JP2665264B2 - 光学的記録媒体用基板の連続製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ等による光学的書込み記録に適した
光学情報記録媒体用基板を連続して製造する製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

光ディスクあるいは光カードといった光学情報記録媒
体は、基体の上に設けた薄い記録層に光学的に検出可能
な数μｍ程度の微小なピットをトラック状に形成するこ
とにより、情報を高密度に記録することができる。この
ような光学情報記録媒体においては、情報を記録および
再生する際にトラックに沿ってレーザ光を走査する必要
があり、そのため、一般にトラッキング用の案内溝の付
いた基板が用いられている。

案内溝、あるいは案内溝の付いた基板の作製法として
は、軟化したプラスチック材料をスタンパにてプレスし
た後に固化させる圧縮成形（Compression Mold）法、ス
タンパを配設した金型内に溶融したプラスチック材料を
射出して固化させる射出成形（Injection Mold）法や、
紫外線硬化樹脂（Photo Polymer）を用い、スタンパか
ら案内溝を転写する2P（Photo Polymerization）法等が
知られているが、案内溝の転写性、および基板の耐溶剤
性、という点では、2P法によるものが最も優れている。
基板の耐溶剤性が優れているということは、特に記録材
として有機系材料を用い、塗布によって記録層を形成す
る場合に有利であり、この場合、アクリル、ポリカーボ
ネート等の一般のプラスチック基板には基板を侵すとい
う理由から使用できない溶剤を使用できることから、記
録材の選択の幅を大きく拡げることが可能となる。ま
た、2P法では、他の方法に比べ、設備投資が非常に少な
くてすむという大きな利点がある。

しかしながら、2P法は、他の方法に比べ基板一枚あた
りの製造時間が長く、大量生産に向かないという問題が
あった。そこで例えば、特願昭62−506504号に開示され
ているように、凹凸パターンが形成されたスタンパを用
い、このスタンパの凹凸パターンをフィルム基材に転写
成形することにより、フィルム状の光学情報記録媒体を
連続的に製造する技術が提案されている。ここでは例え
ば凹凸パターンが形成されたロール状スタンパに紫外線
硬化樹脂を塗布した後、フィルム基材と重ね合わせ、紫
外線を照射して上記紫外線硬化樹脂を硬化し、次いで、
フィルム基材と、その上に硬化した紫外線硬化樹脂とを
スタンパより剥離するという技術が提案されている。

この技術につき、第２図を参照して説明する。第２図
ａに示すように、送給ローラー２から送り出された基板
１は案内溝や情報に応じた凹凸が形成されたロール状ス
タンパ10の円周に沿って搬送される。ニップローラー９
は基板１をロール状スタンパの表面に押圧する機能を有
する。ロール状スタンパの下側には紫外線照射によって
硬化する樹脂液６が収容された樹脂槽が配設されてい
る。この樹脂槽内にはロール状スタンパ10に圧接しなが
ら回転する塗布ローラー７が設けられており、この塗布
ローラー７によって樹脂液６がロール状スタンパ10の表
面に塗布される。このようにして塗布された樹脂液６は
ニップローラー９によって基板１とロール状スタンパ10
との間に充填される。ロール状スタンパ10の上方には紫
外線ランプ11が設けられており、基板１とロール状スタ
ンパ10との間に充填された樹脂液６に紫外線を照射し樹
脂液６を硬化させる。送出ローラー12は基板１とこれに
固着した状態で硬化した紫外線硬化樹脂６の層を、ロー
ル状スタンパ10から剥離する機能を有する。このように
して光ディスクの凹凸パターンが基板上に転写される。
第２図ｂにロール状スタンパを紫外線ランプ11側（上
方）から見た図を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような操作を繰り返すうちに、紫外
線硬化樹脂の塗布ローラー７の幅を基板１の幅より小さ
くしているにもかかわらず、紫外線硬化樹脂６は硬化前
には流動性があるため基板１の端部からはみ出してしま
うことがあり、このはみ出した樹脂６がロール状スタン
パ10上のＡ部分に光照射によって硬化累積し転写残りと
なるために頻繁にスタンパを交換し洗浄する必要があっ
た。あるいは基板１の端部からはみ出して硬化した樹脂
はスタンパ10上に密着して基板端部より欠けやすく、基
板端部に尖頭状のバリＢとなることも少なくなかった。
ロール状スタンパ10から案内溝付き基板が離型する際に
剥離帯電した基板１にこれらの欠けたバリがゴミとして
付着し、記録媒体の欠陥、記録エラーの原因の一つとな
っていた。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的はロール状スタンパを用いて、紫外線硬化樹脂に
よる案内溝付き基板を連続成形する際にロール状スタン
パの洗浄交換を著しく低減し、さらにバリ発生による基
板表面へのゴミの付着を防止することのできる光学的記
録媒体用基板の連続製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は案内溝および／または情報に対応した微細な
凹凸パターンを有するロール状スタンパを用い、該スタ
ンパの凹凸パターンをシート基板上に紫外線硬化樹脂を
用いて転写形成することにより光学的記録媒体を連続製
造する方法において、該シート基板の外縁部分に離型剤
を塗布する工程、該シート基板に紫外線硬化剤樹脂を塗
布する工程、該樹脂が塗布されたシート基板と該ロール
状スタンパとを密着させた後、該シート基板を通して紫
外線を照射して樹脂を硬化させる工程、ついで、該シー
ト基板とその上に硬化した樹脂をロール状スタンパから
剥離する工程とを一連の工程として行なうことを特徴と
する光学的記録媒体の連続製造方法である。

以下本発明をより詳細に説明する。第１図は本発明の
製造方法を実施するための装置の一例を概念的に示し、
ａは正面図、ｂは平面図である。

基板１は送給ローラー２で繰出されるようになってい
る。基板１としてはフレキシブルなものであればなんら
制限されることはなく例えばポリカーボネート、アクリ
ル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂等のプラスチックシートを好適に用いることが
できる。なお、基板１の表面には紫外線硬化樹脂６との
密着性を高めるためにプライマー層を形成しておいても
構わない。

第１図ｂに示すように送給ローラー２から送り出され
た基板１の、紫外線硬化樹脂により案内溝を形成させな
いシート基板両端外縁部に、２つの塗布ローラー３によ
り紫外線硬化樹脂６が密着しない撥油性の離型剤４を塗
布する。次いで熱処理器５を通してシート基板両端外縁
部に離型層４を形成する。

離型層４の膜厚としては基板１に密着させる紫外線硬
化樹脂６の膜厚に影響するため、10μｍ以下、好ましく
は0.01μｍ〜５μｍが望ましい。離型層４は撥油性の効
果を示す材料であればよいが好ましくはシリコーン樹脂
またはフツ素系樹脂が用いられる。

シリコーン樹脂としては、例えばジメチルシリコー
ン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジエン
シリコーン、ポリジオルガノシロキサンジオール、クロ
ロフェニルシリコーン、フロロシリコーン、シリコーン
ポリエーテル共重合体、アルキル変性シリコーン、高級
脂肪酸変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキ
シ変性シリコーン等のシリコーンのオイル、レジン、架
橋体等の化合物を全て用いることができ、あるいはそれ
らの混合物も全て用いることができる。

フッ素系樹脂としてはポリ四フッ化エチレン、四フッ
化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エ
チレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体、
四フッ化エチレン−エチレン共重合体、ポリ三フッ化塩
化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニ
ル、三フッ化塩化エチレン−エチレン共重合体等のフル
オロオレフィンを基体骨格に含む樹脂あるいはそれらの
混合物も全て用いることができる。

次いで、紫外線照射により硬化する樹脂液６が収容さ
れた樹脂槽に配設された塗布ローラー７により樹脂液６
がシート基板１の表面中央部に塗布される。樹脂液はブ
レート８により厚みを均一に調整した後塗布すると良
い。次いでニップローラー９によって基板１とロール状
スタンパ10との間に充填される。基板１外縁部には離型
処理により撥油性があるため紫外線硬化樹脂６のはみ出
しは抑えられる。塗布厚みは0.1μｍ〜50μｍが好まし
く気泡の混入の少なくなるように調整する。

紫外線硬化樹脂６としては分子中に不飽和結合を有す
るプレポリマー、オリゴマー、モノマーを用いることが
できる。例えば不飽和ポリエステル類、エポキシアクリ
レート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレ
ート等のアクリレート類、エポキシメタクリレート、ウ
レタンメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、
ポリエステルメタクリレート等のメタクリレート類を１
種または２種以上と、分子中に不飽和結合を有する光重
合性モノマー例えばジシクロペンテニルアクリレート、
1,3−ブタンジオールアクリレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート等の多官能性モノマーとを混合したものを用い
ることができ、さらに重合開始剤としてハロゲン化アセ
トフェノン類、ベンゾフェノン、ベンゾイン、ベンゾイ
ンエーテル、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンジルジメ
チルケタール、テトラメチルチウラムモノサルファイ
ド、チオキサンソン類等のラジカル発生化合物が用いら
れ硬化した状態でスタンパから剥離しやすく、かつ記録
層とのマッチングの良いものであれば良い。なお、基板
１への紫外線硬化樹脂６の塗布は特に限定されるもので
はなく塗布ローラー７の代わりにディスペンサーノズル
やその他印刷で用いられる公知のインク供給方法が使用
できる。

ロール状スタンパ10の表面には案内溝や情報に応じた
凹凸が形成されており紫外線硬化樹脂６が塗布された基
板１はこのロール状スタンパ10を円周に沿って搬送され
る。ロール状スタンパ10の径は基板１の厚みと材質によ
っても異なるが、例えば1.2mm厚のポリカーボネート製
光ディスクを考慮すると直径300mm以上が好ましい。0.4
mm厚ポリカーボネート製光カードの場合でも直径150mm
以上が好ましい。

このようなロール状スタンパは厚さ0.1mm〜0.3mmの平
板スタンパをロール面に沿って接着剤により接着する方
法、またはねじ等により機械的に止めつける方法、ある
いはロールに凹凸を直接刻印する方法等により作製する
ことができる。

ニップローラー９を通過した基板１にはロール状スタ
ンパ10の上方に設けられた紫外線ランプ11により基板１
とロール状スタンパ10との間に充填された樹脂液全幅に
わたって紫外線を照射し樹脂液６を硬化させる。送出ロ
ーラー12は基板１とこれに固着した状態で硬化した紫外
線硬化樹脂６の層をロール状スタンパ10から剥離する機
能を持つ。

このようにして光ディスクの情報に応じた凹凸パター
ンが基板上に転写され光学情報記録媒体用基板を連続的
に製造することができる。なお必要に応じて剥離後さら
に紫外線照射する工程を設けても良い。シート基板１の
送り速度は0.05m/min〜5m/minの範囲にあるのが好まし
い。0.05m/min以下の速度では生産性があげられず、ま
た5m/min以上の速度では気泡が混入しやすくなるからで
ある。

さらに必要に応じて紫外線硬化樹脂６をロール状スタ
ンパ10の中央付近表面に圧接しながら回転する塗布ロー
ラー７′によって、ロール状スタンパにも供給して構わ
ない。

〔実 施 例〕

実施例１ ガラス原盤上に膜厚1000Åのフォトレジスト（商品
面:AZ1300、ヘキスト社製）膜を形成した後、レーザー
カッティング装置を用いて露光、次いで現像を行ない凹
凸パターンを形成した。次に形成した凹凸パターン上に
スパッタリングによりNi薄膜を形成して表面を導電化し
た後電鋳により厚さ0.1mmのNi体を被着した。次いでガ
ラス原盤を剥離し、溝幅0.6μｍ、ピッチ1.6μｍ、溝深
さ900Åのスパイラル形状の凹凸パターンを有する3.5イ
ンチ光ディスク用Ni製平板スタンパを得た。

得られたNi製平板スタンパをエポキシ系接着剤（商品
名:EP−170、セメダイン社製）を用いて外径400mm、幅1
50mmのローラーの側面に12個１列に接着したロール状ス
タンパを作製した。

基板には厚さ1.2mm、幅130mmのポリカーボネートシー
ト基板を用い、シート基板を速度2m/minで供給し、基板
両端の外縁、それぞれ10mm幅で溶液型シリコーン（YSR3
022、東芝シリコーン社製）と触媒（YC6831、東芝シリ
コーン社製）のイソプロピルアルコール溶液を塗工し80
℃に調整した乾燥炉（熱処理器）を通して熱硬化させ膜
厚0.2μｍの離型層を設けた。

この基板の中央部に80mm幅でエポキシアクリレート系
紫外線硬化樹脂（MRA−5000、三菱レーヨン社製）を25
μｍ塗布し、ロール状スタンパとシート基板とをニップ
ロールにより密着させた後、110mm幅に押し拡げられた
紫外線硬化樹脂に基板の全幅にわたって紫外線（4KW高
圧水銀ランプ、300mW/cm²）を照射し紫外線硬化樹脂を
硬化させた。次いでシート基板とその上に硬化した紫外
線硬化樹脂をロール状スタンパより剥離して溝幅0.6μ
ｍ、ピッチ1.6μｍ、溝深さ900Åのバリのない凹凸パタ
ーンを有するシート基板を得た。この操作を繰返してデ
ィスク1000個分の基板を成形したが基板外縁部のバリ
や、ロール状スタンパ状への紫外線硬化樹脂残りは発生
しなかった。

実施例２ 実施例１と同様な方法で、溝幅３μｍ、ピッチ12μ
ｍ、溝深さ3000Åのストライプ状の凹凸パターンを有す
る光カードNi製平板スタンパを作製し外径200mm,幅130m
mのローラーの側面に10個１列に接着しロール状スタン
パを作製した。

基板には厚さ0.4mm,幅120mmのポリカーボネートシー
ト基板を用い、シート基板を速度2.5m/minで供給し、基
板両端外縁部にそれぞれ10mm幅で溶液型フッ素樹脂（ル
ミクロンLF300、旭硝子社製）とトリレンジイソシアネ
ートのエタノール溶液を塗布し80℃で熱処理して膜厚0.
3μｍの離型層を設けた。

次いで実施例１と同様な操作を行ない、溝幅３μｍ、
ピッチ12μｍ、溝深さ3000Åのバリのない凹凸パターン
を有するシート基板を得た。この操作を繰返してカード
1000個分の基板を成形したが基板外縁部のバリや、ロー
ル状スタンパ上への紫外線硬化樹脂残りは発生しなかっ
た。

比較例 シート基板端部の離型層を設けずに実施例１と同様の
操作を行ない凹凸パターンを有するシート基板を作製し
た。紫外線硬化樹脂が基板端面からはみ出さないように
するために塗布幅、塗布厚、ニップロールの調整が非常
に繁雑となり、またすぐにバリやロール状スタンパへの
転写残りが発生しロール状スタンパの交換洗浄が必要と
なった。

〔発明の効果〕

本発明によればロール状スタンパを用いて紫外線硬化
樹脂による案内溝付き基板を連続成形する際に、紫外線
硬化樹脂の塗布精度を高め、はみ出しによるバリにより
基板表面へのゴミの付着を防止するとともにロール状ス
タンパの交換を著しく低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置を概念的に示し、
ａはその正面図、ｂはその平面図である。 第２図は従来光学的記録媒体の製造に用いられていた装
置の概念図であって、ａはその正面図、ｂはその平面図
である。 1:基板、2:送給ローラー 3:離型剤塗布ローラー 4:離型剤、5:熱処理器 6:紫外線硬化樹脂 7:紫外線硬化樹脂塗布ローラー 8:ブレード、9:ニップローラー 10:ロール状スタンパ 11:紫外線ランプ 12:送出ローラー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】案内溝および／または情報に対応した微細
   な凹凸パターンを有するロール状スタンパを用い、該ス
   タンパの凹凸パターンをシート基板上に紫外線硬化樹脂
   を用いて転写形成することにより光学的記録媒体を連続
   製造する方法において、該シート基板の外縁部分に離型
   剤を塗布する工程、該シート基板に紫外線硬化剤樹脂を
   塗布する工程、該樹脂が塗布されたシート基板と該ロー
   ル状スタンパとを密着させた後、該シート基板を通して
   紫外線を照射して樹脂を硬化させる工程、ついで、該シ
   ート基板とその上に硬化した樹脂をロール状スタンパか
   ら剥離する工程とを一連の工程として行なうことを特徴
   とする光学的記録媒体用基板の連続製造方法。
2. 【請求項２】前記離型剤がシリコーン系樹脂からなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】前記離型剤がフッ素系樹脂からなることを
   特徴とする請求項１に記載の方法。