JPS6253338B2

JPS6253338B2 -

Info

Publication number: JPS6253338B2
Application number: JP6011079A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kashihara; Keisuke Ito; Yoshihiro Okino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1987-11-10
Also published as: JPS55152028A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ビデオデイスクのような情報記録担
体を複製する複製方法に関するもので、特に、輻
射線の作用により硬化可能な液状成型樹脂を使用
して、能率良く、高品質の情報記録担体を複製せ
んとするものである。

従来より、液状成型樹脂を使用した情報記録担
体の複製方法としては、特公昭53−33244号公報
に記載のように、予じめ情報に応じた凹凸が設け
られた複製金型上に、液状成型樹脂の平坦な層を
設け、これに裏当て材として、シート又は平板を
押し当てた状態で、前記液状成型樹脂層が所定の
厚さになるまで押圧し、その状態で輻射線を照射
することにより、樹脂層を硬化せしめる方法があ
る。

また他の例として、特公開昭53−116105号公報
のように、金型上に、あらかじめ、液状成型樹脂
を滴下しておき、裏あて材を凸球面状に変形し
て、樹脂に押し当て、金型上に樹脂を平担に伸ば
すか、又は、凸球面状に変形した裏当て材で、樹
脂を押えつつ、金型と裏当て材の間を、全周にわ
たつて真空吸引してやり、樹脂を伸ばして、輻射
線を照射し、硬化させ、剥離するものであつた。
又、裏当て材をローラーで押えて、金型上に樹脂
層を均一に形成するという方法もある。いずれの
方法に於ても、ビデオデイスクの様な、微細高密
度の情報構造を、複製する際、最も問題になるの
は、液状成型樹脂を滴下する際と、金型上に裏当
て材を押し当てて、伸ばす際に樹脂中に混入する
気泡である。

樹脂層中に混入した気泡は、非接触式および接
触式ビデオデイスクのいずれにおいても、信号の
欠落を生じドロツプアウトを発生させ、再生画質
または音質を損う。

また、金型と樹脂層の境界に存在する気泡は接
触式ビデオデイスクに於いては、ピツクアツプの
針を損傷する。従つて樹脂に気泡が混入すること
はデイスクの商品価値を失なわせることになる。
前述の方法では気泡の混入を完全に防止すること
は不可能に近い。樹脂を金型上に滴下する時に混
入する気泡は、樹脂の表面張力を下げることによ
り幾分減らすことはできるが、限度がある。又、
裏当て材を樹脂に押し当てる際に混入する気泡
は、押し当てる速度を極く遅くすれば、可成減ら
すことができるが、生産性を著しく落とすことに
なる。ローラー等で裏当て材表面を押える方法で
は、やはり気泡の混入及び生産性から見て、全く
不十分である。

ここで、従来方法における気泡の混入につい
て、詳細に説明する。上述した従来の方法は、金
型上にあらかじめ液状樹脂を滴下しておき、その
後、可撓性の裏当て材（基材１１）を凸状に変形
させた状態で押し当て、圧縮した後、裏当て材を
平面に戻してから硬化させる方式のものである。
すなわち、裏当て材を吸引カツプにより吸着保持
しつつ支持空間に加圧気体を入れて裏当て材を凸
状に変形させ、その状態で液状成型樹脂に押し当
てて圧縮するものである。

ところが、このように押し当てる際に、一方は
液体の液状成型樹脂であるのに対して他方は樹脂
製の裏当て材であることから問題が起る。すなわ
ち、裏当て材は一般的に絶縁体であり、特に情報
記録担体の裏当て材として用いられるPMMA
（ポリメチルメタクリレート）、PC（ポリカーボ
ネート）、PVC（ポリ塩化ビニール）等は高い絶
縁抵抗を有しており、表面は帯電し易くなつてい
る。従つて、少しでも帯電した状態でこの裏当て
材が液状成型樹脂の表面に近づけられると、静電
力によつて部分的に吸い上げられた状態に液状成
型樹脂の表面が変形して裏当て材と局所的に接触
してしまう。その結果、裏当て材と液状成型樹脂
との境界面付近に直径数百μｍ程度の微小な気泡
が発生してしまい、裏当て材で液状成型樹脂を押
し広げたとしても、依然として樹脂中に多数の微
小気泡が滞留したままになつてしまう。

また、帯電が完全に除去されていたとしても裏
当て材と液状成型樹脂とが最初に接触する部分は
ある程度の大きさの面接触となるので、比較的大
きいものになる。その際、液状成型樹脂が裏当て
材との接触面全体を瞬時に濡らすのではなく、裏
当て材の表面状態により濡れ易い部分とそうでな
い部分とが必ず生じ、これによつて気泡が生じて
しまう。これを極少に抑えるためには、裏当て材
の押し当て速さを極めて遅くする必要があり、生
産効率の点で非常に不利である。しかも、気泡の
発生を完全に押えることは不可能であり、品質を
落としてしまう。

また、液状成型樹脂として粘度が低いものを使
用する場合には、滴下後、裏当て材を押し当てる
までに金型上で広がつてしまつてますます気泡が
入り易くなつてしまい、従つて、低粘度の樹脂を
使用することが困難で、生産効率を悪くする要因
になる。

さらに、液状成型樹脂に裏当て材を押し当てる
際には裏当て材を凸状に変形させ、硬化時には平
面状に変形成させる必要があるため裏当て材とし
て可撓性を有する材料しか使用できず、ガラス等
の材料は使用不可能である。しかも、その変形で
きるように支持するための装置として複雑なもの
が必要になり、その操作工程も多くなつてしま
う。

本発明は、かかる欠点を除き、生産性良く、高
品質な、ビデオデイスク等のレプリカデイスク
を、製造する方法及び、装置を提供するものであ
る。以下図面を参照して、実施例をあげ説明す
る。第１図において、１は記録情報に応じた凹凸
が設けられた複製金型であり、その中央部は、中
心部に液状樹脂の注入透孔９を有するセンタリン
グ用軸８により支持台３上に固定されている。

２は平担な裏当て材であり、押え板４に着脱自
在に保持されている。この実施例においては、押
え板４に同心円状に設けられた真空吸着溝６を通
じて吸引口５から真空ポンプ（図示せず）に接続
して裏当て材２を吸引している。

また、前記押え板４はエアーシリンダ７により
上下動可能に構成されている。

複製時、第１図に示すように、透明な裏当て材
２を金型１との間に、所定のデイスクの厚さより
若干厚い間隔１０が生じるようエアーシリンダ７
を駆動し、その状態で、注入透孔９より液状成型
樹脂１２を裏当て材２と金型１の両方に接するよ
うに加圧注入する。

前記間隔１０間に、一枚のデイスクを形成する
に充分な樹脂１２が注入された後、あるいは注入
が完了する少し前に、エアーシリンダ７を駆動し
て、注入された樹脂１２を所定のデイスクの厚さ
まで押圧する。

この押圧は、一時に印加圧力0.1〜0.2Kg/cm²で
数秒〜数十秒間で十分である。

前記押圧により、一定の厚さのデイスクが形成
された後、押え板４と裏当て材２との係合を解
き、押え板４を離反せしめる。

しかる後に、第２図に示すように、裏当て材２
に対向して、樹脂硬化のための輻射線源１４を配
設する。

この輻射線源１４としては、紫外線、特に
365nm、366nmを有効に発する光源が有効であ
り、水銀灯、光重合用蛍光灯等が用いられる。こ
の紫外線照射の際、注入透孔９の吐出口１１の液
状成型樹脂１２が硬化してしまうと、連続して、
多数枚のレプリカデイスクを複製することができ
なくなる。その為中央吐出口１１の部分を遮蔽し
て、紫外線が当たらない様に20mm程度の直径を有
する遮蔽板１６を置く。数秒から、数分の紫外線
照射後、裏当て材２と密着硬化した成型樹脂層２
を一体化して、金型１より剥離する。この時、遮
蔽板１６の下の部分の樹脂は充分に硬化されてい
ないがこの部分は未記録部分であるので剥離後、
適当な処理をすれば良い。

例えば、剥離後、紫外線の照射で硬化させる
か、又は未硬化のままで、センタリング用中心孔
をあけて、取り除いてもよい。金型側のセンタリ
ング用軸を通して樹脂を注入する場合、前述の様
な方法では、レプリカデイスクの中心付近を後処
理する必要がある。この問題を解決する方法とし
て、次に述べる様な実施例がある。第３図は、金
型センタリング用軸の吐出口２０の部分にテーパ
構造１９を設け、ピン１７を可動構造にし、ピン
１７のテーパとはめ合わせて、吐出口２０を密閉
している状態を示す。すなわち、樹脂１２の注入
時には、ピン１７を下降せしめた状態で、吐出口
２０より樹脂を注入し、しかる後にピン１７を第
３図に示すように上昇せしめる。このような密閉
構造により、紫外線の樹脂供給孔２１への侵入を
防ぎ、第２図の様な中央部分の遮蔽は不必要にな
る。第４図に、さらに他の実施例を示す。可動ピ
ン２３の動きにより吐出口２２から樹脂が、注入
された後、センタリング用軸２４の一部に設けら
れている吐出口２２が塞がれ、可動ピン２３の上
面は、センタリング用軸２４の上面と一致するよ
うにする。この方法によつても、中心吐出口部分
の樹脂を硬化から防ぐことができる。第３図、第
４図のいずれの方法でも、レプリカデイスクの中
心孔はあいていなくて、硬化後に処理してやる必
要がある。次に述べる実施例によれば、レプリカ
デイスクのセンタリングと、中心吐出口付近の樹
脂の処理も問題なく行なうことができる。

第５図に示すのは、あらかじめ裏当て材２のセ
ンタリングを、金型１に対して、芯出しのできて
いる可動ピン２６により、決めておく実施例であ
る。液体樹脂注入時は、可動ピン２６は、第５図
に示すように上方に上がりテーパ部分２７と２８
の間に間隙が生じ、樹脂は注入口９を通り、この
テーパ部分の間隙を通り、金型１と裏当て材２の
間隙に注入される。注入が終了すれば、押え板４
と共に可動ピン２６の軸２９にはめ込まれた裏当
て材２は、下降し同時に可動ピン２６も下降し、
テーパ部分２７と２８の間隙は塞がれ（第６図参
照）、しかる後に押え板４を外して、裏当て材２
を通して、樹脂２に紫外線を照射し、硬化させ
る。紫外線はテーパ部分から中へは入り込まな
い。なお、押え板４を紫外線透過性の材料で作つ
ておけば、外さず押えたままの状態で樹脂を硬化
させることができる。レプリカデイスクのセンタ
リングが、最初からできる別の実施例を、第７図
に示す。金型１に対して芯出しのできている可動
ピン３２の中を上下に動くことのできる裏当て材
との可動はめあい軸３１に裏当て材２をはめ込
み、注入口９を通して樹脂を注入し、テーパ部分
３４と３５の間隙を通じて、金型１と裏当て材２
の間隙を満たす様に吐出注入する。一定量の注入
が終わつた時点もしくは、注入過程に、第５図の
場合と同様に押え板４で裏当て材２を押え、樹脂
１２を均一平坦に延ばす。同時に、テーパ部分３
４，３５の間隙は塞がれ、紫外線は侵入できなく
なる。樹脂が硬化後剥離の際は、可動はめあい軸
３１を下方に押し下げて、可動ピン３２と端面が
並ぶ様にする。裏当て材と密着硬化した樹脂層
は、容易に金型から剥離することができる。同一
金型より多数枚のレプリカデイスクを作る際、レ
プリカデイスクの中心の後処理も不要になり、生
産能率を上げることができる。又後処理を無くす
ことにより、レプリカ信号面の汚染を減らすこと
ができ、偏心の少ないレプリカの製造が可能で、
生産歩留りを上げることが可能である。今迄の説
明は、いずれも、金型側センタリング用軸を通し
て、液状成型樹脂を注入する場合であつた。金型
側から注入する場合は、樹脂注入パイプ等が金型
側に接続されており、紫外線で硬化時に、例えば
他の硬化セクシヨンへ転送するという場合には、
不都合である。この不便を避ける為には、裏当て
材側から樹脂を注入して、注入が終わつて硬化の
段階にはいると、注入用センタリング用軸を裏当
て材から外して硬化セクシヨンへ転送することが
できる。以下裏当て材側から注入する場合の実施
例について説明する。第８図は裏当て材側センタ
リング用軸４３を通して樹脂を注入する場合であ
る。第１図の場合と同じく、真空吸着可能な押え
板４で裏当て材２を平面状に保持し、金型１と裏
当て材２で適当な間隙１０を構成し、その間隙１
０に樹脂を加圧注入する。樹脂が間隙１０を適当
に満たした時点で、エアシリンダー７により押え
板４を通じて、裏当て材２を加圧する。一様に樹
脂が延びた時点で、センタリング用軸４３及び、
裏当て材４を取り外し、第９図の如く、加圧注入
装置類から分離して硬化させることができる。し
かしながら、中心部分４４には、若干樹脂層が残
留し、簡単な後処理が必要になる。第１０図は裏
当て材側センタリング用軸４６の先端を円錐状に
し、金型側センタリング用軸に同じ円錐状の凹み
４９を作つておき、両者をはめ合わせて、センタ
リングを行なうものである。樹脂注入孔５０は、
両円錐がはめ合わされた時塞がれ、樹脂は断ち切
れる。この状態で紫外線を照射して、樹脂を硬化
させ硬化後、センタリング用軸４６を抜き、裏当
て材２及び樹脂を一体化して剥離する。円錐状凹
み部分の樹脂は、紫外線が当たつておらないの
で、未硬化のままで、次にレプリカを作る工程
で、スムーズにセンタリングを行なうことができ
る。第１１図は更に進んだセンタリング用軸の構
造である。押え板４で保持された裏当て材２と金
型１との間隙に、注入口５４より樹脂を注入す
る。このとき、可動ピン５１は押し下げられてい
る。注入が終了し、押え板４で均一な樹脂層が形
成された後センタリング用軸５３を上方へ抜き、
同時に可動ピン５１を上方へ押し上げ、第１２図
に示すように裏当て材２の芯出を確実に行なえる
ようにする。可動ピン５１が裏当て材２から頭を
出す迄は、押え板４には圧力を加えておいた方が
裏当て材２が浮き上がる恐れがなくなるので、望
ましい。樹脂硬化後は、可動ピン５１を押し下げ
て、金型１よりの剥離が容易な様にする。以上述
べた実施例は、裏当て材側より液状成型樹脂を注
入する場合であつて、金型側より注入する場合に
比して、注入系統を分離することができ、硬化の
みを切り離して行なえるので、生産能率の向上に
つなげることができる。成型樹脂層の膜厚は、エ
アシリンダー７による圧力印加時間と圧力の大き
さと樹脂の粘性に依存する。膜厚は特に、光学式
ビデオデイスクの場合は重要になつてくる。裏当
て材２と成型樹脂層１２の厚みが合計１mmの場
合、±0.1mm以内に納まつている必要がある。その
為には膜厚を正確に規定してやる必要がある。膜
厚を規定する１つの実施例として、第１３図の様
な方法がある。センタリング用軸５２に、膜厚を
規定する為の段差５５を設け、金型面からその段
差分だけ突出する様にし、境界面５６から樹脂を
押し出すように圧力を加えてやれば、膜厚は自ら
一定の厚み５５に規定される。次に、第８図に戻
り、加圧注入タンク３８に樹脂を流し込む場合、
脱泡済の樹脂を用いても、気泡を混入し易い。こ
の加圧注入タンク３８に入つた泡は抜いておく必
要がある。

樹脂が出入するバルブ３９，４０は閉にしてお
き、バルブ４１を開にし真空脱泡装置４２で真空
脱泡を行なう。脱泡が終了すれば、バルブ４１は
閉にし、バルブ４０は開にし、窒素ガス等で加圧
注入タンク内に圧力を加える。そして、バルブ３
９の開閉操作により樹脂を必要量加圧注入する様
にする。バルブ３９の開閉は、タイマーと連動さ
せておくと一定量の樹脂の注入を行なうのに便利
がよい。注入樹脂中に気泡がなければ注入により
気泡が入る恐れはまずない。

以上のように本発明によれば、金型と裏当て材
との間隙に液状成型樹脂を注入した後に、裏当て
材を押圧して、所定の厚さのデイスクを型成する
ものであるため、従来のように、金型上の樹脂に
裏当て材を当接する際に樹脂に気泡が混入すると
いう問題は軽減除去され、かつ、前述の特開昭53
−116105号に記載の方式においては、金型上に滴
下される樹脂の粘度は比較的高いものでなくては
ならないため、気泡を含まないように裏当て材を
押圧するためには、その押圧速度は遅いものとな
るが、本発明によれば、樹脂の粘度は比較的低い
ものでも良いため、押圧速度は早くでき、良好な
デイスクが作業能率良く得られるものである。

すなわち、本発明によれば、液状成型樹脂を最
初に複製金型と裏当て材との両者に接触させる方
法として、所定間隔を介して配設した状態の複製
金型と裏当て材との中央部に所定の液状成型樹脂
を注入することによつて両者に接触させるという
方法を採用し、しかも、そのときに裏当て材が変
形しないように支持したことによつて、成型時に
液状成型樹脂中に微小な気泡が発生することをほ
ぼ完成に防止することができて高品質な情報記録
担体を歩留まり良く複製することができるもので
ある。

また、このように複製金型と裏当て材との間に
液状成型樹脂を注入し両者の間に充填してから間
隔を狭めて圧縮するという方法にしたことによ
り、その注入速度や圧縮速度を広範囲に制御する
ことができ、情報記録担体の複製時間を短縮する
ことができて高品質の情報記録担体を効率良く複
製することができる。

さらに、このように複製金型と裏当て材との間
に液状成型樹脂を注入し両者の間に充填してから
間隔を狭めて圧縮するという方法であるから、使
用する樹脂の粘度も高粘度から低粘度まで広範囲
に選択することができ、また、その液状成型樹脂
の注入から圧縮および硬化までの間にその樹脂が
空気と触れる面積および時間を少くすることがで
きて樹脂の変質のおそれもなくすることができ
る。

さらにまた、本発明の方法によれば裏当て材を
変形しないように支持しておけばよいものである
から、その支持および押え板等をきわめて簡単な
ものとすることができ、実施のための装置も簡易
な構成にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は同硬化時の要部断面図、第３図、第４図、第
５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す要部側
断面図、第６図は第５図の実施例の他の動作状態
を示す断面図、第７図および第８図はそれぞれ本
発明のさらに他の実施例を示す要部の側断面図、
第９図は第８図の実施例の硬化時の要部断面図、
第１０図および第１１図はそれぞれさらに本発明
の他の実施例を示す要部断面図、第１２図は第１
１図の実施例の他の動作状態を示す断面図、第１
３図は本発明のさらに他の実施例の要部を示す断
面図である。１……金型、２……裏当て板、３……支持台、
４……平面状押え板、５……真空吸引口、６……
吸着用同心溝、１０……間隙、１１……注入口、
１２……成型樹脂層、１３……支持アーム、２
０，２２……注入吐出口、２７，３４……可動ピ
ンテーパ、２８，３５……センタリング用軸部テ
ーパ、３８……加圧注入タンク、３９，４０，４
１……バルブ、４２……真空脱泡装置、５０，５
４……注入吐出口、５５……膜厚規定量。

Claims

【特許請求の範囲】１記録情報に応じた凹凸の設けられた複製金型
に対向して、所定の情報記録担体の厚みより若干
大なる間隔を介して裏当て材を変形しないように
支持した状態で配設し、前記複製金型の中心部あ
るいは裏当て材の前記複製金型の中心部に対向す
る部分より輻射線の照射により硬化可能な液状成
型樹脂を前記複製金型と裏当て材との両者に接す
るまで注入し、しかる後に前記裏当て材の形状を
変化させることなく前記複製金型と裏当て材とを
相対的に移動せしめて前記液状成型樹脂を中心部
から周辺部に向つて押し広げつつ前記間隔を前記
情報記録担体の所定の厚みまで圧縮し、その圧縮
した状態で輻射線を照射して前記液状成型樹脂を
硬化せしめることを特徴とする情報記録担体の複
製方法。２複製金型の中心部近傍の液状成型樹脂には、
輻射線の照射を軽減し、その部分の硬化を弱める
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
情報記録担体の複製方法。３液状成型樹脂の注入口を、輻射線の照射時に
は閉成することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の情報記録担体の複製方法。