JPH01307039A - 情報記録媒体の製造方法 - 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、円盤状の樹脂基板を重ね合
わせて融着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
止画像ファイル場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等からなる
円盤状の透明な樹脂基板と、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。

光ディスクとして、各種の態様のものが知られているが
、近年では、基板を記録層が内側になるようにして、内
外のリング状スペーサを介して接合したエアーサンドイ
ッチ構造のものが一般的となっている。そして、光ディ
スクの製造方法として、樹脂基板と内外のリング状スペ
ーサとを超音波融着機により融着接合する方法が提案さ
れている（例、特開昭６０−１０３５３７号公報）。上
記公報に見られるように、通常は工程短縮の観点から一
回の超音波融着により行なわれる。しかしながら、この
ような方法では、超音波の振動によりスペーサが移動し
易く接合ムラが生じ易いとして、特開昭６２−２６７９
３９号公報には詳細な説明として以下のような開示があ
る。添付図面の第２図および第４図を参照しながら説明
する。

第２図において、内側のリング状スペーサ２２および外
側のリング状スペーサ２３を円盤状の受け治具２６の上
に同心で配置し、その上に記録層２７を有する円盤状樹
脂基板２１を、記録層が内側になるように重ねる。

そして超音波融着機の超音波印加ホーン２５を各リング
状スペーサに対応する樹脂基板の表面に接触させ、超音
波エネルギーを付与して、樹脂基板２１と各リング状ス
ペーサ２２．２３とを融着接合する。

その後は、第４図に示すように、第２図で得られたスペ
ーサ付きの樹脂基板２１を基板側を下にして円盤状の受
け治具４６の上に同心で配置し、そのスペーサの上に記
録層４７を有する円盤状樹脂基板４１を、記録層が内側
になるように重ねる。

そして超音波融着機の超音波印加ホーン４５を各リング
状スペーサに対応する樹脂基板の表面に接触させ、超音
波エネルギーを付与して、樹脂基板４１と各リング状ス
ペーサ２２．２３とを融着接合する。このようにして、
二枚の基板からなる情報記録媒体を得る。

しかしながら、上記の方法で製造した光ディスクは、ス
ペーサが移動し易いという欠点は改良されて接合ムラは
幾分少なくなったが、依然として、反りや歪みが発生し
、寸法精度が悪くなることがあり、このため回転駆動時
の面振れや、軸方向加速度が大きくなることがある。

［発明の目的］ 本発明は、二枚の樹脂基板を良好に接合することができ
る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］ 本発明者は、少なくとも一方が、中央に備えられた孔部
の周縁部の外側および外周縁部の内側にそれぞれ内周側
の非記録領域および外周側の非記録領域が設定され、１
［つ該非記録領域の間に記録層が形成されている円盤状
の樹脂基板である二枚の円盤状樹脂基板を、内側のリン
グ状スペーサおよび外側のリング状スペーサを介して接
合してなる情報記録媒体の製造方法において、 内側のリング状スペーサおよび外側のリング状スペーサ
を円盤状の受け治具の上に同心で配置し、その上に該樹
脂基板を同心で配置し、そして超音波印加ホーンを各リ
ング状スペーサに対応する樹脂基板の表面に接触させ、
超音波エネルギーを付与して、樹脂基板と各リング状ス
ペーサをとを融着接合する第一工程と、上記樹脂基板と
同種で別の樹脂基板を円盤状の受け治具の上に同心で配
置し、 第一工程で得られたスペーサが接合した樹脂基板をスペ
ーサ側を下にして上記別の樹脂基板の上に同心で配置し
、 そして超音波印加ホーンを各リング状スペーサに対応す
る先の樹脂基板の表面に接触させ、ＭＩ　Ｆｆ波エネル
ギーを付与して、上記樹脂基板と各リング状スペーサと
を融着接合する第二工程、とからなる情報記録媒体の製
造方法にある。

上記本発明の情報記録媒体の製造方法の好ましい態様は
以下の通りである。

（１）上記第一工程で使用される円盤状の受け治具が、
各リング状スペーサの突起に対応する位置に、溝が形成
されていることを特徴とする上記情報記録媒体の製造方
法。

［発明の詳細な記述］ 本発明の代表的な製造方法の態様を、添付した第１図〜
第３図を参照しながら詳しく説明する。

第１図は、−数的なエアーサンドイッチ型情報記録媒体
であり、本発明の情報記録媒体の製造方法に従う情報記
録媒体の一例である。

本発明の情報記録媒体の製造方法は、二枚の樹脂基板を
良好に接合することができる情報記録媒体の製造方法で
あって、一方の基板とスペーサを超音波融着しく第一工
程）、次にそのスペーサともう一方の基板と超音波融着
する（第二工程）、一つの「程よりなっている。しかも
、第二工程で超音波融着する際、もう一方の基板は受け
治具側に配置されることを特徴としている。

第２図において、内側のリング状スペーサ２２および外
側のリング状スペーサ２３が円盤状の受け治具２６の−
Ｌに同心で配置され、その上に記録層２７を有する円盤
状樹脂基板２１が、記録層が内側になるように重ねられ
ている。

上記円盤状樹脂基板２１は、中央に備えられた孔部２９
の周縁部の外側および外周縁部の内側にそれぞれ内周側
の非記ａ領域１４および外周側の非記録領域１５が設定
され、また、該非記録領域の間に記録層２７が形成され
ている。

ここで、受け治具には上記スペーサを固定するためスペ
ーサの突起部を簸め込むことができる溝が形成されてい
ることが好ましい。内側のリング状スペーサのリング状
凸部は２８ａ、２８ｂおよび外側のリング状スペーサの
リング状凸部は３０ａ、３０ｂである。

そして超音波融着機の超音波印加ホーン２５が樹脂基板
および各リング状スペーサに超音波エネルギーを付与で
きるように各リング状スペーサに対応する樹脂基板２１
の表面に配置されている。

第３図において、円盤状樹脂基板３１は、記録層が上に
なるように基板側を下にして円盤状の受け治具３６の上
に同心で配置され、その上に、第一工程で得られたスペ
ーサ付きの樹脂基板２１を記録層側（スペーサ側）を下
にして、樹脂基板３１の上に配置されている。超音波融
着機の超音波印加ホーン３５は第２図と同様に樹脂基板
２里および各リング状スペーサに超音波エネルギーを付
与できるように各リング状スペーサに対応する樹脂基板
の表面に配置されている。

製造手順は、第２図に示すように、内側のリング状スペ
ーサ２２および外側のリング状スペーサ２３を円盤状の
受け治具２６のＦに同心で配置し、そのヒに記録層２７
を有する円盤状樹脂基板２１を、記録層が内側になるよ
うに重ねる。

そして、超音波融着機の超音波印加ホーン２５を各リン
グ状スペーサに対応する樹脂基板の表面に接触させ、超
音波エネルギーを付与して、樹脂」１ｃ板２１と各リン
グ状スペーサ２２．２３とを融着接合する。ここまでが
第一工程である。

その後、第３図に示すように、円盤状樹脂基板３１を、
記録層が上になるように基板側を下にして円盤状の受け
治具３６の上に同心で配置し、その上に、第一一−［程
で得られたスペーサ付きの樹脂」＾板２１を記録層側（
スペーサ側）を下にして、樹脂基板３１の上に配置する
。

そしてＭｆｆ波融着機の超音波印加ホーン３５を各リン
グ状スペーサに対応する樹脂基板２１の表面に接触させ
、超音波エネルギーを付与して、樹脂基板３１と各リン
グ状スペーサ２２．２３とを融着接合する（これまでが
第二工程）。このようにして、二枚の基板からなる情報
記録媒体を得ることができる。

こうして１２）られた情報記録媒体は、ひずみが小さく
、寸法精度が良好なディスクであり、このため回転駆動
時の面振れや、軸方向の加速度が小さいものである。従
って、記録再生特性についても優れた情報記録媒体であ
るということがテキる。

上記効果が得られる理由については以下のように考えら
れる。

第一工程では、スペーサを受け治具側にして、樹脂基板
側から超音波融着機のＭｉ音波印加ホーンより超音波振
動を与えて融着させる。超音波振動は、樹脂材料の接触
面で発熱するため、基板とスペーサとの接触面で発熱し
て融着されると考えられる。

次の第二工程では、もう一方の樹脂基板を受け治具側に
して第一工程で得られらたスペーサ付きの樹脂基板の基
板側から再びＭｉ音波融着機の超行波印加ホーンより超
音波振動を与えて、融着させる。すなわち、スペーサ付
きの樹脂基板のスペーサともう一方の基板との接触面で
発熱し融着される。

すなわち、第一だけでなく第二工程も、第一工程で超音
波振動を与えられた同じ基板側から超音波振動を与えて
いる。言いかえれば、第一および第二「稈共、常にＭｔ
ｆ波印加ホーンがら融Ｍ　ｉｍ　分までの距離をある程
度保って超音波振動が与えられるため、その超音波エネ
ルギーが融着部分に均一に広がると考えられる。これに
より二つの基板をスペーサを介してひずみのない融着接
合することを１−ｉｉ能にしている。

なお、第２図および第３図で説明した情報記録媒体の製
造方法の例は、本発明に従うものであるが、上記のよう
な例に限定されるものではない。

たとえば、スペーサの形状、超音波ホーンの形状、受け
治具の形状等については特に限定するものではない。

本発明の情報記録媒体を構成する基板、スペーサおよび
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、Ｑ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。

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；エポキシ樹脂：非晶質
ポリオレフィン樹脂；およびポリカーボネートなどの合
成樹脂を好ましく挙げることができる。これらのうちで
寸法安定性、透明性右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。することが特に好ましい
。

本発明において使用する各リング状スペーサとしては、
熱可塑性樹脂製のものを用いる。超音波融着法により、
樹脂基板と良好に融着するものであれば、その材料に特
に限定はない。本発明の目的上、樹脂基板材料と同様の
材料を使用することが特に好ましい。

記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
接着力の向上および記録層の変質の防止の１１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
。

ト′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’ｊｌ　；シランカップリング剤など
の有機物質；および無機酸化物（Ｓｉ０２、Ａ２，０３
等）、無機弗化物（ＭｇＦｚ）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、Ａ１、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｐｔ
等の金属；Ｂｉ、Ａｓ％Ｓｂ等の゛ｒ−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。

また、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、色素と前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、塗イ１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１００〜５５００Ｘ
の範囲であり、好ましくは１５０〜１０００スの範囲で
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。さらにまた、記録層は記録
領域以外の融着部に設けられていてもよい。

［発明の効果］ 本発明により製造された情報記録媒体は、二枚の樹脂基
板を内外の各スペーサを介して、ひずみが小さく、そし
てτｒ法精度が良好に融着接合されているのでリング状
スペーサと樹脂基板との剥離が実質的に発生せず、記録
層の記録特性が長期的に安定したものとなる。

さらにディスクのひずみが小さいことから、回転駆動時
の而振れや、軸方向の加速度についても小さく、従って
、記録再生特性の面でも優れた情報記録媒体であるとい
うことができる。

次に本発明の実施例および比較例を記載する。

ただし、これらの各側は本発明を制限するものではない
。

［実施例１］ 射出成形によりプレグルーブを設けた円盤状ポリカーボ
ネート基板［外径：１３０ｍｍ、中心孔内径：　１５ｍ
ｍ、厚さ：１．２ｍｍ、プレグルーブの深さ二８００オ
ングストローム、トラックピッチ：１．６μｍ］の上に
、塩素化ポリオレフィン含有塗布液［メチルエチルケト
ン１０重量部とシクロへキサノン１００重量部とに塩素
化ポリエチレンがｏ、３爪ｒ２部が溶解しているもの］
をスピンコーターを用いて基板外周まで塗布し、次いで
乾燥して層厚５００オングストロームの中間塗ｌＩ７層
を形成した。上記中間塗布層のＬにＩｎ：ＧｅＳ　：Ａ
ｕ＝６６　：　２２　：　１２　（重晴比）の比率で共
蒸着させて、厚さ３００オングストロームの記録層を形
成した。このようにして、基板および記録層からなるデ
ィスク基板を得た。

前記スペーサを二枚の上記ディスクの間に挟んで以下の
ように超音波融着により接合し、サンドイッチ型情報記
録媒体を得た。その製造方法を添付した第２図および第
３図を参照しながら説明する。

第２図に示すように、内側のリング状スペーサ２２およ
び外側のリング状スペーサ２３を円盤状の受け治具２６
の上に同心で配置し、その上に記録層２７を有する円盤
状樹脂基板２１を、記録層。

が内側になるように重ねた。

そして、超音波融着機の超音波印加ホーン２５を各リン
グ状スペーサに対応する樹脂基板２１の表面に接触させ
、超音波エネルギーを付与して、樹脂基板２１と各リン
グ状スペーサ２２．２３とを融着接合したく第一工程）
。

その後、第３図に示すように、円盤状樹脂基板３１を、
記録層が上になるように基板側を下にして円盤状の受け
治具３６の上に同心で配置し、その上に、第一工程で１
？Ｊられたスペーサ付きの樹脂基板２１を記録層側（ス
ペーサ）を下にして、樹脂基板３１の上に配置した。

そして超音波融着機の超音波印加ホーン３５を各リング
状スペーサに対応する樹脂基板の表面に接触させ、超音
波エネルギーを付与して、樹１Ｉｔ１基板３１と各リン
グ状スペーサ２２．２３とを融着接合する（これまでが
第二工程）。このようにして、二枚の基板からなる情報
記録媒体を得る。

ト記超音波融着は、超音波融着機としてブランノン社製
のＭｏｄｅｌ　　８８００を用い、圧力：２０ｐｓｉ、
発振時間：０．２秒の条件で行なった。

［比較例１］ 実施例１において、第二工程を以下のように行なった以
外は実施例１と同様に情報記録媒体を製造した。その製
造方法を添付した第４図を参照しながら説明する。

第一工程で得られたスペーサ付きの樹脂基板２１を基板
側を下にして円盤状の受け治几４６の上に同心で配置し
、そのスペーサの上に記録層４７を有する円盤状樹脂基
板４１を、記録層が内側になるように重ねて配置した。

そして超音波融着機の超音波印加ホーン４５を各リング
状スペーサに対応する樹脂Ｊ＾板の表面に接触させ、超
音波エネルギーを何年して、樹脂基板４１と各リング状
スペーサ２２．２３とを融着接合した。

上記超音波融着は、超音波融着機としてブランノン社製
のＭｏｄｅｌ　　８８００を用い、圧カニ２０ｐｓｉ、
発振時間：０．２秒の条件で行なつた。

［光ディスクの評価］ １！−られた光ディスクを、軸方向面振れ晴および軸方
向加速度について以Ｆの方法にて評価した。

恒ＪＬｉ旧庇皺ｈ　Ｔｉｔ Ｌ記実施例１で得られた光ディスクを８デイスクと比較
例１のものを８デイスクの合計１６デイスクについて、
軸方向面振れ晴を測定し、その各サンプルの測定値を分
数分析により統計処理を行ない、：ｆ価した。

恢り呵迦Ａ」 上記実施例１で得られた光ディスクを８デイスクと比較
例１のものを８デイスクの合計１６デイスクについて、
回転数１８０　Ｏｒ、ｐ、ｍ、にて軸方向加速度を測定
し、その各サンプルの測定値を分数分析により統計処理
を行ないａｔ価した。

軸方向面振れ量のｊｆ価結果を第５図に示した。

実施例１は平均値が６１μｍ、比較例１では平均値が１
０６μｍで、共に信頼限界は±２４．５μｍである。こ
の結果は、分数分析により５％の危険率で有意であるこ
とを示した。本発明の製造方法により得られた情報記録
媒体は軸方向面振れ量が極めて少ないことが分かる。

軸方向加速度のｊｆ価結果を第６図に示した。

実施例１は平均値が１３．７ｍ／秒２、比較例１では平
均値が２１．６ｍ／秒２で、信頼限界が±３．４ｍ／秒
２である。この結果は、分数分析により１％の危険率で
有意であることを示した。

また比較例１はＩＳＯ規格を満足していないことも示し
ている。これにより、本発明の製造方法により得られた
情報記録媒体は軸方向加速度が極めて小さいことが分か
る。

従って、本発明の製造方法により得られた情報記録媒体
は極めてひずみの少ないものであることが明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体の製造方法に従うおよ
び　般のエアーサンドイッチ型情報記録媒体の断面図で
ある。 第２図および第３図は、本発明の情報記録媒体の製造方
法の例を説明するための図である。 第２図および第４図は、従来の＋１？報記録媒体の製造
方法の例を説明するための図である。 第５図は、実施例１および比較例１の軸方向面振れ−１
を示すグラフである。 第６図は、実施例１および比較例１の軸方向面加速度を
示すグラフである。 １１ａ、ｆｌｂ、２１．３１．４！ 二円盤状樹脂基板 １２．２２：内側のリング状スペーサ １３．２３：外側のリング状スペーサ １４：内周側の非記録領域 １５：外周側の非記録領域 ２４：超ン°を波融名機 ２５．３５．４５：超Ｅｔ　波印加＊　−ン２６．３６
．４６：受け治具 １９ａ、１９ｂ、２９．３９．４９：孔部１７ａ、１７
ｂ、２７．３７．４７：記録層２８ａ、２８ｂ、３０ａ
、３０ｂ ：リング状凸部 特許出願人　富士亙真フィルム株式会社代　理　人　弁
理士　　柳　川　秦　男第１図 第２図 第３図 ／２４ 第５図　　第６図 ！　　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一方が、中央に備えられた孔部の周縁部
   の外側および外周縁部の内側にそれぞれ内周側の非記録
   領域および外周側の非記録領域が設定され、且つ該非記
   録領域の間に記録層が形成されている円盤状の樹脂基板
   である二枚の円盤状樹脂基板を、内側のリング状スペー
   サおよび外側のリング状スペーサを介して接合してなる
   情報記録媒体の製造方法において、 内側のリング状スペーサおよび外側のリング状スペーサ
   を円盤状の受け治具の上に同心で配置し、その上に該樹
   脂基板を同心で配置し、 そして超音波印加ホーンを各リング状スペーサに対応す
   る樹脂基板の表面に接触させ、超音波エネルギーを付与
   して、樹脂基板と各リング状スペーサをとを融着接合す
   る第一工程と、 上記樹脂基板と同種で別の樹脂基板を円盤状の受け治具
   の上に同心で配置し、 第一工程で得られたスペーサが接合した樹脂基板をスペ
   ーサ側を下にして上記別の樹脂基板の上に同心で配置し
   、 そして超音波印加ホーンを各リング状スペーサに対応す
   る先の樹脂基板の表面に接触させ、超音波エネルギーを
   付与して、上記樹脂基板と各リング状スペーサとを融着
   接合する第二工程、 とからなる情報記録媒体の製造方法。