JP2000318054A - 熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック材料を用いて作製された円盤状
記録媒体となる基板に対して熱処理を施す際、塵埃等が
付着してしまうのを防止する。 【解決手段】 プラスチック材料を用いて作製された円
盤状記録媒体となる基板に対して熱処理を施す熱処理装
置において、加熱した気体を吹き出す送風手段と、イオ
ン化した気体を吹き出す除電手段とを備え、基板には、
送風手段により加熱された気体が吹き付けられるととも
に、除電手段によりイオン化された気体が吹き付けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック材料
等を用いて作製された円盤状記録媒体となる基板に対し
て熱処理を施す際に用いて好適な熱処理装置及び熱処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】円盤状記録媒体には、例えば、磁気的に
情報信号の記録再生が行われる磁気ディスクや、エンボ
スピットによって情報信号が予め書き込まれている光デ
ィスク、情報信号を記録再生するのに記録膜の相変化を
利用した相変化型光ディスク、情報信号を記録再生する
のに記録膜の磁気光学効果を利用した光磁気ディスク等
がある。これら円盤状記録媒体となる基板（以下、ディ
スク基板という。）は、例えば、ポリカーボネート等の
プラスチック材料や、ガラス、アルミニウム等の非磁性
材料を用いて作製される。特に、プラスチック材料は、
比較的安価であり、成形性や加工性に優れている等の利
点を有している。

【０００３】また、ディスク基板を作製するに際して
は、プラスチック材料を射出成形することによって、例
えば、ガラスやアルミニウム等を用いたディスク基板を
作製する上で必要な研磨工程等を省くことができ、製造
コストの抑えられた高品質のディスク基板を製造するこ
とが可能となる。

【０００４】また、ディスク基板には、プラスチック材
料を射出成形することによって、予めサーボ信号等の情
報信号に対応するピット（以下、サーボピットとい
う。）がプリフォームされたものがある。

【０００５】例えば、磁気記録媒体においては、図２に
示すように、このサーボピット等が形成されたディスク
基板上に磁性層が形成された磁気ディスク１００があ
る。この磁気ディスク１００は、中心部に中心孔１０１
を有する略円盤状を呈している。磁気ディスク１００
は、その主面上に磁性層が形成された信号記録領域１０
２と、それよりも内周側に磁気ディスク装置に保持され
る中心孔１０１を中心としたクランプ領域１０３とを有
している。また、信号記録領域１０２には、任意の情報
信号が書き込まれる領域であるデータゾーン１０４と、
サーボ信号を示すサーボピットが設けられた領域である
サーボゾーン１０５とが設けられている。このうち、サ
ーボゾーン１０５は、信号記録領域１０２の決められた
場所にセクタ毎に一定間隔で形成されている。そして、
これらサーボゾーン１０５は、記録再生時に磁気ヘッド
を移動操作したときの軌跡に沿うように、信号記録領域
１０２の内周側から外周側に至る円弧状の領域に形成さ
れている。すなわち、データゾーン１０４及びサーボゾ
ーン１０５は、この磁気ディスク１００の中心からそれ
ぞれ略放射状に形成されている。

【０００６】データゾーン１０４には、図２中矢印Ａの
部分を拡大した図３に示すように、記録トラック１０６
が円周方向に揃って設けられ、これら記録トラック１０
６の間にガードバンドとなる溝１０７が設けられてい
る。一方、サーボゾーン１０５には、例えば図３中に示
すようなサーボ信号を示すサーボピット１０８が設けら
れている。

【０００７】この磁気ディスク１００では、このような
サーボピット１０８がディスク基板上に予めプリフォー
ムされている。このため、磁気ディスク１００では、従
来のような磁性層に予めサーボ信号が記録されたものに
比べ、記録トラック１０６に対して正確なサーボピット
１０８を配置することができる。したがって、磁気ディ
スク１００では、記録再生時に磁気ヘッドによってサー
ボ信号を読み出し、このサーボ信号に基づいて磁気ヘッ
ドの位置を制御することにより、磁気ヘッドを記録トラ
ック１０６の中央に正確に位置決めすることができる。
そして、記録トラック１０６上に任意の情報信号が記録
されることとなる。

【０００８】また、磁気ディスク１００では、従来のよ
うな磁性層に予めサーボ信号が記録されたものに比べ、
サーボ信号を書き込む工程を省くことができ、製造コス
トの点で有利となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
磁気記録媒体は、磁性層が形成された信号記録面上を浮
上ヘッドスライダが浮上する際、浮上ヘッドスライダに
搭載された磁気ヘッドのスペイシング損失を抑圧するた
め、極限まで小さな浮上量で浮上しなければならない。
磁気ディスク装置では、浮上スライダの浮上量は数１０
０〜５０ｎｍ程度である。また、そのときの浮上変動量
も小さくしなければならない。また、磁気記録媒体で
は、磁気ヘッドを用いてより高い周波数の信号を記録
し、その信号を磁気ヘッドを用いてより正確に読み取る
必要がある。

【００１０】このため、磁気録媒体においては、信号記
録面上から数１０ｎｍ程度の微細な塵埃等までも排除し
なければならない。なぜなら、これら塵埃等は、磁気記
録媒体の記録面上で不要な突起を形成する可能性が極め
て高いからである。

【００１１】磁気記録媒体では、信号記録面上にこのよ
うな突起が形成された場合、正常な記録再生を行うこと
ができないといった問題が生じてしまう。さらに、磁気
記録媒体では、これら突起の高さが大きくなるにしたが
って、磁気ヘッドの浮上量についても悪影響を及ぼすこ
ととなる。例えば、信号記録面上に磁気ヘッドの浮上量
と同程度或いはそれ以上となる突起が形成された場合に
は、この突起と磁気ヘッドとの衝突を引き起こすことと
なり、記録再生の障害となるばかりか、磁気ヘッドの破
壊や信号記録面上の傷の発生といった致命的な障害を引
き起こすこととなる。

【００１２】また、磁気記録媒体では、ディスク基板上
に塵埃等が付着していた場合、このディスク基板上に磁
性層を形成した後、この塵埃等とともに磁性層を形成す
る磁性膜の一部が剥離することにより、信号記録面上に
磁性層が形成されない部分が発生してしまう。このた
め、この磁気記録媒体では、正常な記録再生を行うこと
ができず、いわゆるエラーレートの悪化を引き起こして
しまう。一般に、一箇所の連続した位置において１０〜
２０ｂｉｔを越えるようなエラーレートが発生した場合
には、その磁気記録媒体は製品として不適となる。

【００１３】したがって、このような磁気記録媒体を作
製するに際しては、塵埃等を極力除去したクリーンルー
ムで製造を行う必要がある。しかしながら、塵埃等を極
力除去したクリーンルームとした場合であっても、数μ
ｍ或いはそれ以下の塵埃等が存在しない極めてクリーン
な環境を造ることは現状において困難であり、設備投資
等の製造コストの増大を招く虞がある。

【００１４】ところで、上述したプラスチック材料を用
いて作製されたディスク基板は、静電気を帯びやすいと
いった特性を有している。このため、静電気の発生した
ディスク基板は、微小な塵埃等を吸着しやすく、また付
着した塵埃等はディスク基板から除去しにくい。したが
って、このようなディスク基板を用いて磁性層を形成し
た場合には、信号記録面上に不要な突起が形成される可
能性が極めて高くなる。

【００１５】また、プラスチック材料を用いて作製され
たディスク基板においては、例えば金型を用いて射出成
形されたディスク基板である場合、成形後に熱処理を施
す必要がある。

【００１６】ここで、成形されたディスク基板を模式的
に示した図を図４に示す。

【００１７】このディスク基板２００は、所定の温度と
された炉内において所定の時間保持することにより、成
型時の歪み等を除去することができる。これにより、デ
ィスク基板２００では、その後の形状変化、すなわち、
図４中に示すクランプ領域２０１に対する信号記録領域
２０２のたわみ量ｓや、信号記録領域２０２における曲
率半径ｒの変化等を抑制することができる。

【００１８】しかしながら、このようなディスク基板２
００は、熱処理時に数時間炉内に放置されるため、静電
気を帯びていた場合に、塵埃等を付着してしまう確率が
極めて高かった。また、強制的に空気を循環或いは対流
させる機構を備えた炉においても、同様な問題を生じさ
せることがあった。

【００１９】そこで、本発明はこのような従来の事情に
鑑みて提案されたものであり、プラスチック材料を用い
て作製された円盤状記録媒体となる基板に対して熱処理
を施す際、塵埃等が付着してしまうのを防止した熱処理
装置及び熱処理方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係る熱処理装置は、プラスチック材料を用いて作製
された円盤状記録媒体となる基板に対して熱処理を施す
熱処理装置において、加熱した気体を吹き出す送風手段
と、イオン化した気体を吹き出す除電手段とを備え、基
板には、送風手段により加熱された気体が吹き付けられ
るとともに、除電手段によりイオン化された気体が吹き
付けられることを特徴とする。

【００２１】以上のように本発明に係る熱処理装置で
は、基板に対して加熱された気体が吹き付けられること
により、作製時の歪みが除去され、その後の形状変化が
抑制される。そして、基板に対して吹き付けられるイオ
ン化した気体により、基板に発生した静電気が中和除去
される。

【００２２】また、本発明に係る熱処理方法は、プラス
チック材料を用いて作製した円盤状記録媒体となる基板
に対して熱処理を行うディスク基板の製造方法であっ
て、基板に対して加熱した気体を吹き付けるとともに、
イオン化した気体を吹き付けることを特徴とする。

【００２３】以上のように本発明に係る熱処理方法で
は、作製時の歪みを除去することができ、その後の形状
変化を抑制することができる。そして、基板に発生した
静電気をイオン化した気体を吹き付けることにより中和
除去することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態
として図１に示す熱処理装置１は、プラスチック材料を
用いて作製された円盤状記録媒体となる基板（以下、デ
ィスク基板という。）２に対して熱処理を施すことによ
り、作製時の歪みを除去するものである。

【００２５】この熱処理装置１は、ディスク基板２に対
して熱処理が施される炉３の内部に、ディスク基板２が
保持される載置台４と、温風５が吹き出される温風吹出
し口６と、イオン化した気体７が吹き出されるイオン吹
出し口８とを備えている。

【００２６】炉３としては、例えばトンネル型やバッチ
式等を挙げることができ、その内部を充分に断熱するこ
とが可能なものを使用することが好ましい。また、炉３
としては、内部の雰囲気をヒータ等により加熱して自然
対流させるものや、内部の雰囲気の各位置における温度
を一定に保つため、強制的に温風を循環或いは対流させ
る機構を備えたもの等を使用することができる。

【００２７】載置台４は、炉３の底部に設けられてい
る。載置台４には、例えばポリカーボネート等のプラス
チック材料を金型を用いて射出成形することにより作製
されたディスク基板２が複数載置される。

【００２８】温風吹出し口６は、載置台４上に載置され
た複数のディスク基板２に対して、温風５を均一に吹き
付けられるように、炉３の上部に複数設けられている。
この温風吹出し口６は、温風５を炉３の内部で循環させ
る図示しない温風機構と接続されている。この温風機構
では、ヒータ等により所定温度に加熱された空気が、フ
ァン等により温風５として温風吹出し口５から吹き出さ
れ、炉３の下部に設けられた吸引口から吸引されること
により循環される。また、温風機構は、循環される空気
に含まれる塵埃等を除去するフィルタ等を備えている。

【００２９】イオン吹出し口８は、炉３の上部に温風吹
出し口６の近傍に位置して複数設けられている。また、
イオン吹出し口８としては、一般にガンタイプや長方形
等の吹出し口が広口とされたものを使用することが好ま
しい。これにより、炉３の内部にイオン化した気体７を
広く行き渡らせることができる。

【００３０】このイオン吹出し口８は、イオン化した気
体７を発生させる図示しない除電機構と接続されてい
る。この除電機構は、例えば空気や窒素等の気体を高電
圧とされた例えば放電針等によりイオン化し、このイオ
ン化した気体７をファン等によりイオン吹出し口８から
吹き出させる、いわゆるイオナイザーシステムである。
除電機構は、イオン化した気体７をディスク基板２に対
して常時吹き付ける構成であってもよく、またイオン化
した気体７をディスク基板２に対して効果的な所定の間
隔を以て吹き付ける構成であってもよい。また、除電機
構は、イオン化した気体７から塵埃等を除去するフィル
タ等を備えている。

【００３１】以上のように構成された熱処理装置１で
は、載置台４上に載置された複数のディスク基板２に対
して温風５とともに、イオン化した気体７が吹き付けら
れる。そして、熱処理装置１では、例えば炉６の内部の
雰囲気を９０℃に保持し、ディスク基板２を８時間放置
させる。これにより、ディスク基板２は、成形時におけ
る歪みが除去される。そして、ディスク基板２は、その
後の形状変化が抑制されることとなる。

【００３２】ここで、熱処理装置１では、ディスク基板
２に対してイオン化した気体７が吹き付けられている。
このため、熱処理装置１では、ディスク基板２に発生し
た静電気を中和除去することができ、このディスク基板
２の表面に塵埃等が付着するのを防ぐことができる。

【００３３】なお、熱処理装置１では、温風機構により
温風５を炉３の内部において循環させる構成とされてい
るが、このような循環式の炉、或いは温風を炉３の内部
において強制的に対流させる炉においては、温風吹出し
口６或いはファンの近傍にイオン吹出し口８を設けるこ
とにより、イオン化した気体７を炉３の内部において効
率よく行き渡らせることができる。但し、対象物である
ディスク基板２と温風吹出し口６との距離がある場合に
は、ディスク基板２により近い風上側にイオン吹出し口
８を設けることにより、イオン化した気体７をディスク
基板２に対して効果的に吹き付けることができる。

【００３４】また、熱処理装置１では、イオン吹出し口
８の設置数、或いはイオン化した気体７の吹出し量等に
ついて、炉３の容量により一概に限定することはできな
いが、例えばイオナイザーチェッカーを用い、炉３の内
部における雰囲気中のイオンバランスをチェックするこ
とにより、それらを決定してもよい。すなわち、熱処理
装置１では、炉３の内部の各位置における正負のイオン
バランスが保たれていればよい。但し、熱処理装置１で
は、少なくとも、対象物であるディスク基板２及びこれ
に近接する載置台４等の治具が存在する位置において、
正負のイオンバランスが保たれている必要がある。

【００３５】さらに、熱処理装置１では、炉３の内部の
数カ所に静電気監視用のセンサ等を取り付けて、炉３の
内部におけるイオンバランスを監視することにより、信
頼性を向上させることができる。

【００３６】なお、載置台４、温風吹出し口６、イオン
吹出し口８等の治具においては、その材質について特に
限定されるものではないが、炉３の内部に取り付けられ
た際、その使用される温度に耐えられるような材質のも
のを使用することが好ましい。また、静電気を帯電しな
いような材質のものを使用することが好ましい。

【００３７】また、熱処理装置１では、炉３の内部を減
圧させる減圧機構を備えた構成としてもよい。

【００３８】この場合、熱処理装置１では、炉３の内部
が減圧されることにより、ディスク基板２に塵埃等が付
着する可能性を低くすることができる。

【００３９】しかしながら、熱処理装置１では、熱処理
が施されたディスク基板２を炉３の内部から取り出す
際、炉３の内部を大気圧に戻す必要がある。このため、
熱処理装置１では、炉３の内部に空気或いは窒素等を吹
き込む必要ある。このとき、ディスク基板２が帯電して
いると、塵埃等が付着する可能性が高くなる。

【００４０】そこで、熱処理装置１では、このような炉
３の内部を減圧した場合、炉３の内部に吹き込む空気或
いは窒素等の吹出し口近傍、或いはこの吹出し口から、
イオン化した気体７をともに吹き込むことにより、この
イオン化した気体７を炉３の内部に効率よく行き渡らせ
ることができる。

【００４１】なお、熱処理装置１では、金型を用いて射
出成形されたディスク基板２に対して熱処理を施す場合
について説明したが、射出成形以外の方法で作製された
ディスク基板についても適用可能である。例えば、加熱
して軟化させたプラスチック材料に記録媒体製造用原盤
を押し付けることで作製する、いわゆる熱転写方法を用
いて作製されたディスク基板にも適用可能である。ま
た、記録媒体製造用原盤上にフォトポリマー等のプラス
チック材料を塗布した後、紫外線を照射してフォトポリ
マーを硬化させ、その後、フォトポリマーを剥離するこ
とで作製する、いわゆる２Ｐ法を用いて作製されたディ
スク基板についても適用可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、プラスチック材料を用いて作製された円盤状記録
媒体となる基板に対して熱処理を施す際、基板に対して
加熱した気体を吹き付けるとともに、イオン化した気体
を吹き付けることから、作製時の歪みを除去し、その後
の形状変化を抑制することができる。そして、基板に発
生した静電気を中和除去することができる。したがっ
て、本発明によれば、基板に塵埃等が付着するのを防ぐ
ことができ、生産性の向上した高品質の基板を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示す熱処理装置の構
成を模式的に示した図である。

【図２】サーボピットがディスク基板上に予めプリフォ
ームされた磁気ディスクを示す平面図である。

【図３】図中矢印で示す部分を拡大して示した図であ
る。

【図４】成形されたディスク基板を模式的に示した図で
ある。

【符号の説明】

１ 熱処理装置、２ ディスク基板、３ 炉、４ 載置
台、５ 温風、６ 温風吹出し口、７ イオン化した気
体、８ イオン吹出し口

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/26 Ｇ１１Ｂ 7/26 11/10 ５４１ 11/10 ５４１Ｅ // Ｂ２９Ｌ 17:00 Ｆターム(参考） 4F201 AG01 AH38 AH79 BA07 BC01 BC02 BC12 BC15 BR02 BR05 BR06 4K063 AA05 AA15 BA12 CA03 DA01 DA26 5D075 EE03 FG15 GG20 5D112 AA02 AA24 BA01 GA17 GA23 GA25 GB02 5D121 AA02 GG05 GG08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック材料を用いて作製された円
   盤状記録媒体となる基板に対して熱処理を施す熱処理装
   置において、 加熱した気体を吹き出す送風手段と、 イオン化した気体を吹き出す除電手段とを備え、 上記基板には、上記送風手段により加熱された気体が吹
   き付けられるとともに、上記除電手段によりイオン化さ
   れた気体が吹き付けられることを特徴とする熱処理装
   置。
2. 【請求項２】 プラスチック材料を用いて作製した円盤
   状記録媒体となる基板に対して熱処理を行う熱処理方法
   において、 上記基板に対して加熱した気体を吹き付けるとともに、
   イオン化した気体を吹き付けることを特徴とする熱処理
   方法。