JP3511687B2 - 光ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面に紫外線硬化型の
塗料が塗布されて保護膜が形成されてなる光ディスク、
例えば光磁気ディスクに関するものであり、さらにはそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光磁気ディスクは、図８に示す
ように、透明基盤１０１上に記録層１０２がスパッタ形
成され、この記録層１０２上にＵＶレジン等の紫外線硬
化型の塗料がスピンコート法により塗布されることによ
り保護膜１０３が形成され構成されている。

【０００３】上記のスピンコート法によれば、光磁気デ
ィスク上にＵＶレジン等の紫外線硬化型の塗料を滴下し
た後に、この光磁気ディスクを高速度で回転させること
により上記塗料が光磁気ディスクの表面全体に広がり、
均一な膜厚を有する保護膜１０３が形成される。

【０００４】例えば、図９に示すように、先ず１秒間程
加速して上記光磁気ディスクの回転数を３０ｒｐｍ程度
とした後、紫外線硬化型の塗料を通常より若干多めに当
該光磁気ディスク表面に滴下し、光磁気ディスクを一定
回転速度にて所定時間ｔ１（ここでは２秒間程）の間回
転させる。そして２秒程経過した後に、光磁気ディスク
の回転数を３０００ｒｐｍ程度として透明基盤１０１の
表面全体に上記塗料が行き亘るようにするとともに、余
分な上記塗料を振り切る。次いで一定回転速度にて所定
時間ｔ２（ここでは２秒間程）の間回転させ、上記塗料
が所望の厚みとなるように調整する。このようにして上
記保護膜１０３が成膜される。

【０００５】このとき、上記塗料の表面張力や粘度等に
より、完全に上記塗料を振り切ることは不可能であり、
そのために上記光磁気ディスクの周縁部にこの塗料の隆
起部１０４が形成されることになる。この隆起部１０４
は、上記塗料に種類により若干の差異があるが、その幅
が１．２〜２．５ｍｍ程であり、高さが１５〜３０μｍ
程のものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時の要求
である光磁気ディスクの高記録密度化及び高アクセス化
の実現を可能とする磁界変調オーバーライト方式を採用
し、光磁気ディスクシステムを安価とするためには、こ
の光磁気ディスクシステムを記録時に使用する磁気ヘッ
ドと記録媒体である光磁気ディスクとを近接させるよう
な構成とすることが必要である。現在、磁気ヘッドと記
録媒体とを接触させる摺動方式及び記録媒体の回転によ
り生じた風圧を利用して磁気ヘッドを浮上させるフライ
ング方式が案出されているが、データ用媒体としては後
者の方が有利である。

【０００７】しかしながら、上記フライング方式を採用
した場合、上記図８に示すように、浮上型磁気ヘッド５
のジンバル１１に支持されたヘッド素子１２が当該光磁
気ディスクの周縁部付近に位置するときに、保護膜１０
３の周縁部に形成された隆起部１０４において衝突が生
じるか或いは安定浮上が不可能となる事態が発生する。
したがって、現在のところ、この隆起部１０４の存在が
光磁気ディスク等の記録媒体の高記録密度化を妨げる主
な原因の１つとなっている。

【０００８】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、フライング方式を用いた光ディスクシステム
において、浮上型磁気ヘッドの安定浮上面積が増大して
記録容量を増加させることを可能とし、しかも光ディス
クの外周端からの腐食を防止して当該光ディスクの周縁
部の外観を向上させることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の対象となるもの
は、透明基盤等の基盤上に、当該基盤の周縁部を除いて
記録層が成膜され、基盤及び記録層上に保護膜がスピン
コート法により成膜されてなる光ディスクと、この光デ
ィスクの製造方法である。

【００１０】ここで、記録層の成膜時には通常外周マス
クが使用される。仮に外周マスクを用いずに成膜を行う
と、基盤全面及び外周端面部にも記録層が形成される。
製品の実用的な信頼性を確保するためには、上記保護膜
により記録層の成膜部のすべてを被覆しなければならな
い。ところがこの場合、経時変化等により上記外周端面
の剥離や腐食が生じ易いことから、上記外周マスクの使
用は不可欠である。

【００１１】この外周マスクを用いる場合、各光ディス
クの外径のばらつきによるズレ分を考慮すると、上記の
ように当該基盤の周縁部には記録層が形成されず、最大
マスク量に相当する無記録部分が形成される。さらに、
上記記録層の外周端では膜厚が所定の厚みに成膜されな
い記録不安定部分が存在する。すなわち、上記光ディス
クにおいては、必然的にその外周端から無記録部分及び
記録不安定部分よりなる使用不能部分が存在することに
なる。

【００１２】本発明においては、上記保護膜を基盤の外
周端面全体を覆うように一体に成膜して光ディスクを構
成することを特徴とするものである。すなわち、上記記
録層、及び上記外周マスクを用いて上記記録層を成膜し
たことにより形成される上記基盤上の無記録部分から当
該基盤の外周端面全体までの範囲を上記保護膜により被
覆する。

【００１３】このとき、上記保護膜を紫外線硬化型の塗
料を材料として形成することが望ましい。この紫外線硬
化型の塗料とは、被塗布物に塗布した後に、紫外線を照
射することにより硬化する特性を有するものである。

【００１４】なお、本発明において上記光ディスクとし
ては、主に光磁気ディスクをその対象とする。

【００１５】この場合、上記保護膜を成膜する際にその
周縁部に生じる隆起部の高さを低減させることを考慮し
て、上記基盤上の記録層を有しない無成膜部分のディス
ク径方向の幅を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることが
望ましい。ここで、記録層の成膜時において上記外周マ
スクを取り付ける際に取付誤差や外周マスクの加工誤差
が必然的に生じるために、上記幅を０．２ｍｍより小と
することは極めて困難であり、また上記幅を１ｍｍより
大とすると上記隆起部の高さを十分に低減させることが
できない。

【００１６】

【００１７】

【作用】本発明に係る光ディスクにおいては、記録層上
に積層する保護膜が基盤の外周端面全体を覆うように一
体に成膜されている。このとき、スピンコート法により
保護膜の塗料を塗布する際に、上記基盤の外周端面上に
塗料が行き亘る分だけ光ディスクの周縁部に形成される
上記塗料の隆起部の幅及び高さが減少して、記録・再生
中に光ディスクシステムの浮上型磁気ヘッドが上記隆起
部と接触することなく安定の浮上する範囲が広がり、使
用可能な上記記録層の面積が大幅に増大することにな
る。

【００１８】

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る光ディスク及びその製造
方法について、光磁気ディスクに適用した具体的な実施
例を図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】本実施例の光磁気ディスクは、図１に示す
ように、透明基盤１上に記録層２（ここでは、ＳｉＮ，
ＴｂＦｅＣｏ，ＳｉＮ，及びＡｌが順次積層されたも
の）がスパッタ形成され、この記録層２上にＵＶレジン
等の紫外線硬化型の塗料がスピンコート法により塗布さ
れることにより保護膜３が形成され構成されている。

【００２１】上記のスピンコート法によれば、光磁気デ
ィスク上にＵＶレジン等の紫外線硬化型の塗料を滴下し
た後に、この光磁気ディスクを高速度で回転させること
により上記塗料が光磁気ディスクの表面全体に広がり、
均一な膜厚を有する保護膜３が形成される。このとき、
上記塗料の表面張力や粘度等により、完全に上記塗料を
振り切ることは不可能であり、そのために必然的に上記
光磁気ディスクの周縁部にこの塗料の隆起部４が形成さ
れることになる。

【００２２】本実施例の光磁気ディスクは、図２に示す
ように、高い記録密度化及びアクセス化を可能とするい
わゆるフライング方式を採用した光磁気ディスクシステ
ムに適用するものである。この光磁気ディスクシステム
においては、浮上型磁気ヘッド５を用い、上記光磁気デ
ィスクの下部に設けられた光ピックアップの対物レンズ
６からレーザ光を当該光磁気ディスクに照射して記録及
び再生を行う。

【００２３】上記浮上型磁気ヘッド５は、可撓性を有す
る板バネ状のジンバル１１及び磁極１３を有するヘッド
素子１２より構成されており、上記光磁気ディスク表面
に対して所定の微小間隙をもってヘッド素子１２を浮上
させ、上記磁極１３とレーザ光を照射する位置を一致さ
せて記録及び再生を行うものである。

【００２４】そして特に、本実施例の光磁気ディスク
は、上記保護膜３が透明基盤１の外周端面１ａ全体まで
一体に成膜されて構成されている。すなわち、上記記録
層２、及び外周マスクを用いて上記記録層２を成膜した
ことにより形成される透明基盤１上の無記録部分から当
該透明基盤１の外周端面１ａの全体までの範囲が上記保
護膜３により被覆されていることになる。

【００２５】このとき、上記図１に示すように、ディス
ク径方向において保護膜３の厚みが増大し始める位置ａ
から透明基盤１の外周端ｂまでの距離を隆起幅Ｗ１と
し、記録・再生中に浮上型磁気ヘッド５のヘッド素子１
２が上記隆起部に接触する位置ｃから上記外周端ｂまで
の距離をヘッド素子１２の不安定浮上幅Ｗ２とする。

【００２６】ところで、光磁気ディスクにおいては、そ
の記録面積の大小が記録容量を決定する要素の１つとさ
れている。この記録面積を増大させることにより記録容
量が増加する。上記記録面積は、透明基盤１の外径や、
光学特性、記録層２及び保護膜３の形状によって決定さ
れる。基盤にガラスよりなる透明基盤１を用いることで
光磁気ディスクの外周端近傍まで光学的な問題は生じな
い。さらに、透明基盤１上に上記記録層１を成膜する際
に、外周マスクを用いずに行えば、この記録層２の最外
周部まで記録部分として使用できるが、製品の信頼性の
劣化（腐食等の発生）が起こり易くなるために、上記外
周マスクの使用は不可欠である。

【００２７】したがって、成膜された記録層２を光磁気
ディスクの周縁部の無成膜部分から上記保護膜３により
被覆可してこの記録層２の外周端を保護するために、透
明基盤１上に上記記録層２を成膜する際に外周マスクを
用いる必要がある。

【００２８】上記外周マスクを使用し、且つ記録面積を
できるだけ広げるためには、透明基盤１の外径にできる
限り近いマスク径を有する外周マスクを用いるべきであ
る。ところが、透明基盤１の外径には±０．１ｍｍ程度
のばらつきがあり、したがって透明基盤１と外周マスク
との間に±０．１ｍｍ程度の取付誤差や可能誤差が生じ
ることになる。すなわち、最大で０．２ｍｍ程度のズレ
が両者の間に生じる。このため、透明基盤１の外径より
０．４ｍｍ程度小さな外径の外周マスクを用いる必要が
あり、図３に示すように、必然的に記録層２に０．２ｍ
ｍ幅以上のマスク部分ができることになり、透明基盤１
上の記録層２を有しない無成膜部分２１のディスク径方
向の幅を０．２ｍｍより小とすることは事実上不可能で
ある。

【００２９】ここで、本実施例の光磁気ディスクを用い
た第１の実験例について説明する。スピンコート法によ
り紫外線硬化型の塗料を塗布して保護膜３を形成する際
に生じる上記隆起部４の高さは、上記無成膜部分２１の
面積と関係があると考えられる。そこで、第１の実験例
において、この無成膜部分２１のディスク径方向の幅と
上記隆起部４の高さについて調べた。このとき、本実施
例の光磁気ディスクに対する比較例として、図４に示す
ように、透明基盤１の外周端面１ａを上記保護膜３によ
って完全には被覆せず、上記外周端面１ａ上に不完全に
保護膜３を形成する光磁気ディスクについても同様に調
べた。

【００３０】上記第１の実験の結果を図５に示す。この
ように、上記比較例の光磁気ディスクの場合（図中Ｌ１
として示す）、無成膜部分２１の幅を低減させても隆起
部４の高さに大きな変化は現れず、しかも上記外周端面
１ａ上の保護膜３の厚みが０．２〜０．３ｍｍと比較的
大きな値となった。それに対して、上記実施例の光磁気
ディスクの場合（図中Ｌ２として示す）では、外周端面
１ａ上の保護膜３の厚みが０．１ｍｍに抑えられ、さら
に無成膜部分２１の幅を約１ｍｍ以下に減少させること
により隆起部４の高さが上記幅に殆ど依存することなく
上記比較例の場合と比較して２０％程度低減される。

【００３１】このように、上記無成膜部分２１のディス
ク径方向の幅を、上述の必然的な制限を考慮して、０．
２ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることにより上記隆起部４の
高さが大幅に低減されることが分かる。

【００３２】上記の形状を有する光磁気ディスクの保護
膜３を形成するには、上記の如く透明基盤１の表面に成
膜された記録層２上に紫外線硬化型の塗料よりなる保護
膜３をスピンコート法により光磁気ディスクを回転させ
ながら成膜するに際し、光磁気ディスクの回転速度を徐
々に増大させた後、一定回転速度で所定時間回転させ、
次いで回転速度を徐々に減少させる。このとき具体的に
は、上記光磁気ディスクの回転数を３０ｒｐｍ程度の低
速度から３０００ｒｐｍ程度の高速度まで増大、減少さ
せるものとする。

【００３３】通常、透明基盤１上に滴下する上記塗料量
は基盤面積に比例するため、図６の直線Ｓ１のようにな
る。この量は透明基盤１の表面を覆うために必要な最低
量である。透明基盤１の端面部も覆うためには、図６の
直線Ｓ２に示すように上記の３倍量が必要であった。さ
らに、上記塗料量の滴下後、透明基盤１の回転数を増加
する過程において、以下の表１に示すように、２００ｒ
ａｄ／ｓ² 以下の角加速度にて回転数を増加させること
が望ましい。

【００３４】

【表１】

【００３５】すなわち、図７に示すように、先ず１秒間
程加速して上記光磁気ディスクの回転数を３０ｒｐｍ程
度とした後、紫外線硬化型の塗料を通常より若干多めに
当該光磁気ディスク表面に滴下し、光磁気ディスクを一
定回転速度にて所定時間ｔ１（ここでは３秒間程）の間
回転させる。そして１秒程経過した後に、２秒間程の間
に光磁気ディスクの回転数を３０００ｒｐｍ程度まで徐
々に加速して透明基盤１の表面全体に上記塗料が行き亘
るようにするとともに、余分な上記塗料を振り切る。次
いで一定回転速度にて所定時間ｔ２（ここでは２秒間
程）の間回転させ、上記塗料が所望の厚みとなるように
調整する。そして、１秒間程の間徐々に回転速度を減速
してゆくことにより所望の膜厚を有し、且つ上記透明基
盤１の外周端面１ａ全体まで一体に、この外周端面１ａ
全体を覆うように上記保護膜３が成膜される。

【００３６】ここで、第２の実験例として、外径が８６
ｍｍ，厚み１．２ｍｍである透明基盤１を用いて、その
外周端からディスク径方向の幅０．５ｍｍを外径マスク
をマスクした状態で記録層２を成膜した後に、粘度４０
ｃｐｓ，表面張力２８ｄｙｎ／ｃｍの紫外線硬化型の塗
料を使用して保護膜３を上記の方法によって成膜するこ
とを試みた。このとき、本実施例に対する比較例とし
て、上述の従来の方法によって保護膜１０３を成膜し
た。

【００３７】その結果、上記比較例の光磁気ディスクで
は、その保護膜１０３の周縁部に形成された隆起部１０
４の隆起幅Ｗ１が１．５ｍｍであり、高さが２０μｍで
あった。それに対して、上記実施例の光磁気ディスクで
は、その隆起部４の隆起幅Ｗ１が１．４ｍｍであり、高
さが１５μｍであった。このように、本実施例によれ
ば、隆起部４の高さが従来と比較して大幅に低減される
ことが分かる。

【００３８】次に、本実施例及び上記比較例の保護膜３
の形成方法により隆起部４及び隆起部１０４が形成され
た各光磁気ディスクについて、５ｍｍ（ディスク径方
向）×６ｍｍ（周方向）の大きさのヘッド素子１２を用
い、各光磁気ディスクの回転数を１８００ｒｐｍとし
て、ヘッド素子１２を各光磁気ディスクの周縁部近傍に
おいて浮上させた際の、隆起部４及び隆起部１０４によ
るヘッド素子１２が受ける影響について調べた。

【００３９】先ず、上記比較例の場合の結果としては、
上記従来の光磁気ディスクの外周端から約１．０ｍｍの
位置にてヘッド素子１２と隆起部１０４との間に接触が
生じた。これに対して、本実施例の光磁気ディスクを用
いたところ、当該光磁気ディスクの外周端から隆起部４
の幅である０．７ｍｍ程度の位置までヘッド素子１２が
安定に浮上した。

【００４０】これらの結果から、各光磁気ディスクの隆
起部４及び隆起部１０４の不安定浮上幅Ｗ２は、それぞ
れ約１．０ｍｍ及び約０．７ｍｍであり、上記実施例の
光磁気ディスクでは、上記比較例のそれと比較して不安
定浮上幅Ｗ２が３０％程度、隆起部４の高さが１６％程
度低減され、それに伴って記録層２の記録面積が大幅に
増大することが分かる。しかも保護膜３の周縁部に形成
される隆起部４の形状を均一なものとすることができ、
さらに保護膜３を形成する際に、記録層２の全面に均一
に紫外線を照射することが可能となる。

【００４１】

【発明の効果】以上のことから明かなように、本発明に
係る光ディスクによれば、フライング方式を用いた光デ
ィスクシステムにおいて、浮上型磁気ヘッドの安定浮上
面積が増大して記録容量を増加させることが可能とな
り、さらに光ディスクの外周端からの腐食が防止され、
しかも保護膜周縁部に形成される隆起部の形状を均一な
ものとして当該光ディスクの周縁部の外観を向上させる
ことができる。

【００４２】さらに、本発明に係る光ディスクの製造方
法によれば、基盤の外周端面まで一体に、この外周端面
全体を覆うように保護膜を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の光磁気ディスクの保護膜の隆起部近
傍の形状を模式的に示す断面図である。

【図２】上記隆起部近傍にてこの浮上型磁気ヘッドを浮
上させた様子を模式的に示す断面図である。

【図３】外周マスクを用いて基盤上に記録層が成膜され
た様子を模式的に示す斜視図である。

【図４】基盤の外周端面が保護膜によって完全には被覆
されていない光磁気ディスクを模式的に示す断面図であ
る。

【図５】基盤上における無成膜部分のディスク径方向の
幅と隆起部の高さとの関係を示す特性図である。

【図６】ディスク径と塗料最低滴下量及び外周端面最低
滴下量との関係を示す特性図である。

【図７】本実施例の光磁気ディスクの保護膜を成膜する
際の光磁気ディスクに及ぼす回転数の時間変化を示す特
性図である。

【図８】従来の光磁気ディスクの保護膜の隆起部近傍に
てこの浮上型磁気ヘッドを浮上させた様子を模式的に示
す断面図である。

【図９】従来の光磁気ディスクの保護膜を成膜する際の
光磁気ディスクに及ぼす回転数の時間変化を示す特性図
である。

【符号の説明】

１ 透明基盤 ２ 記録層 ３ 保護膜 ４ 隆起部 ５ 浮上型磁気ヘッド ６ 対物レンズ １１ ジンバル １２ ヘッド素子 １３ 磁極 ２１ 無成膜部分

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤上に、当該基盤の周縁部を除いて記
   録層が成膜され、基盤及び記録層上に保護膜がスピンコ
   ート法により成膜されてなる光ディスクにおいて、上記
   保護膜が基盤の外周端面全体を覆うように一体に成膜さ
   れてなり、上記基盤の外周縁における記録層を有しない無成膜部分
   のディスク径方向の幅が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下 であ
   ることを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】 保護膜が紫外線硬化型の塗料よりなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. 【請求項３】 光磁気ディスクであることを特徴とする
   請求項１記載の光ディスク。