(57)【要約】【課題】磁気記録媒体の情報密度を高く読み取ることができる。【解決手段】磁気ヘッドスライダ１と磁気記録媒体５０の両者には、両者が接触するインタ−フェ−ス側に平均粒径が１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する厚み３〜１０ｎｍの無電解メッキ層より構成された非磁性保護層４２，５６が設けられていることを特徴とする、磁気記録媒体の記録または再生方法として動作時に磁気ヘッドスライダが磁気記録媒体の表面に接触して磁気記録媒体上を相対的に移動して情報の記録・再生を行うタッチ方式の磁気記録装置。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き込み用の磁気ヘッド素子または読み出し用の磁気ヘッド素子の少なくとも一方を含む磁気ヘッドコア部が板状のスライド本体に形成された磁気ヘッドスライダと、磁気記録媒体とからなり、磁気記録媒体の記録または再生方法として動作時に磁気ヘッドスライダが磁気記録媒体の表面に接触して磁気記録媒体上を相対的に移動して情報の記録・再生を行うタッチ方式の磁気記録装置であって、
磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体の両者には、両者が接触する側に平均粒径が１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解メッキ層より構成された非磁性保護層が設けられていることを特徴とする、磁気記録装置。
【請求項２】
非磁性保護層の厚みが、３〜１０ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載のタッチ方式磁気記録装置。
【請求項３】
磁気記録媒体が、非磁性基板上に無電解メッキ法で非磁性金属膜が形成され、その表面がテ−プとナノダイヤモンドスラリ−を用いて鏡面研磨された非磁性基板上に、スパッタ法によりＣｏ合金磁性層およびＣｒ保護層を設け、その上に平均粒径が３〜５ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解ニッケルメッキ層よりなる保護膜が順次成膜積層された磁気記録媒体であることを特徴とする、請求項１に記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体上を磁気ヘッドスライダが接触して走行することにより磁気情報の記録・再生を行うタッチ方式の磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書き込み用の磁気ヘッド素子または読み出し用の磁気ヘッド素子の少なくとも一方を含む磁気ヘッドコア部が板状のスライド本体に形成された磁気ヘッドスライダと、磁気記録媒体とからなり、磁気記録媒体の記録または再生方法として非動作時には磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体とが接触し、動作時には磁気ヘッドスライダが磁気記録媒体の表面から離れて浮上し、磁気記録媒体上を相対的に移動して情報の記録・再生を行うＣＳＳ方式の磁気記録装置において、磁気ヘッドスライダの磁気記録媒体に接触する側にＣＶＤカ−ボン膜よりなる厚み５〜１０ｎｍの保護層が設けられた磁気磁気ヘッドスライダが提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００３】
また、磁気記録媒体として非磁性基板（Ａｌ）上に無電解メッキ法で非磁性金属膜（ＮｉＰ）が形成され、鏡面研磨された後、その表面をテ−プまたはダイヤモンドスラリ−でテクスチャ−を施こされてなる非磁性基板上に、スパッタ法によりＣｒ下地層、Ｃｏ合金磁性層、Ｃｒ保護膜が順次成膜積層され、ついで１０００から２０００ｎｍの厚みのダイヤモンド状カ−ボン保護膜を形成し、その表面にテ−プバニシを施された後、液体潤滑剤を塗布した潤滑剤層が形成された磁気記録媒体も提案されている。（例えば、特許文献４参照。）
【０００４】
ＣＳＳ方式の磁気記録装置は、例えば図３に示されるように磁気ヘッドスライダ１が磁気記録媒体（メディア）５０の表面に対向配置されている。磁気記録媒体５０はスピンドルモ−タ５１により回転可能で、磁気ヘッドスライダ１は一端側６２Ｐが駆動ア−ム６１に取り付けられたサスペンジョン６２の他端側６２ｑの先端部によって担持される。キャリッジ部７０は駆動ア−ム６１の基部側に磁気記録媒体５０のトラック上における磁気ヘッドスライダ１の位置を決める。キャリッジ部７０は回転軸７１と回転軸７１を中心として回動可能に設けられたキャリッジ７２とボイスコイルモ−タ等からなるアクチュエ−タ７３とを含んで構成される。アクチュエ−タ７３はキャリッジ７２を回転軸７１を中心として回動させ、磁気ヘッドスライダ１は磁気記録媒体５０の半径方向に移動可能となっている。磁気記録装置には、磁気記録装置の非動作時にサスペンジョン６２を磁気記録媒体５０の外側に保持しておくサスペンジョン載置部８０を備える。
【０００５】
ＣＳＳ方式の磁気記録装置は、動作時には磁気記録媒体５０が回転され、アクチュエ−タ７３が駆動して磁気ヘッドスライダ１が磁気記録媒体５０上に移動する。図４に示すように、磁気ヘッドスライダ１が磁気記録媒体５０との間には、磁気ヘッドスライダ本体部１０のヘッドコア部２０が形成されている端面と対向する端面側からヘッドコア部２０が形成されている端面側に向かって空気流が生じ、それが磁気ヘッドスライダ本体部に浮力を与える。これにより磁気ヘッドスライダ１は浮力とサスペンジョン７２による押圧力との釣り合いによって微小間隔を保持しながら磁気記録媒体５０上を相対的に移動する。このとき、ヘッドコア部２０のコイル２９，３１に電流を流すことにより書き込み用の磁束を発生させ、磁気記録媒体５０に情報を記録する。また、ＭＲ膜２４にセンス電流を流し、磁気記録媒体５０から発せられる磁束を検出することにより磁気記録媒体５０に記録されている情報を読み取る。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２６８３３５号公報（第３−６頁および図３、図７、図８および図９Ａ参照。）
【特許文献２】
特開２００１−２１００３７号公報（第３−１２頁および図２、図３および図６参照。）
【特許文献３】
特開２００３−８５７１０号公報（第４−１２頁および図１参照。）
【特許文献４】
特開平７−２４００２４号公報（第２−４頁参照。）
【０００７】
磁気記録媒体よりの磁気ヘッドスライダの浮上距離が小さいほど記録密度は高まるため、現在の磁気記録装置においては浮上距離は２５〜５０ｎｍ程度であるが次世代では磁気記録媒体および磁気ヘッドスライダの表面フラットネスは５ｎｍ程度で、浮上距離は１０〜２０ｎｍが要求されている。磁気ヘッドスライダの浮上距離を小さくするには磁気記録媒体のフラットネスを良くし、表面粗さを小さくすることが必要である。一方、磁気記録媒体の表面粗さが小さくなると磁気ヘッドスライダとの間の摩擦係数が大きくなり、ＣＳＳ耐久性が低下するという問題がある。また、磁気記録媒体の磁気特性を良くするためには非磁性基体表面にテクスチャ−加工を施すことが必要であるが、磁気ヘッドの低浮上量化のためにはそれを疎外する表面突起を発生させることなく、しかもＣＳＳ耐久性を高めるためある程度の表面粗さが得られるようなテクスチャ−を施す必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
次世代の浮遊距離が１０〜２０ｎｍの要求では、磁気記録媒体のフラットネスを良くするため、分散性の良好な平均粒径が１〜５ｎｍのナノダイヤモンド粒子スラリ−を用いて基板やパ−マロイ層を研磨することも必要とされる。しかし、ＣＶＤ蒸着ダイヤモンドライクカ−ボン保護層では膜厚分布が１０ｎｍより大きくなる。また、ＣＳＳ耐久性が５万回以上の要求性能に耐えることができない欠点がある。
【０００９】
本発明者らは、ＴＮＴ化薬のような炭素含有爆発物を閉じた空間内で爆発させ、発生した黒鉛をオ−トクレ−ブ内で２００〜３０００気圧、温度１０００〜３０００℃で処理して製造したナノレベルでクラックを有するクラスタ−ダイヤモンド（日本国特許第２７９９３３７号、ロシア特許第２０４６０９４Ｃ参照）を熱硝酸溶液で処理し、アルカリで中和、水で洗浄し、上澄み液を回収して得られた表面にアミノ基やカルボキシル基を有する平均粒径１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子、あるいはナノレベルでクラックを有するクラスタ−ダイヤモンドをオ−トクレ−ブ内でレザ−ビ−ム照射してバラバラの微小球にし、これを酸とアルカリで不純物を除去、洗浄し、上澄み液を回収して得た平均粒径１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子が、硬度が高く、潤滑性を有することに着目し、このナノダイヤモンド粒子を分散した無電解ニッケルメッキ膜または無電解クロムメッキ膜が無電解クロムメッキ並みの優れた耐久性を示すことを見出し、本発明に到った。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、書き込み用の磁気ヘッド素子または読み出し用の磁気ヘッド素子の少なくとも一方を含む磁気ヘッドコア部が板状のスライド本体に形成された磁気ヘッドスライダと、磁気記録媒体とからなり、磁気記録媒体の記録または再生方法として動作時に磁気ヘッドスライダが磁気記録媒体の表面に接触して磁気記録媒体上を相対的に移動して情報の記録・再生を行うタッチ方式の磁気記録装置であって、
磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体の両者には、両者が接触する側に平均粒径が１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解メッキ層より構成された非磁性保護層が設けられていることを特徴とする、磁気記録装置を提供するものである。
【００１１】
磁気記録媒体および磁気ヘッドスライダの保護層には潤滑性および耐磨耗性の優れるナノダイヤモンド粒子が存在し、かつ、保護層はクロムメッキ層と同程度あるいはそれ以上の硬さを有し耐磨耗性にも優れるするので、磁気記録媒体の保護層と磁気ヘッドスライダの保護層が擦れても５万回以上の耐久性に耐えうる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記磁気記録装置において、非磁性保護層の厚みが、３〜１０ｎｍであることを特徴とする。
【００１３】
ナノダイヤモンド粒子の充填率を高め、磁気ヘッドスライダのコイルと磁気記録媒体のＣｏ合金磁気層間の距離を小さくすることができるので高密度の情報が得られる。
【００１４】
請求項３の発明は、前記磁気記録装置において、磁気記録媒体が、非磁性基板上に無電解メッキ法で非磁性金属膜が形成され、その表面がテ−プとナノダイヤモンドスラリ−を用いて鏡面研磨された非磁性基板上に、スパッタ法によりＣｏ合金磁性層およびＣｒ保護層を設け、その上に平均粒径が３〜５ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解ニッケルメッキ層よりなる保護膜が順次成膜積層された磁気記録媒体であることを特徴とする。
【００１５】
人造ダイヤモンド粒子含有無電解ニッケルメッキ層保護層自身、クロムメッキ並みの耐磨耗性を有し、フラットネスに優れ、かつ、潤滑性に優れるナノレベルの微小な人造ダイヤモンド粒子を含んでいるので保護層の上に潤滑剤層を設ける必要はないし、テクスチャ−加工を施す必要がない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は磁気記録媒体の断面図、図２は磁気ヘッドスライダの一部を示す断面図である。
【００１７】
磁気記録媒体は、表面に無電解メッキ法でＮｉ−Ｐ膜を設けたアルミニウム基板または表面にシ−ド膜を設けたガラス基板などの非磁性基板上に、Ｃｏ合金磁性層、非磁性Ｃｒ保護層、人造ダイヤモンド保護層を有するもので、人造ダイヤモンド保護層が平均粒径１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解ニッケルメッキ膜または平均粒径１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解クロムメッキ膜よりなる保護膜である点を除けば従来の磁気記録媒体の非磁性基板上に非磁性ストッパ−層、Ｃｏ合金磁性層、保護層を有するいかなる構造のものを用いることができる。
【００１８】
シ−ド膜としてはスパッタリングで設けたＮｉＴａ、ＮｉＡｌ，ＮｉＡｌＣｕ膜が、Ｃｏ合金磁性層としてはスパッタリングで設けられたＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔなどの膜が、非磁性保護層としてはスパッタリングで設けたＣｒ層あるいはＣｒＴｉ合金膜が利用できる。例えば、図１に示す磁気記録媒体５０は、アルミニウム非磁性基板５２上に無電解メッキ法で得られたＮｉＰ非磁性膜５３が形成され、その表面をを用いて鏡面研磨し、鏡面研磨された非磁性基板５３上に、スパッタ法によりＣｏＣｒＰｔ合金磁性層５４、ＣｒＴａ保護層５５を設け、このＣｒＴａ保護層５５の表面に平均粒径が３〜５ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．１重量％含有する無電解ニッケルメッキ層よりなる厚み３〜５ｎｍの保護膜５６が順次成膜積層された構造の磁気記録媒体である。
【００１９】
磁気ヘッドスライダ１は、従来の磁気ヘッドスライダの人造ダイヤモンド保護層が平均粒径１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する無電解メッキ層より構成された非磁性保護層である点を除けば従来のＣＳＳ方式の磁気ヘッドスライダ構造を採ることができる。ただし、特許文献１に開示される突起４２ａおよび浮遊のための浮遊溝１０ｂ、特許文献２に記載される突起１７、浮遊のための浮遊溝１０ｄを本体部に設ける必要もなく、平板状でよい。突起４２ａまたは突起１７が磁気ヘッドスライダ１にないことで磁気記録媒体の磁気層と磁気ヘッドスライダのコイル間の距離をより小さくすることができ、より高密度の情報を得ることが可能となる。
【００２０】
図２に示す磁気ヘッドスライダ１の層構成は、特許文献１の図３に記載されたものの応用で、アルミナコ−トオ−バ−コ−ト層３４の上に人造ダイヤモンド粒子含有無電解メッキ層４２を設けた構成を採る。
【００２１】
図２に示す磁気ヘッドスライダ１において、１１はアルチック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）基体、２１はアルミナ絶縁層、２２は下部シ−ルド層、２３はシ−ルドギャップ膜、２４はフォトリソグラフでパタ−ニングされたＮｉ−Ｍｎ合金よりなるＭＲ膜、２５はシ−ルドギャップ膜、２６はパ−マロイ（ＮｉＦｅ）からなる上部シ−ルド兼下部磁極、２７はアルミナ膜よりなる記録ギャップ層、２７は開口部、２８はフォトレジスト層、２９はメッキＣｕよりなる誘導型の記録ヘッド用第１層薄膜コイル、３０はフォトレジスト層、３１はメッキＣｕよりなる誘導型の記録ヘッド用第２層薄膜コイル、３２ハフォトリソグラフィで所望のパタ−ンに形成したフォトレジスト層、３３は記録ヘッド用パ−マロイよりなる上部ヨ−ク兼上部磁極、３４はアルミナコ−トオ−バ−コ−ト層、４１は非磁性金属蒸着層、４２は人造ダイヤモンド粒子含有無電解メッキ層である。３４のオ−バ−コ−ト層と４１の金属蒸着層はなくてもよい。
上部シ−ルド兼下部磁極２６と上部ヨ−ク兼上部磁極３３は開口部２７ａにおいて接触し、磁気的に連結している。
【００２２】
保護膜の人造ダイヤモンド粒子含有無電解メッキ層４２，５６は、平均粒径が１〜１０ｎｍ、好ましくは３〜５ｎｍの人造ダイヤモンド粒子を０．００１〜１重量％含有する透明な水分散液にＮｉ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｗ系あるいはＮｉ−Ｃｕ−Ｐ系のニッケル母材溶液と混合したメッキ浴中に被メッキ物を浸漬し、被メッキ物をメッキ浴中で回転させながら液温５０〜９０℃で１〜１０Ａ／ｄｍ２の電流を５秒から２分間流し、被メッキ物である磁気ヘッドスライダ材または磁気記録媒体材の表面に共析させる。メッキ浴はクロム浴でもよいが、環境衛生の面からニッケル浴が好ましい。Ｎｉ源としては、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル、硫酸ニッケルなどが、Ｐ源として次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウムがメッキ浴成分として利用される。
【００２３】
保護膜の厚みは３〜２０ｎｍ、好ましくは３〜１０ｎｍ、特に好ましくは３〜５ｎｍである。厚みが薄いほど記録読み取り／再生時の磁気ヘッドスライダのコイルと磁気記録媒体の磁性層間の距離を小さくでき、高密度の情報を得ることができる。
【００２４】
保護膜が形成された後、保護膜表面を研磨してもよい。磁気ヘッドスライダ材はさらにダイシングされて所望の大きさの磁気ヘッドスライダに切断される。
【００２５】
平均粒径が１〜１０ｎｍの人造ダイヤモンド粒子は、不活性ガスを満たした圧力容器内で炭素源であるＴＮＴ系爆薬を爆発させ、発生した黒鉛に２００〜３０００気圧、１０００〜３０００℃の高圧、高温をかけて得た粒径２００〜１０００ｎｍのクラスタ−ダイヤモンドを、熱硝酸溶液で処理して不順物を取除くと同時にばらばらに分散させ、これを中和し、洗浄、上済液を回収したナノ人造ダイヤモンド水分散液を利用できる。また、上済回収液を乾燥させて水分を飛散させてナノ人造ダイヤモンド粒子を得てもよい。あるいは、クラスタ−ダイヤモンドにレザ−ビ−ムを照射して小粒子とし、これを薬品処理して不純物を取り除き、中和、洗浄した後、上済液を回収したナノ人造ダイヤモンド水分散液でもよい。平均粒径が３〜５ｎｍのナノ人造ダイヤモンド水分散液は有限会社ナノ炭素研究所、あるいはビジョン開発株式会社より入手できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のタッチ方式磁気記録装置は、磁気ヘッドスライダ１と磁気記録媒体５０とが接触するインタ−フェ−スが耐久性、耐磨耗性に優れた人造ダイヤモンド粒子含有無電解メッキ層同士で構成されるため、タッチ方式で情報再生／読み取りを行っても両者の磨耗は少ない。また、タッチ方式なので磁気ヘッドスライダの磁気コイルと磁気記録媒体の磁気層間の距離を極めて小さくすることができ、高密度の情報が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気記録媒体の断面図である。
【図２】磁気ヘッドスライダの一部を示す断面図である。
【図３】磁気記録装置の斜視図である（公知）。
【図４】磁気記録媒体上を浮上する磁気ヘッドスライダの位置関係を示す図である（公知）。
【符号の説明】
１        磁気ヘッドスライダ多段式収納カセット
５０        磁気記録媒体
４２，５６  人造ダイヤモンド粒子含有無電解メッキ層（保護層）
【図１】
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【図２】
2004310818.tif 000004
【図３】
2004310818.tif 000005
【図４】
2004310818.tif 000006