金型の偏芯精度が影響を受ける。さらに、ガイドリング１０７及び１０８などの金型調芯部材の熱膨張率の差などによっても偏芯が生じる。図９に示すような従来の射出成形機９００では、これらの累積誤差により偏芯が大きくなり、状況に応じて随時調芯しなければならないという問題があった。
【０００９】
また、図９（ｂ）に示すように、スタンパ９０の内周部はスタンパ押さえ９９のツメ９９Ａにより可動鏡面９７に固定されている。このツメ９９Ａはキャビティ１００内に突出しているために、成形された基板の内周近傍の表面には、ツメ９９Ａの形状に対応した凹部が形成される。この凹部により信号記録が可能な最内周半径が制限され、記録容量も制限されるという問題があった。また、ツメ９９Ａの厚みは強度を確保するために０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度必要であり、ツメ９９Ａの厚みにより基板の厚みもまた制限されるという問題があった。
【００１０】
さらに、ツメ９９Ａは、溶融樹脂がキャビティ１００に流れ込む際、ツメ９９Ａの先端部近傍にエアがたまり易くなるので、得られた基板上にフローマークを生じさせる要因になる。また、色素材料等を基板上に塗布する際には、ツメ９９Ａにより生じた凹部の外側から塗布する必要が生じるので、基板上に均一な膜厚を形成するのに問題があった。これらの問題を解決する一つの方法が、特開２００２−１８９０３が開示されている。この文献では、基板の内周近傍の表面を平滑な面にするために、スタンパ内周穴の内壁をテーパー状にして、その部分をスタンパ押さえで保持する方法が提案されている。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであって、その第１の目的は、偏芯が生じない光ディスク用基板を成形するための成形金型及び成形方法を提供することである。そして、本発明の第２の目的は、光ディスク用基板の内周近傍の表面に不要な凹部を生じさせずに、内周近傍の表面が平滑な面である光ディスク用基板を作製するための成形金型及び成形方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に従えば、内周穴を有する情報記録ディスク用基板を成形するための金型であって、溶融樹脂が射出されるキャビティを画成する一対の金型と、上記金型の一方に固定して設けられた凸部と、上記金型の他方に設けられ、上記凸部と嵌合することによって上記内周穴を画成する凹部とを備えた成形用金型が提供される。
【００１３】
本発明の成形金型では、偏芯を生じさせる原因となっていた独立可動のカットパンチを用いないで、金型２０２及び２０１にそれぞれ固定された凸部２５及び凹部を用いて基板の内周穴を成形するので、内周穴に対するディスクの偏芯を極めて低く抑えることができる。即ち、本発明の成形金型では、偏芯の要因がスタンパ９０の内周穴の形成時に発生する偏芯と、凸部２５とスタンパ９０内周穴のクリアランスにより生じる偏芯のみとなるので、内周穴に対して同軸性が極めて高いディスク状基板を歩留まり良く作製することができる。得られた基板の偏芯は、１０μｍ（Ｐ−Ｐ）以下となる。なお、本文中における基板の偏芯とは、基板の内周穴の中心と、基板表面に形成された情報記録領域の内周及び外周円の中心とのズレ量を言う。
【００１４】
また、本発明の成形金型では、図２に示すように、スタンパ９０の内周部がスタンパ押さえのツメを用いることなく、基板の内周穴を成形するための凸部２５により保持されているので、基板の内周部から外周部に渡る全ての領域の表面はスタンパのパターンを転写することで形成される。その結果、図１に示すように、基板の内周穴１１の内周部１０ａから信号領域１２の最内周部までの領域１３に、段差（スタンパ押さえのツメ跡を含む）やバリの無い平滑な面の基板を作製することが出来る。従って、本発明の成形金型を用いると、基板の内周部まで情報記録が可能となるので、基板の記録情報量を増加させることが出来る。また、従来使われていたスタンパ押さえのツメによる不要な凹部は形成されないので、基板の一層の薄肉化が可能になるだけでなく、色素材料等のスピン塗布の際に、基板上に均一な膜厚を容易に形成することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様に従えば、射出成形法による情報記録ディスク用基板の成形方法であって、第一金型の中央部に固定された凸部及び該凸部と嵌合する第二金型の中央部に設けられた凹部をそれぞれ有する第一金型及び第二金型により画成されたキャビティに溶融樹脂を射出する工程と、上記溶融樹脂を上記第一金型及び第二金型で圧縮する工程と、上記溶融樹脂を冷却して固化させる工程とを備え、上記圧縮工程において上記凸部と上記凹部が嵌合することによって、上記基板の内周穴が画成される成形方法が提供される。
【００１６】
本発明の第２の態様の成形方法を、図２に示した成形金型を例にして説明する。まず、一対の金型２０１及び２０２で画成されたキャビティ１００内に溶融樹脂を射出する。樹脂充填後、どちらか一方の金型を軸ＡＸに沿って可動させてキャビティ１００内の溶融樹脂を圧縮する。この際、金型２０２の中央部に固定された凸部２５と金型２０１の中央部に設けられた凹部２２が嵌合することによりキャビティがゲートシールされ、基板の内周穴が形成される。その後、冷却して樹脂を固化すると情報記録ディスク用基板が得られる。本発明の成形方法では、基板の内周穴を成形するための部材である凸部２５は、常に金型２０２に固定されているので、第１の態様で説明したように、非常に偏芯が少なく、内周穴に対して同軸性が極めて高いディスク状基板を歩留まり良く作製することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様に従えば、内周穴を有し、スタンパに形成されたパターンを転写することにより成形された情報記録ディスク用基板において、基板の内周部から外周部の間に情報記録領域を有し、内周部から情報記録領域の間の領域が凹凸のない平坦面であり、上記内周部から外周部に渡る全ての領域が上記スタンパのパターンが転写されることによって形成されていることを特徴とする基板が提供される。
【００１８】
本発明の情報記録ディスク用の基板は、図１に示すように、中心軸Ｘと同軸状の内周穴１１を有する基板１０であって、基板１０の表面には最内周部１０ａから最外周部１０ｂの間に信号領域１２を有し、且つ基板１０の最内周部１０ａから信号領域１２の最内周部までの領域１３が段差やバリの無い平滑な面を有する基板である。そして、基板１０の最内周部１０ａから最外周部１１ｂに渡る全ての領域の表面形状がスタンパにより転写されてできた基板である。このように、本発明の情報記録ディスク用の基板では、基板面のパターンは、金型内の部品、例えばスタンパ押さえなどの影響を受けないため、基板の内周部まで情報記録が可能となり、それにより、ディスク状基板の記録情報量を増加させることが出来る。さらに、従来課題とされていたスタンパ押さえのツメによる不要な凹部は形成されていないので、基板の一層の薄肉化が容易になるだけでなく、色素材料等のスピン塗布の際に、基板上に均一な膜厚を容易に形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
【実施例１】
実施例１の射出成形機２００は、図２（ａ）に示すように、主に固定金型２０１と、可動金型２０２と、固定金型２０１の型締め方向側の端面を支持する固定プラテン１０２と、可動金型２０２の型開き方向側の端面を支持する固定プラテン１０４と、固定金型２０１を支持するとともに軸ＡＸに沿った可動金型２０２及び可動プラテン１０４の移動を支持する支持部２０３とで構成されている。可動金型２０２と固定金型２０１は、軸ＡＸと同軸状に対向して配置されており、それらの間にはキャビティ１００が画成される。図２（ａ）では、軸ＡＸを可動金型２０２の中心に設けられているスタンパ保持部２５の中心軸として表してある。また、図２（ａ）中の矢印に示すように、可動金型２０２が軸ＡＸに沿って固定金型２０１から離れる方向を型開き方向とし、その逆方向を型締め方向と呼ぶ。
【００２０】
可動金型２０２は、図２（ａ）に示すように、突き出しピン２９を軸ＡＸと同軸状に収容したスタンパ保持部２５と、スタンパ保持部２５を軸ＡＸと同軸状に収容した可動鏡面２７と、可動鏡面２７、スタンパ保持部２５及び突き出しピン２９を軸ＡＸと同軸状に収容している可動金型本体２８とで構成されている。可動金型２０２は、可動金型本体２８の型開き方向側の端面を支持し且つ突き出しロッド１０５を軸ＡＸと同軸状に収容した可動プラテン１０４に装着されている。そして、この例ではスタンパ９０は可動鏡面２７のキャビティ側の表面に固定されている。
【００２１】
固定金型２０１は、図２（ａ）に示すように、キャビティ１００を挟んでスタンパ保持部２５と対向する位置に軸ＡＸと同軸状に配置されたスプールブッシュ２１と、スプールブッシュ２１を軸ＡＸと同軸状に収容した固定ブッシュ２２と、固定ブッシュ２２を軸ＡＸと同軸状に収容した固定鏡面２３と、固定鏡面２３及びスプールブッシュ２１を軸ＡＸと同軸状に収容している固定金型本体２４とで構成されている。固定金型２０１は、固定金型本体２４の型締め方向側の端面を支持し且つノズル１０３を軸ＡＸと同軸状に収容した固定プラテン１０２に装着されている。
【００２２】
スタンパ保持部２５は、図２（ｂ）に示すように、円筒状の部材であり、軸ＡＸと同軸状に且つ軸ＡＸに沿って延在する穴２５Ｂを有し、その穴２５Ｂ内部には突き出しピン２９が軸ＡＸと同軸状に収容されている。スタンパ保持部２５の型締め方向側の端部はキャビティ１００内に突出してフランジ部２５Ａを画成しており、このフランジ部２５Ａと可動鏡面２７との間に、スタンパ９０の内周部が挟持されている。スタンパ保持部２５の外周壁近傍内部には、ガス通路３７が形成されており、ガス通路３７は可動鏡面２７内部に形成されたガス通路３４と連通されている。高圧エアは、図２（ｂ）に示すように、ガス通路３４及びガス通路３７を通じて成形基板とスタンパ９０との間に送り込まれ、成形基板をスタンパ９０から剥離する。また、スタンパ保持部２５は、スタンパ保持部２５の型開き方向側の端面と接している可動金型本体２８の表面に形成された吸引溝３３を介して可動金型本体２８に真空吸着により固定されている。スタンパ保持部２５は可動金型２０２とともに、軸ＡＸに沿って固定金型２０１に対して移動可能であり、このスタンパ保持部２５の移動によりキャビティ１００の開閉が行われる。
【００２３】
固定ブッシュ２２は、固定鏡面２３内に軸ＡＸと同軸状に収容された円筒状の部材であり、キャビティ１００を挟んでスタンパ保持部２５と対向する位置に配置されている。固定ブッシュ２２の内径はスタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａの外径よりわずかに大きく、固定ブッシュ９２とスタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａが互いに嵌合することにより、キャビティ１００がゲートシールされ、基板の内周穴が成形される。
【００２４】
スプールブッシュ２１は、図２（ａ）に示すように、円筒状の部材であり、スプールブッシュ２１内部には、軸ＡＸと同軸状に且つ軸ＡＸに沿って延在する通路２１ａが形成されている。通路２１Ａはキャビティ１００に向かって内径が広くなるテーパー状の断面を有す。通路２１Ａを介して溶融樹脂がキャビティ１００内に射出される。また、スプールブッシュ２１は、ノズル１０３のタッチ圧力Ｐ１（図３参照）と、固定金型本体２４及びスプールブッシュ２１の間に配置された戻しバネ３０の弾性力により、軸ＡＸに沿って固定金型本体２４内で移動可能である。図２（ａ）に示すように、スプールブッシュ２１が軸ＡＸに沿ってスムーズに移動するように、固定金型本体２４とスプールブッシュ２１の間には、ボールリティーナ３１が埋め込まれている。
【００２５】
スタンパ９０は、Ｎｉ等で形成され、スタンパ９０表面にはサブミクロンオーダーのプリピットやプリグルーブが形成されている。スタンパ９０の内周部は、図２（ｂ）に示すように、スタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａで保持されているだけでなく、可動鏡面２７の内周壁とスタンパ保持部２５の外周壁との間に画成されたスリット３５と、それと連通する可動鏡面２７内に形成された吸引路３６を介して可動鏡面２７に真空吸着されている。スタンパ９０外周部は図示しないエアバキューム溝から真空吸着等によって可動鏡面２７に固定されている。
【００２６】
この例では、熱可塑性樹脂にポリカーボネートを用いた。キャビティ１００内に射出する樹脂温度は３４０℃、金型温度は１２０℃となるようにそれぞれ温度制御した。樹脂材料にはポリカーボネート以外に、ポリメチルメタクリレート、非晶質ポリオレフィン、ポリエーテルイミド等を用いても良い。
【００２７】
次に、上記構成の射出成形機２００の動作を、図３〜図６を用いて説明する。キャビティ１００内に溶融樹脂５２を充填した時の様子を図３に示す。溶融樹脂５２の充填時には、図３（ｂ）に示すように、可動金型２０２を軸ＡＸに沿って型開き方向に移動させて、キャビティ１００のゲート１０１を開けた。スプールブッシュ２１内の通路２１Ａから溶融樹脂が射出されると、溶融樹脂はゲート１０１を通ってキャビティ１００内に流れ込む。キャビティ１００の開き量Ｔは任意であるが、この例ではＴ＝０．５ｍｍとした。ここで、キャビティ１００の開き量Ｔは、図３（ａ）に示すように、可動金型本体２８のガイドリング１０８と固定金型本体２４のガイドリング１０７の隙間の幅で表す。溶融樹脂充填時には、開き量がＴ＝０．５ｍｍで一定あるように型締め圧Ｐ２を調節した。この時、ゲート１０１の開き量ｔ１は０．４ｍｍであった。また、図３（ａ）から分かるように、溶融樹脂５２が光ディスク用基板の外周端部を成形するための部材である外周リング３８にまで到達しないように充填量を調節した。
【００２８】
溶融樹脂５２を充填完了後、図４に示すように、可動金型２０２を型締め方向に移動させて、キャビティ１００内の溶融樹脂５２を型締め圧Ｐ４で圧縮した。ゲート１０１の開き量ｔ２が０．０５ｍｍとなるまで２０トンの型締め圧Ｐ４で圧縮した。この時、キャビティ内の圧力を緩和するために、ノズル１０３のタッチ圧力Ｐ３を下げ、スプールブッシュ２１を型締め方向に移動させることにより、スタンパ保持部２５とスプールブッシュ２１の間の空間を広げた。
【００２９】
さらに可動金型２０２を型締め方向に移動させて溶融樹脂５２を圧縮し、図５に示すように、スタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａを固定ブッシュ２２内にわずかに挿入させることによりキャビティ１００のゲートシールを行った。この際、挿入幅ｔ３は０．１ｍｍとした。図４に示した溶融樹脂の圧縮状態から図５のゲートシールされるまでの工程間、型締め圧Ｐ５を２０トンから２トンまで下げながら溶融樹脂を型締めした。この例では、樹脂充填後からゲートシールまでを０．１秒で行った。そして、ゲートシール後、冷却しながら型締め圧を１０トンとして型締めを行った。
【００３０】
冷却後、図６（ａ）に示すように、可動金型２０２を型開き方向に移動させて、成形基板６０と、スプールブッシュ２１内で固化した樹脂６１を、固定鏡面２３及びスプールブッシュ２１から剥離した。その後、図６（ｃ）に示すように、スタンパ９０とスタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａとの間に画成された１０μｍ程度のクリアランス３２を介して高圧エアを成形基板６０に噴射して、成形基板６０をスタンパ９０から離型した。また、スプールブッシュ２１内で固化した樹脂６１は、スタンパ保持部２５の内部に収容された突き出しピン２９により型締め方向に押し出されて、スタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａから剥離した。
【００３１】
上述の光ディスク用基板の成形金型及び成形方法を用いると、偏芯が３〜５μｍ（Ｐ−Ｐ）の基板を繰り返し成形することが出来た。また、上記の成形方法及び成形金型では、基板の内周穴を成形するスタンパ保持部２５のフランジ部２５Ａにより、スタンパ９０の内周部が保持されているので、図１に示すように基板の内周穴１１近傍の領域１３に全く凹凸の無い完全に平滑な面を有する基板が得られた。この基板には、従来の基板に存在していたスタンパのツメ跡が無い点に注目されたい。
【００３２】
【実施例２】
実施例２の射出成形機７００は、図７に示すように、主に固定金型７０１と、可動金型７０２と、固定金型７０１の型締め方向側の端面を支持する図示しない固定プラテンと、可動金型７０２の型開き方向側の端面を支持する図示しない固定プラテンと、固定金型７０１を支持するとともに軸ＡＸに沿った可動金型７０２及び可動プラテンの移動を支持する図示しない支持部とで構成されている。可動金型７０２と固定金型７０１は、軸ＡＸと同軸状に対向して配置されており、それらの間にはキャビティ１００が画成されている。図７において、軸ＡＸをスタンパ保持部７０の中心軸として表した。
【００３３】
可動金型７０２は、図７に示すように、軸ＡＸと同軸状に配置されている円柱状のピストン７５と、ピストン７５を軸ＡＸと同軸状に収容したエジェクター７６と、エジェクター７６を軸ＡＸと同軸状に収容した可動鏡面７７と、可動鏡面７７、エジェクター７６及びピストン７５を軸ＡＸと同軸状に収容している可動金型本体７８とで構成されている。
【００３４】
固定金型７０１は、図７に示すように、キャビティ１００を挟んで軸ＡＸと同軸状にピストン７５と対向する位置に配置されたスプールブッシュ７１と、スプールブッシュ７１を軸ＡＸと同軸状に収容したスタンパ保持部７０と、スタンパ保持部７０を軸ＡＸと同軸状に収容した固定鏡面７３と、固定鏡面７３、スタンパ保持部７０及びスプールブッシュ７１を軸ＡＸと同軸状に収容している固定金型本体７４とで構成されている。そして、この例では、図７に示すように、スタンパ９０は固定鏡面７３のキャビティ１００側の表面に固定されている。
【００３５】
スタンパ保持部７０は、図７に示すように、円筒状の部材であり、スプールブッシュ７１と固定鏡面７３の間の領域に軸ＡＸと同軸状に保持されている。スタンパ保持部７０の型開き方向側の端部はキャビティ１００内に突出してフランジ部７０Ａを画成しており、このフランジ部７０Ａと固定鏡面７３との間にスタンパ９０の内周部が挟持されている。また、スタンパ保持部７０の外周壁近傍内部には、ガス通路８０が形成されており、高圧エアはガス通路８０を通じて成形基板とスタンパ９０との間に送り込まれ、成形基板をスタンパ９０から剥離する。
【００３６】
スプールブッシュ７１は、図７に示すように、円筒状の部材であり、スプールブッシュ７１内部には、軸ＡＸと同軸状に且つ軸ＡＸに沿って延在する通路７１Ａが形成されている。通路７１Ａは軸ＡＸに沿ってキャビティ１００に向かって内径が広くなるテーパー状の断面を有す。通路７１Ａを介して溶融樹脂がキャビティ１００内に射出される。
【００３７】
エジェクター７６は、図７に示すように、可動鏡面７７内に軸ＡＸと同軸状に収容された円筒状の部材であり、キャビティ１００を挟んでスタンパ保持部７０と対向する位置に配置されている。エジェクター７６は後述する突き出しピン８４により軸ＡＸに沿って可動鏡面７７及び可動金型本体７８に対して移動可能であり、エジェクター７６の移動によりキャビティ１００の開閉が行われる。エジェクター７６の内径はスタンパ保持部７０のフランジ部７０Ａの外径よりわずかに大きく、エジェクター７６とスタンパ保持部７０のフランジ部７０Ａが互いに嵌合することにより、キャビティ１００がゲートシールされて基板の内周穴が成形される。
【００３８】
ピストン７５は、図７に示すように、円柱状の部材である。ピストン７５の型開き方向の端部付近に形成された大径部７５Ａには断面が鉤状のシリンダボア８３が形成されており、そのシリンダボア８３には、エジェクター７６に連結されエジェクター７６を軸ＡＸ方向に移動させるための鉤状の突き出しピン８４が軸ＡＸと同軸状に収容されている。また、ゲートシール時にスプールブッシュ７１内部の応力を緩和するために、ピストン７５は軸ＡＸに沿って型開き方向に移動（後退）可能である。ピストン７５は、ピストン７５の型開き方向側に軸ＡＸと同軸状に設置されている図示しない駆動ピストンにより駆動される。また、図７に示すように、ピストン７５が軸ＡＸに沿ってスムーズに移動するように、可動金型７８とピストン７５の間にはボールリティーナ７９が埋め込まれている。
【００３９】
スタンパ９０は、Ｎｉ等で形成され、その表面には、サブミクロンオーダーのプリピットやプリグルーブが形成されている。スタンパ９０の内周部は、図７に示すように、スタンパ保持部７０のフランジ部７０Ａで保持されているだけでなく、固定鏡面７３の内周壁及びスタンパ保持部７０の外周壁との間に画成されたスリット８２と、それと連通する固定鏡面７３内に形成された吸引路８１を介して固定鏡面７３に真空吸着されている。スタンパ９０外周部は図示しないエアバキューム溝から真空吸着等によって固定鏡面７３に固定されている。また、この例では、実施例１と同様に、熱可塑性樹脂にポリカーボネートを用いて射出成形した。
【００４０】
次に、上記構成の射出成形機７００の動作を図７及び８を用いて説明する。溶融樹脂の充填時には、図７に示すように、エジェクター７６を軸ＡＸに沿って型開き方向に移動させてキャビティ１００のゲート１０１を開いた。そして、スプールブッシュ７１内部の通路７１Ａを介してキャビティ１００内に溶融樹脂を射出した。溶融樹脂充填後、図８に示すように、エジェクター７６を軸ＡＸに沿って型締め方向に移動させて、スタンパ保持部７０のフランジ部７０Ａが、エジェクター７６の内部に少しだけ挿入させることによってゲートシールした。この時、スプールブッシュ７１内の応力緩和のために、ピストン７５は軸ＡＸに沿って型開き方向に移動して、スプールブッシュ７１とピストン７５の間の空間を広げた。ゲートシール後、冷却しながら、可動金型７０２で型締めした。冷却後、可動金型７０２を軸ＡＸに沿って型開き方向に移動させて、成形基板をスタンパ９０から剥離した。その後、エジェクター７６をさらに型締め方向に移動させて、成形基板を型締め方向に押し出して可動鏡面７７から離型した。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の成形金型及び成形方法に従えば、一対の金型にそれぞれ設けられ固定された凸部及び凹部を互いに嵌合させてキャビティのゲートシールを行い、光ディスク用基板の内周穴を成形するので、非常に偏芯が少なく、内周穴に対して同軸性が極めて高い光ディスク用基板を得ることができる。また、本発明の成形金型は独立可動部品が少ないため構造が簡単であり、低コストで製造することがという利点もある。
【００４２】
また、本発明の成形金型及び成形方法に従えば、光ディスク用基板の内周穴を成形するために一方の金型に設けられた凸部でスタンパの内周部を取り付けているので、光ディスク用基板の内周部から外周部に渡る全ての領域にスタンパのパターンを転写することが出来る。これにより、光ディスク用基板の内周部近傍の表面に不要な凹部を生じさせずに、平滑な光ディスク用基板を作製することが出来る。得られた基板は情報記録領域を従来の基板に比べて拡大させることができるので、記憶容量が増大された光ディスクを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形方法で作製された光ディスク用基板の概略断面図である。
【図２】実施例１の射出成形機の概略断面図であり、（ａ）は射出成形機の全体断面図であり、（ｂ）は図２（ａ）中の領域Ａの拡大図である。
【図３】実施例１で用いた成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填させた時の射出成形機の概略断面図であり、（ａ）は射出成形機の全体断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）中の領域Ｂの拡大図である。
【図４】実施例１で用いた成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を圧縮する時の射出成形機の概略断面図であり、（ａ）は射出成形機の全体断面図であり、（ｂ）は図４（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。
【図５】実施例１で用いた成形金型のゲートシール時の射出成形機の概略断面図であり、（ａ）は射出成形機の全体断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）中の領域Ｄの拡大図である。
【図６】実施例１で用いた成形金型の成形基板を離型する時の射出成形機の概略断面図であり、（ａ）は射出成形機の全体断面図であり、（ｂ）は図６（ａ）中の領域Ｅの拡大図であり、（ｃ）は図６（ｂ）中の領域Ｆの拡大図である。
【図７】実施例２の射出成形機の概略断面図であり、溶融樹脂を充填した時の概略断面図である。
【図８】実施例２の射出成形機の概略断面図であり、ゲートシール時の概略断面図である。
【図９】従来の射出成形機の概略断面図であり、（ａ）は射出成形機の全体断面図であり、（ｂ）は図９（ａ）中の領域Ｈの拡大図である。
【符号の説明】
２１，７１，９１　スプールブッシュ
２２，９２　固定ブッシュ
２３，７３，９３　固定鏡面
２４，７４，９４　固定金型本体
２５，７０　スタンパ保持部
２７，７７，９７　可動鏡面
２８，７８，９８　可動金型本体
７６，９６　エジェクター
９０　スタンパ
９５　カットパンチ
９９　スタンパ押さえ
１００　キャビティ
１０１　ゲート
２０１，７０１，９０１　固定金型
２０２，７０２，９０２　可動金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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