CN1236448C - 记录介质盒 - Google Patents
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Abstract
一种记录介质盒，其中可以通过在超声波焊接时保护写入印刷层免受损坏而防止外观质量恶化。墨水层(20)通过将写入填料(21)和树脂颗粒(22)加入墨水(23)中而获得，该树脂颗粒的平均颗粒尺寸不小于写入填料(21)的平均颗粒尺寸。树脂颗粒(22)抵靠焊接砧角(9)，以防止写入填料(21)由于超声波焊接而脱落或变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种记录介质盒，其容纳例如作为记录介质的光盘或磁光盘，该记录介质能够记录/再现诸如音频信号、图象信号等的信息，更具体的说，本发明涉及如下的记录介质盒，其包括能够在盒体主表面上进行书写的印刷层。
背景技术
目前，用于记录/再现音乐和图象的记录介质广泛普及。在这些介质中，称为MiniDiscTM(MD)的小型盘盒不仅广泛用于室内，而且广泛用于室外以及车辆上。如图6所示，这种盘盒是通过在盒体3内侧可旋转地容纳光盘或磁光盘来制成的，而盒体3是通过将上半部1和下半部2通过超声波焊接而制成的。在不使用时，活门5关闭盒体3内的开口，并由此防止外来物质粘附到盘片4上。
通常，记录在盘盒上的歌曲的名称写在粘贴于盒体3主表面3a上的标签(label sticker)上。然而，存在标签由于一段时间的变化而粘性退化导致脱落的可能性，并由此造成盘盒不能从记录/再现装置(机芯)中弹出。
为了解决这个问题，存在如下的产品，即，其中可以进行书写的印刷层8设置在盒体3的主表面3a上，以取代上述标签。传统印刷层8包括墨水7，而墨水7包括实现写入的填料6，如碳酸钙、硅石、蛋白质粉末，该填料使写入成为可能。填料6在印刷层8的表面上形成凸起和凹痕，并由此实现可写性。同样，由于填料6具有吸水特性，使得水基墨水的写入成为可能。
然而，由于包括填料6的印刷层8易受涂膜和摩擦而损坏，存在如下的问题，即，其导致感观质量由于印刷层8因在制造盘盒步骤中上半部1和下半部2超声波焊接时焊接砧角9与上半部1之间的压焊造成的擦破和损坏而降低。换句话说，存在如下的问题，即，通过在印刷层8中的实现写入填料6与焊接砧角相接触的状态下承受超声波振动，填料6从墨水7中掉出或改变形状，从而导致印刷层8的感光质量以及最终的盘盒的感观质量下降。
鉴于上述问题，提出了本发明，并且本发明旨在提供一种通过在超声波焊接过程中防止用于写入的印刷层的损坏而能够防止感观质量下降的记录介质盒。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的记录介质盒中，印刷在盒体主表面上的可写入印刷层包括平均颗粒直径大于或等于实现写入填料的平均颗粒直径的树脂颗粒。
在本发明中，通过使平均直径大于或等于实现写入填料的平均颗粒直径的树脂颗粒与焊接砧角相接触，来自焊接砧角的超声波振动由上述树脂颗粒吸收，从而避免了实现写入填料从墨水中掉出，并防止了印刷层感观质量下降。
附图说明
图1是示出根据实施本发明的模式的作为记录介质盒的盘盒的构造的透视图，并示出了上述盘盒、记录/再现装置的基准台面压力弹簧之间的关系；
图2是示意性示出印刷在该盘盒的盒体主表面上的印刷层的构造的剖面图；
图3是解释在超声波焊接过程中上述印刷层与焊接砧角之间关系的视图；
图4是示出根据本发明的实施例的盒体的振动特性的视图；
图5是示出根据本发明实施模式的盘盒的构造的改进示例的透视图；
图6是示出传统盘盒的构造的示例的透视图；
图7是以简化方式示出传统印刷层的剖面图；以及
图8是解释在超声波焊接过程中传统印刷层和焊接砧角之间的关系的视图。
具体实施方式
下面，参照附图描述用于实施本发明的模式。在本实施模式中，以上述用于MiniDiscsTM(MD)的盘盒作为记录介质盒的示例加以解释。
如图1所示，根据本实施模式的盘盒10是通过将包括合成树脂材料的上半部11和下半部12结合到一起来构造盒体13，并通过将作为记录介质的磁光盘(以下称为盘片)可旋转地容纳到这个盒体13内来制造的，此外，可以开启和关闭的活门15设置在盒体13内，并且当不使用时，活门15阻挡盒体13的开口，由此防止外来物质粘附到盘片14上等。
当盘盒10插入记录/再现装置中时，盘盒10使其活门15开启，同时下半部12内的图中未示出的基准孔由一对记录/再现装置一侧上的基准台面16的基准销钉17、17接合，下半部12的下表面放置在基准台面16的容纳部分18、18上，并由此盘盒得以水平支撑。此外，上半部11的上表面的外边缘部分弹性接触一对压力弹簧19、19，并由此固定盘盒10。
在盘盒10如此固定的情况下，盘片14由夹紧装置固定到图中未示出的盘片转台上，并被芯轴电机驱动旋转。此外，记录/再现操作由通过开口面对盘片14的光头或磁头进行，此时活门15已从开口处移开。
另一方面，根据本发明的印刷层20设置在盒体13的主表面13a(上半部11的上表面)的外边缘部分或大约中心部分上。
如图2所示，印刷层20主要包括构成墨水23的介质、包括在墨水23中并实现写入的实现写入填料21、以及包括在墨水23中并且平均颗粒直径大于或等于实现写入填料21的平均直径的树脂颗粒22。
对于所述介质，使用如下产品，即，其中氯乙烯/丙烯酸树脂等用作粘合剂，并且向其加入稀释溶液或添加剂。对于实现写入填料21，一般采用诸如碳酸钙和硅石的多孔颗粒，以实现吸收水的效果，但是也可以将磨成粉末的牛皮的蛋白质颗粒包括在内，以用于进一步增强吸水性的目的。
接着，对于树脂颗粒22，使用弯曲弹性模量为98MPa或更高以及为980MPa或低于1000～10000kgf/cm2，并且其平均颗粒直径为10μm的聚氨基甲酸乙酯树脂。由于上述实现写入填料21的平均直径小于或等于10μm，因此采用较大或相等平均直径的树脂颗粒。
对于树脂颗粒22的颗粒直径，5μm或更大以及20μm或更小为最佳的。如果树脂颗粒22的颗粒直径小于5μm，那么它们将成为掩盖在实现写入填料21之间，而不能实现充分的效果。同样，当树脂颗粒22的颗粒直径大约20μm时，不仅不可能穿过筛网的网眼，而且与实现写入填料21之间的高度差变得较大，从而损害了可写性。
另外，作为用于印刷层20的印刷方法，采用大约180～250目(目指每英寸网眼的大小)蜡纸印版的丝网印刷(silk screen)方法是最佳的。在这种情况下，所形成的墨水23的厚度大约为5μm～10μm。
另外，树脂颗粒22的最佳含量比为重量上3份或更多且10份或更小。在重量上2份或更小时，树脂颗粒22不充足，并且来自焊接砧角的振动不能充分得以吸收。此外，在本实施模式情况下，树脂颗粒22的含量比上限为重量上10份。为了使印刷层20获得理想的可写性，必须添加大约重量上20份的实现写入填料21，但是对于墨水，优选地是总填料(除了介质和溶剂之外的成份)不超过重量上30份，并且，如果超过的话，墨水的耐久性明显降低，并且在其本身和基础材料之间发生粘合不良。因此，树脂颗粒22的含量比上限超过重量上10份是不理想的。
另一方面，在本实施模式中，印刷层20不仅作为用于写入的印刷层构造，而且作为用于抑制盒体13在记录/再现装置内部振动的吸振层构造。
一般，相对于在记录/再现工作中的盘盒，记录/再现装置侧的芯轴电机等的高速旋转所伴有的振动从基准台面16和容纳部分18、18传播到盒体13。同时，振动从压力弹簧19、19传播到盒体13。盒体13振动这个事实也在很大程度上(in no small part)影响旋转运动中的盘片14，并导致轴向偏心的发生。为此原因，当盘片14振动时，光头的信号读取也改变，并且这又影响音频信号等的再现波形，结果，存在不能进行高保真再现的不利后果。
在本实施模式中，由于构成印刷层20的树脂颗粒22具有10μm的平均颗粒直径，并且相对柔软，具有98～980MPa的弯曲弹性模量，呈现出吸振效果，从而有可能衰减盒体13的振动。换句话说，当振动传播到印刷层20上时，树脂颗粒22振动，而振动能量转化为热能，由此衰减振动。
根据本实施模式的如此构造的盘盒10，如图3所示，由于在上半部11和下半部12通过超声波焊接机的砧角9在上半部11的上表面(主表面13a)上压力焊接而进行超声波焊接时，印刷层20中的具有较大平均颗粒直径的树脂颗粒22与焊接砧角9相接触，因此避免了实现写入填料21和焊接砧角9之间的直接接触。因此，通过使树脂颗粒吸收来自焊接砧角9的超声波振动，避免了实现写入填料21从墨水23中掉出或者其改变形状。结果，可以防止印刷层20的感观质量下降，并最终防止了盘盒的感观质量下降。
另外，根据本实施模式，由于印刷层20也用作吸振层，减小了盒体13在记录/再现装置内侧的振动，从而可以实现高保真再现操作。
进行用于研究在超声波焊接过程中对印刷层20的损坏程度的实验，其中印刷层20以如下所示的成份形成：
<印刷层的成份>
介质：重量上70份
蛋白质粉末：重量上8份
碳酸钙：重量上10份
硅石：重量上3份
溶剂：重量上5份
树脂颗粒：重量上4份
在实验中，弯曲弹性模量为68.6MPa的聚氨基甲酸乙酯A、弯曲弹性模量为98MPa的聚氨基甲酸乙酯B、弯曲弹性模量为980MPa的聚氨基甲酸乙酯C、弯曲弹性模量为686MPa的丁二烯颗粒、弯曲弹性模量为1372MPa的丙烯酸颗粒A以及弯曲弹性模量3136MPa的丙烯酸颗粒B用作树脂颗粒22，并且对于每种颗粒，对其中超声波焊接过程中印刷层20表面上呈现的损坏达到作为美观缺陷发现的程度的样本数量加以研究。
对于所有颗粒，树脂颗粒22的平均颗粒直径形成为10μm，同样，上述实现写入填料(碳酸钙、硅石和蛋白质粉末)的平均颗粒直径为10μm或更小。实验结果示于表1中。实验(盘盒)的次数设定为10。
另外，超声波焊接条件与传统条件类似，在压力为196kPa、振动频率为20kHz(垂直振动)、施加周期为0.28s，且在超声波振动停止后的保持时间大约0.1s。
| 材料 | 聚氨基甲酸乙酯A | 聚氨基甲酸乙酯B | 聚氨基甲酸乙酯C | 丁二烯 | 丙烯酸A | 丙烯酸B | 传统的 |
| 弯曲弹性模量MPa | 68.6 | 98 | 980 | 686 | 1372 | 3136 | ... |
| kgf/cm2 | 700 | 1000 | 10000 | 7000 | 14000 | 32000 | ... |
| 损坏数量 | 8/10 | 0/10 | 0/10 | 0/10 | 4/10 | 10/10 | 10/10 |
从表1中，在不包括树脂颗粒的传统印刷层的情况下以及采用弯曲弹性模量为3136MPa的丙烯酸颗粒B的情况下，在所有10个样本上发现损坏。尤其是，在包括丙烯酸颗粒的样本中，不仅对实现写入填料造成损坏，而且丙烯酸颗粒本身与印刷层分离。
表明了一种损坏量随着弹性模量变小而增大的趋势，而在98～980MPa下，没有发现损坏。另一方面，对于弹性模量低于98MPa的氨基甲酸乙酯树脂颗粒，在此发现了对印刷层的损坏。可以推断出这是由于树脂颗粒过于柔软，而超声波振动直接传播到实现写入填料颗粒上造成的。
接着，对实施本发明的印刷层的盘盒10的振动特性加以研究。相对于实验方法，使用激光多普勒振动计，并且测量盘盒10插入到记录/再现装置中时的盒体13的振动以及盘盒处于播放状态下的盒体的振动。所测量的部分是上半部11的中心部分。其结果示于图4(实线)中。垂直轴为与振幅成正比的输出，而水平轴为频率。
为了对比，传统盘盒(在本示例中，仅有既不包括树脂颗粒又不包括实现写入填料的墨水层)的振动特性以虚线示出。另外，在实验中，表1所示的聚氨基甲酸乙酯C用作颗粒22。此外，如图1所示，印刷部分为盒体13的外边缘部分以及主表面13a的大约中间部分，并且与传统盘盒的相同。
从图4中可以看出，对于根据本发明的盘盒，与传统盘盒相比振动得以衰减。尤其是，在150Hz下输出的峰值自传统值(-100.9dB)极大地减小(-110.1dB)。结果，可以发现本发明的印刷层不仅可以有效地用作写入用的印刷层，而且可以用作吸振层。
上面解释了用于实施本发明的模式，而本发明自然不局限于此，并且基于本发明技术精髓的各种改进都是有可能的。
例如，在上述实施模式中，印刷层20形成在盒体13的外边缘部分和主表面13a的大致中间部分上，然而，其不限于此，例如，如图5所示，印刷层20也可以形成在主表面13a的整个区域上。
另外，在上述实施模式中使用溶剂型墨水，但是也可以将UV可固化树脂用作介质。在这种情况下，相应成份的混合比与溶剂型墨水情况下的相同。
此外，在上述实施模式中，解释了本发明应用于MiniDiscTM(MD)中的示例，但除此之外，本发明可以不仅应用于软盘(FD)、和盒式光盘或磁光盘，而且可以应用于磁带形式的记录介质盒(盒带)。
如上所述，根据本发明的记录介质盒，可以实现如下所述的效果(1)～(6)：
(1)在通过超声波焊接上半部和下半部来构造盒体的过程中，其主表面上形成的用于写入的印刷层不会变得擦伤且损坏，并且可以防止感观质量下降；
(2)如上所述的印刷层不仅可以有效地用作写入层，而且可以用作盒体的吸振层，并且可以确保高保真记录/再现功能；
(3)可以通过抑制超声波振动所造成的实现写入填料的脱落和形状变化来防止在超声波焊接上半部和下半部过程中对印刷层的损坏；
(4)可以避免实现写入填料和焊接砧角中间的直接接触，并且可以防止在超声波焊接上半部和下半部过程中对印刷层的损坏；
(5)在防止印刷层损坏的同时可以确保可写性，并此外，可以抑制与基础材料的粘合不良；
(6)可以实现不仅有效作为写入层而且作为吸振层的功能。
Claims (5)
1.一种记录介质盒，在具有上半部和下半部的、其中容纳记录介质的盒体的主表面上包括含有实现写入填料的印刷层，其特征在于所述印刷层包括树脂颗粒，该树脂颗粒的平均颗粒直径大于或等于所述实现写入填料的平均颗粒直径；所述树脂颗粒的弯曲弹性模量为98MPa或更高且为980MPa或更低。
2.如权利要求1所述的记录介质盒，其特征在于，所述印刷层形成为用于抑制所述盒体在记录/再现装置内侧振动的吸振层。
3.如权利要求1所述的记录介质盒，其特征在于，所述树脂颗粒的颗粒直径为20μm或更小。
4.如权利要求1所述的记录介质盒，其特征在于，所包括的所述树脂颗粒量为重量上3份或以上且重量上10份或以下。
5.如权利要求2所述的记录介质盒，其特征在于，所述印刷层至少形成在所述盒体的主表面外边缘部分上以及所述主表面的中间部分上。
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