JPH04139622A - 固体潤滑剤の塗布方法および装置 - 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、磁気ディスク等のディスク媒体に対する固体
潤滑剤の塗布方法および装置に関するものである。

〔従来の技術〕

薄膜型磁気記録媒体（ディスク媒体）は、通常、メツキ
、蒸着またはスパッタ法等により、磁性金属またはそれ
らの合金の薄膜を非磁性基板上に形成して製造される。

そして、磁気ベツドとディスり媒体との間の摺動による
摩耗損傷を防止するために、磁性薄膜の表面には保護膜
や潤滑膜か設けられる。

潤滑膜の形成方法としては、潤滑剤を溶解した液の中に
ディスク媒体を浸漬するデイツプ法、回転するディスク
媒体に潤滑剤を滴下して遠心力によって塗布するスピン
コード法、潤滑剤で湿潤させたテープを回転するディス
ク媒体表面に接触させて塗布するテープ塗布法（特開昭
６２−１０３８９０号、特開平１−３１２７３３号）か
用いられている。

ところで、潤滑剤には液体潤滑剤と固体潤滑剤とがある
が、前者の場合は、ディスク媒体と磁気ヘッドとの間で
マイクロメニスカスが形成され、吸着力を発生するとい
う問題があり、従って、固体潤滑剤の使用が望ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、多くの固体潤滑剤は、均一な溶液を得る
のが困難であり、従って、スラリー状の固体潤滑剤の塗
布を前述した塗布技術で行うことは、以下に示すように
極めて困難である。

すなわち、デイツプ法およびスピンコード法では、塗布
液が均一な溶液でないために、塗布後にスラリー中の固
体潤滑剤粒子がディスク媒体表面に残存してしまう。そ
の結果、ディスク媒体表面には潤滑剤が塗布されていな
い領域が存在し、均一な潤滑特性を得ることができない
。また、ディスク媒体の表面に存在する粒子のためにグ
ライド特性が悪化し、ヘッドの低浮上量化か妨げられる
ことになる。

また、テープ塗布法では、テープとディスク媒体表面の
間の接触圧力によってテープに供給されたスラリー中の
固体潤滑剤粒子が潰れ、局所的に膜厚が厚い箇所ができ
る。その結果、固体潤滑剤の凝集が起こり、Ｃ８Ｓテス
トの過程でヘッドや媒体の汚れの原因になるという問題
点がある。更には、塗布時に汚れを発生し、外観上の欠
陥となることがある。

本発明は、スラリー状の固体潤滑剤を塗布する際に伴う
上述の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、
ディスク媒体の表面に対し、固体粒子が残存することな
く、しかも、効率的に均一な潤滑膜を形成することがで
きる固体潤滑剤の塗布方法および装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、回転しているディスク媒体の表面
に固体潤滑剤スラリーで湿潤された塗布用走行テープを
押付はヘッドにより押し付けた後、他の押付はヘッドに
よりクリーニング用走行テープを押し付けることを特徴
とするディスク媒体に対する固体潤滑剤の塗布方法を第
１の要旨とし、回転軸に垂直に装着されて回転している
ディスク媒体上に固体潤滑剤を塗布する装置であって、
テープ供給リールとテープ巻取リールを上下に設けると
共にこれらリール間には押付はヘッドを設けて成るクリ
ーニング用テープユニットと当該クリニング用テープユ
ニットと同一構成ではあるが走行テープに対する固体潤
滑剤スラリー供給部を設けて成る塗布用テープユニット
から構成され、そして、上記の各テープユニットは、押
付はヘッドを内側に対向配置させてｌユニットを構成し
、当該ユニットと同一構成の他のユニットと左右対称に
配置されており、更に、左右の各ユニットは、これらの
ユニット間に位置するディスク媒体に対して進退可能に
なされ、しかも、ディスク媒体の半径方向に往復運動可
能になされていることを特徴とする固体潤滑剤の塗布装
置を第２の要旨とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、固体潤滑剤としては、常温で固体の
ものが用いられ、例えば、ラウリン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、ベヘン酸等の脂肪酸；パルミチン酸ナト
リウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネ
シウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等
の脂肪酸の金属塩；トリアコンタノール、ステアリルア
ルコール等の高級アルコール；ステアリン酸エチル、ス
テアリン酸プロピル、ステアリン酸グリセライド等の脂
肪酸と高級アルコールのエステル等が挙げられる。

上記の固体潤滑剤は、スラリーとして用いられるが、ス
ラリーを調整する場合の溶媒としては、例えば、アルコ
ール類、ケトン類、芳香族化合物等が用いられる。そし
て、本発明によれば、固体潤滑剤は、完全に溶解させる
必要はなく分散さえされていれば充分であり、従って、
溶媒としては、以下に説明するテープとの適合性、揮発
性等を考慮して適宜選定することができる。

上記のスラリーは、固体潤滑剤を溶媒中に懸濁させたも
のをそのまま用いることも可能であるが、孔径１０μ■
以下、好ましくは５μｍ以下のフィルターによって濾過
したものを用いるならば、スラリー中の粒径分布が小さ
くなり、より均一に塗布することができるので好ましい
。

本発明の塗布方法は、上記のような固体潤滑剤スラリー
を用い、例えば、以下に説明する本発明の塗布装置を用
いて実施することができる。

第１図および第２図は、本発明の塗布装置の一例を示す
概略図であり、第１図は、内部構造の概略を示し、第２
図は、他の側面から見た内部構造の概略を示す。

本発明の塗布装置は、クリーニング用テープユニットと
塗布用テープユニットからなる。

上記の各テープユニットは、基本的には同一構造であり
、いずれも、テープ供給リール（１）とテープ巻取リー
ル（２）を上下に設けると共にこれらリール間には押付
はヘッド（３）を設けて成るテープユニット（９）にて
構成される。

そして、塗布用テープユニットには、テープ供給リール
（１）とテープ巻取リール（２）の間を走行するテープ
（８）に対する固体潤滑剤スラリー供給部が設けられて
いるが、クリーニング用テープユニットにはこれが設け
られていない。

上記の各テープユニットは、押付はヘッド（３）を内側
に対向配置されてｌユニットを構成し、当該ユニットと
同一構成の他のユニットと左右対称に配置されている。

第１図は、塗布用テープユニットを示す概略図であり、
実際は、押付はヘッド（３）を内側にして対向配置され
ている（第１図の紙面上に重ねて配置されている）クリ
ーニング用テープユニットを取り外し、左右対称に配置
された各ユニットの塗布用テープユニット（９）、（９
′）を示したものである。

第１図において、ディスク媒体（１１）は、スピンドル
（図示せず）によって回転する回転軸（１２）に垂直に
装着されて回転状態になされている。テープ供給リール
（１）は、テンションモーター駆動になされており、テ
ープ供給リール（１）から押付はヘッド（３）を通って
テープ巻取リール（２）に走行するテープ（８）の弛み
か防止されている。押付はヘッド（３）のディスク媒体
（１１）に対する押出力は、バネ（４）により与えられ
、ロードセル（５）により測定される。

塗布用テープユニット（９）は、第１図に示すように、
ノズル（６）とタンク（７）より成る固体潤滑剤スラリ
ー供給部を設け、ノズル（６）より、固体潤滑剤スラリ
ーを走行するテープ（８）に供給し得るようになされて
いる。

クリーニング用テープユニット（第１図中は図示を省略
しである）は、固体潤滑剤スラソー供給部を設けていな
い点を除き、上記と同一構成である。上記の塗布用テー
プユニットとクリーニング用テープユニットとは、各押
付はヘッド（３）を内側に対向配置させて１ユニットを
構成し、当該ユニットと同一構成の他のユニットと左右
対称に配置されている。

そして、左右の各ユニットは、空圧シリンダーボールネ
ジ等の直進運動機構（図示せず）により、第１図に示す
ように、ディスク媒体（１１）に対し、進退可能になさ
れている。また、左右の各ユニットは、第２図に示すよ
うに、ボールネジ、クランクシャフト等より成る移動機
構（１０）に搭載され、ディスク媒体（１１）の半径方
向に往復運動可能になされている。

なお、第２図は、本発明塗布装置の他の側面から見た内
部構造（第１図において図示を省略し、たクリーニング
用テープユニットを同図に示した塗布用テープユニット
に対向配置させ、第１図のＡ−Ａ線に沿った側面から見
た内部構造）の概略を示すものであり、同図において、
左側に位置するテープユニット（９）は塗布用テープユ
ニットを構成し、右側に位置するテープユニット（１３
）はクリーニング用テープユニットを構成する。

次に、上記の本発明塗布装置を用いて固体潤滑剤スラリ
ーを塗布する方法について説明する。

先ず、ディスク媒体（１１）を回転軸（１２）に装着さ
せて所定の回転数で回転させた後、左右の塗布用テープ
ユニット（９）、（９′）をディスク媒体（１１）に接
近する方向に移動させる。

同様に、左右の塗布用テープユニット（９）、（９′）
にそれぞれ対向配置された各クリーニング用テープユニ
ットも移動させる。そして、クリニング用テープユニッ
トの移動は、塗布用テープユニットの移動と一体的に又
は独立的に行わせることができる。

また、塗布用テープユニットの移動に際しては、押付は
ヘッド（３）、（３′）がディスク媒体（１１）表面に
接触する前にスラリー供給ノズル（６）、（６′）から
固体潤滑剤スラリーをテープ（８）、（８′）に供給し
て該テープを湿潤させておく。

塗布用テープユニット（９）、（９′）を更にディスク
媒体（１１）に接近させ、テープ（８）、（８′）が押
付はヘッド（３）、（３′）によって所定の押付は力で
ディスク媒体（１１）表面を押付けられる位置で停止さ
せる。

続いて、固体潤滑剤スラリーをテープに供給しつつテー
プ（８）、（８′）を走行させ、これらテープをディス
ク媒体（１１）表面に押し付けた状態で塗布用テープユ
ニット（９）、（９′）をディスク媒体（１１）の半径
方向に移動機構（１０）により移動させる。

同様に、各クリーニング用テープユニットモ移動させる
。そして、この移動も、前記と同様に、塗布用テープユ
ニットの移動と一体的に又は独立的に行わせることがで
きる。

また、必要に応じ、全てのテープニットをその進行方向
に細かく往復運動させながらディスク媒体（１１）の半
径方向に移動させることも可能である。

上記のようにして固体潤滑剤スラリーか塗布されたディ
スク媒体（１１）は、引続き、クリーニング用テープユ
ニット（１３）によってクリーニングされ、塗布が完了
する。

なお、固体潤滑剤の塗布膜厚としては、２０〜１００人
程度が好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定
されるものではない。

実施例 なお、以下の例においては、次のディスク媒体および固
体潤滑剤スラリーを用いた、 〈ディスク媒体〉 平均粗さが５０人から６０人のアルミニウム合金の基板
上にスパッタ法によりクロムを２０００人、コバルト合
金の磁性薄膜および炭素保護膜を所定厚みで順次形成し
た直径３．５インチの磁気ディスク。

く固体潤滑剤スラリー〉 ステアリン酸マグネシウムのメチルアルコール懸濁液。

上記のディスク媒体上に本発明の塗布装置により上記の
固体潤滑剤スラリーを塗布し、膜厚５０人の潤滑層を形
成した。

潤滑層を形成したディスク媒体のグライド高さは、０．
１μｍであり、潤滑剤を塗布する前のディスク媒体のグ
ライド高さとほぼ同じであった。

上記のディスク媒体を用いてＣ８Ｓテストを行った。

なお、Ｃ８Ｓテストは、ディスク媒体を３６００　ｒｐ
ｍまで加速し、同速度で２秒間保持し、ブレーキによる
減速で停止し、５秒間保持することを１サイクルとした
。また、ヘッドは、荷重９，５ｇの薄膜ヘッドを用いた
。

Ｃ８Ｓテストの結果、上記のディスク媒体は、５０００
サイクルでの摩擦係数が０．５以下であった。

比較例 実施例と同様のディスク媒体および固体潤滑剤スラリー
を用い、従来のテープ塗布法（クリーニングテープを設
けていない塗布装置による方法）より固体潤滑剤スラリ
ーを塗布して膜厚５０人の潤滑層を形成した。

潤滑層を形成したディスク媒体のグライド高さは、０．
１６μｍであった。

上記のディスク媒体を用いて実施例と同様のＣ８Ｓテス
トを行った。

Ｃ８Ｓテストの結果、上記のディスク媒体は、５０００
サイクルで摩擦係数が１を越えてしまった。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、ディスク媒体の表面に対
し、固体粒子が残存することな（、しかも、効率的に均
一な潤滑膜を形成することができる固体潤滑剤の塗布方
法および装置が提供される。

その結果、均一な潤滑性を有し、耐久性の良好なディス
ク媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の塗布装置の一例を示す
概略図であり、第１図は、内部構造の概略を示し、第２
図は、他の側面がら見た内部構造の概略を示す。 上記図中、各符号は次の内容を表す。 （１）、（１′）テープ供給リール （２）、（２′）テープ巻取リール （３）、（３′）押付はヘッド （４）、　（４′）バネ （５）、（５′）ロードセル （６）、（６′）ノズル （７）、（７′）タンク （８）、（８′）テープ （９）、（９′）塗布用テープユニット（１０）移動機
構 （１１）ディスク媒体 （Ｉ２）回転軸 （１３）クリーニング用テープユニット第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転しているディスク媒体の表面に固体潤滑剤ス
   ラリーで湿潤させた塗布用走行テープを押付けヘッドに
   より押し付けた後、他の押付けヘッドによりクリーニン
   グ用走行テープを押し付けることを特徴とするディスク
   媒体に対する固体潤滑剤の塗布方法。
2. （２）塗布用テープに湿潤される固体潤滑剤スラリーが
   、予め、孔径１０μｍ以下のフィルターで濾過されたス
   ラリーであることを特徴とする請求項第１項記載の固体
   潤滑剤の塗布方法。
3. （３）回転軸に垂直に装着されて回転しているディスク
   媒体上に固体潤滑剤を塗布する装置であって、テープ供
   給リールとテープ巻取リールを上下に設けると共にこれ
   らリール間には押付けヘッドを設けて成るクリーニング
   用テープユニットと当該クリーニング用テープユニット
   と同一構成ではあるが走行テープに対する固体潤滑剤ス
   ラリー供給部を設けて成る塗布用テープユニットから構
   成され、そして、上記の各テープユニットは、押付けヘ
   ッドを内側に対向配置させて１ユニットを構成し、当該
   ユニットと同一構成の他のユニットと左右対称に配置さ
   れており、更に、左右の各ユニットは、これらのユニッ
   ト間に位置するディスク媒体に対して進退可能になされ
   、しかも、ディスク媒体の半径方向に往復運動可能にな
   されていることを特徴とする固体潤滑剤の塗布装置。