JPS5888069A - スピン被覆装置 - Google Patents

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】 び被覆プロフィール全制御しつつ固体のディスク基板に
、接着剤中に磁性材料が液体分散されたもの全付着させ
る事によって極めて薄い磁性層を支持する磁気ディスク
の改良製造方法及び装置に関する。

〔従来技法の説明〕

回転するディスクの形の磁気記録媒体は任意の所望の位
置に急速にアクセスし得るメモリとして広く使用されて
いる。この様なディスク記憶に関する２つの重要な因子
は通常記録密度と呼ばれ、ピット／．−ｍ（もしくはイ
ンチ）で表わされる情報量及び磁気ディスクの出力信号
に影響を与える磁気的性質である。達成可能な記憶書．
度は磁気被覆の厚さに依存し、一般に被覆が薄くなれば
、記録密度が高くなり得る。

次の処理に適した出力信号全保持しつつより高い記録密
度を与え得不磁気ディスクに対する要求が増大している
。もしこれ等の極めて薄い磁気被覆が使用されると磁気
ディスク及びヘッド間に存在する空気の層上を飛翔する
ヘッドは記録媒体に近くもたらされなければならない。

約１ミクロンの厚さの磁性層を有する磁気ディスクの場
合には、飛翔ヘッドとディスクの表面間の距離（この距
離はわずか０２乃至０．６ミクロンである）は非常に小
さいので記録表面は極めて平坦でなくてはならナイ。従
来多年にわたって、アルミニウムのディスク基板に硬化
可能接着剤中に細かく分散された磁化可能材料を含む液
体分散媒全被覆し、その後この被覆を乾燥及び／もしく
は硬化し、もし望むならばこれ全パフ研摩及び／もしく
は鏡面仕上げ（ポリッシング）する事によってディスク
記憶装置？製造する事が周知である。特に成功した事が
はつきりしている被覆技法はスピン被覆プロセスである
。この方法は例えば米国特許第５１９８６５７号に開示
されている如くディスク基板が回転されて、その上に被
覆用混合物が流込まれるものである。薄い磁気層を与え
るために使用された余分の分散体が回転で分離される。

磁気ディスクのための磁気被覆の製造において、１つの
適切な方法は通常、約０．２乃至１ミクロンの粒子寸法
を有する微細粉の磁性顔料（例えば、ガンマ酸化鉄マグ
ネタイトもしくは強磁性金属）と、エポキシ樹脂、フェ
ノリック樹脂、アミノ樹脂（ａｍｉｎｏｐｌａｓｔ　ｐ
ｒｅｃｏｎｄｅｎａａｔｅｓ）、ポリエステル樹脂、ポ
リウレタンもしくはポリウレタン形成化合物の如き接着
剤、特に熱硬化性接着剤もしくはこの様な接着剤どうし
の混合物、もしくはこの様な接着剤とポリカーボネイト
もしくはビニル重合体、例えば塩化ビニルもしくは塩化
ビニリデン共重合体、もしくは熱硬化性アクリレートも
しくはメタクリレート共重合体の如き他の接着剤との混
合物を含む分散体を注ぐ事である事がわかっている。一
般に、磁気分散体はノズルを通して注入し得る分散体に
するために、例えばテトラヒドロフラン、トルエン、メ
チル・エチル・ケトン等の揮発性溶媒を含んでいる。使
用される溶媒はとりわけ使用される接着剤に依存する。

ベースとなるディスク基板を溶媒で清浄にした後磁性分
散体はスピン被覆過程においてわずかな圧力の下にノズ
ルから注がれる。ここで余分の磁性分散体がノズルから
回転するディスク基板上に付着され、これはディスク基
板上の表面を半径方向に平行に移動される。１つの方法
でこの様な注入中、ノズルはディスクの内方縁から外方
縁に、好ましくは外方縁から内方縁に、次いで内方縁か
ら外方縁に戻る様に移動される。互換実施例においては
、ノズルは何等分散体の注入を行う事なく基板の外方直
径から内方直径に移動し、注入はノズルが基板の内方直
径に接近して始めて行われてイル。この様々スピン被覆
方法によって作製されるディスクは被覆の厚さに固有の
くさび形全通常示し、厚さは内方直径（ＩＤ）から中央
直径（ＭＤ）全通って外方直径（ＯＤ）に至るに従って
増大する。

上述の如く、より高い性能を有する磁気記録ディスクに
対する必要が絶えず存在し、この様な高い性能は磁気記
録媒体がだんだん薄くなる事全意味している。今日迄、
より薄い媒体全作製するのに使用された方法は被覆の粘
性と溶媒のバランスを調節し、ディスクをより大きなＲ
ＰＭの値でスピンさせ、パフ研摩動作中により多くの被
覆部分全研摩し去る事であった。これ等の技法のどれも
将来より薄いディスクを達成するための効果的な方法と
は思えない。くさび状の被覆の制御は上述の技法ではほ
とんど不可能である。従来においては、この事は主要な
問題ではない。なんとなればスピン被覆動作中形成され
る２５ミク゛ロン以上の自然のくさび形状は最終のディ
スクにとって必要なものであったからである。将来のデ
ィスクの要件は平坦な記録媒体、即ちくさび状金なさな
いディスクを含み得る。

スピン被覆サイクルのスピン分離部分中、磁性酸化物が
被覆されたディスク上に空気流に対する障壁を置く事に
よって、被覆の厚さは３ｏ乃至５０チだけ減少され得る
事が発見された。同様にこの方法は所望の任意のくさび
状被覆全形成するのに使用され得る事が発見された。

〔従来技法〕

米国特許第４１３３９１１号及び第４２０１１４９号は
スピン被覆磁気ディスクにおいて最終被膜ディスクにお
いて発生されるすしの量を減少するのに使用される装置
を示している。この装置は基板の両側において基板から
離れた１対の平板部材を含む。この特許の理論は平板部
材がスピン被覆される被覆上の空気の流れ全減少し、こ
れによって被覆される空気の流れで誘導されるすしを減
少する事にある。

しかしながら、これ等の特許のどれもスピン被覆中に定
常的な空気流障壁を使用する事、多数の異なる方法で被
覆されたディスク上の空気流を制御するためにこの様な
障壁中に制御可能な形状の開孔を使用する裏金開示して
いない。さらに、これ等の特許は本発明において有用で
ある事が見出されているよりもかなり大きな間隔を板部
材と被覆さるべき基板間に使用している。

〔本発明の概要〕

本発明のスピン被覆過程はスピン被覆動作の回転流動サ
イクル中被覆ディスクに密接して、被覆さるべき基板と
略同−の直径の静止ディスクもしくは板（空気障壁）を
置く事會含む。空気障壁は空気流を遮断する事によって
被覆を液体状に保持し、溶媒の蒸発を遅延せしめる。こ
れによって被覆は遠心力によってより薄い、より均一な
薄膜になる。好ましくは、空気障壁はその中に半径方向
の開孔を有する。この開孔の形状は結果の被覆の厚さ及
びプロフィールが変化する様に変化され得る。

〔好ましい実施例の説明〕

本発明は被覆された時点でのディスク被覆の厚さを減少
し、磁性酸化物が被覆されたディスク上の被覆によるく
さび及びくさび状プロフィールを制御する方法に関する
。空気障壁は被覆溶媒の損失を遅らせる事によってディ
スクの回転流動中にディスク表面上の被覆（インク）粘
度を制御する。

遅らされた溶媒の損失は被覆全液状に保って通常のスピ
ン被覆技法を使用する場合よりもより薄いより均一な薄
膜になる様に流れる裏金可能にする。

被覆のくさび及びくさび状プロフィール（ディスクのＩ
Ｄ、ＭＤ　　ＯＤの被覆の厚さの差）も同様に空気障壁
によって制御され得る。空気障壁は被覆されるディスク
よりも大きくない直径を有する平坦な静止板であシ、デ
ィスクの回転流動サイクル中は被覆されたディスクに密
接して位置付けられる。ディスク被覆の厚さ、被覆くさ
び及び被覆のくさび状のプロフィールの変化は空気障壁
を使用する時に次の様に達成される。

パフ研摩されていない状態におけるディスクの磁性被覆
の厚さは通常のスピン被覆もしくは空気障壁スピン被覆
のどちらが使用されるかに拘らず被覆の処決に依存する
。空気障壁スピン被覆はディスクの回転流動サイクル中
に溶媒の損失の制御という第４の因子全追加する。この
事はディスクのＩＤにおいて５０％迄被覆の厚さを減少
し得る。

この減少は空気の障壁が被覆されつつあるディスクに近
いという事実にのみ依存し、事実００６３５釧乃至０．
２５４α間の空気障壁−ディスク間隔とは独立している
。被覆のくさび及びディスクのＯＤの被覆の厚さは空気
障壁のスペーシングに依存する。この間隔が増大する時
、被覆のくさびは増大する。現在の製品上の通常の被覆
のくさびは２５．４ミクロンと３８．１ミクロンの間に
あシ、これは将来の製品のためには望ましくなく、通常
のスピン被覆を使用しては制御され得ない。

本発明を実施するのに使用される空気障壁は任意の適切
な型のものであり得、被覆される基板の直径に等しいか
、これよりも大きい円板である事が好ましい。板部材の
ための１つの特に有用な形は、回転するディスク基板上
に、丁度スピン被覆された磁気ディスク被覆中の磁性粒
子を磁気的に配向させるのに通常使用される円形の電磁
石の形で第１図に示されている。動作を説明すると、電
磁石の上部１１ａはディスクから回転して離れる様に蝶
番になっており、他方磁気的分散体はこの技術分野で周
知の如く、基板１２上全半径方向に移動可能であるノズ
ル即ちガン１３から基板上に注入される。基板１２は軸
１６によって表わされた手段によって回転され、その下
には磁場配向用の電磁石の下方部材１　ｌ　ｂを有する
。この技法で周知の如く、電磁石の上方部材１１ａには
４つの間隔金隔てた電磁石部材が与えられ、付勢される
時、下方の磁石部材１１ｂと磁気的に協同して、被覆１
５中の磁気粒子を磁気的に整列させ、結果の磁気ディス
クの記録性能を改良する。

本発明全実施する際に使用される磁気被覆の処決は米国
再発行特許第２８８６６号に開示された如き任意の適切
な型のものであり得る。

本発明に従い、ノズル１６が回転する基板１２上に磁気
被覆分散体の付着全完了し、基板の外方直径を越えて引
込まれた後、配向用磁石の上方部材１１ａが第２図に示
された如く、その上に磁性被覆分散体の層１５全有する
被覆ディスクに密接して位置付けられる様に急速に降下
される。磁気部材１１ａが本発明の空気障壁全形成し、
処理の被覆回転流動段階中に被覆層１５と密接に位置付
けられる。

本発明に従う異なる空気障壁の間隔の効果の例か第１表
にリストされている。この表は異なる回転分離の回転数
（ＲＰＭ）における異なる空気障壁の間隔に対する被覆
及びくさびの厚さを示している。使用された磁性被覆の
組成は現在製造されている磁気ディスクをスピン被覆す
るのに使用されているものである。

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終被覆の厚さに対する異なる障壁の間隔の効果は第１表
から明らかであろう。即ち障壁の間隔かせまくなればな
る程被覆の厚さが薄くなる。ここで上述の回転流動遅延
とは空気障壁がディスク上にもたらされる数秒間の間の
回転数の事であシ、この回転速度は被覆用の液体が最初
に基板に注がれる時の速度よりも遅く、又後の回転流動
回転時の速度よりも遅いものである。この遅い回転は溶
媒の蒸発全減少させる効果金有する。スピン被覆に際し
空気障壁を使用する事によって達成される事柄全直接比
較する手段として、制御ディスクが作製された。上述の
５つの空気障壁の各々の場合に対して２つの制御ディス
クが作製された。この事は被覆の組成中に著しい変化が
生じない事を確かめるためのものである。制御ディスク
は実験用ディスクと同じ３０００及び４０００ｒｐｍ　
で被覆された。障壁スペーシング及び回転流動遅延の回
転数（ｒｐｍ）なる変数は制御ディスクでは使用されな
かった。これ等の制御の結果は第２表に掲げられている
。

第　　　２　　　表 Ｉ　Ｄ　　　　　　　１．００８μ　０．１０１　　　
０．９９１ＭＤ　　　　　　　　１．１８９　　　１．
２１　　　　１．１８４０Ｄ　　　　　　　　１，２６
　　　　１．２９５　　　１．２５７くさび　　　　０
゜２５１　　０．２８２　　０．２６７ＩＤ　　　　　
　　　１．１１３　　　１．０９５　　　１．０９２Ｍ
Ｄ　　　　　　　　１．２８５　　　１．２８５　　　
１．２８３０Ｄ　　　　　　　　１．！１４９　　　１
．！１９２　　　１．３３４くさび　　　　０．２３６
　　０．２９７　　０．２４１Ｄ　　　　　　　　Ｅ　
　　　　　　　ＦＯ，９５３０，９９８０，９９３ １，１５９１，１５８１，１８４ １，２２１，２６２１，２６１ ０，２７０，２６４０，２６７ １，０９２１，０８７１，０９５ １，２７０１，２７！ｌ　　　　１．２８０１．３５４
　　　１．３７７　　　１．３６１０．２６７　　　０
．２８９　　　０．２６４本発明によってもたらされる
被覆の厚さの減少は第１表及び第２表の数値を比較する
事によって明確であろう。

ディスクのＩＤ及びＯＤ間の被覆の厚さの差として被覆
のくさびを定義するのは完全ではない。

これはディスクのＩＤ及びＯＤ間の領域であるくさびプ
ロフィールについてはなにも語っていない。

現在のディスクのスピン被覆過程は約３０．５ミクロン
のくさびを生ずる。しかしながら、この様な被覆は鋭い
被覆の厚さの増大がディスクＩＤからＭＤにかけてみら
れ、ＭＤからＯＤにかけて平らになる。本発明の空気障
壁はディスクＩＤ−ＯＤ間の被覆の厚さだけでなく、被
覆のくさび、のプロフィールも改善するように制御され
る。空気障壁が被覆ディスク上に位置付けられた時にト
ンネルとなる様な溝を空気障壁の表面に与える事によっ
て被覆のくぞびのプロフィールが制御され得る。この溝
即ちトンネルの寸法及び形状は被覆のくさびのプロフィ
ールをかなりな程度決定する。

第６図はこの様な溝を有する空気障壁を示す。

この空気障壁も同様に配向用磁石の上方部分１１ａであ
り得、磁石部分１１ａのＯＤ及びＩＤ間に空気の流通を
与える半径方向に延び出す溝即ちトンネル１１　ｃ　７
％与えられ、回転流動中ディスク被覆と空気の接触が可
能にされる。略３５．６ｍの直径全有する空気障壁部材
中の特に有効な溝もしくはトンネルは第３図に示された
如＜２．５４１Ｍ乃至１、２７　ｃｍの幅及び０．２５
４ｃｒｎの深さの一様な溝である事が発見された。

本発明の空気障−のスピン被覆の柔軟性を示すために、
逆方向の被覆のくさび、即ちＯＤ側よりもＩＤ側で被覆
が厚い被覆會有する特定のディスクがスピン被覆された
。これはディスクの回転流動サイクル中空気障壁を通し
て空気か注入される事によって達成される。空気の量及
び注入される個所全変化する事によって、逆方向被覆の
くさびプロフィールが制御され得る。この様な逆方向く
さびはＩＤ領域の溶媒の蒸発がＯＤ領領域りも高くなる
様にＩＤ領域の空気の量かＯＤ領領域りも多くなる様に
空気が注入される事によって形成される。２２．９　ミ
クロン塩の逆方向くさびを有するディスクがスピン被覆
され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う空気障壁金有するスピン被覆装置
の図である。第２図は被覆のスピン分離中に被覆基板に
密接して位置付けられる空気障壁板を示した図である。 第３図は空気障壁中の溝の好ましい実施例會示した図で
ある。 １１ａ・・・・電磁石の上部、１１ｂ・・・・電磁石の
下部、１２・・・・回転基板、１′５・・・・ノズル、
１５・・・・被覆。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に磁性被膜を形成するため、回転する円形
   基板上に揮発性の溶媒金倉む液体の磁性分散体をスピン
   被覆するための装置であって、上記液体の磁性分散体が
   加えられている状態で上記基板を回転させるための駆動
   装置と、上記液体の磁性分散体が加えられた後に上記基
   板に密接して位置付けられ、上記揮発性の溶媒の蒸発全
   減少させるための静止空気障壁板とより成るスピン被覆
   装置。
2. （２）空気障壁板は内方部分と外方部分に空気を流通せ
   しめる開孔會有する事ｔ％徴とする上記特許請求の範囲
   第（１）項記載のスピン被覆装置。