JPH0827991B2 - 情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、情報記録媒体及びそ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、二枚のディスク
基盤がスペーサを介して接合されたエアーサンドイッチ
型情報記録媒体であって、ディスク基盤とスペーサとが
特定された樹脂から形成された情報記録媒体及びその製
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得るものである。

光ディスクは、基本構造としてプラスチック等の樹脂
からなる円盤状の透明なディスク基盤と、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盤
表面には、基盤の平面性の改善、記録層との接着力の向
上あるいは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、二枚のディスク基盤を記録層が内側にな
るようにして、外周及び内周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、エアーサンドイッチ型情報記録媒体
の製造方法について種々の提案がなされているが、それ
らの情報記録媒体においては一般にスペーサとディスク
基盤とは同一の樹脂から構成されている。しかしなが
ら、このような情報記録媒体は、ディスクの機械的特
性、特に、ピックアップの追従上重要な要件である面振
れの軸方向加速度が充分低く抑えられていない傾向にあ
った。

また、接着強度が大きく、衝撃に強く、複屈折の小さ
い情報記録媒体を提供するために、スペーサの弾性率が
ディスク基盤の弾性率の20〜90％の範囲にある情報記録
媒体が提案されている（特開昭62−173656号公報参
照）。しかしながら、この公報にも情報記録媒体の面振
れ軸方向加速度については全く記載されていない。

［発明の目的］ 本発明は、機械的特性、特に、面振れ軸方向加速度が
改善され小さくなり、融着部の強度、特に衝撃強度が向
上した情報記録媒体、及びその製造方法を提供すること
を目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、外周スペーサ及び内周スペーサを介して二
枚のディスク基盤が接合されてなるエアーサンドイッチ
型情報記録媒体であって、該スペーサが、該ディスク基
盤を構成する樹脂と同一種類の樹脂であり、且つ、該デ
ィスク基盤を構成する樹脂の粘度平均分子量よりも大き
い粘度平均分子量を有する樹脂から成ることを特徴とす
る情報記録媒体にある。

本発明はまた、外周スペーサ及び内周スペーサを介し
て二枚のディスク基盤が接合されてなるエアーサンドイ
ッチ型情報記録媒体の製造方法であって、該ディスク基
盤を構成する樹脂と同一種類の樹脂であり、且つ、該デ
ィスク基盤を構成する樹脂の粘度平均分子量よりも大き
い粘度平均分子量を有する樹脂から成る該スペーサと該
ディスク基盤とを超音波融着によって接合することを特
徴とする情報記録媒体の製造方法にある。

本発明の好ましい実施態様は、該スペーサを構成する
樹脂の粘度平均分子量が、該ディスク基盤を構成する樹
脂の粘度平均分子量の1.3〜2.0倍である。前記情報記録
媒体及びその製造方法である。

［発明の詳細な記述］ 本発明の情報記録媒体及びその製造方法を、添付した
第１図〜第３図を参照して説明する。

第１図は、本発明の情報記録媒体の一実施例を示す断
面図である。

第１図において、情報記録媒体１は、記録層3aを片面
に有し孔部4aを有するディスク基盤2a及び記録層3bを片
面に有し孔部4bを有するディスク基盤2bが、記録層3aと
記録層3bとを対面させて、ディスク基盤2a及び2bの外周
部及び内周部がそれぞれリング状の外周スペーサ５及び
リング状の内周スペーサ６を介して接合され、ディスク
基盤2aとディスク基盤2bとの間に空間７が形成された構
造となっている。孔部4a及び孔部4b並びに内周スペーサ
６の孔部6aは一致している。

ディスク基盤2a及び2bを構成する樹脂としては、従来
より情報記録媒体の基盤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。基盤の光学的
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、基盤材料の例としては、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。

外周スペーサ５及び内周スペーサ６を構成する樹脂
は、ディスク基盤2a及び2bを構成する樹脂と同一種類の
樹脂であって、且つ、ディスク基盤2a及び2bを構成する
樹脂の粘度平均分子量よりも大きい粘度平均分子量を有
する樹脂である。好ましくは、外周スペーサ５及び内周
スペーサ６を構成する樹脂の粘度平均分子量は、ディス
ク基盤2a及び2bを構成する樹脂の粘度平均分子量の1.3
〜2.0倍の粘度平均分子量を有する樹脂である。外周ス
ペーサ５及び内周スペーサ６を構成する樹脂が、ディス
ク基盤2a及び2bを構成する樹脂と同一種類の樹脂である
ために、例えば、超音波融着法によってディスク基盤と
を各スペーサとを接合させるとこれらを良好に、確実に
融着接合させることができる。また、外周スペーサ５及
び内周スペーサ６を構成する樹脂が、ディスク基盤2a及
び2bを構成する樹脂の粘度平均分子量よりも大きい粘度
平均分子量を有することによって、情報記録媒体の面振
れ軸方向加速度を著しく低下させることが可能となる。
外周スペーサ５及び内周スペーサ６を構成する樹脂と、
ディスク基盤2a及び2bを構成する樹脂との粘度平均分子
量の上記相対関係と、情報記録媒体の面振れ軸方向加速
度との相関については、必ずしも明らかではないが、一
般に、粘度平均分子量が大きくなると樹脂の溶融開始温
度が上昇し、従って、本発明の情報記録媒体において
は、基盤を構成する樹脂がスペーサのエネルギーダイレ
クタに比して溶融し易くなるため、超音波融着時にエネ
ルギーダイレクタ側の樹脂が基盤に対して比較的深く侵
入し溶け合うようになり、融着状態が安定化するためで
あろうと推察される。

本発明の情報記録媒体は、外周スペーサ５及び内周ス
ペーサ６を構成する樹脂と、ディスク基盤2a及び2bを構
成する樹脂とが、前記特定した関係を有することに特徴
を有するものであり、それ以外のもの、例えば、ディス
ク基盤2a及び2bの記録層3a及び3b、情報記録媒体１の製
造方法等については、特に限定されることなく、公知の
ものを任意に選択利用することができる。

記録層が設けられる側の基盤表面には、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（SiO₂、Al₂O₃等）、無機弗化
物（MgF₂）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、In、
Sn、Zr、Al、Ti、Cu、Ge、Au、Pt等の金属;Bi、As、Sb
等の半金属;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
プレーティング、塗布などの方法により基盤上に直接に
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100〜5500Åの範囲で
あり、好ましくは150〜1000Åの範囲である。

なお、基盤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。

本発明の情報記録媒体は、二枚のディスク基盤の間に
外周スペーサ及び内周スペーサを挟み、第１図に示す情
報記録媒体が得られるように、ディスク基盤と各スペー
サとを、超音波融着によって接合することにより製造で
きる。

本発明の情報記録媒体の製造方法の一実施例を、第２
図および第３図を参照して説明する。

第２図において、内周スペーサ６および外周スペーサ
５が円盤状の受け治具11の上に同心で配置され、その上
に記録層3aを有するディスク基盤2aが、記録層3aが下側
になるように重ねられている。

ディスク基盤2aは、中央に設けられた孔部4a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８および外周側の非記録領域９が設定され、また、
該非記録領域の間に記録層3aが形成されている。

ここで、受け治具11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る溝が形成されて
いることが好ましい。内周スペーサ６のリング状凸部は
6a、6bおよび外周スペーサ５のリング状凸部は5a、5bで
ある。

そして超音波融着機12の超音波印加ホーン13がディス
ク基盤3aおよびスペーサ５及び６が超音波エネルギーを
付与できるようにスペーサ５及び６に対応するディスク
基盤2aの表面に配置されている。

第３図において、ディスク基盤2bは、記録層3bが上に
なるように基盤側を下にして円盤状の受け治具14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
サ付きのディスク基盤2aを記録層側（スペーサ側）を下
にして、ディスク基盤2bの上に配置されている。超音波
融着機12の超音波印加ホーン13は第２図と同様にディス
ク基盤2bおよび各スペーサに超音波エネルギーを付与で
きるように各スペーサに対応するディスク基盤の表面に
配置されている。

製造手順は、第２図に示すように、内周スペーサ６お
よび外周スペーサ５を円盤状の受け治具11の上に同心で
配置し、その上に記録層3aを有するディスク基盤2aを、
記録層が下側になるように重ねる。

そして、超音波融着機12の超音波印加ホーン13を各ス
ペーサに対応するディスク基盤2aの表面に接触させ、超
音波エネルギーを付与して、樹脂基盤2aとスペーサ５及
び６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、ディスク基盤2bを、記
録層3bが上になるように基盤側を下にして円盤状の受け
治具14の上に同心に配置し、その上に、第一工程で得ら
れたスペーサ付きの樹脂基盤2aを、記録層側（スペーサ
側）を下にして樹脂基盤2bの上に配置する。

そして、超音波融着機13の超音波印加ホーン14を各ス
ペーサに対応するディスク基盤2aの表面に接触させ、超
音波エネルギーを付与して、樹脂基盤2bとスペーサ５及
び６とを融着接合する（これまでが第二工程）。このよ
うにして、第１図に示すようなエアーサンドイッチ型の
情報記録媒体を製造することができる。

こうして得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、面振れの軸方向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できる。

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、本発明の製造方法に従うものである
が、本発明は上記のような例に限定されるものではな
い。例えば、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。

［発明の効果］ 本発明の情報記録媒体は、機械的特性、特に、面振れ
軸方向加速度が改善され小さくなり、融着部の強度、特
に衝撃強度が向上し、ピックアップの追従性が優れてい
るという顕著な効果を奏する情報記録媒体である。

次に本発明の実施例および比較例を記載する。ただ
し、これらの各例は本発明を制限するものではない。

［実施例１］ 粘度平均分子量15300を有するポリカーボネート（デ
イジンパンライトAD5503、帝人（株）製）を使用して射
出成形により成形した。プレグルーブを設けた円盤状ポ
リカーボネート基盤［外径:130mm、中心孔内径:15mm、
厚さ:1.2mm、プレグルーブの深さ: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
ロヘキサノン100重量部とに塩素化ポリエチレン0.3重量
部が溶解しているもの］をスピンコーターを用いて基盤
外周まで塗布し、次いで乾燥して層厚500オングストロ
ームの中間塗布層を形成した。上記中間塗布層の上に、
In、GeS及びAuをIn:GeS:Au＝66:22:12（重量比）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、基盤および記録層からなる
ディスク基盤を得た。

一方、粘度平均分子量22000を有するポリカーボネー
ト（テイジンパンライトＬ−1225、帝人（株）製）を使
用して、リング状の外周スペーサ及び内周スペーサを射
出成形により成形した。

上記スペーサを二枚の上記ディスクの間に挟んで、こ
れらを第２図及び第３図について説明したのと同様にし
て超音波融着により接合し、第１図に示すようなエアー
サンドイッチ型情報記録媒体を得た。

上記超音波融着は、超音波融着機としてブランソン社
製のModel 8800を用い、圧力:20psi、発振時間:0.1秒、
エネルギーダイレクター：高さ0.2mm（正三角形断面）
の条件で行なった。

［比較例１］ 実施例１において、外周及び内周スペーサの材料とし
て、ディスク基盤と同じ材料（テイジンパンライトAD55
03、帝人（株）製）を使用した他は、実施例１における
と同様にして情報記録媒体を製造した。

［光ディスクの評価］ 上記実施例１で得られた光ディスクを６ディスクと比
較例１のものを６ディスクの合計12ディスクについて、
回転数1800r.p.m.にて面振れの軸方向加速度を測定し、
その各サンプルの測定値を分散分析により統計処理を行
ない評価した。

軸方向加速度の評価結果を第４図に示した。

実施例１で得られた光ディスクでは平均値が9.2m/秒
^２、比較例１で得られた光ディスクでは平均値が12.8m/
秒^２で、信頼限界が±1.9m/秒^２であった。この結果
は、分散分析により危険率５％で有意であることを示し
た。

この結果から、本発明の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一実施例を示す断面
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４図は、実施例１および比較例１で得られた光ディス
クの面振れ軸方向加速度を示すグラフである。 1:情報記録媒体、2a、2b:ディスク基盤、3a、3b:記録
層、4a、4b:孔部、5:外周スペーサ、6:内周スペーサ、
7:空間、8:内周側の非記録領域、9:外周側の非記録領
域、11:受け治具、12:超音波融着機、13:超音波印加ホ
ーン、14:受け治具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 清一 神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号 富 士写真フイルム株式会社内 (72)発明者 石原 祐輔 神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号 富 士写真フイルム株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周スペーサ及び内周スペーサを介して二
   枚のディスク基盤が接合されてなるエアーサンドイッチ
   型情報記録媒体であって、該スペーサが、該ディスク基
   盤を構成する樹脂と同一種類の樹脂であり、且つ、該デ
   ィスク基盤を構成する樹脂の粘度平均分子量よりも大き
   い粘度平均分子量を有する樹脂から成ることを特徴とす
   る情報記録媒体。
2. 【請求項２】外周スペーサ及び内周スペーサを介して二
   枚のディスク基盤が接合されてなるエアーサンドイッチ
   型情報記録媒体の製造方法であって、該ディスク基盤を
   構成する樹脂と同一種類の樹脂であり、且つ、該ディス
   ク基盤を構成する樹脂の粘度平均分子量よりも大きい粘
   度平均分子量を有する樹脂から成る該スペーサと該ディ
   スク基盤とを超音波融着によって接合することを特徴と
   する情報記録媒体の製造方法。