JPH0229949A - 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１ 本発明は、二枚の円盤状の樹脂基板が接合されたエアー
サンドイッチ構造の情報記録媒体の改・良に関するもの
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うるものである。

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）。

ところで、情報記録媒体の樹脂基板は、射出成型法等の
成形法により製造されるのが一般的である０本発明者の
検討によると、成形用金型の構造上の理由により、成形
して得られた樹脂基板には、記録層が設けない側の外周
縁部に沿って突起（パリ）および１０ｇｍ前後の不均一
な膨らみの発生等が見られる。また、記録層が設けられ
る側には、突起（パリ）の発生はあまり見られないけれ
ども、その外周縁部に沿って、高さ１０４ｍ前後の膨ら
みが不均一に形成されている場合が多いことが判明した
。

添付した第７Ａ図および第７Ｂ図は、本発明者測定によ
る樹脂基板の記録層が設けられる側の外周縁部に形成さ
れた膨らみの外周縁部からの距離と高さの関係を示す図
である。第７Ａ図に示されているように、膨らみ７２ａ
は、樹脂基板の外周縁部から約１．０ｍｍの距離から外
周縁部にかけて約１１ｐｍの高さに形成されている。ま
た、別の成型基板の例では、第７Ｂ図に示されているよ
うに、ｎｉらみ７２ｂは、樹脂基板の外周縁部から約１
．１ｍｍの距離から外周縁部にかけて約９ｐｍの高さに
形成されている。さらに、このような膨らみは同一基板
内においても、その輻および高さが不規則に変化して存
在している。

本発明者等の検討によると、外周縁部に膨らみや突起（
パリ）が形成された樹脂基板を用いて、光ディスクを超
音波融着法等により製造した場合には、予定した特性を
示さない光ディスクとなりやすいことが判明した。

尚、基板の記録層が設けられない側に生じ易いパリ等に
ついては、本発明者等がすでに出願済みである情報記録
媒体の製造方法（特願昭６３−７１２４９号）を利用す
ることにより突起（パリ）等が情報記録媒体に及ぼす欠
点を極めて有効に防止することができる。

本発明者は、上記第７Ａ図および第７Ｂ図に示されるよ
うな外周縁部の膨らみの問題を更に検討した結果、外側
のリング状スペーサと樹脂基板との間の予期しない接触
状態が光ディスクの安定した製造を妨げることを見い出
した。

ここで、添付した第６図を参照して、上記のような基板
の記録層が設けられた側の外周縁部に不均一な膨らみが
形成されている二枚の樹脂基板を従来技術に従って、超
音波融着接合する場合の問題を説明する。

第６図において、二枚の円盤状の樹脂基板６１ａ、６１
ｂが内側のリング状スペーサ６２と外側のリング状スペ
ーサ６３を介して重ね合わされ、超音波融着機６４の円
盤状の超音波印加ホーン６５と円盤状の受は治具６６の
間に配置されている。超音波融着機６４は、超音波発振
機６７から発振された超音波エネルギーがコンバータ６
８を経て超音波印加ホーン６５に達するように構成され
ている。

樹脂基板６１ａ、６１ｂは、それぞれ中央に孔部６９ａ
、６９ｂを備え、孔部６９ａ、６９ｂの周縁部の外側お
よび樹脂基板６１ａ、６１ｂの外周縁部の内側にそれぞ
れ内周側の非記録領域７０ａ、７０ｂおよび外周側の非
記録領域７１ａ、７１ｂが設定され、各非記録領域の間
には、記録層７２ａ、７２ｂが形成されている。

樹脂基板６１ａ、６１ｂには、記録層側の外周縁部に不
均一な膨らみ７３ａ、７３ｂが形成されている。

各リング状スペーサ６２．６３には、それぞれリング状
突起７４．７５が形成されている。内側のリング状スペ
ーサ６２は、樹脂基板６１ａ、６１ｂの内周側の非記録
領域７０ａ、７０ｂに対応する・ように配置されており
、外側のリング状スペーサ６３は、外周側の非記録領域
７１ａ。

７１ｂに対応するように配置されている。

各リング状スペーサ６２．６３の各非記録領域７０ａ、
７０ｂ、７１ａ、７１ｂでの融着接合は、超音波印加ホ
ーン６５を樹脂基板の６１ａ、６１ｂの表面の各リング
状スペーサ６２．６３に対応する位置に接触させ、超音
波エネルギーを付与して行ない、二枚の樹脂基板６１ａ
、６１ｂを記録層７２ａ、７２ｂを内側にし、各リング
状スペーサ６２．６３を介して融着接合する。

しかしながら、樹脂基板６１ａ、６１ｂの記録層側の外
周縁部に沿って外側スペーサ側に不均一な膨らみ７３ａ
、７３ｂが形成されている場合には、外側スペーサと樹
脂基板６１ａ、６１ｂ表面との接触が均一にならないた
め超音波エネルギーの付与も均一とはならない。

従って、樹脂基板６１ａ、６１ｂと外側のリング状スペ
ーサ６３との融着接合の強度が不均一になり、接合むら
ができやすくなる。そのため、外側のリング状スペーサ
６３の樹脂基板６１ａ、６１ｂからの剥離が発生しやす
いとの問題がある。

さらに上記の従来の方法で製造した光ディスクは、上記
の理由により、接合むらの他に１反りや歪みが発生し１
寸法績度が悪くなることがあり。

そして、回転駆動時の面振れや、樹脂基板の複屈折率の
変動が起こることがある。

また、上記膨らみがほとんど発生していない樹脂基板を
成形法により得ることは容易でなく、そのような樹脂基
板を得るためには、成形条件に特に配慮を要するため、
製造コストが高くなるため不利となる。

［発明の目的］ 本発明は、二枚の樹脂基板が良好に接合されたエアーサ
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。

［発明の要旨］ 本発明者は、二枚の樹脂基板を融着接合する時における
、基板の記録層を設ける側の外周縁部に樹脂成型時に形
成された膨らみの、融着接合への影響に着目して、検討
を行なった結果、本発明を成すに到った。

本発明は、少なくとも一方の基板が記録層を有している
二枚の円盤状基板が、記録層を内側にして内側のリング
状スペーサおよび外側のリング状スペーサを介して接合
されたエアーサンドイッチ構造の情報記録媒体であって
。

外側のリング状スペーサの外周縁部と各基板との接触位
置が、各基板の記録層側の面の外周縁部より０．１ｍｍ
以上、且つ１．５ｍｍ以内の範囲内で内側にあることを
特徴とする情報記録媒体にある。

なお１本発明の好ましい態様は、下記の通りである。

（１）該スペーサと基板との接触位置が、該基板の記録
層側の面の外周縁部から内側０．５〜１．０ｍｍの範囲
内の位置より内側であることを特徴とする上記情報記録
媒体。

［発明の詳細な記述Ｊ 本発明の情報記録媒体を製造する方法は、基本的には前
記第６図で示した従来の二枚の樹脂基板を超音波融着−
接合する装置が利用できる。しかしながら、本発明の情
報記録媒体は上記従来の情報記録媒体の有する欠点を解
消しており、その製造方法について添付した第１図〜第
５図を参照しながら詳しく説明する。

第１図において、二枚の円盤状の樹脂基板１１ａ、１１
ｂが内側のリング状スペーサ１２と外側のリング状スペ
ーサ１３を介して重ね合わされ、超音波融着ａ１４の円
盤状の超音波印加ホーン１５と円盤状の受は治具１６の
間に配置されている。超音波融着機１４は、超音波発振
機１７から発振された超音波エネルギーがコンバータ１
８を経て超音波印加水−ン１５に達するように構成され
ている。

樹脂基板１１ａ、ｌｌｂは、それぞれ中央に孔部１９ａ
、１９ｂを備え、孔部１９ａ、１９ｂの周縁部の外側お
よび樹脂基板１１ａ、ｌｌｂの外周縁部の内側にそれぞ
れ内周側の非記録領域２０ａ、２０ｂおよび外周側の非
記録領域２１ａ、２１ｂが設定され、各非記録領域の間
には、記録層２２ａ、２２ｂが形成されている。

ｍ脂基板１１ａ、ｌｌｂには、記録層側の外周縁部に不
均一な膨らみ２３ａ、２３ｂが形成されている。

各リング状スペーサ１２．１３には、それぞれリング状
突起２４．２５が形成されている。内側のリング状スペ
ーサ１２は、樹脂基板１１ａ、１１ｂの内周側の非記録
領域２０ａ、２０ｂに対応するように配置されており、
外側のリング状スペーサ１３は、外周側の非記録領域２
１ａ、２１ｂに対応するように配置されている。

本発明の外側リング状スペーサの断面図を第２図に示す
、第２図において、２５がリング状突起で、スペーサの
外側方向および内側方向に上下の角の部分が切欠されて
いる。３０が曇の切欠部である。従って、この切欠部３
０は融着されないため、基板の記録側の外周縁部と外側
スペーサとは、基板とスペーサとが接合された後も直接
接触することはほとんどない。

各リング状スペーサ１２．１３の各非記録領域２０ａ、
２０ｂ、２１ａ、２１ｂでの融着接合は、超音波印加ホ
ーン１５を樹脂基板のｌｌａ、１１ｂの表面の各リング
状スペーサ１２．１３に対応する位置に接触させ、超音
波エネルギーを付与して行ない、二枚の樹脂基板１１ａ
、１１ｂを記録層２２ａ、２２ｂを内側にし、各リング
状スペーサ１２．１３を介して融着接合する。

上記融着接合された情報記録媒体を示した図面が第３図
である。上記第１図と同様に、樹脂基板１１ａ、１１ｂ
は、それぞれ中央に孔部１９ａ。

１９ｂを備え、孔部１９ａ、１９ｂの周縁部の外側およ
び樹脂基板１１ａ、１１ｂの外周縁部の内側にそれぞれ
内周側の非記録領域２０ａ、２０ｂおよび外周側の非記
録領域２１ａ、２１ｂが設定され、各非記録領域の間に
は、記録層２２ａ、２２ｂが形成されている。樹脂基板
１１ａ、１１ｂには、記録層側の外周縁部に不均一な膨
らみ２３ａ、２３ｂが形成されている。

内周側の非記録領域２０ａ、２０ｂに配置された内側リ
ング状スペーサ１２の、樹脂基板の１１ａ、ｌｌｂとの
融着部分が２６ａ、２６ｂであり、外周側の非記録領域
２１ａ、２１ｂに配置された外側リング状スペーサ１３
の、樹脂基板の１１ａ、ｌｌｂとの融着部分が２７ａ、
２７ｂである。

第３図より分かるように、外側リング状スペーサ１３は
、基板外周縁部の不均一な膨らみ２３ａと２３ｂとは、
接合された後もほとんど接触していない、すなわち、超
音波印加ホーン１５を樹脂基板の１１ａ、１１ｂの表面
の各リング状スペーサ１２．１３に対応する位置に接触
させ、超音波エネルギーを付与して熔融接合を行なう際
、外側リング状スペーサ１３は融着部分２７ａ、２７ｂ
を形成しない切欠部３０を有するため外周縁部に沿って
形成されている膨らみ２３ａ、２３ｂに対して不均一に
接触することがほとんどない、これにより、超音波エネ
ルギーの付与が基板およびスペーサに対して均一に行な
うことができることから、各リング状スペーサ１２．１
３が、樹脂基板１１ａ、ｌｌｂ表面に均一に融着するこ
とが可能である。

第３図に示したＤの寸法は、外側リング状スペーサ１３
が記録層側の外周縁部に不均一な膨らみ２３ａ、２３ｂ
と接触しないように外側リング状スペーサ１３に設けら
れた切欠の寸法であり、０．１−１．５ｍｍの範囲内に
あることが必要で、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの範
囲である。

第５図は、萌記第１図で示される製造方法に従って製造
された情報記録媒体で、本発明の別の態様を示すもので
ある。

第５図の情報記録媒体は、第３図における外側リング状
スペーサ１３を、第４図に示される断面図を有する外側
リング状スペーサ４３に変えたもので、これ以外は第３
図で示された情報記録媒体とは同一のものである。第４
図において、２５がリング状突起で、スペーサの内側方
向にのみ上下の角の部分が切欠されている。３０が、そ
の切欠部である。

上記第５図は、第３図と同様に樹脂基板１１ａ、ｌｌｂ
は、それぞれ中央に孔部１９ａ、１９ｂを備え、孔部１
９ａ、１９ｂの周縁部の外側および樹脂基板１１ａ、ｌ
ｌｂの外周縁部の内側にそれぞれ内周側の非記録領域２
０ａ、２０ｂおよび外周側の非記録領域２１ａ、２１ｂ
が設定され、各非記録領域の間には、記録層２２ａ。

２２ｂが形成されている。樹脂基板１１ａ。

１１ｂには、記録層側の外周綾部に不均一な膨らみ２３
ａ、２３ｂが形成されている。

内周側の非記録領域２０ａ、２０ｂに配置された内側リ
ング状スペーサ１２の、樹脂基板の１１ａ、ｌｌｂとの
融着部分が２８ａ、２８ｂであり、外周側の非記録領域
２１ａ、２１ｂに配置された外側リング状スペーサ４３
の、樹脂基板の１１ａ、ｌｌｂとの融着部分が２９ａ、
２９ｂである。

第５図に示されるように、この外側リング状スペーサ４
３の切欠されていない側の壁面は外側を向いている。そ
して、基板の記録側の外周縁部の不均一な膨らみ２３ａ
と２３ｂを避けるように、外側リング状スペーサ４３の
切欠されていない側の壁面が外周縁部より内側に入りこ
んでいる。

すなわち、外側スペーサと基板との融着部分２９ａ、２
９ｂは、基板の記録側の外周縁部の不均一な膨らみ２３
ａと２３ｂからほぼ逃れた位置となっている。

このため、第１図で示した製造方法に従い、樹脂基板の
１１ａ、１１ｂの表面の各リング状スペーサ１２．４３
に対応する位置に接触させ超音波エネルギーを付与して
熔融接合を行なう際、外側リング状スペーサ４３が基板
の外周縁部に沿って形成されている膨らみ２３ａ、２３
ｂに対して不均一に接触することがほとんどない、これ
によ・す、超音波エネルギーの付与を基板およびスペー
サに対して均一に行なうことができることから。

各リング状スペーサ１２．４３が、樹脂基板１１ａ、１
１ｂ表面に均一に融着することが可能である。

第５図に示したＥの寸法は、外側スペーサ１３の切欠さ
れていない側の壁面が外周縁部より内側に入りこんだ長
さであり、０．１−１．５ｍｍの範囲内にあることが必
要で、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの範囲である。

このようにして製造された本発明の情報記録媒体（例え
ば、第３図、第５図）は、二枚の樹脂基板を内外の各ス
ペーサを介してむらなく、良好に融着接合され、そして
、寸法精度が優れており。

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する。さらに得
られた光ディスクの寸法精度が優れていることから、デ
ィスク再生時の軸方向面振れが少なく、そして軸方向加
速度が極めて小さい。

なお、第１図〜第５図で説明した情報記録媒体の製造方
法および情報記録媒体の例は、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、内外での各融着接合を別々に、いずれか一方
の融着接合を先に行なってもよい。

また、内外の各リング状スペーサに円盤状の樹脂基板を
一枚ずつ融着接合してもよい。

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１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。

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：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。

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０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；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、Ａ見２０コ等）、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、Ａｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｐｔ
等の金Ｊｉｇ；Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ等の半金属Ｈ３ｉ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１００〜５５００又の範
囲であり、好ましくは１５０〜１００ＯＸ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］ 本発明の情報記録媒体は、樹脂基板の膨らみからのいわ
ゆる逃げの部分を確保したスペーサの融着方法を用いる
ことにより、膨らみが形成された樹脂基板においても、
超音波融着する際に外側スペーサを基板の膨らみにほと
んど接触することなしに、樹脂基板表面に均一に接触す
ることができる。従って、上記情報記録媒体は各リング
状スペーサが、樹脂基板表面に均一に融着されたもので
ある。

すなわち、本発明の情報記録媒体は、二枚の樹脂基板を
内外の各スペーサを介してむらなく、良好に融着接合さ
れ、そして、寸法精度が優れており、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である。さらに上記情報記
録媒体は寸法精度が優れていることから、ディスク再生
時の軸方向面振れが少なく、そして軸方向加速度が極め
て小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体を製造する方法の例を
説明するための図で、ある。 第２図および第４図は１本発明の情報記録媒体に使用さ
れる外側リング状スペーサの例の断面図である。 第３図および第５図は、本発明の情報記録媒体の例の断
面図である。 第６図は、従来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７Ａ図および第７Ｂ図は、樹脂基板の記録層が設けら
れる側の外周縁部に形成された膨らみの外周縁部からの
距離と高さの関係を示す図である。 １１ａ、ｌｌｂ、　６１ａ、６１ｂ 二円盤状樹脂基板 １２．６２：内側のリング状スペーサ １３．４３．６３：外側のリング状スペーサ１４．６４
：超音波融着機 ｌ５．６５：超音波印加ホーン １６．６６：受は治具 １７．６７：超音波発振機 １８．６８：コンバータ １９ａ、１９ｂ、６９ａ、６９ｂ：孔部２０ａ、２０ｂ
、７０ａ、７０ｂ ：内周側非記録領域 ２１ａ、２１ｂ、７１ａ、７１ｂ ：外周側非記録領域 ２２ａ、　　２２ｂ　、　７２ａ、　　７２ｂ：記録層 ２３ａ、２３ｂ、７３ａ、７３ｂ＝膨らみ２４．２５．
７４．７５：リング状凸部２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２
８ｂ ：内側のリング状スペーサの融着部 ２７ａ、２７ｂ、２９ａ、２９ｂ ：外側のリング状スペーサの融着部 ３０：切欠部 ７２ａ、７２ｂ：膨らみ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一方の基板が記録層を有している二枚の
   円盤状基板が、記録層を内側にし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介して接合された
   エアーサンドイッチ構造の情報記録媒体であって、 外側のリング状スペーサの外周縁部と各基板との接触位
   置が、各基板の記録層側の面の外周縁部より０．１ｍｍ
   以上、且つ１．５ｍｍ以内の範囲内で内側にあることを
   特徴とする情報記録媒体。