JPS6345285B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は輻射線の作用により硬化可能な液状成
型樹脂を用いて平板状情報記録担体複製金型より
複製デイスクを得る複製方法に関する。

平板状情報記録金型、すなわちビデオデイス
ク、オーデイオデイスク、PCMデジタルオーデ
イオデイスク等では一般的にNiスタンパーが用
いられている。この金型より情報を転写した複製
デイスクを得る従来方法としては次のようなもの
がある。熱可塑性樹脂を、ガラス転移点以上に加
熱し、これを金型間でプレス成形するコンプレツ
シヨン方法や、金型間に高圧で注入するインジエ
クシヨン方法や、この両者の折衷的なインジエク
シヨンコンプレツシヨン方法がある。この他、シ
ート材を高温の金型間でプレスするエンボス方法
もある。用いられる樹脂は、ポリ塩化ビニールコ
ンパウンドやポリメチルメタクリレート等が主体
である。

ビデオデイスクの金型の有する情報構造は、従
来のオーデイオデイスクの金型に比べると百倍近
いトラツク密度を持ち、情報量も数百倍の収容能
力を持つている。そのため従来のオーデイオデイ
スクの有する記録密度からは考えられないような
高密度な情報構造になつている。よつてビデオデ
イスクの複製にあたつては、従来のオーデイオデ
イスクの複製では何ら問題にならなかつたような
ことまでもが重大な問題になり、オーデイオデイ
スクの複製装置をビデオデイスクの複製にそのま
ま用いられる可能性は全くないと云つても過言で
はない。基本的な問題点としては、１）高温に加
熱された樹脂が高温の金型間を流動する際に引き
起こす問題、即ち、材料中の異物と、金型表面に
付着する異物によつて発生する金型表面の傷、
２）材料自身、特にポリ塩化ビニールコンパウン
ドは過熱することにより塩化水素ガスを発生して
金型表面を腐食し、寿命を短縮する。これらの問
題により、従来のオーデイオデイスクのように
100％近い歩留りで、１枚の金型から1000枚以上
の複製デイスクが得られるかどうかは、ビデオデ
イスクにおいては極めて困難なことで、何如に高
品質の複製デイスクを多量に供給出来るかがビデ
オデイスクの勝敗を決めると云つても過言ではな
い。

従来の熱可塑性樹脂を用いる方法に代つて提案
されたものとして、輻射線、特に紫外線の作用に
より硬化可能な紫外線硬化型樹脂を用いる方法と
して、特許公報昭53―33244、公開特許公報昭53
―116105号がある。これは何れも金型上に紫外線
硬化型樹脂を滴下しておき、それに裏打ち担持材
を押し当てて成形層を形成し、裏打ち担持材を通
して紫外線を照射して硬化させ、裏打ち担持材と
共に剥離して複製デイスクを得る方法である。し
かしながらこの方法によつても次のような問題点
がある。紫外線硬化型樹脂の粘度は比較的高く、
また裏打ち担持材が少しでも帯電していたりする
と、滴下した紫外線硬化樹脂に裏打ち担持材を押
し当てる際に、気泡のかみ込みが起こり、成形層
中に気泡が滞留し、デイスク複製の歩留りを下げ
ることになる。従つて、この方法によつても従来
のオーデイオデイスク複製方法に匹適するような
スピードでデイスクを複製することは原理的に困
難である。

この問題点を回避すべく出願人は公開特許公報
昭54―60110，54―165358等により次のような方
法を既に提案している。この方法は、金型中心軸
より紫外線硬化型樹脂を注入し、圧縮気体の給気
口を有する平板状押え板にて非接触押圧塗布し、
紫外線源により硬化させるものであるが、裏打ち
担持材をセツトして金型中心軸から紫外線硬化型
樹脂を注入し押え板にて押圧塗布する際、樹脂の
広がり速度により直径100μｍ以下の細かい気泡
を樹脂中にかみ込む現象が起きる。この気泡の多
くは成型層の情報信号部分に滞留し、信号再生の
際に欠陥となる。

そこで本発明は輻射線の作用により硬化可能な
液状成形樹脂を押圧塗布する際に成形層中に気泡
がかみ込む現象を解消することができる複製方法
を提供する。

以下本発明による複製方法を具体的な一実施例
に基づいて説明する。

第１図〜第３図は複製装置の構成とその動作工
程を示す。先ず第１図に示すように、記録情報に
応じて凹凸が形成された情報記録担体複製金型
〔以下金型と称す〕１は、支持台２上に中心軸３
で固定されている。４は裏打ち担持材で、中心孔
４ａを前記中心軸３に昇降可能に装置された注入
弁５上端の軸６に嵌合し、軸６近傍の鍔７によつ
て裏打ち担持材４が金型１に接触しないよう間隙
８だけ持上げて金型１と対向する状態に支持され
ている。９はエアシリンダ１０を介して支持台２
側の支持アーム１１に装着された押圧体としての
押え板で、前記軸６に対応して凹部９ａが形成さ
れ、該凹部９ａの周囲には前記鍔７に対応してＯ
リング１２が装着され、該Ｏリング１２の周囲で
前記鍔７の外周に対応する位置よりも外側に給気
パイプ１３によつて加圧気体が供給される給気口
１４が開口している。１５は中心軸３の固定金
具、１６は注入弁５の駆動軸、１７は注入弁５の
注入口５ａへ液状成型樹脂を供給する注入パイプ
である。

複製工程は押え板９をエアシリンダ１０によつ
て第１図状態から下降させ、Ｏリング１２の弾性
により裏打ち担持材４と間隙１８を保つた第２図
の状態で静止させる。注入弁５は少なくともＯリ
ング１２の弾性に打ち勝つだけの力で上方へ付勢
されており、第２図の状態において注入口５ａが
閉塞されないよう構成されている。次いで金型１
と裏打ち担持材４の前記間隙８に紫外線硬化型樹
脂１９を注入口５ａから所定量注入する。なお裏
打ち担持材４はＯリング１２を介して押え板９と
注入弁５の鍔７によつて所定押圧力で挾持されて
いるため、対向接触部２０に前記樹脂がしみ込む
ことは殆どない。注入過程が終了すると、第３図
の押圧塗布過程に移る。第３図では押え板９に圧
力〔100Kg未満〕を加え、同時に給気口１４から
加圧気体〔５Kg／cm²程度で十分である〕を吹出
し、裏打ち担持材４と押え板９の間に間隙１８′
を保つて非接触で圧力を加えている。間隙１８′
の値は100μｍ以下である。この時、注入弁５は
押下げられて注入口５ａは閉塞され、定量注入さ
れた前記樹脂１９は金型１の中央部から外周部へ
徐々に押し広げられる。これは加圧気体２１を絞
られた給気口１４から吹出させることにより、前
記間隙１８′になつた時に給気口１４の直下が最
大で遠ざかるにつれて下降する圧力勾配が発生す
るためである。徐々に樹脂１９が外周部に押し広
げられて一定時間後、樹脂１９は一定の厚み８′
の情報転写層１９′になつて押圧塗布過程が終了
する。

樹脂１９が第２図の状態から金型１と裏打ち担
持材４の間で押広げられる場合、広がり速度が一
定の値を越えると急激に微小な気泡〔直径100μ
ｍ以下のものが多い〕がかみ込まれるようにな
り、前記広がり速度を所定値にすると気泡のかみ
込みを回避できることが確認された。

液体と固体のぬれに関しては接触角が重要な意
味を持つ。第４図は前記樹脂１９を水平に置かれ
た金型１に滴下した時の接触角θを示し、金型１
の材質がNiの場合、表面が清浄であれば接触角
θは約15になる。また表面が無電解Niで覆われ
ている場合やNiメツキ浴が異なる場合でも、ま
た他の金属でNi表面が覆われている場合でも、
大体前記接触角θの値は大差なく、空気中に放置
した状態とか、保存状態に影響される。樹脂の方
は組成や粘度を変えてもさほど接触角θの値は変
わらない。なぜなら、粘度は樹脂内部だけの問題
であり、接触角θは樹脂表面と外部との相互作用
で決定されるためである。従つて、樹脂１９は金
型１を十分良くぬらすと云える。ポリ塩化ビニー
ルまたはポリメチルメタクリレートから成る裏打
ち担持材４と樹脂１９との接触角は16〜23度にな
る。実際に裏打ち担持材４と金型１との間に紫外
線硬化型樹脂１９を注入した状態は第５図のよう
になり、平衡状態では第４図の接触角θの値と等
しい。第６図は裏打ち担持材４に圧力Ｐが加わつ
て押圧塗布の状態を表わす。この時、樹脂１９は
先端部で速度Ｖで広がつており、接触角θから接
触角θ′の大きさになり、最早、ぬれの状態は平衡
状態での接触角θでは議論出来なくなつてしま
う。ダイナミツク状態の接触角θ′の解析は今後に
待たれるところである。本発明の方法によると広
がり速度Ｖを５cm／秒〜10cm／秒以下に保つこと
により、微小な気泡を全くかみ込まない状態が得
られた。なお広がり速度10cm／秒以下の塗布状態
は次のようにして得られる。すなわち第２図から
第３図に移行する押圧塗布の過程において押え板
９の下降速度を相対的に遅く設定することによつ
て実現できる。

第７図は押え板９の時間変化に対する位置変化
の状態を示し、Y₀は最も上昇した位置、Y₁は一
時停止して樹脂１９の注入が行われる第２図の位
置、Y₂は注入後押圧塗布が行われて情報転写層
が一定の厚み８′になつた第３図の位置を示す。
t₀からt₁の区間２２は高速で下降させている状
態、t₁からt₂の区間２３は注入期間、t₂からt₃の
区間２４は押圧塗布期間、t₃からt₄の区間２５は
高速で上昇させている状態である。押圧塗布過程
の開始時間t₂から区間２４への過程における押え
板９の下降速度を区間２２の下降速度に比べて相
対的に遅く、樹脂１９の広がり速度が10cm／秒を
越えない速度に設定した。接触角は前述のように
樹脂の粘度にあまり依存しないが、塗布の広がり
速度には影響し、粘度が低いほど、短時間に良く
広がる。従つて、粘度が低い場合には粘度が高い
場合よりも押え板９の下降速度をより遅くして最
大広がり速度を10cm／秒以下に保つ必要がある。
デイスク複製に使用し得る樹脂１９の粘度の上限
は大体5000〜１万センチポイズである。粘度にか
かわらず第６図に示す圧力Ｐを一定とした場合、
粘度が下がるに従つて広がり速度Ｖは大きくなつ
ていく。粘度が下がつた場合でも実質的には広が
り速度を10cm／秒以下に押えておけば非平衡状態
における気泡のかみ込みを防ぐことができる。実
際には、区間２４の押え板９の下降速度は樹脂１
９の粘度が1000センチポイズ程度の場合、数mm／
秒以下にする必要がある。なお他の下降および上
昇についてはこれよりも相当大きく設定しておけ
ば良い。なお区間２４の初期において押え板９の
下降曲線の勾配が徐々に緩やかになつているの
で、樹脂注入終了直後は裏打ち担持材４と金型１
の間隙が比較的大きくて樹脂１９もあまり広がつ
ておらず、樹脂１９が広がり易い状態にあり、樹
脂層の厚さが薄くなつて一定の値に近づくにつれ
て同じ押圧力でも下降速度が下がつて行くためで
ある。区間２４の終了後、押圧塗布された樹脂１
９は紫外線によつて硬化させられる。

このようにしたため、押え板９の区間２２，２
５の移動速度を高速とし、区間２４の押え板９の
下降速度を樹脂１９の押圧塗布広がり速度10cm／
秒となるよう設定した場合に、注入押圧塗布の１
サイクルの時間を短縮することができ、かつ気泡
のかみ込みのない高品質の複製デイスクを効率よ
く複製することができる。

なお上記実施例において押圧体として平板状の
押え板９を例に挙げて説明したが、押圧体の形状
はこれに限定されるものでない。

以上説明のように本発明の複製方法によると、
裏打ち担持材と金型との間に加圧注入された樹脂
の押圧塗布広がり最大速度が毎秒10cm以下となる
よう前記裏打ち担持材を金型側に押圧する押圧体
の下降速度を設定して塗布するため、気泡がかみ
込まない高品質の複製デイスクを高い歩留りで得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による複製方法の具体的な一実施
例を示し、第１図は複製装置の構成図、第２図と
第３図は樹脂塗布工程の説明図、第４図〜第６図
は樹脂の接触角の説明図、第７図は押え板の時間
に対する位置変化の説明図である。 １…情報記録担体複製金型、４…裏打ち担持
材、５…注入弁、９…押え板〔押圧体〕、１０…
エアシリング、１２…Ｏリング、１９…樹脂、１
９′…情報転写層、Ｖ…広がり速度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録情報に応じて凹凸が形成された情報記録
   担体複製金型に対向して裏打ち担持材を所定の情
   報転写層よりも大きな間隙を保つて保持し、前記
   金型中心部より前記間隙中に輻射線の作用により
   硬化可能な液状成型樹脂を所定量加圧注入し、注
   入された前記樹脂の押圧塗布広がり最大速度が毎
   秒10cm以下となるよう前記裏打ち担持材を金型側
   に押圧する押圧体の下降速度を設定して塗布し、
   塗布後に前記液状成形樹脂を硬化させることを特
   徴とする平板状情報記録担体の複製方法。 ２ 押圧体の移動速度を、液状成型樹脂の押圧塗
   布過程の下降動作の他の移動過程において高速移
   動することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の平板状情報記録担体の複製方法。