JPS59186123A - フロツピ装置用磁気デイスク - 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】 〔発明の利用分野〕　　　　　　　　　　　　　田本発
明は、磁気ヘッドと磁気記録媒体とを接触・させて記録
再生を行うフロッピ装置などの磁気ディスクにかかわり
、特に、短波長、高トラツク密度での記録再生が可能で
、長寿命、高信頼性を有・するフロッピ装置用磁気ディ
スクに関するもので旨ある。

〔発明の背景〕

従来のフロッピ装置用磁気ディスク（以下フロ。

ッピディスクと記す）は、ポリエステルフィルム等の有
機物質でできていたので、熱膨張率が太き２（く、さら
にディスクの加工精度にも欠けていたた゛め、該フロッ
ピディスクを装置に挿入する際の位。

置合わせの再現性に乏しく、トラック幅を］００１１ｍ
’程度以下にすることが回動であり、ＶＴＲ、コンビ。

ユータ装置におけるような２０μｍ程度の高トラッ９り
密度を達成することができなかった。さらには°、従来
のフロッピディスクは、吸水、吸湿などによ。

るディスクの反り、寸法変化が著しく、しかも寸。

状変化には異方性があるために、特に短波長での。

磁気記録を行う際にはディスク厚みの不均一等に１パ基
づくスペーシング損失、アノマス損失が太キ＜・なり、
高密度での記録ができないという欠点もあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高トラツク密度、短波長での１記録再
生が可能で、長寿命、高信頼性を有するフロッピディス
クを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、−１−記目的を達成するため、金属からなる
基板に有機系樹脂層を介して磁気記録媒体層・、　３　
。

を形成することが要点であるが、これについて以。

下詳細に説明する。

従来のコンピュータ装置用磁気ディスクは、基。

板がＡｔで構成されており、熱膨張率が有機物質。

に比べて小さく、加工精度も高いため、基板表面゛を十
分に平滑にしさえすればフロッピ装置におけ。

るような問題点はないことが知られている。従っ。

て、フロッピディスクも、基板を金属とすれば上゛記問
題点を改善できると予想され、実際、ごく最“近、フロ
ッピディスクの中央部（チャック部）の１゛１みを金属
とした複合ディスクも提案され、トラフ・り密度はかな
り改善されたが、記録部の基板が有・機物であるため、
前記したと同じ理由により高密・度記録はできていない
。本願発明者らも、上記の・考えの下にフロッピディス
クの金属化について鋭１）意検討を重ねたが、その結果
、基板をすべて金属・とすれば」二記問題点はかなり改
善されるが、フロ・ッピ装置ではコンピュータ用磁気デ
ィスク装置と・は異なりヘッドをディスクに接触させて
磁気記録・を行うため、従来の有機物質を基板としたフ
ロラ２・１４　・ ピディスクに比べて寿命が著しく短かくなってし。

まうことかわかった。ところが、後でより詳細に。

述べるように、金属薄板の」−にポリイミド゛、ポリ“
エステル、ポリエステルフィルム等の有機系物ｒを付け
、さらにこの」〕に磁気記録層を形成するこ゛とで、従
来のフロッピディスクとほぼ同寿命で、しかも高トラツ
ク密度、高記録密度での記録が可。

能なディスクを提供できることを見い出した。これらの
効果は、有機系物質の厚さを金属基板の約゛１０倍以上
とすると小さくなった。また、このよう口［に有機系物
質を介在せしめたディスクは、金属だ・けからなるディ
スクに比べ、より短波長での記録・再生ができることも
明らかになった。また、フロッピ装置ではヘッドとディ
スクとを接触させて磁・低記録を行うため、」上記した
構造の磁気ディスクｌ）では基板となる金属の板厚が特
に重要で、ヘッド。

とディスクとを接触させずにスペーシングを設け。

て磁気記録を行うコンピュータ装置用の磁気ディスクの
ように基板を厚くすると、再生出力が低下・するととも
に、記録密度も劣化することが確認さハ１れた。これは
、ヘッド接触状態が金属基板厚によ。

って大きく変化するためであることが干渉縞観察。

により明らかになり、金属基板の板厚は１０μｍな。

いし０．２　ｍｍが適当であることがわかった。　　　
。

以」−のように、本発明は金属基板を用いるフロッピデ
ィスクについて鋭意研究してなされたものであり、熱膨
張率が小さく基板加工精度も高い板厚１０１１ｍないし
０．２　ｍｍの金属基板上に、有機樹脂。

を介して磁気記録層を形成することで、耐ヘッド。

衝撃特性を向」二せしめ、長寿命で高トラツク密度１゛
二高記録密度の記録が可能なフロッピディスクを提供す
るものである。また、基板として圧延材を用・いること
で研摩工程等が省けることから、安価に・ディスクが提
供できるので、フロッピ装置用のディスクとして特に有
用である。さらに、本発明に１）よる磁気ディスクは、
特に短波長記録が可能な垂直磁気記録用として有効であ
り、その際、垂直磁・気記録媒体層を高透磁率軟磁性層
で裏打ちするこ・とにより高出力化を、また垂直磁気記
録層および裏打ち層の膜厚をそれぞれ、０．０１　ｔｔ
ｒｎ以」−１μｍ以’１１下、より望ましく０．１μｍ
以」ユ旧４．１ｔｍ以下、および。

０．５μｍ以」−とすることにより高記録密度化を図る
。

ことができる。さらに、前記ディスク表面に膜厚０００
５μｍ以−１−０，０８ｐｍ以下の非磁性層を設けるこ
とで、高特性を保持したまま長寿命化することかでパき
る。金属基板」二に設ける有機樹脂層の厚さは、前述の
ように金属基板の厚さの１０倍以下とするが°、下限は
特に存在せず、多少なりとも有機樹脂層が存在すればそ
れなりの効果がある。しかし、さら。

に好ましくは、有機樹脂層の厚さを０１μｍ以」二、１
“よりさらに好ましくは０．５μｍ以」−１十分な効果
を・得るには１μｍ以」−とするのがよい。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明により作成されたフロッピデ）イスクの断面
図であって、１１はＡｔ、パーマロイ、センダスト、ス
テンレス、真ちゅうなどの金属からなる板厚が１０μｍ
ないし０．２　ｍｍと薄い金属基板・であり、該金属基
板１１上に、ポリイミド系樹脂、・ラダー型シリコーン
樹脂などの有機系樹脂でスピ・・・・　７　・ ノナ−塗布法、ディプ法、蒸着法、スパッタリン。

グ法などにより有機系樹脂層１２．１２′を形成し、さ
゛らに、蒸着法、スパッタリング法などで作成した“Ｆ
ｅ−８ｉ、Ｆｅ−Ｔｉ、　Ｃｏ−Ｚｒ−Ｍｏ非晶質、Ｆ
ｅ−Ｎｉなどの゛磁性合金層１３．１３′を介して、垂
直磁気記録媒体膜層１４．１４′を形成せしめたもので
ある。ここで、垂。

直磁気記録媒体膜層１４．１４′は、スパッタリング法
。

または蒸着法で作成したＣ０−Ｃｒ磁性合金、メッキ゛
法などで形成したＣＯ薄膜、Ｂａフェライト塗布膜。

など、垂直磁気異方性を示す薄膜からなるものでｌｆｌ
あり、さらに、該薄膜の」−に、ＭｏＳ２、ポリイミド
・系樹脂、８１０２などからなる保護層１５．１５′を
形成・せしめたものである。

第２図に、金属基板として、５０μｍ、　Ｑ、］、ｍｍ
の・パーマロイ、７０μｍ厚のステンレス圧延基板、０
．１１ｍｍ厚の真ちゅう圧延基板、Ｑ、２ｍｍ厚のＡ７
＝基板を・用い、ポリイミド系樹脂」ユにＣ０８ｏ−Ｃ
ｒ２ｏ薄膜をそ・れぞれ０．５μｍ、形成した、別の実
施例に関するポ・リイミド系樹脂膜厚の効果をそれぞれ
２１．２２．２３−。

２４および２５として示す。図中、２１は基板が５０μ
ｍ１）１、８　。

のパーマロイの場合、２２はＱ、］　ｍｍのパーマロイ
の場合、２３は７０１１ｍ厚のステンレス圧延板の場合
、２４はＱ、］　ｍｍｍの真ちゅう圧延板の場合、２５
は０．２ｍｍ厚のＡ７基板の場合である。本図より明ら
かなように、寿命は基板の板厚にはほとんど依存せずほ
ぼ一定であるが、ポリイミド系樹脂膜を０１μｍ程度以
−りとすれば、２倍以」−媒体の寿命が延びる゛ことが
わかる。なお、同図には、基板として７０μｍｌ厚のス
テンレス圧延基板を用い、５ｉ０２をポリイミ。

ド系樹脂の代わりに使用し、その」二にＣ０ＰＡ−Ｃｒ
２０□′薄膜を０５μｍ形成した場合についても符号２
６とし。

て示しておいたが、この場合には効果はほとんど′認め
られない。なお、前記したディスク」−にＭｏＳ２もし
くは５ｉ０２を０００１〜０２μｍスパッタリングした
ところ、寿命はさらに２〜５倍向上したが、０．０８μ
ｎ’＋”以」−の場合には、再生出力が保護膜を形成せ
しめない場合に比べて１／２以下に低下し、実用にはな
らないことがわかった。また、保護膜の膜厚が　０．０
０５μｍよりも小さい場合には、寿命は保護膜が゛ない
場合と同じであった。　　　　　　　　　　噸・第３図
には、Ｑ、１ｍｍ厚のＡｔ圧延板、ステンレス基、およ
び比較のためのポリエステルの基板の゛片面に、ポリイ
ミド系樹脂を４μｍスピンナー塗布塗布形成し、加熱硬
化した後に、Ｎｉ８ｏ−Ｆｅ２Ｏ合金薄膜。

を０１μｍ厚のスパッタＴｉ膜を介して１μｍスパッ″
タリング法で形成し、さらにＢａフェライトを含む樹脂
層を塗布法（垂直塗布媒体）で形成し、ｏ、１４７７ｍ
厚に成形した、さらに別の実施例および比較例に関する
実験結果を３１．３２．３３として示す。図。

中、３１は基板がＡｔ圧延板、３２は基板がステンレス
圧延板の実施例の場合であり、３３は基板がポリニス・
チル基板である比較例の場合である。ポリエステ・ル基
板では、外気温、湿度などの環境の変化に応・じてディ
スクが変形するために出力変動が激しい・のに対し、金
属基板上に有機系樹脂層を形成したｌ）ディスクでは、
その影響が一小さいことがわかる。・第４図には、５０
μｍのステンレス圧延板の基板、および比較のための５
０μｍのポリイミド樹脂基板・、１−に、２μｍのポリ
イミド系樹脂をディプ法で基板・両面に付着させ、加熱
硬化後、カレンダーロール２・）で成形した後、ｃｏ−
７ｒ−ＭＯ磁性合金を１１μｍスパッ。

クリング法で両面に形成し、さらにＣｏＦ３Ｂ−ｃｒｌ
ｏ−Ｍｏ２゜合金薄膜を０．７μｍスパッタリング法で
両面に形成した、他の実施例および比較例によるフロッ
ピデ。

イスクを、トラック幅が５０１１ｍの磁気ヘッドを備−
゛えたフロッピ装置で測定した際の、再現性に関す。

る結果を／１１．４２で示す。図中、４１は基板がステ
ンレス基の場合であり、４２は基板がポリイミド樹脂板
の場合である。フロッピ装置へのディスク挿入。

時の位置決め精度がポリイミド基板ではステンレス圧板
に比べて悪いため、相対的に再生出力がポリイミド基板
のものでは低下するのに対し、金属・基板」ユに有機系
樹脂層を形成したものでは再現性・良く高出力が得られ
ていることがゎがる。また、金属を基板として用いた本
発明の場合には、ロットト間のばらつきも非常に少なか
った。

第５図には、４０　ｐｍ、１００７１ｍ　、　０．２　
ｍｍのステンレ。

ス圧延基板」ユにポリイミド樹脂を１１１ｍスピンナー
・塗布し、加熱硬化し、カレンダーロール処理を施。

した後、Ｆｅ−８ｉ　−Ｒｕ磁性合金膜をスパッタリン
グ法・・・・　１１・ で形成し、さらにＣ０８３−Ｃｒ＋ｙ合金膜をスパッタ
リング法で形成し、その上に００５μｍのＡＬ２０３膜
をスパッタリング法で形成した、別の実施例（両面型）
。

に対する、フロッピ装置による評価例を５１．５２、。

５３で示す。図中、５１．５２．５３は、ステンレス基
板の板厚がそれぞれ４０ｐｍ、　１００μｍ、　０．２
ｍｍの場合で゛ある。記録密度特性Ｄｓｏ　（１−ＫＢ
ＰＩでの出力が半分。

となる記録密度）は、金属基板の板厚にはほとん゛ど依
存しないが、Ｃｏ　−Ｃｒ媒体膜厚には大きく依存゛す
ることがわかる。すなわち、Ｃｏ　−Ｃｒ膜厚を０．０
１　”’μｍ以上０．１４μｍ以下とすることで、５０
μｍのポリ・エステル基板」−に同じ条件でＣｏ　−Ｃ
ｒ膜を形成せしめたディスクで得られた最大特性である
５ＱＫＢＰＩ　’（第５図に符号５４で示す）に比べ、
それ以」−の高。

密度特性が得られていることがわかる。なお、　１１Ｃ
ｏ　−Ｃｒ膜厚を１μｍより大きくした場合には、面内
・記録方式に比べて高い記録密度が得られるものの・、
高記録密度特性を得るためにギャップ長を０．４μｍ・
と小さくしたＭｎ−Ｚｎフェライトヘッドでは十分な記
録ができず、オーバーライド特性が悪いために一支２ この媒体は実用に向かないことがわかった。　　。

第６図には、板厚Ｑ、］　ｍｍのステンレス圧延板１ダ
にラダー型有機シリコーン樹脂を３μｍスピンナー゛塗
布し、加熱、カレンダーロール処理を施した後−Ｆｅ−
８ｉ、　Ｆｅ−Ｔｉ、Ｎｉ　−Ｆｅ　−Ｍｏ合金膜をス
パッタリン５グ法でそれぞれ形成した後、垂直磁気特性
を有す。

るようにＣＯを０．２μｍメッキ法で形成せしめ、Ｃｒ
Ｏ２゜を００１μ苗スパツタリング法で形成せしめた他
の実゛施例に関して、フロッピディスク装置で評価した
。

結果を６１．６２．６３で示す。図中、６１はＦｅ−８
ｉ合金１０膜の場合、６２はＦｅ−Ｔｉ合金膜の場合、
６３はＮｉ　−Ｆｅ　−Ｍ。

合金膜の場合である。再生出力の大きさは、裏打・ち層
の膜厚が大きいほど大きくなることがゎがる・。

この効果は裏打ち層の飽和磁束密度ＢＳが大きい・はど
大きく、ＢＳが］、８ＴのＦｅ−８ｉ合金、ＢＳが１５
Ｔ）のＦｅ−Ｔｉ合金では、膜厚がそれぞれ約０．５７
７ｍ、１．ｏ。

μｍ以」二で出力は最大となるが、ＢＳが０．９　Ｔと
小さ。

なＮｉ　−Ｆｅ　−Ｍｏ合金では、膜厚が０．５／ｊｍ
程度以」〕で・初めて再生出力が大きくなり、１５μｍ
以」−で最大・となった。同様の実験を、蒸着法で形成
したＣｏ・・・薄膜についても行った。この場合には、
Ｃｏは面。

内に磁化が配向しているが、同様な効果が認めら。

れた。ただし、記録密度が１．ＯＫＢＰＩ程度以」−と
な゛ると、再生出力が低下するとともに、媒体ノイズ゛
が増え、信号ノイズ比は垂直記録時よりも劣化し５た。

以上述べてきたごとく、金属基板」―に有機果樹゛脂膜
を介して磁気記録媒体層を設けた磁気ディス。

りは、有機系樹脂膜を介さない場合に比べて寿命。

が２倍以」−増太し、また、特に従来のフロッピ装置′
）置用ディスクに比べて高い信頼性も得られ、記録・特
性も向上せしめることができる。特に、垂直記・録方式
と従来の面内方式におけるＳ／Ｈの差は、・１０　ＫＢ
ＰＩ程度以」―の高密度記録時に著しく、本デ・イスク
は特に垂直磁気記録などの高密度記録方式１）に適用し
た際に効果的であり、その際、垂直磁気。

記録媒体層は高透磁率軟磁性層で裏打ちされてい。

ることか高出力を得るためにはより望ましく、各層の膜
厚はそれぞれ、垂直磁気記録媒体が０．０１μｍ以上１
μｍ以下、より望ましくは０．０１μｍ以上０．１４２
（）μｍ以下、高透磁率軟磁性層が０５μｍ以上とする
゛ことで、より高密度記録が達成できることが明ら゛か
になった。

近年装置は小型化されてきており、−Ｉ−記した高。

特性基板も小型軽量化されることが望ましいこと゛は言
うまでもない。このためにはディスクの薄膜。

化が望まれるが、パーマロイ基板」―に２１１ｍ厚の。

ポリイミド系樹脂を両面塗布し、加熱硬化後、０３７７
ｍ厚のＣｏ−Ｎ１−Ｐ面内記録用薄膜、Ｑ、１７ｚｍ厚
の　゛Ｆｅ３Ｏ４スパッタ薄膜、もしくは０．５　ｐｍ
厚のＣｏ−Ｃｒ　”’薄膜を形成せしめた他の実施例の
磁気ディスクを・フロッピ装置で評価した結果を第７図
の７１．７２、・７３にそれぞれ示す。第７図に示すよ
うに、基板厚が１０１１ｍ以１０．２　ｍｍ以下であれ
ば再生出力はほぼ飽和（９０％以」二）していることが
わかり、実用」−１１は板厚がｌＱ７ｚｍ以ｊ−０，２
ｍｍ以下であればよいこと・が明らかになった。これは
既に述べたように、こ・の板厚の範囲で、ヘッドとフロ
ッピディスクとの接触状態が非常に好ましいものになる
からである。

〔発明の効果〕　　　　　　　　　　　　　　　・・・
・　１５・ 前述のように、本発明によれば、金属からなる。

基板に有機系樹脂層を介して磁気記録媒体層を形。

成することにより、高トラツク密度、短波長での。

記録再生が可能で、長寿命、高信頼性を有するフ。

ロッピディスクを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフロッピディスクの断面図、第２
図は本発明によりディスクの寿命が延び。 ることを説明するための図表、第３図は本発明に。 よりディスクの再生出力が環境変化の影響を受け１゛ゝ
にくいことを説明するための図表、第４図は出力・の再
現性を示す図表、第５図は記録密度のＣｏ−Ｃｒ・膜厚
依存性を示す図表、第６図は再生出力の裏打ち層膜厚依
存性を示す図表、第７図は再生出力の・基板厚依存性を
示す図表である。　　　　　　　１５符号の説明 １１・・・金属基板　　　　　１２．１２′・・・有機
系樹脂層　・１３．１３′・・・磁性合金層 １４．１４′・・・垂直磁気記録媒体膜層　１５．１５
′・・・保護層代理人弁理士　中村純之助　　２）） ・　１６　・ オ′１　ダ 才でリイＳド’＃！ｒＤＲ４（）Ｉｍ）１７−３　　図 矛７図 基朽」卯） 第１頁の続き ０発　明　者　上坂保太部 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発　明　者　菱山定夫 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発　明　者　吉田和悦 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発　明　者　積田則和 国分寺市東恋ケ窪−丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）金属からなる基板に有機系樹脂層を介して磁気記
   録媒体層を形成したことを特徴とするフロッピ装置用磁
   気ディスク。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置用磁
   気ディスクにおいて、基板が′圧延材であるこ゛とを特
   徴とするフロッピ装置用磁気ディスク。　１ｌｌ（３）
   特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置・用磁気デ
   ィスクにおいて、基板の板厚が１０μｍ以上０．２　ｍ
   ｍ以下であることを特徴とするフロッピ装置用磁気ディ
   スク。 （４）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置用磁
   気ディスクにおいて、磁気記録媒体層が垂直磁気記録媒
   体層であることを特徴とするフロッピ。 装置用磁気ディスク。 （５）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置用磁
   気ディスクにおいて、磁気記録媒体層が高透磁率軟磁性
   層で裏打ちされていることを特徴とす。 るフロッピ装置用磁気ディスク。 （６）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置。 用磁気ディスクにおいて、磁気記録媒体層が、　。 Ｃｏ　−Ｃｒ系合金薄膜からなる垂直磁気記録媒体層で
   １あることを特徴とするフロッピ装置用磁気ディス“り
   。 （７）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置用磁
   気ディスクにおいて、磁気記録媒体層が、垂。 直塗布媒体からなる垂直磁気記録媒体層であるこ１′１
   とを特徴とするフロッピ装置用磁気ディスク。　・（８
   ）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置・用磁気
   ディスクにおいて、磁気記録媒体層が高透・磁率軟磁性
   層で裏打ちされた垂直磁気記録媒体層・であり、かつ該
   垂直磁気記録媒体層の膜厚か０．０］１）μｍ以」−１
   μｍ以下、前記高透磁率軟磁性層の膜厚が０．５μｍ以
   」ユであることを特徴とするフロッピ装装置用磁気ディ
   スク。 （９）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置用磁
   気ディスクにおいて、磁気記録媒体層が垂直・・１磁気
   記録媒体層であり、かつその膜厚が０．０１μｍ。 以上０．１４μｍ以下であることを特徴とするフロラ。 ピ装置用磁気ディスク。 （１０）特許請求の範囲第１項に記載のフロッピ装置。 用磁気ディスクにおいて、磁気記録媒体層の表面５に、
   膜厚０．００５μｍ以上０．０８μｍ以下の非磁性層を
   設゛けたことを特徴とするフロッピ装置用磁気ディス。 り。