JPH02177009A

JPH02177009A - 磁気記録再生方法

Info

Publication number: JPH02177009A
Application number: JP32984388A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nishimatsu; 西松　正治; Jiyouichirou Ezaki; 江崎　城一朗; Haruyuki Morita; 治幸森田; Kazumasa Fukuda; 一正福田; Yoshiyori Kobayashi; 小林　由縁
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-07-10
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2762286B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、磁気記録再生方法に関する。

〈従来の技術〉磁気記録媒体の表面や磁気ヘッドのフロント面には、従
来、種々の潤滑膜が形成されている。

例えば、特開昭６３−１１７３７９号公報には、コンタ
クト・スタート・ストップ（Ｃ３Ｓ）を行なういわゆる
ハードディスク装置において、磁気ディスクおよび磁気
ヘッドの互いに対向する面の一方を疎水性とし、他方を
親水性としたものが開示されている。　このものでは、
疎水性あるいは親水性を付与するためにラングミュア・
プロジェット（以下、ＬＢと略称する）膜を形成してい
る。　そして、その効果として、ディスクとヘッドとの
吸着の防止を挙げている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、本発明者らの研究によれば、一方の表面が疎水
性で他方の表面が親水性であるヘッドおよび媒体を用い
た場合、媒体とヘッドとの連続長期間に亘る摺接により
、あるいは浮上型ヘッドを用いるときには、特に磁気ヘ
ッドのフライングバイトを下げてきたときに、吸着しや
すいということがわかった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
であり、耐久摩擦にすぐれた磁気ヘッドおよび磁気記録
媒体を用いた磁気記録再生方法を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉このような目的は下記（１）〜（４）の本発明によって
達成される。

（１）磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録および再生
を行なう方法であって、前記磁気ヘッドの少なくともフロント面および前記磁気
記録媒体の少なくとも磁気ヘッド側表面に、疎水性の潤
滑膜が形成されていることを特徴とする磁気記録再生方
法。

（２）前記磁気ヘッドのフロント面の表面粗さ（Ｒｍａ
ｘ）が２００Å以下であり、磁気記録媒体の磁気ヘッド
側表面のＲＩＩＩａｘが２００Å以下である上記（１）
に記載の磁気記録再生方法。

（３）前記磁気記録媒体が、酸化鉄を主成分とする連続
薄膜型の磁性層を有する上記（１）または（２）に記載
の磁気記録再生方法。

（４）前記磁気ヘッドが、薄膜型の浮上型磁気ヘッドで
ある上記（１）ないしく３）のいずれかに記載の磁気記
録再生方法。

以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明では、磁気ヘッドの少なくともフロント面および
磁気記録媒体の少なくとも磁気ヘッド側表面に、疎水性
の潤滑膜が形成される。

本発明において疎水性の潤滑膜とは、少なくとも表面が
疎水性である膜を意味するが、潤滑膜全体が疎水性化合
物から構成されていてもよい。

また、疎水性の潤滑膜の水との接触角は、９０°以上で
あることが好ましく、より好ましくは９５〜１３５°で
ある。

潤滑膜を構成する化合物に特に制限はないが、フッ素系
化合物が含有されることが好ましい。

本発明において潤滑膜の膜厚は、好ましくは２０００Å
以下、より好ましくは４〜３００人程度、さらに好まし
くは４〜１００人程度、特に好ましくは４〜８０人程度
である。

潤滑膜の成膜方法に特に制限はなく、公知のＬＢ法、塗
布法、気相成膜法などから適当な方法を選択することが
できるが、膜の配列性を制御することが容易で、より疎
水性の表面を得ることができることから、ＬＢ法を用い
ることが好ましい。

このような潤滑膜が形成される磁気記録媒体としては、
剛性の基板上に磁性層を有するいわゆるハードディスク
が好適である。

このようなハードディスクのうち、酸化鉄を主成分とす
る連続薄膜型の磁性層を有するものが特に好ましい。

剛性基板の材質に特に制限はないが、下地層などを設層
する必要がなく製造工程が簡素になること、また、研磨
が容易で表面粗さの制御が簡単であることから、本発明
ではガラスを用いることが好ましい。

ガラスとしては、強化ガラスを用いることが好ましい。

　このようなガラスとしては、特開昭６２−４３８１９
号公報に記載されているような表面強化ガラスが挙げら
れる。

剛性基板の表面粗さ（Ｒｍａｘ）は２００Å以下である
ことが好ましく、特に１００Å以下であることが好まし
い、　このような表面粗さは、例えば、特開昭６２−４
３８１９号公報に記載されているようなメカノケミカル
ポリッシングなどにより得ることができる。　なお、Ｒ
ｍａｘは５０Å以下であることがさらに好ましい。　本
発明では薄膜磁性層をこの基板上に直接設層するため、
磁性層の表面粗さは、基板の表面粗さとほぼ等しくなる
。　基板の表面粗さを上記範囲内とすれば、磁性層表面
と浮上型磁気ヘッドの浮揚面との距離を０．１μｍ以下
に保って記録および再生を行な・）ことができ、高密度
記録が可能となる。

ガラス基板の材質に特に制限はなく、ホウケイ酸ガラス
、アルミノケイ酸ガラス、石英ガラス、チタンケイ酸ガ
ラス等のガラスから適当に選択することができる。　た
だし、特開昭６２−４３８１９号公報に記載されている
ようなメカノケミカルポリッシングにより表面平滑化を
行なう場合、結晶質を含まないガラスを用いることが好
ましい。　これは、メカノケミカルポリッシングにより
結晶粒界が比較的早く研磨されてしまい、上記のよりな
Ｒｍａｘが達成できないからである。

剛性基板の形状および寸法に特に制限はないが、通常、
ディスク状とされ、厚さは０．５〜５ｍｍ程度、直径は
２５〜３００　ｍ　ｍ程度である。

剛性基板上には、酸化鉄を主成分とする連続薄膜型の磁
性薄膜が成膜され、磁性層とされる。

磁性層の層厚は、生産性、磁気特性等を考慮して、５０
０〜３０００人程度とすることが好ましい。

磁性１の成膜は公知の気相成膜法等により行なえばよい
が、スパッタ法、特に反応性スパッタ法を用いることが
好ましい。

なお、磁性層中には、成膜雰囲気中に含まれるＡｒ等が
含有されていてもよい。

このようにして得られる磁性層の表面粗さは、剛性基板
の表面粗さとほぼ等しいものである。

このようにして設層される磁性層は、特開昭６２−４３
８１９号公報に記載されている。

このような方法の他、本発明では、蒸着法、めっき法に
より酸化鉄を主成分とする薄膜を形成する方法、あるい
は薄膜形成後に熱処理を施す方法等によって磁性層を設
層してもよい。

このような磁性層上に、前述した潤滑膜が成膜される。

なお、潤滑膜成膜後、潤滑膜表面を研磨してもよい。

他方、磁気ヘッドとしては、このようなハードディスク
と組み合わせて使用される各種浮上型の磁気ヘッドが好
適である。

浮上型磁気ヘッドのうちでは、特に薄膜型のヘッドが好
適である。

次に、薄膜型の浮上型磁気ヘッドについて説明する。

第１図に、薄膜型の浮上型磁気ヘッドの好適例を示す。

第１図に示される浮上型磁気ヘッド１は、基体２上に、
絶縁層３１、下部磁極層４１、ギャップ層５、絶縁層３
３、コイル層６、絶縁層３５、上部磁極層４Ｓおよび保
護層７を順次有する。

本発明では、このような浮上型磁気ヘッド１の少なくと
もフロント面、すなわち浮揚面に、前述した潤滑膜１１
を有する。

また、本発明では、フロント面の表面粗さ（Ｒｍａｘ）
は、２００Å以下であることが好ましい。　このよりな
Ｒｍａｘを有する磁気ヘッドと上記したよりなＲｍａｘ
を有する磁気記録媒体とを組み合せて使用することによ
り１本発明の効果はより向上する。

コイル層６の材質には特に制限はなく、通常用いられる
Ａｊ２、Ｃｕ等の金属を用いればよい。

コイルの巻回パターンや巻回密度についても制限はなく
、公知のものを適宜選択使用すればよい。　例えば巻回
パターンについては、図示のスパイラル型の他、積層型
、ジグザグ型等いずれであってもよい。

また、コイル層６の形成にはスパッタ法、めっき法等の
各種気相被着法を用いればよい。

基体２は、ビッカース硬度１０００以上のセラミックス
材料から構成されることが好ましい。

このようなセラミックス材料としては、Ａ℃ｇｏｓ−Ｔ
ｉＣを主成分とするセラミックス、ＺｒＯ＊を主成分と
するセラミックス、ＳｉＣを主成分とするセラミックス
またはＡβＮを主成分とするセラミックスが好適である
。　また、これらには、添加物としてＭ　ｇ、Ｙ、Ｚｒ
０ｇ　、Ｔｉ０ｚ等が含有されていてもよい。

これらのうち、本発明に特に好適なものは、Ａｌｘ　Ｏ
ｓ　−ＴｔＣを主成分とするセラミックス、ＳｉＣを主
成分とするセラミックスまたはＡｊ２Ｎを主成分とする
セラミックスであり、これらのうち最も好適なものは、
酸化鉄を主成分とする薄膜磁性層の硬度との関係が最適
であることから、Ａ　Ｉ２ｚ　Ｏｓ　−Ｔ　ｉ　Ｃを主
成分とするセラミックスである。

下部および上部磁極層４１．４５の材料としては、従来
公知のものはいずれも使用可能であり、例えばパーマロ
イ、センダスト、ｃｏ系非晶質磁性合金等を用いること
ができる。

磁極は通常１図示のように下部磁極層４１および上部磁
極層４５として設けられ、下部磁極層４１および上部磁
極層４５の間にはギャップ層５が形成される。

ギャップ層５は、Ａｌ２ｔ　Ｏｘ　、Ｓ　ｉ　０２等公
知の種々の材料であってよい。

これら磁極層４１．４５およびギャップ層５のパターン
、膜厚等は公知のいずれのものであってもよい。

さらに、図示例ではコイル層６はいわゆるスパイラル型
としてスパイラル状に上部および下部磁極層４１．４５
間に配設されており、コイル層６と上部および下部磁極
層４１．４５間には絶縁層３３．３５が設層されている
。

また下部磁極Ｎ４１と基体２間には絶縁層３１が設層さ
れている。

絶縁層の材料としては従来公知のものはいずれも使用可
能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により行なう
ときには、Ｓ　ｉＯｘ　、ガラス、Ａｌ２２０．等を用
いることができる。

また、上部磁極４５上には保護層７が設層されている。

　保護層の材料としては従来公知のものはいずれも使用
可能であり、例えばＡρ２０８等を用いることができる
。　また、これらに各種樹脂コート層等を積層してもよ
い。

このような浮上型磁気ヘッドの製造工程は、通常、薄膜
作成とパターン形成とによって行なわれる。

各層の薄膜作成には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはメツキ法等を用いればよい。

浮上型磁気ヘッドの各層のパターン形成は、従来公知の
技術である選択エツチングあるいは選択デボジシミンに
より行なうことができる。

エツチングとしてはウェットエツチング２やドライエツ
チングにより行なうことができる。

また、潤滑膜１１は、前述した公知の成膜法により成膜
すればよい。

潤滑膜が成膜された浮上型磁気ヘッドは、アーム等の従
来公知のアセンブリーと組み合わせて使用される。

〈実施例〉以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

［実施例１］スパッタ法によりＡｌ２ｘ　０ｎ−Ｔｉｃ基体上に薄膜
を形成し、ドライエツチングによってパターンを形成し
た後、少な（とも浮揚面（フロント面）に潤滑膜を成膜
し、次いでスライダ構造として磁気ヘッドを得た。

なお、このＡＱ、０ｎ−Ｔｉｃ基体のビッカース硬度は
２２００であり、浮揚面の表面粗さ（ＲＩＩｌａｘ）は
２００Å以下であった。

潤滑膜を構成する化合物ならびに潤滑膜の成膜方法、膜
厚および水との接触角を、表１に示す。

なお、接触角は、接触角測定器により水をたらし、３０
秒後に接触角を測定した。

表１に示す化合物は、下記に示すとおりである。

また、表１に示す潤滑膜成膜方法の詳細は、下記の通り
である。

（ＬＢ法）表１に示す化合物のフロン溶液を調製し、展開溶液とした。

この展開溶液を水相表面に均一に落し、単分子膜を展開
した。

次に、表面圧が所定圧となるまで界面を圧縮し、水相中
に浸漬した被処理体（浮上型磁気ヘッド）を一定の速度
でほぼ垂直に上昇させ、上記被処理体上に単分子膜を移
し取り、さらに被処理体の下降および上昇を繰り返して
単分子膜を累積し、潤滑膜とした。

なお、水相の温度は２０℃とし、被処理体の上昇および
下降速度は２　ｍ　ｍ　／　ｍ　ｉ、　ｎとした。　そ
して、気液界面の表面圧は、組み合せＮｏ、１〜５では
３０ｄｙｎ／ｃｍとし、組み合せＮｏ、６および７では
１８　ｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍとした。

（塗布法）塗布溶液として表１に示す化合物の０．１ｗｔ％フロン溶液を調製し、ディッピング法によ
り成膜した。

このようにして作製された磁気ヘッドをアームと組合わ
せて、空気ベアリング型の浮上型磁気ヘッドを作製した
。

次に磁気ディスクを作製した。

外径１３０ａ＋ｍ、内径４０　ｍｍ、厚さ１．９ｍｍの
アルミノホウケイ酸ガラス板に化学強化処理を施した。

　化学強化処理は、４５０℃の溶融硝酸カリウムに１０
時間浸漬することにより行なった。

次いで、このガラス板表面をメカノケミカルポリッシン
グにより平滑化し、磁気ディスク基板とした。　メカノ
ケミカルポリッシングには、コロイダルシリカを含む研
磨液を用いた。

磁気ディスク基板の表面粗さ（Ｒｍａｘ）は９０人であ
った。

次いで、Ｆｅをターゲットとし、Ａｒ：０、＝５０　：
　５０で１０弓Ｔｏｒｒの雰囲気中で反応性スパッタを
行ない、２０００人のα−Ｆｅａ　Ｏｓ膜を成膜した。

　次に、水素気流中で３６０℃にて２時間還元処理を行
なって、Ｆｅｓ　０４膜とした後、空気中で３１０℃に
て１時間酸化を行ない、γ−Ｆ　ｅ　ｘ　Ｏｓの磁性層
とした。　この磁性層のＲｍａｘは１００人であった。

さらに、この磁性層上に潤滑膜を前記に準じ成膜した。

　潤滑膜を構成する化合物ならびに潤滑膜の成膜方法、
膜厚および水との接触角を表１に示す、　表１に示す成
膜方法の詳細は、上記磁気ヘッドと同様である。　また
、ＬＢ法における表面圧も、上記磁気ヘッドの場合と同
様である。

以上のようにして得られた浮上型磁気ヘッドと磁気ディ
スクとを表１に示す組み合せで走行させ、磁気ディスク
と浮上型磁気ヘッドとの間の初期摩擦および耐久走行後
の摩擦と、吸着を測定した。

耐久走行は、２０℃、６０％ＲＨの条件下、１００　ｒ
ｐｍにて３０分間接接触杆させることにより行い、摩擦
は、１　ｒｐｍ回転時の動摩擦係数で表オ）した。　結
果を、表１に示す。

表１の結果より、磁気ヘッドおよび磁気ディスクのいず
れの表面にも疎水性の潤滑膜が形成されている場合、摩
擦の変化が小さく、吸着も発生せず、耐久性に優れるこ
とがわかる。

〈発明の効果〉本発明では、磁気ヘッドおよび磁気記録媒体のいずれの
表面も疎水性であるので、耐久走行後においてもヘッド
および媒体の摩擦変動が少なく、また、吸着が発生せず
、信頼性の高い磁気記録再生方法が実現する。

符号の説明１・・・浮上型磁気ヘッド２・・・基体３１．３３．３５・・・絶縁層４１・・・下部磁極層４５・・・上部磁極層５・・・ギャップ層６・・・コイル層７・・・保護層１１・・・潤滑膜

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いる磁気ヘッドの好適例である薄
膜型の浮上型磁気ヘッドを示す部分断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁気ヘッドにより磁気記録媒体に記録および再生
を行なう方法であつて、前記磁気ヘッドの少なくともフロント面および前記磁気
記録媒体の少なくとも磁気ヘッド側表面に、疎水性の潤
滑膜が形成されていることを特徴とする磁気記録再生方
法。
（２）前記磁気ヘッドのフロント面の表面粗さ（Ｒｍａ
ｘ）が２００Å以下であり、磁気記録媒体の磁気ヘッド
側表面のＲｍａｘが２００Å以下である請求項１に記載
の磁気記録再生方法。
（３）前記磁気記録媒体が、酸化鉄を主成分とする連続
薄膜型の磁性層を有する請求項１または２に記載の磁気
記録再生方法。
（４）前記磁気ヘッドが、薄膜型の浮上型磁気ヘッドで
ある請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気記録再生
方法。