JPS6351845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、表面状態、表面精度および平面性
（以下、表面性という）に優れた樹脂板の製造方
法に関するものである。 最近、ビデオデイスク等、円盤状のデイスク基
材（以下基材という）の表面に薄膜記録媒体を設
けて光学的に情報の記録再生を行う方法が開発さ
れている。この光学記録再生方式は、記録媒体に
信号に対応した光を照射することにより光学濃度
等に変化を与え情報の記録再生を行う方式で、特
長として数μｍの微小信号を記録再生することが
でき、原理的には光の波長オーダーの高密度記録
が可能である。この方式に使用する基材は、上記
光信号を透過するため透明を必要とし、薄膜記録
媒体を設ける面は数μｍの傷、凹凸があると再生
信号のノイズ、ドロツプアウト等の原因となるた
め高度の表面性を必要とする。この基材としてパ
イレツクス、ソーダガラス等のガラス板を使用し
て一応の性能を得ているが、重量が大きい、取扱
い時に破損しやすい、高価である等の点で用途が
限られており、民生用としては不適当である。 このため基材として合成樹脂よりなるシートま
たはフイルムを用いることが有効であり、樹脂板
においてガラス基材並の表面性を得ることが要求
されている。しかしながら、一般の合成樹脂のシ
ートまたはフイルムの製造工程において表面に
傷、凹凸の発生またはごみ、異物の混入を完全に
なくすことは極めて困難であり、厳しく管理され
た工程による製品においても数μｍの傷、凹凸は
さけがたいのが現状である。 現在市販されている樹脂平板の中で比較的表面
性がよいのは光学用アクリル板（ポリメチルメタ
クリレート鋳込板）である。これは重合と同時に
シートが製造されるため、ごみ、異物の混入が少
なく、ガラス板に近い表面性を有している。しか
し、このような製法による光学用アクリル板であ
つても表面には微小（1μｍ前後）な傷、凹凸が
有り、部分的にはクレージングと称される微小な
ヒビ割れが発生している場合が多く、これらの
傷、凹凸等は光学式記録再生方式にとつてノイ
ズ、ドロツプアウト等の原因となるのである。 本発明は、光学用アクリル板等の合成樹脂板で
表面性の優れた基材を得るため、表面性の優れた
加圧体で樹脂板を挾み込んで樹脂板の軟化温度以
上に加熱後、加圧を行つて加圧体の表面性を樹脂
板に転写するものである。この時、加圧体には現
存する表面性のよい材料の中で最も高精度なガラ
ス板を使用し、樹脂板と加圧体の間に残る空気、
塵の混入を防止するため、塵のないクリーンな低
圧雰囲気中で樹脂板と加圧体の組み立てを行う。
さらに樹脂板を低圧雰囲気中で加熱することによ
るガス発生に起因する、樹脂板の表面への悪影響
（樹脂板の曇、その他光学的欠陥）を防止するた
め、低圧雰囲気中で組み立てた後、両加圧体で樹
脂板を挾み込む方向に軽い圧力で付勢し、この状
態で雰囲気を大気圧にもどして加熱している。こ
のようにして樹脂板でガラス板と同程度の傷、凹
凸のない高精度な表面を提供するものである。 以下本発明の一実施例を工程に従つて図面と共
に説明する。第１図に工程のフローチヤートを示
す。 洗浄工程：被加圧材となる樹脂板および加圧体
となるガラス板を暗視野顕微鏡下で1μｍ以上の
付着異物が検出されない程度まで洗浄する。 乾燥工程：加熱時の水分蒸発による樹脂板表面
への悪影響を防止するため、樹脂板およびガラス
板を赤外線ランプ等で加熱（アクリル板の場合、
約50〜60℃、所要時間２〜3H）し、充分に乾燥
させる。 組立工程：第２図、第３図に組立状態を示す。
樹脂板１を平面性よく仕上げられた下型２の上に
乗せたガラス板３の中央部上に配置し、ガラス板
３の外周上４ケ所に配置した耐熱性および弾力性
のあるスペーサ４を介してガラス板５で挾み込ん
でいる。このスペーサ４は樹脂板１とガラス板５
の間に隙間６を設けるためのもので樹脂板１を挾
み込む方向に加圧した時には、第４図に示すよう
に圧縮されて樹脂板１の加圧には支障のない形状
に容易に変形するものである。 平面性よく仕上げられた上型７は樹脂板１を挾
み込んだガラス板５の上に乗せて８本の固定ネジ
８で下型２に連結して金型を構成している。この
時固定ネジ８は軽く締めスペーサ４をわずかに加
圧して隙間６を維持した状態になつており、固定
ネジ８の頭と上型７の上面の隙間９は前記隙間６
より大きく、樹脂板１を加圧しても固定ネジ８の
頭が上型７の上面より出ない構造になつている。 組立にあたつて樹脂板１およびガラス板３，５
を直接手で触れないことはもちろん、樹脂板１と
ガラス板３，５の間に塵等が混入しないようにク
リーンな雰囲気で作業をする必要がある。 低圧雰囲気化工程：第５図、第６図に密閉容器
への組込み状態を示す。密閉容器本体１０の中央
部に第２図に示す組立後の金型を入れ蓋１１をか
ぶせている。蓋１１と密閉容器本体１０は蓋１１
に設けた溝１２に挿入された耐熱性を有するＯ−
リング１３によつて気密を保持し、さらに蓋１１
はＯ−リング１３を介して密閉容器本体１０の内
面１４に沿つて矢印Ａ，Ｂの方向に摺動できる構
造になつている。圧縮規制ネジ１５は蓋１１の外
周８ケ所にネジ込まれ、その先端は密閉容器本体
１０の上端に接して隙間１６を維持する構造にな
つており、この圧縮規制ネジ１５によつて密閉容
器本体１０に対する蓋１１の位置関係を調整する
ものである。すなわち、第３図に示す組立後の金
型を入れた時に蓋１１は金型の上面に接している
が、密閉容器内１７の雰囲気を低圧にした場合、
大気圧によつて矢印Ｂの方向に加圧力が発生し、
樹脂板１とガラス板５の間の隙間６を圧縮する力
が働くため、この加圧力に抗して隙間６を維持す
るためのものである。密閉容器本体１０には密閉
容器内１７の空気を吸引した後低圧状態に保持あ
るいは開放するための開閉バルブ１８を設けてい
る。このように樹脂板１とガラス板５の間に隙間
６を維持した状態に組込まれた金型の上下１９，
２０はそれぞれ蓋１１と密閉容器本体１０に密着
した状態になつており、さらに圧縮規制ネジ１５
によつて蓋１１の位置が規制されている。この状
態で開閉バルブ１８を開放して継手２１を介して
低圧源（図示せず）に接続すれば樹脂板１とガラ
ス板５の間の隙間６を保持した状態で密閉容器内
１７を低圧雰囲気にすることができる。 樹脂板と加圧体の密着工程：第６図に示した組
立状態で一定時間低圧雰囲気にした後、低圧源に
接続したまま圧縮規制ネジ１５を緩めて行くこと
により、蓋１１は大気圧によつて矢印Ｂの方向に
加圧されて樹脂板１とガラス板５およびガラス板
３は空気の残らない状態で密着する。この状態で
開閉バルブ１８を閉じて低圧源と分離すればクリ
ーンな状態で持運び自在の容器にもなる。 低圧雰囲気解除工程：前記までの工程で樹脂板
１とガラス板３，５が密着した状態で密閉容器内
１７の雰囲気は真空に近い低圧に保持されてい
る。この状態で矢印Ａ，Ｂの方向にプレス装置、
クランプ、あるいはおもり等で予圧を与えて密閉
容器内１７の雰囲気をバルブ１８を開放して大気
圧にもどす。この時樹脂板１とガラス板３，５は
低圧雰囲気中で組立てられ密着しているため空気
が樹脂板１とガラス板３，５の間に入ることはな
い。この工程も密閉容器内１７をクリーンな状態
に維持するためクリーンな雰囲気での作業が必要
である。 加熱工程：第６図に示す密閉容器内の樹脂板１
を加熱軟化させるため密閉容器全体を熱風循環炉
等で温度制御して樹脂板１の軟化温度以上まで加
熱（アクリル板の場合、加熱温度約140℃）すれ
ば、蓋１１および密閉容器本体１０と金型の上下
が密着しているため樹脂板１は容易に加熱され
る。 加圧工程：加熱した密閉容器全体を矢印Ａ，Ｂ
の方向に油圧プレス等で加圧（アクリル板の場合
加圧力約70Kg／cm²）すれば、上型７、下型２およ
びガラス板５，３を介して樹脂板１を加圧するこ
とができ、ガラス板５，３の表面を樹脂板１に転
与することができる。この加圧は樹脂板１が冷却
して変形しない温度（アクリル板の場合、80℃）
まで維持する。 冷却工程：加圧を解除して分解可能な温度（ア
クリル板の場合、約60℃）まで冷却する。 分解工程：クリーンな雰囲気の中で金型を密閉
容器内から取出し、金型を分解して樹脂板１を取
出す。 以上の実施例は、本発明をわかりやすく説明す
るため簡易的に行つた工程で説明した。 実際には第７図、第８図に変形例を示すように
基本的な工程は変わらないが、量産に適した構造
を考えることができる。以下この変形例について
説明する。樹脂板１とガラス板３，５との位置関
係は第２図、第３図および第５図、第６図と同一
で、ガラス板３はリング状の固定金具２２で３本
の固定ネジ２３で基台２４に、ガラス板５は同様
に固定金具２５と固定ネジ２６で加圧板２７にそ
れぞれ固定されている。また固定金具２２，２５
の固定ネジ２３，２６を通して締付ける穴２８は
ダルマ型になつており、それぞれ３本の固定ネジ
をゆるめて固定金具を矢印ｃの方向に回転するだ
けで着脱可能な構造になつている。 基台２４は前記簡易工程の密閉容器本体１０と
下型２（第６図）に相当するもので、上面および
下面は高精度に仕上げられており、その一部に透
孔２９を有している。この透孔２９の一端は金型
内部３０の雰囲気に通じ、他端は継手３１を介し
て空気流通の開閉を行う電磁バルブ３２およびパ
イプ３３で低圧源（図示せず）に通じている。ま
た電磁バルブ３４は電磁バルブ３２と継手３１の
間に接続されている。さらに基台２４はガラス板
３を固定した状態でヒータ３５を内蔵した加熱板
３６および水道管３７を内蔵して加圧後の冷却を
行う冷却板３８を介してプレス装置本体３９に４
本のネジ４０で固定されている。加圧板２７は前
記簡易工程の蓋１１と上型７に相当するもので基
台２４と同様に高精度に仕上げており、その外周
近くに伸縮自在のベローズ４１を溶接しており、
ベローズ４１の他端はＯ−リング用の溝を有した
リング状の金具４２に溶接され、リング状の金具
４２の溝に装着されたＯ−リング４３が基台２４
の表面精度のよい面４４と接触して金型内部の気
密を保持する構造になつている。さらに基台２４
と同様にヒータ４５を内蔵した加熱板４６および
水道管４７を内蔵した冷却板４８を介してプレス
装置の加圧体４９に４本のネジ（図示せず）で固
定している。概略以上のように構成された変形例
で前記簡易工程に従つて簡単に工程を説明する。 洗浄工程および乾燥工程：基本的には前記簡易
工程と同一であるが、自動化あるいは一度に多数
の乾燥によつて量産化ができる。またガラス板
３，５はクリーンルーム内で組立、取扱いを行う
ことにより一度の洗浄で多数の基材をプレスする
ことが可能で、その点検はプレス後基材の抜取り
検査あるいは定期的な洗浄、交換を考えればよ
い。 組立工程〜低圧雰囲気解除工程：第８図のプレ
ス装置の加圧体４９を矢印Ｄと反対方向に上昇さ
せ、樹脂板１をガラス板３の中央部に乗せ、前記
加圧体４９を矢印Ｄの方向に下降させて樹脂板１
とガラス板５の間の隙間６を維持（２〜３mm）し
た状態で加圧体４９を停止する。この時Ｏ−リン
グ４３は基台の表面精度のよい面４４に接触して
金型内部３０の気密を保持している。この状態で
電磁バルブ３４を閉じ、電磁バルブ３２を開けて
パイプ３３を低圧源と接続すれば、金型内部３０
の雰囲気は低圧になり、樹脂板１とガラス板３，
５の間の空気を除去することができる。樹脂板１
とガラス板３は接触しているが、樹脂板１の自重
で乗つているだけであるので間の空気を除去する
ことは容易である。また低圧にすることで大気圧
により圧縮する力が働くが、プレス装置の加圧体
４９の停止力とベローズ４１でこれに抗すること
は容易である。 次に電磁バルブ３２を閉じてプレス装置の加圧
体４９を下降させ、弱い圧力（１〜２Kg／cm²）で
加圧し、樹脂板１とガラス板３，５を密着させ
る。この時ベローズ４１およびＯ−リング４３は
加圧体４９の下降に従つてまずＯ−リング４３が
加圧され、基台２４の表面精度のよい面４４とリ
ング状の金具４２が接触し、次にベローズ４１が
圧縮されて加圧体４９の動作を制限することはな
い。この状態で電磁バルブ３４を開けて金型内部
の雰囲気３０を大気圧にもどす。 加熱工程および加圧工程：ヒータ３５，４５を
内蔵したそれぞれの加熱板３６，４６で樹脂板１
を加熱する。この変形例では加熱板３６，４６を
設けたが、基台２４および加圧板２７にヒータを
内蔵しても良く、また蒸気加熱や超音波加熱も可
能である。樹脂板１が所定の温度になればヒータ
の電源を切つて加圧する。 冷却工程〜分解工程：加圧開始と同時に水道管
に冷却水を流して効率よく冷却する。樹脂板１が
所定温度まで下がつた時点（この場合は加圧時間
で制御する）で加圧体４９を上昇させて樹脂板１
を取出す。以上の変形例によつてさらに効率的に
高精度の鏡面プレスを実施することができる。 またこの変形例では、円盤状の樹脂板を鏡面プ
レスしたが、他の形状（例えば角形）の樹脂板あ
るいは多段にすることも可能である。 以上のように本発明は、光学記録再生方式でノ
イズ、ドロツプアウト等の技術的問題に対して、
最も影響のある樹脂基材表面の傷、凹凸を減少す
るものである。この加工を行つた樹脂基材の効果
に関して顕微鏡観察および表面粗さ測定による評
価で述べる。 次表は、光学用アクリル板にフロート法で製造
したガラス板の表面を転写した場合の落射型暗視
野顕微鏡での光学的異物（傷、凹凸等）および表
面粗さの評価結果である。

【表】 同加工を行う前の光学用アクリル板に比較して
光学的異物を減少し、表面粗さもガラス基材と同
程度になつているのが認められる。 この場合、樹脂板は平面性に優れた光学用アク
リル板を使用したが、より低価格で平面性の劣る
樹脂板（例えば製法が押し出し法によるアクリル
板、塩化ビニール板等）を使用した場合の効果は
大きいものである。 以上のように本発明によれば、表面性に優れた
樹脂板の製造方法を得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法の工程を示す工程
図、第２図は本発明に使用される樹脂基材の挾持
装置の一実施例を示す一部切欠平面図、第３図は
同正面断面図、第４図は樹脂基材の圧縮状態を示
す部分断面図、第５図は本発明に使用される低圧
容器の一実施例の一部切欠平面図、第６図は同正
面断面図、第７図は本発明に使用される樹脂基材
挾持加圧装置の上型を取つた状態の平面図、第８
図は同正面断面図である。 １……樹脂板、２……下型、３，５……ガラス
板、７……上型、１０……密閉容器本体、１１…
…蓋、１３……Ｏ−リング、１７……密閉容器
内、１８……開閉バルブ、２４……基台、２７…
…加圧板、２９……透孔、３２，３４……電磁バ
ルブ、３５，４５……ヒータ、３６……加熱板、
３８……冷却板、３９……プレス装置本体、４１
……ベローズ、４３……Ｏ−リング、４６……加
熱板、４８……冷却板、４９……加圧体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低圧雰囲気中で、良好な表面性を有する２つ
   の加圧体の間に樹脂板を位置させかつ前記樹脂板
   を挾持するように前記両加圧板を互いに近づける
   方向に付勢し、この挾持状態を保持したままで雰
   囲気を大気圧にもどして前記樹脂板を前記両加圧
   体とともに前記樹脂板の軟化温度以上に加熱した
   後、前記加圧体を加圧することにより前記加圧体
   の表面性を前記樹脂板に転写することを特徴とす
   る鏡面樹脂板の製造方法。 ２ 加圧体として表面性の優れたガラス板を用
   い、そのガラス板の表面性を樹脂板に転写するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鏡
   面樹脂板の製造方法。