JPH05242523A

JPH05242523A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH05242523A
Application number: JP4044836A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwamura; 貴岩村; Shinichiro Tamura; 真一郎田村; Nobutoshi Asai; 伸利浅井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1992-03-02
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】テープ状の光記録媒体において、媒体が高速で
回転するヘリカルスキャンドラムに触れず、良好な走行
特性が得られ、耐摩耗性が飛躍的に向上し、記録の高密
度化を可能とする。【構成】可撓性基体３上に、光学的に情報の記録及び再
生が可能な記録層２が形成されてなる光記録媒体におい
て、上記可撓性基体の厚さが１０μｍ以上３０μｍ未満
であり、記録層に接する側の表面粗度が２ｎｍ以下であ
り、ＴＤ方向のヤング率が６．３×１０⁹Ｐａ以下であ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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記録媒体に関し、特にテープ状
の記録媒体として好適な光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光の照射により情報の記録再生を
行う光記録媒体は、通常、基板上に光記録材料よりなる
記録層が形成されてなり、記録を行うに際しては、この
記録層にレーザ光を集光することによってピットを形成
し、記録された情報を再生するには、ピット部分とピッ
トが形成されていない部分の反射率の差を検出すること
によって行う。このような光記録媒体は、磁気記録媒体
などと比較してトラック幅を狭くすることができ、高密
度記録が可能であることから、大量情報保存用の記録媒
体として注目され、記録情報量の向上を図るべく盛んに
研究が行われている。

【０００３】ところで、上述のように光記録媒体として
は、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
ーザディスク）等、ディスク状の記録媒体が広く普及し
ている。

【０００４】このようなディスク状の記録媒体の場合、
ディスク１枚で記録される情報量を増加させるために
は、ディスク上のピット形成密度を上げるか、あるいは
ディスクそのものの直径を大きくしてピットが形成でき
る面積を増やすこと等が必要となる。

【０００５】しかしながら、光記録媒体においては、ピ
ット形成密度をあまり高くすると、信号再生光学系に再
生分解限界があるために、再生に際してはクロストーク
が生じ、良好な情報検出が行えないといった不都合が生
じてしまう。一方、ディスク自体の直径を大きくする
と、これを再生する再生装置も大型化しなくてはなら
ず、しかも直径の大きいディスクは、破損しやすく、携
帯、保管にも不便であるなど実用性の点で多くの問題点
を抱えてしまう。このような理由から、ディスク状の光
記録媒体は、現状以上に記録情報量を向上させるのが困
難であるのが実情である。

【０００６】そこで、近年、ディスク状の光記録媒体よ
りも大きな記録情報量が得られる光記録媒体として、例
えば特開昭５５−８６７８２号に示すようなテープ状の
光記録媒体の開発が進められている。このテープ状の光
記録媒体は、テープ状であるため、長尺とすることでデ
ィスク媒体と比較して格段に大きなピット形成面積を確
保することができる。また、テープの場合、長尺として
も外形の大きさはほとんど変わらないので、携帯性、保
管性などの実用性を維持したまま、大記録情報量が得ら
れることになる。また、このようなテープ状の光記録媒
体は、レーザ光の照射機構及び反射光の検出機構（図２
と図３を使い実施例で詳しく説明する）を有していて、
高速で回転するドラムに摺接させて走行させることによ
り，記録情報の高速書き込み及び高速読み出しを行うこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、テープ状の
光記録媒体を高速で回転するドラム上を走行させながら
記録・再生を行うに際して、安定な記録・再生を得るた
めには、媒体表面と上記ドラムとの摩擦を減じ、記録層
の損傷を防ぐための工夫が必要である。このため、従
来、上述のようなテープ状の光記録媒体には、低摩擦
化、耐摩耗性の改善を図るために、記録層上に可塑性の
透明な樹脂の保護層が設けられている。

【０００８】しかしながら、レーザ光を透過し、かつ、
塗布可能な樹脂の保護層は、高速で回転しているドラム
に接触しながら走行するには、十分な耐摩耗性が得られ
ていないのが現状である。

【０００９】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、テープ状の光記録媒体と
して使用した場合に、上記の光記録媒体が高速で回転す
るドラムに触れず、良好な走行特性及び記録再生特性が
得られ、１ｃｈ当りの情報転送速度を高速とすることが
可能である光記録媒体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を達成するた
め、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、テープの走行
浮上特性は、可塑性基体の膜厚、表面粗度及びＴＤ方向
のヤング率に依存しており、これらを適正なものとする
ことにより問題点の改善が可能であるとの知見を得るに
至った。

【００１１】本発明の光記録媒体は、このような知見に
基づいて完成されたものであり、可塑性基体上に、光学
的に情報の記録及び再生が可能な記録層が形成されてな
る光記録媒体において、上記可塑性基体の厚さが１０μ
ｍ以上３０μｍ未満であり、記録層に接する側の表面粗
度が２ｎｍ以下であり、ＴＤ方向のヤング率が６．３×
１０⁹Ｐａ以下であることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の光記録媒体は、基体の厚さ、同基体の
記録層側に接する側の表面粗度及びＴＤ方向のヤング率
が適正であり、これを用いることにより、テープ状の光
記録媒体が高速で回転するヘリカルスキャンドラムに触
れず、良好な走行特性が得られ、耐摩耗性が飛躍的に向
上し、記録の高密度化が可能となる。

【００１３】

【実施例】本発明の光記録媒体は可塑性基体の上に記録
層を形成したものである。更に、記録層の上には保護層
があることが望まれ、上記基体の記録層と反対の面には
バックコート層があることが望まれる。図１に本発明の
光記録媒体の断面の模式図を示す。図１において、１は
保護層、２は記録層、３は可塑性基体、４はバックコー
ト層を示す。

【００１４】本発明の光記録媒体の基体３上に形成され
る記録層２は色素単独または色素と高分子樹脂の混合物
もしくは化合物である。上記色素は、通常、光記録材料
として用いられているものであれば何でも良く、例え
ば、シアニン系色素、ナフトキノン系色素、フタロシア
ニン系色素等の有機色素が挙げられる。上記高分子樹脂
は色素が結晶化せず非晶質状に分散するものであれば何
でも良く、例えばメタクリレート系樹脂、ビニル系樹
脂、セルロース系樹脂などが挙げられる。

【００１５】上記記録層２の上には保護層１があること
が望まれる。上記保護層１はレーザー光を透過し、かつ
高硬度であることが必要である。このような材料とし
て、例えば、紫外線硬化樹脂、架橋性樹脂、フッ素系樹
脂などが挙げられる。

【００１６】上記の可塑性基体３の記録層２とは反対の
面にはバックコート層４があることが望まれる。バック
コート層４は、通常、テープ状の記録媒体に用いられて
いるものなら何でも良く、導電性カーボンを分散した樹
脂が挙げられる。

【００１７】本発明の光記録媒体においては、上記可塑
性基体３は、高速で回転するヘリカルスキャンドラム上
を浮上して走行し高いＣＮ比を得るために、厚さが１０
μｍ以上３０μｍ未満であり、記録層２側の面の表面粗
度が２ｎｍ以下、ＴＤ方向のヤング率が６．３×１０⁹
Ｐａ以下である。このような特性を有する可塑性基体３
を用いることにより、摩擦特性、耐磨耗性、記録特性に
優れた光記録媒体を作製することができる。

【００１８】本発明の光記録媒体において、記録層２が
形成される可塑性基体３は、上記条件を満たしているこ
とが必要であるが、その材料としてはテープ状の記録媒
体として使用されている物質が使用可能であり、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリイミド等の高分子樹脂等が挙げられる。

【００１９】以下、本発明の好適な実施例について実験
結果に基づいて説明する。〔実施例１〕本実施例は、厚さ、記録層側の面の表面粗
度が適正である可塑性基体を用いたテープ状光記録媒体
の例である。先ず、上記可塑性基体として表１に示すポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意し
た。これらのフィルムの片面に、カーボンを分散した樹
脂をグラビア塗布し、バックコート層を形成した。これ
らのフィルム上に、シアニン色素（日本感光色素社製、
商品名ＮＫ−１２５）とポリマー（ＰＭＭＡ、分子量３
００００〜４０００００）の混合物を溶媒（塩化メチレ
ン：１，１，２，２−テトラクロロエチレン：シクロヘ
キサノン：エタノールの混合溶媒）に溶解したものをグ
ラビアコートし、記録層を形成した。この記録層上に、
フッ素ポリマー（デュポン社製：商品名テフロンＡＦ２
４００）をフッ素系溶媒（住友３Ｍ社製、商品名フロリ
ナートＦＣ−７５）に溶解したものをディッピング塗布
し、保護層を形成した。以上の様にして、テープ状の光
記録媒体のサンプル（サンプルテープ１、サンプルテー
プ２）を作製した。

【００２０】〔比較例１〕厚さが適正範囲ではないフィ
ルムを基体に用いたテープ状光記録媒体の例である。厚
さが８μｍであるＰＥＴフィルムを基体に用いたこと以
外は実施例１と同様にして、テープ状光記録媒体（比較
テープ１）を作製した。

【００２１】〔比較例２〕厚さが適正範囲ではないフィ
ルムを基体に用いたテープ状光記録媒体の例である。厚
さが３０μｍであるＰＥＴフィルムを基体に用いたこと
以外は実施例１と同様にして、テープ状光記録媒体（比
較テープ２）を作製した。

【００２２】〔比較例３〕記録層側の表面祖度が適正範
囲ではないフィルムを基体に用いたテープ状光記録媒体
の例である。記録層側の表面粗度が１０ｎｍであるＰＥ
Ｔフィルムを基体に用いたこと以外は実施例１と同様に
して、テープ状光記録媒体（比較テープ３）を作製し
た。

【００２３】〔比較例４〕ＴＤ方向のヤング率が適正範
囲ではないフィルムを基体に用いたテープ状光記録媒体
の例である。ＴＤ方向のヤング率が７．２×１０⁹Ｐａ
であるＰＥＴフィルムを用いたこと以外は実施例１と同
様にして、テープ状光記録媒体（比較テープ４）を作製
した。なお、表１に実施例１、比較例１、比較例２、比
較例３及び比較例４において使用した可塑性基体の厚
さ、表面粗度およびＴＤ方向のヤング率を併せて示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】テープ状光記録媒体のヘリカルスキャンド
ラム上の走行性の検討このようにして作製したサンプルテープ１、２および比
較テープ１〜４について、ヘリカルスキャンドラム上で
の走行性の検討を行なった。ここで、走行性の検討は、
各テープを図２に模式的に示したレーザ光の照射機構お
よび反射光の検出機構を有していて高速で回転するドラ
ム（光ドラム）上を走行させた際のテープの光ドラムか
らの浮上の有無を観察することにより行なった。

【００２６】以下、光ドラム上のテープの浮上特性の測
定法について、図２及び図３によって説明する。図２
Ａ、Ｂは、光ドラムの上部及び側面断面図を示すもの
で、回転ドラムは、上側（回転）ドラム１１ａと下側
（固定）ドラム１１ｂで構成され、上側および下側ドラ
ム１１ａ及び１１ｂはシリンドリカル状に形成され、上
側ドラム１１ａは回転軸１２を中心にローター１３、光
学部品固定基板１４と共に一体に回転する。上側ドラム
１１ａにはレーザー光の射出孔１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１５ｄが設けてあり、これに対向して信号の記録／
再生を行なうための４つの光学系１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄが光学部品固定基板１４上に植立されてい
る。

【００２７】図３は光学部品固定基板１４上に植立され
ている光学系の模式図で、半導体レーザー２１から射出
したレーザー光は光分割器２２を透過しコリメートレン
ズ２３等の光学部品に入射される。このコリメートレン
ズ２３は入射ビームを平行光に変換するためのレンズ系
であり、フォーカスアクチュエーターとして、コイル２
４で矢印Ｂ−Ｂ方向に駆動され、フォーカスが調整され
る。コリメートレンズ２３で平行光と成されたレーザー
光は、光路を固定ミラー２５によって折り曲げられて、
対物レンズ２６に入射して、上下ドラム１１ａ、１１ｂ
に斜いて囲繞したテープ状光記録媒体１０の光記録面上
に焦点を結ぶように成されている。光記録媒体からの反
射光は上述と逆の経路、即ち、対物レンズ２６→固定ミ
ラー２５→コリメートレンズ２３→光分割器２２に入射
し、レンズ２７を介して受光素子２８に入射する。受光
素子２８に受光された受光信号からＲＦ信号、フォーカ
シング誤差信号及びトラッキング誤差信号が取りだされ
る。

【００２８】このように構成された光ドラム上のテープ
の浮上特性を調べるには、まず、測定用テープは両端を
リールに巻き取っておく。次に、光ドラムを１０ｍ／ｓ
の線速で回転させ、さらに測定用テープを１．８ｍｍ／
ｓで走行させ、フォーカスアクチュエータのコイル２４
にかかるサーボ電圧を測定することにより行なう。

【００２９】上記の方法を用いて評価したサンプルテー
プの浮上特性を表２に示す。更に、各テープを光ドラム
上で１０往復させた後に、測定用テープを光ドラムから
取り外し、目視および光学顕微鏡により確認したサンプ
ルテープの表面状態を表２に併せて示す。

【００３０】

【表２】浮上 ○ 浮上した △ 浮上することもあるが不安定 × 浮上せず傷 ○ 傷見られず △ 若干の傷が発生 × 傷が多数発生

【００３１】浮上特性およびテープの表面状態を検討し
た結果、表２からわかるように比較テープ１、２は光ド
ラム上を浮上せず走行後のテープ表面に傷が見られた。
比較テープ３、４は光ドラム上を浮上するが走行後のテ
ープ表面に傷が見られた。それに対し、サンプルテープ
１及びサンプルテープ２は光ドラム上を浮上し、かつ、
走行後のテープの表面に傷が見られず、表面状態が良好
であることが判明した。このことから、厚さが適正であ
り、かつ、記録層側の表面粗度が適正であり、かつ、Ｔ
Ｄ方向のヤング率が適正である基体を用いることによ
り、テープ状光記録媒体の浮上性が改善され、良好な走
行性および耐磨耗性が得られることがわかった。

【００３２】テープ状光記録媒体の光ドラム上走行時の
記録再生特性の検討次に、上述の実験において良好な浮上特性が得られたサ
ンプルテープ１、サンプルテープ２、比較テープ３、比
較テープ４について光ドラム上走行時の記録再生特性の
検討を行なった。なお、記録再生特性の検討は、上述の
実験装置を用いて、レーザー波長７８０ｎｍ、レーザー
パワー１０ｍＷ、線速度１０ｍ／Ｓ、キャリア周波数５
ＭＨｚ、デューティ５０％で記録した時のＣＮ比を測定
することにより行なった。因みに、キャリア周波数５Ｍ
Ｈｚは、デジタルエッジ記録に換算して転送速度１０Ｍ
ｂｐｓ（ｂｉｔｓｐｅｒｓｅｃｏｎｄ）に相当す
る。各テープについて得られたＣＮ比を表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】光ドラム上を走行しているときのテープ状
光記録媒体の記録再生特性を検討した結果、表３から分
かる通り、比較テープ３及び比較テープ４はＣＮ比が４
２ｄＢ以下であったのに対して、サンプルテープ１、サ
ンプルテープ２は何れも５０ｄＢ以上と良好な記録再生
特性を示した。このことから、記録層側の表面粗度が適
正であり、ＴＤ方向のヤング率が適正である基体を用い
ることにより、高速で回転する光ドラム上を走行させて
も記録再生特性に優れているテープ状光記録媒体が得ら
れることが分かった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の光記録媒体は基体の厚さ、同基
体の記録層側の表面粗度およびＴＤ方向のヤング率が適
正であり、これを用いることにより、テープ状の光記録
媒体が高速で回転するヘリカルスキャンドラムに触れ
ず、良好な走行特性が得られ、耐磨耗性が飛躍的に向上
し、記録の高密度化が可能となる。また、本発明を用い
ることにより、１０Ｍｂｐｓ以上の高速記録再生におい
ても５０ｄＢ以上の高いＣＮ比が得られる。従って、本
発明を用いることにより、ＶＴＲ並の小型サイズで信頼
性の高い情報を大量にしかも高速に記録再生することが
容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の断面の模式図である。

【図２】図２Ａはテープ状光記録媒体記録再生装置の
ドラム上部切断平面図、並びに図２Ｂは側断面図であ
る。

【図３】同装置の光学系を示す模式図である。

【符号の説明】

１保護層２記録層３可塑性基体４バックコート層１０テープ状光記録媒体１１ａ上側ドラム１１ｂ下側ドラム１２回転軸１３ロータ１４光部品固定基板１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄレーザー光の射出孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ光学系２１半導体レーザ２２光分割器２３コリメータレンズ２４コイル２５固定ミラー２６対物レンズ２７レンズ２８受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可塑性基体上に、光学的に情報の記録及
び／又は再生が可能な記録層が形成されてなる光記録媒
体において、上記可塑性基体の厚みが１０μｍ以上３０μｍ未満であ
り、記録層に接する側の表面粗度が２ｎｍ以下であり、
ＴＤ方向のヤング率が６．３×１０⁹Ｐａ以下であるこ
とを特徴とする光記録媒体。