JPS6278750A - エア−サンドイツチ型情報記録媒体 - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、エアーサンドインチ構造を有する情報記録媒
体に関するものであり、さらに詳しくは本発明は、高エ
ネルギー密度のレーザビームを用いて情報の書き込みお
よび／または読み取りができるエアーサンドイッチ型情
報記録媒体に関するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、レーザ光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、ビデオ番ディ
スク、オーディオ会ディスク、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
ーとして使用することができるものである。

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Ｂｉ
、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ等の金属または半金属からなる記録
層とを有する。なお、基板と記録層との間には通常、基
板と記録層との接着力の向丘および光ディスクの感度の
向上を目的として、通常、高分子物質からなる下塗層が
設けられている。

光ディスクへの情報の書き込みは、たとえばレーザビー
ムをこの光ディスクに照射することにより行なわれ、通
常は記録層の被照射部分がその光を吸収して局所的に温
度上昇する結果、物理的あるいは化学的な変化を生じて
その光学的特性が変わることにより情報が記録される。

光ディスクからの情報の読み取りもまた。レーザビーム
を光ディスクに照射する方法などにより行なわれ、一般
に記録層の光学的特性の変化に応じた反射光または透過
光を検出することにより記録情報が再生される。

最近、記録層を保護するためのディスク構造として、二
枚の円盤状基板のうちの少なくとも一枚の基板上に記録
層を設け、この二枚の基板を、記録層が内側に位置し、
かつ閉空間を形成するようにアルミニウム、鉄などの硬
質材料からなるリング状内側スペーサとリング状外側ス
ペーサとを介して接着剤により接合してなるエアーサン
ドイッチ構造が提案されている。このような構造を有す
る光ディスクでは、記録層は直接外気に接することがな
く、情報の記録、再生は基板を透過するレーザ光で行な
われるために、記録層が物理的または化学的な損傷を受
けたり、あるいはその表面に塵などが付着して情報の記
録、再生の障害となることが少ないなどの利点がある。

上述のエアーサンドインチ構造の情報記録媒体は、たと
えば、第１図に示すような外観形状を有し、第２図に断
面図にて示されるような構成をとるものである。

すなわち、二枚の円盤状の基板２１ａ、２１ｂのＦには
それぞれ記録層２２ａ、２２ｂが設けられ、両基板は、
接着剤層２３ａ、２３ｂを介してリング状内側スペーサ
２４を挟み、そして接着剤層２５ａ、２５ｂを介してリ
ング状外側スペーサ２６を挟んで接合されている。そし
て、二枚の基板２１ａ、２１ｂと内側スペーサ２４およ
び外側スペーサ２６とにより密閉された内部空間２７が
形成されている。

基板とスペーサとは上記のように接着剤にて互いに接着
固定されているが、この接着剤の余剰部分がスペーサの
両側にはみ出しやすいとの問題がある。すなわち、エア
ーサンドイッチ構造の機械的強度を高めるためには、基
板とスペーサとの密若を確実にする必要があり、従って
基板とスペーサとの間に必要量以上の接着剤を供給する
のが普通である。このため、過剰の接着剤部分は接着操
作後において各スペーサの両側にはみ出すことになる。

この接着剤のはみ出し部分のうち、外側スペーサの両側
、そして内側スペーサの外側（密閉空間側）の部分につ
いては１通常は、はみ出し部分が特に問題を起こすこと
はない、しかし、内側スペーサの内側部分（記録媒体の
回転を規定する回転軸に接する側）へのはみ出しについ
ては、内径が変化するため、スピンドルへのチャッキン
グ不良または偏心によるトラッキング不良等の問題とな
る。

すなわち、従来の光ディスクにおける内側スペーサの内
側は回転軸に接する側であり、情報の書き込みおよび読
み取り操作は、この回転軸を中心として、その周囲を記
録媒体が高精度で回転している状態にて行なわれる。従
って、内側スペーサの特に内側（以下、内径側ともいう
）の寸法精度は厳しく設定されており、この内側スペー
サの内径側に接着剤のはみ出し部分などの突出部が形成
されると、その内径側の寸法精度が低下し、書き込みと
読み取りの精度が低下することになる。このため、この
ようにして内径側にはみ出した接着剤部分は切削加工な
どの方法により除去しなければならず、その加工に手間
がかかる又は偏心が大きくなるとの問題がある。

上記のような従来のエアーサンドイッチ型情報記録媒体
の問題点を解決する方法としては１両基板の内径より小
さく設定された内径部を有し、基板よりも機械的強度お
よび耐摩耗性に優れた材料からなる内側スペーサを用い
る方法（特開昭５９−１４１５３号公報）が既に提案さ
れている。この方法は、内側スペーサのみで中心位置決
めができるため組立が簡単であるとの利点を有する。し
かしながら、この方法は、記録媒体の回転を内側スペー
サのみで支えるために内側スペーサは丈夫な材質、例え
ば鉄やアルミニウム等の金属にする必要があり、材料が
限定され、コストが高く経済的でないとの問題がある。

また、プラスチックもしくはガラス等からなる基板と金
属等からなる内側スペーサとは熱膨張係数や吸湿膨張係
数が異なることが多く、特に温度あるいは湿度の影響下
に長期保存および繰返し使用を行なううちに接着層に付
与されるせん断応力によって、接着剤層に剥離、亀裂な
どが発生し、記録媒体の機械的強度が低下しやすいとの
問題もある。

また、特開昭６０−１０３５３５号公報には、接着剤の
はみ出しによるトラブルの発生を避けるために、基板の
被接着面側を面取りする方法が提案されている。しかし
、この方法では１面取り加工の際に基板の表面に塵等が
付着しやすく、そのため加工後に基板の表面を洗浄しな
ければならないなどの問題がある。

［発明の目的］ 本発明は、回転精度の高く、かつ製造が容易なエアーサ
ンドイッチ構造の情報記録媒体を提供することをその目
的とするものである。

本発明は、特に基板とスペーサーの中心位置決め精度が
高く、そのため回転軸に対して偏心を起すことがなく長
期間安定した情報の記録、再生が行なえるエアーサンド
イッチ構造の情報記録媒体を提供することを目的とする
ものである。

［発明の要旨］ 本発明は、二枚の円盤状基板がリング状内側プラスチッ
クスペーサとリング状外側プラスチックスペーサとを介
して接着剤により接合され、かつ少なくともその一方の
基板の内側表面にレーザによる情報の書き込みおよび／
または読み取りが可能な記録層が設けられてなるエアー
サンドイッチ構造の情報記録媒体において、内側プラス
チックスペーサの内径が両店板の内径よりも大きくされ
ていることを特徴とする情報記録媒体を提供する。

［発明の効果］ 本発明のエアーサンドイッチ型情報記録媒体は製造が容
易であり、特に基板およびスペーサの中心位ａ決めが容
易であり、かつ内径精度を向上することができるため回
転中心部の偏心を防止することができ、長期間安定した
情報の記録、再生が行なえるとの利点を有する。また、
スペーサには安価なプラスチック材料が使用できるため
軽量でかつコスト面でも経済的である。そして、接着剤
の余剰部分がエアーサンドインチ構造の内径側にはみ出
しても、それが記録媒体の回転精度に影！をかえないた
め、その接着剤部分を除去する操作を必要としない。

なお、基板をスペーサと同一のプラスチック材料から形
成すると、熱膨張係数や吸湿膨張係数が同一となるため
、温度あるいは湿度の影響下の長期保存および繰返し使
用によっても、接着剤層の破壊が発生しにくいため、記
録媒体の機械的強度の低下が少ないとの利点を有する。

本発明の情報記録媒体は、回転軸に接する部分を従来の
ように内側スペーサの内側面とせずに、円盤状の前基板
の中心部の孔の内側面を回転軸に接する部分として利用
するものであり、特に中型もしくは比較的小型の光ディ
スクとして利用するのに適している。

［発明の構成］ 本発明のエアーサンドイッチ構造の情報記録媒体の一態
様を添付図面の第３図に示す。

すなわち、本発明のエアーサンドインチ構造の情報記録
媒体は、たとえば第３図に示されているように、二枚の
円盤状基板３１ａ、３１ｂがリング状プラスチック製内
側スペーサ３４とリング状プラスチック製外側スペーサ
３５とを介して接着剤により接合され、かつ前基板３１
ａ、３１ｂの内側表面に記録層３２ａ、３２ｂが設けら
れてなるエアーサンドイッチ構造をとる。そして、本発
明のエアーサンドイッチ構造の情報記録媒体は、内側プ
ラスチックスペーサ３４の内径（ｋ）を前基板３１ａ、
３１ｂの内径（ｆＬ）より太きく設定したこと（すなわ
ち、ｋ＞１）を特徴とする。

本発明において、内側プラスチックスペーサの内径と前
基板の内径との間のす性差（ｋ−１）は、通常は０．２
ｍｍ以上であり、好ましくは０．５ｍｍ以Ｌ、そして特
に好ましくは１．０ｍｍ以とである。また、上記の寸法
差（ｋ−４１）に特に上限はないが、基板における有効
記録領域の効率を考慮すると、その上限は２０．０ｍｍ
程度である。

光ディスクの多くは現在規格化されており、比較的大型
のものから、小型のものまで数種の規格が設けられてい
る０本発明は、中程度もしくは比較的小型の光ディスク
に適用するのが好ましい。

その代表的な例として直径２００ｍｍの光ディスクと直
径１３０ｍｍの光ディスクについて本発明に従う記録媒
体の寸法例を以下に挙げる。

光ディスクＡ 基板：外径２００　ｍ　ｍ、内径３５ｍｍ、厚さ１．１
ｍｍ 内側スペーサ：外径６５　ｍ　ｍ、内径３７ｍｍ、厚さ
１．２ｍｍ 光ディスクＢ 基板：外径１３０ｍｍ、内径１５ｍｍ。

厚さ１．１ｍｍ 内側スペーサ：外径５０ｍｍ、内径１７ｍｍ、厚さ０．
７ｍｍ なお第３図において、記録層は必ずしも前基板に設けら
れている必要はない。

本発明における内側スペーサはプラスチック製のスペー
サであり、その材料の例としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどのポリオレフィン；ナイロン６、ナイロ
ン６６などのポリアミド、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等のア
クリル樹脂；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；およびポリカーボネートなどを挙げ
ることができる。外側スペーサは内側スペーサと同一の
材料からなることが好ましい。

内側スペーサーの内径が基板の内径より大き゛くなるた
め、内側スペーサーの位置決めは１例えば第３図に示し
たように予め基板に内側スペーサーの外径で位置決めで
きるようにしておけばよい。

このような基板はプラスチック基板の場合、射出成形の
金型をこのようにしておけばよい、外側スペーサーの場
合も同様に行なえばよいが外側スペーサーの外径と基板
の外径が一致しているので他の位置決め方法を用いるこ
とができ、特にこの方法に限定する必要はない。

本発明のエアーサンドイッチ型情報記録媒体における特
徴的構成である内側スペーサの構成以外の構成について
は従来公知の各種の態様あるいはその他の態様を利用で
きる。

本発明の情報記録媒体は、たとえば、次にような方法に
より製造することができる。

本発明において使用する基板は、基板の光学的特性、モ
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、ガラス板（特に強化ガラス板）あるいは
プラスチック板からなることが好ましい、プラスチック
の具体例として、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等のアクリル樹
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；およびポリカーボネートなどを挙げることが
できる。これらのうちで情報の書き込みおよび／または
読み取りの点から、特に好ましいプラスチック材料はポ
リカーボネートおよびアクリル樹脂である。

なお、情報記録媒体の耐久性の面からは、基板の材料は
スペーサの材料と一致させることが好ましい。

記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
記録層との接着力の向上、断熱効果による感度の向上お
よび記録層の変質の防止などの目的で、下塗層が設けら
れていてもよい、下塗層の材料としては、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、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニ
ルアルコール、Ｎ−メチロールアクリルアミド・スチレ
ン・ビニルスルホン酸共重合体、スチレン・ビニルトル
エン共重合体、塩素化ポリエチレン、クロルスルホン化
ホリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、ポ
リエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重
合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの高分子物質を
挙げることができる。

下塗層は、上記高分子物質を適当な溶剤に溶解または分
散したのち、この塗布液を、スピンコード、ティップコ
ート、エクストルージョンコート、バーコード、スクリ
ーン印刷などの塗布方法を用いて基板上に塗布すること
により形成することができる。下塗層の層厚は一般に０
．０１乃至２０ＪＬｍであり、好ましくはｏ、ｉ乃至１
０ｐｍである。また、必要に応じて、プレグルーブ層を
設けることもできる。このプレグルーブ層は例えば放射
線硬化型樹脂を、基板とスタンパ−間に注入し、電子線
、紫外線等を照射することにより形成することができる
。また、射出成形、圧縮成形等により基板材料（例えば
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等）に直
接グループを設けることができる。

下塗層又はグループのとには記録層が設けられる。記録
層に用いられる材料の例としてはＴｅ。

Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ａ！Ｌ、Ｃｕ、Ｇｅ等の金属
；Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ等の半金属；Ｇｅ、Ｓｉ等の半導体
；およびこれらの合金またはこれらの組合せを挙げるこ
とができる。また、これらの金、属または半金属の硫化
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。

記録層は、と記材料を蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング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乃至５５００＾の範囲
である。記録層は二枚の基板の両方に設けられていても
よく。

あるいは片方のみに設けられていてもよい。

情報記録媒体が再生専用である場合には、予め基板の片
面にスタンバ−を用いて微細な凹凸を形成したのち、ｋ
ｌ、Ｃｕ等の反射性物質からなる層を形成してもよい。

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
からなる薄膜が真空蒸着、スパッタリング等により設け
られていてもよい。

次に、記録層の形成された二枚の基板を記録層を内側に
して、スペーサを挟んで接合する。接合操作は、接着剤
を用いて外側スペーサおよび内側スペーサと二枚の基板
とを空気、あるいは不活性ガスなどの雰囲気ｒで貼り合
わせることにより行なわれる。

基板とスペーサとの接着剤に用いられる接着剤には特に
制限がなく、公知の各種の接着剤を用いることができる
が、無溶剤型接着剤１例えばエポキシ接着剤、ＵＶ硬化
型接着剤、ＵＶ硬化型エポキシ接着剤、ＵＶ硬硬化型ノ
ンチオール接着剤、ウレタン接着剤、シリコーン接着剤
、アクリル系接着剤、ホットメルト接着剤等を用いるこ
とが好ましい。

また、基板とスペーサとの接着を強化するためにヒ記接
着剤と共にシランカップリング剤、エポキシ化合物、イ
ンシアネート化合物等の表面処理剤を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エアーサンドイッチ構造の情報記録媒体を模
式的に示す斜視図である。 第２図は、第１図のｘ−Ｘ線に沿った断面図であり、従
来のエアーサンドイッチ型情報記録奴体の構成の代表例
を示す図である。 第３図は、本発明に従うエアーサンドイッチ構造の情報
記録媒体の例を模式的に示す断面図である。 ２１ａ、２１ｂ：基板、２２ａ、２２ｂ：記録層、２３
ａ、２３ｂ：接着剤層、２４：内側スペーサ、２５ａ、
２５ｂ：接着剤層、２６：外側スペーサ、２７：内部空
間 ３１ａ、３１ｂ：５板、３２ａ、３２ｂ：記録層、３３
ａ、３３ｂ：接着剤層、３４：内側スペーサ、３５ａ、
３５ｂ：接着剤層、３６：外側スペーサ、３７：内部空
間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二枚の円盤状基板がリング状内側プラスチックスペ
   ーサとリング状外側プラスチックスペーサとを介して接
   着剤により接合され、かつ少なくともその一方の基板の
   内側表面にレーザによる情報の書き込みおよび／または
   読み取りが可能な記録層が設けられてなるエアーサンド
   イッチ構造の情報記録媒体において、内側プラスチック
   スペーサの内径が両基板の内径よりも大きくされている
   ことを特徴とする情報記録媒体。 ２、内側プラスチックスペーサの内径と両基板の内径と
   の間の寸法差が０．２ｍｍ以上あ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、内側プラスチックスペーサの内径と両基板の内径と
   の間の寸法差が０．５ｍｍ以上あることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の情報記録媒体。 ４、内側プラスチックスペーサの内径と両基板の内径と
   の間の寸法差が１．０ｍｍ以上あることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の情報記録媒体。 ５、内側プラスチックスペーサの内径と両基板の内径と
   の間の寸法差が２０．０ｍｍ以下であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の情報記録
   媒体。 ６、両基板がプラスチック製であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の情報記録媒体
   。 ７、内側プラスチックスペーサと外側プラスチックスペ
   ーサが同一の材料からなり、かつ両基板がプラスチック
   スペーサと同一の材料からなることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の情報記録媒体。 ８、内側プラスチックスペーサがポリカーボネートから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の情報
   記録媒体。 ９、内側プラスチックスペーサがアクリル樹脂からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の情報記録
   媒体。