JP2962849B2 - 光カード用基板シートの製造方法及びそれに用いるロールスタンパー、及び光カード用基板シートの成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光等の光によ
り情報の記録、再生を行う光記録媒体、特に光カードに
用いる基板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体において、情報の記録はレー
ザー光の照射、またはそれと同時に適当な外力、例えば
熱や磁力、この印加により記録層にピットを形成して行
われる。この方法としては、例えば１．ＴｅやＴｅ−Ｃ
等の記録膜を用いた穴あけ形、２．有機色素を用いたリ
ム形成形、３．Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、ＴｅＯ−ＳｎＧｅ系
等の無機多元化合物による相変化形、４．Ｔｂ−Ｆｅ−
Ｃｏ、Ｔｂ−Ｆｄ−Ｃｄ−Ｃｏ等多元化合物を用い光照
射と共に磁場を印加する事によりスピンの向きを変化さ
せて記録する光磁気形、等が知られている。この様な方
法で記録層に形成されたピットは、記録の際よりも充分
に弱いレーザー光を照射し記録層からの反射光の光量等
を検知してピットの有無を判別し、情報の再生を行って
いる。

【０００３】この様な光記録媒体は、通常、図２（Ｂ）
に示す様に透明なプラスチック基板２８上に記録層６１
が成膜され、記録、再生の為のレーザー光の照射又は反
射光の受光をこの基板２８を通して行っている。

【０００４】また一般には、レーザー光の照射、受光
は、図２（Ａ）に示されるようにレーザーに戻り光をな
くし、反射光を効率よく受光するために、偏光ビームス
プリッター（ＰＢＳ）２２と４分の１波長板（Ｑｕａｒ
ｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｐｌａｔｅ：ＱＷＰ）２３を併用し
たものが用いられる。

【０００５】即ち半導体レーザー２１から放射された直
線偏光光線はＰＢＳ２２を通った後ＱＷＰ２３を通って
円偏光に変わり集光レンズ２４によって直径約１μｍの
スポットに集束されつつ基板１に入射し記録層６１を照
射する。次いで記録層６１で反射された光は再度ＱＷＰ
を通り、この時再び直線偏光に変換されてＰＢＳ２２に
入る。そしてこの時の反射光は入射光と偏光面が９０°
異なるため、ＰＢＳを透過せずに反射されて光検知器
（Ｐｈｏｔｏ ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＰＤ）２５に到達す
る。

【０００６】しかしながら、情報の再生は上記した様に
基板を通した記録層の反射光により行われるため、この
基板２８に複屈折性があると反射光がＱＷＰを通過した
際に、入射光に対して偏光面が正確に９０°異なった直
線偏光に変換されず反射光の一部がＰＢＳに於て反射せ
ずに透過してしまい反射光が半導体レーザーに戻り光源
のノイズの原因になったり又ＰＤに到達する反射光量の
減少によってＳ／Ｎ比が低下するという問題点がある。

【０００７】なお、この基板の複屈折は下式（１）に示
す様に材料固有の光弾性係数と基板自体に残留する機械
的応力差の積によって発生する。

【０００８】 複屈折；（ＢＲ）［ｎｍ］（λδ／２π）・Ｃ・ｔ（σ₁〜σ₂）（１） 但しδ：レターデーション（Ｒｅｔｏｒｄａｔｉｏｎ） λ：波長 ｃ：光弾性係数 σ₁〜σ₂：応力差

【０００９】一方光ディスク等の情報記録媒体用基板２
８の材料としてポリカーボネート樹脂は、吸湿性が小さ
く、耐熱性が高く更に成形性に優れる為有望視されてい
るものの１つである。

【００１０】しかしながらポリカーボネート樹脂は光弾
性定数が大きいため複屈折が生じ易い。そこでこのポリ
カーボネート樹脂を成形して、トラック溝やプリピット
等のプリフォーマットを有する光ディスク基板を作る際
に複屈折を抑えるためにポリカーボネートに残留歪を出
来るだけ生じさせない成形方法や成形条件が研究され複
屈折の低いポリカーボネート基板も製造されている。

【００１１】しかしながら、光カード即ち記録・再生用
光ビームとの相対的な往復運動によって情報の記録／再
生の行われる光記録媒体は、記録再生時に図２に示す様
に光カード１０を光源２１に対して、駆動ローラ２６に
よってＦ方向に往復運動させる際にカードの振動、及び
すべりをなくすために、ローラ２７を用いてわずかに湾
曲させることが好ましいがこの様にポリカーボネート基
板を湾曲させた場合、基板２８に複屈折が発生或いは増
大し、信号のＳ／Ｎ比が低下するという問題点があっ
た。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであって、記録・再生時に外力を
加えた場合にも複屈折を生じ難く、またプリフォーマッ
トが正確に転写されてなる光カード用基板シートの製造
方法とそれに用いるロールスタンパー、及び光カード用
基板シートの成形装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１３】光カード用基板及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。又、本発明は記録・再生時に外力
を加えた場合に於てもＳ／Ｎ比の良好な信号を記録及び
／または再生することができる光カードを提供すること
を他の目的とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の光カード用基板
シートの製造方法は、押出し成形されてなる熱可塑性樹
脂シート上にロールスタンパーを用いて所定の本数のト
ラック溝をストライプ状に、該熱可塑性樹脂シートの押
出し方向と該トラック溝の方向とが一致する様に形成し
て光カード用基板シートを製造する方法に於いて、該ロ
ールスタンパーとして、周面に該トラック溝に対応する
ストライプ状のパターンが該ロールスタンパーの軸と直
交する方向に形成されてなり、該パターンのトラックピ
ッチが光カードのトラッキングエラーを生じないトラッ
クピッチよりも大きく形成されているロールスタンパー
を用いることを特徴とするものである。

【００２０】本発明のロールスタンパーは、樹脂シート
上に所定の本数の、ストライプ状のトラック溝を連続的
に形成する為の、周面に該トラック溝に対応するストラ
イプ状のパターンを有するロールスタンパーに於いて、
上記ストライプ状のパターンが該ロールスタンパー周面
に、該ロールスタンパーの軸と直交する方向に形成され
ており、且つ該パターンのトラックピッチが、光カード
のトラッキングエラーを生じないトラックピッチよりも
大きく形成されていることを特徴とするものである。

【００２１】本発明の光カード用基板シートの成形装置
は、押出し成形されてなる熱可塑性樹脂シート上に所定
の本数のトラック溝をストライプ状に、該樹脂シートの
押出し方向と該トラック溝の方向とが一致するように形
成して光カード用基板シートを連続的に製造するための
成形装置であって、該樹脂シートにトラック溝を形成す
る為のロールスタンパーを備え、該ロールスタンパーは
その周面に該トラック溝に対応するストライプ状のパタ
ーンが該ロールスタンパーの軸と直交する方向に形成さ
れてなり、且つ該パターンのトラックピッチが光カード
のトラッキングエラーを生じないトラックピッチよりも
大きく形成されているものであることを特徴とするもの
である。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】即ち本発明者らは、熱可塑性樹脂を押し出
し成形して樹脂シートを製造した場合、該樹脂シートの
押し出し方向に平行に該樹脂シートを湾曲させた際の樹
脂シート内の複屈折の発生が極めて少ないことを見出だ
し、本発明をなしたものである。

【００２９】樹脂シートを、その押し出し方向に湾曲さ
せた時に、複屈折の発生を小さく抑えられる理由につい
ては明らかでないが、以下の様に考えられる。

【００３０】即ち、熱可塑性樹脂シートとして例えばポ
リガーボネート樹脂がアモルファスな状態で存在する、
複屈折量の小さいポリカーボネート樹脂シートであって
も、通常は微視的にはポリカーボネート樹脂の長鎖があ
る方向に配向している。そしてポリカーボネート樹脂の
長鎖はらせん構造を有しており、ポリカーボネート樹脂
の長鎖の配向方向とずれた方向に樹脂シートを湾曲させ
る場合、長鎖のらせん構造を歪ませる必要があり、一定
量湾曲させる為に大きな力を加える必要がある。従って
前記式（１）の応力差（σ₁〜σ₂）の項が大きくなり複
屈折量が増大する。これに対し長鎖の配向方向と平行な
方向に湾曲させる場合、長鎖のらせん構造を伸縮させる
だけで良く、上記の場合と同じ量を湾曲させるのに比較
的小さな力を加えれば良い。その結果前記式（１）の応
力差の項が小さくなり複屈折量を小さくできる。そして
押し出し成形の場合は樹脂の押し出し方向と樹脂の長鎖
の配向方向が一致する為に押し出し方向に湾曲させた場
合に複屈折の発生が少ないと考えられる。

【００３１】次に、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００３２】図１は本発明による光カード用基板の製造
方法の１実施態様を示す概略図である。

【００３３】図１に於て、１は樹脂を溶融し押し出すエ
クストルーダー、２は溶融樹脂をシート状に賦形するＴ
−ダイ、３は加圧成形部で３１，３２及び３３の３本の
ロールで構成され、３２が表面に光カード用のストライ
プ状のトラック溝に対応するプリフォーマットパターン
６を有するロールスタンパーで３１及び３３は鏡面ロー
ルとなっており、先ずエクストルーダー１に投入された
樹脂ペレット４がエクストルーダー中で加熱溶融され、
更にルーダー中のスクリューによって加圧されＴ−ダイ
によってシート状に賦形され、溶融樹脂シート５として
連続的に押し出される。次いで樹脂シート５はロール３
１及びロール３２及びロール３２とロール３３で挟圧さ
れロール３２のプリフォーマットパターン６が転写され
て、ストライプ状のトラッキンググルーブ１１を有する
プリフォーマット８を表面に有するシート状の光カード
用基板７を得る。

【００３４】そして本発明においては樹脂シート５の押
出し方向Ｅとプリフォーマット８のストライプ状のトラ
ック溝の方向を平行とすることが好ましい。

【００３５】この様に、押し出し成形されてなる熱可塑
性樹脂シートの押し出し方向Ｅとストライプ状のトラッ
ク溝の方向を平行とした光カード用基板によって記録・
再生時にトラック溝の方向に湾曲させた場合でも、複屈
折の発生を低く抑えることができノイズの少ない光カー
ドを得ることができる。

【００３６】本発明に於て樹脂シート上に形成する光カ
ード用のプリフォーマットとしては例えば溝幅が０．１
μｍ〜５μｍ、ピッチが１μｍ〜１２μｍ、深さが０．
０１〜０．４μｍ程度のストライプ状のトラッキンググ
ルーブ或いはこのトラッキンググルーブに加えてミクロ
ンオーダーのプリピット等が形成される。

【００３７】又本発明に於て樹脂シート上にトラッキン
ググルーブ１１を含むプリフォーマット８を形成する方
法としては例えば図１に示す様に樹脂シートの成形と共
にロールスタンパーを用いて行なう方法の他、図３に示
す様に予め押し出し成形によって成形した樹脂シート３
４にロールスタンパー３５を用いて樹脂シートの押し出
し方向Ｅとトラッキンググルーブの方向が平行となる様
にプリフォーマットパターン６を転写してもよく、又平
板状のスタンパーを用いてプリフォーマットパターンを
転写しても良い。更には、２Ｐ法を用いてプリフォーマ
ット８を形成しても良い。

【００３８】しかしながら光カード用基板の生産性、光
カードの低コスト化を考慮した場合、樹脂シートの成形
とプリフォーマット８の形成が１工程で行なうことので
きる図１に示す方法が好ましい。

【００３９】以下、図１に示す方法について詳細に説明
する。

【００４０】図１の製法は、前記した様に、エクストル
ーダー１に投入された樹脂ペレット４がエクストルーダ
ー中で加熱溶融され、更にルーダー中のスクリューによ
って加圧されＴ−ダイによってシート状に賦形される。

【００４１】この時の樹脂の温度は例えばポリカーボネ
ート樹脂の場合２６０℃〜３３０℃、好ましくは２８０
℃〜３２０℃であり。Ｔ−ダイからは透明な溶融樹脂シ
ート５として連続的に押し出されてくる。Ｔ−ダイはこ
の溶融シートが加圧成形部３のロール３１，３２間に押
出されるように配置される。更にＴ−ダイの先端とロー
ル３１，３２との間隔は樹脂がローラーに接するまでに
固化するのを防ぐため１００ｍｍ以下に配置されるもの
が好ましく、Ｔ−ダイとロール間の周辺雰囲気の温度は
６０℃以上に加温されるものが好ましい。

【００４２】次いでロール３１，３２間に押出された樹
脂シートは加熱されたロールスタンパー３２とプレスロ
ール３３により挟圧されプリフォーマットパターン６が
転写される。

【００４３】本発明のロールスタンパー３２は用いる樹
脂がロール上で固化することのない温度に保たれる。

【００４４】即ち、ロールスタンパー３２の温度は用い
る樹脂の熱変形温度の＋２０〜−２０℃の範囲に加熱さ
れるのが好ましく、例えばポリカーボネート樹脂を用い
る場合ロールスタンパーの表面温度は１００℃〜１６０
℃の加熱されるのが好ましい。即ち、上記の温度範囲と
することにより溶融樹脂シートが急冷されないため樹脂
シートに収縮等も歪みが生じにくい。又、加圧成形部の
プレスロール３３の温度はロールスタンパー３２と同じ
か若干低めに設定されるのが好ましい。

【００４５】これらのロールの温度の調節は例えばロー
ルに鋳込まれたヒーターにより電気的に加熱されたり、
ロールの中心部に熱媒を循環させることにより制御され
る。光記録媒体基板シート７の厚さは、加圧成形部３の
ロール間のギャップ、Ｔ−ダイのリップ開度及び押出し
速度と引張り速度との比による引落し率、即ち、延伸の
程度によって決定される。

【００４６】次にこの成形方法に用いるロールスタンパ
ーの製造方法としては、例えばガラス原盤にフオトレジ
スト層を形成しレーザービーム、エレクトロンビームに
よる描画を行なった後現像してレジストパターンを形成
しそれをＮｉ電鋳することにより薄いＮｉスタンパーを
得る。次いでこのＮｉスタンパーを鏡面研磨したロール
状の基材に接着剤や治具等で固定してロール状のスタン
パーを得ることができる。或いはロール基材に直接また
は基材上に設けたパターン形成層上に凹凸プリフォーマ
ットパターンを形成してもよい。

【００４７】又このときロールスタンパー上のプリフォ
ーマットパターン６の大きさとして、光カード用基板の
プリフォーマット８の所定の大きさを図４に示す様に長
さ（ピット書き込み方向）をＡ、幅（トラッキンググル
ーブ横断方向）をＢとしたとき、該プリフォーマットパ
ターンがロールスタンパーの周方向に上記長さＡに対応
する長さａ、周方向に垂直な方向に上記幅Ｂに対応する
幅ｂの大きさを有しｂ／ａの値がＢ／Ａの値よりも大き
くなる様に形成することが好ましい。即ち樹脂シートの
成形と同時にプリフォーマットパターン６を転写する場
合、樹脂シートの冷却に伴う収縮が生じ、特に樹脂シー
トの押し出し方向と垂直な方向により大きな収縮が生じ
るため、樹脂シート上のプリフォーマットの大きさが不
正確になり易い。特に樹脂シートの押し出し方向とトラ
ッキンググルーブの方向を平行とした本発明に於ては、
トラック溝の間隔が大きく変化する為トラッキングエラ
ーが生じ易くなる。しかし上記の様にロールスタンパー
のプリフォーマットパターンのサイズを補正することに
より、例えば図５に示す様に、樹脂シート上に形成され
たプリフォーマット８の長さをａ′、幅をｂ′とした時
にａ′とＡの値の差及びｂ′とＢの値の差を小さくする
ことができトラッキングエラーの少ない光カード用基板
を製造することができる（図５に於てプレスロール３３
はロールスタンパー３２上のプリフォーマットパターン
６の説明の為、破線で示す。）。

【００４８】又、上記Ａとａの関係及びＢとｂの関係は
下記の式（２）及び（３）に示す様にした場合、ａ′と
Ａの差及びｂ′とＢの差を極めて小さくすることができ
非常に好ましい。

【００４９】

【外１】

【００５０】更に又Ｂとｂの関係は、下記式（４）の関
係とすることが特に好ましい。

【００５１】 ０．２≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．４ …（４）

【００５２】本発明に用いられる基板の熱可塑性樹脂材
料としては、非晶性で本質的に光学等方性であって、押
し出し成形が可能で使用するレーザー光に対して透明な
ものであれば良く例えばポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリエーテルイミド等を用いることができる。

【００５３】以上の様にして作製したシート状の光カー
ド基板は次いで各々枚葉に切断されるか或いはシート状
のまま記録層、保護層を形成して例えば図６に示す断面
を有する光カードを作製する。なお、図６は本発明の光
カードのトラッキンググルーブ横断方向の断面図であ
り、６１が記録層、６２が接着層及び６３が保護基板で
ある。

【００５４】このとき基板上に形成する記録層６１とし
ては記録のエネルギービームの照射によって反射率の変
化が生じるのに必要とされるエネルギーが小さい方が好
ましい。更に、再生のエネルギービームによって記録部
（ビット等）及び末記録部の反射率が変化し難いものが
好ましい。

【００５５】更にはＴｂ−Ｆｅ−ＣｏやＧｄ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ等の磁性膜が用いられる。

【００５６】また、エネルギービームで光学的な物性変
化可能な有機薄膜は溶液または分散系による連続塗布が
可能で量産製造に好ましいものである。例えば、アント
ラキノン誘導体（午後にインダスレン骨格を有するも
の）、ジオキサジン化合物及びその誘導体、トリフェノ
ジチアジン化合物、フェナンスレン誘導体、シアニン化
合物、メロシアニン化合物、ピリリウム系化合物、キサ
ンテン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、クロコ
ニウム系色素、アゾ色素、クロコン類、アジン類、イン
ジゴイド類、メチン系色素、ポリメチン系色素、アズレ
ン類、スクアリウム誘導体、硫化染料及び金属のジチオ
ラート錯体などを挙げることができる。

【００５７】かかる色素の如き有機性薄膜は、公知の塗
布方法により実施される。例えば、ディップコート、ス
プレーコート、スピナーコート、バーコート、ロールコ
ート、ブレードコート、カーテンコート等の方法を挙げ
ることができる。該薄膜の厚みは、概ね５００〜２００
０Å位であり、好ましくは１０００Å前後である。ま
た、再生する光の照射による光記録層の劣化防止の為に
これらの色素に安定化剤を混合しても良い、例えば安定
化剤は以下に挙げるもののうちより、色素と溶媒に対す
る相溶性を考慮して選択する。添加量は色素に対し数重
量％から５０重量％まで可能であるが少ないと安定化剤
としての効果が余り見られず、また５０重量％をこえて
添加するとヒートモード記録材料の絶対量の低下から感
度の減少が観測される。従って、色素に対して、１０重
量％乃至３０重量％が好ましい。特に、感度の劣化を伴
わず効果が高いものは、２０重量％前後である。

【００５８】かかる安定化剤としては、各種金属キレー
ト化合物、特にＺｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、
Ｐｄ、Ｚｒを中心金属とする多座配位子、例えばＮ₄、
Ｎ₂Ｏ₂、Ｎ₂Ｓ₂、Ｓ₄、Ｏ₂Ｓ₂、Ｏ₄等の四座配位子、ま
たはＮ₂Ｏ、ＮＯ₂、ＮＳ₂、Ｏ ₃、ＮＯＳ等の三座配位子
と他の配位子、例えば水、アンモニア、ハロゲン、フォ
スフィン、アミン、アルシン、オレフィン等、或は２つ
の二座配位子Ｎ₂、ＮＯ、Ｏ₂、Ｓ₂の四配位型の他、ビ
スシクロペンタジエニル配位子、シクロペンタジエニル
ートロピリニウム配位子系、或は上記の組み合わせ等か
ら成るものの他、各種の芳香族アミン類やジアミン類、
含窒素芳香族及びそのオニウム塩、例えばアミニウム
塩、ジイモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリニウ
ム塩、キノリニウム塩等が挙げられる。更に、含酸素芳
香族の塩であるピリリウム塩等でも良い。また、これら
の消光剤を複数組み合わせて使用する事も可能で、色素
組成物の塗布性、塗布被膜の安定性、光学的特性（反射
率や透過率）、記録感度等を考慮して適宣組成比を変え
る事が出来る。

【００５９】接着層４を構成する接着剤は、記録層６１
をおかさないものを用いることができる。例えば、酢酸
ビニル系、酢酸ビニルアクリル系、酢酸ビニル共重合
系、酢酸ビニルエマルジョン系、アクリル系、アクリレ
ート系、アクリル共重合系、エチレン系、エチレン酢酸
ビニル系、エチレン酢酸ビニル共重合系、ポリエチレン
系、塩化メチレン系、ポリアミド系、ポリアミドーアミ
ン系、ポリイミド系、ユリア系、エポキシ系、エポキシ
ウレタン系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリ
レート系、ポリエステル系、クロロプレン系、クロロプ
レンゴム系、ニトリル系、ニトリルゴム系、ウレタン
系、ビニルウレタン系、ポリウレタン系、オレフィン
系、シアノアクリレート系、アルキルアクリレート系、
塩化ビニル系、フェノール系、ＳＢＲ系（スチレンブタ
ジエンゴム）、ポリオール系、シリカーアルミナ系、合
成ゴム系、エマルジョン系、オリゴエステル系、セルロ
ース系、ホルムアルデヒド系、紫外線硬化型、有機溶
剤、スチレンブタジエンフレオンＴＡ系等が利用でき
る。接着の際、熱、光、電子線等のエネルギーを必要と
するものも、そのエネルギーが光記録材料の機能を劣化
させない限り有効である。

【００６０】保護基板６３としては、通常のカード基材
として用いることが出来るあらゆる材料が使用可能であ
り、具体的には、ポリ塩化ビニル、弗素置換エチレン重
合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル重合体、
ポリスチレン、ポリビニルブチラール、アセチルセルロ
ース、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリカーボネート、エポキシアクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などが用いら
れる。

【００６１】場合によっては、鉄、ステンレス、アルミ
ニウム、スズ、銅、亜鉛等の金属シート、合成紙、紙、
また繊維強化プラスチック、磁性体等金属粉末とプラス
チックの複合材、セラミックス等用途に応じて多種多様
のものが使用可能である。無論、透明基材に用いられる
ものを用いても良い。

【００６２】次に図７を用いて本発明の光カードの記録
及び再生装置について説明する。

【００６３】図７の装置は記録及び再生の両機能を有す
るものであるが、この装置の記録モードについて先ず説
明する。

【００６４】ホストコンピュータから送られたデータ
は、光カードコントローラーにてパラレルデータからシ
リアルデータへの変換、エラー訂正符号の付加等が行な
われた後、変調回路７１によりシリアルデータはコード
信号に変換される。

【００６５】そしてコード信号に変換されたデータはレ
ーザーダイオード・ドライブ回路７２によってレーザー
ダイオード２１に送られて、記録光として基板を介して
記録層を照射し光カードに情報が記録される。又光カー
ド１０は、駆動手段２６によって、記録光に対し往復運
動させられると共に光カード湾曲手段２７により湾曲さ
せられてなり記録光照射面の平面性を良好にし、更に、
駆動時の光カードのすべり等を防止している。そしてこ
のとき光カード基板に用いている押し出し成形されてな
る熱可塑性樹脂シートの押し出し方向Ｅと平行に湾曲さ
せることにより光カード基板内に複屈折が殆んど生じる
ことがなく、記録層ににじみ等のない正確なピットを形
成できる。

【００６６】次に図７の装置の再生モードについて説明
する。

【００６７】即ち、再生モードに於ては、レーザーダイ
オード２１の変調、制御系７１、７２を適当に調整し、
レーザー出力の強度に変動を与えない。そしてレーザー
ダイオードからの出力レベルは光カード１０の記録層又
は反射層にピットを形成するに必要なレベルより小さい
値にセットする。そしてレーザービームはＰＢＳ２２、
ＱＷＰ２３、集光レンズ２４を経て光カード１０の記録
層面又は反射層面に、基板７を介して集束される。次い
で記録層面或いは反射層面で反射された光は再びＱＷＰ
を通って偏光面が入射光と９０°異なりＰＢＳ２２で反
射され光検出器２５に入る。

【００６８】光検出器２５に入る光の強度は集束ビーム
が記録層や反射層のピット部上を通過することにより変
化する。

【００６９】光検出器２５の出力はプリアンプ７３で増
幅されマトリックス回路７３にて再生信号、フォーカス
サーボ及びトラッキングサーボ用の信号となる。

【００７０】次いでマトリックス回路を出た再生信号は
コンパレータ７４にてデジタル信号に変換された後ＰＬ
Ｌ回路でクロック信号を抽出し、このクロック信号を用
いてデータ同期検出系７５にて再生信号の同期復調を行
なう。そして復調回路７６にて変調と逆のアルゴリズム
で元のデータに戻された後光カードコントローラーに送
られ、ホストコンピューターに読み取られる。

【００７１】そして再生モードに於ても記録モード同様
に光カード１０は駆動手段２６によって再生光に対し往
復運動させられると共に光カード湾曲手段２７により光
源２１に対し凹状又は凸状に湾曲させられて、再生光照
射面の平面性を良好にし、駆動時の光カードのすべり等
を防止している。そしてこのとき、光カード１０の基板
に用いている押し出し成形されてなる熱可塑性樹脂シー
トの押し出し方向と平行に湾曲させることにより光カー
ド基板内に複屈折が殆ど生じす、その結果として記録層
又は反射層で反射された再生光がＰＢＳを透過して光源
のノイズを生じさせることがなくＳ／Ｎ比の良好な信号
の再生が可能となる。

【００７２】

【実施例】次に実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。

【００７３】参考例１ 図１に示す様にスクリュー径３５ｍｍΦのエクストルー
ダー１に下向きにセットされた２０ｃｍ幅のコートハン
ガー型 Ｔ−ダイ２を使用して光カード用基板７を作成
した。

【００７４】樹脂としてポリカーボネート樹脂（商品名
パンライトＬ−１２５０；帝人化成製）を使用した。加
圧成形部３はロール３１、３３が鏡面ロール、ロール３
２がロールスタンパーである。

【００７５】樹脂シートの押出し条件はエクストルーダ
ー１のバレル温度はエクストルーダー１のａ部（Ｔａ）
＝３００℃、ｂ部（Ｔｂ）＝３００℃、ｃ部（Ｔｃ）＝
３２０℃ とし、Ｔ−ダイ２の温度Ｔｄ＝３２０℃ と
して溶融樹脂シートを形成した。この時の樹脂温度は２
８０℃ 〜３２０℃ であった。

【００７６】ロールスタンパー３２は１４０℃ に保持
されており、ロール３１はロール３２より１〜２℃低い
温度に、又ロール３３はロール３２より２０〜２１℃
高い温度に保持した。

【００７７】Ｔ−ダイのリップと加圧成形部の空隙は５
０ｍｍとし、樹脂シートの押出しから加圧成形部までの
雰囲気を６０℃ 以上となる様に周囲を加熱箱で囲って
制御した。Ｔ−ダイのリップ開度は０．４８ｍｍで加圧
成形部のロール３１、３２のギャップを０．４ｍｍとし
て樹脂シート５にロールスタンパー３２のプリフォーマ
ットパターン６を転写して表面に幅３μｍのトラック溝
が押し出し方向Ｅと平行に、１２μｍピッチで２５８３
本形成されてなるプリフォーマット８を有する厚さ０．
４ｍｍの光カード用基板の成形を行なった。

【００７８】この様にして得たシート状の光カード用基
板について図４に示す様に縦５４ｍｍ、横８５ｍｍのカ
ード形状に切断し、それを平板状に支持した時及び図９
に示す様に樹脂シートの押し出し方向Ｅと平行に光カー
ド基板を湾曲させた時の基板の複屈折量を測定しその結
果を図８（Ａ）に示す。

【００７９】又、複屈折量の測定は図９に示す透過式円
偏光入射型光学系を有する測定装置を用いて行なった。
但し、９１はレーザーダイオード、９２は偏光子、９３
はコリメートレンズ、９４はＱＷＰ、９５は検光子、９
６は光検出器でありレーザーダイオードの波長は７８０
ｎｍとした。又湾曲量ｄは５ｍｍとし、複屈折量は図８
（Ｂ）のＧに示す記録トラック１２について測定した。

【００８０】なお、図８（Ａ）のグラフは、図９の複屈
折量測定装置によって得られる値を２倍した値をプロッ
トしたものである。又図８（Ａ）に於ては基板を、平
板状に支持した時の複屈折量、は湾曲させた時の複屈
折量である。

【００８１】次いで、この光カード基板のプリフォーマ
ットが形成されている側の表面に、ポリメチン系染料
１，１，５，５−テトラキス（ｐジエチルアミノフェニ
ル）−１，３−ペンタジエニルパークロレートを厚さ１
０００Åに塗布し、次いで厚さ０．３ｍｍのポリカーボ
ネート樹脂シートをホットメルト接着シートを介して接
着して光カードを得た。

【００８２】この光カード１０について図７に示す様に
基板７の押し出し方向に湾曲させて（ｄ＝５ｍｍ）、光
カード１０を駆動手段２６を用いて６０ｍｍ／ｓｅｃで
駆動させ波長７８０ｎｍの半導体レーザーを用いて記録
パワー３ｍＷで周波数１００ＫＨｚの信号を記録トラッ
クＧに記録した。次いで半導体レーザーのパワーを０．
３ｍＷとして記録トラックＧを走査して信号を再生し
た。このときの信号のＣ／Ｎ比の値を表−１に示す。

【００８３】比較例１ 実施例１と同様にしてポリカーボネート樹脂の光カード
基板７を作製した。但しトラッキンググルーブを有する
プリフォーマットは図１０に示す様に、押し出し方向Ｅ
に対し４５°（θ＝４５°）傾けて形成した。次いでシ
ート状の基板から切り出した枚葉の光カード基板につい
て平板状に保持して実施例１と同様に複屈折量を測定し
たところ図８（Ａ）のグラフのと同様で複屈折量は殆
どみられなかった。

【００８４】次にこの光カード基板をトラッキンググル
ーブと平行な方向、即ち、押し出し方向Ｅに対し４５°
の傾きを有する方向に平行に湾曲させて実施例１と同様
に複屈折量を測定したところ図８（Ａ）のグラフのに
示す様に複屈折量が増大した。

【００８５】次いで、この光カード基板上に実施例１と
同様にして記録層及び保護層をラミネートして光カード
を作製し、情報の記録及び再生を行なった。このときの
Ｃ／Ｎ比の値を表−１に示す。

【００８６】比較例２ 実施例１と同様にしてポリカーボネート樹脂の光カード
基板７を作製した。但しトラッキンググルーブは押し出
し方向Ｅに対し９０°（θ＝９０°）傾けて形成した。

【００８７】この光カード基板について平板状に保持し
て実施例１と同様に複屈折量を測定したところ図８
（Ａ）のグラフのと同様で複屈折量は殆どみられなか
った。

【００８８】次にこの光カード基板をトラッキンググル
ーブと平行な方向、即ち押し出し方向Ｅに対し直交する
方向に湾曲させて実施例１と同様に複屈折量を測定した
ところ図８（Ａ）のグラフのに示す様に複屈折量が増
大した。

【００８９】次いでこの光カード基板上に実施例１と同
様にして記録層及び保護層をラミネートして光カードを
作製し、情報の記録及び再生を行なった。

【００９０】このときのＣ／Ｎ比の値を表−１に示す。

【００９１】

【表１】

【００９２】上記した様に樹脂シートの押し出し方向に
平行に湾曲させた光カード基板は、基板の湾曲によって
も複屈折量はあまり増大せず又場所依存性も無く記録再
生特性の優れた光カードを得られた。

【００９３】実施例１ 図１に示す装置を用いて参考例１と同様にして光カード
基板７を製造した。但しロールスタンパー３２としては
図５に示す様にロールスタンパーの周方向に長さ ａ、
周方向と垂直な方向に幅 ｂの大きさを有するプリフォ
ーマットパターンが形成されているものを用いた。

【００９４】なお、プリフォーマットパターンの長さａ
及び幅ｂは、図４に示す光カード基板の有するプリフォ
ーマットの所定の長さＡ及び幅Ｂに各々対応している。

【００９５】そして本実施例に於て、図４に示す光カー
ド基板の有するプリフォーマットの所定のサイズとして
長さ（Ａ）を８５．５９０ｍｍ、幅（Ｂ）を３０．９９
０ｍｍと設定しこの領域内に、該プリフォーマットの長
さ方向に、平行に幅３μｍ、深さ３０００Åのトラッキ
ンググルーブが２５８３本等間隔に形成されているもの
とした。

【００９６】又、このプリフォーマットに対応するプリ
フォーマットパターンの長さａを８５．８４８ｍｍ、幅
ｂを３１．０２０ｍｍとして、この領域にプリフォーマ
ットパターンの長さ方向に平行に上記トラッキンググル
ーブに対応するパターンを２５８３本等間隔に形成し
た。

【００９７】このロールスタンパーを用いて作製した光
カード用基板の有するプリフォーマット８について図５
に示す様にその長さをａ′、幅をｂ′としたときその
ａ′及びｂ′を測定し、プリフォーマットの所定の寸法
Ａ及びＢを基準としたときのａ′及びｂ′の値のずれを
測定した。

【００９８】又、この基板を用いて参考例１と同様にし
て光カードを作成し参考例１と同様にして光カードに情
報を記録し、次いで再生を１００回繰り返した。

【００９９】その結果を表２に示す。

【０１００】実施例２〜４ 実施例１ に於てロールスタンパー３２上にプリフォーマ
ットパターンの長さ（ａ）及び幅（ｂ）について各々表
−２に示す様に変化させた以外は実施例１と同様にして
光カード基板７を作成した。

【０１０１】そして、得られた光カード用基板に形成さ
れたプリフォーマット８の長さ ａ’及び幅 ｂ’につい
て、実施例１に示した光カードのプリフォーマットの所
定の大きさ（Ａ×Ｂ）とのずれを測定した。

【０１０２】又、この基板を用いて実施例１と同様に光
カードを作成、情報を記録し繰り返し再生テストを行な
った。その結果を表−２に示す。

【０１０３】比較例３実施例１ に於てロールスタンパー３２の上のプリフォー
マットパターンの長さ（ａ）及び幅（ｂ）として、光カ
ードの所定の長さ（Ａ）及び幅（Ｂ）と同一にした以外
は実施例１と同様にして光カード用基板を作成した。

【０１０４】そして、得られた光カード用基板に形成さ
れたプリフォーマット８の長さ ａ’及び幅 ｂ’につい
て、実施例１に示した光カードのプリフォーマットの所
定の大きさ（Ａ×Ｂ）とのずれを測定した。

【０１０５】またこの基板を用いて実施例１と同様に光
カードを作成、情報を記録し繰り返し再生テストを行な
った。その結果を表２に示す。

【０１０６】

【表２】

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、光カードの基板の
トラッキンググルーブを樹脂シートの押し出し方向と平
行にして成型することにより、この基板を用いて得られ
た光カードでは記録、再生を行うに際し、湾曲させた時
に生じる複屈折を低く安定に保てる為、Ｃ／Ｎ等の良好
な媒体を得る事ができる。

【０１０８】又、押し出し成形で形成されてなる樹脂シ
ートを有する光カード基板を用いて形成されてなる光カ
ードを、該樹脂シートの押し出し方向と平行に湾曲させ
ることにより基板内に大きな複屈折が生じず高品質の信
号を記録でき且つ高Ｃ／Ｎの信号の再生が可能となった
ものである。

【０１０９】更に光カードのプリフォーマットとしては
例えばトラッキンググルーブ、具体的には溝幅３μｍ、
ピッチ１２μｍのストライプ状のものが形成されるが特
にトラックピッチは１２μｍ±０．１μｍの範囲に変動
を抑えることが規格で定められており、この範囲を外れ
ると記録、再生時にトラッキングエラーが頻発する。

【０１１０】そこで押し出し成形で図４に示すＡ×Ｂの
サイズの光カード用のプリフォーマットを形成する際に
本発明のように、転写に用いるロールスタンパーのプリ
フォーマットパターンの周方向の長さａ′周方向に垂直
な方向の幅をｂとしたときにｂ／ａをＢ／Ａの値よりも
大きくすることで、押し出し成形後の樹脂シートの冷却
に伴う収縮によるプリフォーマットの寸法の変化を補正
でき正確なプリフォーマットを有する光カード用基板を
量産することができる。

【０１１１】更に又本発明によればトラッキングエラー
の少ないＣ／Ｎ比の良好な光カードを得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光カード用基板の製造方法の一実施態
様を示す概略図

【図２】光カードの記録・再生装置の概略図（Ａ）斜視
図（Ｂ）光カード部分の拡大断面図

【図３】本発明の光カード用基板の製造方法の他の実施
態様を示す概略図

【図４】光カード基板の有するプリフォーマットの所定
の大きさを示す説明図

【図５】本発明の光カード用基板の製造方法の更に他の
実施態様を示す概略図

【図６】本発明の光カードのトラッキンググルーブ横断
方向の断面図

【図７】本発明の光カードの情報記録・再生装置の概略
図

【図８】実施例１、比較例１、２の説明図 （Ａ）光カード用基板の平板状に保持した場合と湾曲さ
せた場合の複屈折量を示すグラフ （Ｂ）光カード用基板の複屈折量の測定部位の説明図

【図９】本発明で用いた複屈折量測定装置の概略図

【図１０】比較例１の説明図

【符号の説明】

１ エクストルーダー ２ Ｔ−ダイ ３ 加圧成形部 ３１、３３ 加圧ロール ３２ ロールスタンパー ４ 樹脂ペレット ５ 溶融樹脂シート ６ プリフォーマットパターン ７ 光カード用基板 ８ プリフォーマット １０ 光カード １１ トラッキンググルーブ １２ 記録トラック ２１ レーザーダイオード ２２ 偏光ビームスプリッター ２３ １／４波長板 ２４ 集光レンズ ２５ 光検出器 ２６ 駆動手段 ２７ 湾曲手段 ２８ 基板 ３４ 樹脂シート ３５ ロールスタンパー ６１ 記録層 ６２ 接着層 ６３ 保護基板 ７１ 変調回路 ７２ レーザーダイオードドライブ回路 ７３ プリアンプ／マトリックス回路 ７４ コンパレーター ７５ データ同期検出系 ７６ 復調回路 ９１ レーザーダイオード ９２ 偏光子 ９３ コリメートレンズ ９４ １／４波長板 ９５ 検光子 ９６ 光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅田 裕之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 芳野 斉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 三東 剛 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 林 久範 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 哲也 埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノ ン電子株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/26 G11B 7/24

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出し成形されてなる熱可塑性樹脂シート
   上にロールスタンパーを用いて所定の本数のトラック溝
   をストライプ状に、該熱可塑性樹脂シートの押出し方向
   と該トラック溝の方向とが一致する様に形成して光カー
   ド用基板シートを製造する方法に於いて、 該ロールスタンパーとして、周面に該トラック溝に対応
   するストライプ状のパターンが該ロールスタンパーの軸
   と直交する方向に形成されてなり、該パターンのトラッ
   クピッチが光カードのトラッキングエラーを生じないト
   ラックピッチよりも大きく形成されているロールスタン
   パーを用いることを特徴とする光カード用基板シートの
   製造方法。
2. 【請求項２】該ロールスタンパー周面に設けられている
   ストライプ状のパターンの幅をｂとし、該パターンに含
   まれるトラック溝と同じ本数のトラック溝を有するトラ
   ックピッチがトラッキングエラーが発生しない様に設定
   されている光カードのプリフォーマットの幅をＢとした
   ときにｂの値がＢの値よりも大きい請求項１記載の光カ
   ード用基板シートの製造方法。
3. 【請求項３】ｂ及びＢが下記式（３）で示される関係を
   有する請求項２記載の光カード用基板シートの製造方
   法。 ０．１≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．５ …（３）
4. 【請求項４】ｂ及びＢが下記式（４）で示される関係を
   有する請求項３記載の光カード用基板シートの製造方
   法。 ０．２≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．４ …（４）
5. 【請求項５】樹脂シート上に所定の本数の、ストライプ
   状のトラック溝を連続的に形成する為の、周面に該トラ
   ック溝に対応するストライプ状のパターンを有するロー
   ルスタンパーに於いて、 上記ストライプ状のパターンが該ロールスタンパー周面
   に、該ロールスタンパーの軸と直交する方向に形成され
   ており、且つ該パターンのトラックピッチが、光カード
   のトラッキングエラーを生じないトラックピッチよりも
   大きく形成されていることを特徴とするロールスタンパ
   ー。
6. 【請求項６】該ロールスタンパー周面に設けられている
   ストライプ状のパターンの幅をｂとし、 該パターンに含まれるトラック溝と同じ本数のトラック
   溝を有し、トラックピッチがトラッキングエラーが発生
   しない様に設定されている光カードのプリフォーマット
   の幅をＢとしたときに、 ｂの値がＢの値よりも大きい請求項５記載のロールスタ
   ンパー。
7. 【請求項７】ｂ及びＢが下記式（３）で示される関係を
   有する請求項６記載のロールスタンパー。 ０．１≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．５ …（３）
8. 【請求項８】ｂ及びＢが下記式（４）で示される関係を
   有する請求項７記載のロールスタンパー。 ０．２≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．４ …（４）
9. 【請求項９】押出し成形されてなる熱可塑性樹脂シート
   上に所定の本数のトラック溝をストライプ状に、該樹脂
   シートの押出し方向と該トラック溝の方向とが一致する
   ように形成して光カード用基板シートを連続的に製造す
   るための成形装置であって、該樹脂シートにトラック溝
   を形成する為のロールスタンパーを備え、 該ロールスタンパーはその周面に該トラック溝に対応す
   るストライプ状のパターンが該ロールスタンパーの軸と
   直交する方向に形成されてなり、且つ該パターンのトラ
   ックピッチが光カードのトラッキングエラーを生じない
   トラックピッチよりも大きく形成されているものである
   ことを特徴とする光カード用基板シートの成形装置。
10. 【請求項１０】該ロールスタンパー周面に設けられてい
    るストライプ状のパターンの幅をｂとし、 該パターンに含まれるトラック溝と同じ本数のトラック
    溝を有し、トラックピッチがトラッキングエラーが生じ
    ない様に設定されている光カードのプレフォーマットの
    幅をＢとしたときに、 ｂの値がＢの値よりも大きい請求項９記載の成形装置。
11. 【請求項１１】 ｂ及びＢが下記式（３）で示される関
    係を有する請求項１０記載の成形装置。 ０．１≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．５ …（３）
12. 【請求項１２】 ｂ及びＢが下記式（４）で示される関
    係を有する請求項１１記載の成形装置。 ０．２≦〔（ｂ−Ｂ）／Ｂ〕×１００≦０．４ …（４）