JPH03192544A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光の照射により情報の記録・再生を行
う光ディスクに関し、特にディスク基板上に光学的に情
報の読出しが可能な記録層が形成されてなる光ディスク
に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、樹脂成形体よりなるディスク基板の少なくと
も一方の面に光学的に情報の読出しが可能な記録層が形
成されてなる光ディスクにおいて、記録層の剥離を防止
する溝領域をディスク基板上の記録層のデータ記録領域
より外周側と内周側。

または外周側あるいは内周側に設けることにより、記録
層の剥離の進行を防止し、さらに該記録層の腐食を抑制
しようとするものである。

〔従来の技術〕

従来、レーザー光の照射により情報の記録・再生を行う
光ディスクとしては、光磁気ディスク。

各種追記型光ディスク、書換え可能型光ディスク。

デジタル・オーディオ・ディスク（いわゆるコンパクト
ディスク）、光学式ビデオディスク（いわゆるレーザー
ディスク）等の各種の媒体が実用化されている。

これらの光ディスクの構成や使用形態は、記録再生原理
、信幀性や経済性に対する要求度等にょり様々に異なっ
ている。

たとえば、記録再生がディスクの片面のみで行われるか
、あるいは両面で行われるかにより、片面ディスクと両
面ディスクに分類される。デジタル・オーディオ・ディ
スクは前者の代表例であり、光学式ビデオディスクは後
者の代表例である。上記両面ディスクのうち記録時に記
録層の形状変化を伴わないものについては、密着貼り合
わせ構造が広く採用されている。これは、それぞれに記
録層、保護膜等が形成された２枚の基板を、該記録層、
保護膜等の形成面同士を対向させて接着剤等により貼り
合わせたものである。

また、光ディスクが単体で使用されるか、プラスチック
製のケースに収納してカートリッジとして取り汲われる
かの差異もある。デジタル・オーディオ・ディスクや光
学式ビデオディスク等は単体で使用され、また各種追記
型光ディスクや光磁気ディスクの多くはカートリッジと
して取り扱われる。

これら光ディスクの基板としては、ポリカーボネート等
の樹脂からなる樹脂成形体、特に射出成形による成形体
を用いるのが一般的である。これは、スタンパを使用す
ればナノメータ精度を要求するガイド溝（グループ）や
ＩＤ用の信号ビットが容易に形成でき、２Ｐ法によりガ
ラス基板上に設けた紫外線硬化樹脂層にこれらの形成を
行うよりは迩かに量産性、経済性に優れるからである。

このような射出成形体を製造するための射出成形機の金
型およびその周辺部材の一部を第７図に示す、上記金型
は可動金型（５１）と固定金型（５２）を主たる構成要
素とするもので、可動金型（５１）にはスタンパ（５３
）が内周スタンパ押さえ（５４）と外周リング（５５）
により固定されている。上記スタンバ（５３）には、ガ
イド溝やＩＤ用の信号ピット等のパターンを反転させた
パターンが刻まれている。上記固定金型（５２）は固定
盤（５６）に固定されており、中央には樹脂を射出する
ためのノズル（５７）に連結されるゲート（５８）が開
口している。固定金型（５２）の外周部には上記固定盤
（５６）に固定されたストッパー　（５９）が設けられ
ており、このストッパー（５９）の先端面（５９ａ）に
可動金型（５１）の外周部（５１ａ）が突当たると型閉
じ状態となり、両金型（５１）　、　（５２）間にディ
スク基板の形状に対応したキャビティ（６０）が形成さ
れる。このキャビティ（６０）内に溶融した樹脂をゲー
ト（５Ｂ）を通じて導入し、冷却固化させた後に金型（
５１）　、　（５２）を開くと、ディスク基板の原型と
なる成形体を取り出すことができる。

この成形体をもとに光ディスクを製造するには、該成形
体からゲート（５８）内部で固化したスプール等の不要
部を除去した後、記録層を構成する各種の機能性薄膜を
成膜し、最後に紫外線硬化樹脂等からなる保護膜を形成
して表面を保護する。

第８図には、このようにして製造された片面ディスクの
一部を示す、この片面ディスクは、基板（６１）の面の
うちスタンバ（５３）の微細な凹凸パターンが転写され
ている方の面上に記録層（６２）と保護膜（６３）とが
順次積層されてなるものである。

一方、たとえば従来の光磁気ディスクの主流となってい
る両面ディスクは、第９図（Ａ）に示すように、上記片
面ディスクをその保護膜（６３）面同士が対向するよう
に２枚重ね合わせ、ホントメルト接着剤（６４）等によ
り貼り合わせて製造される。

ここで、貼り合わせ時の位置ずれによってはわずかなが
ら両面ディスクの端面に段差（６５）が生ずることもあ
る。

ところで、これら片面ディスク、両面ディスクのいずれ
においても、記録層（６２）の形成範囲は、その外周部
が基板（６１）の外周部よりもいくらか内周側に後退せ
しめられ、両者の間にガードエリアＧが設けられている
。これには、記録層（６２）の材料が光ディスクの種類
によっては極めて耐蝕性に劣るので、その端面を光ディ
スクの側面から露出させないようにする意味と、外周切
削を行う場合に記録層（６２）に損傷を与えないための
スペースを確保する意味がある。

ここで、上記外周切削とは、■成形体の収縮による寸法
誤差の補正、■成形体の外周部に形成されるパリの除去
、■両面ディスクにおいて貼り合わせ時の位置ずれによ
る端面の段差の解消、等を目的として行われるものであ
る。

まず、上記■および■が必要とされる理由は、以下のと
おりである。一般に熱可塑性樹脂は線膨張係数が大きく
、冷却固化後の成形体の寸法は収縮により金型のキャビ
ティの寸法よりもわずかに小さくなる。そこで、予め収
縮分を見込んで若干キャビティを大きく設計しておき、
得られた成形体を所定の寸法まで切削することが行われ
るのである。この切削は、たとえば第９図（Ａ）に示す
ような両面ディスクにおいてはガードエリアＧの範囲内
でたとえばａ−ａ線に沿って行われる。このとき、貼り
合わせ時に端面に発生した段差（６５）は、第９図（Ｂ
）に示すように解消される。通常は、さらに外周縁部の
仕上げを良好にするためにｂ−ｂ線に沿った切削を行い
、第９図（Ｃ）に示すような切り欠き面を有する両面デ
ィスクを完成する。

ところで、成形体の収縮についてはこれを抑制する方法
や、予め寸法変化を見込んだ金型の設計等の工夫が種々
行われており、最初から第９図（Ｂ）に示すような状態
を達成することも不可能ではなくなっている。しかしこ
の場合にも、Ｌ記■のパリの除去のために、ｂ−ｂ線に
沿った切削は依然として必要である。

第１０図に、射出成形によって生ずるパリの発生状態を
示す、射出成形により形成されたディスク基板（６６）
には、金型（５１）　、　（５２）の構成部材間に存在
する幅数μｍ程度のミクロな隙間に起因して、通常２種
類のパリが発生する。そのひとつは、ディスク基板（６
６）の面のうちスタンパ（５３）の凹凸パターンが転写
された記録層形成面（６６ａ）の延長面に沿って基板の
外縁部より突出して形成される水平パリ（６７）であり
、他方は記録層の形成されない裏面（６６ｂ）の外縁部
から垂直方向に突出して形成される垂直パリ（６８）で
ある。なお、これらのハリ（６７）　、　（６８）は、
この図ではディスク基板（６６）の大きさに比べ誇張し
て描かれているが、いずれも長さ数１０１１７ｍ程度で
ある。上記水平パリ（６７）は、スタンパ（５３）と外
周リング（５５）の間の隙間ｉ　（第７図参照、）に、
また上記垂直パリ（６８）は固定金型（５２）と外周リ
ング（５５）の間の隙間ｉｉ　　（第７図参照。）にそ
れぞれ溶融した樹脂が侵入することにより形成される。

これらのパリ（６７）　、　（６８）が除去されずに残
ると、外形寸法の制御が困難となったり、取り扱い時に
破損してダストを発生し、読み取り時のエラーを誘発す
る等の問題を引き起こす、このことは、デジタル・オー
ディオ・ディスクのように再生時にディスクが単体で取
り扱われる場合よりも、光磁気ディスクのようにカート
リッジとして取り扱われる場合に特に重大な問題となる
。したがって、たとえ最初から第９図（Ｂ）に示すよう
な状態に作成されたディスクであっても破損し易い外周
縁部は、やはりｂ−ｂ線に沿って切削する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の５．２５インチクラスの追記型光ディ
スクや光磁気ディスクは、その大半がカートリッジ型の
両面ディスクであり、上述のような工程により外周切削
が行われてきた。

しかし、今後、磁界変調方式による３、５インチクラス
の小型の光磁気ディスクや再生専用光磁気ディスクを展
開するにあたっては、片面ディスクをカートリッジとし
て取り扱う機会が増大するものと予想される。

ところが、片面ディスクにおいて上述のような外周切削
を行った場合には、次のような問題が生ずる。すなわち
、外周切削は通常、ダイヤモンド級の硬度を有する超硬
バイトを使用して行われるが、紫外線硬化樹脂等による
保護膜の硬度はかなり高いため、破損やクランク等が生
じ易い。このため、保護膜に生じたクランク等を介して
記録層が外部環境と接触して腐食したり、あるいは該記
録層が破損する等の問題が生ずる。

そこで、保護膜を形成する前、つまりディスク基板上に
記録層を形成した状態で当該ディスク基板の外周切削を
行うことが考えられる。しかし、この場合には記録層が
露出した状態であるので、外周切削を行うときに切削位
置が記録層とオーバラップしてしまうと、記録層の端部
より剥離が生する、特に、３．５インチクラスの光ディ
スクとなるとガードエリアに余裕が少なくなるために、
記録層の剥離、外部環境との接触による記録Ｎ（特に磁
性層等）の腐食の問題が多発する。なお、これら記録層
の剥離や腐食の問題は、ディスク基板の外周切削時のみ
ならずセンター孔の内径寸法仕上げ及び偏心の補正をす
る内周切削時にも同様に生ずる。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであり、記録層の剥離の進行が防止でき、さらに該
記録層の腐食が抑制できる光ディスクを提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成するために検討を行っ
たところ、磁性層の剥離はデータ記ｔ！領域に設けられ
るグループでストップすることを見出し、このグループ
をデータ記録領域以外の場所に形成すれば当該データ記
録領域に至らずに該磁性層の剥離を防止することができ
るとの知見を得て本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、樹脂成形体よりなるディスク基板の
少なくとも一方の面に光学的に情報の読出しが可能な記
録層が形成されてなる光ディスクにおいて、上記ディス
ク基板には記録層のデータ記録領域より外周側及び／又
は内周側に該記録層の剥離を防止する溝領域が設けられ
ていることを特徴とするものである。

〔作用〕

ディスク基板上における磁性層は、平滑面上に形成され
るよりも溝やピット等が形成された凹凸面上に形成され
た方が、物理的に溝内に埋め込まれた分だけディスク基
板に対して強い密着性を示す。従って、ディスク基板上
に記録層のデータ記ｔ３領域より外周側と内周側、また
は外周側あるいは内周側に上記溝やピット等よりなる溝
領域を設ければ、ディスク基板の外周切削時または内周
切削時に該磁性層の端部が基板より剥離したとしても、
当該溝領域において剥離がストップする。

そこで、適当な方法により剥離部分のみを除去しその後
保護膜を形成すれば、保護膜は何ら切削加工を受けるこ
とがないので破損やクラック等を生じない。従って、磁
性層の腐食による記録層の劣化を防止することが可能と
なる。また、上記保護膜は切削終了後に切削面の少なく
とも一部を覆って形成されるので、ディスク端面の仕上
げも良好となる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した光ディスクの具体的な実施例に
ついて説明するが、本実施例では片面型の光磁気ディス
クを例に挙げて説明する。

本実施例の光磁気ディスクは、第１図に示すように、樹
脂成形体よりなる透明なディスク基板（１）の上に磁気
光学効果を有する垂直磁化膜を含む記録層（２）が形成
され、さらにこの上に記録層（２）を覆うようにして保
護膜（３）が積層されてなっている。

上記ディスク基板（１）は、前述の金型（５１）　、　
（５２）にて射出成形されてなるもので、例えばポリカ
ーボネート等からなる成形体とされている。また、上記
ディスク基板（１）のスタンバ−の微細な凹凸パターン
が転写された記録層形成面（１ａ）には、第２図に示す
ように、記録１１（２）の剥離を防止するための溝領域
が当該記録層（２）のデータ記録領域（図中−点鎖線で
囲まれる領域）の外周側と内周側にそれぞれ形成されて
いる。

上記溝領域は、複数の円環状の溝（４）　、　（５）が
同心円状に形成されることによりなっており、上記ディ
スク基板（１）の最外周縁部とデータ記録領域との間及
びデータ記録領域とセンター孔（６）の開口周縁部との
間にそれぞれ形成されている。このため、例えば第３図
に示すように記録層形成面（１ａ）の延長面に沿って基
板（１）の外周縁端部より突出する水平パリ（７）と、
記録層（２）の形成されていない裏面（ｌｂ）の外周縁
端部より垂直方向に突出する垂直パリ（８）をｃ−ｃ線
に沿って除去する外周切削を行った場合に、第４図に示
すように磁性層（２）の端部がディスク基板（１）から
剥離したとしても、この剥離した膜（２ａ）は最外周部
に設けられる溝（４）部にて剥離がストップせしめられ
るようになっている。これは、記録Ｎ（２）が上記溝領
域の各溝（４）の形状に沿った形で成膜されているため
に、該記録層（２）が溝（４）内に埋め込まれた分だけ
物理的にディスク基板（１）に対し強く密着しているか
らである。なお、センター孔（６）の内径寸法出しおよ
び偏心の補正をする内周切削時においても同様に該記録
層（２）のディスク基板（１）からの剥離が生ずるが、
この場合にも同様にデータ記録領域の内周側に設けられ
た円環状の溝（５）によって該記録層（２）のディスク
基板（１）からの剥離の進行がストップせしめられるよ
うになっている。

なお本実施例においては、上記溝領域をデータ記録領域
に形成されるグループとは別個に複数の円環状の溝（４
）　、　（５）としてディスク基板（１）上に同心円状
に形成したが、例えばデータ記録領域に形成されるスパ
イラル状のグループをそのままデータ記！３領域の外周
側と内周側にそれぞれ延長して形成しこれを溝領域とす
るようにしてもよい。

さらには、これら各溝（４）　、　（５）の底部に適当
なピット列を設けこれを溝領域としてもよい。特に、こ
の場合には記録層（２）がピット内にも入り込んで成膜
されることになるので、当該記録層（２）の該ディスク
基板（１）に対する密着力がより向上し、上記記録層（
２）のディスク基板（１）からの剥離を確実に防止する
ことができる。

一方、記録層（２）は、光学的に情報の記録・再生が可
能な層で、例えばＳ＋ｓＮａ等からなる誘電体下地膜、
ＴｂＦｅＣｏ合金等からなる垂直磁化膜、５ｉｚＮａ等
からなる上部誘電体膜、Ａ１等からなる金属反射膜がス
パッタリング等の真空薄膜形成技術により順次積層され
て構成されている。なお、本実施例の光磁気ディスクに
おいては、特に記録層（２）の構成は限定されるもので
はなく、従来公知の構成がいずれも適用可能となってい
る。

上記記録層（２）を覆って形成される保護膜（３）は、
該記録層（２）を衝撃や外部環境との接触による腐食か
ら保護するために設けられるもので、例えばスピンコー
ターによって塗布された紫外線硬化樹脂が硬化せしめら
れることによって形成されたものである。なお、上記保
護膜（３）の材料も特に限定されるものではないが、ス
ピンコーターにより塗布することができ、しかる後に硬
化して十分な強度の被膜を形成できる材料であればよい
。

例えば、上記紫外線硬化樹脂の他に例えば電子線硬化樹
脂等が使用できる。

ところで、かかる光磁気ディスクの製造においては、先
の第４図においてディスク基板（１）から剥離した膜（
２ａ）を除去する必要がある。その手法として例えば、
第５図においてディスク基板（１）をある速度で回転さ
せながら当該ディスク基板（１）の裏面（１ｂ）側から
レーザ光ｈνを溝領域にトラッキング（図中実線で示す
状Ｍ）して照射せしめ、ここから外周部ヘジャンブさせ
てゆき最外周に設けられる導（４）部にトランキングさ
せた状態（図中−点鎖線で示す状態）でディスク基板（
１）の回転速度を数ｒｐｍに減速させ、レーザ光ｈνの
出力を例えば１５ｍＷに上げて溶断する手法が挙げられ
る。この手法を採用すれば、第６図に示すように記録層
（２）の切断端部（２ｂ）を最外周部の溝（４）内に食
い込ませた状態とすることができる。そして、この状態
で保護膜（３）を形成すれば、該保護１１！（３）は何
ら切削加工を受けることがないので、該保護膜（３）の
クランクを介して磁性層（２）が外部環境と接触して腐
食するようなこともなくなり、信輔性の大幅な向上を図
ることができる。さらに、上記保護膜（３）は、切削面
を覆って形成されるので、ディスクの端面の仕上げも良
好なものとなる。

なお、本発明のより積極的な適用法として、記録層（２
）の剥離が生していない場合にも、前述した溝領域をデ
ィスク基板（１）に成膜された磁性層（２）のトリミン
グに使用すれば、これまでマスクを介して行っていた記
録層（２）の端面処理に代わる方法を提供することがで
きる。この場合、トリミングを不活性ガス、反応性ガス
等を含む雰囲気中で行えば、レーザ光による加熱と雰囲
気ガスとの相互作用の相乗効果等により、記録層（２）
の耐蝕性向上を図ることも可能となる。

以上説明してきた実施例は、光磁気ディスクについてで
あるが、本発明はディスク基板上に記録層が形成されて
なる光ディスクであれば、いずれもにも適用することが
できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の光ディスク
によれば、ディスク基板より剥離した記録層を溝領域で
確実にストップさせることができるとともに、該記録層
の腐食も抑制することができ、信顛性の高い光ディスク
を提供することができる。

また、本発明の光ディスクで設けた記録層のディスク基
板からの剥離を防止する溝領域は、ディスク基板に成膜
された記録層のトリミングの際の切断溝として使用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の光磁気ディスクの一例を一部破断し
て示す要部拡大断面図、第２図はディスク基板の平面図
、第３図は外周切削位置を示す光磁気ディスクの要部拡
大断面図、第４図は外周切削されて記録層の端部が剥離
した状態を示す光磁気ディスクの要部拡大断面図、第５
図は剥離した記録層を溶断する状態を示す光磁気ディス
クの要部拡大断面図、第６図は剥離した記録層が溶断さ
れた状態を示す光磁気ディスクの要部拡大断面図である
。 第７図はディスク基板を製造するための射出成形機の金
型およびその周辺部材の一部を模式的に示す断面図、第
８図は片面ディスクの一構成例を示す概略断面図、第９
図（Ａ）ないし第９図（Ｃ）は従来の技術による両面デ
ィスクの外周切削工程を順次示す概略断面図であり、第
９図（Ａ）は切削前の両面ディスクの一構成例、第９図
（Ｂ）は外周切削工程の一段階を行った状態、第９図（
Ｃ）は外周切削工程の他の段階を行った状態をそれぞれ
示す。第１Ｏ図は第７図に示す金型を使用して製造され
たディスク基板におけるパリの発生状態を示す概略断面
図である。 ｌ　・　・ ２　・　・ ３　・　・ ４．５ ・ディスク基板 ・記録層 ・保護膜 ・・・溝（溝領域）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂成形体よりなるディスク基板の少なくとも一方の面
   に光学的に情報の読出しが可能な記録層が形成されてな
   る光ディスクにおいて、 上記ディスク基板には記録層のデータ記録領域より外周
   側及び／又は内周側に該記録層の剥離を防止する溝領域
   が設けられていることを特徴とする光ディスク。