KR20040000304A - 기록 매체 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 용착 시의 필기용 인쇄층의 흠을 방지하여 외관상의 품질 저하를 방지할 수 있는 기록 매체 카트리지를 제공하는 것이다. 인쇄층(20)으로서 잉크(23) 중에 필기용 필러(21)와, 해당 필기용 필러(21)의 평균 입자 직경 이상의 평균 입자 직경을 갖는 수지 입자(22)를 함유시킨다. 수지 입자(22)는 용착 혼(9)과 당접하여, 초음파 진동에 의한 필기용 필러(21)의 탈락 또는 변형을 막는다.

Description

기록 매체 카트리지{Recording medium cartridge}

현재, 음악이나 영상을 기록/재생하기 위한 기록 매체는 일반적으로 널리 보급되고 있다. 그 중에서도, 미니 디스크(MD)라 불리는 소형 디스크 카트리지는 옥내는 물론 옥외나 차내에서도 널리 사용되고 있다. 이 디스크 카트리지는 도 6에 도시하는 바와 같이, 상부 하프(half; 1)와 하부 하프(2)를 초음파 용착으로 조합시켜서 구성하는 카트리지 본체(3)의 내부에 광 디스크 또는 광자기 디스크(4)를 회전 가능하게 수납하여 구성하는 것으로, 비사용 시에는 셔터(5)가 카트리지 본체(3)의 개구부를 폐색하여 디스크(4)로의 이물 부착 등이 방지되고 있다.

통상, 디스크 카트리지에 녹음된 곡명은 카트리지 본체(3)의 주요면(3a)에 점착되는 라벨 시일에 기록된다. 그러나, 경시 변화에 의해 점착력이 저하하여 시일이 감겨 올라가, 이것이 원인으로 기록 재생 장치(데크(deck))로부터 디스크 카트리지를 배출할 수 없게 될 우려가 있다.

이것을 해결하기 위해, 도 7에 도시하는 바와 같이 카트리지 본체(3)의 주요면(3a) 상에 상기 라벨 시일로 바꾸어 필기를 가능하게 하는 인쇄층(8)을 설치한 것이 있다. 종래의 인쇄층(8)은 탄산칼슘이나 실리카, 프로테인 파우더 등의 필기를 가능하게 하는 필기용 필러(filler; 6)를 포함하는 잉크(7)로 구성되어 있다. 필러(6)는 인쇄층(8)의 표면에 적절한 요철을 형성하고, 이것에 의해 필기성을 얻도록 하고 있다. 또한, 필러(6)는 흡수성을 구비하고 있기 때문에, 수성 펜에 의한 필기를 가능하게 하고 있다.

그렇지만, 필기용 필러(6)를 포함하는 인쇄층(8)은 접동 마찰에 약하기 때문에, 디스크 카트리지의 제조 공정에 있어서의 상하 하프(1, 2)의 초음파 용착 시에, 도 8에 도시하는 바와 같이 용착 혼(horn; 9)과 상부 하프(1)와의 압접에 의해, 인쇄층(8)이 닿아 흠이 생겨 외관 상의 품질 저하를 초래한다는 문제가 있다. 즉, 인쇄층(8) 중의 필기용 필러(6)가 용착 혼(9)과 접촉한 상태에서 초음파 진동을 받음으로써, 필러(6)가 잉크(7) 중에서 탈락하거나 변형하여, 인쇄층(8) 나아가서는 디스크 카트리지의 외관 품질 저하를 초래한다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제에 비추어 이루어져, 초음파 용착 시의 필기용 인쇄층의 흠을 방지하여 외관 상의 품질 저하를 방지할 수 있는 기록 매체 카트리지를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 음악 신호나 영상 신호 등의 정보 기록/재생을 가능하게 하는 기록 매체로서, 예를 들면 광 디스크 또는 광자기 디스크 등을 수용한 기록 매체 카트리지에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 카트리지 본체의 주요면 상에 필기를 가능하게 하는 인쇄층을 구비한 기록 매체 카트리지에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 기록 매체 카트리지로서의 디스크 카트리지 구성 및 해당 디스크 카트리지와 기록 재생 장치의 기준대, 가압 스프링과의 관계를 도시하는 사시도.

도 2는 동일 디스크 카트리지의 카트리지 본체 주요면에 인쇄되는 인쇄층의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도.

도 3은 초음파 용착 시에 있어서의 상기 인쇄층과 용착 혼과의 관계를 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지 본체의 진동 특성을 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 카트리지 구성의 변형예를 도시하는 사시도.

도 6은 종래의 디스크 카트리지의 한 구성예를 도시하는 사시도.

도 7은 종래의 인쇄층 구성을 모식적으로 도시하는 단면도.

도 8은 초음파 용착 시에 있어서의 종래의 인쇄층과 용착 혼과의 관계를 설명하는 도면.

이상의 과제를 해결하는 데 있어서, 본 발명의 기록 매체 카트리지는 카트리지 본체의 주요면에 인쇄되는 필기 가능한 인쇄층이 필기용 필러의 평균 입자 직경 이상의 평균 입자 직경을 갖는 수지 입자를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에서는, 필기용 필러의 평균 입자 직경 이상의 평균 입자 직경을 가진 수지 입자를 용착 혼과 접촉시킴으로써, 용착 혼으로부터의 초음파 진동을 해당 수지 입자로 막아내도록 하고 있다. 이로써, 잉크로부터의 필기용 필러의 탈락을 회피하여, 인쇄층의 외관 품질 저하를 방지하도록 하고 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 기록 매체 카트리지로서 상기 미니 디스크(MD)의 디스크 카트리지를 예로 들어 설명한다.

본 실시예에 따른 디스크 카트리지(10)는 도 1에 도시하는 바와 같이 합성 수지 재료로 이루어지는 상부 하프(11)와 하부 하프(12)를 조합하여 카트리지 본체(13)를 구성하고, 이 카트리지 본체(13) 내에 기록 매체로서 광자기 디스크(이하, 디스크라 한다)(14)를 회전 가능하게 수납하여 구성한다. 또한, 카트리지 본체(13)에는 개폐 가능한 셔터(15)가 설치되어, 비사용 시에는 셔터(15)가 카트리지 본체(13)의 개구부를 폐색하여 디스크(14)에의 이물 부착 등이 방지되어 있다.

디스크 카트리지(10)는 기록 재생 장치에 장전되면, 셔터(15)가 개방됨과 동시에, 기록 재생 장치 측의 기준대(16)의 한 쌍의 기준 핀(17, 17)에 하부 하프(12)의 도시하지 않은 기준 구멍이 계합되며, 기준대(16)의 한 쌍의수용부(18, 18)에 하부 하프(12)의 하면을 받아, 디스크 카트리지(10)가 수평으로 지지된다. 또한, 상부 하프(11) 상면의 외부 가장자리 부분이 한 쌍의 가압 스프링(19, 19)이 탄력 접합되어 디스크 카트리지(10)가 보존된다.

이렇게 디스크 카트리지(10)가 보존된 상태에 있어서, 디스크(14)가 도시하지 않은 디스크 테이블에 척킹(chucking)되어, 스핀들 모터에 의해 회전 구동된다. 그리고, 셔터(15)가 개방된 개구를 통하여 디스크(14)에 대치하는 광학 헤드나 자기 헤드에 의해 기록/재생 동작이 행하여진다.

한편, 카트리지 본체(13)의 주요면(13a)(상부 하프(11)의 상면)의 외부 가장자리 부분 및 대략 중앙부에는 본 발명에 따른 인쇄층(20)이 설치되어 있다.

인쇄층(20)은 주로 도 2에 도시하는 바와 같이 잉크(23)를 구성하는 매체와, 잉크(23) 중에 함유되어 필기를 가능하게 하는 필기용 필러(21)와, 잉크(23) 중에 함유되어 필기용 필러(21)의 평균 입자 직경 이상의 평균 입자 직경을 갖는 수지 입자(22)로 구성된다.

매체로서는, 예를 들면 염화비닐·아크릴계 수지 등을 바인더로 하여, 이것에 희석 용제나 보조제를 함유시킨 것이 사용된다. 필기용 필러(21)에는 일반적으로 필기구인 잉크를 수용하는 효과를 겨냥하여 탄산칼슘이나 실리카 등의 구멍 형상(다공성) 입자가 사용되지만, 흡수 효과를 더욱 증가시킬 목적으로 소가죽을 미분말화한 프로테인 파우더를 함유시켜도 된다.

다음으로, 수지 입자(22)로서는, 본 실시예에서는 굴곡 탄성율이 98MPa 이상980MPa 이하(1000 내지 10000kgf/cm²)로, 평균 입자 직경이 1O㎛인 폴리우레탄 수지가 사용되고 있다. 상기 필기용 필러(21)의 평균 입자 직경이 10㎛ 이하이기 때문에, 이 이상의 평균 입자 직경의 수지 입자(22)가 사용된다.

수지 입자(22)의 입자 직경은 5㎛ 이상 20㎛ 이하가 최적이다. 수지 입자(22)의 입자 직경이 5㎛보다도 작으면, 필기용 필러(21)간에 매몰되어버려, 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 수지 입자(22)의 입자 직경이 20㎛보다도 크면, 스크린의 그물코를 통과할 수 없을 뿐만 아니라, 필기용 필러(21)와의 높이차가 커져 필기성이 저하되어버린다.

또한, 인쇄층(20)의 인쇄 방법으로서는, 180 내지 250메시(메시는 1인치당의 그물코 크기) 정도의 구멍판을 사용한 실크 스크린법이 최적이다. 이 경우, 형성되는 잉크(23)의 두께는 약 5㎛ 내지 10㎛이 된다.

또한, 수지 입자(22)의 함유 비율은 3중량부 이상 10중량부 이하가 최적이다. 수지 입자(22)가 2중량부 이하에서는 지나치게 소량으로 충분히 용착 혼의 진동을 다 수용할 수 없다. 또한 본 실시예의 경우, 수지 입자(22)의 함유 비율의 상한은 10중량부이다. 인쇄층(20)에서 소망하는 필기 특성을 얻기 위해서는 필기용 필러(21)를 20중량부 전후 첨가할 필요가 있지만, 잉크로서는 총 필러(매체와 용제 이외의 성분)가 30중량부를 넘지 않는 것이 바람직하며, 넘어버리면 잉크로서의 내구성이 극단적으로 저하하여, 모재(상부 하프; 11)와의 밀착 불량이 일어난다. 따라서, 수지 입자(22)의 함유 비율 상한이 10중량부를 넘는 것은 바람직하지않다.

한편, 본 실시예에서는, 인쇄층(20)은 필기용 인쇄층으로서 뿐만 아니라, 기록 재생 장치 내에 있어서의 카트리지 본체(13)의 진동을 억제하는 진동 흡수층으로서도 구성된다.

일반적으로, 기록 재생 동작 중의 디스크 카트리지에 있어서는, 기록 재생 장치 측의 스핀들 모터의 고속 회전 등에 따르는 진동이 기준대(16)의 기준 핀(17, 17) 및 수용부(18, 18)로부터 카트리지 본체(13)에 전달된다. 동시에 가압 스프링(19, 19)으로부터도 카트리지 본체(13)에 진동이 전달된다. 카트리지 본체(13)가 진동하는 것은 적지 않게 회전 동작하고 있는 디스크(14)에도 영향을 줘, 디스크(14)의 면 진동이 발생하게 된다. 이 때문에, 디스크(14)가 진동하면 광학 헤드에서 판독되는 신호도 변화하며, 이것은 음악 신호 등의 재생 파형에도 영향을 주게 되어, 그 결과, 충실한 재생이 되지 않는다는 폐해가 발생한다.

본 실시예에 있어서는, 인쇄층(20)을 구성하는 수지 입자(22)의 평균 입자 직경이 10㎛, 굴곡 탄성율이 98 내지 980MPa으로 비교적 부드럽기 때문에, 진동 흡수 효과가 발현하여, 카트리지 본체(13)의 진동을 감쇠시키는 것이 가능해진다. 즉, 진동이 인쇄층(20)에 전달되면 수지 입자(22)가 진동하여, 진동 에너지가 열 에너지로 변환되어 진동이 감쇠된다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예의 디스크 카트리지(10)에 의하면, 도 3에 도시하는 바와 같이 상부 하프(11)의 상면(주요면; 13a)에 초음파 용착기의 용착 혼(9)을 압접하여, 상부 하프(11)와 하부 하프(12)를 초음파 용착할 때,인쇄층(20) 중의 평균 입자 직경이 큰 수지 입자(22)가 용착 혼(9)에 접촉하기 때문에, 필기용 필러(21)가 용착 혼(9)에 직접 접촉하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 용착 혼(9)으로부터의 초음파 진동을 수지 입자(22)가 받음으로써, 필기용 필러(21)가 잉크(23)로부터 탈락하거나 변형하는 것이 방지된다. 이로써, 인쇄층(20) 나아가서는 디스크 카트리지(10)의 외관 품질 저하가 방지된다.

또한, 본 실시예에 의하면, 인쇄층(20)을 진동 흡수층으로서도 겸용시키고 있기 때문에, 기록 재생 장치 내에 있어서의 카트리지 본체(13)의 진동이 저감되어, 충실한 재생 동작을 얻을 수 있다.

이하에 도시하는 조성으로 인쇄층(20)을 형성하여, 초음파 용착 시의 인쇄층(20)의 흠 상태를 조사하는 실험을 하였다.

<인쇄층의 조성>

매체: 70중량부

프로테인 파우더: 8중량부

탄산칼슘: 10중량부

실리카: 3중량부

용제분: 5중량부

수지 입자: 4중량부

실험에서는, 수지 입자(22)로서 굴곡 탄성율 68.6MPa의 폴리우레탄 입자(A), 굴곡 탄성율 98MPa의 폴리우레탄 입자(B), 굴곡 탄성율 980MPa의 폴리우레탄 입자(C), 굴곡 탄성율 686MPa의 부타디엔 입자, 굴곡 탄성율 1372MPa의 아크릴 입자(A) 및 굴곡 탄성율 3136MPa의 아크릴 입자(B)를 사용하여 각각에 대해서, 초음파 용착 시에 인쇄층(20)의 표면에 외관 불량이라 인정되는 정도의 흠이 발생한 샘플 수를 조사하였다.

수지 입자(22)의 평균 입자 직경은 어느 입자도 10㎛으로 하였다. 또한, 상기 필기용 필러(탄산칼슘, 실리카, 프로테인 파우더)의 평균 입자 직경은 1O㎛ 이하이다. 실험 결과를 표 1에 도시한다. 시행 수는 10(권)으로 하였다.

또한, 초음파 용착 조건은 종전과 동일하며, 가압력 196kPa, 진동수 20kHz(세로 진동), 인가 시간 0.28초이고, 초음파 진동 정지 후의 보존 시간은 약 0.1초이다.

표 1로부터, 수지 입자를 포함하고 있지 않은 종래의 인쇄층(도 7에 도시한 인쇄층(8)에 상당)과, 굴곡 탄성율 3136MPa의 아크릴 입자(B)를 사용한 경우에는, 10샘플 중 모두에 흠이 확인되었다. 특히, 아크릴 입자를 포함한 샘플에서는 필기용 필러의 흠은 물론, 아크릴 입자 자체도 인쇄층으로부터 박리되었다.

탄성율이 작아질수록 흠 수가 주는 경향을 도시하여, 98 내지 980MPa에서는 흠이 확인되지 않았다. 한편, 굴곡 탄성율이 98MPa를 밑도는 우레탄계 수지 입자에서는 다시 인쇄층에 흠이 확인되었다. 수지 입자가 너무 부드러워 초음파 진동이 필기 필러 입자에 직접 전달되기 때문이라고 추찰된다.

다음으로, 본 발명의 인쇄층(20)을 실시한 디스크 카트리지(10)의 진동 특성을 조사하였다. 실험 방법으로서는, 레이저 도플러(doppler) 진동계를 사용하여, 디스크 카트리지(10)를 기록 재생 장치에 삽입하여 재생 상태로 하였을 때의 카트리지 본체(13)의 진동을 측정하였다. 측정 부위는 상부 하프(11)의 중앙 부분이다. 도 4에 그 결과를 도시한다(실선). 세로 축은 진동 진폭에 비례한 출력, 가로 축은 주파수이다.

비교로서, 종래의 디스크 카트리지(본 예에서는, 수지 입자 및 필기 필러가 함유되어 있지 않은 잉크층만)의 진동 특성을 파선으로 도시한다. 또한, 실험에서는 수지 입자(22)로서 표 1에 도시한 폴리우레탄 입자(C)를 사용하였다. 또한, 인쇄 부위로서는, 도 1에 도시한 바와 같이 카트리지 본체(13)의 바깥 가장자리 부분 및 주요면(13a)의 대략 중앙부로 하여, 종래의 디스크 카트리지도 동일하게 하였다.

도 4로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 의한 카트리지는 종래의 카트리지에 비하여 진동이 감쇠되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 150Hz에 있어서의 피크 출력은 종래(-100.9dB)보다도 크게 저감되어 있다(-110.1dB). 이로써, 본 발명의 인쇄층은 필기용 인쇄층으로서 뿐만 아니라, 진동 흡수층으로서도 효과적으로 이용할 수 있는 것이 분명해졌다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하였지만, 물론 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 근거하여 여러 가지 변형이 가능하다.

예를 들면 이상의 실시예에서는, 인쇄층(20)을 카트리지 본체(13)의 주요면(13a)의 바깥 가장자리 부분 및 대략 중앙 부분에 형성하도록 하였지만, 이에 한하지 않고, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이 주요면(13a)의 전체 영역에 인쇄층(20)을 형성하도록 하여도 된다.

또한, 이상의 실시예에서는 용제형 잉크를 사용하였지만, 매체로서 자외선 경화형 수지를 사용하여도 된다. 이 경우, 각종 성분의 배합 비율은 용제형 잉크의 경우와 동일하다.

더욱이, 이상의 실시예에서는, 미니 디스크(MD)의 디스크 카트리지에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 그 밖에 플렉시블 디스크(FD)나 카트리지식 광 디스크 또는 광자기 디스크는 물론, 테이프형 기록 매체 카트리지(카셋트)에 대해서도 본 발명은 적용 가능하다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 기록 매체 카트리지에 의하면, 이하에 도시하는 (1) 내지 (6)의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 상하 하프를 초음파 용착하여 카트리지 본체를 구성할 때, 그 주요면에 형성한 필기용 인쇄층이 닿아 흠이 생기는 일이 없어 외관 품질 저하를 방지할 수 있다.

(2) 상기 인쇄층을 필기층으로서 뿐만 아니라, 카트리지 본체의 진동 흡수층으로서도 효과적으로 이용할 수 있어, 충실한 기록 재생 기능을 확보할 수 있다.

(3) 초음파 진동에 의한 필기용 필러의 탈락 또는 변형을 억제하여, 상하 하프의 초음파 용착 시에 있어서의 인쇄층의 흠을 방지할 수 있다.

(4) 필기용 필러가 용착 혼에 직접 접촉하는 것을 회피할 수 있어, 상하 하프의 초음파 용착 시에 있어서의 인쇄층의 흠을 방지할 수 있다.

(5) 인쇄층의 흠을 방지하면서 필기성을 확보할 수 있고, 또한 모재와의 밀착 불량을 억제할 수 있다.

(6) 필기층 뿐만 아니라 진동 흡수층으로서도 효과적으로 기능시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 기록 매체가 수납되는 상하 하프로 이루어지는 카트리지 본체의 주요면 상에 필기용 필러를 포함하는 인쇄층을 구비한 기록 매체 카트리지에 있어서,

   상기 인쇄층이 상기 필기용 필러의 평균 입자 직경 이상의 평균 입자 직경을 갖는 수지 입자를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 매체 카트리지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄층이 기록 재생 장치 내에 있어서의 상기 카트리지 본체의 진동을 억제하는 진동 흡수층으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 카트리지.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 수지 입자의 굴곡 탄성율이 98MPa 이상 980MPa 이하인 것을 특징으로 하는 기록 매체 카트리지.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 수지 입자의 입자 직경이 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 기록 매체 카트리지.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 수지 입자의 함유량이 3중량부 이상 10중량부 이하인 것을 특징으로 하는 기록 매체 카트리지.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 인쇄층이 적어도 상기 카트리지 본체의 주요면의 외부 가장자리 부분 및 상기 주요면의 대략 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 카트리지.