JPS58185050A - 円盤状情報記録担体 - 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】 本発明は円盤状のディスク基材の少くとも一方の而に光
記録層あるいは情報記録層を設けて、光学的に情報の記
録・再生または再生のみを行う円盤状の情報記録担体（
以下ディスクと呼ぶ）に関するものである。

光学記録再生方式は一般にディスクの光記録層に、情報
信号に対応したレーザ光を照射することにより、光記録
層に光学的な濃淡あるいは凹凸等を設けて、情報の記録
・再生を行うもので、数μｍの微小信号を記録すること
ができ、原理的には光の波長程度の高密度記録が可能で
ある。また記録・再生時に、レーザ光のピックアップと
ディスクが接触しないので摩耗がなく、静止画、高速検
索等の多機能が得られるものであるため、静止画ファイ
ル、文書ファイル等、産業用、業務用としても実用化さ
れつつある。このような用途のディスクでＶま、ディス
クをデツキに掛けた状態、すなわちディスクのセンタ部
だけを保持した状態で長時間放置するような使用状態も
考えられ、この場合ディスクが変形し、この変形が大き
過ぎると、それ以後の記録・再生ができないだけでなく
、大切な情報をなくす危険性もあるため、ディスクの経
時的な変形は最小限に押えると同時に機械的な強度は充
分なものが必要である。

また、一般に光記録層そのものは機械的強度が弱く傷つ
き易いので、取扱いに注意を要する上、再生方式によっ
ては記録層に塵芥が付着した場合にも、再生時において
情報の不明確さをもたらす原因となる。

このため、従来第１図のように、光学的に読取ることの
できる情報構体１を形成した記録担体２上に、塵芥粒子
および損傷から保護する層３を設けることが考えられて
いる。第１図ａは、−面に接着剤４を塗布した合成樹脂
のシートあるいは箔からなる保護層３を貼り付けたもの
で、第１図すは記録担体２上に有機高分子を噴霧または
塗布３することによって情報構体を含む記録層１ａを保
護する保護層３を形成したものである。

このとき、記録の読取りに際してレーザビームを保護層
３側から照射する場合は、ビームを情報構体上に集束さ
せるよう対物レンズの焦点を制御移動させるため、保護
層３の厚さが全表面にわたって一定であることが必要で
ある。これに対し、レーザビームを記録担体の基材側か
ら照射する場合は、保護層として、敵しい条件を満足す
る必要はない。

しかしながら、これらの場合はいずれも記録担体の一部
に基材とは別の物理特性をもつ材質および寸法からなる
保護層を設けたものであり、その非対称な構造から高温
、高湿な特殊環境下のみならず、通常の環境変化に対し
ても形状変形を起し易い。

また、第２図においては、情報構体１を設けた基板２と
、これとほぼ等しい厚さを有する情報構体１ａを設けた
基板２ａにそれぞれ反射膜３ａを設は中間保護層４で結
合して一部ユニットにしたものである。ここに２つの基
板２，２ａは、吸水率、熱膨張係数等の物理定数や吸湿
状態に関する対称性を問わず、さらに２つの基板の力学
的強度のバランスについてもほぼ等しい厚さを有してさ
えいれば特に問題とはしていない。しかしながら、この
場合たとえ物理定数が等しい２つのディスク基板を接合
したとしても、それぞれの吸湿状態が異なれば経時的な
形状変形は十分起こり得ることである。例えば、基板２
と基板２ａの吸湿率が異なっている場合、接合後には外
部の湿度に対して平衡状態になろうとするためにそれぞ
れの基板から吸湿もしくは除湿の作用が行われる。この
ときの水分移動量がそれぞれ異なるため、基板の膨張量
もしくは収縮量の差を生じ、最終的にはソリの変化量と
して現れてくる。したがってこのような構造の情報記録
担体は、高温、高湿な特殊環境下はいうまでもなく、製
造時さらには組立後の通常の使用条件下においてもソリ
、歪等の経時ｉ形が生じ易く、使用不可能となる場合も
数多くある。

本発明は、以上のような欠点を除去するもので、２つの
ディスク樹脂基材の吸湿状態や物理特性等において対称
的な構造をもたせることにより、通常の使用条件下のみ
ならず、高温、高湿な特殊環境下においても、ノリ、歪
等の経時変形が少なく、低コストで形状安定性の高い、
強度のすぐれたディスクを提供するものである。

次に本発明の第１の実施例を図面とともに説明する。第
３図において、合成樹脂からなる第１のディスク基材６
に米硬化性樹脂の付加層６が設けてあり、さらにその表
面にレーザ光によって記録・再生のできる光記録層７が
蒸着されている。また第１のディスク基材６と同一の材
質を用いた第２のディスク基材６ａに、同様な光硬化性
樹脂の付加層６ａが設けられ、両者が光硬化型接着剤８
によって接合されている。

ここにおいて、第２のディスク基材６ａは第１のディス
ク基材６に設けられた光記録層７を塵芥の付着や損傷か
ら保護しており、取扱上細心の注意を払う必要はない。

またこの場合、レーザ光９の照射は図のととくｓｌのデ
ィスク基材６を透過して行れるため、保護層として厚さ
などの厳しい条件を満足する必要もない。さらに第１と
第２のディスク基材６，５ａは、材質が同じであるから
吸水率、熱膨張係数が等しく、それぞれの吸湿状態を等
しくするだめに恒温、恒湿な条件Ｆで長時間保存し、そ
れぞれのディスク基材が湿度に対して平衡状態になった
時点、すなわちディスク基材両面間の湿度勾配が最小に
なった時点で両者の接合組立を行う。

一般に、ディスク基材５，６ａに用いられる材質として
はアクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチルアクリレート
）、塩化ビニルなどの合成樹脂が多く、これらの樹脂は
吸湿に対する経時的な変形は極めて顕著である。例えば
本実施例の構成においては、光記録層７を有する第１の
ディスク基板１ｏと第２のディスク基板１０ａは光記録
層７の有無によって吸湿特性を異にする。すなわち、光
記録層７を有するディスク面からは一切吸湿または除湿
の作用は行われず、光記録層７を有しないディスク面か
らは外部の湿度状態に応じて常時吸湿、除湿の作用が行
われる。したがって、第４図ａ、ｂに示すように第１の
ディスク基板１ｏはディスク両面間の厚さ方向に湿度勾
配を生じ易く、基板内の水分による膨張率の違いから必
然的にディスクのソリとなって現れてくる。また第２の
ディスク基板１０　ａの場合は、光記録層７を有しない
ため第１のディスク基板１ｏ程ソリとして顕著に現れな
いが、片面に力学的強度の対称性のために設けた光硬化
性樹脂からなる付加層６を有するためディスク両面間の
吸湿特性は同一ではない。

これらのディスク基板のソリ変化量はφ１９０−位置に
おけるサラ状ノリで表すと、光記録層を有する場合で最
大５００〜６００μｍ、光記録層を有しない場合で３０
０〜４ｏ○μｍ程度であり、その変化する時間も周囲の
湿度状態によっては１時間以内を極めて短時間である。

ここにソリは、サラ状ソリ量の平均値、波状ソリを円周
方向のノリ量に分類する。

第５図はディスク基板両面間の湿度差とサラ状ソリとの
関係を示しだもので、２３°Ｃにおける湿度差が２０％
でサラ状ソ１７２００μｍ、３５％で４００μｍ、４６
％で６００μｍ程度である。もちろん湿度差がない場合
、すなわち湿度勾配をもたない場合はサラ状ソリはゼロ
となるが、ディスク基材の含む水分の量、すなわち吸湿
率には種々の場合がある。例えば、周囲の環境が１相対
湿度３０％であっても、あるいは７０チであっても、周
囲の湿度状態に対して常に平衡状態に達しようとする作
用が行われるため、安定した条件の下で保存しておけば
いずれの場合もサラ状ソリはゼロとなる。

したがって第５図におけるごとく、ディスク基板両面間
に湿度勾配を生じるのは、平衡状態に達するまでの過渡
的な段階とみなすことができる。こうした湿度勾配をも
ったディスク基板をそのまま接合組立した場合、それぞ
れのノリ量に応じた内部応力が発生し、基板厚さや力学
的強度のバラツキにより組立直後の初期のソリ状態も大
きくばらつく原因となる。中には経時変形はもとより、
製造時において既に２００μｍ以上のソリを生じる場合
もある。もちろんこのような湿度勾配を有するディスク
基板を用いて組立てた場合は、組立後も周囲の湿度に対
して平衡状態を保とうとするため、吸湿もしくは除湿の
作用が継続して行われ、ディスク両面の平衡に達するま
での吸湿量もしくは除湿量に差があるため経時変化のソ
リ量として現れることになる。実験によれば、このソリ
量は室温における相対湿度が６０〜７ｏ％の変動量の場
合、３００μｍを十分越える程の経時変形を生じた。こ
れは記録・長生時にレーザ光のピンクアップが追従不可
能な領域に近く、ディスクの製造時におけるソリ量によ
ってその後の一定範囲内における経時変形の保証を不可
能とすることにもなる。

また、第１および第２のディ玄り基板が共に湿度勾配の
ない状態であっても、それぞれのディスク基板の吸湿率
が異なれば、接合組立後の外部湿度に対して平衡状態に
達するまでの吸湿量もしくは除湿量が異なるため、経時
変形を生じることは罷れない。したがって、外部湿度の
変化に対しても経時的な変形を起こさないために、２つ
のディスク基板の吸湿率が等しくかつそれぞれの湿度勾
配が最小であることが必要である。

本発明では、組立前の２つのディスク基板は常に恒温、
恒湿な条件下で保存することを原則とするが、本実施例
の構成における付加層結合や金属薄膜の蒸着あるいは熱
処理工程などの隙に、吸湿状態はその都度大きく変動す
る要因を含んでいる。

特に金属薄膜の蒸着工程は第１のディスク基板のみであ
り、真空中保存および蒸着時の加熱による除湿作用があ
り、それまで同一条件下で保存されてきた２つのディス
ク基板も必然的に吸湿状態を異にすることになる。しか
しながら、その後２つのディスク基板を恒温、恒湿な同
一条件下で長時間保存すれば、次第に湿度勾配も小さく
なり平衡状態に近づくことになる。ただし、この時の湿
度は第１のディスク基板における金属薄膜の蒸着側のデ
ィスク基材と同等であ□ることを必要とする。

蒸着工程の後から組立までの恒温、恒湿条件下における
保存期間は、実験によれば３〜４’ｌＥ］を必要とする
が、この方法によれば組立直後のサラ状ソリおよび波状
ソリはいずれも±１００μｍ以内を十分保証できる。な
お、この実施例における保存期間については特例必然性
はなく、組立前の２つのディスク基板の湿度勾配が最小
になりかつ吸湿率が等しい状態であれば同様の効果が得
られる。

例えば水分を多く含んでいる場合はアセトンやアルコー
ル等の溶剤を用いて強制的に脱水したり、これと同等の
熱処理を加えて乾燥させる方法を用いれば、短期間で湿
度勾配を最小にすることが可能である。

上記のような条件に達したディスク基板は、組立後の室
温中における湿度変化および高温、高湿なりｌえば６ｏ
″Ｃ２９０係等の条件下を含めた経時的な変形について
も、サラ状ソリ士３００μｍを越えるものは少なく、形
状品質に関して歩留りの良いディスク製造を行うことが
できる。これは組立前の２つのディスク基板の吸湿率か
等しく、湿度勾配が最小となる状態であれば、第６図の
ように組立後の湿度変化に対する吸湿量、除湿量も等し
く、湿度の影響による経時変形はほとんど生じないため
である。

なお、ディスク基板の湿度勾配には厚き方向。

半径方向２円周方向の３種類があるが、サラ状ソリとし
て最も影響の大きいものは厚さ方向の湿度勾配であり、
半径方向および円周方向の湿度勾配は主に波状ソリに影
響する。一般にディスク基板が一様な材質の場合、通常
の環境変化に対しては厚さ方向の湿度勾配が最も生じ易
い。

さらに、本実施例では湿度勾配が最小となる場合につい
て述べたが、２つのディスク基板にもし湿度勾配が生じ
ていても、それらが接着層を中心に対称となっている場
合に限り同様の効果が得られる。ただし、湿度勾配を生
じている場合は必然的にサラ状ソリもしくは波状ソリを
生じていることがあり、この場合は２つのディスク基板
の力学的強度も対称となっていることが必要である。

なお本実施列では、２つのディスク基板のそれぞれが接
着層を中心に力学的強度も対称となっており、湿度勾配
の対称になっている場合も上記と同様のことがいえる。

ここに、力学的強度とは合成樹脂単体のみの弾性定数９
曲げ強度等の機械的物理定数のみを意味するのではなく
、接着層を除いた第１およびａ２のディスク基板の光記
録層や付加層を含むそれぞれの総合的な機械強度を意味
する。

以上のようなディスク製造を行えば、吸湿に対して光記
録層の蒸着工程の影響を減殺させるため、製造時におけ
るディスク基板が常に等しい経歴をもつと同等の効果が
あり、吸湿状態や付加層に生じ易い熱硬化収縮量も対称
で、組立後のノリ・ヒズミも１吏用上はとんど問題のな
いものができる。

さらＶこ、ディスク基板および付加層の吸水率や熱膨張
係数も等しいため、通常の使用条件Ｆはもちろんのこと
高温・高湿な特殊環境下においても、ノリ・ヒズミ等の
経時的な変形が少なく、光学的な記録・再生に対して何
らの支障も生じない。

この実施例においては、情報記録担体ディスクＣ溝成そ
のものは特に問題ではなく、２つのディスク基板の力学
的バランスがとれ、吸水率、熱膨張係数等の物理定数が
等しければ、本実施例におけるごとく吸湿状態を等しく
することによって、組立後のノリ・ヒズミ等の形状変化
に対しても実用上差し支えないものを製造することがで
きる。

次に第２の実施列を図面とともに説明する。第７図ａは
、光硬化性樹脂からなる付カロ層６．６ａおよび光記録
層７，７ａを設けた２つのディスク基材６．６ａが光記
録領域を除いた部分でディスク基材と吸水率、熱膨張係
数の等しい部材１１を介して光硬化型接着剤８により接
合されている。

また第７図すは同様なディスク基板１０　、１０　ａが
熱硬化型接着剤１２によって全面接合されている場合で
ある。これらの構成例においては、光記録層の蒸着工程
を含め２つのディスク基板の湿度勾配や吸湿率に対する
吸湿状態を全く等しくすることが可能であり、組立後の
経時変形もほとんど問題ない。ただし、第７図すにおけ
る場合のような接合に対しては、第２のディスク基板と
して薄膜の蒸着のないものを使用することはできない。

なぜなら接合されないディスク内面部分において、第１
のディスク基板では光記録層のために水分の移動がない
のに対し、第２のディスク基板からは水分の移動が可能
である。したがって、外部湿度の変化に対して、２つの
ディスク基板の水分移動量が異なり、経時的な形状変化
を生じる原因となる。壕だ、第２の実施例においては、
第２のディスク基板には必ずしも光記録用の薄膜のみに
は限らず、光記録層に準じた水分の移動を防止する薄膜
でありさえすれば何ら差し支えない。なお局部的な接合
の場合は１．レーザ光の照射により光学的濃淡あるいは
凹凸を形成する記録・再生方式でも、予め凹凸による情
報構体を設けた担体ディスクから信号を読取る再生のみ
の場合でもいずれも可能であるが、２つのディスク基板
を全面貼合せる場合は、光記録方式としては光記録層に
光学的な濃淡を設ける場合に限定される。

このような光記録層の材料としては、レーザ光の照射に
より光吸収株数あるいは光吸収係数と屈折率の両方が変
化するものが必要であり、その−例としてテルルの低酸
化物Ｔｅ０ｘ（ｚ槻１．０）を主成分とする薄膜を設け
たものがある。これらの薄膜としては、Ｇｏ、ｓ　　Ｔ
ｅｓ、Ｓｂ２．Ｓ２＋　Ａｓ２５ｓ等のアモルファス薄
膜が使われる。また、レーザ光照射で蒸発させることに
より凹凸を形成する記録・再生方式ではＢｉ、Ｉｎの金
属薄膜が用いられる。このような光記録層を設けた場合
に、２つのディスク基材を全面貼合せるときは、接着剤
として光記録層を劣化させないものを使用する必要があ
り、例えば光硬化型接着剤の場合にはポリビニルアルコ
ール性の接着剤が望ましい。

以上の構成による情報記録担体ディスクは、その材質が
有機高分子からなる場合に特に有効であり、その−例と
してはアクリル樹脂、ポリカーボネ　トの他に、塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリエステル、アセテート等があ
る。

次に本発明の第３の実施例を第８図によって説明する。

光硬化性樹脂からなる付加層６および光記録層７を設け
た第１のディスク基材５と第２のディスク基材５ａが光
硬化型接着剤８によって接合されており、さらにこのデ
ィスクの外表面全体に水分の吸湿を防ぐための防湿材料
１３が塗布されている。ここにディスクの保護側には付
加層を有しないが、組立前の２つのディスク基材の湿度
勾配が最小であり吸湿率が等しければ、ソリ量はほとん
どゼロに近いため組立直後もほとんどソ１ハヒズミは生
じない。

また２つのディスク基材の厚さを等しくしておけば、た
とえ防湿材料が塗布されていなくても組立後のディスク
外表面からの水分移動量は等しいため、湿度の影響によ
る経時的な形状変化はほとんどない。この実施例では、
ディスクの外表面に防湿材料が塗布しであるため、組立
直後に使用上差し支えないソリ状態であれば、その後の
形状変化に対しては、たとえ高温、高湿な環境下にあっ
ても形状品質を十分保証できる。

なお、防湿材料としてはレーザ光を透過させることので
きる透明なものが必要であり、その−例として、無機材
料の場合は５ｔｏ２．ＭｇＯ等の蒸着膜、樹脂材料の場
合はパリレフ　（Ｐｏ１ｙ−ｐ−ｘｙｌｙｌｅｎｅある
いはＰｏｌｙ−Ｍｏｎｏｃｈｌｏｒｏ　−ｐ−ｘｙｌｙ
ｌｅｎｅ　）またはエポキシ系紫外線硬化材料などがあ
る。

また本発明の第１から第３の実施例においては、付加層
の有無は特に必然性はなく、２つのディスク基材および
基板の吸水率、熱膨張係数が等しければ、湿度勾配や吸
湿率に関する吸湿状態を調節することによって、同様の
効果を得ることができる。

以上のように本発明によれば、簡単な構成で通常の使用
環境下のみならず、高温、高湿な特殊条件下においても
、ソリ、ヒズミ等の経時的な形状変化が少なく、低コス
トで形状安定性の高い、強度のすぐれた情報記録担体デ
ィスクが得られると同時に、製造時における歩留りを向
上させるためにも大きな効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは保護層として合成樹脂のシートを貼付けた情
報記録担体ディスクの従来列の要部を示す断面図、第１
図すは保護層として有機高分子を塗布した情報記録担体
ディスクの従来例の要部を承す断面図、第２図は２つの
記録担体を中間保護ノーで結合した情報記録担体ディス
クの従来例の要部を示す断面図、第３図は本発明の第１
の実施例を示す情報記録担体ディスクの要部を示す断面
図、第４図ａ、ｂはそれぞれ光記録層を有するディスク
基板が吸湿または除湿した時の形状変化状態を示す断面
図、第６図はディスク基板両面間の湿度差とサラ状ノリ
との関係を示す図、第６図は本発明の第１の実施例にお
ける情報記録担体ディスクが吸湿または除湿した時の作
用を示す断面図、第７図ａは本発明の第２の実施例にお
いて部材を介して局部的接合をした場合の断面図、第７
図すは本発明の第２の朶施例において全面貼合せた場合
の情報記録担体ディスクの断面図、第８図は本発明の第
３の実施例の情報記録担体ディスクの断面図である。 ６．６ａ・・・・・ディスク基材、６，６ａ・・・付加
層、７，７と・・・・光記録層、８・・・・・光硬化型
接着剤、１３・・・・・防湿材料。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｔａ＞ 第２図 第３図 第４図 ｔａノ ／θ −（ｂ＞ 第５図 １メ町 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）互の湿度勾配が対称で、少くとも一方に情報記録
   面を設けた２つのディスク樹脂基材を前記情報記録面を
   内側にして接合したことを特徴とする円盤状情報記録担
   体。 φ）２つのディスク樹脂基材のそれぞれの湿度勾配を最
   小にすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   円盤状情報記録担体。 （３）情報記録面として光ビームに感応する光記録層を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の円盤状情報記録担体。 ＠）２つのディスク樹脂基材の吸湿率が同一であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の円盤状情報記録担体。 ｌ５）２つのディスク樹脂基材の力学的強度が等しいこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の円盤状情報記録担体。 ←）接合された２つのディスク樹脂基材の外表面に防湿
   材料を被着もしくは塗布したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の円盤状情報記録担体
   。