JPS63106921A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は金属薄膜からなる記録磁性層を有する磁気記録
媒体の製造方法に関する。

（従来の技術） 垂直磁気記録方式は高密度記録技術として多くの優れた
特徴を持ち、その実用化に向けて各所で精力的に研究が
なされている。垂直磁気記録に用いる記録媒体（以下、
垂直磁気記録媒体という）としてはＢａ−フェライトの
ようなマグネトプラムバイト型結晶構造を有する酸化物
薄膜を記録磁性層とするものと、Ｃｏ−Ｃｒ５Ｃｏ−Ｖ
ＳＣ。

−Ｃｒ−Ｒｈ等の金属薄膜を記録磁性層とするものが最
近では主に研究されている。特に、フロッビーディスク
等で使用される可撓性樹脂フィルム基体を使える温度下
での成膜が可能という点から、Ｂａ−フェライト薄膜に
くらべ低温での成膜が可能な後者の金属薄膜型媒体が垂
直磁気記録媒体として有望視されている。

金属薄膜型垂直磁気記録媒体は、従来から用いられてい
る塗布型媒体、すなわちγ−Ｆｅ２Ｏ３やＣｏ−γ−Ｆ
ｅ２Ｏ３等の強磁性体粒子をバインダ中に分散して基体
上に塗布した磁気記録媒体とは全く異質の構成のため、
実用化に当たっては塗布型媒体で問題とならなかった新
たな課題が生じる。その代表的なものが、媒体が高温高
湿度等の環境に耐える性質、すなわち耐食性の維持と、
磁気ヘッドの接触走行に耐え得る性質、すなわち耐久性
の確保である。

金属性薄膜型媒体の耐久性を向上させるために、記録磁
性層の上に非磁性保護層を形成したり、さらに液体また
は固体潤滑剤による潤滑層をその上に設ける等の方法が
従来考えられてるが、これらの方法による耐久性の向上
は、実用的見地からは未だ不十分であると言える。それ
は耐久性評価の結果にばらつきがみられるという形であ
られれる。

つまり耐久性の高い媒体もあるが耐久性の低い媒体も存
在する結果となった。この問題解決のための有効な施策
として、耐久性を損わせる一つの原因となる金属薄膜媒
体の表面に存在する突起を除去する方法があり、具体的
には金属薄膜媒体の表面を研磨テープ等により研磨する
ことにより、耐久性のばらつきをなくシ、全体の耐久性
のレベルの向上が可能となった、しかし研磨により突起
部分の保護層が剥離し、磁性層が露出することになるた
め、前記磁性層が露出した部分の耐食性が悪化する場合
がみられるという新たな問題が誘起された。従って媒体
の信頼性を向上させるため耐食性を維持しながら媒体の
耐久性を向上させる施策を講じることが必要である。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の金属薄膜型磁気記録媒体の製造技術で
ある保護層の形式や潤滑層を設ける等の手法を用いても
媒体の示す耐久性のばらつきが大きいために、実用に供
し得る磁気記録媒体を得ることは困難であった。また、
耐久性のばらつきを抑えるために有効である媒体の表面
を研磨する手法の導入は、耐食性を悪化させる場合もあ
るため信頼性向上という面では未だ不十分であった。

従って、本発明は耐久性が高く、耐久性のばらつきが小
さく、しかも耐食性にすぐれた金属薄膜からなる記録磁
性層を有する磁気記録媒体の製造方法を提供することを
目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明は基体上に形成された金属薄膜からなる記録磁性
層上に形成される非磁性保護層の表面を、該表面上の突
起を除去すべく研磨したのち、該表面の酸化処理工程を
設けることによりて、上記目的を達成するものである。

（作用） 記録磁性層の表面または非磁性保護層の表面上に突起が
あると、磁気ヘッドが媒体に接触して走行する際に突起
部分の記録磁性層や非磁性保護層が削れることによって
ダストが発生する。このダストが媒体・ヘッド間に巻込
まれると、それが媒体の破壊をもたらし、耐久性を損な
う要因となる。

本発明に基づいて非磁性保護層の表面上の突起を前もっ
て研磨により除去すると、媒体自身からのダスト供給が
なくなるため、媒体・ヘッド間へのダストの巻込みに起
因する媒体の損傷が抑制され、耐久性の向上が図られる
。

また、研磨を行なったのちに該表面の酸化処理工程を設
けることにより、研磨によって非磁性保護層の剥離した
部分の金属磁性層の表面に有効な酸化皮膜を形成するこ
とができ、残りの保護層が存在する領域では新たな酸化
皮膜形成がないため、新たに再度保護層形成を行なう場
合に比べ、全体の保護層厚増加を抑えることができ、従
って記録再生時のスペーシングロス増をもたらすことな
く耐食性の劣化を防止することができる。

（実施例） 第１図は本発明をフロッピーディスクを例として説明し
た図である。ディスクは基板１ｏの上に記録磁性層１１
ならびに非磁性保護層１２ａが形成されてなる（第１図
−ａ）。ディスク表面に存在する突起２１は研磨によっ
て除去される（第１図−ｂ）。これによりヘッドによる
突起の破壊が防止され、ダストの発生がなくなり、媒体
・ヘッド間へのダストの巻込みに起因する媒体の損傷が
抑制され、耐久性が向上するが、非磁性保護層の剥離し
た部分からの腐蝕が起きる場合がある。

このため研磨を行なった後、以下に示す表面の酸化処理
を行なった（第１−ｃ図）。

第２図は研磨処−理を行なった媒体の表面の酸化処理を
行なう装置の基本構成である。真空槽６１の内部に電極
６２が設けられ、電極６２は真空槽６１の外部に設置さ
れた高周波電源６３につなげられている。研磨処理され
、必要に応じ洗浄された媒体５５は電極６２に保持され
る。真空槽６１は真空バルブ６４を経て、真空ポンプ６
６に接続され、また同様に真空バルブ６５を経て、酸素
供給源６７がつなげられている。

この装置に研磨処理された媒体５５をセットし、一度高
真空に排気後、５Ｐａの圧力になるまで酸素を導入した
。しかる後高周波電源をＯＮとし、酸素雰囲気での高周
波放電を行なった。この結果、媒体５５は酸素プラズマ
にさらされることになり、保護層が取り去られ金属層が
露出している部分のみに金属薄膜構成元素の酸化物薄膜
が形成された。

これにより、研磨により磁性金属層が露出した部分にの
み該金属の酸化層１２ｂが形成された結果、高温高湿環
境での腐蝕が抑制され、耐食性の劣化を防止することが
できた。したがって本発明のように研磨を行ない、なお
かつ表面の酸化処理により、保護層が取り去られ露出し
た磁性金属薄膜層に有効な酸化皮膜を形成できるため、
耐食性を維持しつつ耐久性を大きく改善することができ
る。

第、３図は本発明の一実施例における研磨工程を説明す
るための図である。フロッピーディスクの形態に作製さ
れた磁気記録媒体１の中央部にセンターハブ２が取付け
られ、このセンターハブ２がモータ３に連結されている
。モータ３により磁気記録媒体１が回転走行させられる
とき、研磨テープ４の表面に媒体１がｆなる力で押付け
られる。

また該研磨テープ４は矢印５で示すように定速で送られ
る。これにより磁気記録媒体１の表面が研磨される。ま
た表面上の突起が除去される。研磨テープ４としては例
えばテープ状基体の上に、研磨材としてＡｊ２２０３　
＃　１００００粒子を塗布したものが使用される。

一方、この研磨により除去された破片を取去るべく、ク
リーニングテープ６が研磨テープ４と同様に磁気記録媒
体１の表面に接触しつつ、矢印７で示すように送られる
。なお、これら研磨テープ４およびクリーニングテープ
６は、磁気記録媒体１の少なくとも記録面全域を研磨お
よびクリーニングできるように、矢印８，９で示すよう
に磁気記録媒体１の半径方向にも移動可能となっている
。

第４図は研磨テープ４により磁気記録媒体１の表面を研
磨する様子を拡大して示したものであり、基体基体１０
上に記録磁性層１１のおよび非磁性保護層１２が積層し
て形成されている媒体の表面を研磨する場合である。

記録磁性層１１および非磁性保護層１２は、例えば第５
図に示すような連続薄膜形成装置によって形成すること
か可能である。真空槽４ｏの内部に可撓性樹脂フィルム
基体４２を供給する供給ロール４１、加熱ローラ４３ａ
ｓ４３ｂｓおよび基体４２を巻取る巻取りロール４４が
設けられている。なお、ガイドローラ等は図では省略し
ている。

また、加熱ローラ４３ａ、４３ｂの周囲に対向して、例
えばＣｏ−Ｃｒ合金ターゲット４５ａ１４５ｂが設けら
れており、これらのターゲット４５ａ、４５ｂは外部の
電源４６ａ、４６ｂがら電力が供給される。

上記のような装置を用い、供給ロール４１から送り出さ
れた可撓性樹脂フィルム基体４２が第１の加熱ローラ４
３ａの周囲を通過する際に、まず基体４２の一方の面上
にＣｏ−Ｃｒ合金薄膜からなる記録磁性層をスパッタリ
ングにより形成し、次いで基体４２が第２の加熱ローラ
４３ｂの局面を通過する際に、基体４２の他方の面上に
同様にしてＣｏ−Ｃｒ合金薄膜からなる記録磁性層を形
成した。こうして両面に記録磁性層が形成された後、基
体４２は巻取りロール４４に巻取られる。

次に、ターゲットを例えばＳｉＯ２のような酸化物ター
ゲットをスパッタリングにより記録磁性層の上に酸化物
からなる非磁性保護層を０．０２μｍの膜厚に形成した
。そして、記録磁性層および非磁性保護層が形成された
基体を３．５インチ径のディスク形状に打抜いた。

こうして作製した３、５インチのフロッピーディスクの
主要諸元を第１表に示す。

このようにして形成されたＣｏ−Ｃｒフロッピーディス
クを４０枚用意し、第３図に示した装置により媒体の表
面を研磨し突起を除去する処理を行なった。このうち２
０枚については、前述した第２図に示す表面の酸化処理
装置を用いて酸素プラズマ中の処理を行なった。残り２
０枚はそのままとした。次にそれぞれ２０枚ずつ、計４
０枚のＣｏ−Ｃｒフロッピーディスクの表面を洗浄後全
く同一の潤滑処理を施した。

これら異なった２つのグループ６２０枚のフロッピーデ
ィスクについて同じ磁気ヘッド（Ｍｎ　−Ｚｎフィライ
トヘッド、曲率半径５０Ｒ）を用い、同一条件のもとて
耐久試験を行った。再生出力が初期出力の７０％まで低
下した時点をもってディスク寿命とし、その状態に至る
までのディスクの走行回数（バス）を耐久性とした。そ
の耐久試験の結果を第６図に示す。第６図の横軸は耐久
性、縦軸はそれぞれの耐久性を示す媒体の割合であり、
（ａ）は非磁性保護層形成後研磨を施したディスク、（
ｂ）は研磨後表面を酸化処理することにより、保護層の
削りとられた領域に再度酸化皮膜を形成したディスクに
ついての結果である。

第７図から明らかなように非磁性保護層形成後研磨処理
を施したディスクも、研磨処理を施した後、非磁性保護
層を形成したディスクも耐久性のばらつきは小さくなっ
ている。すなわち、いずれも４００万バス以下の耐久性
のものは全くなく、ＩＱ００万バス以上の高い耐久性を
示すものの割合が高い。

次に、前記と同様の工程により第２表に示す諸元を持つ
３．５インチフロッピーディスクを作成した。

以下、前記と同様に同じフロッピーディスクを２０枚用
意し、図３に示した装置を用いて同じ研磨処理を施した
。そのうち１０枚はそのままとし、残り１０枚について
は図２に示した装置により表面を酸化処理する工程を設
けた。しかる後、同様の潤滑処理を行なった各１０枚ず
つ計２０枚のフロッピーディスクについて、ミッシング
パルスを測定した。トラック幅は１２０μ国である。結
果を第７図に示す。（ａ）は表面酸化処理を行なわない
ディスクの結果、（ｂ）は研磨後、図２に示した表面酸
化処理装置で表面処理したディスクの結果である。

次に上記ミッシングパルス測定を行なった各１０枚のデ
ィスクを、温度８０℃、湿度９０％Ｒｈの条件下に１６
８時間放置した。そののち、各１０枚のディスクについ
てミッシングパルスを測定した。結果は第８図に示す。

（ａ）は保護膜形成後研磨したままのディスク、（ｂ）
は研磨後前記表面酸化処理を行なったディスクである。

第７図、第８図から明らかなように本発明に基づき、研
磨後に表面酸化処理を行なったディスクは、高温高湿環
境下に放置した場合にもミッシングパルスの増加はほと
んどみられず、すなわち耐食性は良好である。これに対
し研磨したままのディスクはミッシングパルスが増加し
、記録磁性層が劣化していることを示している。すなわ
ち、耐食性は不十分である。

このように本発明に基づき研磨処理後、表面の酸化処理
を行なうことにより十分な耐食性を維持しながら耐久性
が向上する理由は、研磨によってディスク表面上の突起
が除去されるとともに、前記表面処理によって保護層の
な（なった部分の金属薄膜の表面に有効な酸化皮膜が形
成され、磁性層が外気にさらされることが抑制できるか
らに他ならない。

第９図（ａ）に示すようにディスク表面上に突起２１が
あ己と、豊図（ＦＪ）に示すよう、に磁気ヘッド２３が
接触して走行する間に突起２１が壊れ、ダスト２２とな
る。このようにして生じたダストは、ヘッドが安定に走
行している状態においてはディスク・ヘッド間に巻込ま
れることはないが、ヘッドをディスク半径方向に移動さ
せるときや、ディスクの熱膨張、装置の振動といった非
平衡の状態においてディスク・ヘッド間に巻込まれ易い
。ディスクヘッド間に巻込まれたダストは、無視できな
い確率でディスクの破壊をもたらす。

これに対し本発明のように研磨を行ない、しかる後、表
面の酸化処理を行なうことで、金属薄膜層が露出した部
分に金属薄膜構成元素の酸化物である非磁性保護層を形
成することにより、第１０図に示すようにディスク表面
の突起が除去されダストの発生がなくなるとともに耐食
性を維持しつつ耐久性を大きく改善することができる。

図で１０は基体、１１は記録磁性層、１２ａは非磁性保
護層、１２ｂは研磨後形成された非磁性保護層である。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施が可能である。

例えば実施例では打ち抜いた後に研磨および非磁性保護
層の形成を行なったが、研磨および表面酸化処理による
非磁性保護層の形成をそれぞれ連続的に行なうことがで
きる。媒体を連続的に研磨する装置としては、第１１図
に示すように巻き取りロール１１１、送り出しロール１
１２および研磨テープ１１３、クリーニングテープ１１
４を設けたものを用いればよい。また研磨後の表面酸化
処理による保１［１１！形成は第２ｒｌＡに示す装置を
用いればよい。

また、実施例では研磨処理の後、洗浄を行なったが、第
２図で説明したクリーニングテープ６による効果が十分
であれば、洗浄処理を省略しても構わない。

さらに、前述した耐久試験は記録磁性層がＣ。

−Ｃｒ合金薄膜の場合であり、また記録磁性層の上に非
磁性保護層が形成されている媒体の場合の例であるが、
本発明に基づく表面突起除去のための研磨処理は、記録
磁性層が他の金属薄膜の場合や、非磁性保ＷＬ＠がＣＬ
Ｏ２以外の例えばＡｊ！２０３　、Ｚ　ｒＯｚ等の酸化
物薄膜、５ｔ−０−Ｎ等の酸化、窒化物薄膜、炭化物薄
膜、炭素膜である媒体の場合にも有効である。

また表面の酸化処理は酸素プラズマを用いる方法が耐食
性・耐久性向上の点から好ましく、その時の基体温度、
バイアス電圧、酸素圧等の雰囲気は要求に応じて選択す
ることができるが、また他の方法、例えば熱酸化その他
の方法も考えられる。

これは特に基体が硬質、例えばＡ２、ガラス等であるハ
ードディスクでは充分考慮する価値がある。

なお、プラズマ雰囲気としては純酸素でなく、酸素、及
び混合雰囲気としても良い。

［発明の効果］ 本発明によれば、金属薄膜からなる記録磁性層上に形成
された非磁性保護層の表面の突起を研磨により除去し、
そののち表面の酸化処理工程を設けることによって耐食
性を低下させることなく媒体自身からのダスト供給をな
くし、媒体・ヘッド間のダストの巻き込みに起因する媒
体の損傷を防止し、耐久性の向上、耐久性のばらつきを
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における研磨処理および非磁性保護層形
成を説明する為の図、第２図はフロッピーディスク状に
打ち抜いた媒体を表面酸化処理するために使用する表面
処理装置の例を示す図、第３図は本発明の一実施例にお
ける研磨工程を説明するための研磨装置の構成を示す正
面図および側面図、第４図は研磨の様子を示す拡大図、
第５図は記録磁性層および非磁性保護層の成膜に使用す
る連続薄膜形成装置の例を示す図、第６図は本発明に基
づく研磨済媒体の耐久試験結果の一例を示す図、第７図
は研磨済媒体のミッシングパルス測定の結果の一例を示
す図、第８図は研磨処理後、高温高湿環境下に放置した
媒体のミッシングパルス測定の結果の一例を示す図、第
９図は金属薄膜からなる記録磁性層を有する磁気記録媒
体の表面突起に起因する耐久性劣化のメカニズムを説明
するための図、第１０図は本発明における５Ｆ磨処、理
および表面酸化処理処理による酸化皮膜形成を説明する
ための図、第１１図は本発明における研磨処理を連続的
に行なう研磨装置の構成の一例を示すための図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体上に金属薄膜から成る記録磁性層を形
   成し、しかる後、保護薄膜層を形成する磁気記録媒体の
   製造方法において、前記記録磁性層上に形成した非磁性
   保護層の表面を、該表面上の突起を除去すべく研磨した
   のち、該表面を酸化処理する工程を設けることを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）前記記録磁性層上に形成される非磁性保護層の表
   面を研磨したのち、洗浄する工程と、前記該表面を酸化
   処理する工程をあわせ有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. （３）前記記録磁性層上に形成される非磁性保護層の表
   面を研磨したのち、表面の酸化処理をする工程と、潤滑
   する工程をあわせ有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. （４）前記記録磁性層が、ＣｏかＣｒの少くとも一つを
   主成分とする合金から成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の磁気記録媒体の製造方法。