JP4135301B2 - 記録媒体の製造方法と製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体、例えば磁気記録記録媒体、光記録媒等の各種記録媒体の製造方法と製造装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光記録媒体における記録密度は、一般に、照射されるレーザスポット径に依存し、レーザスポット径が小さいほど記録密度を高めることが可能となる。レーザスポット径はλ／ＮＡ（λ：レーザ光の波長、ＮＡ：対物レンズの開口数）に比例する。したがって、光記録媒体の記録密度を高めるにはレーザ光を短波長化し、ＮＡを高くすることが要求される。
【０００３】
高ＮＡ化を実現する方法として、近年、テラスター社から光ディスクと光学レンズとの距離が２００ｎｍ以下であるニアフィールド光ディスクが提唱されている。また、Ｑｕｉｎｔａ社からはスライダー上に光学レンズが搭載され、光ディスクとスライダーとの距離が１００ｎｍ以下となる光ハードディスク等が提唱されている。
このように、光学系と記録媒体との間の間隔が狭小化されるに伴い、その光記録媒体の表面が高度な平滑面とされることが要求される。
また、光学系の高ＮＡ化により、トラッキング方向に関しても、より狭いピッチあるいはトラック幅が要求されて来ている。
現状の光ディスクの製造方法においては、光ディスクの記録ピットあるいはトラッキング用のガイド溝等を構成する表面の微細凹凸は、基板の成型と共に射出成型によって形成することが一般に行われているが、この場合においても、表面の平滑化処理がなされる。
【０００４】
また、従来のハードディスク装置に組み込まれている磁気記録媒体において、その表面の仕上げは、図５にその概略斜視図を示すように、その媒体４０を、その表面平滑化処理がなされる表面（以下被表面平滑化処理面という）と直交する軸心に関して例えば矢印ａに示す方向に高速回転させる。一方、研磨加工テープ４１を、その研磨材面を媒体４０の被表面平滑化処理面に近接して、媒体４０の回転方向にそって矢印ｂに示すように、媒体４０の回転線速度より充分小さい線速度をもって移行する。
【０００５】
そして、この研磨加工テープ４１上から、ラジアル方向に、軸方向を配置した加圧ローラ４２を媒体４０の被表面平滑化処理面に向かって加圧する。
この加圧ローラ４２は、研磨加工テープ４１の移行に伴って回転するものの、その回転軸は移動することがないようになされている。この場合、研磨加工テープ４１による媒体４０に対する加圧領域４３は、加圧ローラ４０の軸方向に沿う直線的領域となる。
この直線的加圧領域４３は、媒体４０の表面平滑化処理を必要とするラジアルの全域に渡るようになされるものである。
このような、方法によって表面平滑化処理、すなわち表面の凹凸除去がなされた記録媒体は、表面のいわゆるグライドハイトは１００ｎｍ以下、例えば３０ｎｍ程度にも平滑化することができる。
【０００６】
しかしながら、このような方法による場合、図６に研磨加工テープ４１の、媒体４０に対する押圧状態を示すように、研磨加工テープ４１側に突起４４が存在したり、固い異物が巻き込まれたりした場合、この突起４４や異物によって、被表面平滑化処理面３に、逆に引っ掻き傷すなわちスクラッチ４５が発生する。
本発明者は、このスクラッチ４５の発生について、研究考察を行った結果、研磨加工テープ４１の加圧状態が大きく影響していることを究明した。
【０００７】
すなわち、上述したように、加圧ローラ４２によって直線的加圧領域４３が、形成された場合、これによる加圧領域４３は、ラジアル方向に、広範に渡って形成されており、図６に矢印ｃをもって示すように、その全域でほぼ一様な押圧力が与えられることから、この押圧力は、被表面平滑化処理面３に向かって突出する突起４４あるいは巻き込まれた異物の被表面平滑化処理面３に衝き当たる先端に集中することになる。
これによって被表面平滑化処理面３にスクラッチが発生し易くなることを究明した。
【０００８】
本発明は、この究明に基いて、このようなスクラッチの発生を効果的に回避することができるようにした記録媒体の製造方法と製造装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による記録媒体の製造方法は、この記録媒体を構成する媒体表面に表面平滑化処理を施して記録媒体を得る記録媒体の製造方法にあって、媒体を、その表面平滑化処理が施される面、すなわち被表面平滑化処理面に対し直交する軸を中心に回転させ、その被表面平滑化処理面に研磨加工テープを部分的微小領域における加圧によって摺接させて表面平滑化処理を行う。
そして、特に本発明においては、その部分的加圧領域を、媒体の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下に選定するものである。
【００１０】
また、本発明による記録媒体の製造装置は、媒体表面に表面平滑化処理を施して記録媒体を得る記録媒体の製造装置にあって、その媒体を、その被表面平滑化処理面に直交する軸を中心に回転させる回転手段と、研磨加工テープと、この研磨加工テープを、媒体の被表面平滑化処理面に部分的に加圧させる加圧手段とを有する構成とする。
そして、特にその加圧手段を、これによる部分的加圧領域が、媒体の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下となる構成とするものである。
【００１１】
上述したように、研磨加工テープの、媒体表面に対する加圧領域を特定したことにより、スクラッチの発生を激減することができた。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明によって得る記録媒体は、例えばハードディスク装置に組み込まれる磁気記録記録媒体、あるいは光記録媒体すなわち例えば光照射により情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学系との距離が２００ｎｍ以下のニアフィールド記録、再生がなされる光記録媒体等に適用することができる。例えば少なくとも記録層を有する光記録媒体、例えば相変化型光記録媒体、磁気光学効果を利用する光磁気記録媒体、色素記録層を有する色素記録媒体等、各種記録媒体の製造に適用することができる。
また、本発明によって得る記録媒体は、ディスクのみならず、カード、シート等種々の形態をとる記録媒体ことができる。
【００１３】
図１は、目的とする記録媒体を構成する媒体４０の概略断面図で、この記録媒体４０は、基板例えばポリカーボネート（ＰＣ）、あるいはポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂等より成る樹脂基板、あるいはガラス基板等による基板１上に、記録層例えば磁気記録層、光記録層、表面保護層等の各種材料層２が形成され、その表面を、被表面平滑化処理面３とするものであり、この被表面平滑化処理面３の平滑化がなされて、目的とする記録媒体が構成されるものである。
【００１４】
本発明による光記録媒体の製造装置一例を用いて、本発明製造方法によって例えば図１で示した媒体４０の被表面平滑化処理面３に対して表面平滑化処理を行って目的とする記録媒体を得る場合の一実施形態の一例を説明する。
図２は、これに用いる本発明装置の一例の概略斜視図を示す。
本発明装置においては、媒体４０を、その被表面平滑化処理面３に直交する軸を中心に回転させる回転手段５０と、研磨加工テープ４１と、この研磨加工テープ４１を、媒体４０の被表面平滑化処理面３に部分的に加圧させる加圧手段５１とを有して成る。
そして、特にその加圧手段５１を、これによる部分的加圧領域５３が、媒体３０の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下となるようにする。
【００１５】
回転手段５０は、図示しないが駆動モータによって回転駆動される回転ステージ５０を有して成り、媒体４０を、例えば矢印ａで示す方向に回転させる。
加圧手段５１は、気体例えばエアの吹きつけを行う例えばエアノズルより構成される。このノズルは、例えば内径２ｍｍのノズルより成り、媒体４０の被表面平滑化処理面３との距離が４００μｍに設置され、これによって、研磨加工テープ４１の被表面平滑化処理面３に対する加圧領域５３の大きさを、上述したラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下とすることができる。
【００１６】
研磨加工テープ４１は、例えばアルミナＡｌ₂ Ｏ₃ あるいはグリーンカーバイトを主成分とする♯５０００〜♯１５０００のテープ状研磨シートによる。
そして、この研磨加工テープ４１を、媒体４０の回転のタンジェンシャル方向に、媒体４０の回転と同じ向きに、矢印ｂに示すように、移行させる。このとき、媒体４０は高速回転させ、その線速度が、研磨加工テープ４１の移行速度より充分早くなるようにする。
【００１７】
そして、上述したように、加圧手段５１、すなわちこの例ではエアノズルからエアを研磨加工テープ４１上より噴出することによって、研磨加工テープ４１を、媒体４０の被表面平滑化処理面３に向かって押圧する。この場合、加圧手段５１は、図２中矢印ｄをもって示すように、ラジアル方向に往復移動させる。
このようにすると、被表面平滑化処理面３と研磨加工テープ４１とが、その加圧領域５３において摺接して被表面平滑化処理面３の研磨がなされる。
【００１８】
この研磨によるスクラッチ等の欠陥の発生は効果的に抑制され、被表面平滑化処理面３の研磨、すなわちこの被表面平滑化処理面３の平滑化が良好になされる。
【００１９】
このようなスクラッチ等の欠陥の発生を効果的に回避できた理由は、図３に研磨部分の概略断面図を示すように、本発明による場合、加圧領域３を小に、特にラジアルおよびタンジェンシャル方向に関して、それぞれ１ｍｍ以下、すなわち１ｍｍ² 以下としたことによって、この領域３全体の加圧力は、この小領域において研磨がなされる程度の小圧力となることから、仮にこの領域３内において、研磨加工テープ４１の研磨面に突起４４が存在していても、この突起４４には、その極く近傍に与えられる加圧力のみであるので、この突起４４の先端の被表面平滑化処理面３との当接圧力は、小さくなる。したがって、突起ないしは異物に対する押圧力の集中を小さく抑えることができてスクラッチの発生が、回避もしくは減少する。
【００２０】
尚、上述した例では、微小な加圧領域５３を形成する加圧手段５１を、エアノズルによって構成した場合であるが、図４に示すように、微小ローラによる加圧手段とすることもできる。この微小ローラは、被表面平滑化処理面３の回転中心軸と直交し、かつ相互に直交する２軸以上に関して回転する構成とする。このローラは、例えばボールポイント構造、すなわち微小ボール５１Ｂが、筒状先端の絞り部に配置されて２軸以上のいわば無限軸に関して回転自在に保持された構成とすることもできる。
【００２１】
また、加圧手段としては、上述した例に限らず例えばプラテン状とすることもできるなど種々の構成とすことができる。
また、微小加圧領域５３は、単数形成する場合に限られるものではなく、例えば多数個形成されるようにするもの、全数が同一ラジアル線に存在することがないように、全てについてあるいは一部が、タンジェンシャル方向に齟齬して配列されるようにするものの、例えばこれら複数の微小加圧領域によって、結果的に被表面平滑化処理面３の回転によって、そのラジアル方向の全幅に微小加圧領域が配列されて、加圧手段のラジアル方向移動を回避、もしくは小とする構成とすることができる。
したがって、この構成とするときは作業時間の向上を図ることができる。
【００２２】
また、媒体４０は、高速回転されるものであるが、その外周と内周とでは媒体４０の大きさが大きくなるにつれ線速度の大きさが変化する。そこで、例えば上述したエアノズルにおいて、その供給する気体の圧力、供給量等を変えて、その加圧力を、線速度に応じてすなわち線速度が大きくなる外周方向の位置に対して加圧力を大きくするように調整する構成とすることによって、各部一様の加圧力を与えるようにすることができる。
【００２３】
上述したように、本発明によれば、各種記録媒体、例えば光記録媒体、磁気記録媒体、ハードディスク等各種のスクラッチ等の欠陥の発生が効果的に改善された記録媒体を構成することができる。
【００２４】
因みに、本発明装置においては、より具体的には、被表面平滑化処理面として窒化シリコン材質より成る媒体に対して、加工シートとして♯１００００のグリーンカーバイドを用いた場合において、加圧領域の大きさをラジアル方向、タンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下とすることにより、５枚の試料（媒体）に対してスクラッチを発生させることなく、加工処理を行うことができた。尚、従来方法においては、５枚の試料、すなわち加工枚数の場合において、１〜２枚程度の媒体にスクラッチがみられた。また、更には表面平滑化処理面として酸化シリコン材質より成る媒体に対して、加工シートとして♯１００００のグリーンカーバイドを用いた場合において、加圧領域の大きさをラジアル方向、タンジェンシャル方向の双方に関して０．５ｍｍ以下とする本発明においては、同様に、５枚の媒体に対してスクラッチを発生させることなく、加工処理を行うことができた。これに対して従来の方法においては、このように加工表面材質が比較的柔らかい場合においては、５枚の加工枚数で、殆ど全部においてスクラッチが発生した。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように、本発明方法によれば、各種記録媒体において、スクラッチ等の欠陥の発生が効果的に改善された記録媒体を構成することができ、信頼性の高い記録媒体を得ることができる。
【００２６】
また、本発明装置によれば、研磨加工テープを媒体の被表面平滑化処理面に特定された小面積、すなわち１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下の加圧領域が得られる加圧手段を具備する構成とすることによってスクラッチの発生を改善でき、歩留りの向上、量産性の向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する記録媒体の一例の概略断面図である。
【図２】本発明装置の一例の概略斜視図である。
【図３】本発明の説明に供する研磨加工時の概略断面図である。
【図４】本発明装置の他の一例の概略斜視図である。
【図５】本発明装置の他の一例の概略斜視図である。
【図６】従来方法の説明に供する研磨加工時の概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・基板、２・・・材料層、３・・・被表面平滑化処理面、４０・・・媒体、４１・・・研磨加工テープ、４２・・・加圧ローラ、４３，５３・・・加圧領域、４４・・・突起、４５・・・スクラッチ、５０・・・回転手段、５１・・・加圧手段

Claims (10)

1. 媒体表面に表面平滑化処理を施して記録媒体を得る記録媒体の製造方法にあって、
   上記媒体を、その表面平滑化処理が施される面に対し直交する軸を中心に回転させ、
   上記媒体の表面平滑化処理が施される面に研磨加工テープを部分的加圧によって摺接させて表面平滑化処理を行い、
   上記部分的加圧領域を、上記媒体の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下に選定したことを特徴とする記録媒体の製造方法。
2. 上記部分的加圧領域を、上記媒体の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して０．５ｍｍ以下に選定したことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体の製造方法。
3. 上記媒体の表面平滑化処理が施される面に研磨加工テープの部分的加圧を、移動させながら上記表面平滑化処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体の製造方法。
4. 上記部分的加圧を、気体の吹きつけによって行うことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体の製造方法。
5. 媒体表面に表面平滑化処理を施して記録媒体を得る記録媒体の製造装置にあって、
   上記媒体を、その表面平滑化処理が施される面に直交する軸を中心に回転させる回転手段と、
   研磨加工テープと、
   該研磨加工テープを、上記媒体の表面平滑化処理が施される面に部分的に加圧させる加圧手段とを有し、
   該加圧手段による部分的加圧領域を、上記媒体の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して１ｍｍ以下に選定することを特徴とする記録媒体の製造装置。
6. 上記加圧手段による部分的加圧領域を、上記媒体の回転に対するラジアル方向とタンジェンシャル方向の双方に関して０．５ｍｍ以下に選定することを特徴とする請求項５に記載の記録媒体の製造装置。
7. 上記加圧手段が、気体噴出ノズルより成ることを特徴とする請求項５に記載の記録媒体の製造装置。
8. 上記加圧手段が、ローラによることを特徴とする請求項５に記載の記録媒体の製造装置。
9. 上記加圧手段が、上記媒体の表面平滑化処理が施される面に沿い、互いに直交する２軸以上の回りに回転するローラより成ることを特徴とする請求項５に記載の記録媒体の製造装置。
10. 上記加圧手段が、上記媒体の表面平滑化処理が施される面の位置に応じて調整するようになされたことを特徴とする請求項５に記載の記録媒体の製造装置。

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