JP3050998B2 - 磁気ディスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドによる浮上
走行がなされる磁気ディスクに関し、特に、吸着現象に
よる磁気ヘッドの起動不良を防止し、摩擦特性を向上さ
せるとともに、安定した電気特性を得ることを図った磁
気ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータ等の外部装置とし
て、フレキシブルディスク装置（ＦＤＤ）あるいはハー
ドディスク装置（ＨＤＤ）等の磁気記録装置が多用され
ている。そして、これらのＦＤＤ、ＨＤＤ等には、情報
の記録・再生・消去等を行なうための磁気ヘッドと、こ
の磁気ヘッドと相対移動して、所望の位置に所定の情報
が記録される磁気ディスクが搭載されている。コンピュ
ータの磁気記録装置などに用いられている円盤状の磁気
ディスクにあっては、磁気ヘッドによって、信号の書き
取り読み取りがなされている。この磁気ヘッドは、磁気
ディスクが停止されている時は磁気ディスク表面に接触
し、磁気ディスクが回転すると気体軸受けの原理によっ
て、磁気ヘッドは浮力を受けて浮上しこの状態で信号の
書き込みと読み取りを行なう、いわゆるＣＳＳ（コンタ
クト・スタート・ストップ）と称する動作を行なうよう
になっている。

【０００３】そこで、上述したような磁気ディスク及び
磁気ヘッドから構成される磁気記録装置は、磁気ヘッド
の磁気ディスクに対する浮上高さを下げ、すなわちスぺ
ーシングロスを減らして、いっそうの高密度記録化を果
たすことが要求されている。そのため、従来、磁気ディ
スクにおいては、高い平坦度、平滑度が必要とされ、一
方磁気ヘッドにおいては、浮上安定性が要求され、この
浮上安定性を良好に保つために、その媒体対向面の平坦
度、平滑度が要求されてきた。よって、従来の磁気記録
装置における、磁気ディスク及び磁気ヘッドにおいて
は、その媒体対向面に鏡面加工が施されていた。しか
し、前述した鏡面加工が施された磁気ディスク表面及び
磁気ヘッドの媒体対向面は、磁気ディスク及び磁気ヘッ
ドの媒体対向面の潤滑剤や、大気中の水分によって、強
い吸着現象を起こすという問題を有していた。そして、
こうした吸着現象が生じて、磁気ヘッドと磁気ディスク
の吸着力が磁気記録装置の駆動回転モーターのトルク力
を超えると、起動不良になる恐れもあった。

【０００４】よって、上記のような問題を解決するため
に、磁気ヘッドの媒体対向面の表面に粗さを設ける方法
などがとられる場合もあったが、多くの場合は磁気ディ
スクの表面にテクスチャーと呼ばれる円周方向の溝を設
けて吸着を防止するのが一般的である。例えば、スパイ
ラル溝を設ける技術（特開平１−１４０４２２）、同心
円溝を設ける技術などが知られている。

【０００５】ここで、従来の一般的な磁気ディスクの構
造について、図面を参照しつつ説明する。図３２（ａ）
と図３２（ｂ）は、従来の磁気ディスクの一例を示すも
ので、この磁気ディスク１０は中央部に透孔１が形成さ
れたＡｌ、Ａｌ合金あるいはガラスなどからなる円盤状
の基板２と、この基板２の全面に被膜されたＮｉ−Ｐな
どの被覆膜３とからなる磁気ディスク基板Ｃが主体とな
り、磁気ディスク基板Ｃの被覆膜３上に図３２（ｂ）に
示す積層膜が形成されている。Ｎｉ−Ｐ被覆膜３上に形
成される積層膜の一例として図３２（ｂ）に示す構成を
採用することができる。図３２（ｂ）において積層膜
は、厚さ１５００Å程度のＣｒ膜４と、Ｃｒ膜４上に形
成された厚さ７００Å程度のＣｏ−Ｎｉ層、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ層等からなる磁性層５と、磁
性層５上に積層された厚さ３００Å程度のＣからなる保
護膜６と、保護膜６上に被膜された潤滑膜７とから構成
されている。

【０００６】また、前記Ｎｉ−Ｐ等からなる被覆膜３上
には、テクスチャーを形成するための加工が施されて、
テクスチャー８が設けられている。このテクスチャー８
は、一般的に、その表面粗さの粗さ中心線からの最大高
さＲａが０．００２〜０．１μmとした凹凸溝状のリン
グを被覆膜３上面に同心円状に多数形成したものであ
る。よって、テクスチャー８の上に積層された磁性層４
と保護膜５の表面には、テクスチャー８の凹凸溝に合致
する形状の凹凸溝が形成されている。

【０００７】そして、前記テクスチャー加工方法の例と
しては、特別に砥粒を調整した研磨テープを一定角速度
で回転している基板に適当圧力で押し付けて行なう方法
等がある。そして、上記のような方法により形成される
テクスチャー８は、磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディ
スク表面の間に生じる吸着防止効果と、磁気異方性を得
る２つの効果を奏するものであり、前記２つの効果を奏
する前記テクスチャー８は、上述したテクスチャー加工
の一工程で同時に同条件の加工によって達成できるとい
うメリットがある。よって、上記のような構成からなる
従来の磁気ディスクの基板上に設けられたテクスチャー
８が奏する磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスクの表
面の吸着現象の低減効果は、磁気ディスクに接触してい
る状態の磁気ヘッドと磁気ディスク表面との接触面積を
少なくすることで吸着現象を回避しているものである。
そしてまた、前記テクスチャー８は、上記の効果の他
に、その表面に被膜された磁性膜４に磁気異方性を与
え、磁気記録に都合の良い円周方向に高い保磁力を有す
る、再生出力及び分解能に優れた、そして、ＤＣ消去ノ
イズの少ない磁気ディスクを提供することができる効果
を奏するものである。

【０００８】従って、以上説明したように、前記テクス
チャー８はＣＳＳ動作における磁気ヘッドの媒体対向面
と磁気ディスク表面の吸着防止と、高密度記録のための
磁気異方性を利用した高保磁力化の２つの機能をもって
おり、磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスク表面の吸
着現象の防止のためには、粗いテクスチャーが好まし
く、磁気ヘッドの浮上安定性を得るためには微細で、か
つ均一なテクスチャーが好ましいものである。そして、
磁気ヘッドの停止状態と浮上状態について、以下に詳細
に説明する。磁気ディスクの起動時において、磁気ヘッ
ドはそれ自体を支持するばね板部材のばね圧により磁気
ディスク表面に押し付けられた状態になっている。この
状態から磁気ディスクが回転を開始すると、磁気ヘッド
は回転する磁気ディスクに接触したまま摺動する。

【０００９】次に、磁気ディスクの回転速度の向上に伴
い、磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスク表面との間
に空気流が流れ込み、空気剛性膜を形成して磁気ヘッド
を持ち上げる。この力が磁気ヘッドに対する前記ばね圧
に打ち勝つと、磁気ヘッドは緩やかに磁気ディスク表面
から浮上し、磁気ヘッドの形状とばね圧と磁気ディスク
の周速とにより決定される浮上高さを保ちつつ磁気ディ
スクに対して浮上走行する。即ち、磁気ヘッドは、磁気
ディスクの回転開始時点から磁気ヘッドの浮上開始時点
までは、ばね圧で抑えつけられながら磁気ディスク表面
を摺り付けることになる。このため従来、磁気ディスク
表面あるいは磁気ヘッドの媒体対向面が摩耗し、場合に
よっては摩擦力が異常に上昇して磁気ディスクの表面破
壊（クラッシュ）を起こし、磁気ディスクの記録内容を
読み出すことができなくなることがあった。また、磁気
ヘッドと磁気ディスクの摩擦力が異常に上昇して磁気デ
ィスクの回転トルク以上の値になると、もはや磁気ディ
スクは回転しなくなり、磁気記録装置の故障につながる
ことがある。よって、前記テクスチャー８は、吸着現象
の低減を目的とするには、粗いテクスチャーが好まし
く、安定した電磁気特性を得るためには微細で、かつ、
均一なテクスチャーが好ましいものであることが判る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、より一
層の高性能な磁気記録装置の開発が進むに従って、その
高密度記録化を図るために、磁気ヘッドの低浮上化が進
み、この低浮上化に対応するため、磁気ディスクにおけ
るテクスチャーの微細化、そして均一化が不可欠な要因
とされるようになり、テクスチャーの微細化及び均一化
のための技術の進歩も目覚ましいものがあるが、一方
で、こうしたテクスチャーの微細化及び均一化は、磁気
ディスク表面と磁気ヘッドの媒体対向面の吸着現象を促
し、この磁気ディスク表面と磁気ヘッドの媒体対向面の
吸着現象の低減を益々困難にし、深刻化するといった問
題を有していた。

【００１１】そこで、こうした問題を回避するために、
本発明者らは図３１に示すような磁気ディスクを特願平
４−１４３００８にて平成４年６月３日付けで特許出願
している。この磁気ディスクＤは、磁気ヘッドが浮上走
行している部分以外、つまりＣＳＳ動作を行なう部分
（以下ＣＳＳ領域１１ａと称す）に、フォトリソエッチ
ング等を用いた複数の突設部１１を設け、データの記録
再生が行なわれる部分（以下データ領域１２ａと称す）
に、微細で均一なテクスチャー１２を設けた構成からな
っている。

【００１２】このような磁気ディスクにおいては、磁気
ヘッドの低浮上化にある程度までは対応可能である。と
ころが、前記ＣＳＳ領域１１ａとデータ領域１２ａの境
界領域においては、突設部１１とテクスチャー１２の高
さにかなりの差があって断差が形成されるとともに、前
記複数の突設部１１・・・が設けられたＣＳＳ領域１１
ａにおいても、磁気ヘッドが低浮上で走行するために、
この境界領域を磁気ヘッドが走行する際には、その浮上
安定性を維持することが困難であるといった問題を有し
ていた。

【００１３】そしてまた、前記ＣＳＳ領域１１ａに形成
された突設部１１・・・の形成密度がどの程度であれ
ば、磁気ヘッドと磁気ディスクの吸着及び摺動抵抗等の
最適化をがなされるのかが、上記発明によっては不明瞭
であった。

【００１４】よって、本願発明の磁気ディスクは、上記
課題に鑑みてなされたもので、磁気ディスクの磁気ヘッ
ドがＣＳＳ領域については、磁気ヘッドの媒体対向面と
磁気ディスク表面の吸着現象を低減しつつ、磁気ヘッド
の低浮上を可能とし、又、前記磁気ディスクのデータ領
域については、磁気ディスク表面と磁気ヘッドの媒体対
向面との損傷を引き起こすことなく、安定した記録再生
特性を保証し、磁気ヘッドの低浮上を可能とする磁気デ
ィスクを提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の磁気デ
ィスクは、上記課題を解決するために、磁気ヘッドによ
って情報の読み書きがなされ、回転駆動されるととも
に、基板上に磁性層と保護層と潤滑層が被覆された磁気
ディスクにおいて、磁気ディスクの基板の表面と裏面の
少なくとも一方において磁気ヘッドの浮上を行うＣＳＳ
領域に相当する内周部側に突起状の突設部が多数形成さ
れ、データの記録再生を行なうデータ領域に相当する外
周部に同心円状または渦巻き状のグルーブが形成されて
なり、前記磁気ディスクにおけるＣＳＳ領域に相当する
内周部に設けられた前記突設部高さが５ｎｍ以上８０ｎ
ｍ以下とされ、前記突設部高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ ²
当たりの前記突設部の数をＮとした時に、前記各突設部
の平均上面積Ａ（ｍｍ ² ）が、（１０ ^-5 ／Ｎ・Ｈ） ² ≦Ａ
≦１５×１０ ^-2 ／Ｎの範囲内にあることを特徴とする。

【００１６】請求項２に記載の磁気ディスクは、上記課
題を解決するために、請求項１に記載の突設部の密度が
１１１〜１１１００個／ｍｍ ² の範囲とされたことを特
徴とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明の磁気ディスクは、ＣＳＳ動作を行なう
部分と、記録再生を行なう部分との２つの部分に分け、
前記ＣＳＳ動作を行なう部分は、磁気ディスクの周速が
低く、出力信号の小さい磁気記録装置にとって不利な磁
気ディスク内周部に設け、記録再生を行なう部分は磁気
ディスク外周部に設けた。

【００２１】本発明による請求項１に記載の磁気ディス
クによれば、その内周部側のＣＳＳ領域に複数の突設部
を設けることにより、磁気ディスク回転時において、前
記各突設部間に正圧領域を発生させ、これに起因する気
流を発生させる。そして、この気流が磁気ヘッドに作用
して、磁気ヘッドを速やかに浮上させるものである。前
記突設部を形成していない通常の磁気ディスクにおいて
も回転によって気流を生じるが、突設部を形成した磁気
ディスクにあっては、回転開始時に突設部間の空気圧縮
効果により生じる正圧により、直ちに強い気流を発生さ
せ得るので、従来よりも速く磁気ヘッドを浮上する。よ
って、磁気ディスクの回転開始時に磁気ヘッドが磁気デ
ィスクに接触して、これを擦り付ける時間が短くなり、
磁気ディスクの損傷の恐れも少なくなる。さらに、前記
突起部の高さを一定にすることによって、磁気ヘッドの
浮上安定性をより確実に保証することができる。

【００２２】また、磁気ディスク停止時において、磁気
ヘッドが磁気ディスクのＣＳＳ領域上に接触している際
に、前記磁気ヘッドは、ＣＳＳ領域上に形成された複数
の突設部を介して磁気ディスクに接触する。すると、従
来の鏡面どうしの接触ではなくなるので、磁気ヘッドが
磁気ディスクに吸着する現象は生じない。よって、磁気
ヘッドの吸着現象に伴って従来生じていた磁気記録装置
の故障は生じない。

【００２３】そしてまた、データ領域に同心円状または
渦巻き状のグルーブを設けることにより、前記ＣＳＳ領
域に形成された突設部との高さの差を低減することが可
能であって、従来データ領域にテクスチャーを形成して
いた磁気ディスクの問題とされていたＣＳＳ領域とデー
タ領域の境界部分における断差の低減を図ることが、で
き、このＣＳＳ領域とデータ領域の境界部分における磁
気ヘッドの浮上走行の安定性を確保することが可能であ
る。よって、安定した磁気記録特性を保証することがで
きる。

【００２４】そしてまた、従来のようにデータ領域にテ
クスチャーを使用した場合には、そのテクスチャーの表
面粗さの調整が困難であり、磁気ヘッドの浮上走行中ヘ
ッドクラッシュ等を生じる問題を有していたが、本発明
による磁気記録装置においては、その磁気ディスクのデ
ータ領域に同心円状または渦巻き状等のグルーブを形成
するため、ヘッドクラッシュ等の問題を回避することが
できる。さらに、前記磁気ディスクにおける磁性膜に磁
気異方性を必要としない磁性膜に限らず、磁気異方性を
必要とする磁性膜をも使用することができ、磁気記録装
置に必要な保磁力を得ることが可能である。

【００２５】

【００２６】

【００２７】そして、上記のような条件の下で、前記Ｃ
ＳＳ領域の各突設部及びデータ領域の各突設部パターン
の高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設部の数
をＮとした時に、前記各突設部の平均面積Ａ（ｍｍ²）
を （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内で形成することにより、磁気ヘッドの媒体対向
面の表面積に対して、極めて良好な磁気ヘッドの浮上安
定性を維持することができ、安定した磁気記録特性を可
能するものである。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】従って、本発明の磁気ディスクによれば、
その内周部側のＣＳＳ領域においては、磁気ヘッドとの
吸着及び摺動抵抗（摩擦力）を低減させることができ、
ＣＳＳによる耐久性の向上を図り、外周部側のデータ領
域においては、このデータ領域上を浮上走行する磁気ヘ
ッドの浮上安定性を図るとともに、磁気ヘッドのさらな
る低浮上化を図ることを可能とする。そしてさらに、前
記ＣＳＳ領域とデータ領域の境界領域における高さの設
計調整が可能であることから、前記境界領域における断
差を低減し、この境界領域上を走行する磁気ヘッドの浮
上安定性を図り、磁気記録特性の安定化を保証すること
ができる。

【００３２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例１につ
いて説明する。 （実施例１）図１は、本発明構造を採用した磁気ディス
クの実施例１を示すものである。この例の磁気ディスク
２０は、金属、ガラスあるいは樹脂製などの円盤状の基
板Ａの表面あるいは表裏両面に磁性膜、保護膜あるいは
必要に応じて複数の中間膜などを被覆した構成であっ
て、コンピュータの磁気記録装置などの磁気記録媒体と
して用いられるものである。

【００３３】そこで、本発明における本実施例１の磁気
ディスク２０について説明する。本実施例１における磁
気ディスクは、図１に示す径方向の内部側の所定範囲を
ＣＳＳ領域２１ａとし、前記ＣＳＳ領域２１ａの径方向
外周部側の所定領域を、データ領域２２ａとしている。

【００３４】また、本実施例１の磁気ディスク２０は、
そのＣＳＳ領域２１ａに、高さが５ｎｍ以上８０ｎｍ以
下の突設部２１・・・が設けられ、データ領域２２ａに
は、高さが５ｎｍ以上の同心円状のグルーブ２２・・・
が設けられ、前記各突設部２１、グルーブ２２の高さを
Ｈ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設部２１の数をＮ
とした時に、前記各突設部２１・・・の平均上面積Ａ
（ｍｍ²）が、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内にあるものとし、また、前記データ領域２２ａ
に設けられたグルーブ２２・・・については、その高さ
を５ｎｍ以上とし、その総計上面積が、前記グルーブ２
２の形成基板である磁気ディスクの外周部データ領域２
２ａの全面積に対して、１５％以下として設計されたも
のである。

【００３５】なお、前記実施例１の磁気ディスク２０に
おいて、前記グルーブ２２・・・の総計上面積は、前記
データ領域２２ａの全面積において１５％以下とするこ
とが必要であり、これは、前記ＣＳＳ領域及びデータ領
域における突設部２１・・・、グルーブ２２の高さをＨ
（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設部の数をＮとした
時に、前記各突設部２１・・・の平均上面積Ａ（ｍ
ｍ²）が、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ とした前記突設部２１・・・の形成密度の規定に相当す
るもので、前記形成密度で規定された突設部２１・・・
を連続した形状のグルーブ２２・・・とした場合、これ
を形成領域の面積に対する突設面形成面積で示すと、前
記グルーブ２２・・・の突設面はその形成基板であるデ
ータ領域２２ａの全面積に対して１５％以下となるもの
である。

【００３６】そこで、上記のような構成からなる磁気デ
ィスク２０の製造方法について、図２及び図３を参照し
て説明する。本実施例１の磁気ディスク２０を製造する
には、Ａｌ、Ａｌ合金あるいはガラスなどからなる円盤
状の基板２３を用意し、この基板２３に面取加工や表面
加工を施した後に、表面にＮｉ−Ｐなどの被覆膜２４を
メッキなどの手段により図２（ａ）に示すように形成す
る。

【００３７】次に、被覆膜２４の表面を図２（ｂ）に示
す段階でポリッシュ加工する。この工程において、被覆
膜２４の表面のＣＳＳ領域２１ａには、先に示した形状
の突設部２１Ａ・・・を形成する。またデータ領域２２
ａには、先に示した形状の同心円状のグルーブ２２Ａ・
・・を形成する。そして、これら突設部２１Ａ・・・及
びグルーブ２２Ａ・・・の形成方法は、図３に示すよう
な工程からなるフォトリソグラフィー技術を用いた。

【００３８】そこで、図３に示すフォトリソグラフィー
技術による前記突設部２１・・・及びグルーブ２２・・
・の形成方法について、以下に詳細に説明する。まず、
図３（ｂ）に示すように、前記被覆膜２４上面にフォト
レジスト２９を載せ、この上にＣＳＳ領域２１ａ及びデ
ータ領域２２ａには先に説明した突設部２１・・・及び
グルーブ２２・・・の形状を多数切り欠いたフォトマス
ク３０を図３（ｃ）に示すように被せる。そして、これ
を紫外線を含む光で露光した後、現像することにより、
図３（ｄ）に示すような突設部２９Ａ・・・を形成さ
せ、これを図３（ｅ）に示すようにエッチング処理した
後、図３（ｆ）に示すようにフォトレジスト部分の剥離
処理を施すことにより、磁気ディスク基板Ａを形成す
る。なお、この突設部２１及びグルーブ２２の形成方法
を説明する際の図３に示したフォトレジスト２９は、ポ
ジ型の例であるが、ネガ型で上記突設部２１、２２を形
成しても良い。その際、レジスト２９上面に載せるフォ
トマスク３０は、ポジ型とは逆に前記突設部２１、２２
の形状部分にのみ前記フォトマスク３０を残すこととな
る。

【００３９】ついで、スパッタなどの手法により図２
（ｄ）に示すようなＣｒなどからなる下地膜２５を被覆
する。そしてさらに、この下地膜２５の上にＣｏ−Ｔａ
−Ｃｒ膜などからなる磁性膜２６をスパッタなどの手段
で図２（ｅ）に示すように被膜し、更にカーボンなどか
らなる保護膜２７をスパッタなどの手段で、図２（ｆ）
に示すように被膜し、更にフッ素系の潤滑膜２８をディ
ップコート法などにより形成して磁気ディスク２０を完
成する。

【００４０】前記製造方法においては、図２（ｂ）で示
すポリッシュ加工後に突設部２１Ａ・・・及びグルーブ
２２Ａ・・・を形成するので、その上に形成される各膜
は、順次前記突設部２１Ａ・・・及びグルーブ２２Ａ・
・・上に被膜される結果、磁気ディスク２０の表面のＣ
ＳＳ領域２１ａ及びデータ領域２２ａには、前記突設部
２１Ａ・・・及びグルーブ２２Ａ・・・と同様な形状突
設部２１・・・及びグルーブ２２・・・が形成されるこ
ととなる。

【００４１】なお、本実施例では、多数の膜を積層する
途中で突設部２１Ａ・・・及びグルーブ２２Ａ・・・を
形成したが、突設部２１Ａ・・・及びグルーブ２２Ａ・
・・を形成する工程を最終工程の保護膜２７の形成後に
行ない、保護膜２７の上面のＣＳＳ領域２１ａ及びデー
タ領域２２ａに前記形状の突設部２１・・・及びグルー
ブ２２・・・を形成しても良い。この場合は、保護膜２
７の上面の内周部側ＣＳＳ領域２１ａに突設部２１・・
・の型を多数形成し、かつ外周部側データ領域２２ａに
前記グルーブ２２・・・の型を多数形成したスタンパを
押し付けて、一度に多数の突設部２１・・・及びグルー
ブ２２・・・を転写するようにしても良い。また、保護
膜２７が硬い膜である場合は、保護膜２７を形成する工
程の前に新たな中間膜を形成する工程を組み込み、この
中間膜にスタンパを用いて前記突設部２１・・・及びグ
ルーブ２２・・・を形成し、これに保護膜２７を被せる
ことによっても前記突設部２１・・・及びグルーブ２２
・・・を一度に形成することができる。そしてさらに、
前記突設部２１・・・及びグルーブ２２・・・は、前述
したようなフォトエッチングだけでなく、放電加工、レ
ーザ加工等の適宜な加工方法により形成してもよく上記
方法に限定されるものではない。

【００４２】また、前述した磁気ディスク２０内周部の
ＣＳＳ領域２１ａに設けられた突設部２１の高さＨを５
ｎｍ以上とした。この理由は、以下のような試験データ
によるものである。 （試験例１）前記磁気ディスク２０の内周部側のＣＳＳ
領域２１ａに設けられた突設部２１の高さＨの下限を規
定するために、次のような試験を行なった。まず、磁気
ディスクとしては、ガラス基板Ａ’にフォトエッチング
を施して角柱状の突設部２１’を、図４に示すように相
互の間隔Ｌが等しくなるように正三角形状の配置で形成
し、このガラス基板Ａ’上に図５に示すようにＣｒを素
材とした下地層２５’、Ｃｏ合金系を素材とした磁性層
２６’、Ｃを素材とした保護層２７’を順に設け、さら
に厚さ１ｎｍの潤滑層２８’を形成して、平均表面積９
μm²（９×１０^-6ｍｍ²）の角柱形状の突設部２１’を
形成し磁気ディスクを製作した。そして、この突設部２
１’の高さＨ’をパラメータとした。

【００４３】磁気ヘッドとしては、ミニモノリシックタ
イプのフェライトヘッドを用いた。そして、上記磁気デ
ィスク２０’と磁気ヘッドを用いてＨＤＤに実装して、
ドライブ実装ＣＳＳ試験を行ない、磁気ディスク２０’
と磁気ヘッドとの摺動抵抗の関係について、前記突設部
２１’の高さＨ’と摩擦係数の関係を調査する実験を行
なった。図６に前記試験結果を示す。摩擦係数について
は、前記磁気ディスク２０’の起動トルクを磁気ディス
ク２０’の半径で除すことにより静摩擦係数を求め、磁
気ディスク２０’の回転立ち下がりプロファイルから慣
性法により算出することにより動摩擦係数を求めた。そ
して、ＣＳＳ動作３万回を達成したものを「合格」、達
成しなかったものを「不合格」で表わした。なお、本試
験例１に用いたＨＤＤのドライブ起動条件は、摩擦係数
１．２以下とした。

【００４４】この試験結果を示す図６からも明白なよう
に、ＨＤＤドライブ起動条件の摩擦係数１．２以下を満
足し、かつ「合格」である前記突設部２１’の高さＨ’
の下限は５ｎｍであり、この突設部２１’の高さＨ’が
５ｎｍ以下では突設部として機能しない事が判明した。

【００４５】また、前記突設部２１’の高さＨ’の上限
は、電磁変換特性を得るために必要な磁気ヘッドの浮上
量の制約により決定される。一般に、磁気ヘッドの浮上
量高さよりも低いドット高さであれば良いが、実際には
浮上高さよりも低くなる。そこで、突設部の高さＨ’の
上限を決定するために、以下のような試験を行なった。 （試験例２）まず、上記試験例１で用いた磁気ディスク
と同様の構成からなり、それぞれ内周部側に設けられた
突設部２１’の高さＨ’を異にする数種の磁気ディスク
２０’・・・を準備した。そして、ＡＥセンサーを取り
付けたミニモノリシックタイプの磁気ヘッドを、前記磁
気ディスク２０’・・・上で浮上させ、徐々に浮上高さ
を減じていった時に、前記磁気ヘッドと磁気ディスク２
０’・・・が接触して、ＡＥ信号が発生する時の浮上高
さを浮上限界とし、この浮上限界と突設部２１’の高さ
Ｈ’を測定し、これらの関係を図７に示した。

【００４６】上述したような試験の結果、突設部２１’
の高さＨ’が、１００ｎｍ以上では、磁気ヘッドの浮上
姿勢に揺らぎが認められ、安定した浮上は得られなかっ
た。そして、図７に示されているように、前記突設部２
１’の高さＨ’が、８０ｎｍ以下では、磁気ヘッドは安
定して浮上した。つまり、以上のような結果は突設部２
１’の高さＨ’が低いほど、磁気ヘッドの低浮上に対応
できることを示しているものであるといえる。

【００４７】従って、上述した試験例１及び試験例２か
ら判ることは、磁気ディスク２０の内周部側ＣＳＳ領域
２１ａに設けられる突設部２１の高さＨは、５ｎｍ以上
８０ｎｍ以下が適当で、５ｎｍ以下では磁気ヘッドと磁
気ディスク２０の内周部ＣＳＳ領域２１ａに設けられた
突設部２１の表面の吸着現象を防止できず、８０ｎｍ以
上では磁気ヘッドの浮上安定性を保つことができず、磁
気ヘッドの低浮上化に対応することが難しいということ
である。

【００４８】以上、試験例１、２より明らかなことは、
実施例１の磁気ディスク２０において、磁気ディスク２
０の内周部ＣＳＳ領域２１ａ及びデータ領域２２ａに設
けられる突設部２１の高さＨは、５ｎｍ以上とし、磁気
ヘッドの浮上安定性を保ためにより好ましくは８０ｎｍ
以下とすることにより、本実施例１の磁気ディスク２０
は、磁気ヘッドの浮上安定性を保ことができ磁気ヘッド
低浮上化に対応することが可能である。

【００４９】そしてまた、前記ＣＳＳ領域２１ａに設け
られた前記突設部２１の高さＨ及び、前記突設部２１の
平均上面積Ａの関係について、図８から図１０を参照し
つつ説明する。図８は、理想的な突設部２１の形状と、
そのベアリングカーブと、その振幅分布を示す図であ
り、図９は前記理想的な突設部２１形状を少し変形させ
た一構成例の突設部２１０形状と、そのベアリングカー
ブそしてその振幅分布図と、この突設部２１０の上面構
成図と、前記突設部２１０の平均面積を示す図であり、
図１０はこれらと比較するための、従来のテクスチャー
の形状とそのベアリングカーブと、その振幅分布を示す
図である。

【００５０】本発明の磁気ディスク２０の内周部側のＣ
ＳＳ領域２１ａに設けられた突設部２１の高さＨ及び突
設部２１の平均上面積Ａの関係は、図８（ａ）に示す断
面矩形の理想的な突設部２１を、図８（ｂ）に示すベア
リングカーブと、図８（ｃ）に示す振幅分布とにより表
した場合に、振幅分布のピークの高さ、すなわちその平
均の振幅分布のピークの高さを突設部２１の高さＨと
し、突設部２１の上面を前記平均高さにおいて完全な平
面とした時の面積を前記突設部２１の平均上面積Ａと
し、突設部２１の前記平均高さ以上に形成された微細な
凹凸等による面積変化は突設部２１の平均上面積Ａとし
て考慮しないものとする。

【００５１】そこで、上記定義に従って、図９（ａ）
に、その断面形状を示す突設部２１０の一構成例は、そ
のベアリングカーブ及び振幅分布は、図９（ｂ）及び
（ｃ）に示す通りとなる。そして、この構成例の突設部
２１０の高さＨは、図９（ｃ）における上下の振幅分布
のピーク間の距離ｈとされる。そしてまた、この突設部
２１０は、その表面部分に図９（ａ）に示すように微細
な凹凸が形成されているために、その表面の磁気ヘッド
との接触部分は、前記突設部２１０の上面に形成された
凹凸の凸部のみの接触部面積の和となり、事実上の上面
積は、図９（ｄ）に示す突設部２１０の上面に形成され
た凹凸の表面積の和となるが、上述した定義に従って、
この突設部２１０の平均上面積Ａを規定すると、図９
（ｄ）の斜線部に示すように、この突設部２１０の平均
高さＨにおける水平断面の面積をこの突設部２１０の平
均上面積Ａとするものである。

【００５２】さらに、テクスチャーの一般的な形状を図
１０（ａ）に示し、図１０（ｂ）にそのベアリングカー
ブを図１０（ｃ）にその振幅分布を示し、上記図２０、
２１に示す突設部に対するデータの比較例として記載す
る。図１０（ｃ）より明かなように、前記テクスチャー
における振幅分布のピークは１つしかなく、上述したよ
うな突設部２１、２１０とは、全くその性質を異にする
ものであり、前記突設部２１、２１０を広い定義で定め
たとしても、前記テクスチャーは突設部２１、２１０の
一部とはみなされないものである。

【００５３】そこで、上述したような本実施例の磁気デ
ィスク２０のＣＳＳ領域に形成された突設部２１の高さ
Ｈを、前記ＣＳＳ領域２１ａにおいては５ｎｍ以上とし
て、各突設部２１の高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たり
の前記突設部２１の数をＮとした時に、前記各突設部２
１の平均上面積Ａ（ｍｍ²）が、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内にあるとした理由を以下に説明する。前記突設
部２１の形成密度を上記のように規定した理由は、以下
に記すような試験例３から試験例５による試験データに
よるものである。試験例３から試験例５について説明す
る。

【００５４】（試験例３）まず、磁気ディスクとして
は、上記試験例１、２の磁気ディスク２０’と同様な構
成で、ガラス基板Ａ’にフォトエッチングを施して図４
に示すような角柱状の突設部２１’・・・を相互の間隔
Ｌが等しくなるように正三角形状の配置で形成し、この
ガラス基板Ａ’上にＣｒを素材とした下地層２５’、Ｃ
ｏ合金系を素材とした磁性層２６’、Ｃを素材とした保
護層２７’を順に設け、さらに厚さ０．５ｎｍの潤滑層
２８’を形成し、高さＨを８０ｎｍ（８０×１０^-6ｍ
ｍ）、３０ｎｍ（３０×１０^-6）のそれぞれの角柱形状
の突設部２１’が設けられた２種類の磁気ディスク２
０’・・・を製造した。そして、前記磁気ディスク２
０’における突設部２１’・・・の数Ｎとその平均面積
Ａをパラメータとした。

【００５５】また、磁気ヘッドとしては、ミニモノリシ
ックタイプのフェライトヘッドを用いた。そして、前記
構成からなる磁気ディスク２０’と磁気ヘッドを用いて
磁気ディスク２０’の突設部２１の数Ｎと平均上面積Ａ
と吸着力との関係を調査する試験を行なった。なお、前
記吸着力とは、磁気ヘッドを磁気ディス２０’から相互
の当接面に対して直交する鉛直方向に離間させる時の力
とし、ＣＳＳ動作を行なう前の初期状態での値とする。
そして、０．５ｇ以上を吸着力大とし、０．５ｇ未満を
吸着力小として評価した。

【００５６】図１１に本試験例３に用いた吸着力の測定
装置５０を示し、図１２に前記突設部２１’の高さＨを
８０ｎｍとした場合の突設部２１’の数Ｎと平均上面積
Ａと吸着力との関係を示す本試験例３の結果を示し、図
１３に前記突設部２１’の高さＨを３０ｎｍとした場合
の突設部２１’の数Ｎと平均上面積Ａと吸着力との関係
を示す本試験例３の結果をそれぞれ示す。

【００５７】前記吸着力の測定装置５０による吸着力の
測定方法の概略を図１１に基づいて、以下に説明する。
まず、磁気ディスク２０’は所定の試料台５１に装着さ
れて固定される。そして、試料台５１に固定された磁気
ディスク２０’のＣＳＳ領域２１’ａの所定位置に、荷
重測定用のロードセルとワイヤ等の適宜な接続材料６４
により接続された磁気ヘッド５２が所定の当接力によっ
て当接させられる。この磁気ヘッド５２と磁気ディスク
２０’との当接力は、微動台５３に配置されているマイ
クロメータヘッド等の微量送り５４を動作させ、微動台
５３の上下移動部材５５に固着させた荷重付与部材５６
を図中両矢印Ｗで示す上下方向に移動させることにより
行なわれる。その後、荷重付与部材５６を磁気ヘッド５
２から離間させた後、この状態で前記ロードセル５７を
図中矢印Ｖで示す方向へ移動させることにより、磁気ヘ
ッド５２を磁気ディスク２０’から相互の当接面に対し
て直交する鉛直方向に所定速度で離間させる。そして、
この時の力を荷重−電圧変換器５８を介して記録計とし
てのペンレコーダー５９に記録して吸着力を測定する。

【００５８】また、前記ロードセル５７の上下移動は、
モータ等の適宜な駆動手段６０の回転駆動力を、所望の
速度制御手段６１を用いて制御した状態で親ネジ６２に
伝達し、前記親ネジ６２を図中両矢印Ｚで示す回転方向
の所望方向に回転させ、前記親ネジ６２に噛合されたナ
ット６３を図中両矢印Ｘで示す上下方向の所望方向に移
動させる、このナット６３に固着した支持部材６４を介
して行うものである。

【００５９】以上のような構成からなる測定装置によっ
て測定された前記磁気ディスク２０’の突設部２１’の
高さＨを８０ｎｍとした場合の突設部２１’の数Ｎと平
均上面積Ａと吸着力との関係及び、設部２１’の高さＨ
を３０ｎｍとした場合の突設部２１’の数Ｎと平均上面
積Ａと吸着力との関係を示す図１２及び図１３より明白
なことは、適正な吸着力小の領域を挟んで、吸着力大の
領域が存在することが判明したことである。この吸着力
大には、吸着力大（１）と吸着力大（２）との２種類の
領域がある。一方の吸着力大（１）の領域は、磁気ヘッ
ドと磁気ディスク２０’との接触面積が大きいために吸
着力が大きいものであり、他方の吸着力大（２）の領域
は、磁気ディスク２０’が弾性変形し、前記磁気ディス
ク２０’は磁気ヘッドと突設部２１’及び突設部２１’
以外の部分でも当接して、このため接触面積が増加して
吸着力が大きくなるものである。よって、これらの吸着
力の大きい各領域においては前記突設部２１’の機能が
発揮されない。

【００６０】また、図１２の試験結果と図１３の試験結
果とを比較すると、突設部２１’の高さＨの値により、
吸着力大（２）の領域が相違することがわかる。そし
て、前記突設部２１’の高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当
たりの突設部２１’の数をＮとすると、突設部２１’の
平均上面積Ａ（ｍｍ²）は、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内にある場合にのみ吸着力が小さくなることが判
明した。

【００６１】さらに、前記磁気ディスク２０’と同様の
構成からなる磁気ディスクに設けられた突設部２１’の
数Ｎと前記突設部の平均上面積Ａと最大摩擦係数との関
係を調査する試験を行ない、前記磁気ディスク２０’の
ＣＳＳ領域に形成される突設部２１’の形成密度の数値
規定を確認するための試験を行なった。 （試験例４）まず、磁気ディスクとしては、上述した試
験例３と同様にガラス基板Ａ’にフォトエッチングを施
して、図４に示すように角柱状の突設部２１’・・・を
相互の間隔Ｌが等しくなるように正三角形状の配置で形
成し、このガラス基板Ａ’上にＣｒを素材とした下地層
２５’Ｃｏ合金系を素材とした磁性層２６’、Ｃを素材
とした保護層２７’を順に設け、さらに厚さ１ｎｍの潤
滑層２８’を形成し、平均上面積９μm²、高さ３０ｎｍ
の角柱状の突設部２１’・・・を形成した磁気ディスク
２０’を製造した。そして、前記磁気ディスク２０’に
おいて、１ｍｍ²当たりの突設部２１’の数Ｎをパラメ
ータとした。

【００６２】また、磁気ヘッドとしては、ミニモノリシ
ックタイプのフェライトヘッドを用いた。そして、上記
構成からなる磁気ディスク２０’と磁気ヘッドを用いて
ＨＤＤに実装して、ドライブ実装ＣＳＳ試験を行ない、
磁気ディスク２０’の１ｍｍ²当たりの突設部２１’の
数Ｎと、最大摩擦係数との関係を調査する試験を行なっ
た。なお、最大摩擦係数とは、所定回数のＣＳＳ動作を
行なった後に、磁気ディスク２０’を１ｒｐｍの回転速
度で１回転させた時の摺動抵抗（摩擦力）を荷重として
ロードセルを用いて測定し、その最大荷重を磁気ヘッド
のロード荷重で除することにより算出して求めた。そし
て、最大摩擦係数１を越えた場合を「不合格」とし、最
大摩擦係数１以下を「合格」として評価した。図１４に
本試験例４の試験結果を示す。

【００６３】この試験結果を示す図１４より明らかなよ
うに、最大摩擦係数は、前述した試験例３の結果と同様
に、磁気ディスク上に設けられた突設部２１’の高さを
Ｈ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの突設部２１’の数をＮと
すると、前記突設部２１’の平均上面積Ａ（ｍｍ²）
は、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内にある場合にのみ最適範囲となることが判明し
た。

【００６４】さらに、前記磁気ディスク２０’と同様の
構成からなる磁気ディスクに設けられた突設部２１’の
数Ｎと前記突設部２１’の平均面積Ａと最大摩擦係数と
の関係を調査する試験を行ない、前記磁気ディスクのＣ
ＳＳ領域に形成される突設部２１’の形成密度の数値規
定を確認するための試験を行なった。 （試験例５）まず、磁気ディスクとしては、上記試験例
３及び試験例４と同様に、ガラス基板Ａ’にフォトエッ
チングを施して、その平均表面積９μm²、高さ６０ｎｍ
の角柱形状の突設部２１’を、図４に示すように相互の
間隔Ｌが等しくなるような正三角形状の配置で５５６個
／ｍｍ²に形成し、このガラス基板Ａ’上にＣｒを素材
とした下地層２５’、Ｃｏ合金系を素材とした磁性層２
６’、Ｃを素材とした保護層２７’、潤滑層２８’を順
に設け、一方、半径２５ｍｍ以上のデータ領域２２’ａ
には、高さ３０ｎｍ、平均表面積９μm²の角柱状の突設
部２２’を上記内周部に設けられた突設部２１’と同様
に形成した構成からなる磁気ディスク２０’を製作し
た。そして、この磁気ディスク２０’の潤滑層２８’の
厚さをパラメータとした。

【００６５】また、磁気ヘッド２０’としては、ミニモ
ノリシックタイプのフェライトヘッドを用いた。そし
て、上記構成からなる磁気ディスク２０’と磁気ヘッド
を用いて潤滑層２８’の厚さとドラッグ試験における動
摩擦係数の関係を調査する試験を行なった。動摩擦係数
は、前述した試験例４の最大摩擦係数と同様な方法によ
り求めた。この結果を図１５に示す。図１５中の動摩擦
係数の値は１０万パスまでの間の変動の範囲で示してあ
る。動摩擦係数の許容範囲を１．０以下とすると、潤滑
層２８’の厚さは０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下が適正範
囲であることが判明する。

【００６６】以上、試験例１から試験例５より本実施例
１の磁気ディスク２０によれば、ＣＳＳ特性及び吸着性
を従来の磁気ディスクに比べて著しく向上させることが
できるとともに、磁気ディスク２０の内周部ＣＳＳ領域
２１ａに形成する突設部２１の設計パラメータを最適範
囲で確実に規定することができる。そして、前記突設部
２１の設計パラメータは、磁気ディスク２０のＣＳＳ領
域２１ａに突設部２１を形成する上で極めて実用的であ
り、磁気ディクス表面との吸着を回避し、かつ磁気ヘッ
ドの浮上安定性を保証できる前記突設部２１を高精度で
確実に形成することが可能である。

【００６７】なお、上記試験例３から試験例５は、磁気
ディスク２０の内周側のＣＳＳ領域２１ａに設けられた
突設部２１についての磁気ディスク２０上における形成
密度を規定するための各試験例を示しているが、磁気デ
ィスク２０の外周部側のデータ領域２２ａに設けられた
グルーブ２２においても、前記試験例４及び５と同様の
試験を行なった結果、前記試験例４及び５と同様の結果
を得ることができた。つまり、外周部のデータ領域２２
ａに設けられたグルーブ２２においても、その高さ５ｎ
ｍ以上として、各突設部パターン２２の高さをＨ（ｍ
ｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設部パターン２２の数を
Ｎとした時に、前記グルーブ２２の平均上面積Ａ（ｍｍ
²）が、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内で形成した場合に、データ領域２２ａにおける
磁気ヘッドの浮上安定性を確実に維持することができ、
磁気記録特性の安定化を保証することが可能である。

【００６８】なお、上記実施例１の磁気記録装置におけ
る磁気ディスクは、ＣＳＳ領域には円筒状の突設部２１
・・・を形成し、データ領域２２ａには同心円状のグル
ーブ２２・・・を形成したが、前記ＣＳＳ領域に形成さ
れた突設部２１・・・の形状は、図１６に示すような前
記円筒状のものに限らず、図１７に示すような六角柱状
のもの、図１８に示すような円錐台形状のもの等の突設
状で、上記実施例１の形成高さ、形成密度等の形成条件
を満たしているものであれば、上記実施例１に用いた円
筒状の突設部２１と、同様の効果を奏することが可能で
ある。また、データ領域２２ａに形成した同心円状のグ
ルーブ２２においても、これに代えて、図１９に示すよ
うな渦巻き状のグルーブ２２２・・・、または図２０に
示すような編目状の突設面２２３を、前記データ領域２
２ａに形成した磁気ディスク２０ａ、２０ｂにおいて
も、前記グルーブ２２２または突設面２２３が、上記実
施例１に示した形成密度、形成高さ等の条件を満たして
いるものであれば、上記実施例１の磁気ディスクと同様
の効果を奏することができる。

【００６９】そして、また上記実施例１の磁気ディスク
２０におけるＣＳＳ領域２１ａに形成される突設部２１
・・・は、図２１及び図２２に示すような断面形状を有
する突設部に種々の変更が可能である。図２１に示す所
定高さＨの突設部７０は、凹凸のない環状の基板２４ａ
の表面に上記実施例１の磁気ディスク２０の構成を説明
する際に述べた下地層２５、磁性層２６、保護層２７を
形成し、この保護層２７上にフォトレジストを塗工し、
所定の形状のフォトマスクを用いて露光し、現像、エッ
チング等を行ない、フォトレジストを基板から除去する
フォトエッチングを施すことにより、所望形状の突設部
２７Ａを形成し、この後、この突設部２７Ａを設けた保
護層２７の表面に前述した潤滑層２８を所定の厚さで形
成したものである。

【００７０】図２２に示す所定高さＨの突設部８０は、
前記保護層２７と同一素材からなる基板２４ｂを用い、
この基板２４ｂにフォトレジストを塗工し、所定形状の
フォトマスクを用いて露光し、現像、エッチング等を行
ないフォトレジストを基板から除去するフォトエッチン
グを施すことにより、所望形状の突設部２４Ｂを形成
し、この後この突設部２４Ｂを設けた基板２４ｂの表面
に、前記実施例１の磁気ディスクの構成例を説明する際
に述べた下地層２５、磁性層２６を所定の厚さで形成
し、次いで前記突設部２４Ｂ表面の下地層２５、磁性層
２６を機械的方法あるいは化学的方法の適当な手段によ
って除去し、その後、前述した潤滑層２８を所定の厚さ
で形成したものである。なお、上記構成からなる図２
１、図２２に示した突設部７０、８０はＣＳＳ領域のみ
ならず、データ領域に形成されるグルーブまたは突設面
等にも同様な断面構造のものを適用することができるの
は勿論である。

【００７１】また、上記実施例１の磁気ディスク２０の
ＣＳＳ領域及びデータ領域に形成される突設部及びグル
ーブまたは突設部等の表面に潤滑層２８を形成しないも
のでも、上記実施例１の磁気ディスクと同様の効果を奏
することができる。

【００７２】以上説明したように、本実施例の磁気ディ
スクによれば、磁気ディスクに形成する突設部の設計パ
ラメータを上記のような最適範囲で確実に規定すること
により、優れた技術的効果を有する磁気ディスクを高精
度で確実に形成することが可能で、歩留まりの向上を図
ることができる。

【００７３】さらに、実施例２の磁気記録装置につい
て、以下に詳細に説明する。 （実施例２）本実施例２の磁気ディスク１００は、図２
３に示すように、その内周部側の前記ＣＳＳ領域１１０
ａにはドット状の多数の突設部１１０・・・が、磁気デ
ィスクの表面軸心から外周方向に向かって突設されてい
る。前記突設部１１０の形状は、その高さが５ｎｍ以上
であって、上記実施例１で述べたように、図１６に示す
ような円筒状のもののように、高さ方向と直交する断面
積が一定のものだけに限らず、仕様により前記突設部１
１０が摩滅して高さが変化した場合に、磁気ヘッドと当
接する前記突設部１１０の平均表面積Ａが前記各突設部
１１０の高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設
部１１０の数をＮとした時に、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の式を満たすものであれば、図１７に示すような六角柱
状のもの、あるいは図１８に示すような円錐台状のもの
等、突設状のものであれば種々のものを採用することが
可能である。

【００７４】一方、本実施例の磁気ディスク１００のデ
ータ領域１２０ａには、所定形状の多数の突設部パター
ン１２０・・・が、磁気ディスク１００の表面軸心から
外周方向に向かって突設されている。そして、前記突設
部１２０の形状は、その高さが５ｎｍ以上より好ましく
は８０ｎｍ以下であって、図２４に示すようなＶ字状の
もののように高さ方向と直交する断面積が一定のものだ
けに限らず、仕様により突設部パターン１２０が摩滅し
て、高さが変化した場合にも、磁気ヘッドと当接する前
記突設部バターン１２０の平均表面積Ａが前記各突設部
パターン１２０の高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの
前記突設部パターン１２０の数をＮとした時に、 （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の式を満たすものであれば、図２６に示すような矩形状
のもの、図２７に示すＸ状のもの等種々のものを採用す
ることが可能である。なお、上記構成からなる本実施例
２の磁気ディスク１００は、上述したような上記実施例
１の磁気ディスク２０と同様な製造工程で製造すること
ができる。

【００７５】また、上記本実施例２の磁気ディスク１０
０上に形成される突設部パターン１２０・・・の形状
が、図２４に示すようなＶ字状の形状のものとすると、
以下のような特別な効果を奏することができる。図２４
に示すＶ字状の突設部２３は、直線状の空気案内部３２
ａ、３２ａをＶ字状に接合して構成されたもで、この空
気案内部３２ａ、３２ａに挟まれて構成される平面三角
状の空間領域は空気圧縮部３２ｂと称されている。

【００７６】そこで、上記のようなＶ字状の突設部３２
を備えた磁気ディスク１００においては、この磁気ディ
スク１００が回転し始めると、突設部３２も空気中を移
動する。そして、前記突設部３２の空気案内部３２ｂに
入り込んだ空気は、空気案内部３２ａ、３２ａで両側か
ら圧縮されるので、前記突設部３２の上方には、気圧の
高い正圧の領域が発生する。

【００７７】磁気ディスク１００のデータ領域１２０ａ
に形成された前記突設部３２・・・は、それぞれの上方
に正圧領域を形成しつつ回転するので、大きな気流を生
じさせ、この気流により生じる揚力によって前記磁気デ
ィスク１００のデータ領域１２０ａを浮上走行する。こ
こで、突設部３２のような空気圧縮部３２ｂを持たない
図１６〜図１７に示すような形状の突設部３３、３４、
３５が形成された磁気ディスクにおいても、また、こう
した突設部が形成されていない磁気ディスクにおいて
も、回転によって気流を生じることができるが、突設部
３２・・・を形成した磁気ディスク１００にあっては、
その回転作動時においては前記突設部３２の空気圧縮効
果により生じる正圧により、直ちに強い気流を発生させ
得るので、従来の突設部が形成されていない磁気ディス
クよりは勿論の事、図１６〜図１８に示すような形状の
突設部が形成されて磁気ディスクよりも、磁気ヘッドの
浮上安定性を確実に保持することができるとともに、磁
気ヘッドの低浮上化を保証することができる。

【００７８】また、上述したような、図２４のＶ字型の
突設部パターン３２が奏する効果と同様な効果が得られ
る突設部の変形例について、以下に示す。図２５に示す
形状の突設部パターン３６は、この例の突設部パターン
３６が形成された磁気ディスク２０において、前記突設
部パターン３６の空気圧縮部３６ｂの下方であって、磁
気ディスク２０の表面部分に、空気圧縮補助用の溝部２
０ａを形成した例である。この溝部２０ａの深さは、突
設部パターン３６において、磁気ディスク２０の回転方
向の前方側３６Ａの下方側で深く、磁気ディスク２０の
回転方向の後方側３６Ｂの下方側で浅くなるように形成
されている。

【００７９】図２５に示す構成を採用することで、空気
圧縮部３６ｂの体積を大きくし、空気案内部３６ａ、３
６ａが圧縮する空気量を多くすることができるので、こ
れにより、図７に示す構成よりも高い正圧を発生させる
ことができ、磁気ヘッドをより早く浮上させることがで
きる。

【００８０】また、図２６に示す形状の構成例は、上記
図２４、図２５に示す突設部パターン３２、３６の変形
例で、この突設部パターン３７は、空気案内部３７ａ、
３７ａを壁部３７Ａで連結して構成したコ字状に形成さ
れ、空気案内部３７ａ、３７ａと壁部３７Ａとで囲まれ
た領域が空気圧縮部３７ｂとされている。この構成の突
設部パターン３７によっても、先に記載した突設部３２
と同様な効果を得ることができる。

【００８１】図２７に示す形状の突設部パターン３８
は、空気案内部３８ａ、３８ａをＸ字状に結合して構成
され、空気案内部３８ａの端部と他の空気案内部３８ａ
の端部との間に空気圧縮部３８ｂが形成されている。こ
の構成の突設部パターン３８によっても、先に記載した
突設部パターン３２及び３７と同様な効果を得ることが
できる。

【００８２】図２８に示す形状の突設部パターン３９
は、横長の壁部３９Ａの両端部に、短い空気案内部３９
ａ、３９ａを直角に延設したものである。この構成の突
設部パターン３９によっても、先に記載した突設部パタ
ーン３２、３７、３８と同様な効果を得ることができ
る。

【００８３】以上説明したように、データ領域２２ａに
形成される前記突設部パターン１２０の形状は、データ
領域１２０ａ上を浮上走行する磁気ヘッドの浮上安定性
を維持し、磁気記録特性の安定化を保証することが目的
であり、その高さが５ｎｍ以上より好ましくは８０ｎｍ
以下であり、磁気ヘッドと当接する前記突設部パターン
１２０の平均表面積Ａが前記突設部パターン１２０の高
さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設部１２０の
数をＮとした時に （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の式を満たすものであって、磁気ヘッドの浮上安定性を
保持し、磁気特性を保証できるものであれば、先に図示
した形状に限らないのは勿論である。

【００８４】そして、また上記実施例２の磁気ディスク
１００におけるＣＳＳ領域１１０ａに形成される突設部
１１０・・・は、上記実施例１と同様に図２１及び図２
２に示すような断面形状を有する突設部に種々の変更が
可能であり、こうした図２１及び図２２に示すような断
面形状を上記データ領域１２０ａに形成される突設部パ
ターン１２０に適用することかできるのは勿論である。
さらに、前記突設部１１０及び突設部パターン１２０に
潤滑膜２８を形成しないものにおいても、上記実施例２
の磁気ディスク１００と同様の効果を奏することができ
る。

【００８５】次に、磁気ディスク１００外周部データ領
域１２０ａに形成される突設部パターン１２０・・・の
配列状態と大きさの関係について説明する。上述したよ
うな形状からなる突設部パターン１２０・・・を磁気デ
ィスク１００のデータ領域１２０ａに設ける場合、前記
突設部パターン１２０・・・を内周部側に同心円状に形
成する配列構成の他に、図２９に示すような磁気ディス
ク１００の回転方向に沿って、突設部パターン４０〜４
４の大きさを外周部側から内周部側に順次小さくする構
成のものが突設部パターン１２０・・・の配列構成例と
して挙げられる。

【００８６】図３０は突設部パターン４０〜４４の配列
状態の他の例を示すものである。この例においては、磁
気ディスク２０の径方向に突設部パターン４０、４１、
４２、４３を順次配列しているが、各突設部パターン４
０〜４４を磁気ディスク２０の周方向に千鳥状に配列し
ている。前記したように突設部パターン４０〜４４の配
列には種々の配列方法があるが、いずれの配列方法を適
用しても良い。

【００８７】以上説明したような構成からなる本実施例
２における磁気記録装置においても、上記実施例１と同
様に、その磁気ディスクのＣＳＳ領域及びデータ領域さ
らに、前記ＣＳＳ領域とデータ領域の境界部分における
磁気ヘッドの浮上安定性を保持できるとともに、磁気デ
ィスクを構成する磁性膜が磁気異方性を必要としない磁
性膜に限らず、磁気異方性を必要とする磁性膜をも使用
可能で磁気記録装置に必要な保磁力を得ることができ
る。

【００８８】

【発明の効果】本発明による請求項１に記載の磁気ディ
スクによれば、その内周部側のＣＳＳ領域に複数の突設
部を設けることにより、磁気ディスク回転時において、
前記各突設部間に正圧領域を発生させ、これに起因する
気流を発生させる。そして、この気流が磁気ヘッドに作
用して、磁気ヘッドを速やかに浮上させるものである。
前記突設部を形成していない通常の磁気ディスクにおい
ても回転によって気流を生じるが、突設部を形成した磁
気ディスクにあっては、回転開始時に突設部間の空気圧
縮効果により生じる正圧により、直ちに強い気流を発生
させ得るので、従来よりも速く磁気ヘッドを浮上する。
よって、磁気ディスクの回転開始時に磁気ヘッドが磁気
ディスクに接触して、これを擦り付ける時間が短くな
り、磁気ディスクの損傷の恐れも少なくなる。さらに、
前記突起部の高さを５〜８０ｎｍの範囲内にすることに
よって、磁気ヘッドとの摩擦係数を適度な範囲に抑制す
ることができると同時に、磁気ヘッドの浮上姿勢に揺ら
ぎを生じることなく浮上走行できるので、磁気ヘッドの
浮上安定性をより確実に保証することができる。

【００８９】また、磁気ディスク停止時において、磁気
ヘッドが磁気ディスクのＣＳＳ領域上に接触している際
に、前記磁気ヘッドは、ＣＳＳ領域上に形成された高さ
５〜８０ｎｍの複数の突設部を介して磁気ディスクに接
触する。すると、従来の鏡面どうしの接触ではなくなる
ので、磁気ヘッドが磁気ディスクに吸着する現象は生じ
ない。よって、磁気ヘッドの吸着現象に伴って従来生じ
ていた磁気記録装置の故障は生じない。

【００９０】そしてまた、データ領域に同心円状または
渦巻き状のグルーブを設けることにより、前記ＣＳＳ領
域に形成された突設部との高さの差を低減することが可
能であって、従来データ領域にテクスチャーを形成して
いた磁気ディスクの問題とされていたＣＳＳ領域とデー
タ領域の境界部分における断差の低減を図ることが、で
き、このＣＳＳ領域とデータ領域の境界部分における磁
気ヘッドの浮上走行の安定性を確保することが可能であ
る。よって、安定した磁気記録特性を保証することがで
きる。なお、前記ＣＳＳ領域に設けられた突設部とデー
タ領域に設けられた突設部パターンとの高さの高低は、
任意な設計調整が可能である。

【００９１】そしてまた、従来のようにデータ領域にテ
クスチャーを使用した場合には、そのテクスチャーの表
面粗さを調整が困難であり、磁気ヘッドの浮上走行中ヘ
ッドクラッシュ等を生じる問題を有していたが、本発明
による磁気記録装置においては、その磁気ディスクのデ
ータ領域に同心円状または渦巻き状等のグルーブを形成
するため、ヘッドクラッシュ等の問題を回避することが
できる。さらに、前記磁気ディスクにおける磁性膜に磁
気異方性を必要としない磁性膜に限らず、磁気異方性を
必要とする磁性膜をも使用することができ、磁気記録装
置に必要な保磁力を得ることが可能である。

【００９２】そしてさらに、磁気ディスク基板の磁気ヘ
ッドに接する側には厚さ０.５ｎｍ以上で１０ｎｍ以下
の潤滑層を設けているので、繰り返し多数回行なわれる
磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上走行と摺動動作
を含めたＣＳＳ動作によっても動摩擦係数が大きくなる
ことがなく、吸着や損傷を引き起こすおそれの少ない、
より安全性の高い磁気ディスクを提供することができ
る。

【００９３】更に本発明において前記突設部の密度を１
１１〜１１１０個／ｍｍ ² の範囲とすることにより、最
大摩擦係数の値を抑えることができ、前述の潤滑層の効
果と相俟って吸着や損傷を引き起こすおそれの少ない、
より安全性の高い磁気ディスクを提供することができ
る。

【００９４】そして、上記のような条件の下で、前記Ｃ
ＳＳ領域の各突設部及びデータ領域の各突設部パターン
の高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ²当たりの前記突設部の数
をＮとした時に、前記各突設部の平均面積Ａ（ｍｍ²）
を （１０^-5／Ｎ・Ｈ）²≦Ａ≦１５×１０^-2／Ｎ の範囲内で形成することにより、磁気ヘッドの磁気ディ
スクに対する吸着力を小さく範囲に抑制することがで
き、磁気ヘッドの媒体対向面に対して、極めて良好な磁
気ヘッドのＣＳＳ特性を維持することができ、安定した
磁気記録特性を可能することができる。

【００９５】

【００９６】

【００９７】

【００９８】従って、本発明の磁気ディスクによれば、
その内周部側のＣＳＳ領域においては、磁気ヘッドとの
吸着及び摺動抵抗（摩擦力）を低減させることができ、
ＣＳＳによる耐久性の向上を図り、外周部側のデータ領
域においては、このデータ領域上を浮上走行する磁気ヘ
ッドの浮上安定性を図るとともに、磁気ヘッドのさらな
る低浮化を図ることを可能とする。そしてさらに、前記
ＣＳＳ領域とデータ領域の境界領域における高さの設計
調整が可能であることから、前記境界領域における断差
を低減し、この境界領域上を走行する磁気ヘッドの浮上
安定性を図り、磁気記録特性の安定化を保証することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明における実施例１の磁気
ディスクを示す概略図である。図１（ｂ）は、図１
（ａ）の側断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の
要部拡大図である。

【図２】図２は、本発明における実施例１の磁気ディス
クの製造方法を説明するための図である。

【図３】図３は、本発明における実施例１の磁気ディス
クに設けられる突設部をフォトリソグラフィー技術によ
り形成する形成工程を説明するための図である。

【図４】図４は、本実施例１の試験例１から試験例６に
おける磁気ディスクのＣＳＳ領域に設けられた突設部の
配列状態を説明するための図である。

【図５】図５は、実施例１の試験例１から試験例６にお
ける磁気ディスクのＣＳＳ領域に設けられた突設部の断
面形状を説明するための図である。

【図６】図６は、実施例１の試験例１における試験結果
を示す図である。

【図７】図７は、実施例１の試験例２における試験結果
を示す図である。

【図８】図８（ａ）は、本発明における磁気ディスクに
設けられる突設部の理想的な形状を示す図である。図８
（ｂ）は、図８（ａ）に示す突設部を設けた磁気ディス
クにおけるベアリングカーブを示す図である。図８
（ｃ）は、図８（ａ）に示す突設部を設けた磁気ディス
クにおける振幅分布を示す図である。

【図９】図９（ａ）は、本発明における磁気ディスクに
設けられる突設部の一構成例を示す図である。図９
（ｂ）は、図９（ａ）に示す突設部を設けた磁気ディス
クにおけるベアリングカープを示す図である。図９
（ｃ）は、図９（ａ）に示す突設部を設けた磁気ディス
クにおける振幅分布を示す図である。

【図１０】図１０（ａ）は、従来磁気ディスク表面に設
けられ使用されていたテクスチャーの形状を示す図であ
る。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示すようなテクス
チャーが設けられた磁気ディスクにおけるベアリングカ
ーブを示す図である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に
示すようなテクスチャーが設けられた磁気出ィクスにお
ける振幅分布を示す図である。

【図１１】図１１は、実施例１の磁気ディスクにおける
試験例３における磁気ディスクに対する磁気ヘッドの吸
着力測定装置を示す概略図である。

【図１２】図１２は、本実施例１における試験例３の試
験結果を示す図である。

【図１３】図１３は、本実施例１における試験例３の試
験結果を示す図である。

【図１４】図１４は、本実施例１における試験例４の試
験結果を示す図である。

【図１５】図１５は、本実施例１における試験例５の試
験結果を示す図である。

【図１６】図１６は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクに設けられた突設部の一構成例を示す図である。

【図１７】図１７は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクに設けられた突設部の一構成例を示す図である。

【図１８】図１８は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクに設けられた突設部の一構成例を示す図である。

【図１９】図１９は、本実施例１におけるデータ領域に
設けられた渦巻き状のグルーブの例を示す図である。

【図２０】図２０は、本実施例１におけるデータ領域に
設けられた編目状の突設面の構成を示す図である。

【図２１】図２１は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクの突設部の一構成例の側断面を示す図である。

【図２２】図２２は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクの突設部の一構成例の側断面を示す図である。

【図２３】図２３（ａ）は、実施例２の磁気ディスクの
概略構成図である。図２３（ｂ）は、図２３（ａ）の即
断面図である。図２３（ｃ）は、図２３（ｂ）の要部拡
大図である。

【図２４】図２４は、実施例２の磁気ディスクにおける
データ領域に設けられた突設部パターンの一構成例を示
す図である。

【図２５】図２５は、実施例２の磁気ディスクにおける
データ領域に設けられた突設部パターンの一構成例を示
す図である。

【図２６】図２６は、実施例２の磁気ディスクにおけね
データ領域に設けられた突設部パターンの一構成例を示
す図である。

【図２７】図２７は、実施例２の磁気ディスクにおけね
データ領域に設けられた突設部パターンの一構成例を示
す図である。

【図２８】図２８は、実施例２の磁気ディスクにおけね
データ領域に設けられた突設部パターンの一構成例を示
す図である。

【図２９】図２９は、実施例２の磁気ディスクにおける
突設部パターンの配列例を示す図である。

【図３０】図３０は、実施例２の磁気ディスクにおける
突設部パターンの配列例を示す図である。

【図３１】図３１（ａ）は、ＣＳＳ領域に複数の突設部
が設けられ、データ領域にテクスチャーが形成された構
成からなる磁気ディスクを示す概略構成図である。図３
１（ｂ）は、図３１（ａ）の側断面図である。図３１
（ｃ）は、図３１（ｂ）の要部拡大図である。

【図３２】図３２（ａ）は、従来の磁気ディスクにおけ
る磁気ディスク基板の側断面を示す概略図である。図３
２（ｂ）は、図３２（ａ）の表面に積層された積層膜の
断面構造を示す図である。

【符号の説明】

２０ 磁気ディスク ２０’磁気ディスク ２１ 突設部 ２１’突設部 ２１’ａ 内周部側（ＣＳＳ領域） ２１ａ 内周部側（ＣＳＳ領域） ２２ 突設部 ２２’突設部 ２２ａ 外周部側（データ領域） ２２’ａ 外周部側（データ領域） ７０ 突設部 ８０ 突設部 １００ 磁気ディスク １１０ 突設部 １１０ａ 内周部側（ＣＳＳ領域） １２０ グルーブ １２０ａ 外周部側（データ領域） ２２０ 突設面（グルーブ） ２２０’底面部 Ｈ 突設部の高さ Ａ 磁気ディスク基板 Ａ’磁気ディスク基板 Ｂ 磁気ディスク基板 Ｃ 磁気ディスク基板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドによって情報の読み書きがな
   され、回転駆動されるとともに、基板上に磁性層と保護
   層と潤滑層が被覆された磁気ディスクにおいて、 磁気ディスクの基板の表面と裏面の少なくとも一方にお
   いて磁気ヘッドの浮上を行うＣＳＳ領域に相当する内周
   部に突起状の突設部が多数形成され、データの記録再生
   を行なうデータ領域に相当する外周部に同心円状または
   渦巻き状のグルーブが形成されてなり、前記磁気ディスクにおけるＣＳＳ領域に相当する内周部
   側に設けられた前記突設部高さが５ｎｍ以上８０ｎｍ以
   下とされ、前記突設部高さをＨ（ｍｍ）、１ｍｍ ² 当た
   りの前記突設部の数をＮとした時に、前記各突設部の平
   均上面積Ａ（ｍｍ ² ）が、 （１０ ^-5 ／Ｎ・Ｈ） ² ≦Ａ≦１５×１０ ^-2 ／Ｎ の範囲内にあり、前記潤滑層の厚さが０.５ｎｍ以上、
   １０ｎｍ以下とされてなる ことを特徴とする磁気ディス
   ク。
2. 【請求項２】 前記突設部の密度が１１１〜１１１０個
   ／ｍｍ ² の範囲とされたことを特徴とする請求項１記載
   の磁気ディスク。