JP3952381B2 - ディスク成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク成形装置に係り、特に、射出成形後の透明基板の中心穴と情報信号部のトラックとの同軸度を良好に（偏芯が小さい）出来るディスク成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、高密度に大容量の情報を記録できること、記録再生用の光ヘッドと光ディスクを非接触に保持して記録再生できることより、広く実用化されている。
光ディスクには、光ヘッドに用いるレーザー光の波長の違いにより、記録密度の異なる、すなわち、方式の異なる光ディスクが存在する。
【０００３】
コンパクトディスク（ＣＤ）方式の光ディスクにおいては、トラックピッチが１．６μｍ、最小ピット長が０．９μｍである情報ピットが波長７８０ｎｍのレーザー光を使用して記録再生される。
デジタルバーサタールディスク（ＤＶＤ）方式の光ディスクにおいては、トラックピッチが０．７４μｍ、最小ピット長が０．４μｍである情報ピットが記録されており、この光ディスクの記録再生は波長６３５ｎｍのレーザー光によって行われる。
デジタルビデオレコーダー（ＤＶＲ）方式の光ディスクにおいては、トラックピッチが０．３２μｍ、最小ピット長が０．１６μｍである情報ピットが記録されており、この光ディスクの記録再生は波長４００ｎｍのレーザー光によって行われる。
【０００４】
これらの光ディスクに使用される光ディスク基板（透明樹脂基板）は、トラックピッチ、ピット長、変調方式などから構成される信号記録フォーマットが各々異なるが、情報を光ディスク基板上において凸凹形状として刻印されているらせん型の情報記録溝やらせん型の情報記録ピット列の形で有していることは共通である。
これらの情報記録溝や情報記録ピットは、マスタリングと呼ばれる工程で作製される。マスタリング工程の最後で、金属板表面に凸凹形状からなる記録溝や記録ピットが形成された円盤状のスタンパと呼ばれる成形型が得られる。
この円盤状のスタンパは光ディスク成形装置（射出成形機）の光ディスク成型用金型（以下、単に金型ともいう）に取り付けられ、この金型に溶融樹脂を射出後、冷却して光ディスク基板を成形する。
【０００５】
成型用金型にスタンパを取り付けるために、成型用金型の取付サイズに合うように、スタンパに取付用穴（中心穴）を開ける。すなわち、スタンパ上のらせん状記録溝やらせん状記録ピットのらせんの中心部分に取付用の穴を開ける。そして取付用穴を中心として、スタンパの外周形（通常、円形）を金型に合わせて切り取る。そして円盤状のスタンパを作成する。
このようにして得られた円盤状のスタンパは、光ディスク成型用金型内の所定の位置に設置され、光ディスク成型用金型は射出成形機に取り付けられる。射出成形機では、ポリカーボネート樹脂などのプラスチック材料を溶融して成型用金型内に射出し、成形冷却して、光ディスク基板として取り出される。
ここで、光ディスク基板として取り出される前に、成型用金型内では、光ディスク基板の中心部分に、パンチとダイからなるディスク中心穴形成部品により、中心穴が形成される。
【０００６】
光ディスク基板上には、スタンパから情報記録溝や情報記録ピットが転写されている。この転写された基板上の情報面に、反射機能や記録機能を有した記録層が形成され、記録層上には、保護層、ダミー基板、カバー層などと呼ばれる各層が必要に応じて積層され光ディスクが作製される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスクの記録再生は、光ディスクの中心部に形成されている中心穴を、記録再生装置の回転テーブルのセンターピンに装着し、光ディスクを回転させて行われる。記録再生は光ヘッドが光ディスク上の記録溝や記録ピットを追従しながら行われるので、ＣＤからＤＶＤそしてＤＶＲと、トラックピッチが小さくなるに従い、高精度な追従特性が要求されるようになる。従って、光ディスクのトラックピッチが小さくなるに従い、光ディスク１回転中の情報記録溝や情報ピット列の半径方向の変位量（Ｒａｄｉａｌ Ｒｕｎｏｕｔ）を小さくしないと、光ヘッドが記録溝や記録ピットを正しく追従しなくなってしまう。
【０００８】
このＲａｄｉａｌ Ｒｕｎｏｕｔを小さくするためには、光ディスク上のらせん状記録溝やらせん状ピット列（トラック）の中心位置と光ディスクの中心穴とのずれ（以下、単にディスクの偏芯ともいう）を少なくしなくてはならない。
ディスクの偏芯を少なくするような手段としては、スタンパの取付用穴（中心穴）の穴開け精度を向上させ、成型用金型にスタンパを取り付けるときの精度を向上させるという手法がある。
スタンパの取付用穴を、スタンパ上のらせん状記録溝やらせん状ピット列の中心位置と一致するように開けることは実際的には極めて困難であり、らせん状記録溝やらせん状ピット列の中心位置とスタンパの内径穴との同軸度は、ずれてしまうのが一般的である。
ずれのできるだけ少ないスタンパのみを使用しようとすると、大量のスタンパを作製し、偏芯の少ないスタンパのみを選択して使用することとなり、製造コストが大になるという問題がある。
【０００９】
また、別の解決手法として、スタンパ取付用部品の精度を上げるという方法がある。一例を挙げると、スタンパを成型用金型に取り付けるため、スタンパの取付用穴を利用し、その取付用穴にインナー押さえ（以下、リテーナともいう）と呼ばれるスタンパ取付治具を挿入し、このインナー押さえを金型の所定場所に正確に挿入取り付けることにより、ディスクの偏芯を抑える方法である。つまり、スタンパの取付用穴とインナー押さえの外周部との隙間を小さくすることによりスタンパを金型に取り付けるときの機械的精度を向上させる方法である。そして、インナー押さえの内周穴にブッシュの外周部が挿入されて、インナー押さえは金型に固定される（ブッシュは金型に固定されている）が、インナー押さえの内周穴とブッシュの外周部との隙間も小さくする方法である。
この方法によると、一旦は効果があるが、スタンパ取付取り外しによる、インナー押さえの摩耗による精度低下があり、インナー押さえの摩耗量をチェックするために、インナー押さえの摩耗量検査装置が必要となり、光ディスク生産のために新たな検査装置を導入することは、製造コストの増大をもたらすという問題がある。
【００１０】
また、スタンパの内径穴を加工する装置によっては、加工されたスタンパの取付用穴の直径が少しずつ異なったり、加工する装置の摩耗具合や加工されたときの温度によっても取付用穴の直径が少しずつ異なってしまう。このように、スタンパの取付用穴の直径は、スタンパ１枚ごとに異なるので、これに対応できるように、外径が少しずつ異なる多量のインナー押さえが必要となり、部品管理が複雑化し、製造コストがかかってしまうという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、上記問題を解決し、スタンパ上のらせん状記録溝やらせん状ピット列の中心位置とスタンパの取付用穴が偏芯していたり、スタンパの取付用穴の直径が多少異なっていても、射出成形されて、中心穴を形成されたディスク基板の情報信号部の中心とディスク基板の中心穴との偏芯（ディスクの偏芯）を小さく抑制できるディスク成形装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、本願発明は、互いに対向して配置されている可動型金型と固定型金型とを有し、前記固定型金型のスタンパ固定板には中心穴が設けられており、前記中心穴にリテーナが嵌合することによって、前記スタンパ固定板上にスタンパを取り付け可能な構成のディスク成形装置であって、前記リテーナは、前記スタンパ固定板の中心穴の中心を通るように、回転自在に偏芯するための内周面の中心軸と外周面の中心軸とを有し、かつ前記内周面の中心軸と前記外周面の中心軸との偏芯量を示すマークを有することを特徴とするディスク成形装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。図１は、本発明のディスク成形装置に係る偏芯リテーナ（スタンパ保持部品）の一実施例を示す構成図である。図２は、本発明のディスク成形装置に係るスタンパを示す構成図である。図３は、本発明に係る偏芯リテーナの一実施例を用いて、スタンパを射出成形機の固定型金型に装着した状態を示す概略構成図である。図４は、ディスクを示す上面図である。図５は、スタンパに金型取付用の中心穴（内周穴）を開けるための中心穴開け装置を示す概略構成図である。図６は、リテーナによりスタンパを射出成形用金型に取り付けた状態を示す図である。図７は、一般的な射出成形用金型において、偏芯したパンチに偏芯したスタンパを装着したときのパンチの中心とトラック中心との関係を説明するための図である。
【００１４】
＜実施例＞
以下、ディスク成形装置として、光ディスク成形装置を例にとり、ディスクとして光ディスクを例に取り説明する。
初めに、光ディスクの製造工程の概略を説明する。
まず、感光レジストが塗布された平滑な円板状のガラス盤を、カッティング装置内に設置し、このガラス盤を回転させながら、情報信号により変調されたレーザー光線を用いて、情報信号に対応する連続または断続した記録溝や、断続したピット列（以下、情報信号部ともいう）を感光レジスト上に刻印する。
【００１５】
ガラス盤が回転しているため、刻印された溝又はピット列は、ガラス盤上においてはガラス盤の回転中心を中心としたらせん状に形成される。ある種の光ディスクにおいては、らせん状でなく同心円上に記録が行われるものも存在するが、ここでは、らせん状に記録される場合について説明する。なお、同心円上に記録された場合においても、本発明は同様に利用可能である。
ガラス盤上に刻印された溝又はピット列に、金属薄膜を付着させることにより、それらの形状の複製がとられる。一般的には、金属薄膜の付着には、ニッケル電気メッキが用いられる。
このようにして、ガラス盤上に形成された溝又はピット列（情報信号部）は金属板表面に転写される。この金属板は、メタルマスター、ファーザー、メタルスタンパなどと呼ばれている。
【００１６】
本説明においては、レジストが塗布されたガラス盤上に形成された、凸凹形状であるらせん状の記録溝やピット列である情報信号部を、金属表面に複製したものをスタンパと称する。スタンパは、後述するが、ディスク成型用金型内に装着され、光ディスクを成形するための母型となる。
スタンパは、ディスク成型用金型内に正確に装着出来るように、装着に適した形状に加工される。スタンパには、まず、中心部分に取付用穴（中心穴）が開けられる。
【００１７】
図５は、スタンパに金型取付用の中心穴（取付用穴）を開けるための中心穴開け装置を示す概略構成図である。
同図に示すように、中心穴開け装置４０は、Ｘ軸及びＹ軸方向に変位可能なＸＹテーブル４３が配置された回転テーブル４４を備えており、ＸＹテーブル４３の上方の所定位置に、ＸＹテーブル４３上に配置されるスタンパ４１を観察するための測定用の顕微鏡４６を備えている。回転テーブル４４は、回転軸４５の周りに、例えば矢印４８に示す方向に、回転可能となっている。ＸＹテーブル４３の上方には、上下方向に移動可能な穴開け用のパンチ４７が配置されている。円筒状の穴開け用パンチ４７は下降してスタンパ４１に円状の中心穴を開けるので、円筒状のパンチ４７の中心軸は、回転軸４５の中心軸４５Ｃと一致している。
【００１８】
溝又はピット列からなる情報信号部４２の形成されたスタンパ４１をＸＹテーブル４３上に配置する。このとき、情報信号部４２が上になるようにする。
回転テーブル４４を回転させながら、情報信号部４２の最内周部４２Ｎの情報信号が刻印されている内周端（トラック）と刻印のされていない鏡面部分との境界部分を顕微鏡４６によって観察する。情報信号のない鏡面部分と情報信号部４２との境界部分（すなわち最内周部４２Ｎ）が、回転テーブル４４を回しても、スタンパ１周中で、顕微鏡４６で観察して、その位置の変動が最も少なくなるように、ＸＹテーブル４３を調整して、スタンパを移動させる。回転テーブル４４を回しても、顕微鏡４４で観測される像の上記境界部分が、スタンパ１周中でその位置の変動が最も少なくなったときが、情報信号部４２の中心（トラックの中心）とターンテーブル４４の回転中心軸４５Ｃとが一致したときである。
このような状態において、ターンテーブル４４の回転中心部分の上方に設置したスタンパの内径穴開け用のパンチ４７を垂直に落下させスタンパ４１の中心部分（すなわち情報信号部４２の中心）に中心穴を開ける。
【００１９】
中心部分に穴開けがすんだスタンパは、外周部の加工も行われ、ディスク成型用金型内の所定位置に装着できる形状に加工される。しかる後、射出成形用金型に取付けられる。
図６は、リテーナによりスタンパを射出成形用金型に取り付けた状態を示す図である。
同図に示すように、射出成形用の金型６０は、図示しない可動型金型と、固定型金型６０Ｆより構成される。前記図示しない可動型金型は、射出成形機においては、固定型金型６０Ｆの上方の位置に配置されている。
固定型金型６０Ｆの中心には、円柱状のパンチ５５が配置されている。パンチ５５は、上下方向に移動可能であり、前記図示しない可動型金型に配置されているダイと共に、射出成形されたディスク基板に中心穴を成形するためのものである。
【００２０】
パンチ５５の外側には、円筒状のブッシュ５４が配置されている。ブッシュ５４とスタンパ５０の間には、円筒状のリテーナ５３が挿入され固定される。リテーナ５３には、上方にツバ部５３Ｔが形成されており、このツバ部５３Ｔでスタンパ５０の内周部を押え、スタンパ５０をスタンパ固定盤５６上に固定する。スタンパ５０は、情報信号部５１を上にして、固定型金型６０Ｆに配置される。
射出成形においては、固定型金型６０Ｆと可動型金型（図示しない）が合わさったところに溶融した樹脂が射出注入され、金型内で冷却固化され、その後、中心穴がパンチ５５と図示しないダイによって形成され、光ディスク基板が得られる。得られた光ディスク基板には用途により、反射膜や記録膜が情報信号部の面上に形成され、その後保護層などが形成され、光ディスクが得られる。
【００２１】
本発明で用いている固定型金型、可動型金型とは射出成形機のプラテン動作に対して移動しない金型の方を固定型金型、プラテン動作に追従して移動する方を可動型金型と呼んでいるのであって、本発明で記述してあるスタンパ、パンチ、ダイの各々の部品は可動型金型、固定型金型のどちらに設置されていても構わない。本説明では固定型金型にスタンパとパンチが設置されている場合の説明であるが、可動型金型にスタンパとパンチが設置されている場合であっても可動型金型にスタンパとダイが設置されている場合であっても構わない。というのは本発明の趣旨は、スタンパとダイ、パンチの３つの部品に対しての相互の同軸度に関する発明だからである。
【００２２】
次に、ディスクの偏芯が発生する原因について説明する。
上述した光ディスクの製造工程において、ディスクの偏芯、すなわち、光ディスク基板上に形成された情報信号部の中心（最内周トラックの中心）と、光ディスクの中心穴の中心とのズレが発生する要因は、主に、以下の４つである。
（１）スタンパにおける偏芯
上述の図５で説明したように、スタンパ４１に、ディスク成型用金型に装着するための中心穴を穴開けするには、中心穴開け装置４０を用いて、らせん状溝又はピット列（情報信号部４２）の中心に対して、同軸になるように中心穴を開ける。
この場合、回転テーブル４４とパンチ４７との間のズレのために、情報信号部４２の中心軸と中心穴の中心軸との同軸度は、現状、最大１０μｍから２０μｍくらいずれてしまう。
【００２３】
（２）スタンパ４１の内周部とリテーナ５３の外周部との隙間による偏芯
スタンパ４１の中心穴の直径は、射出成形用の固定型金型６０Ｆに取付ける際に、リテーナ５３が挿入できるように、挿入されるリテーナ５３の外周部の直径より３から５μｍ大きくなっている。従って、最大５μｍの偏芯が発生する。
（３）リテーナ５３の内周部とブッシュ５４の外周部との隙間による偏芯
上述の図６で説明したように、リテーナ５３は固定型金型６０Ｆの中央部に配置されたブッシュ５４の外周部に沿って、その内周部を挿入されて固定される。
リテーナ５３の内周部の直径は、ブッシュ５４の外周部の直径より、３から５μｍ大きくなっている。従って、最大５μｍの偏芯が発生する。
【００２４】
（４）対峙する２つの金型の取付誤差によるパンチ５５、ダイ、ブッシュ５４の互いの変形による偏芯
上述した図６で説明したように、射出成形され冷却固化されたディスク基板には、中心穴が開けられる。ディスク基板の中心穴は、ブッシュ５４内に設置されたパンチ５５（又はダイ）と、ブッシュ５４と対向して配置される可動型金型に設置された、パンチ５５（又はダイ）に対応して配置されたダイ（又はパンチ５５）とが、互いにかみ合うことにより、開けられる。
図６のように例えばブッシュ５４内にパンチ５５が設置された場合を考えると、パンチ５５を受け入れるためのダイは、図示しない他方の可動型金型のブッシュ内に設置されることとなる。
又これとは逆に図６のブッシュ５４内にパンチ５５ではなくダイが設置された場合を考えると、図示しない他方の金型のブッシュ内にパンチが設置されることとなる。
【００２５】
ディスク基板に中心穴を開ける動作というのは、パンチ５５とダイとが互いにかみ合うことにより達成される。パンチ５５とダイが互いにかみ合うためには、例えばパンチ５５とダイが設置されている可動型金型と固定型金型が射出成形機に固定されている状態に於いて、パンチ５５とダイとが同軸上にあることが必要となるが、可動型金型と固定型金型とを成形機上で同軸になるように設置することは困難であり、通常は数十μｍから１００μｍはズレてしまう。従って、光ディスクを成形し、ディスク基板上に中心穴を開けるためには、パンチ５５がダイの方向に進行したときに、パンチ５５はディスク基板を貫通させるために、大きな力でダイ方向に進行するので、パンチ５５とダイが互いにかみ合う時、パンチ５５、ダイ、ブッシュ５４などが互いに同軸上になるように変形しながらディスク基板の中心穴が形成される（つまり図６で説明すると、互いの金型の取付誤差により、ディスクの中心穴形成時には、ブッシュ５４とパンチ５５は図の左右方向に揺れるように変形をする）。従って、パンチ５５、ダイ、ブッシュ５４などが各々の金型内で同軸上に設置されていたとしても、対峙する２つの金型同志の互いの部品が同軸上にない場合は、部品がかみ合うときに、互いの部品が同軸上になるように変形しながらかみ合うようになる。従って、スタンパ５０を取り付けたまま金型の取付取り外しを何度か行い、取り付けられたパンチ５５とダイが、取り付けられた金型同志のズレから発生する原因のため当初設定した位置からどの程度ずれてしまうのかを、実験して調べた結果、通常１０μｍから５０μｍ程度あることが分かっている。これは、最も大きなディスクの偏芯を引き起こす。これは金型６０の取付時に発生する金型同志の同軸のズレによるもので、金型６０の取付取り外しをしない限り、一定値が保たれる。そして、スタンパ５０を交換するときは金型６０が取り付けられた状態で行われるため、スタンパ５０の交換において金型同志の同軸のズレは変化しない。このように、一つの金型６０内でパンチ５５とブッシュ５４またはダイとブッシュ５４が同軸上に取り付けられているにもかかわらず、２つの金型を対峙させることで生じるパンチ５５とダイとの同軸のズレをここでは「偏芯したパンチ」と定義する。
【００２６】
以上、ディスクに発生する偏芯の発生要因を説明したが、ディスクの偏芯の中で、一旦スタンパ５０を金型６０に取り付けたとき発生する偏芯には、取付によりある方向に固定され、成形毎に変動しない偏芯と、成形の動作ごとに発生し、ディスク基板１枚ごとに変動する偏芯とがある。
一旦スタンパ５０を金型６０に取り付けたときに発生して、成形の枚数毎に変動しない固定されて発生する偏芯は、上記偏芯要因の中の
（１）スタンパにおける偏芯
（４）対峙する２つの金型の取付誤差によるパンチ、ダイ、ブッシュの互いの変形による偏芯（以下「偏芯したパンチ」と呼ぶ）
である。
【００２７】
次に、両方の偏芯を合成した偏芯について説明する。
図７は、一般的な射出成形用金型において、偏芯したパンチに偏芯したスタンパを装着したときのパンチの中心とトラック中心との関係を説明するための図である。
同図において、スタンパ穴中心７２に対して、情報信号部すなわち情報に対応する溝又はピット列からなるトラック７１のトラック中心７１Ｃが距離Ｅｏだけ偏芯（上記（１）による偏芯量）している。また、スタンパ穴中心７２に対して、ディスク基板の中心穴の中心すなわち、これに対応する中心穴形成用のパンチ中心７３が、Ｒｏだけ偏芯している（上記（４）による偏芯量：パンチの中心は、当初設置されていた位置より成形中に偏芯し、その結果としての偏芯量となる）。つまり金型内に設置されているパンチの位置と実際にディスク中心穴から追跡されたパンチの位置とは異なることに注意。
【００２８】
パンチ中心７３とスタンパ穴中心７２を結ぶ直線（中心線７４としている）に対し、スタンパ穴７２とトラック中心７１Ｃとを結ぶ直線との成す角をθとする。
中心線７４上で検出される偏芯量Ｅは、Ｅ＝Ｒｏ＋Ｅｏ・ｃｏｓθとなる。
すなわち、スタンパをどの角度で取付けるかによって、偏芯量Ｅは変化する。θ＝０°のとき、パンチ中心７３とトラック中心７１Ｃとの距離（すなわち、偏芯）が最大となる。
【００２９】
この偏芯が小さくなるように、スタンパを射出成形機の固定用金型に固定するのに、偏芯リテーナを使用する。
図１は、本発明のディスク成形装置に係る偏芯リテーナ（スタンパ保持部品）の一実施例を示す構成図である。図１の（ａ）は上面図を、図１の （ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
同図に示すように、偏芯リテーナ（インナー押えともいう）１は、円筒状の外周面１Ｇと内周面１Ｎとを有し、上部にはつば部１Ｔが設けられている。つば部１Ｔの下側にスタンパを押えるための平坦なスタンパ押え面１Ｓがある。内周面１Ｎの中心軸１ＮＣと、外周面１Ｇの中心軸１ＧＣとは、平行ではあるが所定の距離だけ偏芯して構成されている（以下、偏芯リテーナの偏芯量という）。この偏芯リテーナの偏芯量は、上端面１Ｕ上に形成されているマーカ２によりその大きさが表示されている。マーカ２は外周面１Ｇの中心軸１ＧＣと内周面１Ｎの中心軸１ＮＣとを結ぶ方向の内周面１Ｎの中心軸１ＮＣ側に設けられている。または、これと１８０度異なる方向に設けられていても効果は変わらない。
【００３０】
次に、スタンパについて説明する。
図２は、本発明のディスク成形装置に係るスタンパを示す構成図である。図２の（ａ）は上面図を、図２の（ｂ）は正面断面図をそれぞれ示す。
スタンパ１０には、ニッケル層１４上にらせん状溝又はピット列（トラックを形成している）からなる情報信号部１１が設けられている。スタンパ１０の中央部には、金型に取付けるための取付穴（中止穴）１２が開けられている。情報信号部１１の最内周部（トラック）１１Ｎの中心軸１１ＮＣと、取付穴１２の中心軸１２Ｃとの距離（偏芯量）は測定されて、その偏芯量を表すマーカ（以下、マークともいう）１３が、情報信号部１１の形成されている情報信号面１４Ｊ上に設けられている。マーカ１３は、最内周部１１Ｎの中心軸１１ＮＣと取付穴の中心軸とを結ぶ方向の最内周部１１Ｎの中心軸１１ＮＣ側で、情報信号部の形成されていない位置に設けられている。または、通常スタンパ製造者はスタンパの表面にそのスタンパ情報信号面内に収録されている情報についての管理記号や番号をスタンパの情報信号部の内周側の鏡面部分に刻印しているので、上記スタンパ管理記号や番号の特定部分の位置からの回転角度とその偏芯量をスタンパ偏芯検査表などに記載して於いても上記と同様な効果を与えることができる。
【００３１】
このようなスタンパを偏芯リテーナにより、射出成形機の固定型金型に取付ける。
図３は、本発明に係る偏芯リテーナの一実施例を用いて、スタンパを射出成形機の固定型金型に装着した状態を示す概略構成図である。図３の（ａ）は上面図を、図３の（ｂ）は断面側面図を示す。なお、簡明にするため、スタンパ固定盤等を表示していない。
同図において、スタンパ２０はニッケル層２６上に所定の情報信号部２１が形成されている。説明を容易にするため、スタンパ２０の中心穴２４の中心軸２４Ｃと情報信号部２１の最内周部（トラック）２１Ｎの中心軸２１ＮＣとは平行で偏芯がないとしてある。ここでは、射出成形された光ディスク基板に中心穴を開けるためのパンチ２５の中心軸２５Ｃとブッシュ２３の外周部２３Ｇの中心軸２３ＧＣとが偏芯している場合を例に説明する（実際の場合は図のようにブッシュとパンチが偏芯している場合と、対峙する金型のダイとパンチが同軸上にないために、成型時のみパンチおよびダイが偏芯する場合の２通りがある。）。
【００３２】
同図に示すように、射出成形されて得られる光ディスク基板に中心穴を開けるためのパンチ２５が、ブッシュ２３の内側に配置されている。スタンパ２０は、スタンパ２０の中心穴２４に挿入される偏芯リテーナ２２により、固定される。偏芯リテーナ２２のつば部２２Ｔに設けられたスタンパ押え面２２Ｓで、スタンパ２０の情報信号部２１の形成された情報信号面２１Ｊの内周部を固定する。ブッシュ２３に偏芯リテーナ２２が挿入・固定されている。
ここで、円筒状のパンチ２５の中心軸２５Ｃと、円筒状のブッシュ２３の外周面２３Ｇの中心軸２３ＧＣとは、距離Δだけ偏芯している。ブッシュ２３の外周面２３Ｇと偏芯リテーナ２２の内周面２２Ｎとの間隙は、しっくりしたスキマ嵌めとなる５μｍ以下である。同様に、偏芯リテーナ２２の外周面２２Ｇとスタンパ２０の中心穴２４との間隙も、しっくりしたスキマ嵌めとなる５μｍ以下である。偏芯リテーナ２２において、内周面２２Ｎの中心軸２２ＮＣと外周面２２Ｇの中心軸２２ＧＣとは、平行であるが距離Δだけ偏芯している。
【００３３】
パンチ２５がブッシュ２３に対して距離Δ偏芯しているが、その偏芯をキャンセルするように偏芯リテーナ２２をブッシュ２３に挿入固定する。すなわち、得られる光ディスク基板において、中心穴の中心と情報信号部の最内周部の中心とが一致するように、パンチ２５の中心軸２５Ｃと、スタンパの情報信号部２１の最内周部２１Ｎの中心軸が一致するように、偏芯リテーナ２２をブッシュ２３に挿入する。
さらに詳しくいうと、パンチ２５の中心軸２５Ｃとブッシュ２３の外周面２３Ｇの中心軸２３ＧＣを含む面に、偏芯リテーナ２２の外周面２２Ｇの中心軸２２ＧＣと内周面２２Ｎの中心軸２２ＮＣとを含む面とを一致させ、パンチ２５の中心軸２５Ｃと偏芯リテーナ２２の外周面２２Ｇの中心軸２２ＧＣが一致するように、且つ、偏芯リテーナ２２の内周面２２Ｎの中心軸２２ＮＣとブッシュ２３の外周面２３Ｇの中心軸２３ＧＣとが一致するように、パンチ２５に対し偏芯リテーナ２２の位置合わせを行う。この結果、パンチ２５とブッシュ２３との間の偏芯をキャンセルできて、この固定型金型を含む金型を用いて射出成形により光ディスク基板を形成すると、中心穴と情報信号部との間には、スタンパ取付及びパンチズレによる偏芯は発生しない。
【００３４】
以上のように、偏芯リテーナを用いて、スタンパを固定用金型に固定することは、図７において、パンチ中心７３とトラック中心７１Ｃを一致するようにしたものである。
偏芯リテーナについて、さらに具体的に説明する。
ここで、偏芯リテーナの偏芯量（内周面の中心軸と外周面の中心軸との偏芯量）を１００μｍ以下とすることが必要である。それは、射出成形用の金型を構成する部品は精度良くできているので、偏芯量が１００μｍを超えると偏芯リテーナを装着することが困難となるためである。
【００３５】
一方、偏芯リテーナの偏芯量は５μｍ以上であることが必要である。上記偏芯発生要因で説明した、要因（２）及び（３）で生じる偏芯量は、５μｍ以下であるが、これらは１枚成形する毎にばらつく可能性のある偏芯量であり、この偏芯量以下の偏芯量を有する偏芯リテーナを作製しても、ディスク１枚ごとでばらつく偏芯量の方が大きくなり、偏芯リテーナを使用する効果が現れないからである。
偏芯リテーナとして、たとえば、偏芯量を２０μｍ、４０μｍ、６０μｍとした３種類を予め作製しておけば、上記要因（１）乃至要因（４）に起因する偏芯量の合計が８０μｍ以下の場合に対して、いずれも、偏芯量を２０μｍ以下とする光ディスク基板を作製可能である。
【００３６】
例えば、予め作製する偏芯リテーナの偏芯量の間隔を１０μｍとして、偏芯量が１０μｍ、２０μｍ、３０μｍである３種類の偏芯リテーナを用意しておけば、偏芯リテーナを使用しない従来のリテーナにより成形した場合に、最大４０μｍの偏芯が発生するのに対し、偏芯リテーナを用いて成形すると、光ディスク基板の偏芯量を１０μｍ以下に制御できる。
ここで、偏芯リテーナにおいて、内周面の中心軸と外周面の中心軸との偏芯量が、例えば１０μｍ以下と小さいので、偏芯リテーナを見て、どちら方向にどの位の偏芯量があるのかを視認することはできないことである。
【００３７】
このため、偏芯リテーナには、偏芯量を表示するマーカ（以下、マークともいう）をつけておく。そのマーカは、図１を参照すると、つば部１Ｔの上端面１Ｕ上に付けられており、その位置は、内周面１Ｎの中心軸１ＮＣと外周面１Ｇの中心軸１ＧＣとを結ぶ方向の内周面１Ｎの中心軸１ＮＣ側である。
このようにマーカを刻印しておくと、偏芯リテーナをブッシュに取り付ける際に、所望の偏芯量の偏芯リテーナを容易に選択でき、その取付方向も容易に判定できる。また、成形した光ディスク基板に、このマーカは転写される。
マーカは、記号、図形、矢印、数字、文字など、区別できるものであれば、何でも使用できる。
【００３８】
一方、図２で例示したように、スタンパ１０においても、偏芯量を示すマーカ（以下、マークともいう）が形成されている。マーカの位置は、情報信号部１１の最内周部１１Ｎの中心軸１１ＮＣ（すなわち、トラックの中心）と、中心穴１２の中心軸１２Ｃとを結ぶ方向で、情報信号部１１Ｎの中心軸１１ＮＣ側である。マーカは、情報信号部１１の形成されていない部分に刻印されている。マーカは、記号、図形、矢印、数字、文字など、区別できるものであれば、何でも使用できる。
又、スタンパに刻印されている管理番号や記号の位置を元に、角度で表されたスタンパ偏芯検査表を元にしても良く、その場合はスタンパの管理番号や記号の刻印位置と、偏芯リテーナーの偏芯方向を示す刻印位置とは角度がずれる場合もある。
このようスタンパと偏芯リテーナとに、偏芯量と偏芯の方向を示すマーカがそれぞれ刻印されているので、固定型金型にスタンパを取付ける際に、正しい方向で装着されているかを確認できる。
【００３９】
また成形されたディスクには、偏芯リテーナの偏芯を示すマーカなどが成形転写されるため、光ディスクの使用者は、偏芯が少なくなるように工夫されたディスクであると視認できる。図４は、ディスクを示す上面図である。光ディスク３０は、透明基板３１上に情報信号部３２が形成され、その上に反射膜、保護層が順次形成されているものである。偏芯リテーナを用いて、中心穴３３と情報信号部３２の最内周部（トラック）の中心とが一致するように、形成されている。透明基板３１の情報信号部３２の形成されていない部分に、スタンパから転写されたマーカ３４、偏芯リテーナから転写されたマーカ３５Ａ，３５Ｂが刻印されている。
【００４０】
マーカ（以下、マークともいう）として、例えば、偏芯リテーナにおいて、偏芯リテーナの偏芯量が１０μｍ単位で作られているものであるときは、「○」の表示を用い、偏芯量が１０μｍのものには「○」が刻印されており、偏芯量が２０μｍのものには「○○」と刻印されている。
偏芯リテーナにおいて、偏芯量が２０μｍ単位で作られているものであるとき「△」の表示とし、偏芯量が２０μｍのものには「△」が、偏芯量が４０μｍのものには「△△」が刻印されている。
【００４１】
スタンパにおいても同様にし、偏芯リテーナと区別できるようにしておけばよい。
そして、光ディスクに同梱される説明書などに「○表示はディスク偏芯１０μｍ、△表示はディスク偏芯２０μｍをキャンセルしたことを表すものです」と記載しておく。光ディスクの使用者は、光ディスクを見ただけで、どの程度の偏芯ディスクであり、どの程度の高品質ディスクであるかを視認できる。
光ディスクの成形において、偏芯を抑制する偏芯リテーナの選択間違いを防ぐことができる。
【００４２】
次に偏芯リテーナを使用する効果的手順について述べる。
（ステップ１） スタンパに中心穴をあけた後、スタンパ中心穴の中心と、スタンパ上に形成されているらせん状記録溝等の情報信号トラックの中心との偏芯量（これをスタンパの偏芯量という）及び偏芯方向を検査する。偏芯量に対応したマーカを、スタンパの内周の偏芯方向に刻印する。刻印する方向は偏芯量最大の角度でも良いし、偏芯量最小の角度でも良い。刻印する位置は偏芯リテーナでスタンパを固定用金型に取付けたときに、偏芯リテーナのつば部により、スタンパ上に刻印したマーカが隠れない位置とする。
【００４３】
（ステップ２） スタンパ上またはスタンパ検査表に記載された偏芯量よりも大きな偏芯量を有する偏芯リテーナを用意する。
（ステップ３） スタンパの中心穴に偏芯リテーナを挿入する。そのときスタンパ上のマーカの位置と、偏芯リテーナのつばに刻印してあるマーカとを合わせる。
この場合は、スタンパの偏芯最大方向を示す位置にマーカがあり、偏芯リテーナの偏芯最小方向を示す位置にマーカが施されている時の手順である。
この操作で、偏芯リテーナの内周面（内周穴）と、スタンパ表面に形成されている情報信号部（トラック）との間の偏芯は最小となる。
【００４４】
（ステップ４） スタンパが挿入された偏芯リテーナを射出成形機の固定型金型のブッシュに装着する。その後、光ディスク基板を成形する。成形された光ディスク基板を用いて、その中心穴の中心と情報信号部（トラック）の中心との同軸度の差（これを光ディスク基板の偏芯量という）と偏芯量の最大を示す方向を確認し、偏芯量及びその偏芯最大方向を紙などに記載する。ここで得られる偏芯量は、可動型金型の中心部にあるディスクに中心穴をあけるためのポンチの中心とスタンパを固定するブッシュの中心の成型時のずれである。
【００４５】
（ステップ５） 固定型金型から偏芯リテーナとスタンパを取り出し、成形された光ディスク基板の偏芯量と方向より、光ディスク基板の偏芯が最小となるように、偏芯リテーナに挿入するスタンパの角度を変更して（偏芯リテーナの周りにスタンパを回して位置合わせする）、再度固定型金型にスタンパ付き偏芯リテーナを装着する。
ここで、ディスクの偏芯量が、選択した偏芯インナー押さえの偏芯量区分量（１０μｍ単位で偏芯リテーナが用意されているか、２０μｍ単位で用意されているのか等）より大きな場合、もう一つ大きな偏芯区分量の偏芯リテーナに取り替える。このように、数種類の偏芯リテーナを用意しておくと、所望する偏芯量以下に容易に抑えられる。
【００４６】
（ステップ６） 光ディスク基板を成形し、成形された光ディスク基板を用いて、光ディスク基板の中心穴の中心と情報信号部（トラック）の中心との同軸度の差（偏芯）と偏芯量の最大を示す方向を確認し、偏芯量及びその偏芯最大方向を紙などに記載する。所望する偏芯量であれば、ディスクの生産を始める。所望以上の偏芯量であれば再度（ステップ５）からの手順をくり返す。
一般的に射出成形機に取り付けられた金型（一組の固定型金型と可動型金型）の取り外しや取り替えを、スタンパの交換の度毎に行うことはないので、一度（ステップ１）から（ステップ６）までをくり返しておけば、金型の取付による偏芯量は一定する。スタンパを取り替えて別のスタンパを金型に装着する場合には、（ステップ１）から（ステップ３）を行い、特に（ステップ３）を固定型、可動型の金型同志のずれ量も考慮した下記の（ステップ３’）に変更することで、簡単に偏芯の少ない光ディスク基板を製造することができる。
【００４７】
（ステップ３’） スタンパの中心穴に偏芯リテーナを挿入する。そのときスタンパ上の偏芯を示すマーカ位置と、偏芯リテーナのつば部に刻印してあるマーカとを、金型同志のずれ量を考慮した、ある定められた角度を持って合わせる。ある定められた角度とは上記（ステップ１）から（ステップ６）を行った結果得られたスタンパ偏芯方向と、偏芯リテーナの偏芯方向とのなす角である。
また、用いる偏芯リテーナの偏芯区分量を定めておけば、その偏芯区分量以下の偏芯を有する光ディスク基板を容易に製造できる。
また、スタンパの偏芯方向と偏芯リテーナの偏芯方向、金型のパンチとダイとで生じる偏芯方向とが互いに偏芯を打ち消す方向になっている場合は、偏芯リテーナは、スタンパの偏芯量以下の偏芯量を示すものを使用しても、偏芯リテーナを金型に装着する方向を特定すれば、充分少ない偏芯量（例えば偏芯量０μｍ）にすることも可能である。
【００４８】
なお、上述した、偏芯リテーナ装着の手順は一例を示したものであって、基本的には、パンチ穴中心（光ディスク基板の中心穴の中心）と、情報信号部（トラック）の中心との偏芯が最小になるように、偏芯リテーナを選択装着するようにすれば良い。そして、製造された光ディスクは、使用者（購入者）が一目でディスク偏芯量を視認できる。マーカを見て、その示す偏芯量以下の偏芯量である光ディスクであることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のディスク成形装置は、リテーナは、前記スタンパ固定板の中心穴の中心を通るように、回転自在に偏芯するための内周面の中心軸と外周面の中心軸とを有し、かつ前記内周面の中心軸と前記外周面の中心軸との偏芯量を示すマークを有するので、スタンパ上のらせん状記録溝やらせん状ピット列の中心位置とスタンパの取付用穴が偏芯していたり、スタンパの取付用穴の直径が多少異なっていても、射出成形されて、中心穴を形成されたディスクの情報信号部の中心とディスクの中心穴との偏芯（ディスクの偏芯）を小さく抑制できるディスク成形装置を提供することが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク成形装置に係る偏芯リテーナ（スタンパ保持 部品）の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明のディスク成形装置に係るスタンパを示す構成図である 。
【図３】本発明に係る偏芯リテーナの一実施例を用いて、スタンパを射 出成形機の固定型金型に装着した状態を示す概略構成図である 。
【図４】ディスクを示す上面図である。
【図５】スタンパに金型取付用の中心穴（内周穴）を開けるための中心 穴開け装置を示す概略構成図である。
【図６】リテーナによりスタンパを射出成形用金型に取り付けた状態を 示す図である。
【図７】一般的な射出成形用金型において、偏芯したパンチに偏芯した スタンパを装着したときのパンチの中心とトラック中心との関 係を説明するための図である。
【符号の説明】
１…偏芯リテーナ（スタンパ保持部品）、１Ｓ…スタンパ押え面、１Ｇ…外周面、１Ｎ…内周面、１Ｄ…下端面、１Ｕ…上端面、１Ｔ…つば部、１ＧＣ…外周面中心軸、１ＮＣ…内周面中心軸、２…マーカ、１０…スタンパ、１１…情報信号部、１１Ｎ…最内周部（最内周トラック）、１１ＮＣ…最内周部中心軸（最内周トラック中心）、１２…取付穴（中心穴）、１３…マーカ、１４…ニッケル層、１４Ｊ…情報信号面、１４Ｄ…金型面、２０…スタンパ、２１…情報信号部、２１Ｎ…最内周部、２１ＮＣ…最内周部中心軸、２２…偏芯リテーナ、２２Ｇ…外周面、２２ＧＣ…中心軸、２２Ｎ…内周面、２２ＮＣ…中心軸、２２Ｓ…スタンパ押え面、２２Ｔ…つば部、２３…ブッシュ、２３Ｇ…外周面、２３ＧＣ…中心軸、２４…（スタンパの）中心穴（取付穴）、２４Ｃ…中心軸、２５…パンチ、２５Ｃ…中心軸、３０…光ディスク、３１…透明基板、３２…情報信号部、３２Ｎ…最内周部、３３…中心穴、３４…マーカ、３５，３５Ａ，３５Ｂ…マーカ、４０…中心穴開け装置、４１…スタンパ、４２…情報信号部、４２Ｎ…最内周部、４３…ＸＹテーブル、４４…回転テーブル、４５…回転軸、４６…顕微鏡、４７…（穴開け用）パンチ、４８…矢印、４９…矢印、５０…スタンパ、５１…情報信号部、５２…中心穴、５３…リテーナ、５４…ブッシュ、５５…パンチ、５６…スタンパ固定盤、５７…間隙、５８…間隙、６０…金型、６０Ｆ固定型金型、６０ＦＣ…中心軸、７１…トラック、７１Ｃ…トラック中心、７２スタンパ穴中心、７３…パンチ中心、７４…中心線。

Claims (1)

1. 互いに対向して配置されている可動型金型と固定型金型とを有し、前記固定型金型のスタンパ固定板には中心穴が設けられており、前記中心穴にリテーナが嵌合することによって、前記スタンパ固定板上にスタンパを取り付け可能な構成のディスク成形装置であって、
   前記リテーナは、前記スタンパ固定板の中心穴の中心を通るように、回転自在に偏芯するための内周面の中心軸と外周面の中心軸とを有し、かつ前記内周面の中心軸と前記外周面の中心軸との偏芯量を示すマークを有することを特徴とするディスク成形装置。

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