JPH03141016A - 磁気記録媒体 - 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〕 薄膜型の磁気記録媒体に関し、 テクスチャー処理された磁気記録媒体において、保護膜
が平坦化するのを抑制可能とすることを目的とし、 非磁性の基板にテクスチャー処理を行なった後に磁性薄
膜を設けてなる薄膜型の磁気記録媒体において、 予め、磁気ヘッドのコアスライダのレール幅より狭いピ
ッチのうねりを形成し、その上にテクスチャー処理を行
ない、磁性膜および保護膜を設けるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

磁気ディスク装置における記録媒体である磁気記録媒体
には、非磁性の円板に磁性塗料を塗布してなる塗膜型と
、Ｃｏ−Ｎｉやｃｏ−Ｐｔｓ酸化鉄などの磁性薄膜を成
膜して成る薄膜型とがある。本発明は、後者の薄膜型の
磁気記録媒体に関する。

〔テクスチャー加工〕

第５図は従来の薄膜磁気記録媒体の全容を示す断面図で
ある。ｌは例えばアルミニウムなどのような非磁性体か
らなる基板（円板）であり、その上に下地膜２、磁性膜
３、保護膜４の順に積層されている。

第６図は従来の薄膜磁気記録媒体の断面構造を示す図で
あり、磁性膜３が酸化鉄（Ｔ　　Ｆｅｚｅｓ）によって
形成されている。基板１はアルミニウムがらなっており
、その表面を酸化させてアルマイト（ＡｌｚＯｓ）膜を
形成することで下地膜２としている。

磁性１ｆ５！３は、７−Ｆｅ、０．のスパッタ法で形成
される。保護Ｍ４は、カーボンや５ｉｆｔをスパッタす
ることで形成される。

磁性膜３としては、酸化鉄（ｙ　−ＦｅｚＯｚ）のほか
に、ＣｏＮｉ、　ＣｏＮｉＣｒ、　ＣｏＣｒＴａなどが
使用される。下地膜としては、Ｃｒが用いられる。ある
いは、基板ＩとしてＡＩが用いられ、その上にＮ１−Ｐ
メツキやアルマイト処理を行ない、下地膜２としている
。

この磁性Ｍ３を形成するには、第７図〜第９図に示すよ
うな方法が採られている。第７図は°“静止対向型°“
と呼ばれる方法であり、基板１の両側にリング状のター
ゲラ）５１．５２が配置され、がっ基板Ｉとリング状タ
ーゲット５１．５２との中心が一致している。そのため
、基板ｌは中心から半径方向に、同一条件でスパッタが
行なわれるので、磁性膜の磁気特性が円周方向の全周に
おいて均一となり、情報の記録／再生が正確に行なわれ
る。

第８図は、静止型のうち基板を回転させる方式であり、
基板１の両側にターゲット６１．６２が配設されている
。この方式は、ターゲット６１．６２が基板ｌの中心に
対し点対称になっていないため、基板ｌの円周方向に均
一な磁気特性が得られない。

そのため、基板１を回転させることで、被着条件を均一
化し、磁気特性の均一化を図っている。しかしながら、
基板ｌを回転可能に支持する摺動部からの発塵のために
欠陥を引き起こす恐れがあり、実用性に欠ける。

第９図は、同時に多数の基板１・・・にスパッタを行な
う方法であり、通過型ないしインライン方式と呼ばれて
いる。７は支持板であり、その各円形孔に基板ｌ・・・
が挿入支持されている。そして支持板７が、ターゲット
６１．６２の間を移動する。この方法は、同時に多数の
基板に磁性膜のスパッタを行なうことができるが、各基
板ｌ・・・において、その中心に対し点対称の条件でス
パッタが行なわれないため、円周方向において、磁気特
性が均一とならず、情報の記録／再生に支障を来してい
る。

第１０図は、この通過型のスパッタ方法における被着模
様を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は基板の側
面図である。ターゲット６１．６２からは四方六方に粒
子が飛散するため、基板１がターゲット６１と６２との
間を通過する際に、基板ｌがターゲット６１．６２間に
進入する最初の時点においては、矢印ａｌで示すように
、基板１に対し斜め方向から粒子が飛来し被着される。

つまりｂ）に示すように、基板ｌの前後の領域１ａ、　
ｌｂにおいては、基板ｌに対し径方向に粒子が飛来し、
被着される。

ところが基板ｌの上下の領域１ｃ、　ｌｄにおいては、
基板１に対し円周方向に粒子が飛来し、被着される。こ
のように基板１において、はぼ９０度おきに被着条件が
変化するために、基板ｌの円周方向において、磁気特性
が変化するという問題がある。

そのためテクスチャーと称して、基板１の下地膜２の成
膜前に、基板ｌの表面に円周方向の微細な傷をつけ、そ
の上に下地膜２、磁性膜３を成膜することで、磁気特性
の改善を図ることが行なわれている。なお下地膜２の上
にテクスチャー加工することもできる。このように、磁
性膜を形成する前にテクスチャー処理を行なうことで、
磁性膜中の磁性体結晶の磁化容易軸がテクスチャ一方向
に配向され、形状異方性による磁気特性が向上し、また
媒体表面と磁気ヘッドとの接触面積の減少による潤滑性
の向上および吸着の防止が可能となる。

〔テクスチャー加工装置〕

第１１図は従来のテクスチャー加工装置を示す斜視図で
ある。１は鏡面仕上げされた基板であり、２００〜３０
０ｒｐｍで回転している基板ｌ上に、ノズル８によって
研摩剤や冷却・潤滑剤を供給しながら、研摩テープ９を
押しつけることで、基板１の表面に、円周方向の傷ｔを
つける。このとき、研摩テープ９としては、アルミナ等
の硬質粉末を接着したテープを使用したり、あるいは幾
つかの研摩剤と併用する。

なお、研摩テープ９は、繰り出しロール１０がら繰り出
され、ガイドロール１１、加圧ローラ１２、ガイドロー
ル１３、キャプスタン１４・ピンチローラ１５を経由し
て、巻取りロール１６で巻き取られることで、常時新た
な面が基板ｌ側に供給される。

このようにテクスチャー処理を行なった後、第５図、第
６図の下地膜２、磁性ｌ！３、保護膜４を積層する。こ
のとき、下地膜２および磁性膜３の両方の膜厚を合わせ
ても、２０００〜３０００人程度と薄いため、磁性膜３
はテクスチャー処理による凹凸に沿った薄い凹凸膜とな
り、磁性体の配向が行なわれる。

このような従来のテクスチャー処理装置では、研摩テー
プによる場合も遊離砥粒によるテープ加工の場合も、テ
ープを加工面に加圧するローラー１２として、第１２図
のように硬度４０〜６０度のゴム１７を金属ローラー１
８にライニングしたものを使用し、研摩テープ９を加工
面に押圧している。

〔従来の技術〕

第１３図（ａ）は従来の磁気記録媒体におけるテクスチ
ャー加工後の状態を示す断面図である。第１１図に示す
装置でテクスチャー加工を行なうと、非磁性の基板ｌ上
に、微細ピッチｐで、半径方向に無数の凹凸が形成され
る。１９はテクスチャー溝、２０はテクスチャー山であ
る。第１３図（９）は、このテクスチャー凹凸面の上に
、下地膜２を介して、磁性膜３、保護膜４を積層してな
る磁気記録媒体である。

〔発明が解決しようとする課題〕

この磁気記録媒体で情報を記録／再生するには、磁気記
録媒体上で磁気ヘッドを浮上させて行なうが、長期にわ
たって使用している間に、磁気ヘッドが磁気記録媒体面
に接触することで、第１４図に示すように、保護膜４が
磨耗し、かつ磨耗物がテクスチャー溝に詰まってしまう
、その結果、最終的には保ｌ！膜４の表面の凹凸が消失
して平坦になってしまい、媒体表面と磁気ヘッドとの接
触面積が増大して、潤滑性の維持および吸着防止が困難
となる。特に、コアスライダが媒体面と摺動接触するＣ
８Ｓゾーンでは、これらの問題が顕著に現れる。

また保護膜゛の平坦化は、総ての磁気記録媒体において
均一に進行するのでなく、バラツキがある。

すなわち、第１５図のａＳｂ、ｃＳｄで示すように、あ
る媒体では１５０００回程度のＣｓＳ動作で摩擦係数が
１．０に達するのに対し、ある媒体では３００００回程
度のＣｓＳ動作でも、摩擦係数は０．７程度までしか達
しない、このように、各媒体によって、保護膜が平坦化
するまでの時間のバラツキが大きく、寿命に大差がある
。その結果、多数の媒体を実装してなる大容置の装置で
は、それぞれの媒体の間で、寿命が異なるために、装置
全体の寿命が、寿命の短い媒体に依存することになり、
経済性を阻害する。

本発明の技術的課題は、このような問題を解消し、テク
スチャー処理された磁気記録媒体において、保護膜が平
坦化するのを抑制可能とすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明による磁気記録媒体の基本原理を説明す
る断面図で、第２図のＡ部拡大図である。

本発明の場合は、従来のように非磁性基板の平坦な面に
直接テクスチャー処理するのではなく、第１図に示すよ
うに、予め、磁気ヘッドのコアスライダのレール幅Ｒよ
り狭いピッチＷのうねりを形成し、その上にテクスチャ
ー処理を行ない、磁性１！Ｉ３および保護膜４を設ける
。

〔作用〕

第２図は、磁気ヘッドのコアスライダ２１とうねりとの
関係を示す断面図である０通常磁気ヘッドのコアスライ
ダ２１は、両側にサイトレール２２．２２を有し、両サ
イトレール２２と２２との間に設けられたセンターレー
ル２３にコアが設けられ、情報を記録／再生するギャッ
プが形成されている。

そして、す、イドレール２２．２２のレール幅Ｒよりう
ねり２４のピッチＷが小さい、このうねり２４の部分を
拡大すると、第１図に示されているように、テクスチャ
ー処理による微小な凹凸、すなわちテクスチャー溝１９
とテクスチャー山２０が存在する。

第１図（ａ）は媒体の使用前、（ロ）はある程度使用後
の状態である。

いま、第１図において、コアスライダが媒体面に接触す
ると、うねりの山の部分２５のみに接触し、谷の部分２
６には接触しない、そのため、使用によって保護膜４が
磨耗するときは、うねりの山の部分２５における保護膜
４だけが、コアスライダの接触によって磨耗する。そし
て第１図（ｂ）に示すように、磨耗粉は、うねりの山の
部分２５におけるテクスチャー溝に溜まり、うねりの山
の部分２５は次第に平坦化していくが、うねりの谷の部
分２６はコアスライダと接触しないので、従来の媒体に
比べると、媒体面とコアスライダとの接触面積は少ない
。

その結果、媒体面における摩擦係数が従来のように短期
間に増大することはなく、耐磨耗性が向上し、またコア
スライダの粘着も防止できる。

〔実施例〕

次に本発明による磁気記録媒体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。第３図は通常使用され
ている磁気ヘッドのコアスライダを媒体面側から見た図
である０図示例は、コアスライダの幅が２．５−一、長
さが４．０蒙−であり、ザイドレール２２．２２の幅が
２５０　μｍである。

コアスライダを安定して浮上させるには、テクスチャー
処理の前に形成するうねりは、第２図に示すように、レ
ール幅ＲよりピッチＷが小さければよいが、好ましくは
レール幅Ｒに対し３〜４個以上のうねりが存在すること
が望ましい。

したがって、第３図の寸法のコアスライダの場合は、磁
気記録媒体のうねりのとッチＷは、２０〜５０μｍ程度
が望ましい。

また、うねりの深さは、テクスチャー処理における溝１
９の深さが一応の目安になる。すなわち、うねりの深さ
が、テクスチャーにおける溝１９の深さと同程度とする
と、第１図Φ）のように、うねりの山の部分２５の保護
膜４が磨耗し消失したとしても、うねりの谷部２６にお
いては、保護膜４に、テクスチャーによる凹凸が残って
いるため、耐磨耗性は維持される。

うねりが、テクスチャー溝１９より浅すぎると、うねり
の山の部分２５の保護膜が磨耗消失する前に、うねりの
谷部２６における保護膜のテクスチャー山部２０の磨耗
が進行し、かつテクスチャー溝部も磨耗粉などで埋まっ
てしまい、保護膜の平坦化が進行しやすい。

逆に、うねりの深さが深すぎると、うねりの谷部２６に
磁気ヘッドのギャップが到来したときに、磁性膜とギャ
ップとの間隔が大きすぎるために、記録／再生時の出力
が減少するという問題が住しる。

結局、うねりの深さは、テクスチャー溝の深さと大差の
無い値が適しており、好ましくはテクスチャー溝の最大
深さより多少浅い程度のうねりが望ましい０例えば、０
．０３〜０．０６μｍ程度が適している。

うねりの形成は、アルミニウム基板をダイアモンド旋盤
で加工するときのバイトの送り量を、前記のようなピッ
チＷに設定することで実現できる。

このようにしてうねりを形成した後に、アルマイト処理
したり、Ｎ１−ＰメツキをｌＯμｍ程度施程度後、ポリ
ッシュ加工する。その後、第１１図に示す公知のテクス
チャー処理装置において、平均粒径３μｍのＡｌｔｏｚ
テープでテクスチャー加工し、その上に磁性膜、保護膜
の順に積層する。なお、テクスチャー処理の後に下地膜
を形成してもよい。

第４図は、このようにして製造された本発明による磁気
記録媒体と従来の磁気記録媒体との摩擦係数の変化を示
す図であり、本発明のうねりを持つ磁気記録媒体の場合
は、Ｃ３Ｓ動作を４万回行なった後であっても、摩擦係
数は０．６程度までしか上昇しておらず、耐磨耗性が極
めてすぐれていることが確認された。

（発明の効果〕 以上のように本発明によれば、磁気記録媒体面に半径方
向の浅いうねりを形成し、その上にテクスチャー処理を
行なうため、磁性１１１３上の保護膜４が磨耗しても、
コアスライダとの接触面積の急速な増大が抑制され、潤
滑性が維持されるとともに、コアスライダの吸着防止も
維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による磁気記録媒体の基本原理を説明
する拡大断面図、 第２図は、磁気ヘッドのコアスライダとうねりとの関係
を示す断面図、 第３図は、通常使用されている磁気ヘッドのコアスライ
ダを媒体面側から見た図、 第４図は、本発明による磁気記録媒体と従来の磁気記録
媒体との摩擦係数の変化を示す図、第５図はＩＩＩ！磁
気記録媒体の全容を示す断面図、第６図は薄膜磁気記録
媒体の層構成を示す断面図、 第７図〜第９図は薄膜磁気記録媒体の各種スパッタ方法
を示す斜視図、 第１０図は通過型のスパッタ方法における被着模様を示
す図、 第１１図は非磁性基板のテクスチャー加工装置を示す斜
視図、 第１２図は加圧ローラの断面図、 第１３図は従来のテクスチャー加工断面を示す図、第１
４図は、従来の磁気記録媒体における保護膜の磨耗状況
を示す拡大断面図、 第１５図は、磁気ヘッドのＣ３Ｓ動作回数と媒体の摩擦
係数の関係を示す図、である。 図において、ｌは非磁性の基板、２は下地膜、３は磁性
膜、４は保護膜、１９はテクスチャー溝、２０はテクス
チャー山、２２はサイトレール、２４はうねり、２５は
うねりの山、２６はうねりの谷、Ｒはコアスライダのレ
ール幅、Ｗはうねりのピッチをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性の基板にテクスチャー処理を行なった後に磁性薄
   膜を設けてなる薄膜型の磁気記録媒体において、 予め、磁気ヘッドのコアスライダのレール幅（Ｒ）より
   狭いピッチ（Ｗ）のうねりを形成し、その上にテクスチ
   ャー処理を行ない、磁性膜（３）および保護膜（４）を
   設けてなる磁気記録媒体。