JPH08329453A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゾーンテクスチャー加工面を有する磁気記録媒
体において、データ領域上での磁気ヘッド吸着を抑制す
ることができる磁気記録媒体を提供する。 【構成】 磁気記録媒体の非磁性基体の表面には、ゾー
ンテクスチャー加工が施され、そのテクスチャー加工面
は大きな粗さのＣＳＳ領域と小さな粗さのデータ領域に
分割されている。ＣＳＳ領域はディスク中心から半径方
向位置15〜18.5mmの範囲で、データ領域はディスク中心
から半径方向位置20.2〜46.5mmの範囲である。保護層の
表面には液体潤滑剤の潤滑層５が形成されている。デー
タ領域における潤滑層の層厚をＣＳＳ領域の層厚（15〜
21Å程度）比して薄く形成すると（13Å以下）、データ
領域におけるヘッド吸着は起こり難くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等のハー
ドディスク装置などに使用される磁気ディスク等の磁気
記録媒体及びその製造方法に関し、特に、媒体表面に塗
布された液体潤滑層に関する。

【０００２】

【従来の技術】固定磁気ディスク装置に用いられている
一般的な磁気記録媒体の構成は、図６に示す如く、非磁
性基板１１上に非磁性金属層１２を形成して非磁性基体
１とし、この基体１の上に非磁性金属下地層２を積層し
た後、この金属下地層２上に、強磁性合金体であるＣｏ
−Ｃｒ−Ｔａ（コバルト−クロム−タンタル）、または
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）などによ
り磁性層３を薄膜状に積層形成し、さらに、この磁性層
上にカーボン保護層４を形成して成る。そして、この保
護層４の上には、液体潤滑剤からなる潤滑層５が塗布さ
れている。

【０００３】非磁性の基体１としては、例えばＡｌ−Ｍ
ｇ合金の非磁性基板１１に無電解メッキによりＮｉ−Ｐ
メッキ層１２を形成したもの、アルマイト基体、ガラス
基体、セラミック基体、などが用いられる。そして、こ
の基体１を必要に応じて研磨し、テクスチャー加工など
により凹凸を形成する場合もある。この非磁性の基体１
を約200 °Ｃに加熱しながら、Ａｒ雰囲気下のスパッタ
リングにより層厚約200nm のＣｒからなる非磁性金属下
地層２、層厚約30nmのＣｏ−Ｃｒ−Ｔａなどからなる磁
性層３、および層厚約15nmのカーボンからなる保護層４
を順次スパッタ法により積層成形する。そして、保護層
４上に、フロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して層厚
約２nmの潤滑層５を形成し、磁気ディスクを製造する。

【０００４】このような磁気ディスクがハードディスク
装置などに実装されると、装置の記録ヘッドとの接触動
作を繰り返すこととなる。これは、一般に、ハードディ
スク装置などにおいて、停止時にヘッドと磁気ディスク
表面が接触する状態であり、この状態から稼動時のみに
ヘッドが磁気ディスク表面から僅かに浮上して、情報の
読み取り動作または書込み動作が行われるＣＳＳ（コン
タクト・スタート・ストップ）方式が採用されているた
めである。従って、電源のオン・オフ動作に伴いヘッド
の摺動状態が発生するため、媒体表面の耐磨耗性や潤滑
性が不十分な場合、この摺動が繰り返されることによっ
て表面が磨滅し、程度のひどい場合には磁性層３が破損
して記録再生が不可能となる。

【０００５】この対策として、耐磨耗性を向上させる目
的で、非磁性金属層（Ｎｉ−Ｐメッキ）１２上にテクス
チャー加工を施し粗さを付与し、その粗さが保護層４の
表面にまで反映させるようにしている。媒体表面の粗さ
が大きければ大きい程、ヘッドと媒体の接触面積が減少
する。このため、テクスチャー加工の第１段目の加工で
は、大きな砥粒のテープ（ベースフィルム上に砥粒とバ
インダを接着したもの）で擦り付けるテープテクスチャ
ー加工を施すか、大きな砥粒のスラリーでスラリーテク
スチャー加工（パッドに砥粒と研磨液を滴下してテクス
チャー加工すること）を施し、ベースの粗さを付けた
後、第２段目の加工では、小さな砥粒のテープ又はスラ
リーを用いて初段加工時に発生した異常突起を除去する
ようにしている。ここで、第２段目のテクスチャー加工
で突起を除去すればする程、粗さが細かくなるため、ヘ
ッド浮上量を低くすることができるものの、逆に、耐磨
耗性が劣化してしまう。テクスチャー加工面の粗さ度に
対して耐磨耗性の向上と低浮上化とが二律背反している
ため、両者がバランスする点に粗さ度を合わせる必要が
あった。このため、低浮上化と耐磨耗性を両立させるこ
とが不可能であった。

【０００６】そこで、本件出願人は、特願平７−３１５
６号を以て、ヘッドの低浮上化と媒体耐磨耗性を両立さ
せることが可能のテクスチャー加工面を備えた磁気記録
媒体を開示した。その磁気記録媒体は、図７に示すよう
に、非磁性金属層１２の表面に、いわゆるゾーンテクス
チャー加工を施し、そのテクスチャー加工面は大きな突
起１２ａを有し大きな粗さのＣＳＳ領域と小さな突起１
２ｂを有し小さな粗さのデータ領域とに分割されてい
る。ＣＳＳ領域は粗さ度が高いので、ヘッドの接触度が
低くなり耐磨耗性が向上しており、またＣＳＳ領域以外
のデータ領域は異常突起が無く粗さ度が低いので、ヘッ
ドの低浮上化が達成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなゾーンテ
クスチャー媒体の表面にスピンコート法で液体潤滑剤を
塗布した場合、図８に示すように、最内周位置での吐出
ノズルの停止時間に対する潤滑層の膜厚分布が得られ
る。このスピンコート法は最内周位置で吐出ノズルを停
止させてから半径方向外側へシーク動作させて塗布する
ものであり、最内周位置での吐出ノズルの停止時間がそ
れぞれ0.05秒,0.2秒,0.5秒,1.0秒の場合を示してある。
図８に示されているように、最内周位置での停止時間が
0.05秒,0.2秒と短すぎると、充分な潤滑剤量が供給され
ず、データ領域外周側が未塗布状態のまま残る。逆に、
最内周位置での停止時間が1.0 秒以上で可制御性のある
時間の場合、ＣＳＳ領域の膜厚は均一化しているもの
の、ＣＳＳ領域の膜厚に比してデータ領域の膜厚の方が
外周に向かうにつれ厚くなっている。なお、最内周位置
での停止時間が0.5 秒の場合は、半径方向位置が大きく
なるにつれ膜厚が単調的に減少しているが、データ領域
での膜厚が不均一であり、またノズル停止時間のバラツ
キにより再現性が乏しい。

【０００８】このように、ゾーンテクスチャ媒体の表面
にスピンコート法で液体潤滑剤を塗布した場合には、一
般的に、データ領域の膜厚の方がＣＳＳ領域の膜厚に比
べて厚くなっているため、異常時に磁気ヘッドがデータ
領域上で停止した場合、厚い潤滑層によって磁気ヘッド
の吸着現象が起こり易く、記録再生が不可能になる場合
があった。

【０００９】そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、ゾーンテクスチャー加工面を有する磁気記録媒体に
おいて、データ領域上での磁気ヘッド吸着を抑制するこ
とができる磁気記録媒体及びその製造方法を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の講じた手段はゾーンテクシュチャー加工面
に合わせて潤滑層の層厚を塗り分けたものである。即
ち、本発明は、非磁性基板の上に非磁性金属層を形成し
て非磁性基体とし、この非磁性基体の上に非磁性金属下
地層，磁性層，保護層を順次積層し、この保護層の上に
液体潤滑層を塗布して成る磁気記録媒体において、上記
非磁性金属層の表面にテクスチャー加工により施された
粗さ面が粗さ度の高いＣＳＳ領域と粗さ度の低いデータ
領域とに分割して成り、上記ＣＳＳ領域上の潤滑層の層
厚に比して上記データ領域上の潤滑層の層厚が薄いこと
を特徴とする。

【００１１】このような潤滑層の厚みを変えて塗布する
方法として、本発明では２つの方法を採用している。ま
ず第１の方法としては、回転させた媒体の最内周で吐出
ノズルにより液体潤滑剤を吐き出し、所定時間停止した
後、最外周にまでシークさせて潤滑層をスピンコート法
で形成する際、上記媒体表面の相対的な上記シーク速度
は外周に向けて増加する可変速度であることを特徴とす
る。媒体に対してノズルの掃引速度を変えても良いし、
ノズルの掃引速度は一定のまま、媒体の回転速度を変え
ても良い。

【００１２】第２の方法としては、回転させた媒体の最
内周から最外周にまで液体潤滑剤を吐き出すべき吐出ノ
ズルをシークさせて潤滑層をスピンコート法で形成する
際、高濃度潤滑剤を吐き出すべき第１の吐出ノズルと低
濃度潤滑剤を吐き出すべき第２の吐出ノズルを随伴同位
置でシークさせながら、上記ＣＳＳ領域上では第１の吐
出ノズルで高濃度潤滑剤のみを吐き出すると共に、上記
データ領域上では第２の吐出ノズルで低濃度潤滑剤のみ
を吐き出することを特徴とする。

【００１３】

【作用】ゾーンテクシュチャー媒体において、データ領
域の潤滑剤の層厚の方がＣＳＳ領域の潤滑剤の層厚に比
べ薄くなっていると、不必要な潤滑剤がない分、データ
領域でのヘッド吸着を抑制することができ、記録再生障
害を無くすことができる。他方、ゾーンテクシュチャー
媒体ではＣＳＳ領域は粗さ度が高いために、保護層表面
の不純物吸着点の密度も高くなっている。そこでＣＳＳ
領域の方を潤滑剤を厚く塗布することで、その不純物吸
着点の官能基を潤滑剤分子で塞いでおくことができるた
め、不純物吸着を抑制でき、ヘッド側への転写を無くす
ことができるので、ＣＳＳ耐久性を高めることができ
る。

【００１４】また第１の塗布方法によれば、ノズルが外
周に向かう程にシーク速度が速くなっているため、塗布
面積の増大と共に、ノズルの停留時間が相対的に減少す
るので、データ領域の塗布層の厚みを薄くできる。

【００１５】更に第２の塗布方法によれば、第１のノズ
ルによりＣＳＳ領域上を塗る潤滑剤の濃度が高いので、
その上の潤滑層の層厚は均一で厚くなり、また第２のノ
ズルによりデータ領域を塗る潤滑剤の濃度は低いので、
その上の潤滑層の層厚は均一で薄く) なる。２つのノズ
ルで領域毎の塗り分けを行っているので、同一領域内で
は層厚の均一化が容易である。

【００１６】

【実施例】以下に添付図面を参照して、本発明の実施例
を説明する。

【００１７】〔実施例１〕本例の磁気記録媒体は、図６
に示す如く、Ａｌ，ガラス等の非磁性基板１１とこの上
に形成したＮｉ−Ｐメッキの非磁性金属層１２からなる
非磁性基体１の表面に、ゾーンテクスチャー加工を施
し、そのテクスチャー加工面は大きな粗さのＣＳＳ領域
と小さな粗さのデータ領域に分割されている。このよう
な非磁性基体１の表面に、Ｃｒ等の非磁性金属下地層
２、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａなどからなる強磁性合金体の磁性
層３、及びカーボン保護層４が順次積層形成されてお
り、保護層４の表面には液体潤滑剤の潤滑層５が形成さ
れている。

【００１８】本例のＣＳＳ領域はディスク中心から半径
方向位置15〜18.5mmの範囲で、データ領域はディスク中
心から半径方向位置20.2〜46.5mmの範囲である。ここ
で、データ領域とＣＳＳ領域での潤滑層５の層厚を変え
ながら摩擦係数を測定した。図１（ａ）は潤滑層５の層
厚に対するデータ領域での摩擦（静止摩擦係数）の変化
を示すグラフで、図１（ｂ）は潤滑層５の層厚に対する
ＣＳＳ領域での最大摩擦係数（ＣＳＳ回数が４０ｋ回後
の摩擦係数）の変化を示すグラフである。本例において
は、ＣＳＳ領域の規格値μ１は0.35としてあり、データ
領域の規格値μ２は0.5 としてある。図１（ａ）のグラ
フでは潤滑層５の層厚に対して単調的に摩擦係数が増加
している。層厚が厚くなると、ヘッド吸着が生じること
が理解できる。ヘッド吸着が起こり難くするためには、
データ領域における潤滑層５の層厚は13Å以下であるこ
とが望ましい。図１（ａ）のグラフでは、潤滑層５の層
厚が増すと単調的に摩擦係数が減少し、更に層厚が増す
と緩やかに摩擦係数が増大して行く。摩擦係数の極小部
分が存在している。ＣＳＳ耐久性を向上させるために
は、層厚がその極小部分、即ち、15〜21Å程度の範囲に
あることが望ましい。この結果から明らかなように、デ
ータ領域における潤滑層５の層厚（13Å以下）はＣＳＳ
領域における潤滑層５の層厚（15〜21Å程度）よりも薄
いことが望ましく、データ領域におけるヘッド吸着を抑
制できる。ここで、ＣＳＳ領域は粗さ度が高いために、
保護層表面の不純物吸着点の密度も高くなっているが、
潤滑剤を厚く塗布することで、その不純物吸着点の官能
基を潤滑剤分子で塞いでおくことができる。このため、
不純物吸着を抑制でき、ヘッド側への転写を無くすこと
ができるので、ＣＳＳ耐久性を高めることができる。

【００１９】〔実施例２〕図２は本発明の実施例２に係
るスピンコート法の概要を示す。スピンコート法は回転
させた媒体２０上の最内周に液体潤滑剤を吐出ノズル２
１により吐出させ、所定時間停止した後、最外周まで吐
出ノズル２１をシーク（掃引）させることにより潤滑層
５を形成する。なお、媒体２０の裏面上も同様にして潤
滑層５を形成する。そこで、本例では吐出ノズル２１の
シーク速度を変化させて潤滑剤を塗布するようにしてい
る。図３はシーク速度を変更したときの潤滑層の層厚分
布を示す。ここで最内周の位置での停止時間は0.1 秒と
してある。シーク速度Ｖが一様速である10mm/secの場
合、図８に示す場合と同等に、データ領域の潤滑剤の層
厚がＣＳＳ領域のそれよりも厚くなっている。しかし、
ａ＝１０，ｂ＝0.2,0.5,0.8 としてシーク速度Ｖを、Ｖ
＝ａ＋ｂＲの如く、半径方向位置Ｒに対して線形的（単
調的）に増加するようにした場合は、データ領域の潤滑
剤の層厚がＣＳＳ領域のそれよりも薄くなっている。外
周に向かう程にシーク速度を速くすると、塗布面積の増
大と共に、ノズルの単位面積当たりの停留時間が相対的
に減少するので、塗布層の厚みを薄くできるからであ
る。但し、シーク速度が速すぎると、潤滑剤の量と溶媒
の蒸発速度のバランスが崩れて潤滑剤の膜厚にむらが生
じやすくなる。本例での最適なシーク速度はＶ＝10＋0.
8 Ｒ（mm/sec）であった。なお、本例では吐出ノズル２
１の媒体２０に対するシーク速度を可変制御している
が、吐出ノズル２１のシーク速度を一定としたまま、媒
体の回転数を可変するようにしても良い。

【００２０】〔実施例３〕図４（ａ）は本発明の実施例
３に係るスピンコート法の概要を示す。本例のスピンコ
ート法は高濃度潤滑剤を吐出する第１の吐出ノズル２２
と低濃度潤滑剤を吐出する第２の吐出ノズル２３を用い
てそれぞれＣＳＳ領域とデータ領域を塗り分けるように
なっている。本例の第１のノズル２２及び第２のノズル
２３は最内周から外周に向かって半径方向に同時にシー
ク動作する。図４（ｂ）に示す如く、最初に最内周（半
径位置14mm）では第１のノズル２２により高濃度の潤滑
剤の吐出が開始するが、第２のノズル２３からの低濃度
の潤滑剤は吐出されていない。ＣＳＳ領域は第１のノズ
ル２２によって高濃度の潤滑剤のみが塗布される。そし
てＣＳＳ領域の外周付近（半径位置19mm）でノズル２３
からの低濃度潤滑剤の吐出も開始し、データ領域の内周
付近（半径位置20mm）でノズル２２により高濃度の潤滑
剤の吐出が止み、ノズル２３からの低濃度潤滑剤の吐出
は最外周（半径位置46mm）で終了する。従って、データ
領域は第２のノズル２３からの低濃度の潤滑剤のみが塗
布される。

【００２１】図５は第１のノズル２２で0.1wt ％の濃度
の潤滑剤（高濃度潤滑剤）を、第２のノズル２３で0.01
wt％の濃度の潤滑剤（低濃度潤滑剤）をそれぞれ吐出さ
せて塗布したときの潤滑層の層厚分布を示す。ＣＳＳ領
域を塗る潤滑剤の濃度は高いので、その上の潤滑層の層
厚は均一で厚く（18Å程度) なっており、またデータ領
域を塗る潤滑剤の濃度は低いので、その上の潤滑層の層
厚は均一で薄く（11Å程度) なっている。ＣＳＳ領域と
データ領域の境界領域を形成する19〜20mmの変遷領域で
は、高濃度潤滑剤と低濃度潤滑剤が混ざり合うため、そ
の中間的な層厚となっている。従って、この塗膜方法に
よれば、２つのノズルで領域毎の塗り分けを行っている
ので、同一領域内では層厚が均一であり、実施例２の方
法に比してゾーンテクスチャー媒体の最適な潤滑剤の膜
厚分布を得ることが確認できた。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ゾーン
テクスチャー加工面に合わせて潤滑層の層厚を塗り分
け、データ領域上の層厚をＣＳＳ領域上のそれよりも薄
くした構造に特徴を有するものである。従って、次の効
果を奏する。

【００２３】 データ領域の潤滑剤の層厚の方がＣＳ
Ｓ領域の潤滑剤の層厚に比べ薄くなっていると、データ
領域でのヘッド吸着を抑制することができ、記録再生障
害を無くすことができる。他方、ＣＳＳ領域の潤滑剤が
厚いと、不純物吸着を抑制でき、ヘッド側への転写を無
くすことができるので、ＣＳＳ耐久性を高めることがで
きる。

【００２４】 第１の方法によれば、ノズルが外周に
向かう程にシーク速度が速くなっているため、塗布面積
の増大と共に、ノズルの停留時間が相対的に減少するの
で、データ領域の塗布層の厚みを薄くできる。

【００２５】 第２の方法によれば、第１のノズルに
よりＣＳＳ領域上を塗る潤滑剤の濃度が高いので、その
上の潤滑層の層厚は均一で厚くなり、また第２のノズル
によりデータ領域を塗る潤滑剤の濃度は低いので、その
上の潤滑層の層厚は均一で薄く) なる。２つのノズルで
領域毎の塗り分けを行っているので、同一領域内では層
厚の均一化が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例１に係る磁気記録媒体
において潤滑層の層厚に対するデータ領域での静止摩擦
係数の変化を示すグラフ、（ｂ）は潤滑層の層厚に対す
るＣＳＳ領域での最大摩擦係数の変化を示すグラフであ
る。

【図２】本発明の実施例２に係るスピンコート法の概要
を示す平面図である。

【図３】実施例２に係るスピンコート法においてシーク
速度を変更したときの潤滑層の層厚分布を示すグラフで
ある。

【図４】（ａ）は本発明の実施例３に係るスピンコート
法の概要を示す平面図、（ｂ）は実施例２に係るスピン
コート法において第１のノズルと第２のノスルの潤滑剤
吐出のタイミングを示すタイミングチャートである。

【図５】本発明の実施例３に係るスピンコート法におい
て第１のノズルで0.1wt ％の濃度の潤滑剤を、第２のノ
ズルで0.01wt％の濃度の潤滑剤をそれぞれ吐出させて塗
布したときの潤滑層の層厚分布を示すグラフである。

【図６】磁気記録媒体の一般的な層構成を示す模式的斜
視図である。

【図７】ゾーンテクスチャー媒体を示す断面図である。

【図８】潤滑層のスピンコート法において最内周位置で
の吐出ノズルの停止時間に対する潤滑層の膜厚分布を示
すグラフである。

【符号の説明】

１…基体 ２…金属下地層 ３…磁性層 ４…保護層 ５…潤滑層 １１…非磁性基板 １２…非磁性金属層 ２１，２３…ゴムローラ ２２，２４…テープ １２ａ…大きな突起 １２ｂ…小さな突起 ２０…磁気記録媒体 ２１…第１のノズル ２２…第２のノズル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基板の上に非磁性金属層を形成し
   て非磁性基体とし、前記非磁性基体の上に非磁性金属下
   地層，磁性層，保護層を順次積層し、この保護層の上に
   液体潤滑層を塗布して成る磁気記録媒体において、前記
   非磁性金属層の表面にテクスチャー加工により施された
   粗さ面が粗さ度の高いＣＳＳ領域と粗さ度の低いデータ
   領域とに分割して成り、前記ＣＳＳ領域上の潤滑層の層
   厚に比して前記データ領域上の潤滑層の層厚が薄いこと
   を特徴とする磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に規定する磁気記録媒体の製造
   方法において、回転させた媒体の最内周で吐出ノズルに
   より液体潤滑剤を吐き出し、所定時間停止した後、最外
   周にまでシークさせて前記潤滑層をスピンコート法で形
   成する際、前記媒体表面の相対的な前記シーク速度は外
   周に向けて増加する可変速度であることを特徴とする磁
   気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に規定する磁気記録媒体の製造
   方法において、回転させた媒体の最内周から最外周にま
   で液体潤滑剤を吐き出すべき吐出ノズルをシークさせて
   前記潤滑層をスピンコート法で形成する際、高濃度潤滑
   剤を吐き出すべき第１の吐出ノズルと低濃度潤滑剤を吐
   き出すべき第２の吐出ノズルを同位置で随伴させてシー
   クさせながら、前記ＣＳＳ領域上では第１の吐出ノズル
   で高濃度潤滑剤のみを吐き出すると共に、前記データ領
   域上では第２の吐出ノズルで低濃度潤滑剤のみを吐き出
   することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。