(57)【要約】【課題】  シートを巻き出しながら片面又は両面にパターン及び記録膜を形成し、ディスクの打ち抜きを連続的に行う薄型光ディスクの製造方法及び製造装置においてディスクの偏心量を効果的に抑制する技術を提供する。【解決手段】  基板シートの各面にパターン形成と同時に位置合わせ用の識別子（マーカー）を形成しておき、打ち抜き工程の直前に各面の識別子を読み取って各面に形成されたパターンの中心位置を求め、ディスク両面の偏心量がなるべく小さくなるような打ち抜き位置を設定する製造方法及び製造装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板シート両面にパターンを形成する工程と、
基板シート両面に記録膜を形成する工程と、
基板シート両面にオーバーコートを形成する工程と、
基板シートからディスクを打ち抜く工程とを含んだ薄型光ディスクの製造方法であって、
前記パターン形成工程において、パターンの位置を識別するための識別子を基板シート各面に形成しておき、前記パターン形成工程後であって前記打ち抜き工程前に、基板シート各面から前記識別子を読み取り、前記識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの位置に基づいて、両パターン間の偏心が一定範囲内となるようディスクの打ち抜き位置を決定することを特徴とする薄型光ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記パターン形成工程において、パターンの中心から一定長さ離れた位置に３つ以上の識別子を形成しておき、前記識別子を読み取った際に、各識別子の位置からパターンの中心位置を認識することを特徴とする請求項１に記載の薄型光ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分上にディスクの打ち抜き位置の中心点をとることを特徴とする請求項２に記載の薄型光ディスクの製造方法。
【請求項４】
前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分のほぼ中点をディスクの打ち抜き位置の中心点とすることを特徴とする請求項２に記載の薄型光ディスクの製造方法。
【請求項５】
前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置を中心として描かれる一定半径の円同士が重畳する領域内にディスクの打ち抜き位置の中心点をとることを特徴とする請求項２に記載の薄型光ディスクの製造方法。
【請求項６】
基板シート両面にパターン及びパターンの位置を識別するための識別子を形成する手段と、
基板シート両面に記録膜を形成する手段と、
基板シート両面にオーバーコートを形成する手段と、
基板シート各面から前記識別子を読み取り、前記識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの位置に基づいて、両パターン間の偏心が一定範囲内となるようディスクの打ち抜き位置を決定する手段と、
前記打ち抜き位置において基板シートからディスクを打ち抜く手段とを含んだ薄型光ディスクの製造装置。
【請求項７】
前記パターン形成手段は、パターンの中心から一定長さ離れた位置に３つ以上の識別子を形成し、
前記ディスク打ち抜き位置決定手段は、前記識別子を読み取った際に、各識別子の位置からパターンの中心位置を認識することを特徴とする請求項６に記載の薄型光ディスクの製造装置。
【請求項８】
前記ディスク打ち抜き位置決定手段は、前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分上にディスクの打ち抜き位置の中心点をとることを特徴とする請求項７に記載の薄型光ディスクの製造装置。
【請求項９】
前記ディスク打ち抜き位置決定手段は、前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分のほぼ中点をディスクの打ち抜き位置の中心点とすることを特徴とする請求項７に記載の薄型光ディスクの製造装置。
【請求項１０】
前記ディスク打ち抜き位置決定手段は、前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置を中心として描かれる一定半径の円同士が重畳する領域内にディスクの打ち抜き位置の中心点をとることを特徴とする請求項７に記載の薄型光ディスクの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する薄型光ディスクの製造方法及び製造装置に関し、特に、シートを巻き出しながら片面又は両面にパターン及び記録膜を形成し、ディスクの打ち抜きを連続的に行う製造方法においてディスクの偏心量を効果的に抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が進み膨大な量の情報を記憶する必要となるにつれて、外部記憶装置の記録密度が著しく向上されてきた。光ディスクに関しては、レーザーを短波長化し、対物レンズの高開口数化により集光した光スポットサイズを小さくし、あるいは記録層の透過率を上げて多層化するなどして記録密度を向上する研究が盛んに行われている。また、ホログラム記録や体積記録密度の向上による記録密度向上の研究が盛んになってきている。ところが、いわゆる多層記録方式では各層で光が吸収されるので、現実的には数層程度が多層化の限界であると見られており、ホログラム記録方式では狭スポット化による記録密度向上が見込まれないため、これらの記録方式ではテラバイトクラスの記録容量を実現することは極めて難しい状況にある。一方、磁気テープでは、既にテラバイトクラスの記録容量が実現されている。ところが、磁気テープは光ディスクのようなランダムアクセスができない記録媒体であり、大容量の情報を読み書きするには、アクセス時間が非常に長くなってしまうという欠点がある。
【０００３】
このような状況を打破し、ランダムアクセス可能で、アクセス時間が短く、小型かつ低コストで製造可能なテラバイトクラスの記録媒体として、従来の光記録媒体や磁気記録媒体に用いられる基板よりも薄型の光ディスクや磁気ディスクを複数収容したディスクカートリッジが提案されている。その一例として、特許文献１及び２には、フレキシブル基板の一面に記録層を形成した複数枚の光ディスクを積載して収容した光ディスクカートリッジが記載されている。
【０００４】
薄型光ディスクの製造方法についても様々な技術が提案されている。特許文献３には、複数枚のフレキシブルシートからディスク状の基板を１枚ずつ打ち抜いたものを重ね合わせた後に、記録膜を形成する枚葉式の薄型光ディスク製造工程が記載されている。一方で、ロール状のシートを巻き出しながら連続的に基板を打ち抜く製造方法も実施されている。この製造方法では、シートの片面又は両面においてパターン及び記録層を形成した後に、ディスク形状に打ち抜くことにより薄型光ディスクを作製する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３４０１９号公報。
【特許文献２】特開２００１−３５００８号公報。
【特許文献３】特開２００３−２２８８９０公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロール状のシートを巻き出しながら連続的に基板を打ち抜く製造方法は、製造コストが小さく、高速であるという利点がある。しかしながら、その反面、シートの片面又は両面に形成されるパターン及び記録層には偏心が生じる可能性があるので、歩留まり低下を防止すべく、製造工程において偏心の発生を抑制する技術が不可欠である。例えば、両面記録式の薄型光ディスクを製造する場合には、片面側のみを基準にしていると他方の面との間でディスクの中心が大きくずれてしまう可能性がある。また、片面記録式の薄型光ディスクを製造する場合であっても、連続的に打ち抜かれる基板間で偏心が生じないようにしなければならない。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、シートを巻き出しながら片面又は両面にパターン及び記録膜を形成し、ディスクの打ち抜きを連続的に行う薄型光ディスクの製造方法及び製造装置においてディスクの偏心量を効果的に抑制する技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、基板シートの各面にパターン形成と同時に位置合わせ用の識別子（マーカー）を形成しておき、打ち抜き工程の直前に各面の識別子をセンサ等で読み取って各面に形成されたパターンの中心位置を求め、ディスク両面の偏心量がなるべく小さくなるような打ち抜き位置を設定する製造方法及び製造装置に想到した。
【０００９】
すなわち、本発明は、基板シート両面にパターンを形成する工程と、基板シート両面に記録膜を形成する工程と、基板シート両面にオーバーコートを形成する工程と、基板シートからディスクを打ち抜く工程とを含んだ薄型光ディスクの製造方法であって、前記パターン形成工程において、パターンの位置を識別するための識別子を基板シート各面に形成しておき、前記パターン形成工程後であって前記打ち抜き工程前に（好ましくは前記打ち抜き工程の直前に）、基板シート各面から前記識別子を読み取り、前記識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの位置に基づいて、両パターン間の偏心が一定範囲内となるようディスクの打ち抜き位置を決定することを特徴とする薄型光ディスクの製造方法を提供するものである。
【００１０】
本発明の薄型光ディスクの製造方法では、前記パターン形成工程において、パターンの中心から一定長さ離れた位置に３つ以上の識別子を形成しておき、前記識別子を読み取った際に、各識別子の位置からパターンの中心位置を認識することを特徴とする。基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士の位置関係に基づいて、両パターン間の偏心量が少なくなるようなディスクの打ち抜き位置を決定することができる。その具体的な方法は以下の通りである。
【００１１】
（１）前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分上にディスクの打ち抜き位置の中心点をとる。
【００１２】
（２）前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分のほぼ中点をディスクの打ち抜き位置の中心点とする。
【００１３】
（３）前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置を中心として描かれる一定半径の円同士が重畳する領域内にディスクの打ち抜き位置の中心点をとる。
【００１４】
本発明は、また、基板シート両面にパターン及びパターンの位置を識別するための識別子を形成する手段と、基板シート両面に記録膜を形成する手段と、基板シート両面にオーバーコートを形成する手段と、基板シート各面から前記識別子を読み取り、前記識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの位置に基づいて、両パターン間の偏心が一定範囲内となるようディスクの打ち抜き位置を決定する手段と、前記打ち抜き位置において基板シートからディスクを打ち抜く手段とを含んだ薄型光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００１５】
本発明の薄型光ディスクの製造装置において、前記パターン形成手段は、パターンの中心から一定長さ離れた位置に３つ以上の識別子を形成し、前記ディスク打ち抜き位置決定手段は、前記識別子を読み取った際に、各識別子の位置からパターンの中心位置を認識することを特徴とする。前記ディスク打ち抜き位置決定手段は、基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士の位置関係に基づいて、両パターン間の偏心量が少なくなるようなディスクの打ち抜き位置を決定することができる。その具体的な方法は以下の通りである。
【００１６】
（１）前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分上にディスクの打ち抜き位置の中心点をとる。
【００１７】
（２）前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置同士を結んだ線分のほぼ中点をディスクの打ち抜き位置の中心点とする。
【００１８】
（３）前記読み取った識別子から認識される基板シート各面に形成されたパターンの中心位置を中心として描かれる一定半径の円同士が重畳する領域内にディスクの打ち抜き位置の中心点をとる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、本発明によれば、シートを巻き出しながら片面又は両面にパターン及び記録膜を形成し、ディスクの打ち抜きを連続的に行う薄型光ディスクの製造方法及び製造装置においてディスクの偏心量を効果的に抑制する技術が提供される。これにより、良質で安価な薄型光ディスクを量産することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の薄型光ディスクの製造方法及び製造装置を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１〜図８は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００２１】
図１は、本実施形態の薄型光ディスクの各製造工程を概略的に示す図である。図１において、薄型光ディスクは、パターン形成工程、記録膜形成工程、オーバーコート形成工程、及び打ち抜き工程を連続的に経て製造されている。本実施形態では、薄型光ディスクの両面に対して、それぞれ上記各工程が施されて、両面記録式の薄型光ディスクが製造されるようになっている。
【００２２】
薄型光ディスクの基板には、100μm厚のPET（ポリエチレンテレフタレート）からなるシート材を用いている。パターン形成工程では、基板の両表面を同時に加熱押圧して、トラックピッチ0.65μm、深さ54nm、半値ランド280nm、半値グルーブ370nmのパターン形状を形成する。トラック偏心は50μmとしている。記録膜形成工程では、スパッタ法等により、ＭＡＭＭＯＳ（Magnetic AMplifying Magneto-Optical System）膜等の記録膜を基板の両表面に形成する。オーバーコート形成工程では、ＵＶ樹脂層等からなる15μm厚程度のオーバーコートを基板の両表面に形成する。最後に、打ち抜き工程では、パターン、記録膜及びオーバーコートが形成された基板シート材から円盤状の薄型光ディスクを打ち抜く。薄型光ディスクの内径は15mm、外径は100mmとしており、内周側と外周側とは同時に打ち抜くものとする。
【００２３】
本実施形態では、図１に示すように、打ち抜き工程における薄型光ディスク各面に対する打ち抜き位置をそれぞれ調整する一対の打ち抜き位置制御装置を備えていることを特徴としている。各打ち抜き位置制御装置は、打ち抜き工程直前における基板シート上のパターンに含まれる識別子（以下、「マーカー」という）を光学式センサ等により読み取り、読み取った識別子の位置情報に合わせて、打ち抜き位置を制御する。図２は、この打ち抜き位置の制御を含んだ、本実施形態の薄型光ディスクの製造工程の流れを示すフローチャートである。図２に示すように、本実施形態では、基板シートの両面にパターンを形成し（ステップＳ２１）、記録層を形成し（ステップＳ２２）、オーバーコートを形成した後に（ステップＳ２３）、打ち抜き直前の状態において基板シート各面上のマーカー位置を読み取り（ステップＳ２４）、読み取ったマーカー位置情報に合わせて打ち抜き位置を調整し（ステップＳ２５）、打ち抜きを行うようになっている（ステップＳ２６）。
【００２４】
図３は、薄型光ディスクの各面に形成されるマーカーの配置例を示す図である。図３（ａ）では、薄型光ディスクの打ち抜き部分外周の外側に４つのマーカーが配置されており、図３（ｂ）では、薄型光ディスクの打ち抜き部分外周の内側に３つのマーカーが配置されている。また、ここに示す以外のマーカー配置も可能である。マーカーはその上に記録層が形成されていても読み取り可能であるので、記録層中に形成することもできる。３つ以上の任意の数のマーカーが形成され、各マーカーは薄型光ディスクに形成されるパターンの中心から等距離の位置に配置されるものとする。
【００２５】
上記した打ち抜き位置制御装置による薄型光ディスクの打ち抜き位置の制御は、薄型光ディスク各面に形成されたパターン間の偏心量を最小限に抑えるようにして行われるものである。以下、その制御方法について説明する。
【００２６】
第１の方法
薄型光ディスクの打ち抜き位置を決定する第１の方法について、図４を参照しながら説明する。以下、薄型光ディスクの一方の面をSide0、他方の面をSide1と記載する。まず、打ち抜き位置制御装置は、薄型光ディスクのSide0及びSide1それぞれに形成されたマーカーの位置を読み取り、各マーカーの位置からSide0及びSide1それぞれに形成されたパターンの中心位置D0c及びD1cを求める。薄型光ディスク各面上には３つ以上のマーカーが配置されているので、各マーカーから等距離となる点をパターンの中心位置とすることができる。図４に示す例では、Side0の３つのマーカーから等距離d0となる点D0c、Side1の３つのマーカーから等距離d1となる点D1cがそれぞれ求められる。
【００２７】
薄型光ディスクのSide0及びSide1におけるパターンの中心位置D0c及びD1cが求められると、D0c及びD1cを結ぶ線分の中点を打ち抜き位置の中心に設定する。この位置を中心として薄型光ディスクを打ち抜くことにより、各面に形成されたパターン間の偏心量が最小限となるからである。尚、実際には、打ち抜きの中心位置にばらつきが生じる場合もあるが、そのような場合であっても、ばらつきのパターンを調べた上で、打ち抜き中心位置がなるべく線分D0cD1c上になるように制御すれば、可能な限りで薄型光ディスクの各面に形成されたパターン間の偏心量を抑制することができる。
【００２８】
尚、図４は、説明を分かりやすくするためにD0cとD1cとの距離を大きくとっているが、実際には、図５に示すように、D0cとD1cとの距離はほとんど離れておらず、数十μm程度が許容範囲である。このとき、２つの円がほぼ重なり合った状態になってしまうが、d0とd1の値をある程度相違させておけば、D0cを中心とする円とD1cを中心とする円とを判別するのが容易となる。
【００２９】
第２の方法
薄型光ディスクの打ち抜き位置を決定する第２の方法について、図６及び図７を参照しながら説明する。第２の方法は、Side0及びSide1それぞれにおいて許容される偏心の範囲を設定しておき、それに基づいて打ち抜き位置の中心を設定するものである。まず、打ち抜き位置制御装置は、薄型光ディスクのSide0及びSide1それぞれに形成されたマーカーの位置を読み取り、各マーカーの位置からSide0及びSide1それぞれに形成されたパターンの中心位置D0c及びD1cを求める。
【００３０】
今、Side0及びSide1それぞれにおいて、D0c及びD1cを中心とした直径Rの円に含まれる領域を許容される偏心の範囲と設定しているものとする。このとき、Side0及びSide1ともに偏心の許容範囲内となる打ち抜き中心位置は、D0c及びD1cをそれぞれ中心とした直径Rの２つの円の重畳する領域であることが分かる。したがって、この重畳領域内に打ち抜き中心位置を設定することにより、薄型光ディスクの各面に形成されたパターン間の偏心量を許容範囲内に収めることができる。尚、実際には、打ち抜きの中心位置にばらつきが生じる場合もあるが、そのような場合であっても、ばらつきのパターンを調べた上で、打ち抜き中心位置がなるべく２つの円の重畳領域内に収まるように制御すれば、可能な限りで薄型光ディスクの各面に形成されたパターン間の偏心量を抑制することができる。
【００３１】
図６及び図７から明らかなように、D0c及びD1cを中心とする２つの円が重畳する領域が存在するためには、線分D0cD1cがRよりも短くなければならない。この条件を満たさないものについては、欠陥品として排除するのが好ましい。
【００３２】
ここで、許容される偏心量を規定するRの値について、具体的な例を挙げて説明する。例えば、市販のＤＶＤ−Ｒの仕様では、トラックピッチが0.8±0.04μmであり、許容されるトラック偏心の最大値が50μmとなっている。今後、さらなる高密度記録を実現するために、トラックピッチをさらに小さくした仕様が出現すると考えられる。例えば、トラックピッチを0.5μmとすると、隣接トラック間のクロストークや誤書き込みなどを避けて記録再生を安定に行うために必要となるトラック追随精度は、一般的にトラックピッチの1/10以下、すなわち0.05μmとなる。0.05μmの精度でトラック追随が可能であり、サーボゲインの値を60dBとすると、一般的にトラックピッチの1000倍までの偏心量を許容することができる。そこで、薄型光ディスクにおいて許容される偏心量は、最大でR=50μmとなる範囲であることが分かる。しかしながら、記録媒体の高密度化がさらに進むと、このR値もさらに小さくする必要がある。
【００３３】
以上、本発明の薄型光ディスクの製造方法及び製造装置について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。
【００３４】
例えば、記録膜の材料はＭＡＭＭＯＳに限られるわけではなく、相変化膜や色素膜などを記録膜として用いてもよい。また、パターンの形状、ディスクの内径及び外径も適宜変更することができる。また、図１では、基板シート状に１列の製造ラインを含んだ製造工程を示しているが、例えば、図８に示すように、基板シート状に複数列の製造ラインを含んだ製造工程としてもよい。この場合、打ち抜き位置制御装置は、基板各面各列の打ち抜き位置を個別に制御することになる。また、打ち抜き位置制御装置のセンサは、打ち抜き位置制御の精度向上の観点からは打ち抜き工程の直前に設置するのが最も好ましいが、パターン形成工程後から打ち抜き工程前までの任意の位置に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の薄型光ディスクの各製造工程を概略的に示す図である。
【図２】本発明の薄型光ディスクの製造工程の流れを示すフローチャートである。
【図３】薄型光ディスクの各面に形成されるマーカーの配置例を示す図である。
【図４】薄型光ディスクの打ち抜き位置を決定する第１の方法を概念的に示す図である。
【図５】薄型光ディスクの打ち抜き位置を決定する第１の方法を概念的に示す図である。
【図６】薄型光ディスクの打ち抜き位置を決定する第２の方法を概念的に示す図である。
【図７】薄型光ディスクの打ち抜き位置を決定する第２の方法を概念的に示す図である。
【図８】本発明の薄型光ディスクの各製造工程の変形例を概略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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