JPH0128712B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この出願の発明は光記録媒体ならびに情報の書
込みおよび消去方法に関する。更に詳しくは、記
録した情報の消去書替が可能なヒートモード光記
録媒体と、その書込みおよび消去方法とに関す
る。 従来技術 光記録媒体は、媒体と書込みないし読取ヘツド
が非接触であるので、記録媒体が摩耗劣化せず、
このため、種々の光記録媒体の開発研究が行われ
ている。 このような光記録媒体のうち、暗室による画像
処理が不要である等の点で、ヒートモード光記録
媒体の開発が活発になつている。 このヒートモードの光記録媒体は、記録光を熱
として利用する光記録媒体であり、レーザー光で
媒体の一部を融解、除去等して、ピツトと称され
る小穴を形成し、このピツトにより情報を記録す
るものである。 しかし、従来のヒートモード光記録媒体では、
ピツトとして記録された情報の消去ができず、書
込情報を訂正したり、書替えたりすることができ
ない、あるいは困難であるという欠点がある。 このような事情を、より具体的に説明するなら
ば、従来知られているヒートモード光記録媒体の
一つとしては、ニトロセルロースと光吸収剤とか
らなる記録層をもつものがある。このような媒体
に、記録光として、レーザー光を、例えば1μmφ
程度の微小スポツトとして照射すると、照射部分
は、短時間のうちに高熱となり、ニトロセルロー
スが発火消失し、微小な小穴として、１ビツトの
情報が記録される。しかし、このような媒体では
記録情報の消去はできない。 これに対し、テルル、あるいはテルル―セレン
―ヒ素からなる層を記録層とするヒートモード光
記録媒体も知られている。しかし、この場合に
も、高融点の半金属類を融解してピツトを形成す
るため、記録されたピツトを復元するのはきわめ
て困難である。 さらに、特開昭55−161690号公報には、反射基
体上に、光吸収色素と熱可塑性樹脂とからなる記
録層を有するヒートモード光記録媒体が記録され
ている。この媒体は、記録層を0.01〜0.2μm程度
まで薄くし、レーザー光の照射により、照射部分
の樹脂を融解して流動移動させるか、あるいは照
射部分の光吸収色素を横方向に移動させるかし
て、反射基体を露出させ、ピツトを形成するもの
である。しかし、この場合も、一旦移動した光吸
収色素を元に戻し、あるいは一旦層底にまで到達
した小穴を埋め戻し、平坦にすることは困難であ
る。このため、同公報には、この媒体が、記録情
報の消去と書替ができる旨の開示ないし示唆はな
い。 これに対し、導電体上にサーモプラスチツクを
塗布した媒体を用い、サーモプラスチツク層上に
電荷を一様に与え、レーザー光照射によりサーモ
プラスチツクの一部を融解し、その体積変化によ
つて生じる電解の変化によつて、電気的吸引力の
変化を生じさせ、これによりレーザー光の照射に
対応した表面の凹凸によるピツトを得る記録方式
が知られている。この方式では、媒体を再加熱す
ることにより、表面の凹凸は平坦に戻り、記録情
報を消去することができるが、コロナ放電器等を
必要とし、書込み装置の機構が複雑となり、又装
置の消費電力も大きくなるという不都合がある。 発明の目的 この出願の発明は、このような実状に鑑みなさ
れたものであつて、消去書替が可能なヒートモー
ド光記録媒体と、そのような媒体を用いた情報の
書込みおよび消去方法を提供することを、その主
たる目的とする。また、この出願の発明は、情報
書込みに際し、形成されるピツトの内部および周
辺部分等の形状が良好で、良好な記録が行われ、
このため、S/N比のきわめて高い読み出しを行う
ことのできる光記録媒体と、そのような媒体を用
いた情報の書込みおよび消去方法を提供すること
を、その第２の目的とする。さらに、繰返し何回
もの消去書替に十分耐える媒体と方法とを提供す
ることを、その第３の目的とする。この出願の発
明のその他の目的は以下の記載から自ずと明らか
になるであろう。 本発明者らは、このような目的につき種々検討
を行つたところ、平均分子量350〜10000のポリエ
チレン中に、光吸収色素ないし顔料を含有させて
記録層を形成したとき、消去書替が可能な媒体が
実現し、しかも記録ピツトはきわめて高いS/N比
で読み出すことができ、又繰返し何回もの消去書
替に十分耐えることを見出し、この出願の発明を
なすに至つたものである。 すなわちこの出願の第１の発明は、基体上に、
熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料とを含む層
を形成してなり、記録光の照射により、上記層が
融解軟化して記録ピツトが形成され、上記記録層
に形成された上記記録ピツト底には、熱可塑性樹
脂と光吸収染料ないし顔料とをともに含む層が残
存し、上記記録ピツトが形成された上記記録層
に、加熱を行うことにより、上記記録層が再度平
坦となるように構成した再記録可能な光記録媒体
であつて、熱可塑性樹脂が、平均分子量350〜
10000のポリエチレンであり、上記層中にはポリ
エチレン１重量部に対し、光吸収染料ないし顔料
が0.002〜10重量部含有されることを特徴とする
光記録媒体である。 又、第２の発明は、基体上に、光吸収染料ない
し顔料と、平均分子量350〜10000のポリエチレン
とを含み、ポリアミド１重量部に対し、光吸収染
料ないし顔料が0.002〜10重量部含有される層を
有する光記録媒体に、記録光を照射し、上記層を
融解軟化して記録ピツトを形成し、その際当該記
録ピツト底には、上記ポリエチレンと光吸収染料
ないし顔料とをともに含む層を残存させ、これに
より情報の書込みを行い、一方、上記記録ピツト
に対しては加熱を行い上記層を再度平坦となし、
これにより情報の消去を行うことを特徴とする情
報の書込みおよび消去方法である。 発明の具体的構成 以下、この出願の発明の具体的構成について詳
細に説明する。 この出願における光記録媒体は、基体上に記録
層を設層してなる。記録層は、平均分子量350〜
10000のポリエチレンを含む。 このポリエチレンは、熱可塑性樹脂として、記
録光照射部分の温度上昇により、軟化ないし融解
して、変形し、記録ピツトを形成するものであ
る。 この場合、ポリエチレンの平均分子量が350未
満では、ポリエチレンは液状であるか、あるいは
軟化点が低すぎ、使用に耐えない。一方、平均分
子量が10000を超えると、消去書替えは可能であ
るが、レーザー照射による記録ピツトの特に周辺
部分の形状が不良で読みとりの際のS/N比が悪く
なつてしまう。又、繰返し何回もの消去書替に際
し、このS/N比は回を重ねるごとに悪化してしま
う。 これに対し、平均分子量が350〜10000となる
と、きわめて高いS/N比の記録ピツトが得られ、
又繰返し何回もの消去書替えが可能であり、しか
もそのときS/Nの劣化も少ない。そして、平均分
子量が500〜6000となると、このような効果はよ
り一層すぐれたものとなる。 この場合、ポリエチレンはこのような平均分子
量をもちさえすれば、その分子量分布としては、
常識的範囲内の分布であれば問題ない。 このようなポリエチレンは、ラジカルテロメリ
ゼーシヨン、イオンテロメリゼーシヨン、熱重
合、ポリエチレンの解重合、ポリエチレンの機会
的切断等で容易に得られ、あるいは市販のものを
用いてもよく、更にはこれらを分子量分別して用
いてもよい。 一方、記録層には、このようなポリエチレンと
ともに、光吸収色素ないし顔料が含有される。 この光吸収色素ないし顔料は、記録光に対し
て、大きな光吸収率を示し、照射部における温度
上昇を可能にするためのものである。従つて、記
録光の波長に応じ、種々の公知の色素や、カーボ
ンブラツク等の種々の公知の顔料等を用いること
ができる。 他方、記録層中に含有されるポリエチレン１重
量部に対し、0.002〜10重量部である。これが
0.002重量部未満であると、記録感度が低下する。 また、10重量部を超えると、記録ピツト底が記
録層底に達することがあり消去が困難となる他、
記録―消去の繰り返しで特性が劣化する。 このような記録層は、スピンナー、コーター等
の公知の種々の方法で基体上に塗布設層される。
そして、一般に、0.05μm〜１mmの厚さとされる。 なお、このような記録層中には、上記のポリエ
チレンと光吸収色素ないし顔料以外に、他の添加
物が含有されていてもよい。 このような添加物の１例としては、各種オリゴ
マーないしポリマーがある。この場合、ポリマー
ないしオリゴマーは、ポリスチレンに対し、概ね
40重量％以下の範囲で含有させ、支持体との接着
性を向上させたり、塗布性を向上させたり、軟化
温度を変更させたりすることができる。 この他の、各種可塑剤、界面活性剤、帯電防止
剤、滑剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、
安定剤、分散剤等を含有させることができる。 これに対しこのような記録層を設置支持する基
体については特に限定されるものではなく、その
材質としては種々のものを用いることができる。
ただ、熱伝導度の点では、通常、各種ガラス、各
種セラミツクス、あるいはポリメタクリル樹脂、
ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の各
種樹脂等を用いることが好ましい。これらのいず
れのものを用いても記録ピツトは記録層の層底に
到達せず、本発明の効果は実現する。又、形状や
寸法は、用いる用途に応じ、デイスク、テープ、
ベルト、ドラム等種々のものとすることができ
る。 この場合、この出願の媒体は、このような基体
の一面上に上記の記録層を有するものであつても
よく、その両面に記録層を有するものであつても
よい。又、基体の一面上に記録層を塗設したもの
を２つ用い、それらを記録層が向かいあうように
して、所定の間〓をもつて対向させ、それを密閉
したりして、ホコリやキズがつかないようにする
こともできる。 なお、上記した基体には、必要に応じ金属製の
反射層や各種樹脂層等の下引層を設け、この下引
層上に記録層を設置することもできる。 このように構成されるこの出願の光記録媒体を
用いて、情報の書込みおよび消去を行うには以下
のようにして行えばよい。 まず、記録光照射を行う。記録光は、各種レー
ザーを集光して用い、その出力も種々のものを用
いることができる。又レーザー光の走査条件、パ
ルス巾、集光条件等も種々広範に変更可能であ
り、例えば、通常のデイスク面上出力１〜
20mW、通常のパルス幅20〜1000nsec程度の照射
条件にて、記録ピツトは記録層の層底に到達せ
ず、本発明の効果は実現するものである。 そして、このような記録光照射により、記録層
中のポリエチレンが融解軟化して、照射部分に
は、記録層表面に照射光に対応する微少記録ピツ
トが散点状ないしトラツク状に形成される。この
場合、記録ピツトは記録層の層底にまでは到達せ
ず、ピツト底には、ポリエチレンと光吸収色素な
いし顔料を含む層が残存している。そして、この
ようなピツトを形成する結果、後述の消去が可能
となるものである。そして、この出願の媒体で
は、きわめて良好な形状のピツトが得られる。 一方、このように形成されるピツトから、媒体
上に書込まれた情報を読み出すには、記録光より
低パワーの読み出しレーザーを用い、これを集光
し、走査して、透過光または反射光のいずれかの
出力を検出する。 このとき、上記したように、この出願の媒体に
形成されたピツトは、特にその周辺部分の形状が
良好であるので、読みとりに際し、高いS/N比が
得られる。この場合、平均分子量が10000を超え
るポリエチレンを用いる場合と比較したとき、
Ｓ／Ｎ比はきわめて高いものとなる。 他方、このようにして記録された情報を消去す
るには、媒体を再加熱すればよい。このとき一旦
記録されて凹凸状ピツトとなつていた表面は、再
融解して平坦に戻る。これは、前述したように、
記録時にピツト底にポリエチレンと光吸収染料な
いし顔料が残存しているためである。すなわち、
消去時の再加熱によりポリエチレンが融解軟化し
て媒体表面は平坦に戻る。加熱が光照射によつて
行なわれた場合には、光吸収染料ないし顔料によ
り温度上昇が可能となり、ポリエチレンが融解軟
化するものである。消去のための加熱としては、
レーザー光照射、各種ヒーター加熱、赤外線ラン
プ照射等いずれを用いてもよい。 そして、このような消去と書き込みを繰返した
とき、ピツトは常に良好な形状を示し、S/N比の
高い読みとりが行われ、又消去により、表面は常
に平坦に戻るので、繰返し回数が多くなつても、
消去と書き込みとを、常に確実かつ良好に行うこ
とができる。 発明の具体的効果 この出願の光記録媒体と、それを用いた情報の
書込および消去方法によれば、一旦書込まれた情
報を容易かつ確実に消去することができる。又、
情報として書込まれた記録ピツトの形状はきわめ
て良好であり、読みとりに透過光を用いても反射
光を用いても、高いS/N比が得られる。この場
合、ポリエチレンの平均分子量が10000より大の
ものを用いるときと比較したときには、後記実験
例にも示されるように、きわめて大きなS/N比の
向上が観察される。さらに、消去は常に安定に行
われるので、消去書替を繰返し多数回行つても、
十分安定な情報書込みができる。 本発明者らは、本発明の効果を確認するため
種々実験を行つた。以下にその１例を示す。 実験例 ポリエチレンとして、エチレンのテロメリザー
シヨン法で得た平均分子量600のポリエチレンを
用い、又色素として、銅―フタロシアニン系のオ
レオゾールフアーストブル―EL（住友化学工業株
式会社製）を用い、このポリエチレン５ｇと色素
0.8ｇをトルエン50mlに加熱溶解し、これを150mm
φ、1.2mm厚のガラス基板上に、スピンナー法で、
0.7μm厚に塗布設層し、媒体Ａを得た。 これとは別に、ポリエチレンをサンワツクス
171―Ｐ（三洋化成工業株式会社製、平均分子量
1500）、またその添加量を３ｇ、色素添加量を0.2
ｇにかえた他は、上記と全く同様に0.7μ厚の記録
層をもつ媒体Ｂを得た。 さらに、ポリエチレンをサンワツクス131―Ｐ
（三洋化成工業株式会社製、平均分子量3500）、サ
ンワツクス151―Ｐ（同上、平均分子量5000）およ
びハイワツクス400P（三井石油化学工業株式会社
製、平均分子量4000）にかえ、それ以外は上記媒
体Ｂと全く同様に0.7μ厚の記録層をもつ媒体Ｃ、
Ｅ、Ｄを得た。 一方、半井化学薬品株式会社製のスペクトル用
ポリエチレンを分子量分別して得た平均分子量２
万および15万のポリエチレンを用い、それぞれか
ら、0.7μ厚の記録層をもつ比較用の媒体Ｆ、Ｇを
得た。 このようにして得た媒体Ａ〜Ｇにつき、10mW
のHe―Neレーザーを1μmに集光して、50nsecの
パルスとして照射した。 この結果、媒体Ａ〜Ｇの記録層表面には、直径
1μmの記録部分にて、その周辺部0.2μm幅が凸を
なし、その内側の中心部が凹をなすピツトが形成
された。この場合、いずれの場合も、ピツト底
は、層底に到達せず、ポリエチレンと色素とが存
在していた。なお、媒体Ａ〜Ｇではピツトの周辺
部は滑らかな形状を示したのに対し、媒体Ｆ、Ｇ
は、ピツト周辺部の形状が不良であつた。 次いで、2mWのHe―Neレーザーを1μφに集光
し、その透過光をフオトダイオードで検出し、そ
のS/N比を算出した。 結果を表１に示す。

【表】 表１に示される結果から、この出願の発明の光
記録媒体は、きわめて良好なS/N比で情報の読み
だしができることがわかる。 なお、媒体Ａ〜Ｅにつき、赤外線ヒーターを用
いて消去を行い、書込みと消去を繰り返したとこ
ろ、上記のS/N比はほとんど変化しなかつた。 また、読み出しを反射を用いて行つても、上記
表１と同様の結果を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体上に、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし
   顔料とを含む層を形成してなり、記録光の照射に
   より、上記層が融解軟化して記録ピツトが形成さ
   れ、上記記録層に形成された上記記録ピツト底に
   は、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料とをと
   もに含む層が残存し、上記記録ピツトが形成され
   た上記記録層に、加熱を行うことにより、上記記
   録層が再度平坦となるように構成した再記録可能
   な光記録媒体であつて、熱可塑性樹脂が、平均分
   子量350〜10000のポリエチレンであり、上記層中
   にはポリエチレン１重量部に対し、光吸収染料な
   いし顔料が0.002〜10重量部含有されることを特
   徴とする光記録媒体。 ２ 基体上に、光吸収染料ないし顔料と、平均分
   子量350〜10000のポリエチレンとを含み、ポリエ
   チレン１重量部に対し、光吸収染料ないし顔料が
   0.002〜10重量部含有される層を有する光記録媒
   体に、記録光を照射し、上記層を融解軟化して記
   録ピツトを形成し、その際当該記録ピツト底に
   は、上記ポリエチレンと光吸収染料ないし顔料と
   をともに含む層を残存させ、これにより情報の書
   込みを行い、一方、上記記録ピツトに対しては加
   熱を行い上記層を再度平坦となし、これにより情
   報の消去を行うことを特徴とする情報の書込みお
   よび消去方法。