JP2563626B2

JP2563626B2 - 光磁気ディスク及びディスクカートリッジ

Info

Publication number: JP2563626B2
Application number: JP2013835A
Authority: JP
Inventors: 清内田; 範夫宮武
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1996-12-11
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JPH03219448A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はオーバーライト可能な磁界変調方式の光磁気
ディスクおよびディスクカートリッジに関するものであ
る。

従来の技術近年、光磁気ディスクは高密度記録メディアとして注
目され、一部商品化されている。

光磁気ディスクは半導体レーザなどの光を用いて記録
再生を行う記録メディアである。

垂直磁化膜である光磁気記録膜（TbFeCo、DyFeCoなど
の希土類−遷移金属非晶質合金）にレーザ光を照射して
局所加熱すると、この領域の光磁気記録層の保磁力が減
少する。この時、外部磁化を印加して磁化の向きを変
え、情報の書き込み、消去を行う。

情報の再生は、カー効果やファラデー効果などの磁気
光学効果を利用する。

磁界変調方式はレーザ光の強度を固定し、外部印加磁
界の向きを変調する方式である。変調した外部印加磁界
を発生する手段として、例えば磁気ディスク装置に用い
られている浮動型磁気ヘッドがある（例えば特開昭63−
229643号公報）。磁気ヘッドのコイルに流す電流を変調
し、外部印加磁界の変調を行うことができる。

しかしながら、レーザ光により局部的に加熱された光
磁気記録層の磁化を反転する為に必要な磁界は、磁気ヘ
ッドの近傍にのみ発生しており、磁気ヘッドと光磁気記
録層の距離はできる限り近づける必要がある。

浮動型磁気ヘッドは、気体潤滑作用を利用して低浮上
（例えば数μｍ以下）できるものであり、その構成を簡
素にするためにコンタクト、スタート、ストップ（以下
CSSと略す）方式が必須である。

光磁気ディスクにおいてCSS方式を行うためには、１、光磁気ディスク静止時に、ディスク面と磁気ヘッド
スライダー面が吸着しないこと、２、光磁気ディスクの回転始動及び停止時の磁気ヘッド
接触走行時に、磁気ヘッドが光磁気ディスクの光磁気記
録層を破壊しないこと、３、磁気ヘッドの浮上を妨げる塵が磁気ヘッドのスライ
ダー面に付着しないこと、が必要である。

上述した条件を満たすために、基板上に、第１保護
膜、光磁気記録層及び第２保護膜を順次形成し、第２保
護膜上に、熱硬化性樹脂にアルミナ粉及び熱可塑性樹脂
を配合し、かつ膜内に潤滑剤を含浸した混合樹脂組成物
を設けた光磁気ディスクが提案されている。（例えば特
開昭63−229643号公報）以下、図面を参照しながら、上述した従来の光磁気デ
ィスクの一例について説明する。

第６図は従来の光磁気ディスクの構成を示す断面図で
ある。第６図において、11はガラス基板、12はプリグル
ーブパターンを持つ紫外線硬化性樹脂膜（通常厚さ10〜
100μｍ）、13はZnSまたはSiNで構成される第１保護膜
（通常厚さ60〜150nm）、14はTbFeCo光磁気記録膜（通
常厚さ20〜150nm）、15はZnSまたはSiNで構成される第
２保護膜（通常厚さ60〜150nm）、16はアルミナ粉、ポ
リビニルメチルエーテル樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂で
構成される混合樹脂組成物を塗布したクラッシュ防止膜
（厚さ１μｍ）、17はフッ化カーボン系オイル、19はス
ライダー、20はスライダー19の一端に設置される磁気ヘ
ッド、21は対物レンズ、22はレーザ光、23はディスク回
転駆動装置である。

以上のように構成された従来の光磁気ディスクについ
て、以下第６図を参照しながらその動作について説明す
る。

ディスク回転駆動装置23が静止時は、スライダー19は
光磁気ディスクのクラッシュ防止膜16にフッ化カーボン
系オイル17を介して接触している。

ディスク回転駆動装置23が駆動するとスライダー19は
フッ化カーボン系オイル17上を滑走する。ディスク回転
駆動装置23の回転速度が上昇し、スライダー19とクラッ
シュ防止膜16の相対速度が概略1m/s以上に達すると、ス
ライダー19及び磁気ヘッド20はフッ化カーボン系オイル
17から浮上する。

磁気ヘッド20が浮上後、磁気ヘッド20と対物レンズ21
及びレーザ光22はアクセス駆動系（図示せず）により、
ディスク上の任意の位置に移動し、レーザ光22で光磁気
記録膜14を局所的に加熱し、磁気ヘッド20のヘッドコイ
ル（図示せず）に変調電流を流すことにより、光磁気記
録膜14に情報を書き込む。

光磁気ディスクへの情報の記録再生が終了し、ディス
ク回転駆動装置23を停止する場合、スライダー19及び磁
気ヘッド20は浮上走行から滑走走行に移り、フッ化カー
ボン系オイル17を潤滑剤として接触走行し、クラッシュ
防止膜16上に静止する。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、CSS試験を繰り
返すとクラッシュ防止膜16上のフッ化カーボン系オイル
17に大気中を浮遊する塵が付着し、この塵がスライダー
19及び磁気ヘッド20に再付着し、磁気ヘッド20の浮上走
行が妨げられ、光磁気記録膜14への印加磁界の強度が不
安定になり、情報の書き込みが完全に行われず、再生信
号エラーが増加するという課題、さらに、高湿状態のCS
Sでは、クラッシュ防止膜16と磁気ヘッド20との吸着
も、非定常的ながら発生するという課題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、スライダー19及び磁気ヘッ
ド20への塵付着がなく、磁気ヘッド20の光磁気ディスク
への吸着もない、磁気ヘッド20の安定浮上が実現できる
光磁気ディスクを提供するものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の光磁気ディスク
は、基板上に第１保護膜、光磁気記録膜及び第２保護膜
を順次形成し、第２保護膜上に研磨剤と脂肪酸エステル
系の潤滑剤を混合した混合紫外線硬化性樹脂を形成し、
この混合紫外線硬化性樹脂の組成比が一般式、（紫外線硬化性樹脂）_P［（研磨剤）_X（潤滑剤）_Y］_1-P
で示される場合、 0.6≦Ｐ≦0.9、0.05≦Ｘ≦0.95、0.05≦Ｙ≦0.95、Ｘ＋
Ｙ＝１の重量比範囲の構成とし、光磁気ディスクの磁気
ヘッド設置側のディスク面に略平行ディスクカートリッ
ジ内壁に、導電性を有する不織布で構成されたライナー
を備えたディスクカートリッジを設けた構成である。

作用本発明は上記した構成によって、混合紫外線硬化性樹
脂中に含まれる脂肪酸エステル系潤滑剤により、混合紫
外線硬化性樹脂表面と磁気ヘッド、スライダーの動摩擦
係数を低減して、磁気ヘッドの混合紫外線硬化性樹脂上
の滑走を滑らかにしている。

さらに導電性を備えた不織布で構成したライナーを混
合紫外線硬化性樹脂に接して配置することにより、混合
紫外線硬化性樹脂の帯電を防止して、混合紫外線硬化性
樹脂上への塵の静電吸着を低減し、混合紫外線硬化性樹
脂に含まれる研磨剤及びライナーにより、スライダー、
磁気ヘッド及び混合紫外線硬化性樹脂表面に付着した塵
を清浄する効果をもたせることにより、安定した磁気ヘ
ッド浮上が達成可能な光磁気ディスク及びディスクカー
トリッジを提供できる。

実施例以下、本発明の一実施例の光磁気ディスク及びディス
クカートリッジについて、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例における光磁気ディスク
及びディスクカートリッジの概略構成を示す断面図であ
る。第１図に於いて、１はポリカーボネート等の基板、
13はZnS、ZnSe・SiO2あるいはSiNで構成される第１保護
膜（厚さ80nm）、14はTbFeCo光磁気記録膜（厚さ100n
m）、15はZnS、ZnSe・SiO2あるいはSiNで構成される第
２保護膜（厚さ80nm）、３は研磨剤として粒径0.7μｍ
のアルミナ微粒子（10重量％）、潤滑剤としてオレイル
オレートとステアリン酸ｎブチルの混合剤（10重量％）
を混入した混合紫外線硬化性樹脂（厚さ５μｍ）、19は
MnZnフェライトで構成されたスライダー、20はスライダ
ー19の一端に取り付けられたMnZnフェライトで構成され
た磁気ヘッド、21は対物レンズ、22はレーザ光、23はデ
ィスク回転駆動装置、24はディスクカートリッジ、25は
炭素繊維を組込んだレーヨンで構成されるライナー、26
はライナー25とディスクドライブ装置のアースを電気的
に接続する導体である。

以上のように構成された本発明の一実施例による光磁
気ディスクについて、以下第１図を用いてその動作を説
明する。

ディスク回転駆動装置23の静止時、スライダー19は光
磁気ディスクの混合紫外線硬化性樹脂３に接触してい
る。

混合紫外線硬化性樹脂３に含有している潤滑剤が混合
紫外線硬化性樹脂３の表面ににじみ出し、混合紫外線硬
化性樹脂３とスライダー19の動摩擦係数は0.2〜0.4とな
る。ディスク回転駆動装置23が駆動するとスライダー19
は混合紫外線硬化性樹脂３上を滑らかに滑走する。ディ
スク回転駆動装置23の回転速度が上昇し、スライダー19
と混合紫外線硬化性樹脂３の相対速度が概略1m/s以上に
達すると、スライダー19及び磁気ヘッド20は混合紫外線
硬化性樹脂３から浮上する。

また、ライナー25はディスクの静止時、回転時とも混
合紫外線硬化性樹脂３に接触している。

光磁気ディスクへの情報の記録再生が終了し、ディス
ク回転駆動装置23を停止した場合、スライダー19および
磁気ヘッド20は浮上走行から滑走走行に移り、混合紫外
線硬化性樹脂３上に静止する。

光磁気記録膜14の記録再生特性の経時変化を第２図に
描く。第２図は30℃80％RH多塵環境下で、１回/15分の
割合でCSS、記録再生を繰り返した場合の経過時間に対
する再生信号エラーの変化を示したものである。第２図
に於いて、Ａは従来の構成による光磁気ディスクの再生
信号エラーの変化、Ｂは本実施例に於ける構成による光
磁気ディスクの再生信号エラーの変化である。第２図か
ら明らかなように従来例にみられるエラー増加は認めら
れない。

これはライナー25に組込まれている炭素繊維を通じて
混合紫外線硬化性樹脂３が除電されたことにより、混合
紫外線硬化性樹脂３上への塵の静電吸着が低減され、混
合紫外線硬化性樹脂３に含まれる研磨剤によりスライダ
ー19及び磁気ヘッド20に付着した塵が清浄され、この清
浄された塵はライナー25にトラップされ、スライダー1
9、磁気ヘッド20及び混合紫外線硬化性樹脂３上への再
付着防止が図られているため、磁気ヘッド20は安定した
浮上走行を行うことができるようになり、磁気ヘッド20
による光磁気記録膜14への磁界印加が安定するためであ
る。

混合紫外線硬化性樹脂３に含まれる研磨剤、潤滑剤の
再生信号エラーの増加防止効果を詳細に調べた。

30℃80％RH多塵環境下で、１回/15分の割合でCSS、記
録再生を10000時間繰り返した後の再生信号エラーの変
化を、（紫外線硬化性樹脂）Ｐ［（研磨剤）Ｘ（潤滑剤）Ｙ］
１−Ｐ、で示した各組成に対して表したものを第３図〜
第５図に示す。

第３図に於いて、縦軸は再生信号エラー、横軸は紫外
線硬化性樹脂３の組成比Ｐ、第４図に於いて、縦軸は再
生信号エラー、横軸は研磨剤の組成比Ｘ、第５図に於い
て、縦軸は再生信号エラー、横軸は潤滑剤の組成比Ｙで
ある。

次に、第３図〜第５図のエラー増加の様子を説明す
る。

第３図に於いて、組成比Ｐが0.6以下でエラー増加が
みられるのは、混合紫外線硬化性樹脂３と第２保護膜15
の接着性及び混合紫外線硬化性樹脂の硬化度が低下し、
混合紫外線硬化性樹脂３が剥離するためである。即ち、
混合紫外線硬化性樹脂３の剥離部分にスライダー19が接
触すると、第２保護膜15へスライダー19が接触する。第
２保護膜15は耐クラッシュ性が弱い薄膜であり、スライ
ダー19の僅かな接触により第２保護膜15は剥離し保護機
能が低下する。このため光磁気記録膜14の保磁力が低下
したためである。

また、組成比Ｐが0.9以上でエラー増加がみられるの
は、潤滑性及び研磨性の不足により、混合紫外線硬化性
樹脂３がスライダー19の接触により削り取られ、この切
削性塵がスライダー19に付着し、スライダー19の不規則
振動が生じ、磁気ヘッド20の浮上位置が不規則に変化し
光磁気記録膜14上の磁界強度が不安定となるためであ
る。

第４図に於いて、組成比Ｘが0.05以下でエラー増加が
みられるのは、研磨性不足による磁気ヘッド20の浮上安
定性欠如によるものである。また、組成比Ｘが0.95以上
でエラー増加がみられるのは、研磨性の過剰による磁気
ヘッド20の形状変化（磁気ヘッド20の摩耗）に伴う浮上
安定性欠如によるものである。

第５図に於いて、組成比Ｙが0.05以下で測定データが
欠落しているのは、潤滑性の不足による磁気ヘッド20と
混合紫外線硬化性樹脂３の吸着により、測定が不可能で
あったためである。また、組成比Ｙが0.95以上でエラー
増加がみられるのは、多量の潤滑剤がスライダー19及び
ライナー25に付着し、スライダーの19の浮上時に不規則
振動が生じ磁気ヘッド20の浮上高さが不規則に変化した
ためである。そしてこの場合には、混合紫外線硬化性樹
脂３と磁気ヘッド20の吸着が非定常的ではあるが発生す
る。

以上のように本実施例によれば、基板１上に第１保護
膜13、光磁気記録層14及び第２保護膜15を順次形成し、
第２保護膜15上に研磨剤としてアルミナ微粒子、潤滑剤
としてオレイルオレートとステアリン酸ｎブチルの混合
剤を混入した混合紫外線硬化性樹脂３を形成し、光磁気
ディスクの磁気ヘッド設置側のディスク面に略平行なデ
ィスクカートリッジ内壁に、炭素繊維を組み込んだ不織
布で構成されたライナーを備えたディスクカートリッジ
を設け、第２保護膜15上設ける混合紫外線硬化性樹脂の
組成範囲を（紫外線硬化性樹脂）Ｐ［（研磨剤）Ｘ（潤滑剤）Ｙ］
１−Ｐで示した、 0.6≦Ｐ≦0.9、0.05≦Ｘ≦0.95、0.05≦Ｙ≦0.95、Ｘ＋
Ｙ＝１、の重量比範囲にすることにより、安定した記録バイアス
磁界が実現できる光磁気ディスク及びディスクカートリ
ッジを提供することができる。

なお、本実施例では、混合紫外線硬化性樹脂３に混入
する研磨剤としてアルミナ微粒子を用いたが、この研磨
剤はZrO2やSiO2の微粒子としてもよい。

この場合、スライダー19の材質がMnZnフェライトある
いはセラミックスより低硬度のガラスを用いた場合で
も、スライダー19の表面を傷つけることがないという特
徴を有する。

さらに、本実施例では、混合紫外線硬化性樹脂３の厚
みを５μｍとしたが、混合紫外線硬化性樹脂３の厚みを
H1としたとき、１μｍ≦H1≦50μｍの範囲であれば、同
様な効果を実現できる。

そして、本実施例で用いたアルミナ微粒子、ZrO2微粒
子やSiO2微粒子等の研磨剤の粒径は、混合紫外線硬化性
樹脂３の厚みをH1、各微粒子の粒径をR1としたとき、 0.2μｍ≦R1≦H1 の範囲であれば、同様な効果を得ることができる。

また、本実施例では混合紫外線硬化性樹脂３に混入す
る潤滑剤としてステアリン酸、ノルマルブチルスタレー
トを用いたが、潤滑剤はラウリン酸、ミリスチン酸、オ
レイン酸、ステアリン酸のいずれか１つ以上の組合せ
と、ノルマルブチルスタレートとの混合剤でも同様な効
果が得られる。

そして、本実施例では第２保護膜15上に混合紫外線硬
化性樹脂３を塗布したが、第２保護膜上に反射膜を設
け、この反射膜上に混合紫外線硬化性樹脂３を塗布した
構成に於いても同様の効果が得られる。

また、本実施例では、光磁気記録膜14が第１保護膜13
と第２保護膜15の間に設けられているが、光磁気記録膜
14及び反射膜を第１保護膜13と第２保護膜15の間に設け
た構成に於いても同様な効果が得られる。

さらには、本実施例ではライナー25に組込む導電性素
材として炭素繊維を用いたが、これに代わり銅、アル
ミ、銀、金などの細線を用いても同様の効果が得られ
る。

そして、本実施例では混合紫外線硬化性樹脂３を第２
保護膜15上に直接塗布したが、第２保護膜15と混合紫外
線硬化性樹脂３の間に、例えば紫外線硬化性樹脂などの
中間膜を介在した場合にも本実施例と同様の効果が得ら
れるものである。

発明の効果以上のように本発明は、基板上に第１保護膜、光磁気
記録層及び第２保護膜を順次形成し、第２保護膜上に、
研磨剤と潤滑剤を混入した混合紫外線硬化性樹脂を設
け、第２保護膜15上に、研磨剤と潤滑剤を混入した混合
紫外線硬化性樹脂を設け、その組成範囲を（紫外線硬化樹脂）Ｐ［（研磨剤）Ｘ（潤滑剤）Ｙ］１
−Ｐで示した、 0.6≦Ｐ≦0.9、0.05≦Ｘ≦0.95、0.05≦Ｙ≦0.95、Ｘ＋
Ｙ＝１、の重量比範囲にし、また光磁気ディスクのディスク面に
略平行なディスクカートリッジ内壁の、磁気ヘッド設置
側に、導電性を有する不織布で構成されたライナーを備
えたディスクカートリッジを設けることにより、混合紫
外線硬化性樹脂、スライダー、磁気ヘッドに付着した塵
が再付着することを防止し、磁気ヘッドの安定した浮上
走行を行うことができ、光磁気記録膜14への磁界印加を
確実に行え、記録再生の信頼性が高い光磁気ディスクを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における光磁気ディスク及
びディスクカートリッジの概略の構成を示す断面図、第
２図は本発明の一実施例における光磁気ディスク及びデ
ィスクカートリッジのCSSを繰り返した場合の、経過時
間に対する再生信号エラーの変化を示す図、第３図は30
℃80％RH多塵環境下で、１回/15分の割合でCSS、記録再
生を10000時間繰り返した後の再生信号エラーの変化
を、（紫外線硬化性樹脂）Ｐ［（研磨剤）Ｘ（潤滑剤）
Ｙ］１−Ｐ、で示した組成比Ｐに対して表した図、第４
図は30℃80％RH多塵環境下で、１回/15分の割合でCSS、
記録再生を10000時間繰り返した後の再生信号エラーの
変化を組成比Ｘに対して表した図、第５図は30℃80％RH
多塵環境下で、１回/15分の割合でCSS、記録再生を1000
0時間繰り返した後の再生信号エラーの変化を組成比Ｙ
に対して表した図、第６図は従来例における光磁気ディ
スクの構成を示す断面図である。１……基板、３……紫外線硬化性樹脂、11……ガラス基
板、12……紫外線硬化性樹脂膜、13……第１保護膜、14
……光磁気記録膜、15……第２保護膜、16……クラッシ
ュ防止膜、17……フッ化カーボン系オイル、19……スラ
イダー、20……磁気ヘッド、21……対物レンズ、22……
レーザ光、23……ディスク回転駆動装置、24……ディス
クカートリッジ、25……ライナー、26……導体。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に第１保護膜、光磁気記録膜及び第
２保護膜を順次形成し、前記第２保護膜上に、研磨剤と
脂肪酸エステル系の潤滑剤を含有した混合紫外線硬化性
樹脂を備え、前記混合紫外線硬化性樹脂の組成比が一般
式、（紫外線硬化性樹脂）_P［（研磨剤）_X（潤滑剤）_Y］_1-P
で示される場合、 0.6≦Ｐ≦0.9、0.05≦Ｘ≦0.95、0.05≦Ｙ≦0.95、Ｘ＋
Ｙ＝１の重量比範囲にあることを特徴とする光磁気ディ
スク。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の光磁気ディス
クの磁気ヘッド設置側のディスク面に略平行なディスク
カートリッジ内壁に、導電性を有する不織布で構成され
たライナーを備えたことを特徴とするディスクカートリ
ッジ。