(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型、この金型のキャビティ内に配置されたスタンパ及び前記金型を冷却する冷却回路を有してなり、情報記録面側の所定領域上に種々機能層が形成され、且つ、情報の記録及び／又は再生が可能に構成される光ディスクとなるディスク状基板材料を射出成形により製造するための金型装置であって、前記ディスク状基板材料における情報記録面側には、前記種々機能層の形成により情報の記録及び／又は再生が可能とされた情報エリアが設けられ、前記金型は、前記スタンパの、情報記録面形成用のパターンと反対側に接する鏡面ブロックを有するとともに、前記ディスク状基板材料での、前記情報記録面と反対側面における前記情報エリア及び前記鏡面ブロックに対応する領域に少なくとも一本の金型分割線を有し、前記冷却回路は、前記金型分割線により分離されたキャビティ表面に対応する複数の金型構成部品毎に独立して設けられていることを特徴とするディスク状基板材料製造用金型装置。
【請求項２】
請求項１において、前記金型分割線は、前記金型における入れ子状ブッシュの径方向両端により形成された２本の金型分割線であることを特徴とする光ディスク状基板材料製造用金型装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記金型は、前記ディスク状基板材料での、前記情報記録面と反対側面における前記情報エリアに対応する領域に少なくとも目視認識可能な加工パターンを有することを特徴とするディスク状基板材料製造用金型装置。
【請求項４】
請求項１のディスク状基板材料製造用金型装置における前記金型分割線により分離されたキャビティ表面に対応する複数の金型構成部品を、独立して冷却制御しつつ、前記キャビティ内に樹脂を射出することを特徴とする光ディスク用のディスク状基板材料の製造方法。
【請求項５】
請求項２のディスク状基板材料製造用金型装置における前記金型分割線により分離された前記入れ子状ブッシュと、この入れ子状ブッシュに対して前記金型分離線を介して隣接する金型構成部品とを、独立して冷却制御しつつ、前記キャビティ内に樹脂を射出することを特徴とする光ディスク用のディスク状基板材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク用のディスク状基板材料を製造するための金型装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ＣＤ（Compact  Disc）やＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）等のディスク状光記録媒体（光ディスク）は、マスタリング工程によって形成されたスタンパを、射出成形機に設置された金型内に取り付け、情報記録面となる領域を射出成形することにより樹脂製のディスク状基板材料を形成し、これに記録可能に構成された記録層等や再生可能に構成するために設けた反射層等を形成し、その上に樹脂による保護層を設けて製造している。
【０００３】
これらの光ディスクは、前記ディスク状基板材料を通して所定のレーザー光を照射しつつ回転させることにより、情報の記録及び／又は再生を行っている。
【０００４】
従来、光ディスクの製造は、基板射出成形の際に、金型のキャビティ内にスタンパを取付け、その表面の凹凸をディスク状基板材料の表面に転写して情報記録面となる領域を形成し、更に、反射膜や記録可能に構成された記録層等を形成後、次の工程において、例えばスピンコート法により、樹脂製の保護層等を形成することにより完成品としている。
【０００５】
前記ＣＤやＤＶＤは、通常その中心位置に記録及び／又は再生時に光ディスクの位置決めに利用するための中心孔（ここでは直径１５ｍｍ）が形成されている。
【０００６】
又、前記のような、金型内に設けられるスタンパは、通常、前記光ディスクの中心孔より大きな貫通孔を備えていて、この貫通孔を利用して、金型内で位置決めや溶融材料を注入する等の目的に利用されている。この貫通孔はＣＤやＤＶＤの場合は、直径２０〜３８ｍｍである。
【０００７】
一方、最近、例えば特開平８−２３５６３８号公報に開示されるように、光を透過させる必要がない、即ち光学的な厚さ要求がない支持層（保護層）をディスク状基板材料（基板）として射出成形により厚く形成し、この基板の情報記録面側に、情報を再生可能に構成するために設けた反射膜、又は記録可能に構成された記録層等を形成後、その上に記録再生用レーザー光を透過可能な透明樹脂層による光透過層を積層形成する製造方法によって製造される光ディスクが注目されている。
【０００８】
このような光ディスクの製造は、基板射出成形の際に、図５に示されるように、金型装置１内で基板２の中心部と共に射出成形時のゲート内に固化しているスプルーランナー３をカットパンチ５Ｂによって分離除去することにより、中心部に円形の中心孔２Ａを開け、更に、前記反射膜や記録可能に構成された記録層等を形成後、次の工程において、例えばスピンコート法により、樹脂製の保護層や、光透過性樹脂からなる光透過層を形成することにより完成品としている。
【０００９】
前記金型装置１において、基板２は、上側の固定金型４と下側の可動金型５との間のキャビティ６内に形成されるものであり、前記固定金型４の構成部品として、スプルブッシュ４Ａ、スタンパホルダ４Ｂ、鏡面ブロック４Ｃが金型中心から順に同心円状に配置されている。スタンパ７は固定金型４にスタンパホルダ４Ｂを介して保持されていて、前記スプルブッシュ４Ａから溶融樹脂がキャビティ６内に射出される。
【００１０】
又、可動金型５の構成部品として、突き出しピン５Ａ、前記カットパンチ５Ｂ、突き出しスリーブ５Ｃ、ブッシュ５Ｄ、鏡面ブロック５Ｅ、外周リング５Ｆが同様に金型中心から順に同心円状に配置されている。
【００１１】
前記基板２の情報記録面には、スタンパ７に予め形成されているパターンによって、情報エリア２Ｂとなる凹凸パターンが形成されるが、この情報エリア２Ｂの反対側面は、可動金型５の、鏡面ブロック５Ｅによって鏡面に形成されるものであり、前記鏡面ブロック５Ｅは、一体のバルクを構成し、鏡面側には金型分割線や段差が生じないようになっている。
【００１２】
この鏡面は、従来のＣＤやＤＶＤでは記録再生時のレーザー光が入射する側に相当するため、少なくとも情報記録領域には金型分割線や段差等を設けることができなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の金型では光ディスクとしての光学特性を満足させるために均一な一体鏡面ブロックが必須となり、情報記録面と反対側の金型は、種々制約により、この面に金型分割線や段差を設けられず、金型構造上その構成部分の一部に冷却回路を設けることができなかったりするため、射出成形された基板の径方向の反り等の問題が発生する。この反り等の機械精度の向上については、鏡面ブロックの冷却回路を分割したり、断面積やキャビティまでの距離を変化させるなどにより対応するが、これだけでは限界が生じてしまうという問題点があった。
【００１５】
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、反り精度が高い光ディスク用のディスク状基板材料を製造できる金型装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究の結果、光ディスク製造工程の一つである射出成形のための金型装置における、ディスク状基板材料の情報記録面と反対側の面であって、情報エリアに対応する位置に、少なくとも一本の金型分割線を有するようにし、これによって、金型を分割可能とし、分割された金型の冷却回路を自由に設定して、射出成形されたディスク状基板材料の反りの精度を向上させて、上記課題を解決するようにした。
【００１７】
即ち、以下の発明によって上記問題点を解決することができる。
【００１８】
（１）金型、この金型のキャビティ内に配置されたスタンパ及び前記金型を冷却する冷却回路を有してなり、情報記録面側の所定領域上に種々機能層が形成され、且つ、情報の記録及び／又は再生が可能に構成される光ディスクとなるディスク状基板材料を射出成形により製造するための金型装置であって、前記ディスク状基板材料における情報記録面側には、前記種々機能層の形成により情報の記録及び／又は再生が可能とされた情報エリアが設けられ、前記金型は、前記スタンパの、情報記録面形成用のパターンと反対側に接する鏡面ブロックを有するとともに、前記ディスク状基板材料での、前記情報記録面と反対側面における前記情報エリア及び前記鏡面ブロックに対応する領域に少なくとも一本の金型分割線を有し、前記冷却回路は、前記金型分割線により分離されたキャビティ表面に対応する複数の金型構成部品毎に独立して設けられていることを特徴とするディスク状基板材料製造用金型装置。
【００１９】
（２）前記金型分割線は、前記金型における入れ子状ブッシュの径方向両端により形成された２本の金型分割線であることを特徴とする光ディスク用の（１）のディスク状基板材料製造用金型装置。
【００２０】
（３）前記金型は、前記ディスク状基板材料での、前記情報記録面と反対側面における前記情報エリアに対応する領域に少なくとも目視認識可能な加工パターンを有することを特徴とする（１）又は（２）に記載のディスク状基板材料製造用金型装置。
【００２１】
（４）（１）のディスク状基板材料製造用金型装置における前記金型分割線により分離されたキャビティ表面に対応する複数の金型構成部品を、独立して冷却制御しつつ、前記キャビティ内に樹脂を射出することを特徴とする光ディスク用のディスク状基板材料の製造方法。
【００２２】
（５）（２）のディスク状基板材料製造用金型装置における前記金型分割線により分離された前記入れ子状ブッシュと、この入れ子状ブッシュに対して前記金型分離線を介して隣接する金型構成部品とを、独立して冷却制御しつつ、前記キャビティ内に樹脂を射出することを特徴とする光ディスク用のディスク状基板材料の製造方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態の第１例に係る金型装置３０（図２参照）により製造されるディスク状光記録媒体（以下光ディスク）用のディスク状基板材料について説明する。なお、ここでは、ディスク状基板材料から得られる光ディスクの中心孔の直径は１５ｍｍとされている。
【００２５】
光ディスク２０の製造方法では、まず、情報記録面形成用のパターン１５が形成されたスタンパ１０（図１（Ａ）参照）を、金型装置３０内にセットし、この金型装置３０のキャビティ３１内に、溶融した合成樹脂を射出してディスク状基板材料１２を成形する。
【００２６】
前記パターン１５は、スタンパ１０の、固定金型３２（後述）に取付けたときにキャビティ３１側の表面に形成されていて、ディスク状基板材料１２の情報記録面１２Ａとなる領域を形成するものである。このパターン１５は、得られる光ディスク２０のフォーマットに合わせて設けられている。
【００２７】
前記射出成形の過程で、ディスク状基板材料１２の中心部は、スプルーランナー１４が一体に付着したままカットパンチにより抜かれて、中心孔２８が形成される。このディスク状基板材料１２は金型装置３０から取り出され（図１（Ｂ）参照）、スパッタリング工程（図１（Ｃ）参照）、スピンコート工程（図１（Ｄ）参照）等を経て光ディスク２０となる。
【００２８】
図２に示されるように、前記金型装置３０は、上側の固定金型３２及び下側の可動金型３４を有し、又、前記スタンパ１０は固定金型３２側に配置され、溶融合成樹脂を注入するためのゲート３３と同一側に配置される。
【００２９】
前記固定金型３２は、その金型構成部品であるスプルブッシュ３６、スタンパホルダー３８及び鏡面ブロック４０が中心側から径方向に順次同心円状に配置して構成されている。
【００３０】
又、可動金型３４は、その金型構成部品である突出しピン４２、カットパンチ４４、突出しスリーブ４６、第１ブッシュ４８、第２ブッシュ５０、及び、外周リング５２が中心から径方向に順に同心円状に配置して構成されている。なお、前記第１ブッシュ４８及び第２ブッシュ５０の表面はシボ加工や、文字、模様等の微細段差等、目視可能な凹凸パターン形成面５４とされている。
【００３１】
前記第１ブッシュ４８と第２ブッシュ５０の間の金型分割線４９は、前記スタンパ１０におけるパターン１５に対応する反対側面の領域内に位置されている。
【００３２】
即ち、パターン１５によって前記ディスク状基板材料１２の情報記録面１２Ａ側には情報エリア１３が形成されるが、ディスク状基板材料１２の、情報エリア１３の反対側の面に対応する位置に、前記金型分割線４９が配置されている。
【００３３】
従って、第１ブッシュ４８と第２ブッシュ５０はそれぞれ別個に冷却回路４８Ａ、５０Ａを設けることにより温度を適正に制御することができる。更に前記金型分割線４９の径方向位置も任意に設定できる。これにより、射出成形されたディスク状基板材料１２の寸法精度、特に反りの精度を向上させることができる。
【００３４】
金型装置３０内で固化あるいは半固化したディスク状基板材料１２は、まず、カットパンチ４４によってスプルーランナー１４と共に中心部が押し抜かれて、前記中心孔２８が形成される。
【００３５】
次に、可動金型３４を固定金型３２から離間させた後、前記突出しピン４２及び突出しスリーブ４６によってスプルーランナー１４とディスク状基板材料１２を可動金型３４から離型させる。
【００３６】
金型装置３０から取り出されたディスク状基板材料１２の、情報記録面１２Ａにおける情報エリア１３と反対側の面には、前記金型分割線４９に対応するディスク側金型分割線１２Ｂが形成されている。
【００３７】
又、前述のように、第１ブッシュ４８及び第２ブッシュ５０が金型分割線４９によって分離され、且つ、冷却回路４８Ａ、５０Ａにより独立して温度制御が可能であり、金型分割線４９の径方向位置も任意に設定可能であるので、取り出されたディスク状基板材料１２の反り精度を高くすることができる。
【００３８】
又、第１ブッシュ４８及び第２ブッシュ５０の表面に、目視可能な凹凸パターン形成面５４を形成しているので、これが転写されて、ディスク状基板材料１２の、情報記録面１２Ａと反対側面に、成形によって種々凹凸パターン１２Ｃが形成される。
【００３９】
金型装置３０から離型されたディスク状基板材料１２は、例えば図１（Ｃ）に示されるように、情報記録面１２Ａ上に、無機材料１６がスパッタリングされて薄膜１７が形成される。図１（Ｃ）の符号１６Ａ、１６Ｂはスパックリングの際に用いる外周マスク及び内周マスクをそれぞれ示す。
【００４０】
スパッタリングによって薄膜１７が形成されたディスク状基板材料１２には、図１（Ｄ）に示されるように、光透過性樹脂層１９を形成する樹脂材料が例えばスピンコート法によって塗布される。ここでは、紫外線硬化樹脂を用い、塗布後に紫外線を照射して硬化させ、必要ならばハードコート等の工程を経て光ディスク２０が完成する。
【００４１】
上記実施の形態の第１例に係る金型装置３０では、ディスク状基板材料１２の情報記録面１２Ａにおける情報エリア１３と反対側面に一本の金型分割線１２Ｂが形成されるようにしているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば図３に示される本発明の実施の形態の第２例の金型装置６０のように、第１ブッシュ６２、第２ブッシュ６４、第３ブッシュ６６を設けて構成し、且つ、第２ブッシュ６４と第３ブッシュ６６の間に金型分割線６５を設け、ディスク状基板材料７２の情報エリア７３の反対側面にディスク側金型分割線７２Ｂが形成されるようにするとともに、各ブッシュに独立して冷却回路６２Ａ、６４Ａ、６６Ａを設け、各ブッシュの温度制御をより細かくできるようにしても良い。
【００４２】
更に又、図４に示される本発明の実施の形態の第３例の金型装置８０のように、ディスク状基板材料８２の情報エリア８３の反対側面に対応する位置に、入れ子状の第３ブッシュ８６を設けて、情報エリア８３の反対側面に、２本の金型分割線８２Ｂ、８２Ｃが形成されるようにしても良い。
【００４３】
図４の符号８４は第１ブッシュ、８５は第２ブッシュ、８６Ｂ、８６Ｃは金型分割線をそれぞれ示し、前記入れ子状第３ブッシュ８６は第２ブッシュ８５の表面側に取付けられている。又、第１〜第３ブッシュ８４、８５、８６には各々独立して冷却回路８４Ａ、８５Ａ、８６Ａが設けられている。
【００４４】
この金型装置８０では、前記入れ子状第３ブッシュ８６に、シボ、文字、模様等を施しておくことで、デザインの変更も安易となる。
【００４５】
なお、図３、図４の金型装置６０、８０において、その金型構成部品等は、前記金型装置３０におけると同一部分に図２におけると同一符号を付することにより説明を省略するものとする。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したもので、反り精度が高いディスク状基板材料を製造できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型装置により製造されるディスク状基板材料及びこれから光ディスクを製造する過程を示す略示斜視図
【図２】本発明の実施の形態の第１例に係るディスク状基板材料製造用金型装置を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態の第２例に係るディスク状基板材料製造用金型装置を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態の第３例に係るディスク状基板材料製造用金型装置を示す断面図
【図５】従来のディスク状基板材料製造用金型装置を示す断面図
【符号の説明】
１０…スタンパ
１２、７２、８２…ディスク状基板材料
１２Ｂ、７２Ｂ、８２Ｂ、８２Ｃ…ディスク側金型分割線
１２Ｃ…凹凸パターン
１３、７３、８３…情報エリア
１４…スプル―ランナー
１５…パターン
２０…光ディスク
２８…中心孔
３０、６０、８０…金型装置
３２…固定金型
３４…可動金型
４８、６２、８４…第１ブッシュ
４８Ａ、５０Ａ、６２Ａ、６６Ａ、８４Ａ、８５Ａ、８６Ａ…冷却回路
４９、６５、８６Ｂ、８６Ｃ…金型分割線
５０、６４、８５…第２ブッシュ
５４…凹凸パターン形成面
６６、８６…第３ブッシュ
【図１】
0004167422.tif 000002
【図２】
0004167422.tif 000003
【図３】
0004167422.tif 000004
【図４】
0004167422.tif 000005
【図５】
0004167422.tif 000006