JPH05303784A

JPH05303784A - 光磁気ディスク

Info

Publication number: JPH05303784A
Application number: JP27073792A
Authority: JP
Inventors: Tamemiki Suzuki; 為幹鈴木; Mari Yoshida; 真理吉田; Kaoru Nakajima; 薫中島; Yoshikazu Anezaki; 芳和姉崎; Mikio Yoshida; 美喜男吉田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【構成】光磁気ディスクの保護層６を、バニッシュ処
理によって表面を粗面化加工して表面粗度Ｒａを適正化
する。【効果】摺動記録方式を採用する記録再生システムに
適用したときに良好な摺動特性を発揮するとともにフォ
ーカスサーボ不能を生じさせることなく良好な記録再生
特性が獲得できる光磁気ディスクを得ることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摺動記録方式に適用し
て好適な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
キュリー点また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、あるいは音響、映像情報の記録装置等において実用
化されつつある。

【０００３】この光磁気記録方式に用いられる光磁気デ
ィスクとしては、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、さらにこの記録部上に紫外線
硬化樹脂等よりなる保護層を覆う如く形成したものが知
られている。

【０００４】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るが、このうち磁界
変調方式は、オーバーライト可能であることから注目さ
れており、たとえば汎用タイプである直径６４ｍｍ程度
の小型光磁気ディスク（いわゆるミニディスク）の記録
方式として採用が検討されている。

【０００５】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を書き込むものであっ
て、磁界の印加は通常磁界発生手段を有する磁気ヘッド
によって行われる。この場合、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界しか
発生できず、磁気ヘッドをなるべく記録磁性層と近接さ
せなければならない。

【０００６】そこで、このような磁界変調方式において
は、磁気ヘッドを磁気ディスクのディスク面に対して直
接接触させ、摺動させながら記録を行う摺動記録方式の
併用が検討されている。この摺動記録方式を採用すれ
ば、上記高速反転磁界を印加する磁気ヘッドであっても
記録磁性層に対して十分な磁力が印加できる。しかも、
ディスク面に対してヘッドが浮上する方式では、ディス
ク面とヘッド間の距離を常に一定に保つための複雑なサ
ーボ機構が必要であるが、摺動記録方式では、このよう
なサーボ機構が不要である。したがって、装置の簡易
化、小型化にも有利となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、摺動記録方
式では、磁気ヘッドは光磁気ディスクの保護層側に配置
され、該保護層面を直接摺動することとなる。したがっ
て、摺動記録方式で使用する光磁気ディスクには、保護
層がヘッドの摺動に耐え得ることが重要な要件となって
くる。

【０００８】ところが、このような点から従来の光磁気
ディスクを見ると、従来の光磁気ディスクにおいて形成
されている紫外線硬化樹脂保護層は、表面性が磁気ヘッ
ドを摺動させるのには適したものとなっていない。

【０００９】すなわち、従来、紫外線硬化樹脂保護層と
しては、紫外線硬化樹脂塗料をスピンコート法によって
塗布乾燥したものがそのまま使用されている。しかし、
スピンコート法では微小不純物粒子やエアが巻き込まれ
て塗膜中に混入し、これらが核となって塗膜表面に高さ
３０μｍ程度の異常突起が生ずる場合があり、上記紫外
線硬化樹脂保護層も、表面にこのような異常突起をしば
しば有している。

【００１０】ここで、突起を有する保護層表面に磁気ヘ
ッドを摺動させると、突起に磁気ヘッドが乗り上げ、そ
の反作用でディスクがたわみ、これによりフォーカスエ
ラー信号が影響を受ける。図６にミニディスク記録再生
システムにおける突起の高さとフォーカスエラー信号へ
の影響量の関係を示すが、突起の高さが１０μｍ程度で
ある場合には、突起に磁気ヘッドが乗り上げてもその影
響量は少なく、フォーカスエラー量が検出されて正確な
フォーカスサーボが成し得る。しかし、上記異常突起の
ように高さの高い突起の場合、その影響量がフォーカス
サーボの引き込み範囲を越えており、フォーカスサーボ
不能を招いて記録再生特性を劣化させる。

【００１１】また、上記紫外線硬化樹脂保護層は、上述
のような異常突起を有する反面，表面の大部分は平滑性
が極めて高い。このため、磁気ヘッドが張り付き易く、
磁気ヘッドに対して高い動摩擦係数を示す。そして磁気
ヘッドを繰り返し摺動させると傷が付いて記録磁性層に
までダメージが及んだり、ドライブが破壊する等の種々
のトラブルが生じてしまう。

【００１２】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、摺動記録方式を採用する
記録再生システムに適用した場合に良好な摺動特性を発
揮し、さらにフォーカスサーボ不能を生じさせることな
く良好な記録再生特性が得られる光磁気ディスクを提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光磁気ディスクは、透明基板上に記録磁
性層、保護層が順次積層されてなる光磁気ディスクにお
いて、上記保護層は、バニッシュ処理によって表面粗度
Ｒａが０．０１〜０．０４μｍとなるように粗面化加工
されていることを特徴とするものである。

【００１４】さらに、透明基板上に記録磁性層、保護層
が順次積層されてなる光磁気ディスクにおいて、上記保
護層は、バニッシュ処理によって表面粗度Ｒａが０．０
０３〜０．０５μｍとなるように粗面化加工され、該保
護層上に潤滑剤がトップコートされていることを特徴と
するものである。また、さらに、上記保護層の最大高さ
Ｒｍａｘは、０．４μｍ以下であるものである。

【００１５】また、バニッシュ処理は、表面に研磨粉が
付着する研磨テープで研磨することによって行われるも
のである。さらに、保護層に磁界変調用の磁気ヘッドが
摺動することを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】光磁気ディスクにおいて、保護層表面をバニッ
シュ処理によって粗面化加工すると、摺動記録方式に採
用した場合に良好な摺動特性，記録再生特性を発揮する
ものとなる。摺動特性が良好となるのは、バニッシュ処
理によって表面粗度が適正化されて磁気ヘッドと保護層
の接触面積が減少し、動摩擦係数が低減するからであ
る。また、記録再生特性が良好となるのは、バニッシュ
処理によって異常突起が除去され、磁気ヘッドが異常突
起に乗り上げることによって生じるフォーカスサーボ不
能が回避されるからである。

【００１７】ここで、バニッシュ処理によって摺動特性
を改善するには、表面粗度Ｒａが０．０１〜０．０４μ
ｍとされる必要があるが、保護層表面に潤滑剤を塗布す
る場合には潤滑剤の効果によっても動摩擦係数が低減化
するので表面粗度Ｒａは０．００３〜０．０５μｍとさ
れれば良い。

【００１８】

【実施例】本発明の好適な実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１９】先ず、図１は、本実施例の光磁気ディスク
に対して情報信号を記録するための光磁気記録装置の概
略構成図を示すもので、この光磁気記録装置は、光磁気
ディスク１を挟んで光学ピックアップ２と磁気ヘッド３
とが対向配置され、前記光磁気ディスク１に対して磁気
ヘッド３を摺動させながら信号記録を行うものである。

【００２０】このような記録装置に用いられる本実施例
の光磁気ディスク１は、図２に示すように、基板４の一
主面に記録部５を積層し、さらにこの記録部５の表面を
保護層６で覆ってなるものである。

【００２１】基板４は、厚さ数ｍｍ程度の円板状の透明
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、ガラス等も使用される。な
お、この基板４表面のうち、前記記録部３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。

【００２２】記録部５は、記録磁性層７，誘電体層８，
９及び反射層１０よりなる４層構造を有し、基板４上に
第１の誘電体層８，記録磁性層７，第２の誘電体層９，
反射層１０なる順序で積層されている。

【００２３】これらのうち、第１の誘電体層８及び第２
の誘電体層９としては、酸化物や窒化物等が使用可能で
あるが、誘電体層中の酸素が記録磁性層に悪影響を及ぼ
す虞れがあることから窒化物がより好ましく、酸素およ
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あるいは窒化アルミニウム等が好
適である。

【００２４】また、上記記録磁性層７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℃近辺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。

【００２５】反射層１０は、前記第２の誘電体層６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、この反射層は、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。

【００２６】これらの各層７，８，９，１０は、蒸着や
スパッタ等の，いわゆる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〜数千Å程度に設定される。これら膜厚
は、各層単独での光学的性質のみならず、組み合わせに
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７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７を透過して各層境界で
反射した光と多重干渉し、膜厚の組み合わせにより記録
磁性層７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。なお、本実施例では、第１の誘電体層
を１０００〜１３００Å、記録磁性層を２００〜３００
Å、第２の誘電体層を２５０〜４５０Å、反射膜を５０
０〜７００Åとした。

【００２７】さらに、上記記録部２上には上記保護層６
が形成されている。この保護層６は、記録部を大気中の
水や酸素から隔離するとともに、本実施例では特に摺動
する磁気ヘッドから記録部を保護する目的で設けられ
る。この保護層には、通常、アクリル系紫外線硬化樹脂
等の紫外線硬化樹脂が使用され、その膜厚は、強度の確
保の点から１０〜２０μｍとされる。

【００２８】ここで、摺動記録方式に使用する光磁気デ
ィスクの保護層としては、上述の如く強度，腐食防止効
果を有するとともに磁気ヘッドの摺動に適する表面性で
あることが要求される。そこで、本発明においては、上
記保護層６の表面をバニッシュ処理することによって粗
面化加工する。保護層表面は、バニッシュ処理すると表
面粗度Ｒａが適正化されて磁気ヘッドに対する動摩擦係
数が低減し、摺動特性が改善される。さらには、表面の
異常突起が除去されて磁気ヘッドが異常突起に乗り上げ
ることによって生じるフォーカスサーボ不能が回避さ
れ、記録再生特性が向上する。

【００２９】なお、摺動特性を十分に改善するには、バ
ニッシュ処理によって表面粗度Ｒａが０．０１〜０．０
４μｍとされる必要があるが、保護層表面に潤滑剤を塗
布する場合には潤滑剤の機能によっても動摩擦係数が低
減化するので表面粗度Ｒａは０．００３〜０．０５μｍ
とされれば良い。ただし、バニッシュ処理によって最大
高さＲｍａｘが極端に高くなった場合には、逆に磁気ヘ
ッドの摺動が妨げられる虞れがあるので、最大高さＲｍ
ａｘが０．４μｍ以下となるようにように処理条件を調
整することが好ましい。なお、ここで言う表面粗度Ｒ
ａ，最大高さＲｍａｘとは、ＪＩＳ規格で規定される中
心線平均粗さＲａ，最大高さＲｍａｘのことである。

【００３０】上記バニッシュ処理は、例えば表面に研磨
粉が付着した研磨テープを用いて行うことができる。す
なわち、バニッシュ処理すべき保護層表面に上記研磨テ
ープを研磨粉付着面が該保護層表面側となるように載置
し、空気圧にて押し当てる。この状態でディスクを回転
させると、保護層表面は研磨粉によって適度に削られ、
所定の表面粗度Ｒａとなるとともに異常突起が除去され
ることとなる。

【００３１】上記研磨テープに付着させる研磨粉として
は、Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＣ，ダイヤモンド等が挙げられ、
特にＳｉＣは、大きな傷を付けずに効率良く保護層を削
ることができ、適している。

【００３２】上記研磨粉としては、メッシュナンバーが
３０００〜１００００のものを選択することが好まし
い。この場合、特に、メッシュナンバーの下限が守られ
ていることが望ましく、メッシュナンバーが３０００未
満の研磨粉を使用した場合には、保護層が削れ過ぎて所
定の表面粗度Ｒａとするのが困難となり、また保護層の
腐食防止効果が劣化し、保存信頼性の点で問題が生ずる
虞れがある。

【００３３】すなわち、表１にメッシュナンバーが３０
００未満の研磨粉が付着した研磨テープを用いてバニッ
シュ処理された光磁気ディスク、メッシュナンバーが３
０００〜１００００の研磨粉が付着した研磨テープを用
いてバニッシュ処理された光磁気ディスク、バニッシュ
処理を施さない光磁気ディスクについて表面粗度Ｒａ及
び温度８５℃，相対湿度９５％の高温多湿条件下、１０
０時間放置した後の腐食発生数を示す。なお、腐食発生
数は、偏光顕微鏡を用いて観察された直径〜１０μｍ前
後の成長性腐食部の数である。

【００３４】

【表１】

【００３５】３０００未満の研磨粉が付着した研磨テー
プを用いてバニッシュ処理された光磁気ディスクは、表
面粗度Ｒａが所定範囲を越えており、また保護層表面に
多くのスクラッチ傷を有しており、高温多湿条件下に放
置するとこの傷から記録磁性層に多湿空気が容易に到達
し、表１に示すように多くの腐食が発生する。

【００３６】なお、メッシュナンバーの上限は、保護層
を効率良く研磨する点から設定されるものである。

【００３７】上記範囲のメッシュナンバーの研磨粉を使
用する場合、ディスクは線速が５０〜４００ｍ／分とな
るように回転させれば良い。これにより保護層表面は、
表面粗度Ｒａが０．００２６μｍから０．００３〜０．
０５０μｍとなり、最大高さＲｍａｘが０．０１０９〜
０．０７０μｍから０．０２０〜０．４００μｍとな
る。また、例えば高さ３０μｍ程度の異常突起は、フォ
ーカスサーボ不能を生じさせない高さ１０μｍ未満の通
常突起にまで削られる。参考のため、触針式表面形状
測定機〔テンコールインスツルメンツ（Ｔｅｎｃｏｒ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）社製，商品名Ｐ−１〕で測
定したバニッシュ処理前の突起（異常突起）形状を図３
に、メッシュナンバー６０００のＳｉＣ研磨粉が付着し
た研磨テープを用い、線速１５０ｍ／秒でバニッシュ処
理を行った後の突起（通常突起）形状を図４にそれぞれ
示す。

【００３８】摺動記録方式への適応性の検討次に、実際に上記光磁気ディスクの特性を調べ、摺動記
録方式への適応性を検討した。

【００３９】測定サンプルは、保護層にバニッシュ処理
を施したもの（サンプルディスク１）、保護層にバニッ
シュ処理を施し、さらに潤滑剤をトップコートしたもの
（サンプルディスク２）と、さらに比較としてバニッシ
ュ処理，潤滑剤塗布のいずれの処理も施さないもの（比
較ディスク１）の３種類である。

【００４０】なお、上記保護層は、ウレタン結合含有多
官能アクリレートをスピンコートすることにより形成し
たものである。バニッシュ処理は、ＪＩＳ規格において
規定されるメッシュナンバー２０００の研磨テープを用
い、ディスク回転数２８００〜３０００ｒｐｍに設定し
て行った。バニッシュ処理前および後の保護層の表面粗
度Ｒａおよび最大高さＲｍａｘは表２に示す通りであ
る。

【００４１】

【表２】

【００４２】潤滑剤としては、パーフルオロアルキルポ
リエーテル（商品名フォンブリン２００１）を用い、
これを１００ｍｇ／ｍ²でトップコートした。上記各光
磁気ディスクに対して磁気ヘッドを繰り返し摺動させ、
摺動による動摩擦係数μの変化を調べた。摺動回数と動
摩擦係数μの関係を図５に、４００万回摺動後の動摩擦
係数μを表３に示す。

【００４３】なお、動摩擦係数測定条件は以下に示す通
りである。ヘッド：フロッピーディスク用ヘッドヘッド加重：２ｇ回転数：１０００ｒｐｍ線速：２．６ｍ／秒半径：２５ｍｍ

【００４４】

【表３】

【００４５】まず、比較ディスク１は、磁気ヘッドを摺
動させると摺動音が発生し、摺動初期から大きな動摩擦
係数μを示す。そして、更に摺動を続けると保護層表面
に傷が発生する。これに対して、サンプルディスク１，
サンプルディスク２は図５および表３を見てわかるよう
に、磁気ヘッドを繰り返し摺動させても動摩擦係数μは
ほとんど増大せず、４００万回摺動後においても問題の
ない動摩擦係数を示す。特にサンプルディスク２は４０
０万回摺動後においても摺動初期と同程度の動摩擦係数
μである。

【００４６】したがって、このことから、光磁気ディス
クにおいて保護層表面をバニッシュ処理することは、摺
動記録方式への適応性を向上させる上で有効であること
が確認された。

【００４７】

【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は、摺動記録方式において磁気ヘッ
ドが摺動することとなる保護層がバニッシュ処理によっ
て粗面化加工されているので、摺動記録方式を採用する
システムに適用した場合に良好な摺動特性，記録再生特
性を得ることができる。

【００４８】したがって、本発明によれば磁界変調方
式，摺動記録方式を併用する記録再生システムの実現が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【図２】本発明を適用した光磁気ディスクの構成例を示
す要部拡大断面図である。

【図３】突起（異常突起）の形状を示す模式図である。

【図４】バニッシュ処理後の突起（通常突起）の形状を
示す模式図である。

【図５】光磁気ディスクの摺動回数と動摩擦係数μの関
係を示す特性図である。

【図６】突起の高さとフォーカスエラー信号への影響量
を示す特性図である。

【符号の説明】

１・・・光磁気ディスク２・・・光学ピックアップ装置３・・・磁気ヘッド４・・・基板５・・・記録部６・・・保護層

フロントページの続き (72)発明者姉崎芳和東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者吉田美喜男東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に記録磁性層、保護層が順次
積層されてなる光磁気ディスクにおいて、上記保護層は、バニッシュ処理によって表面粗度Ｒａが
０．０１〜０．０４μｍとなるように粗面化加工されて
いることを特徴とする光磁気ディスク。
【請求項２】透明基板上に記録磁性層、保護層が順次
積層されてなる光磁気ディスクにおいて、上記保護層は、バニッシュ処理によって表面粗度Ｒａが
０．００３〜０．０５μｍとなるように粗面化加工さ
れ、該保護層上に潤滑剤がトップコートされていること
を特徴とする光磁気ディスク。
【請求項３】上記保護層の最大高さＲｍａｘは、０．
４μｍ以下である請求項１または請求項２記載の光磁気
ディスク。
【請求項４】バニッシュ処理が、表面に研磨粉が付着
する研磨テープで研磨することによって行われる請求項
１または請求項２記載の光磁気ディスク。
【請求項５】保護層に磁界変調用の磁気ヘッドが摺動
する請求項１または請求項２記載の光磁気ディスク。