JPH0528559A

JPH0528559A - 光磁気デイスク

Info

Publication number: JPH0528559A
Application number: JP20375091A
Authority: JP
Inventors: Tamemoto Suzuki; 為幹鈴木; Kaoru Nakajima; 薫中島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッドを摺動させた場合にも十分な耐久
性を確保し得る光磁気ディスクを提供する。【構成】透明な基板１上に記録磁性層６を有する記録
部２を形成し、この記録部２を覆って摺動保護膜４を形
成する。この時、前記摺動保護膜４として、鉛筆硬度で
２Ｈ以上であり、且つ表面平均粗さＲａが２０００〜４
０００Åであるものを使用する。具体的には、ノングレ
アＮＣ−０１やクリアＨＧ−１等のシート状体を接着剤
や粘着剤等により光磁気ディスク１の表面上に貼着させ
て形成する方法等が考えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスクに対し
て磁気ヘッドを摺動させながら記録を行う光磁気記録方
式において使用される光磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録方式は、磁性薄膜を部分的に
キュリー点又は温度補償点を越えて昇温し、この部分の
保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の方向
に磁化の向きを反転することを基本原理とするもので、
光ファイルシステムやコンピュータの外部記憶装置、或
いは音響、映像情報の記録装置等において実用化されつ
つある。そして、この光磁気記録方式に用いられる光磁
気記録媒体としては、ポリカーボネート等からなる透明
基板の一主面に、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し且
つ磁気光学効果の大きな記録磁性層（例えば希土類−遷
移金属合金非晶質薄膜）や反射層、誘電体層を積層する
ことにより記録部を形成し、透明基板側からレーザ光を
照射して信号の読み取りを行うようにしたものが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光磁気記録
方式には、大きく分けて光変調方式と磁界変調方式があ
り、オーバーライト可能であるということから、磁界変
調方式への期待が高まっている。上記磁界変調方式は、
印加磁界を高速で反転することにより磁性薄膜に情報信
号を書き込むものであって、磁界の印加は通常は磁界発
生手段を有する磁気ヘッドにより行われる。現在、この
ような高速反転磁界を印加する磁気ヘッドでは、諸々の
制約から非常に小さな磁場しか発生できず、なるべく磁
気ヘッドを記録磁性層に近づける必要がある。このよう
な要請から、記録の際に光磁気ディスクに対して摺動さ
せながら使用される所謂摺動型の磁気ヘッドが提案され
ている。

【０００４】この摺動型の磁気ヘッドにより記録を行う
場合、磁気ヘッドと光磁気ディスクが完全に接触した状
態で使用されるため、摺動による記録磁性層の傷つき、
摩耗等が問題となる。そこで、上記記録磁性層を保護す
る目的から、保護膜を設けることが必要となる。従来よ
り、上記保護膜としては、紫外線硬化樹脂が使用されて
いる。この紫外線硬化樹脂は、ポリカーボネート基板に
対して塗布しやすく、密着性が良好であること、透湿度
が低いこと、ポリカーボネート基板より硬いこと等の特
徴を有している。このように、上記紫外線硬化樹脂は非
常に優れた特性を有しているものの、その鉛筆硬度はＦ
程度に過ぎず、上記摺動型の磁気ヘッドの使用を前提と
した光磁気ディスクに用いられる保護膜の材料として考
えた場合には、膜自体の硬度が不十分である。このため
に、磁気ヘッドの摺動によって当該保護膜に傷が付き、
結果として記録磁性層にも破損が生じる虞れがある。

【０００５】また、このような保護膜を形成することに
よって光磁気ディスクの表面が平滑になりすぎると、磁
気ヘッドの貼り付きが起こり、逆に表面粗度が大きい
と、摩擦係数が増大し、磁気ヘッドの摺動による光磁気
ディスク表面の摩耗等が激しくなり、上述のような記録
磁性層の破損が生じて記録内容が損傷を受けるという問
題がある。そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、磁気ヘッドを摺動させた場合に
も十分な耐久性を確保し得る光磁気ディスクを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の目的
を達成するために検討を重ねた結果、磁気ヘッドとの摺
動がなされる面上に摺動保護膜を設け、この摺動保護膜
の硬度を規定することにより、耐久性が向上することを
見出し、本発明に至ったものである。即ち、本発明の光
磁気ディスクは、透明基板上に記録磁性層が形成される
とともに、前記透明基板とは反対側の表面に摺動保護膜
が積層形成されてなり、上記摺動保護膜の鉛筆硬度が２
Ｈ以上、且つ表面平均粗さＲａが２０００〜４０００Å
であることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】磁気ヘッドを光磁気ディスクに対して摺動させ
ながら記録を行う場合、光磁気ディスクの摩耗や損傷に
よるエラーレートの増加が問題となる。これに対して、
磁気ヘッドの摺動面上に摺動保護膜を形成し、その鉛筆
硬度を２Ｈ以上とすることにより、上述の摩耗や損傷等
が抑えられる。また、上記摺動保護膜の表面平均粗さＲ
ａを２０００〜４０００Åと規定すると、磁気ヘッドと
の貼り付きが防止され、走行性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果にもとづき説明する。本実施例の光磁気ディスクは、
図１に示すように、基板１の一主面１ａ上に記録部２が
形成され、この記録部２上に耐腐食保護膜３が形成さ
れ、更にこの耐腐食保護膜３上に摺動保護膜４が積層さ
れた構成とされてなる。上記基板１は、厚さ数ｍｍ程度
（例えば１．２ｍｍ）の円板状の透明基板であって、そ
の材質としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチッ
ク材料の他、ガラス等も使用可能である。なお、この基
板１表面のうち、前記記録部２を設ける側の表面には、
通常は再生時に使用するレーザ光波長のおよそ４分の１
の深さを持った案内溝や番地符号ピット等（いずれも図
示は省略する。）が設けられる。

【０００９】上記記録部２は、記録磁性層６、誘電体層
５，７、及び反射膜８が積層された多層構造を有してな
り、通常は基板１上に第１の誘電体層５が形成され、こ
の第１の誘電体層５上に記録磁性層６、第２の誘電体層
７、反射膜８からなる順序で積層される。これらのう
ち、上記第１の誘電体層５及び第２の誘電体層７として
は、酸化物や窒化物等が使用可能であるが、これら誘電
体層５，７の酸素が記録磁性層６に悪影響を及ぼす虞れ
があることから窒化物がより好ましく、酸素及び水分を
透過させず且つ使用レーザ光を十分に透過し得る物質と
して窒化珪素、或いは窒化アルミニウム等が好適であ
る。

【００１０】また、上記記録磁性層６は、膜面に垂直な
方向に磁化容易方向を有する非晶質の磁性薄膜であっ
て、磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな
保磁力を持ち、且つ２００℃付近にキュリー点を持つこ
とが望ましい。このような条件に叶った記録材料として
は、希土類−遷移金属合金非晶質薄膜等が挙げられ、な
かでもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適である。この記
録磁性層６には、耐蝕性を向上させる目的で、Ｃｒ等の
添加元素が添加されていてもよい。反射膜８は、前記第
２の誘電体層７との境界でレーザ光を７０％以上反射す
る高反射率の膜により構成することが好ましく、非磁性
金属の蒸着膜が好適である。また、この反射膜８は、熱
的に良導体であることが望ましく、入手の容易さや成膜
の容易さ等を考慮すると、アルミニウムが適している。

【００１１】これらの各層は、蒸着やスパッタ等の所謂
気相メッキ技術により形成される。このとき各層の膜厚
は、任意に設定することができるが、通常は数百から数
千Å程度に設定される。これらの膜厚は、各層単独での
光学的性質のみならず、組合せによる効果を考慮して決
めることが好ましい。これは、例えば記録磁性層６の膜
厚がレーザ光の波長に比べて薄い場合に、レーザ光が記
録磁性層６を透過して各層境界で反射した光と多重干渉
し、膜厚の組合せにより記録磁性層６の実効的な光学及
び磁気光学特性が大きく変動するためである。

【００１２】上記耐腐食保護膜３は、記録部２の表面を
平坦化するとともに、湿気等から記録部２を保護するこ
とを目的として設けられるものである。この耐腐食保護
膜３の構成材料としては、通常アクリル系紫外線硬化樹
脂（例えば、商品名ＳＤ−１７）等が使用されており、
このアクリル系紫外線硬化樹脂を耐腐食保護膜３とする
際、その形成方法としては、例えばスピンコートによる
方法等が好適である。即ち、モータ回転軸に光磁気ディ
スクを取付け、回転させながら塗料を光磁気ディスク上
に供給して塗膜を形成することで、やはり厚みムラのな
い塗膜が形成される。この方法は、膜形成が容易である
ばかりでなく、膜厚の均一化が図れ、更には塗料の固形
分、粘度を操作することにより表面粗さや膜厚を制御す
ることが可能である。なお、この耐腐食保護膜３は、後
述の摺動保護膜４の材質、膜厚等によっては必ずしも設
けなくてもよい。

【００１３】以上が光気ディスクの基本的な構成である
が、本発明の光磁気ディスクでは、磁気ヘッドをディス
ク面に対して摺動させながら磁界変調記録を行うため、
前記耐腐食保護膜３（或いは直接記録部２）上に摺動保
護膜４を設け、摺動による摩耗の抑制や磁気ヘッドの走
行性の確保を図るようになされている。以下、この摺動
保護膜４について説明する。この摺動保護膜４は、その
鉛筆硬度が２Ｈ以上、且つ表面平均粗さＲａが２０００
〜４０００Åであるものとされる。このように、鉛筆硬
度を規定するとともに、表面平均粗さＲａを制御するこ
とにより、磁気ヘッドの摺動による当該摺動保護膜４の
傷つきや摩耗を防止し、上記記録磁性層６の損傷を抑え
るとともに、磁気ヘッドに対して良好な接触状態を得る
ことができる。鉛筆硬度が２Ｈに満たない場合には、十
分な膜強度が得られず、摺動保護膜４としての機能が低
下してしまう。また、表面平均粗さＲａが２００Åより
も小さいと、磁気ヘッドの貼り付き現象が生じ、逆に４
０００Åよりも大きいと、摩擦係数が増大して、磁気ヘ
ッドの摺動による光磁気ディスク表面の摩耗等の問題が
生じる。また、より良好なヘッド走行性を確保するため
に、光磁気ディスク表面の動摩耗係数μは０．２５以下
とされることが好ましい。動摩耗係数μが上記範囲より
も大きいと、磁気ヘッドの摺動による光磁気ディスク表
面の摩耗等が激しくなってしまう。

【００１４】この摺動保護膜４としては、ハードコート
処理されたポリエチレンテレフタレート等の高分子材料
からなるシート状体等が用いられる。具体的に例示すれ
ば、大日本印刷社製のノングレアＮＣ−０１（商品名）
等が好適である。この摺動保護膜４は、適当な接着剤や
粘着剤等により上記耐腐食保護膜３（或いは直接記録部
２）上に貼り付けられる。本実施例においては、この摺
動保護膜４の貼り付けには両面テープ（商品名，ＮＰ−
２０３）を使用した。なお、本実施例の光磁気ディスク
において、上記摺動保護膜４は、必ずしも単層である必
要はなく、多層化することも可能である。何れの場合
も、この摺動保護膜４の膜厚の総和が２０〜２００μｍ
程度、より好ましくは２０〜１００μｍ程度となるよう
にされることが望ましい。なお、本実施例では、上記耐
摩耗保護膜４の膜厚は、５０μｍとした。また、実際の
使用に際しては、磁気ヘッドと上記摺動保護膜４の潤滑
性を向上させるために、該摺動保護膜４上に潤滑剤層を
設けることが望ましい。この潤滑剤層としては、従来よ
り公知の材料が何れも使用可能であり、特に限定されな
い。

【００１５】このような構成を有する光磁気ディスクに
対して記録を行う場合には、図２に示すように、当該光
磁気ディスク１０を挟んで光学ピックアップ１１と磁気
ヘッド１２が対向配置されてなる光磁気記録装置が用い
られる。この光磁気記録装置においては、上記光磁気デ
ィスク１０に対して上記磁気ヘッド１２を摺動させなが
ら記録が行われる。以上のような光磁気ディスクについ
て、上記摺動保護膜４を設けたことによる効果を検討す
るために、以下の実験を行った。実験例１先ず、記録部を覆って形成される耐腐食保護膜上にノン
グレアＮＣ−０１を貼着し、更にこの摺動保護膜上に潤
滑剤としてパーフルオロポリエーテル（商品名フォンブ
リンＡＭ２００１）のフレオン希釈溶液（濃度０．０５
重量％）を塗布して潤滑剤層を形成してディスク半径３
０ｍｍの光磁気ディスクを作製した。また、比較として
上記ノングレアＮＣ−０１の代わりにクリアＨＧ−１を
用いた光磁気ディスクと、紫外線硬化樹脂からなる耐腐
食保護膜のみを形成した光磁気ディスクをそれぞれ作製
した。そして、得られた各光磁気ディスクの表面の中心
線平均粗さＲａ、鉛筆硬度及び動摩擦係数μを測定し
た。この結果を表１に示す。なお、鉛筆硬度は、光磁気
ディスクの表面にある硬さを有する鉛筆の芯を接触させ
て一定の圧力を加え、ディスク表面に傷が付いた時の鉛
筆の硬さとした。

【００１６】

【表１】

【００１７】そこで、これら光磁気ディスクの耐久性を
調べるために、各光磁気ディスクに対して磁気ヘッドを
ヘッド圧が３ｇとなるように接触させ、この状態でディ
スク回転数を１０００ｒｐｍとして３０分間連続走行さ
せた後、上記光磁気ディスクの表面に付いた傷の深さを
触針式段差計により測定したところ、表２に示す結果が
得られた。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２に示すように、紫外線硬化樹脂からな
る耐腐食保護膜のみを形成した場合では、磁気ヘッドと
の摺動により上記耐腐食保護膜が完全に剥離してしまっ
たのに対して、適当な表面粗度を有するノングレアＮＣ
−０１を用いた場合では、全く傷付きがなく、極めて良
好な結果が得られた。また、クリアＨＧ−１を用いた場
合でも、若干傷が付いたものの、記録部まではその影響
が及んでおらず、ディスク性能の低下は見られなかっ
た。しかしこの場合では、十分な表面粗度が得られてい
ないために、磁気ヘッドとの摺接初期（光磁気ディスク
の表面が全く摩耗されていない状態の時）に該磁気ヘッ
ドに対する貼り付きが見られた。このことから、摺動保
護膜としては、単に良好な硬度を有するばかりでなく、
適当に表面が粗いことが必要であることが判った。

【００２０】次に、これら光磁気ディスクのエラーレー
トを評価した。この結果を上記表２中に併せて記す。表
２中、○は記録された信号が正常に読み取れた状態を示
し、×は正しく読み取れなかった状態を示す。この結果
から明らかなように、摺動保護膜を設けなかった場合で
は、記録された信号の再生が不可能であり、また再記録
も不可能であったのに対して、本実施例では、エラーレ
ートが極めて少なく、良好な記録再生特性が得られるこ
とが判った。

【００２１】また、本発明の光磁気ディスクにおいて、
上記耐腐食保護膜３の効果を検討するために、以下の実
験を行った。実験例２上述のように耐腐食保護膜上に摺動保護膜が形成された
光磁気ディスクと、比較として耐腐食保護膜を設けず直
接記録部上に摺動保護膜が設けられた光磁気ディスクを
それぞれ作製した。そして、これら光磁気ディスクを温
度８０℃、相対湿度８５％の条件下で２０００時間保存
した後、保存後の光磁気ディスクの表面の状態を調べ
た。この結果、耐腐食保護膜を設けた場合には何ら変化
は見られなかったが、耐腐食保護膜を設けなかった場合
では腐食が発生してしまった。従って、走行耐久性を確
保すると同時に、保存安定性の向上を図る上では、耐腐
食保護膜を設けた構成とする方が有利であることがわか
った。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光磁気ディスクでは、現行の保護膜上に高い膜硬度
を有し、且つ適当な表面粗度を有する摺動保護膜が形成
されるので、磁気ヘッドに対する耐摺動性が著しく改善
されるとともに、磁気ヘッドとの良好な接触状態が得ら
れる。従って、磁気ヘッドの摺動による傷つきや摩耗を
防止することができ、耐久性に優れた光磁気ディスクを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ディスクの構成例を示す断面図
である。

【図２】本発明の光磁気ディスクが適用される摺動型光
磁気記録方式を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１・・・基板２・・・記録部３・・・耐腐食保護膜４・・・摺動保護膜

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】透明基板上に記録磁性層が形成されると
ともに、前記透明基板とは反対側の表面に摺動保護膜が
積層形成されてなり、上記摺動保護膜の鉛筆硬度が２Ｈ以上、且つ表面平均粗
さＲａが２０００〜４０００Åであることを特徴とする
光磁気ディスク。