JPH0442433A - 薄膜磁気記録ディスクおよび薄膜磁気記録ディスク駆動装置 - 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 本発明は情報の磁気記録や再生に用いる薄膜磁気記録デ
ィスクおよび薄膜磁気記録ディスク駆動装置に関する。

従来の技術 近年、コンピュータの外部記憶装置に対する高容量化お
よび処理速度の高速化の要請は益々高まり、昔から使わ
れてきたフロッピー磁気記録ディスク駆動装置に代わっ
て薄膜磁気記録ディスク駆動装置が急速に使用され始め
ている。

以下に、従来の薄膜磁気記録ディスクおよび薄膜磁気記
録ディスク駆動装置について説明する。

第７図に示すように、ニッケル・リン膜１ｏを被覆した
アｉｖミニウム合金９等の基板の上に磁性金属合金また
は磁性金属酸化物等の磁性膜１１を形成し、その上に保
護膜１２を形成し、更に潤滑剤１３を塗布している。基
板の表面にはテクスチャと呼ばれる同心円状の溝が数多
く円周方向に沿って付けられている。テクスチャの半径
方向のピッチは磁気ヘッドのトラック幅に比べて非常に
小さく、また、溝の幅や深さ社均質ではなく、表面の中
心線平均あらさＲａが約６０人から２００人が一般的で
ある。基板の上に磁性膜１１が、スバツタ法、蒸着法、
メツキ法等によシ、通常ＳＯＯ人から４０００人の厚み
で成膜されるため、テクスチャの溝に関係なく、基板の
表面に均質にしかも連続に成膜される。保護膜１２とし
てはカーボンが良く使われ、また外側の表面に有機材料
から成る潤滑剤１３が塗布される。

第８図に示すように、薄膜磁気記録ディスク駆動装置は
フロッピー磁気記録ディスク駆動装置と異なシ、通常、
何枚かの薄膜磁気記録ディスク１を装置内部のモータス
ピンドル４に固定して外部環境から隔離した状態で用い
る構造になっている。

２は磁気ヘッド、３はヘッドアーム、５はモータ、６は
キャリッジ、７は可動コイル、８は永久磁石を示す。

第９図および第１０図に示すように、磁気ヘッド２のス
ライダ１９は、浮上面１４と、トラック部１６と、ギャ
ップ１６と、コイル１７を設けたヘッドコア１８で構成
されている。矢印とは、スライダ１９を押し付ける力、
矢印すは空気流、矢印Ｃは基板２０の運動方向を示す。

２１は基板２０の磁性膜を示す。

以上のように構成された薄膜磁気記録ディスク駆動装置
について、以下その動作について説明する。

情報を記録再生するための磁気ヘッド２は、通常、浮動
ヘッドと呼ばれる磁気ヘッド２が用いられ、非動作時は
薄膜磁気記録ディスク１の表面に接触した状態で静止し
ているが、起動時には薄膜磁気記録ディスク１の回転開
始と共に薄膜磁気記録ディスク１の面上を摺動しながら
浮上状態に至り、動作中は０２１５ミクロンないし０．
４ミクロンの浮上量で薄膜磁気記録ディスク１と接触す
ることなく飛行する。

また、停止時には、起動時と逆にディスクの回転速度の
低減と共に摺動しながら停止にいたる。

このような、方式を、コンタクト・スタート・ヌトップ
（ＣＳＳ）方式と呼ぶ。

フロッピー磁気記録ディスクは磁性酸化鉄を混ぜ込んだ
樹脂を数十ミクロン厚の柔軟なプラヌチック基板上に数
ミクロンの厚さに塗布したものであシ、しかも、上記樹
脂中に潤滑剤を含浸させているので、磁気ヘッドが常に
ディスク表面を摺動している状態で記録再生の動作を続
けても問題は起こりにくい。しかしながら、薄膜磁気記
録ディスクでは、記録容量を増大させるために、強い磁
性を有する金属磁性材料を用いており、また記録再生特
性を向上させるため、磁膜は薄くしなくてはならず、更
に、記録密度を高めるためと、ブタの処理スピードを迅
速にするため、薄膜磁気記録ディスクと磁気ヘッドとの
動作中における相対スピードがフロッピー磁気記録ディ
スクの場合に比べて著しく速い。したがって、磁気ヘッ
ドによる摺動時あるいは浮上時の突発的な異物の噛み込
み等によりたやすく破損される。このような現象を避け
るため、薄膜磁気記録ディスクを用いる場合には、記録
再生の動作中は常に薄膜磁気記録ディスク上を浮上する
浮動ヘッドを用いなくてはならず、また起動および停止
の際の接触時の摩擦係数を低減させるために、基板上の
テクスチャや、保護膜、潤滑剤等が必要となる。

記録再生の過程においては、ディスク表面の磁性膜の全
領域を用いるのではなく、複数個の同心円状のトラック
と称される離散する帯域に情報を書き込む。現在、使わ
れている薄膜磁気記録ディスクにおいては、トラックの
幅は約２０ミクロンであり、トラックどうしの間隔は約
数ミクロンである。この場合、対応する磁気ヘッドの磁
界を発生させ、かつ、再生起電力を得るだめのギャップ
部の幅が約２０ミクロンとなる。動作中は磁気ヘッドが
このトラック上を浮上しつつ、ディスクが高速で回転し
ており、他の情報を記録再生したい時には、半径方向に
、磁気ヘッドが浮上しながら移動し、他のトランクに至
る。通常、均質で連続な磁性膜上でのトランク位置を正
確に検出するために、予め各トラック位置にサーボ情報
と呼ばれるデータを書き込んでおき、このデータを専用
に読み出すサーボヘッドと呼ばれる磁気ヘッドが用いら
れる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の従来の構成では、記録容量の高容
量化に伴い、記録再生の効率を高めるため、磁気ヘッド
の浮上量の低減が要望されており、従来０、．１’　５
ミクロンないし０．４ミクロンの浮上量が０．１ミクロ
ン以下に成ろうとしている。この場合、低浮上化になる
にしたがって、浮上中あるいは浮上しながらのトラック
位置を探すだめのディスク半径方向への移動中に磁気ヘ
ッドがディスクと衝突する機会が増え、更に、ＣＳＳ時
に浮上に至るまでの摺動の時間および停止に至るまでの
摺動の時間が長くなり、保護膜や磁性膜の破損の機会が
増加するという問題点を有していた。

まだ基板自体も磁気ヘッドの低浮上化に伴って、表面の
中心線平均粗さＲ＆を更に小さくする必要があり、この
ような平坦な基板を用いた場合薄膜磁気記録ディスクと
磁気ヘッド間の静止摩擦係数や動摩擦係数が増大し、吸
着現象を起こしたり、カーボン練の削れを起こすという
問題点を有していた。

さらに従来の薄膜磁気記録ディスクは、磁性膜が均質で
連続な磁性金属薄膜であるため、サーボシヌテムを用い
ても、情報を書き込んだり読みだしたりする場合に完全
にトランク位置を一致させる事は不可能であシ、前に記
録されたトラックの上に新しいデータを記録する場合、
前のデータを記録したトラックかられずかにずれた薄膜
磁気記録ディスク上の半径方向位置に記録されることが
ある。再生ヘッドがこのトラックから信号を読み取る時
、トラックの縁部では薄膜磁気記録ディスク上の前に記
録された信号も拾いあげることになる。このため、通常
オーバーライド特性と呼ばれる特性が劣化するという問
題点や記録過程において、記録ヘッドからの漏洩磁界が
トラックの縁に本来の情報とは無関係の好ましくない磁
化パターンが形成され、再生過程において情報を読み取
る際にこの磁化パターンがノイズとなり、エラーの原因
となるという問題点を有していた。

以上のような問題点を軽減するため、平坦な基板を用い
、薄膜磁気記録ディスクの半径方向に磁性膜と非磁性膜
とを、交互に形成して、複数の同心円状の離散磁性膜ト
ラックを作製する方法がある（例えば特開平１−２７９
４２１号公報）。この方法では磁性膜の分離は、リソグ
ラフィ法によシ実施されておシ、トラック間の領域には
、基板とは異なった材質の非磁性材料を充填している。

また磁気ヘッドとの組み合せによる使用法は、あくまで
従来の用い方を前提としており、動作中は磁気ヘッドは
ディスク面上を浮上する。この方法によれば、離散磁性
膜トラックにより、オーバーライド特性及び漏洩磁界に
よるノイズの低減に関しては改善されているが、Ｃ８Ｓ
特性や磁気ヘッドの浮上特性に関してはほとんど改善さ
れておらず、また、リングラフィにより磁性膜をエツチ
ングしたあと、空隙を非磁性材料で充填する製造方法は
非常に煩雑であるという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、トランク
位置信号を記録する必要がなく、専用のサーボヘッドも
用いずに、オーバーライド特性の向上とノイズｐ低減が
でき、高密度の記録再生が可能な信頼性の高い薄膜磁気
記録ディスクおよび薄膜磁気記録ディスク駆動装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の薄膜磁気記録ディス
クおよび薄膜磁気記録ディスク駆動装置は、基板に円周
方向に沿った複数の同心円の深さが６０〜３０００人の
溝を備え、前記溝の中のみに磁性膜を備えた構成および
基板が複数の同心円の溝を有し前記溝の中にのみ平坦な
表面を有する磁性膜トラックが形成され、前記磁性膜ト
ラックの間の領域を成す基板の表面が磁性膜トラックの
表面から６０〜３０００人の高さになっている薄膜磁気
記録ディスクを用い、記録再生用の磁気ヘッドのスライ
ダ面が前記磁性膜トラックの間の領域を摺動する構成を
有している。

作　　　用 この構成によって、薄膜磁気記録ディスクの磁性膜の表
面は、磁性膜が形成されていない突出部の表面より低い
位置に形成されることになる。また記録再生の動作時に
は、磁性膜が形成されていない突出部の上を磁気ヘッド
のスライダ面が摺動しながら常に薄膜磁気記録ディスク
とスライダ部とが接触された状態となる。

実施例 以下本発明の第１の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。ポリエーテルイミドにより、溝加工を施し
た金型を用いて射出成形したプラスチックの基板の形状
は、円周方向に複数個の同心円状の溝を有し、内周から
外周まで一定で、溝幅は５ミクロン、溝深さは３３０Ｏ
人、溝中心ピッチは７ミクロンである。溝の深さは、記
録再生ヘッドと溝の中に形成される磁性膜との間隔が設
計上の電磁変換特性を得るために許される最大の間隔に
なるように決められる。即ち、ディスクの内周側と外周
側とで溝の深さを変えることも可能である。また溝の形
状は表面から深さ方向に垂直に切り立った形状とし、溝
の底面はできるだけ平坦に仕上げる。溝の側面は上記の
垂直面ではなく、高さ方向に上部に狭くなった斜めの面
でも良い。

また、溝と溝との間の畝の部分の表面はできるだけ平坦
であることが望ましい。

第２図に示すように、プラスチックの基板２２を加熱し
、充分にガヌ出しを行った後、ヌパッタリング法を用い
順次金属薄膜を形成させる。金属薄膜は、膜厚２０００
人のクロミウム膜２３．膜厚６０ｏ人のコバルト、ニッ
ケル、クロミウム合金膜２４および膜厚３００人のクロ
ミウム膜２５の順に形成する。上記の膜付けは、蒸着、
メツキ。

ＣＶＤ等で行っても良い。

ついで、第３図に示すように、セラミック製で高速な周
速でも浮上しないようにスライダ部に格子状に切込みの
入ったヘッド（ワツフル・ヘッド）を用い、高速で基板
２２の表面の畝の部分を摺動し、畝の部分の表面の金属
薄膜を削り取り洗浄する。金属薄膜を除去するために、
砥粒の付着したラッピングテープで擦っても良い。つい
で、第４図に示すように、表面に膜厚２００人のカーボ
ン膜２７を同じくスパッタ法を用いて形成する。

第６図に示すように、カーボン膜２６でなく潤滑剤を塗
布して、膜厚２０人の潤滑膜２７を形成させたり、第６
図に示すように、膜厚２００人のカーボン膜２６の上に
さらに潤滑剤を塗布して膜厚２ｏ人の潤滑膜２７を形成
させても良い。この場合、磁気ヘッドのギャップ部の表
面と磁性膜トラック表面との間隔は７２０八となる。

以上のように本実施例によれば、基板に円周方向に沿っ
た複数の同心円の深さが６０〜３０００人の溝を備え、
この溝の中のみに磁性膜を設けることにより、磁気ヘッ
ドの摺動面が薄膜磁気記録ディスクの突出部のみを常に
摺動することになるので薄膜磁気記録ディスクの磁性膜
の破損を無くすることができる。

以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第１図に示すように、薄膜磁気記録ディスク１の溝の部
分に磁性膜２８が形成されており、磁気へラド２のスラ
イダ部２９と、薄膜磁気記録ディスク１の突出部を介し
て接している。磁気ヘッドのギャップ部３ｏの幅は、薄
膜磁気記録ディスク１の溝の中の磁性膜２８の幅即ちト
ラックの幅よシ広く設計されている。磁気ヘッド２のス
ライダ面２９及びギャップ部３ｏが薄膜磁気記録ディス
ク１の円周方向を摺動しながら記録再生の動作を行う時
も、また半径方向を摺動しながらトラック位置を検出す
る時も決して磁性膜２８に接触しない構造になっている
。

磁気へ、ド２は３レール型の形状とし、２つのスライダ
部２９をポリエーテルイミドにより作製し、士ンターレ
ールのギャップ部３０を挟む磁束の流れる部分のみをフ
ェライトで作製した。また七ンターレールがスライダ部
２９より突出しないように気をつけた。

磁気ヘッドとしては、現在用いられている浮動ヘッドで
もよいし、あるいは、フロッピーディスク用磁気ヘッド
のタイプでも良い。但し、磁気ヘッドのスライダ面の材
質は、摺動すべき薄膜磁気記録ディスクの材質によって
決められるべきであり、その材質がプラスチック材料の
場合には、磁気ヘッドのスライダ面の材質もプラスチッ
ク材料で作る方が、一方が選択的に摩耗されることがな
いので望ましい。磁気ヘッドに掛ける加重は、走行中に
磁性膜面からの揚力が磁気ヘッドに働くので、薄膜磁気
記録ディスクの突出部の走行方向の変動に追従できる程
度の加重で良い。

以上のように本実施例によれば、基板が複数の同心円の
溝を有し、その溝の中にのみ磁性膜トラックが形成され
、磁性膜トラックの間の領域を成す表面が磁性膜トラッ
クの表面よシ高くなっている薄膜磁気記録ディスクを用
い、磁気ヘッドのスライダ面が磁性膜トラックの間の領
域を摺動する構成により、記録再生の動作中に、磁性膜
が形成されていない薄膜磁気記録ディスクの突出部の上
を磁気ヘッドのスライダ面が高速で摺動しながら常に薄
膜磁気記録ディスクとスライダ面とが接触した状態で用
いることができる為、５ｏｏＯÅ以下５０人に至るよう
ないかなる低浮上でも膜を痛めることなく、安定して高
密度で効率良く情報の記録再生を行うことができる。ま
た磁気ヘッドの静止時及び摺動時のディスクへの接触面
積が小さいので、静止摩擦係数及び動摩擦係数が小さく
なシ、吸着現象や薄膜磁気記録ディスクの表面の破壊が
起こりにくい。更に、常時、磁気ヘッドが薄膜磁気記録
ディスクの突出部に接触しながら摺動するため、ごみな
どの噛み込みによる突発的な衝撃力が発生しない。また
磁気ヘッドのギャップ幅がディスクの磁性膜トラック幅
よシ広いため、記録および再生の際にトラックずれをお
こさず、したがって、オーバーライド特性が向上する。

さらに、記録ヘッドからの漏洩磁界がトラックの縁に及
ぶことがないので、このことによるノイズも軽減するこ
とができる。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなように本発明は、基
板に同心円の溝を備え、その溝の中のみに磁性膜を備え
た構成および基板の同心円の溝に平坦な表面を有する磁
性膜トラックが形成され、その磁性膜トラックの間の領
域の基板の表面が磁性膜トラックの表面よシ高くなって
いる薄膜磁気記録ディスクを用い、磁気ヘッドのスライ
ダ面を磁性膜トラックの間の領域を摺動させる構成にょ
シ、磁性膜の破損を防止でき、トラック位置信号の記録
を必要とせずまた専用のサーボヘッドを用いる必要がな
く、さらにオーバーライド特性の向上とノイズ低減を図
ることができ、高密度の記録再生ができる優れた薄膜磁
気記録ディスクおよび薄膜磁気記録ディスク駆動装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第２の実施例の薄膜磁気記録ディスク
駆動装置の磁気ヘッドと薄膜磁気記録ディスクとの位置
関係を示す部分断面図、第２図ないし第６図は本発明の
第１の実施例の薄膜磁気記録ディスクの製造工程段階別
の磁性膜、カーボン膜および潤滑膜ならびにこれらの組
合せ膜の形成状態を示す断面図、第７図は従来の薄膜磁
気記録ディスクの部分断面図、第８図は従来の薄膜磁気
記録ディスク駆動装置の構成図、第９図は同浮動ヘッド
の構成を示す斜視図、第１０図は同磁気ヘッドのスライ
ダと薄膜磁気記録ディスクの動作時の状態を示す概念図
である。 １・・・・・・薄膜磁気記録ディスク、２・・・・・・
磁気ヘッド、１６・・・・・・トラック部、１８・・・
・・・ヘッドコア、１９・・・・・・スライダ、２２・
・・・・・基板、２３．２５・・・・・・クロミウム膜
、２４・・・・・・コバルト・ニッケル・クロミウム合
金膜、２６・・・・・・カーボン膜、２７・・・・・・
潤滑膜、２８・・・・・・磁性膜、２９・・・・・・ス
ライダ面、３０・・・・・・ギャップ部。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　＃１か１名ζ
） 味 区

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板に円周方向に沿った複数の同心円の深さが６
   ０〜３０００Åの溝を備え、前記溝の中のみに磁性膜を
   備えた薄膜磁気記録ディスク。
2. （２）基板が複数の同心円の溝を有し、前記溝の中に平
   坦な表面を有する磁性膜トラックが形成され、前記磁性
   膜トラックの間の領域を成す基板の表面が磁性膜トラッ
   クの表面から５０〜３０００Åの高さになっている薄膜
   磁気記録ディスクを用い、記録再生用の磁気ヘッドのス
   ライダ面が前記磁性膜トラックの間の領域を摺動する薄
   膜磁気記録ディスク駆動装置。