JP2009122288A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】感光材料からなる記録領域の表面を略平坦にすることのできる光記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】表面に、感光材料により形成される複数の記録領域のそれぞれを隔てる隔壁が形成されるとともに、当該表面の記録領域のそれぞれに応じた位置に、裏面側に突出変形して感光材料の体積収縮率に応じた体積を有する凹部が設けられたシート材に対して、当該シート材の表面と、隔壁と、によって囲まれた複数の空間のそれぞれに、液状の感光材料を充填し、当該シート材の裏面に対して略平坦な面を持つ部材を押し当てて、各凹部を略平坦な状態に戻しつつ、感光材料を加熱し、硬化させて複数の記録領域を形成する光記録媒体の製造方法である。
【選択図】図８
【解決手段】表面に、感光材料により形成される複数の記録領域のそれぞれを隔てる隔壁が形成されるとともに、当該表面の記録領域のそれぞれに応じた位置に、裏面側に突出変形して感光材料の体積収縮率に応じた体積を有する凹部が設けられたシート材に対して、当該シート材の表面と、隔壁と、によって囲まれた複数の空間のそれぞれに、液状の感光材料を充填し、当該シート材の裏面に対して略平坦な面を持つ部材を押し当てて、各凹部を略平坦な状態に戻しつつ、感光材料を加熱し、硬化させて複数の記録領域を形成する光記録媒体の製造方法である。
【選択図】図８
Description
本発明は、光記録媒体の製造方法に関する。
例えばホログラム記録などの技術においては、感光材料からなる記録領域を備えた光記録媒体に対して、記録させたい情報に応じた信号光を照射し、感光材料に光反応を生じさせることによって、情報の記録を行う。このような技術に用いられる光記録媒体は、互いに隔壁によって隔てられた複数の記録領域を備える場合がある。こうすれば、複数の記録領域のそれぞれは、他の記録領域で生じる光反応の影響を受けずに、独立して情報の記録を行うことができる。
このような光記録媒体を製造する方法としては、例えば特許文献１に記載の方法がある。この方法においては、まず、ポリカーボネートを加熱プレス加工又は射出成形することによって、記録領域を隔てる隔壁が一体的に形成された基盤を作製する。そして、隔壁によって形成された複数のピット凹部に液状の感光材料を充填し、固定することによって、記録領域を形成する。その後、この記録領域を覆うように保護層を成膜することで、光記録媒体を製造する。
特開２００６‐２５９２７１号公報
液状の感光材料を硬化させて記録領域を形成する場合、一般に、感光材料に体積収縮が生じて、その体積は減少してしまう。そのため、液状の感光材料の表面が平坦になるように液状の感光材料を充填したとしても、感光材料を硬化させる際の体積収縮の影響によって、記録領域の表面が平坦にならない場合がある。記録領域の表面に凹凸が生じてしまうと、記録領域に光を照射する際に、照射される光が散乱するなどの要因によって、光の照射による情報の記録・再生の精度に悪影響を及ぼすおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、感光材料からなる記録領域の表面を略平坦にすることのできる光記録媒体の製造方法を提供することにある。
請求項１記載の発明は、光記録媒体の製造方法であって、表面に、感光材料により形成される複数の記録領域のそれぞれを隔てる隔壁が形成されるとともに、当該表面の前記記録領域のそれぞれに応じた位置に、裏面側に突出変形して前記感光材料の体積収縮率に応じた体積を有する凹部が設けられたシート材に対して、当該シート材の表面と、前記隔壁と、によって囲まれた複数の空間のそれぞれに、液状の前記感光材料を充填する工程と、前記シート材の裏面に対して略平坦な面を持つ部材を押し当てて、前記各凹部を略平坦な状態に戻しつつ、前記感光材料を加熱し、硬化させて前記複数の記録領域を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、光記録媒体の製造方法であって、シート材の表面に複数の凹部を設ける工程であって、前記表面の、感光材料により形成される複数の記録領域のそれぞれに応じた位置を押圧して突出変形させ、当該位置に前記感光材料の体積収縮率に応じた体積の凹部を設ける工程と、前記シート材の表面に、前記各記録領域を隔てる隔壁を形成する工程と、前記シート材の表面と、前記隔壁と、によって囲まれた複数の空間のそれぞれに、液状の前記感光材料を充填する工程と、前記シート材の裏面に対して略平坦な面を持つ部材を押し当てて、前記各凹部を略平坦な状態に戻しつつ、前記感光材料を加熱し、硬化させて前記複数の記録領域を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光記録媒体の製造方法であって、前記感光材料を充填する工程では、前記隔壁の上端を超える高さまで前記感光材料を供給し、前記供給された液状の感光材料と、前記隔壁の上端と、を覆う保護シートを配置する工程であって、前記シート材の一方の端から他方の端に向けて、前記供給された感光材料のうち、前記隔壁の上端を超える部分を押し出しながら、前記保護シートを前記隔壁の上端に密着させていくことによって、前記保護シートを配置する工程をさらに含むことを特徴とする。
請求項１及び２記載の発明によれば、感光材料が硬化する際に収縮しても、感光材料により形成される記録領域の表面を略平坦にすることができる。
請求項３記載の発明によれば、感光材料を覆う保護シートを配置する際に、感光材料と保護シートとの間に気泡が生じないようにすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る光記録媒体の製造方法によって製造される光記録媒体１０の構造の具体例について、説明する。光記録媒体１０は、板状の媒体であって、複数の層を含んで構成される。なお、光記録媒体１０の全体形状は、円盤状であってもよいし、カード型など、他の形状であってもよい。
図１は、光記録媒体１０を、その厚み方向に沿って切断した断面の一部を示す部分断面図である。図１に示すように、光記録媒体１０は、中心部の記録層１２と、光記録媒体１０の表面を覆う保護シート１４と、裏面を覆う基板１６と、を含んで構成される。また、記録層１２と基板１６との間にはシート材１８が配置されている。
記録層１２は、例えば１ｍｍから１．５ｍｍ程度の厚みを持った層であって、感光材料からなる複数の記録領域２０と、これら複数の記録領域２０を互いに隔てる隔壁２２と、を含んで構成される。図２は、記録層１２を光記録媒体１０の厚み方向に垂直に切断した断面の一部を示す部分断面図である。図２の例においては、隔壁２２は光記録媒体１０の表面から見て格子状になっており、この隔壁２２によって各記録領域２０が互いに隔てられている。記録領域２０のそれぞれは、例えば各辺が５００μｍから１ｍｍ程度の大きさの矩形の底面を持った、直方体状の領域となっている。なお、記録領域２０の形状はこのようなものに限られず、例えば円形の底面を持つ円柱状の領域や、六角形の底面を持つ角柱状の領域などであってもよい。
記録領域２０は、感光材料によって形成されている。感光材料は、例えば光に反応して高分子化するフォトポリマーなどを含んだ組成物である。本実施形態において、この感光材料は、液状の状態で熱を加えることによって硬化する材料であって、この熱硬化の際にその体積が収縮する性質を持っている。また、隔壁２２は、例えばポリカーボネート等の、任意の材料で形成されてよい。
保護シート１４及び基板１６は、いずれも光を透過する透明な材料によって形成される。また、保護シート１４は、可撓性のある材料により形成される。具体的に、例えば保護シート１４は、薄いポリカーボネートフィルムや、ＴＡＣ（Triacetylcellulose）フィルム、ゼオノアフィルム（登録商標）等であってよい。また、基板１６は、例えばポリカーボネート等により形成された板状の部材である。
シート材１８は、例えば厚さ１００μｍ以下のフィルム状の部材であって、保護シート１４や基板１６と同様に光を透過する透明な材料により形成される。また、シート材１８は、弾性を備えており、後述するように、押圧してその形状を変化させた場合に、変化した形状を一定時間保つ性質を備えている。具体的に、シート材１８は、例えばＴＡＣフィルムやゼオノアフィルム等であってよい。なお、以下では、シート材１８の記録層１２と接する側の面をシート材１８の表面とし、基板１６と接する側の面をシート材１８の裏面と表記する。
以下、上述した光記録媒体１０を製造する製造方法について説明する。本実施形態に係る光記録媒体１０の製造方法は、シート材変形工程、隔壁形成工程、感光材料充填工程、保護シート配置工程、及び感光材料硬化工程を含んでいる。以下、これらの工程のそれぞれについて、説明する。
まず、シート材変形工程では、シート材１８の表面に複数の凹部２４を設ける。具体的には、シート材１８表面の、複数の記録領域２０のそれぞれに応じた位置を押圧して突出変形させる。これによって、シート材１８表面の各記録領域２０の位置に応じた位置に、凹部２４が設けられる。具体的な凹部形成の方法としては、例えば予め作製した型をシート材１８に押し付ける型押し加工によって、シート材１８の所定位置を突出変形させ、凹部２４を形成する方法がある。図３は、このシート材変形工程によって変形したシート材１８を示す部分斜視図である。また、図４は、この変形したシート材１８を厚み方向に沿って切断した断面の一部を示す部分断面図である。
ここで、シート材変形工程により設けられる凹部２４について、説明する。凹部２４は、例えば球面状の形状であって、その中心位置は、最終的に形成される記録領域２０の底面の中心位置に略一致する。また、凹部２４によって形成される空間の体積Ｖ１は、最終的に形成される各記録領域２０の体積Ｖ２及び記録領域２０を形成する感光材料の体積収縮率αに応じて決定される。ここで体積収縮率αは、液状の状態の感光材料が、熱硬化の際に収縮して減少する体積の、元の体積に対する比率を表している。具体的に、凹部２４の形状は、体積Ｖ１が以下の式（１）により算出される値に略一致するように決定される。
次に、隔壁形成工程では、シート材１８の表面に、各記録領域２０を隔てる隔壁２２を形成する。具体的には、例えば、予め記録層１２の厚みに応じた厚みで、格子状の形をした隔壁２２を、射出成形などの成形加工方法により作製して、作製した隔壁２２をシート材１８の表面に接着する。図５は、隔壁形成工程によって隔壁２２が形成されたシート材１８を、厚み方向に沿って切断した断面の一部を示す部分断面図である。
なお、ここではシート材変形工程によってシート材１８の表面に凹部２４を設けた後に、隔壁形成工程によってシート材１８表面に隔壁２２を形成することとしたが、この二つの工程の順序は、逆であってもよい。すなわち、シート材１８表面に隔壁２２を形成した後に、シート材１８の隔壁２２で囲まれる各記録領域２０に応じた位置を押圧して、シート材１８を突出変形させ、凹部２４を設けてもよい。
次に、感光材料充填工程では、シート材１８の表面と、隔壁２２と、によって囲まれた複数の空間（すなわち、記録領域２０が形成されるべき領域）のそれぞれに、液状の状態の感光材料を充填する。感光材料の充填は、例えばディスペンサ等を用いて実施される。
このとき、供給される感光材料の量は、シート材１８表面及び隔壁２２によって囲まれる空間の容積（Ｖ１＋Ｖ２）よりも多くなるよう調整する。すなわち、隔壁２２の上端（シート材１８表面に接する側と反対側の端面）を超える高さまで、感光材料を供給する。これは、後述する保護シート配置工程において、保護シート１４と記録領域２０を形成する感光材料との間に気泡が入ってしまうことを防ぐためである。図６は、図５に示される隔壁２２が形成されたシート材１８に対して、感光材料充填工程によって感光材料が充填された様子を示す図である。
次に、保護シート配置工程では、隔壁形成工程により形成された隔壁２２の上端と、感光材料充填工程において供給された液状の感光材料と、を覆う保護シート１４を配置する。具体的には、シート材１８の一方の端から他方の端に向けて、感光材料充填工程で供給された感光材料のうち、隔壁２２の上端を超える部分を押し出しながら、保護シート１４を隔壁２２の上端に密着させていくことによって、保護シート１４を配置する。
以下、保護シート配置工程の具体例について、説明する。まず、図７（ａ）に示すように、保護シート１４の一方の端を持ち上げながら、ローラ２６と隔壁２２の上端面とで保護シート１４を挟むように、ローラ２６を配置する。このとき、ローラ２６は、隔壁２２が形成されたシート材１８の一方の端に配置される。なお、保護シート１４は前述したように可撓性を持っているので、図７（ａ）に示すように、保護シート１４をローラ２６の表面に沿って撓んだ状態にすることができる。
そして、図７（ａ）に示すような状態において、図７（ａ）において矢印により示される向き（すなわち、シート材１８に平行な方向）に沿って、ローラ２６をシート材１８の一方の端から他方の端に向けて回転移動させていく。これにより、保護シート１４は、隔壁２２の上端面に押し付けられ、感光材料充填工程で供給された感光材料のうち、隔壁２２の上端面を超える部分をローラ２６の移動方向に向かって押し出しながら、隔壁２２の上端面に密着されていく。このとき、感光材料充填工程で隔壁２２の上端面を超える高さまで感光材料が供給されているため、保護シート１４のローラ２６によって押し付けられる部分は、常に感光材料と接している状態になる。そのため、保護シート１４と感光材料との間に気泡が入り込むことを防ぐことができる。図７（ｂ）は、このローラ２６の回転移動によって保護シート１４が隔壁２２の上端面に接着され、感光材料及び隔壁２２を覆っていく様子を示している。
以上説明したように、隔壁２２が形成されたシート材１８の一方の端から他方の端に向けて、シート材１８の全面を通過するようにローラ２６を移動させることにより、図７（ｃ）に示すように、保護シート１４を平坦な状態にするとともに、保護シート１４、シート材１８表面、及び隔壁２２によって囲まれた空間内に、感光材料が隙間なく充填された状態にすることができる。なお、以下では、この保護シート１４、シート材１８表面、及び隔壁２２によって囲まれて密閉された空間のそれぞれを、セルＣと表記する。
次に、感光材料硬化工程では、シート材１８の裏面に対して、略平坦な面を持つサポート部材２８を押し当てて、各凹部２４を略平坦な状態に戻しつつ、感光材料を加熱する。これにより、感光材料が硬化して、記録領域２０が形成される。図８（ａ）は、この感光材料硬化工程において、シート材１８の裏面にサポート部材２８を押し当てる様子を示している。なお、図中における矢印は、サポート部材２８に力を加える方向を示している。また、図８（ｂ）は、感光材料硬化工程によって、シート材１８の表面に設けられた凹部が略平坦に戻った様子を示す図である。
前述したように、感光材料硬化工程を開始する際には、セルＣ内に隙間なく感光材料が充填されており、この感光材料の体積は（Ｖ１＋Ｖ２）で表される。感光材料硬化工程において、感光材料の熱硬化によって、この体積は（Ｖ１＋Ｖ２）αだけ減少する。すなわち、Ｖ１が前述した式（１）を満たしていれば、各セルＣに充填された感光材料の体積は収縮によってＶ２になる。これは、凹部２４が平坦に戻った後のセルＣの容積に一致するため、熱硬化により感光材料が収縮する過程に応じて、少しずつサポート部材２８をシート材１８の裏面に押し付けて、凹部２４を略平坦な状態に戻していくことによって、セルＣ内に隙間を生じさせずに感光材料を硬化させ、感光材料によって形成される記録領域２０のシート材１８に接する面を略平坦にすることができる。なお、前述したように、シート材１８は弾性を備えているため、サポート部材２８を押し付けることによって、略平坦な状態に戻すことができる。
以上説明した各工程によって、シート材１８に接する面と、保護シート１４に接する面と、がいずれも略平坦であって、シート材１８、保護シート１４、及び隔壁２２との間に隙間が生じないように、感光材料からなる記録領域２０が形成される。さらに、シート材１８の裏面に基板１６を接着することにより、図１に示す光記録媒体１０が製造される。
なお、図１に示す光記録媒体１０の構造は例示であって、本発明の実施の形態に係る光記録媒体の製造方法によって製造される光記録媒体は、このようなものに限られない。例えば、上述した各工程によって製造された保護シート１４、記録層１２、及びシート材１８からなる半製品に対して、シート材１８側ではなく保護シート１４側に基板１６を接着することによって、光記録媒体を製造してもよい。また、シート材１８側、及び保護シート１４側の双方に基板を接着して、光記録媒体を製造してもよい。
また、上述した各工程によって感光材料を硬化させて、その表面が略平坦な記録領域２０を形成できれば、シート材１８は必ずしも完成された光記録媒体１０内に含まれている必要はない。そこで、感光材料硬化工程によって記録領域２０が形成された後、半製品からシート材１８を取り除いて、それまでシート材１８があった箇所に基板１６を接着することにより、光記録媒体を製造してもよい。このような製造方法によれば、保護シート１４、記録層１２、及び基板１６からなる光記録媒体が製造される。この場合には、完成した光記録媒体からはシート材１８は取り除かれるため、上述した製造工程で使用されるシート材１８は必ずしも光を透過する透明な材質でなくともよい。
１０ 光記録媒体、１２ 記録層、１４ 保護シート、１６ 基板、１８ シート材、２０ 記録領域、２２ 隔壁、２４ 凹部、２６ ローラ、２８ サポート部材。
Claims (3)
- 表面に、感光材料により形成される複数の記録領域のそれぞれを隔てる隔壁が形成されるとともに、当該表面の前記記録領域のそれぞれに応じた位置に、裏面側に突出変形して前記感光材料の体積収縮率に応じた体積を有する凹部が設けられたシート材に対して、当該シート材の表面と、前記隔壁と、によって囲まれた複数の空間のそれぞれに、液状の前記感光材料を充填する工程と、
前記シート材の裏面に対して略平坦な面を持つ部材を押し当てて、前記各凹部を略平坦な状態に戻しつつ、前記感光材料を加熱し、硬化させて前記複数の記録領域を形成する工程と、
を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - シート材の表面に複数の凹部を設ける工程であって、前記表面の、感光材料により形成される複数の記録領域のそれぞれに応じた位置を押圧して突出変形させ、当該位置に前記感光材料の体積収縮率に応じた体積の凹部を設ける工程と、
前記シート材の表面に、前記各記録領域を隔てる隔壁を形成する工程と、
前記シート材の表面と、前記隔壁と、によって囲まれた複数の空間のそれぞれに、液状の前記感光材料を充填する工程と、
前記シート材の裏面に対して略平坦な面を持つ部材を押し当てて、前記各凹部を略平坦な状態に戻しつつ、前記感光材料を加熱し、硬化させて前記複数の記録領域を形成する工程と、
を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 前記感光材料を充填する工程では、前記隔壁の上端を超える高さまで前記感光材料を供給し、
前記供給された液状の感光材料と、前記隔壁の上端と、を覆う保護シートを配置する工程であって、前記シート材の一方の端から他方の端に向けて、前記供給された感光材料のうち、前記隔壁の上端を超える部分を押し出しながら、前記保護シートを前記隔壁の上端に密着させていくことによって、前記保護シートを配置する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体の製造方法。
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