JPH04192117A - 磁気ディスク用アモルファスカーボン基板 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は磁気ヘッド浮揚面と磁気ディスク表面との間に
吸着現象が発生することを防止するためにテクスチャー
（Ｔｅｘｔｕｒｅ　）処理を施した磁気ディスク用アモ
ルファスカーボン基板に関する。

［従来の技術］ 従来、磁気ディスクはＮ１−Ｐメツキ材等が被覆された
Ａノ基板上に磁性膜を形成して構成されている。そして
、磁気ディスク記録再生装置においては、磁気ディスク
上に浮揚型磁気ヘッドを配置し、磁気ディスクを回転さ
せることにより磁気ヘッドを浮揚させた状態で、この磁
気ヘッドにより磁気ディスクへの書込み又は再生を行う
。しかしながら、磁気ディスクへの書込み又は再生を行
う際、ディスク静止時において磁気ヘッド浮揚面と磁気
ディスク表面との間に吸着が生じる場合がある。この吸
着現象は磁気ヘッド浮揚面及び磁気ディスク表面が極め
て平滑であって双方が微小間隔で対面しているときに、
その間隙が０２、Ｎ２又はＨ，Ｏ等の分子により埋め尽
くされて界面張力により大きな吸着力が発生することに
起因する。

このような吸着現象が発生すると、磁気ディスクを駆動
するモータが起動するときに多大の電力を消費するとい
う不都合を招来する。

そこで、上述の吸着現象を防止するため、磁気ディスク
用Ａ！基板においては、磁性膜を被着するに先立ち、基
板表面を一旦鏡面仕上げした後、テクスチャー処理を施
すことによりその表面粗さを調整している。このテクス
チャー処理方法としては、以下に示すものがある。即ち
、ＡＩ基板（Ｎｉ−Ｐメツキ材）を回転させた吠態で、
このＡ！基板に研磨テープをローラで押し付けながら接
触させつつ、前記研磨テープをＡ！基板の半径方向に移
動させる。研磨テープとしては炭化ケイ素、アルミナ又
はダイヤモンド等の砥粒を付着させたものを使用する。

このように機械的なテクスチャー処理を施すことにより
、磁気ディスク用Ａｌ基板の表面に同心円状の条痕を付
し、条痕が円周方向に配向した粗面を得ることができる
。

なお、従来の他の磁気ディスク用基板として、アモルフ
ァスカーボン基板（神戸製鋼技法、１１０１゜３Ｂ、Ｎ
ｏ、４．３５乃至３８頁、１９８９年発行）が提案され
ている。このアモルファスカーボン基板は軽量且つ高強
度であると共に、耐熱性及び表面精度が優れていて、Ａ
Ｉ基板に比して磁気ディスクの記録密度を向上させるこ
とができるものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の機械的なテクスチャー処理を施し
た磁気ディスク用Ａ！基板においては、表面粗さを適切
なものに調整することが極めて困難であり、必要以上に
粗くなりやすい。磁気ディスクは記録密度を高めるため
に、磁気ヘッドの浮上高さ（スペーシング）をより一層
小さくすることが好ましいが、上述の如く、磁気ディス
ク用ＡＩ基板の表面粗さが必要以上に粗くなると、磁気
ヘッドの浮上高さを大きくせざるを得す、磁気ディスク
の記録密度が低下してしまう。更に、従来のアモルファ
スカーボン基板は磁気ヘッドの吸着防止及び磁気記録特
性の向上の面から表面粗さを検討すると自体、なされて
いないという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
磁気ディスクのヘッド吸着を防止できると共に、磁性膜
の特性を改善することができ、磁気ヘッドの浮上高さを
従来より小さくすることができる磁気ディスク用アモル
ファスカーボン基板を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る磁気ディスク用アモルファスカーボン基板
は、表面にテクスチャー処理を施した磁気ディスク用ア
モルファスカーボン基板において、前記テクスチャー処
理は表面粗さＲａが２０乃至１００人であって円周方向
の表面粗さＲａ　ｒと半径方向の表面粗さＲａ　ｓとの
比Ｒａ２／Ｒａｔが０．７５乃至１．２５であることを
特徴とする。

［作用コ 本願発明者等はアモルファスカーボン基板がもつ性質に
着目してそのテクスチャー処理方法について種々研究を
重ねた。その結果、アモルファスカーボン基板を表面研
磨した後に、酸化性雰囲気中にて所定の温度で加熱処理
することにより、アモルファスカーボン基板を適切な表
面粗さに処理することができるということを見い出した
。

即ち、表面研磨されたアモルファスカーボン基板を所定
の温度に加熱すると、Ｃ＋０□→ＣＯａの酸化反応が起
こり、カーボンがガス化されてその研磨面に微細な凹凸
が形成される。従って、加熱処理の条件を選択すること
によりアモルファスカーボン基板を適切な表面粗さに容
易に処理することができ、その表面が必要以上に粗くな
ることはない。これにより、磁気ディスクのヘッド吸着
を防止することができると共に、アモルファスカーボン
基板上に形成される磁性膜の特性を改善することができ
、磁気ヘッドの浮上高さを従来より小さくすることがで
きる。

次に、本発明に係る磁気ディスク用アモルファスカーボ
ン基板の表面粗さＲａ及び円周方向の表面粗さＲａ　ｉ
と半径方向の表面粗さＲａ　２との比Ｒａ　Ｉｇ／　Ｒ
ａ　ｒの限定理由について説明する。

基板面に対するテクスチャーの方向性をランダム配向に
すると、即ち、アモルファスカーボン基板の表面粗さＲ
ａが円周方向又は半径方向に偏らないようにすると、磁
気ディスクとして実用する際の記録再生エラー及びノイ
ズ（Ｓ／Ｎ比）を低減することができ、その記録密度を
高めることができる。しかしながら、円周方向の表面粗
さＲａ　ｓと半径方向の表面粗さＲａ２との比ＲａＱ／
Ｒａ、が０．７５乃至！、２５から外れると、磁気ディ
スフの記録再生エラー及びノイズ（Ｓ／Ｎ比）が増加す
る。このため、円周方向の表面粗さＲａ　１と半径方向
の表面粗さＲａ　２との比Ｒａ２／Ｒａｔは０．７５乃
至１．２５Ｅする。

アモルファスカーボン基板の表面粗さ（平均面粗さ）Ｒ
ａが２０人より小さいと、磁気ディスクとして実用する
際に磁気ヘッドの吸着が生じやすい。

一方、表面粗さＲａが１００人を超えると、磁気ヘッド
の浮上高さを約０．１μｍ以下にすることが困難になる
。このため、アモルファスカーボン基板の表面粗さＲａ
は２０乃至１００人にする。

このように、本発明に係る磁気ディスク用アモルファス
カーボン基板は記録密度を高めることができると共に、
磁気ヘッドの浮上高さを小さくすることができるので、
特に高性能の磁気ディスクに使用するのに好適である。

なお、本発明におけるアモルファスカーボン基板とは、
ガラス質炭素に超高１ｉｔ）（ＩＰ（熱間静水圧加圧）
処理を施すことにより、気孔を殆ど消失させて密度を１
．８０ｇ／ｃ■３以上と高くシ、その特性をグラファイ
トに近付けた高密度アモルファスカーボンからなるもの
である。

〔実施例コ 次に、本発明の実施例について説明する。

始めに、本発明の実施例及び本願特許請求の範囲から外
れる比較例に係る磁気ディスク用アモルファスカーボン
基板の製造方法について説明する。

先ず、炭化焼成後にアモルファスカーボンとなる熱硬化
性樹脂とフェノールホルムアルデヒド樹脂との混合樹脂
をホットプレスにより磁気ディスクの形杖に成形した後
、この成形体をＮ２ガス雰囲気中で約１４５０℃の温度
に加熱して予備焼成した。

次いで、この予備焼成体を熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）装
置を使用して約２９００°Ｃに加熱しつつ約３０００気
圧の等方的圧力を加えてＨＩＰ処理を施した。

更に、この焼成体に所定の端面加工及び表面研磨を施す
ことにより、直径が３．５ｉｎｃｈのアモルファスカー
ボン基板（未処理）を得た。

次に、未処理のアモルファスカーボン基板にテクスチャ
ー処理を施した。即ち、未処理のアモルファスカーボン
基板を種々の研磨条件で表面研磨した後、夫々２５枚ず
つ基板カートリッジに挿入し、空気中（酸素の存在下）
において所定の温度で所定時間加熱処理した。このよう
にして、実施例１乃至７及び比較例１乃至４に係る磁気
ディスク用アモルファスカーボン基板を製造した。

上述の実施例１乃至７及び比較例１乃至４に係る磁気デ
ィスク用アモルファスカーボン基板について、夫々表面
粗さ計を使用してテクスチャー処理後の表面粗さＲａを
測定し、円周方向の表面粗さＲａ　ｓと半径方向の表面
粗さＲａ２との比Ｒａ２／Ｒａｔを求めた。その結果を
下記第１表に示す。なお、表面粗さ計はランクテーラホ
ブソン社製のタリステップ（商品名）を使用し、以下に
示す条件にて測定を行った。

スタイラス；２．５μｍＲ 測定長さ　”、　　ｌｌ− カットオフ；０．０８ｍ■ 倍率　　　；縦Ｘ　１０Ｇ００００ 次に、各磁気ディスク用アモルファスカーボン基板を精
密洗沖した後、マグネトロンスパッタリング装置を使用
してこのアモルファスカーボン基板上にＣｏＮｉＣｒか
らなるメディア層（磁性膜）とカーボン保護膜とを順次
成膜し、更にその表面に潤滑材を塗布して磁気ディスク
を作製した。

そして、プロクイツブ社製のディスクサーテイファイヤ
（商品名）を使用して実施例及−び比較例に係る磁気デ
ィスクについて、ヘッド吸着又はヘッドクラッシュの発
生状況、記録再生特性及びノイズ特性を評価した。その
結果を下記第１表に併せて示す。なお、磁気ディスクと
薄膜ヘッドとの間のヘッド浮上高さは約０．０８μｍに
した。

第　　１　　表 この第１表から明らかなように、実施例１乃至７に係る
磁気ディスクはいずれもヘッド浮上高さが約Ｏ，ＯＳμ
ｍと低くても、ヘッド吸着又はヘッドクラッシュが発生
することはなかった。また、実施例１乃至７に係る磁気
ディスクは記録再生特性及びノイズ特性がいずれも優れ
ていた。

一方、表面粗さＲａが１５人である比較例１に係る磁気
ディスクは、テクスチャー処理による表面粗さＲａが不
十分であるためヘッド吸着が発生した。表面粗さＲａが
１２０人である比較例２に係る磁気ディスクは、表面粗
さＲａが必要以上に粗いためにヘッドクラッシュが発生
し、ヘッド浮上高さを約０．０８μｍまで下げることが
できなかった。

また、Ｒａａ　／Ｒａｔが夫々０．７１及び１．２８で
ある比較例３．４に係る磁気ディスクは、テクスチャー
が方向性を有しているため、記録再生エラーが多く、ノ
イズ特性が悪いものであった。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、その表面粗さＲａ
を２０乃至１００人にすると共に、円周方向の表面粗さ
Ｒａｔと半径方向の表面粗さＲａＱとの比Ｒａ　ｔｓ　
／　Ｒａ　ｔを０．７５乃至１．２５にしてテクスチャ
ーをランダム配向にさせたから、磁気ディスクに対する
磁気ヘッドの吸着を防止することができると共に、磁気
ヘッドの浮上高さを従来より小さくしてアモルファスカ
ーボン基板上に形成される磁性膜の記録再生特性を向上
させることができる。

従って、本発明に係る磁気ディスク用アモルファスカー
ボン基板は、特に、高性能の磁気ディスクの基板として
好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にテクスチャー処理を施した磁気ディスク用
   アモルファスカーボン基板において、前記テクスチャー
   処理は表面粗さＲａが２０乃至１００Åであって円周方
   向の表面粗さＲａ＿１と半径方向の表面粗さＲａ＿２と
   の比Ｒａ＿２／Ｒａ＿１が０．７５乃至１．２５である
   ことを特徴とする磁気ディスク用アモルファスカーボン
   基板。