JPS5989782A - 回転記録体用スタンパ−の電鋳方法 - 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】 プラスチックスの円盤上に微細な凹凸として情報信号を
記録し、光学的な方法により、それを読み取り再生する
方式の回転記録媒体がある。

代表的なものとして、光学式のビデ　　ィスクやディジ
タルオーディオディスクがある。かかる記録媒体の微細
な凹凸の信号はプラスチック円盤の成形時に金型にとり
つけるスタンパ−上に記録された微細な凹凸の信号を転
写する方法によって得られる。スタンパ−は成形機の金
型面にとりつけ、円盤の信号面を形成させるもので通常
は次に述べるように電鋳によって製造される。

すなわち、光学的に完全に平坦なガラス盤にレジストあ
るいは金属等の薄膜を形成させ、これをレーザー等によ
って加工し、情報信号に応じた凹凸を形成させる。この
ようにして得られるガラス原盤を母型として電鋳により
、凹凸を逆転し転写した、いわゆるマスター盤を得る。

原盤は通常導電性でないので、マスター盤電鋳時には原
盤上に銀鏡反応、真空蒸着、スパッタリング等により導
電性薄膜を形成させた後にニッケル電鋳を行なう。

マスターをそのままスタンパ−として用い、プラスチッ
クス盤の成形を行なえば、原盤上の情報信号がそのまま
プラスチックス円盤上に再生される。

信号の凹凸の深さは通常読み取りのレーザー光の波長の
２ル分の１（ｓは正の整数）にとられ得る。

しかしながら、マスター盤の表面は原盤の導電処理被膜
であり、くりかえし成形に耐えるだけの強度を有しない
ことがあり、通常はマスター盤を剥離処理した後に電鋳
し、一度凹凸の反転した、いわゆるマザー盤を得、更に
このマザー盤を更に剥離処理して電鋳し、スタンパーラ
得ル。

スタンパ−に要求される性能として重要なこととして信
号の転写が正確でなければならない。

電着時に内部応力が蓄積すればスタンパ−に歪が生じ、
信号の転写が不正確となるばかりでなく、金型面に密着
しないため成形されるプラスチック円盤の厚みに不均一
を生じたり、金型面そのものを損傷したりすることがあ
る。又スタンパ−は厚みが均一にコントロールされてい
る必要があり、スタンパ−厚みの不均一はそのまま成形
されるプラスチックス円盤の厚み不均一に反映し、光学
的な信号読み出しの機構を阻害する。かくしてスタンパ
−製造の要点は転写性にすぐれ、内部応力がなく、機械
的性質にすぐれたニッケル円盤を、すぐれた厚み精度で
得るところにあり、通常のスタンパ−の厚みは０．２〜
０．５　ＩＩｍで、その許容誤差は５％以内である。

かかるニッケルスタンバ−を得るには通常傾斜した回転
円盤に原盤を取りつけ、ニッケルアノードボックスある
いはバッグと対向させ、スルフアミノ酸ニッケルを主成
分とした電着溶液に浸漬し攪拌しつつ直流を通電し電鋳
を行なう。電鋳あるいはメッキにおいては金属イオンの
拡散が律速段階となりやすい。電着表面の近傍では金属
イオン濃度の薄い金属イオン欠乏層が形成される。被電
着物の形状によって攪拌が行なわれやすい場所において
は金属イオン欠乏が回復されやすく、電着速度がはやく
なり電鋳が部分的に厚くなる。

本発明のかかわる円盤状の原盤の場合には円盤の周辺部
分が厚くなりやすく、厚み均一性をそこなうことになる
。かくしてこのような場合、原盤に電着して出来るニッ
ケル層の厚みを均一に−するにはアノードボックスある
いはバッグの開口部の形あるいは大きさの調節、アノー
ドと被電着面との距離の調節、アノードと電着面の間へ
の遮蔽板の挿入等によって原盤の外径、中心孔の大きさ
に応じた最良の厚み均一性を出すための条件を経験的に
設定するのが通常行なわれる方法である。

本発明の目的はコントロールしやすい方法テ円盤状原盤
への電鋳の厚み均一性を得、転写性にすぐれ、かつ内部
応力の蓄積のない、機械的強度にすぐれたスタンパ−の
電鋳方法を確立することにある。

発明者は鋭意検討の結果、かかる目的が電鋳型取り時に
電着面近傍の金属イオン欠乏層の金属イオン濃度を混合
回復せしめて電着面近傍の金属イオンの場所による不均
一性をなりシ、均一な電着速度を得ることによって達成
されることを見出した。

具体的には電鋳時にパルス電源、すなわち一定の値の直
流電流と電流ゼロの状態が一定の間隔で交互に、かつシ
ャープに得られるような電源を用いて通電し、一定間隔
の電着休止期間を設けることにより、その間に電着面近
傍の金属イオン欠乏層が拡散する金属イオンにより解消
され、電着速度の場所による不均一性がなくなり、厚み
均一性が容易に得られる。パルス電流としては、通電時
間及び休止時間を１μｓｅｅないし１ｏｏｍｓｅｃにと
り、ピーク電流はカソード表面積当り１００Ａ／ｄｍ”
以下、平均電流は５０Ａ／ｄｍ２以下にとるのが好適で
ある。

ガラス原盤からマスターを電鋳する場合においては、原
盤上に形成された導電被膜が極めて薄いため、電流密度
が電着の初期において大きすぎると導電被膜が過熱し損
傷する、いわゆる焼けという現象が起きる。それを防ぐ
ためには電鋳の初期においては電流密度を低くおさえざ
るを得ないが電流密度が低くなるとニッケル電鋳の溶液
中の銅、鉄、亜鉛等不純物金属イオンの電着が相対的に
起りやす（なり、電鋳されるニッケルの膜がもろくなる
。又、低電流密度の電着膜の内部応力は一般的に犬であ
る。したがって焼けを防ぐために電流密度を下げると電
着膜がもろく内部応力が大きいため、部分的に電着膜に
亀裂を生じたり剥離が起ったりする。かくしてガラス原
盤からマスターを電鋳する場合、初期の電流密度の微妙
なコントロールが必須である。

本発明のパルス電源を用いれば、通電時には高電流密度
であり、一定間隔の電着休止期間をおくので、過熱によ
る焼けを防ぐと同時に瞬間的には高電流密度となるので
、不純物イオンの析出や内部応力増加を防ぐことができ
るため電鋳の初期電流のコントロールが容易となる。

本発明の目的とする円盤状原語への厚み均一性のある電
鋳を行なうための従来技術としては特開昭５１−１１６
１．２３に示されているような交互に逆電流を通電する
方法、すなわち標準直流電流に対して逆方向、すなわち
電着面溶解の方向の電流を交互にパルス状に流し、標準
電流量よりも溶解電流量が小となるようにコントロール
して電鋳する方法が提案されている。このような方法に
よれば電着面の肉付きの厚すぎる部分が優先的に溶解す
るので最終的に得られる電鋳層はより均一な厚さとなる
。しかしながら、かかる方法によっては電流がゼロとな
る休止期間をおいてジーール熱を拡散除去することがで
きないので、ジーール熱の発生は一定直流電流を一方向
に流す場合と同じであり、ガラス原盤からマスターを電
鋳する場合の電着初期の導電薄膜の焼けを防止すること
ができない。又、かかる導電薄膜は極めて薄く不安定で
あるので、逆電流を流すことにより溶解損傷することが
あり、交互に流す電流の電流量、パルス巾を適正にコン
トロールするのが極めて困難である。

本発明の目的を達成するためには、電鋳型取り時に超音
波を照射することも又有効である。

超音波としては、２０　ｋＨｚ以上ｓ　ＯｋＨｚ以下の
範囲が可能で、２０　ｋＨｚないし３０　ｋＨｚの範囲
が特に好適である。

超音波照射により電着表面近傍のミクロな攪拌を促進し
、金属イオン湊度不均−を解消し、均一な電着速度、電
鋳厚み均一性を得る。超音波照射はまた、電着面に付着
する気泡、微細な塵芥を除去するので、電着面の欠陥、
ひいては信号ノイズの原因を排除して電鋳の良好な信号
転写面を得るのに有効である。

パルス電源および超音波照射の両者と併用することは、
上述のそれぞれの効果から明らかに本発明の目的達成の
ために更に有効である。

以上間らかにしたように、この発明による電鋳型取り方
法によって回転記録媒体のスタンノく−を　で製造すれ
ば、厚み均一性、転写性にすぐれ、内部応力の蓄積のな
い機械的強度にすぐれたスタンノく−を焼は等のトラブ
ルを生ずることなく、容易にコントロールできる製造条
件で得ることができる。

次に、本発明を実施例をもりて説明する、実施例 直径３５０闘、中心孔７．２冨罵、厚さ６１１のオプテ
ィカルフラットなガラス盤上に０２μ厚さにレジストを
塗布し、巾１μのトラック上にＰＣＭ信号を変換したピ
ットをレーザーによりＮんだ原盤上に１５ＯＡの金の導
電層を真空蒸着により作り、これを用いてマスターを電
鋳した。

原盤を電鋳溶液に浸漬し、垂直面に対し４５°の角度を
保ちつつ回転させ、電着面がアノードボックスに対向し
、７αの間隔を保つように保持して電鋳した。電鋳浴の
組成は以下のとおりである０ スルファミン酸ニッケル（四水和物）　　４００ｇ／、
８塩化ニツケル（六水和物）　　　　　　　　　　５９
／１３はう酸　　　　　　３０９７１３ ピット防止剤　　　　　　　　　　　　　　　ｏ、５９
／１３浴温は５０℃で、液全体を１０回／ｈｒ　のサイ
クルで０．４μのメンブレンフィルター貯槽とを通過し
て循環させ、原盤の中央部へ向って液力１噴出するよう
にした。貯槽中には電解ニッケルのコルゲートのカソー
ドとアノードバッグを浸漬して０．３　Ａ　／　ｄｍ２
０弱電流と通電し、不純物イオン廿　　　　　　　　　
　廿　　　　廿 Ｃａ　、Ｆｅ　、Ｚｎ　、Ｐｂ　　等を選択的に電着さ
せ電鋳浴を精製した。

アノードのニッケルには電解ニッケルのペレットを用い
た。

原盤表面に平行な方向に超音波を３０　ｋＨｚｓｌｏｏ
Ｗで発生させ、表面のミクロな攪拌を促進した。又、乾
燥空気を２２ｏｏ−ｇ／ｈｒでバブリングさせ、攪拌し
た。

パルス電流はオンタイム５　ｍ５ｅｃ　オフタイム１５
１’ＨＢｅｃ　　とし、ピーク電流をＩＡから４０ＯＡ
まで３０分で時間と共に直線的に増加させた。その後そ
の電流値に保ち、トータルの通電量が２４ＯＡ・ｈｒｓ
で通電を終了した。積算電流量が４０　Ａｏｈｒｓの時
点で一旦中止し、原盤に天然ゴムの外枠を取りつげ、原
盤外縁の電着を防止した。

得られたマスター盤は内部応力の蓄積による歪が全く見
られず、半径１７＋＋＋ｓ＋から１７５朋の範囲のどの
点でも電鋳厚みが０．３００ｍｍから０２９０ｕｍの範
囲にはいっていた。

特許出願人 ダイセル化学工業株式会社 手続補正書（自発） 昭和５８年６月ろ　日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示　　昭和５７年特許願第２００５４８号
２　発明の名称　　回転記録体用スタンノく−の電鋳方
法３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　大阪府堺市鉄砲町１番地 少 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄
５、補正の内容 （１１明細書の特許請求の範囲を添付別紙のとおりとす
る。

（２）明細書第１頁第１４行目の「ビデイ　イスク」を
「ビデオディスク」に補正する。

（３）同第２頁第１６行目の「２郭分」を「２　分」に
補正する。

■ （別　紙） 特許請求の範囲 電鋳型取り時に電着面近傍の金属イオン欠乏層の金属イ
オン濃度を拡散および／または微視的攪拌により回復せ
しめ、電着面近傍の金属イオンの場所による不均一性を
なくし、均一な電着速度を達成させることを特徴とする
回転記録体用スタンパ−の電鋳方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電鋳型取り時に電着面近傍の金属イオン欠乏層の金属イ
   オン濃度を混合により回復せしめ、電着面近傍の金属イ
   オンの場所による不均一性をなくシ、均一な電着速度を
   達成させることを特徴とする回転記録体用スタンパ−の
   電鋳方法。