JPS63224051A - 情報記録用担体形成法 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は光学的記録あるいは再生方式に使用される円盤
状の情報記録担体に関するもので、ソリ及び面ブレ等の
機械的精度の向上及び経時変化を除去せんとするもので
ある。

〔従来の技術〕

レーザー等を用いた光学的記録再生方式は、回転駆動さ
れる円盤状情報記録担体く以下ディスクという）の光記
録層に、光学的な濃淡あるいは凹凸を設けて、情報の記
録再生を行うものであり、記録光の波長オーダーの微小
記録痕（以下ピットという）で情報を記録することがで
きるものである。その用途は静止画ファイル、文書ファ
イル、コンピューター用コードデーターファイル等に広
く利用されている。

一般にディスクに情報を書き込んだり、再生したりする
際には、第１図に示すようにレーザーから出射した光を
ピックアップ２によりディスク面に集光光３として照射
する。

光記録層に記録する場合は、記録できるだけの高い出射
強度でレーザー光を出射させ、情報信号に対応してレー
ザー光を強度変調して、信号に対応したピットを形成す
る。

再生する場合は記録層に何ら変化を与えないだけの連続
光で、ピットを照射し、その反射光強度をフォトディテ
クターで受は電気信号に変換することにより行う。

前記情報記録及び再生を行う場合、ディスクの形状精度
は高いことが要求される。特に反り、回転時の面ブレ、
傾ぎ角などの積置は第２図に示すように自動焦点機構に
より記録膜上１′にレーザー光３を常に焦点捕捉誤差数
μｍ以下の精度に集光するため、高く保持する必要があ
る。

この点は特に記録時には厳しくする必要がある。

面ブレがあるとオフフォーカスが生じ記録面にレージ−
光が充分集光できず、記録できなかったり、再生時は正
確な信号が再生できずエラーとなったりするからである
。また、反りと面ブレが重なると、ひどい場合はディス
クがピックアップに当り、ヘッドクラッシュが発生した
りするので避けなければならない。

一方、傾き角が大ぎい場合にも、レンズによる非点収差
が生じ、記録面に円形なビームが集光できず、楕円のビ
ームになり、レーザー光の強度密度が低下し記録できな
かったり、再生時にはエラーが生じたりする。

したがって反り、面ブレ、傾き角には一定の制限が必要
であり、記録再生用の光ディスクの場合、ピックアップ
のサーボ能力、レンズの開口数（Ｎ。

Ａ、）によっても賃なるが、反り＜２５０μｍ、面ブレ
＜２５０μｍ１傾き角〈０．３°が一つの目安となって
いる。

ところで、光ディスクの基材は、落下した場合の破損、
コスト等を勘案して、アクリル樹脂、ポリカーボネート
樹脂、エポキシ樹脂、ボリスヂレン等が用いられている
が、その中でも透明性、複屈折等の光学的特性及び射出
成形時の成形性からアクリル樹脂が最も良く用いられて
いる。しかし、アクリル樹脂は吸湿率が高り（２５℃、
６０％相対湿度下、飽和吸水率は約０．８％の吸湿率と
なる）、吸湿寸法変形が大きいという問題点がある。こ
のため基板の片面に記録膜などを設けた場合、吸湿によ
り基板の両面の間に吸湿率の過渡的アンバランスが生じ
、第３図に示すような大きな反りが発生してしまう。

ディスク構造は記録ＩＩ！Ｊ１−を内側にして接着剤７
を介して全面を貼合わせたり、場合により２枚の基板の
間に板状の補強材を入れて貼合わせたり、或いは第５図
のようにディスクの内周と外周をスペーサ８を介して中
空エアーサンドインチ状に貼り合わせた構造をとってい
る。しかし、それらの構造にしても、アクリル樹脂等の
ような吸湿性の高い基板の場合は外部環境変化に応じて
、寸法変形を発生し、反り、面プレ、傾き角等のディス
ク精度が極度に悪化する場合が常であった。

また外部環境変化がなくとも、合成樹脂の剛性が不足で
あり、貼り合わせ初期の精度が悪いという問題点を有し
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の吸湿性を持つ基板を用いた場合の上記
問題点を克服し、初期精度が高く、外部環境変化に対し
てもディスク精度が安定に保たれる情報記録用担体を形
成する方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは初期精度を高めるとともに外部環境、特に
湿度変化に対して精度を悪化させない手段を鋭意検討し
た結果、外部環境、特に湿度の変化に対しては、予め基
板を加湿し通常環境下の飽和吸湿ωに近い吸湿率にした
後、貼り合わせを行うことにより、該外部環境変化に対
して、殆ど精度の悪化をぎたざないことを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわら、本発明は少なくとも一方の基材に情報記録層
を形成した２枚の吸湿性を有する基材を、前記記録図を
内側にして接合した情報記録用担体において、接合する
前に予め２枚の基材を常温常湿下（〜２５℃、　５０〜
７０％相対温度）における平衡吸湿率と同じ吸湿率を持
たせるように加湿処理させた後、接合することを特徴と
する情報記録用担体形成方法を提供するものである。

以下本発明の詳細な説明する。

第６図及び第７図に吸湿性樹脂の１例として、アクリル
樹脂の相対湿度−平衡吸湿率の関係及び吸湿率の基材の
伸びに対する影響を示した。これらの図をみると、吸湿
率は相対湿度によって決まり、基材の寸法変化は吸湿率
によって決まることがわかる。なお、図６は２０℃にお
ける特性であるが、平衡飽和吸湿率はほぼ相対湿度によ
って決まり、温度に対する依存性は殆ど無いことがわか
っている。

寸法変化を小ざくするためには、樹脂中の吸湿率が、外
部環境変化があっても大ぎく変わらなければよく、そう
すれば寸法変化（伸縮）は小さく押さえることができる
。

これを実現するには前記に示したように、平衡吸湿率は
温度によらず、はぼ相対湿度によって決まるのであるか
ら、通常外部環境の湿度に着目して、最も平均的な湿度
（５０〜７０％）で基板を平衡吸湿させておけば、外部
環境の湿度が大きく変化したとしても、基板の寸法変化
は最小限に抑制することができることを見出したのであ
る。

アクリル樹脂の場合には、平衡吸湿率として、０．４％
〜１．３％、より好ましくは０．５％〜１．０％の平衡
吸湿率に加湿することが好ましい。前記値よりも大きす
ぎても小さすぎても、貼り合わせ後の精度変化が大きく
なり好ましくない。

平衡吸湿させるのは、貼り合わせの前ならば、記録膜の
成膜前及び成膜後のどららでもよい。貼り合わば後に平
衡吸湿させるとディスクの形状精度が悪化する。また成
膜前と後については、膜への影ｇおよび平衡吸湿に達す
るまでの時間を考慮すると、成膜面加湿のほうが好まし
い。

平衡吸湿させる方法は、常温常湿下に長期に保管する方
法もあるが、アクリル樹脂の場合、平衡吸湿に達するの
に２週間以上かかるため好ましくない。平衡吸湿率は温
度に依らないので、温度を上昇させて、水分の拡散速度
を速めることにより平衡吸湿率に到達する時間を短縮す
ることができる。第８図に、アクリル樹脂の吸湿特性曲
線の温度依存性を示したが、６０℃で２日、５０℃では
３日で平衡吸湿に到達させることができる。温度は高け
れば高いほど、平−衡吸湿に到達させる時間は甲くなる
が、基材の熱変形が生じない程度にする必要がある。特
に射出成形によりスタンパ−から数μｍオーダーの凹凸
の溝及び信号を転写させた基板は、高温下で溝及び信号
の凹凸をだれさせる恐れがあるので注意を要する。基板
の熱変化湿度の２０℃以下での温度による加湿が好まし
い。

上記の方法は、第４図の全面貼り合わせ構造に対しても
応用可能であり、また第５図の中空エアーサンドイッチ
構造に対しても適用できる。

環境変化に対してさらに強くするためには、全面貼り合
わせの場合は貼り合わせの中心部に板状の補強板、中空
エアーサンドイッチ構造の場合はスペーｖ８の厚さを２
Ｍ以上、より好ましくは３Ｍ以上の厚さとするとざらに
良い。

上記の方法により湿度などの外部環境の変化に対しては
ディスク精度の悪化を抑制することができるが、ざらに
初期精度を高めるためには、貼り合わせ前の単板の反り
量を小さくして貼り合わせることが好ましい。

貼り合わせ前の反り量の絶対値が０．３Ｍ以下、より好
ましくは０．２ｍ以下で貼り合わせることが好ましい。

前記以上の反り量のとき貼り合わせを行うと、局所的に
傾き角が大きいところが発生し好ましくない。

平衡吸湿した基板を成膜後０．３１Ｍ以下の反り母とし
て接着するには次の方法による。

記録膜の種類としてはＴｅ、Ｇｅ、Ｓｅ、ｓｂ。

Ｆｅ、Ｔｂ’、Ｇｏ等の無機物系、有機色素等の有機系
にわかれるが、前者無機物系の膜を採用する場合、スパ
ッタリング法か真空蒸着法が用いられる。これらの場合
は少なくとも高真空下に基板が放置されるので基材から
脱湿が生じ、成膜直後は基板は大きな反りを発生する。

その様な場合であっても第９図に示すように成膜前の加
湿条件と同じ相対湿度下に保管することによって速やか
に飽和吸収し反り間を減じることができる。

成膜後の飽和吸湿も温度を高めることにより時間を短縮
できるが、記録膜への影響を注意する必要がある。

〔発明の効果〕

本発明の情報記録担体診成法を採用することにより、担
体を構成する基材に吸湿性樹脂を用いても初期精度が高
く、たとえ湿度等の環境変化があったとしても精度の悪
化がないディスクを提供することが可能となった。

Ｃ実施例〕 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

なお、実施例における本発明の効果をより明らかにする
ため、最初に対照のための比較例を示しておく。

比較例 射出成形法により成形した厚さ１．５＃、内径３５ｍφ
、外径３０５　ｔｗｎφのアクリル樹脂の板２枚を以下
の段取りで中空エアーリーンドイッチ構造のディスクと
し、形状精度を調べた。

基板は予め何の加湿処理も行わないで、基板の吸湿率と
して０．２％のものを真空蒸着槽内にセットし、真空排
気して槽内を４　Ｘ　ｔｏ−”ｒｏｒｒ’としたところ
で、記録層としてＴｅ　４ｏｏＡを抵抗加熱法で蒸着形
成した。

前記により記録膜を形成した２枚の成形基板は蒸着直後
の反り量として、夫々０．６７１１１１！、　０．５　
ｍでめったが、その状態で厚さ３ｍｍ、内径３５ｍφ、
外径１０８ａφのアクリル樹脂の内周スペーサーと厚さ
３Ｍ、内径２９５　＃１ｌＩｌφ、外径３０５　ｓφの
アクリル樹脂の外周スペーサを介在させて、記録面同士
を内側に対向させてエポキシ系接着剤で第５図のような
中空エアーサンドイッチ構造に接着硬化ざＵた。

このディスクＮα１の両面すなわらＡ面、Ｂ面の形状精
度を測定したところ以下の値が得られた。

上記ディスクを室温２０〜３０℃、湿度５０〜７０％相
対湿度の環境に１週間放置した後、形状精度を測定した
ところ下記の値となった。

すなわら、この比較例の方法によると、初期精度も良い
とはいえず、また通常環境に放置しておくだけで精度の
大幅な悪化が認められた。

前記により記録膜を形成した２枚の成形板を２５°Ｃ，
５０〜７０％相対湿度の環境に保管し、真空排気により
失った水分を補給した。単板の反り量は第９図に示すカ
ーブを描いて反り量が小ざくなり、反り母としてそれぞ
れ０．１　ｍｍ、　０．１　ｍｍとなったところで比較
例と全く同じ寸法のスペーサ、および全く同じ接着法を
用いて中空エアーサンドイッチ構造とした。

このディスクＮα３の両面すなわちＡ面、８面の形状精
度を測定したところ以下の値が得られた。

上記ディスクを室温２０〜３０℃、湿度５０〜７０％相
対湿度の環境に１週間放置した後、形状精度を測以上よ
り、初期精度も非常によく、通常環境放置後の精度も全
く悪化しないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスクに情報を記録したり再生したりする場
合の状態を示している。 図中、符号１はディスク、２はピックアップ、３はレー
デ−光の集光光、４はピットを示している。 第２図は拡大図であり図中符号１′は記録膜、５はレン
ズと基板との距離を示している。 第３図は基板の片側に記録膜を形成した後、吸湿したた
めに発生した反り状態の断面図である。 第４図は全面貼り合わせディスクの断面構造図であり、
図中符号７は接着剤を示している。 第５図は中空エアーサンドイッチ構造ディスクの断面構
造図であり、図中符号８はスペーサを示す。 第６図はアクリル樹脂の吸湿率の相対湿度依存性、第７
図はアクリル樹脂の吸湿率の伸びに及ぼす影響、ざらに
第８図は相対湿度８０％下におけるアクリル樹脂の吸湿
特性曲線の温度依存性を示している。 第９図は予め基板を飽和加湿した後に真空蒸着法により
成膜した基板を２５℃、５０〜７０％相対湿度下に放置
したときの反り量の変化を示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも一方の基材に情報記録層を形成した２枚
   の吸湿性を有する基材を、前記記録層を内側にして接合
   した情報記録用担体において、接合する前に予め２枚の
   基材を常温常湿下（〜２５℃、５０〜７０％相対温度）
   における平衡吸湿率と同じ吸湿率を持たせるように加湿
   処理させた後、接合することを特徴とする情報記録用担
   体形成方法。