JPS5853489A - 光記録媒体 - 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】 ■　技術分野 この出願の発明は、光記録媒体に関する。

更に詳しくは、記録した情報の消去書替力を可能なヒー
トモード光記録媒体に関する。

■　従来技術 光記録媒体は、媒体と書込みなり・し読取ヘッドが非接
触であるので、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〜・る。

このような光記録媒体のうち、暗室による画像処理が不
要である等の点で、ヒートモード光記録媒体の開発が活
発になって〜・る。

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、ビットと称される小穴を形成し、この
ビットに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、ビットと
して記録された情報の消去力ｔ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
難であるという欠点がある。

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、レーザー光を、例え
ば１μ鶴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となり、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
を融解してビットを形成するため、記録されたビットを
復元するのは、きわめて困難である。

さらに、特開昭５５−１６ｉ６９０号公報には、反射基
体上に、光吸収色素と熱可塑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が記載されている。　こ
の媒体は、記録層を０．０１〜０．２μ鶴程度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が、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、ビ
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
Ｋまで到達した小穴を埋め戻し、平坦にすることは困難
である。このため、同公報には、この媒体が、記録情報
の消去と書替ができる旨の開示ないし示唆はない。

これに対し、導電体上にサーモグ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グラスチックの一部を
融解し、その体積変化にもって、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
の凹凸によるビットを得る記録方式か知られている。　
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、
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
。

夏　発明の目的 この出願の発明は、このような実状ＩＣ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におい
て、記録層のビット形成に要する光エネルギーないし、
温度に明瞭な嘔値が現われ、所定入力エネルギー以上で
再現性よく常にビットが形成され、所定値以下のエネル
ギーではビットが形成されず、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域が狭く
なるようにし、これと同時に、耐熱性が高く、高温での
保温下でビットに書込まれた情報信号のＳ／Ｎ比の劣化
が少なく、また読み出し光によって、ビットないし、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、さらに書込み感度が高く、加えて読み出し
のＳ／Ｎ比がきわめて高い光記録媒体を提供することＫ
ある。

この出願の発明のその他の目的は、以下の―歓から自ず
と明らかになるであろうっ本発明者らは、このような目
的につき檀々検討を行ったところ、ポリエステル中に、
光吸収染料ないし顔虻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。

しかも上記諸口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記録層を形成してなり
、記録光の照射により、上記記録層が融解軟化して記録
ビットが形成され、上記記録層に形成された記録ビツト
底には、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料とをとも
に含む層が残存し、上記記録ピットが形成された上記記
録層に、加熱を行うことにより、上記記録層表面が平坦
となるように構成してなる光記録媒体において、上記熱
可塑性樹脂がポリエステルであることを特徴とする光記
録媒体である。

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

この出願における光記録媒体は、基体上に記録層を設層
してなる。

記録層は、ポリエステルを含む。　このポリエステルは
、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、表面に記録ピットを
形成するものである。

この場合、ポリエステルとしては、シュウ酸、コハク酸
、マレイン酸、アジピン酸、セバステン酸等の脂肪族二
塩基酸、あるいはインフタル酸、テレフタル酸等の芳香
族二塩基酸などの各種二塩基酸と、エチレングリコール
、テトラメチレンゲルコール、ヘキサメチレンゲルコー
ル等のグリコール類との縮合物や、共縮合物が好適であ
る。そして、これらのうちでは、特に脂肪族二塩基酸と
グリコール類との縮合物や、グリコール類と脂肪族二塩
基酸と芳香族二塩基酸との共縮合物は、特に好適である
。さらに、例えば無水フタル酸とグリセリンとの縮合物
であるグリプタル樹脂を、脂肪酸、天然樹脂等でエステ
ル化変性した変性グリプタル樹脂なども好適に使用され
る。

このようなポリエステルの数平均分子量は、固体として
得られるかぎりにおいて、２０，０００以下であること
が好まし℃・。

２０．０００以下となると、書込み感度および読み出し
のＳ／Ｎ比ともより高くなるからである。

このようなポリエステルは、通常の公知の方法で製造さ
れ、必要に応じ、これを分子量分別や精製して用いる。

　あるいは市販のものを、そのまま、あるいは分別、精
製などして用いてもよい。

一方、記録層には、このようなポリエステルとともに、
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、記録光の波長に応じ、４００〜８００ｎｍの波
長光を吸収する、種々の公知の染料や、カーボンブラッ
ク、金属超微粉や、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エステルと、光吸収染
料ないし顔料との含有量比は、ポリエステル１重量部に
対し、一般に、０．００２〜１０重量部重量部間囲内で
広範囲に選択することができる。

このような記録層は、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設層される。　そして、一般
に、０，０５μ＋＋ｓ〜１箇の厚さとされる。

なお、このような記録層中には、上記のポリエステルと
光吸収染料な〜・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例としては、各種オリゴマーない
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、ポリエステルに対し、概ね３０重量％以下の範
囲で含有させ、支持体との接着性を向上させたり、塗布
性を向上させたり、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、界面活性剤、帯電防止剤、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設層支持する基体につ
いては特に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ことができる。ただ、熱伝導度の点
では、通常、各種ガラス、各橘セラミクス、あるいはポ
リメタクリル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネー
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、ポリイミド樹脂
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
、ドラム等積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、このような基体の一面上
に上記の記録層を有するものであってもよ（、その両面
に記録層を有するものであってもよい。　又、基体の一
面上に記録層を塗設したものを２つ用い、それらを記録
層が向かいあうようにして、所定の間隙をもって対向さ
せ、それを密ｊしたりして、ホコリやキズがつかないよ
うにすることもできる。

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、この出願の光記録媒体を用いて
、情報の書込みおよび消去を行うには以下のようにして
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〜ｇ　５　Ｑ　ｎｍ程度の波長の各種
レーザーを集光して行い、その出力も糧々のものを用い
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゛す
、記録層中のポリエステルが８％軟化して、照射部分に
は、記録層表面ＫＪｆ＠射光に対応する微少記録ビット
が形成される。

この場合、握常の記録光照射条件にて、記録ビットは記
録層の層成にまでは到達せず、ビット底には、ポリエス
テルと光吸収染料ないし顔料を含む層が残存することに
なる。

このようにして、ビ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、しかも良好な形状のビ
ットが得られる。　またビット形成に要する記録光エネ
ルギーの閾値のブロー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、ビットからの読み出し光
のＳ／Ｎ比の劣化はきわめて少ない。

一方、このように形成されるビットから、媒体上に書込
まれた情報を読み出すには、記録光より底パワーの読み
出しレーザー光を用い、これを集光し、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
たビットは、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
凸状ビ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、赤外線ランプ照射等いずれを用いてもよ
い。

そして、このような消去と薔込みを繰返したとき、書込
み感度は常に良好で、ビットは常に良好な形状を示し、
Ｓ／Ｎ比の高い読み取りが行われ、さらに読る取りによ
って、Ｓ／Ｎ比は劣化せず、又消去により１表面は常に
平坦に戻るので、消去の繰返しく！ｌ！ｉ黴が多くなっ
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。

Ｖ　発明の具体的効果 この出願の光記録媒体によれば、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
温度の閾値のブロードニングはきわめて少なく、ビット
形成の再現性のパランく入力光エネルギーないし温度の
領域はき高温に保存されても、ピットに記録された情報
信号のＳ／Ｎ比の劣化はきわめて少ない。

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比劣化はきわめて少ない。

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、ポリエステルの数平均分子量が２０．０００
以下のものを用いるときｋは、これら諸効果は、より−
ｒｔｉすぐれたものとなる。

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１例を示す。

実験例１ ポリエステルとして、コハク酸とテトラメチレングリコ
ールとの縮合を行い、分子量分別して、数平均分子量１
０，０００の脂肪族ポリエステル樹脂を得た。

このポリエステルと、レーキＭＮ（Ｃ−１゜Ｐｉｇｍｅ
ｎｔ　Ｂｌｕｅ　ｌ　、カラーインデックス番号４２５
９５−Ｌａｋｅ　ＨＢＡＳＦ社製Ｆａｎａｌ　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
：５μ嘱以上の粒子を除去し、バーコードにより、１５
０叫φ、１．２ｍ厚のパイレックスガラス板上に３０μ
協厚および１μ−厚にて塗布設層して、この出願の発明
の媒体を得た。

これとは別に比較のため、ポリエステルを、それぞれ数
平均分子１ｔｌｏ万のポリステレン、ポリエチレン、ポ
リプロピレンにかえ、３種の比較用の媒体を得た。

これら４種の媒体のうち、３０μ憐厚の記録層をもつも
のにつき、記録層表面の変形と温度との関係を測定した
。　すなわち、媒体を恒温槽に入れ、記録層表面に０．
６４ｍφ、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、封体が層内に侵入しはじめてから、一
定侵入深さにまで到達するまでの温度中を測定し、ビッ
ト形成閾値のブロードニングを評価した。　結果を下記
表１に示す。

これとは別に、４種の媒体につき、１μ悔厚の記録層を
もつものにつき、以下の実験を行った。

まず、１０ｍＷ　（１）　Ｈｅ　−Ｎｅ　ｖ−ザーを、
ＡＮ（開口数）０５５．４０倍の対物レンズで１μｍに
集光し、パルス照射した。　パルス巾を変更し、記録層
表面にピットが形成されるパルス巾を測定し、書込み感
度の逆数（μｓｅｃ　）とした。　結果を表１に示す。

　また、その際の雰囲気温度を２０℃下げて実験し、入
力エネルギーの閾値のブロードニングを評価したところ
、上記の闇値エネルギーにて、比較用の媒体は、いずれ
もピットが形成されたり、形成されなかったり、再現性
が悪かったのに対し、この出願の発明の媒体では、ビッ
ト形成は行われなかった。

次に、上記レーザーのパルス巾を０．５μｓｅｃに固定
し、書込みを行い、次いでｌ　ｍＷのＨｅ−Ｎｅレーザ
ーを、上記と同じ光学系にて１μ霞φに集光し、１μｓ
ｅｃ、くりかえし絢波数１０Ｈｚにて照射し、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、ｌＱＭＨｚｉｉ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７０℃にて１００時間保存し、その後の
Ｓ／Ｎ比の劣化（％）を測定し、耐熱性を評価した。結
果を表１に示す２さらに、上記読み出しレーザーのノく
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読み出し光周波数を測
定した。　結果をｆｉｌＫ示す。

表１に示される結果から、ポリエステルは、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１におけるこの出願の媒体において、ポリエステ
ルの数平均分子量を、それぞれ１．０００．３，０００
．１０，０００％ｉｏｏ、ｏｏｏにかえ、また、有機顔
料（ＯＰと称する）を、それぞれ、銅−フタロシアニン
系染料のオレオゾールファーストブルーＥＬ（住友化学
工業株式会社製、Ｄと称する）、１３μ禦カーボンブラ
ツク（ＣＢと称する）およびｌＱｎｍ平均径ニッケル超
微粉（真空冶金株式会社製、Ｎｉと称する）にかえ、各
檀媒体を作製し、実験例１と同様の実験を行った。

結果を表２に示す。

表　　　　２ ５．０００　Ｄ　４００．６４８ ｔｔ　Ｎｉ　４０　０．７４５ ｙ　ＯＰ　３９０．８４５ ３．０００　Ｄ　３４０．９４５ ／／　ＣＢ　２９　１．０４０ Ｉ／　ＯＰ　３２　１．２４０ １０．０００　Ｄ　４５　１．１３０ ／／　ＣＢ　４０　１．２２５ ｔｔ　Ｎｉ　４２　１．３２５ １００．０００　Ｄ　６５２．１１９ １１　ＣＢ　６３２．２１７ ＃　ＯＰ　６４２．３１７ なお、耐熱性については、全媒体とも、−５％以下の劣
化しか示さなかった。

また、読み出し光によるノイズの発生については、全媒
体とも３００　Ｈｚの読み出し光周波数にて、ピット形
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２　（１
，０００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稽媒体を作製して、同表に
示される結果を得た。

この場合、共縮合ポリエステルは、シュウ酸と、テレフ
タル酸（シュウ酸／テレフタル酸＝３）と、ヘキサメチ
レングリコールとを共縮合したもの、変性グリブタル樹
脂は、無水フタル酸と、グリセリンとオレイン酸にて得
たものを、それぞれ分子量分別して用いた。

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
体レーサ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)

【特許請求の範囲】
1. １　基体上に、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料と
   を含む記録層を形成してなり、記録光の照射により、上
   記記録層が融解軟化して記録ビットが形成され、上記記
   録層に形成された記録ビット底には、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し、上記記
   録ピットが形成された上記記録層に、加熱を行うことＫ
   より、上記記録層表面が平坦となるように、構　成して
   なる光記録媒体において、上記熱可塑性樹脂がポリエス
   テルであることを特徴とする光記録媒体。