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特開2024-159982記録再生用多層膜の製造方法、及び、記録再生用多層膜の製造装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024159982
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】記録再生用多層膜の製造方法、及び、記録再生用多層膜の製造装置
(51)【国際特許分類】
   G11B 7/24038 20130101AFI20241031BHJP
   G11B 7/24073 20130101ALI20241031BHJP
   G11B 7/2533 20130101ALI20241031BHJP
   G11B 7/26 20060101ALI20241031BHJP
【FI】
G11B7/24038
G11B7/24073
G11B7/2533
G11B7/26 531
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024150746
(22)【出願日】2024-09-02
(62)【分割の表示】P 2021574474の分割
【原出願日】2020-11-17
(31)【優先権主張番号】P 2020010749
(32)【優先日】2020-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100151378
【弁理士】
【氏名又は名称】宮村 憲浩
(74)【代理人】
【識別番号】100157484
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 智之
(72)【発明者】
【氏名】樋口 敏弘
(72)【発明者】
【氏名】宮川 直康
(72)【発明者】
【氏名】佐野 晃正
(57)【要約】
【課題】効率的に記録再生用多層膜を製造する。
【解決手段】記録再生用多層膜の製造方法は、紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体を、光が透過するフィルムの一方の面に塗布する塗布工程と、塗布工程によってフィルムに塗布された液体を乾燥する乾燥工程と、回転軸に垂直な断面の形状が多角形である多角形ローラーが回転して乾燥工程後の液体が塗布されたフィルムである塗布フィルムを巻き取る巻き取り工程と、多角形ローラーに巻かれている塗布フィルムに対して紫外線を照射する紫外線照射工程と、多角形ローラーに塗布フィルムが巻かれ始める位置にラミネートローラーを設けて、多角形ローラーの一辺に対して、回転軸に向かう方向の押圧力を加えるラミネート工程と、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体を、光が透過するフィルムの一方の面に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程によって前記フィルムに塗布された前記液体を乾燥する乾燥工程と、
回転軸に垂直な断面の形状が多角形である多角形ローラーが回転して前記乾燥工程後の前記液体が塗布されたフィルムである塗布フィルムを巻き取る巻き取り工程と、
前記多角形ローラーに巻かれた前記塗布フィルムに対して紫外線を照射する紫外線照射工程と、
前記多角形ローラーに前記塗布フィルムが巻かれ始める位置にラミネートローラーを設けて、前記多角形ローラーの一辺に対して、前記回転軸に向かう方向の押圧力を加えるラミネート工程と、を含む、
記録再生用多層膜の製造方法。
【請求項2】
前記ラミネートローラーは、前記回転軸に近づいたり離れたりする方向に移動可能である、
請求項1に記載の記録再生用多層膜の製造方法。
【請求項3】
前記多角形ローラーが予め定められた回数回転する毎に、前記乾燥工程後かつ前記巻き取り工程前の前記塗布フィルムの上面にシート状のセパレータを配置するセパレータ配置工程、をさらに含む、
請求項1又は2に記載の記録再生用多層膜の製造方法。
【請求項4】
前記多角形ローラーには、前記多角形の頂点から前記回転軸に向かう隙間が形成され、
前記多角形ローラーに巻かれた、前記紫外線照射工程後の前記塗布フィルムが積層した積層フィルムのロールを、前記隙間に刃を通して切断する切断工程、をさらに含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の記録再生用多層膜の製造方法。
【請求項5】
紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体を、光が透過するフィルムの一方の面に塗布する塗布装置と、
前記塗布装置によって前記フィルムに塗布された前記液体を乾燥する乾燥装置と、
回転軸に垂直な断面の形状が多角形であり、回転して前記乾燥装置による乾燥後の前記液体が塗布されたフィルムである塗布フィルムを巻き取る多角形ローラーと、
前記多角形ローラーに巻かれた前記塗布フィルムに対して紫外線を照射する紫外線照射装置と、
前記多角形ローラーに前記塗布フィルムが巻かれ始める位置に設けられ、前記多角形ローラーの一辺に対して、前記回転軸に向かう方向の押圧力を加えるラミネートローラーと、を含む、
記録再生用多層膜の製造装置。
【請求項6】
前記ラミネートローラーは、前記回転軸に近づいたり離れたりする方向に移動可能である、
請求項5に記載の記録再生用多層膜の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、記録再生用多層膜の製造方法、及び、記録再生用多層膜の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光ディスクの記録容量を増加させる方法として、光が透過するフィルム(中間層)と光の照射により光学特性が変化する記録層とを交互に複数積層した積層フィルムを用いる方法が提案されている。
【0003】
Roll-to-Roll(R2R)型にて積層フィルムを製造する工法として、共押し出し工法、及び、塗布と硬化を繰り返す工法が知られている(特許文献1、2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表2016-506589号公報
【特許文献2】米国特許第7936802号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、共押し出し工法は、熱可塑性の材料しか使用できず、加えて、染料の溶解性及び積層する2層の材料同士の溶解性を考慮する必要がある。よって、共押し出し工法は、材料選択の幅が非常に狭いという課題を有する。
【0006】
また、塗布と乾燥を繰り返す工法は、材料選択の幅は広がるものの、多層化するにあたって塗布と硬化を繰り返す、あるいは、多数の原反を用意し、それらをロールラミネーション等で接着し多層化する必要がある。よって、塗布と乾燥を繰り返す工法は、大型な装置を必要とし、コストと歩留まりの両立が非常に難しいという課題を有する。
【0007】
本開示は、記録再生用多層膜を効率的に製造する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一態様に係る記録再生用多層膜の製造方法は、紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体を、光が透過するフィルムの一方の面に塗布する塗布工程と、前記塗布工程によって前記フィルムに塗布された前記液体を乾燥する乾燥工程と、回転軸に垂直な断面の形状が多角形である多角形ローラーが回転して前記乾燥工程後の前記液体が塗布されたフィルムである塗布フィルムを巻き取る巻き取り工程と、前記多角形ローラーに巻かれた前記塗布フィルムに対して紫外線を照射する紫外線照射工程と、多角形ローラーに塗布フィルムが巻かれ始める位置にラミネートローラーを設けて、多角形ローラーの一辺に対して、回転軸に向かう方向の押圧力を加えるラミネート工程と、を含む。
【0009】
本開示の一態様に係る記録再生用多層膜の製造装置は、紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体を、光が透過するフィルムの一方の面に塗布する塗布装置と、前記塗布装置によって前記フィルムに塗布された前記液体を乾燥する乾燥装置と、回転軸に垂直な断面の形状が多角形であり、回転して前記乾燥装置による乾燥後の前記液体が塗布されたフィルムである塗布フィルムを巻き取る多角形ローラーと、前記多角形ローラーに巻かれた前記塗布フィルムに対して紫外線を照射する紫外線照射装置と、多角形ローラーに塗布フィルムが巻かれ始める位置に設けられ、多角形ローラーの一辺に対して、回転軸に向かう方向の押圧力を加えるラミネートローラーと、を含む。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、記録再生用多層膜を効率的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、実施の形態1に係る記録再生用多層膜の製造装置の構成例を示す図である。
図2図2は、光ディスクの製造方法の一例を示す図である。
図3図3は、切断工程を説明するための図である。
図4図4は、切り抜き工程を説明するための図である。
図5図5は、張り付け工程を説明するための図である。
図6図6は、記録工程を説明するための図である。
図7図7は、実施の形態2に係る記録再生用多層膜の製造装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。
【0013】
(実施の形態1)
<製造装置の構成>
図1は、実施の形態1に係る記録再生用多層膜の製造装置(以下単に「製造装置」という)の構成例を示す図である。なお、図1の説明において、便宜的に、図面の左から右への方向をX軸、紙面の下から上への方向をY軸、紙面の奥から手前の方向をZ軸と表現する。
【0014】
製造装置10は、フィルムローラー20、前処理装置25、塗布装置30、乾燥装置40、ラミネートローラー50、多角形ローラー60、紫外線(UV)照射装置70、及び、セパレータ配置装置80を含む。
【0015】
フィルムローラー20は、フィルム101の原反がセットされる装置である。フィルム101は、光が透過する透明な薄いフィルムであり、例えばPET(polyethylene terephthalate)フィルムである。フィルム101は、光ディスクの記録再生用多層膜120(図5参照)における中間層121を形成する。フィルム101の厚さ(Y軸方向の厚さ)は、例えば10μm以下である。
【0016】
フィルムローラー20は、多角形ローラー60と、Roll-to-Roll(R2R)を構成する。すなわち、多角形ローラー60の回転に応じてフィルムローラー20も回転し、フィルムローラー20にセットされた原反からフィルム101が引き出され、引き出されたフィルム101は、緊張状態を維持したまま、多角形ローラー60に巻き取られる。
【0017】
前処理装置25は、フィルム101の両面に対して、UVオゾン処理及び/又はプラズマ処理を行う工程(以下「前処理工程」という)を行う装置である。
【0018】
塗布装置30は、液体の接着剤102をフィルム101の一方の面に塗布する工程(以下「塗布工程」という)を行う装置である。例えば、塗布装置30は、フィルムローラー20から引き出されたフィルム101の上面(Y軸の正方向の面)に、ダイ塗布方式によって、均一な膜厚で液体の接着剤102を塗布する。塗布装置30は、例えば10μm以下の膜厚で接着剤102を塗布する。以下、フィルム101の接着剤102が塗布された方の面を上面、内面又は塗布面といい、フィルム101の接着剤102が塗布されない方の面を下面、外面又は非塗布面という場合がある。
【0019】
接着剤102は、少なくとも、紫外線(UV)硬化樹脂、及び、光の照射により光学特性(例えば反射率又は屈折率)が変化する材料を含む。光の照射により光学特性が変化する材料は、溶剤に溶けやすい有機色素(染料)であってよい。有機色素は、2光子吸収を起こすものであってよい。なお、接着剤102は、上記の材料に加えて、架橋剤及び光重合開始剤等を含んでもよい。接着剤102は、光ディスクの記録再生用多層膜120(図5参照)における記録層122を形成する。
【0020】
乾燥装置40は、フィルム101に塗布された接着剤102を乾燥する工程(以下「乾燥工程」という)を行う装置である。例えば、乾燥装置40は、塗布工程後のフィルム101上の接着剤102を加熱乾燥する。加熱の温度は、例えば150度以下である。これにより、フィルム101の上面に塗布された液体の接着剤102に含まれる溶媒が蒸発し、接着剤102の粘度が高くなると共に、接着剤102の膜厚が薄くなる。乾燥工程後の接着剤102の膜厚は、例えば1μm以下である。別言すると、乾燥装置40は、乾燥工程後の接着剤102の膜厚が1μm以下となるように、フィルム101の上面の接着剤102を乾燥する。以下、フィルム101と、当該フィルム101の上面に塗布された乾燥工程後の接着剤102とをまとめて、塗布フィルム103という。
【0021】
多角形ローラー60は、塗布フィルム103を巻き取る工程(以下「巻き取り工程」という)を行う装置である。多角形ローラー60は、Z軸に平行な回転軸61を備え、回転軸61に対して垂直な断面の形状が多角形であるローラーである。すなわち、多角形ローラー60の立体形状は、角柱を横倒しにした形状である。以下、多角形ローラー60を角柱と見立てた場合の各側面(Z軸に平行な面)をプレート62、隣接する側面の境界線(Z軸に平行な辺)をエッジ63という。別言すると、角柱における対向する底面の頂点同士を結んだ辺をエッジ63という。本実施の形態では、図1に示すように、多角形ローラー60の断面形状が六角形(つまり六角柱)の例を説明するが、多角形ローラー60の断面形状は、どのような多角形であってもよい。なお、多角形ローラー60の断面形状は、正多角形であることが好ましい。
【0022】
多角形ローラー60は、回転軸61を中心に回転し、乾燥工程後の塗布フィルム103を巻き取る。多角形ローラー60が塗布フィルム103を巻き取ることにより、多角形ローラー60の各プレート62に塗布フィルム103が積層される。例えば、多角形ローラー60が20回転した場合、各プレート62には20層分の塗布フィルム103が積層される。つまり、中間層121及び記録層122の組が20層分積層される。以下、塗布フィルム103が積層されたものを、積層フィルム104という。
【0023】
多角形ローラー60の多角形の一辺の長さは、光ディスクの直径2r(図4参照)以上である。また、多角形ローラー60のエッジ63の長さは、光ディスクの直径2r以上である。後述するように、切り抜き工程において、多角形ローラー60の各プレート62に形成された積層フィルム104を、光ディスクと同じ直径2rの円形に切り抜き、円形積層フィルム106(図4参照)を得るためである。
【0024】
また、図1及び図3に示すように、多角形ローラー60には、エッジ63に沿って、多角形の頂点から回転軸61に向かう所定幅の隙間64が形成されてよい。これにより、後述するように、切断工程において、隙間64に刃を挿入して、その刃をエッジ63に沿って移動させることにより、多角形ローラー60から積層フィルム104を取り外すと共に、多角形ローラー60に巻かれている積層フィルム104のロールを、プレート62毎の積層フィルム104(図4参照)に分割できる。
【0025】
ラミネートローラー50は、多角形ローラー60に新たに巻かれた塗布フィルム103に対して圧力を加える工程(以下「ラミネート工程」という)を行う装置である。例えば、ラミネートローラー50は、多角形ローラー60に新たな塗布フィルム103が巻かれ始める位置に設けられ、多角形ローラー60の一辺(プレート62)に対して、多角形ローラー60の回転軸61に向かう方向(図1では上方向(Y軸の正方向))の押圧力を加える。なお、ラミネートローラー50の回転軸は、多角形ローラー60の回転に応じて、多角形ローラー60の回転軸61に近づいたり離れたりする方向(図1では上下方向(Y軸方向))に移動可能である。これにより、多角形ローラー60に先に巻かれている塗布フィルム103の外面と、多角形ローラー60に新たに巻かれる(つまり最も外側に巻かれる)塗布フィルム103の内面との間に隙間及び気泡が発生することを阻止できる。すなわち、塗布フィルム103同士が、隙間なくぴったり積層される。
【0026】
UV照射装置70は、多角形ローラー60に巻かれている塗布フィルム103に対して、紫外線(UV)を照射する工程(以下「UV照射工程」という)を行う装置である。例えば、UV照射装置70は、多角形ローラー60に巻かれた、ラミネートローラー50による加圧後の塗布フィルム103に対して、UVを照射する。これにより、多角形ローラー60に新たに巻かれた(つまり最も外側に巻かれた)塗布フィルム103の内面の接着剤102に含まれるUV硬化樹脂が硬化し、多角形ローラー60に先に巻かれている塗布フィルム103の外面と接着する。すなわち、積層された塗布フィルム103同士が固定される。
【0027】
セパレータ配置装置80は、多角形ローラー60が予め定められた回数回転する毎に、塗布フィルム103の上面にセパレータ105を配置する工程(以下「セパレータ配置工程」という)を行う装置である。セパレータ105は、接着剤102及びフィルム101のいずれにも接着しない素材のシートであり、例えば、ペーパーシートである。セパレータ105のX軸方向の長さは、例えば、多角形ローラー60の多角形の周長以上である。
【0028】
例えば、セパレータ配置装置80は、多角形ローラー60が予め定められた回数回転したときに、乾燥工程後、かつ、多角形ローラー60に巻き取られる前の塗布フィルム103の上面に、セパレータ105を配置する。塗布フィルム103の上面に配置されたセパレータ105は、多角形ローラー60の回転によって、塗布フィルム103と共に多角形ローラー60に巻き取られる。これにより、セパレータ105と共に新たに巻き取られた塗布フィルム103に対して、UV照射工程205を実施し、当該塗布フィルム103の上面の接着剤102が硬化しても、その塗布フィルム103の内面は、共に巻き取られたセパレータ105の外側の面に接着しない。よって、多角形ローラー60が、積層フィルム104に所望する積層数と同じ回数回転する毎に、セパレータ配置装置80が、セパレータ105を配置することにより、R2Rの途中でフィルム101を切断することなく、積層フィルム104のロールを、所定の積層数毎に分離できる。すなわち、各プレート62から所望の積層数の積層フィルム104を複数得ることができる。
【0029】
<光ディスクの製造方法>
図2は、光ディスクの製造方法の一例を示す図である。
【0030】
記録再生用多層膜120の製造方法では、前処理工程200、塗布工程201、乾燥工程202、巻き取り工程203、ラミネート工程204、UV照射工程205、セパレータ配置工程206、及び、切断工程207が実施される。ただし、当該製造方法は一例であり、記録再生用多層膜120を製造するにあたって、これらの工程のうちの少なくとも1つの工程が省略されてもよい。
【0031】
光ディスクの製造方法では、上記の製造方法によって製造された記録再生用多層膜120に対して、さらに、切り抜き工程208、及び、張り付け工程209が実施される。以下、これらの工程について詳細に説明する。
【0032】
<<前処置工程>>
前処理工程200では、フィルム101に対して、両面UVオゾン処理、及び/又は、プラズマ処理等を行う。これにより、フィルム101の表面改質を行い、塗布工程201における塗布性、及び、UV照射工程205における密着性を向上させることができる。
【0033】
<<塗布工程>>
塗布工程201では、フィルムローラー20から引き出され、緊張状態が維持されたフィルム101の上面に、塗布装置30が、ダイ塗布方式によって液体の接着剤102を、例えば10μm以下の均一な膜厚となるように塗布する。これにより、フィルム101の上面に接着剤102が均一な膜厚で塗布される。
【0034】
<<乾燥工程>>
乾燥工程202では、乾燥装置40が、塗布工程201によってフィルム101の上面に塗布された接着剤102を、例えば1μm以下の均一な膜厚となるように加熱乾燥し、塗布フィルム103を得る。加熱乾燥の温度は、例えば150度以下である。これにより、フィルム101の上面に塗布された接着剤102に含まれる溶媒が蒸発し、接着剤102の粘度が高くなると共に、接着剤102の膜厚が薄くなる。
【0035】
<<巻き取り工程>>
巻き取り工程203では、多角形ローラー60が、回転して、R2Rによるフィルム101の緊張状態を維持しながら、乾燥工程202の後の塗布フィルム103を巻き取る。これにより、多角形ローラー60が1回転する毎に、多角形ローラー60の各プレート62には、塗布フィルム103が1層分積層される。すなわち、多角形ローラー60の回転数に応じた積層数の塗布フィルム103が、多角形ローラー60の各プレート62に積層される。よって、多角形ローラー60の回転数に応じた積層数の積層フィルム104を容易に生成できる。
【0036】
なお、図1では、フィルムローラー20及び多角形ローラー60がいずれも反時計回りに回転する構成であるが、フィルムローラー20及び多角形ローラー60の回転方向はそれぞれ、R2Rを実現できれば、どのような回転方向であってもよい。
【0037】
<<ラミネート工程>>
ラミネート工程204では、ラミネートローラー50が、巻き取り工程203によって多角形ローラー60に巻かれた最も外側の塗布フィルム103に対して押圧力を加える。これにより、多角形ローラー60に先に巻かれている塗布フィルム103の外面と、多角形ローラー60に新たに巻かれた(つまり最も外側に巻かれた)塗布フィルム103の内面との間に隙間及び気泡が発生することが阻止される。すなわち、塗布フィルム103同士が、隙間なくぴったり積層される。
【0038】
<<UV照射工程>>
UV照射工程205では、UV照射装置70が、多角形ローラー60に巻かれた、ラミネート工程204の後の塗布フィルム103に対して、UVを照射する。これにより、多角形ローラー60に新たに巻かれた(つまり最も外側に巻かれた)塗布フィルム103の内面の接着剤102に含まれるUV硬化樹脂が硬化し、多角形ローラー60に先に巻かれている塗布フィルム103の外面と接着する。すなわち、積層された塗布フィルム103同士が固定される。なお、UV照射工程205は、多角形ローラー60に新たに巻かれた塗布フィルム103が一周する間のいずれの位置で行われてもよい。
【0039】
<<セパレータ配置工程>>
セパレータ配置工程206では、セパレータ配置装置80が、多角形ローラー60が予め定められた回数回転する毎に(図2の判定221がYESの場合に)、乾燥工程202の後、かつ、多角形ローラー60に巻き取られる前の塗布フィルム103の上面に、セパレータ105を配置する。これにより、塗布フィルム103の上面に配置されたセパレータ105が、多角形ローラー60のさらなる回転によって、塗布フィルム103と共に多角形ローラー60に巻き取られる。よって、セパレータ105と共に新たに巻き取られた塗布フィルム103に対して、UV照射工程205を実施し、当該塗布フィルム103の内面の接着剤102が硬化しても、その塗布フィルム103の内面は、共に巻き取られたセパレータ105の外側の面に接着しない。したがって、多角形ローラー60が、積層フィルム104に所望する積層数と同じ回数回転する毎に、セパレータ配置装置80が、セパレータ105を配置することにより、R2Rの途中でフィルム101を切断することなく、各プレート62から所望の積層数の積層フィルム104を得ることができる。
【0040】
例えば、20層の記録再生用多層膜120を所望する場合、多角形ローラー60が20回転する毎に、セパレータ配置工程206を実施する。これにより、R2Rの完了後に多角形ローラー60に巻き取られた積層フィルム104のロールには、20層ごとにセパレータ105が挟み込まれる。よって、後述する切断工程207において、多角形ローラー60に巻かれている積層フィルム104のロールを、エッジ63に沿ってZ軸方向に切断したときに、各プレート62に形成された積層フィルム104は、セパレータ105によって、20層ごとに分離される。つまり、1つのプレート62から、20層の積層フィルム104を複数得ることができる。
【0041】
<<切断工程>>
図3は、切断工程207を説明するための図である。
【0042】
切断工程207は、多角形ローラー60による巻き取りが完了した後に(図2の判定222がYESの場合に)実施される。切断工程207では、エッジ63に沿って、多角形の頂点から回転軸61に向かって形成されている隙間64に、図3の点線66に示すように刃を通し、多角形ローラー60に巻かれている積層フィルム104のロールを、多角形ローラー60のエッジ63に沿ってZ軸方向に切断する。これにより、多角形ローラー60から積層フィルム104を取り外すと共に、多角形ローラー60の各プレート62から平面の積層フィルム104を得ることができる。
【0043】
また、セパレータ105が挟み込まれている場合、切断工程207の後の各プレート62における積層フィルム104は、セパレータ105によって分離される。例えば、20層毎にセパレータ105が挟み込まれている場合、多角形ローラー60の各プレート62において、20層の積層フィルム104を複数得ることができる。
【0044】
<<切り抜き工程>>
図4は、切り抜き工程208を説明するための図である。
【0045】
切り抜き工程208では、図4に示すように、切断工程207によって切断され、多角形ローラー60の各プレート62から得られた積層フィルム104を、光ディスクと同一の直径2rの円形に切り抜く。この切り抜き工程208によって得られた円形の積層フィルム104を、円形積層フィルム106という。切り抜き工程208では、1つの積層フィルム104から、複数の円形積層フィルム106が切り抜かれてもよい。
【0046】
<<張り付け工程>>
図5は、張り付け工程209を説明するための図である。
【0047】
張り付け工程209では、図5に示すように、ガイドトラック付き基板110に対して、円形積層フィルム106(つまり記録再生用多層膜120)を張り付ける。ガイドトラックは、光ディスクに対して照射される記録再生用の光をガイドするための凹凸である。ガイドトラック付き基板110の材料には、例えば、プラスチック材料又はガラスを用いることができ、コストの観点から、プラスチック材料を用いることが好ましい。プラスチック材料には、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。
【0048】
加えて、張り付け工程209では、円形積層フィルム106に対して、光を透過する透明な保護層130を形成してもよい。保護層130の素材は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)、もしくは遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂からなってもよい。また、カバー層133は、使用するレーザ光に対して光吸収が小さいものであってよい。また、カバー層133は、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、又は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等の樹脂、あるいはガラスを用いて形成されてよい。
【0049】
この張り付け工程209によって、ガイドトラック付き基板110に円形積層フィルム106(つまり記録再生用多層膜120)が張り付けられた光ディスクが製造される。
【0050】
<記録工程>
図6は、記録工程を説明するための図である。図2の工程によって製造された光ディスク(図5参照)に対して、記録工程を実施することによって、光ディスクの各記録層122にデータを記録できる。記録工程は、例えば、記録再生用のドライブ装置によって実施される。
【0051】
記録工程では、図6に示すように、光ディスクの複数の記録層122のうち、所望の記録層122及び所望の位置に対して光(例えば青色光)を照射する。これにより、光が照射された位置の光学特性(例えば反射率又は屈折率)が変化する。この光学特性が変化した位置を、記録マーク123という。
【0052】
図6に示すように、本開示の製造方法で製造された光ディスクは、多数の記録層122を有するので、従来の少数の記録層を有する光ディスクと比較して、大容量のデータを記録できる。
【0053】
なお、光ディスクに記録されたデータを再生する場合は、光ディスクの複数の記録層122のうち、所望の記録層122及び所望の位置に対して光(例えば青色光)を照射する。当該位置に記録マーク123が存在する場合と存在しない場合とでは、光学特性(例えば反射率又は屈折率)が異なるため、照射した光に対する光学特性の違いを検出することにより、当該位置に記録マーク123が存在するか否かを検出できる。これにより、光ディスクの記録層122に記録されたデータを再生できる。
【0054】
以上の通り、実施の形態1に係る製造装置及び製造方法によれば、所望の積層数の記録再生用多層膜120を効率的に製造できる。また、記録層122における材料選択性を高めることができる。
【0055】
(実施の形態2)
実施の形態1では、セパレータ105を配置することにより、R2Rの途中でフィルム101を切断せずに、所望の積層数の積層フィルム104を製造する方法を説明した。実施の形態2では、セパレータ105を配置せずに、R2Rの途中で塗布フィルム103を切断することにより、所望の積層数の積層フィルム104を製造する製造装置及び製造方法について説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1で説明済みの構成要素については、同一の参照符号を付し、説明を省略する場合がある。
【0056】
<製造装置の構成>
図7は、実施の形態2に係る製造装置の構成例を示す図である。
【0057】
製造装置10は、フィルムローラー20、前処理装置25、塗布装置30、乾燥装置40、ガイドローラー90、ラミネートローラー50、多角形ローラー60、及び、UV照射装置70を含む。
【0058】
フィルムローラー20、前処理装置25、塗布装置30、乾燥装置40、ラミネートローラー50、多角形ローラー60、及び、UV照射装置70については、実施の形態1にて説明済みである。
【0059】
ガイドローラー90は、乾燥工程202の後の塗布フィルム103の、多角形ローラー60への搬送をガイドする装置である。例えば、ガイドローラー90は、塗布フィルム103を上下から挟み込み、フィルム101の緊張状態を維持する。これにより、ガイドローラー90と多角形ローラー60との間の切断位置91において塗布フィルム103を切断しても、ガイドローラー90とフィルムローラー20との間でフィルム101の緊張状態が維持される。
【0060】
したがって、多角形ローラー60に所望の積層数の積層フィルム104が巻き取られた段階で、切断位置91にて塗布フィルム103を切断し、多角形ローラー60に巻かれている積層フィルム104に対して、実施の形態1で説明した切断工程207以降の工程を実施することにより、所望の積層数の記録再生用多層膜120を有する光ディスクを製造できる。また、ガイドローラー90とフィルムローラー20との間でフィルム101の緊張状態が維持されるので、多角形ローラー60は、切断位置91で切断された塗布フィルム103を、新たに巻き取り始めることができる。
【0061】
以上の通り、実施の形態2に係る製造装置及び製造方法によれば、セパレータ105を配置することなく、所望の積層数の記録再生多層膜を製造できる。
【0062】
(製造装置の制御)
上述した製造装置10の各構成要素の動作は、所定の制御装置(図示しない)によって制御されてよい。例えば、制御装置は、プロセッサ及びメモリを備える。プロセッサはメモリと協調して、上述した製造装置10の各構成要素の動作を制御する。例えば、プロセッサは、上述した製造装置10の各構成要素の動作を制御するコンピュータプログラムをメモリから読み出して実行する。制御装置は、製造装置10に内蔵されてよい。あるいは、制御装置は、製造装置10とは別の装置であって、所定の通信ネットワークを通じて、製造装置10を制御してもよい。
【0063】
(本開示のまとめ)
本開示の一態様に係る記録再生用多層膜(120)の製造方法は、紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体(102)を、光が透過するフィルム(101)の一方の面に塗布する塗布工程(201)と、塗布工程(201)によってフィルム(101)に塗布された液体を乾燥する乾燥工程(202)と、回転軸(61)に垂直な断面の形状が多角形である多角形ローラー(60)が回転して乾燥工程(202)後の液体(102)が塗布されたフィルム(101)である塗布フィルム(103)を巻き取る巻き取り工程(203)と、多角形ローラー(60)に巻かれた塗布フィルム(103)に対して紫外線を照射する紫外線照射工程(205)と、を含む。液体(102)は、光の照射により光学特性が変化する有機色素を含んでよい。
【0064】
この製造方法によれば、多角形ローラー(60)に新たに巻かれた(つまり最も外側に巻かれた)塗布フィルム(103)は、紫外線の照射を受ける。よって、当該塗布フィルム(103)の一方の面に塗布された液体(102)に含まれる紫外線硬化樹脂が硬化し、新たに巻かれた当該塗布フィルム(103)の一方の面は、多角形ローラー(60)に先に巻かれている塗布フィルム(103)の他方の面と接着する。したがって、多角形ローラー(60)が回転することにより、多角形ローラー(60)には複数の塗布フィルム(103)が積層され、記録再生用多層膜(120)が形成される。すなわち、この製造方法によれば、記録再生用多層膜(120)を効率的に製造できる。
【0065】
上記した記録再生用多層膜(120)の製造方法は、多角形ローラー(60)が予め定められた回数回転する毎に、乾燥工程(202)後かつ巻き取り工程(203)前の塗布フィルム(103)の上面にシート状のセパレータ(105)を配置するセパレータ配置工程(206)、をさらに含んでよい。
【0066】
この製造方法によれば、多角形ローラー(60)が予め定められた回数回転する毎に、塗布フィルム(103)と共にセパレータ(105)も多角形ローラー(60)に巻き取られる。この場合、多角形ローラー(60)に新たに巻かれた塗布フィルム(103)の一方の面に塗布された液体(102)に含まれる紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射を受けて硬化するものの、共に巻かれたセパレータ(105)の面に接着しない。したがって、上記の多角形ローラー(60)の予め定められた回転回数を、記録再生用多層膜(120)に所望する積層数とすることにより、R2Rの途中でフィルム(101)を切断することなく、所望の積層数の記録再生用多層膜(120)を効率的に製造できる。
【0067】
上記した多角形ローラー(60)には、多角形の頂点から回転軸(61)に向かう隙間(64)が形成されてよい。そして、上記した記録再生用多層膜(120)の製造方法は、多角形ローラー(60)に巻かれた、紫外線照射工程(205)後の塗布フィルム(103)が積層した積層フィルム(104)のロールを、隙間(64)に刃を通して切断する切断工程(207)、をさらに含んでよい。
【0068】
この製造方法によれば、多角形ローラー(60)の各プレート(62)に形成された積層フィルム(104)を、多角形ローラー(60)から簡単に取り外すと共に、各プレート(62)から平面の積層フィルム104を得ることができる。
【0069】
本開示の一態様に係る記録再生用多層膜(120)の製造装置(10)は、紫外線硬化樹脂を含み、光の照射により光学特性が変化する液体(102)を、光が透過するフィルム(101)の一方の面に塗布する塗布装置(30)と、塗布装置によってフィルム(101)に塗布された液体(102)を乾燥する乾燥装置(40)と、回転軸(61)に垂直な断面の形状が多角形であり、回転して乾燥装置(40)による乾燥後の液体(102)が塗布されたフィルム(101)である塗布フィルム(103)を巻き取る多角形ローラー(60)と、多角形ローラー(60)に巻かれた塗布フィルム(103)に対して紫外線を照射する紫外線照射装置(70)と、を含む。
【0070】
この構成によれば、多角形ローラー(60)に新たに巻かれた(つまり最も外側に巻かれた)塗布フィルム(103)は、紫外線の照射を受ける。よって、当該塗布フィルム(103)の一方の面に塗布された液体(102)に含まれる紫外線硬化樹脂が硬化し、新たに巻かれた当該塗布フィルム(103)の一方の面は、多角形ローラー(60)に先に巻かれている塗布フィルム(103)の他方の面と接着する。したがって、多角形ローラー(60)が回転することにより、多角形ローラー(60)には、複数の塗布フィルム(103)が積層され、記録再生用多層膜(120)が形成される。すなわち、この構成によれば、記録再生用多層膜(120)を効率的に製造できる。
【0071】
上記した記録再生用多層膜(120)の製造装置(10)は、フィルム(101)の原反がセットされるフィルムローラー(20)をさらに備えてよい。そして、フィルムローラー(20)は多角形ローラー(60)とRoll-to-Roll(R2R)を構成してよい。
【0072】
この構成によれば、R2Rによって記録再生用多層膜(120)を効率的に製造できる。
【0073】
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本開示の技術は、記録再生用多層膜の製造に有用である。
【符号の説明】
【0075】
10 記録再生用多層膜の製造装置
20 フィルムローラー
25 前処理装置
30 塗布装置
40 乾燥装置
50 ラミネートローラー
60 多角形ローラー
61 回転軸
62 プレート
63 エッジ
64 隙間
70 紫外線(UV)照射装置
80 セパレータ配置装置
90 ガイドローラー
101 フィルム
102 接着剤
103 塗布フィルム
104 積層フィルム
105 セパレータ
106 円形積層フィルム
110 ガイドトラック付き基板
120 記録再生用多層膜
121 中間層
122 記録層
123 記録マーク
130 保護層
200 前処理工程
201 塗布工程
202 乾燥工程
203 巻き取り工程
204 ラミネート工程
205 紫外線(UV)照射工程
206 セパレータ配置工程
207 切断工程
208 切り抜き工程
209 張り付け工程
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7