(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心孔を有する円盤状記録媒体が載置され、円盤状記録媒体を回転させるターンテーブルと、
外周縁部から内周側に次第に厚さを大とするテーパー部が形成されて少なくとも円盤状記録媒体の中心孔を覆う円板部と上記円板部の略中心に配設された中心軸とからなる回転円板とを有し、
上記回転円板は、上記中心軸が上記ターンテーブルの略中心に形成されている中心穴に挿入されて上記円板部の外周縁部が円盤状記録媒体と接触し、上記円板部の内周側と上記円盤状記録媒体との間には隙間が形成されるようになされており、
上記ターンテーブルによって回転駆動される上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の中心部に、保護膜材料を供給するとともに延伸して、円盤状記録媒体上に保護膜を形成すること
を特徴とする保護膜形成装置。
【請求項２】
上記円盤状記録媒体は、情報が記録される記録領域よりも内周側に溝部が形成されており、上記円板部の外径は、上記溝部の外径よりも大きいこと
を特徴とする請求項１記載の保護膜形成装置。
【請求項３】
上記溝部は、上記円盤状記録媒体の基板を射出成形により成形する際に、基板成形用スタンパを固定した押さえ部材が基板に転写された溝であること
を特徴とする請求項１記載の保護膜形成装置。
【請求項４】
上記円盤状記録媒体は、保護膜側からレーザー光が照射されて、情報の記録及び／又は再生が行われること
を特徴とする請求項１記載の保護膜形成装置。
【請求項５】
中心孔を有する円盤状記録媒体が載置され、円盤状記録媒体を回転させるターンテーブルと、
外周縁部から内周側に次第に厚さを大とするテーパー部が形成されて少なくとも円盤状記録媒体の中心孔を覆う円板部と上記円板部の略中心に配設された中心軸とからなる回転円板と、
上記中心軸に設けられ、気体を噴出する噴出口とを有し、
上記ターンテーブルによって回転駆動される上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の中心部に、保護膜材料を供給するとともに延伸して、円盤状記録媒体上に保護膜を形成し、
上記噴出口は、上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに上記円板部と上記円盤状記録媒体との間に気体を噴出すること
を特徴とする保護膜形成装置。
【請求項６】
中心孔を有する円盤状記録媒体をターンテーブル上に載置し、
円盤状記録媒体の中心孔よりも径の大きい円板部を有する回転円板によって少なくとも円盤状記録媒体の中心孔を覆い、
上記ターンテーブルによって回転駆動される上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の中心部に、保護膜材料を供給するとともに延伸して、円盤状記録媒体上に保護膜を形成し、
上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに円板部と円盤状記録媒体との間に気体を噴出すること
を特徴とする保護膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円盤状記録媒体上に保護膜を形成する保護膜形成装置及び保護膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気記録方式は、磁性材料からなる記録層を部分的にキュリー点または温度補償点以上に昇温させることによって保磁力を小さくし、外部から記録磁界を印加することによって記録層の磁化方向を変化させて情報信号の記録を行う方式である。この光磁気記録方式は、光ファイリングシステムやコンピュータの外部記憶装置、あるいは音響情報、映像情報の記録装置において実用化が進められている。
【０００３】
上記の光磁気記録方式によって記録が行われる光磁気ディスクとしては、例えば、ポリカーボネートのようなプラスチックやガラス等からなる透明基板上に磁性薄膜からなる記録層を形成した光磁気ディスクがある。この記録層は、情報信号が記録される磁性膜や、誘電体膜、反射膜が積層されてなる。ここで、磁性膜は、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有するとともに、大きな磁気光学効果を有する。このような磁性膜には、例えば、希土類−遷移金属合金非結晶薄膜等からなる磁性薄膜がある。記録層の最上層に積層される反射膜上には、通常、記録層の腐食防止や傷防止の目的で紫外線硬化樹脂等からなる保護膜が形成されている。
【０００４】
また、光磁気ディスクとしては、上述のような単板構成に限らず、２枚の光磁気ディスクの記録層側又は基板側を対向させて貼り合わせることにより一体化した、両板構成の光磁気ディスクがある。この両板構成の光磁気ディスクは、それぞれの光磁気ディスクの記録層に対して独立の信号が記録されるので、単板構成の光磁気ディスクと比較して記録容量が２倍になる。また、この両板構成の光磁気ディスクは、貼り合わせ面に対して対称の構造となっているので、単板構造の光磁気ディスクと比較して、外部環境の温度や湿度等の変化に対して基板の反り等の変形が生じにくいという利点がある。
【０００５】
この光磁気ディスクに記録する光磁気記録方式としては、大別して光を変調させて信号を記録する光変調方式と、記録磁界を変化させて信号を記録する磁界変調方式とがある。
【０００６】
このうち、磁界変調方式は、信号を記録する際、光を照射した状態で記録磁界を高速で反転させることにより磁性層に信号を記録する方式である。磁界変調方式は、オーバーライトを容易に行うことが可能であるとともに、高記録密度化や高速アクセス等が可能であるために、精力的に研究が進められている。
【０００７】
この磁界変調方式においては、信号の記録時において、記録層に磁界を発生させる磁気ヘッドによって磁界の印加を行う。この磁気ヘッドは、信号を記録する際、高速で反転させる必要があるので、上記の光変調方式のように強磁界を発生させることができない。
【０００８】
ここで、磁気ヘッドによって光磁気ディスクに印加される磁界の大きさは、光磁気ディスクと磁気ヘッドとの距離に反比例する。すなわち、光磁気ディスクに印加される磁界の大きさは、光磁気ディスクと磁気ヘッドとの距離が大きくなるほど小さくなる。したがって、このような磁気ヘッドにおいては、信号を記録する際、光磁気ディスクとの距離を近接させる必要がある。
【０００９】
そのため、単板構成の光磁気ディスクにおいては、光磁気ディスクの一方面にレーザー光を照射する光学ピックアップ装置を配設し、光磁気ディスクの他方面に磁気ヘッドを配設している。
【００１０】
また、両板構成の光磁気ディスクに情報を記録する場合には、光学ピックアップ装置と磁気ヘッドとを一体化して、光磁気ディスクの両面から一体化した光学ピックアップ装置及び磁気ヘッドを配設するようにしている。
【００１１】
なお、この一体化した光学ピックアップ装置及び磁気ヘッドは、レーザー光を基板を介さずに直接記録層に照射させる。このため、光磁気ディスクを構成する基板の材料は、透明材料に限定されず、不透明な基板を使用することができる。したがって、この両板構造の光磁気ディスクは、基板の材料として例えばＡｌを使用することができ、基板の反りを防止することが可能であるという利点も備えている。
【００１２】
上述したように、光磁気ディスクにおいては、単板構成、両板構成の光磁気ディスクがある。これらの光磁気ディスクには、記録層の腐食等を防止するために保護膜が形成されている。この保護膜は、通常、スピンコート法によって形成される。
【００１３】
この保護膜を形成するには、図７に示すように、まず、保護膜が形成されるディスク基板１０１をターンテーブル１０２上に載置し、スピンドルモータによって低速で回転させる。そして、紫外線硬化樹脂１０３をディスク基板の記録領域の内周部に沿って円環状に供給する。そして、ディスク基板を高速で回転することによる遠心力で紫外線硬化樹脂を外周部にまで塗布し、ディスク基板全面にわたって紫外線硬化樹脂の塗膜を形成する。なお、この保護膜の厚さは、後の工程で紫外線が照射された後において充分な保護効果を得るために、約１５μｍに形成される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、紫外線硬化樹脂がディスク基板の内周部から供給されて形成される保護膜は、ディスク基板の外周部になるほど膜厚が厚くなるという傾向がある。
【００１５】
このスピンコート法によって形成される保護膜の膜厚は、紫外線硬化樹脂の粘度、光磁気ディスクの回転速度、回転時間等の条件によって変化する。しかし、保護膜は、上述のように、ディスク基板の内周部から塗布して、回転速度、回転時間を変化させてディスク基板の全面に亘って均一の膜厚に塗布しようとしても、ディスク基板の外周部において内周部より膜厚が大きくなってしまう。
【００１６】
ここで、紫外線硬化樹脂の粘度を、５００ｃｐｓ，１４０ｃｐｓ，３７ｃｐｓと変化させて保護膜を形成したときの膜厚分布を図８に示す。ここで図８は、縦軸に保護膜の膜厚を示し、横軸にディスク基板の中心からの半径位置を示した図である。また、図８中の特性Ａは、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂により保護膜を形成したときの、保護膜の膜厚とディスク基板の中心からの半径位置とを示す実測値である。図８中の特性Ｂは、粘度が１４０ｃｐｓの紫外線硬化樹脂により保護膜を形成したときの、保護膜の膜厚とディスク基板の中心からの半径位置とを示す実測値である。図８中の特性Ｃは、粘度が３７ｃｐｓの紫外線硬化樹脂により保護膜を形成したときの、保護膜の膜厚とディスク基板の中心からの半径位置とを示す実測値である。
【００１７】
この図８に示した保護膜の膜厚とディスク基板の中心からの半径位置との関係についての測定は、ディスク基板を低速で回転させた状態で、ディスク基板の中心から半径１７ｍｍの位置で紫外線硬化樹脂を円環状に供給し、１秒間かけて３０００ｒｐｍまで回転数を上昇させ、３０００ｒｐｍで回転させた状態で８秒間保持した後、紫外線を照射することによって形成した保護膜を測定対象としている。
【００１８】
ここで、粘度が異なる紫外線硬化樹脂を同一条件で塗布して形成される保護膜の膜厚は、粘度の平方根に比例することが知られている。したがって、例えば、粘度が１４０ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜と、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜とを、同一条件で塗布した場合の膜厚比は理論上、（５００／１４０）１／２＝１．９となる。また、例えば粘度が３７ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜と、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜とを、同一条件で塗布した場合の膜厚比は理論上、（５００／３７）１／２＝３．７になる。
【００１９】
そして、上述の膜厚比に基づいて、粘度が１４０ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜の膜厚分布を１．９倍することによって算出される第１の規格化膜厚分布と、粘度が３７ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜の膜厚分布を３．７倍することによって算出される第２の膜厚分布とを示した図を図９に示す。なお、図９においては、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で保護膜を形成したときの膜厚分布を○で示し、第１の規格化膜厚分布を△で示し、第２の規格化膜厚分布を□で示した。
【００２０】
この図９によれば、第１の規格化膜厚分布、第２の規格化膜厚分布、及び粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で保護膜を形成したときの膜厚分布は、ほぼ同一曲線上に載っている。したがって、保護膜の膜厚は、同一条件で形成することによって、粘度の平方根に比例することがわかる。
【００２１】
また、図９より、保護膜を形成する方法として通常行われているスピンコート法では、回転速度、回転時間等の条件を変化させても、所定の膜厚で保護膜を形成しようとすると、ディスク基板の内周部に形成される膜厚と、外周部に形成される膜厚とで、ある決まった値だけ膜厚差が生じてしまうことがわかる。
【００２２】
ここで、保護膜のディスク基板の内周部と外周部とにおける膜厚差は、粘度が低い紫外線硬化樹脂を使用し、ディスク基板の回転時間を長くし、塗布する紫外線硬化樹脂の膜厚をディスク基板の全面において薄くすることにより小さくすることができる。例えば、保護膜は、粘度が３７ｃｐｓの紫外線硬化樹脂を使用し、回転時間を長くし、保護膜全体の膜厚を薄くすることによって、光磁気ディスクの中心から半径２４ｍｍの位置と、半径４０ｍｍの位置とにおいて、膜厚差を約１．５μｍ程度とすることができる。
【００２３】
しかし、保護膜は、膜厚を極端に薄くすると、光磁気ディスクの記録層の腐食等を防止することができなくなるため、最低でも光磁気ディスクの全面において平均１５μｍ程度の膜厚が必要である。このように保護膜の光磁気ディスクの全面における膜厚の平均を１５μｍとすると、上述の条件を変化させても、内周部と外周部とで約５μｍの膜厚差が生じてしまう。
【００２４】
ところで、保護膜側からレーザー光を照射することによって記録再生を行う光学ピックアップ装置において、保護膜は、ディスク基板の内周部と外周部において膜厚差が生じていると、レーザー光の波面収差が生じるという問題を生じる。このように、光学ピックアップ装置においては、保護膜の膜厚差により波面収差が生じると、照射されるレーザー光が不安定になり、記録再生特性が劣化するという問題を生じる。
【００２５】
ここで、波面収差Ｗ４０ｄは、ｎを保護膜の屈折率とし、Δｄを保護膜の膜厚差とし、ＮＡを光学系のレンズの開口数とすると、次の数１に示すような式となる。
【００２６】
【数１】
0003557863.tif 000002
【００２７】
現行の光磁気ディスクの場合、保護膜の屈折率ｎが１．５８であり、光学系のレーザー波長λが７８０ｎｍ、レンズの開口数ＮＡが０．５である。このような条件において、保護膜の膜厚差△ｄが５μｍであると、数１から波面収差Ｗ４０ｄは０．１９λ（０．１４８μｍ）となる。
【００２８】
ところで、光磁気ディスクの光学系においては、近年の記録密度向上に伴って、光学系のレーザー波長λを短くするとともに、レンズの開口数ＮＡを大きくすることが行われている。このことは、光学レンズで集光させたレーザー光のスポット径がレーザー光の波長λに比例し、レンズの開口数ＮＡに反比例することによる。
【００２９】
ここで、現在のレーザースポット径は、約１．６μｍであるが、例えばレーザー光の波長を４８０ｎｍ、レンズの開口数ＮＡを０．９とすると、レーザースポット径が０．５μｍとなり、結果として現行の約１／３のレーザースポット径とすることができる。したがって、このような光学系によれば、現行の面記録密度と比較して約９倍の面記録密度とすることができる。
【００３０】
しかしながら、上述した保護膜形成装置により形成された保護膜に、約５μｍ程度の膜厚差が生じていると、上記の数１から算出される波面収差Ｗ４０ｄが非常に大きくなり、安定した記録再生を行うことができないという問題を生じる。このような光磁気ディスクの光学系において、少なくとも現行と同じ０．１９λ程度に波面収差Ｗ４０ｄを抑えるためには、保護膜の内周部と外周部とでの膜厚差△ｄを２．９μｍ以下に抑制する必要がある。
【００３１】
また、上述したような保護膜の膜厚差は、上述した光学系によるレーザー光の照射のみならず、磁気ヘッドによる磁界の印加にも影響する。例えば上述した磁界変調方式において使用される磁気ヘッドには、光磁気ディスクの保護膜から数μｍ〜数十μｍ程度の微小な間隙を介して信号の記録を行う浮上型磁気ヘッドや、光磁気ディスクの保護膜を摺動しながら信号の記録を行う摺動型磁気ヘッドがある。このような磁気ヘッドが使用される磁界変調方式においては、保護膜に膜厚差が生じていると、記録層と磁気ヘッドとの間隔が変化することになる。これは、磁界変調方式において、保護膜に膜厚差があると、記録層と磁気ヘッドとの距離がこの膜厚差を反映して不均一となるということである。その結果、図１０に示すように、記録層に印加される磁界の強さにばらつきが生じてしまう。例えば、浮上高さを５μｍとした浮上型磁気ヘッドを用いる場合、保護膜に内周部と外周部とで５μｍの膜厚差があると、印加される磁界の強さは内周部と外周部とで１５Ｏｅ程度異なってしまうという問題を生じる。
【００３２】
そこで、上述したような保護膜の膜厚差を抑制する方法としては、光磁気ディスクを１０００ｒｐｍ以上の回転数で回転させた状態で、光磁気ディスクの表面に塗布された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、保護膜を形成するという方法がある。しかし、このような方法で形成した保護膜であっても、ディスク基板の内周部と外周部とで膜厚差が生じてしまい、外周部の膜厚が厚くなってしまうという問題がある。この膜厚差を生じてしまう原因としては、紫外線硬化樹脂がスピンコート時において、ディスク基板が回転することによる遠心力と粘性抵抗力とが加わることがあげられる。そして、この紫外線硬化樹脂は、ディスク基板の内周部に供給されて外周部に移動する。ここで、紫外線をディスク基板の外周部から内周部にむかって照射すると、外周部では紫外線硬化樹脂が硬化するが、紫外線が照射されていない内周部では、紫外線硬化樹脂が遠心力により外周部に移動し、徐々に薄くなる。
【００３３】
そして、紫外線が照射されて硬化した外周部は、硬化していない内周部からの紫外線硬化樹脂が供給されるため徐々に厚くなってしまう。つまり、ディスク基板を回転させないで硬化させる場合よりも、内周部と外周部の膜厚差は増加してしまうことになる。
【００３４】
本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、保護膜を所定の膜厚に形成するとともに、基板全体にわたって均一の膜厚で保護膜を形成することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明の保護膜形成装置は、中心孔を有する円盤状記録媒体が載置され、円盤状記録媒体を回転させるターンテーブルと、外周縁部から内周側に次第に厚さを大とするテーパー部が形成されて少なくとも円盤状記録媒体の中心孔を覆う円板部と上記円板部の略中心に配設された中心軸とからなる回転円板とを有する。そして本発明の保護膜形成装置では、上記中心軸が上記ターンテーブルの略中心に形成されている中心穴に挿入されて上記円板部の外周縁部が円盤状記録媒体と接触し、上記円板部の内周側と上記円盤状記録媒体との間には隙間が形成されるようになされており、上記ターンテーブルによって回転駆動される上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の中心部に、保護膜材料を供給するとともに延伸して、円盤状記録媒体上に保護膜を形成することを特徴とする。
【００３６】
ターンテーブルは、中心孔を有する円盤状記録媒体を載置し、円盤状記録媒体を回転させる。回転円板は円盤状記録媒体の中心孔を少なくとも覆う。上記円板部の内周側と上記円盤状記録媒体との間には隙間が形成されているため、保護膜材料が円板部と円盤状記録媒体との間に入り込むことがない。
【００３７】
また、本発明の保護膜形成装置は、中心孔を有する円盤状記録媒体が載置され、円盤状記録媒体を回転させるターンテーブルと、外周縁部から内周側に次第に厚さを大とするテーパー部が形成されて少なくとも円盤状記録媒体の中心穴を覆う円板部と、上記円板部の略中心に配設された中心軸とからなる回転円板と、上記中心軸に設けられ気体を噴出する噴出口をと有する。上記ターンテーブルによって回転駆動される上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の中心部に、保護膜材料を供給するとともに延伸して、円盤状記録媒体上に保護膜を形成し、そして上記噴出口は、上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに上記円板部と上記円盤状記録媒体との間に気体を噴出することを特徴とする。
【００３８】
ターンテーブルは、中心孔を有する円盤状記録媒体を載置し、円盤状記録媒体を回転させる。回転円板は円盤状記録媒体の中心孔を少なくとも覆う。噴出口は上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに上記円板部と上記円盤状記録媒体との間に気体を噴出する。上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに上記円板部と上記円盤状記録媒体との間に気体を噴出することで、保護膜材料が上記円板部と上記円盤状記録媒体との間に入り込むことがない。
【００３９】
本発明の保護膜形成方法は、中心穴を有する円盤状記録媒体をターンテーブル上に載置し、円盤状記録媒体の中心穴よりも径の大きい円板部を有する回転円板によって、少なくとも円盤状記録媒体の中心穴を覆い、上記ターンテーブルによって回転駆動される上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の中心部に、保護膜材料を供給するとともに延伸して、円盤状記録媒体上に保護膜を形成し、上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに、円板部と円盤状記録媒体との間に気体を噴出することを特徴とする。
【００４０】
上記回転円板を上記ターンテーブルから取り外すときに、円板部と円盤状記録媒体との間に気体を噴出することで、保護膜材料が円板部と円盤状記録媒体との間に入り込むことがない。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４２】
本発明により製造される光磁気ディスク１は、いわゆる磁界変調方式により記録再生が行われる光磁気ディスクである。この光磁気ディスク１は、図１に示すように、ディスク基板２上に記録層３が形成され、この記録層３上に保護膜４が形成されてなる。
【００４３】
このような光磁気ディスク１は、記録再生時において、ディスク基板２側に光学ピックアップ装置５が配設され、保護膜４側に磁気ヘッド６が配設される。そして、記録時において、光磁気ディスク１は、光学ピックアップ装置５によりディスク基板２側からレーザー光が照射されるとともに、保護膜４側から磁気ヘッド６により高周波で磁界が印加されることによって、情報信号が記録される。
【００４４】
この光磁気ディスク１は、上述のように、合成樹脂材料からなるディスク基板２と、このディスク基板２上に積層されて、情報信号が記録される記録層３と、この記録層３を保護する保護膜４とが積層されてなる。
【００４５】
ディスク基板２は、数ｍｍ程度の厚さを有する円盤状の透明基板である。このディスク基板２の材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチック材料があり、また、ガラス材料でもよい。
【００４６】
記録層３は、ディスク基板２上に形成され、ディスク基板２の中心から半径位置２４ｍｍ〜４０ｍｍの範囲に円環状に形成されている。この記録層３は、第１の誘電体膜と、情報が記録される記録磁性膜と、第２の誘電体膜と、反射膜とが積層されてなる。
【００４７】
記録磁性膜は、膜面に垂直な磁化容易軸を有する非晶質の磁性薄膜で構成されている。また、この記録磁性膜は、磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな保磁力を持ち、且つ、２００℃付近にキュリー点を有している。なお、この記録磁性膜は、希土類−遷移金属非晶質薄膜等で構成され、例えばＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜からなる。この記録磁性膜には、Ｃｒ等の元素を添加してもよい。記録磁性膜にＣｒ等の元素を添加することで記録磁性膜の耐蝕性が向上する。
【００４８】
第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜としては、酸化物や窒化物が使用可能であるが、誘電体膜中の酸素が記録磁性膜に悪影響を及ぼすおそれがあることから窒化物が好ましく、酸素、水分子の透過を防止するのに有利であり且つ使用レーザー光を充分透過し得る物質として窒化ケイ素あるいは窒化アルミニウム等が好適である。
【００４９】
また、反射膜は、上記第２の誘電体膜との境界でレーザー光を７０％以上反射する高反射率の膜により構成することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適である。また、この反射膜は、熱的に良導体であることが望ましく、入手のしやすさ等を考慮すると、アルミニウムが適している。
【００５０】
これらの記録磁性膜、第１の誘電体膜、第２の誘電体膜及び反射膜は、蒸着法やスパッタリング法等の、いわゆる気相メッキ法により形成される。このとき各層の膜厚は任意に設定することができるが、通常は数百〜数千オングストローム程度に設定される。これらの各層の膜厚は、各層単独の光学的性質のみならず、組み合わせによる効果を考慮して決めることが好ましい。これは、例えば記録磁性膜を透過して各層境界で反射した光と多重干渉し、膜厚の組み合わせにより記録磁性膜の実効的な光学特性及び磁気光学特性が大きく変動するためである。
【００５１】
保護膜４は、上述した構成の記録層３上に形成され、例えば紫外線硬化樹脂からなる。この保護膜４は、後述するスピンコート法により形成される。また、この保護膜４は、光磁気ディスク１の全面において、平均膜厚が約１５μｍ以上となるように形成され、光磁気ディスク１の内周部と外周部との膜厚差が約２μｍ以下となっている。また、この保護膜４は、光磁気ディスク１の記録層３上に形成された状態において膜厚を約１５μｍ以上とすることにより、記録層３の腐食を充分に防止することが可能となる。
【００５２】
保護膜４は、記録層３が形成されたディスク基板２上に紫外線硬化樹脂を供給し、このディスク基板２を回転させることにより全面に紫外線硬化樹脂を塗布して形成される。なお、以下の説明において、ディスク基板７は、ディスク基板２上に記録層３が形成されたものを示す。
【００５３】
上述したような光磁気ディスクの保護膜４を形成する保護膜形成装置を図２に示す。この保護膜形成装置は、ノズル８と、ターンテーブル９と、回転円板１０とを有する。
【００５４】
ノズル８は、樹脂供給部１１に接続された樹脂供給管１２の一端部に取り付けられている。このノズル８は、スピンコート時において、ディスク基板７及び回転円板８が回転する略中心点である回転円板１０の真上に配設され、紫外線硬化樹脂１３をディスク基板７及び回転円板１０の回転中心に供給するように出射する。
【００５５】
ターンテーブル９、ディスク基板７、及び回転円板１０の断面図を図３に示す。
【００５６】
ターンテーブル９は、ディスク基板７が載置されるとともに、スピンコート時において、ディスク基板７を図２中のＡ方向に回転させるものである。このターンテーブル９は、例えばスピンドルモータ等の回転駆動手段によってディスク基板７を所定の回転数で回転駆動させる。また、このターンテーブル９は、回転円板１０の中心軸１０ｂが挿入される中心穴９ａが形成されている。
【００５７】
ここで、本発明の保護膜形成装置により保護膜４が形成されるディスク基板７は、外径が８６ｍｍ、厚みｔ１が１．２ｍｍ、中央孔７ａの直径ｔ２が１５ｍｍで形成されたディスク基板７である。また、ディスク基板７には、基板を成形した際、スタンパ等の原盤を固定した押さえ部材が転写された押さえ溝７ｂが形成されている。この押さえ溝７ｂは、その外径ｔ３が３４ｍｍであり、情報信号が記録されるデータ領域より内側に形成される。
【００５８】
回転円板１０は、例えばアルミニウムからなり、ターンテーブル９に載置されたディスク基板７の中心孔７ａを塞ぐとともに、ディスク基板７の内周部を覆う円板部１０ａと、この円板部１０ａの略中心に形成された中心軸１０ｂとからなる。なお、この回転円板１０は、例えば円板部１０ａの厚さｔ４が３．０ｍｍ、円板部１０ａの直径ｔ５が３５ｍｍに形成されている。
【００５９】
なお、円板部１０ａによって覆われるディスク基板７の内周部は、情報信号が記録されたデータ領域より内周側を示す。
【００６０】
ターンテーブル９にディスク基板７が載置され、回転円板１０が配設された状態の断面図を図４に示す。
【００６１】
この回転円板１０は、ターンテーブル９の中心穴９ａに対して着脱可能となっている。ディスク基板７に保護膜４をスピンコート法により形成する際、回転円板１０は、ディスク基板７の保護膜４が形成される面側から、中心軸１０ｂをディスク基板７の中心孔７ａ及びターンテーブル９の中心穴９ａに挿入されて固定される。このように、回転円板１０は、ターンテーブル９の中心穴９ａに固定されることによって、円板部１０ａがディスク基板７の中心孔７ａ及び内周部を覆うように配設される。
【００６２】
このように構成された保護膜形成装置は、ディスク基板７の中心孔７ａに挿入される回転円板１０を備えているので、ディスク基板７の中心孔７ａを塞いで紫外線硬化樹脂１３の塗布膜を形成することが可能である。したがって、この保護膜形成装置は、スピンコート時において、ディスク基板７の回転中心から紫外線硬化樹脂１３を供給することができる。
【００６３】
しかし、回転円板１０の円板部１０ａ全体が、ディスク基板７に接していると、スピンコート時において、円板部１０ａとディスク基板７との間に紫外線硬化樹脂１３が入り込み、円板部１０ａのディスク基板７との接触面に紫外線硬化樹脂１３が付着してしまうおそれがある。そして、次のディスク基板に対して保護膜４を形成する際に、回転円板１０をディスク基板上に配設させると、回転円板１０の接触面に付着していた紫外線硬化樹脂１３によりディスク基板の内周部が汚れてしまう。
【００６４】
これは、回転円板１０をターンテーブル９の中心穴９ａから取り外す際に、円板部１０ａとのディスク基板７との接触面に毛細管現象が生じ、紫外線硬化樹脂１３が円板部１０ａのディスク基板７との接触面に入り込んでしまうことによる。さらに、回転円板１０の材料であるアルミニウムの表面張力が、紫外線硬化樹脂１３の表面張力よりも大きいため、紫外線硬化樹脂１３が濡れやすい。
【００６５】
そこで、円板部１０ａの外周縁部には、図５に示すように、テーパー部１０ｃが形成されている。このテーパー部１０ｃは、円板部１０ａの外周縁部から内周側へと次第に厚さが大となるように、ディスク基板７の保護膜形成面と所定の角度θで形成されている。そして、回転円板１０は、上記テーパー部１０ｃの外周縁部がディスク基板７との接触面１０ｄとなり、円板部１０ａの内周側と、ディスク基板７との間には隙間１０ｅが形成されるようになされている。このように円板部１０ａの外周縁部にテーパー部１０ｃを形成して、円板部１０ａとディスク基板７との接触面積を小さくすることで、毛細管現象を防ぐことができる。円板部１０ａとディスク基板７の内周部の接触面側を除いた領域に隙間１０ｅができるため、毛細管現象により紫外線硬化樹脂１３が接触面１０ｄよりも内周側に入り込むことはない。
【００６６】
また、ディスク基板７には押さえ溝７ｂが形成されているため、押さえ溝７ｂに紫外線硬化樹脂１３が溜まってしまうことがある。押さえ溝７ｂに溜まった紫外線硬化樹脂１３が円板部１０ａに付着してディスク基板７を汚してしまう。そのため、円板部１０ａの直径を、この押さえ溝７ｂの外径よりも大きくすることが好ましい。押さえ溝７ｂを円板部１０ａで覆うことで、紫外線硬化樹脂１３が押さえ溝７ｂに溜まり、ディスク基板７を汚すことがなくなる。
【００６７】
また、円板部１０ａのディスク基板７との接触面１０ｄには、紫外線硬化樹脂１３の表面張力よりも、表面張力の小さい材料を配しておくのが好ましい。紫外線硬化樹脂１３よりも表面張力の小さい材料を回転円板１０のディスク基板７との接触面１０ｄに配することにより、紫外線硬化樹脂１３が濡れにくくなる。なお、アルミニウムの表面張力は、約３７ｄｙｎｅ／ｃｍである。一方、本発明の保護膜形成装置で使用される紫外線硬化樹脂１３は、表面張力が約３０ｄｙｎｅ／ｃｍである。
【００６８】
本発明の保護膜形成装置においては、回転円板１０のディスク基板７との接触面１０ｄにフッ素樹脂による加工を施して、回転円板１０のディスク基板との接触面１０ｄの表面張力を約２０ｄｙｎｅ／ｃｍとし、ディスク基板７の表面張力よりも小さくするのが好ましい。このフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン等が好ましい。
【００６９】
このようにフッ化樹脂による加工を施すことにより、回転円板１０のディスク基板７との接触面１０ｄの表面張力が、通常使用される紫外線硬化樹脂１３の表面張力よりも小さくされているので、表面張力が約２５〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍの紫外線硬化樹脂１３を完全にはじき、回転円板１０のディスク基板７との接触面１０ｄに紫外線硬化樹脂１３が付着しにくくなる。
【００７０】
また、上記中心軸１０ｂには、ディスク基板７上に紫外線硬化樹脂１３の塗布膜を形成した後、回転円板１０をターンテーブル９から取り外すときに、気体を中心軸１０ｂ側から外側に噴出させるための少なくとも１個以上の噴出口１４を形成しておくことが好ましい。
【００７１】
このように構成された円板部１０ａを用いた保護膜形成装置においては、ディスク基板７上に紫外線硬化樹脂１３の塗布膜を形成した後、回転円板１０をターンテーブル９から取り外すときに、噴出口１４から気体を外側に向かって噴出するため毛細管現象が生じることはなく、回転円板１０のディスク基板７との接触面側に紫外線硬化樹脂１３が付着することはない。すなわち、次のディスク基板に対して保護膜４を形成する際に、ディスク基板の内周部を汚してしまうことがない。
【００７２】
また、本発明で適用した噴出口１４に限らず、回転円板１０の中心軸１０ｂ側から外側に向かって気体を噴出させる構造であれば、同等の効果が得られる。
【００７３】
次に、上述した保護膜形成装置により、ディスク基板７上に保護膜４を形成する保護膜形成方法について説明する。
【００７４】
この保護膜形成方法は、先ず、図２に示すように、ノズル１０から紫外線硬化樹脂１３を回転円板１０の回転中心に供給する。なお、本発明を適用した保護膜形成方法においては、紫外線硬化樹脂１３の粘度が５００ｃｐｓ程度のものを使用している。そして、ターンテーブル９上にディスク基板７と回転円板１０とを載置した状態でターンテーブル９を約３０ｒｐｍ程度の回転数で回転させる。これにより、このターンテーブル９上に載置されたディスク基板７及び回転円板１０もターンテーブル９と同速度で回転される。このように、約３０ｒｐｍでディスク基板７及び回転円板１０を回転させることにより、ディスク基板７上の全面に紫外線硬化樹脂１３を塗布する。
【００７５】
次に、ターンテーブル９の回転数を１秒間かけて３０００ｒｐｍまで上昇させ、３０００ｒｐｍの回転数で回転している状態を８秒間保持する。このように、３０００ｒｐｍの回転数で回転している状態を８秒間保持することにより、回転円板１０の回転中心に供給された紫外線硬化樹脂１３を、遠心力によりディスク基板７の外周側に広げ、ディスク基板７の全面に紫外線硬化樹脂１３の塗布膜を形成する。
【００７６】
このようにして、ディスク基板７に紫外線硬化樹脂１３の塗布膜を形成した後、次のディスク基板をターンテーブル９に載置するため、回転円板１０の中心軸１０ｂを、ターンテーブル９の中心穴９ａから取り出すことになる。このとき、回転円板１０の周辺縁部に付着した紫外線硬化樹脂１３が、毛細管現象により回転円板１０の接触面側に入り込むのを防ぐため、回転円板１０をターンテーブル９から取り外すときに、噴出口１４から気体を外側に向かって噴出する。このように、噴出口１４から気体を外側に向かって噴出することで、毛細管現象を防ぎ、回転円板１０のディスク基板７との接触面側に紫外線硬化樹脂１３が付着することはない。すなわち、次のディスク基板に対して保護膜を形成する際に、ディスク基板の内周部を汚してしまうことがない。
【００７７】
次に、この紫外線硬化樹脂１３の塗布膜に対して紫外線を照射することにより硬化させ、保護膜４を形成する。
【００７８】
このような保護膜形成方法により形成した保護膜４は、図６に示すような膜厚となる。なお、図６は、横軸にディスク基板７の中心からの半径位置を示し、縦軸にディスク基板７の中心からの半径位置における保護膜４の膜厚を示した図である。また、この図６においては、上述の保護膜形成方法により形成された保護膜の膜厚を●で示し、比較例として、従来の方法でディスク基板を回転させて保護膜を形成したときの計算値を実線で示している。
【００７９】
また、ディスク基板７に形成されている記録層３の範囲は図６に示すように、約２４ｍｍ〜約４０ｍｍである。すなわち、この範囲が保護膜４を形成すべき領域ということである。
【００８０】
この図６によれば、保護膜４の膜厚は、ディスク基板７の半径位置が２４ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内において、約１６μｍ程度となっている。また、この保護膜４の膜厚は、半径位置が約２４ｍｍ〜約４０ｍｍの範囲内において、約２．０μｍ以下の膜厚差となっている。
【００８１】
一方、図６中の比較例は、ディスク基板の全域において、内周側から外周側に向かって膜厚が厚くなる傾向にある。また、この比較例によれば、ディスク基板の半径位置が約２４ｍｍ〜約４０ｍｍの範囲内において、ディスク基板の外周部側において、保護膜の膜厚が厚くなっている。
【００８２】
したがって、上述した保護膜形成方法によれば、図６に示すように、記録層３が形成されている範囲内において、約１５μｍ以上の膜厚の保護膜４を形成することができるとともに、ディスク基板の内周側と外周側との膜厚差を約２μｍ以下に抑制した保護膜４を形成することが可能である。
【００８３】
また、この保護膜形成方法では、ディスク基板７の全面において保護膜４の膜厚差が２μｍ以下とすることができるので、レーザー光を保護膜側から入射させても、ディスク基板７の全面において波面収差の誤差が大きくなってしまうような部分がない。すなわち、保護膜４は、例えば、レーザー光を保護膜側から入射する光学装置を用いた場合、レーザー光の波長λを４８０ｎｍとし、ディスク基板７上にレーザー光を集光させるレンズの開口数ＮＡを０．９としたとき、波面収差が０．１９λ以下となるような膜厚差の上限である２．９μｍ以下に形成されている。したがって、このような保護膜４が形成された光磁気ディスクによれば、高密度記録用に設計された光学系を使用して記録再生を行っても、保護膜４の膜厚差による波面収差の誤差が大きくなるようなことはなく、レーザー光を記録層に安定して照射させることが可能である。
【００８４】
また、この保護膜形成方法によれば、光磁気ディスク上に摺動しながら信号の記録を行う磁気ヘッドを使用しても、保護膜４の膜厚差により、光磁気ディスクの表面に対して損傷を与えるようなことはなく、信号の記録を行うことが可能である。また、この保護膜形成方法によれば、光磁気ディスク上の表面と微小間隔を介して浮上する磁気ヘッドを使用して信号の記録を行っても、磁気ヘッドが光磁気ディスクの表面と接触することなく、所定の間隔を保持して信号を記録することができる。ここで、例えば光磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔を５μｍと設定された磁気ヘッドを使用した場合、ディスク基板７の全面において保護膜４の膜厚差が２μｍ以下であれば、磁気ヘッドにより印加される磁界の膜厚差に起因する変化量を±４Ｏｅ以内に抑制することができる。したがって、このような保護膜形成方法によれば、記録層３に対して安定して磁界を印加することができ、光磁気ディスクの全面において記録ビットを安定して形成することができる。
【００８５】
なお、上述した保護膜形成装置及び保護膜形成方法においては、紫外線硬化樹脂がアクリル系紫外線硬化樹脂等、光磁気ディスクの保護膜材料として使用されているものであれば適用可能である。また、この紫外線硬化樹脂の粘度は、例えば、上述した保護膜形成方法において、約５００ｃｐｓ程度のものを使用したが、例えば重合度等を制御して変化させたものを使用してもよい。
【００８６】
また、本発明により保護膜が形成される光磁気ディスクは、基板の片面のみに記録層及び保護膜層を形成した、いわゆる単板構造のものに限らない。すなわち、光磁気ディスクは、単板構成の光磁気ディスクの基板同士を対向させて貼り合わせて一体とした両板構造の光磁気ディスクであってもよい。
【００８７】
この両板構造の光磁気ディスクでは、記録再生時において、両面からレーザー光が照射されるとともに、磁気ヘッドにより磁界が印加される。すなわち、保護膜が形成された記録層が両面に形成されることになる。このような両板構造の光磁気ディスクにおいても、上述したように、光磁気ディスクの内周部と外周部との膜厚差がなく保護膜が形成されることによって、レーザー光の照射及び記録磁界の印加を安定して行うことが可能である。
【００８８】
また、本発明により保護膜が形成される光磁気ディスクは、記録層上に形成された保護膜側からレーザー光を照射して信号の記録再生が行われる光磁気ディスクであってもよい。
【００８９】
上述した保護膜形成装置及び保護膜形成方法は、光磁気ディスクに限らず、例えば、表面に物理的な凹凸が形成されることによって信号が記録されている、再生専用の光ディスク等にも適用可能である。さらに、この保護膜形成装置及び保護膜形成方法においては、広く、磁気ディスクや、光ディスク、相変化型ディスク等、保護膜材料をスピンコート法によって塗布して保護膜が形成される記録媒体であれば適用可能であることは勿論である。
【００９０】
【発明の効果】
本発明では、円盤状記録媒体及び回転円板の回転中心から紫外線硬化樹脂を供給することができる。したがって、円盤状記録媒体の内周部と外周部との膜厚差がなく、全面にわたって均一な保護膜を形成することができる。したがって本発明では、円板状記録媒体の全面にわたって保護膜を均一な厚さで形成することができ、情報の記録又は再生が安定に行われる円盤状記録媒体を実現することができる。
【００９１】
また、本発明では、回転円板の円板部の外縁周部が円盤状記録媒体と接し、円板部の内周部と円盤状記録媒体との間には隙間が形成されている。また、本発明では、回転円板をターンテーブルから取り外す瞬間に円板部の内周部と円盤状記録媒体との間に気体を噴出させる。したがって本発明では、円板部の内周部と円盤状記録媒体との間に紫外線硬化樹脂が入り込んで円板部や円盤状記録媒体を汚すことなく保護膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光磁気ディスクの記録再生装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の保護膜形成装置の一例を示す斜視図である。
【図３】ターンテーブル、ディスク基板及び回転円板の一例を示す分解断面図である。
【図４】ターンテーブル上にディスク基板及び回転円板が載置された状態の一例を示す断面図である。
【図５】円板部の外周縁部に形成されているテーパー部の一例を示す図である。
【図６】ディスク基板の半径位置と保護膜の膜厚との関係を示す図である。
【図７】従来の保護膜形成装置により保護膜を形成する様子を示す斜視図である。
【図８】従来の保護膜形成装置を使用し、紫外線硬化樹脂の粘度を変化させたときのディスク基板の半径位置と保護膜の膜厚との関係を示す図である。
【図９】従来の保護膜形成装置を使用し、紫外線硬化樹脂の粘度を変化させたときのディスク基板の半径位置と保護膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１０】磁気ヘッドと光磁気ディスクとの距離と、光磁気ディスクに印加される磁界との関係を示す図である。
【符号の説明】
２  ディスク基板、  ３  記録層、  ４  保護膜、  ８  ノズル、  ９  ターンテーブル、  １０  回転円板、  １０ａ  円板部、  １０ｂ  中心軸、  １０ｃ  テーパー部、  １０ｄ  接触面、  １０ｅ  隙間、  １３  紫外線硬化樹脂、  １４  噴出口
【図１】
0003557863.tif 000003
【図２】
0003557863.tif 000004
【図３】
0003557863.tif 000005
【図４】
0003557863.tif 000006
【図５】
0003557863.tif 000007
【図６】
0003557863.tif 000008
【図７】
0003557863.tif 000009
【図８】
0003557863.tif 000010
【図９】
0003557863.tif 000011
【図１０】
0003557863.tif 000012