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Gebiet der Erfindung und zugehöriger Stand der Technik
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines optischen
Aufzeichnungsmaterials, worauf Daten (oder Informationen) aufgezeichnet
und/oder von dem Daten (oder Informationen) wiedergegeben werden unter
Verwendung von Licht.
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Allgemein gesprochen wird auf dem Träger, der für ein optisches
Aufzeichnungsmaterial, wie zum Beispiel eine optische Platte (Optical Disk) und eine optische
Karte verwendet wird, ein festgelegtes Muster (im folgenden als
"Vorformatierung" bezeichnet) gebildet, wie zum Beispiel ein Startpit
(Startinformationsvertiefung), ein Stoppit oder eine Einkerbung zum Leiten eines Laserstrahls zum
Aufzeichnen und/oder Wiedergeben. Bisher wurde, um den Träger für das
optische Aufzeichnungsmaterial herzustellen, der eine solche Vorformatierung in
Form von Unebenheiten aufwies, ein Spritzgußverfahren verwendet, ein
sogenanntes "2P"-Verfahren (Fotopolymerisation) unter Verwendung eines
UV-härtenden Harzes, ein Gießverfahren (oder Gießformverfahren) unter Verwendung
eines thermoplastischen Harzes und dergleichen. Allerdings sind diese
konventionellen Verfahren nicht notwendigerweise geeignet für die Massenproduktion.
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Auf der anderen Seite wird, um eine Aufzeichnungschicht auf den genannten
Träger aufzubringen, nach dem Stand der Technik ein Film als
Aufzeichnungsschicht unter Verwendung von Vakuumbedampfung oder Sputtern gebildet, oder
die Aufzeichnungsschicht für ein Aufzeichnungsmaterial vom Beschichtungstyp
unter Verwendung einer Rotationsvorrichtung gebildet. Um weiter eine
Schutzschicht auf die Aufzeichnungsschicht aufzubringen, wird ein Schutzelement
daran gebunden oder ein Schutzschichtfilm darauf gebildet. Diese Techniken
wurden entsprechend dem vorgesehenen Aufzeichnungsmaterial ausgewählt.
Allerdings wurden nach dem Stand der Technik die genannten verschiedenen
Techniken getrennt voneinander oder unabhängig voneinander ausgewählt
entsprechend den jeweiligen Herstellungsschritten, und deshalb ist das
konventionelle Herstellungsverfahren nicht konsistent bezüglich der entsprechenden
Schritte. Infolgedessen ist es erforderlich, einen Lagerbehälter oder eine
Lagervorrichtung bereitzustellen, uni die entsprechenden Schritte miteinander zu
verknüpfen, und es ist manchmal erforderlich, ein Zwischenprodukt des Verfahrens
in einer solchen Lagervorrichtung für eine lange Zeit zu lagern. Als Ergebnis
treten verschiedene Nachteile auf, wie zum Beispiel der, daß die sich ergebende
Produktivität niedrig ist, und gleichzeitig wird die Zuverlässigkeit aufgrund des
Anhaftens von Staub oder aufgrund von Verschmutzung verringert.
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Insbesondere wird beim besonders beliebten Spritzgußverfahren zur Gestaltung
des Trägers jeder Träger durch Einspritzen einer nach dem anderen getrennt
hergestellt, und deshalb ist es nötig, den sich ergebenden Träger in den
folgenden Schritten Stück für Stück zu behandeln. Um zum Beispiel die
Aufzeichnungsschicht eines Aufzeichnungsmaterials vom anorganischen Typ zu bilden,
wird jeder Träger für das Aufzeichnungsmaterial getrennt auf dem Probenhalter
einer Vorrichtung zum Sputtern oder für die Vakuumbedampfung angebracht,
und nach der Bildung eines festgelegten Aufzeichnungsfilmes wird jeder Träger
des Aufzeichnungsmaterial vom Probenhalter Stück für Stück entfernt und in
einem Lagerbehälter gelagert. Im Fall eines organischen
Aufzeichnungsmaterials vom Beschichtungstyp ist es erforderlich, den Träger Stück für Stück
wiederholt unter Verwendung einer Rotationsvorrichtung zu behandeln. Als Ergebnis
werden die konventionellen Herstellungsschritte lang und kompliziert.
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Ein solches konventionelles Herstellungsverfahren ist ziemlich nachteilig im
Hinblick auf die optische Aufzeichnung, bei der die Zuverlässigkeit selbst durch
das Anhaften von feinem Staub beeinträchtigt wird. Um das genannte Problem
zu lösen, wurde das Aufzeichnungsmaterial in einem Reinraum hergestellt, der
eine sehr hohe Sauberkeit aufwies, und das Herstellungsverfahren wurde
automatisiert unter Verwendung einer automatischen Handhabungsvorrichtung, wie
zum Beispiel eines Roboters, ohne Einsatz manueller Operationen. Allerdings
treiben diese Verfahren die Vorrichtungskosten unerwünscht in die Höhe.
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Auf der anderen Seite offenbart das japanische Patent (JP-B, Kokoku) Nr.
31847/1988 als ein kontinuierliches Herstellungsverfahren fur ein optisches
Aufzeichnungsmaterial ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer
flexiblen
Scheibe, wobei eine Schicht aus einem UV-härtenden Harz auf einem
Grundfilm aufgebracht, eine Vorformatierung darauf unter Verwendung eines
Stempels übertragen und dann gehärtet (oder vulkanisiert) wird. Da bei diesem
Verfahren allerdings der Grundfilm, der zuvor zu einer Rolle aufgewickelt
worden war, in eine Herstellungsvorrichtung eingespeist wird, kommt es leicht dazu,
daß zum Zeitpunkt der Herstellung oder des Aufwickelns Staub an der
Oberfläche des Grundfilmes anhaftet, wodurch der Staub in das Innere der sich
ergebenden Scheibe eingeschlossen wird. Weiter ist es, um den Staub von der
Oberfläche des Grundfilmes zu entfernen, zum Beispiel erforderlich, die Oberfläche
mit einem Lösungsmittel und dergleichen zu waschen, und deshalb muß das
Herstellungsverfahren einen Waschschritt, der das Lösungsmittel verwendet,
und einen Trocknungsschritt einschließen. Als Ergebnis tritt der Nachteil auf,
daß die Herstellungsschritte kompliziert werden und die Herstellungskosten
steigen.
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Weiter offenbart JP-A 62071040 ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen
eines optischen Aufzeichnungsmaterials, worin ein strahlungshärtendes Harz
auf einem ununterbrochenen Grundfilm aufgebracht wird, der aus einem
synthetischen Polymer besteht, die sich ergebende Beschichtung einem Licht oder
einem Eiektronenstrahl ausgesetzt und dann entwickelt wird und danach eine
optische Aufzeichnungsschicht kontinuierlich gebildet wird, die vorwiegend ein
organisches Färbemittel umfaßt. Da ein solches Verfahren aber einen
Entwicklungsschritt erfordert, werden die Verfahrensschritte kompliziert. Wenn weiter
die Aufzeichnungsschicht, dse das organische Färbemittel umfaßt, nach der
Entwicklung gebildet wird, kann die Entwicklerflüssigkeit die Bildung der
Aufzeichnungsschicht beeinträchtigen.
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Genauer gesagt kann sich in dem Fall, in dem Entwicklerflüssigkeit auf der
Oberfläche, auf der die Aufzeichnungsschicht gebildet werden soll, zum Beispiel
zwischen den Einbuchtungen zurückbleibt, wenn eine Beschichtungsflüssigkeit
auf eine solche Oberfläche aufgebracht wird, um die Aufzeichnungsschicht zu
bilden, die Konzentration der Beschichtungsflüssigkeit in dem Bereich ändern,
auf dem dei Entwickler zurückbleibt. Als Ergebnis kann die Filmdicke der
Aufzeichnungsschicht nur schwer steuerbar sein oder das im Lösungsmittel gelöste,
strahlungshärtende Haiz kann das organische Färbemittel, das die
Aufzeichnungsschicht ausmacht, verschlechtern.
Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, im Hinblick auf die genannten
Probleme, die im Stand der Technik auftreten, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmaterials bereitzustellen,
das hervorragend ist im Hinblick auf die Produktivität und in der Lage ist, das
optische Aufzeichnungsmaterial, wie zum Beispiel eine optische Platte oder eine
optische Karte, bereitzustellen, das eine gute Zuverlässigkeit bei niedrigen
Kosten aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Träger für ein
optisches Aufzeichnungsmaterial, wie in Anspruch 1 definiert, bereitgestellt.
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Die Erfindung stellt auch eine Vorrichtung zu Herstellung eines optischen
Aufzeichnungsmaterials bereit, wie in Anspruch 19 definiert.
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In der vorliegenden Erfindung kann im Gegensatz zum Stand der Technik eine
Vorformatierung und/oder eine Spiegeloberfläche direkt auf eine Harzplatte
gleichzeitig mit der Bildung der Harzplatte übertragen werden. Als Ergebnis
kann ein Schritt zum Aufbringen eines strahlungshärtenden Harzes oder ein
Schritt zum Entwickeln einer freiliegenden Schicht weggelassen werden, und
weiter kann im folgenden Schritt die Bildung einer Aufzeichnungsschicht, die
ein organisches Färbematerial (oder Färbemittel) umfaßt, ohne schädliche
Wirkung einer Entwickierflüssigkeit auf der sich ergebenden Aufzeichnungsschicht
durchgeführt werden. So kann die Erfindung ein optisches
Aufzeichnungsmaterial über eine relativ kleine Zahl von Schritten bereitstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figg 1 und 2 stellen schematische Schnittansichten dar, die jeweils eine
Ausführungsform der Erfindung zeigen.
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Figg. 3 und 4 stellen schematische Schnittansichten dar, die jeweils eine andere
Ausführungsförm der Erfindung darstellen, die in der Lage ist, kontinuierlich
einen Schritt zuln Bilden eines Schutzelementes und einen Schneideschritt
durchzuführen.
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Fig. 5 ist eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung einer
Ausführungsform des Bereiches, in dem eine Vorformatierung gebildet wird. Und
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Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht, die ein optisches
Aufzeichnungsmaterial zeigt, das in Beispiel 6 erhalten wurde, das im folgenden erscheint.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Figg. 1 und 2 sind schematische Schnittansichten, die jeweils eine
Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterials zeigen.
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Unter Bezug auf Fig. 1 wird ein Harz als ein Material für einen Träger
geschmolzen und mit Hilfe eines Schmelzextruders 1 extrudiert zur Bildung einer
Harzplatte 2, die als ein Träger für ein optisches Aufzeichnungsmaterial
verwendet wird. Die Harzplatte 2 wird dann zwischen einen Stempel 4 vom
Walzentyp, der auf seiner Oberfläche ein Muster (das heißt, ein Vorformatiermuster),
das einer festgelegten Vorformatierung entspricht, trägt, und eine Walze 3 mit
einer Spiegeloberfläche unter Druck an einem Spaltpunkt 31 (nip point, Punkt
des engsten Abstandes zwischen einem Walzenpaar) eingebracht, wodurch die
Vorformatierung auf eine der Oberflächen der Harzplatte 2 übertragen, eine
Spiegeloberfläche auf die andere Oberfläche der Harzplatte 2 übertragen und die
Dicke der Harzplatte 2 ausgeglichen wird. Danach wird ein Material 8 für eine
Aufzeichnungsschicht auf die Oberfläche der Harzplatte 2, auf der die
Vorformatierung gebildet worden war, mit Hilfe einer Tiefdruckwalze 6 und einer
Preßwalze 7 aufgebracht, wodurch eine Aufzeichnungsschicht auf der Harzplatte
2 gebildet wird.
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In der Ausführungsform, die in Fig. 1 dargestellt ist, werden Harztabletten
(nicht dargestellt) in den Extruder 1 durch einen Trichter 11 eingebracht und
durch Erhitzen im Zylinder des Extruders 1 geschmolzen oder miteinander
verschmolzen. Das geschmolzene Harz wird dann mit Hilfe einer Schraube (nicht
dargestellt), die im Extruder 1 angeordnet ist, unter Druck gesetzt und mit Hilfe
einer T-Düse (oder einer Düse in T-Form) 12 zu einer Platte geformt. Es ist
bevorzugt, daß die T-Düse 12 bevorzugt so angeordnet ist, daß die Harzplatte 2 aus
der T-Duse 12 in einen Spalt zwischen dem Stempel vom Walzentyp 4 und der
walze mit der Spiegelobefläche 3 extrudiert wird im Hinblick auf die präzise
und korrekte Übertragung der Vorformatierung. Wenn die Harzplatte 2 aus der
T-Düse 12 extrudiert wurde, wird sie zwischen den Walzenstempel 4 und der
Walze mit den Spiegeloberflächen 3 eingebracht, wodurch ein festgelegtes
Muster auf dem Walzenstempel 4 auf die Harzplatte 2 übertragen wird, um dort
eine Vorformatierung zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Harzplatte 2 sich
bevorzugt in einem Zustand in der Nähe des geschmolzenen Zustandes (oder fast
im geschmolzenen Zustand) befinden. Das hat seinen Grund darin, daß das Harz
in einem solchen Zustand genügend in die Unebenheit des Stempels 4
hineingepreßt wird, wodurch selbst ein besonders feines Muster des Stempels 4 präzise
auf die Harzplatte 2 übertragen wird.
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Entsprechend ist es bevorzugt, die T-Düse 12 auf eine so hohe Temperatur wie
möglich aufzuheizen, solange das Harz nicht wesentlich verschmort wird.
Genauer kann die Temperatur der T-Düse 12 bevorzugt 110 bis 200ºC und weiter
bevorzugt 130 bis 190ºC größer als Tg (die Glasübergangstemperatur) des
Harzes sein. Wenn zum Beispiel ein Polycarbonatharz, dessen Tg im allgemeinen
145 bis 150ºC beträgt, verwendet wird, kann die T-Düse 12 bevorzugt auf bis zu
260 bis 340ºC, weiter bevorzugt auf bis zu 280 bis 330ºC und besonders
bevorzugt auf bis zu 290 bis 320ºC erhitzt werden.
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Wenn weiter die Harzplatte 2 auf dem Weg zwischen der T-Düse 12 und dem
Walzenstempel 4 deutlich abkühlt, tritt die Neigung auf, daß die
Vorformatierung nicht ausreichend übertragen wird und in der Harzplatte 2
Doppelbrechung auftritt. Deshalb beträgt die Entfernung von der T-Düse 12 zum
Spaltpunkt 31 zwischen der Walze 4 mit dem Vorformatiermuster und der ersten
Walze mit Spiegeloberfläche 3 bevorzugt 20 cm oder weniger, weiter bevorzugt
15 cm oder weniger und besonders bevorzugt 10 cm oder weniger, solange die T-
Düse 12 nicht die Walzen 3 oder 4 berührt. Die Umgebungstemperatur im
Bereich der genannten Entfernung zwischen der T-Düse 12 und dem Spaltpunkt 31
kann bevorzugt 60ºC oder mehr betragen.
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Der Begriff "Düse", der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht
sich auf eine Vorrichtung, die ein durchgehendes Loch mit einer festgelegten
Gestalt besitzt. Die Duse formt ein Material, wie zum Beispiel ein Harz, indem das
Material hinduich geleitet wiid (das heißt durch Extiusion).
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In der Erfindung kann die Duse bevorzugt eine sein, die eine runde oder im
wesentlichen runde Öffnung als Einlaß für ein Material besitzt und einen Auslaß
oder eine Öffnung in der Form eines Schlitzes als Auslaß für das Material
besitzt. Spezifische Beispiele einer solchen Düse können einschließen: die bereits
erwähnte T-Düse mit einem durchgängigen Loch mit einer planaren Gestalt wie
ein "T", eine sogenannte "Fischschwanzdüse" mit einem durchgängigen Loch mit
einer planaren Gestalt wie ein Fischschwanz sind eine sogenannte
"Kleiderbügeldüse" mit einem durchgängigen Loch mit einer planaren Gestalt wie ein
Kleiderbügel.
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In der Erfindung kann die Harzplatte 2 im Hinblick auf die präzise Extrusion
der Harzplatte 2 in Richtung auf den Spaltpunkt 31 zu bevorzugt vertikal
extrudiert werden, wie in Figg. 2 oder 4 dargestellt, das heißt, die Harzplatte 2
kann bevorzugt so in Richtung auf den Spaltpunkt 31 zu extrudiert werden, daß
der Spaltpunkt 31 unterhalb der T-Düse 12 entlang der vertikalen Richtung
angeordnet ist. Da das Harz, das die Harzplatte 2 ausmacht, sich in einem fast
geschmolzenen Zustand befindet, kann es im Vergleich zur horizontalen Extrusion,
wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, in der genannten vertikalen Extrusion genauer in
Richtung auf den Spaltpunkt 31 zu extrudiert werden.
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In der Erfindung kann die Vorformatierung bevorzugt von dem Stempel 4 auf die
Harzplatte 2 übertragen werden mit einer Übertragungsgenauigkeit, wie sie im
folgenden beschrieben wird, von wenigstens 60% oder mehr, im allgemeinen 70%
oder mehr, weiter bevorzugt 80% oder mehr und insbesondere 90% oder mehr.
Weiter können die Temperatur des Walzenstempels 4 und die der Walzen mit
Spiegeloberfläche 3 und 5 so hoch sein, wie es beim Extrusionsformen einer
Harzplatte allgemein üblich ist (zum Beispiel 100 bis 150ºC).
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In der Erfindung kann die Dicke der Harzplatte 2, die als Träger für ein
optisches Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, auf verschiedene Weise gesteuert
werden durch Änderung des Spaltes zwischen dem Walzenstempel 4 und den
Walzen mit Spiegeloberfläche 3 und 5. Allerdings kann die Dicke der Harzplatte
2 bevorzugt 0,2 bls 2,0 mm und weiter bevorzugt 0,4 bis 1,5 mm betragen, um
eine Harzplatte zu bilden, in der Verzerrung oder Spannung im wesentlichen nicht
beobachtet wird, oder um durch Unregelmäßigkeit gebildete Vorformatiermuster
auf die Harzplatte 2 mit guter Übertragungspräzision zu übertragen. Die Walzen
3, 4 und 5, die die Dicke der Harzplatte bestimmen, können bevorzugt so exakt
wie möglich parallel zu einander angeordnet werden, um Unregelmaßigkeiten
oder Ungleichmäßigkeiten in der Plattendicke zu verhindern, die in der Lage
wären, einen Aufzeichnungsfehler oder einen Wiedergabefehler zu verursachen.
Wenn der Winkel, der durch die entsprechenden Walzenachsen gebildet wird,
durch "θ" dargestellt ist, können die Walzen (insbesondere die Walzen 3 und 4)
bevorzugt so angeordnet sein, das tan(θ) 5 × 10&supmin;³ oder kleiner und weiter
bevorzugt 1 × 10&supmin;³ oder kleiner ist.
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Da die Doppelbrechung der Harzplatte ein ernstes Hindernis wird, wenn ein
Energiestrahl zur Aufzeichnung oder Wiedergabe auf die Aufzeichnungsschicht,
die auf einem Träger aufgebracht ist, von der Trägerseite her eingestrahlt wird,
kann entsprechend die Doppelbrechung der Harzplatte, die einem Einzelstrahl
gemäß nachfolgender Beschreibung entspricht, im allgemeinen 50 nm oder
kleiner sein, bevorzugt 30 nm oder kleiner, weiter bevorzugt 20 nm oder kleiner und
besonders bevorzugt 15 nm oder kleiner, bei der Wellenlänge des Lichtes, das für
die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe verwendet wird.
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Auf der so hergestellten Harzplatte 2 mit der Vorformatierung wird durch
Beschichtung eine Aufzeichnungsschicht gebildet, worin Daten oder Informationen
unter Verwendung von Licht aufgezeichnet und/oder wiedergeben werden
können. Wenn die Aufzeichnungschicht auf der Harzplatte durch Beschichtung
gebildet wird, kann die Harzplatte (insbesondere die Oberfläche der Harzplatte,
auf der die Aufzeichnungschicht gebildet werden soll) eine Flachheit, wie sie
nachfolgend beschrieben wird, von wenigstens 10 mm oder weniger, bevorzugt
von 5 mm odei weniger, weiter bevorzugt von 3 mm oder weniger und besonders
bevorzugt von 1 mm oder weniger besitzen. Wenn die Flachheit 10 mm
überschreitet, neigt die Filmdicke der Aufzeichnungsschicht dazu, uneben zu sein.
Insbesondere in dem Fall, in dem die Aufzeichnungsschicht ein organisches
Färbematerial oder Färbemittel umfaßt, neigt die Beschichtungsflüssigkeit dazu,
sich in den Vertiefungen der Harzplatte zu sammeln. Da weiter die
Reflexionsfähigkeit eines dünnen Filmes vom organischen Typ abhängig von der Filmdicke
geändert wird, kann eine schlechte Flachheit keine konstante
Reflexionsfähigkeit der Aufzeichnungsschicht bereitstellen, wodurch eine Verschlechterung des
Signal-Rausch-Verhältnisses (S/N-Verhältnisses) und ein Fehler beim
Aufzeichnen oder Wiedergeben verursacht wird. In der Erfindung kann die
Ungleichmäßigkeit oder Unregelmäßigkeit der Reflexionsfähigkeit des optischen
Aufzeichnungsmaterials, wie es im folgenden beschrieben wird, im allgemeinen
wenigstens 40% oder weniger, bevorzugt 30% oder weniger, weiter bevorzugt 20% oder
weniger und besonders bevorzugt 10% oder weniger betragen.
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Um die Doppelbrechung der Harzplatte zu verringern und ihre Flachheit zu
verbessern, ist es bevorzugt, daß die Extrusionsgeschwindigkeit der Harzplatte
präzise gesteuert und kein wesentlicher Zug auf die Harzplatte aufgebracht wird
und die Harzplatte im wesentlichen nicht durchhängt oder schlaff geführt wird.
Um im keinen wesentlichen Zug auf die Harzplatte aufzubringen und sie nicht
durchhängen zu lassen, ist es bevorzugt, die Rotationsgeschwindigkeit der
Stempelwalze 4 und der dritten Walze mit Spiegelflächen 5 zu steuern.
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Insbesondere kann das Geschwindigkeitsverhältnis (w&sub4;/w&sub5;) zwischen der
Umdrehungsgeschwindigkeit (Geschwindigkeit des Umfangs) der Walze 4 (w&sub4;) und
der Umdrehungsgeschwindigkeit der Walze 5 (w&sub5;) bevorzugt die Beziehung
1,0 < b&sub4;/w&sub5; ≤ 1,004, weiter bevorzugt 1,001 ≤ w&sub4;/w&sub5; ≤ 1,003 und besonders
bevorzugt 1,001 ≤ w&sub4;/w&sub5; ≤ 1,0025 betragen. Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis
(w&sub4;/w&sub5;) 1 oder kleiner ist, wird ein Zug auf die Harzplatte aufgebracht, was zu
Doppelbrechung führt, und die Übertragung einer Vorformatierung wird
ungenügend. Ist auf der anderen Seite das Verhältnis (w&sub4;/w&sub5;) größer als 1,004, tritt
Doppelbrechung weniger leicht auf, aber die Flachheit der Harzplatte ist
verschlechtert. Weiter neigt die Harzplatte dazu, auf der Vorformatierwalze 4 zu
verrutschen, wodurch die Übertragungsgenauigkeit der Vorformatierung
verringert wird.
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Die Transportgeschwindigkeit der Harzplatte 2 kann bevorzugt so groß sein, daß
die Harzplatte nicht wesentlich gehärtet oder verfestigt wird, bevor ihre
Formung stattgefunden hat, und die Übertragung der Vorformatierung nicht
unregelmäßig wird. Auf der anderen Seite kann bei einem Schritt, worin eine
Aufzeichnungsschicht kontinuierlich durch Beschichten auf der Harzplatte gebildet
wird, die Transportgeschwindigkeit der Harzplatte bevorzugt so groß sein, daß
die Aufzeichnungsschicht eine gleichmäßige Dicke besitzt und konstant gebildet
wird. Insbesondere, um die Vorformatierung präzise zu übertragen und eine
einheitliche Aufzeichnungsschicht zu bilden, kann die Transportgeschwindigkeit
der Harzplatte 2 bevorzugt 0,3 m/min bis 10 m/min, weiter bevorzugt 0,5 m/min
bis 5 m/min und besonders bevorzugt 1 m/min bis 4 m/min betragen.
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In der Erfindung kann die Aufzeichnungsschicht durch verschiedene
Beschichtungsverfahren gebildet werden, wie zum Beispiel Tiefdruckbeschichtung,
Vorhangbeschichtung, Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung,
Stangenbeschichtung und Klingenbeschichtung.
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Die Aufzeichnungsschicht, die in einem solchen Schritt gebildet werden soll,
kann bevorzugt eine Dicke von 500 bis 5000 Å besitzen. Nach der Bildung der
Transportschicht durch Beschichtung kann im allgemeinen ein
Trocknungsschritt nach geschaltet werden. Bei dem Verfahren zur Herstellung eines
erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmaterials kann allerdings in dem Fall,
in dem eine Lösung des Materials zur Bindung der Aufzeichnungsschicht auf
eine Harzplatte aufgebracht wüd, die eine Vorformatierung aufweist, nachdem die
Vorformatierung fixiert ist und bevor die Harzplatte auf normale oder
Raumtemperatur abgekühlt ist, der Trocknungsschritt für die Aufzeichnungsschicht
weggelassen oder vereinfacht werden, wodurch die Schritte, die den
Herstellungsprozeß ausmachen, insgesamt weiter vereinfacht werden können. Im
übrigen ist es in einem solchen Fall bevorzugt, die Aufzeichnungsschicht durch
Beschichtung zu bilden, nachdem die Harzplatte, die extrudiert wurde und durch
Formung eine Vorformatierung eingeprägt bekam, eine Oberflächentemperatur
von 50ºC oder weniger und weiter bevorzugt von 40ºC oder weniger aufweist.
Das ist darin begründet, daß auf der Trägeroberfläche ein Riß auftreten kann
aufgrund des Lösungsmittels, das in der Beschichtungsflüssigkeit für die
Aufzeichnungsschicht enthalten ist, wenn die Oberflächentemperatur des Trägers zu
hoch ist.
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Der Träger kann bevorzugt aus einem thermoplastischen Harz bestehen, das
eine hohe Lichtdurchlässigkeit zeigt bezüglich eines Lichtes, das zur Aufzeichnung
und/oder Wiedergabe verwendet wird. Beispiele dafür können einschließen:
Acrylharz, Polyesterharz, Polycarbonatharz, Vinylharz, Polysulfonharz,
Polyolefinharz, Polyamidharz, Cellulosederivate und dergleichen.
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Zum Zwecke der Datenwiedergabe unter der Verwendung eines Lichtes mit einer
Wellenlänge von zum Beispiel 650 nm oder länger und insbesondere von 700 bis
900 nm, sollte das in der Aufzeichnungsschicht verwendete, organische
Färbemittel bevorzugt einen großen Unterschied in der Reflexionsfähigkeit zwischen
den mit einer Aufzeichnung versehenen Bereichen (Pits) und den nicht mit einer
Aufzeichnung versehenen Bereichen zeigen. Weiter sollte das organische
Färbemittel zum Zweck des Aufzeichnens bevorzugt eine Absorption im vorstehend
genannten Wellenlängenbereich zeigen. Das organische Färbemittel kann
bevorzugt eines sein, bei dem die Energiemenge, die zum Herbeiführen einer
Änderung in der Reflexionsfähigkeit aufgrund der Bestrahlung mit einem
Energiestrahl erforderlich ist, so klein wie möglich ist. Weiter kann das organische
Färbemittel bevorzugt eines sein, dessen Reflexionsfähigkeit in den mit einer
Aufzeichnung
versehenen Bereichen (Pits) oder den nicht mit einer Aufzeichnung
versehenen Bereichen weniger dazu neigt, sich unter Bestrahlung mit einem
Energiestrahl eines Wiedergabelichtes zu ändern.
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Beispiele eines solchen Färbemittels oder färbenden Materials, wie zum Beispiel
eines Farbstoffes oder Pigmentes, für die Aufzeichnungsschicht können
einschließen: Anthrachinonderivate (insbesondere solche, die ein Indanthrenskelett
besitzen), Dioxadinverbindungen und ihre Derivate,
Triphenodithiazinverbindungen, Phenanthrenderivate, Xanthenverbindungen, Merocyaninverbindungen,
Pyriliumverbindun gen, Xanth en verbindungen, Triph enylmeth anverbindungen,
Croconiumfarbstoffe, Azofärbemittel, Crocone, Azine, Indigoide,
Polymethinfärbemittel, Azulene, Squariumderivate, Sulfidfarbstoffe und
Metalldithiolatcomplexe.
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Ein solches Färbemittel, wie es vorstehend beschrieben wurde, kann alleine oder
gemischt mit einem Stabilisator für das Färbemittel verwendet werden.
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Beispiele des Stabilisators können verschiedene Metallchelatverbindungen
einschließen, wie zum Beispiel Verbindungen, die als Zentralatome beispielsweise
Zn, Cu, Ni, Cr, Co, Mn, Pd, und Zr mit vielzähnigen (oder mehrzähnigen)
Liganden einschließlich vierzähnigen Liganden, wie zum Beispiel N&sub4;, N&sub2;O&sub2;, N&sub2;S&sub2;, S&sub4;,
O&sub2;S&sub2; und O&sub4;, oder Kombinationen dieser Liganden, verschiedene aromatische
Amine oder Diamine, stickstoffhaltige, aromatische Verbindungen und ihre
Oniumsalze, wie zum Beispiel ein Aminiumsalz, ein Diiminoniumsalz, ein
Pyridiniumsalz und ein Chinoliniumsalz. Der Stabilisator kann auch ein Pyriliumsalz
sein, das ein Salz einer sauerstoffhaltigen, aromatischen Verbindung darstellt.
Diese Stabilisatoren können in Kombination vielei Spezies verwendet werden.
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Der Stabilisator kann ausgewählt werden aus den Beispielen, die dafür
vorstehend beschrieben wurden, unter Berücksichtigung der Kompatibilität oder
Löslichkeit mit beziehungsweise in dem organischen Färbemittel und einem
Lösungsmittel, das damit in Kombination verwendet wird. Der Stabilisator kann in
einer Menge von 1 bis 50 Gew.-% und weiter bevorzugt von 10 bis 30 Gew.-% des
organischen Färbemittels zugegeben werden. Eine zu geringe Stabilisatormenge
versagt darin, eine ausreichende Wirkung zu zeigen, und die Zugabe von mehr
als 50 Gew.-% kann zu einer Verringerung der Empfindlichkeit führen.
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Das Lösungsmittel, das zum Lösen des genannten organischen Färbemittels,
Stabilisators und dergleichen verwendet wird, kann bevorzugt eines sein, das im
wesentlichen nicht die Harzplatte beeinträchtigt. Beispiele eines solchen
Lösungsmittel können einschließen: Diacetonalkohol, Cellosolve,
1-Methoxy-2-propanol oder eine Lösungsmittelmischung, die das genannte Lösungsmittel und
eine kleine zugegebene Menge eines halogenhaltigen Lösungsmittels enthält.
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Das optische Aufzeichnungsmaterial, das in der Form einer Platte in der
vorstehend genannten Art und Weise hergestellt wurde, wird dann geschnitten oder
gestanzt, um es in einzelne optische Platten (Disks) oder optische Karten
umzuwandeln.
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In der Erfindung ist es bevorzugt, einen Schritt, in dem ein Schutzelement auf
die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht aufgebracht wird, und einen Schritt, in
dem die Platte des optischen Aufzeichnungsmaterials, das die
Aufzeichnungsschicht und das Schutzelement umfaßt, in einzelne Aufzeichnungsmaterialien
zerteilt wird, bereitzustellen, die kontinuierlich oder aufeinanderfolgend nach
der Bildung der Aufzeichnungsschicht durchgeführt werden. Eine solche
Ausführungsförm ist besonders vorteilhaft, da Staub im wesentlichen vollständig
davon abgehalten werden kann, in das optische Aufzeichnungsmaterial
einzudringen, und so kann ein optisches Aufzeichnungsmaterial bereitgestellt werden,
das weiter eine hohe Zuverlässigkeit besitzt.
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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Unter Bezug auf Fig. 3
werden Harztabletten (nicht dargestellt) in einem Extruder 1 geschmolzen und
dann von dort durch eine T-Düse 12 extrudiert, um in eine Plattenform 2
umgewandelt zu werden, dann wiid eine Vorformatierung auf die Platte 2 unter
Verwendung des Walzenstempels 4 und der Walzen mit Spiegeloberfläche 3 und 5
eingeprägt und danach eine Aufzeichnungsschicht in der gleichen Weise, wie
unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben, auf die Platte 2 aufgebracht, wodurch ein
optisches Aufzeichnungsmaterial in Plattenform hergestellt wird. In Fig. 3 wird das
optische Aufzeichnungsmaterial in Plattenform, nachdem die
Aufzeichnungsschicht gebildet wurde, durch einen Tunneltrockenofen 10 geführt, wodurch das
Lösungsmittel davon entfernt wird, und danach wird ein Schutzelement 9 darauf
angebracht.
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Um das Schutzelement 9 aufzubringen oder zu bilden, können verwendet
werden:
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(1) ein Verfahren, worin ein Schutzträger oder Schutzfilm direkt auf die
Aufzeichnungsschicht auflaminiert oder aufgebunden wird,
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(2) ein Verfahren, worin ein Schutzfilm direkt auf der Aufzeichnungsschicht
gebildet wird,
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(3) ein Verfahren, worin ein Schutzelement auf die Oberfläche der
Aufzeichnungsschicht auflaminiert wird, um so eine Luftschicht zwischen den
beiden Schichten bereitziistellen,
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und dergleichen.
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In der Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Schutzschicht
9 von einer Zufuhrvorrichtung vom Rollentyp 22 zugeführt und an das optische
Aufzeichnungsmaterial in Plattenform mit Hilfe der Preßwalzen 23 und 24
gebunden. Ein solches Verfahren ist anwendbar auf das genannte Verfahren (1)
(das heißt, auf die Direktlaminierung) oder auf das Verfahren (3), worin das
Schutzelement auf die Aufzeichnungsschicht unter Trennung durch eine
Luftschicht auflaminiert wird.
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Im Verfahren (3) ist es bevorzugt, dem Schutzelement 9 vorher eine unebene
Gestalt zu verleihen, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, so daß es einen Kontaktbereich
bereitstellt, der das optische Aufzeichnungsmaterial in Plattenform in einem
Bereich außerhalb seines Aufzeichnungsbereiches (das heißt, dem Bereich des
optischen Aufzeichnungsmaterials, in dem eine Vorformatierung bereitgestellt ist)
berührt, und eine festgelegte Luftschicht auf der Aufzeichnungsbereich des
optischen Aufzeichnungsmaterials unter dem Schutzelement beibehalten wird. Das
für einen solchen Zweck verwendete Schutzelement kann zum Beispiel ein
solches sein, bei dem ein Element mit einer Schutzplattenoberfläche, die getrennt
mit einer Unebenheit durch Vakuumformen bereitgestellt wurde, zu einer
Ringform aufgewickelt wird. Alternativ kann ein Schutzelement verwendet weiden,
das nicht mit einer Umebenheit versenen ist, und ein Klebstoff, der Perlen
enthält, auf einen Teil des optischen Aufzeichnungsmaterials in Plattenform
außerhalb des Aufzeichnungsbereich aufgetragen werden, und einer Schutzplatte in
Form einer flachen Platte darauf aufgebracht werden, so daß ein optisches
Aufzeichnungsmaterial
in Plattenform bereitgestellt wird, das eine Luftschicht über
dem Aufzeichnungsbereich besitzt.
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Auf der anderen Seite kann, um das Schutzelement auf das optische
Aufzeichnungsmaterial aufzubringen, ein Verfahren verwendet werden, worin das
Schutzelement an das optische Aufzeichnungsmaterial durch Verwendung eines
Klebstoffes oder eines Klebebandes gebunden wird, oder ein Verfahren, worin
das Schutzelement direkt auf den Träger mit Hilfe eines
Ultraschallschweißgerätes oder einer Heißpresse aufgeschweißt wird.
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Unter Bezug auf Fig. 3 wird das optische Aufzeichnungsmaterial in Plattenform,
das mit dem Schutzelement 9 versehen ist, in einzelne optische
Aufzeichnungsmaterialien 15 mit Hilfe einer Schneidemaschine 21 zerteilt. Die so
abgetrennten, optischen Aufzeichnungsmaterialien 15 werden dann mit einem
Transportband 14 abtransportiert, und das Restmaterial 12, das erhalten wird, nachdem
die optischen Aufzeichnungsmaterialien 15 herausgeschnitten wurden, wird um
eine Trommel 13 gewickelt. Das genannte Schneiden der Platte kann
durchgeführt werden durch Stanzen unter Verwendung eines Schneideisens und einer
ölhydraulischen Presse oder durch Schneiden mit einem Laserstrahl.
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In der vorliegenden Erfindung kann eine kontinuierliche Harzplatte als solche
hergestellt und die Harzplatte dann als solche transportiert werden, bis sie dem
erwähnten Schneideschritt unterworfen wird. Als Ergebnis kann die Harzplatte
unter Verwendung relativ einfacher Walzen transportiert werden.
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In der vorliegenden Erfindung kann je nach Wunsch ein Mechanismus zum
automatischen Plazieren oder Ausrichten zur Verwendung in dem Schritt, in dem
das Schutzelement auf die Harzplatte aufgebracht wird, oder in dem Schritt, in
dem das optische Aufzeichnungsmaterial ausgestanzt wird, angeordnet werden.
Genauer gesagt wird, wenn ein Schutzelement vorläufig mit einer festgelegten
Unebenheit versehen wird und verwendet wird, um eine Luftschicht
bereitzustellen, das Schutzelement auf das optische Aufzeichnungsmaterial außerhalb
des Aufzeichnungsbereiches des Aufzeichnungsmaterials festgeklebt.
Entsprechend ist es in einem solchen Fall bevorzugt, eine Position aufzufinden, in der
eine Vorformatierung gebildet wurde, und die Bewegung der Harzplatte in der
Richtung parallel odei senkrecht zur Bewegung so zu steuern, daß der Teil des
Schutzelementes dem mit der Unebenheit versehen ist, entsprechend dem
festgelegten Beireich des optischen Aufzeichnungsmaterials aufgebracht wird.
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In Fall eines optischen Aufzeichnungsmaterials erfordert der Stanzschritt eine
besondere Präzision. Entsprechend ist es bevorzugt, in diesem Schritt einen
Positionier- oder Plaziermechanismus zum Positionieren einer Stanzeinrichtung
und zum Einstellen der Position der Platte des optischen
Aufzeichnungsmaterials, die gestanzt werden soll, bereitzustellen. Zum Beispiel ist es bevorzugt, eine
innere oder äußere Spur auf dem Träger nachzuweisen durch Nachweisen des
reflektierten Lichtes auf Grundlage eines Laserpunktes oder ein Positionssignal
nachzuweisen durch Ablesen einer Einkerbung oder einer anderen Markierung,
die auf dem Träger bereitgestellt ist, mit Hilfe eines CCDs (einer
ladungsgekoppelten Vorrichtung), so daß eine Stanzpresse entsprechend der sich ergebenden
Positionsinformation bewegt wird.
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In der Erfindung ist es bevorzugt, die Platte nach der Bildung der
Aufzeichnungsschicht zu transporüeren, wobei die Platte bis zu einem gewissen Grade
lose geführt wird, uin eine geeignete Flexibilität im Bezug auf der genannten
Positionieroperation zu erreichen.
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Die Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, worin die
Beschichtungsflüssigkeit auf die untere Seite der Platte aufgebracht wird, ist bevorzugt, weil
der Staub leicht davon abgehalten werden kann, an der sich ergebenden
Beschichtungsoberfläche festzuhalten. In einer solchen Ausführungsform ist es
bevorzugt, eine Walze 20 zu verwenden, die in der Lage ist, die Platte an ihren
Endbereichen oder an ihren Seitenbereichen zu berühren, so daß sie im
wesentlichen nicht die Oberfläche berührt, die als Aufzeichnungsoberfläche verwendet
werden soll.
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In dem Verfahren, das in Fig. 3 dargestellt ist, kann das Zerschneiden des
optischen Aufzeichnungsmaterials als letzter Schritt in einer ausreichend kurzen
Zeitdauer durchgeführt werden. Allerdings ist es bevorzugt, die Harzplatte,
selbst wenn die genannten Markierungszeichen zum Schneiden verwendet
werden, zum Zeitpunkt des Schneidens abzustoppen, so daß die
Schneidegenauigkeit weiter verbessert werden kann.
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Auf der anderen Seite ist es zum Zeitpunkt der Schmelzextrusion der Harzplatte,
der Bildung der Vorformatierungsunebenheiten und der Bildung der
Aufzeichnungsschicht bevorzugt, die Harzplatte bei einer konstanten Geschwindigkeit zu
formen oder zu transportieren, um das Auftreten von Defekten wie zum Beispiel
Unregelmäßigkeiten in der Dicke, Verzerrungen oder Spannungen in der
Harzplatte
zu verhindern, ebenso Übertragungsversagen der
Vorformatierungsunebenheiten und Unregelmäßigkeiten bei der Beschichtung für die
Aufzeichnungsschicht.
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Entsprechend ist es in der Erfindung bevorzugt, einen Mechanismus für das lose
Führen der Harzplatte vor der Vorrichtung zum Durchführen des
Schneideschrittes bereitzustellen, um die genannten Schritte, bei denen die Harzplatte
als eine kontinuierliche Platte transportiert wird, und den Schneideschritt, bei
dem die Harzplatte gestoppt wird, aufeinanderfolgend durchführen zu können.
In Fig. 3 ändert ein Mechanismus für loses Führen 19 die Position der Walze 20
auf und ab im Bezug auf die Harzplatte unter Verwendung einer Feder (nicht
dargestellt), um auf diese Weise den Schneideschritt, in dem die Harzplatte
periodisch transportiert wird, und die Schritte beginnend bei der Extrusion der
Harzplatte bis zur Aufbringung des Schutzelementes 9, in denen die Harzplatte
kontinuierlich transportiert wird, miteinander zu verbinden. Als Ergebnis
können diese zwei verschiedenen Typen von Schritten aufeinanderfolgend
durchgeführt werden.
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Zusätzlich zu den Schritten, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, kann zwischen
zwei geeigneten Schritten je nach Wunsch ein Schritt zum Entladen der
Harzplatte 2 oder zum Entfernen von Staub von dieser Platte bereitgestellt werden,
so daß der Staub davon abgehalten wird, an der Harzplatte, die die
Vorformatierungsunebenheiten besitzt, aufgrund einer elektrischen Aufladung derselben
festzuhaften. Weiter ist es bevorzugt, eine geeigneten Bereich, zum Beispiel
einen Bereich, der von der Schmelzextrusionseinheit für die Harzplatte bis zur
Einheit zum Aufbringen des Schutzelementes 9 reicht, mit einem
Reinraumtunnel abzudecken im Hinblick auf den Schutz vor dem Anhaften von Staub.
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Im praktischen Einsatz ist es möglich, einen optionalen Schritt zwischen den
genannten Schritten einzufügen oder anzufügen oder einen optionalen Schritt an
diesee Schritte anzufügen. Spezifische Beispiele eines solchen Schrittes können
einschließen: Einen Schritt zum Markieren, einen Schritt zum Aufdrucken einer
Chargennummer oder einen Schritt zum Verpacken und dergleichen. Weiter
kann ein Rückführungssteuersystem auf der Grundlage von verschiedenen
Untersuchungsschritten oder Ergebnissen von Untersuchungen je nach Wunsch
bereitgestellt werden. Spezifische Beispiele, die zwischen oder nach
entsprechenden Schritten beieitgestellt werden können, können einschließen. Optische
Untersuchungen, wie zum Beispiel das Messen der Doppelbrechung, das Messen
der Lichtdurchlässigkeit oder der Reflexionsfähigkeit des Mediums oder des
Beschichtungsfilmes, eine Untersuchung von Fehlern, einschließlich Kratzern und
Eindringen von Staub, eine Messung zum Bestimmen der Qualität der
Plattendicke oder der gebildeten Einkerbungen und die Untersuchung der Platten- oder
Kartenleistung.
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Um die Stempelwalze 4 mit Unebenheitsmuster für die Vorformatierung, die im
Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen optischen
Aufzeichnungsmaterials verwendet werden soll, zur erhalten, wird ein konventioneller
Nickelstempel, der verwendet wurde zur Herstellung eines optischen
Aufzeichnungsmaterials, mit einer Walze verbunden, die einen Spiegelschliff erhalten hat.
Oder es wird ein Unebenheitsmuster für die Vorformatierung direkt auf einem
Walzenträger oder mit Hilfe einer musterbildenden Schicht unter Verwendung
einer fotolithografischen Technik gebildet.
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Das Vorformatiermuster, das auf der Vorformatierwalze 4 gebildet werden soll,
kann zum Beispiel eines sein, das einer Vorformatierung, wie zum Beispiel
Spureinkerbungen, für eine optische Platte oder Karte entspricht. Spezifische
Beispiele eines solchen Musters können einschließen: Spureinkerbungen in
Spiralform oder als konzentrische Kreise oder in paralleler Form für eine optische
Platte (Disk) oder optische Karte, die bevorzugt eine Breite von etwa 0,5 bis 2
µm, ein Wiederholungsabstand von etwa 1,0 bis 5 µm und eine Tiefe von etwa
200 bis 5000 Å aufweisen oder Spureinkerbungen in Spiralform oder als
konzentrische Kreise oder in paralleler Form für eine optische Platte (Disk) oder
optische Karte, die bevorzugt eine Bieite von etwa 2 bis 5 µm, ein
Wiederholungsabstand von etwa 8 bis 15 µm und eine Tiefe von etwa 200 bis 5000 Å aufweisen.
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Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmaterials bereitgestellt, worin die
Schritte beginnend bei der Bildung einer Harzplatte bis zu Bildung einer
Vorformatierungsunebenheit und weiteir bis zur Bildung einer Aufzeichnungsschicht
kontinuierlich durchgeführt und aufeinanderfolgend werden können unter
Verwendung einer einfachen Vorrichtung. Entsprechend stellt die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmaterials bereit, das
hervorragend ist bezüglich Produktivität sind nur geringe Kosten aufwirft. Da das
erfindungsgemäße Verfahren keinen Naßprozeß zur Bildung eines
Unebenheitsmusters zur Vorformatierung einschließt, beeinträchtigt keine
Entwicklerflüssigkeit, die in einem Naßprozeß verwendet werden würde, die
Aufzeichnungsschicht.
Weiter kann die Erfindung ein hervorragendes optisches
Aufzeichnungsmaterial bereitstellen einschließlich einem Träger, worin die Fehlerrate
niedrig ist und die optische Anisotropie, wie zum Beispiel die Doppelbrechung,
gering bleibt.
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Zusätzlich ist es gemäß der Erfindung nicht notwendig, einen Schritt, um die
Doppelbrechung in der Harzplatte zu entfernen oder die Oberfläche der
Harzplatte zu glätten, zwischen dem Schritt der Bildung der Vorformatierung auf der
Harzplatte und dem Schritt der Beschichtung zur Bildung der
Aufzeichnungsschicht bereitzustellen. Als Ergebnis kann das erfindungsgemäße Verfahren
ununterbrochen optische Aufzeichnungsmaterialien herstellen, die eine hohe
Präzision aufweisen.
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Im folgenden wird die Erfindung genauer unter Bezug auf Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
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Ein optisches Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt unter Verwendung einer
Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.
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Insbesondere bestanden die Harztabletten als das Material für einen Träger, der
hier verwendet wurde, aus Polycarbonat (zahlenmittleres Molekulargewicht =
35000, Handelsname: Panlite L-1250, hergestellt von Teijin Kasei K.K.). Diese
Harztabletten wurden geschmolzen und aus einer T-Düse 12, die auf bis zu
295ºC erhitzt wurde, extrudiert, wodurch eine 200 mm breite Harzplatte 2
gebildet wurde. Die sich ergebende Harzplatte 2 wurde zwischen einer Stempelwalze
4 und einer Walze mit Spiegeloberfläche 3 und zwischen der Stempelwalze 4 und
einer Walze mit Spiegeloberfläche 5 durchgeleitet, wie in Fig. 1 dargestellt. Die
Stempelwalze 4 und die Walzen mit Spiegeloberfläche 3 und 5 umfaßten eine
Walze aus kohlenstoffhaltigem Stahl und einer 100 µm dicken Cr-Plattierung,
die auf ihre Oberfläche aufgebracht war, und besaßen einen Durchmesser von
300 mm und eine Länge von 400 mm. Der Spalt zwischen der Stempelwalze 4
und der Walze mit Spiegeloberfläche 5 betrug 1,20 mm und die Walzen 4 und 3
wurden so in Dehnung versetzt, daß ihre Umdrehungsgeschwindigkeiten (w&sub4;
und w&sub3;) einander glichen. Die Walzen 4 und 5 wuiden so in Drehung versetzt,
daß die Umdrehungsgeschwindigkeit (w&sub4;) der Walze 4 und die
Umdrehungsgeschwindigkeit (w&sub5;) der Walze 5 ein Verhältnis (w&sub4;/w&sub5;) von 1,004 bereitstellten.
Die Stempelwalze 4, die hier verwendet wurde, umfaßte die vorstehend erwähnte
Walze mit einem Durchmesser von 300 mm und einen Stempel in der Form einer
flachen Platte, die daran durch einen Klebstoff festgeklebt war. Der Stempel
umfaßte Ni und besaß ein festgelegtes Vorformatierungsmuster zum Übertragen
einer spiralförmigen Spurführungsvertiefung (Wiederholungsabstand = 1,6 µm,
Breite = 1,0 µm, Tiefe = 1000 Å) auf einen krapfenartigen (doughnut-like)
Bereich, der durch zwei Kreisen abgegrenzt war, die Radien von r&sub2; = 64 mm
beziehungsweise r&sub1; 29 mm besaßen, wie in Fig. 5 dargestellt.
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In diesem Fall betrug die Entfernung von der T-Düse 12 zum Spaltpunkt 31
zwischen der Stempelwalze 4 und der Walze mit Spiegeloberfläche 3 7,5 cm, und die
Harzplatte 2 wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 m/min transportiert.
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In der beschriebelien Art wurde eine Harzplatte 2 hergestellt, auf die die
Vorformatierung und die Spiegeloberfläche übertragen worden waren. Was die so
hergestellte Harzplatte betrifft, wurde die Übertragungsgenauigkeit für die
Vorformatierung, die Doppelbrechung und die Oberflächengenauigkeit oder
Flachheit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt, die im folgenden
erscheint.
-
Dann wurde eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Aufzeichnungsschicht, die
aus einer 3 Gew.-%igen Lösung bestand, die erhalten wurde durch Auflösen
eines Harzes vom Polymethintyp (Handelsname: IR-820, hergestellt von Nihon
Kayaku K.K.) in Diacetonalkohol, mit Hilfe eines Tiefdruckbeschichters auf die
gesamte Oberfläche der Harzplatte 2 aufgebracht, auf der die Vorformatierung
gebildet worden war, um so eine Aufzeichnungsschichtdicke nach dem Trocknen
von 1000 Å bereitzustellen. Zum Zeitpunkt der Beschichtung für die
Aufzeichnungsschicht betrug die Oberflächentemperatur der Harzplatte 40ºC.
-
Nachdem der genannte Beschichtungsfilm getrocknet war, wurde das sich
ergebende optische Aufzeichnungsmaterial in Plattenform in krapfenförmige
(doughnut-like) Platten (Disks) mit einem inneren Durchmesser von 15 mm und einem
äußeren Durchmesser von 130 mm geschnitten, wodurch eine optische Platte
erhalten wurde. Das genannte Verfahren wurde 1 h lang unter den genannten
Bedingungen durchgeführt, wobei 1200 optischen Platten erhalten wurden. Im
Bezug auf die so erhalten optischen Platte wuide Unregelmäßigkeiten in der
Reflexionsfahigkeit der Aufzeichnungsschicht gemessen Die Ergebnisse sind in
Tabelle 1 dargestellt, die im folgenden erscheint.
Beispiele 2 bis 5
-
Optische Platten (Disks) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellt, mit der Ausnahme, daß jeweils die folgenden Bedingungen verwendet
wurden.
-
Was die so hergestellten optischen Platten betrifft, wurde die
Übertragungsgenauigkeit für die Vorformatierung, die Doppelbrechung und die Flachheit
gemessen. Die Ergebnisse in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
-
In der genannten Tabelle 1 haben die Symbole die folgenden Bedeutungen:
Übertragungsgenauigkeit
-
A: 90% oder mehr
-
B: 80% oder mehr
-
C: 70% oder mehr
-
D: 60% oder mehr
Doppelbrechung
-
A: 15 nm oder weniger
-
B: 15 bis 20 nm
-
C: 20 bis 30 nm
-
D: 30 bis 50 nm
Flachheit
-
A: 1 mm oder weniger
-
B: 1 bis 3 mm
-
C: 3 bis 5 mm
-
D: 5 bis 10 mm
Unregelmäßigkeiten in der Reflexionsfähigkeit (A)
-
A: 10% oder weniger
-
B: 20% oder weniger
-
C: 30% oder weniger
-
D: 40% oder weniger
-
Die genannten jeweiligen Punkte wurden in der folgenden Weise untersucht.
Übertragungsgenauigkeit
-
Die Vertiefungen der Vorformatierung wurden aus gemessen, indem zehn zufällig
ausgewählte Bereiche der Harzplatte, auf die die Vorformatierung übertragen
worden war, mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht wurden und ein
Mittel der so erhaltenen, gemessenen Tiefen erhalten wurde. Dann wurde das
Verhältnis des genannten Mittels zur Höhe des entsprechenden
Vorformatierungsmusters auf dem Stempel berechnet und entsprechend dem genannten
Standard ausgewertet.
Doppelbrechung
-
Die Doppelbrechung wurde gemessen mit Hilfe eines Polarimeters (SP-224,
hergestellt von Shinko Seiki K.K.) entsprechend einem Einzelstrahl unter
Verwendung eines Laserlichtes mit einer Wellenlänge von 830 nm und einem
Punktdurchmesser von 1 mm.
Flachheit (oder Welligkeit)
-
Die ohne Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit erhaltene Harzplatte wurde
in einer festgelegten Größe ausgestanzt, die einer optischen Platte oder Karte
entsprach. Das so erhaltende Produkt wurde auf eine flache Oberfläche einer
Oberflächenplatte gelegt und der sich ergebende Maximalhöhenunterschied mit
Hilfe eines optischen Mikroskopes gemessen.
Unregelmäßigkeit der Reflexionsfähigkeit
-
Der Reflexionsfähigkeit eines optischen Aufzeichnungsmaterials, das erhalten
wurde durch Bilden einer Aufzeichnungsschicht und Zerschneiden des sich
ergebenden Produktes, wurde gemessen mit Hilfe eines Spektrofotometers
(hergestellt von Ohtsuka Denshi) unter Verwendung eines Lichtes mit einer
Wellenlänge von 830 nm und einem Punktdurchmesser von 1 mm, wodurch der
Maximalwert (Rmax) sind der Minimalwert (Rmin) in der Reflexionsfähigkeit bestimmt
wurde. Dann wurde der genannte Wert (A) berechnet gemäß der folgenden
Formel:
-
A = [(Rmax - Rmin) / Rimax ] × 100
Beispiel 6
-
Unter Bezug auf Fig. 6 wurde eine Vorformatierung auf einer Harzplatte 2
gebildet und eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Aufzeichnungsschicht 8a
darauf in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufgebracht. Danach wurde die
Aufzeichnungsschicht mit trockener Luft, die auf bis zu 30ºC erwärmt war,
getrocknet, wodurch ein optisches Aufzeichnungsmaterial in Plattenform bereitgestellt
wurde. Die trockene Luft, die hier verwendet wurde, wurde durch einen
Luftfilter mit 0,2 µm geleitet und in einen Tunnel, der eine Länge von 3 m besaß, mit
einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1 m/min bis 5m/min so eingespeist,
das sie in der Richtung strömte, die entgegen der Bewegungsrichtung der
Harzplatte verlief, und eine laminare Strömung im Tunnel bereitstellte.
-
Getrennt davon wurden Erhebungen 41 mit einer Höhe (h) von 0,4 mm und
einem Durchmesser von 130 mm in einer 0,2 mm dicken Polycarbonatharzschicht
9 durch Vakuumformen gebildet, wie in Fig. 6 dargestellt. Die sich ergebende
Polycarbonatharzplatte wurde als Schutzelement 9 auf das genannte optische
Aufzeichnungsmaterial in Plattenform auflaminiert, wie in Fig. 6 dargestellt,
während diese Elemente so angeordnet wurden, daß die Polycarbonatharzplatte
9 das optische Aufzeichnungsmaterial außerhalb des Aufzeichnungsbereichs
berührte. Dann wurde das Schutzelement an dem optischen
Aufzeichnungsmaterial außerhalb des Aufzeichnungsbereiches unter Verwendung eines Klebstoffes
aus Ethylen und Vinylacetat 9a festgeklebt, der auf die Oberfläche des
Schutzelementes 9 aufgebracht worden war.
-
Dann wurde das optische Aufzeichnungsmaterial durch Lesen der Leitvertiefung
für die Spurfindung unter Verwendung eines Lasers positioniert und mit Hilfe
eines Schneideisens einer Presse mit einer Stanzgeschwindigkeit von 12
Teilen/min gestanzt. In diesem Fall wurden die entsprechenden Schritte bis zum
Schritt, bei dem das Schutzelement auflaminiert wurde, kontinuierlich
durchgeführt, wobei die Harzplatte 2 mit einer Geschwindigkeit von 2 m/min
transportiert wurde, aber das Schneiden wurde diskontinuierlich durchgeführt.
-
Es war möglich, das Schneiden in einer ausreichend kurzen Zeit durchzuführen.
Da allerdings die Platte während des Schneidschrittes nicht kontinuierlich
transportiert wurde, wurde ein Mechanismus zum losen Führen der Harzplatte 2
zwischen dei Einheit für das Aufbringen des Schutzelementes 9 und der Einheit
für das Schneidens bereitgestellt.
Beispiel 7
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Eine optische Karte wurde hergestellt unter Verwendung einer Vorrichtung, wie
sie Fig. 4 dargestellt ist.
-
Unter Bezug auf Fig. 4 bestanden insbesondere die Harztabletten als das
Material für einen Träger, der hier verwendet wurde, aus Polycarbonat (zahlenmittle-
res Molekulargewicht = 35000, Handelsname: Panlite L-1250, hergestellt von
Teijin Kasei K.K.). Diese Harztabletten wurden geschmolzen und aus einer T-
Düse 12, die auf bis zu 310ºC erhitzt wurde, extrudiert, wodurch eine 200 mm
breite Harzplatte 2 gebildet wurde. Die sich ergebende Harzplatte 2 wurde
zwischen einer Stempelwalze 4 und einer Walze mit Spiegeloberfläche 3 und
zwischen der Stempelwalze 4 und einer Walze mit Spiegeloberfläche 5 durchgeleitet,
wie in Fig. 4 dargestellt. Die Stempelwalze 4 und die Walzen mit
Spiegeloberfläche 3 und 5 besaßen einen Durchmesser von 300 mm und eine Länge von
400 mm. Die Walzen 4 und 3 wurden so in Dehnung versetzt, daß ihre
Umdrehungsgeschwindigkeiten (w&sub4; und w&sub3;) einander glichen (das heißt, w&sub4;/w&sub3; = 1). Die
Walzen 4 und 5 wurden so in Drehung versetzt, daß die
Umdrehungsgeschwindigkeit (w&sub4;) der Walze 4 und die Umdrehungsgeschwindigkeit (w&sub5;) der Walze 5
ein Verhältnis (w&sub4;/w&sub5;) von 1,002 bereitstellten.
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Die Stempelwalze 4, die hier verwendet wurde, umfaßte die vorstehend erwähnte
Walze und einen 0,1 mm dicken Ni-Stempel in der Forin einer flachen Platte, die
daran durch einen Klebstoff festgeklebt war. Der Stempel besaß ein festgelegtes
Vorformatierungsmuster zum Übertragen einer spiralförmigen
Spurführungsvertiefung (Wiederholungsabstand = 12 µm, Breite = 3 µm, Tiefe = 2700 Å) auf
einen rechteckigen Bereich mit einer Länge von 300 mm und einer Breite von
200 mm, wobei die Spurfindungsvertiefungen parallel zur Längsrichtung
gebildet wurden. In diesem Fall betrug die Entfernung von dei T-Düse 12 zum
Spaltpunkt 31 zwischen der Stempelwalze 4 und der Walze mit Spiegeloberfläche 3
8 cm, und die Harzplatte 2 wurde mit einer Geschwindigkeit von 4 m/min
transportiert.
-
In der beschriebenen Art wurde eine Harzplatte 2 hergestellt, auf die die
Vorformatierung und die Spiegeloberfläche übertragen worden waren. Was die so
hergestellte Harzplatte betrifft, wuide die Übertragungsgenauigkeit für die
Vorformatierung, die Doppelbrechung und die Oberflächengenauigkeit gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt, die im folgenden erscheint.
-
Dann wurde eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Aufzeichnungsschicht, die
aus einer 3 Gew.-%igen Lösung bestand, die erhalten wurde durch Auflösen
eines Harzes vom Polymethintyp (Handelsname: IR-820, hergestellt von Nihon
Kayaku K.K.) in Diacetonalkohol, mit Hilfe eines Tiefdruckbeschichters auf die
gesamte Oberfläche der Harzplatte 2 aufgebracht, auf der die Vorformatierung
gebildet worden war, um so eine Aufzeichnungsschichtdicke nach dem Trocknen
von 1000 Å bereitzustellen. Zum Zeitpunkt der Beschichtung für die
Aufreichnungsschicht betrug die Oberflächentemperatur der Harzplatte 35ºC.
-
Nachdem der genannte Beschichtungsfilm getrocknet war, wurde eine 0,3 mm
dicke Polycarbonatharzplatte 9 als ein Schutzelement, das mit einem Klebstoff
vom Heißschmelztyp versehen und zu einer Rolle 22 aufgewickelt war, auf die
Aufzeichnungsschicht aufgebracht und unter Erhitzen mit Hilfe von
Andruckrollen 23 und 24, die auf bis zu 110ºC erhitzt waren, angedrückt, wodurch das
Schutzelement 9 auf das optische Aufzeichnungsmaterial geklebt wurde. Das
sich ergebende ophsche Aufzeichnungsmaterial in Plattenform wurde in
rechteckiger Form ausgestanzt niit einer Länge von 85 mm und einer Breite von
54 mm unter Verwendung einer Stanzeinrichtung 21, wodurch eine optische
Karte erhalten wurde. Was diese erhaltene optische Karte betrifft, wurden
Unregelmäßigkeiten der Reflexionsfähigkeit der Aufzeichnungsschicht gemessen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2Referenzbeispiele 1 bis 7
-
Optische Platten (Disks) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellt mit der Ausnahme, das jeweils die folgenden Bedingungen verwendet
wurden.
-
Was die so hergestellten optischen Platten betrifft, wurden die
Übertragungsgenauigkeit für die Vorformatierung, die Doppelbrechung und die Flachheit
gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
-
1. Verfahren zur Herstellung eines Trägers für ein optisches
Aufzeichnungsmaterial, wobei der Träger eine Harzplatte darstellt, die mit einem Muster aus
Unebenheiten versehen ist, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte
gekennzeichnet ist:
-
Schmelzextrudieren eines Harzes zur Bildung einer Harzplatte,
-
Durchleiten der Harzplatte unter Druck zwischen einer ersten Walze (4) init
einem festgelegten Muster aus Unebenheiten und einer zweiten Walze (3),
die gegenüber einer ersten Seite der ersten Walze (4) angeordnet ist, bevor
die Harzplatte erstarrt, wodurch das Muster aus Unebenheiten auf eine
Oberfläche der Harzplatte übertragen wird, und
-
Transportieren der Harzplatte, die zwischen der ersten Walze (4) und der
zweiten Walze (3) durch geleitet wurde, unter Verwendung einer dritten
Walze (5),
-
wobei sich die erste Walze (4) mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit W&sub4; und die
dritte Walze (5) mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von w&sub5; dreht, wodurch
ein Verhältnis w&sub4;/w&sub5; bereitgestellt wird, das der Beziehung 1,0 ≤ w&sub4;/w&sub5; ≤ 1,004
genügt.
-
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verhältnis der
Umdrehungsgeschwindigkeiten der ersten Walze (4) und dritten Walze (5) der Beziehung 1,001 ≤ w&sub4;/w&sub5;
≤ 1,003 genügt.
-
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verhältnis der
Umdrehungsgeschwindigkeiten der ersten Walze (4) und dritten Walze (5) der Beziehung 1,001 ≤ w&sub4;/w&sub5;
≤ 1,0025 genügt.
-
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, worin die dritte Walze (5)
auf der Seite der erste Walze (4) angeordnet ist, die der Seite, auf der die zweite
Walze angeordnet ist, gegenüberliegt.
-
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Harzplatte
durch eine Düse (12) extrudiert wird, die auf eine Temperatur erhitzt wird, die
um 110 bis 200ºC größer ist als die Glasübergangstemperatur des Harzes.
-
6. Verfahren nach Anspruch 5, worin die Düse (12) auf eine Temperatur erhitzt
wird, die um 130 bis 190ºC größer ist als die Glasübergangstemperatur des
Harzes
-
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Harzplatte
eine Dicke von 0,2 bis 2,0 mm aufweist, nachdem das Muster aus Unebenheiten
darauf übertragen wurde.
-
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Harzplatte
mit einer Geschwindigkeit von 0,3 bis 10 m/min bewegt wird.
-
9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Harzplatte mit einer Geschwindigkeit
von 0,5 bis 4 m/min bewegt wird.
-
10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Harzplatte mit einer Geschwindigkeit
von 1 bis 3 m/min bewegt wird.
-
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Entfernung
von der Düse (12) zum Berührungspunkt zwischen der ersten und der zweiten
Walze (3 und 4) 20 cm oder weniger beträgt.
-
12. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Entfernung von der Düse (12) zum
Berührungspunkt zwischen der ersten und der zweiten Walze (3 und 4) 15 cm
oder weniger beträgt.
-
13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Entfernung von der Düse (12) zum
Berührungspunkt zwischen der ersten und der zweiten Walze (3 und 4) 10 cm
oder weniger beträgt.
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14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter den Schritt
umfaßt, das eine Aufzeichnungsschicht, die ein organisches Färbematerial
umfaßt, auf der Oberfläche der Harzplatte, die mit einem Muster aus Unebenheiten
versehen ist und kontinuierlich aus dem Herstellungsschritt für die Harzplatte
zugeführt wird, gebildet wird.
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15. Verfahren nach Anspruch 14, worin die Aufzeichnungsschicht auf der
Harzplatte durch Beschichtung gebildet wird, wenn die Oberflächentemperatur der
Harzplatte 50ºC oder weniger beträgt.
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16. Verfahren nach Anspruch 15, worin die Aufzeichnungsschicht auf der
Harzplatte durch Beschichtung gebildet wird, wenn die Oberflächentemperatur der
Harzplatte 40ºC oder weniger beträgt.
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17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, worin nach Bildung der
Aufzeichnungsschicht auf der Harzplatte ein Schutzelement auf die
Aufzeichnungsschicht auflaminiert wird und die sich ergebende Harzplatte, die die
Aufzeichnungsschicht und das Schutzelement umfaßt, in eine Vielzahl von
Aufzeichnungsmaterialien zerschnitten wird, während die Harzplatte bewegt wird.
-
18. Verfahren nach Anspruch 17, worin die Harzplatte extrudiert wird, das
Muster aus Unebenheiten auf die Harzplatte übertragen wird, die
Aufzeichnungsschicht auf der Harzplatte gebildet wird und das Schutzelement auf die
Aufzeichnungsschicht auflaminiert wird, während die Harzplatte kontinuierlich
bewegt wird, und die Harzplatte in eine Vielzahl von Aufzeichnungsmaterialien
zerschnitten wird, während die Harzplatte diskontinuierlich bewegt wird.
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19. Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmaterials,
umfassend:
-
Eine Einrichtung für das Schmelzextrudieren eines Harzes zur Bildung
einer Harzplatte,
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eine Einrichtung zur Übertragung eines festgelegten Musters aus
Unebenheiten auf die eine Oberfläche der Harzplatte und
eine Einrichtung zur Beschichtung der Oberfläche der Harzplatte, die mit
dem Muster aus Unebenheiten versehen ist, mit einer
Aufzeichnungsschicht, die ein organisches, Färbematerial umfaßt.