JPH0816990B2 - 光学的記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は読み出し専用光学的記録媒体に関するもので
ある。

〈従来技術とその問題点〉 光学的記録は磁気的記録と比較して記録媒体とヘッド
とが非接触であり、且つ高密度の記録が可能であるなど
の利点がある。この光学的記録媒体としては読み出し専
用のもの、追加書き込み可能なもの、消却再書き込み可
能なものが知られており、本発明にかかる読み出し専用
の光学的記録媒体としてはコンパクトディスクや、光学
式のビデオディスク等が既に実用化され一般に市販され
ている。

これらの読み出し専用の光学的記録媒体の製造方法は
デジタル情報をレーザ光や機械的彫刻法により、母型原
板に凹凸形状パターンとして記録し、これを基にして量
産化のための金型（スタンパ）を作製し、この金型を用
いて圧縮成形法、射出成形法、又は紫外線硬化型樹脂を
金型に注入して硬化させるフォトポリマー法にて透明樹
脂板上に凹凸形状パターンの複製を行なう。

次に複製した凹凸形状パターン面の全面にアルミニウ
ムに代表される高反射率の金属層を真空蒸着又は、スパ
ッタリング等の方法で形成し、別に用意した樹脂基板と
金属層面とを接着して読み出し専用の光学的記録媒体を
製造する。

これらの一連の製造方法は公知のものでるが、凹凸形
状パターンの複製は金型を作製すれば容易に大量の複製
が可能であり、量産性に適しているが、高反射率の金属
層を形成する工程は、一度に大量の処理が困難であり、
量産性に適しているとはいえない。

更に、これらの光学的記録媒体で採用されている読み
取り方式は、媒体中に構成された高反射率の凹凸形状パ
ターン部にレーザ光に代表される可干渉光を照射し、そ
の反射光の微少な干渉を利用してセンサーにて電気的に
変換し、情報信号として読み出すものであり、読み出し
時に発生するエラーが少なくない。

この読み出しのエラーは無論ゼロとなることが望まし
いのだが凹凸部の反射光による干渉を利用する限りにお
いては十分な信頼性を得ることがでいない。またさらに
凹凸の変形やキズ、汚れはそのままデータの正確な再生
を妨げるため媒体の取り扱いや、保存には慎重に要す
る。

一方、他の方式の光学的記録媒体として光学的に高い
反射率を有する部分と低い反射率を有する部分とをそれ
ぞれ別の材料によって構成し、光学的な反射差の濃淡に
よりパターンを形成しデジタル情報を記録する光学的記
録媒体が知られている。この方式に於いては読み出しの
照射光にタングステンランプ等の一般的な光源が使用出
来、照射光の反射と吸収（無反射）によって光学的コン
トラストの大きな濃淡信号を形成するため、前記の干渉
による方式よりもデータ再生の信頼性が優れている。

この方式による光学的な反射差を用いた濃淡パターン
の形成方法は例えば特開昭60-66346号公報に開示されて
いるように、基板上に上述の２種類の材料をそれぞれ層
材に重ねて形成し、エッチング技術により一方の材料の
層のみを除去し他方の材料を裏面に露出せしめることに
より行なっている。然しながら、この方法では濃淡パタ
ーン形成の度にフォトマスクを用いて、レジストパター
ンを形成し、更にエッチング処理も必要なために製造工
程が複雑となり、量産性に優れているとは言えず、当
然、製造コストも高価なものとなる。

〈目的〉 本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あり、デジタル情報を量産性に優れた金型を用いる方法
で、透明樹脂基材上に凹凸形状パターンとして記録し、
光学的に高い反射率と低い反射率を有する各々のインク
にて凹凸形状パターンを区別することにより、光学的な
反射差を用いたコントラスト比の高いデジタル情報の濃
淡パターンを形成して読み取り時のエラーをなくしたデ
ータ再生の信頼性の高い、然も量産性に優れ製造コスト
の安い光学的記録媒体を提供することにある。

〈概要〉 本発明は、デジタル情報に対応する凹凸形状パターン
が形成された透明樹脂基材上の凹形状パターンにインク
を充填して得られる第１情報記録部と、該第１情報記録
部のインクとは照射光に対し反射コントラスト比の異な
るインク層を、該第１情報記録部上に形成して得られる
第２情報記録部とからなることを特徴とする光学的記録
媒体を提供するものである。

〈発明の詳述〉 以下に本発明の光学的記録媒体の一実施例を図面に基
づき詳細に説明する。

第１図は、本発明の光学的記録媒体の断面図である。
８はデジタル情報に対応する凹凸形状パターンが形成さ
れた透明樹脂基材であり、凹形状パターン部には、照射
光に対し低反射率インク９が充填されて、第１情報記録
部が形成されている。さらに第１情報記録部上に所望の
厚みで高反射インク層14が形成されて、第２情報記録部
が形成されている。

さらに、第２情報記録部上にはインク層を外的な傷か
ら守るための保護層16が形成されている。

以上の構成によって、本発明の光学的記録媒体におけ
る記録部は金型の凹形状パターンに対応する第１情報記
録部と、凸形状パターンに対応する第２情報記録部から
なり、透明樹脂基材の一方向からの光学的な反射差から
なるコントラストを有する濃淡パターンをもった光学的
記録媒体が得られる。

次に本発明の光学的記録媒体の製造方法の一実施例に
ついて説明する。

予め公知の方法にてデジタル情報をレーザ光や機械的
彫刻法により母型原板に凹凸形状パターンとして記録
し、これを元にして電鋳法等の金型複製法にて量産化の
ための金型（スタンパ）を作製し、第２図、第３図、第
４図に示す何れかの方法により透明樹脂基材上に凹凸形
状パターンを複製する。

第２図は圧縮成形法を用いた圧縮成形装置１の概略図
である。成形方法としては圧縮成形装置１の上部に金型
２を取り付け、下部に透明樹脂基材３を置き、両者を加
熱してプレス方式によって圧縮成形した後、冷却するこ
とにより、透明樹脂基材３上に金型２の凹凸形状パター
ンの複製を得るものである。

第３図は射出成形法を用いた射出成形装置４の断面概
略図であり、透明樹脂ペレット３を加熱溶融した透明樹
脂基材３を高圧力にて密封した金型２内に射出し、冷却
後金型２より取り出すことにより透明樹脂基材３にて金
型２の凹凸形状パターンの複製が得られるものである。

第２図の透明樹脂基材３としては光学的に透光性に優
れ、且つ所望の機械的、熱的特性を有し、後の工程で変
形や劣化を生じないものならば特に限定されるものでは
なく、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル
樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル樹脂
等のフィルム、シート、ブロック等が使用でき、第３図
に透明樹脂基材３としては上記と同じ種類の透明樹脂ペ
レット３′を加熱溶融したものが使用出来る。

第４図は紫外線硬化型樹脂を用いたフォトポリマー法
の断面図である。

金型２の上部に透明樹脂基板６を設け、金型２と透明
樹脂基板６の間に紫外線硬化型樹脂５を充填し、透明樹
脂基板６面上から紫外線ランプ７にて照射し、紫外線硬
化型樹脂５を硬化させる。

硬化後、紫外線硬化型樹脂５をベースとする透明樹脂
基板６と共に金型２より剥離することにより凹凸形状パ
ターンの複製が得られる。

第４図の紫外線硬化型樹脂５としては、硬化後光学的
に透光性に優れ、且つ所望の機械的、熱的特性を有し、
後の工程で変形や劣化を生じないものならば特に限定さ
れるものではなく、アクリル系、ポリエステル系等の液
状紫外線硬化型樹脂が使用出来る。

又、透明樹脂基板６も第２図に示す圧縮成形法に用い
られる樹脂フィルム、シートが使用出来る。

第５図は、第２図、第３図、第４図に示す圧縮成形
法、射出成形法、フォトポリマー法により金型２にて複
製した透明凹凸形状パターン樹脂８の断面図を示す。

透明樹脂基板６はフォトポリマー法を用いた場合にの
み存在するものであり、他の成形方法では存在しない。

第６図は透明凹凸形状パターン樹脂８の凹凸形状パタ
ーン部に低反射率インク９をドクター方式により充填す
る方法を示す。低反射率インク９としては、光学的透過
濃度の高い黒色インクが好ましいが、光学的透過濃度が
高く、第６図に示す高反射率インク13と光学的なコント
ラスト比が大きければこれに限定されるものではない。

ドクターナイフ10の材質としては、透明凹凸形状パタ
ーン樹脂８上にドクターナイフ10を接触させ、一方向に
移動させることにより、低反射率インク９をかき取り、
透明な凸形状パターン部11を露出させ、同時に低反射率
インクを凹形状パターンインク充填部12に充填させる作
用が有れば、ゴム、セラミック、金属、樹脂等の何れで
もよい。

第７図は、透明凹凸形状パターン樹脂８に第５図で示
すドクター方式により、低反射率インク９を凹形状パタ
ーンインク充填部12に充填し硬化させた後、凹凸形状パ
ターン上に塗布法の一つとしてドクターナイフ10を用い
たドクターコート法により、高反射率インク13を所望の
厚みで高反射率インク層14として設けた第一の基板15の
作製方法を示す。

塗布方法としては、上記方法以外にもバーコート法、
スピンナー法、ロールコート法、スプレー法等も使用出
来る。

更に、高反射率インク層14を設ける方法として、グラ
ビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の印刷法
も使用出来、印刷法を用いることにより凹凸形状パター
ン部以外にもロゴ、イラスト等のデザイン印刷を同時に
行うことも可能であり、工程の簡略化につながる。

高反射率インク13としては、銅粉末を主体として混入
した金インクやアルミニウム粉末を混入した銀インキが
使用出来るが、光学的透過濃度が高く低反射率インク９
と光学的なコントラスト比が大きければこれに限定され
るものではない。

最後にインク層を外的な傷から守るための保護層16を
インク層面に接着したものが第１図に示す光学的記録媒
体である。

接着方法としては、熱融着、又は接着剤による方法が
あり、接着剤としては、接着剤自体が密封されるため溶
剤タイプのものを除けば任意に選択でき、例えばアクリ
ル系、エポキシ系等の常温又は熱硬化タイプのものを使
用することができる。

保護層16の材質としては、所望の機械的、熱的特性を
有すれば特に限定されるものではなく、本発明に関わる
第２図に圧縮成形法に用いた樹脂シート、フィルムと同
じものでもよく、その他にはポリエチレン、ポリプロピ
レン、ABS樹脂等の樹脂シート、フィルムあるいは金属
板も用いることができる。

又第１図に示す光学的記録媒体の各層の厚みは特に制
限されずカード、ディスク等の用途に応じた記録媒体の
態様に合わせて設定すれば良い。

以上に述べた説明においては、凹形状パターンインク
充填部12に低反射率インク９を充填し、高反射率インク
13にて高反射率インク層14を形成して両者を重ねること
により、光学的反射差からなる濃淡パターンを形成して
いるが、低反射率インクを使用する箇所を高反射率イン
クとし、高反射率インクを使用する箇所を低反射率イン
クとした光学的反射差からなる濃淡パターンを形成して
も良い。

〈実施例〉 ドットサイズが10μｍ角、凹凸段差が５μｍ、ドット
ピッチが10μｍの凹凸形状パターンを有する金型を用い
て、圧縮成形法にて、厚さ0.5mmの透明アクリル樹脂上
に凹凸形状パターンを複製した。

次いで黒色インクを透明アクリル樹脂の凹凸形状パタ
ーン面上に流し、テフロン樹脂性のドクターナイフにて
黒色インクをかき取ることにより凹形状パターン部には
黒色インクが充填され、凸形状パターン部は透明アクリ
ル樹脂面が露出した。

これを乾燥炉にいれて、80℃30分の乾燥を行ない黒色
インクの硬化を行なった。

次いでアルミニウム粉末の混入した銀インクにて、黒
色インクの充填された透明アクリル樹脂面にドクターコ
ード法にて全面に銀インク層を形成し、再度、乾燥炉に
て80℃30分のインクの乾燥、硬化を行なった。

次に別に用意した厚さ0.3mmの白色ポリ塩化ビニルと
銀インク層面とをエポキシ系常温硬化型の接着剤にて接
着したところ、光学的記録部において金型の凹凸形状パ
ターンに対応する。光学的な反射差からなる良好なコン
トラストを有する濃淡パターンをもった光学的記録媒体
がえられた。

〈発明の効果〉 本発明により、光学的に高い反射率と、低い反射率と
のコントラストにより情報を記録する読み出し専用光学
的記録媒体に於いてデジタル情報に対応した凹凸形状パ
ターンを量産性に優れた金型を用いる方法にて、透明樹
脂基材上に複製し印刷法や塗布法という簡易な方法を使
用して低反射インクと高反射インクにて、凹凸形状パタ
ーンを光学的な反射差からなる濃淡パターンとする事が
可能であり、更にはエッチングや、金属層蒸着工程が不
要であり、極めて量産性が高く、ひいては製造コストの
低減が可能な光学的記録媒体となる。

なお、本発明に使用するインクは多くの薬剤処理を受
けないため広範囲の材料から選定することができ、印刷
法にてインクを層を形成する場合は、同時に他の印刷も
行なうことができ、工程の簡略化につながる。

更には、光学的な反射差からなるコントラストの良い
濃淡パターンを形成するために、レーザ光の様な可干渉
光ではなく、一般的なタングステン光やLED等で照射し
て、CCD等の受光素子で読み取れるあめに読み取り装置
も簡略化出来る。

また、読み取りにレーザー光を使用しなくても良いた
めに透明樹脂基材がもつ複屈折の影響がなく広範囲の材
料から選定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的記録媒体の断面図であり、第２
図乃至第４図は成形装置の概略図、第５図乃至第７図は
本発明の各工程における断面の拡大図である。 1:圧縮成形装置 2:金型 3:透明樹脂基材 ３′：透明樹脂ペレット 4:射出成形装置 5:紫外線硬化型樹脂 6:透明樹脂基板 7:紫外線ランプ 8:透明凹凸形状パターン樹脂 9:低反射率インク 10:ドクターナイフ 11:透明な凸形状パターン部 12:凹形状パターンインク充填部 13:高反射率インク 14:高反射率インク層 15:第一の基板 16:保護層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル情報に対応する凹凸形状パターン
   が形成された透明樹脂基材上の凹形状パターン部にイン
   クを充填して得られる第１情報記録部と、該第１情報記
   録部のインクとは照射光に対し反射コントラスト比の異
   なるインク層を、該第１情報記録部上に形成して得られ
   る第２情報記録部とからなることを特徴とする光学的記
   録媒体。