JP5724746B2

JP5724746B2 - 複数の磁気記録媒体をｕｖ処理する方法

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Publication number: JP5724746B2
Application number: JP2011177924A
Authority: JP
Inventors: 貴子松本; 菱沼　兼次; 兼次菱沼; 義徳小澤
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2011-08-16
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2031-08-16
Also published as: MY153428A; US20130043410A1; JP2013041644A; US8598548B2

Description

本発明は複数の磁気記録媒体をＵＶ処理する方法に関し、この複数の磁気記録媒体の各々は例えばコンピュータの外部記憶装置に用いられる。

磁気記録媒体の保護膜と磁気ヘッドとの間に生ずる摩擦力を減少させ、耐久性および信頼性を向上させる目的のため、これまで磁気記録媒体、特に磁気ディスクに用いられる潤滑剤が開発されてきた。

例えば、磁気ディスクの表面層の潤滑特性を改良するために、従来、表面層にダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）保護膜を形成し、その保護膜上に水酸基などの有極性末端基または環状トリホスファゼン末端基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑膜を形成することが行われてきた。

保護膜上の潤滑膜は、２種の層に分けられる。一方の層は保護膜と結合した層（以下、ボンド潤滑層という）であり、他方の層は保護膜と結合していない層（以下、自由潤滑層という）である。特性の向上の観点から、潤滑膜として自由潤滑層が薄くボンド潤滑層が厚いものが適しているとされている。

しかしながら、近年の磁気ディスクの高密度化傾向に伴い、潤滑膜特性に対する厳しい要求に応えるには、今後、ボンド潤滑層の膜厚の上限をさらに引き上げることが必要とされる。

加えて、近年のハードディスクドライブの用途は、これまでの屋内で使用されるパソコン用途から、屋外で使用される携帯機器またはカーナビゲーションシステムなどの用途に拡大している。特に、高温高湿環境において、高湿度空気に含まれる水分の凝着現象により、ハードディスクドライブの磁気ヘッドスライダが浮上しにくくなる現象が存在する。そのため、磁気ディスク表面へ、より緻密に潤滑膜を形成することが大きな課題となっている。

この課題を解決する１つの手法として、ボンド潤滑層の膜厚を増加することが提案されており、ボンド潤滑層の膜厚を増加するためには、ボンド潤滑層の形成工程でＵＶ処理を行うことが効果的とされている。このＵＶ処理においては、処理効率の改善と前後工程との関係から、磁気ディスク１枚ずつの処理ではなく磁気ディスクを収納するカセットごと（例えば２５枚の磁気ディスクごと）の処理が要求されている。

ＷＯ２００７／０２０７２３

しかしながら、カセットごとの処理を行う場合、装置でＵＶ処理を行うためのＵＶランプハウス下で待機する時間がカセットの場所で異なるため、カセット内でのボンド潤滑層の膜厚のバラつきが出てしまうことが問題となっていた。直接ＵＶ光は、全ての磁気ディスク（例えば全２５枚の磁気ディスク）に対してすべて同じ条件で照射されるが、間接ＵＶ光は、カセット送りをしてＵＶランプハウス下のカーテン部分のリフター部にディスクの場所を合わせた状態で照射されるので、カセット内の最後周辺でＵＶ処理される磁気ディスク（例えば全２５枚中２３枚目〜２５枚目の磁気ディスク）に対して間接ＵＶ光の照射量が少なくなってしまい、ボンド率が下がってしまうという現象が起きていた。そのため、特にカセット内の最後周辺でＵＶ処理される磁気ディスクにおいても、ボンド潤滑層の膜厚が他の磁気ディスクの膜厚と同等となるような処理方法が必要とされる。

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数の磁気記録媒体間の潤滑層の膜厚のバラつきを抑制し、均一な潤滑層の膜厚の磁気記録媒体を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の複数の磁気記録媒体をＵＶ処理する方法は、複数の磁気記録媒体の各々が、非磁性基体上に磁性膜、保護膜、および潤滑膜を含み、複数の磁気記録媒体をＵＶランプで照射する第１の照射工程を含み、複数の磁気記録媒体のうちの一部の磁気記録媒体をＵＶランプで追加的に照射する第２の照射工程を含む。

ここで、第２の照射工程が、一部の磁気記録媒体を所定の滞留時間滞留させながら照射する工程であり、所定の滞留時間が、第１の照射工程の１〜１．５倍の時間であることが好ましい。

本発明によれば、複数の磁気記録媒体間の潤滑層の膜厚のバラつきが抑制され、均一な潤滑層の膜厚の磁気記録媒体を提供することが可能となる。

本発明の方法に使用される装置の一例を示す。磁気記録媒体として直径９５ｍｍの磁気ディスクを用いた場合のカセット内のボンド率のバラつき測定結果を示す。磁気記録媒体として直径６５ｍｍの磁気ディスクを用いた場合のカセット内のボンド率のバラつき測定結果を示す。

本発明の複数の磁気記録媒体をＵＶ処理する方法は、複数の磁気記録媒体の各々が、非磁性基体上に磁性膜、保護膜、および潤滑膜を含む。非磁性基体、磁性膜、および保護膜は、通常用いられている非磁性基体、磁性膜、および保護膜を用いることができる。

本発明の方法は、複数の磁気記録媒体をＵＶランプで照射する第１の照射工程を含み、複数の磁気記録媒体のうちの一部の磁気記録媒体をＵＶランプで追加的に照射する第２の照射工程を含む。第１の照射工程で使用されるＵＶランプと、第２の照射工程で使用されるＵＶランプとは、同じ装置および出力であると装置および工程を単純化でき好ましいが、本発明は例えば第１の照射工程で使用されるＵＶランプと、第２の照射工程で使用されるＵＶランプとを異なる装置とし、または異なる出力とする構成も含むものである。第１の照射工程と第２の照射工程が連続していると時間短縮化でき好ましいが、本発明は第１の照射工程と第２の照射工程が間隔を空けている構成も含むものである。

好ましくは、第２の照射工程が、一部の磁気記録媒体を所定の滞留時間滞留させながら照射する工程であり、所定の滞留時間が、第１の照射工程の１〜１．５倍の時間である。所定の滞留時間が、第１の照射工程の１〜１．５倍（直接光の照射時間と同じ以上直接光の照射時間の１．５倍以下）の時間であると磁気記録媒体のカセットポジション内のボンド率のバラつきが最小限に抑えられるという効果が得られる。

図１に本発明の方法に使用される装置の一例を示す。図１は、装置１０においてＵＶ処理時の磁気ディスク１２（磁気記録媒体の典型例）、カセット１４、カーテン１６、ＵＶランプ（図示せず）を収納したＵＶランプハウス１８の位置を示している。磁気ディスク１２、カセット１４、カーテン１６、ＵＶランプハウス１８の位置は、直接ＵＶ光照射前、照射中、照射後は常にこの状態になっている。直接ＵＶ光で磁気ディスク１２を処理するため、カセット１４をＵＶランプハウス１８下で待機させ、リフター（図示せず）の位置にカセット１４を送りながらカセット１４の下からリフターで１枚ずつピックアップしている。直接ＵＶ光の照射（第１の照射工程）は、ＵＶランプハウス１８内に磁気ディスク１２を１枚ずつ入れて行っている。間接ＵＶ光の照射は、待機中にＵＶランプハウス１８から光が漏れてくるために起こっている。滞留時の間接ＵＶ光の照射（第２の照射工程）は、直接ＵＶ光の照射終了後にリフターが磁気ディスク１２をカセット１４に戻した状態でカセット送りをせずに留めておき間接ＵＶ光を照射することで行われている。

磁気記録媒体の好ましい潤滑剤としては、潤滑剤の主鎖部分に化学式１と化学式２のようにパーフルオロポリエーテルを含み、末端部分Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃の少なくとも１つが複数の官能基を有しており、分子量が５００〜１０，０００の間で規定されるものである。

(ただし式中ｐおよびｑはそれぞれ正の整数である。)

(ただし式中ｒは正の整数である。)

上記記載の末端構造において、官能基が、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アルデヒド基、１級および２級アミン基、ニトロ基、ニトリル基、イソニトリル基、イソシアナート基、チオール基、スルホ基、複素環のうちいずれか１つまたは複数から選択されることが好ましい。なお、潤滑剤に添加剤を加える場合もあるが、その場合でも本願発明の効果は得られることになる。

こうして、例えば、間接ＵＶ光によるボンド潤滑層形成の制御方法として、通常の処理ではボンド層膜厚が低くなってしまうカセットの最後周辺（例えば２３枚目〜２５枚目）で滞留させてボンド層膜厚を上昇させることでカセット内ボンド潤滑剤膜厚のバラつきを低減させることが可能となる。

以下本発明の実施例を説明する。なお、実施例は本発明の代表例に過ぎず、本発明は実施例の記載に限定されるものではない。

潤滑剤として末端基に−ＯＨを持つＺ−Ｔｅｔｒａｏｌ（ソルベイ・ソレクシス社製）を用いた。従来通りのＵＶ処理を行った場合（第１の照射工程のみを行った場合）と、カセットの最後周辺（２３枚目〜２５枚目）で滞留させた場合（第１の照射工程および追加の第２の照射工程を行った場合）とで、ボンド潤滑層の膜厚のバラつきを調査した。

［磁気記録媒体への塗布および特性評価］
１、サンプル作製‐潤滑剤塗布
プラズマＣＶＤ法で作成した膜厚２．０ｎｍの非晶質カーボン保護膜で覆われた直径６５ｍｍ（２．５”）、９５ｍｍ（３．５”）の磁気ディスク基板に対し、上記の潤滑剤混合体をＤｉｐ法により塗布した。具体的には、溶媒としてＶｅｒｔｒｅｌＸＦ（三井デュポンフロロケミカル社製）を用いた潤滑剤混合体に磁気ディスク基板を７２秒時間浸漬させ、１．５ｍｍ／ｓｅｃの速度で引上げ、その後乾燥させて磁気ディスクを作成した。測定するポジションに磁気ディスクを入れ、その他の場所にはダミーディスクを入れ常に２５枚でＵＶ処理ができるような状態にした。塗布後の磁気ディスクのサンプルに対し、１８５ｎｍ／２５４ｎｍの波長を持つ２００ＷのＵＶランプを用いて９５ｍｍの磁気ディスクには１０秒間、６５ｍｍの磁気ディスクには９秒間ＵＶ処理を行った。

上記手法により作製したサンプルについて、潤滑層の膜厚をフーリエ変換式赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）により測定した。潤滑層の標準膜厚については、トータル膜厚が８．００Å、ボンド潤滑層の膜厚が６．００Å、ボンド率が７５．０％になるように、磁気ディスクを作製した。

ここで、前述に示した「トータル膜厚」、「ボンド潤滑層の膜厚」、「ボンド率」について説明する。

一般に、カーボン表面に存在する官能基と潤滑剤との結合割合は、フッ素系溶媒による洗浄前の潤滑層の膜厚に対するフッ素系溶媒による洗浄後の潤滑層の膜厚の割合として表され、その百分率値が「ボンド率」と呼ばれる。

ここで、洗浄前の潤滑層の膜厚が「トータル膜厚」であり、洗浄後の潤滑層の膜厚が「ボンド潤滑層の膜厚」である。「ボンド潤滑層の膜厚」は、実際にカーボン表面と結合している潤滑層の膜厚（量）を表している。

フッ素系溶媒としては、ＶｅｒｔｒｅｌＸＦ（三井デュポンフロロケミカル社製）を用いることが一般的であるため、本評価においてもこの溶媒を用いている。

２、ボンド潤滑層の膜厚評価
前記プロセスにより作製したサンプルにＵＶ処理を行い、ボンド率（カセット内でのボンド潤滑層の膜厚のバラつき）を測定した。最後周辺（２３枚目〜２５枚目）の磁気ディスクの滞留は、直接ＵＶ光照射後にＵＶランプハウスの下で所定時間（３．５”では１０秒間、２．５”では１３．５秒間）放置し、間接ＵＶ光を照射した。

図２は直径９５ｍｍ磁気ディスクのボンド率を示すグラフであり、図３は直径６５ｍｍの磁気ディスクのボンド率を示すグラフである。図２および図３のデータを第１表〜第５表に示す。

滞留は、２５枚目の磁気ディスクに直接ＵＶ光を照射してカセットに戻した直後（カセット排出前）に所定の時間放置させボンド率の低い周辺（２３枚目〜２５枚目）へ間接ＵＶ光を照射し、ボンド率を上昇させる方法で行っている。図２の滞留ありの場合、滞留時間は直接ＵＶ光と同じ照射時間（９秒間）とした。図３の滞留１の場合、滞留時間は直接ＵＶ光と同じ照射時間（９秒間）とした。図３の滞留２の場合、滞留時間は直接ＵＶ光の１．５倍の時間（１３．５秒間）とした。

図２のデータでは、最後周辺の磁気ディスクを滞留させることで滞留なしに比べてボンド率のバラつきが約０．３％の改善が見られ、図３ではボンド率のバラつきが滞留なしでは５．２％、滞留１では３．３％、滞留２では１．６％と滞留を入れることでバラつきを低減させる効果が見られる。

これらの結果から、磁気ディスクのサイズに関わらずボンド率の低くなる磁気ディスクの周辺に滞留処理をいれることが間接ＵＶ光の照射を促しボンド潤滑層の膜厚の形成に繋がるため、バラつきの改善に有効であると言える。

本発明によって、通常処理ではボンド潤滑層の膜厚が低い一部の磁気記録媒体に対して間接ＵＶ光の制御が可能となり、カセット内でのボンド潤滑層の膜厚のバラつきが低減でき均一な磁気ディスクの製造が可能となる。

１０装置
１２磁気ディスク
１４カセット
１６カーテン
１８ＵＶランプハウス

Claims

複数の磁気記録媒体を処理する方法であって、複数の磁気記録媒体の各々が、非磁性基体上に磁性膜、保護膜、および潤滑膜を含み、
複数の磁気記録媒体をＵＶランプで照射する第１の照射工程を含み、
複数の磁気記録媒体のうちの一部の磁気記録媒体をＵＶランプで追加的に照射する第２の照射工程を含む方法。
第２の照射工程が、一部の磁気記録媒体を所定の滞留時間滞留させながら照射する工程であり、所定の滞留時間が、第１の照射工程の１〜１．５倍の時間である、請求項１に記載の方法。