JPH04212714A - 磁気記録媒体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば磁気ヘッドとの間
において情報の記録および再生を行う磁気記録媒体に関
するものであり、特に表面にテクスチャと称する微細な
溝若しくは凹凸を設けた磁気記録媒体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より磁気記録媒体上に情報を記録し
、若しくはこの媒体上に記録した情報を再生出力するた
めに磁気ディスク装置が使用されているが、上記の記録
、再生を行う場合には磁気ヘッドと磁気記録媒体とを例
えば０．２〜０．３μｍの微小間隙に保持するのが通常
である。従って磁気ヘッドと磁気記録媒体との接触によ
る摩擦、摩耗および／または両者の衝突に伴う損傷を防
止するため、浮動ヘッドスライダを使用する。

【０００３】すなわち磁気ヘッドを装着したスライダが
、磁気記録媒体の表面との相対速度により、両者の間隙
に発生する流体力学的浮上力を利用して、両者の微小間
隙を保持するように構成している。しかしながら磁気記
録媒体が静止している場合には、上記流体力学的浮上力
が存在しないため、スライダは磁気記録媒体上に接触し
た状態で係止している。一方スライダおよび磁気記録媒
体の表面は極めて高い面精度で形成されているため、上
記静止若しくは係止した状態ではスライダが磁気記録媒
体に吸着してしまうことがある。

【０００４】このような吸着状態が発生すると、磁気記
録媒体の起動時および停止時において、極めて大なる起
動トルクを必要とし、起動不能となるか、若しくは両者
の接触摺動により摺動面を著しく損傷し、以後の使用が
不能となる等の問題点がある。上記の問題点を解決する
手段として、磁気記録媒体の表面にテクスチャと称する
微細な溝若しくは凹凸を設け、スライダが磁気記録媒体
上に係止した場合においても平滑面同志が接触すること
に起因する吸着現象の発生を防止しているのが通常であ
る。

【０００５】上記のようなテクスチャを加工する方法と
しては、エッチングによって方向性の無い凹凸を形成す
るテクスチャ加工も知られているが、通常磁気記録媒体
用基板（以下単に「基板」と記述する）を回転させ、例
えばゴム等の弾性材料からなる１対の加圧ロールにより
、研磨テープを前記基板の表面に押圧させるような加工
方法や、円板状の回転研磨部材を押圧させる加工方法等
が使用されている。この結果得られるテクスチャの形状
としては、テクスチャの溝が基板の回転中心に対して同
心円状をなすものと、基板の円周方向に対して不特定な
角度θで交差するものとがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板に設け
るテクスチャについては、単に溝若しくは凹凸を設ける
ことのみを主眼とした構成であるため、折角テクスチャ
を基板の表面に加工しても、実際の使用時において磁気
ヘッドとの間の摩擦係数の低減が期待通りに得られず、
磁気記録媒体としてのＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｓｔａ
ｒｔ　ａｎｄ　Ｓｔｏｐ）特性その他の特性において満
足できないことがある。

【０００７】次にＣＳＳ特性について記述する。一般に
ディスクドライブ装置の電源をＯＮ／ＯＦＦすることに
より繰り返される磁気記録媒体とスライダとの摺動接触
は、両者の表面を摩耗させたり、損傷させる原因となる
。特に磁気記録媒体の表面の磁気記録層が破壊され易く
、このため磁気記録媒体の表面に潤滑性を付与させるこ
とが必要である。一方他の現象として、磁気記録媒体と
スライダとの吸着があり、この現象は両者の接触面が極
めて平坦である場合に発生し易い。

【０００８】上記磁気記録媒体とスライダとの間の吸着
力が、磁気記録媒体を回転駆動しているモータのトルク
以上になると、磁気記録媒体は回転できなくなり、ディ
スクドライブ装置として機能しなくなる。上記の表面摩
耗、損傷および吸着を回避するために、磁気記録媒体の
表面を粗面化（テクスチャ加工）するのが通常である。 このようにして特性を向上させるのであるが、この場合
の磁気記録媒体の表面の耐摩耗性および潤滑特性をＣＳ
Ｓ特性という。

【０００９】また一部の例においてテクスチャの粗度を
ある範囲以内に規定することも知られているが（例えば
特開昭６２−４３８２９号、同６４−５５７３８号、同
６４−７３５２８号公報参照）、その場合でも磁気記録
媒体のＣＳＳ特性（例えば表面の摩擦係数）のばらつき
が大きい場合があり、磁気記録媒体としての耐久性およ
び信頼性の点で問題があった。一方近年の磁気記録媒体
には、記録密度および容量の増大に対する要求が一段と
厳しくなってきており、基板の加工工程における加工精
度を大幅に向上させる必要があることは当然であるが、
上記テクスチャの形状についても最適形状を追求する必
要があり、これによりＣＳＳ特性の向上を図ることが必
要である。

【００１０】また近年の磁気記録媒体には、組み合わせ
て使用される磁気ヘッドとの関係において、単にＣＳＳ
特性のみならず、磁気ヘッドの浮上安定性若しくはグラ
イド特性についても厳しい要求がされるようになってき
ている。

【００１１】次にグライド特性について記述する。高密
度で記録するためには、磁気記録媒体の磁気記録層の記
録ビットを小さくすることが必要であり、このためスラ
イダの低浮上量化が行われる。磁気記録媒体に記録／再
生する場合、スライダの浮上安定性が重要となる。もし
スライダが磁気記録媒体の表面に存在する突起に衝突し
、スライダの安定性が損なわれると、記録されるべき信
号の大きさが微妙に変動し、再生信号が異常となったり
、ビット長にばらつきを生じたりする。またスライダが
上記突起に衝突することにより、スライダと磁気記録媒
体とを異常接触させる端緒にもなる。このように磁気記
録媒体の表面は、スライダが低浮上の状態であっても、
安定して浮上し得るような平滑性を有することが必要で
ある。このような磁気記録媒体の表面の平滑性をグライ
ド特性という。

【００１２】また前記記録密度および容量の増大に対す
る要求が厳しくなってきた結果、磁気記録媒体と磁気ヘ
ッドとの間隙を更に狭小にする必要もあり、この点上記
従来のものにおいては要求を完全に満足させることがで
きないという問題点がある。

【００１３】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、基板の表面に形成すべきテクスチャを特定する
ことにより、確実かつ優れたＣＳＳ特性を有すると共に
、優れたグライド特性を併有する磁気記録媒体を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、基板上に少なくとも磁気記録層
とこの磁気記録層を被覆する保護膜層とを設けると共に
、表面に基板の略円周方向に沿って筋状のテクスチャが
現れるように形成してなる磁気記録媒体において、表面
粗さをＲｍａｘ　＝１００〜４００Å、テクスチャの半
径方向の溝間隔を０．５〜３μｍに形成する、という技
術的手段を採用した。次に本発明においては、上記技術
的手段に表面の任意の位置における半径方向４ｍｍ以下
の最大うねりを３００Å以下に形成する、という技術的
手段を付加することにより、より好ましい効果を得るこ
とができる。

【００１５】上記の発明において、表面粗さは探針尖端
の曲率半径が２．５μｍの触針式表面粗さ計（Ｄｅｋｔ
ａｋ）で測定した場合に、Ｒｍａｘ　が１００Å未満で
あると、磁気記録媒体の表面が平滑すぎるために液体潤
滑剤を塗布しなくても磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面
に吸着し、磁気記録媒体の起動時および停止時において
極めて大なる起動トルクを必要とし、甚だしい場合には
起動不能となるため好ましくない。表面粗さＲｍａｘ　
が１００〜１５０Åの場合において、液体潤滑剤を１５
Å以上塗布すると、吸着現象が顕著になるため好ましく
ない。

【００１６】またテクスチャの半径方向の溝間隔が０．
５μｍ未満の場合には、表面粗さＲｍａｘ　を１００Å
以上にすることが困難であり、上記同様な吸着現象を惹
起するため好ましくない。一方表面粗さＲｍａｘ　が４
００Åを超えるか、若しくはテクスチャの半径方向の溝
間隔が３μｍを超えると、磁気ヘッドと磁気記録媒体と
の接触面積が大きくなる。また各凹凸の頂点の高さが不
揃いになり、部分的に接触力が大となるため、磁気記録
媒体の表面を損傷したり、摩擦係数が大になるため不都
合である。

【００１７】次に周期０〜４ｍｍ、すなわち図２に示す
ように磁気ヘッド１の幅以下の半径方向範囲内の表面の
最大うねりが３００Åを超えると、平滑性が損なわれ、
磁気ヘッドの浮上安定性若しくはグライド特性を低下す
るため好ましくない。一般に磁気記録媒体の表面のうね
りは、主としてスライダの浮上安定性、すなわち前記し
たグライド特性に影響する。また磁気ヘッドの幅は通常
３ｍｍ程度であるため、うねりの周期がこの値より大な
る周期である場合には、スライダの浮上安定性を大きく
損なうことはない。従ってうねりの周期０〜４ｍｍの間
における数値を勘案すればよい。なおこの値は磁気記録
媒体の半径方向の測定値であり、円周方向のうねりは極
めて小であり、３００Åを超えることはない。

【００１８】

【作用】　　　　上記の構成により、ＣＳＳ特性を向上
させることができると共に、優れたグライド特性を確保
することができる。

【００１９】

【実施例】まず直径３．５ｉｎまたは９５ｍｍのアルミ
ニウム基板にＤＣスパッタリングによって２０００Å厚
のＣｒ下地膜を設け、この表面に表に示す表面粗さおよ
び半径方向の溝間隔のテクスチャを形成した。次にこの
Ｃｒ下地膜の上に、アルゴン雰囲気中でＤＣスパッタリ
ングにより、例えばＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ（重量比でＣｏ８
１％，Ｃｒ１０．２％，Ｔａ８．８％）からなる磁気記
録層を厚さ３５０Åに形成し、その上に炭素保護膜層を
ＤＣスパッタリングにより厚さ２００Åに形成して磁気
記録媒体とした。そして更にその上に液体潤滑剤を１８
〜２０Åの厚さに塗布した。

【００２０】このようにして形成した磁気記録媒体を磁
気ディスク装置に装着して、ＣＳＳテストを行い、３万
回後の摩擦係数を測定した結果を表１に併記する。ＣＳ
Ｓテストに際して使用した磁気ヘッドは、Ｍｎ−Ｚｎミ
ニモノシリック型（トラック幅２０μｍ）であり、スラ
イダ幅６１０μｍ、ジンバルばね圧９．５ｇｆ、基板の
半径２４ｍｍの位置における浮上量０．２μｍ、基板の
最大回転数３６００ｒｐｍ、ＣＳＳテストサイクル３０
秒の条件で測定したものである。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかなように、まずＮｏ．　１
においては表面粗さＲｍａｘ　および半径方向の溝間隔
が何れも小であるため、テクスチャの機能が充分に発揮
されず、磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面に吸着する不
都合を惹起した。またＮｏ．　２においては摩擦係数が
異常に大であり、テクスチャ本来の機能が不充分である
と認められる。一方Ｎｏ．　１３においては表面粗さＲ
ｍａｘ　および半径方向の溝間隔が大であるため、摩擦
係数が異常に大となっており、Ｎｏ．　１４，１５にお
いては磁気記録媒体の表面を損傷する不都合が認められ
る。なお摩擦係数の値は、通常ＣＳＳテスト３万回後の
値において０．５以下が基準となっており、この点にお
いて、上記Ｎｏ．　２，１３における摩擦係数が過大で
あるため好ましくない。

【００２３】これに対して、本発明によるＮｏ．　３〜
Ｎｏ．　１２においてはＣＳＳテスト３万回後において
も摩擦係数の値は何れも低い値を示しており、磁気記録
媒体の表面に何等の損傷も認められなかった。

【００２４】次に図１は表面の０〜４ｍｍ周期の最大う
ねりとグライド高さとの関係を示す図であり、前記実施
例同様にして形成した磁気記録媒体について測定した結
果である。なおグライド高さは、次のようにして測定し
た。すなわち、後部に圧電素子を接着した通常の磁気ヘ
ッドを、磁気記録媒体上に浮上量を変化させながら浮上
させたとき、圧電素子からパルス状波形の出力が検出さ
れる最大の浮上量を測定し、グライド高さとした。

【００２５】図１から明らかなように、グライド高さ測
定対象の磁気記録媒体は、何れも表面粗さＲｍａｘ　お
よび半径方向の溝間隔が前記表１のＮｏ．　３〜Ｎｏ．
　１２相当のものであるため、ＣＳＳ特性は良好である
のに拘らず、表面の最大うねりが増加するに伴ってグラ
イド高さが漸増する傾向を示している。近年の磁気記録
媒体に要求されるグライド特性は益々厳しくなってきて
おり、グライド高さは０．１５μｍ以下、好ましくは０
．１２５μｍ以下とする必要がある。上記のグライド高
さを確保するためには、表面の最大うねりを３００Å以
下とし、平滑性を保持することが必要である。

【００２６】本実施例においては、基板の構成材料がア
ルミニウムである場合について記述したが、これ以外に
アルミニウム合金、セラミックス、ガラス等を任意に選
定することができる。そしてこの基板上には必要に応じ
て、クロムの他、Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐ，アルマイ
ト等の硬質被膜を設けることができる。また磁気記録層
を形成する材料として、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ以外に、Ｃｏ
，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ，
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｃｏ−Ｐｔ等を使用してもよく、磁気
ヘッドとしてＭｎ−Ｚｎフェライトヘッド以外のコンポ
ジットヘッド、薄膜ヘッド等を使用しても作用は同様で
ある。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、ＣＳＳ特性を確実かつ優れたものとし得
ると共に、優れたグライド特性を併有させ得るという効
果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面の最大うねりとグライド高さとの関係を示
す図である。

【図２】表面の半径方向のうねりと磁気ヘッドの幅との
関係を示す説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上に少なくとも磁気記録層とこの
   磁気記録層を被覆する保護膜層とを設けると共に、表面
   に基板の略円周方向に沿って筋状のテクスチャが現れる
   ように形成してなる磁気記録媒体において、表面粗さを
   Ｒｍａｘ　＝１００〜４００Å、テクスチャの半径方向
   の溝間隔を０．５〜３μｍに形成したことを特徴とする
   磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　表面の任意の位置における半径方向４
   ｍｍ以下の最大うねりを３００Å以下に形成したことを
   特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。