JP2975220B2 - 磁気記録媒体及び磁気ヘッド及び磁気記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，磁気記録媒体および磁
気ヘッドおよびそれを搭載した磁気記録装置に関し，特
に吸着現象による磁気記録装置の起動不良を防止し，摺
動耐久性を向上させることを図ったものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体と磁気ヘッドは相対移動し
て記録・再生等を行なう．よって磁気記録媒体および磁
気ヘッドの各々相対する摺動面は，摩耗やキズを避ける
ために高い平滑性が必要とされた。また浮上型ヘッドを
使用するコンピュータ用の外部記憶装置である磁気ディ
スク装置においても，磁気ヘッドを安定して浮上させる
ために，同様に高い平滑性が必要とされる。

【０００３】しかし，前述した平滑性を高めた磁気記録
媒体および磁気ヘッドの相対する面は，大気中の水分
や，耐久性を向上させるために塗布した潤滑剤などによ
って，強い吸着現象を起こすという問題が有った。浮上
型ヘッドを使用する磁気ディスク装置においても，装置
停止中は磁気記録媒体と磁気ヘッドは接触するので同様
の問題が有った。

【０００４】そこで，従来より上記のような問題を解決
するために，磁気記録媒体および磁気ヘッドの相対する
面に粗さを設ける方法が一般的にとられた。磁気記録媒
体に粗さを設ける方法としては，例えば磁気ディスク装
置用の磁気記録媒体（以下磁気ディスクと略称）の場合
は基板の表面にテクスチャーと称する不均一な微細な凹
凸を機械加工あるいはケミカルエッチング等により設け
ていた。

【０００５】しかし前記したような機械加工やケミカル
エッチング等により設けられた微細な凹凸は，所望の状
態に制御することが極めて困難で，しかも，表面形状の
特性値の定量化が困難であった。

【０００６】そこで，フォトリソグラフィー技術を用い
て磁気記録媒体や磁気ヘッドの相対する面に微細な突起
状パターンを形成し，前述した不都合を解決する磁気記
録媒体や磁気ヘッドが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前述し
たフォトリソグラフィー技術を用いた磁気記録媒体およ
び磁気ヘッドにおいては，相対する面に微細な突起状パ
ターンを所定の形状に精度良く形成することは出来るも
のの，いまだに磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着現象
および摺動耐久性に対する最適化を図ることが出来ない
という問題点が有った。

【０００８】なぜならば，従来例においては，各突起状
のパターンを具体的に，どのように形成すべきであるか
不明確であるからである。

【０００９】この磁気記録媒体および磁気ヘッドに設け
る突起状のパターンの形状等の規定について従来例を見
ると，例えば，特開平３−９１１１７号公報に記載され
ているように，突起状パターンの面積比を１％以下とす
るもの，特開平３−１７３９１７号公報に記載されてい
るように，突起状パターンの面積比を０．００１〜１％
とし，かつ，その形状を断面矩形としたもの，特開平３
−２５０４２０号公報に記載されているように，３００
オングストローム以上の突起状パターンの数を１平方ミ
リメートル当り１０個以内としたもの等のように，突起
状パターンの面積比および数のみ規定しているにすぎな
い。

【００１０】しかし，従来の面積比および個数のみの形
状等の規定により形成された磁気ディスクでは，突起状
パターンの配置の規定がなされず，前述した磁気記録媒
体と磁気ヘッドとの吸着現象および摺動耐久性に対する
最適化を図ることが出来ないという問題点が有った。

【００１１】本発明はこれらの点に省みてなされたもの
であり，前述した従来のものにおける問題点を克服し，
磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着を確実に防止すると
ともに，摺動耐久性を向上した最適の突起状パターンを
有する磁気記録媒体および磁気ヘッドならびにそれらを
用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために請求項１に記載の本発明の磁気記録媒体は，少な
くとも磁気ヘッドと接触し摺動する領域に磁気ヘッドと
の相対移動方向に沿って複数の突起が形成されており，
前記複数の突起は磁気ヘッドとの相対移動方向の間隔を
Ｌ１，磁気ヘッドとの相対移動方向に対し直角方向の間
隔をＬ２とすると，０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５の関係とし
たものである。

【００１３】そして，請求項２に記載の本発明の磁気ヘ
ッドは少なくとも磁気記録媒体と接触し摺動する前記磁
気ヘッドの面の一部に複数の突起が形成されており，前
記複数の突起は磁気記録媒体との相対移動方向の間隔を
Ｌ１，磁気記録媒体との相対移動方向に対し直角方向の
間隔をＬ２とすると，０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５の関係と
したものである。

【００１４】

【００１５】

【００１６】さらに，請求項３に記載の磁気記録装置
は，請求項１に記載の磁気記録媒体，および請求項２に
記載の磁気ヘッドの一方，あるいは，両者を用いたもの
である。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の磁気記録媒体によれば，磁気
記録媒体に形成された複数の突起を磁気ヘッドとの相対
移動方向の間隔をＬ１，磁気ヘッドとの相対移動方向に
対し直角方向の間隔をＬ２としたときに，０＜Ｌ１／Ｌ
２≦０．５の関係とすることにより，ＣＳＳ（コンタク
ト・スタート・ストップ）を繰り返し行っても磁気記録
媒体と磁気ヘッドとの摩擦係数の増大を防止し，磁気ヘ
ッドとの吸着を防ぎ，摺動耐久性を向上させることがで
きる。

【００１８】請求項２に記載の本発明の磁気ヘッドによ
れば，磁気ヘッドに形成された複数の突起を磁気記録媒
体との相対移動方向の間隔をＬ１，磁気記録媒体との相
対移動方向に対し直角方向の間隔をＬ２としたときに，
０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５の関係とすることにより，ＣＳ
Ｓ（コンタクト・スタート・ストップ）を繰り返し行っ
ても磁気記録媒体と磁気記録媒体との摩擦係数の増大を
防止し，磁気ヘッドとの吸着を防ぎ，摺動耐久性を向上
させることができる。

【００１９】請求項３に記載の本発明の磁気記録装置に
よれば，ＣＳＳの回数によらず，磁気記録媒体と磁気ヘ
ッドとの摩擦係数を低く抑え，磁気記録媒体と磁気ヘッ
ドとの吸着を確実に防止し，摺動耐久性を向上させるこ
とが出来る。

【００２０】

【実施例】以下，本発明の実施例を図１から図１２につ
いて説明する。まず，磁気記録媒体の実施例について図
１から図８により説明する。

【００２１】図１は本発明の磁気記録媒体を磁気ディス
クに適用した一実施例を示す平面図であり，図２はヘッ
ドと接触し摺動する領域の一部を拡大した部分拡大平面
図である。

【００２２】本実施例の磁気ディスク１は，図１に示す
ように，従来と同様に適当な厚さの環状に形成されてい
る。そして，内側の所定範囲は磁気記録装置の起動・停
止時に磁気ヘッドと接触・摺動するＣＳＳ（コンタクト
・スタート・ストップ）が行なわれるＣＳＳ領域２とさ
れ，前記ＣＳＳ領域２の外周の所定領域は図示しない磁
気ヘッドによる情報処理がなされるデータ領域３とされ
ている。

【００２３】また，この磁気ディスク１は，金属，ガラ
ス，樹脂，アルミ合金にＮｉ−Ｐめっきを施したもの等
の適当な素材により環状に製せられた基板の一方の表
面，あるいは表裏両面に，適当な下地層，磁性層，保護
層，潤滑層が所定の厚みで順に形成されている。これら
の各層はスパッタリング等の適当な成膜法により，例え
ば下地層としてクロム（Ｃｒ）を素材としたＣｒ層等が
用いられ，磁性層としてコバルト（Ｃｏ）合金を素材と
したＣｏ合金磁性層が用いられており，保護層としては
カーボン（Ｃ）を素材としたＣ層等が用いられており，
潤滑層としてはパーフルオロポリエーテル重合体等が素
材として用いられている。

【００２４】また，前記磁気ディスク１の表面と裏面の
少なくとも一方のＣＳＳ領域２には，所定形状，本実施
例では円柱状の多数の突起状パターン４，４，・・・が
円周方向に複数列形成されるとともに，その高さを５ｎ
ｍ以上とされている。そして，この各突起状パターン４
は，図２に示すように，その形成してある間隔が磁気ヘ
ッドとの相対移動方向の間隔をＬ１，相対移動方向に対
し直角方向の間隔をＬ２とすると Ｌ１≦Ｌ２ の関係になるように形成されている。

【００２５】本実施例の磁気ディスクの表面に形成され
る突起状パターン４について図３により説明する。

【００２６】図３は突起状パターンの要部を示す拡大断
面図である。図３に示すように，本実施例の突起状パタ
ーン４は，環状の基板５にフォトレジストを塗布し，所
定パターンのフォトマスクを用いて露光し，現像，エッ
チング等を行ない，フォトレジストを基板から除去する
ことで，円柱状の突部６を形成する。その後，この突部
６を設けた基板５の表面に前述した下地層７，磁性層
８，保護層９，潤滑層１０が所定の厚みで順に形成され
て，所定高さＨの突起状パターン４が形成される。

【００２７】なお，本実施例においては，突起状パター
ン４の形状を円柱状としたが，角柱状，円錐台状，角錐
台状等の適当な形状でよく，特に本実施例に限定される
ものではない。

【００２８】また，本実施例においては，突起状パター
ン４をＣＳＳ領域２に形成したが，他の領域に形成して
もよく，特に本実施例に限定されるものではない。そし
て，突部６はフォトエッチングだけでなく，放電加工，
レーザ加工等の適当な加工方法により形成してもよく，
特に本実施例に限定されるものではない。

【００２９】つぎに，前述した構成からなる本実施例の
作用について具体的な実験例を例示して説明する。

【００３０】実験例１ 磁気ディスク１としては，図３および図４に示すよう
に，ガラス基板５にフォトエッチングを施して円柱状の
突部６を，円周方向に複数列形成した。その形成してあ
る間隔は，磁気ヘッドとの相対移動方向の間隔をＬ１，
相対移動方向に対し直角方向の間隔をＬ２，とするとＬ
１≦Ｌ２であるＬ１：Ｌ２＝１：５の関係になるように
配置した．このガラス基板５の上にＣｒを素材とした下
地層７，Ｃｏ合金を素材とした磁性層８，Ｃを素材とし
た保護層９を順に設け，さらに潤滑層を形成して所定高
さの突起状パターンを形成した。

【００３１】実験例２ 実験例１における突起状パターン４の形成間隔の関係
を，Ｌ１≦Ｌ２であるＬ１：Ｌ２＝１：２に変更し，そ
の他は実験例１と同様な構造の磁気ディスクを作成し
た。

【００３２】比較例１ 実験例１における突起状パターン４の形成間隔の関係
を，Ｌ１＝Ｌ２であるＬ１：Ｌ２＝１：１に変更し，そ
の他は実験例１と同様な構造の磁気ディスクを作成し
た。

【００３３】比較例２ 実験例１における突起状パターン４の形成間隔の関係
を，図５に示すように，Ｌ１＞Ｌ２であるＬ１：Ｌ２＝
２：１に変更し，その他は実験例１と同様な構造の磁気
ディスクを作成した。

【００３４】上記磁気ディスクに対し，ミニモノシリッ
クタイプのフェライトヘッドを用いてＣＳＳを繰り返し
た際の，磁気ディスク１と磁気ヘッドとの摩擦係数の推
移について測定を行なった。

【００３５】図６に前記測定結果を示す。図６から明ら
かなように，磁気ディスク装置の起動可能条件である摩
擦係数０．８以下をＣＳＳ３万回後に満たす突起状パタ
ーンの形成間隔はＬ１≦Ｌ２の関係の場合であり，０＜
Ｌ１／Ｌ２≦０．５となるＬ１：Ｌ２＝１：２とＬ１：
Ｌ２＝１：５の実験例においては，ＣＳＳを３万回行っ
た後においても摩擦係数は０．４以下であり，本発明の
実施例である実験例１，２は比較例１，２よりもＣＳＳ
３万回後における摩擦係数は著しく低減されていること
が判明した。

【００３６】このように本実施例の磁気ディスク１によ
れば，吸着を確実に防止し，ＣＳＳ耐久性を従来の磁気
ディスクに比べて著しく向上させることができる。

【００３７】なお，本発明の磁気ディスク１に形成する
突起状パターン４の配置間隔は，図７に示すような場合
も同様の効果がある。

【００３８】図７は磁気ディスク１のヘッドと接触し摺
動する領域の一部を拡大した部分拡大平面図である。図
７の様に突起状パターン４を千鳥状に配置した場合も，
突起状パターンの形成間隔をＬ１≦Ｌ２とすることでＣ
ＳＳ耐久性は優れたものとなる。

【００３９】図８は磁気ディスク１のヘッドと接触し摺
動する領域の一部を拡大した参考例に係わる部分拡大平
面図である。図８の様に突起状のパターン４の形状を磁
気ヘッドとの相対移動方向に連続，または，一部間隔を
あけた形状とした場合も，突起状パターン４が磁気ヘッ
ドとの相対移動方向に連続して密に存在しているので，
本発明の磁気ディスク１と同様，ＣＳＳ耐久性は優れた
ものとなる。

【００４０】なお，本発明の磁気ディスク１に形成する
突起状パターン４は，実施例の様に基板５に形成する以
外に，保護膜１０等に形成する方法でも良い。

【００４１】つぎに，本発明に関わる磁気ヘッドの実施
例について図９および図１０により説明する。図９は本
発明の磁気ヘッドを３レールモノリシック型磁気ヘッド
に適用した一実施例の全体を示す斜視図であり，図１０
は本発明の磁気ヘッドの摺動面の一部を拡大した部分拡
大平面図である。

【００４２】図９に示すように，本発明の磁気ヘッド２
７は，多結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライト等で形成した略短矩
形のスライダー２８を備えている。このスライダー２８
の図示しない磁気ディスクに対向する面であるＡＢＳ
（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）面とされ
る図中斜線部で示す摺動面２９に，２本の溝３０，３０
を磁気ディスクに対する相対移動方向と平行に凹設し
て，３本レール３１が形成されている。そして，図中中
央の１本のレール３１と多結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトで
形成した略コの字型のヘッドコア３２とが，適当なギャ
ップ３３を介して図示しないガラス等により接合されて
いる。ヘッドコア３２には，所望のコイル３５が巻かれ
ている。また，コイル３５に電流を流して，あるいは誘
導電流を検出してギャップ３３の部分で情報の記録・再
生を行なうようにされている。

【００４３】また，前記磁気ヘッド２７の摺動面２９を
構成する３本のレール３１には，所定形状，本実施例で
は前述した磁気ディスク１と同様の円柱状の突起状パタ
ーン４Ｃを磁気ディスクとの相対移動方向に複数列形成
した。その突起状パターンが形成してある間隔は，磁気
ディスクとの相対移動方向の間隔をＬ１，相対移動方向
に対し直角方向の間隔をＬ２，とすると０＜Ｌ１／Ｌ２
≦０．５となるように配置した。

【００４４】本実施例の磁気ヘッド２７の表面に形成さ
れる突起状パターン４Ｃは，スライダー２８の摺動面２
９にフォトレジストを塗布し，所定のパターンのフォト
マスクを用いて露光し，現像，エッチング等を行ない，
フォトレジストを基板から除去して，所定の高さの突起
状パターン４Ｃが形成される。

【００４５】なお，本実施例においては，突起状パター
ン４Ｃの形状を円柱状としたが，角柱状，円錐台状，角
錐台状等の適当な形状でよく，特に本実施例に限定され
るものではない。

【００４６】また，本実施例においては，突起状パター
ン４Ｃを摺動面２９を構成する３本のレール３１のすべ
てに形成したが，摺動面２９を構成する３本レール３１
の両側のレールのみに形成してもよく，さらに，レール
３１の全表面ではなく一部の表面にのみ形成してもよ
く，特に本実施例に限定されるものではない。そして，
突起状パターン４Ｃはフォトエッチングだけでなく，放
電加工，レーザ加工等の適当な加工方法により形成して
もよく，特に本実施例に限定されるものではない。

【００４７】なお，本実施例においては，突起状パター
ン４Ｃをスライダーを形成している多結晶Ｍｎ−Ｚｎフ
ェライトをフォトエッチングし作成したが，摺動面２９
にカーボン（Ｃ）等の薄膜を形成した後に，フォトエッ
チング等で突起状パターン４Ｃをカーボン層等に形成し
てもよく，得に本実施例に限定されるものではない。

【００４８】上記のような構成からなる磁気ヘッド２７
が吸着を確実に防止し，ＣＳＳ耐久性を従来の磁気ヘッ
ドに比べて著しく向上させることができることが明白で
ある。

【００４９】なぜならば，磁気ディスクと磁気ヘッドは
ＣＳＳ時に相対して接触，移動するので，前述した磁気
ディスク１における，突起状パターンの配置とＣＳＳ耐
久性との関係は，磁気ヘッド２７の突起状パターンの配
置とＣＳＳ耐久性との関係に適用できるとともに，同様
の効果を奏するからである。

【００５０】つぎに，本発明の磁気記録装置を磁気ディ
スク装置に適用した一実施例について図１１および図１
２により説明する。図１１は本発明の磁気ディスク装置
の一実施例の要部を示す平面図であり，図１２は側面図
である。

【００５１】図１１および図１２に示すように，本実施
例の磁気ディスク装置３６は，磁気ヘッド３７が支持装
置３８の弾性を有するアームの先端に取りつけられて磁
気記録媒体３９の上に吊持されている。そして，磁気記
録媒体３９を回転させることにより，磁気ヘッドを磁気
記録媒体３９の表面を走査させて，記録または再生を行
なうようにされている．本実施例の磁気ディスク装置３
６の磁気ヘッド３７には，前述した摺動面２９に突起状
パターン４Ｃを形成した磁気ヘッド２７が用いられる。

【００５２】以上のように構成されている本実施例の磁
気ディスク装置３６によれば，ＣＳＳ特性および吸着性
を著しく向上させることができる。

【００５３】なお，磁気ディスク装置３６の磁気ヘッド
３７に，従来の磁気ヘッドを用い，磁気記録媒体３９と
して，前述した磁気ディスク１を用いることによっても
同様の効果を奏することができる。

【００５４】すなわち，磁気ディスク装置３６の磁気ヘ
ッド３７あるいは磁気記録媒体３９のいずれか一方，あ
るいは両者に本実施例の磁気ディスク１あるいは磁気ヘ
ッド２７を用いることにより，寿命が長く，安定した品
質を長期間にわたり保持させることができる。

【００５５】なお，本発明は，前記実施例に限定される
ものではなく，必要に応じて変更することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば磁気記録媒体に形成された複数の突起を磁気
ヘッドとの相対移動方向の間隔をＬ１，磁気ヘッドとの
相対移動方向に対し直角方向の間隔をＬ２としたとき
に，０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５の関係とすることにより，
ＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）を繰り返し
行っても磁気記録媒体と磁気ヘッドとの摩擦係数の増大
を防止し，磁気ヘッドとの吸着を防ぎ，摺動耐久性を向
上させた磁気記録媒体を提供することができる。

【００５７】以上説明したように請求項２に記載の発明
によれば，磁気ヘッドに形成された複数の突起を磁気記
録媒体との相対移動方向の間隔をＬ１，磁気記録媒体と
の相対移動方向に対し直角方向の間隔をＬ２としたとき
に，０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５の関係とすることにより，
ＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）を繰り返し
行っても磁気記録媒体と磁気記録媒体との摩擦係数の増
大を防止し，磁気ヘッドとの吸着を防ぎ，摺動耐久性を
向上させた磁気ヘッドを提供することができる。

【００５８】さらに，請求項３に記載の発明によれば，
ＣＳＳの回数によらず，磁気記録媒体と磁気ヘッドとの
摩擦係数を低く抑え，磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸
着を確実に防止し，摺動耐久性を向上させることができ
る磁気記録装置を提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施例を示す平面
図。

【図２】本発明の磁気記録媒体の表面部分拡大平面図。

【図３】本発明の磁気記録媒体の突起状パターンの要部
を示す拡大縦断面図。

【図４】本発明の磁気記録媒体の表面部分拡大平面図。

【図５】従来の磁気記録媒体の表面部分拡大平面図。

【図６】本発明の磁気記録媒体の突起状パターンの間隔
比と摩擦係数の関係を示す図。

【図７】本発明の磁気記録媒体の表面部分拡大平面図。

【図８】参考例に係わる磁気記録媒体の表面部分拡大平
面図。

【図９】本発明の磁気ヘッドを３レールモノリシック型
磁気ヘッドに適用した一実施例の全体を示す斜視図。

【図１０】本発明の磁気ヘッドの摺動面の一部を拡大し
た部分拡大平面図。

【図１１】本発明の磁気記録装置の一実施例の要部を示
す平面図。

【図１２】図１１の側面図。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク ２ ＣＳＳ領域 ３ データ領域 ４，４Ｃ 突起状パターン ２７ 磁気ヘッド ２９ 摺動面 ３１ レール ３６ 磁気記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/82 G11B 5/60 G11B 21/21

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドとの相対移動により情報の記
   録・再生等を行なう磁気記録媒体において，少なくとも
   磁気ヘッドと接触し摺動する領域に磁気ヘッドとの相対
   移動方向に沿って複数の突起が形成されており，前記複
   数の突起は磁気ヘッドとの相対移動方向の間隔をＬ１，
   磁気ヘッドとの相対移動方向に対し直角方向の間隔をＬ
   ２とすると， ０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５ の関係のあることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 磁気記録媒体との相対移動により情報の
   記録再生等を行なう磁気ヘッドにおいて，少なくとも磁
   気記録媒体と接触し摺動する前記磁気ヘッドの面の一部
   に複数の突起が形成されており，前記複数の突起は磁気
   記録媒体との相対移動方向の間隔をＬ１，磁気記録媒体
   との相対移動方向に対し直角方向の間隔をＬ２とする
   と， ０＜Ｌ１／Ｌ２≦０．５ の関係のあることを特徴とする磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の磁気記録媒体及び請求
   項２に記載の磁気ヘッドの一方，あるいは両者を用いた
   ことを特徴とする磁気記録装置。