JPH03295086A - 磁気デイスク装置及び磁気記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録装置及びそれに用いられる磁気記録媒
体に関する。

〔従来の技術〕

近年、コンピュータシステムの外部記憶装置としての磁
気記録装置の重要度は益々高まり、その記録密度は年々
著しい向上が図られている。このような高記録密度化に
対応する磁気記録媒体として、従来の磁性粉とバインダ
ーを混練した磁性塗料を基板上に塗布した塗布型媒体に
代り、磁性薄膜を用いた薄膜磁気記録媒体が注目されて
いる。

このような磁性薄膜を用いた薄膜磁気記録媒体（以下、
単に磁気記録媒体と称する）の一般的な構造は次の様で
ある。基板はアルミニウム合金円板と、その上に形成さ
れた硬質の下地層より成る。

アルミニウム合金の代りにガラス等硬度の高い円板材料
を用いた場合には下地層が省略されることもある。基板
の上には磁性層が形成されるが、この両者の間には、密
着性向上や磁性層の特性向上を目的として中間層が形成
される場合もある。磁性層の上には保護層さらには必要
に応じて潤滑層が形成されて、磁気記録媒体が構成され
る。

磁気記録装置は、磁気記録媒体と記録再生磁気ヘッド（
以下、単にヘッドと称する）、磁気記録媒体の回転制御
機構、ヘッドの位置決め機構及び記録再生信号の処理回
路を主構成要素としている。

その記録再生方法は、操作開始前にはヘッドと磁気記録
媒体が接触状態であるが、磁気記録媒体を回転させるこ
とによりヘッドと磁気記録媒体の間に空間を作り、この
状態で記録再生を行なう。操作終了時には磁気記録媒体
の回転が止まり、ヘッドと磁気記録媒体は再び接触状態
となる。これをコンタクト・スタート・ストップ方式、
以下Ｃ３Ｓ方式と称する。磁気記録装置の記録密度を向
上させるためには、記録再生時のヘッドの浮上量は小さ
いほど良く、その際のヘッドの浮上安定性を確保するた
めに、磁気記録媒体の表面はできるだけ平坦であること
が要求される。

ところで、装置の起動時及び停止時においてヘッドと磁
気記録媒体の間に生ずる摩擦力は１両者の摩耗を引き起
こし、特性劣化の原因となる。さらに、磁気記録媒体が
静止している状態でヘッドと磁気記録媒体の間に水分等
が介在すると、両者が強固に吸着し、この状態で起動す
るとヘッドと磁気記録媒体の間に大きな力が生じ、ヘッ
ドや磁気記録媒体の損傷を招く恐れがある。二の様な摩
擦力や吸着力は、磁気記録媒体の表面が平坦であるほど
大きくなる傾向があり、前記した記録密度の向上に伴う
ヘッドの浮上安定性に対する要求と相反する。

このような摩擦力や吸着力を低減するために。

磁気記録媒体の表面に微小凹凸を形成する方法が通常用
いられる。

このような方法として１例えば、非磁性基板上に研磨テ
ープを用いて微小凹凸を形成する方法や保護層の表面に
微小凹凸を形成する方法が、従来より種々提案されてい
る。例えば、保護層を形成した磁気記録媒体の表面に、
気体イオンを照射して保護層の表面に凹凸を形成する方
法が特開昭５８−５３０２６号に提案されている。また
、保護層を形成した磁気記録媒体の表面に、研磨、ウェ
ットエッチ又はドライエッチにより保護層の膜厚を超え
ない範囲の凹凸を形成する方法が特開昭６２−２２２４
１号に提案されている。さらに、磁気記録媒体を回転さ
せながら保護層表面を研磨して同心円状の凹凸を形成す
る方法が特開昭６４−１３２２７号に提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、いずれも磁気記録媒体に対する磁気ヘ
ッドの摩擦力や吸着力を低減して磁気記録媒体に磁気ヘ
ッド支持用スライダーが吸着するのを防止することをね
らっており、磁気ヘッドの浮上安定性を長期に亘って持
続することについては、配慮していない。

本発明の目的は、磁気ヘッドの浮上安定性を長期に亘っ
て持続できるようにした磁気記録媒体を提供することに
ある。

本発明の他の目的は、上記目的を達成する磁気記録媒体
を備えた磁気ディスク装置及びシステムを提供すること
にある。

本発明の更に他の目的は、磁気ヘッドの浮上量を０．１
５μｍ以下にでき、なおかつ浮上安定性を長期に亘って
持続することができる磁気ディスク装置、システム及び
そのための磁気記録媒体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の磁気ディスク装置は、本質的には、基板上に磁
性層と表面保護層を有する少なくとも一枚の磁気ディス
ク、回転中の前記磁気ディスクと微少間隙を持って対向
し、スライダーによって支持されている磁気ヘッド、前
記磁気ディスクを回転する回転手段、および前記磁気ヘ
ッドを前記磁気ディスク上の所定の位置に移動し、位置
決めする磁気ヘッド位置決め手段、を具備する磁気ディ
スク装置において、前記磁気ディスクの表面に下記（イ
）と（ロ）を具備する構造が形成されていることを特徴
とする。

（イ）連続または不連続溝を複数個具備し、該複数個の
溝によって囲まれた部位が実質的に平坦な面を有してい
る。

（ロ）前記凸部形成領域内において、単位面積当たりの
前記凸部の積算面積比率が０．５％以上９０％以下で、
かつ前記凸部高さが５ｎｍよりも高（４０ｎｍよりも低
く、その範囲内でほぼ一定の高さを有する。

本発明は、磁気記録媒体の表面に前記（イ）。

（ロ）を具備させることによって磁気ヘッドの浮上量を
小さくし、かつ浮上安定性を持続できるという事実の究
明に基づいている。

この（イ）と（ロ）に基づく効果により、磁気ヘッドの
浮上量を著しく小さく設定することが可能となり、しか
も磁気ヘッドの浮上量をほぼ一定に保持することができ
るようになる。特に表面に形成する凸部の丘面積比率と
高さの両者を一定の範囲内に制御することが重要である
が、従来技術のいずれにも丘面積比率と高さの両者に着
目し、両者を規定値内に制御するという思想は述へられ
ていない。

上記技術の重要性は磁気ディスク装置の高記録密度化の
ためのヘッドの浮上量を小さくするほど、例えば、浮上
量を０．１５μｍ以下とした場合に特に顕著になる。

〔作用〕

本発明によれば、第一に、丘の部分のみがヘツドと直接
対向し、磁気記録媒体のヘッドと接触する面積比率を小
さくできるため、ヘッドとの摩擦力や吸着力を低くする
ことができる。第二に、形成される丘を規則的に配置す
ることにより、ヘッドの浮上量変動が少なく、磁気記録
媒体の全面に亘ってヘッドの浮上安定性を確保でき、浮
上量変動による出力変動を防止できる。

以上のように本発明によれば、ヘッドとの摩擦力や吸着
力を低くし、出力変動を防止し、ヘッドの安定浮上を確
保できるため、高い記録再生精度を有し、また高記録密
度化に伴うヘッドの低浮上量化に対応できる磁気記録媒
体及びそれを用いた磁気記録装置を得ることができる。

さらに第三に、形成される丘を、ヘッド又は磁気記録媒
体に付着した微小塵埃を速やかに除去しうるように規則
的に配置することにより、微小塵埃によるヘッドクラッ
シュが起こりにくく、長期にわたってヘッドの浮上安定
性を確保することができる。

以上のように本発明によれば、長期にわたるへラドの安
定浮上を確保できるため、高い記録再生精度を有し、ま
た高記録密度化に伴うヘッドの低浮上量化に対応でき、
かつ長期の耐久性を有する磁気記録媒体及びそれを用い
た磁気記録装置を得ることができる。

〔実施例〕

以下本発明の詳細な説明する。

保護層あるいは非磁性基板表面に形成される丘は、規則
的に配置されていること、及びその高さ規定値内に制御
されていることが重要である。これにより、ヘッドと対
向する丘の面積比率を全面に亘って任意に制御できるた
め、磁気記録媒体の全面においてヘッドの浮上量を安定
に制御でき、浮上量変動による出力変動を抑えることが
できる。

特に、少なくとも磁気記録媒体の回転中心に対する同一
円周上の任意の点では、ヘッドスライダ−の大きさの範
囲内で丘の面積比率がほぼ一定となるようにすれば、ヘ
ッドをあるトラック位置に静止して磁気記録媒体を回転
させた場合に、ヘッドはスライダーの大きさの範囲内で
常にほぼ同一の面積比率で丘に対することになり、浮上
量変動を低く抑えることができる。また、丘形成部の全
面にわたり、ヘッドスライダ−の大きさの範囲内で丘の
面積比率がほぼ一定となるようにすれば、磁気記録媒体
を回転させてヘッドを移動させた場合でも、ヘッドはス
ライダーの大きさの範囲内で常にほぼ同一の面積比率で
丘に対することになり、全面に亘って浮上量変動を低く
抑えることができる。ただし、磁気記録媒体の回転によ
っては、内周部と外周部では線速度が異なるため、必要
に応し・て内周側から外周側にかけて丘の面積比率を連
続的に少しずつ変化させてもよい。

また保護層表面および非磁性基体上に形成される丘は、
少なくとも磁気記録媒体の同一円周上で不連続であるこ
とが望ましい。これは、ヘッドを静止して磁気記録媒体
を回転させた場合、ヘッドのある一点からみると断続的
に丘に対することになり、これによりヘッドに微小塵埃
が付着した場合でも容易に除去されるためである。

また保護層表面および非磁性基板上に形成される丘は、
不連続な線状またはピット状であって、丘のない部分の
少なくとも一部がヘッドの移動領域内において、磁気記
録媒体の内周から外周にかけてなめらかに連続している
ことが望ましい。これは、ヘッドと磁気記録媒体の間に
微小塵埃が侵入した場合でも、丘未形成部に沿って遠心
力により微小塵埃が外周側に除去されやすいためである
。

上記のような条件を全て満足する、具体的な丘の配置は
以下のようなものである。例えば、磁気記録媒体の回転
中心又は回転中心から意図的にずらしたパターン中心に
対して同心円又はらせん状の円弧の一部よりなる線状ま
たはピット状の丘を全面に亘って規則的に配置したもの
であって、丘のない部分の少なくとも一部がヘッドの移
動領域内において、磁気記録媒体の内周から外周にかけ
てなめらかに連続するように丘を配置したものが好適で
ある。より具体的に例を述べれば、例えば幅１μｍ、ピ
ッチ２０μｍで磁気記録媒体の回転中心に対してらせん
状に、例えば中心角で０．１度おきに中心角で０．０５
度分の円弧状の丘を全面に形成したものである。上記ら
せん状の円弧列は同心円に対して少なくとも４度以上ず
れていることが望ましい。この理由は磁気記録トラック
と重複して記録再生信号に影響を与えないようにするた
めである。

ここで示した丘の配置パターンの例を模式的に第１図に
示す。この具体例では、丘の切り裂き部分が磁気記録媒
体の内周から外周にかけて直線的に連続するため、ヘッ
ドと磁気記録媒体の間に微小塵埃が侵入した場合でも、
遠心力により微小塵埃が外周側に除去されやすい。なお
、第１図では図を見やすくするため、その縮尺は実際と
異なり、実際には第１図のような円弧状の丘が全面に多
数配置された形状をとる。上記の配置のうち、らせん状
又は回転中心から意図的にずらしたパターン中心に対し
て同心円状の円弧の一部よりなる線状またはピット状の
丘を全面に亘って規則的に配置した場合には、ヘッドを
静止して磁気記録媒体を回転させた場合、ヘッドのある
一点からみると丘があたかもワイパーのように作用して
、ヘッドに付着した微小塵埃を除去する効果が大きいた
め特に望ましい。また、らせん形状は上記具体例のよう
に一重のものでも良いが、多重らせん構造とすれば、形
成する丘の円弧と回転中心に対する円周との角度がより
大きくなり、ヘッドに付着した微小塵埃を除去する効果
がより大きくなる。

また他の例としては、規則的な格子模様の頂点に対応す
る部分にピット状の丘を全面に亘って規則的に配置した
ものが好適である。より具体的に例を述べれば、例えば
１０μｍピッチの四角格子の交点に対応する部分に、例
えば直径２μｍのピット状の丘を全面に配置したもので
ある。

ここで示した丘の配置パターンの例を模式的に第２図に
示す。なお、第２図では図を見やすくするため、その縮
尺は実際と異なり、実際には第２図のようなピット状の
丘が全面に多数配置された形状をとる。ここで用いられ
る格子模様としては、上記したような四角格子の他に三
角格子、六角格子等規則的に描かれるものであれば良い
。このように丘を配置した場合には、ヘッドを静止して
磁気記録媒体を回転させた場合、ヘッドのある一点から
みると丘が断続的に現われて、ヘッドに付着した微小塵
埃を除去する効果が大きい。またこの例の場合には、格
子の頂点に形成された丘の間のすきまは、磁気記録媒体
の内周から外周にかけて直線的に連続するため、ヘッド
と磁気記録媒体の間に微小塵埃が侵入した場合でも、遠
心力により微小塵埃が外周側に除去されやすい。

なお、上記以外でも、磁気ヘッドに付着した微小塵埃を
除去する作用及び磁気記録媒体と磁気ヘッドの間に介在
する微小塵埃を磁気記録媒体の外周方向に排除する作用
を有するように規則的に配置された丘であれば、他の配
置でもかまわない。

上記に示したパターン状に形成される丘の高さは、５ｎ
ｍ以上５０ｎｍ以下、望ましくは１０ｎｍ以上４０ｎｍ
以下、の範囲でほぼ一定であることが望ましい。丘の高
さが５ｎｍ以下だとヘッドと磁気記録媒体の摩擦力及び
吸着力低減の効果が小さくなってくる。丘の高さが５０
ｎｍ以上だと記録再生時にヘッドと磁性層との距離が大
きくなるため出力が低下し、またヘッドの浮上安定性が
損なわれてくる。また、丘の高さが不均一であると高い
部分が突起となるため好ましくない。

また、形成される丘の半径方向での幅は０．１μｍ以上
１０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以上３μｍ以下が
望ましい。丘の幅が０．３μｍ以下だと比形成時の精度
が得られにくくなる。丘の幅が３μｍ以上であると、ヘ
ッドと磁気記録媒体の摩擦力及び吸着力低減の効果が小
さくなってくる。

形成される丘の面積比率は、０．５％以上９０％以下、
好ましくは１０％以上８０％以下が望ましい。丘の面積
比率が０．５％以下だと、僅かな面積でヘッドを支える
ことになるため丘の部分が摩耗しやすく、長期にわたる
摺動耐久性が低下する。丘の面積比率が９０％以上だと
、ヘッドと磁気記録媒体の摩擦力及び吸着力低減の効果
が小さくなってくる。

ここで、強調しなければならない点は、形成される丘の
面積比率と共に丘の高さの両者を上記規定値内に制御す
ることが重要なことである。

第３図には形成した丘の面積比率と磁気ヘッドの最低浮
上周速（磁気記録媒体上の突起部分に磁気ヘッドが接触
しない最低浮上周速）との関係を示す。この結果は磁気
記録媒体面に形成する丘の面積比率が小さい場合には、
ヘッドの最低浮上周速が大きい、すなわちヘッドと磁気
記録媒体間のスペーシングを小さくして、ヘッドを安定
に浮上させるのが困難になることを示している。

さらに、第４図には磁気記録媒体面に形成する丘の面積
比率を一定にして溝の深さを変えたサンプルについて、
耐摺動試験としてＣ８Ｓ試験を行なった場合の摩擦力の
違いを示す、この結果は摩擦力を小さくして、耐摺動性
能を上げるためには溝深さ、すなわち丘の高さをある範
囲に制御しなければならないことを示している。

上記に示したように、圧面積比率と丘の高さの両者を規
定値内に制御することにより、ヘッド浮上量が小さくな
った場合にもヘッドの浮上安定性と粘着力低減の両者を
良好に保つことが可能となり、高性能で信頼性の高い磁
気ディスク装置となる。

表面に丘を形成する範囲は、磁気記録媒体の全面として
もよいが、磁気記録媒体が組み込まれる磁気記録装置の
仕様により、Ｃ８Ｓゾーンが専用に設けられる場合には
、その部分のみに形成してもよい。その理由は、これま
で述べたようなヘッドとの摩擦力や吸着力、微小塵埃の
影響等は、主に磁気記録装置の起動、停止時に問題とな
るもので、ヘッドが安定に浮上している状態では丘を形
成する効果が少ないためである。

また、磁気ヘッドの位置決めを専用の磁気記録媒体面で
行うシステムにおいては、その面にのみ本発明の形状を
形成することも可能である。

本発明による磁気記録媒体を形成する具体的な方法は以
下の通りである。鏡面加工された非磁性円板上、あるい
は保護層の表面に丘を形成する方法としてはリソグラフ
ィー技術により、非磁性円板上あるいは保護層表面に所
望のマスクパターンを形成した後、エツチングを行ない
、マスクパターンで覆われなかった部分のみを選択的に
均一にエツチングして、一定深さまで除いた後、マスク
パターンを除去する方法が好ましい。ここで用し）られ
るエツチング方法は、イオンミリングや反応性プラズマ
処理等のドライエツチングや湿式のエツチング等の中か
ら選択される。

丘を形成する他の方法としては、非磁性円板上あるいは
保護層の表面に光、レーザー又は荷電粒子のビーム照射
により硬化しうる物質を膜状に形成し、この膜面に光、
レーザー又は荷電粒子のビームを所望の位置に規則的に
照射して部分的に硬化させた後、未硬化部を除去するこ
とによっても同様に形成できる。

なお、上記方法以外でも、最終的に得られる丘の形状が
所望のものであれば、他の方法を用いても構わない。例
えば、鏡面加工された非磁性円板上に磁性層及び保護層
を形成したのち、光分解性の有機金属ガスを導入して、
レーザービームを周期的規則的に照射して、選択的に金
属を析出させル方法（レーザーＣＶＤ法）等によっても
同様な形状の丘を形成することができる。

第５図に磁気ディスク装置の概略を示す。磁気ディスク
装置は第５図に示す符号８〜１５の構成要素及びボイス
コイルモータ制御回路を含む。符号１１はベース、符号
１２はスピンドルである。

一つのスピンドルに図のように複数枚の円板状の磁気デ
ィスク１４が取付けられる。第５図では一つのスピンド
ルに５枚の磁気ディスク１４を設けた例が示されている
が、５枚に限定されることはない。また、このように一
つのスピンドル１２に複数枚の磁気ディスク１４を設け
たものを複数個設置してもよい。符号１３はスピンドル
１２を駆動し、磁気ディスクを回転するためのモータ、
すなわち磁気ディスク回転制御手段である。符号１５は
データ用磁気ヘッドを示し、符号１５ａは位置決め用磁
気ヘッドを示している。符号１６はキャリジ、符号１７
はボイスコイル、符号１８はマグネットである。ボイス
コイル１７とマグネット１８によりボイスコイルモータ
が構成される。

そして、符号１６．符号１７．符号１８の要素によりヘ
ッドの位置決めがなされる。従って、符号１６，１７．
１８を含めて磁気ヘッド位置決め機構と総称する。ボイ
スコイル１７と磁気ヘッド１５及び１５ａとは、ボイス
コイルモータ制御回路を介して接続されている。

第５図において、上位装置とは例えばコンピュータシス
テムを示し、磁気ディスク装置に記録された情報を処理
する機能を有するものである。その記録再生方法は、操
作開始前には磁気ヘッドと磁気記録媒体が接触状態であ
るが、磁気記録媒体を回転させることにより磁気ヘッド
と磁気記録媒体の間に空間を作り、この状態で記録再生
を行う。

操作終了時には磁気記録媒体の回転が止まり、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体は再び接触状態となる。

これをコンタクト・スタート・ストップ方式、（Ｃ５Ｓ
方式）と呼ぶ。

以下より具体的な実施例により、本発明をさらに詳細に
説明する。

〈実施例１〉 外径５．２５　インチのアルミニウム合金円板の表面に
無電解めっき法によりＮ１−Ｐ下地膜を１５μｍ厚さに
形成し、下地膜を１０μｍまで研磨して、触針式表面粗
さ計で測定した平均粗さ（Ｒａ）４ｎｍ、最大粗さ（Ｒ
ｍａｘ）　１０　ｎ　ｍ以下になるように鏡面加工した
。

こうして得られた基板上に、スパッタ法によりＣｒ中間
層を０．２　μｍ　、Ｃｏ−Ｎｉ磁性層を４０ｎｍ、Ｃ
保護層を２０ｎｍ厚さに形成した。

Ｃ保護層の表面にポジ型レジスト（東京応化層、０ＦＰ
Ｒ８００）を約０．５μｍ塗布し、第１図に示した形状
で丘の部分のみ光が透過しないように形成したフォトマ
スクを密着させて露光した後現像し、Ｃ保護層の表面に
、第１図に示した形状で丘の部分のみレジストが残って
いるマスクパターンを形成した。

この円板を、イオンミリング装置を用いてアルゴンイオ
ンビームを３０秒間全面に照射して、マスクパターンを
形成していない部分を均一にエツチングした後、レジス
ト除去液によりマスクパターンを除去して、保護層表面
に規則的に配置された丘を形成した。

こうして得られた円板の表面に、潤滑層としてパーフル
オロポリエーテル系の潤滑剤を約５ｎｍ厚さに塗布して
磁気記録媒体を作製した。形成した丘の高さを、磁気記
録媒体表面の任意の１０点で、ＳＴＭ（走査型トンネル
顕微Ｉり及び触針式表面粗さ計により測定した結果、い
ずれの測定点でも丘の高さは１０ｎｍであった。オージ
ェ電子分光法により、磁気記録媒体の表面を測定したと
ころ、Ｃｏ及びＮｉは検出されず、磁性層の露出部分の
ないことを確認した。

本実施例の磁気記録媒体の、半径方向での断面構造の模
式図を第６図に示す。なお本実施例では、丘の面積比率
は全面にわたり２．５％である。

〈実施例２〉 Ｃ保護層の厚さを３０ｎｍとし、丘を形成するためのイ
オンミリングによるエツチング時間を１分としたほかは
、実施例１と同様な方法で磁気記録媒体を作製した。Ｓ
ＴＭ及び触針式表面粗さ計により磁気記録媒体表面の任
意の１０点で丘の高さを測定した結果、いずれの測定点
でも丘の高さは２０ｎｍであった。

〈実施例３〉 フォトマスクとして、第２図に示した形状で丘の部分の
み光が透過しないように形成した物を用いた他は実施例
１と同様な方法で磁気記録媒体を作製した。ＳＴＭ及び
触針式表面粗さ計により磁気記録媒体表面の任意の１０
点で丘の高さを測定した結果、いずれの測定点でも、丘
の高さは１０ｎｍであった。

本実施例の磁気記録媒体の、半径方向での断面構造の模
式図を第７図に示す。なお本実施例では、丘の面積比率
は全面にわたり３．１％である。

〈実施例４〉 保護層としてＳｉＣをスパッタ法で２０ｎｍ形成し、丘
を形成するためのイオンミリングによるエツチング時間
を２０秒としたほかは、実施例１と同様な方法で磁気記
録媒体を作製した。触針式表面粗さ計により磁気記録媒
体表面の任意の１０点で丘の高さを測定した結果、いず
れの測定点でも丘の高さは１０ｎｍであった。

〈実施例５〉 保護層として、メタン−水素混合ガスを原料としたプラ
ズマＣＶＤ法で２０ｎｍ厚さに形成したＣ膜（いわゆる
１−Ｃ）を用い、丘を形成するためのイオンミリングに
よるエツチング時間を１分としたほかは、実施例１と同
様な方法で磁気記録媒体を作製した。触針式表面粗さ計
により磁気記録媒体表面の任意の１０点で丘の高さを測
定した結果、いずれの測定点でも丘の高さは１０ｎｍで
あった。

〈実施例６〉 外径５．２５　インチのアルミニウム合金円板の表面に
無電解めっき法によりＮ１−Ｐ下地膜を１５μｍ形成し
、下地膜を１０μｍまで研磨して、触針式表面粗さ計で
測定した平均粗さ（Ｒａ）４ｎｍ以下、最大粗さ（Ｒ，
□）１０ｎｍ以下になるように鏡面加工した。

こうして得られた基板のＮ１−Ｐ表面のポジ型レジスト
（東京応化製、０ＦＰＲ８００）を約０．５μｍ厚さに
塗布し、第１図に示した形状で丘の部分のみ光が透過し
ないように形成したフォトマスクを密着させて露光した
後現象し、Ｃ保護層の表面に、第１図に示した形状で丘
の部分のみレジストが残っているマスクパターンを形成
した。

この円板を、イオンミリング装置を用いてアルゴンイオ
ンビームを３０秒間全面に照射して、マスクパターンを
形成していない部分を均一にエツチングした後、レジス
ト除去液によりマスクパターンを除去して、Ｎ　ｉ　Ｐ
表面に規則的に配置された丘を形成した。

次に、上記のＮｉＰ面にスパッタ法によりＣｒ中間層を
０．２μｍ　、Ｃｏ−Ｎｉ磁性層を４０ｎｍ、Ｃ保護層
を２０ｎｍ形成した後、潤・滑層としてパーフルオロポ
リエーテル系の潤滑剤を約５ｎｍ厚さに塗布して磁気記
録媒体を作製した。形成した丘の高さを、磁気記録媒体
表面の任意の１０点で、ＳＴＭ（走査型トンネル顕微ｔ
Ｒ）及び触針式表面粗さ計により測定した結果、いずれ
の測定点でも丘の高さは１０ｎｍであった。

本実施例の磁気記録媒体の半径方向での断面の模式図を
第８図に示す。

〈実施例７〉 基板として、触針式表面粗さ計で測定した平均粗さ（Ｒ
ａ）３ｎｍ以下、最大粗さ（Ｒｗａｘ）　８　ｎ　ｍ以
下になるように鏡面加工した外径５．２５　インチの強
化ガラス円板を用いたほかは、実施例１と同様な方法で
磁気記録媒体を作製した。触針式表面粗さ計により磁気
記録媒体表面の任意の１０点で丘の高さを測定した結果
、いずれの測定点でも丘の高さは１０ｎｍであった。

〈実施例８〉 フォトマスクとして、幅１μｍピッチ４０μｍの同心円
状の部分で光の透過しないように形成した物を用いた他
は実施例１と同様な方法で磁気記録媒体を作製した。磁
気記録媒体表面を電子顕微鏡により観察して、＠１μｍ
、ピッチ４０μｍの同心円状の丘が全面に形成されてい
ることを確認した。ＳＴＭ及び触針式表面粗さ計により
磁気記録媒体表面の任意の１０点で丘の高さを測定した
結果、いずれの測定点でも、丘の高さは１０ｎｍであっ
た。

なお本実施例では、丘の面積比率は全面にわたり２．５
％である。

〈比較例１〉 実施例１と同様の基板上に、実施例１と同様な方法で中
間層、磁性層、保護層をスパッタ法で形成し、保護層の
上にそのまま潤滑層としてパーフルオロポリエーテル系
の潤滑剤を約５ｎｍ厚さに塗布して磁気記録媒体を作製
した。

〈比較例２〉 実施例１と同様の基板を回転させながら、研磨砥粒を含
ませたパフを押しつけて研磨し、はぼ円周方向に沿った
溝を形成した。こうして得られた基板表面は、触針式表
面粗さ計で測定して平均粗さ（Ｒａ）１０ｎｍ、最大粗
さ（Ｒｍａｘ）　３５　ｎ　ｍであった。

この基板上に、実施例１と同様な方法で中間層。

磁性層、保護層をスパッタ法で形成し、保護層の上にそ
のまま潤滑剤としてパーフルオロボリエ−チル系の潤滑
剤を約５ｎｍ厚さに塗布して磁気記録媒体を作製した。

く比較例３〉 実施例１と同様の基板上に、スパッタ法によりＣｒ中間
層を０．２７ｚｍ　、Ｃｏ−Ｎｉ磁性層を４０ｎｍ、保
護層としてＣを４０ｎｍ厚さに形成した。この円板を回
転させながら、研磨砥粒を含ませたパフを押しつけてＣ
保護層を約１０ｎｍ研磨し、はぼ円周方向に沿った溝を
形成した。こうして得られた円板の表面に、潤滑層とし
てパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を約５ｎｍ厚さ
に塗布して磁気記録媒体を作製した。

こうして得られた磁気記録媒体表面は、触針式表面粗さ
計で測定して平均粗さ（Ｒａ）１０ｎｍ、最大粗さ（Ｒ
−ａ−）　３０　ｎ　ｍであった。

以上の実施例及び比較例により得られた磁気記録媒体に
ついて、Ｍｎ−Ｚｎフェライトヘッドを用いて磁気記録
装置を構成し、Ｃ８Ｓ試験３０，０００回前後でＣ８Ｓ
領域内での■外観検査、■ヘッドとの吸着力、摩擦力の
測定、■ヘッド浮上時のへラドと磁気記録媒体との接触
カウント試験、■記録再生試験を行った。なお定常回転
時のヘッドの浮上量は、０．１μｍで行った。試験結果
を表１に示す。

表１に示すように、凹凸を形成していない比較例１では
、初期の吸着力、摩擦力が大きく、ｃｓＳ後の増加も大
きい。このためＣ８Ｓ後に表面に線状の摺動痕が発生し
ており、この損傷により接触カウント試験及び記録再生
試験での特性劣化が著しい。

基板上に研磨法で凹凸を形成した比較例２では、比較例
１に比べればＣ８Ｓ後の特性劣化は小さいが依然として
特性劣化がかなりあり、初期にもヘッドとの接触、エラ
ーが発生している。これは、比較例２においては研磨過
程で局部的突起を生成しやすいためと考えられ、この部
分がＣ８Ｓ後のピット状の剥離を引き起こしたと考えら
れる。また比較例２では、基板上に凹凸を形成している
ため、上に形成される磁性層も凹凸を有し、初期でもＳ
／Ｎ比が低い。

保護層上に研磨法で凹凸を形成した比較例３では、比較
例２と同様に研磨過程での局部的突起によると考えられ
るヘッドとの接触、エラーが初期にも発生している。比
較例３では、磁性層はほぼ平坦のため、比較例２に比べ
れば初期のＳ／Ｎ比が高いが、それでも不十分である。

これは保護層に形成した凹凸の形状が不均一であるため
、ヘッドの浮上安定性が十分でないためである。またＣ
８Ｓ後の特性劣化も大きく、これは剥離部等の発生に゛
よりヘッドの浮上安定性がさらに損なわれるためと考え
られる。

これに対し本実施例による磁気記録媒体は、Ｃ８Ｓ前に
良好な特性を示し、Ｃ８Ｓ後の特性劣化も小さい。これ
は、本実施例で形成した規則的圧による凹凸形状が、局
部的突起を持たないため、ヘッドの浮上安定性が良好な
ためである。

特に、平坦な基板上に中間層、磁性層及び保護層を形成
し、保護層の表面にヘッド又は磁気記録媒体に付着した
微小塵埃を速やかに除去しうるように規則的に配置され
た丘よりなる微小凹凸形状を与え、保護層上に潤滑層を
形成した場合には、ヘッドとの摩擦力や吸着力が低く、
出力変動が小さく、ヘッドの浮上安定性を保証し、長期
に亘って特性劣化の小さい磁気記録媒体を得ることがで
きる。

また、同心円状の規則的な丘を形成した場合でも、Ｃ８
Ｓ後の特性劣化は比較例に比べて小さい。

同心円状の規則的な丘の場合には、ヘッド又は磁気記録
媒体に付着した微小塵埃を速やかに除去する作用はない
が、丘が規則的に配置されていることにより、ヘッドの
浮上安定性が優れているため。

ヘッド又は磁気記録媒体が摩耗しにくく、摩耗粉自体の
発生が抑えられるため、特性劣化が小さくなっている。

上記した様に本実施例によれば、ヘッドとの摩擦力や吸
着力が低く、出力変動が小さく、ヘッドの浮上安定性を
保証し、長期に亘って特性劣化の小さい磁気記録媒体を
得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ヘッドとの摩擦力や吸着力が低く、出
力変動が小さく、低浮上量においてもヘッドの浮上安定
性を保証し、長期に亘って特性劣化の小さい磁気記録媒
体を再現性良く提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の一実施例の保護層上ある
いは非磁性基板上に形成する丘の配置を示す模式図、第
３図はヘッドの最低浮上周速と圧面積比率との関係を示
す図、第４図は摩擦力と溝深さとの関係を示す図、第５
図は磁気ディスク装置を示す図、第６図、第７図、第８
図は本発明の一実施例による磁気記録媒体の、半径方向
での断面構造の模式図である。 １・・・アルミニウム合金円板、２・・・下地層、３・
・・中間層、４・・・磁性層、５・・・保護層、６・・
・潤滑層、７・・・形成した丘、１１・・・ベース、１
２・・・スピンドル、１３・・・モータ、１４・・・磁
気記録媒体（磁気ディスク）、１５・・・磁気ヘッド、
１６・・・キャリッジ、イ１　口 ／４ ＄３　固 ＄２目 ４ 並動積比率（恒 茅 ４ 固 貴浮之（、ｎり 茅 区 第 目 ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に磁性層と表面保護層を有する少なくとも一
   枚の磁気ディスク、 回転中の前記磁気ディスクと微小間隙をもつて対向し、
   スライダーによつて支持されている磁気ヘッド、 前記磁気ディスクを回転する回転手段、および、前記磁
   気ヘッドを前記磁気ディスク上の所定位置に移動し、位
   置決めする磁気ヘッド位置決め手段、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記磁気ディスクの表面に下記（イ）と（ロ）を具備す
   ることを特徴とする磁気ディスク装置。 （イ）連続または不連続溝を複数個具備し、該複数個の
   溝によつて囲まれた部位が実質的に平坦な面を有してい
   る。 （ロ）前記凸部形成領域内において、単位面積当たりの
   前記凸部の積算面積比率が０．５％以上９０％以下で、
   かつ前記凸部高さが５ｎｍよりも高く４０ｎｍよりも低
   く、その範囲内でほぼ一定の高さを有する。 ２、基板上に磁性層と表面保護層を有する少なくとも一
   枚の磁気ディスク、 回転中の前記磁気ディスクと０．０１〜０．２μｍの微
   小間隙をもつて対向し、スライダーによって支持されて
   いる磁気ヘッド、 前記磁気ディスクを回転する回転手段、および、前記磁
   気ヘッドを前記磁気ディスク上の所定位置に移動し、位
   置決めする磁気ヘッド位置決め手段、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記磁気ディスクの表面に下記（イ）と（ロ）を具備す
   ることを特徴とする磁気ディスク装置。 （イ）連続または不連続溝を複数個具備し、該複数個の
   溝によつて囲まれた部位が実質的に平坦な面を有してい
   る。 （ロ）前記凸部形成領域内において、単位面積当たりの
   前記凸部の積算面積比率が０．５％以上９０％以下で、
   かつ前記凸部高さが５ｎｍよりも高く４０ｎｍよりも低
   く、その範囲内でほぼ一定の高さを有する。 ３、非磁性円板よりなる基板上に少なくとも磁性層と表
   面保護層を具備した磁気記録媒体において、前記表面保
   護層に請求項１記載の（イ）と（ロ）を具備することを
   特徴とする磁気記録媒体。 ４、非磁性円板よりなる基板上に少なくとも磁性層と表
   面保護層を具備した磁気記録媒体において、前記非磁性
   円板上に請求項１記載の（イ）と（ロ）を具備すること
   を特徴とする磁気記録媒体。 ５、アルミニウム合金基板上に硬質下地層、中間層、磁
   性層、保護層及び潤滑層を順次有する磁気記録媒体にお
   いて、 前記硬質下地層表面に請求項１記載の凸部が形成されて
   いることを特徴とする磁気記録媒体。 ６、ガラスあるいはセラミックスからなる非磁性基板上
   に中間層、磁性層、保護層及び潤滑層を順次有する磁気
   記録媒体において、 前記非磁性基板上に請求項１記載の凸部が形成されてい
   ることを特徴とする磁気記録媒体。 ７、請求項１において、前記凸部の丘面積比率をディス
   ク外周から内周に向けて変化させたことを特徴とする磁
   気ディスク装置。 ８、請求項５において、硬質下地層表面に請求項７記載
   の凸部が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体
   。 ９、請求項６において、非磁性基板上に請求項７記載の
   凸部が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。 １０、請求項１記載の磁気ディスク装置において、少な
   くとも磁気ヘッドの位置決めに使用される磁気ディスク
   表面に前記凸部が形成されていることを特徴とする磁気
   ディスク装置。