專利名稱:磁盤及其制造方法
本發(fā)明涉及一種磁盤，更具體地說(shuō)，涉及一種為改進(jìn)磁盤電氣性能和磁性薄膜強(qiáng)度的磁盤的磁膜結(jié)構(gòu)。
為了增大包含在一介磁盤中的磁膜的強(qiáng)度，迄今為止都是在磁膜中混有大量的增強(qiáng)材料。而且為避免損壞還將大量的潤(rùn)滑液應(yīng)用于磁性薄膜。
圖1表示一個(gè)傳統(tǒng)磁盤所含有的磁性薄膜的結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖1，磁性粉末(即，磁粒)2和增強(qiáng)材料4被混合而成粘結(jié)劑3，而增強(qiáng)材料4是均勻地彌散在粘結(jié)劑3中。然而，由于儲(chǔ)存在增強(qiáng)材料4上的電荷作用，磁粒2被增強(qiáng)材料4吸引，因而使磁粒的分布是雜亂無(wú)序的。結(jié)果使這種磁盤所再生的信號(hào)中產(chǎn)生了噪音，而且使磁盤的電性能變壞。因此，人們已為減少磁膜中所含增強(qiáng)材料的量同時(shí)又不降低其強(qiáng)度而作了認(rèn)真地研究。例如，在JP-A-57-200935(1982年12月9日公開)中即描述了這種技術(shù)。
同時(shí)，在磁性薄膜敷有大量潤(rùn)滑液的情況下，磁頭被粘到磁性薄膜而可能被損壞?？墒菫榱朔乐褂捎诖蓬^在磁性薄膜上滑動(dòng)所引起的磁頭磨損或損壞，又必須使用潤(rùn)滑液。因此，要求磁性薄膜具有如下所述結(jié)構(gòu)，即，甚至有大量潤(rùn)滑液被敷到該磁膜上時(shí)，磁頭也決不會(huì)粘到其上。
本發(fā)明的一個(gè)目的是為提供一種具有良好電性能的磁盤，同時(shí)包含其內(nèi)的磁膜的強(qiáng)度也大。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在一個(gè)磁盤所包含的磁膜上配備了大量的槽，這些槽非常之窄，以致不會(huì)產(chǎn)生位誤差，而增強(qiáng)材料集聚在這些槽內(nèi)。因此，在磁盤的電性能沒(méi)變壞的情況下，大量的增強(qiáng)材料可混入磁膜，以增強(qiáng)其強(qiáng)度。
現(xiàn)對(duì)附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明如下圖1是表示一個(gè)傳統(tǒng)磁盤所含磁膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a是說(shuō)明包括在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)磁盤實(shí)施例中的磁膜狀態(tài)的示意圖，該磁膜是在磁性涂料剛被敷到一塊襯底上時(shí)的情況。
圖2b是說(shuō)明圖2a的磁膜，在其已承受磁性定向處理后的某一時(shí)刻的狀態(tài)示意圖。
圖3a是表明一臺(tái)磁性定向設(shè)備的平面圖。
圖3b是圖3a磁性定向設(shè)備的一個(gè)側(cè)視圖。
圖3c表示圖3a和3b的磁盤沿其圓周方向上磁鐵的排列。
圖4是用于說(shuō)明圖2b的磁膜在承受磁性定向處理時(shí)磁粉變化過(guò)程的一個(gè)示意圖。
圖5a是顯示圖2b的磁膜結(jié)構(gòu)的一張縮微照片。
圖5b是顯示圖5a縮微照片一部分的放大視圖。
圖5c是沿圖5a的Vc-Vc線所取的一個(gè)截面圖。
圖6表明根據(jù)本發(fā)明的磁盤的壽命和由該磁盤再生信號(hào)的信/噪比，同時(shí)表明傳統(tǒng)型磁盤的壽命及由其再生的信號(hào)的信/噪比。
現(xiàn)參照?qǐng)D2a至5c說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)磁盤的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，襯底的一個(gè)主表面被涂以JP-B-57-40556(1982年8月28日公布)中所揭示的磁性涂料。上述磁性涂料用以下方法制成。即，重量為45份的環(huán)氧樹脂溶解在230份的環(huán)己酮內(nèi)，以獲得所需溶液。然后將重量為100份的磁粉(即，γ-Fe2O3)和10份的γ-Al2O3置于上述溶液中混合，再將這樣得到的混合物置于球磨機(jī)里攪拌7天，以粉碎磁粉。此后，再將45份重量的酚醛樹脂和350份重量的含2.5%乙烯基樹脂的環(huán)己酮加到上述混合物，從而獲得磁性涂料。在這種磁性涂料的穩(wěn)態(tài)下，磁粉被漫布以形成許多類似的團(tuán)(bunchs)，每一團(tuán)包括幾十個(gè)磁性粒子。
當(dāng)這種磁性涂料通過(guò)旋涂技術(shù)被涂敷到一塊鋁襯底11上時(shí)，則正如圖2a所示，這些每個(gè)含有幾十個(gè)磁性粒子12的磁團(tuán)由于離心力，彼此在不受損害的情況下被散開。這樣，在兩個(gè)相鄰的“團(tuán)”之間即形成一條縫隙，而增強(qiáng)材料14即被置于該縫隙中。
用上述方法制成的磁盤要經(jīng)受磁定向處理。圖3a和3b分別為一臺(tái)磁定向設(shè)備的平面圖和側(cè)視圖，圖3c表示磁鐵15沿圖3a和3b的磁盤圓周方向的排列。參照?qǐng)D3a至3c，磁盤17被安裝在一個(gè)軸16上，四對(duì)永久磁鐵15被置于磁盤17的兩側(cè)，以使相鄰磁鐵對(duì)之間構(gòu)成一個(gè)直角，每塊磁鐵位于離磁盤171.5mm處。更詳盡地說(shuō)，磁鐵15被配置成在沿磁盤17的圓周方向上;N極和S極相間地面對(duì)磁盤，也就是說(shuō)，在磁盤圓周方向上，面對(duì)磁盤17的磁極的排列順序?yàn)镹S/NS-NS/NS。然后，軸16以每分鐘10至40轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，以使磁盤17沿箭頭18所示方向旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁盤17的磁性定向處理。
圖4顯示磁盤17已經(jīng)受磁化定向處理后，磁性粒子12的狀態(tài)。如上所述，磁鐵15被配置成使面對(duì)磁盤17的磁極，沿磁盤17的圓周方向上的排列次序是NS/NS-NS/NS。因此，對(duì)位置A和B的各自兩側(cè)的磁鐵在極性上彼此是相反的，從而使點(diǎn)A和B上的磁性粒子12均不受磁鐵的排斥力，而是受磁鐵產(chǎn)生的吸引力。也就是說(shuō)，在點(diǎn)A和B的每點(diǎn)上，由磁性粒子12組成的團(tuán)和粘結(jié)劑13被拉伸。經(jīng)拉伸后的磁性粒子團(tuán)12彼此相連，從而形成一條帶子，同時(shí)，通過(guò)旋敷工藝已形成的縫隙變成了槽19。圖2b表示已經(jīng)受過(guò)磁定向處理的磁膜狀態(tài)。
圖5a是用上述方法形成的本實(shí)施例的磁膜縮微照片。圖5a的縮微照片已通過(guò)放大2000倍的電子顯微鏡的掃描而獲得。再者，圖5b是部分圖5a的縮微照片的放大視圖，圖5c是沿圖5a的Vc-Vc線所取的一個(gè)截面圖。在圖5a至5c中從紙的上部至底部方向?qū)?yīng)于磁盤的徑向。由圖5a至5c可知;增強(qiáng)材料14集聚在槽19中，也就是說(shuō)，材料14只能存在于磁性粒子(即磁粉)陣列12中，這樣，由于增強(qiáng)材料14的作用，磁粉的排列不是雜亂無(wú)序的。這是因?yàn)椴⒉淮嬖跒榛旌显鰪?qiáng)材料同磁粉的攪拌作用，從而使增強(qiáng)材料14被置于各槽19中，并處于夾在相鄰兩磁粉帶之間的狀態(tài)。
為防止產(chǎn)生位誤差，必須使槽19的寬度不大于(30至40μm)磁跡寬度的10%，即，使槽19的寬度在1至2μm的范圍內(nèi)。此外，為形成一層可靠的磁膜，槽19的深度應(yīng)在磁膜厚度的50至100%的范圍內(nèi)。在本實(shí)施例中，讓磁性涂料的Al2O3含量等于Fe2O3含量的10%。不過(guò)，Al2O3含量并不限于這個(gè)值，而是還可以等于或小于Fe2O3含量的20%。
圖6表明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁盤和傳統(tǒng)型磁盤的各自特性。在圖6中，在高速滑動(dòng)試驗(yàn)條件下的磁盤磁膜的使用壽命(該壽命代表從試驗(yàn)開始直到磁膜被破壞的這段持續(xù)時(shí)間)被標(biāo)在縱坐標(biāo)上，而由該磁盤再生信號(hào)的信/噪比被畫在橫坐標(biāo)上。正如從圖6可看到的，根據(jù)本發(fā)明的磁盤的使用壽命約比傳統(tǒng)型磁盤壽命長(zhǎng)三倍，而由根據(jù)本發(fā)明磁盤再生的信號(hào)的信/噪比約比由傳統(tǒng)型磁盤再生信號(hào)的信/噪比大1.5db。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，增強(qiáng)材料未處在磁粉陣列中，而是位于槽中。因此，可在磁性涂料中加入大量的增強(qiáng)材料，從而大大增強(qiáng)磁膜的強(qiáng)度而又不會(huì)使磁盤的電性能下降。此外，加到磁膜的潤(rùn)滑液流入槽內(nèi)。因此，即使對(duì)磁膜應(yīng)用了大量的潤(rùn)滑液時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)磁頭粘附到磁膜的現(xiàn)象。在磁頭與磁膜接觸時(shí)，眾多的槽的存在將減小磁頭與磁膜間的接觸面積，從而減小了基于摩擦阻力所產(chǎn)生的熱量。再者，這些槽還可充當(dāng)磁頭與磁膜接觸時(shí)產(chǎn)生的切屑容器(receiver of cutchips)。
正如以上所說(shuō)明的，根據(jù)本發(fā)明所提供的磁盤具有優(yōu)良的電性能，而且其磁膜的強(qiáng)度高。
權(quán)利要求
1.一個(gè)磁盤，其特征在于-一個(gè)襯底(11)，和-通過(guò)在所述襯底上涂敷磁性涂料而形成的一層磁膜，所述磁性涂料是由磁粉(12)和增強(qiáng)材料(14)混合而成的粘結(jié)劑(13)而制成，所述磁膜配有槽(19)，所述增強(qiáng)材料被固定在所述槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的磁盤，其特征在于每個(gè)槽寬不大于10%的信息磁跡寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的磁盤，其特征在于每個(gè)槽深度是在所述磁膜厚度的50%至100%的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的磁盤，其特征在于包含在所述磁性涂料中的所述增強(qiáng)材料的量不大于在所述磁性涂料中所含有的所述磁粉重量的20%。
5.制造磁盤的方法，其特征在于包括如下步驟-將磁性涂料涂敷到襯底(11)，所述磁性涂料是由磁粉(12)和增強(qiáng)材料(14)混合成粘結(jié)劑(13)而制成;和-對(duì)所述磁性涂料進(jìn)行磁性定向處理，該處理過(guò)程以這樣一種方式進(jìn)行，以使多個(gè)磁鐵(15)與所述襯底僅僅隔開一點(diǎn)距離并沿所述襯底的圓周方向交替地配置S和N極，然后再旋轉(zhuǎn)所述襯底。
6.如權(quán)利要求
5所述的制造磁盤方法，其特征在于所述磁性涂料用下法制成將環(huán)氧樹脂溶解在環(huán)己酮中，以獲得所需溶液，再將γ-Fe2O3粉和γ-Al2O3粉混合于所述溶液中，攪拌所述混合物，再將酚醛樹脂和乙烯基樹脂的環(huán)己酮溶液加到所述混合物。
7.如權(quán)利要求
6所述的磁盤制造法，特征在于所述磁性定向處理是利用一種磁性定向設(shè)備來(lái)完成的，在此設(shè)備中，4對(duì)永久磁鐵(15)被徑向地配置，以使相鄰磁鐵對(duì)形成90°角，并使在所述磁盤的圓周方向上，S和N極相間地面對(duì)安裝在所述磁性定向設(shè)備上的磁盤。
專利摘要
磁盤，其上配置一層具有大量槽溝的磁膜，這些槽溝非常細(xì)，因而不會(huì)產(chǎn)生位誤差，同時(shí)磁膜的增強(qiáng)材料被容納在這些槽里。因此，為了增強(qiáng)磁膜的強(qiáng)度，可給磁膜添加大量的增強(qiáng)材料，也不致使磁盤的電性能下降。
文檔編號(hào)C09D127/02GK86106834SQ86106834
公開日1987年4月8日 申請(qǐng)日期1986年10月2日
發(fā)明者坂口勇夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan