JP5353454B2 - 表面改質方法及び該表面改質方法で表面を改質されてなる磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記録媒体及び表面改質法に関する。この磁気記録媒体特にコンピュータの外部記憶装置等として用いられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置に組み込まれて、特に、大容量、高記録密度の磁気記録媒体へのサーボ信号、アドレス信号、その他通常のデータ信号等の記録に用いられる。

一般的なＨＤＤ装置においては、スライダーと呼ばれる浮上機構によって、回転している円環形の磁気記録媒体の表面上を数ｎｍの浮上距離を保って磁気ヘッドを浮上させた状態で、データの記録および再生が行われる。

この磁気記録媒体の記録層に高い面記録密度を持たせるためには、磁気記録媒体と磁気ヘッドの摺動性が良好である必要がある。

磁気記録媒体でランプロード方式が用いられて、磁気ヘッドが磁気記録媒体上にロード・アンロードする時、磁気記録媒体上の外周部には、大きな衝撃力が加わる。このような衝撃力が加わると、潤滑層表面部が掻き出され、長期的な潤滑特性が低下することがある。

この潤滑層は、潤滑剤が磁気記録媒体に固定された固定部分とフリーな状態の潤滑剤からなる流動部分がある。潤滑剤を塗布した膜厚を全膜厚とし、潤滑剤の固定部分の膜厚をボンド膜厚とする。

このボンド膜厚は、潤滑剤を塗布した磁気記録媒体をvertrel XF-UP(三井・デュポンフロロケミカル社製)で洗浄した時の、磁気記録媒体上に残留した膜厚として測定することができる。

従来より、磁気記録媒体に潤滑剤を塗布し、その後に加熱炉で磁気記録媒体の全体を５０℃〜２００℃で加熱して潤滑剤を反応させ、潤滑剤を磁気記録媒体に結合して、ボンド膜厚を増加させる方法が知られている。

また、従来のロード・アンロード方式では、外周にロード・アンロードゾーンを設けている。

特許文献１には、潤滑剤を布で部分的に除去する方法が記載されており、この除去方法でロード・アンロードゾーンでの潤滑剤の厚みを分け、ロード・アンロードゾーンの厚みを厚くすることで、ロード・アンロード時の改善を行っている。

また、特許文献２には、潤滑層が流動層と固定層からなり、磁気記録媒体の表面にはランプロード領域が存在し、このランプロード領域とそれより内周に３ｍｍ以内の範囲では、流動層より固定層が厚く、かつ、上記ランプロード領域より３ｍｍを超える内側の領域では上記固定相よりも上記流動層が厚くなっている磁気記録媒体が記載されている。

特表２００２−５１６４５４号公報 特開２００４−２８０８８０号公報

(社)日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集（東京２００３−５）、２７〜２８頁

しかし、上述のボンド膜厚を増加させる方法では、磁気記録媒体全体のボンド膜厚を上昇させてしまい、一部分のボンド膜厚を上昇させるのには不適である。

また、特許文献１、２に記載のような従来のロード・アンロード方式では、外周にロード・アンロードゾーンを設けており、その部分にはデータが書き込めないため、データゾーンが広くとれないという問題がある。

このような状況に鑑み、上述の問題を解決するため、外周部にロード・アンロードゾーンを設けることなく、磁気ヘッドのロード・アンロードを安定して実施可能な磁気記録媒体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の磁気記録媒体の表面改質方法は、潤滑剤を塗布した磁気記録媒体の外周部に内周側より高い面圧を加え、外周部のボンド膜厚を上昇させることを特徴とする。

また、本発明の磁気記録媒体は、上記表面改質方法で表面を改質されてなることを特徴とする。

本発明によれば、磁気記録媒体に治具で面圧をかけることで、磁気記録媒体表面の潤滑剤のボンド膜厚を上昇させ、媒体の部分的な耐久性を向上させることができる。その結果として、外周部のボンド膜厚を上昇させることで、外周部にロード・アンロードゾーンを設ける必要がなく、外周部まで記録可能領域を広げることができるため、より多くのデータを書き込むことができ、また、ヘッドのロード・アンロード動作を安定して実施することが可能となる。

本発明の表面改質方法に用いることのできる部分的ボンド処理装置の一例を示す図である。 本発明の表面改質方法に用いることのできる部分的ボンド処理装置の他の例を示す図である。 本発明の実施例における部分的ボンド分布を示す図である。 磁気記録媒体の表面にかける面圧と接触時間とボンド膜厚分布の関係を示す図である。

以下に、本発明の磁気記録媒体の表面改質方法およびこの表面改質方法で表面を改質されてなる本発明の磁気記録媒体につき、図面を参照しながら説明する。

図１及び図２はそれぞれ潤滑剤を塗布した磁気記録媒体２の外周部に内周側より高い面圧を加える部分的ボンド処理装置の一例を示す図である。図１は部分的ボンド処理装置として摺動試験装置ＦＰＲ-２０００を用いた例であり、摺動試験装置ＦＰＲ-２０００のスピンドル３の上に潤滑剤を塗布した磁気記録媒体２を配置し、磁気記録媒体２をその上に載せたスピンドル３を回転させる。一方、支柱５に支えられたおもり支え棒６の端に、先端にアルチック（ＡｌＴｉＣ）ボールまたは直方体１を取り付けた棒を配置し、このアルチックボールまたは直方体１を磁気記録媒体２の外周部に密着させ、おもり支え棒６の端の上に乗せた面圧おもり４によりこのアルチックボールまたは直方体１を介して磁気記録媒体1の外周部に所定の大きさの面圧をかけ、ボンド膜厚を上昇させる。図１はアルチックボールを用いた例を示している。

図２もスピンドル７の上に潤滑剤を塗布した磁気記録媒体２を配置しているが、図２の例ではスピンドルを回転させる必要は無い。その代わり、磁気記録媒体２の外周部にリング状の面圧おもり８を配置して磁気記録媒体２に密着させた状態で所定の大きさの面圧をかけ、ボンド膜厚を上昇させる。

本発明の磁気記録媒体の表面改質方法においては磁気記録媒体２の外周部に内周側より１２．５ＭＰａ以上高い面圧を加えることが好ましい。図１及び図２に示す方法においては、内周部には面圧を加えていないので外周部に１２．５ＭＰａ以上の面圧を加えればよい。

次に、本発明の表面改質方法で表面を改質されてなる磁気記録媒体につき説明する。
この磁気記録媒体は、基板上に、下地層と、配向制御層と、磁性層とをこの順に有する長手磁気記録媒体であってもよく、基板上に、設けられた軟磁性裏打ち層の上に、凸部に磁気記録要素凹凸パターンが形成された、垂直磁気記録媒体であってもよい。いずれの場合も磁性層あるいは磁気記録要素の上に保護層が設けられ、この保護層はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）で構成されていることが好ましい。磁性層あるいは磁気記録要素の上にＤＬＣ層を設けることで、ヘッドとディスクが接触したときの損傷を防ぐことができ、コロージョンなどの腐食も防止できる。このＤＬＣ層の厚さは２〜３０ｎｍであることが好ましい。ＤＬＣ層の厚さを２ｎｍ以上とすることで前記損傷や腐食を防止できる。一方、３０ｎｍを超える厚さにしても上述の効果の更なる向上は無く、かえってコンパクト化の阻害となる。

この表面に保護層を有する磁気記録媒体の保護層の上には潤滑剤が塗布される。潤滑剤としては、含フッ素潤滑剤が好ましく、そのような潤滑剤の例としてパーフルオロポリエーテルを挙げることができる。

磁気記録媒体の保護層の上に塗布される潤滑剤の膜厚は５〜２０Åであることが好ましく、膜厚が５Å未満では潤滑効果が乏しく、磁気記録媒体が破損しやすくなり、膜厚が２０Åを超えるとヘッドがディスク上を浮上し難くなる。

磁気記録媒体の保護層の上に潤滑剤を塗布した場合、そのままではボンド膜厚の潤滑剤全膜厚に対する比率は０〜１００％であるが、本発明の表面改質方法で外周部のボンド膜厚を上昇させた後のボンド膜厚は潤滑剤全膜厚の３０％以上の膜厚であることが好ましい。

以下に、実施例を用いて、本発明をさらに説明する。

＜実施例１＞
磁気記録媒体の作製を次のようにして行なった。
まず、ガラスからなる非磁性基板上にＦｅ合金からなる軟磁性層を成膜し、次に、軟磁性層の上にＣｏＣｒ合金からなる磁性層、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）からなる厚さ５ｎｍの保護層の順に成膜し、その後、フッ素系潤滑剤であるZ-tetraol（ソルベイソレクシス社製）を表面に塗布コーティングして厚さ１４．４９Åの潤滑剤膜を形成した。

次に、図１に示すように、摺動試験装置FPR−2000（レスカ社製）を用いて、部分的ボンド処理を行なった。即ち、摺動装置FPR-2000上に潤滑剤を塗布した磁気記録媒体２を置き、治具であるアルチックボール１を上に配置した。

その後、アルチックボール１に２０ＭＰａの面圧をかけて９５ｒｐｍで３０分間摺動し、治具が接触した部分のボンド膜厚を上昇させた。

部分的ボンド処理工程を行った際の磁気記録媒体上の潤滑剤膜厚変化を図３に示す。図３は、全膜厚１４．４９Åの潤滑剤を塗布した磁気記録媒体のボンド膜厚を示している。摺動部の厚さが１０．０４Åで、全体と比べて３．４１Å突出したボンド層を作成している。

＜実施例２＞
次いで、図１に示す摺動試験装置FPR−2000を用いて治具の接触時間、面圧を変えて同様の検証実験を行った。この時の、治具の接触時間と磁気記録媒体に与える面圧、およびボンド膜厚の関係について図４に示す。

図４より、接触時間が長いほどボンド膜厚が大きくなり、また面圧が大きいほど、ボンド膜厚が大きくなることがわかる。

非特許文献１によれば、ボンド膜厚は１．５ｎｍ（１５Å）以上であれば大変よく、望ましくは１．０ｎｍ（１０Å）以上であることが示されている。図４の結果より、ボンド膜厚をおよそ１０Å以上に制御するのであれば、面圧は１２．５ＭＰａ以上、接触時間は０．０９ｓ以上にすれば良いことがわかる。

本発明によれば、部分的ボンド処理を行うことで、磁気記録媒体の部分的なボンド膜厚を上げることができる。その結果フリールブが減少することで、外周での磁気ヘッドのロード・アンロードの際に、磁気記録媒体のルブピックアップ抑制の効果を得ることが可能となる。

１：アルチックボールまたは直方体
２：磁気記録媒体
３：スピンドル
４：面圧おもり
５：支柱
６：おもり支え棒
７：スピンドル
８：リング状の面圧おもり

Claims (2)

1. 潤滑剤を塗布した磁気記録媒体の外周部に内周側より高い面圧を加え、外周部のボンド膜厚を上昇させることを特徴とする表面改質方法。
2. 潤滑剤を塗布した磁気記録媒体上の外周部に前記内周側より高い面圧を加える方法が、潤滑剤を塗布した磁気記録媒体の外周部の上に、治具を密着させた状態で、磁気記録媒体の外周部に、内周側より１２．５ＭＰａ以上高い面圧をかける方法であることを特徴とする請求項１に記載の表面改質方法。

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