JP2961787B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JP2961787B2 JP2961787B2 JP5001690A JP5001690A JP2961787B2 JP 2961787 B2 JP2961787 B2 JP 2961787B2 JP 5001690 A JP5001690 A JP 5001690A JP 5001690 A JP5001690 A JP 5001690A JP 2961787 B2 JP2961787 B2 JP 2961787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface roughness
- magnetic
- recording medium
- magnetic recording
- center line
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは、薄
膜型磁気記録媒体を用いたフレキシブル磁気記録媒体に
関する。
膜型磁気記録媒体を用いたフレキシブル磁気記録媒体に
関する。
（従来の技術） フレキシブル磁気ディスク装置は、ランダムアクセス
が可能であり、しかも安価であるため小型コンピュータ
の外部記憶装置を始めとして広範囲に使用されており、
その性能はますます高記録密度化と高信頼性化が図られ
ている。このようなフレキシブルディスク装置には、フ
レキシブル磁気ディスクの片面のみを使用する片面型
と、両面を使用する画面型あるが、高密度化にともない
両面型が一般的となってきている。両面型のフレキシブ
ルディスク装置においては、２個のスライダによってフ
レキシブルディスク（媒体）を挟み、これらのスライダ
に内蔵した磁気コアによって情報の記録または再生が行
われている。この様なフレキシブルディスク装置の記録
密度の高密度化を達成するために、記録媒体の磁性体を
面内方向に磁化して記録を行う従来の長手記録方式と異
なって、磁気記録媒体の厚さ方向に磁性体を磁化して情
報を行う、いわゆる垂直記録方式が開発されている。垂
直記録方式の媒体は高い記録密度に対応する磁気性が要
求され、これに適する記録媒体として、Co−Cr合金を磁
性体に用いた薄膜型のフレキシブル磁気記録媒体が注目
されて使用されている。
が可能であり、しかも安価であるため小型コンピュータ
の外部記憶装置を始めとして広範囲に使用されており、
その性能はますます高記録密度化と高信頼性化が図られ
ている。このようなフレキシブルディスク装置には、フ
レキシブル磁気ディスクの片面のみを使用する片面型
と、両面を使用する画面型あるが、高密度化にともない
両面型が一般的となってきている。両面型のフレキシブ
ルディスク装置においては、２個のスライダによってフ
レキシブルディスク（媒体）を挟み、これらのスライダ
に内蔵した磁気コアによって情報の記録または再生が行
われている。この様なフレキシブルディスク装置の記録
密度の高密度化を達成するために、記録媒体の磁性体を
面内方向に磁化して記録を行う従来の長手記録方式と異
なって、磁気記録媒体の厚さ方向に磁性体を磁化して情
報を行う、いわゆる垂直記録方式が開発されている。垂
直記録方式の媒体は高い記録密度に対応する磁気性が要
求され、これに適する記録媒体として、Co−Cr合金を磁
性体に用いた薄膜型のフレキシブル磁気記録媒体が注目
されて使用されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述のような薄膜型のフレキシブルディスク装置にお
いて高密度記録を達成するには、ヘッドと媒体間のスペ
ーシングをサブサブミクロンのオーダーまで小さくする
必要がある。そのため媒体及び磁気ヘッドの表面粗さを
小さくし、保護膜や潤滑層は薄く設計することが要求さ
れる。しかし表面粗さを小さく過ぎると媒体とヘッド間
に吸着を生じ磁気ヘッドは滑らかな走行を保つことはで
きず、エラーレートを増大させ、機械的信頼性も低下さ
せるという問題が生じる。また保護膜および潤滑層が薄
いと容易に記録媒体に摩耗および損傷を与え、機械的耐
久性が低くなるという欠点がある。
いて高密度記録を達成するには、ヘッドと媒体間のスペ
ーシングをサブサブミクロンのオーダーまで小さくする
必要がある。そのため媒体及び磁気ヘッドの表面粗さを
小さくし、保護膜や潤滑層は薄く設計することが要求さ
れる。しかし表面粗さを小さく過ぎると媒体とヘッド間
に吸着を生じ磁気ヘッドは滑らかな走行を保つことはで
きず、エラーレートを増大させ、機械的信頼性も低下さ
せるという問題が生じる。また保護膜および潤滑層が薄
いと容易に記録媒体に摩耗および損傷を与え、機械的耐
久性が低くなるという欠点がある。
本発明の目的は、安定にヘッドを走行させることがで
き、しかも摩擦、摩耗を受けにくい高密度記録薄膜型磁
気記録媒体を提供することにある。
き、しかも摩擦、摩耗を受けにくい高密度記録薄膜型磁
気記録媒体を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明の磁気記録媒体は、非磁性体のフレキシブル基
体の片面または両面に形成された強磁性薄膜と、該強磁
性薄膜上に形成された無機保護膜層と、該無機保護膜層
上に形成された潤滑層を有する磁気記録体において、こ
のフレキシブル基体上に形成された強磁性薄膜の中心線
表面粗さが12A以上35A以下、且最大表面粗さRmaxが50Å
以上450Å以下であり、かつ潤滑層の厚さが強磁性薄膜
層の最大表面粗さRmaxの1/15〜1/3であることを特徴と
している。
体の片面または両面に形成された強磁性薄膜と、該強磁
性薄膜上に形成された無機保護膜層と、該無機保護膜層
上に形成された潤滑層を有する磁気記録体において、こ
のフレキシブル基体上に形成された強磁性薄膜の中心線
表面粗さが12A以上35A以下、且最大表面粗さRmaxが50Å
以上450Å以下であり、かつ潤滑層の厚さが強磁性薄膜
層の最大表面粗さRmaxの1/15〜1/3であることを特徴と
している。
上記のようなフレキシブル基体及び強磁性薄膜層の表
面粗さを実現するためにはフレキシブル基体表面の中心
線表面粗さRaが10Å以上37Å以下、且最大表面粗さRmax
が50Å以上430Å以下であることが望ましい。また、フ
レキシブル基体表面に存在する凹凸の中心線からの山の
高さが360Å以下であり、谷の深さが250Å以下であり、
フレキシブル基体表面に存在する凹凸の山において、中
心線での山の切口の面積と、山の最も高い部分の通る垂
直断面積との比が14以上であり、中心線での山の切口の
面積と、山の高さの半分の位置での切口の面積の比が2.
5以上4.5以下であり、フレキシブル基体表面に存在する
谷において中心線での谷の切口の面積と、谷の最も深い
ところを通る垂直断面積との比が20以上であればさらに
好ましい。
面粗さを実現するためにはフレキシブル基体表面の中心
線表面粗さRaが10Å以上37Å以下、且最大表面粗さRmax
が50Å以上430Å以下であることが望ましい。また、フ
レキシブル基体表面に存在する凹凸の中心線からの山の
高さが360Å以下であり、谷の深さが250Å以下であり、
フレキシブル基体表面に存在する凹凸の山において、中
心線での山の切口の面積と、山の最も高い部分の通る垂
直断面積との比が14以上であり、中心線での山の切口の
面積と、山の高さの半分の位置での切口の面積の比が2.
5以上4.5以下であり、フレキシブル基体表面に存在する
谷において中心線での谷の切口の面積と、谷の最も深い
ところを通る垂直断面積との比が20以上であればさらに
好ましい。
第１図は本発明の磁気記録媒体の基本的構造を示す部
分断面図である。非磁性体のフレキシブル基体１上に形
成された強磁性薄膜２と、この強磁性薄膜２上に形成さ
れた無機保護膜層３と、この無機保護膜層３上に形成さ
れた潤滑層４とを有する構造となっている。
分断面図である。非磁性体のフレキシブル基体１上に形
成された強磁性薄膜２と、この強磁性薄膜２上に形成さ
れた無機保護膜層３と、この無機保護膜層３上に形成さ
れた潤滑層４とを有する構造となっている。
フレキシブル基体１としてはポリアミド、ポリカーボ
ネイト、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート等の有機高分子フィルムが用い
られる。
ネイト、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート等の有機高分子フィルムが用い
られる。
強磁性薄膜２としては、Fe,Co,Niその他の強磁性金
属、あるいはこれらの酸化物、あるいはFe−Co,Fe−Ni,
Co−Ni,Fe−Ti,Fe−Cr,Fe−Si,Co−Cr,Co−Cr−Ta,Co−
V,Co−Sm,Co−Pt,Co−P,Co−Ni−P,Fe−Cr−Co等の強磁
性合金あるいはこれらに添加物を加えたもの等を真空蒸
着やスパッタリング法等で形成した薄膜が用いられる。
属、あるいはこれらの酸化物、あるいはFe−Co,Fe−Ni,
Co−Ni,Fe−Ti,Fe−Cr,Fe−Si,Co−Cr,Co−Cr−Ta,Co−
V,Co−Sm,Co−Pt,Co−P,Co−Ni−P,Fe−Cr−Co等の強磁
性合金あるいはこれらに添加物を加えたもの等を真空蒸
着やスパッタリング法等で形成した薄膜が用いられる。
無機保護膜層３としては、カーボン、シリコン系の無
機化合物などが用いられる。
機化合物などが用いられる。
潤滑層４としては有機高分子からなるフッ素を含む液
体潤滑剤が用いられる。
体潤滑剤が用いられる。
（作用） 本発明では、強磁性薄膜層の成膜後の表面粗さを所定
の範囲にし、その強磁性薄膜層の表面粗さに対して、潤
滑層の厚さを所定の範囲にすることによって、ヘッド媒
体スペーシングが小さく、且パスウェア耐久性及び摩擦
力が共に良好な磁気記録媒体が得られる。この最適値を
実験的に測定した結果、強磁性体層表面における中心線
表面粗さRaが12〜35Åで最大表面粗さRmaxが50〜450Å
であり、かつ潤滑層の厚さ前記強磁性薄膜層の最大表面
粗さRmaxの1/15〜1/3である範囲で最も良好な結果が得
られた。この強磁性層の表面粗さは、フレキシブル基体
の中心表面粗さRaを10Å〜37Å、且最大表面粗さRmaxを
50Å〜430Åの範囲にすることで実現できた。
の範囲にし、その強磁性薄膜層の表面粗さに対して、潤
滑層の厚さを所定の範囲にすることによって、ヘッド媒
体スペーシングが小さく、且パスウェア耐久性及び摩擦
力が共に良好な磁気記録媒体が得られる。この最適値を
実験的に測定した結果、強磁性体層表面における中心線
表面粗さRaが12〜35Åで最大表面粗さRmaxが50〜450Å
であり、かつ潤滑層の厚さ前記強磁性薄膜層の最大表面
粗さRmaxの1/15〜1/3である範囲で最も良好な結果が得
られた。この強磁性層の表面粗さは、フレキシブル基体
の中心表面粗さRaを10Å〜37Å、且最大表面粗さRmaxを
50Å〜430Åの範囲にすることで実現できた。
（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。第１図は本発明の磁気記録媒体の基体構造を
示す部分断面図である。
説明する。第１図は本発明の磁気記録媒体の基体構造を
示す部分断面図である。
フレキシブル基体１として中心線表面粗さRaが10Åか
ら37Å、最大表面粗さRmaxが50Åから430Åのポリイキ
ドフィルムが用いられ、ポリイミドフィルム上にCo−Cr
からなる強磁性薄膜２をスパッタリング法で厚さ0.3μ
ｍ形成し、Co−Cr膜上に200Å厚の無機保護膜層３をス
パッタリング法で形成した。さらにその上にフッ素を含
む液体潤滑剤４をスピンコート法で平均５Åから400Å
形成した。
ら37Å、最大表面粗さRmaxが50Åから430Åのポリイキ
ドフィルムが用いられ、ポリイミドフィルム上にCo−Cr
からなる強磁性薄膜２をスパッタリング法で厚さ0.3μ
ｍ形成し、Co−Cr膜上に200Å厚の無機保護膜層３をス
パッタリング法で形成した。さらにその上にフッ素を含
む液体潤滑剤４をスピンコート法で平均５Åから400Å
形成した。
第２図はフレキシブル基体の表面の凹凸の特徴を数値
化するための説明図である。中央の図は表面上のある山
の最も高い点の谷の最も深い点を通るフレキシブル基体
表面の断面プロファイルを示す。31はそのプロファイル
の中心線を示し、ａは中心線からの山の高さ、ｂは中心
線からの谷の深さ、m1は山部分の表面プロファイルと中
心線で囲まれる面の面積、m2は谷部分の表面プロファイ
ルと中心線で囲まれる面の面積、m3は中心線（面）で切
り取られる山の底面の面積、m4はa/2の高さで中心線
（面）と平衡な面で切り取られる山の断面の面積、m5は
中心線（面）上の谷開口部の面積を示す。課題を解決す
るための手段の項で示したフレキシブル基体の凹凸の形
状に対する表現は上記の記号を用いれば、 ａ＜360Å ｂ＜250Å m3/m1＞14 2.5＜m3/m4＜4.5 m5/m2＞20 となる。表面の凹凸に関しては、Ra、Rmaxの値だけでな
く、ａ、ｂ、m3/m1、m3/m4、m5/m2の値を用いて凹凸の
形状を規定することが必要である。すなわち、磁気記録
媒体としては、強磁性膜の表面は適度に粗く、山や谷の
形状も鋭すぎずなだらか過ぎず適当な範囲にあることが
好ましい。
化するための説明図である。中央の図は表面上のある山
の最も高い点の谷の最も深い点を通るフレキシブル基体
表面の断面プロファイルを示す。31はそのプロファイル
の中心線を示し、ａは中心線からの山の高さ、ｂは中心
線からの谷の深さ、m1は山部分の表面プロファイルと中
心線で囲まれる面の面積、m2は谷部分の表面プロファイ
ルと中心線で囲まれる面の面積、m3は中心線（面）で切
り取られる山の底面の面積、m4はa/2の高さで中心線
（面）と平衡な面で切り取られる山の断面の面積、m5は
中心線（面）上の谷開口部の面積を示す。課題を解決す
るための手段の項で示したフレキシブル基体の凹凸の形
状に対する表現は上記の記号を用いれば、 ａ＜360Å ｂ＜250Å m3/m1＞14 2.5＜m3/m4＜4.5 m5/m2＞20 となる。表面の凹凸に関しては、Ra、Rmaxの値だけでな
く、ａ、ｂ、m3/m1、m3/m4、m5/m2の値を用いて凹凸の
形状を規定することが必要である。すなわち、磁気記録
媒体としては、強磁性膜の表面は適度に粗く、山や谷の
形状も鋭すぎずなだらか過ぎず適当な範囲にあることが
好ましい。
第１表に実施例及び比較例をフレキシブル基体表面の
中心線表面粗さRa、最大表面粗さRmax、表面上の最大の
山の高さamax、最大の谷の深さbmax、150Å以上の高さ
の山のm3/m1の値の平均値とm3/m4の値の平均値、100Å
以上の深さの谷のm5/m2の値の平均値、及び磁性膜表面
の中心線表面粗さRa及び最大表面粗さRmaxを示す。
中心線表面粗さRa、最大表面粗さRmax、表面上の最大の
山の高さamax、最大の谷の深さbmax、150Å以上の高さ
の山のm3/m1の値の平均値とm3/m4の値の平均値、100Å
以上の深さの谷のm5/m2の値の平均値、及び磁性膜表面
の中心線表面粗さRa及び最大表面粗さRmaxを示す。
実施例１〜11は本発明の磁気ディスクであり、比較例
１〜10はフレキシブル基体及び強磁性薄膜層の表面粗さ
は本発明の所定値を満たしているが、潤滑層の厚さが所
定値を満たしていない例であり、比較例11〜14は表面粗
さが所定値を満たしていない例である。
１〜10はフレキシブル基体及び強磁性薄膜層の表面粗さ
は本発明の所定値を満たしているが、潤滑層の厚さが所
定値を満たしていない例であり、比較例11〜14は表面粗
さが所定値を満たしていない例である。
各試料を3.5インチ径のマイクロフレキシブルディス
ク形状に成形し、市販3.5インチフレキシブルディスク
ケースに入れ以下に示す試験を行った。
ク形状に成形し、市販3.5インチフレキシブルディスク
ケースに入れ以下に示す試験を行った。
市販の3.5インチ両面型フレキシブル磁気ディスク用
ヘッドと試料間の摺動時の摩擦力を測定し相対値で比較
した。
ヘッドと試料間の摺動時の摩擦力を測定し相対値で比較
した。
市販の3.5インチ両面型フレキシブル磁気ディスク装
置を用い、記録再生出力のエンベロープを観察し、出力
のモジュレーションが多い、やや多い、少ないをそれぞ
れ×、△、○、の３段階で評価した。
置を用い、記録再生出力のエンベロープを観察し、出力
のモジュレーションが多い、やや多い、少ないをそれぞ
れ×、△、○、の３段階で評価した。
市販の3.5インチ両面型フレキシブル磁気ディスク装
置を用い、出力が初期値の70％になるまでのパス回数を
パスウェア耐久性とし、相対値で比較した。
置を用い、出力が初期値の70％になるまでのパス回数を
パスウェア耐久性とし、相対値で比較した。
300rpmで試料が回転しているときのヘッドとのスペー
シングを測定した。
シングを測定した。
第２表に結果を示す。また第３図は実施例１、実施例
２、比較例１、比較例２について、第４図は実施例３、
実施例４、比較例３、比較例４について、第５図は実施
例５、実施例６、実施例７、比較例５、比較例６につい
て、第６図は実施例８、実施例９、比較例７、比較例８
について、第７図は実施例10、実施例11、比較例９、比
較例10について各々同じ磁性薄膜表面粗さの例について
潤滑層厚の関数として摩擦力（○印）及びパスウェア耐
久性（△印）の結果を図示した。
２、比較例１、比較例２について、第４図は実施例３、
実施例４、比較例３、比較例４について、第５図は実施
例５、実施例６、実施例７、比較例５、比較例６につい
て、第６図は実施例８、実施例９、比較例７、比較例８
について、第７図は実施例10、実施例11、比較例９、比
較例10について各々同じ磁性薄膜表面粗さの例について
潤滑層厚の関数として摩擦力（○印）及びパスウェア耐
久性（△印）の結果を図示した。
第２表より、摩擦力は表面が滑らかな比較例11、比較
例12で非常に大きく、実施例においても表面が比較的滑
らかな実施例１、実施例２では実施例８、９に比べて若
干大きい。この様に摩擦力は表面が滑らかなディスクほ
ど大きくなる傾向がある。また摩擦力が大きいディスク
は再生出力のエンベロープが悪く、パスウェア耐久性も
低い傾向にある。しかしスペーシングは小さい方が記録
再生感度を高める上で重要であるが、表面粗さの粗いデ
ィスクではスペーシングが大きくなってしまい高密度記
録には適さない。よって許容しうるスペーシングの範囲
内で低い摩擦力を得るためにはフレキシブル基体の表面
粗さを所定の範囲にし、強磁性層の成膜後の表面粗さを
所定の範囲にすることが必要である。
例12で非常に大きく、実施例においても表面が比較的滑
らかな実施例１、実施例２では実施例８、９に比べて若
干大きい。この様に摩擦力は表面が滑らかなディスクほ
ど大きくなる傾向がある。また摩擦力が大きいディスク
は再生出力のエンベロープが悪く、パスウェア耐久性も
低い傾向にある。しかしスペーシングは小さい方が記録
再生感度を高める上で重要であるが、表面粗さの粗いデ
ィスクではスペーシングが大きくなってしまい高密度記
録には適さない。よって許容しうるスペーシングの範囲
内で低い摩擦力を得るためにはフレキシブル基体の表面
粗さを所定の範囲にし、強磁性層の成膜後の表面粗さを
所定の範囲にすることが必要である。
また、第２表および第３図から第７図より各表面粗さ
に対して潤滑層が薄い領域では摩擦力が小さいが、潤滑
層の厚さが媒体の最大表面粗さRmaxの15分の１より小さ
い場合耐久性が低下する。潤滑層の厚さが媒体の最大表
面粗さRmaxの３分の１より大きいと摩擦力は増加し耐久
性も低下する。また比較例11は磁性膜表面が非常に滑ら
かであり、摩擦力が大きく耐久性も低かった。したがっ
て薄膜磁性層表面の中心線表面粗さRaが12Å以上35Å以
下、且最大表面粗さRmaxが50Å以上450Å以下の表面粗
さに対して潤滑層の厚さが薄膜磁性層の最大表面粗さRm
axの15分の１から３分の１の範囲では耐久性を大幅に向
上させることができ、またヘッド媒体スペーシングもサ
ブサブミクロンをオーダーであり高密度記録に適する記
録媒体が得られた。
に対して潤滑層が薄い領域では摩擦力が小さいが、潤滑
層の厚さが媒体の最大表面粗さRmaxの15分の１より小さ
い場合耐久性が低下する。潤滑層の厚さが媒体の最大表
面粗さRmaxの３分の１より大きいと摩擦力は増加し耐久
性も低下する。また比較例11は磁性膜表面が非常に滑ら
かであり、摩擦力が大きく耐久性も低かった。したがっ
て薄膜磁性層表面の中心線表面粗さRaが12Å以上35Å以
下、且最大表面粗さRmaxが50Å以上450Å以下の表面粗
さに対して潤滑層の厚さが薄膜磁性層の最大表面粗さRm
axの15分の１から３分の１の範囲では耐久性を大幅に向
上させることができ、またヘッド媒体スペーシングもサ
ブサブミクロンをオーダーであり高密度記録に適する記
録媒体が得られた。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によればヘッド媒体スペ
ーシングが小さく、優れたパスウェア耐久性を有すると
共に、摩擦力の小さな磁気記録媒体が提供される。
ーシングが小さく、優れたパスウェア耐久性を有すると
共に、摩擦力の小さな磁気記録媒体が提供される。
第１図は本発明のフレキシブル磁気記録媒体の基本的構
造を示す部分断面、第２図はフレキシブル基体表面上の
凹凸形状についての説明図、第３〜７図は強磁性薄膜層
の各最大表面粗さRmaxについて摩擦力とパスウェア耐久
性の測定結果を示す特性図である。 １……フレキシブル基体、２……強磁性膜層、 ３……保護膜、４……潤滑層
造を示す部分断面、第２図はフレキシブル基体表面上の
凹凸形状についての説明図、第３〜７図は強磁性薄膜層
の各最大表面粗さRmaxについて摩擦力とパスウェア耐久
性の測定結果を示す特性図である。 １……フレキシブル基体、２……強磁性膜層、 ３……保護膜、４……潤滑層
Claims (1)
- 【請求項１】非磁性体のフレキシブル基体の片面または
両面に強磁性薄膜層、無機保護膜層および潤滑層が順次
形成された磁気記録媒体において、該強磁性薄膜層表面
の中心線表面粗さRaが12Å以上35Å以下で最大表面粗さ
Rmaxが50Å以上450Å以下であり、かつ潤滑層の厚さが
強磁性薄膜層の最大表面粗さRmaxの1/15〜1/3であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-184502 | 1989-07-19 | ||
| JP18450289 | 1989-07-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130914A JPH03130914A (ja) | 1991-06-04 |
| JP2961787B2 true JP2961787B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16154310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5001690A Expired - Lifetime JP2961787B2 (ja) | 1989-07-19 | 1990-02-28 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961787B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP5001690A patent/JP2961787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03130914A (ja) | 1991-06-04 |
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