JPH02267729A - 磁気ディスクの製造方法及び製造装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記憶装置等に用いられる磁気ディスクの製造
方法及び磁気ディスクを製造するための製造装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の磁気ディスクの製造方法は、磁性体粉末、非磁性
荷重支持粒子（以下、フィラーと称する）及び高分子バ
インダーを主成分とする磁性塗料を低速で回転するディ
スク基板上に滴下し、続いてディスク基板の回転数を連
続的又は段階的に変化させ、この回転数と回転時間の組
合せで決まる塗布条件を制御することにより、ディスク
基板上の磁性塗料の過剰分を遠心力で振り切ることによ
って行なわれる。

磁気ディスクの塗膜を薄膜とする方法としては、塗料を
低粘度化することが行なわれているが、この場合、粘度
を下げることによって薄膜は得られるが、塗膜の膜厚プ
ロファイルにおいて、その内周と外周の膜厚差が大きく
なり過ぎるという問題があったにの問題点を改善する方
法としては、特開昭５８−１１４７６３号公報に記載の
ように、ディスク基板に塗料を塗布して塗膜をある程度
形成した後、該塗膜にガスを吹き付け、塗膜を構成する
塗料の粘度を各位置により任意に制御し、次いでスピン
アウト（回転により余剰塗料を振り切る塗膜形成）工程
を実施することによって行なう方法や、同じく同公報記
載のように、スピンアウトによる気流を利用して塗膜を
構成する塗料を乾燥させ粘度を各位置により制御して行
なう方法や、特開昭５８−　　８８０６９号公報に記載
のように、塗料滴下終了と同時にディスク基板を該基板
と密接する容器に密閉し、塗料中の溶媒の蒸発を最小限
にすることによって行なう方法等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記特開昭５８−１１４７６３号公報に記載の従来技術
は、ディスクの内周外周の膜厚差を小さくすることにつ
いである程度の効果が認められるが、基本的には、外周
部に比べて薄くなり易い内周部をガス吹き付は又はスピ
ンアウトの気流によって、基板上の塗膜を構成する塗料
の乾燥を強制的に促進し、局所的な薄膜化をおさえてい
るため、常に塗膜が乾燥状態にあり、面が粗れ易いとい
うことについては十分配慮されていなかった。そのため
磁気ディスクの配向度を高めること、又は磁気ヘッドの
低浮上化に際し障害になる等塗膜特性の面で問題があっ
た。

また特開昭５８−８８０６９号公報記載の従来技術は、
塗膜の溶媒蒸発を最小限に押えた点では、薄膜化に有効
であるが、膜厚プロファイルの改善という面では十分な
効果を達成し難いという問題があった。

本発明の目的は、塗膜特性に優れ、塗膜の内外周の膜厚
差の小さい磁気ディスクを製造する方法及びそれを行な
う装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、（１）磁気ディスク基板上に磁性塗料を付
与する工程と、該磁性塗料をスピンアウトして塗膜を形
成する工程を有する磁気ディスクの製造方法において、
上記磁気ディスク基板の温度分布を制御する工程の後、
上記ディスク基板上に磁性塗料を付与する工程を行なう
ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法、（２）磁気
ディスク基板上に磁性塗料を付与する工程と、該磁性塗
料をスピンアウトして塗膜を形成する工程を有する磁気
ディスクの製造方法において、上記磁性塗料をスピンア
ウトして塗膜を形成する工程の間に、塗膜の流動状態を
制御するために溶剤を該塗膜に噴霧することを特徴とす
る磁気ディスクの製造方法、（３）磁気ディスク基板を
回転するための原動手段、該磁気ディスク基板上に磁性
塗料を付与するための塗布手段を有し、該磁気ディスク
基板に磁性塗料を回転塗布する磁気ディスクの製造装置
において、上記磁気ディスク基板の温度分布を測定する
手段及び上記磁気ディスク基板の温度分布を制御するた
めの制御手段を設けたことを特徴とする磁気ディスクの
製造装置、（４）磁気ディスク基板を回転するための賜
区動手段、該磁気ディスク基板上に磁性塗料を付与する
ための塗布手段を有し、該磁気ディスク基板に磁性塗料
を回転塗布する磁気ディスクの製造装置において、上記
磁気ディスクに塗布された塗膜の流動状態を制御するた
めの溶剤を噴霧する手段を有することを特徴とする磁気
ディスクの製造装置によって達成される。

〔作　　　用〕

ディスク基板面の温度が塗料の流動、溶媒の蒸発に影響
を及ぼす。塗料を付着させる前のディスク基板上の温度
の低い領域では、高い領域に比べて、塗料との接触部に
おいて塗料粘度が高くなるが、その影響を上回るレベル
で塗料中の溶媒の蒸発が抑制される為に、実質的に膜厚
が薄くなる。

このことを考慮した上で、ディスク基板上の半径方向の
温度分布を冷却ガス吹き付けや赤外線加熱等により強制
的に制御することによって、所望の膜厚プロファイルを
安定的に得ることができた。

また、外周部はど温度を低くすることによって、内外の
膜厚差の少ない均一な薄膜を形成することができた。

また、ディスク基板上に磁性塗料を滴下した後、塗膜形
成中の有機溶剤をスプレー噴霧することによって、全体
的にディスク基板上の磁性塗料のスピンアウトによる流
動を促進することができる。

また、膜厚が厚くなり易い外周部に溶剤スプレーの噴霧
パターンの密度の濃い部分を配置させることにより、特
に外周部の塗料流動を促進することができ、所望の膜厚
プロファイルの塗膜を得ることができた。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第４図は、本発明の磁気ディスクの製造を行なうための
塗布装置の一例の構成を示す模式図である。塗布装置は
、各ユニットに分かれる。従来の塗布装置においては、
洗浄江ニットにおいてウォータージェット洗浄を終えた
ディスク基板は、乾燥ユニット、塗布ユニット、配向ユ
ニットに移動し、それぞれのユニットで乾燥、塗膜の塗
布、磁場配向の処理が行なわれていた。

本発明の装置においては、基板温度制御ユニットを乾燥
ユニットの次に設ける。第１図は、基板温度制御ユニッ
トの主要部の構成を示す概略図である。ディスク基板１
は、乾燥終了後、基板温度制御ユニットに運ばれ、スピ
ンドルチャック２で耶動装置（図示せず）に固定され、
８５ｒｐｒｒＩで回転される。回転開始後、赤外線ヒー
タ３及び冷却ガスの吹き付はノズル５がディスク基板１
上に移動する。赤外線ヒータ３により、ディスク基板１
の全面に赤外線を照射し、ディスク基板１の面内でばら
つきを持っていた温度分布をほぼ均一にする。

この時、赤外温度センサー１０によって、ディスク基板
１上の所定の測定点の温度を測定し、照射時間を決定す
る。次に乾燥窒素ガスを冷却器９で冷却し、アキューム
レータ８に蓄え、パイプ７にて搬送し、吹き付はノズル
５よりディスク基板１に向けて斜め方向より吹き付ける
。吹き付は後のガスは排気ダクト４にて回収する。吹き
付けは、吹き付はノズル５をノズル睡動部６により移動
させ、最内周より外周端までを数回往復させて行なう。

外周側はど吹き付はノズル５の送り速度が遅くなるよう
に制御した。外周端付近における送り速度は、最内周付
近におけるそれの約１７３とし、その間は滑らかに速度
を変化させた。ディスク基板表面の温度プロファイルは
第２図の曲ｎＢのようになった。

この温度プロファイルを持つディスク基板に、塗料を滴
下して付与し、塗料をスピンアウトして塗膜を形成し、
さらに磁場配向、乾燥、加熱による塗膜の硬化等の工程
を経て、磁気ディスクを製造する。得られた磁気ディス
クの塗膜の膜厚プロファイルは、第３図の曲線Ｂに示す
通りであり、外周部と内周部の膜厚差が小さく、膜厚が
均一化されている。また塗膜の面粗さも良好であった。

一方、比較のため、ディスク基板を乾燥の後基板温度を
制御することなく塗膜を形成した従来の磁気ディスクの
場合は、塗膜形成前の基板表面温度プロファイルは第２
図の曲線Ａに示すようであり、得た磁気ディスクの塗膜
の膜厚プロファイルは第３図の曲線Ａに示すようであっ
て、外周部と内周部の膜厚差が大きい。

なお、上記基板温度の制御に際し、必要以上に冷却し、
結露が発生することがあってはならない。

本発明の塗布装置の他の実施例を第５図から第９図まで
を用いて説明する。第５図は、塗布装置の主要部の構成
を示す概略図である。洗浄、乾燥されたディスク基板１
は、塗布チャンバー内のスピンドル１４に保持される。

第５図において、塗布ノズル１８は、図示されていない
が、ディスク基板１がおよそ６０〜１００ｒｐｎ＋で低
速回転を始めると、第６図に示すように、ディスク基板
上、すなわち第６図においてはディスク基板１の左右に
位置し、ディスク基板１の外周から内周に向けて移動し
ながら塗料をディスク基板１に付与する。塗料の組成は
表１に示す。溶剤は酢酸セロソルブとブチルセロソルブ
の混合溶剤を用い、ソリッド／ソルベント比は１／３と
した。

表　　　　１ 塗料の付与終了と同時に塗布ノズル１８はディスク基板
上から退去し、スピンドル１４は高速回転状態に入り、
ディスク基板１上の磁性塗料の過剰分が振り切られ、塗
膜形成が行なわれる。スピンドル１４が高速回転に入り
ディスク基板１上の磁性塗料がまだ数−から数百−の厚
膜状態ではあるが一応全面に拡ったところで、第５図に
示すように。

マスクプレート１５がディスク基板１後方よりマスクプ
レート晩動部１７の働きによってディスク基板１との距
離約５ｍの位置まで接近する。本実施例においてマスク
プレート北動部１７は、エアシリンダによる前後原動方
式を採用した。

次に、マスクプレート１５の後方約６０ｍｍの位置に固
定されたスプレーノズル１６より有機溶剤として磁性塗
料に使用したものと同じ酢酸セロソルブとブチルセロソ
ルブの混合溶剤を窒素ガスによって噴霧状態にしてスプ
レーした。ディスク面に垂直方向からみたスプレーマス
ク１５に開いているスリット穴１９の形状を第７図に示
す。ディスク基板１上の塗膜に到達する有機溶剤の量は
、上記スリット穴１９の形状とスプレーノズルの構造か
らもたらされる噴霧の密度の濃淡との組合わせにより、
ディスクの半径方向に対して異なる量となる。溶剤の粒
を受けた塗膜は、これを構成する塗料が溶剤の粒との急
激な混合によって微細な粗状態となるためスピンアウト
による塗料流動が促進され、特に噴霧の量を多くした外
周はど薄膜化が進んだ。

スプレーを終了した後、引き続き高速回転によるスピン
アウトを継続し、塗膜面の膜厚プロファイルの均一化、
表面状態の平滑化を行ない最終的な塗膜を得た。以下、
従来と同様に乾燥、加熱硬化して磁気ディスクとする。

なお、溶剤スプレー噴霧条件は表２に示す通りである。

また上述のディスク基板の回転のタイムチャートを第８
図に示す。

表　　　　２ 本実施例で得た磁気ディスクの塗膜の膜厚プロファイル
を第９図の曲線Ｂに示す。また比較のため有機溶剤をス
プレーすることなく、他は同じ方法で製造した従来の磁
気ディスクのそれを同図曲線Ａに示す。本実施例で得た
磁気ディスクの塗膜は、内周部と外周部の膜厚差が小さ
く、膜厚が均一化され、さらに全体として薄膜化が行な
われる。

また塗膜の面粗さも良好であった。さらに本実施例の付
随効果として、多数枚連続塗布を行なう際、塗料成分で
ある溶剤のスプレー噴霧を行なうことによって、塗布チ
ャンバー１１内が常に一定の溶剤雰囲気にあり塗布順に
よって膜厚が変化することがなく、安定して磁気ディス
クを製造することができる。

なお、上記の溶剤のスプレー量の制御は、スプレーノズ
ルを移動させながらその速度を可変とすることによって
も行なうことができる。また上記溶剤のスプレーと共に
前記実施例に示した塗料付与前にディスク基板の温度を
制御する方法と併用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ディスク基板の温度分布を制御するこ
とによって、塗料中の溶媒の蒸発速度をディスク基板上
の位置ごとに制御し、よって所望の膜厚プロファイル、
さらには、均一な膜厚プロファイルを有する塗膜を形成
することが可能となる。また、ディスク基板温度が作業
条件や環境の変動等によって変動した場合も本発明によ
って、塗布直前のディスク基板温度を一定に保つことが
でき、膜厚の再現性を向上することができる。

また、塗膜形成中に、その塗膜に選択的に有機溶剤をス
プレー噴霧することによって、全体としてディスク基板
上の塗料のスピンアウトによる流動を制御することがで
きる。さらにマスクプレートのスリット穴形状及びノズ
ル位置等によって、スプレー噴霧の密度を所望の位置ご
とに任意に制御できることから、塗膜を乾燥させること
なく所望の膜厚プロファイルを有する薄膜を形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例の塗布装置の主要部の構成
を示す概略図、第２図は、ディスク基板の半径方向の基
板表面温度プロファイルを示す図、第３図は、磁気ディ
スクの半径方向の塗膜の膜厚プロファイルを示す図、第
４図は、第１図に示した塗布装置のユニット構成を示す
図、第５図は、本発明の他の実施例の塗布装置の主要部
の構成を示す概略図、第６図は、その塗布ノズルの作動
を説明する部分概略図、第７図は、そのマスクプレート
とスリット穴の概略図、第８図は、塗膜形成工程のタイ
ムチャートを示す図、第９図は、磁気ディスクの半径方
向の塗膜の膜厚プロファイルを示す図である。 １・・・ディスク基板 ３・・・赤外線ヒータ ５・・・吹き付はノズル ７・・・パイプ ９・・・冷却器 １１・・・塗布チャンバー １３・・・排気パイプ ２・・スピンドルチャック ４・・・排気ダクト ６・・ノズル恥動部 ８・・・アキュムレータ ｌＯ・・・赤外温度センサー １２・・・外部チャンバー １４・・・スピンドル １５・・・マスクプレート　　１６・・・スプレーノズ
ル１７・・・マスクプレート叩動部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ディスク基板上に磁性塗料を付与する工程と、
   該磁性塗料をスピンアウトして塗膜を形成する工程を有
   する磁気ディスクの製造方法において、上記磁気ディス
   ク基板の温度分布を制御する工程の後、上記ディスク基
   板上に磁性塗料を付与する工程を行なうことを特徴とす
   る磁気ディスクの製造方法。 ２、磁気ディスク基板上に磁性塗料を付与する工程と、
   該磁性塗料をスピンアウトして塗膜を形成する工程を有
   する磁気ディスクの製造方法において、上記磁性塗料を
   スピンアウトして塗膜を形成する工程の間に、塗膜の流
   動状態を制御するために溶剤を該塗膜に噴霧することを
   特徴とする磁気ディスクの製造方法。 ３、磁気ディスク基板を回転するための駆動手段、該磁
   気ディスク基板上に磁性塗料を付与するための塗布手段
   を有し、該磁気ディスク基板に磁性塗料を回転塗布する
   磁気ディスクの製造装置において、上記磁気ディスク基
   板の温度分布を測定する手段及び上記磁気ディスク基板
   の温度分布を制御するための制御手段を設けたことを特
   徴とする磁気ディスクの製造装置。 ４、磁気ディスク基板を回転するための駆動手段、該磁
   気ディスク基板上に磁性塗料を付与するための塗布手段
   を有し、該磁気ディスク基板に磁性塗料を回転塗布する
   磁気ディスクの製造装置において、上記磁気ディスクに
   塗布された塗膜の流動状態を制御するための溶剤を噴霧
   する手段を有することを特徴とする磁気ディスクの製造
   装置。