JPH0737243A - 磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁気ディスク用基板の表面に、界面活性剤水
溶液中に研磨砥粒を分散させた加工液を供給しながら、
加工布を回転する基板上に一定圧力で接触させて、基板
の円周方向に同心円状でかつ平行な一次加工溝を形成
し、次に、上記と同様の加工液を供給しつつ、上記と同
様の加工布を回転する基板上に、先の処理時より低い圧
力で接触させて基板のほぼ半径方向に揺動させることに
より、先に形成した一次加工溝より浅く、かつ３０〜９
０度の角度で交差する二次加工溝を形成するテクスチャ
加工を施し、その上に強磁性金属からなる磁気記録層を
成膜する磁気ディスクの製造方法。 【効果】 テクスチャ加工による異常な突起の発生を抑
え、突起の形成を制御することにより、０．０７μｍ以
下の磁気ヘッドの浮上高さを実現しつつ、十分な吸着特
性を有する磁気ディスクが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度磁気記録に適し
た強磁性金属を磁気記録層とする磁気ディスクの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクは、電子計算機、事務機器
用の高密度磁気記録媒体として広く用いられている。近
年この磁気ディスクは、より高密度、大容量の記録を実
現するため、非常に高い表面平滑性が要求されている。
現在使用される磁気ディスクは、鏡面と区別がつかない
程平坦な表面を有している。このため、磁気ディスクの
回転を停止し、記録再生用の磁気ヘッドを磁気ディスク
表面に接触させたとき、磁気ディスク表面に吸着した水
分や潤滑剤を介してこの磁気ヘッドが吸着することがあ
る。かかる吸着が起こると、磁気ディスクの回転再開始
時に大きな力がかかり、磁気ヘッドや磁気ディスクが損
傷することがある。

【０００３】そこで磁気ディスクの基板表面に、基板の
円周方向に同心円状の微細な凹凸加工を施して、上記吸
着を低減している。これをテクスチャ加工という。テク
スチャ加工は、目的の加工粗さに見合った粒度のアルミ
ナや炭化珪素等の研磨砥粒を界面活性剤水溶液中に分散
させ、この加工液を加工布に供給しながら、回転する基
板表面上に上記加工布を所定の加工圧力で接触させ、基
板表面に同心円状でかつ平行な加工溝を形成するもので
ある。

【０００４】このテクスチャ加工を施した基板に磁気記
録層を形成して磁気ディスクとすると、上記吸着の問題
が低減される。また、テクスチャ加工を施すことによ
り、磁気記録層の磁気異方性が基板の円周方向に付与さ
れやすくなり、記録性能が向上することも知られてい
る。

【０００５】上記テクスチャ加工を一回だけ行う場合、
加工溝の深さが均一になりすぎ、前記磁気ヘッドの吸着
が生じやすくなる。そこでテクスチャ加工を、加工布を
基板の半径方向に往復運動させながら行って、３〜３０
度の交差角をもつ加工溝を形成する方法が行われている
（米国特許第４，９７３，４９６号）。この方法によれ
ば、より吸着の少ない磁気ディスクが得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記基板の半
径方向に往復運動をさせるテクスチャ加工方法では、加
工溝の交差点において異常な突起が発生しやすい。加工
溝の交差角が小さく、また、同程度の深さの加工溝が交
差しているからである。このため、磁気ヘッドが磁気デ
ィスクに衝突する、いわゆるヘッドヒットの問題が生
じ、磁気ヘッドの浮上高さを０．０７μｍ以下に下げる
ことが困難である。しかし、磁気ディスク上に形成され
た突起は、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触面積を実
質的に減少させる効果があり、吸着を低減するという利
点を有する。このため、この突起を完全になくすことは
できない。

【０００７】本発明はこのような事情を背景にしてなさ
れたものであり、その目的は、磁気ヘッドの吸着や、ヘ
ッドヒットの問題なく、磁気ヘッドの浮上高さを低下さ
せることを可能にする磁気ディスクの製造方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の磁気ディスクの製造方法は、非磁性材料から
なる円盤状の素材表面に、金属あるいは酸化物の硬化層
を形成した磁気ディスク用基板を用い、該基板の表面に
微細な凹凸を形成するテクスチャ加工を施した後、強磁
性金属からなる磁気記録層を成膜して目的とする磁気デ
ィスクを製造する方法において、上記テクスチャ加工
が、界面活性剤水溶液中に研磨砥粒を分散させた加工液
を用い、該加工液を加工布に供給しつつ、該加工布を回
転させた該基板上に所定の加工圧力で接触させることに
より、該基板の円周方向に同心円状でかつ平行な一次加
工溝を形成する一次加工と、該一次加工に続けて、上記
と同様の加工液を供給しつつ、上記と同様の加工布を回
転させた該基板上に、該一次加工時より低い加工圧力で
接触させて該基板のほぼ半径方向に揺動させることによ
り、該一次加工溝より浅く、かつ該一次加工溝を３０〜
９０度の角度で交差する二次加工溝を形成する二次加工
とからなる点に特徴がある。

【０００９】本発明の製造方法において、非磁性材料か
らなる円盤状の素材には、金属アルミニウムや、ガラ
ス、セラミック、合成樹脂など、十分な剛性と緻密な表
面性を有する公知のものが使用できる。この素材表面に
は、Ｎｉ-Ｐメッキ、チタン合金、アルマイト等の公知
の硬化層が形成される。

【００１０】テクスチャ加工に用いる研磨砥粒には、ダ
イヤモンド粉、アルミナ粉、炭化珪素粉等の公知の硬質
粉体が使用される。加工液には、これら研磨砥粒を界面
活性剤水溶液中に分散させたものが用いられる。界面活
性剤は、従来のテクスチャ加工で用いられているものが
使用できる。水溶液の濃度は適宜選択でき、その他の成
分が混合されていても良い。加工布には公知のものが使
用できる。

【００１１】加工の際の磁気ディスクの回転数は、用い
る研磨砥粒、加工布、磁気ディスク径にもよるが、通常
一次加工では１００〜１０００ｒｐｍ、二次加工では５
〜５０ｒｐｍで行えばよい。加工布の加工圧力も、用い
る研磨砥粒、加工布、磁気ディスク径によるが、通常一
次加工では１〜１０ｋｇｆ、二次加工では０．２〜１ｋ
ｇｆで、一次加工の際より低ければよい。二次加工で行
う加工布の揺動は、ディスク基板のほぼ半径方向に一定
加工圧力を保ちつつ、加工溝の交差角度が３０〜９０度
となるように、３０〜３００回／分の周期で適宜行えば
よい。

【００１２】

【作用】本発明の磁気ディスクの製造方法は、磁気ディ
スクの表面に形成される突起に着目してなされたもの
で、磁気ヘッドの浮上高さを下げた状態でも停止時にヘ
ッドの吸着が生じないようにしたものである。すなわ
ち、０．０７μｍ以下の浮上高さで磁気ヘッドを飛行さ
せるために、テクスチャ加工を、実質的に交差しない同
心円状で平行な一次加工溝を突起が生じないように形成
した後、この一次加工溝上に二次加工して、ヘッドヒッ
トが発生しない範囲で微小な突起を形成し、ヘッド吸着
を生じにくくするものである。

【００１３】本発明のテクスチャ加工では、二次加工を
一次加工より低い加工圧力で行うと、一次加工溝は保持
されたまま、これと３０〜９０度の交差角で切断される
ように、より溝の浅い二次加工溝が形成される。このと
き、半径方向への揺動の周期や、磁気ディスクの回転数
や、加工布の圧力を調整することで、基板表面の突起や
接触面積、表面粗さを制御することができる。

【００１４】このようにして得られる加工溝形状によ
る、磁気記録層の磁気異方性への効果は、従来方法によ
る同心円状で平行な加工溝形状の場合と全く同等であ
る。また、一回の加工で基板の円周方向に３〜３０度の
傾斜角をもって行う場合に比較して、磁気ヘッドの低浮
上を妨げる異常な突起の生成が一層抑制される。

【００１５】

【実施例】

実施例 ・・・ 本発明の製造方法に従って磁気ディス
クを製造した。基板には、外径９５ｍｍ、内径２５ｍ
ｍ、厚さ１．２７ｍｍの円盤状の、アルミニウム合金材
料からなる素材を用いた。その両面に、公知の無電界メ
ッキ法によってＮｉ-Ｐ合金層を１５μｍの厚みで形成
し、ラップ加工およびポリッシュ加工により、表面粗さ
Ｒａ＝５ｎｍの鏡面とした。

【００１６】次に、上記の鏡面加工された基板を５００
ｒｐｍで回転させ、合成樹脂製の加工布に加工液を供給
しながら一次加工を行った。研磨砥粒には、粒径が実施
例３のみでは２〜４μｍ、その他は１〜３μｍのダイヤ
モンド粉を用いた。加工液は、界面活性剤が５重量％含
まれる水溶液中に、上記研磨砥粒を５重量％分散させた
ものを用いた。一次加工は、加工布を回転する基板に対
して３ｋｇｆの加工圧力で加工布裏よりロールで押しつ
けて、３０秒間行った。二次加工は、同様の加工液を用
い、同様の方法で、基板を１０ｒｐｍまたは２０ｒｐｍ
で回転させながら、加工圧力を１ｋｇｆとし、加工布を
振幅２ｍｍ、周期１００または２００回／分で揺動させ
ながら、１０秒間行った。実施例１〜４のテクスチャ加
工条件を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】次に、これら各種の基板上に、ＤＣマグネ
トロンスパッタリング法により、基板温度３００℃、Ａ
ｒガス圧１０ｍＴｏｒｒ、ＤＣ投入電力５Ｗ／ｃｍ²で
Ｃｒを５００Ａの厚さに成膜し、下地膜とした。次にこ
の下地膜上に、基板とスパッタリングターゲットとの間
に１５０Ｖの負のバイアス電圧を加えて、ＣｏＣｒＴａ
の磁気記録層を、３００Ａの厚さに成膜した。その後、
この磁気記録層上に、上記のＣｒ下地膜の成膜と同様な
条件でカーボン保護膜を形成し、更にその上にスピンコ
ート法にて、潤滑膜を約２０Ａの厚さで塗布して潤滑層
を形成し、各種の磁気ディスクとした。

【００１９】得られた各磁気ディスクについて、磁気ヘ
ッドの浮上高さでのヘッドヒット特性について評価し
た。各ディスクの半径１９〜４５ｍｍの表面について、
所望の浮上高さが得られる速度で回転させ、衝突の振動
エネルギーを電気信号に変換するＡＥセンサーを取り付
けた磁気ヘッドを磁気ディスク上に飛行させて、１０枚
（表裏で２０面）のヘッドヒットを測定した。

【００２０】評価は、ヘッドヒットが磁気ヘッドの浮上
高さ０．０５μｍまで生じなかったものを◎、０．０５
μｍ以上０．０７μｍ未満で生じたものを○、０．０７
μｍ以上０．１０μｍ未満で生じたものを△、０．１０
μｍ以上でも生じたものを×とした。実施例１〜４の結
果を表１に示す。

【００２１】次に、磁気ヘッドを磁気ディスク上に置
き、温度２４℃、湿度５０％Ｒ．Ｈ．の環境下に１００
時間放置して、放置前と放置後における磁気ヘッドと磁
気ディスク間の静止摩擦係数の変化を調べ、吸着特性を
評価した。静止摩擦係数は磁気ディスクを回転させたと
きの回転トルクより求め、（放置後の静止摩擦係数）／
（放置前の静止摩擦係数）を吸着特性とした。この吸着
特性の値が大きいほど吸着が起こりやすいことになる。
吸着特性が１．２未満のものを◎、１．２以上３未満の
ものを○、３以上のものを×とし、各実施例の結果を表
１に示す。

【００２２】従来例 ・・・ テクスチャ加工を一次加
工のみとして二次加工は行わず、研磨砥粒に粒径が１〜
３μｍの実施例１、２、４と同じダイヤモンド粉を用
い、従来例１では加工布の揺動を行わず、従来例２では
加工布を１００回／分の周期で揺動させた他は実施例１
〜４と同様の方法で磁気ディスクを製造し、実施例１〜
４と同様の評価をした。テクスチャ加工条件及び、得ら
れた磁気ディスクの評価結果を表１に示す。従来例１で
は基板に同心円状のテクスチャ加工のみ施しており、優
れたヘッドヒット特性を持つが、吸着特性が悪かった。
従来例２では、一回の加工で基板の円周方向に対して２
０度の交差角をもつテクスチャ加工溝を有する磁気ディ
スクが得られた。この磁気ディスクは吸着特性に優れて
いたが、ヘッドヒット特性が十分でなかった。

【００２３】以上二つの従来例と比較して、実施例１〜
４はヘッドヒット特性、吸着特性とも良好であった。ま
た、要求される特性により、両特性を制御することも可
能である。なお、ヘッドヒットは０．０７μｍ以上で生
じなければ十分であり、吸着特性は３未満であれば十分
である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来方
法のテクスチャ加工による異常な突起の発生を抑え、突
起の形成を制御することにより、０．０７μｍ以下の磁
気ヘッドの浮上高さを実現しつつ、十分な吸着特性を有
する磁気ディスクの製造が可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性材料からなる円盤状の素材表面
   に、金属あるいは酸化物の硬化層を形成した磁気ディス
   ク用基板を用い、該基板の表面に微細な凹凸を形成する
   テクスチャ加工を施した後、強磁性金属からなる磁気記
   録層を成膜して目的とする磁気ディスクを製造する方法
   において、上記テクスチャ加工が、界面活性剤水溶液中
   に研磨砥粒を分散させた加工液を用い、該加工液を加工
   布に供給しつつ、該加工布を回転させた該基板上に所定
   の加工圧力で接触させることにより、該基板の円周方向
   に同心円状でかつ平行な一次加工溝を形成する一次加工
   と、該一次加工に続けて、上記と同様の加工液を供給し
   つつ、上記と同様の加工布を回転させた該基板上に、該
   一次加工時より低い加工圧力で接触させて該基板のほぼ
   半径方向に揺動させることにより、該一次加工溝より浅
   く、かつ該一次加工溝を３０〜９０度の角度で交差する
   二次加工溝を形成する二次加工とからなることを特徴と
   する磁気ディスクの製造方法。