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JP3038888B2 - 磁気ディスク - Google Patents

磁気ディスク

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Publication number
JP3038888B2
JP3038888B2 JP02298724A JP29872490A JP3038888B2 JP 3038888 B2 JP3038888 B2 JP 3038888B2 JP 02298724 A JP02298724 A JP 02298724A JP 29872490 A JP29872490 A JP 29872490A JP 3038888 B2 JP3038888 B2 JP 3038888B2
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JP
Japan
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magnetic
magnetic disk
disk
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magnetic head
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清志 太田
和浩 木村
健児 矢沢
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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    • G11B5/70Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/712Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the surface treatment or coating of magnetic particles
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    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S428/90Magnetic feature

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円板状の剛性基板に磁性層が形成されてな
る磁気ディスク(いわゆるハードディスク)に関するも
のである。
〔発明の概要〕 本発明は、テクスチャ処理により表面粗さが規定され
てなる磁気ディスクにおいて、径方向における算術平均
中心線から最深谷底までの値Rvと最高山頂までの値Rpの
関係を最適化することで、CSS(コンタクト・スタート
・ストップ)耐久性の向上を図ろうとするものである。
〔従来の技術〕
例えばコンピュータ等の記憶媒体としては、ランダム
アクセスが可能な円板状の磁気ディスクが広く用いられ
ており、なかでも基板にアルミニウム合金等を用いた,
いわゆるハードディスクが、応答性に優れ記憶容量が大
きい等の理由により、固定ディスクあるいは外部ディス
クとして用いられている。
ところで、上述の磁気ディスク(ハードディスク)に
おいては、走行性,耐久性等の観点から、磁気ヘッドと
の接触面が微細な凹凸によって適度な表面粗さを有する
ことが必要とされ、例えば円板状の剛性基板の表面を周
方向にラッピングし微細な傷を付けることで前記表面粗
さをコントロールする技術が、テクスチャ処理として知
られている。
この場合、磁気ディスクの表面粗さは、主に磁気ヘッ
ドの浮上量さCSS特性によって制約され、表面粗さが過
度に大きすぎると,いわゆるヘッドヒットの原因とな
り、逆に表面粗さが小さすぎると磁気ヘッドとの摩擦係
数が大きくなるという不都合が生ずる。
したがって、これまでは磁気ディスク表面の表面粗さ
を中心線平均粗さRa等で評価し、これを最適化すること
で磁気ヘッドとの最大摩擦力を下げ、耐久性を高めた
り,いわゆるはりつきを解消することが検討されてい
る。(例えば特開昭62−46429号) 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、本発明者等が、磁気ヘッドにおける最
も重要な特性であるCSS耐久性について検討を重ねたと
ころ、前記中心線平均粗さ等を規定するだけでは不十分
であるとの結論を得るに至った。
本発明は、このような検討結果に基づいて提案された
ものであって、磁気ヘッドに対する摩擦係数が小さいこ
とはもちろん、CSS耐久性にも優れた磁気ディスクを提
供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、上述の目的を達成すべく鋭意検討を重
ね、磁気ディスクの表面の凹凸の状態によって、磁気ヘ
ッドと磁気ディスク表面間に摩擦力が働く時間に差が生
じることを見出した。そして、磁気ヘッドに加わるCSS
時の摩擦力の時間変化を詳細に検討したところ、磁気デ
ィスク表面の径方向における表面凹凸の算術平均中心線
から最深谷底までの値Rvと最高山頂までの値Rpが所定の
関係にあるときに摩擦力が働く時間が短くなり、最も良
いCSS特性が得られることがわかった。
本発明は、上述の知見に基づいて完成されたものであ
って、周方向にテクスチャ処理された円板の剛性基板上
に少なくとも磁性層が形成されてなる磁気ディスクにお
いて、該磁気ディスク表面の径方向における表面凹凸の
算術平均中心線から最深谷底までの値Rvと最高山頂まで
の値Rpとが、1.20≧Rp/Rv≧0.6なる関係を満足すること
を特徴とするものである。
上記表面凹凸の算術平均中心線から最深谷底までの値
Rvと最高山頂までの値Rpは、第1図に示すように、測定
区間における表面凹凸の高さの算術平均を求め、これを
中心線Lとしたときに、中心線Lから測定区間内で最も
深い谷の谷底までの深さ及び中心線Lから測定区間内で
最も高い山の山頂までの高さとして測定されるものであ
る。そして、これらの値Rv,Rpは、磁気ディスク表面の
中心線平均粗さ等が同じであっても表面凹凸の振幅分布
によって大きく異なった値を示す。
本発明では、剛性基板の表面状態をコントロールする
ことで、磁気ディスク表面の表面凹凸における前記Rv,R
pがRp/Rv≧0.6なる関係を満足するように設定する。な
お、ここで表面凹凸の状態が問題となるのは、実際に磁
気ヘッドと接触する磁気ディスク表面であって、したが
って例えば磁性層表面が直接磁気ヘッドと接触する場合
には磁性層の表面状態が、また磁性層表面にカーボン保
護膜が形成されている場合にはカーボン保護膜の表面状
態が前記関係を満足する必要がある。
このとき、中心線平均粗さRaや最大高さRmaxの値は任
意であるが、あまり表面が荒れ過ぎると磁気ヘッドの走
行に支障を来たし電磁変換特性も低下することから、中
心線平均粗さRaは20nm以下、最大高さRmaxは200nm以下
とすることか好ましい。
剛性基板の表面状態は、テクスチャ処理によってコン
トロールされるが、テクスチャ処理の手法としては、ラ
ッピングテープを基板の周方向にこすりつけ、基板の周
方向に微細な傷を付ける方法が好適である。ここで、ラ
ッピングテープの種類(例えば表面粗さ等)を変えた
り、異なる種類のラッピングテープによる処理を組み合
わせること等で、前記磁気ディスク表面の表面凹凸にお
けるRv,Rpの値をコントロールすることがでる。
テクスチャ処理される基板は、剛性の基板であって、
アルミニウム基板、アルミニウム合金基板、Ni−Pメッ
キを施したアルミニウム基板,アルミニウム合金基板、
アルマイト処理を施したアルミニウム基板,アルミニウ
ム合金基板、ガラス基板、ポリエーテルイミド,ポリカ
ーボネート,ポリサルホン,ポリエーテルサルホン,ポ
リアセタール,ポリフェニレンサルファイド等の材料よ
りなるプラスチック基板等が使用可能である。
一方、前記剛性基板上に形成される磁性層は、磁性粉
末,結合剤等を主体とする磁性塗料を塗布することによ
って形成される磁性塗膜であってもよいし、強磁性金属
材料(例えばCo−Ni合金やCo−Cr−Ta合金,Co−Cr−Ni
合金等)をメッキや蒸着,スパッタ等の薄膜形成技術に
より成膜することによって形成される金属薄膜であって
もよく、何ら制約されるものではない。また、磁性層と
して金属薄膜を形成する場合には、必要に応じて下地膜
を形成してもよい。この場合、下地膜の材質としては、
Bi,Cr等が挙げられ、膜厚は数十Å〜数千Å程度(例え
ばCr下地膜の場合、700〜1000Å程度)に設定すればよ
い。
さらに、前記磁性層の表面には、必要に応じてカーボ
ン保護膜や潤滑剤層等が形成されていてもよい。使用す
る潤滑剤の種類は任意であるが、特にパーフルオロポリ
エーテル系の潤滑剤が好適である。また、カーボン保護
膜の膜厚は200〜500Åの範囲であることが好ましく、潤
滑剤層の膜厚は20〜60Åの範囲であることが好ましい。
〔作用〕
磁気ヘッドを接触させた状態で磁気ディスクの回転数
を第2図(A)に示すように次第に上げていくと、CSS
開始時に磁気ヘッドと磁気ディスク表面の間に働く摩擦
力は、第2図(B)に示すようなものとなる。そして、
このとき磁気ディスクあるいは磁気ヘッドに加わるダメ
ージの大きさは、摩擦力の積分値で与えられる。
ここで、前記摩擦力のカーブは、磁気ディスク表面の
表面凹凸におけるRv,Rpの値によって変化し、Rp/Rvの値
が小さいと、磁気ヘッドに加わる最大摩擦力Fmはさほど
変わらないが、摩擦力が磁気ヘッドの浮上とともに零に
なるまでの時間tmが長くなる傾向にある。このことは、
Rp/Rvの値が小さくなると、磁気ヘッドに働く摩擦力は
尾を引き、磁気ヘッドが磁気ディスク表面を引きずる時
間が長くなることを示している。
したがって、例えば最大摩擦力を下げるために表面粗
さを粗くした場合、通常はRvの値が大きくなってRp/Rv
の値が小さくなり、摩擦力が零になるまでの時間tmが長
くなって積分値が大きくなり、結果としてCSS耐久性が
悪くなることになる。
これに対して、本発明においては、Rp/Rvの値を0.6以
上としているので、摩擦力が零になるまでの時間tmが短
いものとなり、CSS耐久性が確保される。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて説明す
る。
実験例1 本実験例において使用したサンプルディスクは、Ni−
Pメッキが施されたテクスチャ処理により表面凹凸状態
を変えたアルミニウム基板上に磁性層、カーボン保護膜
及び潤滑剤層を順次成膜してなるものである。磁性層
は、Co−Ni合金(Co90原子%、Ni10原子%)のスパッタ
膜であり、膜厚500Åである。また、磁性層の下地膜と
して、膜厚100Åのビスマス下地膜を形成した。一方、
カーボン保護膜の膜厚は350〜400Å、潤滑剤層の膜厚は
40Åとした。使用した潤滑剤は、パーフルオロポリエー
テル(商品名:フォンブリン)である。
各サンプルディスクのRp,Rv,Rp/Rv,並びに磁気ヘッド
に加わる最大摩擦力Fm,摩擦力が磁気ヘッドの浮上によ
って零になるまでの時間tmを表1−1及び表1−2に示
す。ここで、表1−1に示すサンプルディスクが本発明
の実施例に相当し、表1−2に示すサンプルディスクは
比較例に相当する。
なお、各サンプルディスクにおけるRp,Rv,Rp/Rvの各
値は、磁性層及びカーボン保護膜を形成した状態で測定
し、測定長は0.6mmとした。
また、最大摩擦力Fmや時間tmの測定に際しては、磁気
ディスク回転数を3600rpm、前記回転数まで立ち上がる
までの時間〔第2図(A)中のT〕を4秒とした。
これらの表を見ても明らかな通り、磁気ディスクの表
面状態をコントロールしRp/Rvの値を0.6以上としたとき
に、特に摩擦力が零になるまでの時間tmが短くなり、積
分された摩擦力が小さくなることがわかる。
実験例2 磁性層をCo−Cr−Ta合金とし、Crを下地膜として先の
実験例1と同様にサンプルディスクを作成した。Co−Cr
−Ta合金の膜厚は500Å、Cr下地膜の膜厚は700Åであ
る。なお、磁性層として好適なCo−Cr−Ta合金の組成範
囲は、CoxCryTaz(x,y,zはいずれも重量%)としたとき
に、 4≦y≦20 0<z≦5 x=残部 であるが、ここではCo86Cr12Ta2とした。
これらサンプルディスクについても、Rp,Rv,Rp/Rv,並
びに磁気ヘッドに加わる最大摩擦力Fm,摩擦力が磁気ヘ
ッドの浮上によって零になるまでの時間tmを測定した。
結果を表2−1及び表2−2に示す。ここでも、表2−
1に示すサンプルディスクが本発明の実施例に相当し、
表2−2に示すサンプルディスクは比較例に相当する。
磁性層をCo−Cr−Ta合金(Co86Cr12Ta2)とした場合
にも、Rp/Rvの値を0.6以上とすることで、やはり積分さ
れた摩擦力が小さくなることがわかる。
さらに、磁性層をCo84Cr12Ta4として同様の実験を行
ったところ、Co86Cr12Ta2の場合と同様の結果が得られ
た。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明において
は、磁気ディスクの表面凹凸におけるRp/Rvの値を0.6以
上となるように設定しているので、磁気ヘッドや磁気デ
ィスクに加わるダメージ(特に摩擦力の積分値)を小さ
くすることができ、CSS耐久性を向上することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はRp及びRvを説明するための模式図である。 第2図(A)はCSS開始時の磁気ディスクの回転数の変
化を示す特性図であり、第2図(B)はそのときの摩擦
力の変化を示す特性図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−23419(JP,A) 特開 昭61−243937(JP,A) 特開 昭62−46429(JP,A) 特開 平1−208724(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/82

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周方向にテクスチャ処理された円板状の剛
    性基板上に少なくとも磁性層が形成されてなる磁気ディ
    スクにおいて、 該磁気ディスク表面の径方向における表面凹凸の算術平
    均中心線から最深谷底までの値Rvと最高山頂までの値Rp
    とが、 1.20≧Rp/Rv≧0.6 なる関係を満足することを特徴とする磁気ディスク。
JP02298724A 1990-01-19 1990-11-02 磁気ディスク Expired - Fee Related JP3038888B2 (ja)

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DE69103778T DE69103778T2 (de) 1990-01-19 1991-01-18 Magnetische Aufzeichnungsplatte.
EP91100601A EP0438177B1 (en) 1990-01-19 1991-01-18 Magnetic recording disk
KR1019910000819A KR910014880A (ko) 1990-01-19 1991-01-18 자기 기록 디스크
US07/644,222 US5144512A (en) 1990-01-19 1991-01-22 Magnetic recording disk having textured surface

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