JPH02251423A - 光記録媒体用基板の製造方法及びその方法に使用する成型ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光記録媒体用基板の製造方法及びその方法に
使用する成型ローラに関し、詳しくは光学的に情報の記
録・再生を行う光記録媒体用の透明基板を製造する方法
及び成型ローラに関するものである。

［従来の技術］ 従来、光記録媒体用基板の製造は、インジェクション成
型、あるいはコンプレッション成型等の方法が行われて
いるが、この方法では基板の平面度、平滑度が充分でな
く、またそり、気泡の混入等が発生し易く、このために
光による情報の検出が著しく阻害される問題がある。こ
の様な問題をさけるためには、製造時の温度、圧力の条
件出しや、型の精度、気泡の発生防止等に非常に困難が
伴い、また大きい装置を必要とし費用は莫大となる。さ
らに、枚葉処理であるため、後工程が繁雑で生産性が悪
い問題がある。

他方、プラスチックの平板は、気泡もなく平滑て均一な
板が容易に製造されているので、このプラスチックの平
板にスタンパを密着させて圧力を加え、凹凸を転写する
方法も提案されているが、平板の盤１面金体に圧力をか
けるには、非常に大きな圧力を必要とする。

これを解決する方法として、押出し機から押出されたプ
ラスチックシートを、スタンパを密着させた成型ローラ
と加圧ローラの間を通せば、小さい圧力でスタンパの情
報またはプリフォーマットパターンの凹凸をプラスチッ
クシートに刻み込む事ができ、その後中心穴及び外周を
トリミングすれば、小さな装置で連続的に生産性よく光
記録媒体用基板を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、光ディスクなどの光記録媒体では、プリ
フォーマットパターンの凹凸の転写性や平面性などの特
性値が厳しいので、成型に使用するスタンパの熱伝導が
悪いか或いは不均一であると、押出し機から押出した樹
脂が成型時に十分に加熱された状態にならないために、
微細なパターンが精度良く転写されなかったり、ディス
クの面内でも基板の厚さが不均一になったり、或いは平
面性が悪くなるという問題点が生じている。また、成型
時に加熱により供給される熱量のムラは、樹脂にポリカ
ーボネートを用いた場合には、複屈折のムラになって現
われてきて、品質が低下してしまうという問題点が生じ
ている。

そのために、樹脂を成型するために使用するスタンパに
は、平面性が良いこと、熱伝導性が良いこと、及び熱伝
導にムラが少ないことが要求されている。しかしながら
、例えば、スタンパが厚いと剛性が高くなって、円筒状
の鏡面ローラに巻きつけるのが、難しくなるだけでなく
、熱伝導性も悪くなってしまうという問題点がある。

また、スタンパを貼り合わせる場合、鏡面ローラと接着
剤で貼り合わせると、スタンパが熱変形やゴミ等により
傷が付きスタンパを交換する際、鏡面ローラごと交換し
なければならず、鏡面ローラは高価であるため生産性が
悪くなる欠点がある。

また、スタンパを鏡面ローラに巻き付け、ネジで固定す
ることは、スタンパと鏡面ローラの間に空気が入り、ス
タンパの表面に凹凸が生じ、その凹凸が樹脂に転写され
て光記録媒体用基板の品質を低下させてしめつという問
題も生じている。

本発明は、この様な従来技術の有する問題を改善するた
めになされたものであり、鏡面ロールとスタンパ間の熱
伝導が均一な成形ローラを用いて、パターンの転写性が
良く、複屈折のムラが小さく、面精度の良い光記録媒体
用基板を生産性良く製造する方法を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち１本発明は、レーザービームなどの光により反射率
などの光学特性を変化させて情報の記録・再生を行う光
記録媒体用の基板を製造する方法において、押出し成型
機から押出された樹脂シートを、鏡面ローラの表面にシ
リコン樹脂層を介してスタンパを固定してなる成型ロー
ラと加圧ローラ間な通して前記樹脂シートの表面にプリ
フォーマットパターンの凹凸を形成することを特徴とす
る光記録媒体用基板の製造方法である。

また、本発明は、上記の光記録媒体用基板の製造方法に
使用する、鏡面ローラの表面にシリコン樹脂層を介して
スタンパを固定してなることを特徴とする成型ローラで
ある。

本発明は、具体的には、レーザービームなどの光の照射
によって反射率などの光学特性を変化させて、情報の記
録・再生を行なう光記録媒体に用いる基板で、押出し機
から溶融した樹脂を押出し、同時に成型を行なってプリ
フォーマットパターン付きの透明基板を製造する方法に
おいて、鏡面ローラと薄いスタンパの間にシリコン樹脂
層を介在せしめて、鏡面ローラと薄いスタンパをネジ等
で固定した成型ローラを使用するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の光記録媒体用基板の製造方法に使用す
る成型ローラの一実施態様を示す部分切火工面図および
第２図はその斜視図である。同第１図において、本発明
の成型ローラは、鏡面ローラ１の表面にスタンパ２が、
シリコン樹脂層３を介してネジで固定されてなるもので
ある。このスタンパ２が貼り合された成型ローラ４を用
いて。

例えば、第３図に示されるような装置から押出された樹
脂を、加熱、加圧してプリフォーマットパターンまたは
情報を転写する。

本発明における鏡面ローラ１は、硬度が高く、熱伝導率
の良いものであればどのような材料でも用いることがで
きるが、例えば、鉄鋼、クロム鋼などの金属、金属合金
などを用いることができる。鏡面ローラの表面の加工精
度は、成型する光記録媒体用基板の面精度とほぼ同じか
、またはそれよりも良い面精度が必要とされる。また、
必要に応じて、表面に窒化チタンなどの硬化膜やクロム
メツキなどのメツキを施すことも可能である。

スタンパ２は、一般にＣＤ（コンパクトディスク）など
に用いられている製法で作成することができる。具体的
には、ガラス原盤にレジストを塗布して、パターンを霧
光、現像してから、ニッケルをスパッタで成膜して、電
鋳して所定の厚さまでニッケルを析出させる。このよう
にして得られたスタンパを第２ｇ盤とし、さらに孫スタ
ンパを作製しても良い、スタンパの厚みは、スタン、バ
を鏡面ローラに貼り合わせるために、一般にインジェク
ションに用いられているものよりも、薄いものが好まし
い、スタンパの厚さの好ましい範囲としては、ｌＯ〜２
００４ｇ＋であり、より好ましくは２０〜ｔＳＯ終謹で
ある。

前に説明したように、鏡面ローラとスタンパの間に間隙
があると、基板の品質が悪くなるために間隙を埋めなけ
ればならない、鏡面ローラの熱をスタンパに均一・に伝
えるためには、まず、成型温度で劣化しない、分解しな
い、及びガスなどを出さない物質を鏡面ローラとスタン
パの間の間隙に充填する必要がある。また、基板材料と
してポリカーボネートを用いた場合、成型温度は１４０
〜１５０℃になる。さらに、隙間材の粘度が小さすぎる
と、成型時の成型ローラの圧力が下がり、転写性が悪く
なるし、また粘度が大きすぎても、鏡面ローラとスタン
パとの密着が悪くなるため熱伝導が悪くなる。

本発明においては、このような条件を満足させる隙間材
としては、シリコン樹脂が最適である。

シリコン樹脂としては、通常のシリコン樹脂を使用する
ことができるが、例えばシリコーンＲＴＶゴム等が挙げ
られる。

シリコン樹脂層の厚みは１〜５昨■で、好ましくは１０
〜３０μ■の範囲である。

本発明において、スタンパ２を鏡面ローラｌへ貼り付け
る方法の一例としては、まず、鏡面ローラ１にシリコン
樹脂を均一な厚さに塗布する０次に、スタンパの片側の
溝の端をネジで固定し、鏡面ローラｌに圧着させながら
巻き付け、もう−端をネジで固定する。この時、隙間に
空気が入ら・ないようにする、また、圧着する時、スタ
ンパを歪ませないように均一に圧着させる。

その他に、スタンパ側にシリコン樹脂を塗布しＣも良い
。

また、第２図に示すように、鏡面ローラ１およびスタン
パ２は、その一部に位置合せ用の切り欠きまたは凹凸を
設け、さらにこの凹部にネジを配置し、ネジの頭が成型
ローラから飛出さないようにすることもできる。

第３図は本発明の光記録媒体用基板の製造方法に用いる
装置の一例を示す説明図である。同第３図において、４
は成型ローラ、５は押出し成型機、６は鏡面の加圧ロー
ラ、７は引取りローラ、８は樹脂シートである。成型ロ
ーラ４と加圧ローラ６のローラの間隔は、熱可塑性合成
、樹脂等の樹脂シート８の表面に成型ローラ４に設けら
れスタンパ２の凹凸が充分に転写し得る様に調整するこ
とが可能に構成されている。

第３図において、押出し成型機５から押出された樹脂シ
ート８は、軟化した状態で成型ローラ４と加圧ローラ６
間に挿入され、成型ローラ４の凹凸面と加圧ローラ６鏡
面により押圧されて１．樹脂シート８の表面にスタンパ
の凹凸状の信号が逐次転写される。

この様にして成型された基板は、洗浄、記録層の成膜、
保護基板との貼り合わせ、所定形状への切断、特性検査
、梱包などの工程を経て光記録媒体として完成する。

［作用］ 本発明は、押出し成型機から溶融した樹脂を押出し、同
時に成型を行なってプリフォーマット付き透明基板を形
成する光記録媒体用基板の製造方法において、該成型を
行なうのに、鏡面ローラと薄いスタンパの間にシリコン
樹脂層を介在せしめて、鏡面ローラと薄いスタンパをネ
ジ等で固定した成型ローラを使用することにより、スタ
ンパのプリフォーマットの凹凸を基板に良く転写するこ
とができ、かつ平面性が良い光記録媒体用基板を製造す
ることが可能となる。

［実施例］ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ 第３図に示す様に、ロール径３００■−φの鉄製ロール
に、シリコン樹脂（信越シリコーン、　ＫＥｌ　３００
　）を均一に２０ｐｍの厚みに塗布し、その上から厚さ
　１００μ量のニッケル電鋳で作製したスタンパの片側
をネジ止めした０次に１間隙に空気を巻き込まないよう
にスタンパをロールに、ゆっくりと巻きつけ、もう一方
の側をネジで固定した。

このロールを押し出し成型機（日立造船社製、ＳＨ７９
０）に取付けて、２ｍ／分の送り速度で、ダイ温度は２
５０℃、ロール温度１５０℃の条件で、ポリカーボネー
ト（音大化成社製、Ｌ−１２５０）を１，２１朧厚さに
押し出した。押し出した基板を測定してみたところ、厚
みのムラは最大で５０＃Ｌ−であり、十分小さかった。

複屈折の値はシングルパスで５０ｎ■でバラツキは少な
かった０面振れ量はｐ−ｐで５０μｌで十分小さかった
。スタンパ形成されていたプリフォーマットパターンの
転写率は、深さで８０％以上てあった。

この基板を８６■■φに切断して、ポリメチン系の有機
色素の光記録材料を１０００人の厚さに溶剤塗布した。

裏材には、１．２ｔｓ厚のポリカーボネートを８６醜■
φに切断して、０．３■エアーギヤツプを持つように接
着した。ディスクの回転数１８００ｒｐｍ　、書き込み
周波数３ＭＨ２，書き込みパワー６　ｍＷ、読み出しパ
ワー０．５ｍＷで記録・再生を行ったところ、Ｃ／Ｎ比
は５ＯｄＢであった。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、鏡面ロールとスタ
ンパ間にシリコン樹脂層を介在した熱伝導が均一な成形
ローラを用いることにより、パターンの転写性が良く、
複屈折のムラが小さく、面精度の良い光記録媒体用基板
を生産性良く製造することができる優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成型ローラの一実施態様を示す部分切
欠正面図、第２図はその斜視図および第３図は本発明の
光記録媒体用基板の製造方法に用いる装置の一例を示す
説明図である。 ｌ・・・鏡面ローラ ２・・・スタンパ ３・・・シリコン樹脂層 ４・・・成型ローラ ５・・・押し出し成型機 ６・・・加圧ローラ ７・・・引取りローラ ８・・・樹脂シート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザービームなどの光により反射率などの光学
   特性を変化させて情報の記録・再生を行う光記録媒体用
   の基板を製造する方法において、押出し成型機から押出
   された樹脂シートを、鏡面ローラの表面にシリコン樹脂
   層を介してスタンパを固定してなる成型ローラと加圧ロ
   ーラ間を通して前記樹脂シートの表面にプリフォーマッ
   トパターンの凹凸を形成することを特徴とする光記録媒
   体用基板の製造方法。
2. （２）前記シリコン樹脂層の厚さが１〜５０μｍである
   請求項１記載の光記録媒体用基板の製造方法。
3. （３）鏡面ローラの表面にシリコン樹脂層を介してスタ
   ンパを固定してなることを特徴とする成型ローラ。