JPH0922545A - 光記録媒体用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的異方性が小さく、スジ状の欠陥が発生
しない光記録媒体用基板の製造方法を提供する。 【構成】 押出し機１１を経てダイス１２から加熱溶融
された溶融樹脂１３をシート状に押出し、プリフォーマ
ットロール１５と鏡面ロール１４との間で挟圧してプリ
フォーマットロールに設けられた光記録媒体の凹凸プリ
フォーマットパターンを転写することにより光記録媒体
用基板を成形する方法において、前記ダイス１２のリッ
プ部の対向する面に温度差を設けて成形する光記録媒体
用基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は押出成形法により凹
凸プリフォーマットが形成された光記録媒体用基板を製
造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会の情報化が進み、多種多様の
情報を効率よく扱う手段として、光ディスク、光カー
ド、光テープ等の光学的に情報の記録または再生を行う
情報記録媒体及び情報記録再生装置が多く提案されてい
る。光学的情報記録媒体の特徴としては、記録密度が高
く、且つ非接触で記録再生が可能なために、寿命が長い
等の優れた点がある。

【０００３】そして、携帯性に優れ、大きさに比べて大
容量であるカード型光学的情報記録媒体（以下、光カー
ドと称する）についても最近盛んに研究、開発されてお
り、提案もされている。

【０００４】光記録媒体用の基板は、情報記録面に予め
凹または凸形状でトラッキング用のトラック（以下、ト
ラックと称す）、及びセクタ又はトラック番号等のプリ
フォーマット（以下、ＰＦと称す）情報のピット列が形
成されている。

【０００５】このような基板を連続的に大量に製造する
方法として、特開平３−１１３７５０号公報には、以下
に説明する押出し成形による方法が開示されている。す
なわち、図４に示される押出し成形装置において、押出
し機１１を経てダイス１２から加熱溶融された溶融樹脂
１３をシート状に押出し、鏡面ロール１４と凹凸ＰＦパ
ターンを有するＰＦロール１５で溶融樹脂を挟圧するこ
とにより樹脂シート面上に凹凸ＰＦが形成され、そのシ
ート状の樹脂は、ＰＦロールで冷却されながら搬送さ
れ、リールに巻き取られるか又は所定の形状に切断され
て光記録媒体用基板１６となる。

【０００６】上記のＰＦロール１５の構成は、所定の真
円度で製作されたロールの上に、図５に示される様に、
両端に固定部材１０が取り付けられたスタンパー４を、
固定部材１０が固定できる溝１７が形成されたロール１
５ａに、張力で巻き付け固定する方法で構成されてい
る。この方法によれば、スタンパーをロールから容易に
着脱することが可能であるため、スタンパー上に形成さ
れたＰＦパターンに傷等の欠陥が生じた場合でも、スタ
ンパーを交換するだけで対処できる。

【０００７】鏡面ロールには、所定の真円度、表面精度
で製作された通常の押出成形で用いられるロールが使用
される。上記の方法によれば、光記録媒体用基板を連続
的に生産性良く製造できるため、安価な光記録媒体用基
板を提供できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記押出し成
形法により熱可塑性樹脂を成形する際に、樹脂にはロー
ルで挟圧されたストレスが加わるため、成形された基板
には、その応力と樹脂の光弾性係数に起因する光学的な
歪み（光学的異方性）が発生する。

【０００９】そのため、光記録媒体用基板に光学異方性
が生じないように成形するために、樹脂に過度の応力が
加わらないようロールの挟圧の圧力を下げること、及び
応力が加わっても直ちにその応力を分散するために、ダ
イスからシート状に押出された溶融樹脂の粘度を下げる
こと、すなわち押出し機とダイスの温度を上げることが
望ましい。

【００１０】しかし、ロールの圧力を下げ、樹脂の粘度
を下げることによって、基板の鏡面ロール側の表面に樹
脂の流れと平行な方向にスジ状の欠陥が多数発生する。
この欠陥は、ＰＦロール側の基板表面では発生せず、鏡
面ロール側だけで発生する。この欠陥の原因は、光学異
方性を小さくするために溶融樹脂の粘度を小さくしたた
め、鏡面ロールの表面に存在する微細な欠陥をトリガー
として、溶融樹脂が鏡面ロールと接する時間が短いため
溶融樹脂が鏡面ロールから離れた後に樹脂の粘度が十分
上がらないため流れムラが発生しスジ状の欠陥が発生す
ることが判明した。

【００１１】以上のことから、スジ状の欠陥をなくすた
めには、スジ状の欠陥の発生のトリガーとなる鏡面ロー
ルに存在する微小な欠陥がなくなればよい。

【００１２】現状のＰＦロールに取り付けられているス
タンパーの表面粗さＲａの精度は、その面が転写され光
記録面となるため、０．０１μｍ以下、精度の良いもの
では０．００５μｍ以下で作製されているが、光記録面
ではない鏡面ロールは、ＰＦロールの表面精度程の高精
度は要求されず、０．０５〜０．５μｍ程度である。そ
こでこの表面粗さ精度を向上させることでこの問題は解
決できると考えられる。

【００１３】しかしながら、現状の成形ロールの表面の
鏡面加工法は、研磨時に研磨の砥粒を徐々に細かくし、
ラップ研磨仕上げを行うことで鏡面が得られている。こ
の方法で研磨されたロール表面粗さは０．０５μｍが最
小であり、この表面粗さをさらに小さくすることは技術
的に非常に難しく、もし新たに前述の問題解決のために
加工精度の良い研磨装置を作製する場合には、ロールを
研磨できる大型研磨用の特殊な専用装置を開発する必要
があり、莫大なコストが必要となるため、光記録媒体用
基板製造のコストを考えると現実的ではない。

【００１４】以上説明したように、基板の光学異方性の
低減とスジ状の欠陥の発生を抑える方法は相反するた
め、従来は基板の光学異方性をある程度犠牲にしてスジ
状の欠陥が発生しない限界の溶融粘度で成形を行い、基
板を作製していた。

【００１５】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
するためになされたものであり、押出し成形で凹凸ＰＦ
パターンが形成された光記録媒体用基板を製造する方法
において、光学的異方性が小さく、かつスジ状の欠陥が
発生しない光記録媒体用基板を製造する方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、加熱溶
融した熱可塑性樹脂を成形用ダイスからシート状に押出
し、プリフォーマットロールと鏡面ロールとの間で挟圧
してプリフォーマットロールに設けられた光記録媒体の
凹凸プリフォーマットパターンを転写することにより光
記録媒体用基板を成形する方法において、前記ダイスの
リップ部の対向する面に温度差を設けることを特徴とす
る光記録媒体用基板の製造方法である。

【００１７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、光記録媒体用の基板材料となる熱可塑性樹脂を加熱
溶融し、成形用ダイスからシート状に押出し、プリフォ
ーマットロールと鏡面ロールとの間で挟圧してプリフォ
ーマットロールに設けられた光記録媒体の凹凸プリフォ
ーマットパターンを転写することによって光記録媒体用
基板を成形する方法において、前記ダイスのリップ部の
対向する面に温度差を設けることを特徴とする。

【００１８】また、上記リップ部の対向する面の温度差
が５〜６０℃であることを特徴とする。さらに、上記リ
ップ部のプリフォーマットロール側の面の温度が、対向
する鏡面ロール側の面の温度よりも高いことを特徴とす
る。

【００１９】本発明においては、光学異方性が小さいこ
と、スジ状欠陥が発生しないことを同時に満足する光記
録媒体用基板の成形方法として、ダイスから押し出され
た溶融樹脂の鏡面ロールに接する表面層の溶融粘度がス
ジ状欠陥が発生しない程度に高く、一方溶融樹脂の内部
及びＰＦロールに接する側の粘度は、基板の光学異方性
が十分小さくなる程度に低くなるように溶融樹脂の粘度
をコントロールすることが必要である。

【００２０】その具体的な方法として、ダイスの本体及
びリップ部のＰＦロール側の面の温度は、成形された基
板の光学的異方性が十分小さく抑えられる程度の樹脂溶
融粘度になるように設定し、一方リップ部の鏡面ロール
側の面の温度は基板にスジ状の欠陥が発生しない程度の
樹脂溶融粘度になるように、ＰＦロール側のリップ温度
に比べ低温に設定する方法が本発明の製造方法の特徴で
ある。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１は本発明の光記録媒体用基板の製造方法に
用いる押出し成形装置の一実施態様を示す概略図であ
る。同図において、押出し機１１で加熱溶融された樹脂
は、ダイス１２で押し出されシート状の溶融樹脂１３と
なる。シート状の溶融樹脂１３は鏡面ロール１４と凹凸
ＰＦパターンを有するＰＦロール１５で挟圧され、樹脂
シート面上に凹凸ＰＦが形成され、そのシート状の樹脂
は、ＰＦロールで冷却されながら搬送され、リールに巻
き取られるか又は所定の形状に切断されて光記録媒体用
基板１６となる。

【００２２】本発明においては、上記のダイス１２のリ
ップ部の対向する面に温度差を設けてシート状の溶融樹
脂１３の両面の表面温度を調整する。図２にダイスの拡
大図、図３に図２のダイスのＡ−Ａ′線断面図を示す。
ダイスの温度制御は、ダイス本体に内蔵されたヒーター
２２とリップ部２０の対向する面に設けられたヒーター
２１ａ，２１ｂで行うが、本発明の製造方法によれば、
ヒーター２１ａ，２１ｂの左右の温度差を５〜６０℃に
設定することにより、具体的にはリップ部のＰＦロール
１５側の面のヒーター２１ａの温度を、対向する鏡面ロ
ール１４側の面のヒーター２１ｂ面の温度よりも高く設
定することにより、光学的異方性が小さくかつスジ状の
欠陥が発生しない光記録媒体用基板を製造することがで
きる。

【００２３】本発明の製造方法で使用される押出し機１
１は、従来の押出し成形で使用される押出し機を使用す
ることができる。ダイス１２は、ダイスのリップ部の温
度制御を、左右で別個に行なうことができるものであれ
ば使用できる。

【００２４】本発明において用いられる熱可塑性樹脂は
特に制限はなく通常の光記録媒体用基板に用いられるも
のであればよく、例えばポリカーボネート樹脂、ポリス
チレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート
とポリスチレンの共重合体、ポリカーボネートとオルガ
ノシロキサンの共重合体等が挙げられる。

【００２５】

【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。

【００２６】実施例１ 図５に示すように、スタンパー４としてニッケルスタン
パーを、固定部材１０を介してロール１５ａにネジ止め
し固定しＰＦロール１５を作製した。

【００２７】このＰＦロール１５を用いて、図１に示す
装置により押し出し成形を行った。押出し機１１のダイ
ス（Ｔダイ）１２からポリカーボネートの溶融樹脂１３
を３２０℃の温度で押し出し、鏡面ロール１４で１００
Ｋｇ／ｃｍ² の圧力を加えながらＰＦロール１５と鏡面
ロール１４の間を通し、ＰＦロールの凹凸プリフォーマ
ットを転写し、光カード用基板１６を作製した。

【００２８】その際、ダイスのリップ部の温度を鏡面ロ
ール側の温度をＸ、ＰＦロール側の温度をＹとして、Ｘ
とＹに温度差を付け実験した場合にリタデーション（Δ
ｎ）とスジ状の欠陥が変化する様子を表１に示す。

【００２９】通常、光カードの基板のΔｎは、最大３０
ｎｍまであるため、表１よりＹ−Ｘが５〜６０℃であれ
ば、リタデーションが小さくスジ状欠陥の発生のない基
板を得ることができた。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体用基板の製造方法によれば、光学的異方性が小さく、
スジ状の欠陥が発生しない光記録媒体用基板を製造する
ことができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体用基板の製造方法に用いる
押出し成形装置の一実施態様を示す概略図である。

【図２】本発明の製造方法を実施するためのダイスを示
す拡大図である。

【図３】図２のダイスのＡ−Ａ′線断面図である。

【図４】従来の押出し成形装置を示す概略図である。

【図５】ＰＦロールの１例を示す概略図である。

【符号の説明】 ４ スタンパー ５ ＰＦパターン １０ 固定部材 １１ 押出し機 １２ ダイス １３ 溶融樹脂 １４ 鏡面ロール １５ ＰＦロール １５ａ ロール １６ 光記録媒体用基板 １７ 溝 ２０ ダイスのリップ部 ２１ａ，２１ｂ リップ部の温度調節用ヒーター ２２ ダイス内部の温度調節用ヒーター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱溶融した熱可塑性樹脂を成形用ダイ
   スからシート状に押出し、プリフォーマットロールと鏡
   面ロールとの間で挟圧してプリフォーマットロールに設
   けられた光記録媒体の凹凸プリフォーマットパターンを
   転写することにより光記録媒体用基板を成形する方法に
   おいて、前記ダイスのリップ部の対向する面に温度差を
   設けることを特徴とする光記録媒体用基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記リップ部の対向する面の温度差が５
   〜６０℃である請求項１記載の光記録媒体用基板の製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記リップ部のプリフォーマットロール
   側の面の温度が、対向する鏡面ロール側の面の温度より
   も高い請求項１または２記載の光記録媒体用基板の製造
   方法。