(57)【要約】【課題】レンズプロテクタが光ディスクに貼りつくことを防止しつつ、衝突によって光ディスクに傷がつくことを防止できるコーティング膜または衝突緩衝材及びこれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】樹脂１１中に混合したチタンテトライソプロポキシド１２に空気中の水分１５を反応させて樹脂１１の内部に形成される酸化チタンもしくは水酸化チタン１６、または一部が樹脂１１と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンの粒子によって樹脂１１の膜表面に凹凸を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中に金属化合物が分散されており、前記樹脂の硬化物は表面に金属化合物によって形成された凹凸を形成し、さらに樹脂硬化物中に含有される金属元素が２〜８ｗｔ％であることを特徴とするコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項２】
前記金属化合物は、金属酸化物もしくは金属水酸化物であり、前記金属化合物に含まれる金属元素の結合基の一部が前記樹脂に含まれる成分と結合していることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項３】
樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成される金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって樹脂膜の表面に凹凸を形成したことを特徴とするコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項４】
樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成される金属酸化物もしくは金属水酸化物が複数個の粒子によって会合状態をつくり、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子の固まりにより樹脂膜の表面に凹凸を形成したことを特徴とするコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項５】
前記樹脂中に混合した金属アルコキシドを空気中の水分と反応させて、前記樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させることを特徴とする請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項６】
前記樹脂中で金属アルコキシドと液体の水とを混合させて、前記樹脂中に混合した金属アルコキシドを水に反応させることを特徴とする請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項７】
前記樹脂は硬化性の樹脂であり、樹脂膜の表面を硬化させることにより樹脂膜の表面に凹凸を形成することを特徴とする請求項１乃至６記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項８】
前記硬化性の樹脂は、紫外線硬化性の樹脂であることを特徴とする請求項７記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項９】
前記紫外線硬化性の樹脂は、アクリル樹脂であることを特徴とする請求項８記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項１０】
前記アクリル樹脂は、ウレタンアクリレートであることを特徴とする請求項９記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項１１】
前記アクリル樹脂は、水酸基を含むアクリレートモ
ノマーまたは水酸基を含むメタクリレートモノマーの少なくともいずれか１種を含むことを特徴とする請求項９乃至１０記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項１２】
前記金属アルコキシドは、チタンアルコキシドであることを特徴とする請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項１３】
前記金属酸化物もしくは金属水酸化物に含まれる金属元素の結合基の一部が前記樹脂に含まれる成分と結合していることを特徴とする請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項１４】
樹脂中で金属アルコキシドと液体の水とを混合させる際、アルコールと水の混合液を用いることを特徴とする請求項５記載のコーティング膜または衝突緩衝材。
【請求項１５】
対物レンズを保持した状態でディスクに向けて移動し、前記対物レンズと前記ディスクとの衝突を防止する凸部を前記対物レンズの周囲に設けたレンズホルダを具備し、前記凸部の前記ディスクと衝突する面に衝突緩衝材を塗布し、前記衝突緩衝材は、樹脂中に金属化合物が分散されており、前記樹脂の硬化物は表面に金属化合物によって形成された凹凸を形成し、さらに樹脂硬化物中に含有される金属元素が２〜８ｗｔ％であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１６】
対物レンズを保持した状態でディスクに向けて移動し、前記対物レンズと前記ディスクとの衝突を防止する凸部を前記対物レンズの周囲に設けたレンズホルダを具備し、前記凸部の前記ディスクと衝突する面に衝突緩衝材を塗布し、前記衝突緩衝材は、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成される金属水酸化物の粒子によって樹脂膜の表面に凹凸を形成したものであることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂を主成分とするコーティング膜または衝突緩衝材及びこれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク、ハードディスク、ＭＯ等の記録ディスクは、デジタル技術の進歩に伴い高密度化が要求されている。そのため、記録ディスクへの傷は従来の記録ディスクと比較すると多くのデジタルデータを破損することとなり、その対策が求められる。
【０００３】
特に光ディスクにおいては多くの種類が開発されているが、持ち運びが可能なポータブルタイプやノートパソコン等はＣＤやＤＶＤ等を再生中または記録中に、光ディスク装置に不慮の衝撃が加わることが想定され、レンズホルダまたは対物レンズの衝突により光ディスク表面に傷がつくことが懸念される。また、ＣＤとＤＶＤとを同一のレンズで集光する機能を有する光ディスク装置では、ワーキングディスタンスの差に起因する対物レンズの光ディスクへの衝突という問題があり、対物レンズや光ディスク記録面に傷がつく場合がある。
【０００４】
さらに近年、光ディスクの高密度化のために、ピックアップに高ＮＡの対物レンズが、また光源として短波長レーザー光源が用いられつつある。対物レンズを高ＮＡ化すると、レンズの直径を大きくしない限り、必然的に対物レンズと光ディスクとの間の空間（ワーキングディスタンス）が狭くなる。このため、光ディスク自身の精度や光ディスクの運転時のたわみ、不慮の衝撃等で対物レンズと光ディスクとが衝突し、対物レンズや光ディスク記録面に傷がつく可能性がさらに高くなる。
【０００５】
このような光ディスク装置における対物レンズや光ディスク記録面への傷つき問題に対して、対物レンズの周囲に対物レンズよりも光ディスク側に突出するように対物レンズ衝突防止部が設けられる。このような対物レンズ衝突防止部を設けることにより、対物レンズとディスク保護層とが異常接近したとしても、ディスク保護層には、対物レンズよりも先に対物レンズ衝突防止部が接触するので、対物レンズに傷がつくのを防止できる。さらに、対物レンズ衝突防止部にレンズプロテクタとよばれる柔軟性のある樹脂をコーティングすると、ディスクに傷がつくのを効果的に低減することができた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−０４２２０５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４２７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題が生じていた。
【０００７】
ＣＤ、ＤＶＤのような従来の記録方式では、ワーキングディスタンスが大きかったためディスク判別時にディスク静止状態でレンズプロテクタをディスクに接触させるような操作はなかったが、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下ＢＤ）の場合はワーキングディスタンスが非常に小さく、ディスクのひずみ・面ぶれを許容するためには、ディスク判別時にディスク静止状態でレンズプロテクタをディスクに接触させる必要がある。その際、ディスクへの傷つきを効果的に低減できるような、柔軟性のある樹脂をレンズプロテクタに用いると、極平面同士の真空接着が起こり、レンズプロテクタがディスクへ貼りつくという問題が発生した。
【０００８】
ディスク判別時にレンズプロテクタがディスクへ貼りつくと、読みとりエラーとなりディスクを記録・再生できなくなるが、この点について図面を用いて説明する。図１０は、光ピックアップのアクチュエータとディスクとの関係を示した図である。図１０（ａ）はレンズホルダ１０３をディスク１０２に近接させる前の状態を示し、図１０（ｂ）はレンズホルダ１０３をディスク１０２に近接させた状態を示している。図１０において、レンズホルダ１０３はＣＤ、ＤＶＤ用の対物レンズ１０４及びＢＤ用の対物レンズ１０５を保持している。また、レンズホルダ１０３は、対物レンズ１０４及び１０５の周囲に対物レンズ衝突防止部１０６を複数個所有し、対物レンズ衝突防止部１０６の上にレンズプロテクタ１０７がコーティングされている。また、図１１は、Ｓ字信号、アクチュエータの駆動電圧波形及び、実際のレンズホルダの動きとの関係を示した図である。図１１（ａ）は正常時を表し、図１１（ｂ）は異常時を表している。
【０００９】
上記のように構成されたアクチュエータ１０１は、以下のように動作する。
【００１０】
ＢＤ判定時には、図１０（ａ）の示す状態からアクチュエータ１０１をディスク１０２に向けて上下させ、レンズプロテクタ１０７がディスク１０２に接触する（図１０（ｂ））前後に出力されるＳ字信号を検出することによって、ＢＤであるかを判断する。この際、レンズプロテクタ１０７がディスク１０２に貼り付き、貼り付いたレンズプロテクタ１０７がディスク１０２から剥がれるまで時間がかかるので、その分検出される信号に遅延が生じ、検出エラーとなるという問題があった。
【００１１】
具体的には、正常動作では、図１１（ａ）が示すように、レンズプロテクタ１０７がディスク１０２に接触しても、レンズプロテクタ１０７がディスク１０２の表面に貼り付かず、アクチュエータ１０１の駆動電圧波形１１３と実際のレンズホルダ１０３の動き１１４が一致するためアクチュエータ１０１が正常に動作し、アクチュエータ１０１の駆動電圧波形１１３に合わせて定められたＳ字信号検出範囲１１２内でＳ字信号を検出できる。しかし、レンズプロテクタ１０７として柔軟性のある樹脂を用いると、レンズプロテクタ１０７がディスク１０２に接触する際に、レンズプロテクタ１０７がディスク１０２の表面に貼りつくので、図１１（ｂ）に示すように、貼りついたレンズプロテクタ１０７がディスク１０２から剥がれるまで時間がかかって、アクチュエータ１０１の駆動電圧波形１１３と実際のレンズホルダ１０３との動きが一致しない。その結果、その分検出されるＳ字信号に遅延時間１１５が生じ、Ｓ字信号検出範囲１１２内でＳ字信号を検出できず検出エラーとなって、ディスクを判定できないという問題があった。
【００１２】
上記検出エラーをなくす方策として、レンズプロテクタ表面に凹凸をつけることにより貼り付きを防ぐことが一般的であるが、そのためには樹脂中に多量のフィラーを加える、または、樹脂中に大粒径のフィラーを加える必要があった（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
しかしながら、樹脂中に多量のフィラーを加えたり、大粒径のフィラーを加えたりすると、たとえ柔軟な樹脂を用いてもフィラーの物性が大きく影響し、樹脂の柔軟性を十分に発揮することができなくなるため、ディスクと衝突した際に傷をつけてしまうという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、レンズプロテクタがディスクに貼りつくことを防止しつつ、衝突によってディスクに傷がつくことを防止できるコーティング膜または衝突緩衝材及びこれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、樹脂中に金属化合物が分散されており、前記樹脂の硬化物は表面に金属化合物によって形成された凹凸を形成し、さらに樹脂硬化物中に含有される金属元素が２〜８ｗｔ％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表面に凹凸を形成することによってレンズプロテクタがディスクと接触した場合に、ディスクに貼りつくのを防止することができる。しかも、金属化合物の含有量が少量であるため、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができ、ディスクに傷がつくのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、樹脂中に金属化合物が分散されており、樹脂の硬化物は表面に金属化合物によって形成された凹凸を形成し、さらに樹脂硬化物中に含有される金属元素が２〜８ｗｔ％であることを特徴とするコーティング膜または衝突緩衝材である。
【００１８】
これにより、表面に凹凸を形成することによってレンズプロテクタがディスクと接触した場合に、ディスクに貼りつくのを防止することができる。しかも、金属化合物の含有量が少量であるため、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができ、ディスクに傷がつくのを防止できる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、金属化合物は、金属酸化物もしくは金属水酸化物であり、金属化合物に含まれる金属元素の結合基の一部が樹脂に含まれる成分と結合していることを特徴とするコーティング膜または衝突緩衝材である。
【００２０】
これにより、安価で簡単な方法を用いて硬化物表面に凹凸を形成することができ、レンズプロテクタがディスクと接触した場合に、ディスクに貼りつくのを防止しつつ、ディスクに傷がつくのを防止できる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成される金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって樹脂膜の表面に凹凸を形成したことを特徴とするコーティング膜または衝突緩衝材である。
【００２２】
これにより、樹脂の凹凸を、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて形成した金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって形成することにより、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子は周囲の樹脂と結合して樹脂の表面に凹凸を形成するので、金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量であっても、樹脂の表面張力に抗して凹凸を維持することができる。その結果、樹脂に混ぜる金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量で済むので、樹脂全体の柔軟性を十分に発揮させることができる。また、レンズプロテクタがディスクと接触した場合に、ディスクに貼りつくのを防止しつつ、ディスクに傷がつくのを防止できる。
【００２３】
また、樹脂よりも水に反応しやすい性質を有する金属アルコキシドを用いることにより、樹脂に金属アルコキシドを混ぜて水を加えた場合、金属アルコキシドは水と反応して金属酸化物もしくは金属水酸化物となり、樹脂との結合が進むのを抑止するので、樹脂の性質を維持したまま、樹脂の内部に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成できる。
【００２４】
さらに、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を、金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成することにより、金属酸化物もしくは金属酸化物の粒径を小さくできるので、樹脂中に含まれる金属酸化物もしくは金属水酸化物の割合を抑えつつ表面に凹凸を形成できる。その結果、レンズプロテクタがディスクと接触した場合に、樹脂中の金属酸化物もしくは金属水酸化物の影響よりも、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができるので、ディスクに貼りつくことを防止しつつ、ディスクに傷がつくことを防止できる。
【００２５】
さらに、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、コーティング膜または衝突緩衝材の表面に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって凹凸を形成したことにより、アクチュエータがディスクに近接してレンズプロテクタがディスクと接触した場合であっても、表面の凹凸によってディスクとの接着面積が小さくなり、さらにディスクとレンズプロテクタとの接着面の隙間に空気が入り込むので、レンズプロテクタがディスクに貼りつくのを防止できる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成される金属酸化物もしくは金属水酸化物が複数個の粒子によって会合状態をつくり、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子の固まりにより樹脂膜の表面に凹凸を形成したことを特徴とするものであり、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、樹脂膜表面の凹凸がディスクに衝突する際、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子が会合状態にある粒子群に衝突し、粒子群中の樹脂がその衝撃を吸収し、さらにその粒子群にかかる力は樹脂膜によって吸収されるため、衝突した際の衝撃を２重に軽減しディスクに生じる傷を軽減させることができる。
【００２７】
請求項５記載の発明によれば、請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、樹脂中に混合した金属アルコキシドを空気中の水分と反応させて、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させることを特徴とするものであり、樹脂中に混合した金属アルコキシドに空気中の水分と反応させることにより、空気中の水分と反応した金属アルコキシドが金属酸化物もしくは金属水酸化物として析出するので、空気中に放置する時間を調節することによって析出する金属酸化物もしくは金属水酸化物の量を調節でき、樹脂中の金属アルコキシドの濃度を変化させることなく樹脂膜表面の粗さを調節することができる。
【００２８】
請求項６記載の発明によれば、請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、樹脂中で金属アルコキシドと液体の水とを混合させて、樹脂中に混合した金属アルコキシドを水に反応させることを特徴とするものであり、樹脂中に混合した金属アルコキシドに液体の水を反応させることにより、樹脂中に混合した金属アルコキシドが水と反応し、樹脂中の金属アルコキシドの量が減少するため、物質特性が変化しやすい金属アルコキシドを含むコーティング膜または衝突緩衝材の保存安定性を高めることができる。
【００２９】
請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至６記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、樹脂は、硬化性の樹脂であり、樹脂膜の表面を硬化させることにより樹脂膜の表面に凹凸を形成することを特徴とするものであり、樹脂膜の表面を硬化させることにより、金属酸化物もしくは金属水酸化物に沿って樹脂が収縮するので、表面に凹凸を形成することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、硬化性の樹脂は、紫外線硬化性の樹脂であることを特徴とするものであり、樹脂を紫外線により硬化させることにより、熱を加えることなく樹脂を硬化させるので、耐熱性の低い部材にも使用でき、生産性を高めることができる。
【００３１】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、紫外線硬化性の樹脂は、アクリル樹脂であることを特徴とするものであり、紫外線による硬化収縮が大きいアクリル樹脂を用いるので、樹脂が大きく収縮し樹脂表面の凹凸を大きくすることができる。
【００３２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９に記載のコーティング膜または衝突緩衝材であってアクリル樹脂は、ウレタンアクリレートであることを特徴とするものであり、柔らかいウレタンアクリレートを用いるので、衝突の際に対象物の傷を軽減できる。
【００３３】
請求項１１記載の発明によれば、請求項９乃至１０に記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、アクリル樹脂は、水酸基を含むアクリレートモノマーまたは水酸基を含むメタクリレートモノマーの少なくともいずれか１種を含むことを特徴とするものであり、水酸基を含むアクリレートモノマーまたは水酸基を含むメタクリレートモノマーの少なくともいずれか１種を含むことにより、親水性が高く水分に浸透しやすくなると共に、ガラス、金属、プラスチックへの接着性も高くなるので、コーティング膜または衝突緩衝材の形成が容易に行うことができ、部材から脱落しくくすることができる。また、金属アルコキシドとの結合が起こりやすくなり、保存安定性の高いコーティング膜または衝突緩衝材を製造することができる。
【００３４】
請求項１２記載の発明によれば、請求項３乃至４記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、金属アルコキシドは、チタンアルコキシドであることを特徴とするものであり、金属アルコキシドとしてチタンアルコキシドを用いることにより、水との反応性が適度で樹脂に添加する際に扱いやすいので、水によるチタン化合物の析出反応を容易に進行でき、コーティング膜または衝突緩衝材を容易に形成することができる。
【００３５】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１２記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって、金属酸化物もしくは金属水酸化物に含まれる金属元素の結合基の一部が樹脂に含まれる成分と結合していることを特徴とするものであり、樹脂表面に再現性良く凹凸を形成することができる。
【００３６】
請求項１４記載の発明によれば、請求項５記載のコーティング膜または衝突緩衝材であって樹脂中で金属アルコキシドと液体の水とを混合させる際、アルコールと水の混合液を用いることを特徴とするものであり、アルコールと水の混合溶液を用いることにより、アルコールにより金属アルコキシドと水の反応を抑制し反応を徐々に進行させるので、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子径を小さくすることができる。また、アルコールにより金属アルコキシドと水の反応が抑制されるため、保存安定性を高めることができる。
【００３７】
請求項１５記載の発明によれば、対物レンズを保持した状態でディスクに向けて移動し、対物レンズとディスクとの衝突を防止する凸部を対物レンズの周囲に設けたレンズホルダを具備し、凸部のディスクと衝突する面に衝突緩衝材を塗布し、衝突緩衝材は、樹脂中に金属化合物が分散されており、樹脂の硬化物は表面に金属化合物によって形成された凹凸を形成し、さらに樹脂硬化物中に含有される金属元素が２〜８ｗｔ％であることを特徴とする光ディスク装置である。
【００３８】
これにより、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、コーティング膜または衝突緩衝材の表面に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって凹凸を形成したことにより、アクチュエータがディスクに近接してレンズプロテクタがディスクと接触した場合であっても、表面の凹凸によってディスクとの接着面積が小さくなり、さらにディスクとレンズプロテクタとの接着面の隙間に空気が入り込むため、レンズプロテクタがディスクに貼りつくことを防止できる。
【００３９】
また、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成するため、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子は周囲の樹脂と一部結合し、金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量であっても、樹脂の表面張力に抗して表面に凹凸を形成することができる。さらに、樹脂中で反応を行うため、金属酸化物もしくは金属酸化物の粒子径を小さくすることができ、その結果、樹脂中に存在する金属酸化物もしくは金属水酸化物は少量で且つ小粒径でも樹脂膜表面に凹凸を形成し、樹脂自身の柔軟性を十分に発揮させることができるため、ディスクに衝突した際にもディスクへ傷をつけることを効果的に低減できる。
【００４０】
さらに、樹脂よりも水に反応しやすい性質を有する金属アルコキシドを用いることにより、樹脂に金属アルコキシドを混ぜて水を加えた場合、金属アルコキシドは水と反応して金属酸化物もしくは金属水酸化物となり、樹脂との結合が進むのを抑止するので、樹脂の性質を維持したまま、樹脂の内部に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成できる。
【００４１】
さらに、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を、金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成することにより、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒径を小さくできるので、樹脂中に含まれる金属酸化物もしくは金属水酸化物の割合を抑えつつ表面に凹凸を形成できる。その結果、レンズプロテクタがディスクと接触した場合に、樹脂中の金属水酸化物の影響よりも、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができるので、ディスクに貼りつくのを防止しつつ、ディスクに傷がつくのを防止できる。
【００４２】
請求項１６記載の発明によれば、対物レンズを保持した状態でディスクに向けて移動し、対物レンズとディスクとの衝突を防止する凸部を対物レンズの周囲に設けたレンズホルダを具備し、凸部のディスクと衝突する面に衝突緩衝材を塗布し、衝突緩衝材は、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成される金属水酸化物の粒子によって樹脂膜の表面に凹凸を形成したものであることを特徴とする光ディスク装置である。
【００４３】
これにより、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、コーティング膜または衝突緩衝材の表面に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって凹凸を形成したことにより、アクチュエータがディスクに近接してレンズプロテクタがディスクと接触した場合であっても、表面の凹凸によってディスクとの接着面積が小さくなり、さらにディスクとレンズプロテクタとの接着面の隙間に空気が入り込むため、レンズプロテクタがディスクに貼りつくことを防止できる。
【００４４】
また、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成するため、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子は周囲の樹脂と一部結合し、金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量であっても、樹脂の表面張力に抗して表面に凹凸を形成することができる。さらに、樹脂中で反応を行うため、金属酸化物もしくは金属酸化物の粒子径を小さくすることができ、その結果、樹脂中に存在する金属酸化物もしくは金属水酸化物は少量で且つ小粒径でも樹脂膜表面に凹凸を形成し、樹脂自身の柔軟性を十分に発揮させることができるため、ディスクに衝突した際にもディスクへ傷をつけることを効果的に低減できる。
【００４５】
さらに、樹脂よりも水に反応しやすい性質を有する金属アルコキシドを用いることにより、樹脂に金属アルコキシドを混ぜて水を加えた場合、金属アルコキシドは水と反応して金属酸化物もしくは金属水酸化物となり、樹脂との結合が進むのを抑止するので、樹脂の性質を維持したまま、樹脂の内部に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成できる。
【００４６】
さらに、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を、金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成することにより、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒径を小さくできるので、樹脂中に含まれる金属酸化物もしくは金属水酸化物の割合を抑えつつ表面に凹凸を形成できる。その結果、レンズプロテクタがディスクと接触した場合に、樹脂中の金属水酸化物の影響よりも、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができるので、ディスクに貼りつくのを防止しつつ、ディスクに傷がつくのを防止できる。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
以下、本発明のコーティング膜もしくは衝突緩衝材の実施例について図面を参照して説明する。
【００４８】
図１は、本発明の実施例であるコーティング膜もしくは衝突緩衝材の製造工程を示す図である。
【００４９】
図１（ａ）の工程では、ビーカーの中に、ウレタンアクリレートオリゴマー、水酸基を含むモノマー、反応性希釈剤、及び光硬化剤の混合物である樹脂１１が入っている。
ウレタンアクリレートオリゴマーは、一般式ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−Ｒ’−ＯＯＣＮＨ−（Ｒ−ＮＨＣＯＯ−（ポリオール）−ＯＯＣＮＨ）ｎ−Ｒ−ＮＨＣＯＯ−Ｒ’−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２で示される。（表１）に、市販のウレタンアクリレートの例を示す。水酸基を含むモノマーとして使用される物質の化学名とこれに対応する構造式の一例が、（表２）に示される。反応性希釈材として使用される物質の化学名とこれに対応する構造式の一例が、（表３）に示される。光硬化剤として使用される物質の化学名とこれに対応する構造式の一例が、（表４）に示される。
【００５０】
【表１】
2009104759.tif 000003
【００５１】
【表２】
2009104759.tif 000004
【００５２】
【表３】
2009104759.tif 000005
【００５３】
【表４】
2009104759.tif 000006
【００５４】
樹脂１１は、ウレタンアクリレートオリゴマーを２ｇ、水酸基を含むモノマーを５ｇ、反応性希釈剤を３ｇ、光硬化剤を０．４ｇ、それぞれ秤量し、湯浴中で温めながらよく混合して調製されたものである。
【００５５】
まず、一旦湯浴中で温められた樹脂１１を室温に戻るまで冷却させる。次に、冷却された樹脂１１をよく攪拌しながら、金属アルコキシドを少量ずつ２ｇ滴下する。ここでは、金属アルコキシドとしてチタンテトライソプロポキシド１２を用いる。チタンテトライソプロポキシド１２は、空気中の水分と容易に反応して水酸化チタンの噴霧ができる。この工程は、できる限り乾燥雰囲気中で、また換気のよい場所で行うことが望ましい。
【００５６】
図１（ｂ）の工程では、樹脂１１とチタンテトライソプロポキシド１２を攪拌して均一にする。この結果、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３が完成する。
【００５７】
図１（ｃ）の工程では、基材１４にコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３を１００μｍ程度の膜厚になるように塗布する。１００μｍ程度の膜厚の生成方法については特に限定はないが、ディスペンサ等の定量吐出装置を用いて塗布すると容易にこの膜厚の生成が可能である。
【００５８】
図１（ｄ）の工程では、湿度約５０パーセントの環境下で、基材１４に塗布されたコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３を約５分間放置する。これにより、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３内に混合されたチタンテトライソプロポキシド１２が空気中の水分１５に反応し、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３内に酸化チタンもしくは水酸化チタン１６が析出される。
【００５９】
なお、本実施例ではチタンテトライソプロポキシド１２と空気中の水分１５とを反応させて酸化チタンもしくは水酸化チタン１６を析出させることが目的であり、あまり乾燥した環境下で行うと酸化チタンもしくは水酸化チタン１６が析出しにくいので、好ましくない。
【００６０】
ここで、酸化チタンもしくは水酸化チタン１６がコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３内で析出される様子を、図２を用いて説明する。図２は、チタンテトライソプロポキシドと水や樹脂中に含まれる水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１との反応を示す構造図である。樹脂１１内に滴下されたチタンテトライソプロポキシド２２（図１の１２）は水２３と反応して一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン２４を生成しようとする。しかし、樹脂１１に含まれる水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１が存在すると、チタンテトライソプロポキシド２２の反応は水２３との反応と水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１との反応の競争反応となり、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１と結合したものである一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン２４を生成する。このように、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１と一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン２４を生成することによって、樹脂にフィラーを充填した時とは異なる挙動を示す。
【００６１】
一般的に、樹脂にフィラーを充填して凹凸を形成しようとしても、少量のフィラーでは凹凸を形成することはできない。これは、基材に塗布した場合フィラーが沈降し、樹脂成分の表面張力により膜表面が平面化されてしまうためである。そのため、樹脂にフィラーを充填して凹凸を形成しようとする場合、基材からフィラーを積み上げ、樹脂の表面張力に抗するように多量のフィラーを充填する必要がある。
【００６２】
しかしながら、上記フィラーを多量に用いた場合コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３に含まれるフィラーの割合が多くなり、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３に含まれる樹脂成分のクッション性がなくなる。
【００６３】
これに対し、上記の製造方法により生成された水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１と一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン２４はコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３に組み込まれた構造となるため、粒子と樹脂の界面が存在しない。そのため、樹脂の表面張力に抗して凹凸を維持することができる。
【００６４】
また、少量のチタンテトライソプロポキシド２２によって凹凸を形成できるので、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３中に含まれる樹脂成分が多くなり、樹脂全体の柔軟性を十分に発揮させることができる。
【００６５】
また、樹脂中のチタンテトライソプロポキシド２２を空気中に存在する水２３と反応させる際、空気中の水２３の濃度が希薄なため、チタンテトライソプロポキシド２２と水２３との反応を徐々に進行させることができる。その結果、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１と一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン２４の粒径を小さく形成することができ、その結果、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３に形成される凹凸が小さくなり、衝突緩衝材として用いた場合、相手の部材に傷つくのを軽減することができる。
【００６６】
また、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１と一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン２４は、チタンテトライソプロポキシド２２と水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）２１が高分散して結合しているために、樹脂表面に斑なく凹凸を形成することができる。
【００６７】
図１（ｅ）の工程では、ＵＶ露光装置１７により２５００ｍＪの露光量になるようにＵＶをコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３に向けて照射する。すると、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３の表面に、凹凸ができた状態で硬化する。なお、ＵＶ露光装置１７に特に限定はないが、水銀ランプ式の露光装置を用いると照射距離によって凹凸形状に差が生じる場合があるので、ＬＥＤ方式のＵＶ露光装置を用いることが望ましい。
【００６８】
なお、構成材料の秤量は±５％程度誤差があっても性能上問題はないため、この程度の誤差は許容するものとする。
【００６９】
これにより、前記樹脂の凹凸を、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて形成した金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって形成することにより、前記金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子は周囲の樹脂と結合して前記樹脂の表面に凹凸を形成するので、前記金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量であっても、樹脂の表面張力に抗して凹凸を維持することができる。その結果、前記樹脂に混ぜる前記金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量で済むので、樹脂全体の柔軟性を十分に発揮させることができる。また、レンズプロテクタが光ディスクと接触した場合に、光ディスクに貼りつくのを防止しつつ、光ディスクに傷がつくのを防止できる。
【００７０】
また、樹脂よりも水に反応しやすい性質を有する金属アルコキシドを用いることにより、樹脂に金属アルコキシドを混ぜて水を加えた場合、金属アルコキシドは水と反応して金属酸化物もしくは金属水酸化物となり、樹脂との結合が進むのを抑止するので、樹脂の性質を維持したまま、樹脂の内部に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成できる。
【００７１】
さらに、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を、金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成することにより、金属酸化物もしくは金属酸化物の粒径を小さくできるので、樹脂中に含まれる金属酸化物もしくは金属水酸化物の割合を抑えつつ表面に凹凸を形成できる。その結果、レンズプロテクタが光ディスクと接触した場合に、樹脂中の金属酸化物もしくは金属水酸化物の影響よりも、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができるので、光ディスクに貼りつくことを防止しつつ、光ディスクに傷がつくことを防止できる。
【００７２】
さらに、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、コーティング膜または衝突緩衝材の表面に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって凹凸を形成したことにより、アクチュエータが光ディスクに近接してレンズプロテクタが光ディスクと接触した場合であっても、表面の凹凸によって光ディスクとの接着面積が小さくなり、さらに光ディスクとレンズプロテクタとの接着面の隙間に空気が入り込むので、レンズプロテクタが光ディスクに貼りつくのを防止できる。
【００７３】
なお、上述した金属酸化物とは、酸素元素を介して、チタン元素同士が結合したものである。
【００７４】
（実施例２）
図３は、本発明の実施例であるコーティング膜もしくは衝突緩衝材の製造工程を示す図である。
【００７５】
図３（ａ）の工程では、ビーカーの中に、ウレタンアクリレートオリゴマー、水酸基を含むモノマー、反応性希釈剤、及び光硬化剤の混合物である樹脂３１が入っている。
【００７６】
ウレタンアクリレートオリゴマーは、一般式ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−Ｒ’−ＯＯＣＮＨ−（Ｒ−ＮＨＣＯＯ−（ポリオール）−ＯＯＣＮＨ）ｎ−Ｒ−ＮＨＣＯＯ−Ｒ’−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２で示される。（表１）に、市販のウレタンアクリレートの例を示す。水酸基を含むモノマーとして使用される物質の化学名とこれに対応する構造式の一例が、（表２）に示される。反応性希釈材として使用される物質の化学名とこれに対応する構造式の一例が、（表３）に示される。光硬化剤として使用される物質の化学名とこれに対応する構造式の一例が、（表４）に示される。
【００７７】
樹脂３１は、ウレタンアクリレートオリゴマーを２ｇ、水酸基を含むモノマーを５ｇ、反応性希釈剤を３ｇ、光硬化剤を０．４ｇ、それぞれ秤量し、湯浴中で温めながらよく混合して調製されたものである。
【００７８】
まず、一旦湯浴中で温められた樹脂３１を室温に戻るまで冷却させる。次に、冷却された樹脂３１をよく攪拌しながら、金属アルコキシドを２〜３滴、滴下する。ここでは、金属アルコキシドとしてチタンテトライソプロポキシド３２を用いる。チタンテトライソプロポキシド３２が樹脂３１によく溶解したことを確認後、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を１滴、滴下する。５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３が樹脂３１によく溶解したことを確認後、さらにチタンテトライソプロポキシド３２を２〜３滴、滴下するというように、さらにチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を交互に滴下し、チタンテトライソプロポキシド３２を合計２ｇ、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を合計０．８ｇ滴下すると徐々にチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３が反応し、樹脂３１が白濁してくる。
【００７９】
図３（ｂ）の工程では、樹脂３１とチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３をよく攪拌して、チタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３の反応を完結させる。その後、加熱やロータリーエバポレーターなどによる減圧加熱により、残存しているイソプロピルアルコールや水を除去することによりコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４が得られる。
【００８０】
ここで、チタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３の反応を、図２を用いて説明する。即ち、実施例１では、基材１４にコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３を塗布することによって、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３内に混合されたチタンテトライソプロポキシド１２を空気中の水分１５に反応させて、図１（ｄ）の段階においてコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）１３内に酸化チタンもしくは水酸化チタン１６を析出させた。これに対し、本実施例では、ビーカーの中で、樹脂３１、チタンテトライソプロポキシド３２及び５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を混合して攪拌することによって、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３に水分が含まれるので、チタンテトライソプロポキシド３２は５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３に含まれる水分と反応して、図３（ｂ）の工程の段階においてコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４内に会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン３５を析出する。
【００８１】
ここで、会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン３５は、基本的には、図２で説明したものと同様の過程でコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４内で析出される。即ち、樹脂３１内に滴下されたチタンテトライソプロポキシド３２は、樹脂３１内に滴下された５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３中に含まれる水と、樹脂３１に含まれる水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）と結合して、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン及びイソプロピルアルコールを生成する。
【００８２】
しかし、実施例１では、酸化チタンもしくは水酸化チタン１６は、会合状態に至っていない。これに対して、本実施例では、図３（ｂ）の工程において、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４中で、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンが、さらに複数個結合して、会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン３５を形成する。この様子を、図４を用いて説明する。図４（ａ）は水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンを示す構造図であり、図４（ｂ）はモノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンの粒子が複数個、会合している状態を示す構造図である。
【００８３】
モノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンには、親油性である樹脂３１と非常に馴染みのよい疎水性部４１と、樹脂３１と馴染みが悪い親水性部４２とが存在する。液体中に馴染みが悪い粒子が存在する場合、粒子はできるだけ比表面積が小さい方が安定であるため、大きな凝集体をつくって沈降する。これと同様に、親水性部４２は樹脂３１と馴染みが悪いために、比表面積を小さくしようとする力が働き、大きな凝集体を形成しようとする。しかし、モノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンには、疎水性部４１が存在するため、数個会合した時点で図４（ｂ）のように疎水性部４１が外側に出たミセル体４３を形成する。これにより、ミセル体４３である会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン３５は、樹脂３１中でも１０μｍ以下の小さい粒子のまま安定に存在できるようになる。
【００８４】
以上により、会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン３５は、小さい粒子のまま存在することと、疎水性部４１が樹脂３１と馴染んで樹脂３１との関係が変化しにくいことで、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４中で沈降しにくく、保存安定性の高いコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４とすることができる。
【００８５】
本実施例では、図３（ａ）の段階で、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を追加して攪拌混合することによって、図３（ｂ）の段階で、樹脂３１、チタンテトライソプロポキシド３２及び水分の反応によって析出した酸化チタンもしくは水酸化チタンが、短期間で会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン３５を形成する。なお、実施例１では、酸化チタンもしくは水酸化チタンを析出した後、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）を混合しないので、会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタンは形成されにくい。
【００８６】
また、この反応は、イソプロピルアルコール（図２の２５）が生成する反応であるため、あらかじめ樹脂３１内にイソプロピルアルコールを存在させることにより、反応を緩やかに進行させることができる。その結果、水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタンの粒径を小さく形成することができ、その結果、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４に形成される凹凸が小さくなり、衝突緩衝材として用いた場合、相手の部材に傷つくのを軽減することができる。本実施例では、あらかじめ樹脂３１内にイソプロピルアルコールを存在させるために、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を用いたが、イソプロピルアルコールと水の混合比に限定はなく、製造条件や環境により適切な混合比にすることができる。さらに、水をイソプロピルアルコールに混合して滴下することによって、水の濃度が希薄になり、その結果、急激な反応を防ぐこととなるため、巨大な粒子や凝集体が生成されるのを防ぐ効果がある。なお、本実施例では、イソプロピルアルコールを用いたが、これに限られず、金属アルコキシドが反応する際に生成されるアルコールと同じものを水と滴下することが望ましい。
【００８７】
図３（ｃ）の工程では、基材３６にコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４を１００μｍ程度の膜厚になるように塗布する。１００μｍ程度の膜厚の生成方法については特に限定はないが、ディスペンサ等の定量吐出装置を用いて塗布すると容易にこの膜厚の生成が可能である。
【００８８】
図３（ｄ）の工程では、ＵＶ露光装置３７により２５００ｍＪの露光量になるようにＵＶをコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４に向けて照射する。すると、コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）３４の表面に、凹凸ができた状態で硬化する。なお、ＵＶ露光装置３７に特に限定はないが、水銀ランプ式の露光装置を用いると照射距離によって凹凸形状に差が生じる場合があるので、ＬＥＤ方式のＵＶ露光装置を用いることが望ましい。
【００８９】
なお、構成材料の秤量は±５％程度誤差があっても性能上問題はないため、この程度の誤差は許容するものとする。
【００９０】
これにより、前記樹脂の凹凸を、樹脂中に混合した金属アルコキシドに水を反応させて形成した金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって形成することにより、前記金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子は周囲の樹脂と結合して前記樹脂の表面に凹凸を形成するので、前記金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量であっても、樹脂の表面張力に抗して凹凸を維持することができる。その結果、前記樹脂に混ぜる前記金属酸化物もしくは金属水酸化物の量が少量で済むので、樹脂全体の柔軟性を十分に発揮させることができる。また、レンズプロテクタが光ディスクと接触した場合に、光ディスクに貼りつくのを防止しつつ、光ディスクに傷がつくのを防止できる。
【００９１】
また、樹脂よりも水に反応しやすい性質を有する金属アルコキシドを用いることにより、樹脂に金属アルコキシドを混ぜて水を加えた場合、金属アルコキシドは水と反応して金属酸化物もしくは金属水酸化物となり、樹脂との結合が進むのを抑止するので、樹脂の性質を維持したまま、樹脂の内部に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を形成できる。
【００９２】
さらに、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子を、金属アルコキシドに水を反応させて樹脂の内部に形成することにより、金属酸化物もしくは金属酸化物の粒径を小さくできるので、樹脂中に含まれる金属酸化物もしくは金属水酸化物の割合を抑えつつ表面に凹凸を形成できる。その結果、レンズプロテクタが光ディスクと接触した場合に、樹脂中の金属酸化物もしくは金属水酸化物の影響よりも、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができるので、光ディスクに貼りつくことを防止しつつ、光ディスクに傷がつくことを防止できる。
【００９３】
さらに、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、コーティング膜または衝突緩衝材の表面に金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子によって凹凸を形成したことにより、アクチュエータが光ディスクに近接してレンズプロテクタが光ディスクと接触した場合であっても、表面の凹凸によって光ディスクとの接着面積が小さくなり、さらに光ディスクとレンズプロテクタとの接着面の隙間に空気が入り込むので、レンズプロテクタが光ディスクに貼りつくのを防止できる。
【００９４】
さらに本実施例では、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、樹脂膜表面の凹凸が光ディスクに衝突する際、金属酸化物もしくは金属水酸化物の粒子が会合状態にある粒子群に衝突し、粒子群中の樹脂がその衝撃を吸収し、さらにその粒子群にかかる力は樹脂膜によって吸収されるため、衝突した際の衝撃を２重に軽減し光ディスクに生じる傷を軽減させることができる。
【００９５】
（実施例３）
本発明によるコーティング膜または衝突緩衝材を塗布して、レンズプロテクタとして用いた光ディスク装置について、図５〜図８を用いて説明する。図５は、本発明の実施例における光ディスク装置の斜視図を示す。光ディスク装置５１は、スピンドルモータ５２にＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクを装着し、光ディスクを回転させながら、光ピックアップ装置５３に搭載された対物レンズより射出される光を、光ディスク上のデータ記録面に照射することによって、データの記録もしくは再生を行う。
【００９６】
図６は、本発明の実施例における光ピックアップ装置の斜視図である。光ピックアップ装置５３には、光を射出するためのレーザー素子、光を光ディスクまで導き、光ディスクのデータ記録面に照射するための光学部品、光ディスクから反射してきた光を検出する受光素子等が光ピックアップ装置５３に装着されている。例えばＢＤを再生する場合、レーザー素子６１から射出された光は種々の光学部品によって光ピックアップアクチュエータ６２に設けられた対物レンズ６３まで導かれ、対物レンズ６３によってＢＤの記録面上に集光・照射される。ここで対物レンズ６３を２つの対物レンズを指示しているが、一方がＢＤ用の対物レンズであり、他方がＣＤ、ＤＶＤ用の対物レンズである。照射された光は、ＢＤの記録面上で反射し、射出された光と同一の経路をたどってプリズム６４へ戻ってくる。プリズム６４では戻ってきた光は反射され、受光素子６５に入射される。受光素子６５では入射した光を電気信号に変換し、その電気信号は信号生成系の回路部に送られ、その回路部においてＲＦ信号を生成し、所望の情報を生成する。
【００９７】
図７は、本発明の実施例における光ピックアップアクチュエータの斜視図である。また、図８は、本発明の実施例における光ピックアップアクチュエータの平面図である。図７及び図８において、対物レンズ６３が装着されているレンズホルダ７１は、サスペンションワイヤ７２で光ピックアップアクチュエータ６２本体に対して保持されている。そのため、レンズホルダ７１は光ピックアップアクチュエータ６２本体に対してある程度自由に可動できるようになっている。さらに、レンズホルダ７１にはフォーカスコイル７３とトラッキングコイル７４が装着されており、それぞれ電流を流すと永久磁石７５、７６との作用によってリニア駆動する。これによって、レンズホルダ７１はフォーカス方向、あるいはトラッキング方向に駆動することができ、対物レンズ６３を所定の場所へ移動させる。
【００９８】
このような光ディスク装置は、ノートパソコン等で使用されることが多いため、不慮の衝撃等で対物レンズが光ディスクに衝突することが懸念される。対物レンズが光ディスクに衝突し、傷が入ってしまうと、光を正確に集光・照射できなくなり、データの記録もしくは再生に支障をきたす。このようなこと態を避けるために、レンズホルダ７１には対物レンズ衝突防止部７７が設けられる。対物レンズ衝突防止部７７は、対物レンズ６３よりも光ディスク側に突出しており、光ディスクが異常接近してきても、対物レンズ衝突防止部７７が先に衝突することによって、対物レンズ６３は光ディスクと衝突しないように設計されている。さらに、光ディスクと対物レンズ衝突防止部７７との衝突により光ディスクに傷が入ってしまうと、光が散乱し、記録の際は正確に記録することができず、再生の際はデータ記録面のデータを正確に読みとれなくなる。そのため、対物レンズ衝突防止部７７にはレンズプロテクタとよばれる、柔軟性のある樹脂をコーティングすることにより、光ディスクに傷が入るのを防いでいる。
【００９９】
ここで、レンズプロテクタとして本発明のコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）を用いた場合における光ディスクへの衝突試験と、レンズプロテクタとして従来例で示したコーティング膜（もしくは衝突緩衝材）を用いた場合における光ディスクへの衝突試験との比較結果を示す。
【０１００】
光ディスクへの衝突試験は、光ピックアップアクチュエータ６２を用い、最大電圧振幅１．２Ｖ、周波数２Ｈｚの正弦波信号を与えることにより、レンズプロテクタの最も光ディスクに近い点と光ディスクとの距離が自重位置で０．３ｍｍの位置からレンズホルダを上下方向に振動させ、レンズプロテクタを光ディスクの同一箇所に対して断続的に衝突させた。なお、試験に用いた光ピックアップアクチュエータ６２は１．５ｍｍ／Ｖの感度であるので、１回の衝突で０．２〜０．３秒程度光ディスクへ接触することになる。この時の光ディスクの回転数は、対物レンズ上を通過する線速度が１０．５６ｍ／秒となるように調節し、５０回衝突させた際に付いた光ディスクの傷を目視にて確認し、傷が視認できるものを傷大、傷が視認できないものを傷小とした。一般的に極平面に付いた傷を人間が視認できる限界が深さ２０ｎｍであるといわれるため、傷大の場合は少なくとも深さ２０ｎｍ以上、傷小の場合は深さ２０ｎｍ未満の傷であると考えられる。
【０１０１】
また、図１１（ｂ）を用いてすでに説明したように、従来のようにレンズプロテクタ１０７に柔軟性のある樹脂を用いると、光ディスク１０２とレンズプロテクタ１０７が貼りつくため、検出信号１１１の検出に遅延は生じる。この検出信号１１１の検出遅延時間１１５が１００ミリ秒以上であると検出エラーとなるため、検出遅延時間１１５は１００ミリ秒以下である必要がある。なお、検出遅延時間１１５は長くなるほど検出誤差大きくなるため、できる限り短い方が好ましい。
【０１０２】
検出遅延時間１１５を測定する検出遅延試験は、光ディスク装置５１を用い、実際に光ディスク判別動作を行ったときの貼り付きによる検出遅延時間１１５を測定し、検出遅延有無判定を行った。なお、貼り付きによる遅延時間は３回測定を行い、遅延時間が平均１０ミリ秒未満の場合は遅延なし、それ以上の場合は遅延ありと判定した。
【０１０３】
実施例１、実施例２のコーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合の衝突試験、検出遅延試験の結果と合わせて、比較例１、比較例２のコーティング膜または衝突緩衝材に含まれる粒子の粒子径を、（表５）に示す。なお、比較例に用いた材料に関しては後述する。
【０１０４】
【表５】
2009104759.tif 000007
【０１０５】
ここで、比較例１は従来例として示した柔軟性のある樹脂である。この場合、柔軟性のある樹脂を用いているので、衝突試験における光ディスクへの傷は小さいが、検出遅延時間が長いという問題がある。また、比較例２は従来例として示したフィラーを加えた樹脂である。この場合、大粒径のフィラーを加えているため、コーティング膜または衝突緩衝材表面が凹凸をなしており、光ディスクへの貼り付きがないため、検出遅延時間は短いが、樹脂の柔軟性が発揮できないため、衝突試験における光ディスクへの傷が大きいという問題がある。
【０１０６】
これに対して、実施例１、実施例２のコーティング膜または衝突緩衝材は表面に微少な凹凸があり、光ディスクには貼り付かないため検出遅延時間は短い。さらに、樹脂中に含まれるフィラーとして用いた金属酸化物もしくは金属水酸化物の割合が少なく、樹脂自体の柔軟性を十分に発揮させることができるので衝突試験における光ディスクへの傷は小さい。
【０１０７】
そのため、実施例１、実施例２のコーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、樹脂全体の柔軟性を十分に発揮させることができると共に、光ディスクに貼りつくのを防止しつつ、光ディスクに傷がつくのを防止できる。
【０１０８】
さらに、コーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いた場合、アクチュエータが光ディスクに近接してレンズプロテクタが光ディスクと接触した場合であっても、表面の凹凸によって光ディスクとの接着面積が小さくなって、さらに光ディスクとレンズプロテクタとの接着面の隙間に空気が入り込むので、レンズプロテクタが光ディスクに貼りつくのを防止できる。
【０１０９】
本実施例における検出遅延試験は、感度が１．５ｍｍ／Ｖの光ピックアップアクチュエータを用いて試験を行ったため、光ディスクに貼り付いたレンズプロテクタが剥がれないことはなかったが、光ディスクドライブの薄型化や軽量化が行われるとフォーカスコイル７３の巻き数を制限されたりすることにより、アクチュエータの感度は小さくなり、コイルの巻き数が減少することにより光ピックアクチュエータ自身の力も弱くなる。
【０１１０】
つまり、アクチュエータの力が弱くなっているため、光ディスクからレンズプロテクタを剥がそうとする場合、引き剥がすことができなくなる恐れがある。
【０１１１】
そのため、本願のようにレンズプロテクタ表面を凹凸にすることは、光ピックアップアクチュエータのみならず光ディスクドライブの小型、軽量化にも有用である。
【０１１２】
また、レンズプロテクタが光ディスクに貼り付いた状態から無理に剥がしたりするとサスペンションワイヤ７２に負荷がかかり、サスペンションワイヤ７２が曲がったりする恐れがある。特に、光ディスクが低速で回転している時にレンズプロテクタが光ディスクに貼りつくと、簡単にサスペンションワイヤ７２を曲げてしまう。本発明のコーティング膜または衝突緩衝材をレンズプロテクタとして用いることにより、レンズプロテクタが光ディスクに貼りつくことがなくなるため、信頼性が高く、故障が少ない光ディスクドライブとすることができる。
【０１１３】
以下、樹脂硬化物中に含まれるＴｉ元素の含有量を変化させた場合について、説明する。
【０１１４】
（実施例３〜５）
ウレタンアクリレートオリゴマーを２ｇ、水酸基を含むモノマーを５ｇ、反応性希釈剤を３ｇ、光硬化剤を０．４ｇ、それぞれ秤量し、湯浴中で温めながらよく混合して調製された樹脂３１を室温に戻るまで冷却し、樹脂３１をよく攪拌しながら、チタンテトライソプロポキシド３２を２〜３滴、滴下する。チタンテトライソプロポキシド３２が樹脂３１によく溶解したことを確認後、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を１滴、滴下する。５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３が樹脂３１によく溶解したことを確認後、さらにチタンテトライソプロポキシド３２を２〜３滴、滴下するというように、さらにチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を交互に滴下し、チタンテトライソプロポキシド３２と、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を所定量滴下し、よく混合してチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３の反応を完結させる。その後、加熱もしくは減圧加熱により残存しているイソプロピルアルコールや水を除去することにより本実施例の樹脂混合物を得る。以上の工程により調製した樹脂混合物を１００μｍ程度の膜厚になるように対物レンズ衝突防止部に塗布し、２５００ｍＪの露光量になるようにＵＶ照射して硬化させたものを実施例３〜５とした。
【０１１５】
樹脂硬化物中に含まれるＴｉ元素の含有量を変化させたときのヤング率、表面粗さの関係と、衝突試験、検出遅延試験の結果を（表６）に、Ｔｉ元素の含有量とヤング率、表面粗さの関係をグラフにしたものを図９に示す。
【０１１６】
【表６】
2009104759.tif 000008
【０１１７】
Ｔｉ元素の含有量が１％以上であると、表面に多少の凹凸を形成することができるが、Ｔｉ元素の含有量が１％では表面粗さが小さく、検出遅延試験においてＳ字信号の検出遅延が見られた。しかし、Ｔｉ元素の含有量が２％以上では表面粗さが十分に大きく、Ｓ字信号の検出遅延は見られなかった。よって、Ｔｉ元素含有量は２％以上が適切であるといえる。
【０１１８】
図９より、Ｔｉ元素の含有量を増加させると、それに従い表面粗さ、ヤング率共に増加する傾向にあるが、ヤング率はＴｉ元素の含有量とほぼ比例関係にあるのに対して、表面粗さはＴｉ元素含有量８％程度で飽和している。これ以上Ｔｉ元素含有量を増加させてもヤング率が大きくなるだけで、本発明のコーティング膜もしくは衝撃緩衝材としては不適なものとなってしまうため、Ｔｉ元素含有量は８％以下が適当である。また、光ディスクドライブ用の衝撃緩衝材もしくは傷つき防止剤として用いる場合は、材料特性が柔らかいほど光ディスクに対して傷をつけにくいので、Ｔｉ元素含有量は２〜４％程度が好適である。
【０１１９】
（比較例１）
（表１）のウレタンアクリレートオリゴマーを２ｇ、水酸基を含むモノマーを５ｇ、（表３）に示す反応性希釈剤のうち１種を３ｇ、（表４）に示す光硬化剤のうち１種を０．４ｇそれぞれ秤量し、湯浴中で温めながらよく混合した樹脂混合物を１００μｍ程度の膜厚になるように対物レンズ衝突防止部に塗布し、２５００ｍＪの露光量になるようにＵＶ照射して硬化させたものを比較例１とした。
【０１２０】
（比較例２）
比較例１の樹脂混合物１００重量部に対してポリウレタン粒子として大日本インキ化学工業社製のバーノックＣＦＢ１００を１００重量部、ポリテトラフルオロエチレン粉末として住友スリーエム社製のダイニオンＴＦ９２０７を５０重量部加えたものを１００μｍ程度の膜厚になるように対物レンズ衝突防止部に塗布し、２５００ｍＪの露光量になるようにＵＶ照射して硬化させたものを比較例２とした。
【０１２１】
（比較例３、４）
ウレタンアクリレートオリゴマーを２ｇ、水酸基を含むモノマーを５ｇ、反応性希釈剤を３ｇ、光硬化剤を０．４ｇ、それぞれ秤量し、湯浴中で温めながらよく混合して調製された樹脂３１を室温に戻るまで冷却し、樹脂３１をよく攪拌しながら、チタンテトライソプロポキシド３２を２〜３滴、滴下する。チタンテトライソプロポキシド３２が樹脂３１によく溶解したことを確認後、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を１滴、滴下する。５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３が樹脂３１によく溶解したことを確認後、さらにチタンテトライソプロポキシド３２を２〜３滴、滴下するというように、さらにチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を交互に滴下し、チタンテトライソプロポキシド３２と、５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３を所定量滴下し、よく混合してチタンテトライソプロポキシド３２と５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液３３の反応を完結させる。その後、加熱もしくは減圧加熱により残存しているイソプロピルアルコールや水を除去することにより本実施例の樹脂混合物を得る。以上の工程により調製した樹脂混合物を１００μｍ程度の膜厚になるように対物レンズ衝突防止部に塗布し、２５００ｍＪの露光量になるようにＵＶ照射して硬化させたものを比較例３、４とした。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明によるコーティング膜または衝突緩衝材及びこれを用いた光ディスク装置は、艶消し塗料、衝撃緩衝材、傷つき防止材などに用いることができる。特に、傷つきに弱い光ディスク、ハードディスク、ＭＯ等の記録光ディスクにおいては、データの記録再生装置との衝突による記録ディスクの傷つきを大幅に低減することが可能である。これを用いた光ディスク装置としては、ワーキングディスタンスが非常に小さいＢｌｕ−Ｒａｙディスクへの利用が好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施例であるコーティング膜もしくは衝突緩衝材の製造工程を示す図
【図２】チタンテトライソプロポキシドと水や樹脂中に含まれる水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）との反応を示す構造図
【図３】本発明の実施例であるコーティング膜もしくは衝突緩衝材の製造工程を示す図
【図４】本発明の実施例における樹脂中での反応を説明する図
【図５】本発明の実施例における光ディスク装置の斜視図
【図６】本発明の実施例における光ピックアップ装置の斜視図
【図７】本発明の実施例における光ピックアップアクチュエータの斜視図
【図８】本発明の実施例における光ピックアップアクチュエータの平面図
【図９】本発明の実施例における金属含有量と物性の関係を表したグラフ
【図１０】光ピックアップのアクチュエータとディスクとの関係を示した図
【図１１】Ｓ字信号、アクチュエータの駆動電圧波形及び、実際のレンズホルダの動きとの関係を示した図
【符号の説明】
【０１２４】
１１    樹脂
１２    チタンテトライソプロポキシド
１３    コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）
１４    基材
１５    空気中の水分
１６    酸化チタンもしくは水酸化チタン
１７    ＵＶ露光装置
２１    水酸基を有するモノマー（もしくはオリゴマー）
２２    チタンテトラプロポキシド
２３    水
２４    一部樹脂と結合した酸化チタンもしくは水酸化チタン
２５    イソプロピルアルコール
３１    樹脂
３２    チタンテトライソプロポキシド
３３    ５０パーセントイソプロピルアルコール水溶液
３４    コーティング膜（もしくは衝突緩衝材）
３５    会合状態の酸化チタンもしくは水酸化チタン
３６    基材
３７    ＵＶ露光装置
４１    疎水性部
４２    親水性部
４３    ミセル体
５１    光ディスク装置
５２    スピンドルモータ
５３    光ピックアップ装置
６１    レーザー素子
６２    光ピックアップアクチュエータ
６３    対物レンズ
６４    プリズム
６５    受光素子
７１    レンズホルダ
７２    サスペンションワイヤ
７３    フォーカスコイル
７４    トラッキングコイル
７５    永久磁石
７６    永久磁石
７７    対物レンズ衝突防止部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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