DE69216271T2

DE69216271T2 - Walzenförmiger Prägestempel zur Erzeugung eines Substrates für einen Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69216271T2
Application number: DE69216271T
Authority: DE
Inventors: Hisanori Hayashi; Hirofumi Kamitakahara; Osamu Kanome; Naoki Kushida; Yukitoshi Ohkubo; Tetsuya Sato; Hitoshi Yoshino
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-04-04
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2012-04-04
Also published as: EP0507600A1; US5460766A; US5308235A; DE69216271D1; EP0507600B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen walzenförmigen Prägestempel, der zum ununterbrochenen Herstellen eines Substrates für einen Informationsaufzeichnungstäger mit hoher Dichte, wie beispielsweise eine optische Platte oder eine optische Karte, durch Übertragen eines Vorformatsmusters auf eine Substratfläche verwendet wird, und auf ein Gerät und ein Verfahren zum Herstellen des Informationsaufzeichnungsträgersubstrats hoher Dichte durch Verwendung des Prägestempels.
Beispielsweise ist ein Einspritzformverfahren, ein Kompressionsformverfahren und ein Extrudierformverfahren als Verfahren zum Herstellen des Substrats für einen optischen Aufzeichnungsträger hoher Dichte wie beispielsweise eine optischen Platte oder einer optischen Karte bekannt.
Wenn das Einspritzformverfahren oder Kompressionsverfahren verwendet wird, sind strenge Bedingungen bezüglich der Temperatur und des Drucks eines geschmolzenen Kunststoffs und der Prazision der Gußformen usw. einzuhalten, um die gewünschte Ebenheit und Glätte des Substrats zu erreichen, so daß ein Verwerfen des Substrats begrenzt ist und daß ein Einschluß von Luftblasen in dem geschmolzenen Kunststoff verhindert ist. Daher ist eine Formmaschine mit großen Abmessungen erforderlich, woraus ein Anstieg der Herstellkosten folgt. Im Fall des Einspritzformens ist es schwierig, ein Substrat mit einer geringen Dicke von 0,4 mm oder weniger und einem kleinen Doppelbrechungsindex herzustellen. Im Fall des Kompressionsformens und Einspritzformens ist die Produktivität gering, weil die geformten Blätter getrennt voneinander aufeinanderfolgend ausgebildet werden.
Ein Informationsauf zeichnungsträgersubstrat kann durch Extrudierformen in einer derartigen Weise hergestellt werden, daß ein Blatt aus geschmolzenem Kunststoff aus einem Extrudierer extrudiert wird, wthrend es durch einen walzenformigen Prägestempel gepreßt wird, um das Substrat auszubilden, während ein Vorformatmuster zum Schaffen eines Vorformatsignals, eines Spurfolgesignals und Ähnliches übertragen wird. Ein solches Extrudierformverfahren ist daher vorteilhaft zur Massenproduktion eines Substrats und wurde kürzlich als ein Verfahren zum Bilden eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats untersucht. Beispiele dieses Verfahrens und eines geeigneten Geräts sind in der EP-A-0408283 angegeben.
Walzenförmige Prägestempel, die zur Bildung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats durch Extrudierformen in der oben beschriebenen Weise zu verwenden sind, sind herkömmlich durch die folgenden Verfahren hergestellt worden:
(1) ein Verfahren, das in der EP-A-0405898 beschrieben ist, bei dem ein Vorformatmuster direkt auf einer Umfangsfläche einer Grundwalze ausgebildet wird, deren Umfangsfläche zur Bildung einer Spiegelfläche poliert wird (nachfolgend als Spiegelgrundwalze bezeichnet);
(2) ein Verfahren, bei dem ein flexibler Prägestempel mit einem zuvor auf seiner Oberfläche ausgebildeten Vorformatmuster einheitlich auf eine Spiegelumfangsfläche einer Spiegelwalze mit einem Kleber aufgeklebt wird; und
(3) ein Verfahren, bei dem ein flexibler Prägestempel mit einem auf seiner Oberfläche zuvor ausgebildeten Vorformatmuster an einer Spiegelumfangsfläche einer Spiegelwalze mit Schrauben befestigt wird.
Im Fall des Verfahren (1) muß, wenn ein Schaden an nur einem Abschnitt des Vorformatmusters verursacht wird, der gesamte walzenförmige Prägestempel ausgetauscht werden, und der Formwirkungsgrad ist daher gering. Bei dem durch das Verfahren (2) hergestellten walzenförmigen Prägestempel verändert sich der Kleber mit der Zeit durch die Hitze des extrudierten Kunststoffblatts oder die Hitze der Walze in seiner Qualität, so daß sich die Klebekraft vermindert und sich der Prägestempel von der Spiegelwalze lösen kann. Daher ist die Lebensdauer des walzenförmigen Prägestempels sehr kurz. Darüber hinaus können leicht Luftblasen in dem Kleber erzeugt werden. Unnötige Unregelmäßigkeiten in der Prägestempelfläche, die durch die Luftblasen verursacht werden, werden auf das Substrat übertragen, so daß das Muster nicht genau ausgebildet werden kann und sich daraus ein Problem ergibt, das es zu einem Übertragungsfehler führt. Im Fall des durch das Verfahren (3) hergestellten Prägestempels ist es schwierig, den Spalt zwischen dem flexiblen Prägestempel und der Grundwalze zu begrenzen und daher neigt die Temperatur der Prägestempelfläche zum Auftreten einer Ungleichförmigkeit, woraus ein Formfehler folgt. Daher ist ein Verfahren erforderlich, das es einem flexiblen Prägestempel ermöglicht, sicher an einer Spiegelgrundwalze befestigt zu werden, so daß Prägestempelfläche (Rückfläche), auf der kein Vorformatmuster ausgebildet wird, in engen Kontakt mit der Umfangsfläche der Spiegelgrundwalze gebracht wird, während das Auftreten einer Spannung in dem Prägestempel verhindert ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen herkömmlichen Stands der Technik gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen walzenförmigen Prägestempel zu schaffen, der zur Bildung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats verwendet wird, genau und sicher an einer Spiegelwalzenfläche befestigt ist, eine lange Lebensdauer hat und dazu in der Lage ist, nur ein Vorformatmuster auf ein Kunststoffblatt mit Genauigkeit zu übertragen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Geräts zur Herstellung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats, das die Übertragung eines Vorformatmusters auf ein Kunststoffblatt mit Genauigkeit ermöglicht, während ein Auftreten von Doppelbrechung in dem Kunststoffblatt verhindert ist.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats, bei dem ein Vorformatmuster auf ein Kunststoffblatt mit Genauigkeit übertragbar ist, während ein Auftreten von Doppelbrechung in dem Kunststoffblatt verhindert wird.
Ein walzenförmiger Prägestempel, ein den walzenförmigen Prägestempel verwendendes Gerät und ein Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats gemäß der Erfindung sind in den beigefügten Patentansprüchen definiert.
Die beigefügten Zeichnungen stellen folgendes dar:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines walzenförmigen Prägestempels gemäß einem erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen Abschnitt in der Nähe eines Befestigungselements des in Fig. 1 gezeigten walzenförmigen Prägestempels;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' der Fig. 2;
Fig. 4A ist ein Schaubild eines wesentlichen Abschnitts des in Fig. 1 gezeigten walzenförmigen Prägestempels;
Fig. 4B ist ein Schaubild der Formen des Befestigungselements und von Keilen des in Fig. 1 gezeigten walzenförmigen Prägestempels;
Fig. 5 ist eine Explosionsschnittansicht des in Fig. 1 gezeigten walzenförmigen Prägestempels;
Fig. 6A ist eine schematische Querschnittsansicht eines walzenförmigen Prägestempels gemäß einem erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6B ist eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 6 gezeigten walzenförmigen Prägestempel,
Fig. 6C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie G-G' der Fig. 6B;
Fig. 7A ist eine schematische Querschnittsansicht eines walzenförmigen Prägestempels gemäß einem erfindungsgemäßen dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7B ist ein Schaubild eines Beispiels einer inneren Aushöhlung des Befestigungselements;
Fig. 7C ist ein Schaubild eines anderen Ausführungsbeispiels der inneren Aushöhlung des Befestigungselements;
Fig. 7D ist ein Schaubild eines noch anderen Beispiels der inneren Aushöhlung des Befestigungselements;
Fig. 8 ist ein schematisches Schaubild eines Geräts zur Herstellung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist ein Schaubild der Zentriereinstellung eines geschmolzenen Kunststoffblatts und des walzenförmigen Prägestempels;
Fig. 10A ist eine schematische Draufsicht auf eine Grundwalze zur Verwendung bei einem walzenförmigen Prägestempel gemäß einem erfindungsgemäßen vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 10B ist eine schematische Draufsicht auf den die in Fig. 10A gezeigte Grundwalze verwendenden walzenförmigen Prägestempel gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 11A ist eine schematische Draufsicht auf einen walzenförmigen Prägestempel gemäß einem erfindungsgemäßen fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 11B ist eine Draufsicht auf den Keil zur Verwendung bei dem in Fig. 11A gezeigten walzenförmigen Prägestempel;
Fig. 11C ist eine Querschnittsansicht des Keils entlang der Linie H-H' der Fig. 11B;
Fig. 12 ist ein Schaubild eines Verfahrens zum Verschweißen des flexiblen Prägestempels und des Befestigungselements;
Fig. 13A bis 13C sind schematische Schaubilder eines walzenförmigen Prägestempels gemäß einem erfindungsgemäßen sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 13A ist eine schematische Querschnittsansicht eines Zustands, vor dem eine Spannkraft auf den Prägestempel aufgebracht wurde;
Fig. 13B ist eine schematisch Querschnittsansicht eines Zustands, nachdem die Spannkraft auf den Prägestempel aufgebracht worden ist;
Fig. 13C ist eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 13A gezeigten walzenformigen Prägestempel;
Fig. 14 ist eine schematische Querschnittsansicht eines walzenförmigen Prägestempels gemäß einem erfindungsgemäßen siebten Ausführungsbeispiel;
Fig. 15 ist ein Schaubild der Beziehung zwischen den Breiten des Befestigungselements und des walzenförmigen Prägestempels; und
Fig. 16A bis 16E sind Schaubilder der Schritte eines Verfahrens zum Herstellen des Prägestempels.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines walzenförmigen Prägestempels 5 gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der walzenförmige Prägestempel 5 setzt sich zusammen aus einem längsweise flexiblen Prägestempel 1, auf dessen Oberfläche ein Vorformatmuster 4 einer optischen Karte ausgebildet ist, einer Spiegelgrundwalze 2, auf der der längsweise flexible Prägestempel 1 befestigt ist, Prägestempelbefestigungselementen 3a und 3b zum Befestigen des Prägestempels 1 auf der Grundwalze 2, Keilen 6, die eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft auf den Prägestempel 1 bilden, und weiteren Elemente. Bei diesem Ausführungsbeispiel setzt sich die Einrichtung zum Aufbringen der Spannkraft, wie in Fig. 2 gezeigt ist, aus den Keilen 6 und einer Druckaufbringeinrichtung 8 zusammen (Befestigungselemente 8-1 und Druckschrauben 8-2), die eine Druckkraft auf die Keile 6 in einer zur Mittenachslinie C des walzenförmigen Prägestempels zeigenden Richtung aufbringt. Fig. 2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen Abschnitt des walzenförmigen Prägestempeis 5 in der Nähe des in Fig. 1 gezeigten Befestigungselements 3b (Zur Vereinfachung ist die Druckaufbringeinrichtung 8 in Fig. 1 weggelassen).
Die Einrichtung zum Aufbringen der Spannkraft dieses Ausführungsbeispiels wird nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Die festen Elemente 8-1 sind an Seitenflächen der Grundwalze 2 befestigt, so daß sie beide Enden einer Paßnut 9b abdecken, die in der Umfangsfläche der Grundwalze 2 ausgebildet ist. Die Druckschrauben 8-2 sind jeweils durch die festen Elemente 8-1 geschraubt. Die Spitze jeder Druckschraube 8-2 ist so ausgebildet, daß sie zur Anlage gegen den Keil 6 und zum Ausüben von Druck darauf in der Lage ist, wenn die Druckschraube vorgetrieben wird. Das Befestigungselement 3b hat zugespitzte Flächen 3b-10, die mit zugespitzten Flächen der Keile 6 in Kontakt gebracht werden, und die dazu dienen, eine Kraft zum Spannen des Prägestempels 1 aus einem Druck herzuleiten, der auf die Keile 6 durch die vortreibbewegung der Druckschrauben aufgebracht wird. Die Schrauben 7a werden verwendet, um das Befestigungselement 3b an der Grundwalze 2 zu fixieren.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nachstehend der walzenförmige Prägestempel 5 weiter beschrieben. Die Befestigungselemente 3a und 3b des Prägestempels erstrecken sich entlang der Breitenrichtung (Richtung X) der Grundwalze 2 und sind einstückig an beiden Endabschnitten der Rückfläche des Prägestempels 1 befestigt. Paßnuten 9a und 9b, in die die Befestigungselemente 3a und 3b einpassbar sind, sind an der Umfangsfläche der Spiegelgrundwalze 2 ausgebildet, so daß sie sich entlang der Achse der Spiegelwalze 2 erstrecken. Die Gestalt der Paßnut 9a im Schnitt ist in allgemeinen gleich der Gestalt des Befestigungselements 3a im Schnitt. Das Befestigungselement 3a ist in die Paßnut 9a eingepaßt, um ein Ende des Prägestempels 1 an der Grundwalze 2 im wesentlichen steif zu fixieren. Die Paßnut 9b ist so ausgebildet, daß sie eine Breite W9b hat, die größer als die Breite W3b des Befestigungselements 3b ist, so daß das Befestigungselement 3b in der Paßnut 9b bewegbar ist, wenn eine Spannkraft auf den Prägestempel 1 durch die vorstehend beschriebene Einrichtung (6 und 8) zum Aufbringen der Spannkraft aufgebracht wird, nachdem das Befestigungselement 3b in der Paßnut 9b eingepaßt worden ist.
Wie in Fig. 2 und in Fig. 3 gezeigt ist, die entlang der Schnittlinie A-A' der Fig. 2 gezogen ist, sind Löcher 7b, die in dem Befestigungselement 3b ausgebildet sind und durch die die Schrauben 7a zum Befestigen des Befestigungselements 3b an der Grundwalze 2 hindurchtreten, so langgezogen, daß sich das Befestigungselement 3b in der längsweisen Richtung des Prägestempels 1 (in der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Richtung B) bewegen kann, wenn das Befestigungselement 3b nicht vollständig an der Grundwalze 2 befestigt ist. Die Kanten der Löcher 7b sind so abgeschrägt, daß die Köpfe der Schrauben 7a nicht über die walzenförmige Prägestempelfläche überstehen müssen.
Der walzenförmige Prägestempel 5 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird zusammengebaut, wie nachstehend beschrieben ist. Zuerst werden die an der Rückfläche des Prägestempels 1 befestigten Befestigungselemente 3a und 3b jeweils in die Paßnuten 9a und 9b der Spiegelgrundwalze 2 eingepaßt und das Befestigungselement 3b wird vorübergehend an der Grundwalze 2 mit den Schrauben 7a in einem derartigen Maße befestigt, daß es zur Bewegung in der Richtung B in der Lage ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden als nächstes die Keile 6 so angeordnet, daß deren zugespitzte Flächen 6-10 mit den zugespitzten Flächen 3b-10 des Befestigungselements 3b in Kontakt kommen können, und daß deren den zugespitzten Flächen entgegengesetzte Flächen mit einer Wandfläche der Paßnut 9b in Kontakt kommen können. Die Druckschrauben 8-2, die in die Befestigungselemente 8-1 geschraubt sind, die an Seitenflächen der Grundwalze 2 befestigt sind, um entgegengesetzte Enden einer Paßnut 9b abzudecken, und die gegen die Keile 6 anliegen, werden in Richtung zur Mittenachslinie C des walzenförmigen Prägestempels 5 vorgetrieben. Durch diese Bewegung wirkt eine Komponente der auf die Keile 6 aufgebrachten Druckkraft als eine Kraft zum Spannen des Prägestempeis 1 und der Prägestempel 1 wird dadurch in einheitlichen und engen Kontakt mit der Umfangsfläche der Grundwalze 2 gebracht. Der Prägestempel 1 wird dadurch steif an der Grundwalze 2 mit den Schrauben 7a befestigt. Der walzenförmige Prägestempel 5 wird somit erhalten.
Wenn erfindungsgemäß die auf den Prägestempel 1 in Richtung zum Boden der Fig. 2 entlang der Richtung B aufgebrachte Spannkraft auf einen Wert zwischen 5 bis 40 kgf/mm², insbesondere auf 5 bis 20 kgf/mm² eingestellt wird, kann der Prägestempel 1 in engen Kontakt mit der Umfangsfläche der Grundwalze 2 gebracht werden, ohne eine Spannung in dem Prägestempel 1 hervorzurufen, und ein Auftreten eines Spalts zwischen dem Prägestempel 1 und der Grundwalze 2 kann verhindert werden, wenn der Prägestempel zur Bildung eines Kunststoffblatts verwendet wird. Es ist daher möglich, einen walzenförmigen Prägestempel 5 zu erhalten, der zur dauerhaften Übertragung eines Vorformatmusters auf ein Kunststoffblatt mit hoher Genauigkeit in der Lage ist und der in seiner Haltbarkeit verbessert ist.
Bei dem walzenförmigen Prägestempel gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als das Material des Befestigungselements 3b mit den zugespitzten Flächen 3b-10, die mit den Keilen 6 in Kontakt treten, ein Material mit einem Elastizitätsmodul von vorzugsweise 7,4 × 10³ bis 9 × 10&sup4; kgf/ mm², insbesondere 1,8 × 10&sup4; bis 4 × 10&sup4; kgf/mm² ausgewählt, um das Biegen von beiden Endabschnitten des Befestigungselements 3b zu beschränken, das durch die in der Richtung zum boden der Fig. 2 entlang der Richtung B als eine Komponente der Druckkraft von den Keilen 6 aufgebrachte Kraft verursacht wird. Beispielsweise kann rostfreier Stahl (SUS430), eine Kupferlegierung, Kohlenstoffstahl, Gußeisen, Alluminiumlegierung, Keramikmaterial und Ähnliches als dieses Material des Befestigungselements verwendet werden. Die Querschnittsfläche des Befestigungselements 3b ist vorzugsweise auf einen Wert zwischen 330 bis 600 mm², insbesondere vorzugsweise auf einen Wert 80 bis 250 mm² aus dem gleichen Grund gesetzt, nämlich um das Biegen des Mischelements 3 zu beschränken.
Die Tiefe der Paßnuten 9a und 9b, die erfindungsgemäß in der Grundwalze 2 ausgebildet sind, verändert sich entsprechend der Dicke der Grundwalze 2; sie ist jedoch vorzugsweise auf einen Wert zwischen 3 bis 20 mm, insbesondere vorzugsweise auf einen Wert zwischen 5 bis 10 mm bei einer hohlen Grundwalze mit einer Dicke von 20 bis 40 mm gesetzt. D. h., daß, wenn die Tiefe der Paßnuten innerhalb dieses Bereichs eingstellt ist, kein Risiko einer Verringerung der Festigkeit der Grundwalze besteht, während ein geeigneter Eingriff zwischen der Grundwalze und dem Befestigungselement sichergestellt ist. Des weiteren ist in diesem Bereich die Veränderung der thermischen Kapazität des walzenförmigen Prägestempels 5 auf ein vergleichsweise geringes Ausmaß beschränkt.
Auf der Grundlage der Querschnittsfläche des Befestigungselements 3b und der Tiefe der Paßnuten ist die Weite W3b der Befestigungsnut 3b auf einen Wert von vorzugsweise 10 bis 30 mm, insbesondere vorzugsweise auf einen Wert zwischen 16 bis 25 mm gesetzt. Es ist notwendig, zumindest ein Spiel 43 zur Breite des Befestigungselements 3b hinzuzufügen, um die Breite W9b der Paßnut 9b zu bestimmen, in der das Befestigungselement 3b eingepaßt ist, wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Das Spiel 43 ist erforderlich, um das Aufbringen der Spannkraft von den Keilen 6 auf den Prägestempel 1 in der zum Boden in Fig. 4A oder 4B zeigenden Richtung entlang der Richtung B des Befestigungselement 3b zu ermöglichen. Das Spiel 43 kann auf einen Wert zwischen 0,3 bis 2 mm, insbesondere auf einen Wert zwischen 0,5 bis 1 mm gesetzt werden, um das Aufbringen der Spannkraft auf den Prägestempel 1 sicherzustellen, während die Bildung einer unnötigen Vertiefung in der Umfangsfläche des walzenförmigen Prägestempels 5 begrenzt ist. Die Fig. 4A und 4B sind schematische Draufsichten auf einen Abschnitt des walzenförmigen Prägestempels 5 in der Nähe des Befestigungselements 3b und der Einrichtung zum Aufbringen der Spannkraft, wobei Fig. 4A die zugehörigen Elemente darstellt und wöbei 4B die Zusammensetzung der Elemente zeigt.
Wenn erfindungsgemäß, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die eine Explosionsansicht des Prägestempels 1, an dem die Befestigungselemente 3a und 3b befestigt sind, und der Grundwalze 2 ist, in der die Nuten 9a und 9b ausgebildet sind, der Abstand 47 zwischen den Befestigungselementen 3a und 3b im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Paßnuten 9a und 9b ist, besteht entlang der Oberfläche am äußeren Ende des Prägestempels 1 nur ein dem Spiel 43' entsprechender Spalt, der der Richtung gegenüberliegt, in der die Spannkraft aufgebracht wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, so daß Schwankungen der thermischen Kapazität, die in dem walzenförmigen Prägestempel auftreten, in einem engen Bereich geregelt werden können.
Die erfindungsgemäßen Formen des Befestigungselements 3b und der Keile 6 werden nachstehend beschrieben. Wie vorstehend beschrieben ist, hat das Befestigungselement 3b zugespitzte Flächen 3b-10, die an seinen beiden Endabschnitten zur Anlage gegen die zugespitzten Flächen 6-10 der Keile 6 ausgebildet sind. Der Winkel 6 zwischen jedem zugespitzten Abschnitt des Befestigungselements 3b und einer zur Längsachse des Befestigungselements 3b (Richtung X) (siehe Fig. 4B) ist vorzugsweise auf einen Wert zwischen 8 bis 45º, insbesondere vorzugsweise auf eine Wert zwischen 10 bis 40º eingestellt, um wirkungsvoll die Spannkraft des Prägestempels 1 aus der Druckkraft von den Keilen 6 zu erzeugen, während eine Konzentration der Spannkraft auf nur die Endabschnitte des Befestigungselements 3b vermieden wird.
Der Winkel θ' der zugespitzten Fläche 6-10 jedes Keils 6 ist so eingestellt, daß er im wesentlichen gleich dem Winkel θ ist, so daß die zugespitzten Abschnitte 3b-10 des Befestigungselements 3b und die zugespitzten Flächen der Keile 6 einheitlich aneinander anliegen. θ' = θ wird so betrachtet, als wäre dieser Winkel im wesentlichen gleich θ. Wenn die Keile 6 und das Befestigungselement 3b so ausgebildet sind, daß die zugespitzte Fläche jedes Keils 6, dessen zugespitzter Abschnitt 6-10 eine Länge 45 hat, immer in Kontakt mit 1/4 oder mehr, insbesondere 1/3 oder mehr des zugespitzten Flächenbereichs des Befestigungselements 3b kommen kann, besteht kein Risiko einer beträchtlichen Konzentration der Spannkraft auf einen speziellen Abschnitt des Befestigungselements 3b und daher kein Risiko des Auftretens einer beträchtlichen Spannung in dem Befestigungselement 3b.
Die Anordnung kann auch derart sein, daß das Verhältnis der Länge 44 des zugespitzten Abschnitts des Befestigungselements 3b, die in Fig. 4B gezeigt ist, gegenüber 1/2 der Länge des Befestigungselements 3b (Länge 46) gleich 1/3 oder mehr, insbesondere 1/2 oder mehr ist, und daß die Spitze jedes Keils 6 in Richtung zur Mittenachslinie C des Befestigungselements 3b um 1/6 oder mehr, insbesondere 1/4 oder mehr vom linken oder rechten Ende des Befestigungselements 3b eingefügt werden kann, während die Keile so ausgebildet sind, daß zumindest 1/4, insbesondere zumindest 1/3 jeder zugespitzten Fläche 3b-10 des Befestigungselements 3b mit der zugespitzten Fläche 6-10 des Keils 6 in Kontakt gebracht werden kann, wie vorstehend beschrieben ist. Es ist dadurch möglich, die Kraft auf das Befestigungselement 3b in der zum Boden der Fig. 4A oder 4B zeigenden Richtung aufzubringen, um eine Ablenkung des Befestigungselements 3b zu verhindern. Folglich ist es möglich, ein Schwimmen des Prägestempels 1 gegenüber der Grundwalze 2 in der Nähe der Mittenachslinie C des Prägestempels 1 (und insbesondere in der Nähe des Befestigungselements 3b) zu verhindern.
Das erfindungsgemäße Material der Keile 6 kann gleich dem vorstehend beschriebenen Material des Befestigungselements 3b sein.
Beim erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsbeispiel haben die in der Grundwalze 2 ausgebildete Paßnut 9a und das in der Paßnut 9a eingepaßte Befestigungselement 3a derartige Formen im Querschnitt, daß sie miteinander in Eingriff bringbar sind, beispielsweise trapezoide Formen, die in Fig. 6A gezeigt sind. Durch diese Anordnung kann das Befestigungselement 3a durch das Aufbringen der Spannkraft von der Einrichtung zum Aufbringen der Spannkraft auf den Prägestempel daran gehindert werden, daß es in der Paßnut 9a schwimmt und sich davon löst, selbst wenn das Befestigungselement 3a und die Grundwalze 2 nicht miteinander mittels Schrauben befestigt sind.
Bezüglich der Querschnittsformen sowohl der Paßnut 9b als auch des Befestigungselements 3b sind die rechtsseitigen Endabschnitte des Befestigungselements 3b und der Paßnut 9b durch Zuspitzen in der Richtung deren Höhe (Tiefe) ausgebildet, wie in Fig. 6A gezeigt ist, wodurch wirkungsvoll verhindert wird, daß sich die Befestigungsnut 3b aus der Paßnut 9b löst, ohne daß Schrauben verwendet werden, wenn der Prägestempel gespannt wird.
Durch diese Anordnung ist die Notwendigkeit der Befestigung des Befestigungselements an der Grundwalze mittels Schrauben beseitigt, so daß die Bewegung des Prägestempels 1 in der axialen Richtung der Grundwalze 2 ermöglicht ist, wodurch es einfach wird, eine Zentriereinstellung vorzunehmen, beispielsweise die Mittenachse des Prägestempels 1 in Übereinstimmung mit der des geschmolzenen, zu bildenden Kunststoffblatts zu bringen.
Fig. 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Formmaschine mit einem walzenförmigen Prägestempel zum Bilden eines optischen Aufzeichnungsträgers gemäß diesem Ausführungsbeispiel und Fig. 9 ist ein Schaubild eines exzentrischen Zustands eines gesdhmolzenen Kunststoffblatts gegenüber dem walzenförmigen Prägestempel bei dem in Fig. 8 gezeigten Gerät.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, tritt ein geschmolzenes, aus einer T-Gußform 81 eines Extruders 85 extrudiertes Kunststoffblatt 82 in einem geschmolzenen oder weichen Zustand in den Spalt zwischen einer Spalt zwischen einer Spiegelwalze 83 und einem walzenförmigen Prägestempel 5, wird dann gepreßt und gedrückt und in der Richtung eines Pfeils Y aus dem Spalt zwischen dem walzenförmigen Prägestempel 5 und der Spiegelwalze 84 gezogen. Gleichzeitig wird ein in der Oberfläche des flexiblen Prägestempels 1 ausgebildetes Vorformatmuster 4 genau auf das geschmolzene Kunststoffblatt 82 übertragen. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Positionierfehler des walzenförmigen Prägestempels 5 auftritt, so daß die Mittellinie DD' des walzenförmigen Prägestempels 1 nicht mit der Mittellinie EE' des geschmolzenen Kunststoffblatts 82 zusammenfällt und demgegenüber eine Exzentrizität f hat, wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist es vorzuziehen, eine Zentriereinstellung vorzunehmen, indem die Mittellinien DD' und EE' miteinander in Übereinstimmungslage gebracht werden.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Druckschraube an dem Ende des Prägestempels in der Richtung, die der Richtung der Exzentrizität f entgegengesetzt ist, d. h. die rechte Druckschraube 8-2 in dem der Exzentrizität entsprechenden Maß gelöst. Anschließend wird die linke Druckschraube 8-2 in dem Maß vorgetrieben, das der Exzentrizität f entspricht, um das Befestigungselement 3b in der Richtung genau zu bewegen, die der Richtung der Exzentrizität entgegengesetzt ist, d. h. in der Richtung eines Pfeils Z um das der Exzentrizität f entsprechendem Maß, und um gleichzeitig das andere Befestigungselement 3a um dasselbe Maß zu verschieben. Dadurch kann die Zentriereinstellung einfach bewirkt werden.
Wenn die Schrauben 7a und die Löcher 7b zum Befestigen des Befestigungselements 3b an der Grundwalze 2 so ausgebildet sind, wie in den Figuren 6B und 6C gezeigt ist, die eine Querschnittsansicht entlang der Linie GG' der Fig. 6B ist, so daß das Befestigungselement 3b in der Breitenrichtung der Grundwalze 2 (der Richtung der Pfeile X) in einem nicht vollständig an der Grundwalze 2 befestigten Zustand bewegbar ist, kann eine Zentriereinstellung einfach selbst in dem Fall einer Anordnung unter Verwendung von Schrauben 7a bewirkt werden.
Die Anordnung kann auch derart sein, daß gemäß dem erfindungsgemäßen dritten Ausführungsbeispiel ein hohles Element, in das eine Magnetstange 71 eingefügt ist, als ein Prägestempelbefestigungselement 3b an dem Prägestempel 1 angeschweißt ist, wie in Fig. 7A gezeigt ist. Wenn ein derartiges Prägestempelbefestigungselement verwendet wird, ist es möglich, das Befestigungselement 3b an einem Lösen aus der Paßnut 9b zu hindern, ohne daß Schrauben 7 verwendet werden, wenn der Prägestempel 1 gespannt wird.
Die Aushöhlung in dem hohlen Element kann durch Bohren, Funkenabtragbearbeiten, Plattenbiegen oder Ähnliches ausgebildet werden. Die Magnetstange kann aus einem Material wie beispielsweise SmCo5, Nd2fe14B, Sm(Co, Fe, Cu)6.8 oder Sm(Co, Fe, cu, Zr)7.4, oder einem Nd-Fe-B-Magnet gebildet sein. Die Aushöhlung des hohlen Elements und die Magnetstange können eine Form haben, die aus den in den Fig. 7B bis 7D gezeigten Formen gewählt werden können; sie sind jedoch nicht auf diese Formen beschränkt.
Eine Zentriereinstellung kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel einfach bewirkt werden.
Das erfindungsgemäße vierte Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 10A und 10B beschrieben. Fig. 10A ist eine schematisch Draufsicht auf eine Grundwalze 2, in der eine Paßnut 9b ausgebildet ist, und Fig. 10 B ist ein Schaubild eines durch Verwendung dieser Grundwalze hergestellten walzenförmigen Prägestempels 5.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden beide Endabschnitte einer Seite 101 der Paßnut 9b, die der Richtung gegenüberliegt, in der der flexible Prägestempel gespannt wird, als zugespitzte Abschnitte lola ausgebildet, während Keile 106 vorbereitet werden, die so bearbeitet sind, daß sie entgegengesetzte zugespitzte Flächen haben, so daß sie dazu in der Lage sind, an beiden zugespitzten Flächen 3b-10 eines Befestigungselements 3b und den Flächen der zugespitzten Abschnitte lola der Paßnut 9b anliegen können. Diese Keile 106 sind zwischen dem Befestigungselement 3b und der Seite 101 der Paßnut 9b angeordnet und werden durch Druckschrauben 8-2 gedrückt, um eine Spannkraft auf den Prägestempel 1 aufzubringen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Winkel β der zugespitzten Abschnitte 101a, die an der Seite 101 der Paßnut 9b ausgebildet sind, vorzugsweise im Bereich zwischen 8 bis 45º, insbesondere vorzugsweise zwischen 10 bis 40º; und der Winkel θ der zugespitzten Flächen 3b-10 des Befestigungselements 3b ist vorzugsweise zwischen 8 bis 45º, insbesondere vorzugsweise zwischen 10 bis 40º. Die Winkel β und θ können gleich oder unterschiedlich sein.
Das Verhältnis der Länge der zugespitzten Abschnitte 101a zur Hälfte der Länge des Befestigungselements 3b (Länge 46) wird vorzugsweise auf einen Wert von 1/3 oder mehr, insbesondere auf 1/2 oder mehr wie beim Fall des ersten Ausführungsbeispiels eingestellt.
Desweiteren kann die Anordnung derart sein, daß die Spitze jedes Keils 6 in der Richtung der Mittenachslinie C des Befestigungselements 3b um 1/6 oder mehr, insbesondere um 1/4 oder mehr von dem linken oder rechten Ende des Befestigungselements 3b eingefügt werden kann, während die Keile 6 so ausgebildet sind, däß zumindest 1/4, insbesondere zumindest 1/3 jeder zugespitzten Fläche 3b-10 des Befestigungselements 3b und jede der zugespitzten Flächen 101-10 der Seite 101 der Paßnut 9b in Kontakt mit der zugespitzten Fläche 6-10 des Keils 6 gebracht werden können, wie vorstehend beschrieben ist. Dadurch ist es möglich, die Kraft einheitlich auf das Befestigungselement 3b in der zum Boden in der Fig. 4A oder 4B zeigenden Richtung aufzubringen, so daß eine Ablenkung des Befestigungselements 3b verhindert ist. Folglich ist es möglich, den Prägestempel 1 auf der Grundwalze 2 in der Nähe der Mittelachslinie C des Prägestempels 1 (und insbesondere in der Nähe des Befestigungselements 3b) am Schwimmen zu hindern.
Fig. 11a zeigt das erfindungsgemäße fünfte Ausführungsbeispiel, das dadurch gekennzeichnet, daß jeder der in Fig. 11 gezeigten Keile 116 an seiner Spitze einen Vorsprung 111a und eine Kerbe 111b hat, die an dem hinteren Ende des Vorsprungs 111a ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die Höhe h111a des in Fig. 11B gezeigten Keilvorsprungs 111a derart ausgebildet, daß der Vorsprung 111a in der Nähe des Befestigungselement 3b angeordnet werden kann, wenn die Keile 116 zwischen das Befestigungselement 3b und die Seite 101 der Paßnut 9b ohne eine aufgebrachte Spannkraft angeordnet sind. Mit "Die Nähe der Mitte des Befestigungselements 3b" ist in der gesamten Beschreibung ein Abschnitt gemeint, der zwischen dem linken und dem rechten Ende des Befestigungselements 3b definiert ist, der einen Abstand von 1/6 oder mehr, vorzugsweise von 1/4 oder mehr der gesamten Länge des Befestigungselements 3b von jedem Ende zur Axiallinie C hat.
Durch die Wirkung der Kerbe 111b, die an dem hinteren Ende jedes Vorsprungs 111a ausgebildet ist, wie in Fig. 11b gezeigt ist, kann der Vorsprung 111a sicher mit dem Befestigungselement 3b in der Nähe seiner Mitte in Kontakt gebracht werden, so daß das Befestigungselement 3b an einer Ablenkung gehindert ist.
Erfindungsgemäß wird die Beziehung zwischen der Länge λ3b des Befestigungselements 3b und die Breite λ&sub1; des Prägestempels, wie in Fig. 15 gezeigt ist, so ausgewählt, daß λ1/λ3b vorzugsweise 0,65 oder weniger, insbesondere vorzugsweise 0,59 oder weniger wegen der Haftkraft des Prägestempels 1 an der Grundwalze ausgewählt ist.
Desweiteren kann die Anordnung derart sein, daß die Spitze jedes Keils 6 nicht in eine Position unter dem Prägestempel 1 in einen Zustand gebracht wird, bei dem eine Spannkraft aufgebracht ist. Selbst wenn in diesem Fall die Spitze jedes Keils 6 durch das Aufbringen einer Druckkraft auf den Keil ins Schwimmen gerät, stört die Spitze des Keils nicht den Prägestempel 1 und daher besteht keine Möglichkeit, daß bei Bildung eines Kunststoffblatts irgendein negativer Einfluß auftritt.
In dem Fall eines Aufbaus, bei dem jeder Keil 6 in eine Position unter dem Prägestempel 1 bewegbar ist, sind die Keile 6 in der in Fig. 11B gezeigten Bauart derart ausgebildet, daß sie eine Querschnittsform haben, die sich beispielsweise in Richtung Zum Vorsprung 111a an der Spitze verjüngt, wie in Fig. 11C gezeigt ist, wodurch eine Störung der Spitze jedes Keils 6 und des Prägestempeis 1 vermieden ist.
Als ein Verfahren zum Befestigen der einstückig mit dem Prägestempel 1 ausgebildeten Befestigungselemente 3a und 3b kann jedes Verfahren verwendet werden, solange keine Möglichkeit besteht, daß sich der Prgesternpel 1 und das Befestigungselement 3a und 3b voneinander zum Zeitpunkt des Anbringens des Prägestempeis 1 an der Grundwalze 2 und während und nach dem Kunststoffblattformvorgang trennen. Elektronenstrahlschweißen, Silberlöten, Laserschweißen oder ähnliches ist jedoch vorzuziehen, wenn die Festigkeit der Haftung zwischen dem Prägestempel und den Befestigungselementen und die Ebenheit der Fläche des Prägestempels berücksichtigt werden. Bei einem auf Elektronenstrahlschweißen oder Laserschweißen gestützten Befestigungsvorgang werden beispielsweise die Befestigungselemente 3a und 3b in vorbestimmten Positionen auf einer Schweißaufspannvorrichtung 122 mit Strahischlitzen 121 angeordnet, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Eine zu schweißende Fläche des längsweise flexiblen Prägestempels 1 (eine Fläche, die einer anderen Fläche gegenüberliegt, in der ein Vorformatmuster ausgebildet ist, das Spurnachführungsrillen und Informationsgrübchen umfaßt) und zu schweißende Flächen des Befestigungselements 3a und 3b werden in Anlage aufeinandergebracht. Eine obere Abdeckung 123 wird dann auf diese Elemente gesetzt und mit Schrauben befestigt, wodurch der Setzvorgang vervollständigt wird. Der Prägestempel 1 wird anschließend mit einem Elektronenstrahl oder einem Laserstrahl (beispielsweise einem YAG- Laserstrahl) durch die Schlitze 121 bestrahlt, wodurch die Befestigungselemente an dem Prägestempel 1 befestigt werden. Wenn der Schweißvorgang unter Verwendung eines Elektronenstrahls oder eines Laserstrahis durch Aussenden von gepulsten Strahlen (mit einer Frequenz von beispielsweise 60 Hz und einem Lastwechselverhältnis von ungefähr 20 bis 50%) durchgeführt wird, kann das Auftreten von Spannungen in dem flexiblen Prägestempel bemerkenswert beschränkt werden.
Bei einem Vorgang der Befestigung der Prägestempelbefestigungselemente durch Silberlöten wird eine Silberlötfolie zwischen einer zu schweißenden Fläche des längsweise flexiblen Prägestempeis 1 und den zu schweißenden Flächen der Prägestempelbefestigungselemente 3a und 3b angeordnet. Die zu schweißenden Flächen werden in Anlage aufeinandergebracht. Der Prägestempel 1 und die Befestigungselemente 3a und 3b werden dann durch einen Druck von 20 bis 50 kg/cm² aneinandergedrückt, so daß sie in engen Kontakt miteinander kommen. Diese Element werden dann in einem Unterdruckheizofen unter den Bedingungen aufgeheizt: ein Unterdruck von 2 × 10&supmin;&sup5; Torr (1 Torr = 133,322 Pa), eine Spitzenheiztemperatur von 820ºC und eine Heizzeit von 7 Stunden zur Bewirkung der Silberlötverschweißung, wodurch die Prägestempelbefestigungselernente an dem längsweise flexiblen Prägestempel befestigt werden.
Eine Schweißpositionierung kann mit einer verbesserten Genauigkeit bewirkt werden, indem das Schweißen nach dem Setzen der Prägestempelbefestigungselemente 3a und 3b in den Nuten der Grundwalze 2 durchgeführt ist.
Die Fig. 13A, 13B, 13C und 14 zeigen das erfindungsgemäße sechste Ausführungsbeispiel, bei dem eine unterschiedliche Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft verwendet wird.
Wie in Fig. 13A gezeigt ist, ist eine Spannstange 131 an ihrem einen Ende mit einem an einem Ende des Prägestempels 1 befestigten Befestigungselement 133b in Eingriff und ist an ihrem anderen Ende mit einem Seitenabschnitt einer Grundwalze 2 verbunden. Die Spannstange 131 ist aus einer Legierung mit Formerinnerungsvermögen, dessen vorbestimmte Form wiederhergestellt wird, wenn die Temperatur des walzenförmigen Prägestempels während des Kunststofformens auf eine Vorwahltemperatur erhöht wird, aus einem Bimetall, das sich bei einer Vorwahltemperatur verformt, oder ähnlichem hergestellt. Da sich die Spannspange 131 bei der Vorwahltemperatur in eine Form zurückbildet oder in eine Form verformt wird, wie in Fig. 138 gezeigt ist, wird eine Spannkraft auf den Prägestempel 1 aufgebracht.
Eine Au-Cd-Legierung, Cu-Al-Zn-Legierung, Cu-Al-Ni- Legierung, In-Tl-Legierung, Ni-Al-Legierung, Ni-Ti-Legierung und ähnliche Legierungen, die dafür bekannt sind, daß sie ein gewöhnliches Formerinnerungsvermögen haben, sowie jegliches Material kann als das Material der Spannstange 131 verwendet werden, wenn es nur zur Wiederherstellung der Form bei einer Temperatur in der Lage ist, die nahe an der Vorwahltemperatur des Prägestempeis ist. Insbesondere ist eine Ni-Ti-Legierung der Lebensdauer nach während einer wiederholten Verwendung vorzuziehen.
Auch ein Bimetall, das aus einer Kombination von Messing (30 bis 40% Zn) und Nickelstahl (34% Ni), Messing (30 bis 40% Zn) und Invarstahl (36% Ni), Monelmetall (Ni-Cu) und Nickelstahl (34 bis 42% Ni) oder ähnlichem besteht, kann verwendet werden.
Der Seitenabschnitt, an dem das andere Ende der Spannstange befestigt ist, kann so ausgebildet sein, daß die Spannstange gleiten kann, wie bei Bezugszeichen 132 in Fig. 13A angedeutet ist, wodurch es möglich wird, die auf den Prägestempel 1 aufgebrachte Spannkraft genau zu regeln.
Fig. 14 zeigt das erfindungsgemäße siebente Ausführungsbeispiel, bei dem eine Feder 141 als eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft auf den Prägestempel 1 verwendet wird. Ein Ende der Feder 141 ist an einem an dem Prägestempel 1 befestigten Befestigungselement 143b befestigt, während das andere Ende der Feder 141 an einem Seitenabschnitt der Grundwalze 2 befestigt ist. Ein Gleitabschnitt 142 ist als ein Federbefestigungsseitenabschnitt der Grundwalze 2 ausgebildet, so daß das andere Ende der Feder 141 gleiten kann. Es ist möglich, die auf den Prägestempel 1 aufgebrachte Spannkraft zu regeln, indem die Position verändert wird, an der das andere Ende der Feder befestigt ist. Dieses Ausführungsbeispiel, bei dem eine Feder als eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft verwendet wird, ist vorteilhaft, weil, selbst wenn eine Überlast an dem Prägestempel 1 beispielsweise durch Haften des geschmolzenen Kunststoffs während des Formvorgangs auftritt, die Elastizität der Feder.verhindert, daß der Prägestempel 1 einfach beschädigt wird.
Die Anordnung der vorliegenden Erfindung kann wahlweise derart sein, daß die Befe stigungselemente 3b, 133b oder 143b an beiden Endabschnitten der Rückfläche des flexiblen Prägestempels 1 befestigt sind, und daß Einrichtungen zum Aufbringen einer Spannkraft diesen beiden Befestigungselementen 3b zugeordnet angeordnet sind, um die beiden Enden des flexiblen Prägestempels 1 in entgegengesetzte Richtungen zu ziehen. In diesem Fall können die beiden Einrichtungen zum Aufbringen einer Spannkraft gleich oder verschieden sein.
Der erfindungsgemäße flexible Prägestempel 1 wird durch einen gewöhnlichen Vorgang, beispielsweise einen Elektroformvorgang hergestellt. Die Dicke des Prägestempels 1 wird vorzugsweise auf einen Wert im Bereich zwischen 20 bis 500 µm unter Berücksichtigung eines ausreichenden Niveaus und einer Verhinderung des Anstiegs des Durchmessers des walzenförmigen Prägestempels gesetzt.
Ein Informationsaufzeichnungsvorformatmuster 4, das erfindungsgemäß auf dem Prägestempel auszubilden ist, ist beispielsweise ein Muster, das einer spiralförmigen Rille, konzentrischen Kreisrillen oder parallelen Rillen für optische Platten oder optische Karten entspricht, die eine Breite von ungefähr 1,5 bis 2 µm, einen Abstand von ungefähr 1,0 bis 5 µm und eine Tiefe von ungefähr 200 bis 5000 Å (20 bis 500 nm) haben, oder ein Muster, das einer spiralförmigen Rille, konzentrischen Kreisrillen oder parallelen Rillen für optische Platten oder optische Karten entspricht, die eine Breite von ungefähr 2 bis 5 µm, einen Abstand von 8 bis 15 µm und eine Tiefe von ungefähr 200 bis 5000 Å (20 bis 500 nm) haben.
Vorzugsweise ist die Rückfläche des Prägestempels, insbesondere ein Abschnitt der Rückfläche, der einem Vorderseitenbereich entspricht, in dem das Vorformatmuster 4 ausgebildet ist, so poliert, daß sie spiegelig ist, d.h., daß sie eine Oberflächenrauhigkeit von 0,1 µm oder weniger hat.
Vorzugsweise ist die Umfangsfläche der Grundwalze 2, die erfindungsgemäß verwendet wird, so poliert, daß sie eine Oberflächenrauhigkeit von 0,1 µm oder weniger hat. Als das Material der Grundwalze 2 ist ein Material vorzuziehen, das poliert werden kann, um eine spiegelige Oberfläche zu bilden, beispielsweise Kohlenstoffstahl, Al, gesintertes Hartmetall oder Gußstahl (Martensit-aushärtender Stahl). Insbesondere wird vorzugsweise Chrornstahl verwendet, der einfach poliert werden kann, um eine spiegelige Oberfläche zu bilden.
Die Grundwalze 2 kann eine innere Aushöhlung haben, durch die ein Heizmedium zum Heizen des walzenförmigen Prägestempels, beispielsweise Öl oder ähnliches, zirkuliert werden kann. In diesem Fall ist die Dicke der Grundwalze 2 vorzugsweise im Bereich zwischen 10 bis 15 cm, wenn die Festigkeit des walzenförmigen Prägestempels und eine Begrenzung des Durchmessers des walzenförmigen Prägestempels berücksichtigt werden.
Die Paßnuten 9a und 9b können in der Grundwalze 2 durch elektrische Funkenerosionsbearbeitung, Walzbearbeitung, Endbearbeitung oder ähnliches ausgebildet werden.
Ein Verfahren zum ununterbrochenen Herstellen eines Inforrnationsaufzeichnungsträgersubstrats unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten walzenförmigen Prägestempels wird nun nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.
Zunächst werden in einen Extruder 85 geworfene Kunststoffstücke erhitzt und in einem Lauf eines Extruders 85 geschmolzen, wobei sie durch eine Schraube unter Druck gesetzt werden und in eine blattförmige Form durch eine T- Gußform 81 gebildet werden.
Die Temperatur des Kunststoffs ist bei diesem Schritt beispielsweise 260 bis 330ºC, vorzugsweise 280 bis 320ºC für den Fall von Polykarbonatkunststoff. Ein transparentes Kunststoffblatt 2 in einem im wesentlichen geschmolzenen Zustand wird dadurch ununterbrochen aus der T-Gußform extrudiert. Die T-Gußform ist so angeordnet, daß das geschmolzene Kunststoffblatt in den Zwischenraum zwischen der Spiegelwalze 83 und dem walzenförmigen Prägestempel 5 extrudiert wird.
Dann wird das geschmolzene Kunststoffblatt zwischen dem walzenförmigen Prägestempel 5 und der Spiegeiwalze 83 und zwischen dem walzenförmigen Prägestempel 5 und der Spiegelwalze 84 geklemmt, um ein Vorf ormatmuster 4 auf die Oberfläche des flexiblen Prägestempeis 1 zu übertragen, wodurch ein Informationsaufzeichnungsträgersubstratblatt 86 ausgebildet wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird der erfindungsgemäße walzenförmige Prägestempel 5 auf einer Temperatur gehalten, bei der sich das geschmolzenen Kunststoffblatt nicht auf dem walzenformigen Prägestempel verfestigt. D.h., es ist vorzuziehen, den walzenförmigen Prägestempel auf einen Bereich zwischen +20 bis -20ºC um die Temperatur der thermischen Verformung des Kunststoffes aufzuheizen. Wenn beispielsweise Polykarbonatkunststoff verwendet wird, wird die Oberflächentemperatur des walzenförmigen Prägestempels vorzugsweise auf den Bereich zwischen 100 bis 160ºC aufgeheizt. In diesem Temperaturbereich wird nämlich das geschmolzene Kunststoffblatt nicht abrupt abgekühlt, so daß eine Spannung aufgrund von Schrumpfen oder ähnlichem nicht einfach in dem Kunststoffblatt hervorgerufen wird. Vorzugsweise wird auch die Temperatur der Spiegelwalzen 83 und 84, die dem walzenförmigen Prägestempel 5 gegenüberliegen, auf dieselbe Temperatur wie die des walzenförmigen Prägestempels 5 oder auf eine geringfügig niedrigere Temperatur gesetzt.
Die Temperaturen dieser Walzen werden beispielsweise durch elektrisches Beheizen mit Gußheizvorrichtungen in den Walzen oder durch Zirkulieren eines Heizmediums durch Mittenabschnitte der Walzen geregelt.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann erfindungsgemäß ein walzenförmiger Prägestempel mit einer verbesserten Haltbarkeit erhalten werden, bei dem sich der flexible Prägestempel nicht von der Grundwalze selbst während des Vorgangs des ununterbrochenen Übertragens eines Vorformatmusters auf ein Kunststoffblatt trennt.
Erfindungsgemäß kann der flexible Prägestempel mit einer verbesserten Haftung auf der Umfangsfläche der Grundwalze befestigt werden, so daß ein Auftreten eines Spalts zwischen dem flexiblen Prägestempel und der Grundwalze verhindert ist. Folglich kann während des Vorgangs des Formens eines Kunststoffblattes die dem flexiblen Prägestempel zugeführte Hitze schnell auf die Grundwalze übertragen werden, so daß die Temperatur der gesamten Oberfläche des flexiblen Prägestempeis auf der Grundwalze einheitlich ist. Dadurch ist es möglich, bei einer verbesserten Produktivität ein hoch-gualitatives Informationsaufzeichnungsträgersubstrat zu erhalten, das eine verbesserte Vorformatübertragungsleistung aufweist und keine Übertragungsfehler sowie Doppelbrechung hat.

Beispiele

Die Erfindung wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf deren Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Ein flexibler Prägestempel 1 wurde durch den nachstehend beschriebenen Vorgang hergestellt. Zunächst wurde eine Oberfläche einer blauen Glasplatte mit einer Länge von 34 cm, einer Breite von 30 cm und einer Dicke von 10 mm spiegelig aufpoliert und eine Photowiderstandsschicht eines Photowiderstands (Handelsname: AZ-1370, ein Produkt der Nippon Hoechst Co., Ltd.) in einer Dicke von 3000 Å (300 nm) wurde auf der polierten Oberfläche ausgebildet und bei einer Temperatur von 90ºC 30 Minuten lang vorgebrannt (Fig. 16A).
Als nächstes wurde ein Widerstandsmuster durch Belichten eines Vorformatmusters für eine optische Karte mit einem Laserbelichtungsgerät und einer Entwicklungsflüssigkeit (Handelsname: AZ312MIF, ein Produkt der Nippon Hoechst Co., Ltd.) ausgebildet, wodurch eine Originaiglaspiatte 152 zum Bilden optischer Karten ausgebildet wurde (Fig. 16B).
Das Vorformatmuster hat ein Muster, das den Rillen der optischen Karte entspricht, die in einem Bereich von 80 × 30 mm ausgebildet werden und eine Breite von 2,5 µm, einen Abstand von 9,5 µm und eine Tiefe von 2500 - 3000 Å (250 - 300 nm) haben. Die selben Vorformatmuster in Übereinstimmung mit neun optischen Karten wurden auf einer Originalglasplatte ausgebildet.
In einer Vorbehandlung vor dem Ausbilden eines metallischen Films durch Elektoformen wurde ein Nickelfum mit einer Dicke von 1000 bis 2000 Å (100 bis 200 nm) durch ein Bedampfungsgerät als eine elektrisch leitende Schicht 153 auf der Originalglasplatte 152 ausgebildet (Fig. 16C).
Anschließend wurde ein metallischer Film 154 aus Nickel mit einer Dicke von 250 µm durch Elektroformen auf dem elektrisch leitenden Film 153 ausgebildet, der auf der Originalglasplatte 152 ausgebildet ist (Fig. 16D).
Schließlich wurden die elektrisch leitende Schicht 153 und der metallische Film 154 als ein einstückiges Element von der Originalglasplatte 152 getrennt und der an der Vorderseite anhaftende Photowiderstand wurde entfernt. Dann wurde die Rückfläche fertig bearbeitet und poliert, um eine Spiegeloberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0,1 µm zu bilden, wodurch ein längsweise flexibler Prägestempel 1 hergestellt wurde, wie in Fig. 1B gezeigt ist, der 9 Vorformatmuster für optische Karten auf der Vorderseite hat und eine Länge von 293 mm, eine Breite von 150 mm und eine Dicke von 200 µm hat (Fig. 16E). Befestigungselernente 3a und 3b wurden an beiden Endabschnitten der Rückfläche des so erhaltenen Prägestempeis 1 befestigt. Ein Befestigungselement 3a war aus rostfreiem Stahl mit einer Länge von 310 mm, einer Breite von 13 mm und einer Höhe von 10 mm. Ein Befestigungselement 3b war ein Element, das eine in Fig. 3B gezeigte Querschnittsform mit einer Höhe (h) von 10 mm und einer Breite (W) von 18,5 mm hat. Ferner hatte es eine von oben gesehene Form mit einer Länge von 310 mm, dem Winkel θ der zugespitzten Abschnitte 3b-10 mit 13,5º und der Länge 44 der zugespitzten Abschnitte von 77,5 mm. Dieses Befestigungselement wurde aus rostfreiem Stahl (SUS 430) mit einem Elastizitätsmodul von 1,97 × 10&sup4; kg/mm hergestellt. Der Abstand 47 zwischen den Befestigungselementen 3a und 3b, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, wurde auf 283 mm eingestellt.
Der Prägestempel 1 und die Befestigungselemente 3a und 3b wurden aneinander durch Elektronenstrahlschweißen befestigt, d.h., sie wurden mit einer Schweißaufspannvorrichtung 122, die in Fig. 12 gezeigt ist, und einer Elektronenstrahlschweißmaschine geschweißt (Handelsname: EBW6LB, ein Produkt der Mitsubishi Electric Corp.). Das Schweißen wurde unter den Bedingungen durchgeführt: ein Unterdruck von 5 × 10&supmin;² Torr (1 Torr = 133,322 Pa), eine Beschleunigungsspannung 60 kV, ein Strahistrorn von 3,2 mA, eine Strahlgeschwindigkeit von 4,0 m/min.
Andererseits wurde die Umfangsfläche einer aus rostfreiem Stahl gebildeten Grundwalze mit Chrom plattiert und poliert, um eine spiegelige Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0,1 µm oder weniger zu bilden, wodurch eine Grundwalze 2 mit einem Durchmesser von 310 mm und einer Breite von 500 mm gebildet wurde. Auf der Umfangsfläche dieser Grundwalze wurde eine Nut mit einer Tiefe von 10 mm, einer Breite von 13,1 mm und einer Länge von 500 mm als die Paßnut 9a ausgebildet. Eine andere Nut mit einer Tiefe (d) von 10 mm, einer Breite (W9b) von 20,5 mm und einer Länge von 500 mm wurde als die in Fig. 3 gezeigte Paßnut 9b ausgebildet. Der Abstand 48 zwischen den Paßnuten 9a und 9b, der in Fig. 6 gezeigt ist, wurde auf 292,5 mm eingestellt.
Die Befestigungselemente 3a und 3b werden in die Paßnuten 9a und 9b eingepaßt und vorübergehend mit Schrauben 7a in einem derartigen Maß befestigt, daß der Prägestempel 1 bewegbar war. In diesem Zustand war das in Fig. 5 gezeigte Spiel 43 1,5 mm.
Die Keile 6, die festen Elemente 8-1 und die Druckschrauben 8-2, die eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft bilden, wurden dann so angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und die Druckschrauben wurden vorgetrieben, um gegen die Keile 6 zu drücken, wodurch eine Spannkraft von 5 kgf/mm² auf dem Prägestempel 1 aufgebracht wurde. Als Keile 6 wurden rostfreie Stahlelemente verwendet, bei denen die zugespitzten Abschnitte einen Winkel θ' von 12,8º, eine Länge 45 von 39 mm, eine Höhe von 10 mm und eine Breite von 18,5 mm hatten. Nachdem die vorbestimmte Vorspannkraft aufgebracht worden ist, wurden die Schrauben 7 festgezogen, um die Befestigungselernente 3b steif an der Grundwalze 2 zu befestigen, wodurch ein walzenförmiger Prägestempel hergestellt wurde.
Dieser walzenförmige Prägestempel wurde an einer Formmaschine angebracht, wie in Fig. 8 gezeigt ist, und ein Polykarbonatkunststoff wurde aus dem Extruder 85 extrudiert, wodurch ein Substratblatt für optische Karten mit einer Dicke von 0,4 mm hergestellt wurde. Das Formen wurde über 10 Stunden unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Eine T- Gußformtemperatur von 300ºC, eine Oberflächentemperatur des walzenförmigen prägestempels 5 von 145ºC und eine Kunststoffblattransportgeschwindigkeit von 3 m/min. Die Doppelbrechung des dadurch gebildeten Substrats für optische Karten war so klein wie 10 bis 15 nm und die Leistung bei der Übertragung des Vorforrnatmusters war groß. Die Oberflächentemperatur des flexiblen Prägestempels 1 des walzenförmigen Prägestempeis 5 unmittelbar nach dem Formen wurde mit einem Infrarotstrahlungsthermometer gemessen (Handelsname: Thermal video system TVS-5000, ein Produkt der Nippon Avionics Co., Ltd.), um eine Temperaturungleichmäßigkeit an der Oberfläche des Prägestempeis 1 zu beobachten. Als Ergebnis dieser Messung war der Temperaturunterschied so gering wie höchstens 10ºC und das Verhältnis eines Bereichs, an dem eine Temperaturungleichmäßigkeit aufgetreten ist, gegenüber der Oberfläche des Prägestempeis 1 war nur ungefähr 5%. Daraus war zu verstehen, daß die Haftung zwischen der Grundwalze 2 und dem flexiblen Prägestempel 1 selbst während des Formens gut war.

Beispiele 2 bis 4

Walzenförmige Prägestempel 5 wurden hergestellt und Substratblztter für optische Karten wurden in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 ausgebildet mit der Ausnahme, daß die auf den flexiblen Prägestempel aufgebrachte Spannkraft so verändert wurde, wie in der unten aufgeführten Tabelle 1 gezeigt ist. Eine Oberflächentemperaturungleichmäßigkeit und das Verhältnis eines Bereichs auf dem flexiblen Prägestempel 1 des walzenformigen Prägestempeis, in dem die Temperaturungleichmäßigkeit auftrat, gegenüber der Oberfläche des walzenförmigen Prägestempels 1 (Flächenverhältnis) unmittelbar nach dem ununterbrochenen Formen über 10 Stunden wurden in der selben Weise wie beim Beispiel 1 ausgewertet. Das Ergebnis dieser Auswertung ist in der Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
*Die Auswertungskriterien waren wie folgt:

Bezugsbeispiele 1, 2

Walzenformige Prägestempele 5 wurden hergestellt und Substratblätter für optische Karten wurden in derselben Weise wie beim Beispiel 1 ausgebildet mit der Ausnahme, daß die auf den flexiblen Prägestempel aufgebrachte Spannkraft so verändert wurde, wie in der unten aufgeführten Tabelle 2 gezeigt ist. Die Oberflächentemperatur und das Verhältnis eines Bereichs auf dem flexiblen Prägestempel 1 des walzenformigen Prägestempeis 5, in dem eine Temperaturungleichmäßigkeit auftrat, gegenüber der Oberfläche des flexiblen Prägestempels 1 (Flächenverhältnis) unmittelbar nach dem ununterbrochenen Formen über 10 Stunden, wurden gemessen und ausgewertet. Das Ergebnis dieser Auswertung ist in der Tabelle 2(1) gezeigt. Tabelle 2(1)
*Gummi wurde dazu gebracht, zwischen der Grundwalze und dem flexiblen Prägestempel 1 hindurchzutreten, so daß der Ertrag des Substrats für optische Karten verringert wurde.

Bezugsbeispiel 3

Ein Prägestempel wurde hergestellt und in der gleichen Weise wie Beispiel 1 ausgewertet mit der Ausnahme, daß die Länge (44) der zugespitzten Abschnitte 3b-10 des Befestigungselements 3b auf einen Wert von 45 mm gesetzt wurde. Das Ergebnis dieser Auswertung ist in der Tabelle 2(2) gezeigt. Tabelle 2(2)

Beispiel 5

Ein längsweise flexibler Prägestempel 1 mit einer Länge von 293 mm, einer Breite von 37,7 mm und einer Dicke von 200 µm mit Vorformatmustern für drei optische Karten auf seiner Vorderseite wurde in derselben Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt.
Befestigungselemente 3a und 3b wurden an beiden Endabschnitten der Rückseite des so erhaltenen Prägestempels 1 befestigt. Als das Befestigungselement 3a wurde ein Element aus rostfreiern Stahl mit einer Länge von 65 mm, einer Breite von 13 mm und einer Höhe von 10 mm verwendet. Das Befestigungselement 3b war ein Element, das eine Querschnittsform hatte, die so wie die in Fig. 3B gezeigte war, mit einer Höhe (h) von 10 mm, einer Breite (W) von 18,5 mm. Eine von oben gesehene Form hatte eine Länge von 65 mm, den Winkel θ der zugespitzten Abschnitte 3b-10 von 10º und die Länge 44 der zugespit,zten Abschnitte von 11 mm. Es war aus rostfreiem Stahl (SUS 430) gebildet. Die Befestigungselernente 3a und 3b wurden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, an dem Prägestempel 1 durch Laserstrahlschweißen befestigt, d.h., sie wurden mit einer Schweißaufspannvorrichtung 122 wie die in Fig. 12 Gezeigte und einer YAG-Laserschweißmaschine (Handelsname: ML-2220A, ein Produkt der Miyaji Laser Systems K.K.) unter den Bedingungen verschweißt: eine Wechselspannung von 350V, eine Pulsbreite von 1,0 ms, ein Defokussierausrnaß von 5 mm, eine REP-RATE (PPS) von 20 und eine Leistung von 35 bis 65 W.
Andererseits wurde die Umfangsfläche der aus rostfreiem Strahl ausgebildeten Grundwalze mit Chrorn plattiert und poliert, um eine spiegelige Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0,1 µm oder weniger zu bilden, wodurch eine Grundwalze 2 mit einem Durchmesser von 310 mm und einer Breite von 500 mm gebildet wurde. In der Umfangsfläche dieser Grundwalze wurde eine Nut mit einer Tiefe von 10 mm, einer Breite von 13,1 mm und einer Länge von 500 mm als die Paßnut 9a ausgebildet. Eine andere Nut mit einer Tiefe (d) von 10 mm, einer Breite (W') von 20 mm und einer Länge von 500 mm wurde als die in Fig. 3 gezeigte Paßnut 9b ausgebildet. Der Abstand 48 zwischen den Paßnuten 9a und 9b, der in Fig. 6 gezeigt ist, wurde auf 292,5 mm gesetzt.
Die Befestigungselemente 3a und 3b wurden in die Paßnuten 9a und 9b eingepaßt und mit Schrauben 9a in einem derartigen Maß vorübergehend befestigt, daß der Prägestempel 1 bewegbar war. In diesem Zustand betrug das Spalt 43, das in Fig. 5 gezeigt ist, 1,5 mm.
Die Keile 6, die festen Elemente 8-1 und die Druckschrauben 8-2, die eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft bilden, wurden dann so angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Druckschrauben wurden vorgetrieben, um gegen die Keile 6 zu drücken, wodurch eine Spannkraft von 10 kgf/mm² auf den Prägestempel 1 aufgebracht wurde. Als Keile 6 wurden Elemente aus rostfreiem Stahl verwendet, bei denen die zugespitzten Abschnitte einen Winkel θ' von 9,5º, eine Länge 45 von 6 mm, eine Höhe von 10 mm und eine Breite von 18,5 mm hatten. Nachdem die vorbestimmte Spannkraft aufgebracht worden war, wurden die Schrauben 7 festgezogen, um die Befestigungselemente 3b steif an der Grundwalze 2 zu befestigen, wodurch ein walzenförmiger Prägestempel hergestellt wurde.
Dieser walzenförmige Prägestempel wurde an einer in Fig. 8 gezeigten Formmaschine angebracht und ein Polykarbonatkunststoff wurde aus dem Extruder 85 extrudiert, wodurch ein Substratblatt für optische Karten mit einer Dicke von 0,4 mm hergestellt wurde. Das Formen wurde über 10 Stunden ununterbrochen unter den Bedingungen durchgeführt: eine T-Gußforrntemperatur von 300ºC, eine Oberflächentemperatur des walzenförmigen Prägestempels 5 von 145"C und eine Kunststoffblattransportgeschwindigkeit von 3m/min. Die Doppelbrechung des dadurch gebildeten Substratblatts für optische Karten war so gering wie 10 bis 15 nm und die Leistung der Übertragung des Vorformatmusters war hoch. Die Oberflächentemperatur des flexiblen Prägestempels 1 des walzenförmigen Prägestempeis 5 wurde unmittelbar nach dem Formen mit einem Infrarotstrahlungsthermometer (Handelsname: Thermal Video System TVS-5000, ein Produkt der Nippon Avionics Co., Ltd.) gemessen, um eine Temperaturungleichmäßigkeit an der Oberfläche des Prägestempeis 1 zu beobachten. Als das Ergebnis dieser Messung war der Temperaturunterschied so klein wie höchstens 10ºC und das Verhältnis eines Bereichs, an dem eine Temperaturungleichmäßigkeit auftrat, gegenüber der Oberfläche des walzenförmigen Prägestempels 1 war ungefähr nur 5%. Daraus war zu verstehen, daß die Haftung zwischen der Grundwalze 2 und dem flexiblen Prägestempel 1 selbst während des Formvorgangs gut war.

Beispiele 6, 7

Derselbe Prägestempel wie der gemäß dem Bezugs beispiel 3 hergestellte Prägestempel 1 wurde vorbereitet.
Eine Grundwalze 2 mit einem Durchmesser von 310 mm und einer Breite von 500 mm wurde durch Plattieren der Umfangsfläche eines Walzenelements aus rostfreiem Stahl mit Chrom und durch Endbearbeiten dieser Oberfläche als eine spiegelige Fläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0,1 µm oder weniger gebildet. Eine Nut mit einer Tiefe von 10 mm, einer Breite von 13,1 mm und einer Länge von 500mm wurde als eine Paßnut 9a auf der Umfangsfläche der Grundwalze ausgebildet. Eine Nut mit einer in Fig. 10A gezeigten Form wurde als eine Paßnut 9b gebildet, die insbesondere eine Tiefe (d) von 10 mm, eine Breite (W9b) von 21 mm, eine Länge 500 mm und einen Winkel β = 13,5º hat. Sie hat ferner zugespitzte Abschnitte 101a mit einer Länge von 140 mm. Der Abstand 48 zwischen den Paßnuten 9a und 9b, der in Fig. 6 gezeigt ist, wurde auf 292,5 mm gesetzt.
Die Befestigungselemente 3a und 3b wurden in die Paßnuten 9a und 9b eingepaßt und vorübergehend mit Schrauben 7a in einem derartigen Maß befestigt, daß der Prägestempel 1 bewegbar war. In diesem Zustand war das in Fig. 5 gezeigte Spiel 43 1,5 mm.
Die Keile 6, die festen Elemente 8-1 und die Druckschrauben 8-2, die eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft bilden, wurden dann so angeordnet, wie in Fig. 10B gezeigt ist. Die Druckschrauben wurden vorgetrieben, um gegen die Keile 6 zu drücken, wodurch Spannkräfte von 5 kgf/mm² und 20 kgf/mm² auf den Prägestempel 1 aufgebracht wurden. Als die Keile 6 wurden Keile mit einer in Fig. 11B gezeigten Form verwendet. Jeder Keil 116 hatte eine Länge (λ&sub1;&sub1;&sub6;) von 150 mm, die Höhe (h111a) des Vorsprungs an der Spitze war 1 mm, die Tiefe der Kerbe (111b) war 0,5 mm und beide Winkel θ' und β' waren 12,8º. Jeder Keil 116 war so zugespitzt, daß er an seinem hinteren Ende eine Höhe von 10 mm und an seiner Spitze eine Höhe von 6 mm hatte (siehe Fig. 11C).
Ein dadurch hergestellter walzenformiger Prägestempel wurde in der gleichen Weise wie das Beispiel 2 ausgewertet. Das Ergebnis dieser Auswertung ist in der Tabelle 4 gezeigt.

Beispiel 8

Ein walzenförmiger Prägestempel wurde in der gleichen Weise wie das Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß als die Befestigungselemente diejenigen benutzt wurden, die trapezoide Querschnittsformen haben, die in Fig. 6 gezeigt sind (Winkel = 45º), und daß auch die Paßnuten 9a und 9b trapezoide Querschnittsformen (Winkel = 45º) haben, um mit den Befestigungselernenten in Eingriff bringbar zu sein. Zur Befestigung der Befestigungselemente 3a und 3b an der Grundwalze wurden keine Schrauben 7 verwendet.
Ein Substratblatt für optische Karten wurde unter Verwendung dieses walzenförmigen Prägestempeis in der gleichen Weise wie beim Beispiel 2 geformt und der Zustand des walzenförmigen Prägestempeis nach dem Formen wurde ausgewertet. Das Ergebnis dieser Auswertung ist in der Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4

Claims

1. Walzenförmiger Prägestempel (5) zur Erzeugung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats (86), der an seiner Umfangsfläche ein einem Vorformat fur einen Informationsaufzeichnungsträger entsprechendes Muster (4) hat,

wobei der walzenförmige Prägestempel (5) gekennzeichnet ist durch:

einen längsweise flexiblen Prägestempel (1), auf dessen Oberfläche das Muster (4) ausgebildet ist und der Befestigungselemente (3a, 3b; 133b; 134b) aufweist, die an beiden Endflächen der rückseitigen Endfläche des flexiblen Prägestempeis befestigt sind;

eine Spiegelgrundwalze (2) mit Paßnuten (9a, 9b), die auf der Oberfläche der Spiegelgrundwalze parallel zur Achsrichtung ausgebildet sind und eine genaue Aufnahme der Befestigungselemente (3a, 3b; 133b; 134b) ermöglichen; und

eine Spanneinrichtung (6, 8-1, 8-2; 166; 131; 141), die zwischen zumindest einem der Befestigungselernente (3a, 3b; 133b; 134b) und der Spiegelgrundwalze (2) vorgesehen ist, wodurch eine Spannkraft auf den flexiblen Prägestempel (1) aufgebracht wird, um den flexiblen Prägestempel (1) in engen Kontakt mit der Umfangsfläche der Grundwalze (2) zu bringen.

2. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den flexiblen Prägestempel (1) aufgebrachte Spannkraft im Bereich zwischen 5 bis 40 kgf/mm² liegt.

3. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den flexiblen Prägestempel (1) aufgebrachte Spannkraft im Bereich zwischen 5 bis 20 kgf/mm² liegt.

4. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft auf den flexiblen Prägestempel (1) einen Keil oder Keile (6), die zwischen einem (3b) der Befestigungselemente (3a, 3b) und einem Wandabschnitt von einer (9b) der Paßnuten (9a, 9b) einfügbar sind, und eine Einrichtung (8-1, 8-2) zum Aufbringen einer Druckkraft auf den Keil oder die Keile (6) in Richtung zu einer Mittenachse (c) des walzenförmigen Prägestempels (5) umfaßt.

5. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (6) oder die Keile zwischen dem einen (3b) der Befestigungselemente (3a, 3b) und dem Wandabschnitt der einen (9b) der Paßnuten (9a, 9b) eingefügt ist bzw. sind.

6. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das einen Befestigungselement (3b) zugespitzte Abschnitte (3b-10) hat, die an seinen beiden Längsenden ausgebildet sind, wobei die zugespitzten Abschnitte (3b-10) in Anlage gegen zugespitzte Flächen (6-10) der Keile (6) bringbar sind.

7. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zugespitzte Abschnitt (3b-10) des einen Befestigungselements (3b) um einen Winkel zwischen 8 bis 45º gegenüber einer zur Langsrichtung des Befestigungselements (3b) parallelen Linie geneigt ist.

8. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zugespitzte Abschnitt (3b-10) des einen Befestigungselements (3b) um einen Winkel zwischen 10 bis 40º gegenüber einer zur Längsrichtung des Befestigungselements (3b) parallelen Linie geneigt ist.

9. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche zwischen der zugespitzten Fläche (6-10) der Keile (6) und dem entsprechenden zugespitzten Abschnitt (3b-10) des einen Befestigungselements (3b) mindestens 1/4 der Oberfläche des zugespitzten Abschnitts (3b-10) beträgt.

10. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche zwischen der zugespitzten Fläche (6-10) der Keile (6) und dem entsprechenden zugespitzten Abschnitt (3b-10) des einen Befestigungselements (3b) mindestens 1/3 der Oberfläche des zugespitzten Abschnitts (3b-10) beträgt.

11. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Befestigungselement (3b) aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul im Bereich zwischen 7,4 × 10³ bis 9 × 10&sup4; kgf/mm² gebildet ist.

12. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfläche des einen Befestigungselements (3b) zwischen 30 bis 600 mm² liegt.

13. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zugespitzte Abschnitt (3b-10) des einen Befestigungselements (3b) so ausgebildet ist, daß er eine Länge hat, die mindestens 1/6 der Länge des Befestigungselements (3b) beträgt.

14. Walzenförmigerprägestempel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zugespitzte Abschnitt (3b-10) des einen Befestigungselements (3b) so ausgebildet ist, daß er eine Länge hat, die mindestens 1/4 der Länge des einen Befestigungselements (3b) beträgt.

15. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (6) zwischen das eine Befestigungselement (3b) und die Wandfläche der einen Paßnut (9b) an dem zugespitzten Abschnitt (3b-10) entsprechend zu mindestens 1/6 der Länge des einen Befestigungselements (3b) eingefügt ist.

16. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (6) zwischen das eine Befestigungselement (3b) und die Wandfläche der einen Paßnut (9b) an dem zugespitzten Abschnitt (3b-10) entsprechend zu mindestens 1/4 der Länge des einen Befestigungselements (3b) eingefügt ist.

17. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Befestigungselemente (3a, 3b) und der Paßnuten (9a, 9b), in die die Befestigungselemente (3a, 3b) eingepaßt sind, in Formen ausgebildet sind, so daß sie miteinander in Eingriff bringbar sind.

18. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Befestigungselemente (3a, 3b) und der Paßnuten (9a, 9b), in die jedes Befestigungselement (3a, 3b) eingepaßt ist, so ausgebildet sind, daß sie trapezoide Querschnittsformen haben.

19. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine (3b) der Befestigungselemente (3a, 3b) eine innere Aushöhlung hat, die sich in der Längsrichtung des einen Befestigungselements (3b) erstreckt und die ein Magnet (7) eingefügt ist.

20. Walzenförmigerprägestempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabschnitt (101) der Paßnut (9b), in die das eine Befestigungselement (3b) eingepaßt ist, an seinen beiden Endabschnitten in Längsrichtung zugespitzt ist, und daß eine Spannkraft auf den flexiblen Prägestempel (1) durch Keile (116) aufgebracht wird, die so ausgebildet sind, daß sie sowohl mit den zugespitzten Abschnitten (101) der Paßnut (9b) als auch mit den zugespitzten Abschnitten des Befestigungselements (3b) in Anlage bringbar sind.

21. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (116) an seiner Spitze einen Vorsprung (111a) hat, der mit dem einen Befestigungselement (3b) in der Nähe der Mitte des Befestigungselementes (3b) in Kontakt bringbar ist.

22. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft auf das Prägestempelelement eine an einer Seitenfläche der Grundwalze (2) befestigte Spannstange (131) aufweist, die mit zumindest einem (133b) der Befestigungselemente (3a, 133b) in Eingriff tritt und die in einer Richtung verformt wird, so daß eine Spannkraft auf den flexiblen Prägestempel (1) aufgebracht wird, wenn der walzenförmige Prägestempel (5) auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wird.

23. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstange (131) aus Bimetall gebildet ist.

24. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstange (131) aus einer Legierung mit Formerinnerungsvermögen gebildet ist.

25. Walzenförmiger Prägestempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Spannkraft auf den flexiblen Prägestempel (1) eine Feder (141) aufweist, die an einer Seitenfläche der Grundwalze (2) befestigt ist und die mit zumindest einem (143b) der Befestigungselemente in Eingriff tritt.

26. Gerät zur Bildung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats durch Pressen einer Kunstharzfolie (82) zwischen einem walzenförmigen Prägestempel (5) zur Erzeugung eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats und einer Spiegelwalze (83) und durch Übertragen eines auf der Umfangsfläche des walzenförmigen Prägestempels (5) ausgebildeten Musters auf die Kunstharzfolie (82), wobei das Gerät versehen ist mit:

dem walzenförmigen Prägestempel (5);

der Spiegelwalze (83), die dem walzenförmigen Prägestempel gegenüberliegend angeordnet ist; und

einer Einrichtung (81, 85) zum Schmelzen und Extrudieren eines Kunstharzes zur Bildung der Kunstharzfolie (82),

dadurch gekennzeichnet, daß der walzenförmige Prägestempel ein walzenförmiger Prägestempel nach einem der Ansprüche 1 bis 25 ist.

27. Gerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der walzenförmige Prägestempel (5) und die Spiegelwalze (83) benachbart zu der Etrudiereinrichtung (85, 81) angeordnet sind, so daß die Kunstharzfolie (1) direkt in dem zwischen dem walzenförmigen Prägestempel (5) und der Spiegelwalze (81) definierten Spalt aufgenommen wird.

28. Verfahren zum Erzeugen eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats, wobei

eine Spiegelwalze (83) in Gegenüberlage zu einem walzenförmigen Prägestempel (5) zum Erzeugen eines Informationsaufzeichnungsträgersubstrats angeordnet ist;

ein Kunstharz geschmolzen und zur Bildung einer Kunstharzfolie (82) extrudiert wird, und

die Kunstharzfolie (82) zwischen dem walzenförmigen Prägestempel (5) und der Spiegeiwalze (3) gepreßt wird, so daß ein auf der Umfangsfläche des walzenförmigen Prägestempels (5) ausgebildetes Muster auf die Kunstharzfolie (82) übertragen wird, wodurch das Informationsaufzeichnungsträgersubstrat (86) gebildet wird;

dadurch gekennzeichnet, daß ein walzenförmiger Prägestempel nach einem der Ansprüche 1 bis 25 verwendet wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen Schritt des Spannens des flexiblen Prägestempeis (1) durch Einstellen der Spanneinrichtung (6, 8-1, 8-2; 116; 131; 141).