JP2005078723A - ディスク状記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 スタンパによる転写法を採用した場合に、スタンパ剥離のために切り込み形成時に生じる削れ滓がディスク状基体側に残り難くかつ確実に切り込みを形成でき製造歩留まりを向上できるディスク状記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】 このディスク状記録媒体の製造方法は、ディスク状基体11とスタンパ14との間に両面に記録面を有するスペーサ層13aを形成し、スタンパ14の外周端近傍にサークルカッタの回転刃7で切り込みを形成し、スタンパを切り込みでスペーサ層をディスク状基体に残したまま剥離する。
【選択図】 図2
【解決手段】 このディスク状記録媒体の製造方法は、ディスク状基体11とスタンパ14との間に両面に記録面を有するスペーサ層13aを形成し、スタンパ14の外周端近傍にサークルカッタの回転刃7で切り込みを形成し、スタンパを切り込みでスペーサ層をディスク状基体に残したまま剥離する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、複数の記録面を有するディスク状記録媒体の製造方法に関するものである。
従来、例えばDVDよりも高密度記録が可能な片面2層タイプのブルーレイ光ディスク(Blu-ray Disc)を製造するには記録面が転写されたスぺーサ層が必要となるが、かかる光ディスクの製造工程において、図8のように、ディスク状基体101とスタンパ103との間にスペーサ層102を形成するために2P転写法を採用した場合、スペーサ層102の形成後にスタンパ103を剥離する必要があり、カッタナイフ100でスタンパ103とスペーサ層102との間に切り込みを形成してから、スタンパ103を剥離していた。
ところが、カッタナイフ100で切り込みを入れると、カッタナイフ100の先端に削れ滓がたまって残り易く、その削れ滓がスタンパ103の剥離時に生じる静電気によってディスク状基体101に付着してしまい、そのまま残ると、光ディスクの欠陥となるので、削れ滓を除去する必要がある。このため、手間がかかり、製造コストのアップになってしまう。また、カッタナイフは固定されており、ディスク状基体の面触れや偏芯に追従できず、切り込みの有り無し部分が発生し易く、剥離後のバリの発生原因となっており、光ディスクの製造歩留まり低下の原因となっていた。
また、下記特許文献1は、接着剤により貼り合わされたディスク基板とダミーディスクとの間を部分的に剥離し、この部分的に剥離され拡げられたディスク基板とダミー部材との間に圧搾気体を供給してディスク基板からダミー部材を剥離する剥離方法を開示するが、圧搾気体供給のための設備・配管等が必要である。
特開2002−197731公報
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、スタンパによる転写法を採用した場合に、スタンパ剥離のために切り込み形成時に生じる削れ滓がディスク状基体側に残り難くかつ確実に切り込みを形成でき製造歩留まりを向上できるディスク状記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による第1のディスク状記録媒体の製造方法は、中心孔を有するディスク状基体上に記録層を形成し、前記記録層上にスペーサ層を挟んでそのスペーサ層の表面に別の記録層を形成するディスク状記録媒体の製造方法であって、前記スペーサ層の形成のためのエネルギ線硬化性樹脂を前記中心孔近傍に滴下した後に、前記別の記録層を形成するための前記ディスク状基体よりも外径の大きい透光性のスタンパを前記ディスク状基体に覆うように配置する工程と、前記ディスク状基体及び前記スタンパを回転させて前記エネルギ線硬化性樹脂を前記ディスク状基体の全面に広げる工程と、前記透光性のスタンパを介して前記エネルギ線硬化性樹脂にエネルギ線を照射し硬化させ前記スペーサ層を形成する工程と、前記スタンパと前記ディスク状基体との境界部に前記ディスク状基体側からサークルカッタで切り込みを形成する工程と、前記スタンパを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
第1のディスク状記録媒体の製造方法によれば、サークルカッタが自転しながらスタンパのディスク状基体との境界部に切り込みを形成できるので、切り込み形成時に削れ滓が生じてもディスク状基体に残り難くかつ確実に切り込みを形成できバリの発生を抑え製造歩留まりを向上できる。また、スタンパは外径がディスク状基体よりも大きいので、切り込みの形成が容易になるとともに、スタンパの突き出た部分でスタンパの剥離を簡単に行うことができる。
上記第1のディスク状記録媒体の製造方法において、前記サークルカッタは、回転支持部で回転(自転)自在に支持された回転刃と、前記回転支持部から前記回転刃の半径方向に延びた把持部材と、を備え、前記把持部材がその長手方向に伸縮可能な伸縮機構を有することが好ましい。切り込みを形成するとき回転刃をスタンパの外周端近傍に押し付けると把持部材の伸縮により回転刃も伸縮方向に移動するので、回転刃はディスク状基体の面触れや偏芯に追従できかつ切り込みを確実に形成でき、このため剥離後のバリの発生を確実に防止できる。
第2のディスク状記録媒体の製造方法は、中心孔を有するディスク状基体上に記録層を形成し、前記記録層上にスペーサ層を挟んでそのスペーサ層の表面に別の記録層を形成するディスク状記録媒体の製造方法であって、前記スペーサ層の形成のためのエネルギ線硬化性樹脂を前記中心孔近傍に滴下した後に、前記別の記録層を形成するための透光性のスタンパを前記ディスク状基体に覆うように配置する工程と、前記ディスク状基体及び前記スタンパを回転させて前記エネルギ線硬化性樹脂を前記ディスク状基体の全面に広げる工程と、前記透光性のスタンパを介して前記エネルギ線硬化性樹脂にエネルギ線を照射し硬化させ前記スペーサ層を形成する工程と、前記スタンパの外周端にレーザ光を照射し切り込みを形成する工程と、前記スタンパを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
上記第2のディスク状記録媒体の製造方法によれば、レーザ光をスタンパの外周端に照射することで切り込みを形成できるので、切り込み形成時に削れ滓が生じなく、またディスク状基体の面触れや偏芯に影響を受けずに確実に切り込みを形成できバリの発生を抑え製造歩留まりを向上できる。
上記第2のディスク状記録媒体の製造方法において前記レーザ光の照射を6乃至26Wの範囲内のレーザ出力で行うことが好ましく、レーザ出力が6W未満であると、切り込みの深さが足りずにスタンパの剥離が困難になり易く、また、26Wを越えると、熱のために焦げが発生したりディスク状基体の樹脂が溶けバリが発生し易くなる。レーザとしては例えばCO2レーザを用いることができる。
また、前記スタンパは外径が前記ディスク状基体よりも大きく構成され、前記レーザ光照射による切り込みを前記スタンパが突き出た前記ディスク状基体との境界部において円周方向に形成することで、切り込みの形成が容易になるとともに、スタンパの突き出た部分でスタンパの剥離を簡単に行うことができる。
上記第1及び第2のディスク状記録媒体の製造方法において前記切り込みの形成を前記ディスク状基体を回転させながら行うことで、効率よく切り込みを形成することができる。サークルカッタの場合、ディスク状基体の1回転で所望の深さの切り込みを形成できるようにスタンパに押し付けることが好ましい。また、レーザ光照射の場合、ディスク状基体の1回転で所望の深さの切り込みを形成できるようにレーザ出力を設定することが好ましい。レーザ出力が12W以上であると、1回転で所望の深さの切り込みを形成できるので、レーザ出力は12至26Wの範囲内が更に好ましい。
また、前記スペーサ層の外周端が傾斜した凹状に形成されるように前記切り込みを行うことで、剥離後にスペーサ層にスピンコートで光透過層を形成する際に樹脂の盛り上がりを小さくでき、好ましい。このために、サークルカッタの場合、ディスク状基体の表面に対し傾斜して回転刃を当てることが好ましい。また、レーザ光照射の場合、ディスク状基体の表面に対し傾斜してレーザ光を照射することが好ましい。
本発明のディスク状記録媒体の製造方法によれば、スタンパによる転写法を採用した場合に、スタンパ剥離のために切り込み形成時に生じる削れ滓がディスク状基体側に残り難くかつ確実に切り込みを形成でき製造歩留まりを向上できる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
〈第1の実施の形態〉
図1は第1の実施の形態における2層光ディスクの製造工程(a)乃至(c)を示す側断面図である。図2は図1の工程(c)の次に行われる2層光ディスクの製造工程(a)乃至(e)を示す側断面図である。図3は図2の工程(c)の切り込み形成に用いることのできるサークルカッタの正面図(a)及び側面図(b)である。図4は図3のサークルカッタで図2の工程(c)の切り込み形成を行う様子を拡大して示す要部側断面図である。図5は図3のサークルカッタで図2の工程(c)の切り込み形成を傾斜して行う様子を拡大して示す要部側断面図である。
第1の実施の形態は片面2層タイプの光ディスクを製造する方法である。即ち、図1(a)に示すように、スピンコートのためのステージ2は回転軸1を介してモータ(図示省略)により回転されるように構成され、ステージ2の上面の中心にはディスク状基体11を保持するために弾性変形可能な材料からなる弾性変形保持部材3が固定されている。また、ディスク状基体11はPC等の樹脂材料から構成され、記録・再生のための凹凸11aの形成された記録面12上に記録膜が成膜されており、また、中心孔11bを有する。
図1(a)のように、ディスク状基体11を中心孔11bから弾性変形させて細くなった弾性変形保持部材3に差し込んでから、弾性変形保持部材3を図の矢印方向に弾性復元させることでディスク状基体11を中心孔11bで弾性変形保持部材3により密着し保持することでステージ2に固定する。
次に、図1(b)のように、ステージ2を回転軸1を介してモータ(図示省略)で回転させながら、ディスク状基体11の中心孔11bと弾性変形保持部材3との境界近傍に紫外線硬化性樹脂をノズル4から吐出し、ディスク状基体11の内周近傍を紫外線硬化性樹脂13で濡らす。
次に、図1(c)のように、記録・再生のための凹凸14aの形成された転写面15を有する透光性のあるスタンパ14をディスク状基体11の中心孔11bに合わせて弾性変形保持部材3に貫通させるようにしてディスク状基体11と重ね合わせる。
スタンパ14は、紫外線透過性がありかつ紫外線硬化性樹脂材料に対し剥離容易なオレフィン樹脂から形成され、ディスク状基体11よりも外径が若干大きく外周端14cが突き出ており、その転写面15がディスク状基体11の記録面12に対向するように配置される。なお、スタンパ14は、ディスク状基体11と同径でもよいが、剥離し易さを考慮すると、掴む部分を確保できるようにディスク状基体11よりも大径の方が好ましい。
次に、回転軸1とともにステージ2を高速回転させることで、図2(a)のように、ディスク状基体11及びスタンパ14を高速回転させ、記録面12と転写面15との間で紫外線硬化性樹脂13を遠心力で外周側に向けさせ外周端から振り切り、希望する膜厚になるまでスピンコートする。
次に、図2(b)のように、ステージ2でディスク状基体11を回転させながら、スタンパ14の上面14bに向けて紫外線光源5から紫外線5aを所定時間照射する。この紫外線照射により、ディスク状基体11の記録面12とスタンパ14の転写面15との間に介在する紫外線硬化性樹脂13を硬化させることでスぺーサ層13aを形成する。
次に、図2(c)のように、ステージ2を低速で回転させながら、スタンパ14の突き出した外周端14cとディスク状基体11の外周端との段部におけるスペーサ層13aの境界部13bに図3のサークルカッタ6の回転刃7を押し付ける。
ここで、サークルカッタ6について説明すると、図3(a)、(b)のように、サークルカッタ6は、回転支持部7aで図3(a)の両回転方向に回転(自転)自在に支持された回転刃7と、回転支持部7aから回転刃7の半径方向に延び手に持つことのできる把持部材8と、を備え、把持部材8がその長手方向に伸縮可能なようにスプリング9を内部に有し伸縮機構を構成している。回転刃7は直径dが例えば30mm程度に金属材料から構成され、押し付けられることでスプリング9が圧縮された状態の下で図3(b)の両方向に伸縮できる。
図3のサークルカッタ6を図4のように、回転刃7がディスク状基体11の外周端に沿うようにしてスタンパ14の外周端14cの図の下方におけるスペーサ層13aの境界部13bに対し略垂直となるように当てながら押し付けることで、スペーサ層13aを突き抜けてスタンパ14に達するまで切断することができる。このとき、ディスク状基体11は低速回転しているので、スタンパ14に達するまでの切り込みをスペーサ層13aの境界部13bで円周方向に一周分簡単に形成することができる。
上述のようにスタンパ14に達する切り込みを形成するとき、回転刃7をスペーサ層13aに押し付けると把持部材8が伸縮でき回転刃7も伸縮方向に移動するので、回転刃7がディスク状基体11の面触れや偏芯に追従できかつ切り込みを確実に形成できる。
また、図5のように、サークルカッタ6を、回転刃7がディスク状基体11の外周端から離れるようにスペーサ層13aの境界部13bに対し傾斜して当てながら押し付けることで、スペーサ層13aを突き抜けてスタンパ14に達するまで図の斜め方向に切断できる。図4と同様に、ディスク状基体11は低速回転しているので、スタンパ14に達するまでの切り込みをスペーサ層13aの境界部13bで円周方向に一周分簡単に形成でき、また、回転刃7がディスク状基体11の面触れや偏芯に追従できかつ切り込みを確実に形成できる。
上述の図4または図5のようにして、スペーサ層13aを突き抜けてスタンパ14に達するまでの切り込みを形成してから、次に、図2(d)のように、スタンパ14を外周端14cの近傍で図の上方に持ち上げるようにしてディスク状基体11側にスペーサ層13aを残したままで剥離する。この剥離は、スタンパ14に切り込みが形成されているので容易に実行できる。
上記スタンパ14の剥離により、図3(b)のように、スペーサ層13aの表面にスタンパ14の転写面15の凹凸14aが転写された記録面13cが現れる。
次に、スぺーサ層13aの記録面13c上に2層目の記録膜を成膜した後、上述と同様に、樹脂材料をスペーサ層13aの内周近傍に滴下してディスク状基体11を高速回転することで、図2(e)のように、光透過層16をスピンコート法で所定厚さにスぺーサ層13a上に形成する。
以上のようにして、図2(e)のように、ディスク状基体11とスぺーサ層13aとの間に記録面12が形成され、スぺーサ層13aと光透過層16との間に別の記録面13cが形成されることで、片面2層タイプの光ディスクを製造することができる。
上記光ディスクの製造において、スペーサ層13aを突き抜けてスタンパ14に達するまでの切り込みを形成する際に、図4または図5のようにして、図3のサークルカッタ6を用いることで、回転刃7の刃先に削れ滓が溜まることなく確実に切り込みを形成することができ、また、サークルカッタ6自体がスプリング9による伸縮機構で長手方向に移動可能なために、ディスク状基体11が有する面触れなどに追従可能となり、全周にわたって均一に切り込みを形成できる。以上のように、スタンパ14の剥離のために切り込みを形成したとき削れ滓が生じてもディスク状基体11側に残らず、確実に切り込みが形成できスタンパ14の剥離後におけるバリの発生を抑えることができるので、製造歩留まりを向上できる。
また、図5のように、回転刃7を斜めに当てることで、スぺーサ層13aの外周端が凹形状に切断されるため、図2(e)の光透過層16をスピンコート法で形成する場合に形成され易い外周の盛り上がりに対し有利に働き、外周の盛り上がりを少なくできる。
〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態は、第1の実施の形態の図2(c)における切り込みの形成方法が異なる以外は、第1の実施の形態と同様の工程で光ディスクを製造するものであるので、かかる切り込み形成方法について図6,図7を参照して説明する。
図6はレーザ光照射で図2の工程(c)の切り込み形成を行う様子を拡大して示す要部側断面図である。図7はレーザ光照射で図2の工程(c)の切り込み形成を傾斜して行う様子を拡大して示す要部側断面図である。
図6のように、図1,図2のステージ2の下方にレーザ装置10を配置し、レーザ装置10から出射するレーザ光10aをディスク状基体11の外周端に沿うようにしてスタンパ14の外周端14cの図の下方におけるスペーサ層13aの境界部13bに対し略垂直に照射することで、レーザ光10aがスペーサ層13aを突き抜けてスタンパ14に達するようにして切り込みを入れ、スペーサ層13aに対し略垂直な切り込み10bを形成できる。このとき、ディスク状基体11は低速回転しているので、略垂直切り込み10bをスペーサ層13aの境界部13bで円周方向に一周分簡単に形成することができる。かかる略垂直切り込み10cによりスタンパ14を図2(d)と同様に容易に剥離することができる。
また、図7のように、レーザ装置10から出射するレーザ光10aをディスク状基体11の外周端から離れてスペーサ層13aの境界部13bに対し斜めに照射することで、レーザ光10aがスペーサ層13aを突き抜けてスタンパ14に達するようにして切り込みを入れ、スペーサ層13aに対し傾斜した切り込み10cを形成できる。このとき、ディスク状基体11は低速回転しているので、傾斜切り込み10cをスペーサ層13aの境界部13bで円周方向に一周分簡単に形成することができる。かかる傾斜切り込み10cによりスタンパ14を図2(d)と同様に容易に剥離することができる。
図6,図7のレーザ装置10としては、CO2レーザ等があり、具体的には、株式会社キーエンスから提供されるCO2レーザマーカ(ML−G9300)等を使用できる。このレーザマーカは、光ディスクの製造工程において光ディスクのロットNo.等の刻印のために使用し、レーザ出力を変えるだけで、図6,図7のような切り込み形成に兼用できるため、設備コストの上昇につながらず、製造コストに影響はない。
以上のように、スタンパ14とディスク状基体11との境界部にレーザ光10aを照射することで、バリや削れ滓の発生無しに切り込みを形成できる。また、ディスク状基体11の面触れや偏芯に影響を受けずに確実に切り込みを形成でき、スタンパ14の剥離によるバリの発生を抑え、光ディスクの製造歩留まりを向上できる。
また、図7のように、レーザ光10aをスペーサ層13aに斜めに照射することで、スぺーサ層13aの外周端が凹形状に切断されるため、図2(e)の光透過層16をスピンコート法で形成する場合に形成され易い外周の盛り上がりに対し有利に働き、外周の盛り上がりを少なくできる。
また、切込みを形成する際のレーザ装置10のレーザ条件としては、レーザ出力が6W以上26W以下であることが好ましい。レーザ出力が6W未満では切り込みの深さが足りなくなって剥離し難くなり、また、27Wを越えると、剥離は間題なくできるものの、熱のため焦げが発生したり、樹脂が溶解してバリが発生してしまい外観上間題となる。
また、レーザ出力が6Wから11Wではスタンパ14を容易に剥離させるような切り込みを形成するにはディスク状基体11を2回転以上させる必要があるが、12W以上にすると1回転で容易にスタンパ14を剥離することができる切り込みを形成できる。このため、レーザ出力を12W以上とすることがより好ましい。
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、第1及び第2の実施の形態による製造方法によれば、片面2層タイプのDVDやDVDよりも高密度記録が可能な片面2層タイプのブルーレイ光ディスクを製造できるが、更に3層以上の多層の各種光ディスクを製造できることは勿論である。また、本発明におけるエネルギ線としては、上述の紫外線以外に電子線等であってもよい。
6 サークルカッタ
7 回転刃
7a 回転支持部
8 把持部材
9 スプリング
10 レーザ装置
10a レーザ光
10b 切り込み
10c 切り込み
11 ディスク状基体
11a 凹凸
11b 中心孔
12 記録面
13 紫外線硬化性樹脂
13a スペーサ層
13b 境界部
13c 記録面
14 スタンパ
14a 凹凸
14b 上面
14c 外周端
15 転写面
16 光透過層
7 回転刃
7a 回転支持部
8 把持部材
9 スプリング
10 レーザ装置
10a レーザ光
10b 切り込み
10c 切り込み
11 ディスク状基体
11a 凹凸
11b 中心孔
12 記録面
13 紫外線硬化性樹脂
13a スペーサ層
13b 境界部
13c 記録面
14 スタンパ
14a 凹凸
14b 上面
14c 外周端
15 転写面
16 光透過層
Claims (7)
- 中心孔を有するディスク状基体上に記録層を形成し、前記記録層上にスペーサ層を挟んでそのスペーサ層の表面に別の記録層を形成するディスク状記録媒体の製造方法であって、
前記スペーサ層の形成のためのエネルギ線硬化性樹脂を前記中心孔近傍に滴下した後に、前記別の記録層を形成するための前記ディスク状基体よりも外径の大きい透光性のスタンパを前記ディスク状基体に覆うように配置する工程と、
前記ディスク状基体及び前記スタンパを回転させて前記エネルギ線硬化性樹脂を前記ディスク状基体の全面に広げる工程と、
前記透光性のスタンパを介して前記エネルギ線硬化性樹脂にエネルギ線を照射し硬化させ前記スペーサ層を形成する工程と、
前記スタンパと前記ディスク状基体との境界部に前記ディスク状基体側からサークルカッタで切り込みを形成する工程と、
前記スタンパを剥離する工程と、を含むことを特徴とするディスク状記録媒体の製造方法。 - 前記サークルカッタは、回転支持部で回転自在に支持された回転刃と、前記回転支持部から前記回転刃の半径方向に延びた把持部材と、を備え、前記把持部材がその長手方向に伸縮可能な伸縮機構を有することを特徴とする請求項1に記載のディスク状記録媒体の製造方法。
- 中心孔を有するディスク状基体上に記録層を形成し、前記記録層上にスペーサ層を挟んでそのスペーサ層の表面に別の記録層を形成するディスク状記録媒体の製造方法であって、
前記スペーサ層の形成のためのエネルギ線硬化性樹脂を前記中心孔近傍に滴下した後に、前記別の記録層を形成するための透光性のスタンパを前記ディスク状基体に覆うように配置する工程と、
前記ディスク状基体及び前記スタンパを回転させて前記エネルギ線硬化性樹脂を前記ディスク状基体の全面に広げる工程と、
前記透光性のスタンパを介して前記エネルギ線硬化性樹脂にエネルギ線を照射し硬化させ前記スペーサ層を形成する工程と、
前記スタンパの外周端にレーザ光を照射し切り込みを形成する工程と、
前記スタンパを剥離する工程と、を含むことを特徴とするディスク状記録媒体の製造方法。 - 前記レーザ光の照射を6乃至26Wの範囲内のレーザ出力で行うことを特徴とする請求項3に記載のディスク状記録媒体の製造方法。
- 前記スタンパは外径が前記ディスク状基体よりも大きく構成され、前記切り込みを前記スタンパが突き出た前記ディスク状基体との境界部において円周方向に形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のディスク状記録媒体の製造方法。
- 前記切り込みの形成を前記ディスク状基体を回転させながら行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のディスク状記録媒体の製造方法。
- 前記切り込みにより前記スペーサ層の外周端を傾斜した凹状に形成することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のディスク状記録媒体の製造方法。
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