JPH0917034A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物理的精度の高い光ディスクを提供する。 【構成】 レーベル部４は、ディスクの反り量を小さく
するためにＵＶインクのヤング率と膜厚Ｄとをコントロ
ールして塗布してある。具体的には、ＵＶインクのヤン
グ率と膜厚との積が０．７ｋｇ／ｍｍ以下になるように
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに係わり、
特に、収録情報等を表示するためのレーベル部の適正化
を図ることでディスクの反りが小さい光ディスクに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光学的に読取り可能な情報が
記録され、レーザ光スポットを用いて情報を読み出させ
る光ディスクがあり、例えば、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）や、ＣＤ−ＲＯＭなどは広く普及している。この光
ディスクの一般的な構造を添付図面を参照して説明す
る。図１は、光ディスクの構造の一例を示す断面図であ
る。なお、同図に示す光ディスクは再生専用型光ディス
クのトラック方向の断面構造を示している。

【０００３】同図に示すように、光ディスク１１は、一
方の面に信号ピット１ａを形成した光透過性基板１の信
号ピット１ａ形成面上に、アルミニウム等を真空蒸着法
により１０００オングストローム程度形成して構成した
反射膜２、この反射膜２の酸化防止または外部からの傷
付き防止の為に紫外線硬化樹脂等からなる１０μm 程度
の厚さを有する保護膜３が順次積層された構造となって
いる。さらに、この保護膜３上には、光ディスクに収録
された情報内容等を表示するためのレーベル部５が印刷
により形成されており、使用者がこのレーベル部５の印
刷内容を見ることで光ディスク内の収録情報が分かるよ
うになっている。上記光透過性基板１は、上記信号ピッ
ト１ａに応じた凹凸が形成されたスタンパーを用いてポ
リカーボネート樹脂あるいはポリメチルメタクリレート
樹脂等を射出成形により成形して作製する。

【０００４】次に、上記レーベル部５について説明す
る。例えば、ＣＤの場合、レーベル部５には、収録され
た情報の内容の他、製造者名、歌手名、演奏者名、演奏
時間、商標、装飾模様等が印刷される。このレーベル部
５は、顔料等を含んだ不透明な紫外線硬化型インク（以
下、ＵＶインクと記載する）を、パッド印刷法またはス
クリーン印刷法により１０μm 程度の厚さに印刷し、紫
外線を照射してＵＶインクを硬化乾燥させることで形成
していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＵＶイ
ンクは硬化する際に収縮を起こすため、上述のようなレ
ーベル部５を光ディスクの保護膜３上に形成すると、そ
の収縮力によって光ディスクに反りが発生してしまうこ
とが分かった。ここで、光ディスクに発生する反りの影
響について図３を用いて説明する。

【０００６】同図に示すように、基準面ｍに対してθの
角度で反りを生じている光ディスク１１に、レーザ光を
同図中の矢印Ｉ_inの方向から照射した場合、反射光は、
同図に示す矢印Ｉ_out で示すように入射光Ｉ_inに対して
φの角度で反射されることになる。なお、同図中、θは
入射面の反りと呼称され、基準面に対するディスク基板
１の反りを示している。また、同様にφは反射面の反り
と呼称され、基準面に対する反射膜面の反りを示してい
る。このθおよびφがある範囲内にあればピックアップ
のサーボ機能によって容易に微細な信号ピットを読みと
る事が出来るが、ある範囲を越えるとサーボ機能が追従
できなくなり信号を読みとる事が出来なくなる。また、
θおよびφはディスクの一周回転内で変動し、この変動
量もある範囲内に抑える必要があり、その範囲を越える
と信号を読みとる事が出来なくなる。

【０００７】例えば、現在のコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ) 程度の記録密度では、この反り角に関しては全く問
題はない。しかし、今後、光ディスクの高密度化が進ん
だ場合、反り角の規格が厳しくなる事が予想され、特に
一周回転内での変動についてはより厳しくなると考えら
れる。それは、ディスク回転方向へのピックアップの追
従性を改善することは技術的に難しく、出来たとしても
ピックアップの構造が複雑になるなどして装置コストが
上昇してしまうためである。即ち、ディスクの回転方向
の反り角の変動を装置側で対応することは難しいのであ
る。このため、ディスク回転方向の反り角の変動量は、
できるだけ小さくすることが望ましいのである。

【０００８】そこで、光ディスクの反りの発生原因につ
いて調べたところ、レーベル部５のＵＶインクが硬化す
る際の収縮が原因の一つであり、特に、光ディスクの一
周回転内での反り角の変動量についてはレーベル部の影
響が大きいことが判明したのである。すなわち、レーベ
ル部５には、通常、文字や絵等を印刷するため、ＵＶイ
ンクは部分的に塗布されることになる。このように部分
的にＵＶインクが塗布されると、ＵＶインクの硬化時の
収縮により、光ディスクを部分的に反らせることにな
り、一周回転内での変動量を大きくしてしまうのであ
る。さらに、ＵＶインクは顔料等を含んで不透明である
ので、紫外線の到達範囲はＵＶインクの表面とその近傍
に限られる。このため、紫外線照射だけでは内部まで完
全に硬化していない状態となっている。このような光デ
ィスクを高温高湿といった過酷な環境下に置いた場合、
熱によって塗膜内部の硬化が進み収縮が大きくなる事で
反り角の変動量が一層大きくなることが分かった。

【０００９】また、上述の反りの問題とは別に、従来の
光ディスクを高温高湿といった環境下で使用した場合、
少しの衝撃でレーベル部に剥がれを生じたり、色が滲ん
だりするなどの現象が起こり、光ディスクの美観を著し
く損なうという問題があることも分かった。

【００１０】そこで、本発明は上記の点に着目してなさ
れたものであり、レーベル部の適正化を図ることでディ
スクの反り量を小さくした物理的精度の高い光ディスク
を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者が実験を行った結果、レーベル部を形成する
ＵＶインクのヤング率と塗布する膜厚とをコントロール
することでディスクの反り量を小さくできることが分か
った。具体的には、ＵＶインクのヤング率と塗布する膜
厚との積が０．７ｋｇ／ｍｍ以下となるように構成すれ
ば、ディスクの反り量を小さくできるのである。そこ
で、本発明は、上記目的を達成するための手段として、
「紫外線硬化型インクからなるレーベル部を有する光デ
ィスクにおいて、前記光ディスクの使用温度範囲におけ
る前記紫外線硬化型インクのヤング率と前記レーベル部
の膜厚との積の値が０．７ｋｇ／ｍｍ以下となるように
レーベル部を形成したことを特徴とする光ディスク」を
提供しようとするものである。

【００１２】また、上述のレーベル部の剥がれや色の滲
みといった問題の原因は、レーベル部を形成するＵＶイ
ンクのガラス転移点にあることを見い出した。ＵＶイン
クの物性はガラス転移点を境にして極端に変化するた
め、光ディスクの使用温度範囲にＵＶインクのガラス転
移点が存在する場合には、使用環境条件に応じてヤング
率や表面硬度などが大きく変化してしまうのである。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の一実施例
を説明する。図１は、光ディスクの構造の一例を示す断
面図である。図２は、本発明の光ディスクの一実施例を
示すレーベル部側から見た光ディスクの上面図である。
なお、図１および図２において、上述の従来例と共通す
るものは同一符号を付け、その説明については省略す
る。

【００１４】同図に示す光ディスク１０は、上記従来の
光ディスク１１と同様の構造となっているがレーベル部
４が異なっている。このレーベル部４は、上記光ディス
ク１１と同様に、不透明なＵＶインクをパッド印刷法又
はスクリーン印刷法により塗布して形成したものである
が、ディスクの反り量を小さくするために使用するＵＶ
インクのヤング率と塗布する膜厚Ｄとをコントロールし
て形成してある点が異なっているのである。具体的に
は、光ディスク１０の使用温度範囲におけるＵＶインク
のヤング率と膜厚Ｄとの積が０．７ｋｇ／ｍｍ以下にな
るように形成してある。また、レーベル部４の膜厚は、
２．０〜３０μｍとしてあり、ＵＶインクはガラス転移
点が６０℃以上のものを使用している。以下、このレー
ベル部４の検討結果について説明する。

【００１５】＜実験例１＞上述の保護膜３の上に、数種
のヤング率の異なるＵＶインクからなるレーベルをスク
リーン印刷法により、膜厚をパラメータとして形成し
た。レーベルの模様は、図２に示すように、一周回転内
での反り角の変動が最も大きくなると考えられる模様と
した。環境テスト終了後、２４時間室温で放置してから
の反り角の一周回転内における変動量を測定した。その
結果を表１に示す。なお、環境テストとは、図２に示す
ようなレーベル部４を形成後、温度６０゜Ｃ、湿度９５
％ＲＨにて９６時間放置する条件で行った。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１において、ヤング率＝１０２ｋｇ／ｍ
ｍ² のものは、従来の黒のＵＶインクである。それ以外
のＵＶインクは、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート（ＴＭＰＴＡ）およびカプロラクトン変性ヒドロキ
シピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート
（商品名：ＨＸ６２０、日本化薬 (株) ）を重量比をそ
れぞれ１：１，２：３，１：２，１：３，１：４に配合
したものに光重合開始剤としてダロキュア１１７３（メ
ルク・ジャパン (株) ）を添加し、そこへ顔料としてカ
ーボンブラックを１．０重量％分散させたものである。
また、反り角は反射面の反り（図３に示すθ）のことで
ある。その測定は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１００８９において
規定されている反り角のレベルを測定できる専用の測定
装置を用いて行った。また、測定径は半径５５ｍｍでの
一周にわたる反り角を測定している。また、一周回転内
での変動量とは、ディスク一周中における反り角の最大
値と最小値の差のことである。

【００１８】また、表１の結果を図４に示す。図４は本
発明の光ディスクの一実施例における環境テスト後の一
周回転中の反り角変動量と（ヤング率×膜厚）との関係
を示す図である。なお、図４中の●等の記号は、ＵＶイ
ンクのヤング率が同一であるグループを表している。

【００１９】同図に示すように、使用するＵＶインクの
ヤング率と塗布する膜厚Ｄとの積の値が０．７ｋｇ／ｍ
ｍ² を境にして変化しており、ＵＶインクのヤング率×
膜厚の値が、０．７ｋｇ／ｍｍ² 以下の場合、それ以上
の場合に比べて反り角の変動量が約半分になっているの
が分かる。即ち、ＵＶインクのヤング率×膜厚の値が
０．７ｋｇ／ｍｍ² 以下となるようにレーベル部４を形
成すれば、光ディスク１０の反り量を小さくできるので
ある。ここで、例えば、ＵＶインクの膜厚とヤング率と
をコントロールしていない従来のＣＤは、ヤング率が１
００ｋｇ／ｍｍ² 程度のＵＶインクを約１０μm の厚さ
で塗布していた。このため、（ヤング率×膜厚）の値
は、１．０ｋｇ／ｍｍとなり、一周回転における反り角
の変動量が０．３〜０．４゜にもなっていた。しかし、
このような従来のＵＶインクであっても、膜厚を例えば
５μｍとすれば、ディスクの反り角の変動量は従来の約
半分にできることが分かる。このように、塗布するＵＶ
インクの膜厚と使用するＵＶインクのヤング率とをコン
トロールしてレーベル部４を形成すれば、ディスクの反
り角の変動量を小さくすることができるのである。

【００２０】なお、ヤング率の異なる数種のＵＶインク
として、本実施例ではＴＭＰＴＡとＨＸ６２０の配合比
を変えた樹脂を用いたが、本発明は、これに限定される
ものではない。例えば、ＴＭＰＴＡとＣＬ−５０（商品
名、日本化薬 (株) ）、ブタンジオールジアクリレート
とＣＬ−５０、あるいはネオペンチルグリコールジアク
リレートとＣＬ−５０などをそれぞれ適当に配合するこ
とによっても得ることが出来る。

【００２１】次に、レーベル部４の膜厚についての検討
のための実験結果について説明する。 ＜実験例２＞上記実験例１で用いた６種類のＵＶインク
を用い、一般のＣＤに使われているレーベルを１．０〜
５０μｍの範囲で膜厚を変化させて印刷したところ、膜
厚が２．０μｍ以下になると、インクの隠ぺい力が無く
なり、レーベルとしての機能を果たさなくなることが確
認された。また、膜厚が３０μｍ以上になると、既存の
印刷手段では綺麗に塗れなくなり、光ディスクの美観を
著しく損なう結果となった。更に、膜厚が厚すぎるため
に硬化が不十分で密着性に乏しく、セロテープ剥離試験
によって簡単に剥がれてしまうことが確認された。以上
の結果から、レーベル部の膜厚は、２．０〜３０μｍの
範囲内にあることが望ましい。

【００２２】次に、レーベル部４のガラス転移点につい
ての実験結果について説明する。 ＜実験例３＞表２に示すようなガラス転移点の異なる数
種のＵＶインクを準備し、実験例１と同様の方法によ
り、ヤング率と膜厚の積の値が全て０．５ｋｇ／ｍｍ付
近になるように調節してレーベル部４を形成した。

【００２３】

【表２】

【００２４】そして、上記実験例１と同様に、温度６０
゜Ｃ、湿度９５％ＲＨにて９６時間の環境テストを行っ
た後、セロテープ剥離試験によりレーベル部の密着性を
評価したところ、ガラス転移点が６０゜Ｃ以上のＵＶイ
ンクでレーベル部を形成したものについては異常が認め
られなかったが、６０゜Ｃ以下のものは、セロテープに
よって剥がれてしまう現象が観察された。またガラス転
移点が２５゜Ｃ以下のＵＶインクに関しては、室温でも
インクに粘着感があり、使用の際に不快感を伴うもので
あった。以上の結果から、ガラス転移点温度が６０℃以
上のＵＶインクを使用することが望ましい。

【００２５】以上説明したように、本実施例の光ディス
ク１０は、ＵＶインクのヤング率と膜厚との積の値をコ
ントロールしてレーベル部４を形成しているため、高温
多湿といった厳しい環境下でも光ディスクの反り角の変
動量が小さく、物理的精度の高い光ディスクとすること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ディスク
によれば、紫外線硬化型インクからなるレーベル部を有
する光ディスクにおいて、この光ディスクの使用温度範
囲における前記紫外線硬化型インクのヤング率と前記レ
ーベル部の膜厚との積の値が０．７ｋｇ／ｍｍ以下とな
るようにレーベル部を形成したことで、高温多湿といっ
た厳しい環境下においても一周回転中の反り角の変動
（ディスク一周中における反り角の最大値と最小値の
差）が小さい光ディスクにすることができる。それによ
り、物理的精度が高く、高品質で、高密度用に適した光
ディスクを提供することができる。また、レーベル部を
形成する紫外線硬化型インクのガラス転移点を６０゜Ｃ
以上にすることによって、剥がれ等が無く、美観に優れ
た高品質な光ディスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来及び本発明の光ディスクの構造の一例を示
す断面図である。

【図２】本発明の光ディスクの一実施例を示すレーベル
部側から見た光ディスクの上面図である。

【図３】光ディスクにおける反りについて説明するため
の図である。

【図４】図１における光ディスクの環境テスト後の一周
回転中の反り角変動量と（ヤング率×膜厚）との関係を
示す図である。

【符号の説明】

１ 光透過性基板 ２ 反射膜 ３ 保護膜 ４ レーベル部 １０ 光ディスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線硬化型インクからなるレーベル部を
   有する光ディスクにおいて、前記光ディスクの使用温度
   範囲における前記紫外線硬化型インクのヤング率と前記
   レーベル部の膜厚との積の値が０．７ｋｇ／ｍｍ以下と
   なるようにレーベル部を形成したことを特徴とする光デ
   ィスク。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスクにおいて、 前記レーベル部は、２．０〜３０μｍの膜厚で形成した
   ことを特徴とする光ディスク。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載の光ディスク
   において、 前記紫外線硬化型インクは、ガラス転移点が６０゜Ｃ以
   上であることを特徴とする光ディスク。