JPH04214226A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】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。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスクはＮｉ−Ｐメッキ材
等が被覆されたＡｌ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前記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Ｏ２　、Ｎ２　又はＨ２
　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。

【０００３】そこで、上述の吸着現象を防止するため、
磁気ディスク用Ａｌ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、Ａｌ基板（Ｎｉ−Ｐメッキ材）を回転さ
せた状態で、このＡｌ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Ａｌ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。

【０００４】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（神戸製鋼技報、Ｖｏｌ
．３９、Ｎｏ．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、Ａｌ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。

【０００５】

【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Ａｌ
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Ａｌ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が大
きくなり、磁気ディスクの記録密度を向上させることが
できない。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の
表面粗さを検討すること自体、十分になされていないと
いう問題点がある。

【０００６】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。

【０００７】

【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４０
乃至　２００Åであって円周方向の表面粗さＲａ１　と
半径方向の表面粗さＲａ２　との比Ｒａ２　／Ｒａ１　
が１．７５以上であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】磁気ディスク用アモルファスカーボン基板をテ
クスチャー処理する主目的は磁気ヘッドの吸着防止であ
るが、基板面に対するテクスチャーの方向性を同心円状
の円周配向にすると、即ち、アモルファスカーボン基板
の表面粗さＲａを円周方向に比して半径方向に大きくす
ると、円周方向の保磁力及び角形比を半径方向のそれに
比して　２乃至　３割向上させることができる。そして
、記録再生時において磁気ヘッドは磁気ディスクに対し
て相対的に円周方向に移動するので、上述の如くテクス
チャーの方向性を円周配向にすると、磁性膜の円周方向
の磁気特性を著しく向上させることができる。従って、
磁性膜（メディア層）にＰｔ又はＴａ等の高価な元素を
添加することなく、磁性膜の磁気特性を改善することが
できる。この場合に、円周方向の表面粗さＲａ１　と半
径方向の表面粗さＲａ２　との比Ｒａ２　／Ｒａ１　が
１．７５未満であると、テクスチャーの円周配向が不十
分であって円周方向でのメディア層の磁気特性の向上が
不十分になる。このため、円周方向の表面粗さＲａ１　
と半径方向の表面粗さＲａ２　との比Ｒａ２　／Ｒａ１
　は１．７５以上にする。

【０００９】一方、アモルファスカーボン基板の表面粗
さ（平均面粗さ）Ｒａが４０Å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　２００Åを超えると、磁気ヘッ
ドの浮上高さを従来より小さく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
４０乃至　２００Åにする。

【００１０】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磁気ヘッドの浮上高さを小
さくすることができると共に、Ｐｔ又はＴａ等の高価な
元素を添加しなくてもメディア層の磁気特性を向上させ
ることができるので、特に低コストの磁気ディスクに使
用するのに好適である。

【００１１】なお、本発明におけるアモルファスカーボ
ン基板のテクスチャー処理は、アモルファスカーボン基
板を所定の表面粗さで表面研磨した後に、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
ァスカーボン基板にテクスチャー面を付与することがで
きる。

【００１２】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＋Ｏ２　→ＣＯ２
　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記録再生
特性を向上させることができ、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。

【００１３】また、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温ＨＩＰ（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／ｃｍ３　以上と高くし、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。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００１５】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。

【００１６】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状
に成形した後、この成形体をＮ２　ガス雰囲気中で約１
４５０℃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℃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。

【００１７】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。

【００１８】上述の実施例１乃至４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Ｒａ１　と半
径方向の表面粗さＲａ２　との比Ｒａ２　／Ｒａ１　を
求めた。 その結果を下記表１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。

【００１９】 スタイラス；　２．５μｍＲ　 測定長さ　　；　１ｍｍ カットオフ；０．０８ｍｍ 倍率　　　　　　；縦×１００００００　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浄した後
、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。

【００２０】そして、実施例及び比較例に係る磁気ディ
スクから１辺が　５ｍｍの正方形状の試料片を切り出し
、この試料片の静磁気特性を測定した。なお、この静磁
気特性は磁気ディスクの円周方向及びこれに直交する半
径方向について測定した。また、同様にして作製した実
施例及び比較例に係る磁気ディスクについて、プロクイ
ップ社製のディスクサーティファイヤ（商品名）を使用
して記録再生を行い、ヘッド吸着又はヘッドクラッシュ
の発生状況を評価した。これらの結果を下記表１に併せ
て示す。なお、磁気ディスクとＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ　Ｉ
ｎ　Ｇａｐ）ヘッドとの間のヘッド浮上高さは約０．１
５μｍにした。

【００２１】この表１から明らかなように、テクスチャ
ーの方向性が円周配向である実施例１乃至４に係る磁気
ディスクはいずれもヘッド浮上高さが約０．１５μｍと
低くしても、ヘッド吸着又はヘッドクラッシュが発生す
ることはなく、その円周方向の保磁力Ｈｃが優れたもの
であった。

【００２２】一方、表面粗さＲａが４０Å未満である比
較例１，２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。また、この比較例１，２に係る磁気ディスクはＲ
ａ２　／Ｒａ１　が１．７５未満であるため、円周方向
の保磁力Ｈｃの向上が不十分であった。表面粗さＲａが
　２００Åを超える比較例３，４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、記録再生中にヘ
ッドクラッシュが発生し、ヘッド浮上高さを下げること
が困難であった。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
の表面粗さＲａを４０乃至　２００Åにすると共に、円
周方向の表面粗さＲａ１　と半径方向の表面粗さＲａ２
　との比Ｒａ２　／Ｒａ１　を１．７５以上にしてテク
スチャーを円周配向にさせたから、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磁性膜の円周
方向の磁気特性を著しく向上させることができる。

【００２５】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、メディア層にＰｔ又は
Ｔａ等の高価な元素を添加しない低コストの磁気ディス
クの基板として好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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４０乃至　２００Åで
   あって円周方向の表面粗さＲａ１　と半径方向の表面粗
   さＲａ２　との比Ｒａ２　／Ｒａ１　が１．７５以上で
   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。