JPS5856893A - 光記録媒体 - 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】 ■　技術分野 この出願の発明は、光記録媒体に関する。　更に評しく
け、記録した情報の消去書替が可能なヒートモード光記
録媒体に関する。

■　従東技術 光記録媒体は、媒体と書込み表いしＷＩｌ取ヘッドが非
接触であるので、記録媒体が摩耗劣化しないという特長
をもち、この丸め、種々の光記録媒体の開発研究が行わ
れている。

このような光記録媒体のうち、暗室による１儂処理が不
要である等の点で、ヒートモード光記録媒体の開発が活
発になっている。

このヒートモードの光記録媒体は、記録光を熱として利
用する光記録媒体であり、レーザー光で媒体の一部を融
解、除去等して、ビットと称される小穴を形成し、この
ビットにより情報を記録するものである。

しかし、従来のヒートモード光記録媒体では、ビットと
して記録された情報の消去ができず、書込み情報を訂正
したり、書替ええシすることができない、あるいは困難
であるという欠点がある。

このような事情を、よシ具体的に説明するならば、従来
知られているヒートモード光記録媒体の一つとしては、
ニトロセルロースと光吸収剤とからなる記録層をもつも
のがある。　このような媒体に、記録光として、レーザ
ー光を、例えば１＃ｍφ程度の微少スポットとして照射
すると、照射部分は、短時間のうちに高熱となり、ニト
ロセルロースが発火消失し、微少な小穴として、ｌビッ
トの情報が記録される。　しかし、このような媒体では
記録情報の消去はできない。

これに対し、テルル、あるいはテルルーセレンーヒ素か
らなる層を記録層とするヒートモード光記録媒体も知ら
れている。　しかし、この場合にも、高融点の半金属類
を融解してビットを形成するため、記録され九ビットを
復元するのは、きわめて困難である。

さらに、特開昭５５−１６１６９０号公報には、反射基
体上に、光吸収色素と熱可塑性樹脂とからなる記録層を
有するヒートモード光記録媒体が記載されている。　こ
の媒体は、記録層を６．０１〜０、２　ｐ　ｍ程度にま
で薄くシ、レーザー光の照射により、照射部分の樹脂を
融解して流動移動させるか、おるいは照射部分の光吸収
色素を横方向に移動させるかして、反射基体を露出させ
、ビットを形成するものである。　しかし、この場合に
も、一旦移動し九光吸収色素を元に戻し、あるいは一旦
層底にまで到達し九小穴を埋め戻し、平坦にすることは
困難でおる。　このため、同公報には、この媒体が記録
情報の消去と書替ができる旨の開示ないし示唆はない。

これに対し、導電体上にサーモプラスチックを塗布した
媒体を用い、サーモプラスチック層上に電荷を一様に与
え、レーザー光照射によりサーモプラスチックの一部を
融解し、その体積変化によって、電気的吸引力の変化を
生じさせ、これによりレーザー光の照射に対応した表面
の凹凸によるビットを得る記録方式が知られている。こ
の方式では、媒体を再加熱することによシ、表面の凹凸
は平坦に戻シ、記録情報を消去することができるが、コ
ロナ放電器等を必要とし、書込み装置の機構が複雑とな
り、又装置の消費電力も大きくなる等の不都合がある。

■　発明の目的 この出願の発明は、このような実状Ｋｌｉみ表され九も
のである。

この出願の発明の第１の目的は、消去書替が可能なヒー
トモード光記録媒体を提供することにお石。

第２の目的は、このよう表消去可能な光記録媒体におい
て、記録層のビット形成に要する光エネルギーないし、
温度に明瞭な閾値が現われ、所定入力エネルギー以上で
再現性よく常にビットが形成され、所定値以下のエネ′
ルギーではビットが形成されず、ピット形成の再現性に
バラツキのある入力光エネルギーないし温度の領域が狭
くなるようにし、これと同時に、耐熱性が高く、高温で
の保存下でビットに書込まれ九情報信号の８７Ｎ比の劣
化が少なく、ｔｉ読み出し光によって、ビットないし、
その周辺部の真面が変形せず、書込み情報信号の８／Ｎ
比が劣化せず、さらには書込み感度が高く、加えて読み
出しの８／Ｎ比がきわめて高い光記録媒体を提供するこ
とにある。

この出願の発明のその他の目的は、以下の記載から自ず
と明らかになるであろう。

本発明者らは、このような目的につき種々検討を行った
ところ、所定のアクリル樹脂中に、光吸収染料ないし顔
料を含有させて記録層を形成し九とき、消去書替が可能
な媒体が実現し、しかも上記諸目的が達成されることを
見出し、この出願の発明をなすに至ったものである。

すなわち、この出願の発明は、基体上に、熱可塑性樹脂
と光吸収染料ないし顔料とを含む記録層を形成してなり
、記録光の照射にょシ、上記記録層が融解軟化して記録
ピットが形成され、上記記録層に形成され良記録ビット
底には、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料とをとも
に含む層が残存し、上記記録ビットが形成され九上記記
錯層に加熱を行うことにょシ、上記記録層表面が平坦と
なるように構成してなる光記録媒体において、上記熱可
塑性樹脂が、下記式で示される原子団を含むアクリル樹
脂であることを特徴とする光記録媒体である。

弐　　　　　　　　　　Ｒ。

ＣＨ−Ｃ− Ｃ−ＯＲ。

１ （上記式において、Ｒ，ｒは、水素原子またはアルキル
基を表わし、Ｒ２は、置換または非置換のアルキル基を
表わす、） ■　発明の具体的構成 以下、この出願の発明の具体的構成について詳細に説明
する。

この出願における光記脅媒体は、基本上に記録層を設層
してなる。

記録層は、所定のアクリル樹脂を含む。　このアクリル
樹脂は、熱可塑性樹脂として、記録光照射部分の温度上
昇にょシ、軟化ないし融解して、変形し、表面に記録ビ
ットを形成するものでおる。

用いるアクリル樹脂は、上記式で示される原子団を含む
ものでおる。　この場合、上記式において、Ｒ１は、水
素原子または炭素原子数１〜４の低級アルキル基、４１
に水素原子マえはメチル基であることが好ましい。　を
九、ＲＩは、置換、非置換いずれのアルキル基であって
もよいが、アルキル基の炭素原子数は１〜４であること
が好ましく、マたＲ１が置換アルキル基であるときには
、アルキル基を置換する置換基は、水酸基、ハロゲン原
子ｔたはアミノ基（特にジアルキルアミノ基）でめるこ
とが好ましい。

このような上記式で示される原子団は、他のくりかえし
原子団とともに、共重合体を形成して各種アクリル樹脂
を構成してもよいが、通常は、上記式で示される原子団
の１種または２種以上を〈シかえし単位とする単独型金
体ま九は共重合体を形成してアクリル樹脂を構成するこ
とになる。

このようなアクリル樹脂の数平均分子量は、固体として
得られるかぎりにおいて、１００．０００以下であるこ
とが好ましい。

数平均分子量が１０（１，０００以下と力ると、書込み
感度および読み出しの８７Ｎ比ともよシ高くなるからで
ある。

このようなアクリル樹脂は、通常の公知の方法で製造さ
れ、必要に応じ、これを分子量分別や精製して用いる。

　あるいは市販のものを、そのまま、あるいは分別、精
製などして用いてもよい。

一方、記録層には、このようなアクリル樹脂とともに、
光吸収染料ないし顔料が含有される。

この光吸収染料ないし顔料は、記録光に対して、大きな
光吸収率を示し、照射部における温度上昇を可能にする
ためのものである。　従って、記録光の波長に応じ、４
００〜８００５ｍの波長光を吸収する、種々の公知の染
料や、カーボンブラック、金属超微粉や、レーキ顔料郷
の種々の公知の無機ないし有機顔料等を用いることがで
きる。

他方、記録層中に含有されるアクリル樹脂と、光吸収染
料ないし顔料との含有量比は、アクリル樹脂１重量部に
対し、一般に、０．００２〜１０重量部程度の範囲内で
広範囲に選択することができる。

このよう表記銀層は、スピンナーコーター等の公知の種
々の方法で基体上に塗布設層される。

そして、一般に、０．０５μｍ〜１■の厚さとされる。

なお、このような記録層中には、上記のアクリル樹脂と
光吸収染料ないし顔料以外に、他の添加物が含有されて
いてもよい。

このような添加物の１例としては、各穐オリゴマーない
しポリマーがある。　この場合、ポリマーないしオリゴ
マーは、アクリル樹脂に対し、概ね３０重量％以下の範
囲で含有させ、支持体との接着性を向上させたシ、塗布
性を向上させたり、軟化温度を変化させたりすることが
できる。

この他、各種可塑剤、界面活性剤、帯電防止剤、滑剤、
難燃剤、紫外ｌｓ吸収剤、酸化防止剤、安定剤、分散剤
等を含有させることができる。

これに対し、このような記録層を設層支持する基体につ
いては特に限定されるものではなく、その材質としては
種々のものを用いることができる。

九だ、熱伝導度の点では、通常、各種ガラス、各種セラ
ミクス、あるいはポリメタクリル樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂等の各種樹脂層を用いることが好ま
しい。　又、形状や寸法は、用いる用途に応じ、ディス
ク、テープ、ベルト、ドラム等種々のものとすることが
できる。

この場合、この出願の媒体は、このような基体の一面上
に上記の記録層を有するものであってもよく、その両面
に記録層を有するものであってもよい。　又、基体の一
面上に記録層を塗設したものを２つ用い、それらを配録
層が向かいあうようにして、所定の間隙をもって対向さ
せ、それを密閉したりして、ホコリやキズがつかないよ
うにすることもできる。

なお、上記し九媒体には、必要に応じ金属製の反射層や
各種樹脂層等の下引層を設け、との下引層上に記録層を
設層することもできる。

■　発明の具体的作用 このように構成される、この出願の光記録媒体を用いて
、情報の二ｌ込みおよび消去を行うには以下のようにし
て行えばよい。

まず、記録光照射を行う。　記録光は、各種レーザー、
例えばＨｅ　−Ｎｏ　、Ｈｅ　−Ｃｄ　ＸＡｒ１半導体
等の４００〜８５０　ｎｍ９度の波長の各種レーザーを
集光して行い、その出力も糧々のものを用いることがで
きる。　又レーザー光の走査条件、パルス巾、集光条件
等４種々広範囲に変更可能である。

そして、このようなレーザーによる配録光照射により１
記録層中のアクリル樹脂が融解軟化して、照射部分には
、記録層表面に照射光に対応する微少記録ビットが形成
される。　この場合、通常の記録光照射条件にて、記録
ビットは記録層の鳩底にまでは到達せず、ビット底には
、アクリル樹脂と光吸収染料ないし顔料を含む層が残存
することになる。

このようにして、ビットが形成される結果、後述の消去
が可能となるものでおる。そして、この出願の媒体では
、きわめて感度よく、シか奄良好な形状のビットが得ら
れる。　を九ピット形成に要する記録光エネルギーの閾
値のブロードニングもきわめて少ない。　さらに、高温
下にて保存しても、ビットからの読み出し光の８／Ｎ比
の劣化はきわめて少ない。

一方、このように形成されるビットから、媒体上に書込
まれた情報を読み出すには、記録光よ抄低パワーの読み
出しレーザー光を用い、これを集光し、走査して、透過
光または反射光のいずれかの出力を検出する。

このとき、上記したように、この出願の媒体に形成され
九ピットは、形状が良好でめり、読み出しに際し、高い
８／Ｎ比が得られる。　また、読み出し光によって、媒
体に記録され九情報の８／Ｎ比が劣化したり、ビット部
以外の領域に不必要情報が記録されるようなこともない
。

他方、このようにして配録された情報を消去するには、
媒体を再加熱すればよい。　このとき一旦記録されて凹
凸状ビットとなっていた表面は、再融解して平坦に戻る
。消去のための加熱としては、レーザー光照射、各種ヒ
ーター加熱、赤外線ランプ照射等いずれを用いてもよい
。

そして、このような消去と書き込みを繰返したとき、書
込み感度は常に良好で、ビットは常に良好な形状を示し
、Ｓ／Ｎ比の高い読み取りが行われ、さらに読み取りに
よって、８／Ｎ比は劣化せず、又消去により、表面は常
に平坦に戻るので、消去の繰返し回数が多くなっても、
消去と書込みとを、常に確実かつ良好に行うことができ
る。

■　発明の具体的効果 この出願の光記録媒体によれば、一旦書込まれ九情報を
容易かつ確実に消去することができる。

また、記録層のビット形成に要する光エネルギーないし
温度の閾値のブロードニングはきわめて少なく、ピット
形成の再現性のバランく入力光エネルギーないし温度の
領域はきわめて狭い範囲となる。

さらに、耐熱性が高く、５０〜６０℃程度以上の高温に
保存されても、ピッ）Ｋ記録され九情報信号の８／Ｎ比
の劣化はきわめて少ない。

また、読み出し光による、ビットの形状変化や、ビット
周辺の形状変化はきわめて少なく、読み出し光による８
／Ｎ比劣化はきわめて少ない。

加えて、書込み感度は良好でめシ、ｉ丸、読み取りに透
過光を用いても反射光を用いても、高い８／Ｎ比が得ら
れる。

さらに、消去は常に安定に行われるので、消去書替を繰
返し多数回行っても、十分安定な情報書込みができる。

この場合、アクリル樹脂の数平均分子量がｉ　ｏ　ｏ、
　ｏ　ｏ　ｏ以下のものを用いるときには、これら諸効
果は、より一層すぐれたものとなる。

本発明者らは、本発明の効果を確認するため種々実験を
行った。　以下にそのうちの１例を示す。

実験例１ アクリル樹脂として、過酸化ベンゾイルを用い、メタク
リル酸メチルの重合を行い、分子量分別して、数平均分
子量２０．０００のポリメタクリル酸メチルを得た。

このポリメタクリル酸メチルと、レーキ顔料（Ｃ、Ｉ　
、　　Ｐ１ｇｍ＠ｎｔ　Ｂ１ｔ＋＊　ｌ　、　カラーイ
ンデックス番号４２５９５−Ｌａｋｅ　、　ＢＡＳＴ社
製　Ｆａｎａｌ　ＢｌｕｓＢ　５ｕｐｒａ　）とを、重
量比３：１にて混合し、サンドグラインドミルにて分散
した後、フィルターで０．５ｐｍ以上の粒子を除去し、
バーコードにょシ、１５０鴫φ、１．２■厚のバイレッ
タスガラス板上に３０　ａｍ厚およびＩｓｍ厚にて塗布
設層して、この出願の発明の媒体を得九。

これとは別に比較のため、ポリメタクリル酸メチルを、
それぞれ数平均分子量１ｏ万のポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリプロピレンにかえ、３種の比較用の媒体を得
た。

これら４種の媒体のうち、３０μ講厚の記録層をもつも
のにつき、記録層表面の変形と温度との関係を測定した
。すなわち、媒体を恒温槽に入れ、記録層表面Ｋ　Ｏ，
６４−一、５０ｆの封体を載置し、温度を５℃／分にて
昇温させながら、封体の層内への侵入度との関係を測定
し良、　そして、封体が層内に侵入しはじめてから、一
定侵入深さＫｆで到達するまでの温度中を測定し、ピッ
ト形成閾値のブロードニングを評価し友。　結果を下記
表１に示す。

これとは別に、４種の媒体につき、ＩＪｖｎ厚の記録層
をもつものにつき、以下の実験を行った。

まず、ｌＯｍＷのＨ＠　−Ｎｏレーザーを、ＡＮ　（開
口数）０．５５．４０倍の対物レンズで１μｍに集光し
、パルス照射した。　パルス巾を変更し、記録層表面に
ビットが形成されるパルス巾を測定し、書込み感度の逆
数（μ−ｅｅｌとした。　結果を表１に示す。　また、
その際の雰囲気温度を２０℃下げて実験し、入力エネル
ギーの閾値のブロードニングを評価したところ、上記の
閾値エネルギーにて、比較用の媒体は、いずれもビット
が形成されたのに対し、との出願の発明の媒体では、ピ
ット形成は行われなかった。

次に、上記レーザーのパルス巾を０．５＃ｍｓｅに固定
し、書込みを行い、次いで１ｍＷのＨ・−Ｎ。

レーザーを、上記と同じ光学系にて１μｍφに集光し、
１μｌ＠ｅ、（ｆｉかえし周波数１０　Ｈｚにて照射し
、その反射光をフォトダイオードで検出し、Ｓ／Ｎ比を
算出した。この場合、アンプ系は、１０ＭＨｚ帯域のも
のを用い、ｔたノイズはＲＭＳ値（実効値）を用いた。

　結果を表１に示す。

また、各媒体を７０℃にて１００時間保存し、その後の
Ｓ／Ｎ比の劣化（チ）を測定し、耐熱性を評価した。　
結果を表１に示す。

さらに、上記読み出しレーザーのパルスの繰返し周波数
を変更し、１０秒間照射し、記録層表面にビットが形成
されるに至る読み出し光周波数を測定した。　結果を表
ＩＫ示す。

表ＩＫ示される結果から、メタクリル酸メチルは、他の
樹脂と比較して、特性上きわめてすぐれていることがわ
かる。

実験例２ 実験例１におけるこの出願の媒体において、ポリエステ
ルの数平均分子量を、それだれ５．０００．２０．００
０．８０．０００，３００．０００にかえ、また、有機
顔料（ｏｐと称する）を、それぞれ銅−フタロシアニン
系染料のオレオゾールファーストブルーＥＬ（住友化学
工業株式会社製、Ｄと称する）、１３ｍμカーボンブラ
ック（ＣＢと称する）および１０　ｎｍ平均径ニッケル
超微粉（真空冶金株式会社製、Ｎｌと称する）にかえ、
各種媒体を作製し、実験例１と同様の実験を行った。

結果を表２に示す。

なお、耐熱性については、全媒体とも、−６−以下の劣
化しか示さなかった。

を九、読み出し光によるノイズの発生については、全媒
体とも３００　Ｉｓの読み出し光周波数にて、ピット形
成はなんら行われなかった。

表２の結果から、ポリメタクリル酸メチルの数平均分子
量が１００．０００以下となると、よ抄好ましい結果が
得られることがわかる。

実験例３ 下記表３〜表５に示されるような各種媒体を作製して、
同表に示される結果を得喪。

この場合、表３における共重合体１は、メタクリル酸メ
チル（ｈ１＝ＣＨｓ、　Ｒ，＝ＣＨ，）　とメタクリル
酸エチル（Ｒ，＝ＣＨ，，８重”Ｃｍ　Ｈａ　）と、メ
タクリル酸シクロヘキシル（Ｒ＋　＝ＣＨＩ　Ｎ　Ｒｔ
＝ＣＩ　ＨｌＩ）との１：１：１共重合体である。

まえ、表４における共重合体２は、メタクリル酸メチル
と、メタクリル酸ブチル（Ｒｔ　＝ＣＨｓｎ、　””Ｃ
４Ｈ，）と、メタクリル酸ジメチルアミンエチル［Ｒ，
＝ＣＨ，、Ｒ＊　＝（ＣＨ＊　）＊　ＮＣ（Ｈｊ）＊’
１とのｉ　：１　：ｉ共重合体である。

さらに、表５における共重合体３は、メタクリル酸メチ
ルと、メタクリル酸エチルと、メタクリル酸ヒドロキシ
エチル（Ｒ，＝ＣＨ，、Ｒ，＝ＣＨ，ＣＭ鵞０１（）と
の１：１：１共重合体でおる。

表３に示される結果から、この出願の媒体はいずれもす
ぐれた特性を示すことがわかる。

なお、このような効果は、染料ないし顔料として、半導
体レーザー用等のものを用いても同様に実現することが
確認されている。

代理人　弁理士　石　井　陽　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １基体上に、熱可塑性樹脂と光吸収染料ないし顔料とを
   含む記録層を形成してなシ、記録光の照射によシ、上記
   、記録層が融解軟化して記録ピットが形成され、上記１
   記録層に形成された記録ビット底には、熱可塑性樹脂と
   光吸収染料ないし顔料とをともに含む層が残存し、上記
   記録ビットが形成され九上記記碌層に、加熱を行うこと
   によシ、上記記録層表面が平坦となるように構成してな
   る光記録媒体において、上記熱可塑性樹脂が下記式で示
   される原子団を含むアクリル樹脂であることを特徴とす
   る光記録媒体。 式　　　　　　　　　　　Ｒ。 一　ＣＨ−Ｃ− Ｃ−０Ｒ。 １！ （上記において、ＲＩは、水素原子またはアルキル基を
   表わし、ＲＩは　置換または非置換のアルキル基を表わ
   す。） ２アクリル樹脂の数平均分子量が１０＠、０００以下で
   おる特許請求の範囲第１項記載の光記録媒体。