JPH0388150A

JPH0388150A - ディスク状記録担体

Info

Publication number: JPH0388150A
Application number: JP1224884A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Wada; 勝男和田; Etsuji Minami; 南　悦治; Shozo Kobayashi; 省三小林
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、浮上型ヘッドにより記録又は再生を行うディ
スク状記録担体に関するものである。

〔従来の技術〕

ディスク状記録担体としての磁気ディスク、光ディスク
、光磁気ディスク等では、円盤状の基板上に記録媒体を
塗布又は蒸着等により形成し、この記録媒体に情報を同
心円状又はスパイラル状に書き込むようにしている。そ
して、情報の書込み又は読出しの際の位置合わせを正確
に行うために、通常、ディスクには情報を記録する経路
に沿って溝等からなるトラックが形成される。

ここで、光磁気ディスクを例に挙げて説明すると、第７
図（ａ）に示すように、円盤状の光磁気ディスク２１に
連続する１本のスパイラル状又は同心円状のトラック２
２が形成されている。この光磁気ディスク２１は、同図
（ｂ）に示すように、ガラス又はポリカーボネート、Ｐ
ＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等の透光性の樹脂
からなる基板２３を有し、基板２３の図中上側の表面に
は、例えば、その幅がμｍオーダ程度の溝からなる上記
トラック２２が形成されている。この表面上に、Ａｆｆ
ｉＮ等からなる第１の透明膜２４、ＣｄＴｂＦｅ等から
なる記録膜２５、ＡＩＮ等からなる第２の透明膜２６、
／１等からなる反射膜２７及び樹脂等からなる保護膜２
８が順次積層されている。

このような光磁気ディスク２１における情報の記録済の
領域に直接新たな情報を書き込む動作（オーバライド）
を行うための方法として、図示しない浮上型ヘッドを使
用する方法がある。この方法では、磁気回路を含む１ｇ
重程度の重量のスライダ形式の浮上型ヘッドを仮ばね等
からなるサスペンシゴンで保持して、光磁気ディスク２
１の表面に緩やかに押圧した状態で光磁気ディスク２１
を高速回転させる。この時、光磁気ディスク２１の回転
により光磁気ディスク２１の保護膜２８と浮上型ヘッド
との間には空気層による厚みが、例えば、２μｍ程度の
ギャップが形式され、浮上型ヘッドが光磁気ディスク２
１に対して非接触の状態で浮上する。この状態で浮上型
ヘッドにより生成される磁界の高速変調を利用して、オ
ーバライドを含む情報の書込みを行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、浮上型ヘッドにより記録・再生を行うもので
は、光磁気ディスク２１の表面に塵埃等が付着している
場合、浮上型ヘッドと光磁気ディスク２１の表面が接触
した状態が生じ、光磁気ディスク２１の表面に損傷が生
じたり、浮上型ヘッドが破損する等の問題が生じていた
。

上記のような問題は、磁気ディスク等でも生じるが、光
磁気ディスク２１又は他の光ディスクでは交換を頻繁に
行うので、取扱いの過程で塵埃等の侵入はとりわけ生じ
やすいものである（例えば、１９８９年応用物理学会春
季全国大会予稿集第３分冊のＰ８７７講演番号１ａ−Ｚ
Ｂ−３を参照）。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るディスク状記録担体は、上記の課題を解決
するために、ディスク状記録担体を回転させ、この回転
に伴ってディスク状記録担体との間に間隔を保ちながら
浮上する浮上型ヘッドにより記録又は再生を行うディス
ク装置に使用される上記ディスク状、記録担体において
、上記ディスク状記録担体の表面部に半径方向に延びる
複数の溝が形式されていることを特徴とするものである
。

〔作　用〕

上記の構成によれば、ディスク状記録担体の表面部に半
径方向に延びる複数の溝を設けたので、従来のようにデ
ィスク状記録担体の表面部が平滑な場合よりもディスク
状記録担体の回転に伴って空気が牽引されやすくなり、
その結果、ディスク状記録担体の表面部と浮上型ヘッド
との間に形式される空気層の厚みが増すようになる。こ
れにより、ディスク状記録担体の表面部と浮上型ヘッド
との間のギャップを大きく取ることができるようになる
ので、ディスク状記録担体の表面部に存在する塵埃等に
よるディスク状記録担体の損傷又は浮上型ヘッドの破損
等の不具合を抑制できるようになる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第６図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

第１図に示すように、ディスク状記録担体としての片面
記録型の光磁気ディスク９は、ガラス又はポリカーボネ
イト、ＰＭＭＡ　（ポリメチルメタクリレート）等の透
光性の樹脂等からなる基板１を備えている。基板１の図
中上側の表面には、必要に応じて第７図に示したトラッ
ク２２と同様のトラックが形式される。

基板１上には、ＡｆｆｉＮ、ＳｉＯ□、ＳｉＮ等からな
る第１の透明膜２、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、Ｇｄ
ＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等からなる記録膜３、Ａｌ
Ｎ、Ｓ　ｉＯｚ　、Ｓ　ｉＮ等からなる第２の透明ＷＡ
４、Ａｆｆｉ等の金属からなる反射膜５及び紫外線硬化
樹脂等からなる保護膜６が順次積層されている。

保護膜６上には溝形成膜７が形式され、溝形成膜７の表
面には、第２図（ａ）に示すように、半径方向に放射状
に延びる多数の溝８・８・・・が形式されている。溝８
・８・・・は第２図（ｂ）に示すように、湾曲しながら
半径方向に延びるように形成しても良い。第２図（ａ）
及び（ｂ）において、光磁気ディスク９の半径方向に延
びる直線は溝８・８・・・の中央位置を模式的に示して
いる。なお、溝８・８・・・の形成方法については、後
に詳述する。

第３図（ａ）に示すように、光磁気ディスク９への記録
再生を行う記録再生装置は、光磁気ディスク９を支持し
て回転させるスピンドルモータ１０と、光磁気ディスク
９の基板１側に配置され、光磁気ディスク９に対するレ
ーザ光の照射等を行う光ピツクアップ１１と、サスペン
ション１２により支持され、サスペンション１２のばね
力により光磁気ディスク９の溝形ｒｆｉ、１ｌ１７（第
１図）側に付勢される浮上型ヘッド１３とを備え、浮上
型ヘッド１３内には磁気回路が設けられている。サスペ
ンション１２は浮上型へラド１３を、例えば、数ｇ重程
度の微弱な圧力を伴って溝形成膜７の表面に押し付ける
ようになっている。

上記の構成において、スピンドルモータ１０により光磁
気ディスク９を矢印入方向に数千ｒｐｍ程度の高い回転
速度で回転させると、第４図に示すように、溝形成膜７
に形成された溝８・８・・・が空気を撹拌することによ
り溝形成膜７の表面に空気流の層が形成される。この空
気流の層は溝形成膜７に近接している浮上型ヘッド１３
を光磁気ディスク９から遠ざける方向にＦ！なる大きさ
の揚力を発生する。それにより、浮上型ヘッド１３は揚
力Ｆ、とサスペンション１２による溝形成膜７側への付
勢力Ｆ＋とが釣り合う位置まで溝形成膜７の表面から浮
上する。

第５図に浮上型へラド１３の光磁気ディスク９との間の
距離と揚力との関係を示す０曲線Ｉは本実施例の光磁気
ディスク９の場合、曲線■は従来の平滑なディスクの場
合であり、回転速度等の条件は同一である。同図から明
らかなように、浮上型ヘッド１３に与える揚力は、浮上
型ヘッド１３がディスクに近接している場合、従来の平
滑なディスクより本実施例の光磁気ディスク９の方がよ
り大きくなる。従って、第４図において、揚力Ｆ２とサ
スペンション１２の付勢力Ｆ　ｌ　とが釣り合うまでの
浮上型ヘッド１３の浮上量は本実施例の方がより大きく
なり、光磁気ディスク９の表面の塵埃等による光磁気デ
ィスク９又は浮上型）ラド１３の損傷等の不具合が生じ
にくくなる。

なお、上記の実施例では、磁気回路のみを浮上型ヘッド
１３として構成したが、例えば、昭和６３年度電子情報
通信学会春期全国大会予稿集ＰＩ−２８５（講演番号Ｃ
−５８０）にて紹介されているように、光ピツクアップ
１１に代えて浮上型の光ピツクアップを使用しても良い
。その場合、必要に応じて、光磁気ディスク９の基板１
側の表面にも溝８・８・・・と同様の溝を形成すれば良
い、又、上記した磁気回路と光ピツクアップとを一体化
した浮上型ヘッドを設けても良い。

次に、変形例を示す。

第３図（ｂ）は両面記録型の光磁気ディスク１４に記録
再生を行う記録再生装置を示している。

光磁気ディスク１４は、例えば、片面記録型の光磁気デ
ィスクを２枚貼り合わせてなるものであり、かつ、その
両側の表面に溝８・８・・・と同様の半径方向の溝（図
示せず）が形成されている。

この記録再生装置は光磁気ディスク１４を回転させるス
ピンドルモータ１５と、１対の浮上型ヘッド１６・１７
と、これらの浮上型ヘッド１６・１７をばね力により光
磁気ディスク１４の各表面に押し付ける１対のサスペン
ション１８・２０とを備え、各浮上型ヘッド１６・１７
には磁気回路と光ピツクアップとが含まれている。

この変形例においても、スピンドルモータ１５により光
磁気ディスク１４が矢印Ａ方向に回転されると、光磁気
ディスク１４の両表面にて発生する空気流により浮上型
ヘッド１６・１７が光磁気ディスク１４の表面から、例
えば、数μｍ〜数十μｍ程度浮上し、その状態で記録・
再生が行われる。

以下、上記実施例における溝形成膜７の形成手順につき
説明する。

基板１上に第１の透明ｌｌ！２〜保護膜６を順次形成し
た後、例えば、保護膜６上にネガ型又はポジ型のフォト
レジストからなる溝形成膜７を形成し、フォトリソグラ
フィにより溝８・８・・・を設けることができる。上記
のネガ型のフォトレジストとしては、例えば、■グリユ
ー（魚膠）、卵白、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム
、シェラツク等をコロイドとして用い、重クロム酸アン
モン、重クロム酸カリウム、重クロム酸ソーダ等を感光
性を付与するためのセンシタイザ−（増感剤）として用
いる重クロム酸塩にクロム酸塩）天然コロイド、■ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピ
ロリドン等をコロイドとして用い、重クロム酸塩等をセ
ンシタイザ−として用いる重クロム酸合威コロイド、■
ポリビニルアルコール等をコロイドとして用い、ジアゾ
化合物等をセンシタイザ−として用いるジアゾ酸コロイ
ド、■ポリビニルシンナメート、環化ゴム等の有機合成
フォトレジスト等を使用できる。

一方、ポジ型のフォトレジストとしては、■石炭酸ホル
マリン樹脂にキノン・ジアザイド類の分子をスルホン基
を介して結合したフォトレジスト等を使用できる。

上記のようなフォトレジスト材料を浸漬、流し掛け、ス
ピンコード、スプレー等の方法により保護膜６の表面上
に塗布して、厚さが例えば、０．５〜５０μｍ程度の溝
形成膜７を形成する。或いは、上記のようなフォトレジ
スト材料をポリエチレン膜等の支持体上に塗布して乾燥
させたドライフィルムフォトレジストを用いて溝形成膜
７を設けても良い。

続いて、上記フォトレジストからなる溝形成膜７上に、
透明で平滑なガラス上に厚さ６００〜８００人程度のク
ロム膜又はその他の高反射率の得られる金属膜により第
２図（ａ）又は（ｂ）のような溝８・８・・・のパター
ンを溝８・８・・・のピッチが１〜１００μｍとなるよ
うに形成したフォトマスクを密着させて載置し、上記フ
ォトマスク上から紫外線等の、フォトレジスト材料が感
光する光を均一に照射して露光する。これにより、上記
■〜■のネガ型フォトレジストを使用した場合、感光部
分は硬化反応を生じて現像液に対して不溶となり、一方
、フォトマスクにより照射光を遮られた非感光部分は現
像液により溶解されるので、露光後、光磁気ディスク９
全体を現像液中に浸漬するか、又は溝形成膜７の表面部
のみを現像液で洗浄することにより、非感光部分が除去
されて溝８・８・・・が形成される。

なお、上記の現像液としては、■〜■のフォトレジスト
に対しては水、■のフォトレジストに対しては有機溶剤
等を使用すれば良い、上記の如く、溝形成膜７上に溝８
・８・・・を形成した後、必要に応じて溝形成膜７の耐
蝕性の向上環の目的で、６０〜１５０°Ｃ程度の温度で
加熱してバーニング処理、ポストベーキング処理等を施
す。

以上のようにして、フォトリソグラフィにより得られた
溝８・８・・・の形状は、例えば、第６図（ａ）のよう
になる。なお、熱処理の過程で、溝８・８・・・の断面
形状が第６図（ｃ）の如く、若干湾曲した形状となる場
合もある。

一方、上記■のポジ型フォトレジストを使用する場合、
感光部分が希薄アルカリ水溶液等の現像液により溶解す
るので、ネガ型フォトレジストを用いた場合とは逆に非
感光部分、つまり、フォトマスクにより照射光が遮られ
て露光されなかった部分が現像されずに残存することに
なる。

又、他の方法として、溝形成膜７を形成するに当たり、
レジスト材料としてＰＭＭＡを始めとする電子線用レジ
ストを使用し、電子ビームをレジスト表面に収束させて
走査させるか、又は溝８・８・・・のパターンに電子ビ
ームを投影することにより高速度で露光を行う電子ビー
ム露光により溝８・８・・・を形成することもできる。

更に、Ｘ線、遠赤外線を用いて露光を行うことによって
も第６図（ａ）のような矩形断面形状の溝８・８・・・
の形成が可能である。

又、例えば、Ｓ　ｆｏｘ　、Ｓ　ｉＮ、Ａｌ１ｚ　Ｏｘ
、ＡｌＮその他のセラミックス等の無機材料を溝形成膜
７として使用し、かかる無機材料からなる溝形成膜７上
に前記したようなフォトレジスト等で溝８・８・・・の
パターンを形成した後、フッ化水素、硝酸、酢酸、水酸
化カリウム等の溶液を混合した混合溶液をエッチャント
として用い、溝形成膜７にエッチャントを吹き付けるか
、又は光磁気ディスク９をエッチャント中に浸漬するこ
とにより溝８・８・・・を形成することもできる。又、
上記のようなエッチャントを使用する代わりにイオンエ
ッチングにより溝８・８・・・を形成するようにしても
良い。この場合、溝８・８・・・の断面形状は第６図（
ａ）（ｂ）又は（Ｃ）の如くになる。

更に、予め、透明で平滑なガラス、合成樹脂又はセラミ
ックス等の材料からなる板材の表面に切削、フォトリソ
グラフィ、エツチング、レーザカッティング等の方法で
溝８・８・・・に対応した凹凸を形成した原盤を作威し
、この原盤をスタンパとして、例えば、紫外線硬化樹脂
にて形成した溝形成膜７に溝８・８・・・の形状を転写
し、その後、紫外線の照射により紫外線硬化樹脂を硬化
させた後、スタンパを分離することにより溝８・８・・
・を形成することができる。

この場合、スタンパの表面に予めグリース、オイル等を
塗布しておくことにより、スタンパの分離を容易にする
ことができる。又、溝８・８・・・の断面形状を第６図
（ｂ）に示すような台形状或いは第６図（ｄ）に示すよ
うな三角形状とすることにより、スタンパの分離を容易
化することができる。なお、溝８・８・・・の断面形状
を台形状とする場合、第６図（ｂ）に示すように、光磁
気ディスク９の回転方向Ａにおける前方側の傾斜面にお
ける傾斜角度θ、と、後方側の斜面における傾斜角度θ
２との間に０１〈θ２の関係を有せしめると、光磁気デ
ィスク９の回転に伴う浮上型ヘッド１３の浮上刃を高め
ることができる。

又、スタンパにより溝８・８・・・を形成する場合、溝
形成膜７として紫外線硬化樹脂以外に熱硬化樹脂を使用
しても良い。その場合、スタンパはへ２等の金属製又は
セラミックス製等のものを使用し、上記スタンパで溝８
・８・・・の形状を転写した後、適宜の加熱装置により
溝形成膜７をスタンパとともに５０〜１００°Ｃ程度に
加熱することにより熱硬化樹脂を硬化させる。上記の加
熱装置はスタンパに設けて良く、又、この加熱装置とし
て、例えば、通電することにより発熱するセラごツクス
材料を使用することができる。

なお、上記の実施例では、ディスク状記録担体の一例と
しての光磁気ディスクにつき説明したが、本発明は光磁
気ディスク以外の光ディスク及び磁気ディスク等にも適
用することができるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係るディスク状記録担体は、以上のように、デ
ィスク状記録担体を回転させ、この回転に伴ってディス
ク状記録担体との間に間隔を保ちながら浮上する浮上型
ヘッドにより記録又は再生を行うディスク装置に使用さ
れる上記ディスク状記録担体において、上記ディスク状
記録担体の表面部に半径方向に延びる複数の溝が形成さ
れている構成である。

これにより、ディスク状記録担体の表面部に半径方向に
延びる複数の溝を設けたので、従来のようにディスク状
記録担体の表面部が平滑な場合よりもディスク状記録担
体の回転に伴って空気が牽引されやすくなり、その結果
、ディスク状記録担体の表面部と浮上型ヘッドとの間に
形成される空気層の厚みが増すようになる。従って、デ
ィスク状記録担体の表面部と浮上型ヘッドとの間のギャ
ップを大きく取ることができるようになるので、ディス
ク状記録担体の表面部に存在する塵埃等によるディスク
状記録担体の損傷又は浮上型ヘッドの破損等の不具合を
抑制できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すものである
。第１図は光磁気ディスクを示す部分断面図である。第２図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ光磁気ディスクの概
略平面図である。第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ記録再生装置の概略
正面図である。第４図は記録再生装置の要部拡大断面説明図である。第５図はディスクと浮上型ヘッド間の距離と揚力との関
係を示すグラフである。第６図（ａ）〜（ｄ）は溝形成膜の各種断面形状を示す
部分断面図である。第７図（ａ）は従来のディスク状記録担体の概略平面図
である。同図（ｂ）は同部分断面図である。８は溝、９・１４は光磁気ディスク（ディスク状記録担
体）、１３・１６・１７は浮上型ヘッドである。第図第図（ａ）第１１（ｂ）第弱第図テ浮スクと浮よ智ヘッド間の距離第３図（ａ）３第図（ｂ）７第閾（ａ）第６図（ｂ）第図（Ｃ）メロ図（ｄ）銑＆血縁瑳叛ドア第弱（ａ）第因（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、ディスク状記録担体を回転させ、この回転に伴って
ディスク状記録担体との間に間隔を保ちながら浮上する
浮上型ヘッドにより記録又は再生を行うディスク装置に
使用される上記ディスク状記録担体において、上記ディスク状記録担体の表面部に半径方向に延びる複
数の溝が形成されていることを特徴とするディスク状記
録担体。