JPS63259852A

JPS63259852A - 薄板情報記録担体

Info

Publication number: JPS63259852A
Application number: JP62093179A
Authority: JP
Inventors: Toshio Haneda; 羽田　敏雄; Makoto Kobashi; 誠小橋; Eiichi Hirano; 栄一平野; Arata Kitamura; 新北村; Ichiro Ijichi; 伊地知　市郎
Original assignee: Hitachi Ltd; Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nitto Denko Corp
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1988-10-26

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〕本発明は光記録・再生用のカードまたはフロッピディス
クの作成に供せられる薄板情報記録担体にかかわり、特
に、該担体の簡易な構成と品質の均一化保持が容易に実
現できる薄板情報記録担体に関する。

〔従来の技術〕

従来、記録・再生のできる光ディスクとしては、信号追
尾の案内溝を設けてなるポリカーボネート樹脂、アクリ
ル樹脂の射出成形板、エポキシ系樹脂の注形板などを基
板（芯材）として、この板の案内溝形成側面上にテルル
、セレン、ビスマスなどの受光により反射率が変化する
媒体膜または磁気光学効果が変化する光磁気媒体膜を形
成し、さらに該媒体膜面上を保護樹脂で覆ったものが汎
用されている。

これらは、芯材として樹脂の射出成形板または注形板を
用いることから、板の品質保持上おのずからその厚さは
制限されて、カードやフロッピディスクで求められる１
、ｍｍ以下のものをつくることは難しい。

また、記録・再生のできるカードとしては、特開昭５６
−４９２９６号公報に開示された、反射性データ記憶媒
質、すなわち感光性ハロゲン化銀エマルジョンをポリエ
ステル基板（芯材）面上に塗ったものがある。このカー
ドの構成は、第３図に示す通りである。すなわち、外皮
（クラスト）２１１、下層（アンダレヤー）２１２を記
録媒体層２１とし、これをポリエステルからなる基板（
芯材）２６面上に塗り、さらに外皮２１１面上を透明樹
脂からなる保護シート２５で覆った構造となっている。

レーザ光２３の照射により、感光性ハロゲン化銀粒子か
らなる外皮２１１に凹み２４が生じる。ここで、下層２
１２は、銀粒子は含まず、外皮２１１の熱絶縁体として
レーザ記録感度の向上に寄与するものとされている。

このカードは、記録媒体層２１の塗布に真空系を使わず
、連続的生産が可能であることを特徴としている。なお
、このカードの案内溝の形成に関する記述は、該特許公
報でも、その他の関連する特許公報、論文類でも、見い
だしていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術のうち、アクリル樹脂やポリカーボネート
樹脂の射出成形板またはエポキシ系樹脂の注形板を芯材
とする光情報担体では、射出成形（熱履歴）に由来する
板面内の応力分布の不均一が増して、光学的特性の低下
を招来する。また、射出成形、注形によって得た薄板芯
材では、いずれも曲げ剛性が小さく、カードやフロッピ
ディスクのように手荒な取扱いに曝されるものでは、十
分な耐久性を保証し難い欠点をもつ。

また、特開昭５６−４９２９６号公報に開示されている
カードは、真空系を使わず連続生産できることと、加え
て銀粒子を含む外皮２１１と含まない下層２１２との２
層をポリエステル基板（芯材）２６面」−に形成するこ
とによって記録媒体層２１を構成して記録感度を保って
いる。しかし、ここでは、芯材と、一般には芯材面上に
形成されている案内溝とに関する記述は見いだせない。

本発明の目的は、カードやフロッピディスクをサイジン
グして得るための薄板情報記録担体において、その特性
が供与目的のなかで十分に耐えるものを容易な製法、担
体構成で保てる芯材およびこれを用いた担体を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、曲げ剛性の高い芯材を選択し、芯材面に案
内溝列（または穴列）を簡易な工法および条件で正しく
刻みつけ、その面上に近赤外光感応形の光記録媒体薄膜
を形成し、さらに該媒体薄膜面を迅速硬化性の硬質透明
樹脂で被覆することにより、達成される。

〔作用〕

本発明の着眼点の一つとなる芯材の剛材については、ま
ず高弾性材の選択で処理される。一般に曲げ剛性は、当
該材料の曲げ弾性率に厚さの三乗を乗じて表わされる。

従って、厚さが一定とすれば、曲げ弾性率が大きいほど
曲げ剛性は増す。また、芯材面上への案内溝の刻みこみ
は、塑性変形性がよく、かつ変形部が吸湿、温度変化に
よる弾性回復の少ないものが望ましい。そこで、上記状
況に対応できるものとして、アルミニウム、同合金（例
えば耐食アルミニウム、高力アルミニウム）を第１に選
んでいる。これによって、高剛性の保持、塑性加工性の
良さ、および高耐湿性・高耐熱性を保持している。また
、プラスチック薄板を用いるときは、該薄板面にアルミ
ニウム箔登貼り合わせるか、またはアルミニウムを真空
蒸着するなどの処置をすればよい。

また、記録媒体の成膜は、並列差動排気形の真空蒸着装
置を用いることにより、被成膜体を準備室、次いで主成
膜室と通じて被成膜体面に記録媒体膜を形成し、これを
取出室に送る。この操作手順により、真空蒸着装置を止
めることなく、順送りで自動的に成膜ができる。

また、記録媒体膜の保護層・眼鏡層となる透明樹脂層は
、現在汎用されているロールコートを塗布し、紫外線を
照射することによって、高寸法精度で迅速塗布・硬化を
行うことができる。

第１図は、本発明による薄板情報記録担体の構成登示し
たもので、１は溝が形成された芯材、２は芯材１の面上
に形成された光記録媒体膜、３は光記録媒体＋１桑２の
面を覆う被覆層である。

〔実施例〕

第１図に示した構成の本発明による薄板情報記録担体の
実施例とその簡易な製法について説明する。ここでは、
記録媒体の材質、成膜法は問わない。ただし、記録媒体
を考慮した構成、すなわち媒体の成膜が容易かつ成膜時
の芯材の損傷発生を抑えること、完成した担体における
記録媒体の特性変化の抑制、それによる担体の取扱性を
良くすることなどについては、芯材の吟味、加工条件の
選択などによって十分に処置されている。

まず、第］の実施例を第２図により詳説するが、他の実
施例については第１の実施例および第２図との相異点を
摘出・説明していく。

第２図は本発明による構成の薄板情報記録担体の製作手
順の要点を示したものである。

芯材１１の原反には巻取り状（フープ状）芯材１１】と
短冊状芯材１１２とがある。巻取り状芯材１１１では、
巻取りによって面が覆われているので汚れの発生は僅少
である。その反面では、巻取りによる屈曲があってその
応力の偏在を促がし、情報担体の芯材に必須とされてい
る平坦性およびその保持が回置となるので、本発明では
、アルミニウム系芯材を３００〜３２０℃、２０〜５０
ｋｇ／α２で１０分間加熱・加圧して芯材内に偏在する
内部応力を取り除き、かつ結晶粒の微粒化、配向を取り
除き、同時に所定の長さに切断している。また、プラス
チック薄板では、板材のガラス転位温度よりも１０°Ｃ
低い温度下で、上記した圧力で１０分間加熱・加圧して
、同時に所定の長さに切断している。なお、短冊状芯材
１１２についても、内部応力の除去処理を施した方が従
来の来歴を消し去ることができるので、爾後の処理に良
い結果を与えることは自明である。

次いで、短冊状に裁断し内部応力を取り除いた薄板芯材
１１は、それぞれの来歴に応じてストッカに保管され、
必要に応じ逐次爾後の製作手順にはいる。

以下、各実施例について述へる。

実施例１−ニー第１の実施例は、直径５インチのフロッピディスクを目
積したものである。まず、耐食アルミニウム合金、厚さ
０．１ｍｍ、幅１５０ｍｍの巻取り芯材１１１を、３２
０℃、　１５ｋｇ／　ａｎ２で１０分間加熱・加圧処理
を行い、併せて情報担体の２倍寸に当たる３００ｍｍに
裁断し、次いで、ハロゲン化炭化水素系溶剤、例えば１
，１．２−１−リフロールー１．２．２−トリフルオル
エタンの蒸気中に曝して芯材１１１の表面を洗う。

続いて、手順Ａ３に従って、信号追尾の案内溝、すなわ
ち幅×深さが０．７〜０．９Ｊ！ｍ×０．６〜０．８Ｉ
Ｍ、ここでは０．８ＩＭ×０．７／７Ｉｎの矩形断面を
なす溝（凹み）がピッチ１．４〜２．０卯、ここでは１
．５屏で同心円状または螺旋状、ここでは螺旋状に抑圧
・形成できるように反転転写した突起を備えたスタンパ
（押型）】２１と、これと対をなす平板型１２２とを主
要部とする芯材押圧装置（ホットプレス）１２に芯材１
１１を送り込む。なお、ここで用いるスタンパ１２１は
、８一本願発明者らが先に発明し、本願出願人と同一の出願人
によって出願された特願昭６０−１１．４０２４号の発
明に示されている表面硬化処理により表面を窒化層で覆
ったニッケル電鋳板である。

次いで、手順Ａ４により、芯材１１１を温度１５０℃に
保ち、押圧力１２５が３５ｋｇ／ａｎ２で、可動側型補
強板１２３に支持されたスタンパ１２１と、固定側型補
強板１２４に支持された平板型１２２との間に挟んで押
圧し、芯材１１１の面上にスタンパ１２１面上の凹凸を
転写する。なお、このとき、固定側型にディスクの中心
穴に相当する突起を、可動側型に凹みをそれぞれ設けて
、芯材面上の凹凸転写に合わせて中心穴をぬくと、案内
溝と中心穴との同心度保持が容易になることは自明であ
る。続いて、手順Ａ５により、押圧力１２５を解き、凹
凸を表面に形成してなる芯材１１３とスタンパ１２１と
を引き離し、手順へ６により、芯材１１３を取り出し、
手順Ａ７により、芯材表面を１．１．２−トリクロール
−１，２，２−トリフルオルエタンで洗浄し、ここで、
記録媒体膜１４を成膜する芯材（成膜基板）１１３を得
た。

続いて、手順８により、芯材１１３を並列差動排気形の
成膜装置】３に移送する。この成膜装置１３は、芯材１
１３を複数枚蓄え、そして芯材を次室に送り込むフィー
ダを備えた準備室（第１室）１３４、この準備室に続い
た、光記録媒体となる蒸発源１３２や芯材（被成膜基板
）の取付具１３３などを備えた主成膜室（第２室）１３
］、および、成膜を完了して面」二に記録媒体膜１４を
形成してなる芯材１１４を蓄え、所定枚数蓄えられたと
ころで装置外に送り出す装置などを備えた取出室（第３
室）］３５からなり、この３室はそれぞれ専用の排気装
置を備えて並列排気ができ、またそれぞれの室の中間に
は、例えば図示するような電磁駆動形グー１−バルブを
配して連なり、その開閉により隣室との連結、遮断がで
きるように構成され、また、第１室１３４および第３室
１３５には、主成膜室（第２室）１３１に向けて被成膜
基板１】３を送り込むかまたは取出す、例えばプッシュ
プル形のフィーダを具備して、一連の成膜手順がインラ
インで自動化されている。

従って、成膜、準備の操作から人手は除かれ、また真空
に保持された室内で取扱われるので、被成形膜芯材１１
３、成膜した芯材１１４の面の清浄度保持が容易であり
、出来製品の性能、信頼度の向上に有効に寄与している
。

主成膜室１３１に送り込まれた被成膜基板、ここでは芯
材１１３は、被成膜基板取付板１３３に取り付けられ、
それから蒸発源１３２から蒸発する媒体によって被成膜
基板面が覆われる。ここで、蒸発源としては、薄板情報
記録担体の用途、目的に合致したものが適宜選ばれる。

すなわち、追加記録媒体では、例えばテルルの低酸化物
（ＴｅＯｘ、　Ｘ　＝０．８〜１．２）、アンチモン−
セレン（Ｓｂ−８ｅ）系合金膜とビスマス−テルル（Ｂ
ｉ−Ｔｅ）合金膜の２Ｍ構造体など、また消去−追加記
録媒体では、光磁気記録媒体、例えばＧｄ−Ｔｂ−Ｎｊ
、、　Ｇｄ−Ｔｂ　−Ｆｅなどの中から選び、それぞれ
の媒体に適応した膜厚、状態になるように成膜する。成
膜を完了したものは取出室１３５に搬出され、ここから
装置１３の外に取り出される。取り出された凹凸面上に
記録媒体膜Ｉ４を形成してなる芯材１１４の状況は、手
順Ａ９に見る通りである。

続いて、手順ＡＩＯによって、芯材１１４は樹脂被覆装
置（カレンダロールコート装置）１５に送り込まれ、こ
こで、記録媒体膜面上を紫外線硬化（迅速硬化）形樹脂
１５１で覆う。ここで用いた紫外硬化形樹脂は、本願発
明者らが先に発明し、本願出願人と同一の出願人によっ
て出願された特願昭６１−１３３６９５号の発明に示さ
れている樹脂である。すなわち、ビスフェノールＡ形エ
ポキシ樹脂または脂環式エポキシ樹脂にアクリル酸を付
加してなるエポキシアクリレートを主成分として、これ
に紫外線硬化剤を含め、必要に応じて過酸化物による加
熱硬化剤、反応性希釈剤、架橋性オリゴマ、その他の添
加剤、例えば加熱硬化促進剤、フッ素系界面活性剤、重
合禁止剤、熱可塑性樹脂などを添加してなる液状樹脂組
成物、または紫外線照射によりカチオンを発生する硬化
剤、例えばオニウム塩を含むビスフェノールＡ形または
脂環式エポキシ樹脂を主成分として、必要に応じて酸無
水物、例えば無水へキサヒドロフタル酸、第三級アミン
、−１２＝高級脂肪酸またはその金属塩、消泡剤などを添加してな
る液状樹脂組成物である。

上記した樹脂を粘度５０〜５００センチポアズ、ここで
は１００センチポアズに調整し、これを滴下容器にとり
、図に見るように第１段予熱ロールを通過した芯材１１
４面に適量滴下し、第二段サイジングロールによって滴
下した液状樹脂組成物１５１を芯材１１４面上に決めら
れた均一な厚さになるように押し広げる。このとき、液
状樹脂組成物の滴下量は、芯材１１４面上に形成される
樹脂硬化物層の厚さによって決まり、これは第二段ロー
ルの間隔によってサイジングされる。なお、ロールの回
転に伴って芯材１１４は順送りされて光硬化トンネル装
置１６に送り込まれ、ここで紫外線光源１６１からの紫
外光が３０秒間照射されて、樹脂組成物中のモノマ残存
率１０％以下にまで硬化させる。なお、ここで紫外線照
射と併せて加熱を行えば硬化度はさらに向上するが、加
熱は光記録媒体の変質を招くことがない温度で行うこと
が重要であり、例えばテルルを高周波（１３，５６ＭＨ
ｚ）励起の酸素プラズマ下で蒸発させてなるテルルの低
酸化物（Ｔｅａｏ、、）の膜では８０℃まで加熱するこ
とができる。上記の例では、紫外線光源１６１には単位
発光長当たりの消費電力が１００Ｗ／ａｍの高圧水銀灯
５灯、光源１６１と芯材１１４までの距離１５σ、芯材
温度７５℃、樹脂組成物層１６２の厚さ０．２ｍｍ、紫
外線照射時間３０秒間の条件で、樹脂硬化物層内のモノ
マ残存率が５％以下と十分に硬化していた。かくしてこ
こで、薄板情報記録担体としての基本断面形状を具備し
た芯材１１５を得た。

続いて、手順Ａｌｌにより、芯材１１５を所定の外径寸
法にサイジングする。このとき、先に手順Ａ４で述へた
中心穴を基準にして加工すれば、同心度保持は容易であ
る。以」二のようにして、円板型薄板情報記録担体が得
られる。

χ澹１−旺本実施例は、前記第」の実施例とは、芯材１１の原反材
質を、耐食アルミニウム合金薄板から、厚さ３５声のア
ルミニウム箔を貼り合わせた厚さ１５０庫のポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）２軸延伸フイルムに替えた
点で相違している。

ここで、芯材１１をＰＥＴ２軸延伸フィルムにしたこと
によって、前記実施例１から、材質由来で芯材構成、爾
後の加工条件の調整を必要とすることについて述べる。

すなわち、ＰＥＴフィルムには、２軸延伸に由来する温
度変化、湿度変化に伴う伸長・収縮があり、薄板情報記
録担体の性能・信頼生保時、記録媒体膜形成時の温度上
昇に耐えることが必要であることなどから、フィルムの
伸長・収縮の抑制は芯材選定の必須要件である。いま、
アルミニウム箔を貼り合わせたＰＥＴフィルムの単位厚
さ当たりの収縮力をｆ５．厚さをｔ。

またアルミニウム箔の単位厚さ当たりの引張強さをｆａ
＋厚さをｔａ、ＰＥＴフィルムのみの単位厚さ当たりの
収縮力をｆＰ＋厚さを１ｐとする。なお、アルミニウム
箔とＰＥＴフィルムの界面の接着剤をエポキシとすれば
、その引張強さはｆ、に加算されるものであるが、ここ
では考えない。芯材の幅はアルミニウム箔、ＰＥＴフィ
ルムともに同寸とすれば、アルミニウム箔を貼り合わせ
たＰＥＴ芯材の収縮制御に寄与する因子としては、力ｆ
ａ、　ｆ、および厚さ１．、１Ｐの４因子のみを考慮す
ればよい。

さて、ＰＥＴフィルムとアルミニウム箔とを貼り合わせ
た芯材が、ＰＥＴフィルムの収縮によってバイメタルの
ように曲がらないためには、アルミニウム箔の引張強さ
がＰＥＴフィルムの熱収縮力より大きくなければならな
い。ＰＥＴフィルムの熱収縮力はｆ、　Ｘ　ｔ、　、ア
ルミニウム箔の引張強さはｆａｘｔａで表わされるから
、芯材が曲がらないためには（ｆａｘｔａ）−（ｆｐｘｔｐ）＝（ｆｓｘ　ｔ）≧○
つまりの条件を満たす必要がある。

そこで、薄板情報記録担体の芯材１１の厚さ、ここでは
ｔを０．２ｍｍ以下とおき、ＰＥＴフィルムを市場の汎
用品の中から選ぶと、その厚さｔ、は５０）ｍであり、
それらのｆ＋　ｐ因子から（ｆａ　ｘ　ｔａ）　／（ｆ
ｐ　ｘ　ｔｐ）≧１になる１ａ　を求めると、１．は約
２０庫である。ただし、芯材１１が曲げ誘発因子の印加
時に屈曲、単純的げに十分に耐えること、アルミニウム
箔をその汎用品の中から選ぶことにすると、前記したよ
うに１．は３５ρが実用的な妥当な値である。なお、フ
ロッピディスク、光カードはＩＳＯ準拠で厚さが規定さ
れているが、これには、」二式を適宜解けば、おのずか
ら解は与えられる。

上記のようにして芯材１］の構成が決まると、続＜Ａｌ
からＡ４までの手順は実施例１と同じであり、逐次加工
度を進める。ただし、芯材が実施例１では耐食アルミニ
ウムであるのに対し実施例２ではＰＥＴフィルムであり
、その耐熱度は材質に由来しておのずから相違するので
、手順Ａ１における応力除去時および手順Ａ４における
スタンパ抑圧による溝の形成時の加熱温度は、ＰＥＴの
ガラス転位温度よりも約１０℃低い１００〜１１０℃を
採っている。次の手順Ａ５での押圧力１２５の開放と、
芯材１１３とスタンパ１２１との引離し、手順Ａ７での
表面洗浄は実施例１と同しである。続いて、手順Ａ８で
は、並列差動排気形成膜装置１３において記録媒体１４
を芯材１１３面上に成膜する。手順の詳細は実施例１と
同様である。

続く手順Ａ１．０での記録媒体膜１４面上の樹脂被覆、
樹脂の硬化、および手順Ａ、　］、　］でのサイジング
については、実施例１と同様の条件で処理すればよい。

以上のようにして、円板形薄板情報記録担体が得られる
。

なお、以」二の実施例はフロッピディスクの場合につい
て説明したが、カードについては、スタンパ１２１とし
てカード用スタンパを用い、手順Ａｌｌのサイジングを
カート向けにすれば、同様な手順でカードを得ることが
できる。

また、上記実施例では、芯材に溝列を設ける例について
説明したが、溝列の代りに穴列を設ける場合も、全く同
様に処理できることは自明である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、薄板情報記録担体において、担体芯材
としてアルミニウム薄板、アルミニウム合金薄板あるい
はアルミニウムの膜や箔を付けたＰＥＴフィルムを用い
ることにより、例えばフロッピ形光ディスクや光カード
の信頼性保持上から求められる単純曲げや複雑屈曲に対
する強さを十分に保つことができる。また、フロッピデ
ィスクやカードでの信号記録、記録信号の読取りには、
これを追尾する案内溝または穴が必要であるが、本発明
では、この溝または穴を塑性加工によって多数枚同時に
製版することができる。また、記録媒体膜面上に迅速硬
化形の透明硬質樹脂層を形成することにより、これが眼
鏡層をなすとともに、記録媒体膜の保護と曲げや屈曲に
対する強さの保持の機能を果たしている。

さらしこ、これらの製作手順は、実施例で説明したごと
く、すべて合目的的に一連に統合されて、製作の途中で
人手をかけることなく全自動化も可能なので、製作手順
の簡易化に併せて自動化による製品品質の保持も容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄板情報記録担体の構成を示す断
面図、第２図は本発明による薄板情報記＝１９− 録担体の要点となる製作手順と出来製品の状況の例を示
す図、第３図は従来形の光カードの断面模式図である。符号の説明１・・・芯材２・・・光記録媒体膜３・・被覆層１１・・・芯材１２・・・芯材押圧装置１３・・・並列差動排気形成膜装置１４・・・記録媒体膜１５・・樹脂被膜装置】６・・・光硬化トンネル装置代理人弁理士　　中　村　純之助１　たね２光睨４永硅体頑３杉葆贋

Claims

【特許請求の範囲】

１、光記録・再生用のカードまたはフロッピディスクの
作成に供せられる薄板情報記録担体であって、アルミニ
ウム薄板もしくはアルミニウム合金薄板、または面上に
アルミニウム真空蒸着膜を形成しもしくはアルミニウム
箔を貼り付けてなるプラスチック薄板を芯材とし、該芯
材のアルミニウム側の面を、記録信号追尾の断面が矩形
もしくは台形の案内溝を模した突起列または穴列を模し
た筒状の突起列を設けてなる押型で押圧して、該芯材面
に、押型面上の突起列から反転転写してなる溝列または
穴列を設け、次に、該芯材の溝列または穴列形成面側に
、近赤外光感応形の記録媒体の薄膜を物理的気相蒸着法
により形成し、さらに該媒体膜面上を迅速硬化性の硬質
透明樹脂で被覆してなることを特徴とする薄板情報記録
担体。