(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心穴を有する円盤状記録媒体が回転中心を一致させて載置されるターンテーブルと、
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る中心軸と、略中心部に上記中心軸が配設され、上記中心軸が上記ターンテーブルの中心孔に挿入されたとき、上記ターンテーブル上に載置された円盤状記録媒体の中心穴を少なくとも覆う円板部とからなる回転円板と、
上記円盤状記録媒体上に塗布される保護膜形成用の樹脂を供給するノズルとを有し、
上記ノズルは、上記保護膜形成用の樹脂を、上記ターンテーブルとともに回転する上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の回転中心上に供給可能に配設され、
上記円板部の円盤状記録媒体との接触面には、円盤状記録媒体上に被着される保護膜用の樹脂の表面張力よりも小さい表面張力を有する材料が配されていることを特徴とする保護膜形成装置。
【請求項２】
上記円板部には、外周縁部から内周側に次第に厚さを大とするテーパーが形成されてい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３】
中心穴を有する円盤状記録媒体を回転中心を一致させてターンテーブル上に載置し、
上記円盤状記録媒体の中心穴よりも径の大きい円板部を有し、上記ターンテーブルに支持される回転円板によって少なくとも上記円盤状記録媒体の中心穴を覆い、
次いで、上記回転円板上に保護膜形成用の樹脂を供給するとともに、上記円盤状記録媒体及び上記回転円板を回転させることによって、上記保護膜形成用の樹脂を上記円盤状記録媒体上に広げ、少なくとも上記円盤状記録媒体の情報信号が記録されたデータ領域上に保護膜を形成し、
上記円板部の円盤状記録媒体との接触面には、上記円盤状記録媒体上に被着される上記保護膜形成用の樹脂の表面張力よりも小さい表面張力を有する材料が配されていることを特徴とする保護膜形成方法。
【請求項４】
上記円盤状記録媒体の情報信号が記録されたデータ領域上に形成される保護膜は、上記データ領域の内周側と外周側での膜厚の差が２μｍ以下に形成されることを特徴とする請求項３記載の保護膜形成方法。
【請求項５】
上記円盤状記録媒体の情報信号が記録されたデータ領域上に形成される保護膜は、１５μｍ以上の膜厚で形成されることを特徴とする請求項３記載の保護膜形成方法。
【請求項６】
上記円盤状記録媒体には、上記回転円板の上記円板部の内周側に位置するように溝部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の保護膜形成方法。
【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、或いは音響情報、映像情報等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、磁性膜としては、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、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、一般的に、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或い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、記録磁界を変調させて信号の記録を行う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り、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、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、信号の記録再生時において、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させて対処している。
【００１０】
また、両板構成の光磁気ディスクを記録再生する際には、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】
上述のように、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際においては、図７に示すように、先ず、保護膜が形成されるディスク基板２０をターンテーブル上に載置し、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２１をディスク基板２０の記録層の内周部２０ａに沿って円環状に供給する。そして、ディスク基板２０を高速で回転させることによる遠心力で紫外線硬化樹脂２１を外周部にまで塗布し、ディスク基板２０の全面に紫外線硬化樹脂２１を塗布する。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十分な保護効果を得るために、約１５μｍ程度に形成される。
【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２１がディスク基板２０の内周部２０ａから供給されて形成される保護膜は、ディスク基板２０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２０の内周部２０ａ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２０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２０の外周部において内周部２０ａ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２０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２０の半径位置との関係を示し、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２０の半径位置との関係を示し、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光磁気ディスクの半径位置との関係を示した実測値である。
【００１７】
この図８に示した保護膜の膜厚とディスク基板２０の半径位置との関係についての測定は、ディスク基板２０を低速で回転させた状態で、ディスク基板２０の中心から半径約１７ｍｍの位置で紫外線硬化樹脂を円環状に供給し、１秒間かけて約３０００ｒｐｍまで回転数を上昇させ、約３０００ｒｐｍで回転させた状態で約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。また、図８中の実線は、粘性抵抗力と遠心力との釣り合いの式から求めた膜厚分布の計算値である。
【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膜厚と、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜の膜厚とを、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の膜厚と、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜の膜厚とを同一条件で塗布した場合の膜厚比は、（５００／３７）1/2＝３．７となる。
【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の規格化膜厚分布と、粘度が５００ｃｐｓの紫外線硬化樹脂で形成した保護膜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□で示した図である。
【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形成した保護膜の膜厚分布は、ほぼ同一曲線上にのっている。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２０の内周部２０ａ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誤差が生じてしまうということがわかる。
【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２０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２０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部から２４ｍｍの位置と、４０ｍｍの位置とにおいて、約１．５μｍ程度の膜厚差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約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２０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ずるという問題を生ずる。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ずると、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ずる。ここで、この波面収差Ｗ40dは、ｎを保護膜の屈折率とし、△ｄを保護膜の膜厚分布とし、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。
【００２５】
【数１】
0003918221.tif 000002
【００２６】
ここで、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、光学系のレーザー光の波長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、保護膜の膜厚誤差△ｄが５μｍであると、数１から波面収差Ｗ40dは、０．１９λ（０．１４８μｍ）となる。
【００２７】
ところで、光磁気ディスクの光学系においては、近年の記録密度の向上に伴って、光学系のレーザー光の波長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。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。
【００２８】
しかしながら、上述のように記録密度の向上を図り光学系を変更した場合においては、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程度の膜厚誤差が生じていると、上記の数１から算出される波面収差Ｗ40dが大きな値となってしまい、安定した記録再生を行うことが困難となる。例えば、レーザー光の波長λを４８０ｎｍとし、レンズの開口数ＮＡを０．９としたときには、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点を生じる。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を抑制するためには、保護膜の内周部と外周部との膜厚差△ｄを２．９μｍ以下に抑制する必要がある。
【００２９】
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程度の微小な間隔を介して信号の記録を行う磁気ヘッドや、光磁気ディスクの保護膜と摺動しながら信号の記録を行う磁気ヘッドがある。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、磁気ヘッドと、光磁気ディスクとの間隔が変化することとなる。これは、磁界変調方式において、保護膜に膜厚誤差があると、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。すなわち、保護膜に膜厚誤差があると、情報信号の記録時において、記録層に印加される磁界の大きさが変化してしまい、光磁気ディスクの全面において印加される磁界が不均一となってしまうということである。例えば信号の記録時においては、磁気ヘッドの浮上量を５μｍとしたとき、保護膜が内周部より外周部の膜厚が５μｍ厚くなっているとすると、記録層に印加される磁界の大きさが内周部と外周部とで約１５Ｏｅ程度異なってしまうという問題を生ずる。
【００３０】
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、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２０の内周部２０ａと外周部とで膜厚差が生じてしまい、外周部において膜厚が厚くなってしまうという問題点がある。この膜厚差を生じる原因としては、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２０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挙げられる。そして、この紫外線硬化樹脂は、ディスク基板２０の内周部２０ａに供給されると、外周部に移動する。ここで、紫外線をディスク基板２０の外周部から内周部２０ａに向かって照射すると、外周部では硬化するが、紫外線が照射されていない内周部２０ａでは、遠心力により外周部へ移動し、徐々に薄くなる。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２０ａからの紫外線硬化樹脂２１が供給される為に徐々に厚くなってしまう。つまり、光磁気ディスクを回転させないで硬化させる場合よりも、内周部と外周部との膜厚の差は、増加してしまうこととなる。
【００３１】
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、基板の全体にわたって均一の膜厚で保護膜を形成する保護膜形成装置及び保護膜形成方法を提案することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決する本発明にかかる保護膜形成装置は、中心穴を有する円盤状記録媒体が回転中心を一致させて載置されるターンテーブルと、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る中心軸と、略中心部に上記中心軸が配設され、上記中心軸が上記ターンテーブルの中心孔に挿入されたとき、上記ターンテーブル上に載置された円盤状記録媒体の中心穴を少なくとも覆う円板部とからなる回転円板と、上記円盤状記録媒体上に塗布される保護膜形成用の樹脂を供給するノズルとを有し、上記ノズルを、上記保護膜形成用の樹脂が、上記ターンテーブルとともに回転する上記円盤状記録媒体及び上記回転円板の回転中心上に供給可能となるように配設され、上記円板部の円盤状記録媒体との接触面には、円盤状記録媒体上に被着される保護膜用の樹脂の表面張力よりも小さい表面張力を有する材料を配するようにしたものである。
【００３３】
なお、円板部には、外周縁部から内周側に次第に厚さを大とするテーパーが形成されていることが望ましい。
【００３４】
また、円板部の円盤状記録媒体との接触面には、円盤状記録媒体の保護膜用樹脂の表面張力よりも表面張力が小さい材料が配されていることが望ましい。
【００３５】
このように構成された保護膜形成装置は、ターンテーブルの中心穴に挿入される中心軸と円盤状記録媒体の内周部を被う円板部とからなる回転円板とを備えるので、円盤状記録媒体の中心孔を塞ぐことができ、円盤状記録媒体の回転中心から樹脂を供給できる。
【００３６】
また、本発明に係る保護膜形成方法は、中心穴を有する円盤状記録媒体を回転中心を一致させてターンテーブル上に載置し、上記円盤状記録媒体の中心穴よりも径の大きい円板部を有し、上記ターンテーブルに支持される回転円板によって少なくとも上記円盤状記録媒体の中心穴を覆い、次いで、上記回転円板上に保護膜形成用の樹脂を供給するとともに、上記円盤状記録媒体及び上記回転円板を回転させることによって、上記保護膜形成用の樹脂を上記円盤状記録媒体上に広げ、少なくとも上記円盤状記録媒体の情報信号が記録されたデータ領域上に保護膜を形成し、上記円板部の円盤状記録媒体との接触面には、上記円盤状記録媒体上に被着される上記保護膜形成用の樹脂の表面張力よりも小さい表面張力を有する材料が配するようにしたものである。
【００３７】
このような保護膜形成方法は、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、回転円板上に保護膜形成用の樹脂を供給するので、回転する円盤状記録媒体の略中心部から樹脂を供給して保護膜を形成することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる保護膜形成装置及び保護膜形成方法について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３９】
以下に述べる保護膜形成装置により保護膜が形成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り、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。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が配設され、保護膜４側に磁気ヘッド５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によりディスク基板２側からレーザー光Ｌが照射されるとともに、保護膜４側から磁気ヘッド５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。
【００４０】
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。
【００４１】
ディスク基板２は、数ミリ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、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、さらにはガラス材料でもよい。
【００４２】
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の中心から半径約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、情報信号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。
【００４３】
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ていることは勿論、室温において大きな保磁力をもち、且つ、２００℃程度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。また、この記録磁性膜には、耐食性を向上させる目的で、Ｃｒ等の元素を添加してもよい。
【００４４】
第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜は、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虞があることから、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、かつ、レーザー光を十分に透過しうる物質として窒化珪素或いは窒化アルミニウム等が好適である。
【００４５】
反射膜は、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。
【００４６】
これら記録磁性膜、第１の誘電体膜、第２の誘電体膜及び反射膜は、蒸着法やスパッタ法等、いわゆる気相メッキ法により形成される。これら記録層３を構成する各膜厚は、通常、数十〜数百ｎｍ程度に形成されるが、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定めることが望ましい。このことは、例えば記録磁性膜を透過して各層の界面で反射した光と多重干渉し、それぞれの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変動することによる。
【００４７】
保護膜４は、上述した記録層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って形成される。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とともに、光磁気ディスク１の温度変化に起因する反り等による変形を防止することが可能となる。
【００４８】
このように構成された光磁気ディスク１の保護膜４を形成する保護膜形成装置は、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保護膜４を形成する。
【００４９】
この保護膜形成装置６は、図２、図３及び図４に示すように、ディスク基板２を載置させるとともに、この載置されたディスク基板２を回転させるターンテーブル７と、このターンテーブル７で載置されているディスク基板２の中心孔２ａを塞ぐ回転円板８と、ディスク基板２上に紫外線硬化樹脂９を供給するノズル１０とを有する。
【００５０】
このノズル１０は、樹脂供給部１１に接続された樹脂供給管１２の一方端に取り付けられている。このノズル１０は、スピンコート時において、ディスク基板２及び回転円板８が回転する略中心点である回転中心の直上に配設され、紫外線硬化樹脂９をディスク基板２及び回転円板８の回転中心に供給するように出射する。
【００５１】
ターンテーブル７は、ディスク基板２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２をＡ方向に回転させるものである。このターンテーブル７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２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７は、回転円板８の中心軸８ａが挿入される中心穴７ａを備えている。
【００５２】
なお、本発明を適用した保護膜形成装置６により保護膜４が形成されるディスク基板２は、厚みｔ1が約１．２ｍｍ、外径が約８６ｍｍ、溝部２ｂの外径ｔ2が約１５ｍｍ、中心孔２ａの直径ｔ3が約１５ｍｍで形成されたディスク基板である。ここで溝部２ｂは、基板成形時においてスタンパー等によって形成された溝であり、情報信号が記録されるデータ領域より内周側に形成される。
【００５３】
回転円板８は、例えばアルミニウムからなり、ターンテーブル７に載置されたディスク基板２の中心孔２ａを塞ぐとともにディスク基板２の内周部を覆う円板部８ｂと、この円板部８ｂの略中心に形成された中心軸８ａとからなる。ここで、円板部８ｂによって被われるディスク基板２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指す。
【００５４】
この回転円板８は、ターンテーブル７の中心穴７ａに対して脱着可能となっており、スピンコート法により保護膜４を形成する際、ディスク基板２の保護膜４が形成される面側から中心軸８ａをディスク基板２の中心孔２ａ及びターンテーブル７の中心穴７ａに挿入される。そして、この回転円板８は、スピンコート時において中心軸８ａがターンテーブル７の中心穴７ａに挿入されて固定される。このように、回転円板８は、ターンテーブル７の中心穴７ａに固定されることによって、円板部８ｂがディスク基板２の中心孔２ａ及び内周部を被うように成形されている。なお、この回転円板８は、例えば円板部８ｂの厚さｔ4が約０．３ｍｍ、円板部８ｂの直径ｔ5が約３５ｍｍで形成されている。
【００５５】
このように構成された保護膜形成装置６は、ディスク基板２の中心孔２ａに挿入される回転円板８を備えているので、ディスク基板２の中心孔２ａを塞いで紫外線硬化樹脂９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６は、スピンコート時において、ディスク基板２の回転中心から紫外線硬化樹脂９を供給することが可能である。
【００５６】
このような保護膜形成装置６は、スピンコート時において、円板部８ｂのディスク基板２と接触する面と、ディスク基板２との間に紫外線硬化樹脂９が入り込んでしまう虞がある。このように円板部８ｂとディスク基板２との間に紫外線硬化樹脂９が入り込み、回転円板８のディスク基板２との接触面に紫外線硬化樹脂９がついてしまう。そして、次のディスク基板２に対して保護膜４を形成する際に、回転円板８をディスク基板２上に配設させると、回転円板８のディスク基板２との接触面についていた紫外線硬化樹脂９によりディスク基板２の内周部を汚してしまう。このことは、回転円板８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９の表面張力よりも大きいことに起因する。なお、アルミニウムの表面張力は、約３７ｄｙｎ／ｃｍである。一方、本発明を適用した保護膜形成装置６で使用される紫外線硬化樹脂９は、表面張力が約３０ｄｙｎ／ｃｍである。
【００５７】
そこで、回転円板８のディスク基板２との接触面には、紫外線硬化樹脂９の表面張力よりも表面張力が小さい材料を配しておく。このような材料を回転円板８のディスク基板２との接触面に配することにより、紫外線硬化樹脂９が濡れにくくなっており、スピンコート時においては、紫外線硬化樹脂９が回転円板８とディスク基板２との間に入り込んでも回転円板８に紫外線硬化樹脂９がついてしまうようなことがない。
【００５８】
なお、本発明を適用した保護膜形成装置６においては、回転円板８のディスク基板２との接触面にテフロン加工を施すことにより、回転円板８のディスク基板２との接触面の表面張力を約２０ｄｙｎ／ｃｍとし、ディスク基板２の表面張力よりも小さくしている。
【００５９】
さらには、このようにテフロン加工を施すことにより、回転円板８のディスク基板２の接触面は、表面張力が通常使用される紫外線硬化樹脂９の表面張力よりも小さくされている。このように、回転円板８のディスク基板２との接触面は、紫外線硬化樹脂９よりも表面張力が小さいので、表面張力が約２５ｄｙｎ／ｃｍ〜４０ｄｙｎ／ｃｍの紫外線硬化樹脂９を完全にはじき、回転円板８のディスク基板２の接触面とディスク基板２との間に紫外線硬化樹脂９が入り込みにくくなる。
【００６０】
また、上述した保護膜形成装置６により保護膜４が形成されるディスク基板２は、内周部に溝部２ｂを形成しても良い。この溝部２ｂは、ディスク基板２の回転円板８の直径以内の位置に形成され、ディスク基板２の内周部のうち、外周側に形成される。このように、溝部２ｂは、ディスク基板２の内周部の外周側に形成されることにより、スピンコート時において、紫外線硬化樹脂９がディスク基板２と回転円板８との間に入り込んでも紫外線硬化樹脂９を溜めることができる。したがって、この溝部２ｂは、ディスク基板２の内周部を紫外線硬化樹脂９で濡らしてしまうようなことがない。
【００６１】
また、円板部８ｂの外周縁部には、図５に示すように、テーパー部８ｃが形成されている。このテーパー部８ｃは、円板部８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２の保護膜形成面と所定の角度θで形成されている。このように円板部８ｂの外周縁部にテーパー部８ｃが形成されることにより、保護膜形成装置６は、スピンコート時において、回転円板８の回転中心に供給された紫外線合成樹脂９がディスク基板２の半径方向に広がり、円板部８ｂの外周縁部の近傍に形成される紫外線硬化樹脂９が円板部８ｂの外周縁部において段差が生じないように形成することが可能である。
【００６２】
つぎに、上述した保護膜形成装置６により、ディスク基板２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。
【００６３】
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９を回転円板８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９の粘度が約５００ｃｐｓ程度のものを使用している。そして、ターンテーブル７上にディスク基板と回転円板８とを載置した状態でターンテーブル７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７上に載置されたディスク基板２及び回転円板８もターンテーブル７と同速度で回転される。このように、約３０ｒｐｍでディスク基板２及び回転円板８を回転させることにより、ディスク基板２上の全面に紫外線硬化樹脂９を塗布する。
【００６４】
次に、ターンテーブル７の回転数を１秒間かけて約３０００ｒｐｍにまで上昇させ、約３０００ｒｐｍの回転数で約８秒間保持する。このように、約３０００ｒｐｍの回転数で約８秒間保持することにより、回転円板８の回転中心に供給された紫外線硬化樹脂９を、遠心力によりディスク基板２の外周側に広げ、ディスク基板２の全面、すなわち、記録層３上に塗布し、回転円板８上に紫外線硬化樹脂９の塗布膜を形成する。
【００６５】
次に、この紫外線硬化樹脂９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。
【００６６】
このようなディスク基板２の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２の半径位置［ｍｍ］を示し、縦軸にディスク基板２の半径位置における保護膜４の膜厚［μｍ］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４の膜厚を●で示し、比較例ｂ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。
【００６７】
また、ディスク基板２に形成されている記録層３の範囲Ｂは、図６に示すように、約２４ｍｍから約４０ｍｍである。すなわち、範囲Ｂが、保護膜４を形成すべき領域ということである。
【００６８】
この図６によれば、保護膜４の膜厚は、ディスク基板２の半径位置が約２４ｍｍ〜約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２μｍ以内の誤差となっている。
【００６９】
一方、図６中の比較例ｂ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ｂ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側において、保護膜４の膜厚が厚くなっている。
【００７０】
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Ｂ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２の内周側と外周側との膜厚誤差を約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。
【００７１】
また、このような保護膜形成方法によれば、ディスク基板２の全面において１５μｍ以上の膜厚の保護膜４を形成するので、記録層３の腐食等を充分に防止することが可能である。
【００７２】
また、この保護膜形成方法は、ディスク基板２の全面において保護膜４の膜厚誤差が２μｍ以下となるように形成されているので、レーザー光を保護膜４側から入射させても、ディスク基板２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４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２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１によれば、高記録密度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なく、レーザー光を記録層３に安定して照射させることが可能である。
【００７３】
また、この保護膜形成方法によれば、光磁気ディスク１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１の表面に対して損傷を与えるようなことなく、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１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１の表面と接触するようなことなく、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１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２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１の全面において記録ピットを安定して形成することができる。
【００７４】
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９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９の粘度は、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良い。
【００７５】
また、保護膜４が形成されるディスク基板２は、基板の片面のみに記録層３及び保護膜４を形成した、いわゆる単板構成のものに限られない。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、両板構成であってもよい。
【００７６】
この両板構成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４が形成された記録層３が両面に形成されることとなる。このような両板構成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４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。
【００７７】
また、上述した保護膜形成装置及び保護膜形成方法は、上述したような光磁気ディスクに限られず、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。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる保護膜形成装置は、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る中心軸と、略中心部に中心軸が配設され、少なくとも円盤状記録媒体の中心穴を覆う円板部とからなる回転円板とを有するので、保護膜の形成時において円盤状記録媒体及び回転円板の回転中心から樹脂を供給することができる。したがって、この保護膜形成装置は、円盤状記録媒体の内周部と外周部との保護膜の膜厚差がない均一な保護膜を形成することができる。
【００７９】
また、本発明にかかる保護膜形成方法によれば、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、回転円板の中心部に保護膜材料を供給するとともに、当該保護膜材料を円盤状記録媒体及び回転円板を回転駆動して広げることにより、円盤状記録媒体上に保護膜を形成するので、円盤状記録媒体の回転中心から樹脂を供給することができる。したがって、この保護膜形成方法によれば、円盤状記録媒体の内周部と外周部との膜厚差を生じさせるようなことがなく、円盤状記録媒体の全面において均一の膜厚で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】本発明を適用した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４】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】従来の光磁気ディスクの保護膜形成装置を使用し、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、ディスク基板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】
１  光磁気ディスク、２  ディスク基板、３  記録層、４  保護膜、５  磁気ヘッド
【図１】
0003918221.tif 000003
【図２】
0003918221.tif 000004
【図３】
0003918221.tif 000005
【図４】
0003918221.tif 000006
【図５】
0003918221.tif 000007
【図６】
0003918221.tif 000008
【図７】
0003918221.tif 000009
【図８】
0003918221.tif 000010
【図９】
0003918221.tif 000011
【図１０】
0003918221.tif 000012