JP2002264179A - 光ディスク基板成形用金型およびこの金型を用いて成形された光ディスク基板、ならびにこの光ディスク基板を用いた光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタンパ内周押さえ自身に金型からの着脱操
作のための機構となる形状加工を施す必要をなくし、加
工を容易にするとともに、異なる内穴径のスタンパを、
同一の金型に交互に取り付けて成形を行うことを可能と
する光ディスク基板成形用金型を提供すること。また、
この金型を用いて成形された光ディスク基板、ならびに
この光ディスク基板を用いた光ディスクを提供するこ
と。 【解決手段】 スタンパの内穴とスタンパ内周押さえ３
を用いて位置決めを行ってスタンパ０を装着する光ディ
スク基板成形用金型において、前記スタンパ内周押さえ
３の芯出しと位置決めを行うスタンパ内周押さえ固定ブ
ッシュ１７を、前記スタンパ内周押さえ３とスタンパ取
り付け鏡面１３間に有することを特徴とする光ディスク
基板成形用金型。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク基板成
形用金型およびこの金型を用いて成形された光ディスク
基板、ならびにこの光ディスク基板を用いた光ディスク
に関し、より具体的には、ＤＶＤ（デジタル・バーサタ
イル・ディスク）等の光ディスク、あるいはスタンパに
刻まれた所定の微細形状パターンを表面に転写させた光
ディスク等を成形するための光ディスク基板成形用金型
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで、ＣＤ系やＭＯ系、そしてＤＶ
Ｄ系等の様々な種類の光ディスクが、読み取り専用，追
記用，書き換え用それぞれの用途に応じた型で利用され
てきている。このような光ディスクに用いられる基板
は、生産効率やコストの点から、ポリカーボネートを主
とする樹脂を材料として、射出成形法あるいは射出圧縮
成形法で成形，生産されている。

【０００３】上述した光ディスク基板の成形方法におい
ては、いずれも、金型を閉止して形成したキャビティ内
に、溶融させた材料樹脂を充填する。そして、金型外へ
取り出し可能な温度になるまで溶融樹脂を金型内で冷却
・固化させて、所定の基板形状にまで成形する。

【０００４】なお、上述したキャビティ内には、光ディ
スクに必要な情報がピット列あるいは案内溝として刻み
込まれたスタンパが装着されており、上述した溶融樹脂
をキャビティ内へ充填してから固化させるまでの工程中
に、成形される光ディスク基板上にスタンパに刻まれて
いる必要な情報を転写させる。

【０００５】金型内で成形された光ディスク基板は、金
型内における冷却工程が完了した後、金型外へ取り出さ
れ、成形以降の次工程へ受け渡される。以下、上述の工
程を、図を用いてより詳細に説明する。

【０００６】図２は、一般的な光ディスク基板成形用金
型のキャビティ部分の構成を示す、回転対称軸での断面
図である。図２に示すスタンパ０は、中心に穴の開いた
ドーナツ状の金属薄板で、これを光ディスク金型１のキ
ャビティ２に装着する際には、スタンパ内周押さえ３と
呼ばれるスタンパ内穴内径を規制する治具をスタンパ内
穴に通し、さらに、金型０中央の所定箇所にスタンパ内
周押さえ３を挿入することによって、スタンパ０とキャ
ビティ２の中心を合わせて、スタンパ０を光ディスク金
型１のスタンパ取り付け鏡面１３に装着、さらにスタン
パ外周部を真空吸引することによって、スタンパ０の光
ディスク金型１への装着を確実にしている。

【０００７】また、光ディスク金型１の中心部には、キ
ャビティ２へ充填される溶融樹脂の流入口（ゲート）４
を閉止すると同時に、キャビティ２内に充填された溶融
樹脂の中心部分を打ち抜くゲートカッター１５が組み込
まれており、キャビティ２内に溶融樹脂を充填した後の
所定のタイミングで、これがキャビティ２内に突出して
ゲート４を閉止し、同時に充填された樹脂の中心部分を
打ち抜く。その結果、成形された光ディスク基板６は、
図３に示すように中心部に円形の穴の開いたドーナツ状
の形状となる。

【０００８】そして、光ディスク基板６のスタンパ０が
セットされたキャビティ面に相当する側の面７には、ス
タンパ０上に刻まれたピット列や案内溝の微細形状パタ
ーンが転写されている。さらに、上述の、光ディスク基
板６の微細形状パターン転写面７の内周部には、同時に
スタンパ０を光ディスク金型１に固定したスタンパ内周
押さえ３の爪８の形状に相当する環状凹溝９が形成され
る。

【０００９】上述の、光ディスク基板６の微細形状パタ
ーン転写面７の内周部に形成される環状凹溝９は、スタ
ンパ０をスタンパ内周押さえ３によって位置決めし、そ
の爪８でスタンパ取り付け鏡面１３上に固定する金型構
造上不可避の形状として形成されるものである。しか
し、近年、この環状凹溝９によって引き起こされる弊害
が問題とされるようになってきている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した問題について
説明すると、まず、音楽や映像、データ用途のＣＤ系光
ディスクについては、ディスク上に印刷するレーベルを
デザインする際に、印刷面に環状凹溝９が存在すること
によって、デザインが著しく制約される。また、ＤＶＤ
系光ディスクのように、２枚の光ディスク基板を、スペ
ーサを使用せずに直接貼り合わせる形態の光ディスクで
は、環状凹溝９よりさらに内周部分と外周部分の両方
に、接着層を適切に塗布することが実際上不能となるた
め、環状凹溝９より外周部分のみを接着する構成を採用
せざるを得なくなり、接着されない光ディスク中心の内
穴周りの強度に問題が生じる。

【００１１】そこで、スタンパ０中心に形成する内穴径
を光ディスク形状仕様の範囲内で採り得る最小の大きさ
とし、合わせてスタンパ内周押さえ３の径も小さくし
て、爪８の位置を極力キャビティ中心に近づける構成が
提案されている。あるいは、スタンパ内周部を爪８で固
定するのではなく、図４に示すように真空吸引すること
によって固定する方法も提案されている。

【００１２】上述した構成によって光ディスク基板６上
に形成される環状凹溝９の位置をほぼ光ディスク中心の
内穴近傍にまで近づけることによって、レーベル印刷の
デザイン可能範囲をディスク中心の内穴近傍まで拡大す
ること、および、貼り合わせの際に内穴近傍まで接着層
を塗布して光ディスク中心の内穴周りの強度を向上させ
ることが可能となった。また、スタンパ０の内周吸引固
定によって、光ディスク基板６上の環状凹溝９の形成を
完全に除き、光ディスクのレーベル面全面を利用したレ
ーベルデザインが可能となった。

【００１３】しかし、上述した構成を採用することによ
って、同時に新たな問題が発生することが明らかになっ
た。以下、これについて説明する。すなわち、スタンパ
内周押さえ３は、スタンパ０をスタンパ取り付け鏡面１
３に固定すると同時にその形状によって３つの機能を果
たしている。その第一は、スタンパ内周押さえ３の円筒
形状の外径とスタンパ内穴の内径とを合わせて、スタン
パ０の取り付け位置の芯出し、つまり光ディスクの半径
方向の位置決めを行う機能である。

【００１４】第二は、爪８とスタンパ０間のクリアラン
スを適切に設定することによって、成形される光ディス
ク基板６の両者間相当部にバリを形成させることを防
ぐ、あるいは爪８がスタンパ０を圧することによってス
タンパ０が歪み、結果として光ディスク基板にも歪みが
発生することを防ぐために、光ディスクの厚み方向のス
タンパ位置決めを行う機能である。

【００１５】そして、第三は、スタンパ０とスタンパ内
周押さえ３とを、同時に金型から容易に着脱させる機能
を果たす機構を有している。また、上述した３つの機能
を得るためには、それぞれの機能を果たす部分のスタン
パ内周押さえ３形状には、極めて厳密な精度と複雑な形
状が要求される。

【００１６】しかし、上述したようにスタンパ内穴径を
小さくし、合わせてスタンパ内周押さえ外径をも小さく
すると、スタンパ内周押さえ３の肉厚が非常に薄くな
り、上述した機能を果たすための形状精度を確保したス
タンパ内周押さえ３の加工が極めて困難となる。

【００１７】なお、この種のスタンパの金型への装着方
法に特徴を有する光ディスク基板成形用金型に関して
は、例えば、特開平１０−２４７３４１号公報，特開平
１０−３３７７４６号公報などに開示された技術が参考
になる。

【００１８】また、スタンパ内周押さえ３を使用せずに
スタンパ内周部も真空吸引することによってスタンパ０
をスタンパ取り付け鏡面１３に固定する、図４の例で
は、スタンパ０の位置決めをスプルーブッシュ１０で行
っている。そして、両者の間には、スタンパ着脱操作を
スムーズに行うために比較的大きめのクリアランス１１
が設けられなければならない。しかし、成形時にこのク
リアランス部に樹脂が浸入し、成形された光ディスク基
板６上に大きなバリが形成される。このようなバリは、
特に貼り合わせ用光ディスク基板にとって致命的な問題
となる。

【００１９】さらに、スタンパ内周押さえ３の爪８は、
スタンパ０の固定と同時に、その部分のキャビティ２厚
みを薄くして充填時における樹脂の流動、さらに冷却時
における樹脂の収縮を規制する「第２ゲート」としての
役割を果たす。その第２ゲートがキャビティ２の内周側
に移動する、あるいはなくなることによって、成形され
る光ディスク基板６の特性が悪影響を受ける、特に内周
部の複屈折が悪化することが明らかになっている。その
ため、追記型や書き換え型の光ディスク基板を成形する
場合は、むしろ比較的大きめのスタンパをスタンパ内周
押さえによって固定する構成の金型を使用する方がより
良好な特性の光ディスク基板が得やすいことが明らかに
なっている。

【００２０】上述した理由より、成形する光ディスク基
板の種類に合わせて異なる内穴径のスタンパを使用する
ことが好ましいことが明らかになった。また、スペーサ
を介さずに直接基板同士を貼り合わせる構成の光ディス
クにおいては、互いに異なる内穴径のスタンパを使用し
た、あるいは異なる形状の爪を持ったスタンパ内周押さ
えを使用した成形基板同士を貼り合わせることによっ
て、互いの貼り合わせ面側に突出しているバリを環状凹
溝によって回避することが可能なことが明らかになって
いる。従って、成形する光ディスク基板６の種類によっ
て異なるスタンパ内穴径を有するスタンパを使い分ける
方法が好ましいと考えられている。

【００２１】本発明の目的は、従来の技術における上述
のような諸問題を解消した、光ディスク基板成形用金型
およびこの金型を用いて成形された光ディスク基板、な
らびにこの光ディスク基板を用いた光ディスクを提供す
ることにある。より具体的には、以下の通りである。

【００２２】すなわち、請求項１に係る発明は、スタン
パの内穴とスタンパ内周押さえを用いて位置決めを行っ
てスタンパを装着する光ディスク基板成形用金型におい
て、スタンパ内周押さえの芯出しと位置決めを行うスタ
ンパ内周押さえ固定ブッシュをスタンパ内周押さえとス
タンパ取り付け鏡面との間に有する構成とすることによ
って、スタンパ内周押さえ自身に金型からの着脱操作の
ための機構となる形状加工を施す必要をなくし、加工を
容易にすること、また、スタンパ内周押さえとスタンパ
内周押さえ固定ブッシュの組み合わせを変えることによ
って、異なる内穴径のスタンパを、同一の金型に交互に
取り付けて成形を行うことを可能とする光ディスク基板
成形用金型を提供することを目的とするものである。

【００２３】請求項２に係る発明は、上に述べた光ディ
スク基板成形用金型において、スタンパ内周押さえとス
タンパ内周押さえ固定ブッシュとを一体とした状態で金
型から着脱可能な構成とすることによって、両者の間の
着脱操作を、金型から取り外した状態で容易かつ確実に
行うことが可能な光ディスク基板成形用金型を提供する
ことを目的とするものである。

【００２４】また、請求項３に係る発明は、上に述べた
光ディスク基板成形用金型において、一体となったスタ
ンパ内周押さえとスタンパ内周押さえ固定ブッシュを、
金型を分解することなく着脱可能とすることによって、
一体となったスタンパ内周押さえとスタンパ内周押さえ
固定ブッシュを、金型から容易かつ確実に着脱可能とす
る光ディスク基板成形用金型を提供することを目的とす
るものである。

【００２５】請求項４に係る発明は、上に述べた金型を
用いて成形を行うことによって、その用途に適した特性
が与えられている光ディスク基板を得ることを目的とす
るものである。

【００２６】さらに、請求項５に係る発明は、上に述べ
た金型を用いて成形された光ディスク基板を用いて製作
されることによって、良好な特性の光ディスクを得るこ
とを目的とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る光ディスク基板成形用金型は、スタ
ンパの内穴とスタンパ内周押さえを用いて位置決めを行
ってスタンパを装着する光ディスク基板成形用金型にお
いて、前記スタンパ内周押さえの芯出しと位置決めを行
うスタンパ内周押さえ固定ブッシュとを、前記スタンパ
内周押さえとスタンパ取り付け鏡面間に有することを特
徴とする。

【００２８】請求項２に係る光ディスク基板成形用金型
は、前記スタンパ内周押さえとスタンパ内周押さえ固定
ブッシュとを一体とした状態で金型から着脱可能に構成
したことを特徴とする。また、請求項３に係る光ディス
ク基板成形用金型は、前記一体となったスタンパ内周押
さえとスタンパ内周押さえ固定ブッシュとを、金型を分
解することなく着脱可能な着脱機構を有することを特徴
とする。

【００２９】請求項４に係る光ディスク基板は、請求項
１〜３のいずれか１項に記載の光ディスク基板成形用金
型を用いて成形されたことを特徴とする。また、請求項
５に係る光ディスクは、請求項４に記載の光ディスク基
板を用いて製作されたことを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す好適実施例に基づいて、詳細に説明する。

【００３１】本発明に係る光ディスク基板成形方法につ
いて、以下、図に基づいて詳細に説明する。前出の図２
は、一般的な光ディスク基板成形用金型のキャビティ部
分の回転軸対称断面図を示す。ここで、図２は、スタン
パ０がスタンパ内周押さえ３の爪８によって機械的に、
また同時にスタンパ外周吸引溝１２部分からの吸引によ
って固定金型１−１のスタンパ取り付け鏡面１３に装着
され、さらに可動金型１−２が前進して金型を閉止、可
動鏡面１４やキャビリング１４ａとともにキャビティ２
を形成した状態を示している。

【００３２】このとき、スタンパ内周押さえ３は、スタ
ンパ取り付け鏡面１３との間のテーパ部Ａ０との合わせ
によって、回転軸対称中心に対する芯出しを行い、挿入
後退限Ｂ０面へ突き当てて装着することによって、キャ
ビティ厚み方向の位置決めを行っている。さらに、スタ
ンパ内周押さえ３の脱着操作は、スタンパ内周押さえ３
に加工された形状要素Ｃ０部分を含めた脱着機構１６を
操作することによって行われる。

【００３３】一方、本発明の一実施形態に係る光ディス
ク基板成形用金型のキャビティ部分の回転軸対称断面図
を、図１に示す。本実施形態においては、スタンパ内穴
部分を金型に保持するスタンパ内周押さえ３周辺の構造
に特徴を有する。通例、スタンパ内周押さえ３の芯出し
および位置決めは、上述のようにスタンパ取り付け鏡面
１３との間で行われるが、本実施形態では、スタンパ内
周押さえ３とスタンパ取り付け鏡面１３との間に設けた
スタンパ内周押さえ固定ブッシュ１７との間のテーパＡ
１との合わせ、挿入後退限Ｂ１への突き当てによって行
われる。

【００３４】さらに、本発明によるスタンパ内周押さえ
３には、これとスタンパ内周押さえ固定ブッシュ１７間
と脱着するための機構要素となる特別な形状加工は施さ
れていない。そのため、特に内穴が小径のスタンパを用
いるのに合わせて小径・薄肉となったスタンパ内周押さ
えを使用しなければならない場合において、上述した本
発明の構成は、スタンパ内周押さえの加工が容易となる
ために有利となる。

【００３５】そして、この図１に示した実施形態では、
スタンパ内周押さえ３とスタンパ内周押さえ固定ブッシ
ュ１７間をボルト１８で固定している。ただし、この固
定方法は、他の、例えば真空吸着などの手法でも可能で
ある。また、スタンパ内周押さえ固定ブッシュ１７は、
スタンパ取り付け鏡面１３との間のテーパＡ２との合わ
せ、挿入後退限Ｂ２への突き当てによって位置決めが行
われて、スタンパ取り付け鏡面に装着される。

【００３６】そして、両者の脱着は、スタンパ内周押さ
え固定ブッシュ１７に加工された形状要素Ｃ１部分を含
めた脱着機構１６を操作することによって、両者を一体
に組み合わせた状態で行われる。そして、金型から一体
として取り外されたスタンパ内周押さえ３とスタンパ内
周押さえ取り付けブッシュ１７は、金型とは離れた作業
台にて、両者を容易かつ確実に切り離す、あるいは再び
組み合わせて一体とする操作が行われる。

【００３７】なお、上述したスタンパ内周押さえ固定ブ
ッシュ１７に、脱着機構の形状要素Ｃ１部分を加工する
ことについては、このスタンパ内周押さえ固定ブッシュ
１７に関してはその大きさに関する制約が緩いため、比
較的に容易な加工が可能となる。

【００３８】さらに、本実施形態においては、スタンパ
内周押さえ３の大きさを、スタンパ内周押さえ固定ブッ
シュ１７の大きさの範囲内で自在に変更することが可能
となる。その際には、スタンパ内周押さえ固定ブッシュ
１７の形状についても、スタンパ内周押さえ３との間に
関係する部分を同時に変更する必要が生じるが、成形を
行う光ディスクの種類によってそれぞれ最適で異なるス
タンパ内穴径に合わせて、スタンパ内周押さえとスタン
パ内周押さえ固定ブッシュの組み合わせを適宜交換する
ことによって、１つの光ディスク基板成形用金型で異な
る内穴径のスタンパを用いた成形を行うことが可能とな
る。

【００３９】これは、異なるスタンパ形状毎に合わせて
金型を製作することと比較して極めて簡便、かつ安価と
なる。

【００４０】そして、上述のように成形された光ディス
ク基板は、その種類に合わせて最適な形状を用いて成形
が行われるために、良好な特性を有し、さらに、その光
ディスク基板を用いて製作される光ディスクの特性につ
いても良好なものとなる。

【００４１】なお、上記実施例は本発明の一例を示すも
のであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
い。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、下記のような効果が得られるものである。

【００４３】すなわち、請求項１に係る発明では、スタ
ンパの内穴とスタンパ内周押さえを用いて位置決めを行
ってスタンパを装着する光ディスク基板成形用金型にお
いて、スタンパ内周押さえの芯出しと位置決めを行うス
タンパ内周押さえ固定ブッシュをスタンパ内周押さえと
スタンパ取り付け鏡面との間に有する構成としたことに
より、スタンパ内周押さえ自身に金型からの着脱操作の
ための機構となる形状加工を施す必要をなくし、加工が
容易となるという効果が得られる。また、スタンパ内周
押さえとスタンパ内周押さえ固定ブッシュの組み合わせ
を変えることが可能になるので、異なる内穴径のスタン
パを同一の金型に交互に取り付けて成形を行うことが可
能になるという効果が得られる。

【００４４】請求項２に係る発明では、請求項１に係る
発明に述べた光ディスク基板成形用金型において、スタ
ンパ内周押さえとスタンパ内周押さえ固定ブッシュを一
体とした状態で金型から着脱可能な構成としているの
で、両者の間の着脱操作を金型から取り外した状態で、
容易かつ確実に行うことが可能になるという効果が得ら
れる。

【００４５】請求項３に係る発明では、請求項１および
２に係る発明に述べた光ディスク基板成形用金型におい
て、一体となったスタンパ内周押さえとスタンパ内周押
さえ固定ブッシュを、金型を分解することなく着脱可能
な着脱機構としたことにより、一体となったスタンパ内
周押さえとスタンパ内周押さえ固定ブッシュを金型から
容易かつ確実に着脱することができるという効果が得ら
れる。

【００４６】請求項４に係る発明では、請求項１〜３に
係る発明に述べた金型を用いて、その光ディスク基板に
とって最適な内穴形状のスタンパを用いて成形を行って
いるので、その用途に適した特性が与えられている光デ
ィスク基板を得ることが可能になるという効果が得られ
る。

【００４７】請求項５に係る発明では、請求項１〜３に
係る発明に述べた金型を用いて成形され、請求項４に係
る発明に述べた良好な特性の光ディスク基板を用いて製
作されることにより、良好な特性の光ディスクを得るこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光ディスク基板成形用
金型のキャビティ部分の構成を示す、回転対称軸での断
面図である。

【図２】一般的な光ディスク基板成形用かながたのキャ
ビティ部分の構成を示す、回転対称軸での断面図であ
る。

【図３】一般的な光ディスク基板の回転対称軸での断面
斜視図である。

【図４】従来の、スタンパ押さえ方式の一例を説明する
断面図である。

【符号の説明】

０ スタンパ １ 光ディスク金型 １−１ 固定金型スタンパ内周押さえ １−２ 可動金型 ２ キャビティ ３ スタンパ内周押さえ ４ 溶融樹脂の流入口（ゲート） ６ 光ディスク基板 ７ 微細形状パターン転写面 ９ 環状凹溝 １３ スタンパ取り付け鏡面 １７ スタンパ内周押さえ固定ブッシュ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタンパの内穴とスタンパ内周押さえを
   用いて位置決めを行ってスタンパを装着する光ディスク
   基板成形用金型において、前記スタンパ内周押さえの芯
   出しと位置決めを行うスタンパ内周押さえ固定ブッシュ
   を、前記スタンパ内周押さえとスタンパ取り付け鏡面間
   に有することを特徴とする光ディスク基板成形用金型。
2. 【請求項２】 前記スタンパ内周押さえとスタンパ内周
   押さえ固定ブッシュとを一体とした状態で金型から着脱
   可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の光デ
   ィスク基板成形用金型。
3. 【請求項３】 前記一体となったスタンパ内周押さえと
   スタンパ内周押さえ固定ブッシュとを、金型を分解する
   ことなく着脱可能な着脱機構を有することを特徴とする
   請求項２に記載の光ディスク基板成形用金型。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光
   ディスク基板成形用金型を用いて成形されたことを特徴
   とする光ディスク基板。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の光ディスク基板を用い
   て製作されたことを特徴とする光ディスク。