JP5324480B2 - 情報記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
例えばCDの場合、最初に、片面に凹凸形状からなる情報面を有する厚み約1.1mmの樹脂基板上に、金属薄膜あるいは薄膜材料などを積層することで情報層を形成する。さらに、紫外線硬化樹脂などに代表される放射線硬化性樹脂をコーティングして、保護層を形成する。以上のようにして、CDが作製される。なお、情報信号の再生は、保護層側ではなく基板側からレーザ光を入射することにより行われる。
さて、このような光情報記録媒体において大容量化に対する要望が高まってきており、DVDなどにおいては情報層の多層化が図られ、情報層が厚み数十μmの中間層を挟んで構成されている2層構造の光情報記録媒体などが提案されている。
また、近年デジタルハイビジョン放送の普及に伴い、DVDよりもさらに高密度でかつ大容量の次世代光情報記録媒体が求められている。例えば、厚み1.1mmの基板上の凹凸形状からなる情報面に金属薄膜などを積層することで情報層を形成し、情報層上に厚み約0.1mmの保護層を形成したBlu−rayディスクなどの大容量媒体が提案されている。Blu−rayディスクでは、DVDに比べ、情報層のトラックピッチも狭く、またピットの大きさも小さくなっている。このため情報の記録再生を行うレーザのスポットを情報層上で小さく絞る必要がある。Blu−rayディスクでは、専用の光学ヘッドを用いることで、レーザ光のスポットを情報層上で小さく絞り込んでいる。その光学ヘッドは、レーザ光の波長を405nmという短波長の青紫レーザを採用し、かつレーザ光を絞り込む対物レンズとして開口数(NA)が0.85のものを採用している。しかし、スポットが小さくなるとディスクの傾きによる影響を大きく受けやすくなり、ディスクが少しでも傾くとビームスポットに収差が発生することにより、絞りこんだビームに歪みが生じ、記録再生できなくなるといった課題が生じる。そのためBlu−rayディスクでは、ディスクのレーザ入射側の保護層の厚さを0.1mm程度と薄くすることによって、その欠点を補っている。
図12は、情報層が2つある2層Blu−rayディスクの断面図を示している。
2層Blu−rayディスクは、成形樹脂基板201と、第1の情報層203と、樹脂中間層204と、第2の情報層206と、保護層207とを有している。第1の情報層203と、第2の情報層206とは、金属薄膜あるいは熱記録が可能な薄膜材料からなる。樹脂中間層204と、保護層207とは、記録再生光に対して略透明な樹脂からなる。
成形樹脂基板201上には、第1の情報面202が凹凸形状により形成されておいる。第1の情報層203は、第1の情報面202の上に積層されている。樹脂中間層204は、第1の情報層203上に形成されている。樹脂中間層204上には、凹凸形状よりなる第2の情報面205が形成されている。第2の情報層206は、第2の情報面205上に積層されている。保護層207は、第2の情報層206を覆っている。
この2層Blu−rayディスクは、保護層207側からレーザ光を入射し、第1あるいは第2の情報層のうち、記録再生を行う情報層に焦点を合わせることによって、信号の記録および再生などを行うことができる。
なお、成形樹脂基板201の厚みは約1.1mmであり、樹脂中間層204の厚みは約25μm、保護層207の厚みは約75μmに設定されている。
このような多層のBlu−rayディスクの製造方法は、一般的には、次のようにしてなされる。一例として、2層Blu−rayディスクの製造方法について説明する。
図14は、スピンコート法を用いた樹脂中間層、および保護層の作製工程からなる2層ディスクの作製工程を示す図である。
成形樹脂基板401が、金属スタンパを用いた射出成形法などの樹脂成形法により形成される。成形樹脂基板401は、片面に凹凸形状からなるピットや案内溝により形成された第1の情報面を有しており、厚みが約1.1mmである。次に、第1の情報面上に金属薄膜や熱記録が可能な薄膜材料などをスパッタリング法や蒸着法などにより形成し、第1の情報層402を形成する。この第1の情報層402が形成された成形樹脂基板401を回転ステージ403上に真空吸着などの方法により固定する(図14(a))。回転ステージ403に固定された成形樹脂基板401上の第1の情報層402には、ディスペンサーによって放射線硬化性樹脂A404が所望の半径上に同心円状に塗布される(図14(b))。さらに、回転ステージ403をスピン回転させることにより、放射線硬化性樹脂A404の延伸を行い、樹脂層406を形成する(図14(c))。このとき樹脂層406の厚みは、放射線硬化性樹脂A404の粘度やスピン回転の回転数、および回転時間、スピン回転をさせている周囲の雰囲気(例えば、温度や湿度など)を任意に設定することにより、所望の厚みに制御することができる。スピン回転停止後、樹脂層406は、放射線照射機405の放射線照射によって硬化される。
次にこのようにして樹脂層406、411がそれぞれ形成された成形樹脂基板401と転写スタンパ407は、回転ステージ413上で、それぞれの樹脂層406、411が対向するように放射線硬化性樹脂C412を介して重ね合わせられる(図14(f))。一体化させた状態で回転ステージ413をスピン回転することによって、放射線硬化性樹脂Cは延伸される。そして、所望の厚みに制御された樹脂層414が形成された後に、放射線照射機415によって放射線を照射して、樹脂層414を硬化させる(図14(g))。樹脂層414によって成形樹脂基板401と転写スタンパ407が一体化された後、転写スタンパ407と樹脂層411との界面で転写スタンパ407を剥離することによって、成形樹脂基板401の上に第2の情報面が形成される(図14(h))。この第2の情報面上に金属薄膜や熱記録が可能な薄膜材料などをスパッタリング法や蒸着法などにより形成することで、第2の情報層416を形成する。その後、放射線硬化性樹脂Dを同様のスピンコート法により塗布、放射線硬化することによって、保護層417を形成する(図14(i))。場合によっては、保護層の上から、傷や指紋の付着などによる保護層表面の欠陥を予防するためのハードコート層などを形成することもある。このようにして2層Blu−rayディスクが完成する。
また、特許文献2に示すように4つの情報記録層を有する4層構造情報記録媒体なども提案されている。4層構造情報記録媒体では、各樹脂中間層は他層干渉の影響を軽減させるため、厚みを異ならしめる必要がある。スピンコート法では、先に述べた通り、放射線硬化性樹脂の粘度やスピン回転の回転数、および回転時間、スピン回転をさせている周囲の雰囲気(例えば、温度や湿度など)を任意に設定することにより、所望の厚みに制御することが可能である。そのため、従来このような4層構造情報記録媒体のように異なる厚みを有する樹脂層を形成するためには、スピンコート法によって行うのが一般的である。
また、スピンコート法を用いた場合、一回の放射線硬化性樹脂を塗布するにあたり、10秒前後の時間を要し、多層情報記録媒体の製造において生産効率を低下させる要因にもなっている。また、スピンコート法の場合、基板上に滴下した樹脂を一部振り切りながら樹脂層を形成することになるので、実際に基板上に形成される樹脂中間層に必要な樹脂量よりも多くの樹脂を滴下する必要がある。そのため、振り切られた樹脂はそのまま廃棄されるか、もしくはリサイクルするなどの新たなプロセスを経て、再利用する必要がある。このことも生産性の低下をまねく要因ともなっている。
本発明は、生産性を低下させることなく異なる厚みを有する複数の樹脂層を作製し、良好な信号特性を有する多層情報記録媒体を製造することを目的とする。
本発明に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、複数の情報層と、情報層を隔てる厚みが異なる複数の樹脂層とが積層されてなる情報記録媒体の製造方法である。この方法は、樹脂層の形成が、基板あるいはインクジェットヘッドのいずれか一方を相対的に移動させながら、基板に硬化性樹脂を吐出するインクジェット塗布方法による。インクジェット塗布は、基板の半径方向に並んだ領域毎に、基板に滴下される樹脂の単位面積当たりの滴下量が異なる塗布パターンでなされる。
塗布領域のうち最内周領域および/または最外周領域の樹脂の単位面積当たりの滴下量が、最内周領域および/または最外周領域に隣接する隣接塗布領域の樹脂の単位面積当たりの滴下量に対して少ない。
前述の比は、樹脂層の厚みに応じて変更されることが好ましい。
樹脂の単位面積当たりの滴下量は、以下の2つの方法のいずれかを用いることで異ならせることができる。インクジェットヘッドから吐出される樹脂の液滴量を変更する方法か、または、インクジェットヘッドに対する基板の相対移動方向、あるいは相対移動方向と垂直な方向の塗布解像度を変更する方法であることが好ましい。
インクジェットヘッドは、インクジェットヘッドに印加する信号パターンに応じて硬化性樹脂を吐出する構造であることが好ましい。信号パターンは、1つの液滴に対応するマルチパルスパターンと、マルチパルスパターンを一定の吐出周期で繰り返したパターンであってもよい。
液滴量変更方法は、マルチパルスパターンのパルス振幅を変更することによってなされてもよい。
塗布解像度変更方法は、吐出周期を変更することによってなされてもよい。
インクジェットヘッドは圧電素子を有し、圧電素子に印加する信号パターンに応じて硬化性樹脂を吐出する構造であってもよい。
インクジェットヘッドはヒータを有し、ヒータに印加する信号パターンに応じて硬化性樹脂を吐出する構造であってもよい。
インクジェットヘッドにおける硬化性樹脂の吐出幅が、インクジェットヘッドの走行方向とは垂直の関係となる基板の幅以上であってもよい。
放射線硬化性樹脂は紫外線硬化性樹脂であってもよい。
本発明に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、複数の情報層と、情報層を隔てる厚みが異なる複数の樹脂層とが積層されてなる情報記録媒体の製造方法である。この方法は、樹脂層の形成が、基板あるいはインクジェットヘッドのいずれか一方を相対的に移動させながら、基板に硬化性樹脂を吐出するインクジェット塗布方法による。インクジェット塗布は、基板の半径方向に並んだ領域毎に、基板に滴下される樹脂の単位面積当たりの滴下量が異なる塗布パターンでなされる。基板の半径方向に並んだ領域毎とは、例えば、図1に示すように、複数の塗布領域とは、最内周塗布領域102、中間塗布領域103、最外周塗布領域104の3つである。
さらに、最内周塗布領域102および/または最外周領域104の樹脂の単位面積当たりの滴下量が、中間塗布領域103の樹脂の単位面積当たりの滴下量に対して少ない。
(インクジェットによる樹脂層の形成)
本発明に係る情報記録媒体の製造法に関係するインクジェットによる樹脂層の形成について説明する。インクジェットによる樹脂吐出方法は、主に、ピエゾ方式と、サーマル方式とに分かれる。この他にも、樹脂を吐出する方法は様々あるが、共通していることは、小径のインクジェットノズルより微小液滴を吐出する構造のため、吐出液の粘度が低粘度ものしか吐出できないということである。これは、常温での液タンク内の吐出液の粘度を意味するものではなく、あくまでもインクジェットノズルの吐出口周辺における樹脂粘度のことである。そのため、例えばインクジェットノズルの吐出口付近をヒータなどにより加熱することにより、吐出液粘度を低下させて吐出する方法などが用いられることもある。現在一般的に用いられている、あるいは販売されているインクジェットノズルにおいては、吐出可能な吐出液の吐出口付近での粘度は、数mPa・sから数十mPa・s程度である。そのため、インクジェット法による樹脂中間層の作製においては、低粘度の樹脂を吐出することになり、塗布後において樹脂の流動などが生じやすい。また、先に述べたとおり体積1pLから1nL程度の微小液滴しか吐出できないので、例えば10μmを超えるような厚みの樹脂層の塗布は非常に困難である。そのため、異なる厚みを有する複数の樹脂層からなる多層情報記録媒体の製造に用いられることはなかった。
以上の点を鑑みて、本発明の発明者は、インクジェットを用いることによって、多層情報記録媒体を作製する際に生じる異なる厚みの樹脂層を形成することにした。さらに本発明の発明者は、インクジェットを用いることによって、積層塗布することによって生じる塗布領域端部の盛り上がりの影響を解消することを目的として本発明を実現した。
図5はインクジェットノズルの代表的な構成例を断面図で示したものである。なお、吐出される吐出液の供給路や液タンク等は図から省略されている。図5(a)は、圧電素子などの振動素子502により吐出液501を押し出して吐出を行うタイプで、ピエゾ方式インクジェットノズルと呼ばれるものである。図5(b)は、ヒータ503を用いて瞬時に吐出液を沸騰させることにより、ヒータ近傍の吐出液504の体積膨張を動力源として吐出を行うタイプで、サーマル方式と呼ばれるものである。
本実施の形態1では、図2に示すような情報層が3つある3層情報記録媒体の製造方法を一例として説明を行う。
3層情報記録媒体は、成形樹脂基板601と、第1の情報層603と、第1の樹脂中間層604と、第2の情報層606と、第2の樹脂中間層607と、第3の情報層609と、保護層610を有している。第1の情報層603と、第2の情報層606と、第2の樹脂中間層607と、第3の情報層609とは、金属薄膜あるいは熱記録が可能な薄膜材料からなる。第1の樹脂中間層604と、第2の樹脂中間層607と、保護層610とは、記録再生光に対して略透明な樹脂からなる。
成形樹脂基板601には、第1の情報面602が凹凸形状により形成されている。第1の情報層603は、成形樹脂基板601上に積層されている。第1の樹脂中間層604は、第1の情報層603上に形成されている。第1の樹脂中間層604上には、凹凸形状よりなる第2の情報面605が形成されている。第2の情報層606は、第2の情報面605上に積層されている。第2の樹脂中間層607は、第2の情報層606上に形成されている。第2の樹脂中間層607上には、凹凸形状よりなる第3の情報面608が形成されている。第3の情報層609は、第3の情報面608上に積層されている。保護層610は、第3の情報層609を覆っている。
この3層Blu−rayディスクは、保護層610側からレーザ光を入射し、第1、第2、あるいは第3の情報層のうち、記録再生を行う情報層に焦点を合わせることによって、信号の記録および再生などを行うことができる。
なお、成形樹脂基板601の厚みは約1.1mmであり、第1の樹脂中間層604、第2の樹脂中間層607の厚みはそれぞれ約25μm、約17μm、保護層610の厚みは約58μmに設定されている。ただし、この樹脂中間層の厚みや保護層の厚みはこの厚みに限るものではなく、任意に設定することが可能である。
第1の情報層603は、情報記録媒体が再生専用媒体の場合、少なくとも、再生光を反射する特性を持てばよく、例えば、Al、Ag、Au、Si、SiO2、TiO2などを含む反射材料をスパッタリングや蒸着等の方法を用いて形成される。また、情報記録媒体が記録可能媒体の場合、記録光の照射によって情報を書き込む必要があるので、例えば、GeSbTeなどの相変化材料や、例えば、フタロシアニンなどの有機色素などの記録材料からなる層を少なくとも含んでいても良い。また、必要に応じて、反射層や界面層など、記録再生特性を向上させる層を含んでいてもよい。第2の情報層606、第3の情報層609についても同様に形成することができる。記録再生は、保護層610側からそれぞれの情報層に記録再生光を入射することにより行われるので、第2の情報層606、第3の情報層609は第1の情報層603に対して、記録再生光の波長に対する透過率が高くなるように構成してある。
図3は本発明の実施の形態1における樹脂中間層への情報面の転写工程の一例を示す図である。成形樹脂基板701が、真空チャンバ707の中に搬送される。成形樹脂基板701は、第1の情報層702上に放射線硬化性樹脂703の塗布が完了したものである。このとき転写スタンパ704も真空チャンバ707内に配置されている(図3(a))。
真空チャンバ707内が真空雰囲気であることから、放射線硬化性樹脂703と転写スタンパ704の間には気泡が混入することなく貼り合わせることが可能となる。貼り合わされた成形樹脂基板701と転写スタンパ704は、真空チャンバ707内部でもしくは取り出された後で、放射線照射装置709によって転写スタンパ704を通して放射線が照射される(図3(c))。その後、転写スタンパ704と成形樹脂基板701との間に楔を打ち込んだり、圧縮エアーを吹き込むなどして、放射線硬化性樹脂703との界面から転写スタンパ704を剥離する(図3(d))。このようにして情報面が転写された第1の樹脂中間層710が形成される。
また、保護層610は、記録再生光に対して略透明であり、例えば、アクリルを主成分とした紫外線硬化性樹脂や、あるいはエポキシ系の紫外線硬化性樹脂などの放射線硬化性樹脂などを用いることができる。ここでいう略透明とは、記録再生光の波長に対して90%以上の透過率を有することを意味しており、95%以上の透過率を有する材料がさらに好ましい。保護層610の形成方法としては、スピンコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、インクジェット法などの種々の工法が考えられる。保護層の形成方法としては、樹脂中間層の作製工程と同じ工法を用いることができれば最も好ましく、例えば樹脂中間層をインクジェット法により塗布した場合は、保護層の作成もインクジェット法を用いることが最も好ましい。また、保護層の形成方法としては、放射線硬化性樹脂の塗布によるものだけではなく、例えばポリカーボネート樹脂や、アクリル樹脂などからなるシート状の材料を接着剤などを介して貼り合わせることによって形成しても良い。
ただし、この樹脂中間層の厚みの設計値は一例であり、別の厚み設計値においても本発明の効果には変わりはない。
以上、本発明の実施の形態1における多層情報記録媒体の構成と製造方法の概要について簡単に述べた。しかし、本発明の多層情報記録媒体の製造方法は、樹脂中間層形成方法に特徴があり、そのため、その他の構成またはその製造方法により本発明の範囲が制限されることはない。
図4は、本発明の実施の形態1におけるインクジェット塗布装置を用いた放射線硬化性樹脂の塗布工程の一例を示す図である。
まず、図4(a)に示すように、片面に第1の情報層802が形成された成形樹脂基板801を真空吸着などによりステージ803に固定する。成形樹脂基板801の上方には、インクジェットヘッドユニット804が配置されている。ステージ803とインクジェットヘッドユニット804は相対的に移動が可能となっている。
ここではインクジェットヘッドユニット804を固定し、ステージ803を平行移動させて塗布を行う方法で説明を行う。しかし、ステージ803とインクジェットヘッドユニット804が相対的に移動すればよく、逆にステージ803を固定し、インクジェットヘッドユニット804を平行移動させても良いし、あるいは両者とも移動させても良い。
放射線硬化性樹脂Aの微小液滴806を成形樹脂基板801上の塗布領域に塗布後、放射線硬化性樹脂807の下に、ステージ803を移動させ、放射線を照射し、塗布された放射線硬化性樹脂を硬化させる(図4(b))。放射線照射手段としてここでは紫外線ランプを用いた。紫外線ランプとしてはメタルハライドランプや高圧水銀ランプ、キセノンランプなどの種々のランプがあるが、ここではキセノンランプを用いた。ただし、塗布に用いる放射線硬化性樹脂に合わせて、照射する放射線の波長などを選択する必要があり、ランプの種類はこれだけに限るものではない。
樹脂中間層の作製の場合、先に述べたように樹脂中間層への情報面の転写工程がこの塗布工程の後に入るため、最後に塗布した放射線硬化性樹脂層は硬化せず、あるいは情報面が転写できるように完全に硬化せずに、図3で説明した情報面の転写工程へと送られる。
この塗布工程が保護層の作製工程の場合、情報層の転写工程は必要ないため、最後に塗布した放射線硬化性樹脂層も完全に硬化させる。
次にインクジェットヘッド805の構成について説明する。
本発明の実施の形態1では、インクジェットヘッド805としてノズル解像度600npiのインクジェットヘッドを用いた。また、樹脂の吐出は圧電素子を用いて、圧電素子に入力される信号パターンに応じて樹脂を押し出すピエゾ方式を用いた。ただし、インクジェットヘッドの構成は、本実施の形態1で用いたピエゾ方式だけではなく、サーマル方式を用いたヘッドにおいても本実施の形態1の発明の効果には変わりはない。
なお、図7(a)のようにインクジェットヘッドの走行方向とは垂直な方向の塗布対象物の長さ(ここでは塗布対象物である成形樹脂基板1001の直径である120mm)よりも吐出幅の狭いインクジェットヘッドユニット1003で塗布することも可能ではある。図7(a)では、成形樹脂基板1001の特定の箇所1002から塗布を開始している。しかし、塗布領域を一回のインクジェットヘッドの走行で塗布することができない。また、インクジェットヘッドをインクジェットヘッドの幅分ずらして数回基板上を走査して塗布することになると、以下の不具合が生じる。塗布された塗布領域のそれぞれのつなぎ目は厚み分布が生じたり、後から塗布した樹脂の飛沫などが、先に塗布した塗布領域に飛散したりする。
そこで、本発明の実施の形態1におけるインクジェット塗布装置では、駆動周波数7kHzのインクジェットノズルを用いて、成形樹脂基板1103に塗布を行う。より具体的には、図8に示すように141μmピッチで走査方向に対して垂直方向に1000個のインクジェットノズル1101を直線状に並べたインクジェットノズル列を42.3μmずつずらして3列に並べる。さらに、127mmのインクジェットヘッド長さに、3000ノズル設けたインクジェットヘッド1102を用いる。このインクジェットヘッド構成は600npiのノズル解像度に相当する。インクジェットノズル各々1個ずつについて、樹脂の吐出を選択的に制御することが可能である。全てのノズルを使用して樹脂を吐出した場合は600dpi(dot per inch)の解像度で樹脂の滴下が可能である。例えば、1列に並んだ1000個のノズルだけを使用して樹脂を滴下した場合は、200dpiの解像度で樹脂の滴下をすることになる。このようにして樹脂を滴下するインクジェットノズルの数を任意に選択することによって、滴下する樹脂の解像度を任意に設定することが可能である。これは、インクジェットヘッドに対する基板の相対移動方向と垂直な方向の塗布解像度を変更する方法であり、塗布解像度変更方法の一つである。
また、樹脂を基板に滴下する際は、基板もしくはインクジェットヘッドを相対的に移動させながら樹脂を連続的に基板に滴下することによって、樹脂を滴下していく。しかし、インクジェットヘッドに対する基板の相対移動方向の塗布解像度は、このインクジェットヘッドに対する基板の相対移動速度と、インクジェットヘッドから吐出する樹脂の滴下タイミングによって決まる。インクジェットヘッドから吐出する樹脂の滴下タイミングは、図9(b)に示すように、先に述べたマルチパルスパターンを一定の吐出周期で繰り返すことによって調整される。吐出周期を任意に設定することで、インクジェットヘッドに対する基板の相対移動方向の塗布解像度を変更することができる。また当然ながら、その吐出周期のタイミングでマルチパルスパターンをなくせば、樹脂の滴下はなされないため、任意の塗布位置に樹脂の滴下を行うことが可能となる。これは、インクジェットヘッドに対する基板の相対移動方向の塗布解像度変更方法の一つである。
先に述べたインクジェット塗布装置を用いて、図2に示すような3層情報記録媒体の作製を行った。インクジェット塗布工法の場合、スピン工法などと異なり、塗布領域を制限するための特別なマスクなどを必要とせず、任意の領域に、単位面積当たり任意の滴下量で樹脂の滴下を行うことができる。
実施例1では、図2の第1の樹脂中間層604の塗布を行う場合、図1に示すように基板101の中心を基準として同心円状に区切られた領域で樹脂の滴下量を変更して塗布を行った。ここでは、塗布領域を基板101の中心を基準として同心円状に区切られた3つの領域(最内周塗布領域102、中間塗布領域103、最外周塗布領域104)に分割し、それぞれの領域で単位面積当たりの滴下量を変化させて塗布を行った。用いた樹脂は紫外線硬化性のアクリル樹脂であり、粘度は温度25℃下において約10mPa・sのものを用いた。
一般に同心円状に区切られた領域で単位面積あたりの樹脂滴下量を変化させずに塗布した場合、次のような問題となる現象が発生する。第1の樹脂中間層は、基板上に形成された第1の情報層の上に形成される。第1の情報層は基板に対して、その最内径から最外径までの全面に形成されているわけではなく、基板内径付近あるいは外径付近では基板表面がむき出しになっており、その第1の情報層を覆い隠すようにして第1の樹脂中間層を形成することになる。したがって、樹脂の塗布領域の最内周部あるいは最外周部は基板表面に放射線硬化性樹脂が接することになる。そのため、基板の表面性と樹脂の持つ表面張力などによって決定される接触角で樹脂の塗布端面が立ち上がり、図10に示すように樹脂端面に盛り上がり形状が生じることが分かっている。図10では、基板1301の上に第1の情報層1302が形成されている。樹脂層1303は、第1の情報層1302を完全に覆い、さらに基板1301の露出した外周端部も覆っている。樹脂層1303の外周端部はそれより内側の平坦部分に比べて盛り上がり、さらに外周側に行くにしたがって低くなっている。
また、第1の樹脂中間層604の厚み測定は、以下のようにして行った。つまり、波長405nmのレーザを光源としてレンズでビームを絞り込み、アクチュエータによってレンズを移動させながら、樹脂中間層表面や、成形樹脂基板表面に形成された情報層に焦点を合わせていった。そして、そのアクチュエータの駆動量から、厚み測定器を用いて厚みを評価した。
(表1)に各領域の単位面積当たりの樹脂滴下量と塗布端面の盛り上がり状態を測定した結果を示す。なお、条件番号4および条件番号5が本発明に係る実施例であり、条件番号1〜3および6〜8は比較例である。
このように、最内周領域や、最外周領域の単位面積当たりの滴下量をそれに隣接する塗布領域に対して減じることによって、塗布端面の盛り上がり形状を軽減することが可能になることが分かった。
なお、この実施例では単位面積当たりの滴下量の変更は吐出周期の変更により行ったが、滴下量の変更方法はそれに限定されない。吐出周期を一定としたまま、インクジェットヘッドに入力するマルチパルスパターンの信号振幅を変更することにより滴下量を減じても良いし、またマルチパルスパターンのパルス数を変化させても良い。
また、この実施例ではインクジェットヘッドとして圧電素子によって樹脂を押し出すピエゾ方式のヘッドを用いたが、ヒータによって樹脂を押し出すサーマル方式のヘッドを用いても良い
次に(表1)の条件番号4の条件で第1の樹脂中間層604を形成した後、情報面の転写工程、そして第2の情報層606の形成工程を経て、第2の樹脂中間層607の形成を行った。
ここでも、インクジェットヘッドと基板の相対移動方向と垂直方向の塗布解像度を600dpi固定とし、インクジェットヘッドと基板の相対移動方向の塗布解像度を吐出周期を変更することで変化させ、単位面積当たりの樹脂滴下量を変更して実験を行った。(表2)に実験結果を示す。なお、条件番号4および条件番号5が本発明に係る実施例であり、条件番号1〜3および条件番号6が比較例である。
また、第1の樹脂中間層604を形成した表1の結果に比べて、第2の樹脂中間層607では、滴下量比が小さい条件において、厚み基準が満たされることが分かった。
以上より、樹脂中間層の複数の樹脂層の単位面積あたりの滴下量の比は、基板上に塗布される樹脂層が他の樹脂層に比べて、大きい(少なくとも同じである)ことが好ましいことが分かる。
また、ここではインクジェットヘッドとして圧電素子によって樹脂を押し出すピエゾ方式のヘッドを用いたが、ヒータによって樹脂を押し出すサーマル方式のヘッドを用いても良い。
(実施の形態2)
本発明に係る実施の形態2として、図11に、4層情報記録媒体を示す。
4層情報記録媒体は、成形樹脂基板1401と、第1の情報層1403と、第2の情報層1406と、第3の情報層1409と、第4の情報層1412と、保護層1413とを有している。4層情報記録媒体は、さらに、第1の樹脂中間層1404と、第2の樹脂中間層1407と、第3の樹脂中間層1410とを有している。第1の情報層1403と、第2の情報層1406と、第3の情報層1409と、第4の情報層1412は、金属薄膜あるいは熱記録が可能な薄膜材料からなる。第1の樹脂中間層1404と、第2の樹脂中間層1407と、第3の情報層1409と、第3の樹脂中間層1410と、第4の情報層1412と、保護層1413とは、記録再生光に対して略透明な樹脂からなる。
(表3)に、第1の樹脂中間層1404を形成する際に、各領域の単位面積当たりの樹脂滴下量と塗布端面の盛り上がりまたは凹み状態を測定した結果を示す。条件番号2および3が本発明に係る実施例であり、条件番号1、4〜6が比較例である。
(表4)に、第2の樹脂中間層1407を形成する際に各領域の単位面積当たりの樹脂滴下量と塗布端面の盛り上がりまたは凹み状態を測定した結果を示す。条件番号4および5が本発明に係る実施例であり、条件番号1〜3および6が比較例である。
表4の条件番号2(比0.9)が、表3の条件番号2(比0.9)と比が同じであるにもかかわらず好ましくない結果が得られた理由は、以下のとおりである。第1の樹脂中間層1404は成形樹脂基板1401上に塗布されているので、盛り上がりが大きくなりにくいのに対して、第2の樹脂中間層1407は第1の樹脂中間層1404の上に塗布されているので、塗布端面の盛り上がりが大きくなりやすい。そのため、第1の樹脂中間層1404では中間塗布領域103と最内周塗布領域102および最外周塗布領域104との液滴下量比を大きくする必要がある。それに対して、第2の樹脂中間層1407では中間塗布領域103と最内周塗布領域102および最外周塗布領域104との液滴下量比を大きくすると、塗布端面の盛り上がりが大きくなりすぎる。
(表5)に、第3の樹脂中間層1410を形成する際に各領域の単位面積当たりの樹脂滴下量と塗布端面の盛り上がり状態を測定した結果を示す。条件番号3および4が本発明に係る実施例であり、条件番号1、2、5、6が比較例である。
また、第1の樹脂中間層1404を形成した表3の結果に比べて滴下量比が小さい条件において厚み基準が満たされ、第2の樹脂中間層1407を形成した表4の結果に比べて滴下量比が大きい条件において厚み基準が満たされることが分かった。
表5の条件番号5(比0.6)や条件番号6(比0.4)が、表4の条件番号4(比0.6)や条件番号6(比0.4)と比が同じであるにもかかわらず好ましい結果が得られなかった理由は、以下のとおりである。第2の樹脂中間層1407は厚みが19μmと厚いので、塗布端面の盛り上がりが大きくなりやすいのに対して、第3の樹脂中間層1410は厚みが11μmと薄いので、塗布端面の盛り上がりが大きくなりにくい。そのため、第2の樹脂中間層1407では中間塗布領域103と最内周塗布領域102および最外周塗布領域104との液滴下量比を小さくする必要がある。それに対して、第3の樹脂中間層1410では中間塗布領域103と最内周塗布領域102および最外周塗布領域104との液滴下量比を小さくすると、塗布端面の凹みが大きくなりすぎる。
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
前記実施形態では、最外周塗布領域と最内周塗布領域の間の中間塗布領域の塗布を全て同じ条件で行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、中間塗布領域をさらに複数の領域に分けて塗布条件を異ならせても良い。
前記実施形態では、最外周塗布領域と最内周塗布領域と中間塗布領域とを同心円状に形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各領域が環状であれば、各領域の縁が円形状でなくても良い。
102 最内周塗布領域
103 中間塗布領域
104 最外周塗布領域
201 成形樹脂基板
202 第1の情報面
203 第1の情報層
204 樹脂中間層
205 第2の情報面
206 第2の情報層
207 保護層
301 原盤
302 感光膜
303 露光ビーム
304 露光部
305 凹凸状のパターン
306 記録原盤
307 導電性薄膜
308 金属板
309 金属スタンパ
401 成形樹脂基板
402 第1の情報層
403 回転ステージ
404 放射線硬化性樹脂A
405 放射線照射機
406 樹脂層
407 転写スタンパ
408 回転ステージ
409 放射線硬化性樹脂B
410 放射線照射機
411 樹脂層
412 放射線硬化性樹脂C
413 回転ステージ
414 樹脂層
415 放射線照射機
416 第2の情報層
417 保護層
501 吐出液
502 圧電素子などの振動素子
503 ヒータ
504 吐出液
601 成形樹脂基板
602 第1の情報面
603 第1の情報層
604 第1の樹脂中間層
605 第2の情報面
606 第2の情報層
607 第2の樹脂中間層
608 第3の情報面
609 第3の情報層
610 保護層
701 成形樹脂基板
702 第1の情報層
703 放射線硬化性樹脂
704 転写スタンパ
705 センターボス
706 加圧プレート
707 真空チャンバ
708 真空ポンプ
709 放射線照射装置
710 第1の樹脂中間層
801 成形樹脂基板
802 第1の情報層
803 ステージ
804 インクジェットヘッドユニット
805 インクジェットヘッド
806 放射線硬化性樹脂Aの微小液滴
807 放射線硬化性樹脂
901 インクジェットノズル
902 インクジェットヘッド
1001 成形樹脂基板
1002 特定の箇所
1003 インクジェットヘッドユニット
1004 インクジェットヘッドユニット
1101 インクジェットノズル
1102 インクジェットヘッド
1103 成形樹脂基板
1301 基板
1302 第1の情報層
1303 樹脂層
1401 成形樹脂基板
1402 第1の情報面
1403 第1の情報層
1404 第1の樹脂中間層
1405 第2の情報面
1406 第2の情報層
1407 第2の樹脂中間層
1408 第3の情報面
1409 第3の情報層
1410 第3の樹脂中間層
1411 第4の情報面
1412 第4の情報層
1413 保護層
Claims (13)
- 基板と、複数の情報層と、前記情報層を隔てる厚みが異なる複数の樹脂層とが積層されてなる情報記録媒体の製造方法であって、
前記樹脂層の形成が、前記基板あるいはインクジェットヘッドのいずれか一方を相対的に移動させながら、前記基板に硬化性樹脂を吐出するインクジェット塗布方法によるものであり、
前記インクジェット塗布は、前記基板の半径方向に並んだ領域毎に、前記基板に滴下される前記樹脂の単位面積当たりの滴下量が異なる塗布パターンでなされており、
前記塗布領域のうち最内周領域および/または最外周領域の前記樹脂の単位面積当たりの滴下量が、前記最内周領域および/または最外周領域に隣接する隣接塗布領域の前記樹脂の単位面積当たりの滴下量に対して少ない、
情報記録媒体の製造方法。 - 前記隣接塗布領域の前記樹脂の単位面積当たりの滴下量に対する、前記最内周領域および/または前記最外周領域の前記樹脂の単位面積あたりの滴下量の比は、複数の前記樹脂層のうち、前記基板に隣接して塗布される前記樹脂層が、前記樹脂層の上に積層塗布される前記樹脂層に対して、同じかまたは大きい、請求項1に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記比は、前記樹脂層の厚みに応じて変更される、請求項2に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記樹脂の単位面積当たりの滴下量は、前記インクジェットヘッドから吐出される樹脂の液滴量を変更する方法、または、前記インクジェットヘッドに対する前記基板の相対移動方向もしくは前記相対移動方向と垂直な方向の塗布解像度を変更する方法のいずれかを用いることで異ならせる、請求項1から3のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記インクジェットヘッドは、前記インクジェットヘッドに印加する信号パターンに応じて前記硬化性樹脂を吐出する構造であり、前記信号パターンは、1つの液滴に対応するマルチパルスパターンと、前記マルチパルスパターンを一定の吐出周期で繰り返したパターンである、請求項4に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記液滴量変更方法は、前記マルチパルスパターンのパルス数を変更することによってなされる、請求項5に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記液滴量変更方法は、前記マルチパルスパターンのパルス振幅を変更することによってなされる、請求項5または6のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記塗布解像度変更方法は、前記吐出周期を変更することによってなされる、請求項5から7のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記インクジェットヘッドは、圧電素子を有し、前記圧電素子に印加される前記信号パターンに応じて前記硬化性樹脂を吐出する、請求項5から8のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記インクジェットヘッドは、ヒータを有し、前記ヒータに印加される前記信号パターンに応じて前記硬化性樹脂を吐出する、請求項5から8のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記インクジェットヘッドにおける前記硬化性樹脂の吐出幅が、前記インクジェットヘッドの走行方向とは垂直の関係となる前記基板の幅以上である、請求項1から10のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記硬化性樹脂は放射線硬化性樹脂である、請求項1から11のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記放射線硬化性樹脂は紫外線硬化性樹脂である、請求項12に記載の情報記録媒体の製造方法。
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