JPH0887779A - 光記録媒体のコーティング方法およびコーティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板上に活性光線硬化型樹脂を塗布する前に
基板を加熱し、更に、加熱された基板上に活性光線硬化
型樹脂を塗布し、活性光線を照射するまでの間、連続的
または断続的に基板を下側から加熱または保温すること
を特徴とする光記録媒体のコーティング方法及び、その
ような方法を行うことができる機構を有するコーティン
グ装置 【効果】 使用する活性光線硬化型樹脂の種類を問わ
ず、コーティング後の反りを低減することが出来、しか
もコーティングの表面異常の無い綺麗な外観の光記録媒
体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光などにより
情報の記録、再生及び／または消去を行う光記録媒体の
ハードコート及び／または保護コートを形成するための
コーティング方法およびコーティング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザー光などの光ビームを用い
て、高密度の情報の記録、再生及び／または消去を行う
光記録媒体が注目されている。光記録媒体の中でも情報
の書換が可能な光磁気ディスクは既に実用化され市場の
拡大が期待されている。一般に光記録媒体は片面に案内
溝を有したポリカーボネート、ポリメチルメタクリレー
ト、アモルファスポリオレフィン等の透明円盤状樹脂製
基板の案内溝上にスパッタリング法等で記録層を形成し
て作成される。この時、記録層の表面や案内溝面の反対
面の基板表面に傷が付くと、正しい信号を記録及び／ま
たは再生することが出来なくなるので、記録層表面や基
板表面に傷が付くことを防止する目的で、樹脂皮膜を設
けることが良く行われている。

【０００３】樹脂としては作業性の良好な、紫外線硬化
型樹脂などの活性光線硬化型樹脂が一般的に用いられて
いる。活性光線硬化型樹脂に紫外線や電子線等の活性光
線を照射し樹脂を硬化させると、樹脂は硬化収縮を起こ
し体積が減少する。硬化収縮率は樹脂の種類にもよる
が、少ないもので５％程度、多いものでは１５％程度に
もなる。このような性質を持つ活性光線硬化型樹脂を光
記録媒体基板上に塗布して硬化を行うと、樹脂の硬化収
縮のために、樹脂の塗布側を凹とした反りが発生するこ
とになる。光記録媒体基板の反りは記録・再生エラーの
原因となるため、反りの大きさは概ね５ｍｒａｄ以下の
できるだけ小さい値に納めることが要望されている。

【０００４】光記録媒体の反りを減少させる方法とし
て、特開平１−１０４４５号公報、特開平２−１９３３
４１号公報には活性光線硬化型樹脂自体の硬化収縮率を
低減することにより反りを低減する方法が開示されてい
る。しかし前記の方法では使用する樹脂が制限され、ま
たコーティング剤として求められる他の特性が犠牲にな
ることが多いという欠点があった。

【０００５】また特開平１−２６９２５９号公報、特開
平１−２７１９４４号公報にはコーティング層を多層構
造とし、それぞれ異なった特性を有する樹脂を用いるこ
とにより反りを調節する方法が開示されている。しかし
前記の方法では、コーティング時に手間が掛かりコスト
上昇につながり、しかも用いる樹脂が制限されるという
欠点があった。

【０００６】また特開平３−２６３６２５号公報、特開
平４−６７３３２号公報にはハードコートと保護コート
の応力のバランスを取ることにより反りを低減させる方
法が開示されている。しかし前記の方法では、仮に製造
直後にバランスが取れ、反りが小さくても、長期的にバ
ランスが崩れて一方の応力が大きくなった場合に大きな
反りが発生してしまうため長期信頼性にかけるという欠
点があった。

【０００７】この点を解決するために、特開平４−３４
５９３６号公報では、基板の一方の面の厚み方向または
面内径方向に温度差を付けながら紫外線照射を行う方法
が開示され、具体的な方法として、光記録媒体基板の上
部から熱風を吹き付けるなどの方法により基板の全体を
均一に加熱しながら紫外線照射を行うことにより反りを
減少させる方法が開示されている。この方法によれば、
使用する紫外線硬化型樹脂に制限がなく、容易に光記録
媒体の反りの大きさを５ｍｒａｄ以下とする事が出来
る。しかしながら、この方法では、コーティング後に熱
風を吹き付けることにより基板を加熱するため、表面に
シワやスジ等の外観不良が発生したり、また紫外線硬化
型樹脂が必要以上の高温に曝されるため、樹脂の物性に
悪影響が発生するという欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、紫外線照射を行う際に基板を加熱すること
にともなう上記の欠点を解決し、樹脂の表面外観を維持
したまま容易に光記録媒体の反りの大きさを低減するこ
とができる光記録媒体のコーティング方法、及びコーテ
ィング装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであって、基板上に活性光線硬
化型樹脂を塗布する前に基板を加熱すること、更に基板
に活性光線硬化型樹脂を塗布し活性光線を照射するまで
の間、基板を連続的にまたは断続的に下側から加熱また
は保温すること、を特徴とする光記録媒体のコーティン
グ方法、あるいは、かかるコーティングを行うためのコ
ーティング装置を提供する。

【００１０】本発明のコーティング方法は、光記録媒体
の基板の案内溝面に形成された記録層を保護するための
保護コートおよび／または案内溝面の反対面の基板表面
を保護するためのハードコートに適用される。またこれ
らのコーティングを行う手段としては、スピンコート法
が好ましい。

【００１１】本発明のコーティングに用いられる活性光
線硬化型樹脂は、例えば紫外線や電子線等の活性光線の
照射により硬化するものであって、その硬化物が記録層
や案内溝面の反対面の基板表面に傷か付くことを防止す
るに十分な硬度を有するものであれば、特に制限無く使
用することが出来るが、硬化収縮率が低いものが好まし
く、更にハードコートとして使用される活性光線硬化型
樹脂は、その硬化物がレーザー光透過性に優れたもので
あれば、より好ましい。

【００１２】活性光線硬化型樹脂の硬化後に光記録媒体
基板に反りが発生する原因は、樹脂硬化時の硬化収縮が
光記録媒体基板に対して引っ張り応力として働くことに
よる。樹脂硬化時に基板の温度を周囲温度よりも高温と
しておくと、基板冷却時の収縮により、硬化樹脂が及ぼ
していた引っ張り応力が緩和される。この結果、常温で
の光記録媒体基板の反りが減少することになる。

【００１３】本発明においては、この基板の加熱を、活
性光線硬化型樹脂を塗布する前から行う。このための方
法としては、加熱炉を通す、熱風を吹き付ける、基板を
保持するターンテーブルをホットプレートとする等の方
法があり、基板を所定温度にまで加熱できる方法であれ
ば、加熱方法に全く制限はないが、効果的に加熱が行
え、かつ装置上も簡単であることから、熱風を吹き付け
る方法が好ましい。

【００１４】樹脂の塗布前の加熱のみでも反りの低下効
果はあるが、更にこの効果を増大させるためには、基板
に活性光線硬化型樹脂を塗布し活性光線を照射するまで
の間、基板を連続的にまたは断続的に下側から加熱また
は保温し、活性光線照射時まで基板温度を低下させない
ようにすることが好ましい。この際、上部から熱風を吹
き付ける等の方法で加熱すると、塗布した樹脂が必要以
上の高温に曝され、また風の影響で塗布面に筋やシワ等
の外観異常が発生するので、下側から加熱するのが好ま
しい。

【００１５】下側から加熱または保温する方法として
は、特に制限はないが、例えば基板を乗せるターンテー
ブルをホットプレートの様に加熱しておく等の方法が好
ましい。なお、基板に樹脂を塗布する前に加熱した後、
時間が経過すると基板の温度が低下し、反りの低減効果
が低下するため、樹脂を塗布する前の加熱と、その後の
基板下側からの加熱または保温は連続して行うことが好
ましい。

【００１６】基板加熱温度は、使用する活性光線硬化型
樹脂の硬化収縮率、膜厚 更に基板の厚み、及び基板材
質等により最適値が異なるので、その都度設定する必要
がある。光記録媒体の基板材料に一般的に用いられてい
るポリカーボネートの熱膨張係数は７×１０^ー5程度であ
り、５０℃の温度変化で０．０３５％程度の長さ変化が
得られる。この値は、１．２ｍｍの厚さの基板と、基板
上のおよそ２〜２０μｍの厚みの活性光線硬化型樹脂層
との間の応力を緩和するのに十分な値である。また、本
発明の光記録媒体用コーティング装置は、好ましくはス
ピンコート装置であって、上述の基板加熱を行うための
加熱装置を有する装置である。

【００１７】

【実施例】以下、図を用いて本発明を更に詳細に説明す
る。図１に本発明の光記録媒体用コーティング装置の例
を模式図で示した。この装置はスピンコート装置であ
り、基板加熱部位（１）、樹脂のスピンコートを行う部
位（２）、及び紫外線照射部位（３）を有する。基板加
熱部位（１）にはターンテーブル（５）と熱風送風機
（４）が設けられており、スピンコート部位（２）には
ターンテーブル（８）と樹脂を所定位置に所定時間滴下
するディスペンサー（９）が設けられている。また紫外
線照射部位（３）には、紫外線照射装置（１１）とその
下を光記録媒体を所定速度で搬送する搬送トレー（１
０）が設けられている。

【００１８】光記録媒体は搬送アーム（６）の基板吸着
部（７）により吸着されて、各部位間を運搬される。光
記録媒体は、搬送アーム（６）により基板加熱部位
（１）のターンテーブル（５）の上に乗せられる。ター
ンテーブル上の光記録媒体は回転しながら熱風送風機
（４）から吹き出された熱風により加熱される。加熱さ
れた光記録媒体は、搬送アーム（６）によりスピンコー
ト部位（２）のターンテーブル（８）に乗せられる。こ
のターンテーブル（８）にはホットプレートの如く、電
熱線が埋設されており、任意の温度に加熱することが出
来る。

【００１９】ターンテーブル（８）に乗せられた光記録
媒体は、６０ｒｐｍ程度の低速で回転しながら、ディス
ペンサー（９）より樹脂が内周部に円状に塗布され、し
かる後に１０００〜６０００ｒｐｍ程度の高速で回転す
ることにより、基板全面に均一に樹脂が塗布されるが、
この過程を通じて加熱されたターンテーブル（８）から
の熱により温度が保持されている。

【００２０】次に、この光記録媒体は搬送アーム（６）
により紫外線照射部位（３）の搬送トレー（１０）にの
せられる。この搬送トレー（１０）もターンテーブル
（８）と同様の機構で任意の温度に加熱することが出来
るようになっている。搬送トレーに乗せられた光記録媒
体は紫外線照射装置（１１）の下部をトレーごと通過
し、媒体上の活性光線硬化型樹脂皮膜は硬化する。この
間光記録媒体は、搬送トレーの熱により温度が保持され
ている。その後、光記録媒体は別のアーム等を介して排
出され、光記録媒体は冷却される。

【００２１】上述したのは、本発明のコーティング装置
のあくまで一例にすぎず、本発明の主旨を逸脱しない範
囲で種々の変更が可能なことはいうまでもない。例えば
基板加熱部位（１）の加熱は熱風送風機に限らず、他の
加熱装置でも可能であり、二種以上の加熱装置の併用で
も良い。ターンテーブル（５）をターンテーブル（８）
と同様にホットプレートとすることも可能である。基板
加熱部位（１）全体を加熱炉の中に設けて、部位全体を
加熱しても良い。スピンコート部位（２）でも、下側か
らの加熱はターンテーブルを介さずに直接加熱しても良
い。また搬送トレーに窒素置換機構を設け、窒素雰囲気
下で活性光線照射を行い、酸素による効果阻害を防ぐこ
とも好ましく行われる。また紫外線照射装置（１１）は
紫外線に限らず、他の活性光線、例えば電子線照射装置
であってもよい。

【００２２】次に、上述の本発明のコーティング装置を
用いて、光記録媒体のコーティングを行った例に付いて
述べる。

【００２３】（実施例）３．５インチポリカーボネート
製光ディスク基板をターンテーブル（５）に載せ、１０
０ｒｐｍでディスクを回転させながら、約１５０℃の熱
風を吹き出す熱風送風機（４）によりディスクを第１表
に示す時間だけ加熱した。次にこの基板を搬送アーム
（６）によりターンテーブル（８）に載せた。この時の
ターンテーブル（８）の温度は第１表に示してある。デ
ィスクを６０ｒｐｍ程度の低速で回転しながら、ディス
ペンサー（９）より紫外線硬化型樹脂（「ダイキュアク
リアＥＸ−９１１」大日本インキ化学工業（株）製）を
ディスク半径位置２０〜２５ｍｍの位置に円状に３ｇ塗
布した後、ターンテーブル（８）を２０００ｒｐｍで３
秒間回転し、ディスク全面に樹脂をコーティングした。
この時の膜厚は約１５μｍ程度である。

【００２４】次に、搬送アーム（６）によりこの基板を
搬送トレー（１０）に載せた。この時の搬送トレー（１
０）の温度は第１表に示してある。更に、紫外線照射装
置（１１）（発光長２５０ｍｍ、出力３ｋｗ、コールド
ミラー付き）の下部をコンベアスピード１０ｍ／ｍｉｎ
の搬送速度で通過させ、樹脂を硬化させ、試料を作成し
た。作成した試料の最大傾き角（ＴＩＬＴ）を、光ディ
スクのＩＳＯ規格に準拠して機械特性評価装置（新電子
工業製）で測定し、その結果を第１表に示した。

【００２５】いずれもＩＳＯの規格である５ｍｒａｄ以
内であった。第１表の実施例３の様に樹脂を塗布する前
の基板加熱のみでも反りの低減効果はかなりあるが、そ
の後の加熱を行うことにより、実施例１、２の如く更に
効果が増大した。また作成した試料のコーティング表面
の外観観察をおこなったところ、いずれもスジや塗りむ
ら等がなく、また樹脂の変色もなく非常に綺麗な外観で
あった。

【００２６】（比較例１）樹脂を塗布する前の加熱を行
わず、塗布後に上部から１５０℃の熱風を１０秒間吹き
付けて基板を加熱した以外は、実施例と同様に試料を作
成した。実施例と同様にして試料の最大傾き角の結果を
第１表に示した。第１表に示すように反りの改善効果は
みられるものの、コーティング表面の外観を調べたとこ
ろ、スジが観察されたのを始め、樹脂が局所的に盛り上
がっていたり、あるいは一部が極端に薄くなっている
等、風によるコーティングの表面異常が発生していた。
また高温に曝されたことにより、コーティング表面の色
がかなり黄色かった。

【００２７】（比較例２）コーティング工程中に一切の
基板加熱を行わない以外は、実施例と同様に試料を作成
した。実施例と同様にして試料の最大傾き角の結果を第
１表に示した。基板を加熱した場合と比較して、著しく
大きな反りが発生し、ＩＳＯの規格である５ｍｒａｄを
超えてしまった。

【００２８】（比較例３）基板塗布前の熱風送風機によ
る加熱を行わず、その後のターンテーブル及び搬送トレ
ーでの加熱のみ行った以外は実施例と同様に試料を作成
した。実施例と同様にして試料の最大傾き角の結果を表
１に示した。比較例２に比べれば若干の反りの低減はみ
られるが、改善効果は小さく、基板塗布前の加熱が不可
欠であることが分かる。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の装置、及び
方法を用いて光記録媒体に樹脂コーティングを行うこと
により、反りが少なくまた表面外観の綺麗な光記録媒体
を得ることが出来る。また本発明の効果は樹脂の種類に
よらないので、コーティングによる反りを低減させる目
的で、他のコーティングの特性を犠牲にする必要がなく
なるため、特性のバランスの取れたコーティング膜を得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコーティング装置の模式図である。

【符号の説明】 １ 基板加熱部位 ２ スピンコート部位 ３ 紫外線照射部位 ４ 熱風送風機 ５ ターンテーブル ６ 搬送アーム ７ 基板吸着部 ８ ターンテーブル ９ ディスペンサー １０ 搬送トレー １１ 紫外線照射装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に活性光線硬化型樹脂を塗布する
   前に基板を加熱することを特徴とする光記録媒体のコー
   ティング方法
2. 【請求項２】 活性光線硬化型樹脂を塗布した後、活性
   光線を照射するまでの間、更に連続的または断続的に基
   板を下側から加熱する工程を含む請求項１に記載の光記
   録媒体のコーティング方法
3. 【請求項３】 基板上に樹脂を塗布する前に基板を加熱
   する機構を有する光記録媒体用コーティング装置
4. 【請求項４】 基板に活性光線硬化型樹脂を塗布し、更
   に活性光線を照射するまでの間、連続的または断続的に
   基板を下側から加熱する機構を有する請求項３に記載の
   光記録媒体用コーティング装置