JPH05114127A - 磁気デイスク及びその製造方法並びに磁気デイスク装置 - Google Patents
磁気デイスク及びその製造方法並びに磁気デイスク装置Info
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- JPH05114127A JPH05114127A JP3275193A JP27519391A JPH05114127A JP H05114127 A JPH05114127 A JP H05114127A JP 3275193 A JP3275193 A JP 3275193A JP 27519391 A JP27519391 A JP 27519391A JP H05114127 A JPH05114127 A JP H05114127A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高密度記録においても浮上特性、ＣＳＳ及びヘ
ッド粘着などの摺動特性に対して充分に満足し得る表面
形状を有する磁気ディスク装置を実現することにある。 【構成】磁気ディスク装置のヘッド浮上特性やヘッド粘
着、ＣＳＳ特性などの磁気ディスク特性に、磁気ヘッド
の摺動面と接する磁気ディスク接触面の表面形状が非常
に重要な役割を果たし、この表面形状評価項目として３
次元的負荷比率（0.5〜10％）と表面凹凸を表す断面曲
線の対称性Ｒｓｋ（0.5〜2）とが必須用件であることを
見い出した。図３はその例を示したもので、例えばＮｉ
-Ｐめっきされたアルミニウム合金円板上の表面形状を
３次元的負荷曲線の負荷比率が0.5〜10％、その表面の
断面形状の対称性Ｒｓｋが0.5〜2となるように加工し、
この上にクロム中間膜、Ｃｏ-Ｃｒ系磁性膜、カ−ボン
保護膜、潤滑剤を形成した。これにより上記目的を十分
に達成し得る磁気ディスク装置を実現することができ
た。
ッド粘着などの摺動特性に対して充分に満足し得る表面
形状を有する磁気ディスク装置を実現することにある。 【構成】磁気ディスク装置のヘッド浮上特性やヘッド粘
着、ＣＳＳ特性などの磁気ディスク特性に、磁気ヘッド
の摺動面と接する磁気ディスク接触面の表面形状が非常
に重要な役割を果たし、この表面形状評価項目として３
次元的負荷比率（0.5〜10％）と表面凹凸を表す断面曲
線の対称性Ｒｓｋ（0.5〜2）とが必須用件であることを
見い出した。図３はその例を示したもので、例えばＮｉ
-Ｐめっきされたアルミニウム合金円板上の表面形状を
３次元的負荷曲線の負荷比率が0.5〜10％、その表面の
断面形状の対称性Ｒｓｋが0.5〜2となるように加工し、
この上にクロム中間膜、Ｃｏ-Ｃｒ系磁性膜、カ−ボン
保護膜、潤滑剤を形成した。これにより上記目的を十分
に達成し得る磁気ディスク装置を実現することができ
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク及びその
製造方法並びに磁気ディスク装置に係り、特に高密度記
録を対象とした薄膜磁気ディスクに好適な磁気ディスク
に係り、磁気ヘッドの浮上特性や、ＣＳＳ特性、ヘッド
粘着などの耐摺動特性に対して好適な表面性状を有する
磁気ディスク及びその製造方法並びに磁気ディスク装置
に関する。
製造方法並びに磁気ディスク装置に係り、特に高密度記
録を対象とした薄膜磁気ディスクに好適な磁気ディスク
に係り、磁気ヘッドの浮上特性や、ＣＳＳ特性、ヘッド
粘着などの耐摺動特性に対して好適な表面性状を有する
磁気ディスク及びその製造方法並びに磁気ディスク装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタ、めっき、イオンプレーティン
グなどの薄膜形成技術を用いて、磁性薄膜を形成する高
密度記録用の磁気ディスクは、従来、アルミニウム合金
基板の表面に厚さ数１０μｍのＮｉ-Ｐめっきを施し
て、この表面を図５の工程図に示すように両面研削ある
いは両面ラッピング、さらには種々の粒度の砥粒を用い
てポリシング加工し、表面粗さ0.002〜0.003μｍＲａ以
下に仕上げた磁気ディスク用基板に、磁気ディスク装置
としてのＣＳＳ（Contact-Start-Stop）におけるヘッド
粘着を回避するため、テクスチャ加工し、表面粗さを0.
004〜0.008μｍＲａに調整し、この基板に磁性膜及び保
護膜を形成し、さらに潤滑膜を形成して作られる。この
磁気ディスク１を図６に外観図を示すように磁気ヘッド
２と組み合わせて、磁気ディスク装置として完成する。
グなどの薄膜形成技術を用いて、磁性薄膜を形成する高
密度記録用の磁気ディスクは、従来、アルミニウム合金
基板の表面に厚さ数１０μｍのＮｉ-Ｐめっきを施し
て、この表面を図５の工程図に示すように両面研削ある
いは両面ラッピング、さらには種々の粒度の砥粒を用い
てポリシング加工し、表面粗さ0.002〜0.003μｍＲａ以
下に仕上げた磁気ディスク用基板に、磁気ディスク装置
としてのＣＳＳ（Contact-Start-Stop）におけるヘッド
粘着を回避するため、テクスチャ加工し、表面粗さを0.
004〜0.008μｍＲａに調整し、この基板に磁性膜及び保
護膜を形成し、さらに潤滑膜を形成して作られる。この
磁気ディスク１を図６に外観図を示すように磁気ヘッド
２と組み合わせて、磁気ディスク装置として完成する。
【０００３】一方、磁気ディスク装置の記録容量を増大
させるため、図７に示すように磁気ディスク面１からの
磁気ヘッド２の浮上高さＨflyは非常に小さくなり、0.2
μｍ以下から0.1μｍ以下が要求されてきている。この
ため、テクスチャ加工した表面粗さは、0.004μｍ以下
からポリシ加工した表面粗さ（0.002〜0.003μｍＲａ）
に近い表面状態になっている。したがって、浮上高さを
小さくするためには、テクスチャ加工面の表面粗さを小
さくする必要があるが、このような基板表面に上記の層
構成で薄膜を形成した磁気ディスクでは、ヘッド粘着や
ＣＳＳ接線力が大きくなり、ヘッド支持系２´が破損し
たり、ディスク駆動用モータが回転しないなどの問題が
あった。このような問題に対して、磁気ディスク面上の
表面粗さや凹凸形状に対して適切な表面性状が要求され
るため、これまでにも種々の形状が提案されている。
させるため、図７に示すように磁気ディスク面１からの
磁気ヘッド２の浮上高さＨflyは非常に小さくなり、0.2
μｍ以下から0.1μｍ以下が要求されてきている。この
ため、テクスチャ加工した表面粗さは、0.004μｍ以下
からポリシ加工した表面粗さ（0.002〜0.003μｍＲａ）
に近い表面状態になっている。したがって、浮上高さを
小さくするためには、テクスチャ加工面の表面粗さを小
さくする必要があるが、このような基板表面に上記の層
構成で薄膜を形成した磁気ディスクでは、ヘッド粘着や
ＣＳＳ接線力が大きくなり、ヘッド支持系２´が破損し
たり、ディスク駆動用モータが回転しないなどの問題が
あった。このような問題に対して、磁気ディスク面上の
表面粗さや凹凸形状に対して適切な表面性状が要求され
るため、これまでにも種々の形状が提案されている。
【０００４】例えば、特開昭55ー117741号公報では、磁
性塗膜の耐摩耗性と潤滑性を向上させるため、磁性塗膜
面に研磨テープで凹凸を形成し、凹凸の深さを0.1μｍ
程度、大きさを2〜3μｍ程度としている。また、特開昭
59ー84348号公報では、エッチングにより基板に微小凹凸
を形成し、潤滑膜の耐久性とＣＳＳ特性の向上を得たと
示している。また、特開昭61ー242334号公報では、基板
上に形成する微細な凹凸について、基板の円周方向に規
則正しい研磨痕を形成することを示し、また、特開昭62
ー248133号公報では、微細な凹凸の先端が平坦で先端高
さが揃った面であることを示している。また、特開平1-
192014号公報では、基板や磁気ディスクの表面形状につ
いて、微小凹凸の形状を平均面粗さや溝の深さの範囲を
設定し、磁気ディスクの浮上特性や耐摺動特性との関係
を示している。
性塗膜の耐摩耗性と潤滑性を向上させるため、磁性塗膜
面に研磨テープで凹凸を形成し、凹凸の深さを0.1μｍ
程度、大きさを2〜3μｍ程度としている。また、特開昭
59ー84348号公報では、エッチングにより基板に微小凹凸
を形成し、潤滑膜の耐久性とＣＳＳ特性の向上を得たと
示している。また、特開昭61ー242334号公報では、基板
上に形成する微細な凹凸について、基板の円周方向に規
則正しい研磨痕を形成することを示し、また、特開昭62
ー248133号公報では、微細な凹凸の先端が平坦で先端高
さが揃った面であることを示している。また、特開平1-
192014号公報では、基板や磁気ディスクの表面形状につ
いて、微小凹凸の形状を平均面粗さや溝の深さの範囲を
設定し、磁気ディスクの浮上特性や耐摺動特性との関係
を示している。
【０００５】また、これらの表面形状を形成する方法と
して、図８に示すように最も一般的に適用されている砥
粒を用いて磁気ディスク用基板のＮｉ-Ｐめっき基板上
の円周方向に微細な溝を形成するテクスチャ加工方法が
ある。この加工方法は、ディスク11を回転させ、ディス
クの両面を研磨テープ３と砥粒を介してコンタクトロー
ラ４ではさんで押圧（矢印Ｆで表示）し、研磨テープ３
をディスク11の半径方向に往復動させてディスクの円周
方向に微細溝を形成する方法である。また、磁気ディス
ク用基板のＮｉ-Ｐめっき基板やガラス基板上に、ある
いは磁気ディスク面上にエッチングにより微細な凹凸を
形成する方法が報告されている。
して、図８に示すように最も一般的に適用されている砥
粒を用いて磁気ディスク用基板のＮｉ-Ｐめっき基板上
の円周方向に微細な溝を形成するテクスチャ加工方法が
ある。この加工方法は、ディスク11を回転させ、ディス
クの両面を研磨テープ３と砥粒を介してコンタクトロー
ラ４ではさんで押圧（矢印Ｆで表示）し、研磨テープ３
をディスク11の半径方向に往復動させてディスクの円周
方向に微細溝を形成する方法である。また、磁気ディス
ク用基板のＮｉ-Ｐめっき基板やガラス基板上に、ある
いは磁気ディスク面上にエッチングにより微細な凹凸を
形成する方法が報告されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの報告
では、ヘッド粘着を防ぐために表面を粗くし、また、ヘ
ッド浮上特性を劣化させることを防ぐため表面の凸部の
形状を揃えることについて言及しているのみであり、磁
気ディスクとして必要なヘッド浮上特性やＣＳＳ接線力
との関係から磁気ディスクの表面性状を的確に、かつ定
量的に示していると言えない。このため、いずれの方法
による表面性状に対しても最適な形状は不明であり、試
行錯誤的に表面を形成する条件を設定しているのが現状
である。すなわち、従来の表面粗さＲａやＲｍａｘで
は、前述の通り、ヘッド浮上特性やＣＳＳ接線力に対し
て定量的に相関を示すことが困難である。
では、ヘッド粘着を防ぐために表面を粗くし、また、ヘ
ッド浮上特性を劣化させることを防ぐため表面の凸部の
形状を揃えることについて言及しているのみであり、磁
気ディスクとして必要なヘッド浮上特性やＣＳＳ接線力
との関係から磁気ディスクの表面性状を的確に、かつ定
量的に示していると言えない。このため、いずれの方法
による表面性状に対しても最適な形状は不明であり、試
行錯誤的に表面を形成する条件を設定しているのが現状
である。すなわち、従来の表面粗さＲａやＲｍａｘで
は、前述の通り、ヘッド浮上特性やＣＳＳ接線力に対し
て定量的に相関を示すことが困難である。
【０００７】したがって、本発明の目的は上記従来の問
題点を解消することにあり、その第１の目的は、磁気デ
ィスクとしての有効な表面性状を定量的に評価し、磁気
ディスクの諸特性を表わす評価項目及びその評価方法を
確立して、望ましい表面形状を有する改良された磁気デ
ィスクを、第２の目的はその製造方法を、そして第３の
目的はそれを用いた磁気ディスク装置を、それぞれ提供
することにある。
題点を解消することにあり、その第１の目的は、磁気デ
ィスクとしての有効な表面性状を定量的に評価し、磁気
ディスクの諸特性を表わす評価項目及びその評価方法を
確立して、望ましい表面形状を有する改良された磁気デ
ィスクを、第２の目的はその製造方法を、そして第３の
目的はそれを用いた磁気ディスク装置を、それぞれ提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
前項で述べた種々の加工方法で形成した磁気ディスク用
基板面上に形成した表面性状を定量的に評価し、かつ磁
気ディスクの諸特性を表わす評価項目及びその評価方法
について種々検討した結果、以下に詳述するような新た
な知見が得られた。
前項で述べた種々の加工方法で形成した磁気ディスク用
基板面上に形成した表面性状を定量的に評価し、かつ磁
気ディスクの諸特性を表わす評価項目及びその評価方法
について種々検討した結果、以下に詳述するような新た
な知見が得られた。
【０００９】すなわち、本発明者等の実験では、図８に
示した加工方法により形成した磁気ディスクの表面性状
とヘッド浮上特性、ＣＳＳ接線力との間には、図９に示
す関係があることがわかった。この表面性状を表わす評
価項目として、従来の表面粗さや微小突起部の高さでは
十分に評価することが難しく、ＣＳＳのヘッドとディス
クとの摺動現象を観察測定した結果から、断面曲線の対
称性Ｒｓｋ、表面形状の負荷曲線からもとまる負荷比率
によって、それぞれの特性とよく相関を表わすことがわ
かった。
示した加工方法により形成した磁気ディスクの表面性状
とヘッド浮上特性、ＣＳＳ接線力との間には、図９に示
す関係があることがわかった。この表面性状を表わす評
価項目として、従来の表面粗さや微小突起部の高さでは
十分に評価することが難しく、ＣＳＳのヘッドとディス
クとの摺動現象を観察測定した結果から、断面曲線の対
称性Ｒｓｋ、表面形状の負荷曲線からもとまる負荷比率
によって、それぞれの特性とよく相関を表わすことがわ
かった。
【００１０】本発明はかかる知見に基づいてなされたも
のであり、上記目的を達成するために、実際の磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの摺動面を観察、測定し、最適な摺動
面を形成したものである。従来の一般的に適用されてい
る図８に示した微細な砥粒を用いたテクスチャ加工で
は、形成されるディスク表面は、図１０に示すようにサ
ブミクロンのピッチで、凹凸の高さが数十ｎｍの微細溝
が基板の円周方向に形成された表面形状である。また、
図１１に、微小な先端曲率半径の先端形状のダイヤモン
ド工具を用いて形成した表面形態、図１２に、エッチン
グによって形成した磁気ディスクの表面形態の一例を示
す。
のであり、上記目的を達成するために、実際の磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの摺動面を観察、測定し、最適な摺動
面を形成したものである。従来の一般的に適用されてい
る図８に示した微細な砥粒を用いたテクスチャ加工で
は、形成されるディスク表面は、図１０に示すようにサ
ブミクロンのピッチで、凹凸の高さが数十ｎｍの微細溝
が基板の円周方向に形成された表面形状である。また、
図１１に、微小な先端曲率半径の先端形状のダイヤモン
ド工具を用いて形成した表面形態、図１２に、エッチン
グによって形成した磁気ディスクの表面形態の一例を示
す。
【００１１】これらの表面形状を評価する方法として、
表面粗さ計によりテクスチャ方向と直角の方向に断面形
状を測定し、この断面曲線から表面粗さ（中心線平均粗
さ、最大粗さ、微小突起、１０点平均粗さなど）や表面
うねりを求めている。また、ヘッド浮上特性（磁気ディ
スクの回転数とヘッドの浮上量との関係）を予め校正し
てある磁気ヘッドをテクスチャ加工した円板上に浮上さ
せ、円板上の凸部がヘッドに接触する浮上高さを求め、
円板の平滑性を評価する方法がある。しかしながら、ヘ
ッドがディスク面上を摺動するＣＳＳ特性やヘッド浮上
特性に対して望ましいディスク表面形状が、どのような
形状であるか十分評価することが困難である。
表面粗さ計によりテクスチャ方向と直角の方向に断面形
状を測定し、この断面曲線から表面粗さ（中心線平均粗
さ、最大粗さ、微小突起、１０点平均粗さなど）や表面
うねりを求めている。また、ヘッド浮上特性（磁気ディ
スクの回転数とヘッドの浮上量との関係）を予め校正し
てある磁気ヘッドをテクスチャ加工した円板上に浮上さ
せ、円板上の凸部がヘッドに接触する浮上高さを求め、
円板の平滑性を評価する方法がある。しかしながら、ヘ
ッドがディスク面上を摺動するＣＳＳ特性やヘッド浮上
特性に対して望ましいディスク表面形状が、どのような
形状であるか十分評価することが困難である。
【００１２】そこで、本発明者らは種々の表面形状のテ
クスチャ形成したディスク摺動面についてこの断面形状
や断面の観察を行い、摺動状態を調べた結果、望ましい
表面形状を得るためには二つの条件が存在し、その第一
の条件としては、図４にヘッド接線力と接触面積比率と
の関係を示すように、ヘッドと接触する面積比率がヘッ
ドスライダ面積に対して0.5〜10％であることがわかっ
た。
クスチャ形成したディスク摺動面についてこの断面形状
や断面の観察を行い、摺動状態を調べた結果、望ましい
表面形状を得るためには二つの条件が存在し、その第一
の条件としては、図４にヘッド接線力と接触面積比率と
の関係を示すように、ヘッドと接触する面積比率がヘッ
ドスライダ面積に対して0.5〜10％であることがわかっ
た。
【００１３】このヘッド接触面積比率ＢＲ５は、ディス
ク摺動面を表面粗さ計や電界放射型走査電子顕微鏡ある
いはＳＴＭ（Scanning TunnelMicroscope）を用いて三
次元的に表面形状を測定し、ヘッドとの摺動によるディ
スク表面の変化量を測定して求めた。すなわち、この三
次元的に表面形状を測定した三次元的負荷曲線から、摺
動前後の負荷曲線の変化を調べ、摺動前のディスク表面
の頂部から５ｎｍの深さにおける切断面の負荷比率（こ
こではこれを負荷比率ＢＲ５と呼ぶ）、すなわちヘッド
が安定して摺動する表面状態の接触面積比率ＢＲ５は0.
5〜10％であり、これが摺動前の望ましい表面形状であ
ることを求めた。
ク摺動面を表面粗さ計や電界放射型走査電子顕微鏡ある
いはＳＴＭ（Scanning TunnelMicroscope）を用いて三
次元的に表面形状を測定し、ヘッドとの摺動によるディ
スク表面の変化量を測定して求めた。すなわち、この三
次元的に表面形状を測定した三次元的負荷曲線から、摺
動前後の負荷曲線の変化を調べ、摺動前のディスク表面
の頂部から５ｎｍの深さにおける切断面の負荷比率（こ
こではこれを負荷比率ＢＲ５と呼ぶ）、すなわちヘッド
が安定して摺動する表面状態の接触面積比率ＢＲ５は0.
5〜10％であり、これが摺動前の望ましい表面形状であ
ることを求めた。
【００１４】すなわち、図４に示すように接触面積比率
ＢＲ５が、0.5％より小さいと、ヘッド荷重（例えば、1
00ｍＮ）を付加された磁気ヘッドが、ディスク面上を摺
動するときヘッドを支持するディスク面での接触面が少
なく、接触面圧が大きくなり、潤滑剤の潤滑効果が低減
し、ディスク接触点での摩耗が激しくなり、保護膜の損
傷を生じ易くなり、ヘッド接線力が増大する。
ＢＲ５が、0.5％より小さいと、ヘッド荷重（例えば、1
00ｍＮ）を付加された磁気ヘッドが、ディスク面上を摺
動するときヘッドを支持するディスク面での接触面が少
なく、接触面圧が大きくなり、潤滑剤の潤滑効果が低減
し、ディスク接触点での摩耗が激しくなり、保護膜の損
傷を生じ易くなり、ヘッド接線力が増大する。
【００１５】また、接触面積比率ＢＲ５が、10％より大
きくなると、ヘッドスライダ面との接触面積が大きく、
潤滑剤や雰囲気の水分などの影響によって、ヘッド粘着
が生じ易く、ヘッド接線力が増大する。したがって、ヘ
ッド摺動特性、特にＣＳＳ回数におけるヘッド接線力の
増大を少なくする上からは、ヘッドスライダ面との接触
面積比率を現わす面積比率ＢＲ５が線分Ａ以下の領域で
ある0.5〜10％の範囲がよく、さらに好ましくはヘッド
クラッシュに到る安全率を考慮すると線分Ｂ領域以下の
0.6〜7％の範囲が望ましい。
きくなると、ヘッドスライダ面との接触面積が大きく、
潤滑剤や雰囲気の水分などの影響によって、ヘッド粘着
が生じ易く、ヘッド接線力が増大する。したがって、ヘ
ッド摺動特性、特にＣＳＳ回数におけるヘッド接線力の
増大を少なくする上からは、ヘッドスライダ面との接触
面積比率を現わす面積比率ＢＲ５が線分Ａ以下の領域で
ある0.5〜10％の範囲がよく、さらに好ましくはヘッド
クラッシュに到る安全率を考慮すると線分Ｂ領域以下の
0.6〜7％の範囲が望ましい。
【００１６】また、磁気ディスクの望ましい表面形状を
得るための第二の条件としては、テクスチャ加工面の断
面曲線の対称性Ｒｓｋが特定の範囲内（0.5〜2.0）に存
在することが重要であることがわかった。以下、この第
二の条件について説明する。
得るための第二の条件としては、テクスチャ加工面の断
面曲線の対称性Ｒｓｋが特定の範囲内（0.5〜2.0）に存
在することが重要であることがわかった。以下、この第
二の条件について説明する。
【００１７】磁気ディスクのヘッド摺動特性の観点か
ら、表面粗さ計により測定した図１０から図１２に示し
た種々の断面曲線の性質を定量化するため、従来の表面
粗さの評価とは異なる新しい評価方法として、次式
（１）に示すように断面曲線を函数Ｙ(ｉ)として表わす
ことのできる断面曲線の対称性Ｒｓｋを適用した。
ら、表面粗さ計により測定した図１０から図１２に示し
た種々の断面曲線の性質を定量化するため、従来の表面
粗さの評価とは異なる新しい評価方法として、次式
（１）に示すように断面曲線を函数Ｙ(ｉ)として表わす
ことのできる断面曲線の対称性Ｒｓｋを適用した。
【００１８】
【数１】
【００１９】従来、一般的にテクスチャ加工として適用
されている砥粒を用いた加工表面では、溝が主として形
成され、中心線から凹形状が表面形状の主な成分として
示され、この表面形状のＲｓｋは負となって表される。
また、エッチングやエネルギービームなどによって形成
される表面では、凸形状が表面形状の主な構成成分とな
り、この表面形状のＲｓｋは正として表される。なお、
Ｒｓｋがゼロの場合は凹凸形状の成分が等しく、断面曲
線が中心線に対して対称であることを示す。この対称性
を示すＲｓｋと負荷比率との関係については、次の作用
の項で詳述する。
されている砥粒を用いた加工表面では、溝が主として形
成され、中心線から凹形状が表面形状の主な成分として
示され、この表面形状のＲｓｋは負となって表される。
また、エッチングやエネルギービームなどによって形成
される表面では、凸形状が表面形状の主な構成成分とな
り、この表面形状のＲｓｋは正として表される。なお、
Ｒｓｋがゼロの場合は凹凸形状の成分が等しく、断面曲
線が中心線に対して対称であることを示す。この対称性
を示すＲｓｋと負荷比率との関係については、次の作用
の項で詳述する。
【００２０】以上説明したように、磁気デスクのＣＳＳ
接線力やヘッド粘着の摺動特性及び浮上特性の磁気ディ
スクとして必要な諸特性を表わすためには、磁気ディス
クの表面性状を３次元的負荷曲線における負荷比率（第
一の条件）と断面形状の対称性を示すＲｓｋ（第二の条
件）によって評価することができる。磁気ディスクの望
ましい表面形状を得るためには、これら二つの条件を特
定の範囲内で同時に満足させることが必要条件であり、
これにより本発明の目的は達成される。
接線力やヘッド粘着の摺動特性及び浮上特性の磁気ディ
スクとして必要な諸特性を表わすためには、磁気ディス
クの表面性状を３次元的負荷曲線における負荷比率（第
一の条件）と断面形状の対称性を示すＲｓｋ（第二の条
件）によって評価することができる。磁気ディスクの望
ましい表面形状を得るためには、これら二つの条件を特
定の範囲内で同時に満足させることが必要条件であり、
これにより本発明の目的は達成される。
【００２１】以下に、本発明の具体的な目的達成手段を
例示する。
例示する。
【００２２】すなわち、上記本発明の第１の目的は
（１）磁気ヘッドの摺動面と接する磁気ディスク接触面
の表面形状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面
形状の対称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたとき、負荷
比率が０．５〜１０％（より好ましくは０．６〜７％）
であり、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面形
状を有して成る磁気ディスクにより、達成される。
（１）磁気ヘッドの摺動面と接する磁気ディスク接触面
の表面形状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面
形状の対称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたとき、負荷
比率が０．５〜１０％（より好ましくは０．６〜７％）
であり、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面形
状を有して成る磁気ディスクにより、達成される。
【００２３】また、上記目的は（２）非磁性基板の表面
に磁性膜と保護膜とを含む薄膜を形成した磁気ディスク
であって、前記基板及び薄膜の少なくとも一方の表面形
状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面形状の対
称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたとき、負荷比率が
０．５〜１０％（より好ましくは０．６〜７％）であ
り、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面形状を
有して成る磁気ディスクによっても、達成される。かか
る望ましいディスクの表面形状は、非磁性基板の表面に
設けてもよいし、あるいは非磁性基板面の形状は鏡面と
し、その上に成膜する磁性膜や保護膜面に設けてもよ
い。基板上に成膜される磁性膜や保護膜は何れも薄膜で
あることから基板の表面形状がそのままディスクの表面
に現れるからである。
に磁性膜と保護膜とを含む薄膜を形成した磁気ディスク
であって、前記基板及び薄膜の少なくとも一方の表面形
状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面形状の対
称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたとき、負荷比率が
０．５〜１０％（より好ましくは０．６〜７％）であ
り、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面形状を
有して成る磁気ディスクによっても、達成される。かか
る望ましいディスクの表面形状は、非磁性基板の表面に
設けてもよいし、あるいは非磁性基板面の形状は鏡面と
し、その上に成膜する磁性膜や保護膜面に設けてもよ
い。基板上に成膜される磁性膜や保護膜は何れも薄膜で
あることから基板の表面形状がそのままディスクの表面
に現れるからである。
【００２４】上記本発明の第２の目的は（３）非磁性基
板の表面、もしくはこの上に成膜する磁性膜及び保護膜
の少なくとも一方の薄膜表面に微細な凹凸を形成する表
面加工工程を、前記基板、もしくは薄膜の表面形状の評
価項目を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面形状
の対称性Ｒｓｋとで表わしたとき、負荷比率が０．５〜
１０％、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面加
工工程で構成して成る磁気ディスクの製造方法により、
達成される。
板の表面、もしくはこの上に成膜する磁性膜及び保護膜
の少なくとも一方の薄膜表面に微細な凹凸を形成する表
面加工工程を、前記基板、もしくは薄膜の表面形状の評
価項目を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面形状
の対称性Ｒｓｋとで表わしたとき、負荷比率が０．５〜
１０％、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面加
工工程で構成して成る磁気ディスクの製造方法により、
達成される。
【００２５】上記表面加工工程としては、リソグラフ技
術によるエッチング工程、レーザやイオンビーム等のエ
ネルギービーム照射による加工工程、微小な先端曲率半
径を有するダイヤモンド工具を用いて円周方向あるいは
無方向に微細な溝を形成する工程、転写による塑性加工
工程等が用いられる。
術によるエッチング工程、レーザやイオンビーム等のエ
ネルギービーム照射による加工工程、微小な先端曲率半
径を有するダイヤモンド工具を用いて円周方向あるいは
無方向に微細な溝を形成する工程、転写による塑性加工
工程等が用いられる。
【００２６】上記本発明の第３の目的は（４）同一回転
軸上に、所定間隔で複数の磁気ディスクが装着され、し
かもこれら各ディスクの少なくとも一方の面上に、磁気
ヘッドが搭載されたヘッドスライダがディスクの静止及
び回転初期状態において所定の押圧力で弾性的に接触及
び摺動し、ディスクの高速回転により浮上し、かつ、デ
ィスクの半径方向に往復駆動するＣＳＳ駆動方式により
情報の記録読み出しを行なうヘッド駆動装置を備えた磁
気ディスク装置において、前記磁気ディスクとして上記
（１）、（２）何れか記載の磁気ディスクを具備して成
る磁気ディスク装置により、達成される。
軸上に、所定間隔で複数の磁気ディスクが装着され、し
かもこれら各ディスクの少なくとも一方の面上に、磁気
ヘッドが搭載されたヘッドスライダがディスクの静止及
び回転初期状態において所定の押圧力で弾性的に接触及
び摺動し、ディスクの高速回転により浮上し、かつ、デ
ィスクの半径方向に往復駆動するＣＳＳ駆動方式により
情報の記録読み出しを行なうヘッド駆動装置を備えた磁
気ディスク装置において、前記磁気ディスクとして上記
（１）、（２）何れか記載の磁気ディスクを具備して成
る磁気ディスク装置により、達成される。
【００２７】
【作用】磁気ヘッドによるディスク摺動面の変化状態を
上記の表面粗さ計及び走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ、
トンネル顕微鏡ＳＴＭなどの測定手段で測定・観察した
結果、ディスク摺動面の凸部が徐々に摩耗し、ＣＳＳに
よる変化量は５ｎｍ〜10ｎｍであり、この変化量はヘッ
ドスライダ面に対するディスク摺動面の接触面積比率に
関係することがわかった。そこで、接触面積比率を評価
する方法として従来軸受けなどに検討されていた２次元
のアボット負荷曲線から求められる負荷比率を参考と
し、実際のヘッド摺動現象を最も良く評価する方法とし
て３次元の負荷曲線を求め、ＣＳＳにおけるディスク表
面の摩耗量を実験的に求め、この負荷曲線から前述した
切断面の深さ5ｎｍにおける負荷比率（ここでは、この
負荷比率をＢＲ５と呼ぶ）を求めた。
上記の表面粗さ計及び走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ、
トンネル顕微鏡ＳＴＭなどの測定手段で測定・観察した
結果、ディスク摺動面の凸部が徐々に摩耗し、ＣＳＳに
よる変化量は５ｎｍ〜10ｎｍであり、この変化量はヘッ
ドスライダ面に対するディスク摺動面の接触面積比率に
関係することがわかった。そこで、接触面積比率を評価
する方法として従来軸受けなどに検討されていた２次元
のアボット負荷曲線から求められる負荷比率を参考と
し、実際のヘッド摺動現象を最も良く評価する方法とし
て３次元の負荷曲線を求め、ＣＳＳにおけるディスク表
面の摩耗量を実験的に求め、この負荷曲線から前述した
切断面の深さ5ｎｍにおける負荷比率（ここでは、この
負荷比率をＢＲ５と呼ぶ）を求めた。
【００２８】この負荷比率ＢＲ５を第一の評価項目と
し、また、ディスク表面のテクスチャ形状の性質を評価
する断面曲線の対称性Ｒｓｋを第二の評価項目とするこ
とによってディスク表面の性質を良く表すことができ
る。
し、また、ディスク表面のテクスチャ形状の性質を評価
する断面曲線の対称性Ｒｓｋを第二の評価項目とするこ
とによってディスク表面の性質を良く表すことができ
る。
【００２９】上記の評価項目によって、磁気ディスクの
浮上特性、ＣＳＳやヘッド粘着などの摺動特性に対して
最も良い表面性質を示すと、これまでの本発明者等の実
験結果から負荷比率ＢＲ５が0.5％〜10％（望ましくは
0.6％〜7％）、Ｒｓｋが0.5〜2.0の範囲であった。
浮上特性、ＣＳＳやヘッド粘着などの摺動特性に対して
最も良い表面性質を示すと、これまでの本発明者等の実
験結果から負荷比率ＢＲ５が0.5％〜10％（望ましくは
0.6％〜7％）、Ｒｓｋが0.5〜2.0の範囲であった。
【００３０】これらのディスク表面の形成方法として
は、磁気ディスク用基板である例えばＮｉ-Ｐめっき基
板の如き非磁性基板に、微細な工具（例えば微小な先端
形状のダイヤモンド工具）を用いて微細な溝を形成する
方法、あるいはレ−ザやイオンビ−ムなどの高エネルギ
ービーム照射による加工法、また、湿式あるいは乾式の
エッチングによるリソグラフ技術により、基板表面に凹
凸の微細パタ−ンを形成する方法等がある。
は、磁気ディスク用基板である例えばＮｉ-Ｐめっき基
板の如き非磁性基板に、微細な工具（例えば微小な先端
形状のダイヤモンド工具）を用いて微細な溝を形成する
方法、あるいはレ−ザやイオンビ−ムなどの高エネルギ
ービーム照射による加工法、また、湿式あるいは乾式の
エッチングによるリソグラフ技術により、基板表面に凹
凸の微細パタ−ンを形成する方法等がある。
【００３１】上記の説明では、ディスク表面に微細な凹
凸を形成する対象面がＮｉ-Ｐめっき基板であったが、
アルミニウム合金基板やガラス基板などの非磁性基板で
あってもよく、また、これら基板面上に形成される中間
膜、磁性媒体、保護膜、潤滑膜等の薄膜であっても同様
である。
凸を形成する対象面がＮｉ-Ｐめっき基板であったが、
アルミニウム合金基板やガラス基板などの非磁性基板で
あってもよく、また、これら基板面上に形成される中間
膜、磁性媒体、保護膜、潤滑膜等の薄膜であっても同様
である。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
する。
【００３３】〈実施例１〉図２に本発明磁気ディスクの
断面構造の一例を示す。図示のようにアルミニウム合金
円板の基板１０上に、Ｎｉ-Ｐめっき１１を施し、その
上にクロム中間膜１２、Ｃｏ-Ｃｒ系磁性膜１３、カ−
ボン保護膜１４を順次スパッタリングで形成し、潤滑剤
１５を塗布した多層構造を形成している。
断面構造の一例を示す。図示のようにアルミニウム合金
円板の基板１０上に、Ｎｉ-Ｐめっき１１を施し、その
上にクロム中間膜１２、Ｃｏ-Ｃｒ系磁性膜１３、カ−
ボン保護膜１４を順次スパッタリングで形成し、潤滑剤
１５を塗布した多層構造を形成している。
【００３４】（ａ）厚さ１０μｍにＮｉ-Ｐめっきした
磁気ディスク用基板１１の表面は、両面研磨によって表
面粗さ0.002μｍＲａ以下に鏡面仕上げし、このＮｉ-Ｐ
めっき基板に任意パタ−ンのマスクを形成し、乾式にエ
ッチングすることによって、図１に示す表面形状の基板
を得ることができる。以下、この表面形状の作成につ
き、さらに詳細に説明する。
磁気ディスク用基板１１の表面は、両面研磨によって表
面粗さ0.002μｍＲａ以下に鏡面仕上げし、このＮｉ-Ｐ
めっき基板に任意パタ−ンのマスクを形成し、乾式にエ
ッチングすることによって、図１に示す表面形状の基板
を得ることができる。以下、この表面形状の作成につ
き、さらに詳細に説明する。
【００３５】図１に示す微小な凸部２０を有する表面を
形成するために、先ず、鏡面仕上げされたＮｉ-Ｐめっ
き基板上に、リソグラフ技術によりポリイミドもしくは
ポリテトラフルオロエチレンなどのレジスト膜パターン
を形成し、これをマスクとして酸素プラズマアッシャな
どのドライプロセスにおけるエッチングによって、レジ
スト膜以外の部分を約10〜40ｎｍ除去し、レジスト膜を
洗浄除去し、図１に示す基板表面を得る。
形成するために、先ず、鏡面仕上げされたＮｉ-Ｐめっ
き基板上に、リソグラフ技術によりポリイミドもしくは
ポリテトラフルオロエチレンなどのレジスト膜パターン
を形成し、これをマスクとして酸素プラズマアッシャな
どのドライプロセスにおけるエッチングによって、レジ
スト膜以外の部分を約10〜40ｎｍ除去し、レジスト膜を
洗浄除去し、図１に示す基板表面を得る。
【００３６】この基板表面の凸部は、例えば基板の円周
方向（図でθ方向と示す）に長く（例えば200〜300μ
ｍ）、半径方向（図でｒ方向と示す）に短い（例えば2
〜5μｍ）形状である。この微小な凸部２０が基板上一
面に点在している。また、マスクパタ−ン形状やエッチ
ング条件を変えることによって任意の大きさの微小な凸
部、また、凸部が矩形のみならず、正方形、円形、その
他様々な非円形模様に点在した種々のパタ−ンの表面を
得ることができる。すなわち、磁気ヘッドと接触する磁
気ディスク表面の３次元的負荷曲線から得られる負荷比
率ＢＲ５およびエッチングした基板の断面曲線の対称性
Ｒｓｋを任意に変えたＮｉ-Ｐめっき基板面を得ること
ができる。
方向（図でθ方向と示す）に長く（例えば200〜300μ
ｍ）、半径方向（図でｒ方向と示す）に短い（例えば2
〜5μｍ）形状である。この微小な凸部２０が基板上一
面に点在している。また、マスクパタ−ン形状やエッチ
ング条件を変えることによって任意の大きさの微小な凸
部、また、凸部が矩形のみならず、正方形、円形、その
他様々な非円形模様に点在した種々のパタ−ンの表面を
得ることができる。すなわち、磁気ヘッドと接触する磁
気ディスク表面の３次元的負荷曲線から得られる負荷比
率ＢＲ５およびエッチングした基板の断面曲線の対称性
Ｒｓｋを任意に変えたＮｉ-Ｐめっき基板面を得ること
ができる。
【００３７】この基板面上にクロムの中間膜１２を厚さ
50ｎｍ〜400ｎｍスパッタ形成し、さらにＣｏ-Ｃｒ系磁
性膜１３（厚さ30ｎｍ〜60ｎｍ）、カ−ボン保護膜１４
（厚さ10ｎｍ〜50ｎｍ）、フッ素系潤滑膜１５（厚さ数
ｎｍ〜数十ｎｍ）を形成して磁気ディスクとする。この
磁気ディスクの表面形状は、Ｎｉ-Ｐめっき基板に形成
した表面形状と比べると、基板上に形成する薄膜がスパ
ッタ形成であり、かつ非常に薄いのでほとんど同じであ
った。すなわち、Ｎｉ-Ｐめっき基板面上に形成した微
細な凸部２０は、磁気ディスク面上においてもほとんど
同じ大きさの微細な凸部２１となってディスク表面に存
在している。
50ｎｍ〜400ｎｍスパッタ形成し、さらにＣｏ-Ｃｒ系磁
性膜１３（厚さ30ｎｍ〜60ｎｍ）、カ−ボン保護膜１４
（厚さ10ｎｍ〜50ｎｍ）、フッ素系潤滑膜１５（厚さ数
ｎｍ〜数十ｎｍ）を形成して磁気ディスクとする。この
磁気ディスクの表面形状は、Ｎｉ-Ｐめっき基板に形成
した表面形状と比べると、基板上に形成する薄膜がスパ
ッタ形成であり、かつ非常に薄いのでほとんど同じであ
った。すなわち、Ｎｉ-Ｐめっき基板面上に形成した微
細な凸部２０は、磁気ディスク面上においてもほとんど
同じ大きさの微細な凸部２１となってディスク表面に存
在している。
【００３８】（ｂ）同様に、Ｎｉ-Ｐめっき基板面上
に、種々のパタ−ンのレジスト膜を形成し、湿式エッチ
ング（ケミカルエッチング）によってレジスト以外の表
面を約20〜50ｎｍ除去し、レジストパターンに応じた様
々な形状の基板表面を形成し、上記と同様にクロムの中
間膜１２、Ｃｏ-Ｃｒ系磁性膜１３、カ−ボン保護膜１
４、フッ素系潤滑膜１５を順次形成して磁気ディスクと
する。
に、種々のパタ−ンのレジスト膜を形成し、湿式エッチ
ング（ケミカルエッチング）によってレジスト以外の表
面を約20〜50ｎｍ除去し、レジストパターンに応じた様
々な形状の基板表面を形成し、上記と同様にクロムの中
間膜１２、Ｃｏ-Ｃｒ系磁性膜１３、カ−ボン保護膜１
４、フッ素系潤滑膜１５を順次形成して磁気ディスクと
する。
【００３９】（ｃ）また、これらエッチングの代わりに
先端刃先曲率半径が８μｍの微細な先端形状を有するダ
イヤモンド工具を用いて、図１１に示すような微細な凹
凸の断面形状を有するＮｉ-Ｐめっき基板を形成し、上
記（ａ）、（ｂ）と同様にして磁気ディスクを得る。な
お、基板表面の断面形状は、ダイヤモンド工具のピッチ
送りや加工圧力また工具の先端形状を変えることによっ
ても種々の形状を得ることができる。
先端刃先曲率半径が８μｍの微細な先端形状を有するダ
イヤモンド工具を用いて、図１１に示すような微細な凹
凸の断面形状を有するＮｉ-Ｐめっき基板を形成し、上
記（ａ）、（ｂ）と同様にして磁気ディスクを得る。な
お、基板表面の断面形状は、ダイヤモンド工具のピッチ
送りや加工圧力また工具の先端形状を変えることによっ
ても種々の形状を得ることができる。
【００４０】以上に示したように、種々の加工方法によ
って形成した基板面に、中間膜、磁性膜、保護膜及び潤
滑膜を形成し、磁気ディスクに要求される諸特性である
浮上特性およびＣＳＳやヘッド粘着の摺動特性を調べ
た。その結果を図３に示す。すなわち、図３には上記の
加工方法による磁気ディスク表面の性質を３次元負荷曲
線から求めた負荷比率ＢＲ５と、断面形状から求めた対
称性Ｒｓｋとで評価し、それぞれの磁気ディスクの諸特
性との関係を調べ、それぞれの諸特性を満足する負荷比
率ＢＲ５と対称性Ｒｓｋの測定結果を示す。
って形成した基板面に、中間膜、磁性膜、保護膜及び潤
滑膜を形成し、磁気ディスクに要求される諸特性である
浮上特性およびＣＳＳやヘッド粘着の摺動特性を調べ
た。その結果を図３に示す。すなわち、図３には上記の
加工方法による磁気ディスク表面の性質を３次元負荷曲
線から求めた負荷比率ＢＲ５と、断面形状から求めた対
称性Ｒｓｋとで評価し、それぞれの磁気ディスクの諸特
性との関係を調べ、それぞれの諸特性を満足する負荷比
率ＢＲ５と対称性Ｒｓｋの測定結果を示す。
【００４１】この結果から、磁気ディスクの要求する特
性を満足する磁気ディスクの表面形状は、負荷比率ＢＲ
５が0.5％〜10％（望ましくは0.6％〜7％）、対称性Ｒ
ｓｋが0.5〜2の範囲であった。この根拠は、以下の実験
事実から明らかとなったものである。
性を満足する磁気ディスクの表面形状は、負荷比率ＢＲ
５が0.5％〜10％（望ましくは0.6％〜7％）、対称性Ｒ
ｓｋが0.5〜2の範囲であった。この根拠は、以下の実験
事実から明らかとなったものである。
【００４２】すなわち、磁気ディスクの表面形状を表す
３次元での負荷曲線から求める負荷比率ＢＲ５が、0.5
％より小さい表面（図３中のＡ）の場合には、ヘッド荷
重（例えば、100ｍＮ）を付加している磁気ヘッドを支
持するディスク表面の接触点が少なく、ＣＳＳにおいて
ヘッドと接触している凸部での面圧が非常に大きくな
り、潤滑剤による潤滑効果が低減し、その結果、凸部の
摩耗が激しくなり、保護膜の損傷、さらには磁気ディス
クとしての致命傷であるヘッドクラッシュを生じる。ま
た、このようにＢＲ５が0.5より小さい磁気ディスクで
は、凸部の高さが不均一になり易く、記録密度を高くす
るため磁気ヘッドの浮上量を小さくすることに対して、
磁気ヘッドと磁気ディスクの凸部とが接触し易くなり、
ヘッド浮上特性が悪くなる。
３次元での負荷曲線から求める負荷比率ＢＲ５が、0.5
％より小さい表面（図３中のＡ）の場合には、ヘッド荷
重（例えば、100ｍＮ）を付加している磁気ヘッドを支
持するディスク表面の接触点が少なく、ＣＳＳにおいて
ヘッドと接触している凸部での面圧が非常に大きくな
り、潤滑剤による潤滑効果が低減し、その結果、凸部の
摩耗が激しくなり、保護膜の損傷、さらには磁気ディス
クとしての致命傷であるヘッドクラッシュを生じる。ま
た、このようにＢＲ５が0.5より小さい磁気ディスクで
は、凸部の高さが不均一になり易く、記録密度を高くす
るため磁気ヘッドの浮上量を小さくすることに対して、
磁気ヘッドと磁気ディスクの凸部とが接触し易くなり、
ヘッド浮上特性が悪くなる。
【００４３】また、負荷比率ＢＲ５が10％より大きい表
面（図３中のＢ）の場合には、磁気ヘッドスライダ面と
の接触面積が大きくなり、ヘッド浮上特性は良好であ
り、ＣＳＳによるディスク面上の凸部の損傷も少ない
が、ＣＳＳの回数と共にヘッド接線力が増大し、磁気ヘ
ッドを支持しているバネなどの支持系が破損する事故が
生じる。さらに、ＣＳＳでの停止時に、磁気ヘッドとデ
ィスク面とが粘着し、ディスク装置の始動時にディスク
が回転しなくなる場合がある。以上の結果から、磁気デ
ィスクの表面形状を表す３次元の負荷曲線から求めるＢ
Ｒ５について、磁気ディスクの諸特性を満足するＢＲ５
は0.5％〜10％が有効である。
面（図３中のＢ）の場合には、磁気ヘッドスライダ面と
の接触面積が大きくなり、ヘッド浮上特性は良好であ
り、ＣＳＳによるディスク面上の凸部の損傷も少ない
が、ＣＳＳの回数と共にヘッド接線力が増大し、磁気ヘ
ッドを支持しているバネなどの支持系が破損する事故が
生じる。さらに、ＣＳＳでの停止時に、磁気ヘッドとデ
ィスク面とが粘着し、ディスク装置の始動時にディスク
が回転しなくなる場合がある。以上の結果から、磁気デ
ィスクの表面形状を表す３次元の負荷曲線から求めるＢ
Ｒ５について、磁気ディスクの諸特性を満足するＢＲ５
は0.5％〜10％が有効である。
【００４４】一方、磁気ディスクの表面形状を表す評価
項目の対称性Ｒｓｋについては、負荷比率ＢＲ５が0.5
％〜10％で、Ｒｓｋが２より大きい表面形状（図３中の
Ｃ）では、凸部の高さが非常に高くなる。磁気ヘッドは
凸部の上を浮上するので、凸部の高さが高くなればそれ
だけ磁気ヘッドにより書き込み、読み出しする際に、磁
性媒体との距離が実質的に大きくなる。これは、記録密
度を向上させるためのヘッド浮上隙間を小さくすること
に反する結果となる。したがって、凸部の高さには限界
がある。
項目の対称性Ｒｓｋについては、負荷比率ＢＲ５が0.5
％〜10％で、Ｒｓｋが２より大きい表面形状（図３中の
Ｃ）では、凸部の高さが非常に高くなる。磁気ヘッドは
凸部の上を浮上するので、凸部の高さが高くなればそれ
だけ磁気ヘッドにより書き込み、読み出しする際に、磁
性媒体との距離が実質的に大きくなる。これは、記録密
度を向上させるためのヘッド浮上隙間を小さくすること
に反する結果となる。したがって、凸部の高さには限界
がある。
【００４５】また、Ｒｓｋが0.5よりも小さい表面形状
（図３中のＤ）では、凸部の高さが小さく、磁気ヘッド
のスライダ面がディスク表面の凸部と共に底部にも接触
し易くなり、磁気ヘッドの摺動時に凸部で磁気ヘッドを
支持する本来の目的を達成できなくなっている。以上の
通り、良好な特性の磁気ディスクを得るためには、好ま
しい負荷比率ＢＲ５（0.5％〜10％）と、対称性Ｒｓｋ
（0.5〜2.0）との両者を満足させる必要のあることが理
解できよう。
（図３中のＤ）では、凸部の高さが小さく、磁気ヘッド
のスライダ面がディスク表面の凸部と共に底部にも接触
し易くなり、磁気ヘッドの摺動時に凸部で磁気ヘッドを
支持する本来の目的を達成できなくなっている。以上の
通り、良好な特性の磁気ディスクを得るためには、好ま
しい負荷比率ＢＲ５（0.5％〜10％）と、対称性Ｒｓｋ
（0.5〜2.0）との両者を満足させる必要のあることが理
解できよう。
【００４６】〈実施例２〉上記実施例１では磁気ディス
ク表面に凹凸を形成する対称面をＮｉ-Ｐめっき基板面
１１として説明したが、Ｎｉ-Ｐめっき基板面１１は、
鏡面状態もしくは非常に小さい凹凸形状とし、この基板
面に形成する中間膜１２や磁性膜１３、保護膜１４に凹
凸を形成する方法がある。この実施例ではこれら形成方
法の一例として、カーボン保護膜１４上に凹凸を形成し
た例を説明する。
ク表面に凹凸を形成する対称面をＮｉ-Ｐめっき基板面
１１として説明したが、Ｎｉ-Ｐめっき基板面１１は、
鏡面状態もしくは非常に小さい凹凸形状とし、この基板
面に形成する中間膜１２や磁性膜１３、保護膜１４に凹
凸を形成する方法がある。この実施例ではこれら形成方
法の一例として、カーボン保護膜１４上に凹凸を形成し
た例を説明する。
【００４７】実施例１と同様の基板１０を用い鏡面仕上
げしたＮｉ-Ｐめっき基板上にクロムの中間膜１２を厚
さ50ｎｍ〜400ｎｍスパッタ形成し、さらにＣｏ-Ｃｒ系
磁性膜１３（厚さ30ｎｍ〜60ｎｍ）及びカ−ボン保護膜
１４を約50ｎｍする。
げしたＮｉ-Ｐめっき基板上にクロムの中間膜１２を厚
さ50ｎｍ〜400ｎｍスパッタ形成し、さらにＣｏ-Ｃｒ系
磁性膜１３（厚さ30ｎｍ〜60ｎｍ）及びカ−ボン保護膜
１４を約50ｎｍする。
【００４８】この保護膜面に、実施例１でＮｉ-Ｐめっ
き基板面１１上に形成したと同様の手法でリソグラフ技
術によりポリイミドもしくはポリテトラフルオロエチレ
ンなどのレジスト膜パターンを形成し、これをマスクと
して酸素プラズマアッシャなどのドライプロセスにおけ
るエッチングによって、レジスト膜以外の部分を約10〜
40ｎｍ除去し、レジスト膜を洗浄除去し、図１のＮｉ-
Ｐめっき基板面１１と同様の表面状態を有する保護膜表
面を得る。
き基板面１１上に形成したと同様の手法でリソグラフ技
術によりポリイミドもしくはポリテトラフルオロエチレ
ンなどのレジスト膜パターンを形成し、これをマスクと
して酸素プラズマアッシャなどのドライプロセスにおけ
るエッチングによって、レジスト膜以外の部分を約10〜
40ｎｍ除去し、レジスト膜を洗浄除去し、図１のＮｉ-
Ｐめっき基板面１１と同様の表面状態を有する保護膜表
面を得る。
【００４９】この表面にフッ素系潤滑膜１５（厚さ数ｎ
ｍ〜数十ｎｍ）を形成することによって、実施例１のＮ
ｉ-Ｐめっき基板面１１に形成した場合と同様の表面を
有する磁気ディスクを得ることができた。
ｍ〜数十ｎｍ）を形成することによって、実施例１のＮ
ｉ-Ｐめっき基板面１１に形成した場合と同様の表面を
有する磁気ディスクを得ることができた。
【００５０】以上、磁気ディスクについて二つの例を示
したが、この他にも例えば中間膜に設ける場合や磁性膜
に設ける場合もあるが、何れも上記各実施例と同様の効
果があった。
したが、この他にも例えば中間膜に設ける場合や磁性膜
に設ける場合もあるが、何れも上記各実施例と同様の効
果があった。
【００５１】〈実施例３〉この例は、上記実施例１によ
り得られた磁気ディスクを図６に示した磁気ディスク装
置に組み込んで構成した磁気ディスク装置の例を示した
ものである。装置構成は周知の構成である。すなわち、
同一の回転軸上に、所定間隔で磁気ディスク１を複数枚
装着した。これら各ディスクの面上には、磁気ヘッドが
搭載されたヘッドスライダがディスクの静止及び回転初
期状態において所定の押圧力で弾性的に接触している。
ディスクが回転することによりヘッドスライダは摺動
し、高速回転により浮上する。このヘッド２は、支持機
構２´を介してディスク１の半径方向に往復駆動する機
構となっており、ＣＳＳ駆動方式により情報の記録読み
出しを行なう駆動装置を備えている。
り得られた磁気ディスクを図６に示した磁気ディスク装
置に組み込んで構成した磁気ディスク装置の例を示した
ものである。装置構成は周知の構成である。すなわち、
同一の回転軸上に、所定間隔で磁気ディスク１を複数枚
装着した。これら各ディスクの面上には、磁気ヘッドが
搭載されたヘッドスライダがディスクの静止及び回転初
期状態において所定の押圧力で弾性的に接触している。
ディスクが回転することによりヘッドスライダは摺動
し、高速回転により浮上する。このヘッド２は、支持機
構２´を介してディスク１の半径方向に往復駆動する機
構となっており、ＣＳＳ駆動方式により情報の記録読み
出しを行なう駆動装置を備えている。
【００５２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば所
期の目的を達成することができ、磁気ディスクの浮上特
性、ＣＳＳ及びヘッド粘着などの摺動特性に対して充分
満足し得る表面を有する磁気ディスクを実現することが
できた。
期の目的を達成することができ、磁気ディスクの浮上特
性、ＣＳＳ及びヘッド粘着などの摺動特性に対して充分
満足し得る表面を有する磁気ディスクを実現することが
できた。
【００５３】上記磁気デスクは、磁気ディスク表面に種
々の形状の微細な凹凸を形成せしめ、この表面形状とし
て負荷比率ＢＲ５が0.5％〜10％、対称性Ｒｓｋが0.5〜
2.0となるように表面形状を制御することにより、容易
に製造することができるようになった。
々の形状の微細な凹凸を形成せしめ、この表面形状とし
て負荷比率ＢＲ５が0.5％〜10％、対称性Ｒｓｋが0.5〜
2.0となるように表面形状を制御することにより、容易
に製造することができるようになった。
【００５４】また、かかる浮上特性、摺動特性に優れた
磁気デスクを備えることにより、極めて信頼性の高い磁
気装置を実現することができようになった。
磁気デスクを備えることにより、極めて信頼性の高い磁
気装置を実現することができようになった。
図１ 本発明の一実施例を示す磁気ディスク用基板の表面形状
を示す一部破断斜視図。 図２ 磁気ディスクの断面構造図。 図３ 磁気ディスク表面の負荷比率ＢＲ５、対称性Ｒｓｋと磁
気ディスク特性との関係を示す特性図。 図４ ヘッド接線力と接触面積比率との関係を示す特性図。 図５ 磁気ディスク用基板の製造工程図。 図６ 磁気ディスク装置の概略を説明する一部破断斜視図。 図７ 磁気ディスクと磁気ヘッドとの浮上性を表す説明図。 図８ 現状のテクスチャ加工方法の一例を示す模式図。 図９ ディスク表面形状とディスク装置特性との関係を示す特
性図。 図１０ 砥粒を用いたテクスチャ加工面の表面状態図。 図１１ ダイヤモンド工具を用いたテクスチャ加工面の表面形態
図。 図１２ エッチングにより形成したディスク面の表面形態図。
を示す一部破断斜視図。 図２ 磁気ディスクの断面構造図。 図３ 磁気ディスク表面の負荷比率ＢＲ５、対称性Ｒｓｋと磁
気ディスク特性との関係を示す特性図。 図４ ヘッド接線力と接触面積比率との関係を示す特性図。 図５ 磁気ディスク用基板の製造工程図。 図６ 磁気ディスク装置の概略を説明する一部破断斜視図。 図７ 磁気ディスクと磁気ヘッドとの浮上性を表す説明図。 図８ 現状のテクスチャ加工方法の一例を示す模式図。 図９ ディスク表面形状とディスク装置特性との関係を示す特
性図。 図１０ 砥粒を用いたテクスチャ加工面の表面状態図。 図１１ ダイヤモンド工具を用いたテクスチャ加工面の表面形態
図。 図１２ エッチングにより形成したディスク面の表面形態図。
１…磁気ディスク、 ２…磁気ヘッド、３
…研磨テ−プ、 １０…アルミニウム合金円板、
１１…Ｎｉ-Ｐめっき基板、 １２…中間膜、１３…
磁性膜、 １４…保護膜、１５…潤滑
膜、 ２０…微細凸部。
…研磨テ−プ、 １０…アルミニウム合金円板、
１１…Ｎｉ-Ｐめっき基板、 １２…中間膜、１３…
磁性膜、 １４…保護膜、１５…潤滑
膜、 ２０…微細凸部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 義喜 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内
Claims (11)
- 【請求項１】磁気ヘッドの摺動面と接する磁気ディスク
接触面の表面形状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５
と断面形状の対称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたと
き、負荷比率が０．５〜１０％であり、対称性Ｒｓｋが
０．５〜２．０を満たす表面形状を有して成る磁気ディ
スク。 - 【請求項２】非磁性基板の表面に磁性膜と保護膜とを含
む薄膜を形成した磁気ディスクであって、前記基板及び
薄膜の少なくとも一方の表面形状を３次元的負荷曲線の
負荷比率ＢＲ５と断面形状の対称性Ｒｓｋとの評価項目
で表わしたとき、負荷比率が０．５〜１０％であり、対
称性Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たす表面形状を有して
成る磁気ディスク。 - 【請求項３】上記非磁性基板がアルミニウム合金円板に
Ｎｉ-Ｐめっきした基板であって、前記Ｎｉ-Ｐめっきの
表面形状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面形
状の対称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたとき、負荷比
率が０．５〜１０％であり、対称性Ｒｓｋが０．５〜
２．０を満たす表面形状を有して成る請求項２記載の磁
気ディスク。 - 【請求項４】上記非磁性基板面を鏡面形状とし、上記薄
膜を構成する磁性膜及び保護膜の少なくとも一方の表面
形状を３次元的負荷曲線の負荷比率ＢＲ５と断面形状の
対称性Ｒｓｋとの評価項目で表わしたとき、負荷比率が
０．５〜１０％であり、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０
を満たす表面形状を有して成る請求項２記載の磁気ディ
スク。 - 【請求項５】非磁性基板の表面、もしくはこの上に成膜
する磁性膜及び保護膜の少なくとも一方の薄膜表面に微
細な凹凸を形成する表面加工工程を、前記基板、もしく
は薄膜の表面形状の評価項目を３次元的負荷曲線の負荷
比率ＢＲ５と断面形状の対称性Ｒｓｋとで表わしたと
き、負荷比率が０．５〜１０％、対称性Ｒｓｋが０．５
〜２．０を満たす表面加工工程で構成して成る磁気ディ
スクの製造方法。 - 【請求項６】上記非磁性基板をアルミニウム合金円板に
Ｎｉ-Ｐめっきした基板で構成し、しかも前記Ｎｉ-Ｐめ
っき表面に微細な凹凸を形成する表面加工工程を、前記
基板の表面形状の評価項目を３次元的負荷曲線の負荷比
率ＢＲ５と断面形状の対称性Ｒｓｋとで表わしたとき、
負荷比率が０．５〜１０％、対称性Ｒｓｋが０．５〜
２．０を満たす表面加工工程で構成して成る請求項５記
載の磁気ディスクの製造方法。 - 【請求項７】上記非磁性基板面を鏡面加工する工程と、
上記磁性膜及び保護膜の少なくとも一方の薄膜表面に微
細な凹凸を形成する表面加工工程とを有して成り、前記
薄膜表面に微細な凹凸を形成する表面加工工程を、薄膜
の表面形状の評価項目を３次元的負荷曲線の負荷比率Ｂ
Ｒ５と断面形状の対称性Ｒｓｋとで表わしたとき、負荷
比率が０．５〜１０％、対称性Ｒｓｋが０．５〜２．０
を満たす表面加工工程で構成して成る請求項５記載の磁
気ディスクの製造方法。 - 【請求項８】上記負荷比率が０．５〜１０％、対称性Ｒ
ｓｋが０．５〜２．０を満たすように表面形状を加工す
る表面加工工程を、リソグラフ技術によるエッチング工
程で構成して成る請求項５乃至７何れか記載の磁気ディ
スクの製造方法。 - 【請求項９】上記負荷比率が０．５〜１０％、対称性Ｒ
ｓｋが０．５〜２．０を満たすように表面形状を加工す
る表面加工工程を、エネルギービーム照射による加工工
程で構成して成る請求項５乃至７何れか記載の磁気ディ
スクの製造方法。 - 【請求項１０】上記負荷比率が０．５〜１０％、対称性
Ｒｓｋが０．５〜２．０を満たすように表面形状を加工
する表面加工工程を、微小な先端曲率半径を有するダイ
ヤモンド工具を用いて円周方向あるいは無方向に微細な
溝を形成する工程で構成して成る請求項５乃至７何れか
記載の磁気ディスクの製造方法。 - 【請求項１１】同一回転軸上に、所定間隔で複数の磁気
ディスクが装着され、しかもこれら各ディスクの少なく
とも一方の面上に、磁気ヘッドが搭載されたヘッドスラ
イダがディスクの静止及び回転初期状態において所定の
押圧力で弾性的に接触及び摺動し、ディスクの高速回転
により浮上し、かつ、ディスクの半径方向に往復駆動す
るＣＳＳ駆動方式により情報の記録読み出しを行なうヘ
ッド駆動装置を備えた磁気ディスク装置において、前記
磁気ディスクとして請求項１乃至４何れか記載の磁気デ
ィスクを具備して成る磁気ディスク装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3275193A JPH05114127A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 磁気デイスク及びその製造方法並びに磁気デイスク装置 |
| US07/964,897 US5388020A (en) | 1991-10-23 | 1992-10-22 | Magnetic disk having improved surface configuration and magnetic disk unit including same |
| US08/359,272 US5549211A (en) | 1991-10-23 | 1994-12-19 | Method of producing magnetic disk |
| US08/622,623 US5680285A (en) | 1991-10-23 | 1996-03-27 | Magnetic disk having improved surface configuration and magnetic disk unit including same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3275193A JPH05114127A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 磁気デイスク及びその製造方法並びに磁気デイスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114127A true JPH05114127A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17551981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3275193A Pending JPH05114127A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 磁気デイスク及びその製造方法並びに磁気デイスク装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (3) | US5388020A (ja) |
| JP (1) | JPH05114127A (ja) |
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- 1996-03-27 US US08/622,623 patent/US5680285A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6509111B1 (en) | 1999-09-24 | 2003-01-21 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording media and magnetic disk apparatus |
| US6852432B2 (en) | 2000-06-30 | 2005-02-08 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording media and magnetic disk apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5549211A (en) | 1996-08-27 |
| US5680285A (en) | 1997-10-21 |
| US5388020A (en) | 1995-02-07 |
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