JP2508096B2 - 光学的記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は読み出し専用光学的記録媒体の製造方法に関
するものである。

〔従来技術とその問題点〕

光学的記録は磁気的記録と比較して記録媒体とヘッド
とが非接触であり、且つ高密度の記録が可能であるなど
の利点がある。この光学的記録媒体としては読み出し専
用のもの、追加書き込み可能なもの、消去再書き込み可
能なものが知られており、本発明にかかる読み出し専用
の光学的記録媒体としてはコンパクトディスクや、光学
式のビデオディスク等が既に実用化され一般に市販され
ている。

これらの読み出し専用の光学的記録媒体の製造方法は
デジタル情報をレーザ光や機械的彫刻法により、母型原
板に凹凸形状パターンとして記録し、これに元にして量
産化のための金型（スタンパ）を作製し、この金型を用
いて圧縮成形法、射出成形法、又は紫外線硬化型樹脂を
金型に注入して硬化させるフォトポリマー法にて透明樹
脂板上に凹凸形状パターンの複製を行なう。

次に複製した凹凸形状パターン面の全面にアルミニウ
ムに代表される高反射率の金属層を真空蒸着又は、スパ
ッタリング等の方法で形成し、別に用意した樹脂基板と
金属層面とを接着して読み出し専用の光学的記録媒体を
製造する。

これらの一連の製造方法は公知のものであるが、凹凸
形状パターンの複製は金型を作製すれば容易に大量の複
製が可能であり、量産性に適しているが、高反射率の金
属層を形成する工程は、一度に大量の処理が困難であ
り、量産性に適しているとはいえない。

更に、これらの光学的記録媒体で採用されている読み
取り方式は、媒体中に構成された高反射率の凹凸形状パ
ターン部にレーザ光に代表される可干渉光を照射し、そ
の反射光の微少な干渉を利用してセンサーにて電気的に
変換し、情報信号として読み出すものであり、読み出し
時に発生するエラーが少なくない。

この読み出しのエラーは無論ゼロとなることが望まし
いのだが凹凸部の反射光による干渉を利用する限りにお
いては十分な信頼性を得ることができない。またさらに
凹凸の変形やキズ、汚れはそのままデータの正確な再生
を妨げるため媒体の取り扱いや、保存には慎重を要す
る。

一方、他の方式の光学的記録媒体として光学的に高い
反射率を有する部分と低い反射率を有する部分とをそれ
ぞれ別の材料によって構成し、光学的な反射差の濃淡に
よりパターンを形成しデジタル情報を記録する光学的記
録媒体が知られている。この方式に於いては読み出しの
照射光にタングステンランプ等の一般的な光源が使用出
来、照射光の反射と吸収（無反射）によって光学的コン
トラストの大きな濃淡信号を形成するため、前記の干渉
による方式よりもデータ再生の信頼性が優れている。

この方式による光学的な反射差を用いた濃淡パターン
の形成方法は例えば特開昭60-66346号公報に開示されて
いるように、基板上に上述の２種類の材料をそれぞれ層
状に重ねて形成し、エッチング技術により一方の材料の
層のみを除去し他方の材料を裏面に露出せしめることに
より行なっている。しかしながら、この方法では濃淡パ
ターン形成の度にフォトマスクを用いて、レジストパタ
ーンを形成し、更にエッチング処理も必要なために製造
工程が複雑となり、量産性に優れているとは言えず、当
然、製造コストも高価なものとなる。

〔目的〕

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あり、デジタル情報を量産性に優れた金型を用いる方法
で、透明樹脂基材上に凹凸形状パターンとして記録し、
光学的に高い反射率と低い反射率を有する各々のインク
にて凹凸形状パターンを区別することにより、光学的な
反射差を用いたコントラスト比の高いデジタル情報の濃
淡パターンを形成して読み取り時のエラーをなくしたデ
ータ再生の信頼性の高い、しかも量産性に優れ製造コス
トの安い光学的記録媒体の製造方法を提供することにあ
る。

〔概要〕

本発明はデジタル情報を凹凸形状パターンに変換して
記録した金型を用いて、透明樹脂基材上に凹凸形状パタ
ーンを圧縮成形法、射出成形法、又はフォトポリマー法
にて複製し、照射光に対し反射のコントラスト比の大き
な二種類のインクを用意し、複製した凹形状パターン部
に、ドクター方式で一種類のインクを充填する。充填後
その上からもう一種類のインクを用いて印刷法、又は塗
布法によりインク層を設け、別途用意した基板と接着し
て光学的記録媒体を製造する方法である。

〔発明の詳細な説明〕

以下に本発明を図面に基づき詳細に説明する。

予め公知の方法にてデジタル情報をレーザ光や機械的
彫刻法により母型原板に凹凸形状パターンとして記録
し、これを元にして電鋳法等の金型複製法にて量産化の
ための金型（スタンパ）を作製し、第１図、第２図、第
３図に示すいづれかの方法により透明樹脂基材上に凹凸
形状パターンを複勢する。

第１図は圧縮成形法を用いた圧縮成形装置１の概略図
である）成形方法としては圧縮成型装置１の上部に金型
２を取り付け、下部に透明樹脂基材３を置き、両者を加
熱してプレス方式によって圧縮成形した後、冷却するこ
とにより、透明樹脂基材３上に金型２の凹凸形状パター
ンの複製を得るものである。

第２図は射出成形法を用いた射出成形装置４の断面概
略図であり、透明樹脂ペレット３を加熱溶融した透明樹
脂基材３を高圧力にて密封した金型２内に射出し、冷却
後金型２より取り出すことにより透明樹脂基材３にて金
型２の凹凸形状パターンの複製が得られるものである。

第１図の透明樹脂基材３としては光学的に透光性に優
れ、且つ所望の機械的、熱的特性を有し、後の工程で変
形や劣化を生じないものならば特に限定されるものでは
なく、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル
樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル樹脂
等のフィルム、シート、ブロック等が使用でき、第２図
の透明樹脂基材３としては上記と同じ種類の透明樹脂ペ
レット３′を加熱溶融したものが使用出来る。

第３図は紫外線硬化型樹脂を用いたフォトポリマー法
の断面図である。

金型２の上部に透明樹脂基板６を設け、金型２と透明
樹脂基板６の間に紫外線硬化型樹脂５を充填し、透明樹
脂基板６面上から紫外線ランプ７にて照射し、紫外線硬
化型樹脂５を硬化させる。硬化後、紫外線硬化型樹脂５
をベースとなる透明樹脂基板６と共に金型２より剥離す
ることにより凹凸形状パターンの複製が得られる。

第３図の紫外線硬化型樹脂５としては、硬化後光学的に
透光性に優れ、且つ所望の機械的、熱的特性性を有し、
後の工程で変形や劣化を生じないものならば特に限定さ
れるものではなく、アクリル系、ポリエステル系等の液
状紫外線硬化型樹脂が使用出来る。

又、透明樹脂基板６も第１図に示す圧縮成形法に用い
られる樹脂フィルム、シートが使用出来る。

第４図は、第１図、第２図、第３図に示す圧縮成形
法、射出成形法、フォトポリマー法により金型２にて複
製した透明凹凸形状パターン樹脂８の断面図を示す。

透明樹脂基板６はフォトポリマー法を用いた場合にの
み存在するものであり、他の成形方法では存在しない。

第５図は透明凹凸形状パターン樹脂８の凹形状パターン
部に低反射率インク９をドクター方式により充填する方
法を示す。低反射率インク９としては、光学的透過濃度
の高い黒色インクが好ましいが、光学的透過濃度が高
く、第６図に示す高反射率インク13と光学的なコントラ
スト比が大きければこれに限定されるものではない。

ドクターナイフ10の材質としては、透明凹凸形状パタ
ーン樹脂８上にドクターナイフ10を接触させ、一方向に
移動させることにより、低反射率インク９をかき取り、
透明な凸形状パターン部11を露出させ、同時に低反射率
インクを凹形状パターンインク充填部12に充填させる作
用が有れば、ゴム、セラミック、金属、樹脂等のいづれ
でもよい。

第６図は、透明凹凸形状パターン樹脂８に第５図で示
すドクター方式により、低反射率インク９を凹形状パタ
ーンインク充填部12に充填し硬化させた後、凹凸形状パ
ターン上に塗布法の一つとしてドクターナイフ10を用い
たドクターコート法により、高反射率インク13を所望の
厚みで高反射率インク層14として設けた第一の基板15の
作製方法を示す。

塗布方法としては、上記方法以外にもバーコート法、
スピンナー法、ロールコート法、スプレー法等も使用出
来る。

更に、高反射率インク層14を設ける方法として、グラ
ビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の印刷法
も使用出来、印刷法を用いることにより凹凸形状パター
ン部以外にもロゴ、イラスト等のデザイン印刷を同時に
行うことも可能であり、工程の簡略化につながる。

高反射率インク13としては、銅粉末を主体として混入
した金インクやアルミニウム粉末を混入した銀インキが
使用出来るが、光学的透過濃度が高く低反射率インク９
と光学的なコントラスト比が大きければこれに限定され
るものではない。

第７図は、透明凹凸形状パターン樹脂８上の凹形状パ
ターンインク充填部12に第５図に示す方法で低反射率イ
ンク９を充填し、硬化させたものに、第６図に示す方法
で高反射率インク層14を形成し硬化させ、透明凹凸形状
パターン樹脂８側から見てデジタル情報に対応した光学
的な反射差からなる濃淡パターンを形成して第一の基板
15としたものに、インク層を外的な傷から守るための保
護層として第二の基板16をインク層面に接着した光学的
記録媒体である。

接着方法としては、熱融着、又は接着剤による方法が
あり、接着剤としては、接着剤自体が密封されるため溶
剤タイプのものを除けば任意に選択でき、例えばアクリ
ル系、エポキシ系等の熱硬化タイプのものを使用するこ
とができる。

第二の基板16の材質としては、所望の機械的、熱的特性
を有すれば特に限定されるものではなく、本発明に関わ
る第１図の圧縮成形法に用いた樹脂シート、フィルムと
同じものでもよく、その他にはポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ABS樹脂等の樹脂シート、フィルムあるいは金
属板も用いることができる。

また第７図に示す光学的記録媒体の各層の厚みはとく
に制限されずカード、ディスク等の用途に応じた記録媒
体の態様に合わせて設定すれば良い。

以上に述べた説明においては、凹形状パターンインク
充填部12に低反射率インク９を充填し、高反射率インク
13にて高反射率インク層14を形成して両者を重ねること
により、光学的反射差からなる濃淡パターンを形成して
いるが、低反射率インクを使用する箇所を高反射率イン
クとし、高反射率インクを使用する箇所を低反射率イン
クとした光学的反射差からなる濃淡パターンを形成して
も良い。

〔実施例〕

ドットサイズが10μｍ角、凹凸段差が５μｍ、ドット
ピッチが10μｍの凹凸形状パターンを有する金型を用い
て、圧縮成形法にて、厚さ0.5μｍの透明アクリル樹脂
上に凹凸形状パターンを複製した。

次いで黒色インクを透明アクリル樹脂の凹凸形状パタ
ーン面上に流し、テフロン樹脂製のドクターナイフにて
黒色インクをかき取ることにより凹形状パターン部には
黒色インクが充填され、凸形状パターン部は透明アクリ
ル樹脂面が露出した。

これを乾燥炉に入れて、80℃30分の乾燥を行ない黒色
インクの硬化を行なった。

次いでアルミニウム粉末の混入した銀インクにて、黒
色インクの充填された透明アクリル樹脂面にドクターコ
ート法にて全面に銀インク層を形成し、再度、乾燥炉に
て80℃30分のインクの乾燥・硬化を行なった。

次に別に用意した厚さ0.3mmの白色ポリ塩化ビニルと
銀インク層面とを熱硬化型の接着剤にて接着したとこ
ろ、光学的記録部において金型の凹凸形状パターンに対
応する、光学的な反射差からなる良好なコントラストを
有する濃淡パターンをもった光学的記録媒体が得られ
た。

〔発明の効果〕

本発明により、光学的に高い反射率と、低い反射率と
のコントラストにより情報を記録する読み出し専用光学
的記録媒体の製造に於いてデジタル情報に対応した凹凸
形状パターンを量産性に優れた金型を用いる方法にて、
透明樹脂基材上に複製し印刷法や塗布法という簡易な方
法を使用して低反射インクと高反射インクにて、凹凸形
状パターンを光学的な反射差からなる濃淡パターンとす
る事が可能であり、この方法はエッチングや、金属層蒸
着工程が不要であり、極めて量産性が高く、ひいては製
造コストの低減が可能となる。

なお、本発明に使用するインクは多くの薬剤処理を受
けないため広範囲の材料から選定することができ、印刷
法にてインク層を形成する場合は、同時に他の印刷も行
なうことができ、工程の簡略化につながる。

さらには、光学的な反射差からなるコントラストの良
い濃淡パターンを形成するために、レーザ光の様な可干
渉光ではなく、一般的なタングステン光やLED等で照射
して、CCD等の受光素子で読み取れるために読み取り装
置も簡略化出来る。

また、読み取りにレーザー光を使用しなくても良いた
めに透明樹脂基材がもつ複屈折の影響がなく広範囲の材
料から選定することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第３図は成形装置の概略図であり、第４図乃
至第７図は本発明の各工程における断面図の拡大図であ
る。 1:圧縮成形装置 2:金型 3:透明樹脂基材 ３′：透明樹脂ペレット 4:射出成形装置 5:紫外線硬化型樹脂 6:透明樹脂基板 7:紫外線ランプ 8:透明凹凸形状パターン樹脂 9:低反射率インク 10:ドクターナイフ 11:透明な凸形状パターン部 12:凹形状パターンインク充填部 13:高反射率インク 14:高反射率インク層 15:第一の基板 16:第二の基板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル情報を凹凸形状パターンに変換し
   て記録した金型を用いて透明樹脂基材上に凹凸形状パタ
   ーンを複製し、照射光に対し反射のコントラスト比の大
   きな二種類のインクを用意し、複製した凹形状パターン
   部に前記インクのうちの一方のインクをドクター方式に
   て充填した後、透明樹脂基材の凹凸形状パターンを有す
   る面上に前記インクのうちの他方のインクの層を設ける
   ことにより凹凸形状パターンを濃淡パターンに変えた第
   一の基板を作成し、この第一の基板のインク層側と別途
   用意した第二の基板とを熱融着又は接着剤によって接着
   することを特徴とする光学的記録媒体の製造方法。