光ディスク金型及びその製造方法
【課題】溶射法で形成された保熱表面層を有する光ディスク金型を提供する。
【解決手段】本発明に係る光ディスク金型４０は、第１型板４４と、第１型板４４との間にキャビティー部４８を形成するように配置されており、キャビティー部４８側の表面に第１保熱表面層４６が設けられている第２型板４２と、第１型板４４と第１保熱表面層４６との間に設けられており、表面に微細構造パターンが設けられているスタンパー４３と、を備えている。
【解決手段】本発明に係る光ディスク金型４０は、第１型板４４と、第１型板４４との間にキャビティー部４８を形成するように配置されており、キャビティー部４８側の表面に第１保熱表面層４６が設けられている第２型板４２と、第１型板４４と第１保熱表面層４６との間に設けられており、表面に微細構造パターンが設けられているスタンパー４３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの金型に関し、特には溶射法により形成された保熱表面層を有し、転写性に優れ、かつ、製造に要するサイクル時間の短い光ディスク金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録技術とディスク書き込み技術の飛躍的な発展に伴い、ＣＤおよびＤＶＤなどの光ディスクは従来のフロッピー（登録商標）ディスク、カセットテープおよびビデオテープに取って代わっている。光記録媒体は記録容量、データ安定の信頼性及び携帯性に優れているため、現在最も普及している記録媒体となっている。その種類は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷなどがある。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来のＤＶＤ１０の断面図である。ＤＶＤ１０は、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのプラスチック基板１１、１８を含む。そのうちプラスチック基板１１は、基板１２と、反射層１４と、金属薄膜１６とを含む。その製造について説明する。まず、射出成型法により可塑性材料から透明基板を作製し、作製した基板１２に、図に示すような凹部１３を形成する。その後、レーザー信号から変調されたＤＶＤ形式の信号を記録するための反射層１４を基板１２の上にメッキする。基板を乾燥した後、スパッタリング法で金属薄膜１６を基板１２の上に形成する。最後に、更に２枚のプラスチック基板１１、１８をラミネート法または接着法で張り合わせ、にディスクの表面にラベルを印刷すれば、ＤＶＤ１０の製造は完了する。
【０００４】
図２を参照する。図２は従来の光ディスク射出成形用金型２０の断面図である。図２に示すように、光ディスク射出成形用金型２０は、可動側型板２２と、固定側型板２４と、複数の冷却水路２６を含み、光ディスク射出成形用金型２０によって製造される製品の形状は、両型板２２、２４間のキャビティー部２８の形状によって定められる。キャビティー部２８は、対称中心２７を軸としてほぼ対称となっており、この対称中心２７は溶融状態の可塑性材料の中心とほぼ一致している。光ディスク射出成形用金型２０は、更に、溶融状態の可塑性材料（以下、溶融可塑性材料と略す）をキャビティー部２８内に導入するためのスプルー２１を備えている。冷却水路２６は両型板２２および２４の中に設けられており、光ディスク射出成形用金型２０の温度を相対的に低く保持し、キャビティー部２８内の可塑性材料の温度を低くする効果がある。
【０００５】
光ディスクのデータ記録基板など高精密度の製品には、一般的に、その表面に微細構造パターンが形成されている。したがって、製品とその表面のパターンとを射出成型法により同時に製造するためには、光ディスク射出成形用金型２０のキャビティー部２８の固定側型板２４側表面に、スタンパー２３を設けることが一般的である。スタンパー２３の表面には微細構造パターン（非表示）が形成されており、このパターンは射出成形とともに基板に転写される。光ディスクなどの高精密度製品に用いられるパターンは、極めて微細なものである。そのため、スタンパー２３は、化学的エッチング法、またはフォトリソグラフィー法および電鋳法により形成されることが一般的である。
【０００６】
上述した光記録媒体の射出成形技術は、周期的な処理である。まず可動側型板２２と固定側型板２４とを貼り合わせる。次に、ポリカーボネート樹脂などの高温の溶融可塑性材料をスプルー２１を通して相対的に低温の光ディスク射出成形用金型２０に充填すると同時に、圧力（一般的には「充填圧力」と称する）をかけて可塑性材料を収縮させる。この処理を、熱プレス成形処理とも称する。その後、一定時間冷却させることによって、高温の溶融可塑性材料を冷却しつつ、徐々に固化させた後、金型を分離して製品を離型させる。
【０００７】
当業者に周知のように、射出成形プロセスにおいて、溶融可塑性材料と金型の接触部の温度変化は、製品の品質を左右する一因である。図３を参照する。図３は、従来の金型における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。そのうち横軸はスタンパーから溶融可塑性材料の中心までの距離を示し、縦軸は時間と共に変化する溶融可塑性材料の温度を示している。複数の曲線は、異なる時間の温度分布曲線を示す。曲線１、曲線２、曲線３、曲線４、曲線５と曲線６は、それぞれ、溶融可塑性材料の充填後０．０１秒、０．０５５秒、０．２４秒、０．５５秒、１．０秒、２．０秒の溶融可塑性材料の温度を示す。図３に示すように、従来の技術によれば、溶融可塑性材料を相対的に低温の金型に充填した後、金型付近の溶融可塑性材料（すなわち、中心軸から３００μｍの部分における溶融可塑性材料）の温度は急速に降下する。これにより、溶融可塑性材料の熱が金型に導かれ、溶融可塑性材料が固化する。
【０００８】
しかし、このような従来の技術には解決すべき欠点がある。というのは、溶融材料と金型の接触部との温度（以下、「境界温度」とも称する）の降下が早すぎる場合、射出成形プロセスにおいて、より高い充填圧力を加えなければならない。そうすると操業コストが増加するだけでなく、製品の形状が予定通りにならない場合も多々生じてしまう。
【０００９】
境界温度の急速な降下、および射出成形品の不具合の発生を避けるため、従来は、金型の冷却システムに着眼して改良することが多い。つまり、金型の初期温度をわずかながら高くすることにより、金型と溶融可塑性材料との初期温度差を小さくしている。しかし、このような方法では、射出成形プロセスのサイクル時間を伸ばす必要があるため、生産量が低下するという欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主たる目的は、上述した従来の問題を解決するために、溶射法により形成された保熱表面層を有する光ディスク金型を提供することである。これによって、転写性を向上させると共に、光ディスクを製造に要するサイクル時間を短縮することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光ディスクの金型は、第１の型板と、第１の型板との間にキャビティー部を形成するように配置された、キャビティー部側の表面に第１の保熱表面層が設けられている第２の型板と、第１の型板と第１の保熱表面層との間に設けられた、表面に微細構造パターンが設けられているスタンパーと、を備えている。
【００１２】
本発明は、更に、光ディスクの金型の製造方法を提供する。該製造方法は、成形される光ディスクの形状と同一の形状を有するキャビティー部を形成する第１の型板と第２の型板とを用意するステップと、第１の溶射プロセスにより第２の型板のキャビティー部側の表面に第１の保熱表面層を形成するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光ディスク金型は、溶射法で形成された保熱表面層を有している。熱伝導性の低い保熱表面層は、溶融可塑性材料を充填するときに、その熱をしばらく保持し、溶融可塑性材料と金型の接触部との温度を高くする効果がある。したがって、金型に接触している溶融可塑性材料の境界部の急速な固化により応力が残る現象は解消されるため、金型の転写性が向上する。なお、溶融可塑性材料の温度は充填された後に安定かつ迅速に降下できるので、高温充填・低温冷却が好まれる射出成形法に適している。そのため、本発明は光ディスクの製造に要するサイクル時間を短縮し、製品の強度及び外形を最適化することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
かかる装置及び方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。
【００１５】
〔実施例１〕
図４から図７を参照する。図４から図７は、本発明の実施例１に係る保熱表面層４６を有する光ディスク金型４０の製造方法を示す図であり、そのうち同様の部材は同一の番号で示されている。注意すべきは、これらの図示は本発明を説明するためのものであり、部材間の寸法関係は実物と異なる場合がある。図４から図７に示す光ディスク金型４０は、本発明を説明するために簡素化されたものである。光ディスク金型４０は、ロケットリング、スプルーブッシュ、リターンピン、支持材、ノックアウトピン、スプルーなどの部品を含み、その種類は、部材の組み合わせ方によって、単一スプルー式、３プレート式、簡易型、自動化型または多重キャビティー式に分けられる。
【００１６】
まず、図４に示すように、第１型板４４および第２型板４２を用意する。第２型板４２は、研磨法で形状と厚さを定めた後に粗面化・洗浄されたものであり、そのキャビティー部４８に隣接する領域は洗浄された粗面４２２である。第１型板４４は第２型板４２の上方に配置されており、第２型板４２と、第１型板４４との間には、キャビティー部４８が形成されている。上述した従来の技術と同じく、光ディスク金型４０は少なくとも１本のスプルー（非表示）と少なくとも１つの冷却システム（非表示）を含む。スプルーは、溶融可塑性材料をキャビティー部４８内に導くためのものであり、冷却システムは光ディスク金型４０の温度を相対的に低く保持し、キャビティー部４８内の溶融可塑性材料の温度を低くする効果がある。第１型板４４および第２型板４２は、鋼材またはその他熱伝導性に優れた材料からなる。
【００１７】
続いて、図５に示すように、溶射法による成膜工程を行い、結合層４６２、断熱層４６４および第１平滑層４６６を第２型板４２の粗面４２２に順次形成する。結合層４６２は、酸化ジルコニウムまたはアルミニウム・ニッケル合金などの金属材料またはセラミック材料からなり、第２型板４２の粗面４２２を第１保熱表面層４６に密着させる機能を有している。その厚さは、約５０μｍである。酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムなどのセラミック材料からなる断熱層４６４は、光ディスク金型４０より熱伝導係数が低く、その厚さは１００〜１０００μｍ、望ましくは１５０〜２５０μｍである。第１平滑層４６６は、炭化タングステンまたは珪化アルミニウムなどの緻密な材料からなり、その厚さは約５０μｍである。もっとも、当業者に周知のように、本発明による第１保熱表面層４６の細部構造および厚さは、上記に限らず、光ディスク金型４０の設計条件によって変更することが可能である。なお、第１平滑層４６６を形成した後、それを更に研磨して平坦化することも可能である。
【００１８】
続いて、図６に示すように、ＣＶＤ（化学的気相成長法）または成膜工程を行い、第１平滑層４６６の表面に第２平滑層４６８を形成する。第２平滑層４６８はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）や窒化チタン（ＴｉＮ）などの緻密な材料からなり、その厚さは約２μｍである。本実施例では、結合層４６２、断熱層４６４および第１平滑層４６６は溶射法により形成されるが、第１平滑層４６８はそれに限られるものではない。
【００１９】
最後に、図７に示すように、第２型板４２または第１型板４４のキャビティー部４８側の表面にスタンパー４３を設け、光ディスク金型４０の製造を完了する。本実施例は、スタンパー４２を第２型板４２の第１保熱表面層４６の上に設ける構造を例に挙げている。スタンパー４３の表面には、微細構造パターン（非表示）が形成されている。このパターンは、化学的エッチングまたはフォトリソグラフィー法および電鋳法により形成されることが一般的である。スタンパー４３は、第２型板４２の上に接着もしくははめ込まれるか、または第２型板４２の上に直接に形成されていてもよい。キャビティー部４８の形状は、所望する光ディスクの形状と同じであり、対称中心４７を軸としてほぼ対称となっている。この対称中心４７は溶融可塑性材料の中心とほぼ一致している。
【００２０】
前述のとおり、溶融可塑性材料と光ディスク金型４０との接触部の温度変化は、製品の品質を左右する一因である。本発明に係る光ディスク金型の温度変化については、図８から図１０を参照する。図８から図１０は、溶融可塑性材料の熱伝導係数を０．２０４Ｗ／ｍ℃とし、密度を１１９４．８ｋｇ／ｍ３とし、比熱を１３８４Ｊ／ｋｇ℃とし、光ディスク金型４０の熱伝導係数を２０Ｗ／ｍ℃とし、密度を７７４０ｋｇ／ｍ３とし、比熱を４６０Ｊ／ｋｇ℃とし、スタンパー４３の熱伝導係数を１０．９Ｗ／ｍ℃とし、密度を８０８０ｋｇ／ｍ３とし、比熱を４６２Ｊ／ｋｇ℃とし、セラミック材料の熱伝導係数を１．８Ｗ／ｍ℃とし、密度を６０００ｋｇ／ｍ３とし、比熱を４００Ｊ／ｋｇ℃とし、更に第１型板４４および第２型板４２の初期温度を１０７℃とし、溶融材料の初期温度を３４０℃とした場合における、有限元素分析ソフトＡＮＳＹＳで分析した結果を示す。
【００２１】
図８は、本発明の実施例１に係る光ディスク金型４０における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。そのうち、横軸はスタンパー４３から溶融可塑性材料の中心までの距離を示し、縦軸は時間と共に変化する溶融可塑性材料の温度を示す。複数の曲線は、異なる時間の温度分布曲線を示す。曲線１０１、曲線１０２、曲線１０３、曲線１０４、曲線１０５と曲線１０６は、それぞれ、溶融可塑性材料を充填した後０．０１秒、０．０５５秒、０．２４秒、０．５５秒、１．０秒、２．０秒の溶融可塑性材料の温度を示す曲線である。図８に示すように、溶融可塑性材料と光ディスク金型４０とがはじめて接触するとき、すなわち溶融可塑性材料の充填後０．０１秒のとき、光ディスク金型４０付近の溶融可塑性材料（中心軸から３００μｍの部分の溶融可塑性材料）の温度は急速に降下している。０．０１秒〜０．０５５秒の間において、光ディスク金型４０付近の溶融可塑性材料（中心軸から３００μｍの部分の溶融可塑性材料）の温度は、溶融可塑性材料自体の熱を受けて上昇している。０．０５５秒以降、溶融可塑性材料の熱は光ディスク金型４０に導かれるため、溶融可塑性材料の各部（中心軸から０〜３００μｍの部分の溶融可塑性材料）の温度は、安定的に降下し、徐々に固化する。図３と比べ、同様の動作条件のもとでは、本発明に係る第１保熱表面層４６を有する光ディスク金型４０は、溶融可塑性材料と光ディスク金型４０との初期接触温度が高いため、充填後の溶融可塑性材料の温度を安定的に降下させることができる。そのため、本発明に係る第１保熱表面層４６を有する光ディスク金型４０を使用すれば、光ディスク金型４０の初期温度を低くするように冷却システムを調整し、後の離型処理を容易にすることができる。そうすると、光ディスク金型４０の転写性は向上し、光ディスクの製造に要するサイクル時間を短縮することができる。
【００２２】
図９は溶融可塑性材料の充填後０．２４秒における、光ディスク金型４０の温度分布曲線を示すグラフであり、図１０は溶融可塑性材料の充填後０．５５秒における、光ディスク金型４０の温度分布曲線を示すグラフである。そのうち横軸は光ディスク金型４０の第１保熱表面層４６の厚さを示し、縦軸は溶融可塑性材料と光ディスク金型４０との接触部における温度を示す。図９および図１０に示すように、接触部における温度は、第１保熱表面層４６の厚さの増加に伴って上昇する。第１保熱表面層４６の厚さが４００μｍ以下の場合、接触部における温度は急激に上昇する。一方、第１保熱表面層４６の厚さが４００μｍ以上の場合、接触部における温度の上昇は平穏である。言い換えれば、第１保熱表面層４６を厚くすれば温度上昇効果が低下し、薄くすると温度は小幅にしか上昇しない。そのため、本発明における第１保熱表面層４６の厚さは１００〜８００μｍ、特には４００μｍに設定することが望ましい。現行の標準寸法の光ディスクを成形する光ディスク金型４０に、厚さ４００μｍの第１保熱表面層４６を設けると、接触部における温度は従来の１２３．７℃から１３１．３℃になり、７．６℃増となる。もっとも、当業者に周知のように、第１保熱表面層４６の厚さは、金型の種類、製品の設計、原料の特性及び動作温度に応じて調整することが可能である。
【００２３】
〔実施例２〕
図１１を参照する。図１１は、この発明の実施例２に係る保熱表面層５６を有する光ディスク金型５０の断面図である。図１１に示すように、光ディスク金型５０は、第一型板５４と、第２型板５２と、キャビティー部５８と、第１保熱表面層５６と、スタンパー５３とを含んでいる。本実施例では、第１保熱表面層５６は、主として熱伝導係数の低い断熱層５６４を含み、その他結合層、第１平滑層、第２平滑層の設置は任意である。例えば、第１保熱表面層５６が断熱層５６４および第１平滑層５６６を有し、結合層および第二平滑層を省略することも可能である。断熱層５６４の厚さは１００〜１０００μｍ、望ましくは１００〜４００μｍである。第１平滑層５６６は、炭化タングステンや珪化アルミニウムなどの緻密な材料からなり、その厚さは約５０μｍである。
【００２４】
〔実施例３〕
第１型板および第２型板に、第２保熱表面層および第１保熱表面層がそれぞれ形成されている場合も本発明の範囲に含まれる。図１２を参照する。図１２は本発明の実施例３に係る保熱表面層６６ａ、６６ｂを有する光ディスク金型６０の断面図である。図１２は簡素化された光ディスク金型６０を示している。図１２に示すように、光ディスク金型６０は、第１型板６４と、第２型板６２と、キャビティー部６８と、第１保熱表面層６６ａと、第２保熱表面層６６ｂと、スタンパー６３とを含んでいる。第２型板６２および第１型板６４は、それぞれ、洗浄された粗面６２２、６４２を有しており、粗面６２２、６４２はキャビティー部６８に隣接している。粗面６２２、６４２には、上述した溶射法で形成された第１保熱表面層６６ａ、第２保熱表面層６６ｂがそれぞれ設けられている。第１保熱表面層６６ａおよび第２保熱表面層６６ｂは、いずれも、熱伝導係数の低い保熱材料から形成されており、その厚さは５０〜１０００μｍである。
【００２５】
上述した溶射プロセスは、原料溶融、顆粒加速、顆粒衝突、固化成形などの工程を含む。言い換えれば、まず固体原料を液体に溶融し、その顆粒を加速させ、第２型板の表面に衝突させる。そうすると、溶融した顆粒は第２型板の粗面に付着し、保熱表面層として急速に固化する。溶射工程は、原料溶融に用いられる熱源により、プラズマ溶射、高速酸素燃料溶射（ＨＶＯＦ）、燃焼フレーム溶射及びアーク溶射に分けられる。本発明はそのいずれか、またはその全部を統合した方法を利用する。例えば、粉末原料はプラズマ溶射、ＨＶＯＦまたは燃焼フレーム溶射に適するが、アーク溶射に適しない。線状原料はプラズマ溶射とＨＶＯＦに適しない。溶射プロセスは、保熱表面層の形成が容易であり、安定した構造の保熱表面層を形成することを特徴とする。それと比べて、電気メッキ法は基板に薄い膜しか形成できず、所望の厚さを満足することができない。そのほか、断熱体をはめ込む方法は複雑であるのみならず、それによって作られた構造は、安定性および温度制御性において溶射法より劣っている。
【００２６】
以上は、本発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、従来の溶射法を用いて金型に保熱表面層を形成することを特徴としている。かかる技術は実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のＤＶＤの断面図である。
【図２】従来の光ディスク射出成形用金型の断面図である。
【図３】従来の金型における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例における光ディスク金型における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施例における、溶融可塑性材料の充填後０．２４秒のときの光ディスク金型の温度分布曲線を示すグラフである。
【図１０】本発明の第１の実施例における、溶融可塑性材料の充填後０．５５秒のときの光ディスク金型の温度分布曲線を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０ ＤＶＤ
１１、１８ プラスチック基板
１２ 基板
１３ 凹部
１４ 反射層
１６ 金属薄膜
２０ 光ディスク射出成形用金型
２１ スプルー
２２ 可動側型板
２３、４３、５３、６３ スタンパー
２４ 固定側型板
２６ 冷却水路
２７、４７ 対称中心
２８、４８、５８、６８ キャビティー部
４０、５０、６０ 光ディスク金型
４２、５２、６２ 第２型板
４４、５４、６５ 第１型板
４６、５６、６６ 第１保熱表面層
６６ｂ 第２保熱表面層
４２２、６２２、６４２ 粗面
４６２ 結合層
４６４、５６４ 断熱層
４６６、５６６ 第１平滑層
４６８ 第２平滑層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの金型に関し、特には溶射法により形成された保熱表面層を有し、転写性に優れ、かつ、製造に要するサイクル時間の短い光ディスク金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録技術とディスク書き込み技術の飛躍的な発展に伴い、ＣＤおよびＤＶＤなどの光ディスクは従来のフロッピー（登録商標）ディスク、カセットテープおよびビデオテープに取って代わっている。光記録媒体は記録容量、データ安定の信頼性及び携帯性に優れているため、現在最も普及している記録媒体となっている。その種類は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷなどがある。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来のＤＶＤ１０の断面図である。ＤＶＤ１０は、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのプラスチック基板１１、１８を含む。そのうちプラスチック基板１１は、基板１２と、反射層１４と、金属薄膜１６とを含む。その製造について説明する。まず、射出成型法により可塑性材料から透明基板を作製し、作製した基板１２に、図に示すような凹部１３を形成する。その後、レーザー信号から変調されたＤＶＤ形式の信号を記録するための反射層１４を基板１２の上にメッキする。基板を乾燥した後、スパッタリング法で金属薄膜１６を基板１２の上に形成する。最後に、更に２枚のプラスチック基板１１、１８をラミネート法または接着法で張り合わせ、にディスクの表面にラベルを印刷すれば、ＤＶＤ１０の製造は完了する。
【０００４】
図２を参照する。図２は従来の光ディスク射出成形用金型２０の断面図である。図２に示すように、光ディスク射出成形用金型２０は、可動側型板２２と、固定側型板２４と、複数の冷却水路２６を含み、光ディスク射出成形用金型２０によって製造される製品の形状は、両型板２２、２４間のキャビティー部２８の形状によって定められる。キャビティー部２８は、対称中心２７を軸としてほぼ対称となっており、この対称中心２７は溶融状態の可塑性材料の中心とほぼ一致している。光ディスク射出成形用金型２０は、更に、溶融状態の可塑性材料（以下、溶融可塑性材料と略す）をキャビティー部２８内に導入するためのスプルー２１を備えている。冷却水路２６は両型板２２および２４の中に設けられており、光ディスク射出成形用金型２０の温度を相対的に低く保持し、キャビティー部２８内の可塑性材料の温度を低くする効果がある。
【０００５】
光ディスクのデータ記録基板など高精密度の製品には、一般的に、その表面に微細構造パターンが形成されている。したがって、製品とその表面のパターンとを射出成型法により同時に製造するためには、光ディスク射出成形用金型２０のキャビティー部２８の固定側型板２４側表面に、スタンパー２３を設けることが一般的である。スタンパー２３の表面には微細構造パターン（非表示）が形成されており、このパターンは射出成形とともに基板に転写される。光ディスクなどの高精密度製品に用いられるパターンは、極めて微細なものである。そのため、スタンパー２３は、化学的エッチング法、またはフォトリソグラフィー法および電鋳法により形成されることが一般的である。
【０００６】
上述した光記録媒体の射出成形技術は、周期的な処理である。まず可動側型板２２と固定側型板２４とを貼り合わせる。次に、ポリカーボネート樹脂などの高温の溶融可塑性材料をスプルー２１を通して相対的に低温の光ディスク射出成形用金型２０に充填すると同時に、圧力（一般的には「充填圧力」と称する）をかけて可塑性材料を収縮させる。この処理を、熱プレス成形処理とも称する。その後、一定時間冷却させることによって、高温の溶融可塑性材料を冷却しつつ、徐々に固化させた後、金型を分離して製品を離型させる。
【０００７】
当業者に周知のように、射出成形プロセスにおいて、溶融可塑性材料と金型の接触部の温度変化は、製品の品質を左右する一因である。図３を参照する。図３は、従来の金型における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。そのうち横軸はスタンパーから溶融可塑性材料の中心までの距離を示し、縦軸は時間と共に変化する溶融可塑性材料の温度を示している。複数の曲線は、異なる時間の温度分布曲線を示す。曲線１、曲線２、曲線３、曲線４、曲線５と曲線６は、それぞれ、溶融可塑性材料の充填後０．０１秒、０．０５５秒、０．２４秒、０．５５秒、１．０秒、２．０秒の溶融可塑性材料の温度を示す。図３に示すように、従来の技術によれば、溶融可塑性材料を相対的に低温の金型に充填した後、金型付近の溶融可塑性材料（すなわち、中心軸から３００μｍの部分における溶融可塑性材料）の温度は急速に降下する。これにより、溶融可塑性材料の熱が金型に導かれ、溶融可塑性材料が固化する。
【０００８】
しかし、このような従来の技術には解決すべき欠点がある。というのは、溶融材料と金型の接触部との温度（以下、「境界温度」とも称する）の降下が早すぎる場合、射出成形プロセスにおいて、より高い充填圧力を加えなければならない。そうすると操業コストが増加するだけでなく、製品の形状が予定通りにならない場合も多々生じてしまう。
【０００９】
境界温度の急速な降下、および射出成形品の不具合の発生を避けるため、従来は、金型の冷却システムに着眼して改良することが多い。つまり、金型の初期温度をわずかながら高くすることにより、金型と溶融可塑性材料との初期温度差を小さくしている。しかし、このような方法では、射出成形プロセスのサイクル時間を伸ばす必要があるため、生産量が低下するという欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主たる目的は、上述した従来の問題を解決するために、溶射法により形成された保熱表面層を有する光ディスク金型を提供することである。これによって、転写性を向上させると共に、光ディスクを製造に要するサイクル時間を短縮することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光ディスクの金型は、第１の型板と、第１の型板との間にキャビティー部を形成するように配置された、キャビティー部側の表面に第１の保熱表面層が設けられている第２の型板と、第１の型板と第１の保熱表面層との間に設けられた、表面に微細構造パターンが設けられているスタンパーと、を備えている。
【００１２】
本発明は、更に、光ディスクの金型の製造方法を提供する。該製造方法は、成形される光ディスクの形状と同一の形状を有するキャビティー部を形成する第１の型板と第２の型板とを用意するステップと、第１の溶射プロセスにより第２の型板のキャビティー部側の表面に第１の保熱表面層を形成するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光ディスク金型は、溶射法で形成された保熱表面層を有している。熱伝導性の低い保熱表面層は、溶融可塑性材料を充填するときに、その熱をしばらく保持し、溶融可塑性材料と金型の接触部との温度を高くする効果がある。したがって、金型に接触している溶融可塑性材料の境界部の急速な固化により応力が残る現象は解消されるため、金型の転写性が向上する。なお、溶融可塑性材料の温度は充填された後に安定かつ迅速に降下できるので、高温充填・低温冷却が好まれる射出成形法に適している。そのため、本発明は光ディスクの製造に要するサイクル時間を短縮し、製品の強度及び外形を最適化することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
かかる装置及び方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。
【００１５】
〔実施例１〕
図４から図７を参照する。図４から図７は、本発明の実施例１に係る保熱表面層４６を有する光ディスク金型４０の製造方法を示す図であり、そのうち同様の部材は同一の番号で示されている。注意すべきは、これらの図示は本発明を説明するためのものであり、部材間の寸法関係は実物と異なる場合がある。図４から図７に示す光ディスク金型４０は、本発明を説明するために簡素化されたものである。光ディスク金型４０は、ロケットリング、スプルーブッシュ、リターンピン、支持材、ノックアウトピン、スプルーなどの部品を含み、その種類は、部材の組み合わせ方によって、単一スプルー式、３プレート式、簡易型、自動化型または多重キャビティー式に分けられる。
【００１６】
まず、図４に示すように、第１型板４４および第２型板４２を用意する。第２型板４２は、研磨法で形状と厚さを定めた後に粗面化・洗浄されたものであり、そのキャビティー部４８に隣接する領域は洗浄された粗面４２２である。第１型板４４は第２型板４２の上方に配置されており、第２型板４２と、第１型板４４との間には、キャビティー部４８が形成されている。上述した従来の技術と同じく、光ディスク金型４０は少なくとも１本のスプルー（非表示）と少なくとも１つの冷却システム（非表示）を含む。スプルーは、溶融可塑性材料をキャビティー部４８内に導くためのものであり、冷却システムは光ディスク金型４０の温度を相対的に低く保持し、キャビティー部４８内の溶融可塑性材料の温度を低くする効果がある。第１型板４４および第２型板４２は、鋼材またはその他熱伝導性に優れた材料からなる。
【００１７】
続いて、図５に示すように、溶射法による成膜工程を行い、結合層４６２、断熱層４６４および第１平滑層４６６を第２型板４２の粗面４２２に順次形成する。結合層４６２は、酸化ジルコニウムまたはアルミニウム・ニッケル合金などの金属材料またはセラミック材料からなり、第２型板４２の粗面４２２を第１保熱表面層４６に密着させる機能を有している。その厚さは、約５０μｍである。酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムなどのセラミック材料からなる断熱層４６４は、光ディスク金型４０より熱伝導係数が低く、その厚さは１００〜１０００μｍ、望ましくは１５０〜２５０μｍである。第１平滑層４６６は、炭化タングステンまたは珪化アルミニウムなどの緻密な材料からなり、その厚さは約５０μｍである。もっとも、当業者に周知のように、本発明による第１保熱表面層４６の細部構造および厚さは、上記に限らず、光ディスク金型４０の設計条件によって変更することが可能である。なお、第１平滑層４６６を形成した後、それを更に研磨して平坦化することも可能である。
【００１８】
続いて、図６に示すように、ＣＶＤ（化学的気相成長法）または成膜工程を行い、第１平滑層４６６の表面に第２平滑層４６８を形成する。第２平滑層４６８はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）や窒化チタン（ＴｉＮ）などの緻密な材料からなり、その厚さは約２μｍである。本実施例では、結合層４６２、断熱層４６４および第１平滑層４６６は溶射法により形成されるが、第１平滑層４６８はそれに限られるものではない。
【００１９】
最後に、図７に示すように、第２型板４２または第１型板４４のキャビティー部４８側の表面にスタンパー４３を設け、光ディスク金型４０の製造を完了する。本実施例は、スタンパー４２を第２型板４２の第１保熱表面層４６の上に設ける構造を例に挙げている。スタンパー４３の表面には、微細構造パターン（非表示）が形成されている。このパターンは、化学的エッチングまたはフォトリソグラフィー法および電鋳法により形成されることが一般的である。スタンパー４３は、第２型板４２の上に接着もしくははめ込まれるか、または第２型板４２の上に直接に形成されていてもよい。キャビティー部４８の形状は、所望する光ディスクの形状と同じであり、対称中心４７を軸としてほぼ対称となっている。この対称中心４７は溶融可塑性材料の中心とほぼ一致している。
【００２０】
前述のとおり、溶融可塑性材料と光ディスク金型４０との接触部の温度変化は、製品の品質を左右する一因である。本発明に係る光ディスク金型の温度変化については、図８から図１０を参照する。図８から図１０は、溶融可塑性材料の熱伝導係数を０．２０４Ｗ／ｍ℃とし、密度を１１９４．８ｋｇ／ｍ３とし、比熱を１３８４Ｊ／ｋｇ℃とし、光ディスク金型４０の熱伝導係数を２０Ｗ／ｍ℃とし、密度を７７４０ｋｇ／ｍ３とし、比熱を４６０Ｊ／ｋｇ℃とし、スタンパー４３の熱伝導係数を１０．９Ｗ／ｍ℃とし、密度を８０８０ｋｇ／ｍ３とし、比熱を４６２Ｊ／ｋｇ℃とし、セラミック材料の熱伝導係数を１．８Ｗ／ｍ℃とし、密度を６０００ｋｇ／ｍ３とし、比熱を４００Ｊ／ｋｇ℃とし、更に第１型板４４および第２型板４２の初期温度を１０７℃とし、溶融材料の初期温度を３４０℃とした場合における、有限元素分析ソフトＡＮＳＹＳで分析した結果を示す。
【００２１】
図８は、本発明の実施例１に係る光ディスク金型４０における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。そのうち、横軸はスタンパー４３から溶融可塑性材料の中心までの距離を示し、縦軸は時間と共に変化する溶融可塑性材料の温度を示す。複数の曲線は、異なる時間の温度分布曲線を示す。曲線１０１、曲線１０２、曲線１０３、曲線１０４、曲線１０５と曲線１０６は、それぞれ、溶融可塑性材料を充填した後０．０１秒、０．０５５秒、０．２４秒、０．５５秒、１．０秒、２．０秒の溶融可塑性材料の温度を示す曲線である。図８に示すように、溶融可塑性材料と光ディスク金型４０とがはじめて接触するとき、すなわち溶融可塑性材料の充填後０．０１秒のとき、光ディスク金型４０付近の溶融可塑性材料（中心軸から３００μｍの部分の溶融可塑性材料）の温度は急速に降下している。０．０１秒〜０．０５５秒の間において、光ディスク金型４０付近の溶融可塑性材料（中心軸から３００μｍの部分の溶融可塑性材料）の温度は、溶融可塑性材料自体の熱を受けて上昇している。０．０５５秒以降、溶融可塑性材料の熱は光ディスク金型４０に導かれるため、溶融可塑性材料の各部（中心軸から０〜３００μｍの部分の溶融可塑性材料）の温度は、安定的に降下し、徐々に固化する。図３と比べ、同様の動作条件のもとでは、本発明に係る第１保熱表面層４６を有する光ディスク金型４０は、溶融可塑性材料と光ディスク金型４０との初期接触温度が高いため、充填後の溶融可塑性材料の温度を安定的に降下させることができる。そのため、本発明に係る第１保熱表面層４６を有する光ディスク金型４０を使用すれば、光ディスク金型４０の初期温度を低くするように冷却システムを調整し、後の離型処理を容易にすることができる。そうすると、光ディスク金型４０の転写性は向上し、光ディスクの製造に要するサイクル時間を短縮することができる。
【００２２】
図９は溶融可塑性材料の充填後０．２４秒における、光ディスク金型４０の温度分布曲線を示すグラフであり、図１０は溶融可塑性材料の充填後０．５５秒における、光ディスク金型４０の温度分布曲線を示すグラフである。そのうち横軸は光ディスク金型４０の第１保熱表面層４６の厚さを示し、縦軸は溶融可塑性材料と光ディスク金型４０との接触部における温度を示す。図９および図１０に示すように、接触部における温度は、第１保熱表面層４６の厚さの増加に伴って上昇する。第１保熱表面層４６の厚さが４００μｍ以下の場合、接触部における温度は急激に上昇する。一方、第１保熱表面層４６の厚さが４００μｍ以上の場合、接触部における温度の上昇は平穏である。言い換えれば、第１保熱表面層４６を厚くすれば温度上昇効果が低下し、薄くすると温度は小幅にしか上昇しない。そのため、本発明における第１保熱表面層４６の厚さは１００〜８００μｍ、特には４００μｍに設定することが望ましい。現行の標準寸法の光ディスクを成形する光ディスク金型４０に、厚さ４００μｍの第１保熱表面層４６を設けると、接触部における温度は従来の１２３．７℃から１３１．３℃になり、７．６℃増となる。もっとも、当業者に周知のように、第１保熱表面層４６の厚さは、金型の種類、製品の設計、原料の特性及び動作温度に応じて調整することが可能である。
【００２３】
〔実施例２〕
図１１を参照する。図１１は、この発明の実施例２に係る保熱表面層５６を有する光ディスク金型５０の断面図である。図１１に示すように、光ディスク金型５０は、第一型板５４と、第２型板５２と、キャビティー部５８と、第１保熱表面層５６と、スタンパー５３とを含んでいる。本実施例では、第１保熱表面層５６は、主として熱伝導係数の低い断熱層５６４を含み、その他結合層、第１平滑層、第２平滑層の設置は任意である。例えば、第１保熱表面層５６が断熱層５６４および第１平滑層５６６を有し、結合層および第二平滑層を省略することも可能である。断熱層５６４の厚さは１００〜１０００μｍ、望ましくは１００〜４００μｍである。第１平滑層５６６は、炭化タングステンや珪化アルミニウムなどの緻密な材料からなり、その厚さは約５０μｍである。
【００２４】
〔実施例３〕
第１型板および第２型板に、第２保熱表面層および第１保熱表面層がそれぞれ形成されている場合も本発明の範囲に含まれる。図１２を参照する。図１２は本発明の実施例３に係る保熱表面層６６ａ、６６ｂを有する光ディスク金型６０の断面図である。図１２は簡素化された光ディスク金型６０を示している。図１２に示すように、光ディスク金型６０は、第１型板６４と、第２型板６２と、キャビティー部６８と、第１保熱表面層６６ａと、第２保熱表面層６６ｂと、スタンパー６３とを含んでいる。第２型板６２および第１型板６４は、それぞれ、洗浄された粗面６２２、６４２を有しており、粗面６２２、６４２はキャビティー部６８に隣接している。粗面６２２、６４２には、上述した溶射法で形成された第１保熱表面層６６ａ、第２保熱表面層６６ｂがそれぞれ設けられている。第１保熱表面層６６ａおよび第２保熱表面層６６ｂは、いずれも、熱伝導係数の低い保熱材料から形成されており、その厚さは５０〜１０００μｍである。
【００２５】
上述した溶射プロセスは、原料溶融、顆粒加速、顆粒衝突、固化成形などの工程を含む。言い換えれば、まず固体原料を液体に溶融し、その顆粒を加速させ、第２型板の表面に衝突させる。そうすると、溶融した顆粒は第２型板の粗面に付着し、保熱表面層として急速に固化する。溶射工程は、原料溶融に用いられる熱源により、プラズマ溶射、高速酸素燃料溶射（ＨＶＯＦ）、燃焼フレーム溶射及びアーク溶射に分けられる。本発明はそのいずれか、またはその全部を統合した方法を利用する。例えば、粉末原料はプラズマ溶射、ＨＶＯＦまたは燃焼フレーム溶射に適するが、アーク溶射に適しない。線状原料はプラズマ溶射とＨＶＯＦに適しない。溶射プロセスは、保熱表面層の形成が容易であり、安定した構造の保熱表面層を形成することを特徴とする。それと比べて、電気メッキ法は基板に薄い膜しか形成できず、所望の厚さを満足することができない。そのほか、断熱体をはめ込む方法は複雑であるのみならず、それによって作られた構造は、安定性および温度制御性において溶射法より劣っている。
【００２６】
以上は、本発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、従来の溶射法を用いて金型に保熱表面層を形成することを特徴としている。かかる技術は実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のＤＶＤの断面図である。
【図２】従来の光ディスク射出成形用金型の断面図である。
【図３】従来の金型における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の製造方法を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例における光ディスク金型における溶融可塑性材料の温度分布曲線を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施例における、溶融可塑性材料の充填後０．２４秒のときの光ディスク金型の温度分布曲線を示すグラフである。
【図１０】本発明の第１の実施例における、溶融可塑性材料の充填後０．５５秒のときの光ディスク金型の温度分布曲線を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施例に係る保熱表面層を有する光ディスク金型の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０ ＤＶＤ
１１、１８ プラスチック基板
１２ 基板
１３ 凹部
１４ 反射層
１６ 金属薄膜
２０ 光ディスク射出成形用金型
２１ スプルー
２２ 可動側型板
２３、４３、５３、６３ スタンパー
２４ 固定側型板
２６ 冷却水路
２７、４７ 対称中心
２８、４８、５８、６８ キャビティー部
４０、５０、６０ 光ディスク金型
４２、５２、６２ 第２型板
４４、５４、６５ 第１型板
４６、５６、６６ 第１保熱表面層
６６ｂ 第２保熱表面層
４２２、６２２、６４２ 粗面
４６２ 結合層
４６４、５６４ 断熱層
４６６、５６６ 第１平滑層
４６８ 第２平滑層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの金型であって、
第１の型板と、
前記第１の型板との間にキャビティー部を形成するように配置されており、前記キャビティー部側の表面に第１の保熱表面層が設けられている第２の型板と、
前記第１の型板と前記第１の保熱表面層との間に設けられており、表面に微細構造パターンが設けられているスタンパーと、
を備えていることを特徴とする光ディスクの金型。
【請求項２】
前記キャビティー部の形状は、成形される光ディスクの形状と同一であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項３】
前記第１の保熱表面層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項４】
前記第１の保熱表面層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項５】
前記第１の保熱表面層は、結合層、断熱層、第１の平滑層及び第２の平滑層を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項６】
前記断熱層は前記結合層の上に形成されており、前記第１の平滑層は前記断熱層の上に形成されており、前記第２の平滑層は前記第１の平滑層の上に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項７】
前記結合層は、金属材料またはセラミック材料を含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項８】
前記断熱層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項９】
前記第１の平滑層は、炭化タングステンを含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項１０】
前記第２の平滑層は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜または窒化チタンを含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項１１】
前記第１の型板の前記キャビティー部側の表面には、第２の保熱表面層が設けられることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項１２】
光ディスクの金型の製造方法であって、
成形する光ディスクと同一の形状を有するキャビティー部を形成する第１の型板と第２の型板とを用意するステップと、
第１の溶射プロセスにより前記第２の型板の前記キャビティー部側の表面に、第１の保熱表面層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１３】
前記第１溶射プロセスは、プラズマ溶射、高速酸素燃料溶射（ＨＶＯＦ）、燃焼フレーム溶射またはアーク溶射を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の保熱表面層は、前記第２の型板の粗面に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の保熱表面層を研磨するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の溶射プロセスの後に、スタンパーを設けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１７】
前記スタンパーは、前記第１の型板と前記第１の保熱表面層との間に設けられており、その表面には微細構造パターンが設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の保熱表面層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１９】
前記第１の保熱表面層は、結合層、断熱層及び第１の平滑層を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２０】
前記断熱層は、結合層の上に形成され、前記第１の平滑層は前記断熱層の上に形成されることを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２１】
前記結合層は、金属材料またはセラミック材料を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２２】
前記断熱層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２３】
前記第１の平滑層は、炭化タングステンを含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２４】
前記第１の平滑層を研磨するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２５】
化学的気相成長（ＣＶＤ）法を用いて前記第１の平滑層の表面に第２の平滑層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２６】
前記第２の平滑層は、ＤＬＣ膜または窒化チタンを含むことを特徴とする請求項２５に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２７】
第２の溶射プロセスにより前記第１の型板のキャビティー部側の表面に、第２の保熱表面層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１】
光ディスクの金型であって、
第１の型板と、
前記第１の型板との間にキャビティー部を形成するように配置されており、前記キャビティー部側の表面に第１の保熱表面層が設けられている第２の型板と、
前記第１の型板と前記第１の保熱表面層との間に設けられており、表面に微細構造パターンが設けられているスタンパーと、
を備えていることを特徴とする光ディスクの金型。
【請求項２】
前記キャビティー部の形状は、成形される光ディスクの形状と同一であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項３】
前記第１の保熱表面層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項４】
前記第１の保熱表面層は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項５】
前記第１の保熱表面層は、結合層、断熱層、第１の平滑層及び第２の平滑層を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項６】
前記断熱層は前記結合層の上に形成されており、前記第１の平滑層は前記断熱層の上に形成されており、前記第２の平滑層は前記第１の平滑層の上に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項７】
前記結合層は、金属材料またはセラミック材料を含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項８】
前記断熱層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項９】
前記第１の平滑層は、炭化タングステンを含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項１０】
前記第２の平滑層は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜または窒化チタンを含むことを特徴とする請求項５に記載の光ディスクの金型。
【請求項１１】
前記第１の型板の前記キャビティー部側の表面には、第２の保熱表面層が設けられることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの金型。
【請求項１２】
光ディスクの金型の製造方法であって、
成形する光ディスクと同一の形状を有するキャビティー部を形成する第１の型板と第２の型板とを用意するステップと、
第１の溶射プロセスにより前記第２の型板の前記キャビティー部側の表面に、第１の保熱表面層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１３】
前記第１溶射プロセスは、プラズマ溶射、高速酸素燃料溶射（ＨＶＯＦ）、燃焼フレーム溶射またはアーク溶射を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の保熱表面層は、前記第２の型板の粗面に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の保熱表面層を研磨するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の溶射プロセスの後に、スタンパーを設けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１７】
前記スタンパーは、前記第１の型板と前記第１の保熱表面層との間に設けられており、その表面には微細構造パターンが設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の保熱表面層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項１９】
前記第１の保熱表面層は、結合層、断熱層及び第１の平滑層を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２０】
前記断熱層は、結合層の上に形成され、前記第１の平滑層は前記断熱層の上に形成されることを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２１】
前記結合層は、金属材料またはセラミック材料を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２２】
前記断熱層は、セラミック材料を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２３】
前記第１の平滑層は、炭化タングステンを含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２４】
前記第１の平滑層を研磨するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２５】
化学的気相成長（ＣＶＤ）法を用いて前記第１の平滑層の表面に第２の平滑層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２６】
前記第２の平滑層は、ＤＬＣ膜または窒化チタンを含むことを特徴とする請求項２５に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【請求項２７】
第２の溶射プロセスにより前記第１の型板のキャビティー部側の表面に、第２の保熱表面層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの金型の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１４６８０８（Ｐ２００８−１４６８０８Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５３１４（Ｐ２００７−２６５３１４）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（５０６０４４８０１）達信科技股▲ふん▼有限公司 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（５０６０４４８０１）達信科技股▲ふん▼有限公司 (10)
【Ｆターム（参考）】
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