JPH05135413A - 光情報記録媒体形成用ロール状スタンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレキシブルスタンパーが固定具より剥離す
ることを防止した光情報記録媒体形成用ロール状スタン
パーを提供する。 【構成】 凹凸が形成されているフレキシブルスタンパ
ー３の両端に固定具４を、フレキシブルスタンパー３の
端部が固定具４の成型面以外の面のいずれか一面を用い
て固定具の端部に巻き付けた状態に溶着し、さらにロー
ルに前記固定具とほぼ同形状の溝を設け、該溝に固定具
を挿入し、前記固定具の少なくとも一方にテンションの
掛かる機構を設けてフレキシブルスタンパーをローラー
に固定してなるロール状スタンパー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体形成用
ロール状スタンパーに関し、詳しくは光学的に情報の記
録・再生を行なう光情報記録媒体の透明基板を製作する
ローラー・グルーブ成型法に用いるロール状スタンパー
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種情報の記録には、磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気材料、各種半導体メモリー等
が主として用いられてきた。この様な磁気メモリー、半
導体メモリーは情報の書き込み及び、読みだしを容易に
行うことができるという利点はあるが、反面、情報の内
容を容易に書き換えられたり、また高密度記録ができな
いという問題点があった。

【０００３】この様な、問題点を解決するために、多種
多様の情報を効率良く取り扱う手段として、光記録媒体
による光学的情報記録方法が提案され、そのための光学
的情報記録担体、記録再生方法、記録再生装置が提案さ
れている。かかる情報記録担体としての光記録媒体は、
一般にレーザー光を用いて情報記録担体上の光記録層の
一部を揮散させるか、反射率の変化を生じさせるか、あ
るいは変形を生じさせて光学的な反射率や透過率の差に
よって情報を記録し、あるいは再生を行なっている。こ
の場合、光記録層は情報を書き込み後、現像処理などの
必要がなく、「書いた後に直読する」ことのできる、い
わゆるＤＲＡＷ（ダイレクト・リード・アフター・ライ
ト）媒体であり、高密度記録が可能であり、また追加書
き込みも可能であることから、情報の記録・保存媒体と
して有効である。

【０００４】一般的な光記録媒体では、基板材料の熱可
塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタ
クリル樹脂に、トラックや情報に対応する凹凸パターン
が記録されているスタンパーを用いて、その凹凸パター
ンを転写してグルーブを形成している。

【０００５】情報記録媒体用基板にグルーブを形成する
方法としては、インジェクション成型法、あるいはコン
プレッション成型法が用いられている。しかし、情報記
録媒体用基板の仕様では、基板の平面度及び、平滑度が
光学的レベルで高いことが要求されている。インジェク
ション成型法、あるいはコンプレッション成型法におい
ては、反り，気泡の混入等の欠陥が発生しやすく、この
ため光による情報検出を著しく阻害するので、温度、圧
力の制御や、型の精度、気泡の発生防止等に非常に困難
が伴い、また装置自体も大型化する為に、生産コストが
かかるものであった。さらに、コンプレッション成型法
においては、枚葉処理であるために、後工程が煩雑で生
産性が低かった。

【０００６】プラスチック平板は、気泡の混入も少なく
平滑均一な板が容易に製造できる為、この平板にスタン
パーを密着させて圧力を加え、凹凸パターンを転写する
方法も提案されているが、板面全体に均一な圧力を掛け
るには非常に大きな圧力を必要としていた。

【０００７】これらの問題を解決する方法として、成型
用ローラーと鏡面ローラーの間に、押し出し機のＴダイ
から押し出された溶融樹脂を通し、小さな圧力で成型用
ローラーの凹凸パターンを転写するローラー・グルーブ
成型法により、情報記録媒体用基板を製造する方法があ
る。

【０００８】ローラー・グルーブ成型法の成型用ロール
には、凹凸の施されているフレキシブルスタンパーの両
端に固定具を溶着し、さらに固定具とほぼ同形状の溝を
ローラーに施し、この溝に固定具を挿入し、固定具の少
なくとも一方にテンションの掛かる機構を設け、フレキ
シブルスタンパーをローラーに固定するロール状スタン
パーが用いられていた。

【０００９】図３は、従来の固定具付スタンパーを示す
概略図であり、図３（Ａ）はその平面図、図３（Ｂ）は
Ｂ−Ｂ′切断部分概略断面図である。同図において、凹
凸が形成されているフレキシブルスタンパー３の両端に
固定具４が溶着されているが、そのフレキシブルスタン
パー３と固定具４の溶着方法としては、固定具４の端部
から数ｍｍの位置に溶着ビード２を形成していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、固定具にテンションを掛けることだけでフレ
キシブルスタンパーをローラーに固定し、ロール状スタ
ンパーとして用いていたので次のような欠点があった。 （１）ローラー・グルーブ成型法において、情報記録媒
体用基板の平面度及び、平滑度を光学的レベルまで高め
る為には、ロール状スタンパーの表面精度、熱分布特性
が良好でなくてはならない。表面精度、及び熱分布特性
を良好にするために、固定具にハイ・テンションを掛け
ることにより、フレキシブルスタンパーとローラーの密
着を良くしていた。その為、溶着部に損傷が生じるとい
った二律背反の関係が生じていた。 （２）固定具の端部から数ｍｍの位置に、フレキシブル
スタンパーの上部より溶着ビードを形成している為、引
っ張り強度には強いが剪断強度には弱く、ローラー・グ
ルーブ成型時に、フレキシブルスタンパーが固定具より
剥離するとう欠点があった。

【００１１】本発明は、このような従来技術に鑑みてな
されたものであり、フレキシブルスタンパーの端部を固
定具の端部に巻き付けた状態に溶着する端部溶着を用い
ることにより、巻き付け部で溶着部に加わる負荷を軽減
することができ、引っ張り強度、及び剪断強度を強化
し、フレキシブルスタンパーが固定具より剥離すること
を防止した光情報記録媒体形成用ロール状スタンパーを
提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、押出し
法により、光を用いて記録再生する光情報記録媒体の基
板の材料となる熱可塑性樹脂シートを押出し、一対の成
型用ロールにより前記シートに凹凸状の信号を形成する
のに用いられ、凹凸が形成されているフレキシブルスタ
ンパーの両端に固定具を溶着し、さらにロールに前記固
定具とほぼ同形状の溝を設け、該溝に固定具を挿入し、
前記固定具の少なくとも一方にテンションの掛かる機構
を設けてフレキシブルスタンパーをローラーに固定して
なるロール状スタンパーにおいて、前記フレキシブルス
タンパーの端部が固定具の成型面以外の面のいずれか一
面を用いて固定具の端部に巻き付けた状態に溶着されて
いることを特徴とする光情報記録媒体形成用ロール状ス
タンパーである。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明のロール状スタンパーに用いられる固定具付スタン
パーの一例を示す概略図であり、図１（Ａ）はフレキシ
ブルスタンパーの端部を固定具の端部に巻き付けた状態
に溶着する端部溶着を用いた固定具付スタンパーの概略
図、図１（Ｂ）はＡ−Ａ′線切断概略断面図である。同
図において、３は情報記録媒体用基板の凹凸微細パター
ンに対応する凹凸の施されているフレキシブルスタンパ
ー、４はフレキシブルスタンパーをローラーに固定する
ための固定具、２はフレキシブルスタンパーと固定具を
溶着したときに形成される溶着ビードであり、１はフレ
キシブルスタンパーを固定具に巻き付けた状態における
巻き付けのエッジ部である。

【００１４】図１に示すように、本発明に用いられる固
定具付スタンパーは、凹凸状の信号が形成されているフ
レキシブルスタンパー３の両端に固定具４を溶着し、フ
レキシブルスタンパー３の端部が固定具４の成型面ａ以
外の面のいずれか一面を用いて固定具４の端部に巻き付
けた状態に溶着されてなるものである。

【００１５】図２は、本発明の固定具付スタンパーをロ
ーラーに固定してなるロール状スタンパーの概略断面図
である。同図に示す様に、上記の固定具付スタンパー
は、ロールに前記固定具４とほぼ同形状の溝を設け、該
溝に固定具４を挿入し、前記固定具の少なくとも一方に
テンションの掛かる機構を設けてフレキシブルスタンパ
ー３をローラーに固定することにより光情報記録媒体形
成用ロール状スタンパーを得ることができる。

【００１６】図４は電鋳法によるフレキシブルスタンパ
ーの製造方法を示す工程図である。同図において、６は
青板ガラス等のガラス基板、７はガラス基板上にパター
ニングするためのフォトレジスト、７ａはフォトレジス
トに露光及び現像を行って得られるトラッキング用溝，
情報用ピット等の凹凸の微細パターン、８はガラス基板
上にトラッキング用溝，情報用ピット等の凹凸の微細パ
ターンを形成することによって得られるガラス原盤、９
はガラス原盤６へ電鋳法により金属膜を形成するための
導電化膜、１３は電鋳法により導電化膜を形成したガラ
ス原盤へ成膜される金属膜、３は導電化膜及び金属膜を
一体として同時にガラス原盤より剥離させることで得ら
れるフレキシブルスタンパーである。

【００１７】図４（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、まずガ
ラス基板６の表面にフォトレジスト７を塗布し、この上
にトラッキング用溝、情報用ピット等の凹凸の微細パタ
ーン７ａを形成することによりガラス原盤８を得る。次
に、ガラス原盤８の表面に導電化膜９を形成した後、電
鋳法により金属膜１３を形成し、さらに研磨した後、こ
れらの導電化膜９及び金属膜１３を一体として同時にガ
ラス原盤８から剥離してフレキシブルスタンパー３を得
る。

【００１８】図５はＲＧ（ローラー・グルービング）装
置の一例を示す模式的断面図である。同図において、１
１はポリカーボネート（ＰＣ）ペレット等のペレット状
樹脂を溶融しながら一定の速度で押し出すための押し出
し機、１０は押し出し機から押し出された溶融樹脂を成
型形状に近づけるＴダイ、５はＴダイから押し出された
溶融樹脂にトラッキング用溝、情報用ピット等の凹凸の
微細パターンを転写する為のロール状スタンパー、１２
は情報記録媒体用基板の板厚調整及び鏡面を調整する為
の鏡面ローラーであり、１４はロール状スタンパーと鏡
面ローラーの間に押し出し機のＴダイから押し出された
溶融樹脂を通し、小さな圧力で成型用ローラーの凹凸パ
ターンを転写することにより得られる情報記録媒体用基
板の連続シートである。

【００１９】図５に示すＲＧ装置を使用して、押し出し
機１１から押し出した溶融樹脂をＴダイ１０を通し、さ
らに鏡面ローラー１２と凹凸の微細パターンを転写する
為のロール状スタンパー５の間を通し小さな圧力で成型
用ローラーの凹凸パターンを転写することにより、情報
記録媒体用基板の連続シートを得ることができる。

【００２０】

【作用】本発明の光情報記録媒体形成用ロール状スタン
パーは、フレキシブルスタンパーの端部が固定具の成型
面以外の面のいずれか一面を用いて固定具の端部に巻き
付けた状態に溶着された端部溶着を用いることにより、
巻き付け部で溶着部に加わる負荷を軽減することがで
き、引っ張り強度、及び剪断強度を強化し、フレキシブ
ルスタンパーが固定具より剥離することを防止すること
ができる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではな
い。

【００２２】実施例１ まず、図４のフレキシブルスタンパーの製造方法を示す
工程説明図に基づき、電鋳法によるフレキシブルスタン
パーを製造した。

【００２３】まず、図４（Ａ）の工程では、青板ガラス
等のガラス基板６にフォトレジスト７を形成した。フォ
トレジスト７は、Ａｚ１３７０（ヘキスト・ジャパン
社）を用いて、ガラス基板６に滴下し、スピナーで３０
００Åの膜厚に塗布した。その後、９０℃・３０ｍｉｎ
の条件でプレベークを行なった。

【００２４】次に、図４（Ｂ）の工程において、レーザ
ー露光装置、Mirror Projecior Mask Aligner・MPA-1500
（キヤノン（株））等の露光装置を用いて、複数個の情
報記録媒体の所定パターン（ストライプ状）を露光し、
現像液Ａｚ３１２ＭＩＦ（ヘキスト・ジャパン社）で現
像することにより、トラッキング用溝、情報用ピット等
の、凹凸の微細パターン７ａを形成し、光カード用のガ
ラス原盤８を製作した。

【００２５】さらに、図４（Ｃ）の工程では、電鋳法に
より金属膜を形成するための前処理として、スパッター
装置、蒸着装置等の成膜装置を用いて、導電化処理を行
った。膜厚１０００Å〜２０００Åのニッケル膜をスパ
ッター装置により成膜することにより、導電化膜９をガ
ラス原盤８の上に形成した。

【００２６】次に、図４（Ｄ）工程では、導電化膜９の
施されたガラス原盤８に電鋳法により金属膜１３を形成
した。スルファミン酸ニッケル電鋳液中で、導電化膜９
の施されたガラス原盤８を２０〜３０ｒｐｍで回転させ
ながら、通電電流の時間積分値１５０〜３００ＡＨ（ア
ンペア・アワー）の条件で１００〜２００μｍのニッケ
ル金属を析出させ、金属膜１３を形成した。

【００２７】ここで使用した電鋳液は、以下のごとき組
成のものである。 スルファミン酸ニッケル・ ４水塩［Ｎｉ（ＮＨ₂ ＳＯ₃ ）₂ ・４Ｈ₂ Ｏ］ ５００ｇ／ｌ 硼酸［Ｈ₃ ＢＯ₃ ］ ３５〜３８ｇ／ｌ ピット防止剤 ２．５ｍｌ／ｌ

【００２８】次に、金属膜１３を研磨し、最後に図４
（Ｅ）工程において、導電化膜９及び金属膜１３を一体
として、同時にガラス原盤８より剥離させ、表面に付着
しているフォトレジストを除去し、レーザー切断するこ
とにより、ライン・アンド・スペース：９．５μｍ／2.
5 μｍ、段差：２５００Å〜３０００Åのストライプ状
の案内溝が形成された、フレキシブルスタンパー３が得
られた。

【００２９】また、溶着の手法に、フレキシブルスタン
パーの端部を固定具の端部に巻き付けた状態に溶着する
端部溶着を用い、ＹＡＧレーザー溶着装置：ＪＫ７０１
（ルモニクス社製）により下記に示す条件で固定を行な
った。

【００３０】 オンタイム：５．０ｍｓｅｃ アシストガス：アルゴン 周波数：１５Ｈｚ 出力：５．５Ｊ ８０Ｗ 速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ

【００３１】図１（Ｂ）に示す様に、溶着前又は後にフ
レキシブルスタンパーの端部を固定具の端部に巻き付け
るのであるが、巻き付けのエツジ部１が立っているとフ
レキシブルスタンパーの一部分が盛り上がってしまい、
ロール状スタンパ５の製作時に真円度の精度が落ちるの
で、巻き付けのエツジ部１はフレキシブルスタンパーの
厚みに応じて面取りしたほうがよい。いま、２００μｍ
厚のフレキシブルスタンパーを用いたため、巻き付けの
エツジ部１に０．５ｍｍの面取りを施した。

【００３２】図１（Ｂ）では、固定具のｄ辺で溶着を行
なっているが、これに限定することはなく、成型面のａ
辺以外のｃ辺及びｂ辺で溶着を行ない、フレキシブルス
タンパーの端部を固定具の端部に巻き付けた状態にして
も良い。また、溶着による溶着ビード２は、後で研磨し
た方が良い。

【００３３】この様にして、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示
される、固定具付きフレキシブルスタンパーが完成し
た。このフレキシブルスタンパーを、予め、固定具とほ
ぼ同形状の溝を施してあるローラーに取り付け、テンシ
ョンを掛けながら固定することにより、ロール状スタン
パー５を作製した。

【００３４】次に、このロール状スタンパー５を用い
て、図５に示すＲＧ装置によりローラー・グルーブ成型
を行なった。押し出し機１１のＴダイ１０からポリカー
ボネートの溶融樹脂を２８０℃〜３１０℃の樹脂温度で
押し出し、ロール状スタンパー５と鏡面ローラー１２の
間を通し、小さな圧力でロール状スタンパー５の微細な
凹凸パターンを転写したところ、フレキシブルスタンパ
ーの溶着部に損傷は起らず、３０時間経過しても良好な
凹凸パターンを転写した情報記録媒体用基板の連続シー
ト１４を製造することができていた。

【００３５】比較例１ 実施例１と同様にして、フレキシブルスタンパー３を作
製し、図３（Ｂ）に示すように、固定具の端部から数ｍ
ｍの位置に溶着ビードを形成することにより、固定具付
スタンパーを作成した。なお、溶着は、ＹＡＧレーザー
溶着装置：ＪＫ７０１（ルモニクス社製）を用い、実施
例１と同条件で行なった。このフレキシブルスタンパー
を、予め、固定具とほぼ同形状の溝を施してあるローラ
ーに取り付け、テンションを掛けながら固定することに
より、ロール状スタンパー５を作製した。

【００３６】次に、このロール状スタンパー５を用い
て、図５に示すＲＧ装置によりローラー・グルーブ成型
を行なった。押し出し機１１のＴダイ１０からポリカー
ボネートの溶融樹脂を２８０℃〜３１０℃の樹脂温度で
押し出し、ロール状スタンパー５と鏡面ローラー１２の
間を通し、小さな圧力でロール状スタンパー５の微細な
凹凸パターンを転写したところ、フレキシブルスタンパ
ーの溶着部に３時間経過した時点で損傷が起り、良好な
凹凸パターンを転写した情報記録媒体用基板の連続シー
ト１４を製造することができなかった。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、フレキシブルスタンパーの端部を固定具の成
型面以外の面のいずれか一面で端部溶着を行なうことに
より、次のような、顕著な効果を奏することができる。 （１）ローラー・グルーブ成型法において、ロール状ス
タンパーの表面精度、及び熱分布特性を良好にすると同
時に、引っ張り強度、及び剪断強度を強化し、フレキシ
ブルスタンパーが固定具より剥離することを防止するこ
とができる。 （２）情報記録媒体用基板の平面度及び平滑度を光学的
レベルまで高めることができ、しかも２４時間の連続成
型においても、良好な凹凸パターンを転写した情報記録
媒体用基板の連続シートを得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロール状スタンパーに用いられる固定
具付スタンパーの一例を示す概略図である。

【図２】本発明の固定具付スタンパーをローラーに固定
してなるロール状スタンパーの概略断面図である。

【図３】従来の固定具付スタンパーを示す概略図であ
る。

【図４】図４は電鋳法によるフレキシブルスタンパーの
製造方法を示す工程図である。

【図５】ＲＧ装置の一例を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１ 巻き付けのエッジ部 ２ 溶着ビード ３ フレキシブルスタンパー ４ 固定具 ５ ロール状スタンパー ６ ガラス基板 ７ フォトレジスト ７ａ 凹凸の微細パターン ８ ガラス原盤 ９ 導電化膜 １０ Ｔダイ １１ 押し出し機 １２ 鏡面ローラー １３ 金属膜 １４ 情報記録媒体用基板の連続シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 甲斐 丘 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 串田 直樹 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出し法により、光を用いて記録再生す
   る光情報記録媒体の基板の材料となる熱可塑性樹脂シー
   トを押出し、一対の成型用ロールにより前記シートに凹
   凸状の信号を形成するのに用いられ、凹凸が形成されて
   いるフレキシブルスタンパーの両端に固定具を溶着し、
   さらにロールに前記固定具とほぼ同形状の溝を設け、該
   溝に固定具を挿入し、前記固定具の少なくとも一方にテ
   ンションの掛かる機構を設けてフレキシブルスタンパー
   をローラーに固定してなるロール状スタンパーにおい
   て、前記フレキシブルスタンパーの端部が固定具の成型
   面以外の面のいずれか一面を用いて固定具の端部に巻き
   付けた状態に溶着されていることを特徴とする光情報記
   録媒体形成用ロール状スタンパー。