JP2508741B2 - 光学的記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 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、消却再書き込み可
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、これを基にして量
産化のための金属（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事により、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、然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、ディ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。又
予め別途用意されたシート基板の平滑面上にもう一種類
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、インク層側で二つの基板を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、これを基にして、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図に示す何れかの方法により透明樹脂基材上に凹凸
形状パターンを複製する。

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形装置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
に透明樹脂基材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、他の形成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の凹凸形状パタ
ーン部に低反射率インク９をドクター方式により充填し
て第一の基板15の作製方法を示す。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、樹脂等の何れで
もよい。

第６図は、予め別途用意されたシート基材16にドクタ
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
た第二の基板17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上の凹凸形状
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、硬化させた第一の基板15に、第６図
に示す方法でシート基材16に高反射率インク層14を形成
し硬化させた、第二の基板17を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、接着材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、エポキシ系等の常温又は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17のシート基板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、本発明に係わる第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
ィルム或いは金属板にも用いることができる。

又第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0.5mm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、テフロン樹脂性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。

これを乾燥炉にいれて、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、予
め別途用意された厚さ0.3mmの白色ポリ塩化ビニルの平
滑面上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70℃30分のインクの乾燥、硬化を
行なった。

次に前述した黒色インク層面と銀インク層面とをエポ
キシ系常温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、さらにはエッチングや、金属層蒸着
工程が不用であり、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
法にてインクを層を形成する場合は、同時に他の印刷法
も行なうことができ、工程の簡略化につながる。

更には、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為に、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あめに読み取り装置
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:シート基材 17: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
   に前記インクの内の一方のインクをドクター方式にて充
   填した第一の基板と、予め別途用意されたシート基材の
   平滑面上に、前記インクの内の他方のインクの層を設け
   た第二の基板とを、第一の基板のインク層側と第二の基
   板のインク層側とで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。