JP2007237407A - ディスク基板の成形方法およびブルーレイディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 ブルーレイディスク用基板またはそれに類するディスク基板の成形、特に前記ディスク基板に中心孔を開口するに際して、載置部にバリ等ができて不良品となったり、または前記バリを処理するための後処理工程が必要となる問題を解決する。
【解決手段】 インフォメーションエリアＤ３を形成するスタンパ１６とディスク基板Ｄ１に中心孔Ｄ２を開口するオスカッタ２１が配設された可動金型１２と、メスカッタ２７が配設された固定金型１３の間に形成されるキャビティ１４内でディスク基板Ｄ１を成形する際に、溶融樹脂を射出充填後にオスカッタ２１をメスカッタ２７の内周孔２７ｃに向けて前進させて嵌合させ、トラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成されたインフォメーションエリアＤ３と同じ一方の面の側に、内周側水平面Ｄ１０からバリが突出していない載置部Ｄ４を有するディスク用基板Ｄ１を成形する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスク基板の成形方法、およびブルーレイディスクに関するものであり、特にはブルーレイディスク用基板またはブルーレイディスク用基板に類するディスク基板に中心孔を形成する方法に関する。

従来、ディスク基板に中心孔を形成する方法については、特許文献１ないし特許文献３に記載されたものが知られている。特許文献１については、ＣＤディスク用基板を成形するものであって、射出充填開始時のダイス部材とポンチ部材間に形成されたゲートＧ間隔ｇ１が０．３ｍｍに形成された例が記載されている。ただしＣＤ成形においては、インフォメーションエリアのトラックピッチは１．６μｍであり、射出形成時の溶融樹脂の温度も２９０℃程度と比較的低いものであった。

また特許文献２については、ＤＶＤディスク用基板を成形するものであって、オスカッタがキャビティへ０．２〜０．３ｍｍ突出している状態から前進距離Ｂ（０．７ｍｍ）前進してゲートカットさせる例が記載されている。ＤＶＤ成形においては、ディスク基板の板厚は０．６ｍｍであり、インフォメーションエリアのトラックピッチは標準０．７４μｍである。またＤＶＤ基板は、一方のディスク基板のインフォメーションエリアに他方のディスク基板を貼り合せるので、一方のディスク基板のインフォメーションエリアの側が、読取時に載置部となることはない。

更に特許文献３については、ブルーレイディスク用基板（ブルーレイディスクは商標）に中心孔を形成するものであって、打ち抜き機により中心孔を成形する例が記載されている。しかし特許文献３のように、ディスク基板を成形する射出成形工程以外に別途、中心孔を形成する打ち抜き機による中心孔打ち抜き工程を設けることはコスト面での無駄が多かった。更にまた、図４に示されるように、固定金型５２にスタンパ５３が取付けられたディスク基板の成形金型５１によって、図５に示されるようなブルーレイディスク用基板Ｄ１を成形する方法も考えられる。

図５に示されるブルーレイディスクＤにおいては、成形されたブルーレイディスク用基板Ｄ１のインフォメーションエリアＤ３等に保護層が設けられ、インフォメーションエリアＤ３等の側が読取面となる。従って読取時にブルーレイディスクＤをスピンドル（載置台）に載せる中心孔Ｄ２側の載置部Ｄ４がインフォメーションエリアＤ３等と同じ側に形成される。ブルーレイディスクＤでは、インフォメーションエリアＤ３のトラックピッチ（ピット列の間隔）が０．３２μｍであってＤＶＤディスクのトラックピッチの約半分と狭くなっている。従って読取時にブルーレイディスクＤをスピンドル（載置台）に正確に載置する必要があり、それに伴いブルーレイディスクＤの載置部Ｄ４の寸法精度を高める必要があった。

しかし前記図４に示される固定金型５２にスタンパ５３が設けられた例では、キャビティ５４内に射出充填された溶融樹脂は、可動金型５５のオスカッタ５６が固定金型５２のメスカッタ５７に向けて前進させ嵌合させることにより、固定金型５２側によってブルーレイディスクＤの載置部Ｄ４が形成される。しかし前記オスカッタ５６がメスカッタ５７の嵌合された際の両者の関係は、カジリを発生させないために僅かなクリアランスが設けられている。従って図５に示されるように、固定金型５２にスタンパ５３が取付けられたディスク基板の成形金型５１で成形されるブルーレイディスク用基板Ｄ１は、前記クリアランスに残った樹脂がバリＤ５となって載置部Ｄ４に残存し、不良品が多く発生するとなるという問題があった。または前記固定金型５２にスタンパ５３が設けられた例では、後工程にバリＤ５を除去する仕上げ工程を別に設ける必要があった。

特開平６−１４３３６４号公報（００２０、００２１、図１） 特開２００５−２９７３７１号公報（００１３、００１５、図１、図２） 特開２００５−１２５４８５号公報（０００２、００３８、図２、図６）

本発明では上記の問題を鑑みて、ブルーレイディスク用基板またはそれに類するディスク基板の成形、特に前記ディスク基板に中心孔を開口するに際して、載置部にバリ等ができて不良品となったり、または前記バリを処理するための後処理工程が必要となる問題を解決したディスク基板の成形方法を提供することを目的とする。また前記問題を解決したブルーレイディスクまたはそれに類するディスクを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のディスク基板の成形方法は、インフォメーションエリアを形成するスタンパとディスク基板に中心孔を開口するオスカッタが配設された可動金型と、オスカッタが前進された際に嵌合されるメスカッタが配設された固定金型の間に形成されるキャビティ内でディスク基板を成形するディスク基板の成形方法において、キャビティに溶融樹脂を射出充填後にオスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させて嵌合させ、内周側水平エリアからバリが突出していない載置部を、トラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成されたインフォメーションエリアと同じ一方の面の側に形成することを特徴とする。

本発明の請求項２に記載のディスク基板の成形方法は、インフォメーションエリアを形成するスタンパとディスク基板に中心孔を開口するオスカッタが配設された可動金型と、オスカッタが前進された際に嵌合されるメスカッタが配設された固定金型の間に形成されるキャビティ内でディスク基板を成形するディスク基板の成形方法において、キャビティに溶融樹脂を射出充填後にオスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させて嵌合させ、オスカッタとオスカッタ周辺部材とによって内周側水平エリアから中心孔に向けて断面曲面状の傾斜面が形成された載置部を、トラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成されたインフォメーションエリアと同じ一方の面の側に形成することを特徴とする。

本発明の請求項３に記載のディスク基板の成形方法は、請求項１または請求項２ににおいて、載置部は、内周側水平面からディスク基板の板厚方向において０．０１ｍｍないし０．１ｍｍの範囲に形成された断面曲面状の傾斜面からなることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載のディスク基板の成形方法は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、キャビティに溶融樹脂を射出充填開始時のオスカッタの先端面とメスカッタの可動金型対向面との間隔を０．５ｍｍないし１．０ｍｍとし、キャビティに溶融樹脂を射出充填した後にオスカッタを前進させ、オスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させ、０．１ｍｍないし０．５ｍｍ嵌合させることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載のディスク基板の成形方法は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、キャビティに溶融樹脂を射出充填開始時における固定金型の鏡面板のキャビティ形成面と、可動金型のスタンパ表面との間隔が１．１５ｍｍないし１．３ｍｍであり、離型前の間隔は、１．０５ｍｍないし１．１５ｍｍであって、その間に可動金型の位置を０．５ｍｍないし２．０ｍｍ前進させて、溶融樹脂を圧縮することを特徴とする。

本発明の請求項６に記載のディスク基板の成形方法は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、溶融樹脂は、ポリカーボネートからなり、ノズル温度が３０５℃ないし３４０℃でキャビティ内に射出充填されることを特徴とする。

本発明の請求項７に記載のブルーレイディスクは、請求項１ないし請求項６のいずれか１項のディスク基板の成形方法によって成形されたディスク基板を用い、一方の面にディスク基板の少なくともインフォメーションエリアを保護する保護層と載置部が設けられ、他方の面に表面処理が行われたものであることを特徴とする。

本発明のディスク基板の成形方法は、インフォメーションエリアを形成するスタンパとディスク基板に中心孔を開口するオスカッタが配設された可動金型と、前記オスカッタが前進された際に嵌合されるメスカッタが配設された固定金型の間にキャビティが形成されるディスク基板の成形金型を用い、キャビティに溶融樹脂を射出充填後にオスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させて嵌合させ、内周側水平エリアからバリが突出していない載置部を、トラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成されたインフォメーションエリアと同じ一方の面の側に形成するので、ブルーレイディスク用ディスク基板等のディスク基板の成形時の不良を減らすことができる。または後工程にバリを除去する仕上げ工程を別に設ける必要がない。

最初に本発明のディスク基板の成形方法に用いられるブルーレイディスク用基板の成形金型１１について、図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施形態のブルーレイディスク用基板の成形金型の要部断面図であって射出充填前の状態を示す図である。図２は、本実施形態のブルーレイディスク用基板の成形金型の要部断面図であって射出充填後にゲートカットされた状態を示す図である。

本実施形態のブルーレイディスク用基板の成形金型１１（以下単に成形金型１１）は、板厚１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍ（いずれも成形誤差を含む）のブルーレイディスク用ディスク基板Ｄ１（以下単にディスク基板Ｄ１と略す）を成形するためのものである。ブルーレイディスクＤ（Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ Ｆｏｒｍａｔ準拠）（登録商標）は、インフォメーションエリアＤ３のトラックピッチが０．３２μｍ（成形誤差を含む）に形成され、４０５ｎｍの短波長の青色レーザー光または青紫色レーザー光を使用して読み取りが行われる。そしてブルーレイディスクＤは、読取時にスピンドル（載置台）に載せる載置部Ｄ４が前記インフォメーションエリアＤ３と同じ側にあるのが特徴である。なお本発明は、ブルーレイディスクＤに使用されるディスク基板Ｄ１に限定されず、インフォメーションエリアのトラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成され、該インフォメーションエリアと載置部が同じ一方の面の側にあって載置部の形成に精度が要求されるブルーレイディスクに類するディスク用のディスク基板にも用いることができる。

図１に示されるように、成形金型１１は、第１の金型である可動金型１２と第２の金型である固定金型１３とからなり、型合わせされた両金型１２，１３の間には容積可変のキャビティ１４が形成されるようになっている。図示しない射出成形機の可動盤に取付けられる可動金型１２は、図示しない可動裏板に固着された可動側の鏡面板１５と、前記鏡面板１５の表面に配設されインフォメーションエリアＤ３を形成するスタンパ１６と、前記鏡面板１５の内周孔に配設され前記スタンパ１６を保持する内周スタンパホルダ１７と、内周スタンパホルダ１７の内周孔に配設される固定スリーブ１９と、前記固定スリーブ１９の内周孔に配設されるエジェクタスリーブ２０と、エジェクタスリーブ２０の内周孔に配設される円筒状のオスカッタ２１と、オスカッタ２１の内周孔に嵌挿される突出ピン２２と、スタンパ１６の外周部を保持する図示しない外周スタンパホルダ等からなる。

第１の金型である可動金型１２の各部について詳述すると、鏡面板１５は、薄い円筒形の部材であり、キャビティ１４側の表面１５ａは鏡面加工がなされている。また鏡面板１５の裏面（可動裏板に固着される側）は、冷却媒体を流すための冷却媒体流路１５ｂが形成されている。内周スタンパホルダ１７は、円筒形の部材であり、キャビティ形成面１７ａの外周端にはスタンパ１６を押さえるための爪部１８が設けられている。スタンパ１６は、板厚が０．２ｍｍから０．６ｍｍ程度であって、表面にディスク基板Ｄ１の一方の面にインフォメーションエリアＤ３に信号を形成するための微細な凸部が形成されている。そしてインフォメーションエリアＤ３の内周側には、クランピングエリアＤ６が形成されている。なお前記インフォメーションエリアＤ３については、記録型ディスク用の場合、グルーブ等が形成されたものであってもよい。

固定スリーブ１９は円筒形の部材からなり、固定スリーブ１９のキャビティ形成面１９ａは、内周スタンパホルダ１７のキャビティ形成面１７ａと同じ高さに形成されている。そして固定スリーブ１９と内周スタンパホルダ１７との間隙２３からは、離型時にエアが噴出可能となっている。オスカッタ周辺部材であるエジェクタスリーブ２０は、円筒形の部材からなり、キャビティ形成面２０ａ側の端部は、断面形状において外周側、内周側ともに直角となっている。そしてエジェクタスリーブ２０のキャビティ形成面２０ａは、定位置（射出充填開始時の位置）において固定スリーブ１９のキャビティ形成面１９ａと同じ高さとなっている。またエジェクタスリーブ２０は、図示しない駆動手段により進退移動可能に設けられている。なおオスカッタ２１の周囲を進退移動するエジェクタスリーブ２０ではなく固定されたオスカッタ周辺部材としてもよい。

本実施形態ではオスカッタ２１は、円筒形の外周側部材２１ａの内部に円筒形の内周側部材２１ｂが嵌合固定されて軸方向にわたって同径の一部材となっている。そしてオスカッタ２１の前記外周側部材２１ａと内周側部材２１ｂは、先端面２１eが同じ高さとなっている。オスカッタ２１が外周側部材２１ａと内周側部材２１ｂから形成されている理由は、両者の間に冷却媒体流路２１ｃが形成されているからであり、一つの部材としてもよい。オスカッタ２１（外周側部材２１ａ）の外周は直径１５．１９ｍｍである。オスカッタ２１は、駆動手段により、前記キャビティ１４内およびメスカッタ２７の内周孔２７ｃに向けて出没可能となっている。なおオスカッタ２１または前記エジェクタスリーブ２０の駆動手段については、油圧シリンダ、サーボモータとボールネジ機構等を用いることができる。オスカッタ２１の定位置（射出充填開始時の位置）は、オスカッタ２１の先端面２１ｅがエジェクタスリーブ２０のキャビティ形成面２０ａよりも０．４ｍｍ突出した位置となるよう調整されている。

またエジェクタスリーブ２０の内周面とオスカッタ２１の外周面２１ｄとは、いずれも鏡面加工されている。そしてエジェクタスリーブ２０の内周面とオスカッタ２１の外周面２１ｄは、平行に設けられ、その間隙２４は、０．０１０ｍｍとなっている。なお前記エジェクタスリーブ２０の内周面とオスカッタ２１の外周面２１ｄとの間隙２４は、０．００５ｍｍないし０．０１５ｍｍとすることが望ましい。これ以上両者の間隙２４が狭いとエジェクタスリーブ２０かオスカッタ２１のいずれかが前進または後退する際にカジリが生じてしまう。またこれ以上両者の間隙２４が広いと射出時に前記間隙２４に溶融樹脂が入り込んでバリとなってしまう。なお本明細書における成形金型１１を構成する部材の数値はすべて常温時の測定値である。

またオスカッタ２１（内周側部材２１ｂ）の内周孔には、突出ピン２２が、出没自在に配設されている。突出ピン２２の定位置（射出充填開始時の位置）は、オスカッタ２１に対して低く奥まって配置されている。なお突出ピン２２については必須のものではない。

一方、図示しない射出成形機の固定盤に取付けられる第２の金型である固定金型１３は、図示しない固定裏板に固着される固定側の鏡面板２５と、鏡面板２５の内周孔に配設されるゲートインサート２６と、ゲートインサート２６の内周孔に配設されるメスカッタ２７と該メスカッタ２７の内周孔内に配設されるスプルブッシュ２８等からなる。固定金型１３の各部について更に詳述すると、鏡面板２５は、薄い円筒形の部材であり、キャビティ形成面２５ａは鏡面加工がなされている。なお前記キャビティ形成面２５ａは、粗面加工をして離型を容易にするとともに、他方の面に形成されるレーベル面Ｄ９をエンボス状にしてもよい。また鏡面板２５の裏面（固定裏板に固着される側）は、冷却媒体を流すための冷却媒体流路２５ｂが形成されている。そして前記鏡面板２５のキャビティ形成面２５ａとゲートインサート２６のキャビティ形成面２６ａの高さは同じに設けられ、両者の間隙２９からは離型時にエアが噴出可能となっている。なお鏡面板２５のキャビティ形成面２５ａよりもゲートインサート２６のキャビティ形成面２６ａの方を僅かに高くしてもよい。

ゲートインサート２６には環状に図３に示されるスタックリブＤ８を形成するための環状凹部３０が設けられている。なおスタックリブについては、可動金型の固定スリーブ等に環状凹部を設けて形成されるようにしてもよい。そしてゲートインサート２６のキャビティ形成面２６ａとメスカッタ２７の可動金型対向面２７ａは同じ高さに設けられている。またメスカッタ２７は、前記可動金型対向面２７ａのうち内周孔２７ｃに隣接する部分には、可動金型１２側に向けて５０μｍ突出した環状突起部２７ｂが設けられている。なお前記環状突起部２７bについてはディスク基板Ｄの中心孔Ｄ２の他方の面（レーベル面Ｄ９側）に形成されるバリ対策のために設けられ０．０３０ｍｍないし０．０８０ｍｍの高さに突出させることが望ましい。またディスク基板Ｄの他方の面は読取時の載置には関係ないので、環状突起部２７bは必須のものではない。またゲートインサートとメスカッタの関係は、いずれか一方が可動金型側に向けて高く突出したものであってもよい。

メスカッタ２７の内周孔２７ｃには、スプルブッシュ２８が配設されるが、スプルブッシュ２８の先端面２８ａは、メスカッタ２７の可動金型対向面２７ａよりも０．６ｍｍ後退して配設されている。またメスカッタ２７とスプルブッシュ２８の間には両者を冷却するための冷却媒体流路３１が形成されている。

また可動金型１２と固定金型１３の位置関係について説明すると、可動金型１２側のスタンパ１６に略対向して固定金型１３側の鏡面板２５が配設されている。また内周スタンパホルダ１７と固定スリーブ１９に略対向してゲートインサート２６が配設されている。更にエジェクタスリーブ２０に略対向してメスカッタ２７が配設されている。またオスカッタ２１に略対向してスプルブッシュ２８が配設され、前進移動可能に設けられたオスカッタ２１の先端面２１ｅがメスカッタ２７の内周孔２７ｃに嵌合されるようになっている。なおこれら成形金型１１のキャビティ１４を構成する部材は、すべてステンレス鋼からなっている。

次に本発明のディスク基板Ｄ１の成形方法について図１ないし図３により説明する。図３は本実施形態により製造されたブルーレイディスクＤの拡大断面図である。

図示しない射出成形機の型締装置を作動させて可動盤に取付けられた可動金型１２を移動させて型閉めを行う。そのことにより図１に示されるように可動金型１２は、固定盤に取付けられた固定金型１３に対して嵌合され、容積可変のキャビティ１４が形成される。本実施形態では、前記スタンパ１６と固定金型１３側の鏡面板２５のキャビティ形成面２５ａの間隔Ａが、１．２ｍｍに近似する位置で可動金型１２が停止されるようになっている。なおこの間隔については、１．１５ｍｍないし１．３０ｍｍであることが望ましい。

また可動金型１２が一旦停止され射出充填開始時におけるオスカッタ２１の待機位置は、前記したようにオスカッタ周辺部材であるエジェクタスリーブ２０のキャビティ形成面２０ａから０．４ｍｍ突出した位置であり、オスカッタ２１の先端面２１ｅとメスカッタ２７の可動金型対向面２７ａの間隔Ｂは、０．８ｍｍとなるよう調整がされている。なお前記オスカッタ２１の待機位置は、エジェクタスリーブ２０のキャビティ形成面２０ａよりも０．２ｍｍないし０．７ｍｍ突出させることが望ましい。

また突出したオスカッタ２１の先端面２１ｅとメスカッタ２７の可動金型対向面２７aの間隔Ｂは、０．５ｍｍないし１．０ｍｍとすることが望ましい。なお前記間隔Ｂが０．５ｍｍよりも小さいと、エジェクタスリーブ２０とオスカッタ２１によって形成される図２において断面直角に表わされる載置部形成部分３２に溶融樹脂を完全に充填させにくくなる。また溶融樹脂をキャビティ１４のスタンパ１６表面側に射出充填する際の流動抵抗が大きくなる。また前記間隔Ｂが１．０ｍｍよりも大きいと、エジェクタスリーブ２０とオスカッタ２１との間の間隙２４に溶融樹脂が入り込んでバリとなりそれが載置部Ｄ４に残りやすい。またオスカッタ２１の前進ストロークが長くなりすぎるとスプル内へ溶融樹脂を圧縮する量が増加し、ゲートカットが困難になる。なお本実施形態のおけるオスカッタ２１の待機位置は、従来技術である特許文献１のＣＤ用ディスク成形基板の成形方法においてオスカッタがエジェクタスリーブから０．９ｍｍ突出しているのと比較して、可動金型１２に後退した位置となっている。

また前記のオスカッタ２１を冷却するための冷却媒体流路２１ｃに流される温調媒体の温度は８５℃となっている。なお前記温度は５０℃ないし９０℃が望ましい。また固定金型１３のメスカッタ２７とスプルブッシュ２８の間の冷却媒体流路３１に流される温調媒体の温度は、７５℃となっている。なお前記温度は５０℃ないし９０℃が望ましい。

次に図示しない射出装置のスクリュを前進させ、前記射出装置のノズル、および該ノズルに当接された固定金型１３のスプルブッシュ２８を介して、射出装置の加熱シリンダ内の溶融樹脂が前記キャビティ１４内に射出充填される。本実施形態では熱可塑性透明樹脂は、ポリカーボネートが用いられる。そしてノズル温度は３２０℃に設定され、略同温の溶融樹脂が前記キャビティ１４内に射出充填される。なおノズル温度については、３０５℃から３４０℃の範囲が望ましい。なお射出充填される溶融樹脂の温度が前記温度を下回ると、ブルーレイディスクＤの場合、トラックピッチ等が狭いので良好な転写ができない。またこの際の射出速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃとなっているが７５ｍｍ／ｓｅｃないし２００ｍｍ／ｓｅｃが望ましい。そして射出が終わると保圧に移行し、当初１５ＭＰａないし５０ＭＰａでキャビティ１４に保圧がかけられる。

キャビティ１４内に溶融樹脂が射出充填されると、溶融樹脂の圧力が可動金型１２に及ぼされ、可動金型１２は僅かに後退する。そして前記射出充填開始と同時か僅かに前後するタイミングで型締装置を再作動させて可動金型１２を固定金型１３に向けて前進させ、キャビティ１４内の溶融樹脂を圧縮させて良好な転写が行われるようにする。

キャビティ１４内に射出充填された溶融樹脂は、冷却された成形金型１１のキャビティ１４内で冷却固化が進行し収縮するので容積が減少する。それに伴い型締装置により可動金型１２を固定金型１３側に向けて前進させ、前記溶融樹脂に圧縮を継続する。そして離型前の固定金型１３の鏡面板２５のキャビティ形成面２５ａと可動金型１２のスタンパ１６の表面との間隔は、射出充填開始前と比較して０．１ｍｍ狭くなり、１．１ｍｍとなる。なお離型前の固定金型１３の鏡面板２５のキャビティ形成面２５ａと可動金型１２のスタンパ１６の表面との間隔は、１．０５ｍｍないし１．１５ｍｍの範囲であり、射出充填開始前の可動金型１２の位置から離型前までに可動金型１２を０．５ｍｍないし２．０ｍｍ前進して圧縮を行うことが望ましい。

また前記可動金型１２による溶融樹脂の圧縮と並行して、溶融樹脂の冷却固化が完了する前に、可動金型１２のオスカッタ２１を固定金型１３のメスカッタ２７の内周孔２７ｃに向けて前進させてゲートカットを行い、ディスク基板Ｄ１の中心孔Ｄ２を開口する。この際のタイミングは、射出開始から遅延タイマにより計測を開始し、０．２秒後にオスカッタ２１の前進を開始する。なおオスカッタ２１の前進のタイミングは、射出充填開始から０．１秒ないし０．５秒後の間に行うことが望ましい。これ以上早いとまだ射出装置からまだ前記圧力での保圧がかけられている状態であり、これ以上遅いと溶融樹脂の冷却固化が進行しすぎてゲートカットが難しくなる。

この際のオスカッタの前進力は２５ｋＮであるが、望ましくは１６ｋＮないし３５ｋＮが望ましい。そしてオスカッタ２１のメスカッタ２７の内周孔２７ｃへの嵌合量Ｃ（メスカッタ２７の可動金型対向面２７ａに対してオスカッタ２１の先端面２１ｅが嵌合された寸法）は、０．２ｍｍとなっている。なおこの嵌合された寸法は、０．１ｍｍないし０．５ｍｍが望ましい。この際にオスカッタ２１の外周面２１ｄとメスカッタ２７の内周孔２７ｃの間にはバリＤ１１ができるが、メスカッタ２７には環状突起部２７ｂが設けられているので、バリＤ１１が環状突出部２７ｂの内周面とオスカッタ２１の外周面２１ｄの間にのみ形成されるので、ディスク基板Ｄ１の他方の面から突出することはない。

そしてオスカッタ２１の前進時にはまだ溶融樹脂が完全に冷却固化されていないから、射出充填時にエジェクタスリーブ２０とオスカッタ２１の間隙２４に溶融樹脂が僅かに浸入したとしてもオスカッタ２１の前進により前記浸入した溶融樹脂が固定金型１３側に引っ張られて移動され、前記間隙２４にバリとして残らない。このようにしてエジェクタスリーブ２０のキャビティ形成面２０ａとオスカッタ２１の外周面２１ｄによって形成される載置部形成部分３２によってブルーレイディスク用基板Ｄ１の載置部Ｄ４が形成される。なお可動金型１２にスタンパ１６が設けられた成形金型１１においては、同じ一方の面の側にインフォメーションエリアＤ３、クランピングエリアＤ６、爪部によって形成される環状凹部Ｄ７、エジェクタスリーブ２０のキャビティ形成面２０ａ等によって形成される内周側水平面Ｄ１０、および載置部Ｄ４が形成される。

オスカッタ２１とエジェクタスリーブ２０とによって形成される中心孔Ｄ２および載置部Ｄ４について図３により詳述する。オスカッタ２１によって形成される中心孔Ｄ２の直径は、１５ｍｍ（許容範囲としては、１４．９７ｍｍないし１５．０８ｍｍ）に形成される。載置部Ｄ４は、前記内周側水平面Ｄ１０から中心孔Ｄ２に向けて断面曲面状（断面凸状円弧面）の傾斜面から形成される。詳しくは載置部Ｄ４の傾斜面は、半径が０．０５ｍｍ程度のＲ面によって形成される。ただしその角度は中心孔Ｄ２に近い部分が急角度であっても内周側水平面Ｄ１０に近い部分が急角度であってもよい。ただし載置部Ｄ４の前記内周側水平面Ｄ１０から板厚方向（内周側水平面Ｄ１０とは直角方向）における形成される範囲は、０．０１ｍｍないし０．１ｍｍとなっている。なおブルーレイディスクにおける載置部の板厚方向における規格は、０．１ｍｍである。そして載置部Ｄ４は、内周側水平面Ｄ１０から一方に向けてバリが突出していないように形成することができるから、後処理の必要性がない。なおこれらのディスク基板Ｄ１およびブルーレイディスクＤの数値は、冷却（アニーリング後）、および製品化後の数値である。

そして前記オスカッタ２１によるゲートカットが行われ、キャビティ１４内における溶融樹脂の冷却固化が更に進行すると次に、前記固定金型１３の鏡面板２５とゲートインサート２６との間隙２９、可動金型１２の内周スタンパホルダ１７と固定スリーブ１９との間隙２３等から離型エアの噴出を開始する。そして前記離型エアを金型のキャビティ形成面とディスク基板Ｄ１の間に及ぼしながら可動金型１２を後退移動させ、型開きを行う。成形されたディスク基板Ｄ１と図示しないスプルは、型開き時に、可動金型１２とともに移動され、型開完了位置で図示しない取出機である取出用ロボットによってレーベル面Ｄ９が吸着されるとともに、エジェクタスリーブ２０の前進により可動金型１２から完全に離型され、また略同時に突出ピン２２によりディスク基板Ｄ１からスプルが完全に分離される。

本実施形態によって成形されたディスク基板Ｄ１は、図３に示されるブルーレイディスクＤを構成するものである。すなわちディスク基板Ｄ１は、厚さは１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍ、中心孔Ｄ２の直径は１５ｍｍ（いずれも許容成形誤差の範囲を含む）となっている。そして前記ディスク基板Ｄ１の一方の面（読取時に下方となる面）における直径２２ｍｍから２３ｍｍの部分に内周スタンパホルダ１７の爪部１８によって形成される環状凹部Ｄ７が形成され、その外周側にはスタンパ１６によってインフォメーションエリアＤ３とクランピングエリアＤ６とが形成されている。また前記環状凹部Ｄ７よりも内周側の直径１５ｍｍから２２ｍｍの位置に中心孔に隣接する内周側水平面Ｄ１０が厚さ１．０５ｍｍないし１．１５ｍｍに形成されている。そして内周側水平面Ｄ１０に隣接して、中心孔Ｄ２との間に載置部Ｄ４が形成されている。また前記ディスク基板Ｄ１の前記一方の面とは反対側の他方の面（読取時に上方となる面）においては、インフォメーションエリアＤ３と略対向する部分には平坦なレーベル面Ｄ９が形成され、またクランピングエリアＤ６と略対向する部分にはスタックリブＤ８が形成されている。

次に取出用ロボットにより取出されたディスク基板Ｄ１は、図示しない冷却用ストッカに積み重ねて冷却される。冷却用ストッカは、中央に鉛直方向の支柱が配設され、ディスク基板Ｄ１は、その支柱に中心孔Ｄ２を挿通され、下面となるインフォメーションエリアＤ３が水平になるように載置される。その際にディスク基板Ｄ１にはスタックリブＤ８が設けられており、上下に隣り合うディスク基板Ｄ，Ｄのレーベル面Ｄ９とインフォメーションエリアＤ３が当接しないように積み重ねることができる。

ディスク基板Ｄ１の冷却（アニーリング工程を含む）が完了すると、次にディスク基板Ｄ１は、アルミ蒸着装置に搬送され、インフォメーションエリアＤ３の上にアルミ蒸着層Ｄ１２が形成される。なおインフォメーションエリアＤ３の処理は、他の方法によるものであってもよい。アルミ蒸着層Ｄ１２の形成が行われたディスク基板Ｄ１は、次にインフォメーションエリアＤ３（アルミ蒸着層Ｄ１２を含む）を保護する保護層Ｄ１３が設けられる。本実施形態において保護層Ｄ１３は、板厚が０．１ｍｍ、直径（外径）がディスク基板Ｄ１と同径であって、中心開口部の直径（内径）が、ディスク基板Ｄ１の環状凹部Ｄ７の外周端よりも大きく設けられた樹脂板が接着剤により貼着される。保護層Ｄ１３の形成は、前記以外に、インフォメーションエリアＤ３上に液状樹脂を塗布してディスク基板Ｄ１を回転させ、光硬化や赤外線照射による方法で前記液状樹脂を硬化させ、保護層Ｄ１３を形成するようにしてもよい。また保護層Ｄ１３の厚みは０．１ｍｍが標準であるが、０．０８５ｍｍないし０．１２５ｍｍの範囲も想定される。

そして保護層Ｄ１３が形成されたディスク基板Ｄ１のレーベル面Ｄ９には、印刷が行われる。本実施形態では、ディスク基板Ｄ１のスタックリブＤ８より外周の部分のレーベル面に印刷層Ｄ１４を形成する印刷等の表面処理が行われる。しかしスタックリブが一方のインフォメーションエリアを有する面にある場合は、他方の面の略全面をレーベル面として印刷を行うことも想定される。前記工程を経て製造されたブルーレイディスクＤは、一方の面である保護層Ｄ１３の側から短波長（４０５ｎｍ）の青色レーザー光または青紫色レーザー光を使用して読み取りが行われるものである。なお本実施形態のブルーレイディスクＤはそのまま梱包等がなされて製品として流通され、ブルーレイディスクＤのみを読取装置にセットして読み取りされるものであるが、収納ケースに入れて製品として流通され、収納ケースごと読取装置にセットされるものを除外するものではない。

また本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。また使用される樹脂の種類は前記のポリカーボネートに限定されず、光学特性に優れた他の樹脂でもよい。更にインフォメーションエリアはディスク基板の成形金型のスタンパによって形成されたものでなく、後工程に設けられたスタンパにより光硬化樹脂を使用して転写を行い、インフォメーションエリアを形成したものであってもよい。

本実施形態のブルーレイディスク用基板の成形金型の要部断面図であって射出充填前の状態を示す図である。 本実施形態のブルーレイディスク用基板の成形金型の要部断面図であって射出充填後にゲートカットされた状態を示す図である。 本実施形態により製造されたブルーレイディスクの拡大断面図である。 従来技術によるブルーレイディスク用基板の成形金型の要部断面図である。 従来技術により製造されたブルーレイディスクの拡大断面図である。

符号の説明

１１ ディスク基板の成形金型
１２ 可動金型
１３ 固定金型
１４ キャビティ
１５，２５ 鏡面板
１５ａ 表面
１５ｂ，２１ｃ，２５ｂ，３１ 冷却媒体流路
１６ スタンパ
１７ 内周スタンパホルダ
１７ａ，１９ａ，２０ａ，２５ａ，２６ａ キャビティ形成面
１８ 爪部
１９ 固定スリーブ
２０ エジェクタスリーブ
２１ オスカッタ
２１ａ 外周側部材
２１ｂ 内周側部材
２１ｄ 外周面
２１ｅ，２８a 先端面
２２ 突出ピン
２３，２４，２９ 間隙
２６ ゲートインサート
２７ メスカッタ
２７ａ 可動金型対向面
２７ｂ 環状突起部
２７ｃ 内周孔
２８ スプルブッシュ
３０ 環状凹部
３２ 載置部形成部分
Ａ，Ｂ 間隔
Ｃ 嵌合量
Ｄ ブルーレイディスク
Ｄ１ ブルーレイディスク用基板
Ｄ２ 中心孔
Ｄ３ インフォメーションエリア
Ｄ４ 載置部
Ｄ５，Ｄ１１ バリ
Ｄ６ クランピングエリア
Ｄ７ 環状凹部
Ｄ８ スタックリブ
Ｄ９ レーベル面
Ｄ１０ 内周側水平面
Ｄ１２ アルミ蒸着層
Ｄ１３ 保護層
Ｄ１４ 印刷層

Claims (7)

1. インフォメーションエリアを形成するスタンパとディスク基板に中心孔を開口するオスカッタが配設された可動金型と、前記オスカッタが前進された際に嵌合されるメスカッタが配設された固定金型の間に形成されるキャビティ内でディスク基板を成形するディスク基板の成形方法において、
   前記キャビティに溶融樹脂を射出充填後にオスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させて嵌合させ、内周側水平エリアからバリが突出していない載置部を、トラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成されたインフォメーションエリアと同じ一方の面の側に形成することを特徴とするディスク基板の成形方法。
2. インフォメーションエリアを形成するスタンパとディスク基板に中心孔を開口するオスカッタが配設された可動金型と、前記オスカッタが前進された際に嵌合されるメスカッタが配設された固定金型の間に形成されるキャビティ内でディスク基板を成形するディスク基板の成形方法において、
   前記キャビティに溶融樹脂を射出充填後にオスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させて嵌合させ、オスカッタとオスカッタ周辺部材とによって内周側水平エリアから中心孔に向けて断面曲面状の傾斜面が形成された載置部を、トラックピッチが０．０１０μｍないし０．０４０μｍに形成されたインフォメーションエリアと同じ一方の面の側に形成することを特徴とするディスク基板の成形方法。
3. 前記載置部は、内周側水平面からディスク基板の板厚方向において０．０１ｍｍないし０．１ｍｍの範囲に形成された断面曲面状の傾斜面からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスク基板の成形方法。
4. 前記キャビティに溶融樹脂を射出充填開始時のオスカッタの先端面とメスカッタの可動金型対向面との間隔を０．５ｍｍないし１．０ｍｍとし、前記キャビティに溶融樹脂を射出充填した後に前記オスカッタを前進させ、オスカッタをメスカッタの内周孔に向けて前進させ、０．１ｍｍないし０．５ｍｍ嵌合させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のディスク基板の成形方法。
5. キャビティに溶融樹脂を射出充填開始時における固定金型の鏡面板のキャビティ形成面と、可動金型のスタンパ表面との間隔が１．１５ｍｍないし１．３ｍｍであり、離型前の前記間隔は、１．０５ｍｍないし１．１５ｍｍであって、その間に可動金型の位置を０．５ｍｍないし２．０ｍｍ前進させて、溶融樹脂を圧縮することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のディスク基板の成形方法。
6. 前記溶融樹脂は、ポリカーボネートからなり、ノズル温度が３０５℃ないし３４０℃で前記キャビティ内に射出充填されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のディスク基板の成形方法。
7. 前記請求項１ないし請求項６のいずれか１項のディスク基板の成形方法によって成形されたディスク基板を用い、一方の面にディスク基板の少なくともインフォメーションエリアを保護する保護層と載置部が設けられ、他方の面に表面処理が行われたことを特徴とするブルーレイディスク。

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