JP2006099855A - 透明層製造方法および透明層製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粘着ローラを使ったときに生じたローラ素材中の添加剤の転写や塗布ムラの無い、したがって塗布層の厚みの均一な良質な光情報記録媒体用の透明ハードコート層が得られる製造方法を提供する。
【解決手段】透明ハードコート塗布液の塗布を行なう前に、ベースの除塵を無接触で行ない、しかもベースの除電を行ない、搬送中はベースを保護フィルムで被覆し、塗布の直前に剥離するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光情報記録媒体用の透明層の製造に関するもので、具体的には、光情報記録媒体の透明層に用られる基材ベースのクリーニング関する。

現在、デジタル・ハイ・ビジョンＴＶ放送の録画に対応するため、高密度光情報記録媒体（ＤＶＤ）よりも更に高密度記録を可能とする光情報記録媒体の研究が進められており、青紫色レーザと高ＮＡ（開口数（Numerical Aperture））ピックアップとを使用した光ディスクシステムが開発されている。

このような光ディスクシステムとしては、例えば、ブルー・レイ・ディスク（Blu-ray Disk）と称される次世代光ディスク規格がある。ブルー・レイ・ディスクは、基板上に記録層と、該記録層のレーザ入射側に透明層とを備えた光情報記録媒体である。透明層は、例えば特開２０００−６７４６８号公報に示すように、ポリカーボネートからなる光透過層の表面に、傷付き防止のためのハードコート層が塗布されてなる。

上記の透明層の形成方法としては、例えば、透明層の基材フィルムとして用いられるポリカーボネート製のベースを、駆動ローラによって搬送させつつ、ベースに塗布部材によってハードコート層を形成するための紫外線硬化性組成物を塗布し、乾燥させた後、紫外線照射により硬化させる方法がある。

図３は、本発明が対象とする透明層の従来の製造装置を説明する全体構成図である。
図において、１０は光情報記録媒体用の透明層の製造装置、１はベース原反、２はパスローラ、３は塗布部、３ａは塗布部材、３ｂは塗布ロッド、４はパスローラ、５はプルローラ、６は乾燥部、７は紫外線照射部、８は巻取ロール、９は駆動部、９０はクリーニングローラ（粘着ローラ）である。
図に示すように、透明層の製造装置１０は、ポリカーボネートからなるベースＢを巻回させてなるベース原反（バルク）１と、該ベースＢを巻き取って保持する巻取ロール８との間で、ベース原反１から巻取ロール８へ送り出すことによってベースＢを搬送させる構成である。ベースＢの厚さは、８０μｍ〜１００μｍとする。

ベース原反１から送り出されたベースＢは、塗布部３に搬送される前段おいて、そこにあるクリーニングローラ９０でベースＢ上の塵埃が除去される。クリーニングローラ９０は粘着性を持ったゴムローラ等をベースＢに接触させてベースＢの表面に付着した塵埃を粘着ゴム等に転写させるもので、その粘着力はベースＢの性状に応じて予め適切に設計されている。

塗布部３には、塗布液供給部（図示なし）に接続された塗布部材３ａ設けられている。塗布部材３ａは、塗布液供給部から供給された塗布液Ｄを塗布ノズルとして機能する塗布ロッド３ｂに付着させ、塗布ロッド３ｂを回転させるとともに、ベースＢの表面に塗布ロッド３ｂを押圧することで塗布液Ｄを塗布する構成である。

塗布部材３ａは、ベースＢに塗布ロッド３ｂを押圧する位置（ラップする位置）と、ベースＢから塗布ロッド３ｂを離間させた位置（待機位置）とに任意に設定できるように移動可能な部材として構成されている。
塗布部材３ａとしては、バーコーダ形式のものを用いることができ、塗布時には、塗布部材３ａを待機位置から上昇させて、バー形状の塗布ロッド（塗布ノズル）３ｂを上方へ搬送されてきたベースＢに押圧（ラップ）させ、塗布ロッド３ｂを回転させてベースＢの表面に塗布液Ｄを塗布するる。
塗布時以外には、塗布部材３ａを待避させ、塗布ノズル３ｂをベースＢから離間させる。

ベースＢの搬送方向において、塗布ノズル３ｂの上流側と下流側とにはパスローラ（駆動ローラ）２、４が設けられている。これら駆動ローラ２、４は、塗布時に、ベースＢを搬送方向に送り出す方向に一定の速度で回転するように駆動部９によって駆動される。

塗布液Ｄとしては、一例として、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルエチルブチルケトン（ＭＩＢＫ）等の溶剤と、Ｓｉ粒子と、紫外線硬化性樹脂と、重合開始剤とからなる組成物を用いている。

プルロール５は、塗布時に回転駆動し、その周面においてベースＢと接触して該ベースＢを搬送させる場合に、ベースＢの搬送速度の基準となるロールである。プルロール５は、図示しないプルロール制御部に制御され、一定の速度でベースＢを搬送させる。プルロール５は、ベースＢに対する保持力を確保するため、表面に溝が設けられた構成としてもよく、また、エアを吸引することでベースＢを吸着保持する構成としてもよい。

乾燥部６は、ベースＢを搬送させつつ、該ベースＢに塗布された塗布液Ｄを乾燥させる構成である。

紫外線照射部７は、ベースＢを搬送させた状態で、ベースＢにおける塗布液Ｄが塗布された面に紫外線を照射し、塗布層を硬化させるものである。ここで、紫外線照射部７は、塗布液Ｄを硬化させることができれば、紫外線に以外の活性エネルギーの光を照射する構成としてもよい。

ところで、フィルムやシート上の塵埃を除去するために粘着性のあるクリーニングローラをそのフィルムやシート上に接触させて転がようにする技術自体は公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２２５３９３号公報

ところが、従来の製造装置で製造された透明ハードコート層は、塗布透明層の厚みが不均一なものになってしまうことがよく起きた。

そこで本出願人はその原因を究明したところ、従来の製造装置では、粘着性を有するクリーニングローラ９０を使用しているためであることが判明した。なぜなら、より強力に塵埃を除去する必要が生じた場合には、より粘着力の強い材料からなるクリーニングローラを使用することになるため、粘着性が強いが故にクリーニングローラ素材中の添加剤が転写したり、ベースＢの表面の塗布面の接触角が変化して、塗布ムラが現れることとなり、その結果、塗布層の厚みの不均一な光情報記録媒体用の透明ハードコート層が得られてしまうからである。

本発明の目的は、このような欠点を解決するために成されたもので、クリーニングローラ素材中の添加剤が転写したり、塗布ムラが現れることのないようにすることによって、仕上がりの均一な透明ハードコート層を形成する製造方法を提供することにある。

課題を解決するため請求項１記載の発明は、光情報記録媒体用透明層の製造方法に係り、ポリカーボネートベースの原反ロールから塗布器へ前記ベースを送り出し、前記塗布器から前記ベースに塗布液を塗布して成る光情報記録媒体用透明層の製造方法において、前記塗布前に、前記ベースの塗布面側の除塵を非接触で行なうことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光情報記録媒体用透明層の製造方法において、塗布面側に保護フィルムを被覆した前記ベースを用いた光情報記録媒体用透明層の製造方法において、前記除塵前に、前記ベースから前記保護フィルムを剥離することを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光情報記録媒体用透明層の製造方法において、前記除塵を行なう前か又は行なった後に又はその両方に、前記ベースの除電を行なうことを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の光情報記録媒体用透明層の製造方法において、前記ベースの送り出し後に、前記ベースに前記保護フィルムを被覆することを特徴としている。
請求項５記載の発明は、光情報記録媒体用透明層の製造装置に係り、ポリカーボネートベースに塗布液を塗布する塗布器を備えて成る光情報記録媒体用透明層の製造装置において、前記塗布器の上流側に前記ベースの塗布面側の除塵を非接触で行なう除塵器と、前記ベースに被覆されている保護フィルムを剥離する剥離器と、前記ベースの除電を行なう除電器の１つ以上を備えたことを特徴としている。

以上のような構成により、安価な粘着性ローラを使用せずに、非接触で除塵するため、ベース表面の塗布面の接触角が変化することがないので、塗布ムラが塗布ムラが現れなくなり、均一な厚みの透明ハードコート層が得られるようになる。また、塵埃等がベース表面の塗布面に付着しないようにしているので、良質の透明ハードコート層が得られるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明に係る透明層製造装置を説明する全体構成図である。
図において、１０は光情報記録媒体用の透明層の製造装置、１はベース原反、２はパスローラ、３は塗布部、３ａは塗布部材、３ｂは塗布ロッド、４はパスローラ、５はプルローラ、６は乾燥部、７は紫外線照射部、８は巻取ロール、９は駆動部、１００は本発明で採用したクリーニング機構で、このクリーニング機構１００は塗布部３の上流側に設けられている。
以下、このクリーニング機構１００の具体例について図２に基づいて詳しく説明する。

図２（ａ）は第１の実施例であるクリーニング機構１００ａを示すもので非接触の除塵器を採用した例である。
図において、１はベース原反、２はパスローラ、３は塗布部、３ａは塗布部材、３ｂは塗布ロッド、４はパスローラ、Ｂはベースで、２０が非接触の除塵器である。
非接触の除塵器２０自体は公知の装置をここに使用することができる。例えば、ベースＢの表面に高圧エアや超音波で振動させた高圧エアをクリーナーヘッドのスリット部から噴出させることによりエアーナイフ流とし、これを吹き付けてベースＢの表面の塵埃を剥離させ、その剥離した塵埃を含む空気を吸引して除去するものである。非接触タイプであるために、従来技術の粘着ローラを使った接触式除塵の場合に生じたベース塗布表面の接触角の変化がなくなるので、塗布ムラが発生しなくなる。

図２（ｂ）は第２の実施例であるクリーニング機構１００ｂを示すものでベースに予め保護フィルムを被覆しておき、これを塗布部３および除塵器２０の直前で剥離させるようにした例である。
図において、１はベース原反、２はパスローラ、３は塗布部、３ａは塗布部材、３ｂは塗布ロッド、４はパスローラ、２０は非接触除塵器、Ｂはベース、Ｃは保護フィルムで、３０が剥離部である。
保護フィルムＣは予めベースＢに被覆したものをベース原反１として巻き付けておいてもよいし、後述の実施例４のようにしてもよい。
剥離部３０では、保護フィルムＣの先端をベースＢから剥がし、ローラ３１で保護フィルムＣを方向転換させてベースＢから剥離し、剥離ロール３０に巻き付けていく。剥離ロール３０の周速度をベースＢの搬送速度と一致するように速度制御することで、保護フィルムＣとベースＢとの剥離がスムーズに行なわれる。
このようにベース原反１と塗布部３との間の長い距離をベースＢに保護フィルムＣを被覆した状態で搬送するので、ベースＢに塵埃の付着する可能性は低くなる。さらに、保護フィルムＣの剥離後、ベースＢに実施例１の非接触除塵を行なうのでその効果はさらに格別大きくなる。

図２（ｃ）は第３の実施例であるクリーニング機構１００ｃを示すもので、ベースの除電を行なうようにしている。
図において、１はベース原反、２はパスローラ、３は塗布部、３ａは塗布部材、３ｂは塗布ロッド、４はパスローラ、２０は非接触除塵器、Ｂはベース、Ｃは保護フィルム、３０は剥離部で、５０が除電部である。
ベースＢの材質や乾いた空気の雰囲気中ではベースＢに帯電が生じることが判った。帯電が生じると、周囲の塵埃が引き寄せられることがおき、せっかく保護フィルムＣを使用しても効果が薄れることとなった。そこで第３の実施例では、除塵器２０の上流か下流に（ここでは上流に）除電器５０を配備するようにして、ベースＢに帯電が生じないようにした。

除電器自体は周知のものを使うことができる。除電器５０としては、除電ブラシ、コロナ放電式除電装置、接地した導電体による除電装置、帯電物体と除電器との間の電界によって除電に必要なイオンを帯電物体に供給する「除電バー」、除電電極により発生したイオンを風により強制的に帯電物体に供給する「除電ブロワ」などが用いられる。
このように除電器５０を設置した結果、ベースＢに塵埃が付きにくくなり、大きな効果が得られた。

図２（ｄ）は第４の実施例であるクリーニング機構１００ｄを示すもので、原反ベース１からベースＢを送り出した直後にベースＢに保護フィルムＣを被覆して搬送するものである。すなわち、第４の実施例で使用するベース原反１は、保護フィルムＣが被覆してなくて従来のポリカーボネイトのベースだけのものであり、ベースＢの送り出し後に速やかにベースＢに被覆して、搬送し、塗布する前に保護フィルムＣを剥離するものである。。
図において、１はベース原反、２はパスローラ、３は塗布部、３ａは塗布部材、３ｂは塗布ロッド、４はパスローラ、２０は非接触除塵器、Ｂはベース、Ｃは保護フィルム、５０は除電部で、３０が保護フィルム剥離部、４０が保護フィルム被覆部である。

ベース原反１から送り出されたベースＢは、その直後、保護フィルム被覆部４０から繰り出される保護フィルムＣによってローラ４１の部位で重ねられ、１対の押圧ローラ４２を通過するときに被覆される。保護フィルムＣによって被覆されたベースＢは搬送されて剥離部３０に到達すると、ローラ３１で保護フィルムＣを剥がされ、続いて除電器５０で除電され、除塵器２０で除塵された後、塗布部３へ入る。
第４の実施例のクリーニング機構１００ｄによれば、ベースＢの搬送中に保護フィルムＣを上に被覆しているので、ベースＢに塵埃が付きにくくなり、大きな効果が得られた。

以上のように、本発明によれば、塗布を行なう前に、ベースＢの除塵を無接触で行ない、しかもベースＢの除電を行ない、搬送中はベースＢを保護フィルムＣで被覆しているので、粘着ローラを使ったときに生じたローラ素材中の添加剤の転写や塗布ムラが無くなり、したがって均一な厚みで良質な光情報記録媒体用透明層が得られた。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。

本発明に係る透明層製造装置を説明する全体構成図である。 図１のクリーニング機構１００の各具体例を示すもので、（ａ）は第１の実施例、（ｂ）は第２の実施例、（ｃ）は第３の実施例、（ｄ）は第４の実施例を各々示している。 従来の透明層製造装置を説明する全体構成図である。

符号の説明

１ ベース原反
２、４ パスローラ
３ 塗布部
３ａ 塗布部材
３ｂ 塗布ロッド
５ プルローラ
６ 乾燥部
７ 紫外線照射部
８ 巻取ロール
９ 駆動部
１０ 光情報記録媒体用の透明層の製造装置
２０ 非接触除塵器
３０ 保護フィルム剥離部
４０ 保護フィルム被覆部
５０ 除電部
１００、１００ａ〜１００ｄ 本発明に係るクリーニング機構
Ｂ ポリカーボネートベース
Ｃ 保護フィルム

Claims (5)

1. ポリカーボネートベースの原反ロールから塗布器へ前記ベースを送り出し、前記塗布器から前記ベースに塗布液を塗布して成る光情報記録媒体用透明層の製造方法において、前記塗布前に、前記ベースの塗布面側の除塵を非接触で行なうことを特徴とする光情報記録媒体用透明層の製造方法。
2. 塗布面側に保護フィルムを被覆した前記ベースを用いた光情報記録媒体用透明層の製造方法において、前記除塵前に、前記ベースから前記保護フィルムを剥離することを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体用透明層の製造方法。
3. 前記除塵を行なう前か又は行なった後に又はその両方に、前記ベースの除電を行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の光情報記録媒体用透明層の製造方法。
4. 前記ベースの送り出し後に、前記ベースに前記保護フィルムを被覆することを特徴とする請求項２又は３記載の光情報記録媒体用透明層の製造方法。
5. ポリカーボネートベースに塗布液を塗布する塗布器を備えて成る光情報記録媒体用透明層の製造装置において、前記塗布器の上流側に前記ベースの塗布面側の除塵を非接触で行なう除塵器と、前記ベースに被覆されている保護フィルムを剥離する剥離器と、前記ベースの除電を行なう除電器の１つ以上を備えたことを特徴とする光情報記録媒体用透明層の製造装置。

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