JPS639297B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気的記憶装置（磁気デイスク装置ま
たは磁気ドラム装置など）に用いられる磁気記憶
体に関する。

一般に記録再生磁気ヘツド（以下ヘツドと呼
ぶ）と磁気記憶体とを構成部とする磁気記憶装置
の記録再生方法には次のような方法がある。すな
わち操作開始時にヘツドと磁気記憶体面とを接触
状態でセツトした後、前記磁気記憶体に所要の回
転を与えることにより前記ヘツドと前記磁気記憶
体面との間に空気層分の空間を作り、この状態で
記録再生をする方法である（コンタクト・スター
ト・ストツプ方式．以下CSS方式と呼ぶ）．この
方法では操作終了時に磁気記憶体の回転が止ま
り、この時ヘツドと磁気記憶体面は操作開始時と
同様に接触摩擦状態にある。

これらの接触摩擦状態におけるヘツドと磁気記
憶体の間に生じる摩擦力は、ヘツドおよび磁気記
憶体を摩耗させ、ついにはヘツドおよび磁性媒体
に傷を生じせしめることがある。また前記接触摩
擦状態においてヘツドのわずかな姿勢の変化がヘ
ツドにかかる荷重を不均一にさせヘツドおよび磁
気記憶体表面に傷を作ることもある。

また更に記録再生中に突発的にヘツドが磁気記
憶体に接触しヘツドと磁気記憶体間に大きな摩擦
力が働き、ヘツドおよび磁気記憶体が破壊される
ことがしばしば起こる。

この様なヘツドと磁気記憶体との接触摩擦、接
触摩耗および接触破壊からヘツドおよび磁気記憶
体を保護するために磁気記憶体の表面に潤滑剤を
被覆することが必要であり、従来より潤滑剤とし
て例えばパーフロロアルキルポリエーテル、シリ
コーンオイル、フロロシリコーンオイルなどのオ
イル類が提案されているが、この様なオイル類は
次の理由により本発明にかかわる磁気記憶体には
使用することが出来ない。

すなわち磁気記憶体の記録密度が高まるにつ
れ、前述の磁気記憶体表面とヘツドの間の空間を
より小さくする必要があり、このことにより磁気
記憶体表面およびヘツドの摺動面はより小さな面
粗さにする必要がある。ところが、この様な小さ
な面粗さで互いに接触する面の間に油、水などの
液体が介在することにより両者間に大きな付着力
が働くことが知られている。（例えば藤井らによ
る「ブロツクゲージの付着力について」精密機
械、37巻、７号、509頁参照）。したがつて、潤滑
剤としてオイル類を用いた場合、又は、多湿雰囲
気中で磁気記憶体を放置して磁気記憶体表面に水
が吸着した場合には磁気記憶装置を始動する場
合、前記付着力に帰因する大きな力がヘツドと磁
気記憶体の間に働き、磁気記憶体の回転を妨げた
り、あるいはヘツドのバネを破損したりヘツドク
ラツシユの原因となつたりする。

ところで、前述の磁気記憶体とヘツドの接触に
よる耐摩耗性の観点からオイル以外の潤滑剤を提
案した例がいくつかある。

例えば特公昭44−1127号公報では金属薄膜の上
にワツクス薄膜を形成させているが、この様なワ
ツクス薄膜は下地との密着が悪く、ヘツドの摺動
により取り去られ、またヘツド端に集積してヘツ
ドと磁気記憶体の間に一定な空間（浮揚高士）を
保つことを妨害する。

また、例えば、特開昭50−102305号公報におい
ては磁性金属上に多孔質のアルミナ被膜を形成
し、その孔中に二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン、フツ化黒鉛、ポリ四フツ化エチレンなど
の潤滑剤を含浸させた保護膜が、特開昭51−
79301号公報においては磁性めつき膜の上に直径
0.1〜0.5μｍのフツ化黒鉛またはグラフアイトな
どの油滑性粉体を分散含有する非磁性金属めつき
保護膜が、また、特開昭52−11907号公報におい
てはフツ化黒鉛の微粒子を析出含有させた磁性金
属めつき膜がそれぞれ提案されている。しかしこ
の様な不均一相の潤滑層は、高密度記録で要求さ
れる0.1μｍ以下の膜厚に形成することは困難であ
り、かつ含有された潤滑剤粒子は粒子の脱落によ
り、ヘツドと磁気記憶体間の安定な浮揚高さを保
つことを妨げる。さらに磁性金属を有する磁気記
憶体に要求される耐湿性に対し、これら不均一相
からなる潤滑層を有する磁気記憶体では担体と含
有される潤滑剤粒子の界面から水又は水蒸気が侵
入し易く、磁性金属が腐食され易い。

本発明の目的は下地体との密着性が良くてヘツ
ドと磁気記憶体の接触摩擦、接触摩耗および接触
破壊からヘツドおよび磁気記憶体を十分に保護
し、かつヘツドと磁気記憶体の付着を良く防ぐと
ともに耐環境性に優れた潤滑薄膜が被覆された磁
気記憶体を提供することにある。

すなわち、本発明の磁気記憶体は、鏡面を有す
る磁気記憶体表面にフツ化黒鉛からなる固体潤滑
剤薄膜が被覆されていることを特徴としている。

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１，２図はそれぞれ本発明磁気記憶体の実施例
を示す部分断面図である。

第１図において、磁気記憶体の基盤１としてア
ルミ合金が軽くて加工性が良く安価なことから最
も良く用いられるが、場合によつてはチタン合金
が用いられることもある。基盤表面は機械加工に
より小さなうねり（円周方向で50μｍ以下、半径
方向で100μｍ以下）を有する面に仕上げられる。

次にこの基盤１の上に中間層２としてニツケル
−燐合金がめつきにより被覆され、この中間層２
の表面は機械的研磨により表面粗さ0.03μｍ
（Rmax）以下に鏡面仕上げされる。

次に上記中間層の２の鏡面研磨面上に金属磁性
媒体３としてコバルト−ニツケル−燐合金がめつ
きにより被覆される。この金属磁性媒体３の上
に、特開昭52−20804号公報に示された様なポリ
珪酸膜などの半金属酸化物４酸化コバルト、アル
ミナ、酸化ニツケル若しくは酸化クロムなどの金
属酸化物膜５又はクロム、ニツケル−燐若しくは
ロジウムなどの金属膜９が被覆される。

そして最後に、これら半金属酸化物膜４、金属
酸化物膜５又は金属膜９の上にフツ化黒鉛薄膜６
が被覆される。

また、第２図において、磁気記憶体の基盤１は
第１図と同様なアルミ合金が主として用いられ、
この基盤１の上に下地層８として前記アルミ合金
基盤１の表面を陽極酸化して形成された酸化アル
ミニウム膜が被覆され、この下地層８の表面は第
１図の中間層２と同様に機械的研磨により表面粗
さ0.03μｍ（Rmax）以下に鏡面仕上げされる。

次に上記下地層８の鏡面研磨面上に酸化物磁性
媒体７としてFe₃O₄又はγ−Fe₂O₃などの磁性鉄
酸化物が蒸着、スパツタ、金属鉄酸化または鉄塩
熱分解などの方法で被覆される。

そして最後にこの酸化物磁性媒体７上にフツ化
黒鉛薄膜６が被覆される。

フツ化黒鉛薄膜６の下地としての金属酸化物５
または半金属酸化物４には、Si、Ge、Co、Ni、
Fe、Cr、Al、Ti、Zr、Ga、Be、Ｗ、Ta、Ch、
Ag、Ｖ、MnまたはMoなどの酸化物またはそれ
ら酸化物の混合物が使用され、これらの磁性の有
無は関係がない。また、金属層９には、Ｐを含む
か若しくは含まないCo、Ni、Fe、Cr、Cu、Ti、
Ｗ、Zr若しくはRhなどの金属又はそれらの合金
が使用される。

フツ化黒鉛薄膜は金属よりも金属酸化物膜また
は半金属酸化物膜の方がよく密着する。これは潤
滑性と密着性が互いに相反する性質であることを
考えると驚くべき事実である。

この密着力はヘツドと磁気記憶体の接触摩擦に
よつても全く除去されない程強いことが本発明者
により確められた。

また、この強い密着力が粒径の大きなフツ化黒
鉛粒子から数Å〜数100Å程度の非常に薄い均一
な薄膜が形成できる原因でもある。すなわち、フ
ツ化黒鉛粒子の表面の極く一部が磁気記憶体表面
上に移着して非常に薄くて均一なフツ化黒鉛薄膜
が形成されるとともに、磁気記憶体表面がフツ化
黒鉛薄膜層で覆われた後はそれ以上フツ化黒鉛の
移着が防止されるためである。また、上記フツ化
黒鉛薄膜を数Å〜数100Åの非常に薄い薄膜とし
て磁気記憶体表面上に形成されることは密着性、
ヘツドの浮揚安定性及びヘツドの付着の防止にと
つて重要である。

この様にして非常に薄いフツ化黒鉛薄膜を表面
に形成した磁気記憶体は、ヘツドとの付着が全く
なく、また、磁気記憶体とヘツドを接触摩擦させ
ると微量のフツ化黒鉛がヘツド表面に移着し、よ
い潤滑作用を示すことも本発明により見い出され
た。

次に実施例および比較例をその製造方法ととも
に詳細に説明する。

実施例 １ 基盤１として施盤加工および熱矯正によつて十
分小さなうねり（円周方向で50μｍ以下および半
径方向で10μｍ以下）をもつた面に仕上げられた
デイスク状アルミニウム合金盤上に中間層２とし
てニツケル−燐合金を約50μｍの厚さにめつき
し、このニツケル−燐めつき膜を表面粗さ0.02μ
ｍ（Rmax）、厚さ30μｍまで鏡面研磨仕上げし
た。次にこのニツケル−燐メツキ膜の上に磁性媒
体３としてコバルト−ニツケル−燐合金を0.05μ
ｍの厚さにめつきした。このコバルト−ニツケル
−燐めつき膜の上にテトラヒドロキシシランの２
％ｎ−ブチルアルコール溶液を0.1μｍの厚さに塗
布、200℃で焼成して半金属酸化物膜４であるポ
リ珪酸膜を被覆した。

次にこのポリ珪酸の上に粒子径3μｍのフツ化
黒鉛粉末をまぶし、かつポリシング用布にもその
フツ化黒鉛粉末をまぶし、互に圧力をかけてこす
り合わせることによりフツ化黒鉛粒子の極く一部
を前記ポリ珪酸の上に移着させ、数10Åの厚さの
フツ化黒鉛薄膜６を形成して磁気デイスクを作つ
た。

実施例 ２ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４としてSiO₂をスパツタにより0.1μｍの厚さに形
成し、磁気デイスクを作つた。

実施例 ３ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４の代わりに金属酸化物膜５として0.15μｍ厚さ
にめつきしたコバルト−ニツケル−燐めつき膜の
表面を酸化させて、コバルト及びニツケル酸化物
からなる被膜を形成して磁気デイスクを作つた。

実施例 ４ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４の代りに金属酸化物膜５としてコバルト−ニツ
ケル−燐めつき膜の上にニツケル−燐めつき膜を
0.1μｍの厚さに被覆し、このニツケル−燐めつき
膜を酸化させてニツケル酸化物からなる被膜を形
成し、磁気デイスクを作つた。

実施例 ５ 実施例１と同様にして、但し半金属酸化物膜４
の代りに金属酸化物膜５としてコバルト−ニツケ
ル−燐めつき膜の上に銅めつき膜を0.1μｍの厚さ
に被覆し、この銅めつき膜の表面を酸化させて銅
酸化物からなる被膜を形成し、磁気デイスクを作
つた。

実施例 ６ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４の代りに金属酸化物膜５としてコバツト−ニツ
ケル−燐めつき膜の上にクロムめつき膜を0.1μｍ
の厚さに被覆し、このクロムめつき膜を酸化させ
てクロム酸化物からなる被膜を形成し、磁気デイ
スクを作つた。

実施例 ７ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４の代りに金属酸化物膜５としてコバルト−ニツ
ケル−燐めつき膜の上に酸化アルミニウムをスパ
ツタにより形成し、磁気デイスクを作つた。

実施例 ８ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４としてコバルト−ニツケル−燐めつき膜の上に
チタンエトキシドの２％ｎ−ブチルアルコール溶
液を塗布し、200℃で焼成して酸化チタンを被覆
し、磁気デイスクを作つた。

実施例 ９ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物膜
４としてコバルト−ニツケル−燐めつき膜の上に
ジルコニウムメトキシドの２％ｎ−ブチルアルコ
ール溶液を塗布、200℃で焼成して酸化ジルコニ
ウムを被覆し、磁気デイスクを作つた。

実施例 10 基盤１としてのデイスク状アルミニウム合金盤
上に下地層８としてアルミナ陽極酸化膜を被覆
し、この下地層８を表面粗さ0.02μｍまで鏡面研
磨仕上げした。

次にこの下地層８の上に酸化物磁性媒体７とし
てFe₃O₄を反応蒸着法により0.2μｍ厚に形成し
た。次にこの酸化物磁性媒体の上に粒子径5μｍ
のフツ化黒鉛粉末をまぶし、ポリシングすること
によりフツ化黒鉛薄膜６を形成して磁気デイスク
を作つた。

実施例 11 実施例10と同様にして、但し、酸化物磁性媒体
７としてγ−Fe₂O₃を用いて磁気デイスクを作つ
た。

実施例 12 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化膜４
の代りに金属膜９としてコバツト−ニツケル−燐
合金の上にニツケル−燐合金を0.1μｍの厚さにめ
つきし、このニツケル−燐合金の上にフツ化黒鉛
薄膜を形成して磁気デイスクを作つた。

実施例 13 実施例12と同様にして、但し、金属膜９として
クロムを用いて磁気デイスクを作つた。

実施例 14 実施例12と同様にして、但し、金属膜９として
ロジウムを用いて磁気デイスクを作つた。

比較例 １ 実施例１と同様にして、但し、半金属酸化物４
であるポリ珪酸膜の上にシリコーンオイルを塗布
し、磁気デイスクを作つた。

比較例 ２ 実施例１と同様にして基盤１上に中間層２を介
して磁性媒体３を形成し、この磁性媒体３の上
に、多孔質アルミナ被膜を形成しその孔中にフツ
化黒鉛粒子を含浸させて磁気デイスクを作つた。

比較例 ３ 実施例１と同様にして基盤１上に中間層２を介
して磁性媒体３を形成し、この磁性媒体３の上に
フツ化黒鉛粒子を共析めつきにより含有させたニ
ツケル−燐合金を被覆して磁気デイスクを作つ
た。

実施例１〜14および比較例１〜３で示した各磁
気デイスクを用いてCSS方式によるテストを繰り
返したところ、比較例１の磁気デイスクは2000回
程度でヘツドとの付着現象が生じてヘツドを支え
るバネが破損し、比較例２、３磁気デイスクは同
じく2000回程度でヘツドと磁気デイスクの間にフ
ツ化黒鉛が堆積し、ヘツドの浮揚状態が不安定に
なり、ついには磁気記憶体およびヘツドが破壊さ
れた。しかし実施例１〜11の各磁気デイスクは
CSS3万回、実施例12〜14の各磁気デイスクは２
万回のCSS後もヘツドの浮揚状態は全く安定であ
り磁気記憶体及びヘツドには全く傷がつかなかつ
た。

またヘツドと磁気デイスクを密着させたまま24
時間放置したところ比較例１の磁気デイスクはヘ
ツドとの付着現象が生じ磁気デイスクを回転させ
たところヘツドを支えているバネが曲がつて使用
不可能となつた。

しかし実施例１〜14の各磁気デイスクはヘツド
との付着が全く生じず、ヘツドは磁気デイスク上
に正常に浮揚した。

また湿度90％温度60℃で120時間耐湿試験を行
なつたところ、比較例２、３の磁気デイスクは磁
性媒体が腐食され50倍程度ドロツプアウトが増加
したが、実施例１〜14および比較例１の各磁気デ
イスクではドロツプアウトの増加は全く見られな
かつた。

以上のことから本発明の磁気記憶体は優れた信
頼性を有していることが分つた。

尚、実施例は磁気デイスクに関するものである
が、ヘツドと磁気記憶体表面との関係は磁気ドラ
ムでも全く同じであり、同じ要請がなされている
ので、本発明は磁気デイスクに限らず、磁気ドラ
ムにおいても同様に実施されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の実施例を
示す部分断面図である。 １は基盤、２は中間層、３は金属磁性媒体、４
は半金属酸化物、５は金属酸化物、６はフツ化黒
鉛薄膜、７は酸化物磁性媒体、８は下地層、９は
金属膜を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面にフツ化黒鉛からなる薄膜が被覆されて
   いることを特徴とする磁気記憶体。 ２ 磁気記憶体表面がAl、Fe、Si、Ge、Cr、
   Co、Ni、Ti、Zr、Ga、Cu、Ag若しくはｒの酸
   化物又はこれら酸化物の混合物である特許請求の
   範囲第１項に記載の磁気記憶体。 ３ 磁気記憶体表面がＰを含むか若しくは含まな
   いCo、Ni、Fe、Cr、Cu、Ti、Ｗ、Zr、Rh又は
   それらの組合わせかななる金属膜である特許請求
   の範囲第１項に記載の磁気記憶体。