JPH04251402A - 磁気記録再生方法および磁気記録再生装置 - 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、剛性基板上に強磁
性金属薄膜の垂直磁化膜を有する、いわゆるハードタイ
プの磁気ディスクを回転させ、この磁気ディスク上に垂
直磁気記録用の浮上型磁気ヘッドを浮上させて記録再生
を行なう磁気記録再生方法と、磁気記録再生装置とに関
する。

【０００２】

【従来の技術】計算機等に用いられる磁気ディスク記録
再生装置では、剛性基板上に磁性層を設層したハードタ
イプの磁気ディスクと浮上型磁気ヘッドとが用いられて
いる。

【０００３】ハードタイプの磁気ディスクには、通常、
γ−Ｆｅ２Ｏ３等の面内磁化膜が用いられている。

【０００４】一方、面内磁化膜の記録密度の限界を乗り
越えるために、Ｃｏ−Ｃｒ合金等の強磁性金属から構成
される垂直磁化膜が提案されている。

【０００５】垂直磁化膜は、原理的に記録密度を飛躍的
に向上させることが可能であるが、高密度記録を行なう
ためには、低浮上量にて安定して使用できることが必要
である。

【０００６】このような硬度が低い強磁性金属薄膜の垂
直磁化膜を有する磁気ディスクと、垂直磁気記録用の浮
上型磁気ヘッドとを用いる磁気記録再生装置では、ＣＳ
Ｓ（コンタクト・スタート・ストップ）時に浮上型磁気
ヘッドの浮揚面（スライダの磁気ディスク側表面）と磁
気ディスクとが接触し、垂直磁化膜に傷が生じやすい。

【０００７】特に、近年、高密度記録を可能とするため
に磁気ヘッドを磁気ディスクへ近づけ、浮上量を極めて
小さく設定する方向にあるので、ＣＳＳ時に垂直磁化膜
が受ける衝撃はより大きくなり、ヘッドクラッシュの発
生が大きな問題となっている。

【０００８】特開昭６２−８８１３２号公報には、面内
記録用の磁気ディスクについてであるが、膜厚５０〜５
００Ａのカーボン保護層を形成し、ＣＳＳ時の傷の発生
を防止する旨が記載されている。

【０００９】しかし、ＣＳＳ方式にて、磁気ヘッドの浮
上量を従来の０．２μｍ程度に設定した場合、カーボン
保護層の膜厚が前記範囲の上限付近であれば問題はない
が、下限付近では傷の発生等の問題が生じることがある
。そして、さらに低浮上量領域に進むと、垂直磁化膜や
保護層の膜強度が弱いため、ＣＳＳ時の衝撃をカバーで
きず、耐久性が低下し、ヘッドクラッシュが発生する。

【００１０】このように強磁性金属薄膜の垂直磁化膜を
有する磁気ディスクの場合、従来のＣＳＳ方式では、特
に低浮上量領域での耐久性、信頼性が不十分である。

【００１１】このような事情から、ＣＳＳを行なわない
磁気記録再生方法、すなわち浮上型磁気ヘッドを磁気デ
ィスクと非接触状態で起動、停止する方法、より具体的
には例えば、磁気ディスクの回転中に浮上型磁気ヘッド
を磁気ディスクに接近させて、ディスク上に浮上させ、
例えば磁気ヘッドを磁気ディスクから退避させた後、磁
気ディスクの回転を停止する、いわゆるダイナミックロ
ーディング方式を用いて、前記の問題点の解決を図ろう
という試みがなされつつある。ダイナミックローディン
グ方式は、特開昭６１−１６０７９号公報、同６３−２
４７９８１号公報等により提案されている。

【００１２】しかし、強磁性金属薄膜や保護層の機械的
強度は弱いので、前記公報等により開示されているダイ
ナミックローディング方式でも、磁気ヘッドを磁気ディ
スク上に浮上させる際、磁気ヘッドが磁気ディスクに衝
突ないし接触し、垂直磁化膜に傷が入ったり、場合によ
ってはヘッドクラッシュを発生することがある。

【００１３】そして、磁気ヘッドの低浮上量化がさらに
進み、ディスク最内周での浮上量が０．１０μｍ以下の
場合には、前記の強磁性金属薄膜を用いる際の問題は、
より一層顕著にあらわれる。

【００１４】また、磁気ヘッドと磁気ディスクとの衝突
等のため、ダイナミックローディングにより浮上させた
磁気ヘッドの姿勢や位置がすぐには安定せず、このため
アクセス時間が長く、記録再生毎にディスクの回転の始
動と停止とを繰り返す磁気記録再生装置では、前記のロ
スは非常に問題となる。アクセス時間を短縮するために
は、磁気ディスクへの磁気ヘッドの接近速度を増せばよ
いが、この場合、磁気ディスクと磁気ヘッドとの衝突す
る確率が増加し、しかも衝突時の衝撃がさらに大きくな
り問題となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低浮
上量にて高記録密度の垂直磁気記録・再生を行なう際、
磁気ディスクの垂直磁化膜への傷の発生を防止して高い
耐久性を実現し、しかもアクセス時間を短縮できるダイ
ナミックローディングによる磁気記録再生方法と、磁気
記録再生装置とを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（６）の本発明により達成される。

【００１７】（１）剛性のディスク基板上に垂直磁化膜
を有する磁気ディスクを回転させ、この磁気ディスク上
に垂直磁気記録用の浮上型の磁気ヘッドを浮上させて記
録再生を行なう磁気記録再生方法であって、前記垂直磁
化膜が強磁性金属薄膜であり、前記磁気ディスクの垂直
磁化膜側の表面粗さＲｍａｘが３００Ａ以下であり、前
記磁気ヘッドのディスク最内周での浮上量が０．１０μ
ｍ以下であり、前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの表
面とが、非接触状態で起動、停止を行なうことを特徴と
する磁気記録再生方法。

【００１８】（２）前記磁気ヘッドのスライダのディス
ク対向面の全投影面積が２ｍｍ２以下である上記（１）
に記載の磁気記録再生方法。

【００１９】（３）前記磁気ディスクが、前記垂直磁化
膜上に厚さ１００Ａ以下の保護層を有するか、または保
護層を有しない上記（１）または（２）に記載の磁気記
録再生方法。

【００２０】（４）剛性のディスク基板上に垂直磁化膜
を有する磁気ディスクと、垂直磁気記録用の浮上型の磁
気ヘッドと、この磁気ヘッドの位置を制御するヘッド位
置制御手段とを有し、前記垂直磁化膜が強磁性金属薄膜
であり、前記磁気ディスクの垂直磁化膜側の表面粗さＲ
ｍａｘが３００Ａ以下であり、前記磁気ディスクが回転
し、この磁気ディスク上に前記磁気ヘッドが、ディスク
最内周での浮上量が０．１０μｍ以下となるように浮上
して記録再生を行ない、前記磁気ヘッドと前記磁気ディ
スクの表面とが、非接触状態で起動、停止を行なうよう
に構成したことを特徴とする磁気記録再生装置。

【００２１】（５）前記磁気ヘッドのスライダのディス
ク対向面の全投影面積が２ｍｍ２以下である上記（４）
に記載の磁気記録再生装置。

【００２２】（６）前記磁気ディスクが、前記垂直磁化
膜上に厚さ１００Ａ以下の保護層を有するか、または保
護層を有しない上記（４）または（５）に記載の磁気記
録再生装置。

【００２３】

【作用】本発明の垂直磁気記録用の磁気記録再生装置に
は、垂直磁化膜の表面粗さＲｍａｘが３００Ａ以下の磁
気ディスクを用いる。

【００２４】そして、ダイナミックローディングにより
浮上型磁気ヘッドを接近させ、浮上量が０．１０μｍ以
下となるようにディスク上に浮上させて磁気記録再生を
行なう。

【００２５】このように表面粗さＲｍａｘが３００Ａ以
下の磁気ディスクを用いることにより、浮上型磁気ヘッ
ドを回転中の磁気ディスクの表面に接近させて、ディス
ク上に浮上させる際、磁気ヘッドと、磁気ディスクとが
衝突ないし接触する確率が格段と低下する。

【００２６】このため、垂直磁化膜上に保護層を形成し
ない場合でも十分な耐久信頼性が得られ、保護層を形成
する場合、保護層の厚さを従来より薄くでき、スペーシ
ングロスの点で有利であり、より一層高密度記録に対応
できるようになる。

【００２７】そして、磁気ディスクの垂直磁化膜への傷
の発生やヘッドクラッシュを防止でき、耐久性の高い磁
気記録再生装置が実現する。

【００２８】また、浮上型磁気ヘッドをディスク上に浮
上させる際、磁気ヘッドの姿勢や位置がすぐに安定する
ため、アクセス時間が短い。

【００２９】しかも、磁気ディスクへの磁気ヘッドの接
近速度を多少速くしても、磁気ディスクと磁気ヘッドと
が衝突する確率は、従来のダイナミックローディングに
よる磁気記録再生方法に比べて格段と低いため、より一
層アクセス時間を短縮できる。

【００３０】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００３１】磁気ディスク１は、図６に示されように、
剛性のディスク基板１２上に、強磁性金属薄膜の垂直磁
化膜１４を有し、必要に応じてディスク基板１２と垂直
磁化膜１４間に軟磁性膜１３を設ける。

【００３２】そして、垂直磁化膜１４上に、固体保護層
１５と、必要に応じて潤滑膜１６とを、この順で設ける
。または、垂直磁化膜１４上に、固体保護層１５を設層
せず、必要に応じて潤滑膜１６を設ける。

【００３３】この場合、磁気ディスク１は、図示のよう
にディスク基板１２の両側に垂直磁化膜１４を設層した
両面記録型の磁気ディスクであってもよく、ディスク基
板１２の一方の側だけに垂直磁化膜１４を設層した片面
記録型の磁気ディスクであってもよい。

【００３４】ディスク基板１２の材質には特に制限がな
く、各種の金属、ガラス、セラミック、樹脂等磁気ディ
スクの剛性基板として従来用いられている材質を用いれ
ばよいが、研磨が容易で表面粗さの制御が簡単であるこ
となどから、ガラスを用いることが好ましい。ガラス基
板は他のものに比べ固いため、平坦度が得られやすく高
速回転時の偏心、面ぶれがなく、特に低浮上量用として
適している。

【００３５】ガラスとしては、強化ガラス、特に、化学
強化法による表面強化ガラスを用いることが好ましい。 表面強化ガラスについては、特開昭６２−４３８１９号
公報、同６３−１７５２１９号公報に記載されている。 なお、前記公報に記載されている範囲以外でも、強化層
についてはガラス基板の品質改良がすすみ、より薄層化
しても対処出来るようになってきている。

【００３６】ディスク基板１２の表面は、完成した磁気
ディスク１の表面粗さＲｍａｘが３００Ａ以下の所望の
値となるような表面粗さであれば特に制限がないが、デ
ィスク基板１２の表面粗さＲｍａｘは、２００Ａ以下、
より好ましくは１００Ａ以下に設定することが好ましい
。また、Ｒｍａｘは小さい程好ましいが、現実的なＲｍ
ａｘの下限は１０Ａ程度である。なお、Ｒｍａｘは、Ｊ
ＩＳ　　Ｂ　　０６０１に従い測定すればよい。

【００３７】このような表面粗さは、例えば、特開昭６
２−４３８１９号公報、同６３−１７５２１９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、従
来のガラス研磨などにより得ることができる。

【００３８】ディスク基板１２は、ディスク状とし、そ
の寸法は、目的や用途等に応じて適宜選択すればよいが
、通常、外径２５〜３００ｍｍ程度、厚さ０．３〜５ｍ
ｍ程度である。

【００３９】ディスク基板１２上には、再生出力の向上
のため、軟磁性膜１３を設けることが好ましい。

【００４０】軟磁性膜１３の構成材質としては、Ｎｉ−
Ｆｅ系合金が好ましい。

【００４１】Ｎｉ−Ｆｅ系合金としては、Ｎｉ−Ｆｅ合
金（パーマロイ）、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｎｉ−Ｆｅ
−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｎ
−Ｃｕ合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ−Ｎｂ合金、Ｎｉ−Ｆｅ
−Ｍｏ−Ｃｕ合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金等を好
ましく用いることができる。

【００４２】また、Ｎｉ−Ｆｅ系合金の他、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｖ系合金も好ましく用いることができる。

【００４３】なお、これら合金には、必要に応じ、Ｔｉ
、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ａｒ、
Ｃａ、Ｃｒ等が含有されていてもよい。

【００４４】軟磁性膜１３の面内方向の保磁力は、６〜
２０　　Ｏｅであることが好ましい。保磁力がこの範囲
内であると、高い再生出力が得られるが、保磁力が上記
範囲未満となると再生出力は向上するがモジュレーショ
ンが大きくなり、上記範囲を超えるとモジュレーション
は小さくなるが再生出力が低下してしまう。

【００４５】軟磁性膜１３の膜厚は１０００〜５０００
Ａであることが好ましい。膜厚がこの範囲未満であると
生産性は向上するが十分な再生出力が得られず、この範
囲を超えると再生出力は高くなるが、成膜に時間を要し
生産性が低下する。

【００４６】なお、軟磁性膜１３は、気相成長法により
形成される。気相成長法としては、スパッタ法を用いる
ことが好ましい。

【００４７】なお、軟磁性膜１３と基板１２との間には
、下地層を設けてもよい。下地層は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、
Ｎｉ−Ｆｅ系合金あるいはＮｉ−Ｐめっき膜等から構成
すればよい。

【００４８】軟磁性膜１３上には、膜面と垂直方向に磁
化容易軸を有する垂直磁化膜１４が設けられる。

【００４９】垂直磁化膜１４は、強磁性金属薄膜で構成
されていれば特に制限がなく、例えば、Ｆｅ、Ｃｏおよ
びＮｉから選ばれる１種以上を含有する連続薄膜、特に
Ｃｏ系の連続薄膜で構成すればよい。

【００５０】この場合、Ｃｏ系合金としては、Ｃｏ−Ｃ
ｒ系合金が好ましい。そして、Ｃｏ−Ｃｒ系合金として
は、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｍｎ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｎ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｔａ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ａｌ合金等が好ましい。

【００５１】なお、Ｃｏ−Ｃｒ系合金中のＣｒ含有率は
、１６〜２３ａｔ％程度であることが好ましい。

【００５２】また、Ｃｏ−Ｃｒ系合金の他、Ｃｏ−Ｖ系
合金も好ましく用いることができる。

【００５３】なお、これら合金には、必要に応じ、Ｏ、
Ｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｒ等が含有されていてもよい
。

【００５４】垂直磁化膜１４の垂直方向保磁力は４００
　　Ｏｅ以上であることが好ましい。垂直方向保磁力が
この範囲未満であると、再生出力が不十分である。なお
、垂直方向保磁力の上限は特にないが、通常１５００　
　Ｏｅ程度まで容易に製造することができる。

【００５５】垂直磁化膜１４の厚さは２００〜２０００
Ａであることが好ましい。厚さがこの範囲未満であると
再生出力が低下し、Ｓ／Ｎが低下する。また、この範囲
を超えると記録密度が低下し、例えば記録密度（Ｄ５０
）が１００ＫＦＲＰＩに達しない。

【００５６】垂直磁化膜１４は、気相成長法により形成
される。気相成長法としては、スパッタ法を用いること
が好ましい。

【００５７】なお、スパッタ法にて成膜する場合、スパ
ッタの方式、装置等には特に制限がなく、また諸条件も
スパッタ方式等に応じて適宜決定すればよい。例えばＤ
Ｃ−マグネトロンスパッタの場合、動作圧力は、０．１
〜１０Ｐａ程度とし、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気下で行
なえばよい。

【００５８】垂直磁化膜１４上には、厚さ１００Ａ以下
の固体保護層１５を設層するか、または固体保護層１５
を設層しないことが好ましい。

【００５９】固体保護層１５を設けることにより、垂直
磁化膜１４への傷の発生を有効に防止でき、磁気ディス
ク１の耐久性がより一層向上する。また、Ｃｏ−Ｃｒ系
合金自体は錆に強いので、固体保護層５を設層しなくて
も耐食性に関しては何ら問題がなく、固体保護層１５を
設けないことにより、スペーシングロスが低下し、記録
再生出力が向上する。

【００６０】固体保護層１５は、従来、固体保護層とし
て公知のＳｉ、Ａｌ、ＯおよびＮを含むいわゆるサイア
ロン、酸化物、窒化物、炭化物、炭素、ケイ化物等や、
これらの混合物など、各種無機保護膜で構成すればよい
。

【００６１】本発明では、ディスクの表面粗さＲｍａｘ
を所定値に規制し、後述するダイナミックローディング
により記録再生を行なうため、保護層１５を薄層化して
もまたは保護層１５を設層しなくても十分な傷防止能が
得られ、しかも薄層化または設層しないことによりスペ
ーシングロスが低下し、記録再生出力が格段と向上する
。

【００６２】固体保護層１５を設層する場合には、記録
密度向上の点で保護層１５の厚さは、１００Ａ以下、特
に８０Ａ以下、さらには５０Ａ以下、とりわけ２０Ａ以
下が好ましい。

【００６３】ただし、保護層１５の厚さが薄すぎると、
酸化防止を含め保護層としての効果が不十分であるため
、厚さの下限は１０Ａが好ましい。

【００６４】なお、固体保護層１５の設層には、スパッ
タリング等の各種気相成膜法を用いればよい。

【００６５】垂直磁化膜１４上、固体保護層１５を設層
する場合は、固体保護層１５上には、好ましくは潤滑膜
１６が設けられる。

【００６６】潤滑膜１６は有機化合物を含有することが
好ましい。用いる有機化合物に特に制限はなく、また、
液体であっても固体であってもよく、フッ素系有機化合
物、例えば欧州特許公開第０１６５６５０号およびその
対応日本出願である特開昭６１−４７２７号公報、欧州
特許公開第０１６５６４９号およびその対応日本出願で
ある特開昭６１−１５５３４５号公報等に記載されてい
るようなパーフルオロポリエーテル、あるいは公知の各
種脂肪酸、各種エステル、各種アルコール等から適当な
ものを選択すればよい。

【００６７】潤滑膜１６の成膜方法に特に制限はなく、
塗布法等を用いればよい。

【００６８】潤滑膜１６の膜厚は５〜５０Ａ、特に１０
〜４０Ａであることが好ましい。膜厚がこの範囲未満で
あると潤滑効果が不十分であり、この範囲を超えるとか
えって摩擦を増加させてしまい、しかもスペーシングロ
スのため記録再生出力が低下してしまう。

【００６９】本発明では、磁気ディスク１の垂直磁化膜
１４側の表面粗さＲｍａｘを３００Ａ以下、好ましくは
２００Ａ以下、より好ましくは１００Ａ以下とする。

【００７０】なお、潤滑膜１６は極めて薄いため、ディ
スク表面のＲｍａｘは、垂直磁化膜１４表面のＲｍａｘ
、固体保護層１５を設層する場合は固体保護層１５表面
のＲｍａｘと同等である。

【００７１】磁気ヘッドのディスク最内周での磁気ヘッ
ドの浮上量を０．１０μｍ以下に規制する場合、後述す
るダイナミックローディングにより浮上型磁気ヘッドを
浮上させる際、磁気ヘッドが磁気ディスク１の表面に衝
突したり、接触したりするので、垂直磁化膜１４側のＲ
ｍａｘが前記範囲を超えると、垂直磁化膜１４に傷が発
生し、ディスクの耐久性が低下する。しかもアクセス時
間が長くなる。

【００７２】また、ダイナミックローディングでは、Ｃ
ＳＳの場合のような磁気ヘッドと磁気ディスクとの吸着
の問題がないため、垂直磁化膜１４側のＲｍａｘは小さ
い程好ましい。このためＲｍａｘの下限には特に制限が
ないが、現実的なＲｍａｘの下限は１０Ａ程度である。

【００７３】本発明の磁気記録再生装置の浮上型磁気ヘ
ッドは、垂直磁気記録用の浮上型磁気ヘッドであれば特
に制限がなく、例えば、従来公知の磁気ヘッドは何れも
用いることができるが、薄膜型の磁気ヘッド、特に軟磁
性材料からなるリターンパス部を有し、主磁極およびコ
イルが薄膜で構成されている薄膜型の主磁極励磁型単磁
極ヘッドが好ましい。このような浮上型磁気ヘッドを用
いることにより、０．１０μｍ以下の浮上量が安定に実
現する。

【００７４】図７に、このような垂直磁気記録用の浮上
型ヘッドの好適例の部分断面図を示す。

【００７５】図７において、浮上型磁気ヘッド２は、基
体２１上に、絶縁層２５で被覆された第１磁性層２２、
第２磁性層２３およびコイル層２４を有し、第１磁性層
２２および第２磁性層２３が主磁極を構成している。絶
縁層２５上には、接着剤層２７により磁性体２９が接着
され、リターンパス部を構成している。

【００７６】このような浮上型の磁気ヘッド２の少なく
ともフロント面側（図中左側）、すなわち浮揚面側には
、必要に応じ、前記と同様の潤滑膜を設けることもでき
る。

【００７７】なお、本発明では、浮上型磁気ヘッド２の
フロント面のＲｍａｘは、２００Ａ以下、特に５０〜１
５０Ａであることが好ましい。このようなＲｍａｘを有
する垂直磁気ヘッドと上記したＲｍａｘを有する磁気デ
ィスクとを組み合わせて使用することにより、本発明の
効果はより一層向上する。

【００７８】基体２１は、スライダとしてはたらくもの
であり、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣを主成分とするセラミッス
ク等の各種セラミックスなど公知の基体材料で構成すれ
ばよい。

【００７９】第１磁性層２２および第２磁性層２３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。

【００８０】コイル層２４の材質に特に制限はなく、通
常用いられるＡｌ、Ｃｕ等の金属を用いればよい。

【００８１】コイル層２４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。

【００８２】絶縁層２５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、絶縁層２５の形成
をスパッタ法により行なうときには、ＳｉＯ２、ガラス
、Ａｌ２Ｏ３等を用いることができるが、耐摩耗性を向
上させるために、ビッカース硬度８００以上のＡｌ２Ｏ
３を用いることが好ましい。

【００８３】磁性体２９は、図示のように、磁気ディス
ク１側の端面をフロント面より後退させることが好まし
い。このように構成することにより、ドロップインエラ
ーが防止でき、また、接着剤層２７がにじみ出たり、接
着剤層２７にゴミが付着した場合でも、フロント面への
悪影響がなく、走行性やヘッドタッチを悪化させること
がない。

【００８４】なお、接着剤層２７は必ずしも設ける必要
はなく、磁性体２９と絶縁層２５とを機械的な手段によ
り結合してもよい。

【００８５】磁性体２９を構成する軟磁性材料には、Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、パー
マロイ等を用いればよい。

【００８６】このような薄膜型の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から構成さ
れる。

【００８７】第１磁性層２２、第２磁性層２３、コイル
層２４および絶縁層２５を構成する薄膜の作成には、従
来公知の気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、
あるいはメッキ法等を用いればよい。

【００８８】これら各層のパターン形成は、従来公知の
選択エッチングあるいは選択デポジションにより行なう
ことができる。エッチングとしてはウェットエッチング
やドライエッチングを用いることができる。

【００８９】浮上型磁気ヘッド２のスライダのディスク
対向面の全投影面積は、２ｍｍ２以下、より好ましくは
１．５ｍｍ２以下、特に好ましくは１．０ｍｍ２以下が
好ましい。

【００９０】面積が前記範囲をこえると、磁気ディスク
への衝撃が増大し、媒体表面にスジ傷が入る傾向にある
。この他、小型化するので、基板材ウエハより、多数個
のヘッドが得られ、コストが低減でき、またドライブに
組込んだとき、従来のヘッドより、最内周や最外周部に
シリンダを増設でき、ディスク面あたりの容量を増大す
ることができる。

【００９１】低浮上領域０．１μｍ以下において、この
ような寸法の浮上型磁気ヘッド２を用いることにより、
前記のように、浮上型磁気ヘッド２が、表面粗さＲｍａ
ｘが３００Ａ以下の磁気ディスク１と接触ないし衝突し
た際のディスクの垂直磁化膜の受ける衝撃等を減少させ
ることができ、強磁性金属薄膜の垂直磁化膜の弱さをカ
バーでき、高耐久信頼性を有する磁気記録再生装置が新
技術として実現する。

【００９２】このような浮上型磁気ヘッド２は、図１に
示されるように、ヘッド支持部４、例えばアーム等の従
来公知のアセンブリー等と組み合わせて使用される。

【００９３】本発明の磁気記録再生方法では、浮上型磁
気ヘッド２と、磁気ディスク１の表面とが、非接触状態
で起動、停止を行ない、回転している磁気ディスク１上
に浮上型磁気ヘッド２、特に薄膜型の浮上型磁気ヘッド
２を浮上させて記録再生を行なう。

【００９４】図１〜図５に本発明の磁気記録再生装置の
好適例を示し、以下図示例に従って説明する。

【００９５】図１および図２に示される本発明の磁気記
録再生装置は、ダイナミックローディング方式の１つで
あるリフター駆動の場合の好適実施例であり、磁気ディ
スク１と、浮上型磁気ヘッド２と、浮上型磁気ヘッド２
の位置を制御するためのヘッド位置制御手段であるリフ
ター６１およびリフター駆動装置６５とを有する。そし
て、磁気ディスク１は、図示しないモータに連結してい
るスピンドル５に固定される。また、ヘッド支持部４に
とりつけられた浮上型磁気ヘッド２は、リフター６１お
よびリフター駆動装置６５により制御される。

【００９６】停止中は、リフター６１の支持によって、
浮上型磁気ヘッド２はディスク面から引き上げられてお
り、起動時には、磁気ディスク１が回転し、所望の回転
数に達したとき、リフター駆動装置６５によってリフタ
ー６１の支持が解除される。このとき、浮上型磁気ヘッ
ド２は下降して、０．１０μｍ以下の低浮上量領域にな
るように回転中の磁気ディスク１上に浮上し、所望のシ
リンダ位置にて記録、再生が行なわれる。

【００９７】この場合、リフター６１の支持が解除され
てヘッド２が下降し、安定浮上する過程においては、ヘ
ッド２を図２矢印ａ方向に機械的に移動して下降させる
が、浮上量はサブミクロン台にて制御されるため、ヘッ
ド２は、ディスク１の外周側で、ディスク２と瞬時衝撃
ないし接触し、その後安定浮上する。

【００９８】停止時は、ヘッド２を、浮上中にソフトコ
ントロール制御により、ディスク１の外周側へ移動し、
リフター６１によりヘッド２を持ち上げた状態でディス
ク１の回転を停止する。

【００９９】本発明の磁気記録再生方法では、磁気ディ
スク１の回転数は１０００〜６０００ｒｐｍ、特に１０
００〜４０００ｒｐｍ程度が好ましい。

【０１００】また、浮上型磁気ヘッド２の接近速度の磁
気ディスク１主面と垂直方向の速度成分は、５ｍｍ／秒
以下が好ましい。

【０１０１】また、高密度記録等の点から、ディスク最
内周での浮上量（磁気ディスク１の表面と浮上型磁気ヘ
ッド２の浮揚面との距離）は、０．１０μｍ以下、好ま
しくは０．０８μｍ以下、さらに好ましくは０．０５μ
ｍ以下とする。

【０１０２】浮上量の調整は、磁気ヘッド２のスライダ
の媒体対向面積、ブレンディングやチャンファーやクラ
ウンや磁気ヘッドへの荷重を変えることなどによって行
なう。

【０１０３】図３〜図５には、ダイナミックローディン
グ方式と同様、ないしそれに属する方式であるランプ方
式の本発明の磁気記録再生装置の好適実施例が示される
。

【０１０４】図３および図５に示されるように、停止中
は、磁気ヘッド２は、ヘッド位置制御手段としてのラン
プロード台６３上に載置されている。

【０１０５】図４は、図３中のＡ−Ａ線での断面図であ
り、図示されるようにランプロード台６３には傾斜が付
けられている。

【０１０６】起動時には、磁気ディスク１が回転すると
、磁気ヘッド２は、ランプロード台６３の傾斜に沿って
移動し、回転中の磁気ディスク１上に浮上する。停止時
には、起動時と同様に磁気ヘッド２は、ランプロード台
６３の傾斜面を昇りランプロード台６３上に載置固定さ
れる。

【０１０７】このように本発明の磁気記録再生装置のダ
イナミックローディングないしランプローディングの機
構には特に制眼がなく、従来公知の何れのものであって
もよい。

【０１０８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【０１０９】実施例１ 外径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのディスク状のアル
ミノケイ酸ガラス基板を研磨し、さらに化学強化処理を
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。

【０１１０】次いで、このガラス基板表面をメカノケミ
カルポリッシングにより平滑化した。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。

【０１１１】研磨後の表面粗さ（Ｒｍａｘ）は２０Ａで
あった。

【０１１２】ガラス基板を洗浄後、ガラス基板上に、下
記に示される軟磁性膜、垂直磁化膜、保護層および潤滑
膜を順次形成し、磁気ディスクを得た。

【０１１３】＜軟磁性膜＞２％Ｏ２を含む２×１０−１
ＰａのＡｒ雰囲気中にてＤＣマグネトロンスパッタ法に
より８０ａｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金を厚さ２０００Ａに成膜
して形成した。軟磁性膜の面内方向の保磁力は、９　　
Ｏｅであった。

【０１１４】＜垂直磁化膜＞ＤＣマグネトロンスパッタ
法により２０ａｔ％Ｃｒ−Ｃｏ合金を厚さ１５００Ａに
成膜して形成した。成膜時の雰囲気は、軟磁性膜形成の
際と同様とした。垂直磁化膜の垂直方向の保磁力は、７
２０　　Ｏｅであった。

【０１１５】＜保護層＞ＤＣマグネトロンスパッタ法に
より膜厚７０Ａのカーボン薄膜を成膜した。

【０１１６】＜潤滑膜＞分子量２０００の下記式で表わ
される化合物の０．１ｗｔ％溶液を用いて、スピンコー
ト法により厚さ２０Ａに成膜して形成した。

【０１１７】 （式）Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｎＣＦ２ＣＦ３　　
得られた磁気ディスクの表面粗さＲｍａｘは５０Ａであ
った。

【０１１８】また、このほか表面粗さＲｍａｘを１００
Ａ、１５０Ａ、２５０Ａ、５００Ａとしたサンプルや保
護層の膜厚を１００Ａ、８０Ａ、５０Ａ、２０Ａとした
サンプルを作製した。なお、試料Ｎｏ．９のディスクの
みは、ガラス基板のＲｍａｘを３０Ａとした。

【０１１９】次いで、垂直磁気記録用の浮上型磁気ヘッ
ドとして、図７に示されるような薄膜型の主磁極励磁型
単磁極ヘッドを得た。

【０１２０】基体にはビッカース硬度２０００Ｋｇｆ／
ｍｍ２のＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣを用い、この基体上に薄膜
磁気ヘッド素子を形成した後、磁気ヘッド形状に加工し
、支持バネ（ジンバル）に取りつけ、空気ベアリング型
の浮上型磁気ヘッドとした。

【０１２１】主磁極は、厚さ０．５μｍ、幅５０μｍと
した。また、浮揚面のＲｍａｘは１００Ａであった。

【０１２２】この場合、スライダのディスク対向面の全
投影面積が、１．４ｍｍ２および０．８ｍｍ２の磁気ヘ
ッドを作製した。

【０１２３】そして、前記の磁気ヘッドと、磁気ディス
クと、ヘッド位置制御手段とをそれぞれ組み合わせて、
ダイナミックローディング方式の磁気記録再生装置とし
、ディスク最内周での浮上量が０．０８μｍ、０．０４
μｍおよび０．０３μｍとなるように調整し、ディスク
の回転数２５００ｒｐｍにて、下記の評価を行なった。

【０１２４】（１）耐久性 ２０℃、６０％ＲＨにてダイナミックローディングによ
り、磁気ヘッドの起動、停止を１０万回繰り返し行なっ
て、耐久信頼性を行ない、磁気ディスクの垂直磁化膜に
傷が発生する程度を調べ、１〜５（数が大きい程良好）
の５段階で評価した。

【０１２５】評価基準 ５…傷ごく微小 ４…傷微小 ３…傷小 ２…傷中 １…傷大 なお、１は使用不能であり、２以上は使用可能である。

【０１２６】（２）ＡＥ出力 起動、停止を１０万回（試料Ｎｏ．４のみ１０００回）
繰り返し行なった後、アコースティック・エミッション
（ＡＥ）センサにて、ダイナミックローディングにより
、磁気ヘッドをディスク上に浮上させる際の磁気ヘッド
と、磁気ディスクとの衝突音を検出し１〜５（数が大き
い程良好）の５段階で評価した。

【０１２７】評価基準 ５…衝突音微小 ４…衝突音小 ３…衝突音小〜中 ２…衝突音中 １…衝突音大 なお、１は使用不能、２はやや問題があるが使用可能で
あり、３以上は使用可能である。

【０１２８】（３）Ｄ７０ 　　再生出力が７０％になる記録密度Ｄ７０を求め、試
料Ｎｏ．３において、カーボン保護層の膜厚を２００Ａ
としたときのＤ７０を１００としたときの相対値（％）
を算出した。

【０１２９】結果は表１に示されるとおりである。

【０１３０】

【表１】

【０１３１】 表１に示される結果から本発明の効果が明らかである。

【０１３２】より詳細には、磁気ディスクの表面粗さＲ
ｍａｘが５００Ａの比較用の試料Ｎｏ．４は、浮上量０
．０８μｍのとき、２０００回でヘッドクラッシュが発
生している。

【０１３３】これに対し、ディスクのＲｍａｘが３００
Ａ以下の本発明の試料Ｎｏ．１〜３、５〜９は、１０万
回パスしてもヘッドクラッシュが発生しなかった。

【０１３４】また、ディスクのＲｍａｘのみを５０、１
５０、２５０ＡとしたＮｏ．１〜３を対比すると、１０
万回パス後の垂直磁化膜の傷およびＡＥ出力は、Ｒｍａ
ｘが小さい程良好であることがわかる。

【０１３５】また、カーボン保護層の膜厚を１００Ａ以
下とすることにより、膜厚２００Ａのものに比べＤ７０
が向上し、さらにカーボン保護層の膜厚のみを１００、
８０、５０、２０ＡとしたＮｏ．５〜８を対比すると、
カーボン保護層の膜厚が薄い程Ｄ７０が大きいことがわ
かる。

【０１３６】この場合、最も薄い膜厚２０Ａの保護層を
有するＮｏ．８でも、耐久性およびＡＥ出力が良好であ
ることもわかる。

【０１３７】なお、本発明の試料はアクセス時間も短か
った。

【０１３８】実施例２ 実施例１の試料Ｎｏ．１〜３、５および９において、磁
気ディスクにカーボン保護層を設層しないほかは同様に
して、実施例１と同じ評価を行なったところ、耐久性に
ついては５万回パス時までは実施例１と同等であり、Ｄ
７０が向上した。

【０１３９】また、Ｃｏ−Ｃｒ合金自体錆に強いので、
耐食性に関しても問題がなかった。

【０１４０】

【発明の効果】メタル媒体は膜強度が弱いため、低浮上
量での磁気記録再生が困難であったが、本発明の磁気記
録再生方法によれば、低浮上量での磁気ディスクの垂直
磁化膜への傷の発生やヘッドクラッシュ等を防止でき耐
久信頼性が格段と向上し、良好に高密度記録を行なうこ
とかできる。

【０１４１】また、前記実施例からも明らかなように、
例えば保護層の膜厚が２０Ａ程度であり、膜強度が弱い
にもかかわらず、低浮上量での十分な耐久信頼性を確保
できるため、保護層の薄層化によって記録密度をより一
層向上できる。また、保護層を設層しない場合でも、低
浮上量での十分な耐久信頼性が得られるため、保護層を
形成しないことにより、さらに記録密度を向上できる。

【０１４２】このように本発明では、非接触状態で起動
、停止を行なう、いわゆるダイナミックローディング方
式やランプローディング方式と組み合わせることにより
、耐久信頼性が高く、しかも高記録密度の画期的な磁気
記録再生システムが実現できる。また、本発明によりア
クセス時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録再生装置の１例が示される部
分正面図である。

【図２】図１に示す本発明の磁気記録再生装置の部分平
面図である。

【図３】本発明の磁気記録再生装置の他の例が示される
部分正面図である。

【図４】図３中のＡ−Ａ線での断面図である。

【図５】図３に示す本発明の磁気記録再生装置の部分平
面図である。

【図６】本発明の磁気記録再生装置の磁気ディスクの１
例が示される部分断面図である。

【図７】本発明の磁気記録再生装置の浮上型薄膜磁気ヘ
ッドの１例が示される部分断面図である。

【符号の説明】

１　　磁気ディスク １２　　ディスク基板 １３　　軟磁性膜 １４　　垂直磁化膜 １５　　保護層 １６　　潤滑膜 ２　　浮上型磁気ヘッド ２１　　基体 ２２　　第１磁性層 ２３　　第２磁性層 ２４　　コイル層 ２５　　絶縁層 ２７　　接着剤層 ２９　　磁性体 ４　　ヘッド支持部 ５　　スピンドル ６１　　リフター ６３　　ランプロード台 ６５　　リフター駆動装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　剛性のディスク基板上に垂直磁化膜を
   有する磁気ディスクを回転させ、この磁気ディスク上に
   垂直磁気記録用の浮上型の磁気ヘッドを浮上させて記録
   再生を行なう磁気記録再生方法であって、前記垂直磁化
   膜が強磁性金属薄膜であり、前記磁気ディスクの垂直磁
   化膜側の表面粗さＲｍａｘが３００Ａ以下であり、前記
   磁気ヘッドのディスク最内周での浮上量が０．１０μｍ
   以下であり、前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの表面
   とが、非接触状態で起動、停止を行なうことを特徴とす
   る磁気記録再生方法。
2. 【請求項２】　　前記磁気ヘッドのスライダのディスク
   対向面の全投影面積が２ｍｍ２以下である請求項１に記
   載の磁気記録再生方法。
3. 【請求項３】　　前記磁気ディスクが、前記垂直磁化膜
   上に厚さ１００Ａ以下の保護層を有するか、または保護
   層を有しない請求項１または２に記載の磁気記録再生方
   法。
4. 【請求項４】　　剛性のディスク基板上に垂直磁化膜を
   有する磁気ディスクと、垂直磁気記録用の浮上型の磁気
   ヘッドと、この磁気ヘッドの位置を制御するヘッド位置
   制御手段とを有し、前記垂直磁化膜が強磁性金属薄膜で
   あり、前記磁気ディスクの垂直磁化膜側の表面粗さＲｍ
   ａｘが３００Ａ以下であり、前記磁気ディスクが回転し
   、この磁気ディスク上に前記磁気ヘッドが、ディスク最
   内周での浮上量が０．１０μｍ以下となるように浮上し
   て記録再生を行ない、前記磁気ヘッドと前記磁気ディス
   クの表面とが、非接触状態で起動、停止を行なうように
   構成したことを特徴とする磁気記録再生装置。
5. 【請求項５】　　前記磁気ヘッドのスライダのディスク
   対向面の全投影面積が２ｍｍ２以下である請求項４に記
   載の磁気記録再生装置。
6. 【請求項６】　　前記磁気ディスクが、前記垂直磁化膜
   上に厚さ１００Ａ以下の保護層を有するか、または保護
   層を有しない請求項４または５に記載の磁気記録再生装
   置。