JPH10188201A

JPH10188201A - 磁気記録方式

Info

Publication number: JPH10188201A
Application number: JP34540496A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Usuki; 一幸臼杵; Shoichi Nishikawa; 正一西川; Makoto Nagao; 信長尾
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ハードディスクと同等以上の記録密度を達成
し、かつ実用信頼性に優れたフロッピーディスクの磁気
記録方式を提供する。【解決手段】可撓性支持体の両面に真空成膜法により
成膜された強磁性金属薄膜を有するフロッピーディスク
１に対し、それぞれ板バネ２の先端に設置したスライダ
ー４に搭載した一対の磁気ヘッド３を前記フロッピーデ
ィスク１を挟むように配置し、フロッピーディスク１の
回転に対し各磁気ヘッド３の接触荷重が１〜５gfとなる
ように強磁性金属薄膜に接触摺接させて記録再生を行
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、コンピュータなど
の情報機器の外部記憶装置として使用される、フロッピ
ーディスクを記録媒体としたフロッピーディスクドライ
ブにおける磁気記録方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のコンピュータ技術の著しい発展に
よって、その記憶媒体として使用されるフロッピーディ
スク、ハードディスク等の磁気ディスクも高記録容量
化、高記録密度化が必要となっている。

【０００３】上記のような磁気ディスクは、一般に非磁
性支持体上に磁性膜、保護膜などを成膜する工程によっ
て製造されている。その一例としては、スパッタ法や蒸
着法等の真空成膜法によって作製した強磁性金属薄膜を
磁性膜とする技術が知られている。このスパッタ法や蒸
着法によって磁性膜を形成した磁気記録媒体は、高い磁
気エネルギーが容易に得られ、さらに非磁性支持体の表
面を平滑にすることによって平滑な磁性膜表面性を容易
に達成できるためスペーシングロスが少なく、高い電磁
変換特性を得ることができるため高密度記録材料に適し
ている。特にスパッタ法は蒸着法よりさらに磁気エネル
ギーを高めることができるため、ハードディスクのよう
な高い記録密度が要求される媒体に採用されている。一
方、磁気記録媒体には磁気ヘッドとの摺動に対する高い
信頼性、例えば走行耐久性が要求される。

【０００４】実際に、ハードディスクにおいては、磁気
ディスク、磁気ヘッド、信号処理などの技術改良によっ
て以前から非常に高い伸び率で高密度化が進んでおり、
また今後も同様に高密度化が進むものと考えられる。

【０００５】一方、フロッピーディスクもハードディス
ク同様に、急速に高密度化が進んできているものの、フ
ロッピーディスク特有の技術的な障害があるため、今後
はハードディスクと同様な伸び率で高密度化を進めるこ
とは困難と考えられる。

【０００６】その理由の一つは、現在市販のフロッピー
ディスクの磁性膜は、磁性粉末をバインダーに分散させ
た溶液を支持体上に塗布して成膜するいわゆる塗布型媒
体のため、スパッタ法等の真空成膜法で形成するハード
ディスクの磁性膜（金属薄膜媒体）と比較すると、磁気
エネルギーが低いため、電磁変換特性に劣る点があげら
れる。

【０００７】もう一点は、支持体がフレキシブルである
ため、フロッピーディスクを回転させたときのディスク
の面ぶれ（ディスクの垂直方向の振動）がハードディス
クと比較すると遙かに大きいことである。このため、２
０００ｒｐｍ以上の高速回転においては磁気ヘッドとの
摺動が不安定になり、走行耐久性の確保がハードディス
クよりも困難であることである。

【０００８】ところで、前記ハードディスクでは、金属
板などの剛直な基板を支持体にしているので、磁性膜と
しての強磁性金属薄膜が磁気ヘッドと接触したときにそ
の衝撃を受けやすいことから、磁気ヘッドを磁性膜面か
らわずかな距離を保って浮かす方式（フライングヘッド
方式）を採用するものがある。

【０００９】上記ハードディスクのフライングヘッド方
式は、例えば、板バネの先端に磁気ヘッドを搭載したス
ライダーをディスク上に摺動させ、ディスクの回転に伴
うエアの流れによりスライダーが浮上し、この状態で記
録再生を行うものあり、上記スライダーはディスク上を
数十ｎｍ〜数百ｎｍの距離を維持して浮上している。こ
うすることでスライダーとハードディスクの直接摺動を
回避し、ディスクおよび磁気ヘッドの磨耗を防止してい
る。

【００１０】しかしこのフライングヘッド方式では、磁
気ヘッドと磁性膜とのスペーシングが大きくなり記録密
度を向上させる上で不利であり、このスペーシングを可
及的に減少させることが検討されている。しかしなが
ら、スペーシングを低減し、ディスクと磁気ヘッドが直
接接触すると、ハードディスクでは支持体が剛体である
ことでその衝撃が強く、磁性膜が磨耗してしまう。また
磁気ヘッドにＭＲヘッドを用いる場合、上記衝撃によっ
てサーマルアスペリティーといわれるノイズを発生し、
問題となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フロッピーデ
ィスクでは、支持体が可撓性であり、またデータの転送
レートを速めるためにこのフロッピーディスクを高速で
回転させると、前述のようにフロッピーディスクの面ぶ
れが大きく、磁性膜の面が一定の位置にコントロールで
きず、磁気ヘッドの浮上間隔を所定の値に維持すること
が困難で、磁気記録特性および走行耐久性が確保できな
いので、前述のフライングヘッド方式の採用は困難であ
る。

【００１２】一方、フロッピーディスクにおける記録密
度をより高めるためには、磁気ヘッドは従来のフロッピ
ーディスクと同様に磁性膜に接触摺動していることが好
ましい。ところが、記録密度を高めるために前述の強磁
性金属薄膜による磁性膜を採用しようとする場合、磁気
ヘッドが従来のフロッピーディスクにおける場合と同様
に大きな接触荷重で接触摺動していると、磁性膜の破壊
が起こりやすく耐久性が不足するという問題がある。

【００１３】そこで、本発明は上記事情に鑑み、ハード
ディスクと同等以上の記録密度を達成し、かつ実用信頼
性に優れたフロッピーディスクの磁気記録方式を提供せ
んとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の磁気記録方式は、可撓性支持体の両面に真空成膜法
により成膜された強磁性金属薄膜を有するフロッピーデ
ィスクに対し、それぞれ板バネの先端に設置したスライ
ダーに搭載された一対の磁気ヘッドを前記フロッピーデ
ィスクを挟むように配置し、このフロッピーディスクの
回転に対し各磁気ヘッドの接触荷重が１〜５gfとなるよ
うに前記強磁性金属薄膜に接触摺動させて記録再生を行
うことを特徴とするものである。

【００１５】上記のような磁気記録方式においては、フ
ロッピーディスクディスクの回転に伴ってスライダーと
板バネの作用による磁気ヘッドのフロッピーディスクに
対する接触荷重が所定範囲の軽荷重に維持された状態で
接触摺動するものであり、この軽荷重での接触状態で磁
気記録および再生を行うようにして良好な磁気記録特性
と耐久性を確保している。

【００１６】また、前記磁気ヘッドを接触摺動させると
きの前記フロッピーディスクの回転数が２０００ｒｐｍ
以上であることが好適である。さらに、前記フロッピー
ディスクは、その内面に不織布からなるライナーを有す
るカートリッジ内に回転可能な状態に格納されている。

【００１７】前記強磁性金属薄膜は、スパッタ法によっ
て成膜された面内記録磁性膜で構成するのが望ましい。
特に、スパッタ型のフロッピーディスクとしては以前か
らＣｏ−Ｃｒ合金を用いた垂直記録型のフロッピーディ
スクが検討されているが、本発明ではＣｏ−Ｃｒ−Ｐ
ｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ等の面内記録型のフロッピーディ
スクを使用するのが望ましい。

【００１８】

【発明の効果】上記のような本発明によれば、真空成膜
法により成膜された強磁性金属薄膜を有するフロッピー
ディスクに対し、それぞれ板バネの先端に設置したスラ
イダーに搭載した一対の磁気ヘッドを前記フロッピーデ
ィスクを挟むように配置し、このフロッピーディスクの
回転に対し各磁気ヘッドの接触荷重が１〜５gfとなるよ
うに前記強磁性金属薄膜に接触摺動させて記録再生を行
うようにしたことにより、ハードディスクにおけるフラ
イングヘッド方式に対して磁気ヘッドはフロッピーディ
スクに接触摺動する一方、その接触荷重は従来のフロッ
ピーディスクにおける接触荷重よりもかなり軽荷重に設
定され、磁気記録特性の点および走行耐久性の点で良好
である。

【００１９】すなわち、本発明によれば、フロッピーデ
ィスクとして従来型の鉄粒子や酸化鉄粒子を分散させた
塗布型磁性膜ではなく、ハードディスク同様にスパッタ
法等の真空成膜法で作製する面内記録型等の強磁性金属
薄膜を磁性膜とするフロッピーディスクを使用しても、
磁性膜に対する衝撃を軽減して良好な耐久性を確保して
いる。

【００２０】つまり、本発明では従来のフロッピーディ
スクのように、高荷重で磁気ヘッドによってフロッピー
ディスクを挟み込んで回転させるのではなく、板バネの
先端に磁気ヘッドを搭載したスライダーをフロッピーデ
ィスク上に摺動させ、記録再生を行うことで、スライダ
ーとフロッピーディスクの直接摺動の接触荷重を軽減
し、磁性膜および磁気ヘッドの磨耗を防止している。さ
らに接触摺動であることから、スペーシングが小さく記
録密度を向上させる上で有利であり、フロッピーディス
クとヘッドが直接接触していても支持体の可撓性で衝撃
が低く、信頼性を確保している。また磁気ヘッドにＭＲ
ヘッドを用いても、この衝撃の軽減によってサーマルア
スペリティーといわれるノイズの発生は問題とならな
い。

【００２１】上記のように本発明によれば、従来型のフ
ロッピーディスクよりも遙かに高記録密度を達成し、さ
らにハードディスクと比較しても信頼性を維持しなが
ら、スペーシング損失を低減し、記録密度を改善するこ
とができる。

【００２２】また、前記フロッピーディスクを回転数を
２０００ｒｐｍ以上とすることで、データの転送レート
を早め、極軽荷重で接触摺動しながら記録再生を行うこ
とで、走行耐久性を確保しつつ記録密度を向上させてい
る。

【００２３】さらに、フロッピーディスクをライナーを
介してカートリッジ内に収容することで、カートリッジ
内では空気の流れがあまり乱れずフロッピーディスクの
回転が安定する。

【００２４】真空成膜法としては、スパッタ法、蒸着法
等の成膜法があるが、スパッタ法による面内記録式磁性
膜を備えることが磁気的異方性を生じない点で良好であ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一つの実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。図１には磁気記録再
生状態の概略構成を示し、図２は磁気ヘッド部分の構成
例を示している。

【００２６】本発明の磁気記録方式においては、可撓性
支持体の両面に強磁性金属薄膜を成膜してなる円環板状
のフロッピーディスク１に対し、その両面にそれぞれ板
バネ２の先端に磁気ヘッド３（図２参照）を搭載したス
ライダー４でフロッピーディスク１を挟みながらこのフ
ロッピーディスク１を回転させ、接触状態の磁気ヘッド
３によって記録再生を行う。なお、フロッピーディスク
１は中心部分がセンターコア５のフランジ部５ａに固着
され、このセンターコア５がドライブの駆動機構に保持
されて回転駆動される。

【００２７】上記スライダー４は、図２に示すように、
フロッピーディスク１の表面と対向する面の両側に突起
状のエアーベアリング４ａを有し、端部側に薄膜磁気ヘ
ッド３が固着されている。上記エアーベアリング４ａ
は、その設定形状に伴い、フロッピーディスク１の回転
によって発生するエア流により、フロッピーディスク１
の表面から浮上する圧力、または、フロッピーディスク
１の表面に吸着する圧力を生じるものであり、このスラ
イダー４を保持する前記板バネ２の付勢力との関係によ
って、磁気ヘッド３（スライダー全体）の接触荷重が１
〜５gfとなるように設定されている。

【００２８】本発明の磁気記録方式で用いられるスライ
ダー４は、ハードディスク用として知られている一般的
なものが使用可能であるが、前述のような１〜５gf程度
の軽接触荷重であると共に、安定に接触摺動させるため
には適度なスライダーサイズに適度な荷重を与える必要
があり、スライダーのサイズとしてはいわゆるナノスラ
イダーからピコスライダー程度が好適である。

【００２９】上記スライダー４のサイズが大きいと、フ
ロッピーディスク１とスライダー４が接触停止した場合
の静摩擦力、いわゆるスティクションが大きくなり、逆
にスライダー４のサイズが小さすぎる場合には、荷重に
対する面圧が大きくなり衝撃によるフロッピーディスク
面のダメージが発生しやすくなる。また、板バネ２によ
る荷重が強すぎる場合にはフロッピーディスク面のダメ
ージが増加し、逆に荷重が弱すぎるとスライダー４がフ
ロッピーディスク１の面ぶれに追従できず、跳躍してし
まう。

【００３０】また、スライダー４の前記エアベアリング
４ａの形状は公知の一般的なものが使用できるが、安定
な接触走行を得るために若干の負圧を利用したタイプの
ものが好ましく、例えば、テーパーフラット型のエアベ
アリングの一部に切欠きを入れたものや、トライパット
型スライダー（図２参照）等が好ましい。

【００３１】スライダー材質は特に限定されず、一般的
なセラミック材質のスライダーが使用できる。しかしジ
ルコニアのように摩擦によって潤滑剤の分解を活性化す
るようなセラミックを使用することはあまり好ましくな
く、その表面にハードコート材として耐磨耗性が高く、
化学的に不活性な非晶質炭素保護膜、ダイヤモンド状炭
素保護膜を設けることが好ましい。

【００３２】前記フロッピーディスク１の回転数は、例
えば３．５インチサイズのフロッピーディスクの場合、
２０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ、好ましくは３０００
ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍであり、相対速度では４〜３０
ｍ／sec である。回転速度が速すぎるとスライダー４お
よび磁気ヘッド３との接触の衝撃が強くなり、かつフロ
ッピーディスク１の面ぶれに対するスライダー４（磁気
ヘッド）の跳躍量が増加するため安定な走行が困難であ
ると同時にフロッピーディスク１の磨耗が増大すること
になる。一方、回転速度が遅すぎると、データ転送レー
トが低下し、またスライダー４とフロッピーディスク１
の平均的な接触圧が高くなり、回転摩擦力の増大を招
く。

【００３３】前記フロッピーディスク１の面ぶれ（振
動）はむろん小さければ小さいほど磁気記録再生に有利
であるが、前記回転条件を考慮すれば、このフロッピー
ディスク１におけるスライダー４の直近で１００μｍ程
度の振幅をもって面ぶれが発生していても、スライダー
４は十分に安定した接触摺動を行うことができる。

【００３４】本発明でスライダー４に搭載される磁気ヘ
ッド３は特に限定されず、一般的なインダクティブヘッ
ド、ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッドなどが使用できる。特に
本発明では、接触記録であってもサーマルアスペリティ
ーの発生が少ないため、ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッドを有
効に活用することができる。

【００３５】本発明の磁気記録方式を用いることで、記
録周波数を大幅に増加させることが可能であり、線記録
密度１００ＫＦＲＰＩ以上の記録が可能となる。

【００３６】前記フロッピーディスク１とスライダー４
（磁気ヘッド３）との接触状態は、公知の解析手法によ
って知ることができる。例えばスライダー４または板バ
ネ２の部分に、アコースティックエミッションセンサー
（ＡＥセンサー）を搭載して、その出力をモニター（後
述の図５、図６参照）するか、高性能な歪みゲージで摩
擦力を測定し、その周波数解析を行うことで知ることが
できる。またはレーザードップラー振動計などの高精度
な変位計でスライダーとフロッピーディスクの振動を詳
細に観察すればある程度、接触の発生および接触荷重を
類推することができる。

【００３７】本発明のフロッピーディスク１は、例えば
図３および図４に示すようなカートリッジ１０内に回転
可能に収納されている。このカートリッジ１０は、プラ
スチック成形により形成された、上下に２分される一対
のシェルハーフ１１，１２により構成されている。カー
トリッジ１０の一側面には、前述のスライダー４に搭載
された磁気ヘッド３をフロッピーディスク１の両面に外
部から近接させるための磁気ヘッド挿入口１３が設けら
れると共に、この磁気ヘッド挿入口１３を開閉するため
の断面コ字状のシャッター部材１４が、スプリング（図
示は省略）により閉方向に付勢された態様で摺動自在に
取り付けられている。なお、図３はシャッター部材１４
により磁気ヘッド挿入口１３が閉じられた状態（閉位
置）を示す。

【００３８】図４において下方側に位置する一方のシェ
ルハーフ１２には、フロッピーディスク１の中心部を固
定支持するセンターコア５を露出させる円孔１２ａが開
口され、このシェルハーフ１２の内面には上記円孔１２
ａよりやや大きい径の円孔１５ａを備えた不織布よりな
るライナー１５が超音波溶着等によって貼り付けられて
いる。また、同図において上方側に位置する他方のシェ
ルハーフ１１の内面にも、センターコア５のフランジ部
５ａとの干渉を避けるための円孔１６ａを備えた不織布
よりなるライナー１６が同様の態様で貼り付けられてい
る。上記ライナー１５，１６によってフロッピーディス
ク１の安定した回転が得られると共に、フロッピーディ
スク表面に付着している異物の清掃が行われる。

【００３９】次に、本発明の磁気記録方式におけるフロ
ッピーディスクの好ましい実施の形態について説明す
る。

【００４０】前記フロッピーディスクは、可撓性支持体
上に下塗り膜、下地膜、磁性膜、保護膜、潤滑膜が、こ
の順で支持体の両面に積層された構造である。

【００４１】本発明で使用する可撓性支持体としては、
厚さ２０〜１００μｍのポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、
ポリアミドイミド等のフイルム等が使用できる。また、
フィルムの内部にフィラーを含有し、フィルム表面に凹
凸を形成したものでも良い。特に、回転の遠心力とカー
トリッジ内部の空気流によってディスク面ぶれを低減す
るためには、ある程度しなやかな支持体である必要があ
り、厚みでは３０〜７０μｍであることがより好まし
い。

【００４２】前記下塗り膜は支持体上に、耐熱性を付与
すると共に表面性を制御するために作製する。この下塗
り膜は、磁性膜の成膜時に基盤加熱したり、スパッタ熱
がかかるため、耐熱性樹脂を用いることが好ましく、こ
の樹脂としてはポリイミド、ポリアミド、シリコン樹脂
など一般的な耐熱性樹脂が使用できる。中でも、シリコ
ン樹脂は作製しやすく、耐ブロッキング性に優れるため
好適である。このようなシリコン樹脂は、メチルトリエ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシランや、３−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン等のオルガノシ
ラン化合物を出発原料としたゾルゲル法によって、支持
体上に下塗り溶液を塗布、乾燥することで作製できる。

【００４３】上記下塗り膜には表面性を制御するために
耐熱性微粒子（フィラー）を混入させてもよく、好まし
くは単分散の球状シリカやチタニアフィラーであり、作
製した下塗り膜表面の突起高さは３０ｎｍ以下が好まし
い。また逆に支持体の表面性が粗い場合には、上記樹脂
を最大表面粗さ以上の膜厚で塗布することによって平滑
な表面性を得ることができる。また、下塗り膜と支持体
との密着性が不足の場合には、シランカップリング剤な
どの添加剤による支持体の表面処理や、酸素プラズマ、
アルゴンプラズマ、紫外線照射、電子線照射、火炎など
による支持体の表面処理を施すことが好ましい。

【００４４】本発明の磁気記録媒体における磁性膜とな
る強磁性金属薄膜は、従来より公知のスパッタ法や、真
空蒸着法等の真空成膜法により形成することができる。

【００４５】磁性膜を公知のスパッタ法により面内記録
型の強磁性金属薄膜で作製する場合、組成としてはコバ
ルトを主体とした従来より公知の金属または合金が挙げ
られ、具体的にはＣｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−
Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ
等が使用できる。特に優れた電磁変換特性を得るために
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐ
ｔ−Ｔａが好ましい。磁性膜の厚みは１０〜３００ｎｍ
とするのが望ましい。

【００４６】またこの場合、磁性膜の静磁気特性を改善
するための下地膜を設けることが好ましく、この下地膜
の組成としては従来より公知の金属または合金などがあ
げられ、具体的にはＣｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ等
またはこれらの合金が使用でき、中でもＣｒ、Ｃｒ−Ｔ
ｉが特に好ましい。この下地膜の厚みとしては５〜５０
０ｎｍであり、好ましくは１０〜２００ｎｍである。ま
たスパッタ法で磁性膜を作製する場合には、支持体を担
持する基盤を加熱した状態で成膜することが静磁気特性
の面から好ましく、そのときの温度は１００〜２００℃
前後である。

【００４７】一方、磁性膜を真空蒸着法で作製する場
合、組成としてはコバルトを主体とした従来より公知の
金属または合金があげられ、具体的にはＣｏ、Ｃｏ−Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｆｅなどを酸素雰囲気中で蒸着し、膜中に酸
素を含んだものが使用できる。特に電磁変換特性を改善
するため磁性膜を構成する金属原子の９０％以上、さら
に好ましくは９５％以上はコバルトであるＣｏ−Ｏ、ま
たはＣｏ−Ｏを含有するＣｏ−Ｆｅ等が好ましい。磁性
膜の厚みは、１００〜３００ｎｍとするのが望ましく、
さらに望ましくは１２０〜２００ｎｍである。

【００４８】本発明のフロッピーディスクにおいては走
行耐久性、耐食性を改善するために強磁性金属薄膜上に
保護膜を設ける。保護膜としては、シリカ、アルミナ、
チタニア、ジルコニア、酸化コバルト、酸化ニッケルな
どの酸化物保護膜、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ
素などの窒化物保護膜、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化
ホウ素等の炭化物保護膜、グラファイト、無定型カーボ
ンなどの炭素からなる炭素保護膜があげられる。

【００４９】前記炭素保護膜は、プラズマＣＶＤ法、ス
パッタリング法等で作製したアモルファス、グラファイ
ト、ダイヤモンド構造、もしくはこれらの混合物からな
るカーボン膜であり、特に好ましくは一般にダイヤモン
ドライクカーボンと呼ばれる硬質の非晶質カーボン膜で
ある。この硬質炭素膜はビッカース硬度で１０００kg／
mm²以上、好ましくは２０００kg／mm²以上の硬質の炭
素膜である。また、その結晶構造はアモルファス構造で
あり、かつ非導電性である。ダイヤモンド状炭素膜の構
造をラマン光分光分析によって測定した場合には、１５
２０〜１５６０ｃｍ^-1にピークが検出される。炭素膜の
構造がダイヤモンド状構造からずれてくるとラマン光分
光分析により検出されるピークが上記範囲からずれると
共に、炭素膜の硬度も低下する。

【００５０】この硬質炭素保護膜は、メタン、エタン、
プロパン、ブタン等のアルカン、あるいはエチレン、プ
ロピレン等のアルケン、またはアセチレン等のアルキン
をはじめとした炭素含有化合物を原料としたプラズマＣ
ＶＤや、水素や炭化水素雰囲気下で炭素をターゲットと
したスパッタリング等によって形成することができる。
硬質炭素保護膜の膜厚が厚いと電磁変換特性の悪化や磁
性膜に対する密着性の低下が生じ、膜厚が薄いと耐磨耗
性が不足するために、膜厚２．５〜２０ｎｍが好まし
く、特に好ましくは５〜１０ｎｍである。

【００５１】また、この硬質炭素保護膜上に付与する潤
滑剤との密着をさらに向上させる目的で硬質炭素保護膜
表面を酸化性もしくは不活性気体のプラズマによって表
面処理しても良い。

【００５２】本発明のフロッピーディスクにおいて、走
行耐久性および耐食性を改善するため、上記保護膜上に
潤滑剤および防錆剤を付与することが好ましい。潤滑剤
としては公知の炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極
圧添加剤などが使用できる。

【００５３】炭化水素系潤滑剤としては、ステアリン
酸、オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル
等のエステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン
酸類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル類、
ステアリルアルコール、オレイルアルコール等のアルコ
ール類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、
ステアリルアミン等のアミン類などがあげられる。

【００５４】フッ素系潤滑剤としては、上記炭化水素系
潤滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキ
ル基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤
滑剤があげられる。パーフルオロポリエーテル基として
は、パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオ
ロエチレンオキシド重合体、パーフルオロ−ｎ−プロピ
レンオキシド重合体（ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）_n、パー
フルオロイソプロピレンオキシド重合体（ＣＦ（Ｃ
Ｆ₃）ＣＦ₂Ｏ）_nまたはこれらの共重合体等である。
また、末端や分子内に水酸基、エステル基、カルボキシ
ル基などの極性官能基を有する化合物が摩擦力を低減す
る効果が高く好適である。またこの分子量は５００〜５
０００好ましくは１０００〜３０００である。それ以下
では揮発性が高く、また潤滑性も低い。またこれ以上で
は粘度が高くなるため、スライダーとフロッピーディス
クが吸着しやすく、走行停止やヘッドクラッシュなどを
発生しやすくなる。このパーフルオロポリエーテルの具
体例としては、アウジモント社製のＦＯＭＢＬＩＮ、デ
ュポン社製のＫＲＹＴＯＸなどの商品名で市販されてい
る。

【００５５】極圧添加剤としては、リン酸トリラウリル
等のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リ
ン酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチ
オ亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジ
ベンジル等の硫黄系極圧剤などがあげられる。中でも、
本発明の接触記録方式においては、特にリン酸モノエス
テルが摩擦力を低減し、耐久性に優れている。

【００５６】本発明で使用できる防錆剤としては、ベン
ゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミ
ジン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキ
ル側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、２−メ
ルカプトンベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合
物、チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環
類およびこの誘導体等があげられる。

【００５７】このような目的で使用可能なテトラザイン
デン環化合物には、下記に示すものがあげられる。

【００５８】

【化１】

【００５９】ここで、Ｒには、アルキル基、アルコキシ
基、アルキルアミド基から選ばれる炭化水素基である。
特に好ましくは、炭素数３以上２０以下であり、アルコ
キシの場合にはＲＯＣＯＣＨ₂−のＲは、Ｃ₃Ｈ₇−、
Ｃ₆Ｈ₁₃−、フェニル、またアルキル基の場合には、Ｃ
₆Ｈ₁₃−、Ｃ₉Ｈ₁₉−、Ｃ₁₇Ｈ₃₅−があげられ、アルキ
ルアミドの場合にはＲＮＨＣＯＣＨ₂−のＲはフェニ
ル、Ｃ₃Ｈ₇−があげられる。

【００６０】また、チオウラシル環化合物には、下記に
示すものがあげられる。

【００６１】

【化２】

【００６２】本発明においてディスク表面に潤滑剤また
は防錆剤を塗布する方法としては、潤滑剤または防錆剤
をメタノール等の有機溶剤に溶解した溶液をワイヤーバ
ー法、グラビヤ法、スプレー法、ディップコート法、ス
ピンコート法等の手法によってディスク表面に塗布した
後、乾燥する方法が使用できる。このとき溶剤としては
環境上の理由により、通常の有機溶剤が好ましいが、代
替フロンなどのフッ素系の溶剤を用いてもかまわない。

【００６３】

【実施例】以下に本発明の実施例および比較例を示し、
その特性を評価する。

【００６４】＜実施例＞この実施例におけるフロッピー
ディスクは、最大突起粗さが０．０１μｍの厚み６３μ
ｍのポリエチレンナフタレートフィルム上に、３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、塩酸、アルミニウムアセチルアセトネート
をエタノールに溶解した溶液をグラビアコート法で塗布
した後、１００℃で乾燥し、引き続き１７０℃で１０秒
間焼成して重合硬化させ、実質的に突起の存在しないＲ
ｍａｘ＝１５ｎｍで、厚み１μｍの下塗り膜を作製し
た。

【００６５】この支持体フィルムをスパッタ装置に設置
し、基板温度を１５０℃に加熱しながらＤＣマグネトロ
ンスパッタ法でＣｒ−Ｔｉ下地膜を６０ｎｍ成膜し、さ
らに引き続きＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性膜を３０ｎｍ成膜
し、さらにその上にメタンを原料としたプラズマＣＶＤ
法で硬質炭素保護膜を１０ｎｍ成膜した。次にこの保護
膜上にモノラウリルフォスフェートをメタノールに溶解
した溶液を、モノラウリルフォスフェートが３mg／ｍ²
となるようにワイヤーバー法で塗布して潤滑膜を作製し
た。

【００６６】この下地膜、磁性膜、保護膜、潤滑膜はフ
ィルムの両面に対して成膜した。そしてこの試料を３．
７インチのディスク形状に打ち抜いてフロッピーディス
クを得ると共に、ＺＩＰ型カートリッジ（富士写真フイ
ルム社製）に組み込んで磁気ディスクカートリッジを作
製した。

【００６７】上記磁気ディスクカートリッジを装填して
磁気記録再生を行うディスクドライブはスピンドルを備
え、このスピンドルに前記フロッピーディスクのセンタ
ーコアをチャッキングし、例えば４２００ｒｐｍで回転
駆動する。板バネ、スライダー、磁気ヘッドの形態は前
述の図１、図２の構造であり、磁気ヘッド（インダクテ
ィブヘッド）を搭載したスライダーはトライパッド型で
あり、接触荷重は３gf程度である。

【００６８】＜比較例＞この比較例はハードディスクの
例であり、鏡面研磨された３．７インチのガラスディス
ク基盤を、アセトン、純水で超音波洗浄した後、３−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、塩酸、アルミニウムアセチルアセトネー
トをエタノールに溶解した溶液をディップコート法で塗
布した後、１００℃で乾燥し、引き続き１７０℃で６０
秒間焼成して重合硬化させ、実質的に突起の存在しない
Ｒｍａｘ＝１５ｎｍで、厚み１μｍの下塗り膜を作製し
た。

【００６９】このディスクをスパッタ装置に設置し、基
板温度を１５０℃に加熱しながらＤＣマグネトロンスパ
ッタ法でＣｒ−Ｔｉ下地膜を６０ｎｍ成膜し、さらに引
き続きＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性膜を３０ｎｍ成膜し、さら
にその上にメタンを原料としたプラズマＣＶＤ法で硬質
炭素保護膜を１０ｎｍ成膜した。次にこの保護膜上にモ
ノラウリルフォスフェートをメタノールに溶解した溶液
を、モノラウリルフォスフェートが３mg／ｍ²となるよ
うにディップコート法で塗布して潤滑膜を作製した。こ
の下地膜、磁性膜、保護膜、潤滑膜はフィルムの両面に
対して成膜した。

【００７０】この比較例におけるディスクドライブの構
造は、上記実施例と同様のものであり、ほぼ同等の接触
荷重で磁気ヘッド（スライダー）を接触摺動させてい
る。

【００７１】前記実施例および比較例の磁気記録方式
を、以下の観点から評価を行った。

【００７２】（１）接触状態と耐久性の評価次の方法で接触状態と耐久性の評価を行った。ディスク
ドライブのスピンドルに上記実施例のフロッピーディス
クまたは比較例のハードディスクをチャッキングした。
接触摺動するトライパット型スライダーをディスクの上
面、下面の両方より、その中心から２５mmの半径位置に
ロードした。この状態で各ディスクを４２００ｒｐｍで
回転させ、スライダーの板バネの支持位置に搭載したＡ
Ｅセンサーからの出力を測定し、接触状態を観察した。
このＡＥセンサーは、圧電センサー等による音響センサ
ーであり、変形時等に発生する弾性波（超音波）を受信
するものである。

【００７３】また、この状態で連続走行させ、ディスク
に傷が入るまでの時間を測定し、耐久性を評価した。こ
のときの測定環境は２３℃、５０％ｒｈであり、試験は
最大１００時間とした。

【００７４】上記接触状態を観察した結果として、実施
例のフロッピーディスクのＡＥセンサー（ＵＰＦＡＣ
Ｓ）の出力チャートを図５に示し、同様に比較例のハー
ドディスクの出力チャートを図６に示す。これから、フ
ロッピーディスク、ハードディスクともにＡＥ出力が観
察され、両者ともにディスクとスライダーとが接触摺動
しているが、その出力は比較例の方がかなり強く、チャ
ートの振幅が大きいことから接触荷重の変動が大きいこ
とが分かる。つまり、同様な条件で摺動を行った場合、
本発明実施例の方が比較例よりも接触時の衝撃が大幅に
小さいことが分かる。

【００７５】また、上記連続走行時の耐久性の評価結果
は、本発明実施例のフロッピーディスクでは１００時間
走行しても傷が発生しなかったのに対し、比較例のハー
ドディスクでは６時間後に傷の発生が観察された。これ
は上述のように、接触の衝撃の差が磨耗速度に大きく影
響したためと考えられる。

【００７６】（２）電磁変換特性の評価前述のスライダーを用い、本発明実施例のフロッピーデ
ィスクと比較例のハードディスクの電磁変換特性を評価
した。スライダーに搭載した磁気ヘッドは、ギャップ長
が０．２μｍのインダクティブヘッドであり、記録周波
数は１３０ＫＦＲＰＩとした。

【００７７】その測定結果は、本発明実施例のフロッピ
ーディスクでのＣ／Ｎは２７．２ｄＢであり、比較例の
ハードディスクでのＣ／Ｎは２７．０ｄＢであり、両者
はほぼ同等であり、モジュレーションも若干本発明実施
例の方が大きいものの、両者はほぼ同等であった。

【００７８】以上の評価結果から、表面が平滑な磁性膜
を有するフロッピーディスクに軽荷重接触型のスライダ
ーを組み合わせたことにより、ハードディスクと同等な
電磁変換特性を達成し、かつ耐久性に優れることが確認
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態における磁気記録方
式の動作状態を示す概略斜視図

【図２】スライダーおよび磁気ヘッドの構造例を示す斜
視図

【図３】フロッピーディスクを格納した磁気ディスクカ
ートリッジの斜視図

【図４】図３のＡ−Ａ断面図

【図５】本発明実施例における接触状態を測定したＡＥ
センサーの出力チャート図

【図６】比較例における接触状態を測定したＡＥセンサ
ーの出力チャート図

【符号の説明】

１フロッピーディスク２板バネ３磁気ヘッド４スライダー５センターコア 10 カートリッジ 11,12 シェルハーフ 13 磁気ヘッド挿入口 15,16 ライナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性支持体の両面に真空成膜法により
成膜された強磁性金属薄膜を有するフロッピーディスク
に対し、それぞれ板バネの先端に設置したスライダーに搭載され
た一対の磁気ヘッドを前記フロッピーディスクを挟むよ
うに配置し、前記フロッピーディスクの回転に対し各磁気ヘッドの接
触荷重が１〜５gfとなるように前記強磁性金属薄膜に接
触摺動させて記録再生を行うことを特徴とする磁気記録
方式。
【請求項２】前記磁気ヘッドを接触摺動させるときの
前記フロッピーディスクの回転数が２０００ｒｐｍ以上
であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録方
式。
【請求項３】前記フロッピーディスクは、その内面に
不織布からなるライナーを有するカートリッジ内に回転
可能な状態に格納されていることを特徴とする請求項１
または２に記載の磁気記録方式。
【請求項４】前記強磁性金属薄膜は、スパッタ法によ
って成膜された面内記録磁性膜であることを特徴とする
請求項１に記載の磁気記録方式。