(57)【要約】【課題】光磁気ディスクの潤滑性保護膜の形成に用いる紫外線硬化型樹脂液と潤滑剤液の使用効率を高めること。【解決手段】（１）記録層を有する基板を、回転手段の有する基板保持部に着脱自在に固定し、前記回転手段により回転させて、該基板の有する記録層上に紫外線硬化型樹脂液をスピンコートして塗布層を形成する工程と、（２）該塗布層に紫外線を照射して硬化樹脂層を得る工程と、（３）前記硬化樹脂層が形成された基板を前記基板保持部に固定した状態で、前記硬化樹脂層を有する基板を前記回転手段で回転させることで該硬化樹脂層に対してインクジェットヘッドを相対的に移動させて、該インクジェットヘッドから該硬化樹脂層に潤滑剤液を付与する工程と、を有する光ディスクの製造方法とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられた記録層と、該記録層上に設けられた潤滑性保護膜と、を有する光磁気ディスクの製造方法において、
（１）記録層を有する基板を、回転手段の有する基板保持部に着脱自在に固定し、前記回転手段により回転させて、該基板の有する記録層上に紫外線硬化型樹脂液をスピンコートして塗布層を形成する工程と、
（２）該塗布層に紫外線を照射して硬化樹脂層を得る工程と、
（３）前記硬化樹脂層が形成された基板を前記基板保持部に固定した状態で、前記硬化樹脂層を有する基板を前記回転手段で回転させることで該硬化樹脂層に対してインクジェットヘッドを相対的に移動させて、該インクジェットヘッドから該硬化樹脂層に潤滑剤液を付与する工程と、
を有することを特徴とする光ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光を用いて高速で記録再生が可能な光磁気ディスクの製造方法および製造装置に関するものであり、特に記録時に磁気ヘッドも使用する磁界変調型の光磁気記録ディスクの製造方法および製造装置に関するものである。光磁気ディスクの用途は、音楽の記録再生に用いるＭＤ（ミニディスク）、パソコンの外部記録に使用するＭＯディスクなどがあり、将来に需要が予測されるものとしてはビデオ記録用ディスクなどがある。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁界変調型でない光磁気記録システムにおいては、レーザー部も着磁部もディスク（媒体）に直接接触する構造ではないため、ディスク表面は成型材料（ＰＣ樹脂やＡＰＯ樹脂など）のままか、外傷防止のハードコート処理がされているかが一般的であった。しかしながら、近年登場したＭＤ（ミニディスク）に代表される磁界変調型の光磁気記録システムにおいては、少なくとも記録時にディスクの記録層側に磁気ヘッドが接触摺動しているために、潤滑・耐磨耗性能が要求されるようになってきた。そこで、記録層の上に、ハードコート処理後に潤滑剤を上塗りした潤滑性保護膜を設けることで、磁気ヘッドの摺動抵抗が下げる対処をしている。
【０００３】
潤滑性保護膜の形成は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレートといった紫外線硬化樹脂の前駆体を含む紫外線硬化樹脂液をスピンコート法で塗布し、その後紫外線硬化装置で硬化する工程と、ハードコート処理後の基板を再度スピナーに戻しシリコーンオイルやフッ素オイル等を含む潤滑剤液をスピンコートし乾燥させる工程とで行われている。この際、紫外線硬化樹脂液は一般的に無溶剤タイプで粘度が２０〜５００ｍＰａ・ｓ程度のことが多く、また潤滑剤液は一般的に溶剤希釈タイプで５０ｍＰａ・ｓ以下であることが多い。上記のように粘度やタイプが異なる液剤のスピンコートを同一のスピナーで行うと、振り切り後にスピナーハウス外壁に付着し回収タンクに流れ込む２種の液剤は混ざり合って分離不可となるため、再使用不能となり廃棄するしかなかった。廃棄する液剤量は、通常供給液剤の９０％以上にもなるため、製品コストが高くなる欠点があった。
【０００４】
二台のスピナーを用いてそれぞれの材料を塗布する方法も考えられるが、この場合、各材料は回収再使用できるものの、装置への投資が大きくなるため、結果的に製品コストは高くなってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の上に記録層が形成され、その上に潤滑性保護膜が形成されてなる構造の光磁気ディスクの潤滑性保護膜を形成する際に、紫外線硬化型樹脂液と潤滑剤液の塗布を同一のスピナー中で行うことで各液剤の使用効率を向上させる光磁気ディスクの製造方法を提供することにある。また、上記のような製造方法を可能とする光磁気ディスクの製造装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、本発明では以下の手段によって達成される。
【０００７】
すなわち本発明は、基板と、該基板上に設けられた記録層と、該記録層上に設けられた潤滑性保護膜と、を有する光磁気ディスクの製造方法において、
（１）記録層を有する基板を、回転手段の有する基板保持部に着脱自在に固定し、前記回転手段により回転させて、該基板の有する記録層上に紫外線硬化型樹脂液をスピンコートして塗布層を形成する工程と、
（２）該塗布層に紫外線を照射して硬化樹脂層を得る工程と、
（３）前記硬化樹脂層が形成された基板を前記基板保持部に固定した状態で、前記硬化樹脂層を有する基板を前記回転手段で回転させることで該硬化樹脂層に対してインクジェットヘッドを相対的に移動させて、該インクジェットヘッドから該硬化樹脂層に潤滑剤液を付与する工程と、
を有することを特徴とする光ディスクの製造方法である。
【０００８】
上記の紫外線硬化型樹脂液の粘度は１０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。また、上記の潤滑剤液の粘度は１００ｍＰａ・ｓを超えないものであることが好ましい。また、前記潤滑剤液の表面張力は３５ｍＮ／ｍを超えないものであることがこの好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光磁気ディスクの製造方法では、最初に塗布する紫外線硬化型樹脂液はスピンコート法で塗布し、後で塗布する潤滑剤液にはスピンコート法を用いず、インクジェットヘッドを用いて基板を低速回転させながら必要十分量だけを、硬化樹脂層の表面の所定部、例えばその全面にわたって吐出させることで塗布する方法である。潤滑剤液の回転振り切りは行わないために、スピナーハウス内や外壁に潤滑剤液が飛散し、先にスピンコート塗布しスピナーハウス外壁に飛散した紫外線硬化型樹脂液と混ざり合うことは一切ない。このため、回収タンクに流れ込むのは紫外線硬化型樹脂液のみであり、回収後に簡単にフィルターリングをするだけで再使用可能である。スピンコート塗布工程において、樹脂液の供給量に対する基板上への塗布量は一般に１０％以下であり、回収できない場合のロスは非常に大きいが、本発明の製造方法によれば、回収ロスやフィルターロスを考慮に入れても５回程度またはそれ以上の再使用が可能となる。なお、紫外線硬化型樹脂液の粘度は１０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。紫外線硬化型樹脂液としては、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレートを主材とする大日本インキ化学や日本化薬など各社から市販されている光ディスク用紫外線硬化型保護コート剤などが使用できる。
【００１０】
また、本発明の光磁気ディスクの製造方法では、潤滑剤液を、その吐出供給量の微細な制御が可能であるインクジェットヘッドにより供給するため、潤滑材層を形成するのに必要十分量の潤滑剤液しか吐出しないようにすることができるため、従来のスピンコート法に比べて、供給量そのものを例えば９分の１以下に大きく減らすことができる。なお、インクジェットヘッドから吐出された直後の潤滑剤液の液滴は、ディスク全面を覆うものではなく、隣接する液滴の付着部（ドット）が一定距離をおいて点在しているが、潤滑剤液は一般に粘度が低く（好ましくは０．２ｍＰａ・ｓ以上で１００ｍＰａ・ｓを超えず、より好ましくは２０ｍＰａ・ｓを超えない。）、また表面張力も一般に低い（好ましくは３５ｍＮ／ｍを超えず、より好ましくは２５ｍＮ／ｍを超えない。）ために、自己レベリングしてディスク全面を覆う均一な膜となる。潤滑剤液としては、信越化学やＧＥ東芝シリコーンなど各社から販売されているジメチルシリコーンオイルや変性シリコーンオイル、そしてデュポン社やアウジモント社などから販売されているフッ素系オイルの原液もしくは溶剤での希釈液などが使用できる。
【００１１】
以上述べた理由から、本発明を用いれば、光磁気ディスクの潤滑性保護膜の形成において、紫外線硬化型樹脂液と潤滑剤液の使用効率を大幅に向上させることができ、従来よりも低コストで光磁気ディスクを製造することが可能となる。
【００１２】
上記の本発明の製造方法を実現するための装置としては、例えば、
基板と、該基板上に設けられた記録層と、該記録層上に設けられた潤滑性保護膜と、を有する光磁気ディスクを製造するための装置において、
基板を着脱自在に保持し得る基板保持部を有し、該基板保持部に保持した基板を回線速度を制御しながら回転させるための回転手段と、
前記基板保持部に保持されて前記回転手段により回転している基板上の記録層上に紫外線硬化型樹脂液を供給して塗布層を形成するための樹脂液供給手段と、
前記塗布層に紫外線を照射して硬化樹脂層とするための紫外線照射手段と、
前記基板保持部に保持されている基板上の前記硬化樹脂層に潤滑剤液を付与するためのインクジェットヘッドと
を有する光磁気ディスク製造装置を挙げることができる。
【００１３】
回転手段としては、回線速度を制御しながら基板を回転できるスピンドルを有する構成のものが、樹脂液供給手段としては、先端がニードル型のディスペンサーヘッドを有するものが、インクジェットヘッドとしては直径が１００μｍを超えない吐出孔を複数個持つインクジェットヘッドを好適に用いることができる。
【００１４】
この装置を用いた潤滑性保護膜の形成手順は、たとえば以下に示す手順となる。最初に記録層を上面にしたディスク基板をスピンドルに載せ所定の低速回転数で回しながら、ニードル型のディスペンサーヘッドより基板内周部に紫外線硬化型樹脂液を所定量供給し液リングを形成し、その後所定の高回転数にて余分な樹脂液を振り切り展開し塗膜を形成させる。その後、この樹脂膜を紫外線照射機構を用いて短時間で硬化させる。次に、このディスク基板をスピンドル上で低速回転させながら、インクジェットヘッドを基板の半径方向に移動させて基板の全面にムラの無いように吐出塗布する。以上の一連の塗布作業が終わったディスク基板はマガジンに収納するが、インクジェットヘッドで塗布された潤滑剤は既に自己レベリングし均一な膜となっている。
【００１５】
上記装置における紫外線照射機構の形態は制限しないが、ランプ照射型の場合はスピナーハウス内で照射すると振り切り後回収されるはずの樹脂液も硬化してしまう不具合が生じるので、スピナーハウス外に照射ゾーンを設けて硬化させ、硬化後再度スピナーハウスに戻して潤滑剤液を塗布する形態が好ましい。あるいは、光ファイバーを使用して、スピナーハウス内で紫外線の照射を行う手法も可能である。この場合、紫外線硬化型樹脂液の塗布後、ディスクはスピンドルに装着したまま回しながら光ファイバーを近接させて半径方向に走査することで全面を硬化させる。そして、続いてディスクをスピンドルに装着したまま潤滑剤の塗布に移ることができる。
【００１６】
上記の潤滑剤液のインクジェット塗布および光ファイバーによる紫外線照射における更なる詳細を述べるなら、ディスクの内外周全面に渡ってより均一な処理を行うために、ディスクを一定回転数で回す場合にはインクジェットヘッドおよび光ファイバーを半径方向に移動走査するスピードを内周では速く外周では遅くする方法が挙げられる。あるいは、一定スピードで半径方向に移動走査する場合は、ディスク回転速度を内周では速く外周では遅くする方法が挙げられる。このようにして走査速度と回転線速度（周速）を一定の比例関係に保つことでより均一な処理が可能となる。
【００１７】
【実施例】
実施例１
図１に、光磁気ディスクの潤滑性保護膜を形成するための製造装置を示す。本製造装置は、回転速度を制御可能なスピンドル（１０１）、紫外線硬化型樹脂液のストックタンク（１０２）、潤滑剤液のストックタンク（１０３）、ディスペンサーヘッド（１０４）、インクジェットヘッド（１０５）、紫外線照射ファイバー（ライトガイド）（１０６）、余剰液回収タンク（１０７）、光源（１０８）を有する。ここで、紫外線硬化型樹脂液のストックタンクとディスペンサーヘッド、および潤滑剤液のストックタンクとインクジェットヘッドは駆動装置を介して輸液チューブ（１０９）でつながっている。ディスペンサーヘッド、インクジェットヘッド、紫外線照射ファイバーは、可動式である。
【００１８】
実施例２
実施例１の装置を用いて、以下の手順で光磁気ディスクを製造した。
【００１９】
あらかじめ、紫外線硬化型樹脂液のストックタンクには紫外線硬化型樹脂液として日本化薬製のＯＶＤ−３２７Ｚ（粘度３４０ｍＰａ・ｓ）を、潤滑剤液のストックタンクにはＧＥ東芝シリコーン製のジメチルシリコーンオイルＴＳＦ４５１−１０００のヘキサン希釈液（粘度６．２ｍＰａ・ｓ、表面張力１９．０ｍＮ／ｍ）を充填しておいた。そして、図２に示す構成の磁界変調型光磁気ディスク用の記録層付きポリカーボネート製基板（直径８６ｍｍ、ＰＣ基板厚み１．２ｍｍ）を準備し、記録層面を上向きにしてスピンドルに装着し５０ｒｐｍにて回転させながら、ディスペンサーヘッドから０．８ｍｌの紫外線硬化型樹脂液をディスク基板の最内周部（ｒ＝１８ｍｍ（ｒはディスク基板の中心からの距離を意味する。以下同じ））にドーナツ状に供給した。
【００２０】
続いて回転数を６０００ｒｐｍに上げ振り切り塗布し、４秒後に停止させた。この後、ディスペンサーヘッドをディスク基板上からスタンバイ位置まで後退待避させ、代わりに紫外線照射ファイバーをディスク基板上とのクリアランスを１０ｍｍに保ちながら最内周部（ｒ＝１８ｍｍ）まで入れ、照射開始し最外周部（ｒ＝４３ｍｍ）まで走査し照射終了した。このとき、光源は２００Ｗ水銀キセノンランプを用い、紫外線照射ファイバー（ライトガイド）先端の直径は７．５ｍｍのものを用いた。基板面での紫外線の照度を３０００ｍＷ／ｃｍ２に設定し、ディスク回転数は６００ｒｐｍで一定、走査速度は初速８．４７ｍｍ／ｓで最終速度３．５５ｍｍ／ｓになるようリニアに変化させた（トータル照射時間は約５秒）。
【００２１】
次に、紫外線照射ファイバーをスタンバイ位置まで後退待避させ、代わりにインクジェットヘッドをディスク基板上とのクリアランスを５ｍｍに保ちながら最内周部（ｒ＝１８ｍｍ）まで入れ、潤滑剤液の吐出を開始し最外周部（ｒ＝４３ｍｍ）まで走査し吐出を終了した。このとき、用いたインクジェットヘッドは、構造を図３に示すように直径３０μｍの孔１００個が５０μｍピッチで径方向に一列に並んでいるものを用いた。
【００２２】
ディスク回転数は６００ｒｐｍで一定、吐出の駆動周波数は１．２ｋＨｚに設定し、走査速度はディスクの半径方向に初速８．４７ｍｍ／ｓで最終速度３．５５ｍｍ／ｓになるようリニアに変化させた（トータル吐出時間は約５秒）。なお、潤滑剤液の吐出塗布が終わったディスクにおいて、溶剤として添加してあったヘキサンは速やかに基板表面から蒸発し、残留したジメチルシリコーンオイルは１時間程度で自己レベリングし均一な厚みの膜となった。図４に塗布直後とレベリング後の様態を模式化して示した。
【００２３】
以上述べた一連の工程手順により、記録膜付きポリカーボネート製基板上に、潤滑性保護膜が形成され、磁界変調型の光磁気ディスクを製造できた。
【００２４】
実施例３
実施例１に示した装置を用い、実施例２に示した方法での光磁気ディスクの製造を連続的に実施し、５０００枚の光磁気ディスクを製造した。そのとき供給消費した紫外線硬化型樹脂液は４０００ｍｌであった。塗布終了後、スピナーハウス外壁から装置下部にセットしてあった余剰液回収タンクに溜まっていた紫外線硬化型樹脂液を０．３μｍ口径のフィルターでろ過したところ、３３００ｍｌの紫外線硬化型樹脂液が再使用できる状態で回収できた。供給量から再生量を差し引いた実使用量は７００ｍｌであり、ディスク１枚当たりでは０．１４ｍｌの実使用量であった。これは従来法の振り切り使い捨ての場合の０．８ｍｌに比べると１／５．７の使用量と非常に少なかった。また、インクジェットヘッドから供給した潤滑剤の総量は２５０ｍｌで、ディスク１枚当たりでは０．０５ｍｌの使用量であった。これは従来法の振り切り使い捨ての場合の０．５ｍｌに比べると１／１０の使用量と非常に少なかった。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、基板の上に記録層が形成され、その上に潤滑性保護膜が形成されてなる構造の光磁気ディスクの潤滑性保護膜を形成する際に、紫外線硬化型樹脂液と潤滑剤液の塗布を同一のスピナー内で行っても、紫外線硬化型樹脂液の余剰液は再使用可能であり、潤滑剤液の使用量は少量となる。すなわち、両液剤の実使用量を減らすことができ、より安価に光磁気ディスクを製造することができるようになる。また、上記のような製造方法を可能とする光磁気ディスクの製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である光磁気ディスクの製造装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施例で使用する光磁気ディスク基板の層構成図である。
【図３】本発明の一実施例で使用するインクジェットヘッドのノズル構成図である。
【図４】本発明における潤滑性保護膜の様態変化を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１：スピンドル
１０２：紫外線硬化型樹脂液のストックタンク
１０３：潤滑剤液のストックタンク
１０４：ディスペンサーヘッド
１０５：インクジェットヘッド
１０６：紫外線照射ファイバー（ライトガイド）
１０７：余剰液回収タンク
１０８：光源
１０９：輸液チューブ
２０１：ＰＣ基板
２０２：誘電体層
２０３：磁性層
２０４：誘電体層
２０５：反射層
２０６：記録層
３０１：基板
３０６：記録層
３０７：紫外線硬化型樹脂
３０８：潤滑剤
４０１：インクジェットヘッドアッセンブリー
４０２：吐出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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