JP2003006849A

JP2003006849A - 磁気記録媒体およびその製造方法

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Publication number: JP2003006849A
Application number: JP2001181958A
Authority: JP
Inventors: Makoto Isozaki; 誠磯崎
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2003-01-10

Abstract

(57)【要約】【課題】非磁性基板としてプラスチック基板を用いた
場合に、磁気ヘッドの浮上低下に対して高い安定性を示
し、高記録密度化と共に、高い信頼性を有する電磁変換
特性を有する磁気記録媒体およびその製造方法の提供。【解決手段】非磁性基板の上に非磁性金属下地層、磁
性層、保護層を順次積層し、この保護層の上に液体潤滑
層を塗布して形成される磁気記録媒体の製造方法は、非
磁性基板がプラスチック基板であり、液体潤滑層を設け
た後に、磁気記録媒体を回転させながら切削効果のない
織布または不織布を、一定の押付け面圧で押し当ててワ
イピング処理を施し、潤滑剤の分布を均一化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータなど
の情報処理機器の情報記録装置や民生機器に搭載される
記憶装置（特にハードディスク装置）に用いられる磁気
記録媒体の製造方法およびその方法により製造された磁
気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータなどの情報処理機器
の取り扱う情報量の増加や磁気の小型化に伴い、情報記
憶装置の記憶容量の増大が図られ、情報記憶装置に使用
されている磁気記録媒体（以下、単に媒体とも称する）
の記録容量は増加の一途をたどっている。それに伴い記
録ヘッドの浮上量も年々低下し、ついには擬似接触（ニ
ア・コンタクト）するまでに至っている。それゆえ従来
では無視できていた媒体の表面にくる液体潤滑層がヘッ
ドの安定な浮上を妨げる恐れが考えられる。

【０００３】磁気記録媒体の液体潤滑剤は通常ディッピ
ング法、スピンコート法で塗布される。いずれの方式も
潤滑剤の原液を所望の膜厚に応じてフロロカーボン系の
有機溶剤で希釈した液を用いて塗布し、溶剤を蒸発させ
ると同時に、媒体上に残った潤滑剤分子を保護層の上に
吸着させることにより、薄膜化を実現している。従っ
て、数十Åの薄膜にするために濃度の薄い液（例えば
０．０１ｗｔ％など）を用いるほど塗布した後の媒体表
面は潤滑剤が島状になって点在することになる。さらに
これら点在した潤滑剤は液体ゆえの自由度を持ち、液体
潤滑層の下層表面の形状（例えば微小うねり）およびエ
ネルギー状態（例えばカーボンの膜質）で潤滑剤自体が
エネルギーの低い状態に変形する。これらの状態変化は
凝集であったり表面拡散であったりするが、近年用いら
れているＣＶＤ法によるカーボン保護膜は表面官能基が
少なく表面安定性が高いことから、液体潤滑剤はそれ自
身が安定な、球状に近いクラスターになって凝集してし
まう。これは、液体潤滑剤自体がヘッドに接触しなくて
も、浮上している磁気ヘッドに付着している潤滑剤と媒
体表面の潤滑剤が合わさってヘッド浮上隙間を充填し一
種のメニスカスを形成し、その引力でヘッドを媒体に引
き付け接触させてしまう現象がおこる。これはＭＲヘッ
ドにおけるサーマルアスペリティーと呼ばれるエラーを
引き起こし電磁変換特性に多大な影響を与える。

【０００４】これら潤滑剤のヘッドへの移着や媒体上の
潤滑剤凝集を緩和するために通常アルミ媒体やガラス媒
体では潤滑剤塗布後に１００℃以上の温度で加熱処理を
行う。加熱処理を行うことによって、潤滑剤の粘性を一
旦下げて媒体表面に再拡散を施すことで潤滑剤で被覆さ
れていない部分に、潤滑剤が吸着し結果としてボンデッ
ドが向上する。これらは装置が簡便で媒体表面に対して
非接触であるため一般に広く用いられている方法であ
る。

【０００５】しかし、プラスチック媒体の場合は８０℃
程度で基板が変形してしまうため、例えば、特開平３−
２６８２２３号公報に記載されているように、加熱に代
わるワイピング処理が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平３−２
６８２２３号公報では、ワイピングテープの繊維の太さ
のみ規定してあるが、対象基板を特に限定していない。
基体が軟質のプラスチック基板の場合はアルミ基板やガ
ラス基板と異なり、ワイピングテープが基板に食い込む
ためワイピングテープと媒体表面の接触面積が増加す
る。そして、結果として両者間の摩擦力増大による繊維
の脱離および媒体表面に微小傷が発生してしまう問題が
ある。特に、繊維の脱離は繊維太さが細くなるほど一般
に強度が低下するため顕著になる。

【０００７】さらに非磁性基板の表面にエンボス加工を
有する媒体の場合、ワイピングテープの潤滑特性が悪化
し繊維の脱離を助長する結果となる。

【０００８】またワイピング直後は潤滑膜が均一化され
ても、長期の間には媒体表面エネルギーや保護層表面の
官能基と潤滑剤の凝集力との兼ね合いにより再凝集（不
均一化）してしまう可能性がある。近年、保護層薄膜化
のために導入されているＣＶＤ法による水素化カーボン
（Ｃ：Ｈ）は表面の官能基が少ないため、潤滑剤の濡れ
性が悪くこの傾向が強い。

【０００９】よって、本発明は、非磁性基板としてプラ
スチック基板を用いた場合、さらにはエンボス加工を施
した場合にも、媒体表面の処理によって、磁気ヘッドの
浮上の低下に対して安定し、高記録密度とともに長期に
わたり信頼性のある電磁変換特性を有する磁気記録媒体
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の、非磁性基板の上に非磁性金属下地層、磁性
層、保護層を順次積層し、この保護層の上に液体潤滑層
を塗布して形成される磁気記録媒体の製造方法は、非磁
性基板がプラスチック基板であり、保護層の上に液体潤
滑層を設けた後に、磁気記録媒体を回転させながら切削
効果のない織布または不織布を、一定の押付け面圧で押
し当ててワイピング処理を施し、潤滑剤の分布を均一化
する。

【００１１】ここで、切削効果のない織布または不織布
は、単糸繊度０．５デニール以上を有することが好まし
い。

【００１２】また、押付け面圧を１９．６ｋＰａ（０．
２ｋｇｆ／ｃｍ^２）以下とすること、および磁気記録媒
体の回転数を３０００ｒｐｍ以下とすることが好まし
い。

【００１３】さらに、ワイピング処理中に同時に紫外線
照射を行い、保護層に潤滑剤分子を固定させることが好
ましい。

【００１４】磁気記録媒体は、その表面にサーボ信号に
対応するエンボス加工（凹凸）を有していてもよい。

【００１５】また、本発明では上述した製造方法によっ
て製造された磁気記録媒体も提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図を参照し
ながら説明する。

【００１７】図１は、本発明の製造方法によって製造さ
れた磁気記録媒体の一例を表す図である。図１に示す磁
気記録媒体は、プラスチック基板１の上に、非磁性下地
層２、磁性層３、保護層４を設け、その上に液体潤滑剤
を塗布して液体潤滑層５を設けている。

【００１８】本発明に用いるプラスチック基板１として
は、アモルファス・ポリオレフィン（ＡＰＯ）、ポリカ
ーボネート（ＰＣ）が挙げられるが、これに限定しな
い。また、この基板の表面に、サーボ信号に対応するエ
ンボス加工を施してもよい。

【００１９】このプラスチック基板１の上に、非磁性下
地層２および磁性層３、および保護層４を設ける。非磁
性下地層２および磁性層３は、特に限定するものではな
く、従来用いられている材料および方法によって成膜す
ることができる。

【００２０】保護層４としては、スパッタ法による場合
はグラファイトターゲットを用いて、ＣＶＤ法による場
合はメタン、エタン、エチレンなどを用いて成膜するこ
とができるが、これに制限されない。

【００２１】この保護層４の上に液体潤滑剤を塗布して
液体潤滑層５を設ける。液体潤滑剤としては、制限され
るわけではないが、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰ
Ｅ）を用いて、ディッピング法、スピンコート法などに
よって塗布することができる。

【００２２】本発明では、この液体潤滑剤を塗布した後
に、単糸繊度０．５デニール以上の切削効果のない織布
または不織布よりなるワイピングテープを低い押付け面
圧で、媒体を回転させながらワイピング処理を行う。こ
のワイピング処理を行うことにより、液体潤滑剤の凝集
部分を引き延ばし、液体潤滑剤によって被覆されてない
部分に液体潤滑剤を移動させ、下層、つまり保護層４に
吸着させる。それと同時に、保護層４上の過剰な潤滑剤
をワイピングテープ側に転写させて、磁気ヘッドの浮上
走行時における磁気ヘッドへの潤滑剤の付着を予防す
る。この両方の相乗効果でヘッドの浮上特性を改善する
ことができる。

【００２３】ワイピングテープの、媒体表面への押付け
面圧は、１９．６ｋＰａ（０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２）以下
であることが好ましい。この押付け面圧より大きいと、
テープが媒体に食い込むことにより摩擦力が増大し、テ
ープ繊維が切断される。

【００２４】また、ワイピング処理を行うときの媒体の
回転数は、３０００ｒｐｍ以下であることが好ましい。
３０００ｒｐｍより速いと、摩擦が発生し、テープ繊維
が融けるか、切断される。

【００２５】さらに、ワイピング処理中に、同時に紫外
線照射を行うことにより、保護層の表面の官能基を強制
的に増加させ、潤滑剤分子をそこに半固定化して再凝集
を長期的に予防することができる。

【００２６】［実施例１］アモルファス・ポリオレフィ
ンを射出成形して形成した、表面粗さＲａが約０．３ｎ
ｍで約８．８９ｃｍ（３．５インチ）径のプラスチック
基板１上に、ＤＣスパッタ法によりＣｒＷよりなる非磁
性下地層２を形成した。次いで、ＲＦスパッタ法により
ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２よりなる磁性層３を形成し、Ｄ
Ｃスパッタ法により厚さ８ｎｍのカーボン保護層４を形
成した。引き続き、カーボン保護層４の上に、液体潤滑
剤（アウジモント社製ＡＭ２００１）をスピンコート法
により約２ｎｍ塗布した。

【００２７】この液体潤滑層５の上を０．５デニールの
単糸繊度を有するワイピングテープを用いてワイピング
処理を行った。ワイピング処理は、幅１２．６ｍｍのワ
イピングテープを、回転している媒体に対して、３５０
ｍｍ／分のシーク速度にて外周から内周、そして内周か
ら外周へ一往復させた。このときの媒体の回転数、およ
びワイピングテープの押付け面圧をそれぞれ１〜６００
０ｒｐｍ、および０．９８〜３９．２ｋＰａ（０．０１
〜０．４ｋｇｆ／ｃｍ^２）の範囲で変化させた。ワイピ
ング処理後の媒体表面の損傷および付着物を光学顕微鏡
および集光ランプ下での目視によって確認した。得られ
た結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１より、回転数３０００ｒｐｍ以下、押
付け面圧１９．６ｋＰａ（０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２）以下
が好適であることがわかる。

【００３０】［比較例１］液体潤滑層５の表面のワイピ
ング処理を、０．３デニールのワイピングテープを用い
て行った以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を
得た。得られた磁気記録媒体表面の損傷および付着物を
実施例１と同様にして確認した。その結果、全ての条件
で媒体表面に付着物が観られた。

【００３１】［実施例２］液体潤滑層の表面のワイピン
グ処理を、０．５デニールのワイピングテープを用い
て、０．９８ｋＰａ（０．０１ｋｇｆ／ｃｍ^２）の押付
け面圧で、１００ｒｐｍの回転数において行ったことを
除いて、実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造し
た。

【００３２】得られた磁気記録媒体を、ＣＳＳテスター
（ＣＥＴＲ社製）を用いて常温常湿環境下において、
３．５ｇｆの荷重で浮上量が１マイクロインチのＧＭＲ
ヘッドにて、媒体の半径約２．２９〜４．４５ｃｍ
（０．９〜１．７５インチ）の範囲を４０Ｈｚの周期で
１週間にわたって連続ヘッドシーク動作を行った。そし
て、時間経過に伴う歪ゲージ信号を調べた。歪ゲージの
信号は、浮上ヘッドと媒体の接触度合いを検知し、歪ゲ
ージの出力が低いほどヘッド浮上が安定していることを
示す。

【００３３】得られたヘッドシークテストの結果を時間
による歪ゲージ信号の変化として図２に示す。

【００３４】［実施例３］液体潤滑層の表面のワイピン
グ処理を、ワイピング処理中に紫外線照射をしながら行
うことを除いて、実施例２と同様にして磁気記録媒体を
製造した。

【００３５】得られた磁気記録媒体を、実施例２と同様
にしてヘッドシークテストを行った。このヘッドシーク
テストの結果を時間による歪ゲージ信号の変化として図
３に示す。

【００３６】［比較例２］液体潤滑層の表面のワイピン
グ処理を行わないことを除いて、実施例１と同様にして
磁気記録媒体を製造した。

【００３７】得られた磁気記録媒体を、実施例２と同様
にしてヘッドシークテストを行った。このヘッドシーク
テストの結果を時間による歪ゲージ信号の変化として図
４に示す。

【００３８】図２、図３、および図４より、本発明のワ
イピング処理を行った方が歪ゲージの出力が低いことか
ら、ワイピング処理を行ったことによりヘッドの浮上が
安定していることがわかる。さらに、ワイピング中に紫
外線照射を行った媒体は、長期的にも歪ゲージの出力が
低いことが確認され、ヘッドの浮上が更に安定している
ことがわかる。

【００３９】［実施例４］アモルファス・ポリオレフィ
ン樹脂を射出成形してサーボ情報に対応するピット（凹
状）を予め有するプラスティック基板を作製した。この
ピットの１個の形状は縦（円周方向）２μｍ、横（半径
方向）０．５μｍ、深さ５０ｎｍであり、数個集まって
１グループ（サーボ・ゾーン）を形成している。更にそ
のサーボ・ゾーンは一定間隔で面内均一に配置されてお
り、媒体表面積の約１０％を占める。

【００４０】このエンボス加工を施した基板１を用いて
実施例１と同様にして、非磁性下地層２、磁性層３、カ
ーボン保護層４、および液体潤滑層５の成膜を施し、同
一条件でワイピング処理を施した。ただし回転数と押し
付け面圧はそれぞれ１０００〜４０００ｒｐｍ、および
９．８０ｋＰａ〜３９．２ｋＰａ（０．１〜０．４ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２）の範囲で変化させた。ワイピング処理後の
媒体表面の損傷および付着物を光学顕微鏡および集光ラ
ンプ下での目視にて確認した。表２に、０．５デニール
の単糸繊度テープの結果を示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】これにより、回転数３０００ｒｐｍ以下、
押し付け面圧１９．６ｋＰａ（０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２）
以下が好適であるといえる。

【００４３】［比較例３］液体潤滑層５の表面のワイピ
ング処理を、０．３デニールのワイピングテープを用い
て行った以外は、実施例４と同様にして磁気記録媒体を
得た。得られた磁気記録媒体表面の損傷および付着物を
実施例４と同様にして確認した。その結果、０．３デニ
ールの場合は全ての条件で媒体表面に付着物が観られ
た。

【００４４】［実施例５］液体潤滑層の表面のワイピン
グ処理を、０．５デニールのワイピングテープを用い
て、０．９８ｋＰａの押し付け面圧（０．０１ｋｇｆ／
ｃｍ^２）の押し付け面圧で、１００ｒｐｍの回転数にて
行ったことを除いて、実施例４と同様にして磁気記録媒
体を製造した。

【００４５】得られた磁気記録媒体を、実施例２と同一
条件で連続ヘッドシーク動作を行った。得られたヘッド
シークテストの結果を時間による歪ゲージ信号の変化と
して結果を図５に示す。

【００４６】［比較例４］液体潤滑層の表面のワイピン
グ処理を行わないことを除いて、実施例５と同様にして
磁気記録媒体を製造した。

【００４７】得られた磁気記録媒体を、実施例２と同様
にしてヘッドシークテストを行った。このヘッドシーク
テストの結果を時間による歪ゲージ信号の変化として図
６に示す。

【００４８】実施例４〜５、および比較例３〜４よりエ
ンボス加工を施したプラスチック媒体においてもワイピ
ング処理がヘッドの浮上安定に寄与していることがわか
る。

【００４９】

【発明の効果】以上のことより、本発明の製造方法によ
って製造された磁気記録媒体は、０．５デニール以上の
繊度のワイピングテープを用いて低押付け面圧でワイピ
ング処理を行うことによって、潤滑剤塗布後の潤滑剤分
布を均一化することによって、媒体表面に損傷および付
着物がなく、長期間にわたって潤滑剤の凝集も生じなく
なる。したがって、高い記録密度に伴って磁気ヘッドが
浮上が低下しても、改善された長期にわたる信頼性のあ
る電磁変換特性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造される磁気記録
媒体の一例を示す断面略図である。

【図２】実施例２におけるヘッドシークテストの結果
の、時間による歪ゲージ信号の変化を表す図である。

【図３】実施例３におけるヘッドシークテストの結果
の、時間による歪ゲージ信号の変化を表す図である。

【図４】比較例２におけるヘッドシークテストの結果
の、時間による歪ゲージ信号の変化を表す図である。

【図５】実施例５におけるヘッドシークテストの結果
の、時間による歪ゲージ信号の変化を表す図である。

【図６】比較例４におけるヘッドシークテストの結果
の、時間による歪ゲージ信号の変化を表す図である。

【符号の説明】

１プラスチック基板２非磁性下地層３磁性層４保護層５液体潤滑層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板の上に非磁性金属下地層、磁
性層、保護層を順次積層し、この保護層の上に液体潤滑
層を塗布して形成される磁気記録媒体の製造方法であっ
て、前記非磁性基板がプラスチック基板であり、前記液体潤滑層を設けた後に、磁気記録媒体を回転させ
ながら切削効果のない織布または不織布を、一定の押付
け面圧で押し当ててワイピング処理を施し、潤滑剤の分
布を均一化することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
【請求項２】前記切削効果のない織布または不織布
は、単糸繊度０．５デニール以上を有することを特徴と
する請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】押付け面圧を１９．６ｋＰａ（０．２ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２）以下とすることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】磁気記録媒体の回転数を３０００ｒｐｍ
以下とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか
に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】前記ワイピング処理中に同時に紫外線照
射を行い、前記保護層に潤滑剤分子を固定させることを
特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の磁気記録
媒体の製造方法。
【請求項６】前記磁気記録媒体は、その表面にサーボ
信号に対応するエンボス加工（凹凸）を有することを特
徴とする請求項１から５のいずれかに記載の磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の製造
方法によって製造されたことを特徴とする磁気記録媒
体。