JP2001189007A - 磁気ディスクおよびフロッピーディスクを用いた磁気記録方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高い硬度と低い摩擦係数を示す磁気ディスクおよびフロ
ッピー（登録商標）ディスクを用いた磁気記録方式を提
供する。 【課題】 【解決手段】 可撓性非磁性支持体の少なくとも一方の
面に磁性膜、保護膜、潤滑膜を積層した構成の磁気ディ
スクにおいて、保護膜は水素、窒素、希ガス元素を含有
する炭素膜から構成され、窒素含有率が０．５〜８．０
ａｔｍ％、希ガス元素含有率が０．５〜１．２ａｔｍ％
である磁気ディスク、およびヘッドまたはスライダー表
面に炭素保護膜を設けたフロッピーディスク装置で磁気
信号の記録再生を行うフロッピーディスクを用いた磁気
記録方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は面記録密度が高い磁
気記録媒体、および十分な実用信頼性を有する大容量フ
ロッピーディスクを用いた磁気記録方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープ、ハードディスク等の磁気記
録媒体においては、スパッタリング法や蒸着法等の真空
成膜法によって作製した強磁性金属薄膜を記録層とする
蒸着テープや金属薄膜型ハードディスク等の磁気記録媒
体が実用化されている。このような磁気記録媒体では、
高い磁気エネルギーが容易に得られ、さらに非磁性基板
の表面を平滑にすることによって平滑な表面性を容易に
達成できるため、スペーシング損失が少なく、高い電磁
変換特性を得られるという特徴があるため高密度記録材
料の製造方法に適している。特にスパッタリング法は蒸
着法よりさらに磁気エネルギーを高めることができるた
め、ハードディスクの様な高い面記録密度が要求される
磁気記録媒体に採用されている。

【０００３】一方、フロッピーディスク型の磁気記録媒
体はハードディスクと比較して、対衝撃性に優れ、低コ
ストであるために２ＨＤクラスを中心に非常に広く使用
されているが、さらに最近は薄層塗布技術を用いたＺｉ
ｐ（アイオメガ社）に代表されるような高密度磁気記録
媒体も用いられている。このような磁気記録媒体では３
０００ｒｐｍ程度の高速で記録再生を行うことによっ
て、ハードディスクに近い高速の転送速度を達成してい
る。しかしながら、その記録密度は未だハードディスク
の１／２０以下である。これはハードディスクのように
磁性層をスパッタリング法で作製したフロッピーディス
ク型の磁気記録媒体が、未だ実用化には至っていないこ
とが大きな要因である。これには様々な理由があるが、
その理由の一つにこの様なフロッピーディスクを用いた
磁気記録方式では十分な走行耐久性を確保し、実用信頼
性を得ることが困難であることがあげられる。

【０００４】スパッタリング法で磁性膜を作製するフロ
ッピーディスクが従来の塗布法で作製されるフロッピー
ディスクよりも耐久性を確保するのが困難である理由
は、塗布法で作製されるフロッピーディスクは磁性膜中
に磁性粒子の他に硬質微粒子や潤滑剤を含有しているた
め潤滑性と耐摩耗性に優れるのに対し、スパッタリング
法で作製されるフロッピーディスクの場合は磁性膜が摩
耗しやすい金属薄膜であるためである。そこで従来から
ハードディスクと同様に磁性膜上に耐摩耗性の保護膜、
さらにその上に潤滑膜を形成し、潤滑性と耐摩耗性を高
める検討が行われている。しかしながらフロッピーディ
スクではこのようなハードディスクと同様な保護膜や潤
滑膜を形成しても、走行耐久性を向上させる効果はある
ものの、必ずしも十分な実用信頼性を得ることができて
いない。これはハードディスクの場合、ディスクの回転
数を増加させるとヘッドに働く浮上力の効果でヘッドが
浮上し、ヘッドとハードディスクが接触しない状態で使
用されるのに対し、フロッピーディスクではディスクの
回転数を増加させてもディスクの振動（面ぶれ）が大き
いため、ヘッドが安定に浮上することができず、高速回
転時においてもヘッドとフロッピーディスクが頻繁に接
触してしまうためである。

【０００５】従ってフロッピーディスクで走行耐久性を
高め、実用信頼性を確保するためには （１）潤滑性に優れる潤滑膜 （２）耐摩耗性に優れる保護膜 （３）ヘッドとディスクが接触しても高い摩擦力を発生
させない制御された表面粗さ （４）接触の頻度を少なくするための少ない面ぶれ を確保することが必要となる。特に潤滑膜と保護膜はハ
ードディスクで使用されるものよりも接触摺動における
耐久性の高いものが要求される。

【０００６】耐耗性に優れる保護膜としてはハードディ
スクや蒸着等によって形成した金属薄膜型磁性層を有す
るビデオテープの保護膜として使用されているダイヤモ
ンド状炭素（ＤＬＣ）と呼ばれる炭素と水素からなる非
晶質炭素膜が最も一般的である。ダイヤモンド状炭素は
作製が比較的容易であり、硬質かつ摩擦力が低く、焼き
付きを生じにくい等の優れた特徴を有している。しかし
ながら、一般に用いられている炭素と水素を含むダイヤ
モンド状炭素をフロッピーディスク用の保護膜として用
いても十分な耐久性が得られないことがわかった。これ
はダイヤモンド状炭素を保護膜とした場合、ヘッドとデ
ィスクが繰り返し接触することによって徐々に摩擦力が
上昇し、ダイヤモンド状炭素膜の破壊または磁性膜の破
壊が発生し、引っかき傷状の傷が生じるものと考えられ
る。摩擦力の上昇を抑制するためには潤滑剤の構造およ
び潤滑剤と保護膜の吸着性、保護膜の表面処理、保護膜
の特性などの様々な改良法が考えられるが、潤滑剤や保
護膜が多少消耗、摩耗しても低い摩擦力を維持するため
には保護膜自体の摩擦係数低減が最も有効な手法である
と考えられる。

【０００７】例えばハードディスクの保護膜を改質する
方法としては、ダイヤモンド状炭素を構成する炭素、水
素に加え第三の元素を添加する方法があり、なかでも窒
素を添加する窒素添加ダイヤモンド状炭素は摩擦力を低
減させる効果があることが報告されている。例えば特開
平７−３３４８３０号公報、特開平１−３２０６２２号
公報等には、窒素を含有するダイヤモンド状炭素膜を保
護膜とすることが記載されている。また、特開平６−３
３３２３１号公報には、水素、窒素を含有した保護膜と
極性基を有する潤滑剤層を設けることが記載されてお
り、ＵＳＰ５５６７５１２（特開平８−１０６６２９号
公報）には、窒素原子の表面密度の割合を特定した炭素
保護膜が記載されている。また、特開平９−２８８８１
８号公報には、窒素を含有した１０〜２０ｎｍの厚さの
炭素保護膜を設けることが記載されており、また、特開
平１０−１４３８３６号公報には、炭素保護膜中の窒素
濃度を厚さ方向に変化させるとともに特定の化学構造の
物質を潤滑剤とすることが記載されている。さらに米国
特許第５７７６６０２号明細書には、特定の範囲のラマ
ンスペクトルを有する窒素含有炭素保護膜が記載されて
おり、また欧州特許第５４７２０号には、水素、窒素を
含む厚さが２０ｎｍよりも薄い炭素保護膜を設けること
が記載されている。

【０００８】一方、前述のフロッピーディスクと摺動す
る磁気ヘッドは一般的に浮上および接触状態を制御する
ためのスライダーに搭載されている。フロッピーディス
クのスライダーはハードディスクドライブに使用されて
いるスライダーと同様にＡｌ ₂Ｏ₃−ＴｉＣ等のセラミッ
クスによって作られているが、特開平８−４５０４５号
公報等に記載されているハードディスクドライブのスラ
イダーのように、スライダー表面に炭素保護膜を形成し
ていない。これは従来の薄膜塗布型フロッピーディスク
を磁気記録媒体として用いる場合は、高硬度炭素保護膜
を設けても、この保護膜がフロッピーディスクとの摺動
によって短時間で摩耗してしまい、その効果が非常に小
さいことが原因と考えられる。

【０００９】ハードディスクドライブのスライダーの表
面はディスクの回転によって発生する空気流によって安
定して浮上するように作製されているが、フロッピーデ
ィスクの場合はハードディスクの場合と異なり、安定し
た浮上が得られ難いため、非常に軽微な接触摺動となる
ように作製されている。したがって媒体の摩耗のみなら
ず、ヘッドやスライダーの摩耗もシステムの信頼性を評
価する上で非常に重要である。ヘッドが摩耗すると記録
再生が困難になるし、またスライダーが摩耗すると摩耗
によって生じた粉体がヘッドとディスクの間に進入する
ことで記録信号の読み取り時に読み取りエラーとなった
り、さらにはフロッピーディスクに傷を発生する等の障
害を発生する。上記のようなディスクとヘッドの摩耗の
問題は従来のフロッピーディスクシステムより記録密度
を向上させた大容量フロッピーディスクを用いた磁気記
録方式の場合は実用信頼性を確保する上で非常に重要で
あり、特にフロッピーディスクに金属薄膜型のフロッピ
ーディスクを使用しようとすると、この問題の解決は非
常に困難であった。そこで本発明はこの課題に対して、
金属薄膜型フロッピーディスクを用いる高記録密度のフ
ロッピーディスクを用いた磁気記録方式において十分な
実用信頼性を確保しようとするものである。また、一般
的なダイヤモンド状炭素をフロッピーディスク用の保護
膜として用いても十分な耐久性が得られないことがわか
った。これはダイヤモンド状炭素を保護膜とした場合、
ヘッドとディスクが繰り返し接触することによって、徐
々に摩擦力が上昇し、ダイヤモンド状炭素膜の破壊また
は磁性膜の破壊が発生し、スクラッチに至るものと考え
られる。

【００１０】摩擦力の上昇を抑制するためには潤滑剤の
構造および潤滑剤と保護膜の吸着性、保護膜の表面処
理、保護膜の特性などの様々な改良法が考えられるが、
潤滑剤や保護膜が多少消耗、摩耗しても低い摩擦力を維
持するためには保護膜自体の摩擦係数低減が最も有効な
手法であると考えられる。しかしながら、フロッピーデ
ィスクの保護膜において、ダイヤモンド状炭素に窒素を
添加すると多くの場合、確かに摩擦係数は低減するもの
の、走行耐久性は逆に低下してしまうことが多いことが
わかった。これは作製条件や窒素含有率の違いによって
摩擦係数は低減するものの、硬度が低下し、十分な耐摩
耗性が得られないためと考えられる。

【００１１】通常、ダイヤモンド状炭素に窒素を添加す
ると窒素添加量の増加に伴い摩擦力は徐々に低下（良
化）し、逆に硬度は徐々に低下（悪化）してしまう。し
たがって、フロッピーディスクのような厳しい摺動条件
において十分な走行耐久性を確保するためには、十分な
硬度と摩擦係数を両立するための適切な組成および構造
の保護膜を作製しなければならない。このような課題に
対し、硬質のダイヤモンド状炭素上に比較的軟質の窒素
添加ダイヤモンド状炭素を積層する方法も提案されてい
るが、製造工程が複雑になるなどの問題があった。ディ
スクとヘッドの摩耗の問題は従来のフロッピーディスク
システムより記録密度を向上させた大容量フロッピーデ
ィスクを用いた磁気記録方式の場合は実用信頼性を確保
する上で非常に重要であり、特にフロッピーディスクに
金属薄膜型のフロッピーディスクを使用しようとする
と、この問題の解決は非常に困難であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は高い硬度と低
い摩擦係数を両立する保護膜を作製し、ハードディスク
の様な剛性支持体を用いたものに限らず、フロッピーデ
ィスクのような厳しい摺動条件下で使用される場合にお
ていも、十分な走行耐久性を有する磁気記録媒体を提供
することを課題とするものである。また、高い硬度と低
い摩擦係数を両立した保護膜を有して、ハードディスク
およびフロッピーディスクいずれの磁気ディスクにおい
ても優れた走行耐久性を得ることができる磁気記録媒体
を提供することを課題とするものである。また、金属薄
膜型フロッピーディスクを用いる高記録密度のフロッピ
ーディスクを用いた磁気記録方式において十分な実用信
頼性を確保することを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、可撓性
支持体の少なくとも一方の面に磁性膜、保護膜、潤滑膜
を積層した構成の磁気ディスクにおいて、保護膜は少な
くとも炭素、水素および窒素を含有する磁気ディスクに
よって解決することができる。また、可撓性支持体もし
くは剛性支持体の少なくとも一方の面に磁性層、保護
膜、潤滑膜を積層した構成の磁気ディスクにおいて、保
護膜は少なくとも炭素、水素、窒素および希ガス元素を
含有する磁気ディスクである。保護膜の窒素含有率が
０．５〜８．０ａｔｍ％である前記の磁気ディスクであ
る。また、保護膜の水素含有率が２５〜３５ａｔｍ％で
ある前記の磁気ディスクである。保護膜の炭素含有率が
６０〜７０ａｔｍ％である前記の磁気ディスクである。
保護膜の希ガス元素含有率が０．５〜１．２ａｔｍ％で
ある前記の磁気ディスクである。

【００１４】また、磁気ディスクの製造方法において、
可撓性支持体もしくは剛性支持体の少なくとも一方の面
に磁性膜を成膜した後、この磁性膜に負バイアスを印加
した状態で、炭化水素、窒素、希ガス類元素の混合ガス
を原料としたプラズマＣＶＤ法によって磁性膜表面に保
護膜を成膜する磁気ディスクの製造方法である。磁性膜
をスパッタリング法で形成する前記の磁気ディスクの製
造方法である。

【００１５】また、本発明は、フロッピーディスクを用
いた磁気記録方式において、可撓性支持体の少なくとも
一方に強磁性金属薄膜、炭素保護膜を積層したフロッピ
ーディスクを磁気記録媒体とするとともに、ヘッドまた
はスライダー表面に炭素保護膜を設けたフロッピーディ
スク装置で磁気信号の記録再生を行うフロッピーディス
クを用いた磁気記録方式である。フロッピーディスクの
炭素保護膜の硬度がヘッドまたはスライダー表面の炭素
保護膜の硬度よりも低い前記のフロッピーディスクを用
いた前記の磁気記録方式である。フロッピーディスクの
炭素保護膜の微小硬度が２０ＧＰａから４０ＧＰａの範
囲であり、ヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の
微小硬度が３０ＧＰａ以上であり、かつフロッピーディ
スクの炭素保護膜の硬度がヘッドまたはスライダー表面
の炭素保護膜の硬度よりも低い前記のフロッピーディス
クを用いた前記の磁気記録方式である。

【００１６】フロッピーディスクを用いた磁気記録方式
において、可撓性支持体の少なくとも一方に強磁性金属
薄膜を有し、強磁性金属薄膜上には少なくとも炭素、水
素および窒素を含んだ炭素保護膜を積層したフロッピー
ディスクを磁気記録媒体とするとともに、ヘッドまたは
スライダー表面に炭素保護膜を設けたフロッピーディス
ク装置で磁気信号の記録再生を行うことを特徴としたフ
ロッピーディスクを用いた前記の磁気記録方式である。
フロッピーディスクの炭素保護膜の水素含有率が２５〜
３５ａｔｍ％、窒素含有率が０．５〜８．０ａｔｍ％で
あるフロッピーディスクを用いた前記の磁気記録方式で
ある。フロッピーディスクの炭素保護膜が、少なくとも
炭素、水素、窒素および希ガス元素を含有する前記のフ
ロッピーディスクを用いた前記の磁気記録方式である。
フロッピーディスクの炭素保護膜が、少なくとも炭素、
水素、窒素および希ガス元素を含有し、その水素含有率
が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が０．５〜８．０ａ
ｔｍ％、希ガス元素含有率が０．５〜１．２ａｔｍ％で
ある前記のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式で
ある。

【００１７】また、フロッピーディスクを用いた磁気記
録方式において、可撓性支持体の少なくとも一方に強磁
性金属薄膜を有し、強磁性金属薄膜上に少なくとも炭
素、水素および窒素を含んだ炭素保護膜を積層したフロ
ッピーディスクを磁気記録媒体とするとともに、ヘッド
またはスライダー表面に少なくとも炭素と水素を含んだ
炭素保護膜を設けたフロッピーディスク装置で磁気信号
の記録再生を行うフロッピーディスクを用いた磁気記録
方式である。フロッピーディスクの炭素保護膜の水素含
有率が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が０．５〜８．
０ａｔｍ％である上記のフロッピーディスクを用いた磁
気記録方式である。フロッピーディスクの炭素俣護膜が
少なくとも炭素、水素、窒素および希ガス元素を含有す
る上記のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式であ
る。フロッピーディスクの炭素保護膜が少なくとも炭
素、水素、窒素および祈ガス元素を含有し、その水素含
有率が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が０．５〜８．
０ａｔｍ％、希ガス元素含有率が０．５〜１．２ａｔｍ
％である上記のフロッピーディスクを用いた磁気記録方
式である。フロッピーディスクの炭素保護膜の微小硬度
が２０Ｇｐａから４０ＧＰａの範囲であり、ヘッドまた
はスライダー表面の炭素保護膜の微小硬度が３０ＧＰａ
以上であり、かつフロッピーディスクの炭素保護膜の硬
度がヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の硬度よ
りも低いことを特徴とするフロッピーディスクを用いた
磁気記録方式である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の磁気ディスクは、保護膜
に特徴を有している。保護膜は、炭素、水素、窒素より
構成されるものである。好ましくはさらに希ガス類元素
を含有するものである。さらにこの保護膜は好ましく
は、窒素の含有率が０．５〜８．０ａｔｍ％、水素含有
率が２５〜３５ａｔｍ％、炭素含有率が６０〜７０ａｔ
ｍ％、希ガス元素含有率が０．５〜１．２ａｔｍ％の比
率で構成されるものである。この各元素の含有率では硬
度と摩擦係数を極めて高いレベルで両立できるものであ
る。これらの元素含有率はラザフォード後方散乱法など
の既知の手法によって測定することができる。窒素はこ
れより少ないと、摩擦係数が増加し、これより多いと硬
度が著しく低下する。より、好ましい含有率は２〜５ａ
ｔｍ％である。希ガス類元素はこれより少ないと硬度が
低下し、これより多いと内部応力が高くなって、膜の剥
離を起こしやすくなる。より、好ましい含有率は０．５
〜１．０ａｔｍ％である。炭素はこれより少なくても多
くても硬度が低下する。より、好ましい含有率は６４〜
６７ａｔｍ％である。水素はこれより少ないと硬度が低
下し、多いと摩擦係数が増加する。より、好ましい含有
率は２８〜３３ａｔｍ％である。

【００１９】本発明の特徴は高い硬度と低い摩擦係数を
両立できることである。硬度は実際に保護膜として使用
するような薄膜では下地基材の影響を強く受けるため、
正確に測定することができない。そこで、一般的には単
結晶シリコン基板などの均一である程度硬質な基板上に
０．１〜１μｍ程度の膜厚で保護膜を作製し、原子間力
顕微鏡（ＡＦＭ）を応用した微小硬度計を用いて押し込
み深さが膜厚の１／５以下となるような条件で硬度を測
定する。たとえば、このような微小硬度計の例として
は、２枚の電極板の中間に圧子が取り付けられたピック
アップ電極が置かれており、電極の動きに伴う静電容量
の変化を用いて、力と変位を非常に高感度に検出する方
法で測定する方法があげられる。以下より、具体的に微
小硬度測定装置（ＨＹＳＩＴＲＯＮ社製 ＴＲＩＢＯＳ
ＣＯＰＥ）を用いて測定する方法について述べる。ダイ
ヤモンド圧子は先端稜角９０度、先端曲率半径３５〜５
０ｎｍの三角錘型で、保護層に直角に当て、最大荷重Ｐ
＝６００μＮまで徐々に印加し、最大荷重到達後に荷重
を０にまで徐々に戻す。この時の最大荷重Ｐを圧子接触
部の投影面積Ａで除した値Ｐ／Ａを硬度として算出す
る。圧子接触部の投影面積Ａは、押し込み試験によって
得られた深さ−荷重曲線のうち、徐荷曲線の初期３０％
を直線に近似して外挿、深さ軸と交差する点を圧子接触
部の接触深さｈとし、圧子の形状よりｈの関数として求
められる。なお、標準試料として、溶融石英を押し込ん
だ結果得られる硬さが８〜１０ＧＰａとなるよう、事前
に装置を校正して測定した。本発明の保護膜はこのよう
な測定法で測定した場合の硬度が３０〜４０ＧＰａであ
り、反応性スパッタリング法で作製した炭素、水素、窒
素よりなる保護膜の硬度２０〜３０ＧＰａより著しく高
いことが特徴である。

【００２０】一方、摩擦係数は磁気記録媒体の形態で測
定することができる。測定は実際の磁気ヘッドとの摩擦
力を測定してもよいし、代用評価としてボールオンディ
スク、ピンオンディスクの形態で測定してもよい。特
に、本発明の効果が現れるのは、１カ所を繰り返し摺動
した場合の摩擦係数であり、一般的なＤＬＣ膜が繰り返
し摺動で徐々に摩擦力が上昇し、スクラッチが発生する
ような摺動条件でも長期間に渡って低い摩擦力を維持す
ることができる。また、摩擦係数が低い窒素含有率の高
い保護膜が徐々に磨耗してしまう条件でも本発明の保護
膜はほとんど摩耗が 本発明の磁気ディスクの保護膜
は、非磁性支持体の少なくとも一方に磁性膜をスパッタ
リング法で作製した後、この磁性膜に負バイアスを印加
した状態で、炭化水素、窒素の混合ガスを原料としたプ
ラズマＣＶＤ法によって磁性膜表面に主に炭素、水素、
窒素より構成された保護膜を作製し、さらにこの表面に
潤滑膜を作製することを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法によって作製できる。本方法で作製した保護膜は、
反応性スパッタリングで作製した同様な保護層より高硬
度であり、磁気ディスクの走行耐久性を著しく向上させ
ることができる。

【００２１】本発明の製造方法では磁性膜に負バイアス
を印加することで、反応ガス中の炭化水素が分解して生
成する水素イオンおよび希ガスイオンによるエッチング
効果を高めているため、硬質のＤＬＣを作製できる。磁
性膜に印加するバイアスは装置によって変化するため、
いちがいには決まらないが、−１００Ｖから−５００Ｖ
程度である。印加するバイアスには最適値があり、バイ
アスが高すぎると保護膜中の希ガス含有率が高くなり、
保護膜の内部応力が高くなり、膜の剥離を起こしやすく
なる。逆にバイアスが低すぎると、エッチング効果が低
くなるため、膜中の水素および窒素の含有率が高くな
り、硬度が著しく低下する。また、プラズマを挟んで基
板と対向する位置に正バイアスを印加してバイアス勾配
を高めるとさらにバイアス印加の効果が得やすくなる。

【００２２】本発明の保護膜を作製する際に使用する原
料ガスは、エチレン、アセチレン、メタン、エタン、ベ
ンゼン、トルエンなどの炭素と水素からなる炭化水素類
と窒素およびアルゴン、ヘリウムなどの希ガスの混合ガ
スを用いる。炭化水素ガスの炭素と水素の含有率は保護
膜の特性に大きく影響する。例えばメタンのように炭素
に対する水素の比率が高いと膜中の水素含有率が高くな
り、硬度が十分に高くならない場合がある。逆にアセチ
レンのように炭素に対する水素の比率が低いと窒素含有
率が高すぎる、または膜の有機性が高い等の理由により
硬度が十分に上がらない場合がある。したがって、好ま
しくはエチレンのように水素／炭素比が２／１程度の原
料である。原料の混合比は炭化水素／窒素比で５／５〜
９／１程度が好ましい。これより炭化水素が多いと窒素
含有率が低くなり、摩擦係数の低減効果が小さくなる。
また、これより窒素が多いと窒素含有率が高くなり、硬
度が低下する。さらに（炭化水素＋窒素）／希ガス比は
１／１〜１／３程度が好ましく、これより希ガスが少な
いとエッチング効果が低くなり、硬度が十分に上がら
ず、これより希ガスが多いと、膜中の希ガス含有率が高
くなり、膜の剥離が起こりやすくなる。使用できる希ガ
スはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノ
ンなどがあげられるが、好ましくはアルゴン、ネオン、
ヘリウム、さらに好ましくはアルゴンである。本発明に
おけるプラズマ発生の方法は特に限定されず、高周波プ
ラズマ、ＥＣＲプラズマなどが使用できる。

【００２３】図１は高周波プラズマを利用したＣＶＤ装
置の一例を説明する図である。表面に金属薄膜１を形成
した支持体２は、ロール３から巻き出され、パスローラ
４によってバイアス電源５からバイアス電圧が金属薄膜
１に給電される。一方、炭化水素、窒素、希ガス等を含
有する原料気体６は、高周波電源７から印加された電圧
によって発生したプラズマによって、成膜ロール８上の
金属薄膜上に窒素、希ガスを含有した炭素保護膜９を形
成され、巻き取りロール１０に巻き取られる。

【００２４】成膜時には、保護膜を形成する際の基板温
度は高温にするより室温の方が若干硬度が高くなり、ま
た基板に熱による損傷を与えにくいため好ましい。本発
明の保護膜は磁性膜に対する密着性に優れるが、保護膜
を作製する前に磁性膜表面を希ガスや水素ガスによるグ
ロー処理などによってクリーニングすることで高い密着
性を確保することができる。また、磁性膜表面にシリコ
ン中間層を作製すると密着性をさらに高めることができ
る。以上のような作製方法で得られた本発明の保護膜は
非常に硬質な非晶質水素化炭素膜の水素の一部を窒素で
置換した構造と考えられる。膜の基本構造がダイヤモン
ド状炭素と同じであることはラマン分光法によって知る
ことができる。ダイヤモンド状炭素膜のラマンスペクト
ルを調べるとラマンシフト１０００〜１８００ｃｍ^-1に
ブロードなピークが観察され、このピークは１５４０ｃ
ｍ^-1にＧピークと言われる主ピーク、１３９０ｃｍ^-1に
Ｄピークといわれるショルダーからなることが知られて
いる。本発明の保護膜のラマンスペクトルも前述のＤＬ
Ｃのラマンスペクトルと同様のスペクトルを示す。ｓｐ
³構造とｓｐ²構造の比率が反映されると言われている｜
ｄ／１ｇ比は本発明の保護膜では１．１０〜１．６０、
ｓｐ結晶子サイズが反映されると言われるＧピーク保護
波数は１５４０〜１５６０ｃｍ^-1と一般的な数値であ
る。一方、膜の有機性が反映されると言われるバックグ
ランドを含んだＧピーク強度Ｂとバックグランドを含ま
ないＧピーク強度Ａの比Ｂ／Ａは１．２０〜１．２５と
低く、有機性は低い。

【００２５】本発明の保護膜において窒素は主にｓｐ３
またはｓｐ２炭素と結合しており、安定な状態で膜中に
存在することがＸ線光電子分光分析装置（ＥＳＣＡ Ｘ
ＰＳ）およびＦＴ−ＩＲ法によって確認されている。ス
パッタリング法で作製した窒素含有率２０ａｔｍ％以上
の膜にみられるＣ≡Ｎ結合は検出限界以下であり、この
ような結合では存在しないものと考えられる。本発明の
保護膜の密度は１．７〜２．ｌｇ／ｃｍ³ と高く緻密で
ある。密度はラザフォード後方散乱法の原子数密度から
求めることができる。本発明の保護膜は膜厚３〜２０ｎ
ｍで使用することが好ましい。膜厚がこれより薄いと保
護膜としての効果が現れず、これより厚いと磁気的なス
ペーシングにより磁気記録媒体としての電磁変換特性が
低下するので好ましくない。また本発明の保護膜は一般
的な反応性スパッタリング法によって作製される保護膜
より、１０ｎｍ以下の薄膜での耐久性に優れるという特
徴を有する。

【００２６】以降は可撓性支持体上を用いた磁気ディス
クであるフロッピーディスクにおける好ましい実施形態
について記載するが、本発明は、非磁性支特体としては
剛性支持体も使用することができる。ハードディスクの
形態で使用する場合には円盤状のアルミニウム、ガラ
ス、力ーボン、シリコン、ポリカーボネートなどの基板
が使用できる。またビデオテープなどのテープの形態と
して便用する場合にはポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリイミドフィルム、ポリア
ミドフィルム等の厚み３〜２０μｍの可撓性高分子フィ
ルムが使用できる。フロッピーディスクの形態として使
用する場合にはポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン
ナフタレートなどの厚さ２０〜１００μｍの可撓性高分
子フィルムが使用できる。高い電磁変換特性を確保する
ために磁性膜面の表面粗さはＲａで２ｎｍ以下であり最
大表面粗さＲｍａｘは６０ｎｍ以下が好ましい。

【００２７】本発明のフロッピーディスクはウエブ状、
シート状、円盤状のフロッピーディスク原反をドーナツ
状のディスク形態に打ち抜いて使用する。このときのデ
ィスクの大きさは、１．８型、２．５型、３．５型、
３．７型、５型等の任意の大きさのものを使用すること
ができる。本発明で使用するディスク厚みは２０〜１０
０μｍであることが好ましく、より好ましくは３０μｍ
〜８０μｍである。３０μｍよりも厚みが薄い場合には
静的なカールや変形量が大きくなり、８０μｍよりも厚
い場合には、ヘッドとディスクが接触したしたときの衝
撃を緩和できな＜なる。

【００２８】しかしポリイミドフィルムまたはアラミド
フィルムの磁性膜面の表面性が上記のフィルムほど平滑
でない場合はフィルムの磁性膜面にまず平滑化を目的と
した下塗り膜を作製する必要がある。この場合、下塗り
膜の素材としては平滑化効果が高い、熱硬化型イミドや
熱硬化型シリコン樹脂を用いることが好ましい。この下
塗り膜の厚みとしては０．１〜３μｍが好ましい。熱硬
化性樹脂は例えばエポキシ基を有するシランカップリン
グ剤や熱硬化性イミドを含有するモノマーを塗布した
後、熱硬化させる方法によって作製できる。この熱硬化
性イミドは分子内にイミド構造と重合可能な末端基を有
するモノマーを指す。このモノマーは加熱によって重合
し、ポリイミド構造となるため耐熱性に優れる。この熱
可塑性イミドは接着前はモノマーの状態であるため、溶
解できる溶剤の種類が多く、多くの一般的な溶剤に可溶
である。このため溶剤の乾燥が容易である。さらに溶液
粘度が低く、精密な濾過が可能であるため、異物の混入
も少ない。この様な熱硬化型イミドとしては例えば下記
化学式１で表されるビスアリルナジイミドが特に有効で
ある。

【００２９】

【化１】

【００３０】ただし、Ｒ¹、Ｒ²は独立に選択された水素
またはメチル基、Ｒ³は脂肪族または芳香族の炭化水素
基等の２価の連結基である。化学式１で示される化合物
においてＲ¹、Ｒ²はそれぞれ独立に選択される水素また
はメチル基、Ｒ³ は脂肪族、芳香族等の２価の連結基で
あり、例えば、直鎖または分岐構造のアルキレン基およ
びアルケニル基、シクロアルキレン基、アルキレン基を
有するシクロアルキレン基、芳香族基、アルキレン基を
有する芳香族基、ポリオキシアルキレン基、カルボニル
基、エーテル基等などがあげられる。この様な化合物は
特開昭５９−８０６６２号公報、特開昭６０−１７８８
６２号公報、特開昭６１−１８７６１号公報、特開昭６
３−１７０３５８号公報、特開平７−５３５１６号公報
などに記載されている公知の合成法で合成された公知の
化合物を使用することができる。この様な化合物は丸善
石油化学社からＢＡＮＩシリーズ、ＡＮＩシリーズとし
て市販されている。

【００３１】また公知のとおり、媒体表面に高さが非常
に低い微小突起を設けることによって、媒体と摺動部材
との真実接触面積を低減し、摺動特性を改善することが
できるため、フィルムの磁性膜面には微小突起構造を有
するものが特に好ましい。この様な微小突起構造を作製
する方法としては球状シリカ粒子を塗布する方法、エマ
ルジョンを塗布して有機物の突起を形成する方法などが
使用できるが、耐熱性を確保するためシリカ粒子が好ま
しい。また突起をフィルム表面に固定するためにバイン
ダーを用いることも可能であるが、耐熱性を確保するた
め、十分な耐熱性を有する樹脂が好ましく、このような
素材としては熱硬化性イミドや熱硬化性シリコーン樹脂
を用いることが特に好ましい。微小突起の高さは５〜６
０ｎｍ、好ましくは１０〜３０ｎｍであり、その密度は
０．１〜１００個／μｍ² 、好ましくは１〜３０個／μ
ｍ² である。微小突起の高さが高すぎると記録再生ヘッ
ドと媒体のスペーシングによって電磁変換特性が劣化
し、微小突起が低すぎると摺動特性の改善効果が少なく
なる。微小突起の密度が少なすぎる場合は摺動特性の改
蕎効果が少なくなり、多すぎると凝集粒子の増加によっ
て高い突起が増加して電磁変換特性が劣化する。またバ
インダーの塗膜厚みは２０ｎｍ以下が好ましい。 バイ
ンダーが厚すぎると乾燥後にフィルム裏面と接着（ブロ
ッキング）を生じる場合がある。

【００３２】本発明の磁気ディスクにおける磁性層とな
る強磁性金属薄膜は従来より公知のスパッタリング法に
よって成膜したものが使用できる。組成としてはコバル
トを主体とした従来より公知の金属または合金が挙げら
れ、具体的にはＣｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−
Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐ
ｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ等
が使用できる。特に電磁変換特性を改善するためにＣｏ
−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａが好ましい。磁
性層の厚みは１０〜３０ｎｍとするのが望ましい。また
この場合磁性膜の静磁気特性を改善するための下地膜を
設けることが好ましく、この下地膜の組成としては従来
より公知の金属または合金などがあげられ、具体的には
Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ等またはこれらの合金
が使用でき、中でもＣｒ、Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｒ−Ｖが特に
好ましい。この下地膜の厚みとしては５ｎｍ〜５０ｎｍ
であり、好まし＜は１０ｎｍ〜３０ｎｍである。さらに
下地膜の結晶配向性を制御するために、下地膜の下にシ
ード層を用いることが好ましく、具体的にはＴａ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｔｉまたはこれらの合金、特に好まし
くはＴａ、Ｃｒ、Ｔｉまたはこれらの合金であり、この
厚みは１５〜６０ｎｍである。またスパッタリング法で
磁性膜を作製する場合には、基板を加熱した状態で成膜
する事が好ましく、そのときの温度は２００℃前後であ
る。

【００３３】本発明の磁気ディスクにおいて、走行耐久
性および耐食性を改善するため、上記保護膜上に潤滑膜
や防錆剤を作製する必要がある。潤滑剤としては公知の
炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤などが
使用できる。炭化水素系潤滑剤としてはステアリン酸、
オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル等の
エステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン酸
類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル類、ス
テアリルアルコール、オレイルアルコール等のアルコー
ル類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、ス
テアリルアミン等のアミン類などが挙げられる。

【００３４】フッ素系潤滑剤としては上記炭化水素系潤
滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキル
基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤滑
剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては
パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオロエ
チレンオキシド重合体、パーフルオロ−ｎ一プロピレン
オキシド重合体（ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）_n、パーフルオロ
イソプロピレンオキシド重合体（ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ
₂Ｏ）_nまたはこれらの共重合体等である。またフォホス
ファゼン環にフッ素またはフッ素化アルキル基を導入し
た化合物も熱的、化学的に安定であり、使用できる。極
圧添加剤としてはリン酸トリラウリル等のリン酸エステ
ル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リン酸エステル類、
トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチオ亜リン酸エステ
ルやチオリン酸エステル類、二硫化ジベンジル等のイオ
ウ系極圧剤などが挙げられる。上記潤滑剤は単独もしく
は複数を併用して使用される。これらの潤滑剤を保護膜
上に付与する方法としては潤滑剤を有機溶剤に溶解し、
ワイヤーバー法、グラビア法、スピンコート法、ディッ
プコート法等で塗布するか、真空蒸着法によって付着さ
せればよい。潤滑剤の塗布量としては１〜３０ｍｇ／ｍ
² が好ましく、２〜２０ｍｇ／ｍ²が特に好ましい。

【００３５】本発明で使用できる防錆剤としてはベンゾ
トリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジ
ン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル
側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、２−メル
カプトンベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合
物、チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環
類およびこの誘導体等が挙げられる。このような目的で
使用可能なテトラザインデン環化合物には、下記に示す
ものが挙げられる。

【００３６】

【化２】

【００３７】ここで、Ｒには、アルキル基、アルコキシ
基、アルキルアミド基から選ばれる炭化水素基である。
特に好ましくは、炭素数３以上２０以下であり、アルコ
キシの場合にはＲＯＣＯＣＨ₂ −のＲは、Ｃ₃Ｈ₇−、Ｃ
₆Ｈ₁₃−、フェニル、またアルキル基の場合には、Ｃ₆Ｈ
₁₃−、Ｃ₉Ｈ₁₉−、Ｃ₁₇Ｈ₃₅−が挙げられ、アルキルア
ミドの場合にはＲＮＨＣＯＣＨ₂−のＲはフェニル、Ｃ₃
Ｈ₇−が挙げられる。また、チオウラシル環化合物に
は、下記に示すものが挙げられる。ただし、Ｒは、上記
したテトラザインデン環化合物におけるものと同様のも
のから選ばれる。

【００３８】

【化３】

【００３９】本発明の媒体をフロッピーディスクとして
使用する場合にはディスクを公知の通りカートリッジに
組み込んだ状態で使用する。カートリッジ外部からの汚
れの付着を防止するだけでなく、フロッピーディスクの
回転安定性を確保する上で非常に重要である。また、本
発明のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式は、可
撓性支持体の少なくとも一方に強磁性金属薄膜、炭素保
護膜を積層した構成のフロッピーディスクを磁気記録媒
体とし、この磁気記録媒体に対してヘッドまたはスライ
ダー表面に炭素保護膜を設けたフロッピーディスク装置
によって記録信号の記録再生を行うこととしたフロッピ
ーディスクを用いた磁気記録方式である。このフロッピ
ーディスクを用いた磁気記録方式は、前記ディスクとヘ
ッドの組み合わせた効果によって高い実用信頼性を達成
するものであり、どちらか一方が欠けると本発明の効果
は得られなくなる。

【００４０】本発明のフロッピーディスクを用いた磁気
記録方式においてはフロッピーディスクとヘッドまたは
スライダーを接触して摺動する場合、ディスクの炭素保
護膜とヘッドまたばスライダーの炭素保護膜の間に潤滑
剤が存在した状態の摩擦となる。一部の炭素同士の摩擦
は非常に摩擦係数が低く、摩耗量が少ないことが知られ
ており、本発明のフロッピーディスクを用いた磁気記録
方式ではこの様な良好な摺動状態が達成されるものと考
えられる。また、フロッピーディスクの潤滑剤はディス
クとヘッドの両方の表面において化学的に不活性な炭素
と接するため、化学的な分解を受けにくく、長期間にわ
たってその潤滑効果を維持することができる。本発明に
おいて、フロッピーディスクの炭素保護膜が無かった
り、シリカ等の他の保護膜を使用した場合にはディスク
表面またはヘッドの炭素保護膜の摩耗が進行し、ディス
クの傷やヘッド出力の低下などの故障を短時間うちに発
生しやすくなる。またヘッドの炭素保護膜が無かった
り、シリカなどの保護膜を使用した場合には、フロッピ
ーディスクの炭素保護膜の摩耗と潤滑剤の分解が顕著と
なり、ディスクの寿命が非常に短くなってしまうことが
多い。

【００４１】本発明の効果はフロッピーディスクの炭素
保護膜の硬度が、ヘッドまたはスライダー表面の炭素保
護膜の硬度よりも小さい場合に大きく、特にフロッピー
ディスクの炭素保護膜の微小硬度が２０Ｇｐａから４０
ＧＰａの範囲であり、かつヘッドまたはスライダー表面
の炭素保護膜の微小硬度が３０ＧＰａ以上である場合に
この効果は顕著なものとなる。フロッピーディスクとヘ
ッド保護膜が同一の炭素保護膜の場合は、極わずかであ
るものの炭素保護膜の摩耗が進行し、長期間の使用によ
って同一部分での摺動時間がディスクと比較して相対的
に長いヘッドの保護膜が、ディスクより先に摩耗して消
失することがある。そこでヘッド保護膜の硬度をフロッ
ピーディスク保護膜の硬度よりも高くすることでヘッド
保護膜の寿命を延ばすことができるためである。

【００４２】さらにフロッピーディスクの炭素保護膜の
微小硬度を２０Ｇｐａから４０ＧＰａの範囲とし、かつ
ヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の微小硬度を
３０ＧＰａ以上とした場合には、それぞれの保護膜が十
分な耐摩耗性を達成できるために、フロッピーディスク
の実用信頼性を著しく高めることができる。それぞれの
保護膜の微小硬度が２０Ｇｐａよりも小さい場合には耐
摩耗性が不十分のために、保護膜の摩耗が進行し、フロ
ッピーディスクの寿命が短くなることがある。またフロ
ッピーディスクの保護膜の微小硬度を４０Ｇｐａよりも
大きくするとヘッドの保護膜の寿命を短くしたり、摩擦
係数の増加による磁性膜の剥離等が生じることがある。

【００４３】本発明のヘッドまたはスライダーに使用す
る炭素保護膜としては、磁気記録媒体に形成する炭素保
護膜と同様のものを用いることができる。具体的には、
一般的なアモルファス炭素膜やグラファイト膜、ダイヤ
モンド膜などが使用できる。なかでもダイヤモンド状炭
素膜（ＤＬＣ膜）と称されるアモルファス炭素膜は容易
に高硬度の保護膜を作製することができ、製造条件によ
って硬度や摩擦係数といった特性を容易に制御できるた
め、本発明の炭素保護膜として好適である。本発明のヘ
ッドまたはスライダーの保護膜は炭素膜の中でもダイヤ
モンド状炭素膜またはダイヤモンド膜が好ましく、より
好ましくはダイヤモンド状炭素膜である。

【００４４】ヘッドまたはスライダーの保護膜の硬度は
フロッピーディスク保護膜の硬度より高いものが好まし
く、このように硬度を調整することで、ヘッド保護膜の
寿命を延ばすことができる。さらにヘッドまたはスライ
ダーの保護膜の硬度は、３０ＧＰａ以上であることが好
ましい。保護膜の厚みは膜厚が厚いと電磁変換特性の悪
化や密着性の低下が生じ、膜厚が薄いと耐摩耗性が不足
するために、膜厚１ｎｍから３０ｎｍが好ましく、２ｎ
ｍから１０ｎｍが特に好ましい。特に好ましいヘッドま
たはスライダー保護膜は炭素、水素、希ガス類元素から
構成され、炭素含有率が５０〜８０ａｔｍ％、水素含有
率が２０〜５０ａｔｍ％希ガス類元素の含有率が０．５
〜１．２ａｔｍ％の比率で構成されるものである。これ
らの元秦含有率はラザフォード後方散乱法などの既知の
手法によって測定することができる。水素の含有率が２
０ａｔｍ％より少ないと硬度が低下し、５０ａｔｍ％よ
り多いと摩擦係数が増加する。より好ましい含有率は３
５〜４５ａｔｍ％である。また、希ガス類元素が０．５
ａｔｍ％より少ないと硬度が低下し、１．２ａｔｍ％よ
りも多いと内部応力が高くなって膜の剥離を起こしやす
くなる。より好ましい含有率は、５〜１．０ａｔｍ％で
ある。

【００４５】本発明のフロッピーディスクを用いた磁気
記録方式で使用するヘッドはハードディスクドライブで
使用されているインダクティブヘツド、磁気抵抗素子を
用いたＭＲヘッドが使用できる。記録密度を高めるた
め、再生ヘッドにＭＲヘッドを使用することが好まし
い。また、一般的なＭＲヘッドの他にＧ−ＭＲヘッド、
デュアルストライプ型ＭＲヘッド等が使用できる。なか
でもデュアルストライプ型ＭＲヘッドはヘッドの構造に
よってサーマルアスペリティーの発生を軽減させること
ができるので本発明のフロッピーディスクシステムに好
適である。

【００４６】ヘッドを取り付けたスライダーはハードデ
ィスクドライブで使用されるものと同様な構造のものが
使用できる。例えばテーパーフラット型の正圧スライダ
ーやこのレールにスロットを設けたたもの、トライパッ
ドスライダ、負圧スライダー等が使用でき、なかでもテ
ーパーフラット型の正圧スライダーやこのレールにスロ
ットを設けたものがフロッピーディスクと組み合わせた
場合、ディスクの面ぶれの影響を受け難いため好まし
い。スライダーは例えばＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ、アルミナ、
ジルコニア、ＣａＴｉＯ₃ 等のセラミックスを材料とし
て作製したものである。このスライダー上に本発明の炭
素保護膜を設ける際には、前述のように密着性を改善す
るためケイ素またはその酸化物や窒化物等の中間層を設
けることが好ましい。この中間層の厚みは１〜５ｎｍ程
度が好ましい。またスライダーの大きさはハードディス
クで使用される一般的な大きさのものが使用できる。な
かでもディスク振動への迫従性や入手の容易性からは、
いわゆるナノスライダー（５０％スライダー）、ピコス
ライダー（３０％スライダー）と呼ばれる大きさのもの
が好適である。

【００４７】ヘッドおよびスライダーを作製する方法と
しては、ハードディスクドライブ用ヘツドの製造方法と
同様の方法を用いて製造することができる。例えばＡｌ
₂Ｏ₃−ＴｉＣ等のスライダー材料の基板上に多数のヘッ
ド素子をスパッタリング法などで一度に形成し、この基
板からスライダーを切り出し洗浄した後、スライダーの
摺動面表面に密着層および炭素保護膜を形成し、さらに
浮上を制御するための表面形状をイオンミリング等で形
成する方法等が挙げられる。スライダーに適切な加重を
付与しながらディスク振動に追従させるためにバネ状の
部材等からなるサスペンション機構もハードディスクド
ライブと同様な形式のものが使用できる。なかでも、そ
の適正加重が９．８〜５８．８ｍＮ（１〜６ｇｆ）程度
の加重のものが適している。加重が９．８ｍＮよりも軽
いと、ヘッドはディスクから跳躍しやすくなり、再生信
号のドロップアウトを発生する。逆に加重が５８．８ｍ
Ｎよりも重いディスクが摩耗しやすくなり、ディスクの
寿命が短くなってしまう。またヘッド駆動機構としては
いわゆるインライン型のものとトランスバース型のもの
の両方が使用できるが、ディスク径が３．５型といった
比較的大きい場合にはトランスバース型が好ましい。こ
れはトランスバース型のヘッド駆動機構を用いることに
よってシェルのヘッド窓を小さくすることができ、これ
によってディスクの面ぶれを軽減することができるから
である。本発明では２つのヘッドをフロッピーディスク
の表裏の両面に対して対称となるように組み合わせて使
用する。

【００４８】本発明のフロッピーディスクカートリッジ
を形成するシェルとしては、ＡＢＳ樹脂などが使用でき
る。また内部のディスクを保護するため、想定される外
力に対し、大きく変形しない強度が必要である。また回
転時の振動を防止するため、ディスクサイズと回転数に
応じた強度と構造にすることが好ましい。上側シェルと
下側シェルで形成される内部空間幅は０．５〜２．０ｍ
ｍの範囲であることが好ましい。これより狭いと回転中
もフロッピーディスクとシェルもしくはライナーが強く
接触し、ディスクの摩耗が顕著となる。これより広いと
ディスクの回転を規制する効果が少なくなる。

【００４９】シェル内側のフロッピーディスクと接触す
る表面にはフロッピーディスクのクリーニング、フロッ
ピーディスクとシェルの接着防止のため、ライナーが設
けられることが好ましい。ライナーの素材としては、レ
ーヨン繊維、ポリノジック繊維、キュプラ繊維、アセテ
ート繊維等のセルロース系繊維を中心としてポリエステ
ル系繊維、アクリル系繊維を配合した不織布を使用する
ことができる。またライナーには防錆剤、潤滑剤、制電
剤、防かび剤などが含有されていても良い。本発明にお
けるディスクの回転数は２０００ｒｐｍ以上、好ましく
は２５００ｒｐｍないし７２００ｒｐｍの範囲である。
回転数が低すぎるとヘッドに働く浮上力が小さく、ディ
スクとヘッドの接触頻度が著しく高くなって、寿命が低
下するとともに、高密度記録に必要なテータ転送速度が
低くなり好ましくない。また回転数が高すぎると、ディ
スクの振動に周期が１周期ではない振動が発生し、ヘッ
ドがディスクに追従できなくなるため、エラレートが悪
化したり、ディスクが摩耗しやすくなる。

【００５０】

【実施例】以下に実施例を示し本発明を説明する。 実施例１−１〜１−２０、比較例１−１〜１−３ 摺動特性評価用ハードディスクと摺動特性評価用フロッ
ピーディスク、および硬度測定用試料にそれぞれ同様に
保護膜を作製し、それぞれの保護膜の各成分を測定する
とともに、硬度測定用試料については硬度試験を、また
ハードディスクについてはボールオンディスク試験（Ｂ
ＯＤ試験）およびコンタクトストップ−スタート試験
（ＣＳＳ試験）を行い、フロッピーディスクについて
は、摩擦試験と耐久性試験を行った。

【００５１】（摺動特性評価用ハードディスクの作製）
表面が鏡面研磨されたＮｉ−Ｐめっきが施されたハード
ディスク用アルミニウム基板を２００℃に加熱した後、
ＤＣマグネトロンスパッタリング法でＣｒ−Ｔｉ下地層
を３０ｎｍ成膜し、引き続きＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性層を
２５ｎｍ成膜した。さらにこの表面をアルゴングローで
清浄化した後、この上に表１記載の成膜条件で実施例１
〜１８、比較例１〜２は高周波プラズマＣＶＤ法によっ
て、実施例１９〜２０、比較例３はグラファイトをター
ゲツトとした反応性スパッタリング法で、それぞれ厚み
２０ｎｍの保護膜を成膜した。次にこの保護膜上にパー
フルオロポリエーテル系潤滑剤（アウジモント社製 Ｆ
ＯＭＢＬｌＮ Ｚ−ＤＯＬ）とフッ素を導入したホスフ
ァゼン環化合物（ダウケミカル社製 Ｘ−１Ｐ）をフッ
素系溶剤（住友３Ｍ社製 ＨＦＥ−７２００）に溶解し
た溶液を細孔径０．１μｍのフィルターで濾過した後、
ディップコート法で塗布して厚み１ｎｍの潤滑膜を作製
した。

【００５２】（摺動特性評価用フロッピーディスク）両
面の最大突起粗さが２００ｎｍ、厚み７５μｍのポリイ
ミドフィルムの両面に熱硬化型イミド樹脂（丸善石油化
学社製 ＢＡＮｌ−ＮＢ）をエタノールとシクロヘキサ
ノンの混合溶剤に溶解した溶液を細孔径０．１μｍのメ
ンブランフィルターで濾過した後、ディップコート法で
塗布し、２５０℃で１２時間加熱し、下塗り膜を作製し
た。さらにこの上にシクロヘンキサノンに分散した粒子
径１８ｎｍのオルガノシリカゾルをディップコート法で
塗布した後、２５０℃で１時間乾燥して、下塗り膜表面
に微小突起を形成した。この微小突起の密度は１０個／
μｍ² であった。次にこの支持体をホルダーに挟み込ん
だ状態で磁性膜形成用のスパッタリング装置に設置し、
支持体を２００℃に加熱した後、直流マグネトロンスパ
ッタリング法でＣｒ−Ｔｉ下地膜を３０ｎｍの厚さに成
膜し、引き続きＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性膜を２５ｎｍ成膜
した。この下地膜、磁性膜は支持体の両面に対して成膜
した。さらにこの磁性膜表面をアルゴングロー放電によ
って清浄化した後、この上に表１記載の成膜条件で実施
例１〜１８、比較例１〜２は高周波プラズマＣＶＤ法に
よって、実施例１９〜２０、比較例３はグラファイトを
ターゲットとした反応性スパッタリング法で、それぞれ
厚み２０ｎｍの保護膜を成膜した。次にこの試料をホル
ダーから取り出し、保護膜上にパーフルオロポリエーテ
ル系潤滑剤（アウジモント社製 ＦＯＭＢＬｌＮ Ｚ−
ＤＯＬ）とフッ素を導入したホスファゼン環化合物（ダ
ウケミカル社製 Ｘ−１Ｐ）をフッ素系溶剤（住友３Ｍ
社製ＨＦＥ−７２００）に溶解した溶液を細孔径０．１
μｍのフィルターで濾過した後、ディップコート法で塗
布して厚み１ｎｍの潤滑膜を作製した。そしてこの試料
を３．７型の磁気ディスク形状に打ち抜き、カートリッ
ジに組み込んでフロッピーディスクを作製した。

【００５３】（硬度測定用試料）鏡面研磨された単結晶
シリコン基板をアルゴングローで清浄化した後、この上
に表１記載の成膜条件で実施例１−１〜１８、比較例１
−１〜１−２は高周波プラズマＣＶＤ法によって、実施
例１−１９〜１−２０、比較例１−３はグラファイトを
ターゲットとした反応性スパッタリング法で、それぞれ
厚みが０．１５μｍとなる様に保護膜を形成した。作製
した試料は以下の観点から評価を行った。結果を表２に
示した。

【００５４】（評価方法） （１）ボールオンディスク試験による摩擦係数、耐久性
の評価 摺動子として直径１／４インチのＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣボー
ルを用いたボールオンディスク試験を行った。加重は１
０ｇｆ、測定半径位置は３０ｍｍ、ディスク回転数は６
０ｒｐｍとした。試験中摺動子に加わる摩擦力を歪みゲ
ージで測定し、摩擦係数を求めた。摩擦係数が０．５を
超えた時点で試験終了とし、最大３００分まで試験を行
った。試験環境は２３℃５０％とした。結果をＢＯＤ１
として、時間を分を単位として表した。また１０ｇｆで
３００分以上の耐久性を示した試料は加重２０ｇｆにつ
いても同様に試験し、ＢＯＤ２として同様に表した。 （２）ＣＳＳ試験による耐久性評価 磁気ヘッドを搭載したテーパーフラット型Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔ
ｉＣスライダーを用いてハードディスク等に要求される
ＣＳＳ試験、すなわち密着状態で回転を停止した後に回
転を密着状態で回転を開始するコンタクトストップとス
タートによる試験を行った。ＣＳＳサイクルは０〜３０
００ｒｐｍ加速３秒、３０００ｒｐｍ維持：１０秒、３
０００〜０ｒｐｍ減速３秒、静止３秒を１サイクルと
し、１００００サイクルまで試験を行った。加重は５ｇ
ｆ、測定半径位置は３５ｍｍとした。試験中摺動子に加
わる摩擦カを歪みゲージで測定し、減速時の摩擦力が５
ｇｆを超えたサイクル数で耐久性を評価した。評価環境
は２３℃５０％とした。表において、測定結果のサイク
ル数を１０００倍の倍率で記載した。

【００５５】（３）フロッピーディスクの摩擦力測定 フロツピーデイスクについてフロツピーディスクドライ
ブ：（富士写真フイルム社製Ｚｉｐドライブ）を用いた
摩擦力測定を行った。フロッピーディスクをスピンドル
に設置し、３０００ｒｐｍで回転させた状態で、Ｚｉｐ
１００用ヘッドを荷重５ｇｆとなるようにディスクの両
面から押し当て、このときにヘッドに加わる摩擦力を歪
みゲージで測定した。なお、摩擦力は、走行開始１分後
における上側のヘッドと下側のヘッドの摩擦力の平均値
とした。測定環境は２３℃５０％ＲＨとした。 （４）フロッピーディスクドライブによる固定トラック
耐久試験 フロツピーデイスクについてフロツピーディスクドライ
ブ：（富士写真フイルム社製Ｚｉｐドライブを用いた走
行耐久試験を行った。ヘッドを半径２０ｍｍの位置に固
定し、ディスクの両面について８ＭＨｚの信号の記録一
再生を１分の周期で繰り返し、再生出力が初期出力の一
６ｄＢに減衰するまでの時間を評価した。試験は最大３
００時間まで行った。環境は２３℃５０％ＲＨとした。 （５）硬度 硬度測定用の試料を、微小硬度計（ＨＹＳＩＴＲＯＮ社
製 ＴＲＩＢＯＳＣＯＰＥ）を用いて測定した。測定に
用いたダイヤモンド圧子は先端稜角９０度、先端曲率半
径３５〜５０ｎｍの三角錘型で、保護層に直角に当て、
最大荷重Ｐ＝６００μＮまで徐々に印加し、最大荷重到
達後に荷重を０にまで徐々に戻す。この時の最大荷重Ｐ
を圧子接触部の投影面積Ａで除した値Ｐ／Ａを硬度とし
て算出した。圧子接触部の投影面積Ａは、押し込み試験
によって得られた深さ−荷重曲線のうち、徐荷曲線の初
期３０％を直線に近似して外挿、深さ軸と交差する点を
圧子接触部の接触深さｈとし、圧子の形状よりｈの関数
として求められる。なお、標準試料として、溶融石英を
押し込んだ結果得られる硬さが８〜１０ＧＰａとなるよ
う、事前に装置を校正して測定した。 （６）化学組成 硬度測定用試料についてＣ、Ｈ、Ｎ、希ガス組成をラザ
フォード後方散乱法を用いて調べた。

【００５６】

【表１】 試料 炭化水素ガス種 窒素 希ガス種 基板バイアス 投入電力 流量 流量 流量 電圧 (ｃｃｍ) (ｃｃｍ) (ｃｃｍ) （Ｖ） （Ｗ） 実施例1-1 エチレン アルゴン −５００ ５００ ７５ ７５ ３００ 実施例1-2 エチレン アルゴン −５００ ５００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-3 エチレン アルゴン −５００ ５００ １０５ ４５ ３００ 実施例1-4 エチレン アルゴン −５００ ５００ １２０ ３０ ３００ 比較例1-1 エチレン アルゴン −５００ ５００ １３５ １５ ３００ 比較例1-2 エチレン アルゴン −５００ ５００ １５０ ０ ３００ 実施例1-5 エチレン アルゴン −５００ ５００ ６０ ９０ ３００ 実施例1-6 エチレン アルゴン −６００ ５００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-7 エチレン アルゴン −７００ ５００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-8 エチレン アルゴン −３００ ５００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-9 エチレン アルゴン −５００ ５００ ９０ ６０ ５００ 実施例1-10 エチレン ヘリウム −５００ ５００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-11 エチレン −− −５００ ５００ ９０ ３００ ０ 実施例1-12 メタン アルゴン −５００ ５００ １５０ １５０ ３００ 実施例1-13 メタン アルゴン −５００ ５００ １５０ ６０ ３００ 実施例1-14 アセチレン アルゴン −５００ ５００ ６０ ９０ ３００ 実施例1-15 アセチレン アルゴン −５００ ５００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-16 エチレン アルゴン −５００ ７００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-17 エチレン アルゴン −５００ ３００ ９０ ６０ ３００ 実施例1-18 水素 アルゴン ０ ７００ １０ ５ １０ 実施例1-19 水素 アルゴン ０ ７００ １０ ３ １０ 実施例1-20 水素 アルゴン −２００ ７００ １０ ５ １０ 比較例1-3 水素 アルゴン ０ ７００ １０ ０ １０

【００５７】

【表２】 各成分と含有率(atm%) 硬度 BOD1 BOD2 ＣＳＳ FD摩擦 FD耐久 試料 炭素 水素 窒素 希ガス GPa (分) (分) (×1000)(ｇｆ) (時) 実施例1-1 62.0 29.5 7.4 1.1 32.7 >300 >300 >10 0.4 >300 実施例1-2 66.6 29.2 3.3 0.9 36.9 >300 263 >10 0.4 >300 案施例1-3 64.9 31.7 2.6 0.8 37.0 >300 243 >10 0.6 >300 実施例1-4 65.9 32.7 0.7 0.7 36.5 >300 5 >10 0.8 >300 比較例1-1 66.4 33.0 0 0.5 38.7 >300 2 7.8 1.2 190 比較例1-2 60.6 39.0 0 0.4 40.8 28 -- 1.7 1.5 259 実施例1-5 60.9 28.0 9.6 1.5 28.1 >300 261 0.1 0.5 16 実施例1-6 67.4 28.4 3.0 1.2 37.1 >300 >300 >10 0.5 >300 実施例1-7 68.2 27.0 3.3 1.5 39.2 12 -- O.9 0.4 98 実施例1-8 59.2 35.2 5.2 0.4 27.6 >300 2 0.5 0.5 >300 実施例1-9 66.5 28.8 3.5 1.2 37.1 >300 221 >10 0.6 >300 実施例1-10 63.8 30.3 4.7 1.2 30.9 >300 >300 >10 0.4 >300 実施例1-11 57.2 37.5 5.3 0 29.4 74 -- 0.4 0.9 3 実施例1-12 60.2 32.5 6.5 0.8 28.2 >300 2 7.5 0.6 >300 実施例1-13 60.6 33.5 5.2 0.7 29.1 >300 8 9.8 0.6 >300 実施例1-14 66.9 25.1 7.1 0.9 34.2 >300 32 5.4 0.5 261 実施例1-15 68.7 25.7 4.8 0.8 35.3 >300 55 >10 0.6 >300 実施例1-16 66.1 29.6 3.4 0.9 35.4 >300 191 >10 0.5 >300 実施例1-17 65.2 31.9 2.4 0.5 32.4 >300 9 7.9 0.5 290 実施例1-18 57.7 30.2 12.1 O 22.2 241 -- 1.5 0.6 21 実施例1-19 63.7 28.8 7.5 0.4 23.6 164 -- 1.2 0.8 87 実施例1-20 59.1 26.4 13.8 0.7 26.1 56 -- 2.6 0.8 7 比較例1-3 78.7 20.9 0 0.4 19.8 10 -- 1.9 1.6 20

【００５８】上記実施例および比較例が示すように、 ・エチレンと窒素の流量を変化させることによって炭
素、水素、窒素、希ガスの含有率が変化し、窒素流量が
少なくなると保護膜中の窒素および希ガス含有率が減少
する。これに伴って保護膜の硬度は高くなるが摺動特性
が低下する。これは繰り返し摺動時の摩擦係数の上昇が
生じるためである。−方、窒素ガスの流量を多くしすぎ
ると硬度が低下し、摺動特性が劣化する。これは硬度低
下によって保護膜が摩耗しやすくなるためと考えられ
る。 ・基板バイアス電圧を増加させると保護膜中の希ガスの
含有率が増加し、逆に基板バイアス電圧を減少させると
希ガスの含有率が減少する。これらの場合、ともに摺動
特性は劣化するが、希ガスの含有率が多い場合は保護膜
の内部応カの増加、少ない場合は硬度低下が原因と考え
られる。 ・希ガスをアルゴンからヘリウムに変更すると摺動特性
はあまり変化しないが、硬度が低下する。また希ガスを
添加しないと保護膜中の水素、窒素含有率が高くなり、
硬度および摺動特性がともに低下する。膜の有機性が高
くなるためと考えられる。 ・炭化水素ガスとしてメタンを使用すると保護膜中の水
素含有率が多くなり、硬度および摺動特性が低下する傾
向にある。またアセチレンを使用すると逆に水素含有率
が低下する傾向になる。 ・高周波電力を変化させると希ガス含有率が若干変化
し、硬度、摺動特性ともに若干低下した。 ・反応性スパッタリング法で作製した保護膜は硬度が低
く、耐久性も同様の組成のＣＶＤ成膜品と比較すると劣
る。本発明によって作製した保護膜は高い硬度と低い摩
擦係数を両立することができ、その結果、ハードディス
クおよびフロッピーディスクいずれの磁気ディスクにお
いても優れた走行耐久性を得ることができる。

【００５９】実施例２−１〜２−１５および比較例２−
１〜２−３ （フロッピーディスクの作製）両面の最大突起粗さが２
００ｎｍ、厚み５０μｍのポリイミドフィルムの両面に
熱硬化型イミド樹脂（丸善石油化学社製 ＢＡＮＩ−Ｎ
Ｂ）をディツプコート法で塗布した後、２５０℃で１２
時間焼成し、膜厚１．７μｍの下塗り膜を作製した。さ
らに下塗り膜上に粒子径１８ｎｍのオルガノシリカゾル
をディップコート法で塗布した後、２５０℃で１時間乾
燥して、下塗り膜表面に微小突起を形成した。形成した
微小突起の密度は１０個／μｍ² であった。次にこの支
持体をホルダーに挟み込んだ状態でスパッタリング装置
に設置し、支持体を２００℃に加熱しながら、ＤＣマグ
ネトロンスパッタリング法でＣｒ−Ｔｉ下地膜を３０ｎ
ｍ成膜し、引き続きＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁性膜を２５ｎｍ
成膜した。この下地膜、磁性膜は支持体の両面に対して
成膜した。さらにこの磁性膜表面をアルゴングローによ
って清浄化処理した後、この上に表３記載の成膜条件で
ＲＦプラズマＣＶＤ法によって厚み２０ｎｍの保護膜を
成膜した。次にこの試料をホルダーから取り出し、保護
膜上にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（アウジモン
ト社製ＦＯＭＢＬＩＮ Ｚ−ＤＯＬ）をフッ素系溶剤
（住友スリーエム社製 ＨＦＥ−７２００）に溶解した
溶液をディップコート法で塗布して厚み１ｎｍの潤滑膜
を作製した。そしてこの試料を３．７型の磁気ディスク
形状に打ち抜き、シェルに組み込んでフロッピーディス
クを作製した。

【００６０】（磁気ヘッドの作製）磁気記録信号の再生
素子にＭＲ素子を用いたＭＲヘッドを搭載したテーパー
フラット２レール型のＡｌ₂Ｏ₃−ＴｒＣスライダー（ナ
ノスライダー）の摺動面表面をアルゴングローで清浄化
した後、密着層としてケイ素膜をＤＣマグネトロンスパ
ッタリング法で厚みが５ｎｍとなるように作製した後、
この上に表３記載の成膜条件でＲＦプラズマＣＶＤ法に
よって厚みが１０ｎｍとなるように炭素保護膜を成膜し
た。このスライダーをサスペンションに取り付け、トラ
ンスパース型のヘッド駆動機構を有する磁気ヘッドを作
製した。

【００６１】（硬度測定用試料）フロッピーディスクお
よび磁気ヘッドとは別に硬度測定用試料を作製した。こ
の試料は鏡面研磨された単結晶シリコン基板をアルゴン
グローで清浄化した後、フロッピーディスクおよびスラ
イダーの保護膜と同様の条件で、膜厚が０．１μｍとな
るように作製した。（走行耐久評価）表３記載の成膜条
件で炭素保護膜を形成したフロッピーディスクおよび磁
気ヘッドを表４の組み合わせで使用し、フロッピーディ
スクの中心からの半径位置３２ｍｍのトラックにおいて
走行耐久テストを行った。試験は１分サイクルでディス
クの両面について１２ＭＨｚの信号を記録−再生を繰り
返し、再生出力が初期出力の−６ｄＢに滅衰するまでの
時間を評価した。試験は最大３００時間までった。加重
は３４．３ｍＮ、評価環境は２３℃１０％ＲＨとした。
結果は表４に併せて示した。

【００６２】（保護膜の硬度測定）硬度測定用の試料に
ついて以下の微小硬度計による押し込み試験を行い、硬
度を求めた。 微小硬度測定装計：ＴＲＩＢＯＳＣＯＰＥ（ＨＹＳＩＴ
ＲＯＮ社）を用いて、 圧子：ダイヤモンド製圧子 先端稜角９０°、先端曲率半径３５〜５０ｎｍ（型番：
Ｔ１−０３７） 最大荷重：１５μＮ 測定時間：５秒間 の条件で、測定試料を１ｃｍ角に切り出し、金属板上に
両面粘着テープで貼り付け、測定試料を取り付けた金属
板を測定装置に取り付けて最大荷重を印加し、荷重を０
にまで徐々に戻す操作を行い、この時の、もぐり込み量
を原子間力顕微鏡（ディジタルインスツルメンツ社 Ｎ
ａｎｏＳｃｏｐｅＩＩ）で測定するとともに、最大荷重
Ｐを圧子接触部の投影面積Ａで除した値Ｐ／Ａを硬度と
し、測定結果を表３に示した。

【００６３】（保護膜の化学組成）硬度測定用試料につ
いてＣ、Ｈ、Ｎ、および希ガス組成をＸ線光電子分光分
析装置（ＥＳＣＡ ＸＰＳ）を用いてラザフォード後方
散乱法によって調べ、その結果を表３に示した。

【００６４】

【表３】 試料 気体流量(ccm) 基板 投入 含有率(atm％) 硬度 Ｃ₂Ｈ₄ 窒素 アルコ゛ン ハ゛イアス 電力 炭素 水素 窒素 希カ゛ス (GPa) Ａ 60 90 300 -500V 500W 60.9 28.0 9.6 1.5 28.1 Ｂ 75 75 300 -500V 500W 62.0 29.5 7.4 1.1 32.7 Ｃ 90 60 300 -500V 500W 66.6 29.2 3.3 0.9 36.9 Ｏ 90 60 300 -300V 500W 59.2 35.2 5.2 0.4 27.6 Ｅ 105 45 300 -500V 500W 64.9 31.7 2.6 0.8 37.0 Ｆ 120 30 300 -500V 500W 65.9 32.7 0.7 0.7 36.5 Ｇ 135 15 300 -500V 500W 66.4 33.0 0 0.5 38.7 Ｈ 150 1 300 -500V 500W 60.6 39.0 0 0.4 40.8 Ｉ 150 0 300 -300V 500W 57.4 42.3 0 0.3 21.5 Ｊ 150 0 300 -200V 500W 40.3 59.7 0 0.0 8.9 Ｋ 炭素保護膜無し

【００６５】

【表４】 試料 フロッピーディスク 磁気ヘッドの 走行耐久時間 の炭素保護膜の種類 炭素保護膜の種類 （ｈ） 実施例２−１ Ａ Ｈ ２４８ 実施例２−２ Ｂ Ｈ ＞３００ 実施例２−３ Ｃ Ｈ ＞３００ 実施例２−４ Ｃ Ｈ ＞３００ 実施例２−５ Ｃ Ｇ ２１２ 実施例２−６ Ｃ Ｉ ２５５ 実施例２−７ Ｃ Ｊ ３８ 実施例２−８ Ｄ Ｈ ＞３００ 実施例２−９ Ｅ Ｈ ＞３００ 実施例２−10 Ｆ Ｈ ＞３００ 実施例２−11 Ｇ Ｈ ２８９ 実施例２−12 Ｈ Ｈ ９８ 実施例２−13 Ｈ Ｃ ５９ 実施例２−14 Ｉ Ｈ ９８実施例２−15 Ｊ Ｈ ４４ 比較例２−１ Ｃ Ｋ １２ 比較例２−２ Ｋ Ｈ ０ 比較例２−３ Ｋ Ｋ ０

【００６６】

【発明の効果】以上のようにフロッピーディスクおよび
磁気ヘッドに炭素保護膜を設けたものは、フロッピーデ
ィスクあるいは磁気ヘッドのいずれかに炭素保護膜を設
けなかった組み合わせのフロッピーディスクを用いた記
録方式に比べて、大幅に走行耐久性が劣ることがわか
る。また、磁気ヘッドの炭素保護膜の硬度が３０ＧＰａ
以上かつフロッピーディスクの保護膜の硬度が２０〜４
０ＧＰａで、磁気ヘッドの炭素保護膜の硬度がフロッピ
ーディスクの炭素保護膜よりも大きいフロッピーディス
ク記録方式は特にその耐久性の向上効果が大きいことが
わかる。磁気ヘッドには炭素と水素を中心とした炭素保
護膜、フロッピーディスクに炭素、水素、窒素を中心と
した炭素保護膜を設けることによって、耐久性が向上す
ることがわかる。また、フロッピーディスクおよび磁気
ヘッドの両者に炭素保護膜を設けたので、金属薄膜から
なる磁性層を形成した高密度記録が可能なフロッピーデ
ィスクにあっても充分な実用信頼性を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は高周波プラズマを利用したＣＶＤ装置の
一例を説明する図である。

【符号の説明】

１…金属薄膜、２…支持体、３−ロール、４…パスロー
ラ、５…バイアス電源、６…原料気体、７…高周波電
源、８…成膜ロール、９…炭素保護膜、１０…巻き取り
ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D006 AA02 AA05 DA02 EA03 FA02 FA05 5D111 BB28 BB37 BB48 FF01 FF44 5D112 AA05 AA07 AA11 AA24 BC05 BC08 FA04 FA10 FB09 FB26

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性支持体の少なくとも一方の面に磁
   性膜、保護膜、潤滑膜を積層した構成の磁気ディスクに
   おいて、保護膜は少なくとも炭素、水素および窒素を含
   有することを特徴とする磁気ディスク。
2. 【請求項２】 可撓性支持体もしくは剛性支持体の少な
   くとも一方の面に磁性層、保護膜、潤滑膜を積層した構
   成の磁気ディスクにおいて、保護膜は少なくとも炭素、
   水素、窒素および希ガス元素を含有することを特徴とす
   る磁気ディスク。
3. 【請求項３】 保護膜の窒素含有率が０．５〜８．０ａ
   ｔｍ％であることを特徴とする請求項１または２記載の
   磁気ディスク。
4. 【請求項４】 保護膜の水素含有率が２５〜３５ａｔｍ
   ％であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁
   気ディスク。
5. 【請求項５】 保護膜の炭素含有率が６０〜７０ａｔｍ
   ％であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁
   気ディスク。
6. 【請求項６】 保護膜の希ガス元素含有率が０．５〜
   １．２ａｔｍ％であることを特徴とする請求項２に記載
   の磁気ディスク。
7. 【請求項７】 磁気ディスクの製造方法において、可撓
   性支持体もしくは剛性支持体の少なくとも一方の面に磁
   性膜を成膜した後、この磁性膜に負バイアスを印加した
   状態で、炭化水素、窒素、希ガス類元素の混合ガスを原
   料としたプラズマＣＶＤ法によって磁性膜表面に保護膜
   を成膜することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
8. 【請求項８】 磁性膜をスパッタリング法で形成するこ
   とを特徴とする請求項７記載のディスクの製造方法。
9. 【請求項９】 フロッピーディスクを用いた磁気記録方
   式において、可撓性支持体の少なくとも一方に強磁性金
   属薄膜、炭素保護膜を積層したフロッピーディスクを磁
   気記録媒体とするとともに、ヘッドまたはスライダー表
   面に炭素保護膜を設けたフロッピーディスク装置で磁気
   信号の記録再生を行うことを特徴としたフロッピーディ
   スクを用いた磁気記録方式。
10. 【請求項１０】 フロッピーディスクの炭素保護膜の硬
    度がヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の硬度よ
    りも低いことを特徴とする請求項９記載のフロッピーデ
    ィスクを用いた磁気記録方式。
11. 【請求項１１】 フロッピーディスクの炭素保護膜の微
    小硬度が２０ＧＰａから４０ＧＰａの範囲であり、ヘッ
    ドまたはスライダー表面の炭素保護膜の微小硬度が３０
    ＧＰａ以上であり、かつフロッピーディスクの炭素保護
    膜の硬度がヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の
    硬度よりも低いことを特徴とする請求項９記載のフロッ
    ピーディスクを用いた磁気記録方式。
12. 【請求項１２】 フロッピーディスクを用いた磁気記録
    方式において、可撓性支持体の少なくとも一方に強磁性
    金属薄膜を有し、強磁性金属薄上には少なくとも炭素、
    水素および窒素を含んだ炭素保護膜を積層したフロッピ
    ーディスクを磁気記録媒体とするとともに、ヘッドまた
    はスライダー表面に炭素保護膜を設けたフロッピーディ
    スク装置で磁気信号の記録再生を行うことを特徴とした
    フロッピーディスクを用いた磁気記録方式。
13. 【請求項１３】 フロッピーディスクの炭素保護膜の水
    素含有率が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が０．５〜
    ８．０ａｔｍ％であることを特徴とする請求項１２に記
    載のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式。
14. 【請求項１４】 フロッピーディスクの炭素保護膜が少
    なくとも炭素、水素、窒素および希ガス元素を含有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載のフロッピーディス
    クを用いた磁気記録方式。
15. 【請求項１５】 フロッピーディスクの炭素保護膜が少
    なくとも炭素、水素、窒素および希ガス元素を含有し、
    その水素含有率が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が
    ０．５〜８．０ａｔｍ％、希ガス元素含有率が０．５〜
    １．２ａｔｍ％であることを特徴とする請求項１２に記
    載のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式。
16. 【請求項１６】 フロッピーディスクの炭素保護膜の微
    小硬度が２０ＧＰａから４０ＧＰａの範囲であり、ヘッ
    ドまたはスライダー表面の炭素保護膜の微小硬度が３０
    ＧＰａ以上であり、かつフロッピーディスクの炭素保護
    膜の硬度がヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の
    硬度よりも低いことを特徴とする請求項１２に記載のフ
    ロッピーディスクを用いた磁気記録方式。
17. 【請求項１７】 フロッピーディスクを用いた磁気記録
    方式において、可撓性支持体の少なくとも一方に強磁性
    金属薄膜を有し、強磁性金属薄膜上に少なくとも炭素、
    水素および窒素を含んだ炭素保護膜を積層したフロッピ
    ーディスクを磁気記録媒体とするとともに、ヘッドまた
    はスライダー表面に少なくとも炭素と水素を含んだ炭素
    保護膜を設けたフロッピーディスク装置で磁気信号の記
    録再生を行うことを特徴としたフロッピーディスクを用
    いた磁気記録方式。
18. 【請求項１８】 フロッピーディスクの炭素保護膜の水
    素含有率が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が０．５〜
    ８．０ａｔｍ％であることを特徴とする請求項１７に記
    載のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式。
19. 【請求項１９】 フロッピーディスクの炭素俣護膜が少
    なくとも炭素、水素、窒素および希ガス元素を含有する
    ことを特徴とする請求項１７に記載のフロッピーディス
    クを用いた磁気記録方式。
20. 【請求項２０】 フロッピーディスクの炭素保護膜が少
    なくとも炭素、水素、窒素および祈ガス元素を含有し、
    その水素含有率が２５〜３５ａｔｍ％、窒素含有率が
    ０．５〜８．０ａｔｍ％、希ガス元素含有率が０．５〜
    １．２ａｔｍ％であることを特徴とする請求項１７に記
    載のフロッピーディスクを用いた磁気記録方式。
21. 【請求項２１】 フロッピーディスクの炭素保護膜の微
    小硬度が２０Ｇｐａから４０ＧＰａの範囲であり、ヘッ
    ドまたはスライダー表面の炭素保護膜の微小硬度が３０
    ＧＰａ以上であり、かつフロッピーディスクの炭素保護
    膜の硬度がヘッドまたはスライダー表面の炭素保護膜の
    硬度よりも低いことを特徴とする請求項１７に記載のフ
    ロッピーディスクを用いた磁気記録方式。