JPS5848245A - 光記録媒体ならびに情報の書込みおよび消去方法 - 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】 ｌ　技術分野 この出願の発明は、光記録媒体ならびに情報の書込みお
よび消去方法に関する。　更に詳しくは、記録した情報
の消去書替が可能なヒートモード光記録媒体と、その媒
体を用いた書込みおよび消去方法とに関する。

■　従来技術 光記録媒体は、媒体と書込みないし絖堆ヘッドが非接触
であるので、３記録媒体が摩耗劣化しないという特長を
もち、このため、種々の光記録媒体の開発研究が行われ
ている。。

このような光記録媒体のうち、暗室による画偉処理が不
要である等の点で、ヒートモード光記録媒体の開発が活
発になつ【いる二このヒートモードの光記録媒体は、記
録光を熱として利用する光記録媒体であり、レーザー光
で媒体の一部を融解、除去等して、ピットと称さｉる小
穴を形成し、このピット？ＩＣ′より情報を記録するも
のである。

しかし、従来のヒートモード光記録媒体では、ピットと
して記録された情報の消去ができず、書込み情報を訂正
したり、書替えたりすることができない、あるいは困−
であるという欠点がある。　　　　３、 このような事情を、より具体的に説明するならば、従来
知られているヒートモード光記録媒体の一つとしては、
ニトロセルロースと光°吸収剤とからなる記録層をもつ
ものがある。

このような媒体に、記録光として、レーザ、−光を、例
えば１メ惰φ程度の微少スポットとし　　　−て照射す
ると、照射部分は、短時間のうちに高熱トなり、ニトロ
セルロースが発火消失し、微小な小穴として、１ビツト
の情報が記録される。しかし、このような媒体では記録
情報の消去はできない。

これに対し、テルル、あるいはテルルーセレンーヒ素か
らなる層を記録層とするヒートモード光記録媒体も知ら
れている。　しかし、この場合にも、高融点の半金属類
を融解してピットを形成するため、記録されたピットを
復元するのは、きわめて困難である。

さらに、特開昭５５−１６１６９０号公報には、゛反射
基体上に、光吸収色素と熱可ｉ性樹脂とからなる記録層
を有するヒートモード光記録媒体ｔ！を記載されている
。この媒体は、記録層をｏ、ｏｘ〜０．２μｍ＠度ｋま
で薄くし、レーザー光の照射により、照射部分の樹脂を
融解して流動移動させるか、あるいは照射部分の光吸収
色素を横方向に移動させるかして、反射基体を露出させ
、ピットを形成するものである。

しかし、この場合にも、一旦移動した光吸収色素を元に
戻し、あるいは一旦層底にまで到達した小穴を埋め戻し
１．平坦にすることは困難である。このため、同公報に
は、この一体が、記録情報の消去と書替ができる旨の測
水ないし示唆はない。

これに対し、導電体上にサーモプラスチックを塗布した
媒体を用い、サーモグラスチック層上に電荷を一様に与
え、レーザー光照射によりサーモプラスチックの一部を
融解し、その体積変化によって、電気的吸引力の変化を
生じさせ、これによりレーザー光の照射に対応した表面
の凹凸によるピットを得る記録方式が知られている。こ
の方式では、媒体を再加熱することＫより、表面の凹凸
は平坦に戻り、記録情報を消去すること−ができるが一
コロナ放電器等を必要とし、書込み装置の機構が複雑と
なり、又装置の消費電力も大きくなる等の不都合がある
。

■　発°明の目的 この出願の発明は、このような実状に鑑みなされたもの
である。

この出願の発明の第１の目的は、消去書替が゛可能なヒ
ートモード光記録媒体と２、そのような媒体を用いた情
報の書込みおよび消去方法を提供することにある。

第２の目的は、このような消去可能な光記録媒体と、情
報の書込みおよび消去方法とに定入力エネルギー以上で
再現性よく常にピットが形成され、所定値以下のエネル
ギーではピットが形成されず、ピット形成の再現性にバ
ラツキのある入力光エネルギーないし温度の領−が狭く
なるようにするととｋある。

第ｉの目的は、これと同時に、耐熱性が高く、高温での
保存下でピットに書込まれた情し光によって、ピットな
、いし、その周辺部の表面が変形せず、書込み情報信号
のＳ／Ｎ比が劣化せず、さらには書込み感度が高く、加
えて観み出しのＳ／Ｎ比がきわめて高い媒体と方法とを
提供するととＫある。

この出願の発明のその他の゛目的は、以１の記載から自
ずと明らかになるであろう。

本発明者らは、この↓うな目的につき椙々検討を行った
ところ、ポリアミド中に、光吸収染料ないし顔料を含有
させて記録層を形成したとき、消去書替が可能な媒体が
実現し。

しかも上記鎖目的が達成されることを見出し、この出願
の発明をなすに至ったものである。

すなわち、この出願の第１の発明は、基体上に、熱可塑
性樹脂と光吸収染料ないし顔料とを含む層を形成してな
り、記録光の照射により、上記層が融解軟化して記録、
ビットが形成される光記録媒体において、上記熱可塑性
樹脂がポリアミドからなり、上記記録ビット底には１、
熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料とをともに含む層
が残存するように構成、してなることを特徴とする光記
録媒体である。

又、第２の発明は、基体上に、光吸収染料ないし顔料と
、ポリアミドとを含む層を有する。光記録媒体に、記録
光を照射し、上記層を融解軟化して記録ピットを形成し
、・その際当誼記録ビット底には上記ポリアミドと光吸
−収−料ないし顔料とをともに含む層を残存させ、これ
により情報の書込みを朽い、一方、上記記録ビットに対
し【は加熱を行い、上記層を平坦となし、これにより情
報の消去を行うことを特徴とする情報の書込みおよび消
去方法である。

■　発明の具体的構成 以下、この出願の発明の異体的構成について詳細に説明
する。

こ、や出願における光記録媒体は、基体上に記録ｉを設
層してなる。

記録層は、−１゛アミドを含む。このポリアミドは、熱
可塑性樹脂として、記録光照射部分の温度上昇により、
軟化ないし融解して、変形し、表面に記録ビットを形成
するものである。

と、の場合、ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロ
ン６６、＋イロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン９
、ナイロン１１、ナイ゛ロン１２、ナイロン１３等の通
常のホモナイロンの他、ナイロン６／６６／６す、ナイ
ロン６／６６／１２、ナイロン６／６６／１１等の共重
合体や、場合によっては変性ナイロンであってもよい。

　このような場合、ホモナイロンでは、ピット形成に要
する光エネルギーないし温度の閾値のブロードニングが
より一層少なくなり、また共重合ナイロンでは、塗布性
、塗膜性がより一層良好となるので、これらは使用に応
じ、適宜決定して用いればよい。

また、このようなポリアミドの数平均分子量は、固体と
して得られるかぎりにおいて、３０．０００以下でアあ
ことが好ましい。

ａｏ、ｏｏｏ以下となると、上記の閾値のブロードニン
グがより一層少なくなり、また書、込み感度および読本
出しのＳ／Ｎ比ともより高くなるからである。

このようなポリアミドは、通常の公知の方法で製造され
、必要に応じ、これを分子量分腕や精製して用いる。　
あるいは市販のものを、そのまま、あるいは分別、精製
などし“て用い【もよい。

一方、゛記録層には、このようなポリアミドとともに、
光吸収染料ないし顔料が含有される。

この光吸収染料ないし顔料は、記録光に対して、大きな
光吸収率を示し、照射部における温度上昇を可能にする
ためのものである。

従って、記録光の波長に一応じ、４００〜８００ｎｍの
波長光を吸収する、種々の公知の染料や、６カーボンプ
ラツクや、レーキ顔料等の種々の公知の無機ないし有機
顔料等を用いることができる。

他方、記録層中に含有されるポリアミドと、光吸収染料
ないし顔料との含有量比は、ポリ重量部程度の範囲内で
広範囲に選択することかで−きる。

ごのような記録層は、スピンナー、コーター等の公知の
種々の方法で基体上に塗布一層８１６・１Ｌ−１・７５
′・０°０５μ”〜１“０厚さとされる。

なお、このような記録層中には、上記のポリアミドと光
吸収染料ないし顔料以外に、他の添加物が含有されてい
てもよい。

このような添加物の１例とし文は、各檀オリゴマーない
しポリマーがある。この場合、ポリマーないしオリゴマ
ーは、ポリアミドに対し、概ね３０重量う以下の範■で
含有させ、支持体との接着性を向上させたり、塗布性を
向上させちり、軟化温度を変化、させたりすることがで
きる。　　　　　　　　　　　“この他、各種可塑剤、
界面竺性剤、帯電防。

止剤１．滑剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安
定剤、分散剤等を含有させることができる。

これに対し、このような記録層を一層支持する基体につ
いては４ＩＫ限定されるものではなく、その材質として
は種々のものを用いるごとができる。ただ、熱伝導度の
点・では、通常、各種ガラス、各種セラ建りス、あるい
は−ポリメタクリル樹脂、ポリアク・リル樹脂、ポリカ
ーホネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジア
リルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイ
ζド樹脂等の各種樹脂等を用いることが好ましい。　又
、形状や寸法は、用いる用途に応じ、ディスク、テープ
、ベルト、ドラム等種々のものとすることができる。　
　　　　　　　　　　゛この場合、この出願の媒体は、
このような基体、の、−面上に上記の記録層を有するも
のであつそもよく、その両面に記録層を有するものであ
ってもよい、　又１．基体・の−面上に記録層を塗設し
たものを２つ用い、それらを記録層が向かいあうよ５Ｋ
して、所定の間隙をもって対向させ、それを密閉したり
して、ホコリやキズがつかないようＫすることもできる
。

なお、上記した媒体には、必要に応じ金属・製の反射層
や各種樹脂層等の下引層を設°け、この下引層上に記録
層を設層することもできる。

このように構成される、この出願の光装置媒体を用いて
、情報の書込みおよび消去を行５には以下のようＫして
行えばよい。

まず、記録光照射を行う。　記録光は、各種レーザー、
例えばＨｅ　−Ｎｅ　、　Ｈｅ　−Ｃｄ％Ａｒ。

半導体等の４００〜９５　Ｑ　ｎｍ程度の波長の各種レ
ーザーを集光して行い、その出力も種々のものを用いる
ことができる。　又レーザー光の走査条件、パルス巾、
集光条件等も種々広範に変更可能である。

そして、このようなレーザーによる記録光照射により、
記録層中のポリアミドが融解軟化して、照射部分には、
記録層表面に照射光に対応する微少装置ビットが形成さ
れる。

この場合、通常の記録光照射条件にて、記録ピットは記
録層の層底ｋまでは到達せず、ピット底には、ポリアミ
ドと光吸収染料ないし顔料を含む層が残存するととｋな
る。

このようｋして、ピットが形成される結果、後述の消去
が可能となるものである。そして、この出願の媒体では
、きわめて感度よく、しｊＪｌも良好な形状のピットが
得られる。　またビット形成に要する記録光エネルギー
の閣値のプ四−ドニングもきわめて少ない。　さらに、
高温下にて保存しても、ピットからの読み出し光の８７
Ｎ比の劣化はきわめて少ない。

一方、とのよ５に形成されるピット針ら、媒体上に書込
まれた情報を読み出すＫは、記―享ネり低パワーの読み
出しレーザー光を用い、とれを集光し、走査して、透過
光または反射光のいずれかの出力を検出する。

このとき、上記したように、この出願の媒体に形成され
たピ：ットは、形状が良好であり、読み出しに際し、高
いＳ／Ｎ比が得られる。

また、読み出し光によって、媒体に記録された情報のＳ
／Ｎ比が劣化したり、ビット部以外の領域に不必要情報
が記録されるようなこともない。　　　　　　　　　　
　　　　。

他方、このようにして記録された情報を消去する゛には
、媒体を再加熱すればよい。　このとき一旦記録されて
凹凸状ピットとなっていた表面は、再融解して平坦に戻
る。消去のための加熱としては、レーザー光照射、各種
ヒーター加熱、赤外線ランプ照射岬いずれを“Ｉこ、”
”ｏｒ　５　ｈｍ！）−１１ｔＲ−に□。、したとき、
書込み感度は常に良好で、ピットは常ＫｊｌＬ好な形状
を示し、Ｓ／Ｎ比の高い読み取りが行われ、さらに読み
取りによって、Ｓ／Ｎ比は劣化せず、又消去により、表
面は常に平坦に戻るので、消去の繰返し回数が多くなっ
ても、消去と書込みとを、常に確実かつ良好に行うこと
ができる。

マ発明′の具体的効果 この出願の光記録媒体および情報の書込みおよび消去方
法によれば、一旦書込まれた情報−を容易かつ確実に消
去することができる。

゛また、記録層のピット形成に要す・る光エネルギーな
いし温度の闇値のブロードニングはきわめて少なく、ピ
ット形成の再現性のバランく入力光エネルギーないし温
度の領域はきわめて狭い範囲となる。

さらに、耐熱性が高く、５０〜６０℃程度の高温に保存
されても、ピットに記録された情報信号ｆ）Ｓ／Ｎよ。

劣１．１きゎウキ少７い。

また、読み出し光による、ピットの形状変化や、・ピッ
ト周辺の形状変化、はきわめて少なく、読み出し光によ
るＳ／’Ｎ比劣化はきわめて倉な、い。　　　　　・・ 加えて、書込み感度は良好であり、また、読み取りに透
過光を用いても反射光を用いても、高いＳ／Ｎ比が得ら
れる。

さらに、消去は常に安定に行われるので。

消去書替を繰返し多数回行っても、十分安定な情報゛書
込みができる。

この場合、ポリアミドの数平均分子量が３０．０００以
下のものを用いるときには、これら諸効果は、より一層
すぐれたものとな机本発明者らは、本発明の効果を確認
するため種々実験を行った。以下にそのうちのｌ握を示
す。

実験例１ ポリアミドとして、ノーカプロラクタムの開環重合を行
い、分子量分別して、数平均分子量１０，０００のナイ
ロン６を得た。

このナイロン６と、レーキ顔料（Ｃ，Ｉ　。

Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　ｌ　、カラーインデックス
番゛号４２５９５−　Ｌａｋｅ　；　ＢＡＳＦ社製Ｆａ
ｎａｌ　Ｂｌｕｅ　ＢＳｕｐｒａ　）とを、重量比３：
ＩＫて混合し、サンドグラインドミルにて分散した後、
フィルターで０．５μｍ以上の粒子を除去し、ノ（−コ
ートにより、１５０■φ、１．２ｍ厚の）くインツクス
ガラス板上に３Ｇμ憫厚および１μｍ厚に、ｃＩｋ布□
５１、と。、。発、。媒ｉ４た。

これとは別に比較のため、ナイロン６を、それぞれ数平
均分子量１０万のポリスチレン、ポリエチレン、ボリア
゛ミドにかえ、・３種の比較用の媒体を得た。

これら４種の媒体のうち、３０μ憫厚の記録層をもろも
のＫつき、記録層表面の変形と温度との関係を測定した
ゆすなわち、媒体を恒温槽に入れ、記録層表面に０．６
４ｍφ、５０Ｆの封体を載置し、温度を５℃／分にて昇
温させながら、封体の層内への侵入度との関係を測定し
た。　そして、封体が層内に一人しはじめてから、一定
侵入深さにまで到達するまでの温度中を測定し、ピット
形成閾値のブロードニン〆を評価した。　結果を下記表
ＩＫ示す。

これとは別に、４種の媒体につき、１　ｕｓ厚の記録層
をもつものに？き一以下の実験なまず、１０　ｒｒｉＮ
　ｆ）　Ｈｅ　−Ｎｅ　ｖ−ザーを、ＡＮ（開口数）０
．５５．４０倍の対物レンズで１ハに集光し、パルス照
射した。パルス巾を変更し、記録層表面にビットが形成
されるパルス巾を測定し、書込尿感度、の逆数とし艶。

、結ギーの閾値のブロードラングを評価したところ、比
較用の媒体は、この出願の発明の媒体と比較して、゛い
ずれも数倍以上であった。

次に、上記レーザーのパルス巾ｔｏ、ｓμＳ６Ｃに固定
し、書込みを行い、次いでｌ　ｍｉｉ’Ｖ　ｌｌ）Ｈｅ
−Ｎｅレーザーを、上記と同じ光学系にて１ｍφに集光
し、ｌμｔａｅｃ、＜りかえし周波数１ＯＨｚＫて照射
し、その反射光をフォトダイオードで検出し、Ｓ／Ｎ比
を算出した。この場合、アンプ系は、１０　ＭＨｚ帯域
のものを用い、また、ノイズはＲＭＳ値（実効値）を用
いた。

結果を表１−に示す。

また、各媒体を６０℃にて１００時間保存し、その後の
Ｓ／Ｎ比の劣化（％）を測定した。

結果を表ＩＫ示す。

さらに、上！読み出しレーザーのパルスの繰返し周波数
を変更し、１０秒間照射し、記録層表面にビットが形成
されるに至る周波数を一定した。　結果をＩ！ＩＫ示す
。゛表ＩＫ示される結果から、ポリアミドは、他の樹脂
と比較して、特性上きわめてすぐれていることがわかる
。

実験例２ 実験例ＩＫおけるこの出願の媒体において、ナイロン６
の数平均分子量を５，０００．１０，０００．３゛０，
０００．４０．００（ｌかえ、また、有機顔料（ＯＰと
称する）を、銅−フタロシアニン系染料のオレオゾール
７、アースドブルーＥＬ（住友化学工業株式会社製、１
゛Ｄと称する）。

１３鍋μカーボンブラツク（ＣＢと称する）Ｋかえ、各
種媒体を作製し、実験例１と同様の〜実験を行った。

結果を表２に示す。

表　　　２ ５，０６０　Ｄ　　ａｏ　　Ｏ，６５０＃　　ＣＢ　２
５．　０．７　４５ ＃　　ＯＰ　２７　０．８　４５ １０．０００　Ｄ　　３４　０．９　４５＃　　ＣＢ　
２９　１．０　４０ ＃　ＯＰ　３２　１．２　４０ ３０．０００　Ｄ　　４５　１．．１　　ａ。

＃　　ＣＢ　４０　１．２　２５ −＃　　　　ＯＰ　　　　４２　　　　　１．３　　　
２５４０．０００　Ｄ　　　２．１　１９ ５ ＃　　ＣＢ　６３　２．２　１７ ０Ｐ　　　２．３　１？ なお、読み出し光によるノイズの発生二ついては、全媒
体とも３００　Ｈ！の周波数にて、ピシト形成はなんら
行われなかった。

表２の結果から、ポリアミドの数平均分子量がａｏ、ｏ
ｏｏ以下となると、より好ましい結果が得られることが
わかる。

実験例３ 下記表３に示されるような各種媒体を作製して、同表に
示される結果を得た。

なお、ナイロン６６は、東し株式会社製゛、７４２７０
Ｍ３００１Ｎ、ナイロンｌ：２ｄダイセル社製、−ダイ
アミドＬ１８０１．ナイロン６１０は、東し製、アミラ
ンＣＭ２Ｏ０１、ナイロン６／６６／１２は、ダイセル
製Ｘ１８７４を、それぞれ分子量分別および精製して用
いた。

表３に示される結果から、この出願の媒体はいずれもす
ぐれた特性を示すことがわかる。

なお、このような効果は、染料ないし顔料として、半導
体レーザー用等のものを用いても同様に実現することが
確認されている。

代理人　　弁理士　　石　井　陽　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基体上に、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料ζ
   を含む層を形成してなり、記録光の照射により、上記層
   が融解軟化して記録ビットが形成される光記録媒体にお
   いて、上記熱可塑性樹脂が、ポリアミドからなり、上記
   記録ビット底には、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔
   料とをともに含む層が残存するように構成してなること
   を特徴とする光記録媒体。 ２　ポリアミドの数平均分子量が３０，０００以下であ
   る特許請求の範囲第１項記載の光記録３　基体上に、光
   吸収染料ないし顔料と、ポリアミドとを含む層を有する
   光記録媒体ｋ、記録光を照射し、上記層を融解軟化して
   記録ビットを形成し、その際当該記録ピット底には、上
   記ポリアミ°ドと光吸収染料ないし顔料とをともに含む
   層を残存させ、これＫより情報の書込みを行い、一方、
   上記記録ピッ）Ｋ対し【は加熱を行い上記層を平坦とな
   し、これ゛により情報の消去を行うことを特徴とする情
   報の書込みおよび消去方法。 ４　ポリアミドの数平均分子量がａ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ以
   下であぢ特許請求の範囲第３項記載の情報の書込みおよ
   び消去方法。