JPH052785A - 光デイスクの複製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンパと放射線硬化樹脂との接触面の剥離
を迅速に行なうことができる光ディスクの複製方法を提
供することにある。 【構成】 スタンパ１０を、基板２に形成した放射線硬
化樹脂６へ圧着することにより光ディスクを複製するに
際して、上記スタンパ１０を上記放射線硬化樹脂６へ圧
着するに先立って、上記放射線硬化樹脂６の形成領域に
所定の照射線量の分布を持たせて放射線８を照射するこ
とによりこれを半硬化状態とし、剥離開始点における密
着力を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオディスク、ディ
ジタルオーディオディスク、文書ファイルディスク等の
情報が記録された、或いは記録可能な光ディスクの複製
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報を記録した光ディスクの複製
方法としては、射出成型法、コンプレッション成型法、
ホットスタンプ法、注型成型法等が知られている。上記
射出成型法は、高温高圧下で金型の空隙部に溶融した熱
可塑性樹脂を高圧で射出注入することにより複製する方
法であり、上記コンプレッション成型法は、熱可塑性樹
脂を金型内に挿入して高温高圧下で成型した後、金型を
冷却して樹脂を硬化させることにより複製する方法であ
り、また、上記ホットスタンパ法は、加熱された熱可塑
性樹脂のフィルムに冷却された金型を押し付けて成型す
る方法である。これらの各方法は、生産性には優れてい
るものの、近年、益々高密度化が図られている金型上の
非常に微小な凹凸（反転したピット、或いはグルーブ）
を複製するには転写精度が劣ること、高温高圧下でのプ
ロセスとなるために製造設備が大規模で高価となる等の
欠点がある。

【０００３】一方、上記注入成型法は、注入樹脂として
紫外線や電子線等の照射によって硬化する、いわゆる、
放射線硬化樹脂を使用することにより、成型時間が短縮
され、しかも転写精度がよいこともあって注目されてい
る。この放射線硬化樹脂を用いた光ディスクの複製方法
としては、表面に反転したピット、或いはグループが形
成されたスタンパと透明樹脂基板とを対向させ、その空
隙に放射線硬化樹脂を注入して透明樹脂基板の背面から
紫外線を照射して、放射線硬化樹脂を硬化させると共
に、透明樹脂基板に接着せしめ、その後、スタンパと放
射線硬化樹脂との間を剥離することによって、透明樹脂
基板とスタンパの反転したピット、或いはグルーブの転
写された放射線硬化樹脂とが一体となった複製ディスク
を得る方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、種々
の情報を記録した、或いは記録可能な光ディスクは小量
多品種生産される傾向を示し、このための生産システム
として、生産管理が容易で、しかもリードタイムの短い
枚葉式生産システムが注目されている。この生産システ
ムでは、個々のプロセスが同期して高速、高信頼性であ
ることが要求されるが、転写性の良い放射線硬化樹脂を
用いた上記注型成型法では、成型工程において生産性を
悪くしているという以下のような欠点があった。すなわ
ち、放射線硬化樹脂を用いた従来の注型成形法では、液
状の放射線硬化樹脂をスタンパと透明基板間に注入、或
いは滴下後、これらを加圧して放射線硬化樹脂を薄く展
伸し、その後、紫外線を基板側から照射して硬化させて
いた。

【０００５】しかしながら、液状樹脂をスタンパに密着
させて硬化させる方法では、硬化後に、表面に凹凸のピ
ット、或いはグルーブが転写された放射線硬化樹脂と一
体となった基板をスタンパから剥離するには、スタンパ
上に残渣のないようにゆっくりと行なう必要があり、ま
た、基板の破壊を防ぐために剥離点が剥離面を徐々に移
動するように小さな力で基板が撓むように行なってい
た。このため、このような従来方法では、放射線硬化樹
脂を透明基板とスタンパ間に注入、或いは滴下して加圧
展伸する工程、放射線を照射して硬化させる工程及びス
タンパから基板を剥離する工程をそれぞれ同一ステージ
にて行なっていたために極めて生産性が悪かった。

【０００６】そこで、本発明者は上記各工程を分離して
生産性を上げる方法を創案した。この方法は、透明基板
上に予め放射線硬化樹脂を半硬化状態に塗布し、しかる
後、スタンパをこの半硬化状態の放射線硬化樹脂面に圧
着してピット、或いはグルーブを転写するものである。
この方法は、従来法に比較して、転写性はやや劣るもの
の、信号特性としては従来の射出成形法より優れたもの
が得られる。また、この方法では、透明基板への密着力
の優れた樹脂を用いることができ、しかも半硬化状態な
のでスタンパからの剥離性も比較的良好である。しかし
ながら、この方法では、剥離開始点を設定するために基
板を撓ませなければならなかった。しかも、スタンパと
放射線硬化樹脂との接触面の密着力が、接触面内で急激
に変化しているために、剥離の際には大きな力が必要で
あり、しかも剥離開始点において放射線硬化樹脂の微小
な破壊が生じ、これが製品の品質を下げ、また、スタン
パ劣化を生ぜしめる恐れがあり、改良の余地があった。

【０００７】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、スタンパと放射線硬化樹脂との接触面の剥離
を迅速に行なうことができる光ディスクの複製方法を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、スタンパを、基板に形成した放射線硬
化樹脂へ圧着することにより光ディスクを複製する方法
において、前記スタンパを前記放射線硬化樹脂へ圧着す
るに先立って、圧着後の前記スタンパと前記放射線硬化
樹脂との剥離を容易にするために前記放射線硬化樹脂の
形成領域に放射線照射量の所定の分布を持たせるように
放射線を照射させて、前記放射線硬化樹脂を半硬化状態
にする工程を有するようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、スタン
パと放射線硬化樹脂との間の密着力に所定の分布が形成
され、スタンパと放射線硬化樹脂の接触面の端部におい
ては極めて小さな密着力とし、従って、剥離開始点にお
いては微小な力で剥離が開始され、しかも滑らかに剥離
点は移動し、剥離操作を精度よく高速で行なうことがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明に係る光ディスクの複製方法
を添付図面に基づいて詳述する。図１は、本発明方法の
一実施例を説明するための説明図である。まず、この複
製方法の全体の流れを簡単に説明する。図１（ａ）に示
すように、２は円形平板状に成形された放射線透過性材
料よりなる基板であり、この基板２の中央部には中心孔
４が形成されている。この基板２は、放射線を透過する
ために、例えば透明な樹脂等により構成されている。こ
こで、放射線とは、紫外線から赤外線の範囲の電磁波の
みならずγ線等の波長の短い電磁波及び電子線等の粒子
線も含むものとする。

【００１１】まず、上記基板２の上面に、リング状に放
射線硬化樹脂６を塗布する。塗布される部分は、情報信
号であるピット、グルーブ等が転写されるべきエリアの
みであり、そのために有効な手段としては、例えば印刷
法を用いる。この印刷法では、例えばスクリーン印刷の
場合に用いるスクリーンとして、メッシュ数の高いも
の、線径の小さいものか、好ましくはメタルシートを適
当なパターンにエッチングで除去して表面処理を施した
もので、印刷後の樹脂面が平坦であるものが良い。この
樹脂面は必要に応じて加熱ローラなどにより滑らかな面
になされる。また、放射線硬化樹脂６としては、粘度が
低いものを用いることにより薄い膜が得られ、従って、
反りの量を小さくすることができる。また、表面が滑ら
かな薄い塗布膜を得る方法として、他にスプレー法を用
いても良い。例えば、１０〜５０センチポアズの粘度を
もつ放射線硬化樹脂を、マスキングによって情報エリア
のみ露出した基板２上にスプレー塗布したものは、スク
リーン印刷の場合と異なり、基板表面に接触するものが
ないので、放射線硬化樹脂６と基板２の接着面を清浄に
でき、接着を強固に行なうことができる利点がある。

【００１２】次に、図１（ｂ）に示すように、基板２を
透明な基板保持板３上に載置した状態で、基板２の放射
線硬化樹脂６の塗布面２ａ、すなわちスタンパの転写面
より見てその背面から放射線として、例えば紫外線８を
照射する。この紫外線８は、基板２を透過して上記放射
線硬化樹脂６に吸収される。この時、照射する紫外線量
は、放射線硬化樹脂６が未だ粘性を有する程度の半硬化
状態になるように設定する。ここで、基板保持板３の下
面には、後述するように本発明の特長である放射線照射
量の所定の分布を持たせるために金属膜５がドーナツ状
に形成されている。次に、図１（ｃ）に示すように、こ
の半硬化状態の放射線硬化樹脂６の上面に、スタンパ１
０を加圧圧着し、このスタンパ１０に予め情報として形
成されているピット１２或いはグルーブを反転転写す
る。

【００１３】次に、スタンパ１０と放射線透過性基板２
を、その転写面１４にて剥離するが、この時、転写され
たピット形状を放射線硬化樹脂６の上面に維持させるこ
とが、放射線硬化樹脂６を上述のように半硬化状態とし
た理由である。このピット形状保持が十分でない場合に
は、加圧状態で放射線透過性基板２の背面側から紫外線
８を照射しても良い。このピット或いはグルーブ形状が
保持されている半硬化状態の放射線硬化樹脂６は、図１
（ｄ）に示すように放射線透過性基板２の背面側から更
に紫外線８ｂを照射することによって完全に硬化され、
これによって光ディスク１６が完成される。

【００１４】ところで、図１（ｂ）に示すように、放射
線透過樹脂６を半硬化状態にする際には、リング状の金
属膜５が下面に形成された基板保持板３を用いることに
なるが、この金属膜３は、その紫外線透過率が図２に示
すような分布となるように蒸着等により形成されてい
る。すなわち、基板２の中心部近傍と外周部近傍におい
て大きな紫外線透過率を有し、その間は比較的小さな透
過率を有し、基板２の中心において点対称となるように
設定されている。実際にスタンパ１０の情報が転写され
るべき転写領域Ａ−Ｂ間は、比較的値の低い一定の透過
率となるように設定され、そして、放射線硬化樹脂の形
成乃至塗布領域Ａ１−Ｂ１間は、上記転写領域よりも広
く設定しており、しかも転写領域を外れた塗布領域にお
いて放射線透過率が連続的に増加するようになされてい
る。このように構成することにより、転写領域に対応す
る放射線硬化樹脂６は、次の転写操作に適度な硬さに半
硬化され、また、その内側部分及び外側部分の樹脂は少
し硬めに半硬化されることからその部分の密着度が小さ
くなり、スタンパ１０の剥離を容易に行なうことが可能
となる。尚、この場合、図２中一点鎖線で示すようにリ
ングパターン状の樹脂６の内周端部のみの透過率を増大
させるように透過率分布を設定するようにしてもよい。

【００１５】樹脂が照射される紫外線量を図２に示すよ
うな所定の分布に設定する手段としては、図３に示すよ
うに、例えば透明な円形状の遮光板１８を着脱自在に基
板保持板３上に設け、この遮光板１８の表面に、図１
（ｂ）に示すと同様なリング状の金属膜５を形成するよ
うにしてもよい。そして、放射線硬化樹脂６を半硬化さ
せる際に、この遮光板１８を基板保持板３と基板２との
間に介設するように重ね合わせ、下方より紫外線を照射
する。この場合には、遮光板１８の交換が非常に簡単な
ので、紫外線光源の光量変化に応じて直ちに対応する遮
光板を用いることにより遮光量を変化させることがで
き、従って、放射線硬化樹脂の半硬化度を一定に維持す
ることが可能となる。

【００１６】また、他の手段としては、図４に示すよう
に開口部２０を有する円形の、例えば金属板よりなる回
転円盤２２を形成し、この回転中心Ｏを基板２の中心孔
４に一致させて、これを基板２と紫外線源との間で回転
させるようにしてもよい。この開口部２０の形状は、こ
れを通過する紫外線量の分布が図２と同様な曲線を描く
ように設定するために、開口部２０の円周方向に対する
開口幅のラジアンを図２に示す分布曲線と同じになるよ
うに決定する。このような回転円盤２２としては、円形
の透明ガラス基板に金属膜を形成し、これにパターンエ
ッチング等により開口部を形成するようにしもよい。こ
の場合には、この開口部のガラス面が粗であれば、透過
する紫外線が拡散光となるので均一な紫外線照射を行な
うことが可能となる。

【００１７】このようにして半硬化された放射線硬化樹
脂６に図１（ｃ）に示すようにピット、或いはグルーブ
の転写及び剥離を行なうが、この場合には、例えば図５
に示すような装置により行なわれることになる。図示す
るようにスタンパ１０は、スタンパ保持ブロック２６の
下端部に接着固定されて一体化されている。このスタン
パブロック２６の中心部には、下方へ開放された小室２
８が設けられており、この小室２８内には、Ｏリングの
ような摺動封止部材３０によって部分的に支持された上
下動可能なディスク押さえ棒３２が設けられている。そ
して、上記小室２８には、これに加圧気体を供給する気
体圧入口３４が接続されている。円形状の基板２は、基
板保持板３上に中心位置合わせ用突起部３６によって位
置合わせがなされて載置されており、この基板２上には
半硬化状態の放射線硬化樹脂６がドーナツ上にパターニ
ングされている。ピット、或いはグルーブの転写は、上
記スタンパ保持ブロック２６を基板保持板３との間に圧
力を加えてスタンパ１０と放射線硬化樹脂６とを圧着す
ることによりなされる。この加圧時に、樹脂の半硬化が
不十分な場合には、基板保持板３の背面から適量の紫外
線８を照射するようにしてもよい。

【００１８】そして、剥離操作を行なうには、まず、ス
タンパ１０と基板２とを加圧圧着後、加圧を停止し、ス
タンパ１０をスタンパ保持ブロック２６ごと上昇させ
る。この時、ディスク押さえ棒３２をスタンパ保持ブロ
ック２６から突き出して基板中心部を押さえると共に、
気体圧入口３４を通じて加圧空気、或いは加圧窒素ガス
を小室２４内へ供給し、小室２４内の圧力を高める。す
ると、この気体圧力によって基板２とスタンパ１０は、
内周から外周に向けて剥離し、基板２は基板保持板３上
に戻される。この剥離の際、放射線硬化樹脂６のリング
状パターンの内周端部及び外周端部は、情報の転写領域
に比較して半硬化度が高くなされていることから、この
部分とスタンパ１０との密着性が失われており、従っ
て、剥離は、放射線硬化樹脂６のリング状パターンの内
周端部から始まり、この剥離点は次第にパターン外周に
向けて無理なく円滑に移動して行くことになる。

【００１９】このように、リング状の放射線硬化樹脂６
の内周端部、或いは外周端部の密着力を比較的小さくし
たので、剥離開始点においては微小な力で剥離が開始さ
れ、この剥離点は滑らかに移動することになり、従っ
て、樹脂の残渣も発生することもなく、迅速に且つ基板
を破壊することなく剥離操作を行なうことができる。ま
た、剥離開始点においては、放射線硬化樹脂の硬化度を
高くしているので、転写性は劣化するが、この剥離開始
点はスタンパにおいては信号領域外の部分に対応するの
で光ディスクの特性に影響を与えることはない。また、
剥離操作を容易に行なうことができることから、図５に
示す装置から構造複雑なディスク押さえ棒３６を排除し
て図６に示すような構成とした装置を用いてもよい。

【００２０】すなわち、図示するように基板保持板３に
減圧用バルブ４０を介設した減圧用排気口４２を設け、
真空チャック方式で基板２を基板保持板３に保持させ
る。また、スタンパ保持ブロック２６の小室２８には、
加圧用バルブ４４を介設した圧空口４６を接続し、小室
２８内に加圧気体を供給しながらスタンパ保持ブロック
２６をスタンパ１０ごと上昇させ、剥離操作を完了す
る。この方法によれば、剥離と同時に圧空がスタンパ面
及び基板の信号転写面に残留するゴミをブローイングし
てしまい、これを除去することが可能となる。尚、上記
実施例においては、リング状の放射線硬化樹脂の内周端
部から剥離を開始するようにしたが、これに限定され
ず、外周端部から剥離を開始するようにしてもよい。

【００２１】また、前記実施例においては、基板の片面
にのみ放射線硬化樹脂を有する例を示したが、これに限
定されず、例えば表面硬度を上げたり、反りを小さくす
る等の目的で両面に樹脂を有する場合にも適用すること
ができる。更に、放射線として紫外線を用いて放射線硬
化樹脂を硬化させたが、これに限定されず、硬化樹脂の
性質に応じて他の放射線、例えば赤外線、電子線等を用
いてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような優れた作用効果を発揮することができる。放
射線硬化樹脂の半硬化状態を制御してスタンパとの接触
面の密着力に所定の分布を持たせることができ、従っ
て、スタンパと放射線硬化樹脂との接触面の端部におい
て密着力を小さくすることができると共に、接触面内で
は密着力の急激な変化が生じることを防止できる。従っ
て、剥離を容易に開始できると共に、剥離点の移動を滑
らかに行なうことができるので、剥離操作が短時間化さ
れ、生産性を向上させることができるのみならず、スタ
ンパへの樹脂残渣も極めて少なくすることができ、歩留
まりも向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスクの複製方法を説明する
ための説明図である。

【図２】放射線の透過率を示す分布図である。

【図３】放射線硬化樹脂を半硬化させるときの変形例を
示す図である。

【図４】放射線硬化樹脂を半硬化させるときに用いる回
転円盤を示す図である。

【図５】転写剥離操作を行なうときの装置例を示す断面
図である。

【図６】転写剥離操作を行なうときの他の装置例を示す
断面図である。

【符号の説明】

２…基板、３…基板保持板、４…中心孔、５…金属膜、
６…放射線硬化樹脂、８，８ｂ…放射線（紫外線）、１
０…スタンパ、１２…ピット、１４…転写面、１６…光
ディスク、２６…スタンパ保持ブロック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 スタンパを、基板に形成した放射線硬化
   樹脂へ圧着することにより光ディスクを複製する方法に
   おいて、前記スタンパを前記放射線硬化樹脂へ圧着する
   に先立って、圧着後の前記スタンパと前記放射線硬化樹
   脂との剥離を容易にするために前記放射線硬化樹脂の形
   成領域に放射線照射量の所定の分布を持たせるように放
   射線を照射させて、前記放射線硬化樹脂を半硬化状態に
   する工程を有することを特徴とする光ディスクの複製方
   法。