JPH02236821A - 磁気ディスク媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 コンピュータシステムにおけるファイル装置として使用
される磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体の製造方法
、特にＣＳＳ式の浮上磁気ヘッドで情報を記録／再生す
る媒体への潤滑剤の塗布方法に関し、 磁性塗膜の膜厚の如何に係わらず均一に潤滑剤を含浸可
能とすることにより、摩擦係数のバラッキを軽減し、媒
体の長寿命化を実現することを目的とし、 非磁性基板の表面に多孔質の磁性塗膜を形成して成る磁
気ディスク媒体の表面に、潤滑剤を塗布し磁性塗膜の過
飽和吸収量まで強制的に含浸させた後で、 表面に付着している余分の潤滑剤を拭き取ることで製造
する． 荒産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータシステムにおけるファイル装置
として使用される磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体
（以下「媒体」と略す）の製造方法、特にＣＳＳ式の浮
上磁気ヘッドで情報を記録／再生する媒体への潤滑剤の
塗布方法に関する。

〔従来の技術〕

媒体が高速回転する際の風力で磁気ヘッドを浮上させた
状態で、情報の記録／再生を行うＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃ
ｔ　Ｓｔａｒｔ　Ｓｔｏｐ）式の磁気ディスク装置は、
媒体の回転開始および回転終了時には、浮上磁気ヘッド
は媒体に接触し、摺動することになる。そのため、磁気
ヘッドが摺動ずるＣＳＳゾーンが磨耗して、摩耗粉がデ
ータゾーンに飛散し、ヘッドクラッシュを引き起こす原
因となる。

また、磁気ヘッドの浮上安定性が悪かったり、媒体面に
突起が有ったりすると、情報の記録／再生の最中に、磁
気ヘッドが媒体面に接触することもある。

ＣＳＳゾーンにおける摺動時の摩耗を防止したり、磁気
ヘッドが媒体面に接触したときの媒体面の損傷を防止す
るために、従来から媒体表面に潤滑剤を塗布して摩擦係
数を低減し、磁気ヘッドスライダーの滑りを良くするこ
とが行なわれている。

ところが潤滑剤を塗布すると、潤滑剤で磁気ヘッドスラ
イダーが媒体面に粘着し、媒体が回転開始する際に、磁
気ヘッドの支持手段であるジンバルを破損したり、ヘッ
ドクラッシュを招く恐れがある。この粘着は、潤滑剤が
媒体面に大量に存在するために起きるもので、媒体面に
適度の潤滑剤が存在している場合は発生しない。

したがって、潤滑剤の塗布量が最適となるように、塗布
量を制御することが行なわれるが、従来は、潤滑剤の濃
度を制御したり、媒体の回転速度を変えて塗布量を制御
している。ディップ法では、媒体の引上げ速度を変える
ことで制御している。

そのため、塗布量を正確に制御することが困難で、作業
性が悪い。また、潤滑剤のつき過ぎによる、磁気ヘッド
の粘着や、潤滑剤不足による媒体寿命の低下などの問題
があった。

そこで、媒体面に無数の空孔を形成して、その中に潤滑
剤を含浸させ、少量ずつ潤滑剤が表面ににじみ出すよう
にすることで、媒体を長寿命化することが行なわれてい
る。しかしながら、この方法は、磁性塗膜の膜厚によっ
て寿命が左右されるという問題がある。

第５図は媒体の半断面図、第６図は従来のディップ式塗
布方法を示す断面図である。１はアルミニウムなどの非
磁性基板であり、その両面に磁性塗膜２が形成されてい
る。そして媒体面の摩擦係数を小さくするために、第６
図のように媒体３を潤滑剤の槽４に浸漬し引き上げるこ
とで、磁性塗膜表面に潤滑剤５を塗布している。

第５図に示すように、磁性塗膜２は、媒体３の内周側ｉ
より外周側０が厚くなっている。これは、回転している
媒体の内周側ｉにノズルで磁性塗料を噴射し、媒体の遠
心力で媒体全面に磁性塗料を塗布する方法を採っている
ため、磁性塗料が遠心力で外周側０ほと多めに付着する
ことに起因する．なお、中央の穴６は、媒体のスピンド
ルへの取り付け用である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このように内周側ｉと外周側０の塗膜厚が異
なると、潤滑剤の飽和吸収量が均一にならない。すなわ
ち、塗膜厚の薄い内周側ｉの飽和吸収量が１００％とな
るように塗布すると、塗膜厚が厚く潤滑剤吸収能力の大
きい外周側０では、潤滑剤不足となる．その結果、装置
を稼働している間に、外周側０において磁気ヘッドが媒
体面に接触すると、ヘッドクラッシュなどを引起し易い
。

逆に外周側０の飽和吸収量が１００％となるように塗布
すると、吸収能力の小さい内周側ｉでは、磁性塗膜に吸
収しきれない余分の潤滑剤が表面に残ってべと付き、Ｃ
ＳＳ動作の際に、磁気ヘッドが磁性塗膜面に粘着し、磁
気ヘッドが急激に磁性塗膜面から剥離する際に．ヘッド
クラッシュを来すなどの恐れがある。

結局、１００％まで潤滑剤を含浸できず媒体寿命の短い
外周側０に、媒体の寿命が依存することになる。

また、磁性塗膜の膜厚のバラッキは、磁性塗料や磁性塗
膜の作製時のロットごとに生じることもある。

本発明の技術的課題は、このような問題を解消し、磁性
塗膜の膜厚の如何に係わらず均一に潤滑剤を含浸可能と
することにより、摩擦係数のバラツキを軽減し、媒体の
長寿命化を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明による媒体の製造方法の基本原理を説明
する工程図である。

まず、（１）に示すように、非磁性基板の表面に多孔質
の磁性塗膜を形成して成る媒体を用意する。

そして、（２）に示すように、この媒体の表面に、潤滑
剤を磁性塗膜の過飽和吸収量まで塗布し、磁性塗膜の空
孔に潤滑剤を強制的に含浸させる。

磁性塗膜の過飽和吸収量まで潤滑剤を含浸するには、基
板を加熱し、あるいは回転中の基板に無塵布を押しつけ
て擦り込むことで、効果的に行なうことができる。なお
、基板を加熱し、かつ回転中の基板に無塵布を押し付け
て擦り込むと一層有効である。

次いで、（３）に示すように、媒体の表面に付着してい
る余分の潤滑剤を拭き取る． 〔作用〕 多孔質の磁性塗膜を有する媒体に潤滑剤を過飽和吸収量
まで塗布し含浸するため、磁性塗膜の空孔中には、全面
にわたって飽和吸収量まで潤滑剤が含浸される．また、
過飽和吸収量まで塗布されているため、媒体の表面にも
、磁性塗膜の空孔中に含浸されない余分の潤滑剤が残っ
ている．この余分の潤滑剤は、拭き取られるので、磁性
塗膜中に飽和吸収量の潤滑剤が含浸されている媒体がで
き上がる。

このように、磁性塗膜中に一旦過飽和吸収量まで潤滑剤
を含浸させるので、媒体の磁性塗膜の膜厚の如何に係わ
らず、すべての媒体の総ての面において、飽和吸収量の
潤滑剤を含浸させることができ、摩擦係数が一定となる
。

媒体面に付着している余分の潤滑剤は拭き取られるので
、磁気ヘッドが粘着したりする恐れはない．また、・媒
体面に付着している潤滑剤は全部拭き取って差支えない
ため、塗布量を制御する方法に比べると、作業は至って
簡単である。

潤滑剤の付着量を制御する必要がある場合は、塗布量を
制御するのでなく、塗布後の拭き取り時間を変えること
によって制御できるので、制御が正確かつ容易である。

〔実施例〕

次に本発明による媒体の製造方法が実際上どのように具
体化されるかを実施例で説明する。

■擦り込み方式 媒体の磁性塗膜に、過飽和吸収量まで潤滑剤を塗布した
後、表面の潤滑剤を機械的に擦り込むことで、磁性塗膜
の空孔中に、飽和吸収量の潤滑剤を含浸させる． 潤滑剤の塗布は、従来から行なわれているデイップ法、
スピンコート法、スブレイ法のいずれで行なってもよい
。また、磁性塗膜表面に潤滑剤が浮き出るほど多量に、
すなわち過飽和吸収量まで塗布する。

次に第２図に示すように、無塵布を用いて、磁性塗膜表
面の潤滑剤を、磁性塗膜の空孔中に擦り込む．これは、
媒体を高速回転させ、表面に無塵布を押しつけることで
行なわれる。

第２図において、潤滑剤の擦り込み装置７は、アー五８
の先端にスライダ９を有し、無塵布からなるテープ１０
をスライダ９に巻付けた構造になっている．１１は、無
塵布のテープを巻いてなる繰り出しロール、１２は使用
済みのテープを巻き取る巻取りロール、ｌ３・・・はガ
イドロールである．前記のように、潤滑剤を過飽和吸収
量まで塗布してなる媒体３を、周速３〜１８ｍ／　ｓ　
ｅ　ｃ程度で回転させる．ここで、高速に回転させすぎ
ると、スピンドルが振動し、アウタ側がよく擦り込めな
くなる．また、この状態（３ｍ／ｓｅｅ）で、スライダ
９によって無塵布のテーブ１０を、０．２〜１．０ｋｇ
／ｃｍ”程度の圧力で押しつけ、擦り込み装置７を、媒
体３の半径方向に往復動させる．このようにして、無塵
布のテープで、磁性塗膜表面の潤滑剤を磁性塗膜の空孔
中に擦り込むことで、空孔中に飽和吸収量の潤滑剤を含
浸できる．なおこのとき、繰り出しロール１１から無塵
布テープを繰り出して、スライダ９側に常時あらたなテ
ープを供給し、使用済のテープを巻き取り口ール１２で
巻き取ることにより、常に清浄な新たなテープで擦り込
みを行なうことができる。

また、無塵布のテープを、高速回転している媒体面に押
し付けると、摩擦熱で潤滑剤の粘度が下がり、媒体面も
温度上昇するため、潤滑剤が空孔中に浸入し易くなる。

なお、テープに代えて、無塵布からなるパッドを使用し
てもよい。この場合、パッド圧力は、０．９ｋｇ／ａ＋
１としている。これは、０．２ｋｇ／ａｌｌ以下では、
パッド押しつけ効果がなく、１．０ｋｇ／ｃｆｆｌ以上
では、擦り込みにムラが発生する。さらに、これらのテ
ープやパッドは、潤滑剤の拭き取り作用のないものを用
いることが望ましい。

第３図は、媒体表面の磁性塗膜を示す断面図である．磁
性塗料は、γ−Ｐａ．　Ｏ．などの針状磁性粉と、アル
ミナ粉と、エボキシを主にしたフェノール、メラミン、
アクリルなどの高分子結合剤を、キシレンやトルエン、
サロソルブなどの溶剤中に分散させたものが使用され、
媒体の表面にスピンコートなどの手法で塗布される。

こうして塗布された磁性塗料は、熱風による前焼付け、
洗浄、ポリッシュ、熱風による後焼付け、バーニッシュ
、潤滑剤塗布の工程を経ることで、記録媒体となる。

このようにして、磁性塗膜の焼付け、洗浄による結合樹
脂中の水溶性液体の溶出を行なうと、第３図に示すよう
に、磁性酸化鉄粉、アルミナ粉および各種バインダなど
から成る磁性塗膜体２１・・・の間に、無数の空孔２２
・・・が形成される。

このような無数の空孔２２・・・中に、前記のようにし
て潤滑剤を擦り込み、強制的に潤滑剤を飽和吸収量まで
含浸させると、総ての空孔２２・・・が、潤滑剤で満た
される。

そして、表面の余分な潤滑剤５１を拭き取ることで、磁
性塗膜表面はすべて、適度の潤滑剤がしみ出した状態と
なり、最適の摩擦係数が維持される．この拭き取りは、
周速度３〜１８ｍ／ｓｅｃ　、バッド圧力０．５〜２．
０ｋｇ／ｃｆｆｌで行なう。周速度の数値は、擦り込み
の場合と同様の理由であり、またパッド圧力は、０．５
ｋｇ／ｃｄ以下では、拭き取りに長い時間を要し、２．
０ｋｇ／ａｌ以上では、早く潤滑剤が拭き取られてしま
い、拭き取り量の制御が困難となる。

第４図は、従来の媒体製造方法と本発明の擦り込み方式
との効果を比較する図であり、横軸は媒体表面の潤滑剤
の拭き取り時間、縦軸は摩擦係数である。従来の単に媒
体表面に潤滑剤を塗布し、余分の潤滑剤を拭き取る方法
の場合は、曲線（ａ）で示すように、５秒程度で表面の
潤滑剤が全部拭き取られるため、それ以上拭き取りを行
なっても、摩擦係数は一定となる． これに対し、本発明の擦り込み方式によって、潤滑剤を
空孔に強制的に含浸させた場合は、曲線■）で示すよう
に、５秒程度拭き取りを行なっても、空孔上に潤滑剤が
残っているため、摩擦係数は高《なる。拭き取り時間を
長くするにつれて、空孔上の潤滑剤の量が減少するので
、次第に摩擦係数は低下し、２０秒程度拭き取って初め
て、従来の方法で塗布された媒体と同程度の摩擦係数と
なり、以後一定となる。

こうして、従来方法で塗布された媒体と摩擦係数が同等
となるまで拭き取りを行ない、耐久試験を行なったとこ
ろ、次のように耐久時間に大差が生じた。

（１）擦り込みを行なった媒体　：２７０分（２）擦り
込みを行なわない媒体＝６０分この耐久試験は、磁気ヘ
ッドを媒体表面に接触させた状態で、媒体を２，　００
０〜４，　０００ｒｐｍ程度で高速回転させ、ヘッドク
ラッシュを来すまでの時間を測定したものである。潤滑
剤の擦り込みを行なった場合は、空孔から潤滑剤がにじ
み出し、長時間にわたって媒体表面の摩擦係数が小さい
ため、従来方法で塗布された媒体より４〜５倍も長寿命
化されている。

すなわち、表面の摩擦係数が一定となるまで拭き取りを
行なっても、空孔中から潤滑剤がにじみ出すので、潤滑
剤の持続時間が長《なる。

また、従来の方法で塗布された媒体と違って、曲線し）
から明らかなように、Ｂ点、Ｃ点などのように、拭き取
り時間を選択することで、摩擦係数を任意に制御するこ
ともできる。

■加熱方式 前記のようにして、潤滑剤を過飽和吸収量まで塗布した
媒体を、加熱炉などに入れて加熱する。

加熱温度は、磁性塗膜を構成する樹脂の種類によっても
異なるが、１００〜３００゜Ｃ或いは１００〜２　８　
０　’Ｃ程度が適している．加熱時間は、１５〜６０分
程度が適している。

このように、過飽和吸収量まで潤滑剤が塗布された媒体
を、磁性塗膜の樹脂が分解しない程度の高温に加熱する
と、潤滑剤の粘度が低下し、磁性塗膜体２ｌが高温にな
ってい，ることと相まって、空孔中にしみ込み易くなる
とともに、空孔の容積が拡大し、より大量の潤滑剤が含
浸される．なお、パーフロロカーボンなどのような反応
基を有する潤滑剤を塗布するとともに、媒体を加熱する
ことで、潤滑剤と磁性塗膜体２１の樹脂を架橋させるこ
とが知られているが、反応基を有する潤滑剤を使用する
と共に、架橋に適した温度（１５０〜２８０℃）で、潤
滑剤含漫に適した１０〜３０分程度加熱すれば、架橋効
果と前記の過飽和吸収量まで潤滑剤を含浸させることの
両方の効果が得られる．こうして飽和吸収量の潤滑剤が
含浸された媒体を、常温に戻した後、媒体表面の余分な
潤滑剤を拭き取ると、磁性塗膜表面はすべて、適度の潤
滑剤がしみ出した状態となり、最適の摩擦係数が維持さ
れる。

■擦り込み・加熱併用式 前記■の実施例で説明した方法によって、潤滑剤を過飽
和吸収量まで塗布した媒体を加熱するとともに、■の方
法で媒体表面の潤滑剤を擦り込むと、より確実に潤滑剤
を磁性塗膜の空孔中に含浸できる． なお、第２図の装置において、ノズルで潤滑剤を吹きつ
けるとともに、無塵布ｌＯで擦り込むこともでき、両方
の作業を同時に並行して行なえるので能率的である。

■〜■のいずれの方式も、潤滑剤の拭き取り後に、バー
ニッシュを行ない、突起や塵埃を除去するのが良い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、多孔質の磁性塗膜に過飽
和吸収量まで潤滑剤を塗布し、空孔中に潤滑剤を強制的
に含浸させた後、表面に残った余分の潤滑剤を拭き取る
ので、磁性塗膜の膜厚が薄い箇所も厚い箇所も、表面の
潤滑剤の量が最適かつ均一で摩擦係数が一定となる．ま
た、磁性塗膜の空孔に飽和吸収量の潤滑剤が含浸されて
おり、潤滑剤の持続時間が長く、全面にわたって長期に
低摩捺係数を維持でき、媒体の長寿命化が可能となる。

媒体表面の拭き取り時間を変えるだけで、媒体表面の潤
滑剤の量を制御できるので、潤滑剤量を容易に制御でき
、作業性も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ディスク媒体の製造方法の基
本原理を説明する工程図、第２図は本発明方法において
潤滑剤を擦り込む装置の側面図、第３図は磁性塗膜の断
面図、第４図は潤滑剤の擦り込み効果を示す図、第５図
は媒体の膜厚を示す半断面図、第６図は潤滑剤のディッ
プ式塗布方法を示す図である。 図において、１は非磁性基板、２は磁性塗膜、２１は磁
性塗膜体、２２は空孔、３は媒体、５は潤滑剤、５１は
余分の潤滑剤、１０は無塵布テープである。 特許出願人　　　　　富士通株式会社 復代理人　弁理士　　福　島　康　文 庫・庄塗隈■所（自）２ ＠．３口 勘＼き取りＩｌｌ−９７い ガ式；Ｖ者１の４累り謁トみヌカ果 萬４ｚ 砥タ（テ１スワ俄慕イオ（カ叫町ｊ１酋レク冥６図 澗；ｆ？＋１の省・ゾプ戎ζ而万汰 第６Ｉ２Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性基板の表面に多孔質の磁性塗膜を形成して成
   る磁気ディスク媒体の表面に、潤滑剤を塗布し磁性塗膜
   の過飽和吸収量まで強制的に含浸させた後で、 表面に付着している余分の潤滑剤を拭き取ることを特徴
   とする磁気ディスク媒体の製造方法。 ２、前記の磁性塗膜の過飽和吸収量まで潤滑剤を強制的
   に含浸させる方法は、基板を加熱し、あるいは回転中の
   基板に無塵布を押しつけて擦り込むことで行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク媒
   体の製造方法。