JPH07107753B2 - カ−ド状情報記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカード状情報記録媒体（以下、光カードと称
す）に関するものである。

［従来の技術］ 従来、光カードとしては、カードサイズが、例えば54m/
m×85m/mの矩形の基板の上に、光記録層を設け、さらに
その上を保護層でラミネートするという構造のものが一
般に知られている。

この様な構造からなる光カードは、その厚みが、例えば
0.76m/mという薄くて携帯性の良い事が一つの特徴であ
り、光ディスク，フロッピーディスク等とは基本的な差
異を有する。

又、光カードは、これまでの記録媒体とはその構造に於
ても著しい違いを示す。すなわち、従来の記録媒体は第
４図に示される様に、基板１の上に光記録層２を設け、
これにスペーサー５を介して空気層を設け、その上に保
護層３が積層されている。

しかるに、光カードの場合には、基板の上の光記録層は
空気層を介さずに直接設けられ、さらにその上に保護
層、場合によっては接着層を介して保護層を設けて構成
されている。

これは、光カードの場合、携帯性が一つの特徴であり、
カードの取扱い中に屈曲が起っても、その記録層を保護
し、いつも同じ状態の記録状態を得る為のものである
が、この事は先の光ディスク，フロッピーディスク等と
比較すると記録媒体の記録感度を著しく損う結果とな
る。

この為光カードとしては、感度、記録の安定性、耐久性
等においていまだ充分に満足すべき特性を得るものはな
かった。

この為従来の光記録媒体を使用して光カードを構成して
も、充分なS/N値、安定な信号、及びこれらの信頼性を
得る事は非常に困難であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者等の研究によれば、従来光カードで使用される
基板、すなわち情報の記録再生の行われる側の基板はそ
の記録再生光、例えば半導体レーザーの場合には波長83
0nmに対し透明である事が必要であり、加えてその複屈
折が小さく均一である事がその記録感度に大きく影響す
る事が判明した。

この複屈折が少い基板としては、ガラス板、アクリル板
などが知られているが、ガラス板の場合は携帯性の光カ
ードには不適当であり、またアクリル板は耐湿性、耐衝
撃性で問題がある。

透明で耐衝撃性に優れたものとしては、ポリカーボネー
ト樹脂があるが、これは一般に入手した状態では複屈折
が大きく、そのまま光カード基板（厚さ0.1〜1.0m/m）
として使用する事は信号の再生を著しく損う結果とな
り、実用的には使用出来ない欠点がある。

本発明は、この様な従来技術の欠点を改良するもので、
光カードの記録情報の信頼性を確保すると共に実用化を
促進、可能にする光カードを提供することを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の従来の欠点に鑑み研究を行った結果完成
されたものであり、基板材料として、例えば市販のポリ
カーボネート樹脂フィルムもしくはシートを熱プレスに
て処理する事によって複屈折性を減少させ光カード用基
板として使用するものである。

すなわち、本発明は、基板上に光記録層と保護層を順次
積層してなるカード状情報記録媒体において、前記基板
として、熔融押出成形によって形成されたポリカーボネ
ート樹脂のシートを、更に加圧熱処理することによって
複屈折を改良した基板を用いることを特徴とするカード
状情報記録媒体である。

以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の光カードの一実施態様を示す断面図で
ある。同第１図において、本発明の光カードは熱プレス
等の手段により加圧熱処理して複屈折を改良した基板１
の上に光記録層２を設け、さらにその上に保護層３を積
層し光記録層２を保護してなるものである。

第２図は本発明の光カードの他の実施態様を示す断面図
であり、光記録層２と保護層３の間に接着層４を設けて
なるものである。

本発明において、基板１として使用される例えばポリカ
ーボネート樹脂のシート（0.1m/m〜1.0m/m）は、熔融押
出成形によって作られるが、これらの複屈折は最も良く
て60nm以上、普通は100nm以上の値を示し、その均一性
はほとんど制御されず、場所によるムラが大きい為にそ
のままではとても光カードの基板には使用出来るもので
はない。

本発明は、これらのシートを、更に圧をかけながら熱処
理する事により、その複屈折を改良し、光カード用基板
として記録再生信号を損わない基板を提供するものであ
る。

本発明において、基板を構成する材質としては、ポリカ
ーボネート樹脂が好ましいが、必ずしもこれに限定され
ることはなく、複屈折を示す光学的異方体で基板材料と
して用いることができるものであれば如何なるものでも
よい。

基板を加圧熱処理する方法は、あらかじめ表面がみがい
て平滑にした２枚の平板（プレス板）の間に基板を装着
し、加圧しながら加熱処理した後、冷却過程において冷
却することにより行うことができる。

この際の熱処理の温度は、通常160℃〜310℃、好ましく
は180℃〜250℃が望ましく、これ等の温度はその処理時
間とも関係する。

即ち、短時間で処理するには温度は高い方が良く、また
温度が低いと処理時間は長くなる。

又、温度が高いと基板の熱変形が起り、基板の面精度、
平面性等を損う結果となるので熱処理には加圧が必要で
ある。

加圧の圧力は熱処理温度とも関連するが、通常0.3〜200
0kg/cm²、好ましくは100〜1000kg/cm²の範囲が望まし
い。

この様にして加圧熱処理した基板の複屈折性は20nm以下
になり、しかも均一にする事が出来、光カードとしてそ
の記録再生信号に対する影響を極力減少することが可能
となる。

又、この様に加圧熱処理して基板の複屈折の改良を行う
際に、同時に基板に案内溝を成形する事も可能である。

この方法は、例えば、あらかじめ表面をみがいた２枚の
平板（プレス板）の少なくともいずれか一方のプレス板
をあらかじめ案内溝が転写される様に型加工し、前記２
枚の平板の間に基板を装着して加圧熱処理することによ
り行うことができる。

この場合には前者の案内溝を転写しない場合よりも高い
温度と、高い圧力での処理が必要となる。

例えば、温度200℃、圧力130kg/cm²、加圧加熱時間５分
の条件で複屈折性が20nm以下で均一になり、しかも案内
溝の転写性の優れた基板を作成する事ができる。

第３図は基板１に記録情報の記録，再生の為の案内溝６
が設けられている光カードの一例を示す断面図である。

基板１に案内溝６を形成する方法は上述した様に型押し
によって基板自身に凹凸を作る方法、基板に光硬化型樹
脂を塗布し、これに凹凸のスタンパーを押しあてて光を
照射して案内溝を作る、所謂2P法、機械的に切削する方
法、レーザー等により熱で凹凸を作る方法、ホトレジス
トを使うホトリソ法などによって行うことができる。

この案内溝は情報の記録，再生の為のATを行う為に使う
ものであるが、この目的の為には必ずしも溝だけではな
く反射率の異なる縞模様であってもよい。勿論、この時
には記録再生の為の光ヘッドは位相ではなく振幅を検出
するものでなくてはならない。

本発明において、光記録層２は、記録再生が光ビームに
よって行われるもので、記録メカニズムが光化学反応に
よるものや光を吸収しその熱による、所謂ヒートモード
記録であってもいずれでもよく、その記録によって再生
光の反射や透過を変化させて読出す事が可能なものであ
ればよい。この様なものには、光、もしくは熱により、
例えば相変化による反射率変化を利用するもの、その物
性を変化するものやその形状を変化するもの、例えばピ
ツト記録などがあり、本発明ではこれらのいずれであっ
てもよい。

これらの特性を満足するものとしては、従来の光ディス
クメモリ材料や光記録媒体として知られているもので良
く、例えばTe,Bi,Sn,Sb,In等の低融点金属やその合金、
シアニン系、スクワリウム系、フタロシアニン系、テト
ラデヒドロコリン系、メチン系、ナフトキノン系の染顔
料及びベンゼンジチオールニッケル錯体などの有機金属
錯体の類が好ましく使用できる。

保護層３は光記録層２を機械的に保護する目的を持つも
ので、プラスチックや金属、セラミックス、ガラス板、
紙あるいはこれらの複合材料を使用する事が可能であ
る。

又、保護層は上述の目的を満足すればそれ自身は透明，
不透明は問わずいずれでもよい。

これらはむしろ光情報の読取り方式によって決まるもの
で、透過型の読取り方式であれば透明である事が必要で
あり、複屈折に対する要求も基板に対するものと同様で
その材質は自づから制限される。

反射型の読取り方式であれば、保護層は不透明でも良
く、その材質は広範囲のものから選択することができ
る。

又、これらの保護層は、光カードの場合0.1m/m〜0.7m/m
の厚みのものが用いられ、先の基板及び光記録層及び必
要に応じ接着層と合せて0.76m/mの厚みとなる様に調整
される。

この保護層は光記録に対し、空気層を介さないで直接、
光記録層２に光学的に密着して積層してもよく、また必
要に応じ接着層４を介しても良い。

本発明において、接着層としては、従来知られている接
着剤、例えば酢酸ビニル、アクリル酸エステル、塩化ビ
ニル、エチレン、アクリル酸、アクリルアミドなどビニ
ルモノマーの重合体及び共重合体、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリエーテルなどの熱可塑性接着剤、アミノ樹
脂（ユリア樹脂，メラミン樹脂）、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ビニル樹脂などの
熱硬化性接着剤、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレ
ンゴム、シリコンゴムなどのゴム系接着剤などが使用さ
れる。

［作 用］ 本発明の光カードは加圧熱処理して複屈折を改良した基
板を用いて構成されているので、基板が元来保有する透
明性、耐衝撃性等の特性に加えて複屈折が低減し改良さ
れるので、基板を通しての光ビームの照射による情報の
記録再生を高感度で行うことができる。

［実施例］ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ ［１］実験設備 （１）プレス機 （株）富士工業所製６トンプレス （２）加熱機 200V、400Wヒーター２個 （３）金 型 キヤノン（株）内製、金型 （４）ポリカーボネート樹脂材 帝人化成（株）製、PC
シート0.4mm厚 ［２］実験条件 （１）加熱温度 200℃ （２）加圧力 130kg/cm² （３）加圧加熱時間 ５分 （４）加圧冷却時間 ５分 本実施例で実施した実験は上記設備を用い上記実験条件
で行った。

上記の市販されているPC（ポリカーボネート樹脂）シー
トの複屈折は60nm〜100nm程度であり、光学部品として
は一般に使用できるレベルにない。また通常押出加工に
より成形するためシート上にはダイラインが残り、これ
が光学的に大きな問題となる。本実施例ではこれらの不
良を改善するために、前記加熱器、プレス機、謹型を用
意し、市販のPCシートをたて54mm、よこ85mmのカードサ
イズに切断し、上記金型に投入し、加熱・加圧を行っ
た。

用いた金型の鏡面の表面あらさは0.01s以下、面精度Ｎ
＝５本以下に仕上げた。プリフォーマットされた型を使
う場合は上記鏡面の型を入れ換えて成形した。加熱加圧
の条件は前述の通りに行った。

この様にして作成された成形品の複屈折は20nm以下、表
面あらさは0.01s程度であった。

以上の実施例で示す様に市販のPCシートを用いても本発
明の如く加熱加圧を行う事により複屈折の少ない成形品
を作ることが可能であることが認められる。

以上の様にして得られた平板のPC基板の上にバーコーテ
ィングにより厚さ1000Åのシアニン系の記録層を形成
し、さらにその上に接着剤により厚さ0.4mmのポリカー
ボネートの保護層を形成して光カードを作成した。

次に、得られた光カードにPC基板側から波長830nmの半
導体レーザーのビームをビームレンズで約10μｍに集光
させて、10m/secの走査速度で走査させて記録を行なっ
た。該記録層に照射するレーザパワー10mWにおいてコン
トラストとして0.7を得た。

また、ピッチ14μm,ピッチ巾４μｍのストライプ状の案
内溝を設けたPC基板を用いて前記と同様に光カードを作
成した。

得られた光カードに前記と同様の記録再生試験を行った
結果、コントラストとして0.7を得た。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の光カードは、加圧熱処理
して複屈折を改良した基板を用い （１）複屈折性を20nm以下に押える （２）複屈折性を均一にムラを無くする ことが出来、この事は光カードのように空気層のない感
度の良くない記録媒体に於ても、S/N比の良い、ムラの
無い、信頼性の高い情報の記録再生を可能にする優れた
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は各々本発明の光カードの実施態様を示
す断面図、第４図は従来の光カードの断面図である。 １……基板、２……光記録層 ３……保護層、４……接着層 ５……スペーサー、６……案内溝 ７……記録再生光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に光記録層と保持層を順次積層して
   なるカード状情報記録媒体において、前記基板として、
   熔融押出成形によって形成されたポリカーボネート樹脂
   のシートを、更に加圧熱処理することによって複屈折を
   改良した基板を用いることを特徴とするカード状情報記
   録媒体。
2. 【請求項２】前記基板上に案内溝が設けられている特許
   請求の範囲第１項記載のカード状情報記録媒体。