JPH09312016A - 磁気ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、信頼性及び耐久性に優れ、
しかも高密度記録が可能な磁気ディスク装置及びそれに
用いる磁気ディスク並びにその磁気ディスクの凹凸部形
成方法を提供することにある。 【解決手段】 上記課題は、磁気ディスク表面のＣＳＳ
部分に限定してマスクとなる微粒子を塗布してエッチン
グを行い、エッチング後微粒子を除去して磁気ディスク
表面に微細な凹凸を形成することで解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
とそれに用いられる磁気ディスク並びに磁気ディスクの
微粒子塗布装置及び磁気ディスクの凹凸部形成方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、回転した磁気ディ
スク上を磁気ヘッドが浮上移動して、情報の記録／再生
を行う。磁気ヘッドは通常、磁気ディスク回転停止時に
は磁気ヘッドを磁気ディスクに接触（着地）させ、磁気
ディスク回転起動時には磁気ディスクの回転により磁気
ヘッドを浮上させ、この状態で情報の記録/再生を行う
コンタクト・スタート・ストップ（以下、ＣＳＳという）
方式が用いられている。この場合、磁気ディスク表面に
おいて磁気ヘッドが接触する領域（以下、ＣＳＳ領域と
いう）が平滑であると、磁気ヘッドが浮上／着地する時
に、磁気ヘッドが磁気ディスクに吸着され、磁気ディス
クに衝撃を与える。またさらに、停止時（着地時）に磁
気ヘッドと磁気ディスクの間に水分が介在すると磁気ヘ
ッドと磁気ディスクが固着してしまい、最もひどい場合
には記録破壊現象を起こす。この問題点を解決する方法
として、例えば特開平５−３０７７４８号公報（以下、
従来技術という）に、ＣＳＳ領域に鋭角を有しない多数
のバンプを形成することが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術には、ＣＳＳ
領域に鋭角を有しない多数のバンプを形成し、そのバン
プの間隔を１μｍ以上とすることにより磁気ヘッドが磁
気ディスクに吸着するのを防ぎ磁気ディスクの耐久性を
高めることが開示されている。しかし、バンプ形状に関
しては、鋭角を有しないことのみが記載されているだけ
で、大きさに関する記載がない。ところが、実際に磁気
ディスクにバンプを設けて作動させてみると、バンプの
大きさによっては、従来技術が開示しているような磁気
ディスクの吸着防止効果が生じないばかりか磁気ヘッド
の浮上が不安定になり、情報記録密度を高めることがで
きないことがわかった。また、従来技術では、基体がプ
ラスチックの場合についてはバンプの製作方法に関して
の記載があるが、基板がアルミニュウムやガラスの場合
については記載がなく、この従来技術を、基板がアルミ
ニュウムやガラスの磁気ディスクに適用することができ
なかった。

【０００４】本発明の目的は、信頼性及び耐久性に優
れ、しかも高密度記録が可能な磁気ディスク装置及びそ
れに用いる磁気ディスクを提供することにある。また、
本発明の他の目的は、信頼性及び耐久性に優れ、しかも
高密度記録が可能な磁気ディスクの凹凸部形成をするた
めの微粒子塗布装置及びその表面凹凸部形成方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、鋭意検討した結果、磁気ヘッドの浮上高さ及び吸着
性は、磁気ディスクのＣＳＳ領域の凹凸の凸部形状によ
るものではなく、平均表面粗さＲａ、その凸部の磁気ヘ
ッドと接触する面積（以下、凸部面積という）及び凹凸
形成領域の面積に対する、凸部の面積比率が大きく影響
することを見出した。例えば、平均表面粗さＲａが同じ
値であっても、凸部面積を１／１００にすれば、吸着力
は約１／２になることを見出した。

【０００６】また、図２０及び図２１に示すように平均
表面粗さ，凹凸高さを小さくすることでヘッドの浮上開
始高さを低く抑えることができ、平均表面粗さ８ｎｍ以
下，凹凸高さを２０ｎｍ以下にすればヘッド浮上開始高
さを５０ｎｍ以下にできる。ここで、平均表面粗さＲａ
とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に「中心線平均粗さＲａ」と
して定義されているものである。

【０００７】さらに、この凹凸部の凸部面積を任意に制
御する方法として、磁気ディスクに１０〜１０００ｎｍ
の平均粒径を有する微粒子を単分散化した状態で所望の
分布密度になるように被着し、次に磁気ディスクをエッ
チングした後、微粒子を除去することにより、磁気ディ
スクに任意の微細な凹凸を形成することができることを
見出した。

【０００８】上記目的を達成するために、本発明の磁気
ディスク装置は、次のいずれかの構成を特徴とする。 （１）：磁気ディスクと磁気ヘッドとを備え、この磁気
ヘッドが前記磁気ディスク面を浮上移動しながら前記磁
気ディスクに対してデータの記録／再生をおこなう磁気
ディスク装置において、前記磁気ディスクは情報を記録
するデータ領域と磁気ヘッドが接触するＣＳＳ領域とを
有しており、前記ＣＳＳ領域における前記磁気ヘッドの
浮上開始高さが５０ｎｍ以下であること。 （２）：磁気ディスクと磁気ヘッドとを備え、この磁気
ヘッドが前記磁気ディスク面を浮上移動しながら前記磁
気ディスクに対してデータの記録／再生をおこなう磁気
ディスク装置において、前記磁気ディスクは情報を記録
するデータ領域と磁気ヘッドが接触するＣＳＳ領域とを
有しており、前記ＣＳＳ領域には凹凸部が形成され、前
記凹凸部の平均表面粗さＲａが１〜２０ｎｍの範囲であ
り、前記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１０００ｎ
ｍの範囲であること。 （３）：磁気ディスクと磁気ヘッドとを備え、この磁気
ヘッドが前記磁気ディスク面を浮上移動しながら前記磁
気ディスクに対してデータの記録／再生をおこなう磁気
ディスク装置において、前記磁気ディスクは情報を記録
するデータ領域と磁気ヘッドが接触するＣＳＳ領域とを
有しており、前記ＣＳＳ領域には凹凸部と平滑部とが混
在し、前記凹凸部の平均表面粗さＲａが１〜２０nｍの
範囲であり、前記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１
０００ｎｍの範囲であること。 （４）：（２）または（３）において、前記凸部の面積
の総計が、前記凹凸部全面積の１〜５％の範囲であるこ
と。

【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
の磁気ディスクは、次のいずれかの構成を特徴とする。 （５）：情報を記録するデータ領域と磁気ヘッドが接触
するＣＳＳ領域とを有する磁気ディスクであって、前記
ＣＳＳ領域には凹凸部が形成され、前記凹凸部の平均表
面粗さＲａが１〜２０ｎｍの範囲であり、前記凹凸部の
凸部平均直径Ｄｍが１０〜１０００ｎｍの範囲であるこ
と。 （６）：情報を記録するデータ領域と磁気ヘッドが接触
するＣＳＳ領域とを有する磁気ディスクであって、前記
ＣＳＳ領域には凹凸部と平滑部とが混在し、前記凹凸部
の平均表面粗さＲａが１〜２０nｍの範囲内であり、前
記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１０００ｎｍの範
囲内であること。 （７）：（５）または（６）において、前記凸部の面積
の総計が、前記凹凸部の全面積の１〜５％の範囲内であ
ること。

【００１０】更に、上記目的を達成するために、本発明
の微粒子塗布装置は、次のいずれかの構成を特徴とす
る。 （８）：撥水性溶液を蓄える第１容器と、微粒子を分散
させた微粒子分散溶液を蓄える第２容器と、磁気ディス
クの中心部を支持してこの磁気ディスクを回転させる磁
気ディスク回転手段と、前記磁気ディスクを最外周部か
ら所望の位置まで前記第１容器内の撥水性溶液に浸漬さ
せ、さらに、前記磁気ディスクを最外周部から所望の位
置まで前記第２容器内の微粒子分散溶液に浸漬させるよ
うに前記磁気ディスクの位置を制御する磁気ディスク位
置制御手段とを備えたこと。 （９）：磁気ディスクを支持する磁気ディスク支持手段
と、前記磁気ディスクと接触することにより前記磁気デ
ィスクに微粒子を分散させた微粒子分散溶液を塗布させ
るノズルと、このノズルへ前記微粒子分散溶液を供給す
る溶液供給手段と、前記磁気ディスクの所望の位置に前
記微粒子溶液が塗布されるように前記ノズルを制御する
ノズル制御手段とを備えたこと。 （１０）：磁気ディスクの中心部を支持してこの磁気デ
ィスクを回転させる磁気ディスク回転手段と、前記磁気
ディスクと接触することにより前記磁気ディスクに微粒
子を分散させた微粒子分散溶液を塗布させるノズルと、
このノズルへ前記微粒子分散溶液を供給する微粒子分散
溶液供給手段と、前記磁気ディスクの所望の位置に前記
微粒子溶液が塗布されるように前記ノズルを制御するノ
ズル制御手段とを備えたこと。 （１１）：（８）乃至（１０）のいずれかにおいて、前
記微粒子の直径は、１０〜１０００ｎｍの範囲内である
こと。 （１２）：（９）または（１０）において、前記ノズル
の直径は０．１〜５ｍｍの範囲内であり前記磁気ディス
クと接触する部分に前記ノズルとほぼ同径の綿布を設置
したこと。

【００１１】また更に、上記目的を達成するために、本
発明の磁気ディスクの凹凸部形成方法は、次のいずれか
の構成を特徴とする。 （１３）：磁気ディスクを回転させながらこの磁気ディ
スクの最外周部からデータ領域最内周部までを撥水性溶
液に浸漬させる第１工程と、前記磁気ディスクを回転さ
せながら前記磁気ディスクの最外周部からＣＳＳ領域最
内周部までを微粒子分散溶液に浸漬させる第２工程と、
前記磁気ディスクを所望の時間エッチングする第３工程
と、前記第２工程で被着した微粒子を除去する第４工程
とをこの順番で実施すること。 （１４）：磁気ディスクの凹凸部を形成する領域に微粒
子分散溶液を含んだノズルを接触させることにより前記
微粒子分散溶液を塗布する第１工程と、前記磁気ディス
クを所望の時間エッチングする第２工程と、前記第１工
程で被着した微粒子を除去する第３工程とをこの順番で
実施すること。 （１５）：磁気ディスクを回転させながらこの磁気ディ
スクの凹凸部を形成する領域に微粒子分散溶液を含んだ
ノズルを接触させることにより前記微粒子分散溶液を塗
布する第１工程と、前記磁気ディスクを所望の時間エッ
チングする第２工程と、前記第１工程で被着した微粒子
を除去する第３工程とをこの順番で実施すること。

【００１２】以上のように構成した本発明の（１）〜
（４）に係る磁気ディスク装置においては、ＣＳＳ領域
の磁気ヘッド吸着力を低減し、しかも、磁気ヘッドの浮
上高さを低い位置で安定させることができるので、信頼
性及び耐久性に優れ、しかも高密度記録が可能な磁気デ
ィスク装置が提される。また、その他、以下のような作
用効果が得られる。 （ａ）前記凹凸部の平均表面粗さＲａが１〜２０ｎｍの
範囲であり、前記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１
０００ｎｍの範囲であることにより、磁気ヘッドの適正
な浮上特性及び適正な吸着特性を得ることができる。平
均表面粗さＲａが１ｎｍより小さいと凸部平均直径がい
かなる値であっても吸着力が増大して好ましくない。ま
た、Ｒａが２０ｎｍより大きいと磁気ヘッドの低浮上化
及び安定性を確保することが困難になる。また、凸部平
均直径Ｄｍが１０ｎｍより小さいと、すなわち、マスク
として使用する微粒子の直径が１０ｎｍより小さいと二
次凝集を起こしやすくなり、塗布溶液中で微粒子を単分
散化した状態にすることが困難となり、基板上にも微粒
子を単分散化することができなくなる。またＤｍが１０
０ｎｍより大きいとＲａが小さくても吸着力は増加する
ため好ましくない。 （ｂ）前記ＣＳＳ領域には凹凸部と平滑部とが混在する
ことにより、ＣＳＳ領域の吸着力を適正にするととも
に、ＣＳＳ領域に反射率の異なる領域が形成されるた
め、この領域を光学センサ等で検出することにより、回
転数検出や位置検出等他の用途に利用できる。 （ｃ）前記凸部の面積の総計が前記凹凸部全面積の１〜
５％の範囲であることにより、磁気ヘッドの吸着力が４
ｇｆ以下となり、さらに信頼性の高い磁気ディスク装置
が提供される。

【００１３】次に、本発明の（５）〜（７）に係る磁気
ディスクにおいては、ＣＳＳ領域の磁気ヘッド吸着力を
低減し、しかも、磁気ヘッドの浮上高さを低い位置で安
定させることができるので、信頼性及び耐久性に優れ、
しかも高密度記録が可能な磁気ディスク装置が提され
る。また、その他、以下のような作用効果が得られる。 （ａ）前記凹凸部の平均表面粗さＲａが１〜２０ｎｍの
範囲であり、前記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１
０００ｎｍの範囲であるこにより、磁気ヘッドの適正な
浮上特性及び適正な吸着特性を得ることができる。平均
表面粗さＲａが１ｎｍより小さいと凸部平均直径がいか
なる値であっても吸着力が増大して好ましくない。ま
た、Ｒａが２０ｎｍより大きいと磁気ヘッドの低浮上化
及び安定性を確保することが困難になる。また、凸部平
均直径Ｄｍが１０ｎｍより小さいと、すなわち、マスク
として使用する微粒子の直径が１０ｎｍより小さいと二
次凝集を起こしやすくなり、塗布溶液中で微粒子を単分
散化した状態にすることが困難となり、基板上にも微粒
子を単分散化することができなくなる。またＤｍが１０
０ｎｍより大きいとＲａが小さくても吸着力は増加する
ため好ましくない。 （ｂ）前記ＣＳＳ領域には凹凸部と平滑部とが混在する
ことにより、ＣＳＳ領域の吸着力を適正にするととも
に、ＣＳＳ領域に反射率の異なる領域が形成されるた
め、この領域を光学センサ等で検出することにより、回
転数検出や位置検出等他の用途に利用できる。 （ｃ）前記凸部の面積の総計が前記凹凸部全面積の１〜
５％の範囲であることにより、磁気ヘッドの吸着力が４
ｇｆ以下となり、さらに信頼性の高い磁気ディスク装置
が提供される。

【００１４】更に、本発明の（８）〜（１２）に係る微
粒子塗布装置においては、磁気ディスクの凹凸部形成領
域に微粒子を単分散化した状態で所望の分布密度になる
ように被着できるため、微粒子被着後の凹凸形成処理に
より、信頼性及び耐久性に優れ、しかも高密度記録が可
能な磁気ディスクが提供される。また、その他以下のよ
うな作用効果が得られる。 （ａ）前記磁気ディスクを最外周部から所望の位置まで
前記第１容器内の撥水性溶液に浸漬させることにより、
凹凸部を形成する必要のないデータ領域に撥水性膜が形
成され、さらに、前記磁気ディスクを最外周部から所望
の位置まで前記第２容器内の微粒子分散溶液に浸漬させ
ることにより、微粒子分散溶液を浸漬させた領域のうち
前記撥水性膜が形成されていない領域にのみ微粒子を被
着することができる。 （ｂ）前記磁気ディスクの所望の位置に前記微粒子溶液
が塗布されるように前記ノズルを制御することにより、
凹凸部形成領域に直接微粒子を被着できるため、撥水性
膜を形成させる必要がない。 （ｃ）磁気ディスクを回転させることにより、前記ノズ
ルを所望の位置の固定するだけで同一円周に微粒子を被
着させることができる。 （ｄ）前記微粒子の直径を１０〜１０００ｎｍの範囲に
することにより、磁気ディスクに形成される凹凸部の凸
部平均直径Ｄｍもほぼ１０〜１０００ｎｍの範囲になる
ため、磁気ヘッドの適正な浮上特性及び適正な吸着特性
を得ることができる。微粒子の直径が１０ｎｍより小さ
いと二次凝集を起こしやすくなり、塗布溶液中で微粒子
を単分散化した状態にすることが困難となり、基板上に
も微粒子を単分散化することができなくなる。また、微
粒子の直径が１００ｎｍより大きいとＲａが小さくても
吸着力は増加するため好ましくない。 （ｅ）前記ノズルの直径を０．１〜５ｍｍの範囲にし
て、前記磁気ディスクと接触する部分に前記ノズルとほ
ぼ同径の綿布を設置することにより、微粒子を二次凝集
させることなく、単分散化した状態で磁気ディスクに被
着することができる。ノズル直径が０．１ｍｍ以下にな
ると微粒子が二次凝集しやすくなり、また、５ｍｍ以上
になると、微粒子の単分散化が困難になる。

【００１５】また更に、本発明の（１３）〜（１５）に
係る磁気ディスクの凹凸形成方法においては、磁気ディ
スクの凹凸部形成領域に微粒子を単分散化した状態で所
望の分布密度になるように被着した状態で凹凸部が形成
できるため、信頼性及び耐久性に優れ、しかも高密度記
録が可能な磁気ディスクの凹凸部形成方法が提供され
る。また、その他以下のような作用効果が得られる。 （ａ）磁気ディスクを回転させながらこの磁気ディスク
の最外周部からデータ領域最内周部までを撥水性溶液に
浸漬させることにより、凹凸部を形成する必要のないデ
ータ領域に撥水性膜を形成することができる。また、前
記磁気ディスクを回転させながら前記磁気ディスクの最
外周部からＣＳＳ領域最内周部までを微粒子分散溶液に
浸漬させることにより、微粒子分散溶液を浸漬させた領
域のうち前記撥水性膜が形成されていない領域にのみ微
粒子を被着することができる。そして前記磁気ディスク
を所望の時間エッチングした後に先に被着した微粒子を
除去することにより、磁気ディスクに所望の凹凸部が提
供される。 （ｂ）磁気ディスクの凹凸部を形成する領域に微粒子分
散溶液を含んだノズルを接触させることにより、凹凸部
形成領域に直接微粒子を被着できるため、撥水性膜を形
成させる必要がない。 （ｃ）磁気ディスクを回転させることにより、前記ノズ
ルを所望の位置に固定するだけで同一円周に微粒子を被
着させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図１１
を用いて説明する。図１は、本実施例の磁気ディスクを
製造する工程を示している。以下、工程ごとにその内容
を説明する。なお、本実施例の磁気ディスクは外形寸法
が３．５インチであり、その断面構造は、図２に示すよ
うにＡｌ合金基体１に下地層２、磁性層３、保護膜４を
形成している。

【００１７】［撥水性溶液調整］次工程にて塗布するマ
スク材を撥水させる目的で、パーフルオロエーテルやフ
ルオロアルキルシラン等の液状フッ素化合物をフロリナ
ートＦＣ３２５５（３Ｍ社製）に１wt％混合して十分に
撹拌する。マスク材を撥水させる性質のあるフッ素化合
物と低粘性のフロリナートＦＣ３２５５とを混合するこ
とにより、フッ素化合物を薄膜として磁気ディスク全面
に塗布することができる。なお、これはフッ素化合物に
限るものではなく、マスク材を撥水させる性質がある材
料であればよい。

【００１８】［撥水性溶液塗布］撥水性溶液をスピンコ
ート，ディップコート，スプレーコート，ロールコート
等の塗布方法により塗布する。スピンコートは、所望の
位置に短時間で処理できるが、通常１度のコーティング
で処理できる磁気ディスクは１枚である。ディップコー
トは、１度に多数の磁気ディスクを処理することができ
るが、処理時間がかかり、処理中はコーティング溶液の
状態を安定させる必要がある。スプレーコートは、短時
間で処理を行うことができるが、微粒子が凝集しないよ
うに注意する必要がある。

【００１９】［マスク材調整］マスク材として、エタノ
ールに固形分２０wt%でほぼ単分散しているＳｉＯ₂微粒
子を分散溶液で希釈する。マスク材は、ＳｉＯ₂に限定
されるものではなく、耐エッチング性があればよい。ま
た、単分散した状態で基体へ被着できれば、球状微粒子
に限定されるものではない。例えば球状微粒子として
は、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等が挙げられる。球状微粒子以
外では、ＰＴＦＥ等が挙げられる。また、微粒子の粒径
としては目的の凹凸の大きさから選択すればよい。分散
溶液としては、アルコール類、ケトン類、エーテル類、
エステル類、セロソルブ類等を挙げることができ、単独
または混合して使用する。なお、微粒子と分散溶液との
比率は、磁気ディスクへの微粒子の付着率が目的の値と
なるように調整する。

【００２０】［マスク材塗布］フッ素化合物の塗布方法
と同様の方法で塗布を行う。 ［エッチング］磁気ディスク５の表面保護膜４が所望の
凹凸深さになるように時間を制御して酸素エッチングを
行う。 ［マスク材除去］ＳｉＯ₂微粒子１５を純水洗浄によっ
て除去し乾燥する。

【００２１】上記の方法による磁気ディスクの５つの製
作例を次の（１）〜（５）で説明する。

【００２２】（１）：パーフルオロエーテル系の液状フ
ッ素化合物をフロリナートＦＣ３２５５（３Ｍ製）に１
wt%混合し、充分分散するまで撹拌した。その後、図３
に示すようにモータ６の回転軸７に取り付けられた磁気
ディスク５をモータ６とモータ８に取り付けられたベル
ト９を介してモータ６を下降させ、フッ素化合物の溶液
１０中へ磁気ディスク５を回転させながら一部浸漬さ
せ、その状態でフッ素化合物の溶液１０から取り出し、
さらにモータ６を高速回転させるスピンコートで、磁気
ディスク５の中心からの半径１７ｍｍから４７．５ｍｍ
の範囲に塗布した。フッ素化合物の溶液を入れた浴槽１
１に設けられた光センサ１２によりフッ素化合物の溶液
１０の液位を検出し、磁気ディスク５への塗布領域が所
望の領域になるように制御装置１３によって磁気ディス
ク５の位置を制御した。図４はフッ素化合物塗布後の断
面模式図である。図中１４はフッ素化合物が膜状に塗布
された状態を表している。

【００２３】次に、マスク材として、エタノールに固形
分２０ｗｔ％でほぼ単分散している平均粒径３００ｎｍ
のＳｉＯ₂微粒子を分散溶液であるメチルセロソルブで
希釈して固形分０．２ｗｔ％になるようにした。メチル
セロソルブは、沸点が高く乾きにくいので、スピンコー
トにより容易に微粒子を磁気ディスク全面に広げること
ができる。そしてこのマスク材を、フッ素化合物の塗布
方法と同様にスピンコートにて、磁気ディスク５の半径
１５ｍｍから４７．５ｍｍの領域に対して塗布した。

【００２４】図５は、ＳｉＯ₂微粒子塗布後の磁気ディ
スクの断面模式図である。図中１５はＳｉＯ₂微粒子で
あり、このＳｉＯ₂微粒子１５の磁気ディスク５への被
着状態は、ＳＥＭ（日立製Ｓ−４０００）観察を行った
ところ図６に示すようにほぼ単粒子で被着しており、Ｓ
ｉＯ₂微粒子の占める面積率は約１．０〜１．２％であ
った。なお、フッ素化合物が膜状に薄く塗布された部分
１４には被着していなかった。またＳｉＯ₂微粒子の磁
気ディスクへの被着領域１６は図７に示すように、中心
からの半径１５ｍｍから１７ｍｍにかけての幅約２ｍｍ
であった。そして、磁気ディスク５の表面保護膜４が所
望の凹凸深さになるように時間を制御して酸素エッチン
グを行うことで、図８に示すような磁気ディスク５表面
保護膜４上のＳｉＯ２微粒子１５の被着部のみが凸状に
残り、その他の未被着部は凹状にエッチングされた状態
になった。本実施例によれば、エッチング時間を制御す
ることにより、微粒子の外形よりも小さい径の凸部を所
望の高さ（深さ）とすることができる。

【００２５】最後に、ＳｉＯ₂微粒子１５を純水洗浄に
よって除去し乾燥すると図９に示すように磁気ディスク
５表面のＳｉＯ₂微粒子が被着していた部分のみにマス
ク材のＳｉＯ₂微粒子の粒径以下の微細な凹凸を形成で
きる。上記の条件および方法で形成された凹凸の凸部の
直径は約２１０ｎｍであり、凹凸の高さは約１５ｎｍで
あった。またＳｉＯ₂微粒子が２ヶ〜３ヶ凝集して磁気
ディスクに被着した場合においても、図１０に示すごと
く凹凸はほぼ独立して形成できた。

【００２６】（２）：（１）で用いたＡｌ合金基体を図
１１に示すように２．５インチのガラス基体８に、磁性
層９、保護膜１０を形成した磁気ディスク１１に変更し
た。その他の条件は（１）と同様である。まずフロリナ
ートに１ｗｔ％分散したフッ素化合物を磁気ディスク１
１の半径１４ｍｍから外周端部へスピンコートにより塗
布した。次にメチルセロソルブに０．２ｗｔ％分散させ
た平均粒径３００ｎｍのＳｉＯ₂微粒子を半径１２ｍｍ
から外周端部に塗布した。さらにエッチング，ＳｉＯ₂
微粒子の除去を行ったところ、（１）とほぼ同様の凹凸
を形成することができた。このように、磁気ディスクの
表面保護膜が同じあれば、磁気ディスクの大きさや基体
の材質にはよらず、所望の凹凸を形成することができ
る。

【００２７】（３）：（１）のＳｉＯ₂微粒子の分散溶
媒をエタノールからプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルに変更し、希釈溶媒もプロピレングリコールモノ
メチルエーテルを用い、固形分濃度を０．３ｗｔ％に調
整した。用いた磁気ディスク、塗布方法，フッ素化合
物，エッチング及び洗浄は（１）と同様である。その結
果、ＳｉＯ₂微粒子の被着率及び形成された凹凸の比率
も（１）に比較して増加した。このように、分散溶媒を
変えても、微粒子の被着は可能である。また、固形分濃
度を高めることにより、微粒子の被着率を高めることが
できる。

【００２８】（４）：（１）のエタノールに分散したＳ
ｉＯ₂微粒子の粒径を３００ｎｍから１２０ｎｍに変更
した。ＳｉＯ₂微粒子の希釈溶媒にはプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルを用いて、固形分０．１５ｗｔ
％に調整した。磁気ディスク，フッ素化合物の塗布方
法，ＳｉＯ₂微粒子の塗布方法，エッチング及び洗浄
は、（１）と同様である。その結果、得られた磁気ディ
スクの凹凸は凸部の平均径が約７０ｎｍであり、ＳｉＯ
₂微粒子の粒径が１２０ｎｍの場合でも良好なマスクと
なった。

【００２９】（５）：（４）のＳｉＯ₂微粒子の粒径を
１２０ｎｍから８０ｎｍに変更した。その他の条件は
（４）と同様である。その結果得られた凸部の平均径は
約５０ｎｍであり、良好な凹凸形状を得ることができ
た。

【００３０】次に、本発明の他の実施例を図１２から図
１６を用いて説明する。本実施例は、フッ素化合物を塗
布せずに磁気ディスク５のＣＳＳ部分にマスク材の微粒
子を塗布して、エッチング及びマスク材を除去すること
により製作した磁気ディスクである。本実施例により製
作した５種類の磁気ディスクを次の（６）〜（１０）で
説明する。

【００３１】（６）：磁気ディスク基体は３．５インチ
のＡｌ合金基体に、下地層，磁性層，保護膜を形成した
ものを用いた。マスク材の微粒子には、プロピレングリ
コールモノメチルエーテルに０．２ｗｔ％分散した平均
粒径３００ｎｍのＳｉＯ₂微粒子を使用した。磁気ディ
スク５への塗布方法は、図１２に示すように微粒子の分
散した塗布液２０をポンプ２１によって磁気ディスク５
の両面に設置されたノズル２２へ塗布液を供給する。ノ
ズル２２は先端にフェルトが取り付けられており、ノズ
ル先端の内径は約０．５ｍｍ，外径は約２ｍｍである。
このノズルをモータ２３によって磁気ディスク５の両面
の内周端より外周方向へ３ｍｍの部分にノズル先端の中
心を接触させ、磁気ディスク５を支持するモータ２４の
スピンドル２５を一回転させ、接触した部分にのみマス
ク材の微粒子を被着させる。この時ノズル先端の径やノ
ズルの位置を変更することで容易に所望の位置へ所望の
範囲でマスク材を被着させることができる。磁気ディス
ク５が一回転した後にノズル１２を磁気ディスク５から
離す。微粒子は図１３中２６に示す領域に被着してい
る。その後のエッチング工程及びマスク材除去工程は
（１）〜（５）と同様である。その結果磁気ディスク５
の表面カーボン保護膜には、図１３の微粒子の被着して
いた領域である内周端部より２〜４ｍｍの部分に幅約２
ｍｍで円周方向に一様に微細な凹凸を形成する事ができ
た。またこの方法であれば、（１）〜（５）に対してさ
らに工程数を低減できる。

【００３２】（７）：磁気ディスクの回転を少なくし図
１４に示すようにＳｉＯ₂微粒子の被着しない領域を有
するものとした。用いた磁気ディスク及びＳｉＯ₂微粒
子分散溶液は（６）と同様である。図１４中３１はＳｉ
Ｏ₂微粒子の被着領域であり、ＳｉＯ₂微粒子の未被着領
域は約０．５ｍｍであった。この場合においてもエッチ
ング及びＳｉＯ₂微粒子の除去を行うことで（６）と同
様の凹凸が形成でき、ＣＳＳ特性を検討したところ、凹
凸の形成されない部分がある場合でも影響はなかった。
このように構成すれば、ＣＳＳ領域の吸着力を適正にす
るとともに、ＣＳＳ領域に反射率の異なる領域が形成さ
れるため、この領域を光学センサ等で検出することによ
り、磁気ディスクの回転数検出や磁気ディスクの位置検
出に利用できる。

【００３３】（８）：（６）及び（７）で用いた図１２
に示す塗布装置を用いて、（６）及び（７）と同様の磁
気ディスク，ＳｉＯ₂微粒子分散溶液を用い、モータ２
４に固定した磁気ディスクにノズル２２を両面に一旦接
触させすぐに離し、磁気ディスクを２０°回転させ、ノ
ズル２２を接触させ離す動作を繰り返し、ＳｉＯ₂微粒
子被着領域を図１５に示す概略図のように塗布した。図
中３２はＳｉＯ₂微粒子の被着領域である。その後前記
実施例と同様にエッチング及びＳｉＯ₂微粒子の除去を
行うことで、均一な高さの微細な凹凸を形成できた。こ
の場合も（７）と同じ効果がある。

【００３４】（９）：（６）で用いた図１２に示す塗布
装置を用いて、（６）と同様の磁気ディスク，プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルに０．１５ｗｔ％分散
したＳｉＯ₂微粒子分散溶液を用い、モータ２４に固定
した磁気ディスクにノズル２２を両面に接触させた状態
で、磁気ディスクを３回転させてノズルを離した。この
ように磁気ディスクを数回転させても、微粒子の分散濃
度を適時変更することによって、（６）よりも高い被着
率となる。その後エッチング及び微粒子の除去を行うこ
とにより、微細な凹凸を形成することができた。このよ
うにディスクを複数回転させると１回転の場合よりも、
微粒子がまんべんなく行き渡るため、全ての領域で高い
吸着率とすることができる。

【００３５】（１０）：（１）で使用した図３に示す塗
布装置を用いて、磁気ディスクの外周部分へマスク材の
微粒子を被着させ、エッチング及び微粒子の除去を行い
凹凸を形成した。磁気ディスクには（１）と同様の３．
５吋のＡｌ合金へ下地層，磁性層及び保護膜を形成した
磁気ディスク５を用いた。この磁気ディスクを図３に示
す塗布装置のスピンドル７に固定し、モータ６によって
磁気ディスク５を約２００ｒｐｍで回転させた状態でプ
ロピレングリコールモノメチルエーテルに０．２ｗｔ％
分散させた平均粒径３００ｎｍのＳｉＯ₂微粒子分散溶
液中に約５ｍｍ浸漬させ、磁気ディスクを溶液中から取
り出し約３，０００ｒｐｍで回転させた。その結果、図
１６の３３に示す示すように磁気ディスク５の外周端よ
り中心方向へ幅約５ｍｍの範囲に ＳｉＯ₂微粒子の被
着面積率を約１〜１．２％で塗布でき、エッチング及び
ＳｉＯ₂微粒子の除去を行うことにより、均一な高さ
の凹凸を磁気ディスクの外周部分へ形成できた。この方
法ならば、磁気ディスク装置のＣＳＳ部分を外周部へす
る必要があるが、ＳｉＯ₂微粒子の分散液中への磁気デ
ィスクの浸漬量を変えれば任意の幅で容易にＳｉＯ₂微
粒子の被着領域を制御することができる。

【００３６】次に本発明のさらに他の実施例を図１７〜
図１９を用いて説明する。

【００３７】本実施例は、フッ素化合物を塗布せずに更
に非接触で磁気ディスク５のＣＳＳ部分にマスク材の微
粒子を塗布して、エッチング及びマスク材を除去するこ
とにより製作した磁気ディスクである。

【００３８】本実施例により製作した２種類の磁気ディ
スクを次の（１１）〜（１２）で説明する。

【００３９】（１１）：磁気ディスク基体は３．５イン
チのＡｌ合金基体に、下地層，磁性層，保護膜を形成し
たものを用いた。マスク材の微粒子には、プロピレング
リコールモノメチルエーテルに０．１ｗｔ％分散した平
均粒径３００ｎｍのＳｉＯ₂微粒子を使用した。磁気デ
ィスク５への塗布方法は、図１７に示すように微粒子の
分散した塗布液１０をチューブ３４を介しノズル３５へ
供給する。ノズル３５は図１８に示すようにチューブ３
４に接続されるベース４０，スペーサ４１，振動板４
２，流路板４３，ノズル板４４，押さえ板４５及び圧電
素子４６より構成される。塗布液はチューブ３４よりベ
ース、スペーサ及び振動板を介し流路板４３に設けられ
た流路より圧力室４７へ供給され、圧電素子４６により
振動板４２を振動させノズル４８より吐出される。圧電
素子の駆動には、ドライバ３６及び関数発生器３７を用
いた。このときノズル４８は、穴径３０μm，ピッチ２
００μmの間隔とし、ノズル表面と磁気ディスクとの間
隔は約５ｍｍとした。磁気ディスク基体はモータ３８に
取り付けられ、このモータは上下方向に稼働するステー
ジ３９によって磁気ディスク基体を上下させることがで
き、微粒子の被塗布領域を磁気ディスクの中心より１
７．５ｍｍ〜２０．５ｍｍの部分に調整した。磁気ディ
スクへの微粒子の塗布は、磁気ディスクを約５００ｒｐ
ｍで回転させた状態で、圧電素子を約０．５秒間駆動し
塗布液の吐出を行った。微粒子は図１９中４０に示す部
分に被着している。ＳｉＯ₂微粒子の被着状態をＳＥＭ
（日立製Ｓ−４０００）観察を行ったところ図６に示す
状態ととほぼ同様に単粒子で被着しており、ＳｉＯ₂微
粒子の占める面積率は約０．７〜１．０％であった。そ
の後のエッチング工程及びマスク材除去工程は（１）〜
（５）と同様である。

【００４０】その結果磁気ディスク５の表面カーボン保
護膜には、図１９の微粒子の付着していた領域である磁
気ディスクの中心より１７．５ｍｍ〜２０．５ｍｍの部
分に幅約３ｍｍで円周方向に一様に微細な凹凸を形成す
ることができた。

【００４１】本実施例では、穴径３０μmのノズルを１
５個，ピッチ２００μmの間隔で設け、ノズル表面と磁
気ディスクとの間隔は約５ｍｍとしたが、これに限定さ
れるものではなく、超微粒子が一様に磁気ディスクへ被
着可能であれば穴数やピッチを増減させても良く、ノズ
ル表面と磁気ディスクの間隔は、塗布液の吐出条件によ
り異なるが、５ｍｍよりも間隔を狭めても良い。しかし
５ｍｍよりも間隔を拡げた場合には、塗布液の直進性が
損なわれやすいため、均一な塗布幅を形成困難になる恐
れがある。またノズル穴の形状としては、ストレート形
状，テーパ形状，先端にオリフィスを有する形状等でよ
く特に限定されるものではない。本実施例では、磁気デ
ィスクへフッ素化合物を塗布しないのでフッ素化合物の
塗布工程を省略でき、磁気ディスクと非接触のためハン
ドリングに伴う磁気ディスクへのダメージが回避できる
という特徴がある。なお本実施例では、ノズルの配置に
よって塗布幅が決定されるため、フッ素化合物を塗布す
る場合と比較すると塗布範囲の制御の容易さは劣るが、
これには例えばノズルの数や配置を変更することにより
解決することができる。

【００４２】（１２） ：（１１）で使用した図１７に
示す塗布装置を用いて、ノズルを穴径５０μｍの穴数１
に変更し、マスク剤の塗布，エッチング及び微粒子の除
去を行い凹凸を形成した。

【００４３】磁気ディスク基体には（１１）と同様の
３．５インチの磁気ディスク５を用い、マスク剤の微粒
子にも（１１）と同様のプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルに０．１ｗｔ％分散した平均粒径３００ｎｍ
のＳｉＯ₂微粒子を使用した。この磁気ディスクを図１
７に示すように設置し、ノズル穴を磁気ディスクの中心
より１７．５ｍｍの位置に固定し、磁気ディスクを約５
００ｒｐｍで回転させた状態で、保持するステージ３９
を０．５ｍｍ／ｓの速度で下方向へ３ｍｍ移動させマス
ク剤の塗布を行った。この場合においてもＳＥＭ観察の
結果ＳｉＯ₂微粒子の占める面積率は約０．７〜１．０
％であった。その後のエッチング工程及びマスク材除去
工程は（１）〜（５）と同様である。

【００４４】その結果磁気ディスク５の表面カーボン保
護膜には、微粒子の付着していた領域である磁気ディス
クの中心より１７．５ｍｍ〜２０．５ｍｍの部分に幅約
３ｍｍで円周方向に一様に微細な凹凸を形成する事がで
きた。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、信頼性及び耐久性に優
れ、しかも高記録密度化が可能な磁気記憶媒体及びそれ
を用いた磁気記憶装置を提供することができる。また、
本発明よれば、信頼性及び耐久性に優れ、しかも高記録
密度化が可能な磁気記憶媒体の製造方法及びその製造装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る工程図である。

【図２】本発明の一実施例に係る磁気ディスクの断面模
式図である。

【図３】本発明の一実施例に係る塗布装置概略図であ
る。

【図４】本発明の一実施例に係るフッ素化合物塗布後の
磁気ディスク断面模式図である。

【図５】本発明の一実施例に係るフッ素化合物膜及びＳ
ｉＯ₂微粒子塗布後の磁気ディスク断面模式図である。

【図６】本発明の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子の磁気
ディスクへの被着状態である。

【図７】本発明の一実施例に係るフッ素化合物及びＳｉ
Ｏ₂微粒子を塗布した磁気ディスクである。

【図８】本発明の一実施例に係るＣＳＳ部分エッチング
後の断面模式図である。

【図９】本発明の一実施例に係るＣＳＳ部分のＳｉＯ₂
微粒子除去後の断面模式図である。

【図１０】本発明の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子が凝
集して磁気ディスクに被着した場合のエッチング及びＳ
ｉＯ₂微粒子除去後の断面模式図である。

【図１１】本発明の一実施例に係るガラス製磁気ディス
クの断面模式図である。

【図１２】本発明の他の一実施例に係る塗布装置の概略
図である。

【図１３】本発明の他の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子
塗布後の磁気ディスク外観模式図である。

【図１４】本発明の他の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子
塗布後の磁気ディスク外観模式図である。

【図１５】本発明の他の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子
塗布後の磁気ディスク外観模式図である。

【図１６】本発明の他の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子
塗布後の磁気ディスク外観模式図である。

【図１７】本発明の一実施例に係る塗布装置の構成図で
ある。

【図１８】本発明の一実施例に係る塗布装置のノズル概
略図である。

【図１９】本発明の一実施例に係るＳｉＯ₂微粒子塗布
後の磁気ディスク外観模式図である。

【図２０】磁気ヘッドの浮上開始高さと平均表面粗さの
関係図である。

【図２１】磁気ヘッドの浮上開始高さと凹凸開始高さの
関係図である。

【符号の説明】

１・・・Ａｌ合金基体、２・・・下地層、３・・・磁性
層、４・・・保護膜、５・・・磁気ディスク、６・・・
モータ、７・・・スピンドル、８・・・モータ、９・・
・ベルト、１０・・・塗布液、１１・・・塗布浴槽、１
２・・・光センサ、１３・・・塗布制御装置、１４・・
・フッ素化合物、１５・・・ＳｉＯ₂微粒子、１６・・
・微粒子塗布領域、２０・・・塗布液、２１・・・ポン
プ、２２・・・ノズル、２３・・・モータ、２４・・・
モータ、２５・・・スピンドル、２６・・・微粒子塗布
領域、３１・・・微粒子塗布領域、３２・・・微粒子塗
布領域、３３・・・微粒子塗布領域、３４・・・チュー
ブ、３５・・・ノズル、３６・・・ドライバ、３７・・
・関数発生器、３８・・・モータ、３９・・・ステー
ジ、４０・・・ベース、４１・・・スペーサ、４２・・
・振動板、４３・・・流路板、４４・・・ノズル板、４
５押さえ板、４６・・・圧電素子、４７・・・圧力室、
４８・・・ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 正博 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 重 則幸 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ディスクと磁気ヘッドとを備え、この
   磁気ヘッドが前記磁気ディスク面を浮上移動しながら前
   記磁気ディスクに対してデータの記録／再生をおこなう
   磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクは情報を
   記録するデータ領域と磁気ヘッドが接触するＣＳＳ領域
   とを有しており、前記ＣＳＳ領域における前記磁気ヘッ
   ドの浮上開始高さが５０ｎｍ以下であることを特徴とす
   る磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】磁気ディスクと磁気ヘッドとを備え、この
   磁気ヘッドが前記磁気ディスク面を浮上移動しながら前
   記磁気ディスクに対してデータの記録／再生をおこなう
   磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクは情報を
   記録するデータ領域と磁気ヘッドが接触するＣＳＳ領域
   とを有しており、前記ＣＳＳ領域には凹凸部が形成さ
   れ、前記凹凸部の平均表面粗さＲａが１〜２０ｎｍの範
   囲であり、前記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１０
   ００ｎｍの範囲であることを特徴とする磁気ディスク装
   置。
3. 【請求項３】磁気ディスクと磁気ヘッドとを備え、この
   磁気ヘッドが前記磁気ディスク面を浮上移動しながら前
   記磁気ディスクに対してデータの記録／再生をおこなう
   磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクは情報を
   記録するデータ領域と磁気ヘッドが接触するＣＳＳ領域
   とを有しており、前記ＣＳＳ領域には凹凸部と平滑部と
   が混在し、前記凹凸部の平均表面粗さＲａが１〜２０n
   ｍの範囲であり、前記凹凸部の凸部平均直径Ｄｍが１０
   〜１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする磁気ディ
   スク装置。
4. 【請求項４】情報を記録するデータ領域と磁気ヘッドが
   接触するＣＳＳ領域とを有する磁気ディスクであって、
   前記ＣＳＳ領域には凹凸部が形成され、前記凹凸部の平
   均表面粗さＲａが１〜２０ｎｍの範囲であり、前記凹凸
   部の凸部平均直径Ｄｍが１０〜１０００ｎｍの範囲であ
   ることを特徴とする磁気ディスク。
5. 【請求項５】撥水性溶液を蓄える第１容器と、微粒子を
   分散させた微粒子分散溶液を蓄える第２容器と、磁気デ
   ィスクの中心部を支持してこの磁気ディスクを回転させ
   る磁気ディスク回転手段と、前記磁気ディスクを最外周
   部から所望の位置まで前記第１容器内の撥水性溶液に浸
   漬させ、さらに、前記磁気ディスクを最外周部から所望
   の位置まで前記第２容器内の微粒子分散溶液に浸漬させ
   るように前記磁気ディスクの位置を制御する磁気ディス
   ク位置制御手段とを備えたことを特徴とする微粒子塗布
   装置。
6. 【請求項６】磁気ディスクを支持する磁気ディスク支持
   手段と、前記磁気ディスクと接触することにより前記磁
   気ディスクに微粒子を分散させた微粒子分散溶液を塗布
   させるノズルと、このノズルへ前記微粒子分散溶液を供
   給する溶液供給手段と、前記磁気ディスクの所望の位置
   に前記微粒子溶液が塗布されるように前記ノズルを制御
   するノズル制御手段とを備えたことを特徴とする微粒子
   塗布装置。
7. 【請求項７】磁気ディスクの中心部を支持してこの磁気
   ディスクを回転させる磁気ディスク回転手段と、前記磁
   気ディスクと接触することにより前記磁気ディスクに微
   粒子を分散させた微粒子分散溶液を塗布させるノズル
   と、このノズルへ前記微粒子分散溶液を供給する微粒子
   分散溶液供給手段と、前記磁気ディスクの所望の位置に
   前記微粒子溶液が塗布されるように前記ノズルを制御す
   るノズル制御手段とを備えたことを特徴とする微粒子塗
   布装置。
8. 【請求項８】磁気ディスクを回転させながらこの磁気デ
   ィスクの最外周部からデータ領域最内周部までを撥水性
   溶液に浸漬させる第１工程と、前記磁気ディスクを回転
   させながら前記磁気ディスクの最外周部からＣＳＳ領域
   最内周部までを微粒子分散溶液に浸漬させる第２工程
   と、前記磁気ディスクを所望の時間エッチングする第３
   工程と、前記第２工程で被着した微粒子を除去する第４
   工程とをこの順番で実施することを特徴とする磁気ディ
   スクの凹凸部形成方法。
9. 【請求項９】磁気ディスクの凹凸部を形成する領域に微
   粒子分散溶液を含んだノズルを接触させることにより前
   記微粒子分散溶液を塗布する第１工程と、前記磁気ディ
   スクを所望の時間エッチングする第２工程と、前記第１
   工程で被着した微粒子を除去する第３工程とをこの順番
   で実施することを特徴とする磁気ディスクの凹凸部形成
   方法。
10. 【請求項１０】磁気ディスクを回転させながらこの磁気
    ディスクの凹凸部を形成する領域に微粒子分散溶液を含
    んだノズルを接触させることにより前記微粒子分散溶液
    を塗布する第１工程と、前記磁気ディスクを所望の時間
    エッチングする第２工程と、前記第１工程で被着した微
    粒子を除去する第３工程とをこの順番で実施することを
    特徴とする磁気ディスクの凹凸部形成方法。