JPS5856894A - 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が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、媒体と書込みない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５脣長をも
ら、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、暗室による画像処堀が不
要である等の点で、ヒートモード光記録媒体の開発が活
発になっている。

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１μｍφ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、二）
ｏ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。

コレに対し、テルル、あるいはテルルーセレ／上素から
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５５−１６１６９０号公報には、反射基
体上に、光吸収色票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０．０１〜０．２μｔｍｌｉＫＫｔ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
素を横力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−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瀧め戻し、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ナックを塗布した
媒体を用い、サーモプラスチック層上に電荷を一様に与
え、レーザーｙｔ、ｗＡ射によりサーモグラスナックの
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
た表面の凹凸にょるビ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により、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。

■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Ｋｌ！する光エネルギーないし
、温度に明瞭な閾値が現われ、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、ビ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、さらにこれと同時に、耐熱性が高く、
高温での保存下でピッ）Ｋ書込まれた情報信号の８／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
８／Ｎ比が劣化せず、さらには書込み感度が高く、加え
て読み出しの８７Ｎ比がきわめて高い媒体を提供するこ
とにある。

この出願の発明のその他の目的は、以下の記載から自ず
と明らかになるであろう。

本発明者らは、このような目的につき種々検討な行った
ところ、ポリビニルアルコ−／Ｌ／ｌりｔ’ｚポリビニ
ルアセタール系樹脂中に、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＠２の目的も有効に達成されること
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、上記記録ビ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
塑性樹脂がポリビニルアルコールまたはポリビニルアセ
タール系樹脂からな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。

記録層はポリビニルアルコールまたはポリビニルアセタ
ール系樹脂を含む。　このポリビニルアルコ−Ａ／ｌた
はポリビニルアセタール系樹脂は、熱可塑性樹脂とｔ、
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、表面に消去可能な記録ビットを形成する
ものである。

本発明において用いる熱可塑性樹脂は、ポリビニＡ／　
７　Ａ／コールまたはポリビニルアセタール系樹脂であ
る。　すなわち、ポリビニルアルコールの他、これをア
セタール化して得られるポリビニルホルマール、ポリビ
ニルアセトアセタール、ポリビニルブチツール等のポリ
ビニルアセタール系樹脂はいずれも好適に使用される。

　この場合、ポリビニルアセタール系樹脂のアセタール
化度は任意のものとすることができる。

用いるポリビニルアルコール遣たはポリビニルアセター
ル系樹脂の数平均分子量は、固体として得られるかぎり
において、１００，０００以下であることが好ましい。

１００．０００以下となると、上記の闇値のブロードニ
ングがより一層少なくなり、また書込み感度および読み
出しの８７Ｎ比とｔより一層高くなるからである。

このようなポリビニルアルコールまたはポリビニルアセ
タール系樹脂は、通常の公知の方法で製造され、必！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、このようなポリビニルアルコールや
ポリビニルアセタール系樹脂とともに、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、４
００〜８００　ａｍ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、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ビニルアルコールまた
はポリとニルアセタール系樹脂と、光吸収染料ないし顔
料との含有量比は、樹脂１重量部に対し、一般に、０．
００２〜ｌＯ重量ＳＳ度の範囲内で広範ＩＩＫ選択する
ことができる。

このよ５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、０．０５μｒｎ　＝　１−の厚さとさ
れる。

なお、このような記録層中には、上記のポリビニルアル
コールまたはポリビニルアセタール系樹脂と光吸収染料
ないし顔料以外に、他の添加物が含有されていてもよい
。

このような添加轡の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、ポリビニルアルコールまｔこはポリビニルアセ
タール系樹脂に対し、概ね３０１Ｌ量−以下の範囲で含
有させ、支持体との接層性を向上させたり、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ｂ−でき
る。

この他、各種可塑剤、界面活性剤、帯電藺止斉ｊ。

滑剤、−燃剤、紫外線吸収剤、酸イヒ防止剤、安定剤、
分散剤等を含有させることｂ−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（工なく、その材質として
は種ｋｆ）ものを用（することカーできる。

ただ、熱伝導度の点では、通常、各種ガラス、各檀セラ
ミクス、ある〜１はポリメタルクリル樹脂、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、シア１ノルフタレート樹脂、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−）。　又、形状千寸法は、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ｂｔできる〇 この場合、この出願の媒体＆寡、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ってもよく、その両
面に記録層を有するものであってもよい。　又、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
録層が向がいあうよ５にして、所定の関Ｍなもって対向
させ、それをｉ閉したりして、ホコリやキズがっかない
ようＫすることもできる。

なお、上記した媒体Ｋ　ｔＸ　、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。

Ｖ発明の具体的作用 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ノよう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Ｈ＠−Ｎ＠、Ｈ＠−Ｃｄ、Ａｒ、半導体等の４０
０〜８５０　ａｍ　Ｑ度の波長の各種レーザーを集光し
て行い、その出方も種々の４のを用いることができる。

　又レーザー光の走査条件、パルス幅、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、
記録層中のポリビニルアルコールまたはポリビニルアセ
タール系樹脂が融解軟化して、照射部分には、記録層表
面に照射光に対応する微少記録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、記録ビットは記
録層の層底Ｋまでは到達せず、ビット底に＋工、ポリビ
ニルアルコールまたはポリビニル７セタール系樹脂と光
吸収染料ないし顔料を含む層が残存することＫ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（、しかも良好な形状のビットが得
られる。　またビット形成に賃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、記録光より低パワーの読み
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
８／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８７Ｎ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。　このとぎ一旦記録された凹
凸状ビットとなっていた表面は、再融解して平旦に戻る
。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、このような消去と書き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
、８７Ｎ比の高い読み取りが行われ、さらに読み取りＫ
よって、８７Ｎ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。

■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、記録層のビ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１耐熱性が高く、５０〜６０℃程度以上の高温に
保存されても、ビットに記録された情報信号の８／Ｎ比
の劣化はきわめて少ない。

また、読み出し光による、ビットの形状変化やビット周
辺の形状変化はきわめて少なく、読み出し光の（り返し
照射による８７Ｎ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、ポリビニルアルコールまたはポリビニルアセ
タール系樹脂の数平均分子量が１００，０００以下のも
のを用いるときには、これら饋効果は、より一層すぐれ
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 ポリ酢酸ビニルのメタノール液をアルカリケン化して、
分子量分別を行い、数平均分子量１０β００のポリビニ
ルアルコールと、レーキ１１Ａ％ＣＣ，ＬＰｉｇｍｓ＋
ａｔ　ｌ１１ｕ＠ｌ　、カラーインデックス番号４２５
９５−　Ｌａｋｅ；１Ａ８Ｆ社製ＦＩｌｌ　Ｂｌｕ＠１
８ｕｐｒａ）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、バーコードにより、１５０鯉φ、
１．２ｍｓ厚のパイレックスガラス板上に３０μｍ厚お
よび１μｍ４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、ポリビニルアルコールを、そ
れぞれ数平均分子量ｌＯ万のポリスチレン、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、３０μｍ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ＫＯ，６
４霞φ、５０ｇ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壕での温度幅を測定し、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
ＩＫ示す。

これとは別に、４種の媒体につき、１μｍ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のｌｉｅ−１Ｇｍレーダーを、ムＮ（開
口数）０．５５．４０倍の対物レンズで１μｍに集光し
、パルス照射した。パルス幅を変更し、記録層表面にビ
ットが形成されるパルス幅を測定し、書込み感度の逆ａ
（μｓｇ−）とした。　結果を表ＩＫ示す。　また、そ
の際、雰囲気温度を２０℃下げて、先に得られた周波数
のＩくルスを照射して、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、比較用の媒体では、いずれ
も、ビット形成が行われたのに対し、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幅を０．５μｓｃＫ固定し
、書込みを行い、次いでｌ　ｍＷのＨ・−Ｎ＠レーザー
を、上記と同じ光学系にてｌμｙａ＊　　Ｋ集光し、１
μ鰭、くりかえし周波数１０Ｈｚにて照射し、その反射
光をフォトダイオードで検出し、ｇ／Ｎ比を算出した。

　この場合、アンプ系は、１０ＭＢＩＫ帯域のものを用
い、また、ノイズはＲＭｌｌ　値（！Ｊ！効値）を用い
た。　結果を表１に示すＯ また、各媒体を７０℃にて１００時間保存し、その後の
８７Ｎ比の劣化（５Ｇ）を測定し、耐熱性を評価した。

　結果を１ｉｌＫ示す。

さらＫ、上記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
されるに至る読み出し光周波数を測定した。　結果を表
ＩＫ示す。

表ＩＫ示される結果から、ポリビニルアルコールは、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、ポリビニル
アルコールの数平均分子量をそれぞれ、ｓ、ｏ　ｏ　ｏ
、１０，０００．２００．０００　Ｋかえ、また、有機
顔料（ＯＰ　と称する９を、それぞれ、鋼−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ＫＬ（住友
化学工業株式会社製、Ｄと称する）、１３ｍμカーボン
ブラック（ＣＢと称する）および１０　ｎｍＮ五超微粉
（真空冶金株式会社製、Ｎｉ　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。

さらに、ポリビニルアルコール水１［ｃホルマリンと塩
酸とを加え、３０℃にてアセタール化を行い、ポリビニ
ルアルコールな得、アセタール化度６０９１．数平均分
子量５，０００．１０，０００．２００．０００のポリ
ビニルアセタールを用い、光吸収体をそれぞれ変えた各
種媒体を作製し、同様の実験を”行った。

結果を表３に示す。

なお、耐熱性については、全媒体とも６−以下　　゛で
あり、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４３００　Ｈｓ　の周波数にて、ピット形成は
なんら行われなかった。

表２、ｉｉ３の結果から、ポリビニルアルコールまたは
ポリビニルアセタール系樹脂の数平均分子量が１００，
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。

なお、このような効果は、染料ないし顔料として、牛導
体し−ザー用尋のものを用いて４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. 基体上に、熱可履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
   に形成された上記記録ピット底には、熱可履性樹脂と光
   吸収染料ないし顔料とをと４に含む層が残存し、上記記
   録ビ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、上記熱可履性樹脂がポリビニルアル
   プールまたはポリビニルアセタール系樹脂からなること
   を特徴とする光記録媒体。