JPH07311982A - 光記録媒体並びにその製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 媒体情報の書き込みにおいてゴミの発生が皆
無で、安価かつ高品質な光記録媒体並びにその製造装置
及び製造方法を提供すること。 【構成】 透明な樹脂基板１上に色素を含有する記録層
２、反射層３及び保護層４を順次積層してなる光記録媒
体において、当該光記録媒体の最内周部に媒体情報が光
の反射により読み出し可能な記録層２の光学的変化物５
として記録されていることを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体、特に大容
量情報が記録可能な色素を記録層とする単板型の高反射
率の追記型光記録媒体並びにその製造方法及び製造装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】色素からなる記録層の上に金属反射層を
設け更にその上に保護層を設けた単板型の追記可能な光
記録媒体が知られている（Optical Data Storage 1989
Technical Digest Series Vol.1 45 (1989)、特開平２
−１３２６５６号公報、特開平２−１６８４４６号公報
等）。この種の光記録媒体は、市販コンパクトディスク
（以後ＣＤと略す）プレーヤーであるＣＤ−ＲＯＭプレ
ーヤーやＣＤ−Ｉプレーヤーに互換性をもって使用する
ことができる。

【０００３】ところで、光記録媒体においては、一般に
その媒体の製造会社名、製造工場名、製造ライン、製造
年月日等の媒体の由来に関する情報（本明細書ではこれ
らを媒体情報と記す）が記録されており、これらの媒体
情報は、通常、人間の目で読むことができるようになっ
ている。ところが、最近、媒体の管理を効率化させるた
めに、媒体情報がライターやリーダーで読み出し可能で
ある光記録媒体が提案されている。このような光記録媒
体としては、反射層を形成した後に、該反射層を例えば
レーザー光で除去してバーコード等として媒体情報を書
き込んだ後、反射層を保護するための保護膜を成膜した
ものが知られている。そして、ライターやリーダーで媒
体情報を読み出す場合、通常、光の反射又は透過を利用
して読み出すようになっている。

【０００４】しかしながら、上記のような光記録媒体を
製造する場合、反射層を除去する際にゴミが発生し、そ
のゴミが残りの反射層の上に付着し、媒体の品質を劣化
させる不具合があった。本発明者らが調べたところ、反
射層は一般に非常に薄くかつ柔らかい金属の膜で構成さ
れているので、ゴミを除去する際に反射層に傷が付きや
すく、反射層の上に付着したゴミの除去は困難であっ
た。そして、ゴミの除去が不完全なまま反射層の上に保
護層を成膜すると、ゴミに起因する塗膜欠陥が発生しや
すく、発生した塗膜欠陥は媒体の外観を悪くするだけで
なく、ゴミの付着した付近の保護層にクラックの発生、
或いは膜の剥離を招きやすくすることがわかった。

【０００５】一方、特開平５−２５８３５２号公報に
は、透明な樹脂基板上に色素を含有する記録層、反射層
及び保護層を順次積層してなり、媒体情報がライターや
リーダーで読み出し可能である光記録媒体を製造するに
あたり、反射層の上に第１の保護層を成膜した後に、該
第１の保護層の上からレーザー光を照射して反射層を除
去することにより媒体情報を書き込み、さらにその上に
第２の保護層を成膜する技術が提案されている。そして
この技術により、上記ゴミの発生による不具合を解消で
きるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載した技術を用いた場合、以下のような問題点が
ある。 (1)媒体情報の書き込みに第２高調波の発振ユニット付
ＹＡＧレーザーマーカーのように高出力なレーザーマー
カーが必要であり、設備が高価になり、コストの上昇を
招く。 (2)媒体情報を書き込む際に発生するゴミを完全に除去
しなければならず、除電ブローが必要となる。 (3)媒体情報を書き込んだ部分の上に再度保護層を設け
る必要があり、工程数が増える上、媒体情報を書き込ん
だ部分に段差ができるので、スピンコートで保護層を成
膜する場合にはスジ状の膜厚ムラが発生する。

【０００７】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解消し、媒体情報の書き込みにおいてゴミの発生が皆
無で、安価かつ高品質な光記録媒体並びにその製造装置
及び製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、透明な樹脂基板上に色素を含有す
る記録層、反射層及び保護層を順次積層してなる光記録
媒体において、当該光記録媒体の最内周部に媒体情報が
光の反射により読み出し可能な記録層の光学的変化物と
して記録されていることを特徴とする光記録媒体が提供
される。

【０００９】また、本発明によれば、上記光記録媒体を
製造するために用いられる装置であって、少なくとも、
透明な樹脂基板上に色素を含有する記録層、反射層及び
保護層を順次積層してなる光記録媒体をクランプし回転
原点パルスを発生しながら等角速度で回転するターンテ
ーブルと、媒体情報を回転原点パルスに同期してデータ
パルスとして出力するデータパルス発生部と、データパ
ルスに応じて発光するレーザー及びレーザー光を集光す
るレンズを光記録媒体の回転半径方向に移動可能に搭載
したピックアップを具備することを特徴とする光記録媒
体の製造装置が提供される。

【００１０】さらに、本発明によれば、上記光記録媒体
を製造する方法であって、透明な樹脂基板上に色素を含
有する記録層、反射層及び保護層を順次積層してなる光
記録媒体を等角速度で回転させ、該回転と同期したレー
ザー光を光記録媒体に照射しながら半径方向に走査し、
記録層の光学的変化物を円弧状に形成することを特徴と
する光記録媒体の製造方法が提供される。

【００１１】以下本発明について詳述する。本発明の光
記録媒体は、図１に示すように、基本的に、透明な樹脂
基板１上に、色素を含有する記録層２、反射層３及び保
護層４を順次積層してなり、かつ当該光記録媒体の最内
周部に媒体情報が光の反射により読み出し可能な記録層
２の光学的変化物５として記録されていることを特徴と
する。ここで記録層の光学的変化物とは、通常の記録時
にピット部を形成する物質で、レーザー光による加熱で
変質や変形をし、再生レーザー光の波長での光学特性
（透過率、反射率等）が記録前と変化したもののことを
言う。書き込む媒体情報は、例えば媒体の製造会社名、
製造工場名、製造ライン名、製造年月日、製造ロット等
の媒体の由来に関する情報等である。該媒体情報は数字
に置き換えて図２に示すようなバーコードとして記録す
るのが好ましい。また、該媒体情報は円弧状に設けるの
が好ましい。さらに、該媒体情報はレーザー光により記
録層２の光学的変化物５として記録するのが好ましい。
本発明の光記録媒体では、媒体情報が記録層２の光学的
変化物５として記録されているので、ゴミの発生がな
く、信頼性が向上し、また低出力のレーザーを用いて記
録できるので、製造コストが安価となる利点がある。

【００１２】記録層２の光学的変化物５として書き込ま
れた媒体情報はライター又はリーダー等で読み出すこと
ができる。読み出す方法としては光を照射し、反射光又
は透過光の光量差を検出すればよい。

【００１３】次に、本発明の光記録媒体を製造するため
の装置及び方法について説明する。図３は本発明による
光記録媒体を製造するための装置、より詳しくは、透明
な樹脂基板上に、色素を含有する記録層、反射層及び保
護層を順次積層してなる媒体の最内周部に、媒体情報を
光の反射により読み出し可能な記録層の光学的変化物と
して記録するための装置を模式的に示す図である。図
中、図中１１はターンテーブル、１２はデータパルス発
生部、１３はピックアップ、１４は媒体情報を記録すべ
き光記録媒体である。ターンテーブル１１は光記録媒体
１４を透明基板が下側となるように取り付け、等角速度
（ＣＡＶ）で回転するようになっている。ターンテーブ
ル１１にはロータリーエンコーダ（図示せず）が取り付
けられ、１回転で回転原点パルス（図４参照）を１個発
生するようになっている。データパルス発生部１２は、
媒体情報を入力するとともに、ロータリーエンコーダか
ら回転原点パルスを入力し、該媒体情報を回転原点パル
スと同期させてデータパルスとして出力するようになっ
ている。この場合、光記録媒体１４に文字情報として記
録されている媒体情報を光学的手段で読み取り、その読
み取った情報を媒体情報としてデータパルス発生部１２
に供給することにより、データパルスを形成することが
好ましい。またピックアップ１３は該データパルスに応
じて発光するレーザーと該レーザーから出射されたレー
ザー光を集光するレンズとを搭載し、光記録媒体の回転
半径方向に移動可能となっている。

【００１４】媒体情報として記録層の光学的変化物を形
成するには、光記録媒体１４をターンテーブル１１に透
明基板が下側となるように取り付け、ターンテーブル１
１を等角速度で回転させる。ロータリーエンコーダはタ
ーンテーブル１１が１回転する毎に１つ回転原点パルス
を発生し、それをデータパルス発生部１２に供給する。
一方、スキャナーの様な画像読み取り手段（図３の１
５）によりディスク内周（φ１５〜φ３３）に文字情報
（画像情報）として記録された媒体情報をデータパルス
発生部１２に供給し、データパルス発生部１２でデータ
パルスへ変換する。そしてデータパルス発生部１２は、
回転原点パルスと同期させてデータパルスをピックアッ
プ１３に出力する。ピックアップ１３ではレーザーが該
データパルスに応じて発光し、レーザー光がレンズを介
して光記録媒体１４の記録層上に集光され、レーザー照
射された部分が光学的に変化した状態となる。そしてピ
ックアップを外周方向に徐々に移動させ、全媒体情報を
記録する。この場合、光記録媒体の回転数（ターンテー
ブル１１の回転数）は１００〜１０００ｒｐｍ、ピック
アップの半径方向移動速度は０．１〜１ｍｍ／ｓ、レー
ザーパワーは５〜２０ｍＷが好ましい。なお、ピックア
ップ１３は半径方向移動速度は光記録媒体の外周部側ほ
ど遅くなるように設定することが好ましい。このように
すると、線速度が大きくなったときのレーザーパワー不
足が補える。

【００１５】次に本発明に係る光記録媒体の各部の必要
特性等について説明する。先ず、本発明において用いら
れる透明な樹脂基板としては、信号の記録や読み出しを
行うための光を透過するものが好ましい。樹脂基板の光
透過率は８５％以上が好ましく、また光学的異方性の小
さいものが望ましい。このような樹脂基板としては、例
えばアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂
等の熱可塑性樹脂を用いた基板が例示される。これらの
中で基板の機械的強度、グルーブや再生専用信号などの
付与のしやすさ、経済性の点からアクリル系樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の成形樹脂
基板が好ましく、特にポリカーボネート系樹脂基板が最
も好ましい。樹脂基板は通常、射出成形や注型によって
形成される。これらの基板の形状は板状でもフィルム状
でもよく、また円形やカード状でもよい。これらの基板
の表面には記録位置を制御するためのグルーブが形成さ
れていてもよいし、また一部再生専用の情報等のための
ピット等が形成されていてもよい。かかるグルーブやピ
ット等は射出成形や注型によって上記樹脂基板を作る際
に付与するのが好ましい。

【００１６】本発明の光記録媒体においては、透明な樹
脂基板の上に、色素を含有する記録層、反射層及び保護
層を順次積層してなる基本構成を有するが、色素を含有
する記録層に用いられる色素とは、ポリメチン系色素、
フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ナフ
トキノン系色素、アズレン系色素、ジチオール金属錯体
系色素等の半導体レーザーの発振波長域に吸収を有する
色素が挙げられる。これらの色素は溶剤に対する溶解性
や記録特性等を制御するために各種の置換基で置換され
ていてもよい。また、これらの色素は１種又は２種以上
を混合して用いることもできる。これらの色素の中でも
色素の耐久性を考慮すればフタロシアニン系色素、ナフ
タロシアニン系色素が好ましい。

【００１７】本発明においては、前記した色素を含有す
る記録層は、通常、スピンコート、スプレー、浸漬等の
塗布法によって成膜することができる。上記色素を塗布
法により成膜する際は樹脂基板にダメージを与えない溶
剤、即ち基板用樹脂を実質的に溶解しない溶剤に色素を
溶解して塗布することが好ましい。記録層の膜厚は通常
５００〜２０００Åが好ましい。本発明においては上記
記録層を成膜した後、保護層の密着性を改善するため最
外周の記録層を溶剤によって除去してもよい。

【００１８】なお、色素を含有する記録層を成膜する際
には、前記した色素の他にニトロセルロース、エチルセ
ルロース、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン
樹脂等の樹脂やレベリング剤、消泡剤等を本発明の効果
を損なわない範囲において併用することもできる。

【００１９】本発明において記録層の上に設けられる反
射層は、通常、金属の薄膜が好ましい。通常のＣＤプレ
ーヤーとの互換性を考慮すると、媒体のグルーブ上での
反射率が６０％以上となる材料が好ましい。反射層形成
のための好ましい金属としては、アルミニウム、金、
銀、銅、白金、ニッケル等や、これらの金属を一成分と
する合金等が挙げられる。かかる金属の反射層は蒸着、
スパッター等の方法で成膜することができる。また、こ
れらの反射層の膜厚は通常５００〜２０００Å程度が好
ましい。反射層は当然のことながら、グルーブ部を越え
て成膜するのが好ましい。

【００２０】本発明においては、反射層の上に保護層が
設けられるが、この保護層を形成するためには、通常樹
脂が用いられるが、保護効果の点からは、熱硬化性樹
脂、特に生産性などの点から紫外線硬化樹脂が好まし
い。保護層の膜厚は１〜１５μｍ程度が好ましく、ま
た、この保護層は記録層及び反射層の外縁を越えて（そ
の外側にまで）成膜するのが好ましい。

【００２１】次に、本発明の実施例を述べる。 実施例１ 下記式(1)で表されるフタロシアニン色素と下記式(2)で
表されるフタロシアニン色素とをモル比１００：２０の
割合で混合したもの３重量部を２−エトキシエタノール
１００重量部に溶解して塗布液とした。ポリカーボネー
ト基板上に上記塗布液を用いてスピンコート法により厚
さ約１３００Åの記録層を形成した。次にスパッタリン
グ法により金の反射層を約１０００Å設け、さらにその
上にＵＶ硬化型樹脂をスピンコートし、紫外線を照射し
て硬化させて保護層を設け、光記録媒体を作成した。

【００２２】

【化１】

【００２３】

【化２】

【００２４】次に上記光記録媒体をターンテーブルに取
り付け、３００ｒｐｍの等角速度で回転させ、直径３９
ｍｍの円周上の記録層面にピックアップでレーザー光を
フォーカスさせ、回転原点パルスをトリガーとして、バ
ーコード変換されたデータパルスを発生させ、７８０ｎ
ｍの波長をもつレーザーを６．０ｍＷでデータパルスに
応じて発光させて記録を行った。記録を行いながらピッ
クアップを媒体上の直径４２．８ｍｍの位置まで０．２
ｍｍ／ｓで移動させ、媒体情報として図５に示すような
円弧状のバーコードを形成し、本発明による光記録媒体
を得た。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、前記構成としたので以
下のような顕著なる効果が得られる。 (1)媒体情報を記録層の光学的変化により記録するので
ゴミの発生がなく、高品質な光記録媒体が提供できる。 (2)媒体情報が低出力のレーザーで記録できるので光記
録媒体を安価に提供できる。 (3)回転原点パルスと同期してレーザー発光して媒体情
報を記録するので、例えば媒体情報をバーコードで記録
した場合、バーコードのゆがみがなく、正確な媒体情報
の読み取りができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の基本構成を模式的に示す
断面図である。

【図２】媒体情報がバーコードで記録された様子を示す
図である。

【図３】本発明による光記録媒体を製造するための装置
を模式的に示す図である。

【図４】回転原点パルス及びデータパルスの関係を示す
図である。

【図５】本発明の実施例で形成された媒体情報を表わす
バーコードを示す図である。

【符号の説明】

１ 透明樹脂基板 ２ 記録層 ３ 反射層 ４ 保護層 ５ 光学的変化物（媒体情報） １１ ターンテーブル １２ データパルス発生部 １３ ピックアップ １４ 光記録媒体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 7/26 ５０１ 7215−5Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な樹脂基板上に色素を含有する記録
   層、反射層及び保護層を順次積層してなる光記録媒体に
   おいて、当該光記録媒体の最内周部に媒体情報が光の反
   射により読み出し可能な記録層の光学的変化物として記
   録されていることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１の光記録媒体を製造するために
   用いられる装置であって、少なくとも、透明な樹脂基板
   上に色素を含有する記録層、反射層及び保護層を順次積
   層してなる光記録媒体をクランプし回転原点パルスを発
   生しながら等角速度で回転するターンテーブルと、媒体
   情報を回転原点パルスに同期してデータパルスとして出
   力するデータパルス発生部と、データパルスに応じて発
   光するレーザー及びレーザ光を集光するレンズを光記録
   媒体の回転半径方向に移動可能に搭載したピックアップ
   を具備することを特徴とする光記録媒体の製造装置。
3. 【請求項３】 請求項１の光記録媒体を製造する方法で
   あって、透明な樹脂基板上に色素を含有する記録層、反
   射層及び保護層を順次積層してなる光記録媒体を等角速
   度で回転させ、該回転と同期したレーザー光を光記録媒
   体に照射しながら半径方向に走査し、記録層の光学的変
   化物を円弧状に形成することを特徴とする光記録媒体の
   製造方法。