(57)【要約】データ記録媒体（１）は、複数のプライ（１０）にらせん状に巻き付けられたポリマー膜（１１）を含む光学情報キャリアを有する。情報は、この膜を通して、予め選択されたポリマー膜プライ（１０）から読み出し得、必要に応じて、予め選択されたポリマー膜プライ（１０）へ書き込み得る。隣り合うポリマー膜プライ（１０）間に、接着層として設けられるワニス層（１２）が配置される。またポリマー膜（１１）は、少なくとも５つのポリマー膜プライ（１０）で巻き付けられることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学情報キャリアを有するデータ記録媒体であって、該データ記録媒体は、複数のプライ（１０）でらせん状に巻き付けられたポリマー膜（１１）を有し、情報は、該ポリマー膜を通して、予め選択されたポリマー膜プライ（１０）から読み出され得、必要に応じて、予め選択されたポリマー膜プライ（１０）へ書き込み得、隣接するポリマー膜プライ（１０）間に、接着層として設けられるワニス層（１２）が配置される、データ記録媒体。
【請求項２】
前記ポリマー膜（１１）は、少なくとも５つのポリマー膜プライ（１０）で巻き付けられることを特徴とする、請求項１に記載のデータ記録媒体。
【請求項３】
前記ポリマー膜（１１）は、巻回コアに巻き付けられることを特徴とする、請求項１または２記載のデータ記録媒体。
【請求項４】
前記ポリマー膜（１１）の屈折率は、加熱することによって局所的に変更可能であることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のデータ記録媒体。
【請求項５】
前記ポリマー膜（１１）に吸収体が割り当てられ、該吸収体は、少なくとも部分的に書き込みビームを吸収し、その際に生成された熱を少なくとも部分的に、局所的に該ポリマー膜（１１）に伝達することを特徴とする、請求項４に記載のデータ記録媒体。
【請求項６】
前記ワニス層（１２）の前記屈折率は、前記ポリマー膜（１１）の該屈折率とごくわずかに異なることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載のデータ記録媒体。
【請求項７】
前記ワニス層（１２）のワニスは、溶剤を含まないことを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載のデータ記録媒体。
【請求項８】
前記ワニス層（１２）のワニスは、硬化可能であることを特徴とする、請求項７に記載のデータ記録媒体。
【請求項９】
前記ワニス層（１２）のワニスは、透明で重合可能な樹脂を有することを特徴とする、請求項８に記載のデータ記録媒体。
【請求項１０】
前記ワニス層（１２）のワニスは、オリゴマーアクリレート、オリゴマーメタクリレート、エポキシ樹脂、ビニルエーテル樹脂の群から選択された構成要素の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項９に記載のデータ記録媒体。
【請求項１１】
前記ワニス層（１２）のワニスはフリーラジカル開始剤を含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載のデータ記録媒体。
【請求項１２】
前記フリーラジカル開始剤は、熱および／または紫外線照射によって活性化し得ることを特徴とする、請求項１１に記載のデータ記録媒体。
【請求項１３】
請求項８の特徴を有するデータ記録媒体を作製する方法であって、ワニス層（１２）のワニスは、ポリマー膜（１１）の少なくとも一方の側に付与され、該ポリマー膜（１１）はらせん状に巻き付けられ、該ワニス層（１２）のワニスは、巻き付けの間、および／または巻き付け工程の終了後に硬化される、方法。
【請求項１４】
前記ワニスは、ドクターブレードを用いて付与されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
該データ記録媒体は、その中央領域にリセスを有し、該データ記録媒体に合わせて調節されたドライブにおいて、読み出しデバイス（２）および必要に応じて書き込みデバイス（２）を含み、該読み出しデバイス（２）および必要に応じて該書き込みデバイス（２）は、該データ記録媒体（１）の該中央領域のリセスにおいて配置され、情報を読み出しおよび書き込むために、該データ記録媒体に対して移動される一方で、該データ記録媒体（１）は静止している、請求項１に記載のデータ記録媒体の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光学情報キャリアを有するデータ記録媒体に関する。このデータ記録媒体は、複数のプライでらせん状に巻き付けられたポリマー膜を有し、情報は、この膜を通して、予め選択されたポリマー膜プライから読み出し得、必要に応じて、予め選択されたポリマー膜プライへ書き込み得る。
【０００２】
ＤＥ　２９８　１６　８０２号において、ポリマー膜を含む光学情報キャリアを有するデータ記録媒体が記載される。ポリマー膜の材料として、ポリメチルメタクリレート、および双軸配向ポリプロピレンを含む、Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ　ＡＧによって「ｔｅｓａｆｉｌｍ　ｋｒｉｓｔａｌｌｋｌａｒ」という名称で販売されるポリマー膜が挙げられる。このデータ記録媒体において、ポリマー膜は複数のプライでらせん状で巻回コアに巻き付けられ、その際、各隣接し合うプライの間に、１つの接着層が存在する。この接着層は、感圧性アクリレート接着剤を含む。データドライブの書き込みビームを用いてポリマー膜を局所的に加熱することによって、このデータ記録媒体に情報が書き込まれ、その結果、ポリマー膜の界面での屈折率およびそれによる反射出力（反射率）が、局所的に変化する。これは、データドライブにおける読み出しビームを用いて検出され得る。書き込みビームまたは読出しビームをフォーカスすることによって、情報は、的確に、情報キャリアの予め選択されたプライに書き込まれ得、または情報キャリアの予め選択されたプライから読み出され得る。巻回コアは光学的に透明であり得、データドライブの読み出し／書き込みデバイスを収容するために利用されるリセスをその中央領域に有し得る。この場合、書き込み／読み出しデバイスは、データ記録媒体に相関して移動する一方で、データ記録媒体は静止しているので、データ記録媒体は高速回転運動を考慮して平衡にされることを必要としない。
【０００３】
現在のデータ記録媒体において用いられるアクリレート接着剤は、水性分散の形態で付与される。この接着剤は水に対して敏感ではない。さらに、この接着剤は寸法安定性がないので、ポリマー膜の個々のプライは互いにずれ合う（「入れ子効果（Ｔｅｌｅｓｋｏｐｉｅｒｅｆｆｅｋｔ）」）か、または時間の経過とともに、個々のプライの間に厚さの変化が生じ得る。巻き付けられたポリマー膜の縁において接着剤が絞り出され得る。さらなる不利な点は、接着層の厚さの変動、および接着層のために、通常、かなり厚い厚さが必要とされることである。さらに、溶剤が残留するために、接着剤の透明度は不完全である。
【０００４】
本発明の課題は、複数のプライの形状にせん状に巻き付けられたポリマー膜を含む光学情報キャリアを有するデータ記録媒体を提供することである。このデータ記録媒体の場合、ポリマー膜の個々のプライは寸法安定性があり、光学的に完璧に互いに結合される。
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を有するデータ記録媒体によって解決される。請求項１３は、そのようなデータ記録媒体を作製する方法を提示する。請求項１５は、データ記憶媒体に合わせて調節されたドライブにおける、そのようなデータ記録媒体の使用に関する。本発明の好適な実施形態は従属請求項から明らかである。
【０００６】
本発明によるデータ記録媒体は、複数のプライの形状にらせん状に巻き付けられたポリマー膜を含む光学情報キャリアを有する。情報は、このプライを通って、予め選択されたポリマー膜プライから読み出し得、必要に応じて、予め選択されたポリマー膜プライへ書き込み得る。隣接するポリマー膜プライの間に、接着層として設けられるワニス層が配置される。好適には、ポリマー膜は、少なくとも５つのプライの形状に巻き付けられている。
【０００７】
接着層として設けられるワニス層は、公知のデータ記録媒体において用いられるアクリレート接着剤よりも、より良好な機械的および光学的特性を有する。好適な１実施形態において、エネメル層のワニスは、処理する際には液状、溶剤なし（すなわち、この層は、いわゆる１００％系を形成する）および硬化可能（ａｕｓｈａｅｒｔｂａｒ）である。硬化した後、データ記録媒体のワニス層（単数または複数）は、寸法安定性、すなわち、剛性または実質的に剛性であり、もはや粘り気がない。透明度を損なう溶剤の残留物が残っている可能性がない。
【０００８】
ワニス層のワニスのために特に適切なのは、好適には、例えば、熱および／または紫外線照射により活性化され得るラジカル開始剤を含む透明で重合可能な樹脂である。これに関する例として、例えば、過酸化ベンゾイルまたはアゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等の熱により活性化され得るラジカル開始剤、または紫外線により活性化されるラジカル開始剤（例えば、「Ｉｒｇａｃｕｒｅ　５００」または「Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１０００」等であり、両方ともＦａ．Ｃｉｂａ　Ｓｐｅｚｉａｌｉｔａｅｔｅｎｃｈｅｍｉｅから販売されるブランド商品である）を含むオリゴマーアクリレートまたはオリゴマーメタクリレートである。同様に適切なのは、透明で、ラジカル開始剤によって重合可能な他の樹脂である。さらに、例えば、エポキシ樹脂またはビニルエーテル樹脂等の、紫外線照射によって活性化され得るカチオン性の開始剤によって重合化され得る透明な樹脂が適切である。
【０００９】
本発明によるデータ記録媒体の好適な実施形態において、ポリマー膜の屈折率は、加熱によって局所的に変化され得る。ポリマー膜の材料として適切なのは、例えば、双軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）である。膜に押出し成形された後、ポリプロピレンが２つの平面においてプレテンショニングされる場合、材料には高い固有エネルギーが蓄積される。例えば、書き込みビームを用いて、局所的に加熱される場合、逆変形による強度の材料変化が起こり、それは、単位領域ごとに比較的小さいエネルギー量が割当てられる場合も同じである。このようにして、例えば、約１μｍの直径またはサイド長を有する１つの記録された情報ユニットに関する領域上にわたって、約０．２の屈折率の変化が達成され得、これは読み出しビームによって十分に検出可能である。従って、ワニス層は、ポリプロピレンから作製されるポリマー膜に良好に粘着し、例えば、コロナ処理等、ポリマー膜の前処理が必要であり得る。ポリプロピレン以外の他の材料も、ポリマー膜用に用いることが考えられ得る。
【００１０】
ポリマー膜には、少なくとも部分的に書き込みビームを吸収し、その際に生成された熱を少なくとも部分的に、局所的にポリマー膜に放出するように設けられた吸収体が少なくとも部分的に配置される。吸収体は、例えば、ポリマー膜またはポリマー膜に隣接する層に存在する色素分子を含み、比較的低い書き込みビーム強度に対して、屈折率を変化させるのに十分な、ポリマー膜の局所的加熱を可能にするポリマー膜に隣接し、吸収体を含むことが可能な層として、ポリマー膜の隣接し合う２つのプライ間のワニス層、または特にこの目的のために独立して設けられる吸収体層を含む。従って、後者の場合、隣接し合うポリマー膜プライ間に、接着層として設けられるワニス層だけでなく、さらに、吸収体層が配置される。（データ記録媒体のさらなる実施形態において、隣接し合うポリマー膜プライ間に、ワニス層の他に、異なる機能または追加的な機能を有する１つ以上の層を有し得る）。
【００１１】
好適には、ポリマー膜プライと隣接するワニス層との間の境界において、レーザビームまたは書き込みビームの妨害的な反射を最小化するために、ワニス層の屈折率は、ポリマー膜の屈折率とごくわずかに異なる。屈折率の差が０．００５未満であれば特に有利である。しかしながら、屈折率の任意の差異は、データ記録媒体をフォーマット化するために利用され得る。
【００１２】
らせん状に巻き付けられたポリマー膜、およびワニス層の硬化可能なワニスを有する、本発明によるデータ記録媒体は、ワニス層のワニスがポリマー膜の少なくとも一方の側に付与され、ポリマー膜がらせん状に巻き付けられることによって作製され得る。ワニス層のワニスは、巻き付けられる間および／または巻き動作が終了した後に硬化される。好適には、ワニスはドクターブレード（Ｒａｋｅｌ）を用いてポリマー膜上に付与される。例えば、吹き付けまたは塗布等、ワニスを付与する他の方法も考えられ得る。ポリマー膜は、例えば、後にデータ記録媒体に残る透明な巻回コア等の巻回コアに巻き付けられ得る。別の可能性は、ポリマー膜を巻回構成要素（Ｗｉｃｋｅｌｋｏｅｒｐｅｒ）に巻き、次にデータ記録媒体の中央領域から抜き取ることである。その結果、もはやほどけず、入れ子式にずれない、らせん状に巻き付けられたポリマー膜を有する寸法が安定なデータ記録媒体ができる。さらに、隣接するポリマー膜プライ間のワニス層は高い透明度を示し、これによって、データ記録媒体からのデータの読み出し、および場合によってはデータ記録媒体へのデータの書き込みを容易にする。
【００１３】
データ記録媒体がらせん状に巻き付けられ、その中央領域、例えば巻回コアにおいて
リセスを有する場合、このリセスにおいて、データ記録媒体に合わせて調節されるドライブの読み出しデバイス、および必要に応じて書き込みデバイスを設け、情報の読み出しまたは書き込みのために、データ記録媒体に対してデバイスを移動させることが可能であり、それに対してデータ記録媒体は静止している。静止するデータ記録媒体は、高速回転運動を可能にするために平衡にされることを必要とせず、それが生産コストに有利に作用するという利点を有する。
【００１４】
以下において、本発明は実施例を用いて詳細に記載される。
【００１５】
図１は、データ記録媒体１、およびデータ記録媒体１に合わせて調節されたドライブの書き込み／読み出しデバイス２を模式図で示す。データ記録媒体１は、情報キャリアとして機能し、光学的に透明な巻回コアにらせん状に巻き付けられるポリマー膜１１の多数のプライ１０を有する。巻回コアは、明瞭さを考慮して、図１においては図示されない。巻回コアは、最も内部部分のプライ１０の内部に存在する。プライ１０は、らせん状に巻き付けられることによって形成されるが、より図示を、明瞭にするために、ポリマー膜１１の個々のプライ１０は同心円リングとして図１に示される。ポリマー膜１１の隣接するプライ１０の対のそれぞれの間には、１つの接着層として機能するワニス層１２が存在する。従って、個々のワニス層１２は全部がつながっており、全体として、ポリマー膜１１も全く同様にらせん状の流れを有する。明瞭さのため、ワニス層１２は、縮尺通りではない拡大された厚さで示されている。
【００１６】
実施例において、ポリマー膜１１は、双軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）から構成された、巻き付けられる前に両方の表面方向にプレテンショニングされている。ポリマー膜１１は、実施例において、３５μｍの厚さを有し、１０μｍ〜１００μｍの範囲の他の厚さ、またはこの範囲外の厚さも同様に考えられ得る。ワニス層１２は、気泡がなく、この実施例において、吸収体色素が混合される、紫外線照射により硬化し得るメタクリレートワニス（下記参照）から構成される。ワニス層１２は２３μｍの厚さであり、好適な層の厚さは１μｍ〜４０μｍである。この実施例において、データ記録媒体１は、ポリマー膜１１の２０個のプライ１０を含み、約３０ｍｍの外径を有する。データ記録媒体１の高さは１９ｍｍである。プライ１０の他の任意の数または他の寸法も、同様に可能である。巻数またはプライ１０の数は、例えば、１０〜３０の間であり得るが、３０より多くてもよい。
【００１７】
巻回コアの内部に配置された書き込み／読み出しデバイス２は、原理的に、例えば、ＤＶＤ技術から公知である。書き込み／読み出しデバイス２は、書き込み／読み出しヘッド２０を含み、この書き込み／読み出しヘッド２０は、機構２１によって、図示された矢印の方向に回転され得、軸方向に前後に移動され得る。書き込み／読み出しヘッド２０は、光学素子を有し、図１に図示されていないレーザによって生成される光のビーム（例えば、光の波長は６３０ｎｍまたは５３２ｎｍ）が光学素子によってポリマー膜１１の個々のプライ１０にフォーカスされ得る。書き込み／読み出しヘッド２０は、機構２１によって移動されるので、このヘッドはデータ記録媒体１のすべてのプライ１０を完全に走査し得る。この実施例において、データ記録媒体１は静止している。従って、データ記録媒体は、書き込み／読み出しヘッド２０とは対照的に、高回転速度を考慮して平衡にする必要がない（さらに、ほどかれる必要がなく、または巻戻される必要がない）。明瞭さを考慮して、書き込み／読み出しヘッド２０を平衡にするために提供された構成要素は図１に示されない。上述のレーザは、書き込み／読み出しヘッド２０の外部に配置され、かつ静止している。レーザビームは、光学素子を介して、書き込み／読み出しヘッド２０に導入される。
【００１８】
本実施例において、情報をデータ記録媒体１に記録または書き込むために、レーザは約１ｍＷのビーム出力で駆動される。その際、レーザビームは、書き込みビームとして利用され、ポリマー膜１１の予め選択されたプライ１０にフォーカスされるので、ビームスポットは１μｍ未満である。その際、光エネルギーは、約１０μｓの持続時間のショートパルスの形態で導入される。書き込みビームのエネルギーは、ビームスポットにおいて吸収され、これは隣接するワニス層１２内の吸収体によって促進される。これは、ポリマー膜１１の局所的加熱、それによる屈折率および反射率の局所的変化に至る。書き込み工程において、書き込みビームはポリマー膜１１の当該プライ１０に隣接するプライにデフォーカスされるので、ポリマー膜１１の隣接し合うプライは、局所的にごくわずかに加熱され、そこでは記録された情報は変更されない。
【００１９】
データ記録媒体１から記録された情報を読み出すために、レーザは実施例において、連続波モード（ＣＷモード）で駆動される。記録された情報に依存して、所望の部位にフォーカスされたレーザビームが反射され、反射されたビームの強度は、書き込み／読み出しデバイス２内の検出器によって検出される。
【００２０】
データ記録媒体には、さらに、ユーザによって書き込むことができない実施形態もあり得る。この場合、データ記録媒体は、製造業者によって書き込まれた情報ユニットを備える。この時、ユーザのデータドライブにおける書き込み機能は不用になる。
【００２１】
ポリマー膜１１において、情報ユニットは、１μｍ未満の好適な大きさを有する領域内で光学特性を変化させることによって形成される。この場合、その情報はバイナリ形態で記録され得る。すなわち、局所的な反射率は、情報ユニットの部位において２つの値のみを適用する。つまり、反射率が、固定された閾値よりも大きい場合、例えば、「１」は、情報キャリアの当該部位に記録され、反射率がこの閾値よりも小さいか、または他のより低い閾値よりも小さい場合、それに応じて「０」が記録されるということである。しかしながら、複数のグレイステージで情報が記録されることも考えられ得る。これは、情報ユニットの部位において、ポリマー膜の反射率が、飽和に達することなく、規定された屈折率の調節によって的確に変化され得る場合に可能である。
【００２２】
データ記録媒体１を作製するために、双軸配向ポリプロピレンを含むポリマー膜１１が用いられる。このポリマー膜は、ワニスの粘着特性を改良するために、予め両側にコロナ処理が行なわれる。ポリマー膜１１は、上述の巻回コアを回転させることによって、巻回コアにらせん状に巻き付けられる。ワニスは巻き付け動作の間、ポリマー膜１１がまだ巻き付けられていない領域の一方の側に、ドクターブレードを用いて均一に付与される。ワニスは、この実施形態において、オリゴマーメタクリレートから構成され、これに、プライ毎に約０．１〜０．３の光学濃度（下記参照）を与える十分な量の吸収体色素（この場合、スーダンレッド７Ｂ）、および紫外線照射によって活性化され得る０．５重量％のフリーラジカル開始剤が混合される。実施例において、フリーラジカル開始剤は、Ｃｉｂａ　Ｓｐｅｚｉａｌｉｔａｅｔｅｎｃｈｅｍｉｅによるブランド「Ｉｒｇａｃｕｒｅ　５００」または「Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１０００」のフリーラジカル開始剤である。ポリマー膜１１の、まだ巻き付けられていない領域が、すでに巻き付けられた領域に隣接する領域には紫外線が照射される。これによって、ワニスのラジカル開始剤は活性化されるので、ワニスは、巻き付け動作の間に、すでに巻き付けられたポリマー膜プライ１０がもはや互いにずれない程度にまで硬化する。巻き付け動作が終了した後、データ記録媒体１には、ワニスが完全に硬化するまで紫外線が照射され続ける。
【００２３】
ワニスに関するさらなる例は、エポキシ樹脂系である。このエポキシ樹脂系は、開始剤をすでに含む（例えば、Ｐａｎａｃｏｌ−Ｅｌｏｓｏｌによるブランド「Ｖｉｔｒａｌｉｔ　１５５８」または「Ｖｉｔｒａｌｉｔ　１５０５」）、またはＵＶ硬化性アクリレート接着剤（例えば、Ｐａｎａｃｏｌ−Ｅｌｏｓｏｌによるブランド「Ｖｉｔｒａｌｉｔ　１８１０」、「Ｖｉｔｒａｌｉｔ　５６３８」または「Ｖｉｔｒａｌｉｔ　７１０４」、あるいはＬｏｃｔｉｔｅによるブランド「３０２」であり、これらの４つの製品も同様にすでに開始剤を含んでいる）。
【００２４】
吸収体色素はポリマー膜にも存在し得る。別の実施形態において、ポリマー膜１１およびワニス層１２に加えて、吸収体色素を含む分離層が存在する。この場合、まず、吸収体色素を含む層をポリマー膜１１の一方の側に付与し、次に、この吸収体層が設けられたポリマー膜１１が、上述のように、ワニスを加えて巻き付けられることは適切である。
【００２５】
光学濃度は、吸収の際に、（吸収体色素の濃度に依存する）吸収係数と照射された層の厚さとの積であり、吸収作用を特徴付けるために十分に変更可能な大きさである。好適には、書き込みビームの光波長において、光学濃度は、１プライ（ポリマー膜／ワニス層／任意のさらなる層（吸収体色素を含む層等のさらなる層））毎に０．１〜０．３の範囲が適するが、これより小さいかまたはより大きくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、らせん状に巻き付けられたポリマー膜を含むデータ記録媒体を模式的透視図で示す。データ記録媒体の中央領域におけるリセスにおいて、データ記録媒体に合わせて調節されたドライブの部分が設けられる。
【国際公開パンフレット】
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2004500678.tif 000017
2004500678.tif 000018
【国際調査報告】
2004500678.tif 000019
2004500678.tif 000020
2004500678.tif 000021
2004500678.tif 000022