JPS63293732A - 情報記録媒体およびその製造方法 - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、情報記録媒体および情報記録媒体の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは本発明は、円盤状
基板に円盤状樹脂フィルムを接合した情報記録媒体およ
び円盤状基板に円盤状樹脂フィルムを接合する情報記録
媒体の製造方法に関するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、レーザービーム等の高エネルギー密度の
ビームを用いる情報記録媒体が開発され、実用化されて
いる。この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ
・ディスク、オーディオ・ディスク、さらには大容量静
止画像ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・
メモリーとして使用されつるものである。

光ディスクは、基本構造としてプラスチック、ガラス等
からなる円盤状の透明基板と、この上に設けられた記録
層とを有する。記録層が設けられる側の基板表面には、
基板の平面性の改善、記録層との接着力の向上あるいは
光ディスクの感度の向上などの点から、高分子物質から
なる下塗層または中間層が設けられていることがある。

光ディスクの情報が記録されている記録領域は、外界の
影響を受け易いため保護する必要がある。現在、光ディ
スクの記録領域を保護するものとして、ディスク基板の
中央透孔の周縁の非記録領域と対応する円盤状の樹脂フ
ィルムの表面に粘着剤を付設した円盤状樹脂フィルムが
市販されている。この、樹脂からなるディスク基板保護
フィルムは、厚さが約１００μｍと薄く、ディスク基板
に接合してもディスク全体の厚さが大きくならないため
基板の取り扱い性を低下させずに記録領域を良好に保護
することが可能である。

しかしながら、樹脂フィルムは、ディスク基板の中央透
孔の周縁付近の内周側の非記録領域と対応する位置のみ
で粘着させて接合するので、経時により接合状態が劣化
することがある。またディスクは、回転させて使用する
ので、回転に伴うずれ応力によりディスク基板と樹脂フ
ィルムとの接合状態はさらに劣化しやすい。

［発明の目的］ 本発明は、記録領域を保護する樹脂フィルムのディスク
基板への接合を長期間にわたり良好に維持することが可
能な情報記録媒体および容易に情報記録媒体を製造する
ことが可能な情報記録媒体の製造方法を提供することを
目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、中央に孔部を備え、該孔部の周縁の外側およ
び外周縁部の内側に内周側非記録領域および外周側非記
録領域がそれぞれ設定され、上記の各非記録領域の間に
記録領域が設定された円盤状基板の非記録領域の表面に
、中央に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹脂フィルムが実
質的に基板の内周側非記録領域のみで超音波融着により
接合されてなる情報記録媒体にある。

本発明の情報記録媒体は、基板と樹脂フィルムとの接合
を、基板の内周側非記録領域に備えられたリング状突起
を超音波により融着して行なう製造方法および基板の内
周側非記録領域に対応する樹脂フィルム表面に備えられ
たリング状突起を超音波により融着して行なう製造方法
により得ることができる。また、本発明の情報記録媒体
は、基板もしくは樹脂フィルムのいずれにもリング状突
起（エネルギーダイレクタ−）を設けることなく製造す
ることができる。

すなわち、本発明の情報記録媒体の製造方法として中央
に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹脂フィルムを、中央に
孔部を備え、記録層を該孔部の周縁の外側および外周縁
部の内側にそれぞれ設定した内周側非記録領域および外
周側非記録領域以外の領域に設けてなる円盤状樹脂基板
の記録層側の表面に重ね合わせて、 これを、超音波印加用のリング状凸部の表面にさらにリ
ング状に隆起を配置した印加ホーンと受け治具とを備え
た超音波融着機の該印加ホーンと該受け治具との間に、
上記樹脂フィルムが印加ホーンに対面するように配置し
、上記樹脂フィルムを加圧しながら、超音波を印加する
ことにより、上記樹脂フィルムを基板の内周側非記録領
域においてのみ融着接合することからなる情報記録媒体
の製造方法および、 上記の樹脂基板と樹脂フィルムとを重ね合わせたものを
、超音波印加用のリング状凸部が設けられた印加ホーン
と該リング状凸部と対応する位置にリング状に隆起を配
置した受け治具とを備えた超音波融着機の該印加ホーン
と該受け治具との間に、上記樹脂フィルムが該受け治具
に対面するように配置し、上記樹脂フィルムを加圧しな
がら、超音波を印加することにより、上記樹脂フィルム
を基板の内周側非記録領域においてのみ融着接合するこ
とからなる情報記録媒体の製造方法がある。

［発明の詳細な記述］ まず、本発明の情報記録媒体の代表的な態様をを添付し
た図面を参照しながら詳しく説明する。

本発明の情報記録媒体ｌＯは、円盤状樹脂基板１１と円
盤状樹脂フィルム１２とが接合された構成となっている
。

すなわち、第１図において、円盤状樹脂フィルム１２が
円盤状樹脂基板１１の記録層１３が備えられている側の
表面の内周側非記録領域１４にのみ備えられていたリン
グ状突起を超音波融着することにより接合された状態と
なっている。基板１１と樹脂フィルム１２との接合は、
リング状突起が溶融してできた融着部１５のように、リ
ング状突起が設けられていた位置で実現している。

円盤状樹脂基板１１は孔部１６を備えており、円盤状樹
脂フィルム１２は孔部１７を備えている。

本発明の情報記録媒体１０は次のようにして得ることが
できる。

第２図において、円盤状樹脂基板１１には、中央に孔部
１６が備えられており、記録層１３が該孔部１６の周縁
の外側と外周縁部の内側にそれぞれ設定した内周側非記
録領域１４と外周側非記録領域１８との間の領域に設け
られている。内周側非記録領域１４には、リング状突起
１９が備えられている。リング状突起１９（すなわちエ
ネルギーダイレクタ−）の形状は三角形であることが好
ましく、高さは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲が好ま
しく、さらに好ましい範囲は、０．０８ｍｍ〜０．２ｍ
ｍである。

そして、円盤状樹脂フィルム１２は、円盤状樹脂基板１
１の記録層１３が設けられている側の表面で、超音波印
加により上記の円盤状樹脂基板１１に備えられたリング
状突起１９が溶融し上記円盤状樹脂基板と融着される。

本発明では、このように、各部材の接合が超音波を使用
して短時間に融着して行なわれているため、融着時の熱
による記録層の記録特性の劣化は実質的に発生しない。

また、本発明の情報記録媒体は別の方法によって得るこ
ともできる。すなわち、第３図に示すように円盤状樹脂
基板３１とリング状突起を備えた円盤状樹脂フィルム３
２とを接合したものである。円盤状樹脂基板３１には、
中央に孔部３３が備えられており、記録層３４が該孔部
３３の周縁の外側と外周縁部の内側とにそれぞれ設定し
た内周側非記録領域３５と外周側非記録領域３６との間
の領域に備えられている。

また、円盤状樹脂フィルム３２は、柔軟性があり、中央
に孔部３７を備えており、基板の内周側非記録領域３５
に対応する位置にリング状突起３８を備えている。リン
グ状突起３８（すなわちエネルギーダイレクタ−）の形
状は三角形であることが好ましく、高さは０．０５ｍｍ
〜０．５ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましい範囲は
、０、Ｏ８ｍｍ＝０．２ｍｍである。そして、円盤状樹
脂フィルム３２を、円盤状樹脂基板３１の記録層３４が
設けられている側の表面に、上記のリング状突起３８を
備えた円盤状樹脂フィルム３２を超音波で融着して接合
することにより、本発明の情報記録媒体を得ることがで
きる。このようにして得られた情報記録媒体もまた第１
図に示したものと同様の構成となっている。

このように、樹脂フィルムにリング状突起を備え、その
突起を超音波融着により融着して樹脂基板に接合した情
報記録媒体は、基板の歪みが少ないため、特に好ましい
。

すなわち、リング状突起を備えた樹脂基板と比較した場
合、平板状の樹脂基板は、調製工程において歪みを起こ
しにくいため、本発明の情報記録媒体に使用するのに特
に適している。

第４図は、本発明の情報記録媒体製造方法の代表的な態
様を示している。第４図および第５図は、本発明の情報
記録媒体の製造方法を説明するための図である。

第４図において、中央に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹
脂フィルム４１を、中央に孔部を備え、記録層４２がそ
の孔部の周縁の外側および外周縁部の内側にそわぞわ設
定した内周側非記録領域４３ｓ３よび外周側非記録領域
４４の間に設けられている円盤状樹脂基板４５の記録層
４２側の表面に重ね合わせる。そして、この重ね合わせ
た樹脂フィルム４１と樹脂基板４５とを、超音波融着機
４０の受け治具４６と印加ホーン４７との間に上記樹脂
フィルム４１が印加ホーン４７に対面するように入れて
配置する。

超音波融着機４０は、受け治具４６と、超音波印加用の
リング状凸部４８の表面にさらにリング状に隆起４９を
配置した印加ホーン４７とで構成されており、超音波が
超音波発振機５０から発振され、コンバータ５１を経て
印加ホーン４７に伝達するようにされている。次いで、
印加ホーンを下降させて、印加ホーン４７のリング状凸
部４８の表面の隆起４９が上記樹脂フィルム４１を加圧
し、この状態を維持しながら超音波を印加することによ
り、上記樹脂フィルム４里を基板４５の内周側非記録領
域４３においてのみ融着接合するのである。

樹脂フィルム４１は、薄くて柔軟性があるため、加圧さ
れたときに、隆起４９に対応する部分において、隆起４
９に近い形状に変形して基板４５に押しつけられ、この
変形した樹脂フィルム４１がエネルギーダイレクタ−（
印加された超音波が集中し、その集中したエネルギーに
より容易に溶融するようになる部分）として働くため、
容易に融着接合が実現する。

本発明では、このように、各部材の接合を超音波を使用
して短時間に融着して行なうため、融着時に発生する熱
により記録層の記録特性の劣化を起こすことは実質的に
発生しない。

第５図は、第４図の印加ホーンのリング状凸部に設けら
れているリング状の隆起を底面から見た模様を示す模式
図である。第５図において、リング状隆起は、図示した
ごとく、格子状の模様をなしている。

第６図は、リング状隆起の別の模様を示す模式図である
。第６図において、リング状′隆起は、図示したごとく
該リング中心から延びる複数の放射線状の模様をなして
いる。

第７図は、第６図の放射線状に配置された隆起の部分断
面を示している。隆起の断面形状は、はぼくさび形をな
しているが、その先端は丸みを帯びていることが好まし
い。

第８図は、第４図にて示した本発明の情報記録媒体の製
造方法によって製造した情報記録媒体８０の断面図を示
している。すなわち、中央に孔部８１を備えた柔軟性の
円盤状樹脂フィルム８２が、中央に孔部８３を備え、記
録層８４を内周側非記録領域８５および外周側非記録領
域８６との間に設けた円盤状樹脂基板８７の記録層８４
側の表面に重ね合わされ、内周側非記録領域８５に形成
された融着部８８で接合されている。

第９図および第１０図は、リング状隆起の別の模様を示
す模式図である。第９図のリング状隆起は先端部が連続
した模様をなしている。このリング状隆起の断面は、は
ぼ三角形をなしている。第１０図は、リング状隆起が多
数の鐘状の小隆起から構成されており、その小隆起の先
端部が、複数の点の模様をなしている。

また、第１１図は、もう一方の情報記録媒体の製造方法
を説明するための図である。第１１図において、まず中
央に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹脂フィルム１１１を
、中央に孔部を備え、記録層１１２が前記孔部の周縁の
外側および外周縁部の内側にそれぞれ設定した内周側非
記録領域１１３ｓ３よび外周側非記録領域１１４の間に
設けられている円盤状樹脂基板１１５の記録層１１２側
の表面に重ね合わせる。そして、この重ね合わせた樹脂
フィルム１１１と樹脂基板１１５とを、超音波融着機１
１０の受け治具１１６と印加ホーン１１７との間に入れ
る。ここで、上記樹脂フィルム１１１は、受け治具１１
６に対面するように配置する。

超音波融着機１１０は、受け治具１１６と超音波印加用
のリング状凸部１１８が設けられた印加ホーン１１７と
で構成されており、受け治具１１６には、超音波印加用
のリング状凸部１１８と対応する位置にリング状に隆起
１１９を配置している。超音波は、超音波発振機１２０
から発振し、コンバータ１２１を経て印加ホーン１１７
に伝達する。次いで、印加ホーン１１７を下降させて、
樹脂基板１１５を加圧する。その際上記樹脂フィルム１
１１は、受け治具１１６に押しつけられ、超音波の印加
により基板１１５の内周側非記録領域１１３でのみ融着
接合するのである。

すなわち、第４図の説明で述べたように、樹脂フィルム
１１１は薄くて柔軟性があるため、印加ホーン１１７に
より加圧されたときに、隆起１１９に対応する部分にお
いて、隆起１１９に近い形状に変形して基板１１５に押
し着けられ、この変形した樹脂フィルム１１１がエネル
ギーダイレクタ−として働き、容易に融着接合が実現す
る。

ここで、受け治具１１６に配置するリング状隆起１１９
も第５図、第６図、第９図および第１０図に示すような
構成にすることができる。そして第１１図に示した情報
記録媒体の製造方法によって得られた情報記録媒体も第
８図に示すような構成をとることができる。

第１図、第２図および第３図に示した情報記録媒体は本
発明に従う情報記録媒体のうち好ましいものを述べたも
のであり本発明の情報記録媒体は上記のような構成に限
定されるものではない。たとえば、突起の数は、記録領
域に一個である必要はなく、リング状突起も基板部よび
フィルムの双方に備えであるものを融着して接合を行な
ってもよい。第４図から第１１図も、本発明の情報記録
媒体の製造方法のうち好ましいものを述べたものであり
、ここで説明した製造方法に限定されるわけではない。

たとえば、リング状隆起の先端部の形状は、樹脂フィル
ムの変形に適していれば、特に限定はなく、その他の模
様にすることもできる。

なお、樹脂基板と樹脂フィルムとの接合部も、当然非記
録領域となるが、接合前の基板には記録層材料が孔部の
周縁から外周縁部にわたり一面に備えられ、非記録領域
にも記録層材料が存在していてもよい。

本発明の情報記録媒体を構成する樹脂フィルム、基板お
よび記録層としては、本発明の特徴的構成の部分以外に
ついては、公知のものが任意に利用できるので、これら
について、以下に簡単に説明する。

まず、本発明において使用する円盤状樹脂フィルムの材
質としては、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂（例、ポリプロピレン、ポリエチレン）、ポリカー
ボネート、ポリエステル系樹脂、およびポリ塩化ビニリ
デン等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。基板と良
好に融着もしくは接着するものであれば、その材料に特
に限定はないが、本発明の目的上、基板材料と同一の材
料を使用することが特に好ましい。また、樹脂フィルム
の厚さは１０〜５００μｍの範囲内であり、好ましい範
囲は、５０〜１００μｍである。

次に、本発明において使用する樹脂基板は、従来より情
報記録媒体の基板として用いられている各種の樹脂材料
から任意に選択することができる。基板の光学的特性、
平面性、加工性、取扱い性、経時安定性および製造コス
トなどの点から、基板材料の例としては、セルキャスト
ポリメチルメタクリレート、射出成形ポリメチルメタク
リレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル系樹脂
；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル
系樹脂：エボキシ樹脂：非晶質ポリオレフィン樹脂；ポ
リカーボネートおよびポリエステル系樹脂などの合成樹
脂を好ましく挙げることができる。これらのうちで寸度
安定性、透明性および平面性などの点から、好ましいも
のはポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、お
よびエポキシ樹脂である。

記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
接着力の向上および記録層の変質の防止の目的で、下塗
層（および／または中間層）が設けられていてもよい。

下塗層（および／または中間層）の材料としては、たと
えば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタク
リル酸共重合体、ニトロセルロース、ポリエチレン、塩
素化ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト等の高分子物質ニジランカップリング剤などの有機物
質：および無機酸化物（Ｓ　ｉ　Ｏ２、Ａｌ２０．等）
、無機弗化物（ＭｇＦ２）などの無機物質を挙げること
ができる。

記録層に用いられる材料の例としては、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ａｌ１、Ｔｉ、Ｃｕ１Ｇｅ、Ａｕ、Ｐ
ｔ等の金属；Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ等の半金属；Ｓｉ等の半
導体；およびこれらの合金またはこれらの組合わせを挙
げることができる。

これらの金属、半金属または半導体の硫化物、酸化物、
ホウ化物、ケイ素化合物、炭化物および窒化物等の化合
物：およびこれらの化合物と金属との混合物も記録層に
用いることができる。あるいは、色素、色素とポリマー
、色素と訂掲の金属および半金属との組合わせを利用す
ることもできる。

記録層には、さらに記録層材料として公知の各種の金属
、半金属あるいはそれらの化合物などが含有されていて
もよい。

記録層は、上記材料を蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング、塗布などの方法により基板上に直接にま
たは下塗層を介して形成することができる。記録層は単
層または重層でもよいが、その層厚は光情報記録に要求
される光学濃度の点から一般に１００〜５５００λの範
囲であり、好ましくは１５０〜１０００又の範囲である
。

なお、基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面に
は耐傷性、防湿性などを高めるために、たとえば二酸化
ケイ素、酸化スズ、弗化マグネシウムなどの無機物質：
熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分子物質からなる
薄膜が真空蒸着、スパッタリングまたは塗布等の方法に
より設けられていてもよい。

［発明の効果］ 本発明の情報記録媒体では、基板とフィルムとの接合が
超音波により融着して行なわれているため、経時に伴う
環境状況の変化などによる基板からのフィルムの剥離が
顕著に低減し、長期間にわたり良好な接合を維持するこ
とができる。従って、記録層は、フィルムに保護されて
記録特性の長期にわたる安定性を得ることができる。

また、本発明の情報記録媒体の製造方法は、樹脂基板ま
たは樹脂フィルムのいずれにもエネルギーダイレクタ−
を備えることなく超音波融着によって情報記録媒体を容
易に製造することが可能である。このような超音波融着
による情報記録媒体は、製造工程が簡素であり、大量生
産が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体の構成例を示す断面図
である。 第２および３図は、本発明の情報記録媒体を構成する円
盤状樹脂基板および円盤状樹脂フィルムの融着前の断面
図である。 第４図は、本発明の情報記録媒体の製造方法を説明する
ための断面図である。 第５図および第６図は、本発明の印加ホーンのリング状
凸部または受け治具にさらに配置するリング状隆起の模
様を示す模式図である。 第７図は、本発明の印加ホーンのリング状凸部または受
け治具に配置する隆起の形状を示す部分断面図である。 第８図は、本発明の情報記録媒体の製造方法によって製
造した情報記録媒体を示す断面図である。 第９図および第１０図は、本発明のリング状隆起の別の
模様を示す模式図である。 第１１図は、本発明のもう一方の情報記録媒体の製造方
法を説明するための断面図である。 １０．８０：情報記録媒体 １６．１７．３３．３７．８１．８３：孔部１３．３４
．４２．８４．１１２：記録層１１．３１．４５．８７
．１１５： 円盤状樹脂基板 １２．３２．４１．８２．１１１： 円盤状樹脂フィルム １４．３５．４３．８５．１１３： 内周側非記録領域 １８．３６．４４．８６、１１４　： 外周側非記録領域 １９．３８：内周側リング状突起 １５．８８：融着部 ４０．１１０：超音波融着機 ４６．１１６：受け治具 ４７．１１７：印加ホーン ４８．１１８：リング状凸部 ４９．１１９：リング状隆起 ５０．１２０：超音波発振機 ５１．１２１：コンバータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。中央に孔部を備え、該孔部の周縁の外側および外周
   縁部の内側に内周側非記録領域および外周側非記録領域
   がそれぞれ設定され、上記の各非記録領域の間に記録領
   域が設定された円盤状基板の非記録領域の表面に、中央
   に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹脂フィルムが基板の内
   周側非記録領域でのみ超音波融着により接合されてなる
   ことを特徴とする情報記録媒体。 ２。上記基板と樹脂フィルムとの接合が、基板の内周側
   非記録領域に備えられたリング状突起の超音波融着によ
   りなされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の情報記録媒体。 ３。上記基板と樹脂フィルムとの接合が、基板の内周側
   非記録領域に対応する樹脂フィルム表面に備えられたリ
   ング状突起の超音波融着によりなされていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の情報記録媒体。 ４。中央に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹脂フィルムを
   、中央に孔部を備え、記録層を該孔部の周縁の外側およ
   び外周縁部の内側にそれぞれ設定した内周側非記録領域
   および外周側非記録領域以外の領域に設けてなる円盤状
   樹脂基板の記録層側の表面に重ね合わせて、これを、超
   音波印加用のリング状凸部の表面にさらにリング状に隆
   起を配置した印加ホーンと受け治具とを備えた超音波融
   着機の該印加ホーンと該受け治具との間に、上記樹脂フ
   ィルムが印加ホーンに対面するように配置し、上記樹脂
   フィルムを加圧しながら、超音波を印加することにより
   、上記樹脂フィルムを基板の内周側非記録領域において
   のみ融着接合することからなる情報記録媒体の製造方法
   。 ５。該リング状隆起は、格子状の形状をなすことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の情報記録媒体の製造
   方法。 ６。該リング状隆起は、該リング中心から延びる複数の
   放射線状の形状をなし、かつこの放射線に対し垂直な面
   の断面形状は、略くさび型としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の情報記録媒体の製造方法。 ７。中央に孔部を備えた柔軟性の円盤状樹脂フィルムを
   、中央に孔部を備え、記録層を該孔部の周縁の外側およ
   び外周縁部の内側にそれぞれ設定した内周側非記録領域
   および外周側非記録領域以外の領域に設けてなる円盤状
   樹脂基板の記録層側の表面に重ね合わせて、これを、超
   音波印加用のリング状凸部が設けられた印加ホーンと該
   リング状凸部と対応する位置にリング状に隆起を配置し
   た受け治具とを備えた超音波融着機の該印加ホーンと該
   受け治具との間に、上記樹脂フィルムが該受け治具に対
   面するように配置し、上記樹脂フィルムを加圧しながら
   、超音波を印加することにより、上記樹脂フィルムを基
   板の内周側非記録領域においてのみ融着接合することか
   らなる情報記録媒体の製造方法。 ８。該リング状隆起は、格子状の形状をなすことを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載の情報記録媒体の製造
   方法。 ９。該リング状隆起は、該リング中心から延びる複数の
   放射線状の形状をなし、かつこの放射線に対し垂直な面
   の断面形状は、略くさび型としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第７項記載の情報記録媒体の製造方法。