JPH0997420A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH0997420A
JPH0997420A JP25336295A JP25336295A JPH0997420A JP H0997420 A JPH0997420 A JP H0997420A JP 25336295 A JP25336295 A JP 25336295A JP 25336295 A JP25336295 A JP 25336295A JP H0997420 A JPH0997420 A JP H0997420A
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magnetic
layer
substrate
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Yuzo Yamamoto
裕三 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゾーンテクスチャー処理された磁気ディスク
等においてディスク表面の一部の異常突起を効率良く除
去でき、しかもディスク表面に傷が発生せず、エラー特
性が向上するバーニッシュ方法を提供する。 【解決手段】 ゾーンテクスチャー処理された非磁性基
板上に磁性層を形成し、該磁性層上に保護層を形成した
後、ゾーンテクスチャー処理部のみの異常突起を除去す
るバーニッシュ処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造方法に関するものである。更に詳しくは、非磁性基板
上に乾式めっき等の方法により磁性層が形成されたハー
ドディスクに代表される磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスクシステムにおいて、再生出
力を考慮した場合、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間隔
(浮上量)が小さい、すなわちスペーシングロスは少な
い方が有利である。言い換えると、磁気ディスク表面は
平滑であることが望ましい。
【0003】然し、一般に磁気ディスクは、保護層形成
後、あるいは潤滑剤を塗布した後の表面に「異常突起」
と呼ばれる微小突起が存在するためにこれを研磨テープ
により除去して適当に突起の高さを低くして表面を仕上
げることが行われている。このように物理的な手段によ
りディスク表面の異常突起を除去する操作は通常「バー
ニッシュ」と呼ばれている。
【0004】研磨テープによるバーニッシュ工程は、基
本的にはアミルナ、ダイヤモンド等の砥粒を有機バイン
ダーにより可撓性の支持体上に設けた研磨テープを磁気
ディスク表面に適当な圧力をかけて当接させ、ディスク
と研磨テープを走行させることにより行なわれる。この
ようなバーニッシュ工程として、たとえば磁気ディスク
媒体の製造工程において、該磁気ディスク媒体表面を研
磨テープを用いて加工した後、表面に介在する微小突起
のみを有効に除去するために、研磨テープを用い、媒体
の周速250m/min以上、テープ加工圧力を50g
/mm2 以下とした磁気ディスク媒体の製造方法が提案
(特開昭59−148134号公報、特公平2−104
86号公報)されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨テ
ープを用いたバーニッシュ加工では、研磨テープの砥粒
の粒径が均一でなく粒径に分布(ムラ)があるため、粒
径の大きな砥粒やテープから脱落した砥粒がディスク表
面を傷つけてエラーの原因をつくり収率の低下を招くと
いう問題があった。また、研磨により生じた研磨粉ある
いは研削粉がディスク表面に残存するとヘッドと衝突し
て摺動耐久性を低下させたり、磁性層や保護層を傷つけ
たりする。しかも研磨粉あるいは研削粉がディスク表面
に残っていると、液体の潤滑剤や水が毛管現象により残
存粒子の周りに寄せ集められ、ヘッド吸着の原因とな
る。
【0006】更に、磁気ディスクの主要な形態の一つ
に、浮揚型磁気ヘッドを配置したいわゆるハードディス
ク装置がある。このハードディスク装置は、停止時には
磁気ヘッドと磁気ディスクが接触状態にあり、起動時に
は磁気ヘッド(回転している)と磁気ディスクは非接触
の状態となる、いわゆるコンタクト・スタート・ストッ
プ(CSS)方式が主流となっている。この方式ではデ
ィスク停止時に磁気ヘッド浮揚面と磁気ディスク表面に
吸着が生じる場合があり、これを解決する目的で予めデ
ィスク基板のCSS領域となる部分にテクスチャー処理
(ゾーンテクスチャー)することが行なわれている。し
かしながら、このような磁気ディスクにバーニッシュ処
理を施す場合、前記したような従来の研磨テープによる
機械的な研磨では異常突起の除去を精密に制御すること
は困難で、全面にわたりバーニッシュを施しているた
め、データ領域を傷つけエラーの原因となっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、磁気記
録媒体表面の異常突起を除去する際に、上記したような
研磨テープによるバーニッシュ加工の問題点を解消で
き、かつゾーンテクスチャー処理された基板に対して柔
軟に対応できる優れたバーニッシュ方法を提供すること
であり、本発明者らは鋭意研究の結果、従来のメディア
表面全面へのバーニッシュ法ではなく、ゾーンテクスチ
ャー部分に限定してバーニッシュ処理をすることによ
り、この要求を満たすことを見出し、本発明を完成する
に至った。
【0008】すなわち本発明は、少なくとも、非磁性基
板表面の一部にテクスチャー処理を施すゾーンテクスチ
ャー工程と、非磁性基板上に磁性層を形成する工程と、
磁性層上に保護層を形成する工程と、保護層表面に存在
する異常突起の高さを低くするバーニッシュ工程とを有
する磁気記録媒体の製造方法において、前記バーニッシ
ュ工程を機械的、物理的または化学的あるいはこれらの
複合により行い、かつこれらのバーニッシュ処理を前記
基板表面のゾーンテクスチャー処理された領域にのみ施
すことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法を提供する
ものである。
【0009】通常のハードディスクの製造工程は、基板
をテクスチャー(表面を適度に粗面化する)処理した
後、洗浄し、基板上に磁性層を成膜し、次いで磁性層上
に保護層を形成した後、ディスク表面の異常突起を除去
して適当な高さに調節するバーニッシュ工程が施され
る。このような製造工程において、必要に応じて磁性層
の下の下地層、保護層上の潤滑層等を設ける工程が加え
られる。本発明の製造方法は、公知の製造工程におい
て、いわゆるバーニッシュ処理を保護層表面の一部にの
み適用して一部の異常突起を除去するものであるが、テ
クスチャー処理は、基板の一部、通常はCSS領域のみ
にテクスチャー処理を行なうゾーンテクスチャーにより
行なわれる。
【0010】そして、本発明では、基板のゾーンテクス
チャーされた領域にのみバーニッシュを適用する。その
方法としては、パルスレーザー光を照射する方法、固定
砥粒ホイールによる研磨法、あるいは或いは多孔質材料
からなるリング状電極を保護層表面に当接させて陽極酸
化する等の方法が考えられるが、特に電解液を保持し得
る多孔質材料、例えばスポンジ状の導電性樹脂からなる
リング状電極を保護層表面に当接させて保護層表面の一
部を陽極酸化する方法が好ましい。ゾーンテクスチャー
は通常リング状に施されるため、その形状に合わせてリ
ング状電極の外径、内径を決める必要がある。
【0011】本発明において、レーザー光の照射により
バーニッシュを行うには、基板表面の異常突起にレーザ
ー光を照射することにより行なわれる。照射するレーザ
ー光は気体レーザー、固体レーザー、液体レーザー、半
導体レーザーから得られる紫外レーザー、赤外レーザ
ー、遠赤外レーザーの何れであってもよく、装置は限定
されない。赤外レーザー、遠赤外レーザーを照射すると
熱酸化的な異常突起の除去も期待できる。本発明におい
てバーニッシュ処理のためのレーザー光の照射条件は異
常突起の状態に応じて、バーニッシュ処理後の磁気ディ
スクの表面粗さが所望の範囲となるように適宜選定され
る。レーザー光を保護層の表面の突起に照射すると、異
常突起が優先的に除去される。また除去される異常突起
の量も、レーザー光の照射条件を調節することにより精
密に制御可能である。レーザー光としては、例えばAr
Fエキシマレーザ(波長193nm)、KrFエキシマ
レーザ(波長254nm)、XeClエキシマレーザ
(波長308nm)、XeFエキシマレーザ(波長35
0nm)からのハロゲン希ガスレーザ光が用いられる。
【0012】また固定砥粒ホイールによる研磨法により
バーニッシュとは、#6000〜300万の砥粒を有機
バインダーなどで固定したカップ形状ホイール(カップ
形状のリングの端面に砥粒層をコーティングした砥石)
などの固定砥粒を用いて異常突起を研削除去する方法で
ある。ゾーンテクスチャー幅に対応したホイール幅(砥
粒層幅)にしてメディア表面に対しカップホイールが垂
直にあたる形とし、メディア表面から離れた位置から回
転させながらホイールを下げてゆき、0.1〜0.5k
g/cm2 程度の圧力で軽く接触させる。この時、メデ
ィアも回転させておくことが好ましい。両面加工も可能
であるが片面ずつが好ましい。砥粒はダイヤモンド、ア
ルミナ、酸化セリウムなど公知のものが使用できる。バ
インダーとしては金属、ガラス質、有機ポリマーなど公
知ものが使用できるが、有機ポリマーなどのソフトバイ
ンダーが好ましい。
【0013】本発明において、陽極酸化によるバーニッ
シュ工程は、電解液をポーラス状電極に保持させ、陽極
酸化処理を施すことにより行なわれる。即ち、少なくと
も磁性層、保護層が形成された基板を、NaOH等の電
解質水溶液を保持した電極と接触させ、基板を陽極とし
ポーラス電極を陰極としてこれらの間に電圧を印加す
る。それにより、水溶液中においてOH-、ClO-、S
4 -、CO3 -等の酸化性イオンの放電が生じる。これに
より、陽極の支持体の保護層を構成する原子、例えばカ
ーボン薄膜の場合は炭素と、酸化性イオンが反応して結
合し、CO2 、CO、Na2CO3等となって炭素が消耗
する。これにより保護層の突起が除去される。なお、本
発明では支持体を陽極とするが、陰極の材質は限定しな
い。
【0014】バーニッシュ工程に用いられる電解質水溶
液は、酸或いはアルカリの水溶液であれば良く、0.1
〜100重量%、好ましくは1〜60重量%の濃度のも
のが用いられる。用いられる酸は硫酸、塩酸、硝酸、燐
酸、フッ酸、過塩素酸等の無機酸、或いは蓚酸、蟻酸等
の有機酸が挙げられる。アルカリはNaOH、KOH等
が挙げられ、これらは二種以上のものをブレンドして使
用してもかまわない。なお、バーニッシュ効率や電解槽
の腐食を考慮すると、アルカリ系水溶液を用いることが
好ましい。また、バーニッシュ効率、防錆性付与のため
の添加剤を配合してもよい。
【0015】用いる電流波形は、例えば直流、単相交流
や三相交流等の交流、矩形波、三角波等のパルス波、単
相半波、二相半波、三相半波、六相半波、単相全波、三
相全波等が特殊波形が用いられる。これらの波形を組み
合わせて用いてもよい。生産性の点から考慮すると、三
相交流が望ましい。電解波形を変えると得られるバーニ
ッシュ形状も変化することから、所望のバーニッシュ形
状に合わせて電流波形の選択/組み合わせを行なうこと
が望ましい。
【0016】陽極酸化時の電流密度に関しては、バーニ
ッシュ処理の均一性、生産性、設備負荷を考慮すると、
1〜200mA/cm2 が好ましく、更に好ましくは5
〜100mA/cm2 である。すなわち、電流密度が低
すぎると、生産性が低下し、逆に高すぎる場合にはバー
ニッシュ処理の均一性が低下する傾向がある。また、陽
極酸化時の電圧に関しては、バーニッシュ処理の均一
性、生産性、設備負荷を考慮すると、1〜100Vが好
ましく、更に好ましくは2〜50Vである。すなわち、
電圧が低すぎると、必要な電流密度が得られず、生産性
が低下し、逆に高すぎる場合には電場の偏りが生じやす
く、均一な粗面化が行なわれなくなる傾向がある。陽極
酸化時の電流や電圧は、処理時、常に一定となるように
設定していてもよく、或いは工程中で変化させてもよ
い。陽極酸化の処理時間に関しては、バーニッシュ処理
の程度や均一性を考慮すると、1秒〜1時間程度が好ま
しい。更に好ましくは約5秒〜20分程度である。すな
わち、処理時間が短すぎると所望のバーニッシュ効果が
得られにくく、逆に処理時間が長すぎる場合にも所望の
バーニッシュ効果が得られ難くなる傾向がある。尚、陽
極酸化を行なう温度は1〜100℃程度でよい。一般的
には室温付近でよいが、電解液の種類により適宜選択す
ればよい。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、バーニッシュ工程以外の工程は従来の製造方法に準
じて行なうことができる。即ち、本発明では表面に存在
する異常突起を除去する工程の前に、磁気記録媒体は既
にその基本的な構成が形成されている。すなわち、まず
基板にテープテクスチャー、パウダービームテクスチャ
ー、陽極酸化テクスチャー、スパッタテクスチャー等の
適当な方法によりゾーンテクスチャーが施される。テク
スチャー処理を施す領域は基板の材質や磁気ディスクの
種類などによって適宜決めればよい。ゾーンテクスチャ
ー処理を施した領域の表面粗さはRa(中心線平均粗
さ)が5〜100Å、好ましくは5〜50Å、且つRp
(中心線最大高さ)が10〜500Å、好ましくは10
〜200Åである。
【0018】その後、カーボン製の基板上に蒸着やスパ
ッタ手段のような乾式めっき手段により磁性層を設ける
工程、磁性層上に蒸着やスパッタ手段のような乾式めっ
き手段あるいはディッピングやスピンコート法により保
護層を設ける工程などを経て、磁気記録媒体が構成され
ており、このような磁気記録媒体に対して表面に存在す
る異常突起を除去する作業が施される。また、磁性層が
設けられる前にカーボン製の基板上に蒸着やスパッタ手
段のような乾式めっき手段により下地層を設ける工程な
どを盛り込むことができる。なお、成膜には乾式めっき
手段を採用することが好ましい。すなわち、乾式めっき
手段は湿式めっき手段に比べて高品質な磁性膜が得られ
易い。また、磁性膜の組成変更も容易であり、磁性膜の
設計変更も容易となる。
【0019】ついで、このようにしてゾーンテクスチャ
ーが施され、各種膜が形成された基板のゾーンテクスチ
ャーが施された領域にバーニッシュ処理が施される。本
発明の好ましいバーニッシュ工程の一つとしては、前述
の如く、基板を電解液中に配置し、たとえば電解液を保
持し得る多孔質材料からなるリング状電極を基板表面に
当接させて陽極酸化することにより、保護層の表面の一
部の突起を除去するものであるが、その際、異常突起が
優先的に酸化されて除去される。また除去される異常突
起の高さ(酸化の程度)も、酸化条件(電流密度、電解
時間、電解液の種類等)を調節することにより精密に制
御可能である。本発明では保護層の構成材料として、デ
ィスク製造工程に悪影響を及ぼさないものであれば何れ
も使用できるが、ダイヤモンドライクカーボン、ガラス
状カーボン、グラファイト等のカーボンを主な構成成分
とするものがに好ましい。これらのカーボン保護層は、
従来公知の方法、たとえばスパッタ等の乾式めっきによ
り形成され、その厚さは5〜25nm程度である。
【0020】陽極酸化バーニッシュ処理の場合の諸条件
は、バーニッシュ処理を施した領域のRa(中心線平均
粗さ)が5〜100Å、好ましくは5〜30Å、且つR
p(中心線最大高さ)が10〜500Å、好ましくは1
0〜200Åとなるように調節することが望ましい。R
pが500Åを超えるとヘッドの浮上量低下が困難とな
りスペーシングロスが生じて記録密度向上の点で好まし
くない。
【0021】磁気記録媒体の表面には、通常、潤滑剤が
塗布される。この潤滑剤は、通常、潤滑剤溶液を塗布す
ることによって設けられるものに過ぎず、潤滑剤を設け
る前後の段階で表面プロフィール(突起)が変化するも
のではないから、潤滑剤を設ける前に異常突起を除去す
る作業が施される。なお、潤滑剤を塗布した後、異常突
起を除去する作業を施しても良いが、この作業によって
潤滑剤が拭き取られてしまうことを鑑みたならば、再
度、潤滑剤を塗布せざるを得ない。したがって、通常
は、潤滑剤を設ける前に異常突起を除去する作業が施さ
れる。
【0022】本発明により異常突起が除去された磁気記
録媒体は磁気ヘッドの浮上量を小さいものとでき、スペ
ーシングロスが少なくなるから、再生出力の面で好まし
いものとなる。
【0023】また、本発明においては、基板上の磁性層
などの構成はこれまでの技術がそのまま用いられる。す
なわち、基板上に設けられる下地層(下地膜)、磁性層
(磁性膜)、保護層(保護膜)、潤滑層(潤滑膜)など
の構成については、従来の技術をそのまま利用できる。
たとえば、特開平5−18952号公報、特開平5−1
37822号公報、特開平5−211769号公報、特
開平5−289496号公報などに記載の技術を利用で
きる。
【0024】本発明に用いられる基板としては、たとえ
ば、ガラス状カーボン等のカーボン、強化ガラス、結晶
化ガラス、アルミニウム及びアルミニウム合金、チタン
及びチタン合金、セラミックス、樹脂、あるいはこれら
の複合材料からなるものが挙げられる。これらの中で
も、とくにガラス状カーボンが好ましく、たとえば特開
昭60−35333号に記載されたものを用いることが
できる。
【0025】
【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0026】実施例1〜4及び比較例1 成膜工程 基板として、(1) 直径1.8インチ、25ミル、比重
1.5のガラス状カーボン製基板を用意した。
【0027】これらの基板上に、Arガス圧2mTor
r、基板温度250℃の条件でDCマグネトロンスパッ
タリングにより厚さ100nmのTi層を形成した。次
いでArガス圧2mTorr、基板温度260℃の条件
でDCマグネトロンスパッタリングにより前記Ti層上
に厚さ20nmのAl−Si合金(Al:Si=95:
5/重量%)層を形成した。これらの層により基板に凹
凸(テクスチャー)が形成される。テクスチャーは遮蔽
板によりデータ領域となる部分をマスクし、内周部のC
SS領域となる部分にのみAl−Siスパッタ膜を形成
する形のゾーンテクスチャーとした。
【0028】次に、Arガス圧2mTorr、基板温度
260℃の条件でDCマグネトロンスパッタリングによ
り、前記Al−Si合金層上に厚さ25nmのアモルフ
ァスカーボン(ダイヤモンドライクカーボン)層を形成
した。次いで、Arガス圧2mTorr、基板温度20
0℃の条件下でDCマグネトロンスパッタ装置を用い
て、前記アモルファスカーボン層上に、厚さ100nm
のTi層を設け、その後該Ti層上に厚さ40nmのC
r層を設けた。更に、Arガス圧8mTorr、基板温
度260℃の条件でDCマグネトロンスパッタリングに
より、前記Cr層上に厚さ50nmのCo−Cr−Pt
−B系磁性層を設けた。続いて、ガラス状カーボン製タ
ーゲットを装着した対向ターゲット型のスパッタ装置を
用い、室内を排気し、そして2mTorrのガス圧とな
るようArガスを導入してスパッタを行い、磁性層上に
20nm厚のアモルファスカーボンからなる保護層を設
けた。
【0029】バーニッシュ工程 上記のようにして各種膜が成膜された基板を表1に示す
条件にてリング状電極(ポーラス白金製のリング状電
極、直径15mm×幅3mm)を用いた陽極酸化による
バーニッシュ処理を施した。なお、比較例1のテープバ
ーニッシュは、回転するロールに研磨テープをゴムロー
ルで押しつけることにより行なったが、その条件は以下
の通りである。 研磨テープ:WA#10000 相対速度:100m/秒 時間:1秒 ロール硬度:25ショア硬度 ロール押し付け圧:0.8kgf その後、常法により、パーフルオロポリエーテル系潤滑
剤(モンテカチーニ社製のFomblin AM200
1)溶液を、乾燥後の厚さが17Åとなるように塗布し
て保護層上に潤滑剤層を形成した。
【0030】特性評価 上記により得られた磁気ディスクについて、以下の特性
評価を行なった。その結果を表1に示す。
【0031】(i)Ra(中心線平均粗さ)およびRp
(中心線最大高さ) RaおよびRpは、触針式粗さ計(TENCOR社製,
型式P2)により、下記の条件で測定した。なおRaお
よびRpはバーニッシュ工程前後のものをそれぞれ測定
した。 触針径:0.6μm(針曲率半径) 触針押し付け圧力:7mg 測定長:250μm×8ヶ所 トレース速度:2.5μm/秒 カットオフ:1.25μm(ローパスフィルタ) (ii)外観検査 明るい照明下で、目視観察を行い、スクラッチ傷等をチ
ェックし、実用上問題ない程度の外観を有するものを合
格とし、下記の基準で評価した。 S:合格率が80%以上〜100% A:合格率が50%以上〜80%未満 B:合格率が30%以上〜50%未満 C:合格率が0%以上〜30%未満 (iii)GHT Proquip社製MG150T装置を用い、50%ス
ライダヘッドを用いて行った。1.5μインチの浮上高
さの通過率により、以下ように評価した。 S:通過率が90%以上 A:通過率が70%以上〜90%未満 B:通過率が50%以上〜70%未満 C:通過率が30%以上〜50%未満 D:通過率が30%未満 (iv)MCF(エラー特性) エラー特性はProquip社製MG150T装置を用
い、70%スライダヘッドを使用し、記録密度51KF
CIの条件で評価した。スライスレベルは70%とし、
16ビット未満のミッシングエラーの個数をカウント
し、以下のように評価した。 S:評価ディスクの50%以上がエラー個数が0〜5個
である。 A:評価ディスクの50%以上がエラー個数が6〜15
個である。 B:評価ディスクの50%以上がエラー個数が16〜4
5個である。 C:評価ディスクの50%以上がエラー個数が46個以
上である。
【0032】実施例5 バーニッシュ工程をレーザー光の照射により行う以外は
実施例1〜4と同様に磁気ディスクの製造を行った。す
なわち、エキシマレーザー(ES5000、使用ガスK
rF、波長248nm)を用い、3mm幅のリング状ス
リット付きステンレスマスクを介してメディア表面にレ
ーザー光を照射した。レーザーパルス周期は50Hz、
レーザーエネルギーは10mJとし、基板は3600r
pmで回転させた。得られた磁気ディスクについて前記
と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】これらの結果からわかる通り、本発明の製
造方法による磁気記録媒体は、表面の異常な突起が効果
的に除去されており、また、エラーが起き難いものとな
っていることが判る。
【0035】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、ゾーンテク
スチャー処理された基板から製造された磁気記録媒体表
面の異常な突起を効果的に除去でき、サーティファイ
(エラー)収率が向上し、また外観不良が顕著に減少す
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、非磁性基板表面の一部にテ
    クスチャー処理を施すゾーンテクスチャー工程と、非磁
    性基板上に磁性層を形成する工程と、磁性層上に保護層
    を形成する工程と、保護層表面に存在する異常突起の高
    さを低くするバーニッシュ工程とを有する磁気記録媒体
    の製造方法において、前記バーニッシュ工程を前記基板
    表面のゾーンテクスチャー処理された領域にのみ施すこ
    とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 保護層の主な構成成分がカーボンである
    請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記バーニッシュ工程を陽極酸化又はレ
    ーザー光の照射により行なう請求項1又は2記載の磁気
    記録媒体の製造方法。
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