JPH03113721A - 磁気記録装置に用いられるハードデイスク基板の表面と裏面をテクスチヤリングする装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハードディスクの表面に織シ目（テクスチャリ
ング）をつけ、かつ仕上げを行う危めの電子−機械的な
装置の分野に関するものである。

〔従来の技術〕

今日のデータ処理装置においては、最短時間でアクセス
できる大容量のメモリを備えることが望ましい。データ
処理の分野において広く採用されている１つの種類のメ
モリは磁気媒体ディスクメモリである。

一般に、ディスクメモリは、スピンドル組立体に積重ね
られ次状態で取付けられ、高速で回転させられる１枚ま
九は複数枚の磁気媒体ディスクを使用するととを特徴と
するものである。各ディスクは複数の同心「トラック」
に分割される。各トラックはメモリアレイのアドレス可
能な領域である。個々のトラックは、薄い空気層を介し
てディスクの上に浮いている磁気「ヘッド」を介してア
クセスされる。典型的には、ディスクには２つの面があ
シ、ヘッドが各面をアクセスする。動作時には、それら
の磁気記録ヘッドは、媒体上に書かれている磁束反転を
検出することにより、記録されている媒体からデジタル
情報を回復する。ハードディスク記録装置における狭い
間隔と小さい許容誤差のために、進歩した媒体において
必要とされる最も重要な性質は全体として機械的な性質
のものである。ノイズを減少し、ヘッドと媒体の間隔を
狭くするために、基板の表面と被覆の表面は滑らかでな
ければならない。機械的な耐摩耗性と磁気の一様性はあ
らゆる種類の媒体にとって非常に重要であるが、薄膜ま
たは薄い特定の被覆に対してはとくにそうである。この
ことは、ディスクの表面に一様で微細な溝を形成するテ
クスチャリング法が、情密度が高い磁気記録装置にとっ
て重大であることを意味する。

テクスチャリングは磁気ハードディスクの性質をいくつ
かのやり方で改善する。まず、テクスチャリングは、記
録ヘッド゛とディスク表面の間に起るヨハンノンブロッ
ク効果の可能性を除去する。

ヨハンソンブロック効果というのは、磁気記録ヘッドと
完全に平らな基板表面の間に形成された相対的な真空の
ために、磁気ヘッドがその基板表面に付着する傾向を部
分的に指すものである。溝は空気分子がヘッド／ディス
クの境界に入ることができるようにすることによって、
真空が生ずることを阻止するものである。したがって、
ディスクとヘッドが密着することを避けるのに重要であ
る。

ディスクとヘッドが密着すると駆動スピンドルが停止か
ら回転することを阻止されることがある。

微細々溝は自由な粒子状有機物質の保持部としても作用
する。それらの有機物質はディスクの表面に移動しよう
とすることがある。このようにして、溝はディスク表面
から汚染物質を排出させるための溝として機能する。デ
ィスクの表面においてはそれらの物質はヘッドと媒体の
境界を物理的または電気的に妨げることがある。

磁気ディスクの製造においては、基板に約０．０１３＝
　０．０２５ｍｍ　（約１０００分の０．５〜１０００
分の１．０インチ）の厚さにニッケルめっきし、それか
ら鏡面研磨する。ハードディスク記録媒体用の標準的な
基板材料は高純度アルミニウムおよびアルミニウム（４
〜５囁）とマグネシウムの合金を含む。それらの基板材
料は滑らかで−様な表面を構成する。その表面によシ、
基板がひき起すノイズを減少することに加えて、ヘッド
と表面の間隔を狭くできる。

次の製造工程はディスク表面の実際のテクスチャリング
を含む。テクスチャリングの目的は、上記のように、記
録面の物理的特性と磁気特性を改善することである。テ
クスチャリング法においては、固定研磨媒体または自由
研磨媒体を用いてディスク表面の局面に無数の微細Ｓが
切られる。−般に、溝の寸法は約０．０２５　ｘ　０．
０２５μｍ　（約１２×１２マイクロインチ）である。

各溝は隣の溝から約２０〜３０ミクロンだけ離される。

（実際に社、溝はディスクの真の円面には設けら、れな
い。

それよりも、溝はクロスハツチされる、互いに約１０度
の角度で交差する。） はとんどのテクスチャリング装置は溝を切る念めにシリ
コンカーバイドまたは酸化アルミニウムのような研磨性
鉱物を利用する。その鉱物はマイラーで裏打ちされたテ
ープに接合され、そのテープは円筒形の負荷ローラーの
上を通される。テープは負荷ローラーによってディスク
の表面に機械的に押しつけられる。一般に１表面と裏面
に同時に溝を切る九めに、２個の負荷ローラーの組立体
が横に並べて位置させられる。このプロセスを容易にす
る丸めに、ハードディスク基板はテープに対して高速で
、テープ／ローラー系に抗してしばしば回転させられる
。

この基本的なプロセスに対して数多くの変形例が存在す
る。九とえば、溝切シ作業中にディスク表面の潤滑と冷
却の少くとも一方を行う九めＫ、テープとディスクの境
界に液体がしばしば供給される。ディスクの半径を横切
って、たとえば内径から外径へ、ローラーを機械的に振
動させるととによって溝のクロスハツチングが行われる
。当業者なられかるように、従来の技術ではあ″ｉ！シ
制御されなかった非常に多くのプロセス変数に極端に依
存して、微細な溝の質は保たれていた。

ハードディスクの表面に溝が切られた後で、ディスクの
表面に薄い磁性膜が付着される。その薄い母性膜は実際
の記録媒体を構成する。はとんどの磁性膜はニッケルー
コバルト合金であって、電気めっき、化学めっき、蒸着
またはスパッタリングによυ付着される。それらの膜の
厚さは一定ではないが、典型的には０．０５１〜０．０
７６μｍ　（２〜３マイクロインチ）である。

磁性膜材料の付着に続いて、基板表面に保護膜（ある程
の炭素化合物が典型的である）がスパッタされる。その
保！５膜は磁性膜の後で付着されて、記鋒ヘッドに対す
る摩耗性を持九せる。保護膜のパフ磨きでハードディス
クの処理が終る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のテクスチャリング装置にはいくつかの欠点がある
。たとえば、ディスクがそれの正常な回転静止平面から
少しずらされることになることは普通でないととはない
。そうすると、負荷ロー２−を介して基板表面へ加えら
れる力が大幅に変化することがある。加えられる力が変
化すると溝の品質と一様性が変化する結果となる。従来
の力管理装置はディスクの移動を適切に補償するために
使用できなかった。

更に、ディスクの円周は内側よシ外側の方が大きいから
、ディスクの表面全体にわたる構の一様性は変化させら
れる。いいかえると、ディスクの外側より内側の方がよ
り多く溝が切られる。この円周方向の違すを補償する九
めに、溝切シにディスクの外側に加える力を内側に加え
る力よりも大きくしなければならない。いいかえると、
加えられた力を研磨テープの幅方向に指定されたやシ方
で精密に分布させる九めに、負荷支持ローラーをねじら
なければならない。精密に制御されるねじれ力は従来の
テクスチャリング装置においては問題があることが判明
している。

従来の装置の更に別の問題は、研磨テープをディスク表
面へ初めにどのようにして接触させるかということを含
む。過去においては、油圧手段と空気圧手段の少くとも
一方を用いて、ディスクの表面へ負荷ローラーを押しつ
けることが普通であった。この技術では、負荷ローラー
が最初に接触した時に、「スキッドマーク」と一般に呼
ばれる深い溝がディスク面に形成される結果と碌ること
が一般的である。スキッドマークの存在がノーードディ
スク媒体の全体の表面の質に悪影響を及ぼすことは明ら
かである。

〔課題を解決するための手段〕

後でわかるように、ディスク面へ加えられる力がディス
クの移動または位置とは独立であるような、デジタル磁
気記録ディスクの表面をテクスチャリングする装置を提
供するものである。本発明によυディスクの表面と裏面
に同じ大きさの力が加えられ、加えられた力は回転する
ディスクの半径を横切って同一に分布される（すなわち
、同一のねじれ）。また、本発明によシ、研磨テープが
無視できる初期力でディスク面に接触させられ、それに
よシ、従来の多くの装置の特徴であるスキッドマークを
なくす。

この明細書では、磁気記録に用いられるノ・−ドディス
クの基板の表面と裏面をテクスチャリングする装置を説
明する。一実施例においては、本発明の装置は、静止平
面内で基板を回転させる手段と、第１の機械的組立体と
、第２の機械的組立体とを有する。各組立体は研磨テー
プと、負荷支持ローラー部材と、このロー２一部材の上
で前記テープを動かすための手段とを含む。各組立体は
、テープを基板面へ押しつけるために各ローラー部材に
直接力成分を加える手段も有する。力を加える手段は各
ローラー部材へねじれ力を加えて、研磨テープ表面の幅
にわ念って直接力を分配させることもできる。

本発明の装置は、基板の表面へ加えられる直接力とねじ
れ力が、基板の裏面へ加えられる直接力とねじれ力が等
しいようＫして、各組立体を一緒に機械的に結合するた
めの力結合ネットワークも含む。全く、加えられ九合計
の力が基板の位置または変位とは独立であるようにして
、本発明は機能する。

この明細書においては、デジタル磁気記録装置に用いら
れるハードディスクの表面をテクスチャリングする装置
を開示するものである。本発明を完全に理屏できるよう
にするために、以下の説明においては、寸法、材料等の
ような特定の事項の詳細について数多く述べである。し
かし、そのような特定の詳細事項なしに本発明を実施で
きることが当業者には明らかであろう。その他の場合に
は、本発明を不必要に詳しく説明して本発明をあいまい
にしないようＫするために、スプリング、ゲージ、軸受
等のような周知の機械的要素は詳しくは説明しない。

〔実施例〕

まず、本発明の電気機械的なテクスチャリング装置のテ
ープ送シ機構の正面図が示されている第１図に示されて
いる。このテクスチャリング装置１０は対称的な組立体
対を含む。それらの組立体の機能は、ハードディスクの
表面と裏面に同時にテクスチャするために協力して作用
する。加工物ともしばしば呼ぶことにする基板は、スピ
ンドルに通常取付けられ、比較的高い速度で回転させら
れる。それから研磨テープが負荷ローラー組立体によシ
加工物の表面と裏面に押しつけられて、ディスクの面に
微細な溝を切る。

各組立体は研磨テープ１６を含む。この研磨テープは酸
化アルミニウムその他の類似の研磨剤を混合され穴結合
剤を、たわみ可能なマイラー（発鈴商標）テープに付着
したもので構成される。研磨テープ１６は元来は供給リ
ール１１に巻かれる。

その供給リールから研磨テープは繰シ出され、複数のテ
ープガイド１２と負荷ローラー２０を通ってから最後に
巻取シリール１７に巻取られる。各巻取シリール１７は
テープモータに取付けられる。

テープモータは研磨テープ１６を一定の速さで巻き上げ
る。好適な実施例においては、モータ（第１図には示さ
れていない）は、１分間に約１８創（約７インチ）の研
磨テープが負荷ローラー２゜の周囲を通されるような速
度で回転する。ハードディスクすなわち加工物のテクチ
ャリング中に１研磨テープ１６の一部一長さが約１００
〜２００ｍ（数百フィート）のことがある−が供給リー
ル１１から巻取シリール１Ｔへ移される。テープガイド
１２と、各供給リール１１に取付けられているブレーキ
（ブレーキも第１図には示されていない）によって、テ
クスチャリング中にテープ１６に適切な張力が加えられ
る。第１図に示されている矢印は処理中に研磨テープが
動く向きを示す。

第１図の各負荷ローラーはブラケット２１に設けられる
。ブラケット２１はなるべくＬ形にし、ブラケット２１
の一端は円筒形の負荷ローラー２０の端部に取付けるこ
とが好ましい。他の実施例におりては、本発明の要旨と
範囲を逸脱することなしに他の種類のブラケットを使用
できることがわかる。第１図に示すように１ブラケツト
２１はピボットブロック２２へ取付けられ、このピボッ
トブロック自体はシャシ−１５へ取付けられる。要素２
Ｇ、２１．２２と１５の間の結合の詳細についてはまも
なく説明する。

テクスチャリング装置１０の負荷ローラー組立体の拡大
図が第２図に示されている。負荷ローラー２０と、Ｌ形
プ２ケット２１と、ピボットブロック２２を示すことに
加えて、第２図はテクスチャリング中の基板３０の位置
を示す。基板のテクスチャリング中は、負荷ローラー２
ｏは研磨テープ１６を回転しているディスク基板の表面
と裏面に押しつける。

また、Ｌ形ブラケット２１をピボットブロック２２へ取
付ける丸めに用いられる横棒２３も第２図に示されてい
る。この横棒２３へ加えられる任意の回転モーメントが
ブラケット２４へ直接伝えられるように、横棒２３の一
端がブラケット２１へ強固に結合される。横棒２３の他
端はブロック２２を通ってドラム２４に終端する。組立
てられると、横棒２３はピボットブロック２２の内部に
設けられている軸受装置にょシ自由に回転する。

後で明らかになるように、横棒２３はねじれモーメント
を負荷ロー：）−２０へ加えるために用いられる。

次に１テクスチヤリング装置１０の部分３５が示されて
いる第３図を参照する。この部分３５拡、負荷ローラー
を基板の表両と裏面に非常に接近して位置させるために
用いられる一対の向き合う機械的組立体を含む。部分３
５は、シャシ−１５に取付けられ九プーリ取付は台５０
と、負荷ローラーに加えられる力の種々の成分を加え、
かつ制御する手段を構成するプーリ装置とをも含む。

各負荷ローラー２０は円筒形のドラムを有する。

このドラムの外面はゴムその他の類似の材料で覆われる
。好適な実施例においては、被覆の厚さは約９．５ｍｍ
（約８分の３インチ）である。負荷ローラーが基板面に
押しつけられると、ゴム被覆は圧縮されて二ソッと呼ば
れる平らな接触領域を形成する。負荷ローラーがディス
クに対して圧縮される程度（すなわち、ニップの長さ）
は全体として約１万分の２．５ｍｍ（１０万分の１イン
チ）よシ短い。

負荷ローラーは軸４ｏに沿ってブラケット２１に取付け
られる。軸４０はブラケット２１へ固定され、負荷ロー
ラー２０の中心を貫通する。負荷ローラー２０の内部の
軸受装置にょ多負荷ローラー２０は軸４０を中心として
自由に回転できる。

これによって負荷ローラーはテクスチャリング中は研磨
テープの速さで回転できる。

ブラケット２１は第３図には強固なＬ形部材として示さ
れている。しかし、負荷ローラー２ｏの外面がディスク
基板面にほぼ平行となるような位置に負荷ローラーを取
付けることを可能とする任意の形をブラケット２１はと
ることができる。ブラケット２１は、軸４０が固定され
る垂直部と、負荷ローラー２０の上を延長する水平部と
を更に含む。Ｌ形ブラケット２１の上部に横軸２３が取
付けられる。

前記のように、横軸２３の一端がブラケット２１に固定
され、他端はピボットブロック２２の内部を貫通し、ド
ラム２４に終端する。ドラム２４は通常は円筒形の金属
ドラムで構成され、それの周囲に鋼帯４１が掛けられる
。ドラム２４の周囲に鋼帯４１の位置を保持させるため
に、ドラム２４には溝または７ランジを含む。好適な実
施例においては、鋼帯４１をドラム２４にねじ止めして
、鋼帯４１とドラム２４を確実に固定する。

ドラム２４へ加えられた回転力が軸２３へ直接伝えられ
るように、ドラム２４は横軸２３へも直接固定される。

ピボットブロック２４内の軸受装置によって軸２２は１
つの回転方向だけに動くことができる。軸２３はブラケ
ット２１とドラム２４へ固定されているから、それら３
個の要素（すなわち、ブラケット２１と、軸２３と、ド
ラム２４）は連係して作用する。いいかえると、ドラム
２４へ加えられた回転モーメントはＬ形ブラケット２１
したがって負荷ロー２２０へ直接伝えられる。

第３図は前方ピボットブロック２２が縦軸４２へ固定さ
れている様子も示す。シャシ−１５の一部を貫通して延
びる縦ＩＭ！４２は後方ピボットブロック４５へも固定
される。縦軸４２はシャシ−１５内の軸受装置によって
受けられる。その軸受装置によシ縦軸４２は自由に回転
運動できる。このことは、後方ピボットブロック４５へ
加えられる回転モーメントが前方ピボットブロック２２
へ直接伝えられると・とを意味する。したがって、縦軸
４２を中心とする後方ピボットブロック４５へ加えられ
九回転運動は、負荷ローラー２０を７・−ドディスクの
基板面へ向かう向き、ま危はその基板面から離れる向き
に動かす。

ブロック２２と４５、シャシ−１５およびブラケット２
１は任意の材料または任意の形で構成できることを理解
すべきである。たとえば、種々の形で製作されるプラス
チックス、木または金属で十分である。要求されること
の全ては、加えられる力の成分に耐えるのに十分な弾性
と密度を材料が有することである。ブラケット２１と、
ブロック２２．４５と、シャシ−１５とはアルミニウム
で構成することが好ましい。シャシ−１５はまっすぐな
形に機械加工される。

後方ピボットブロック４５内には第２の横軸４４（第４
図）が回転できるようにして取付けられる。

ブロック２２内の横軸２３と同様に、横軸４４もブロッ
ク４５内の軸受装置により受けられる。こうするととＫ
よシ横軸４４はブロック４５の内部で自由に回転できる
。ブロック４５の上方でドラム４６が横軸４４０上部へ
取付けられる。ドラム４６はあらゆる面でドラム２４と
基本的に同一である。第２の横軸４４が固定具４３（第
４図）によジブロック４５の内部に固定される。

ドラム２４と４６の周囲に鋼帯４１がぴんと張って掛け
られる。ｆＩＩ４帯４１の目的は横軸４４へ加えられた
回転モーメントを横軸２３へ直接伝えることである。た
とえば、鋼帯４１がドラム２４と４６へ正しく掛けられ
ると、横軸４４が時計回シに回されると、横軸２３は同
じ向きに同じ角度だけ回転させられる。

鋼帯４１は鋼鉄以外の材料で製作できることを認識すべ
きである。回転運動を軸４４から軸２３へ直接伝えると
いう機能を果す限シは、他の材料を使用できることがわ
かる。いいかえると、帯４１を構成する材料は、含まれ
る力に耐え、かつドラム４６と２４に対する滑シを避け
るために十分強くなければならない。材料は非弾性でも
なくてはならない。というのは、帯４１に弾性があると
、横軸４４と２３の間の機械的な結合強度が減少させら
れることがあるからである。

全体としてみると、ピボットブロック２２と４５または
横軸４４と２３へ力が加えられない時に、負荷ローラー
２０がハードディスクの基板面へ非常に接近（好適な実
施例では約０．７６ｍｍ　（約０．０３０インチ））さ
せられるように、上記の各組立体は位置させられる。

力を加え、かつ力を制御する装置は、取付は台５０と、
プーリ６０〜６３と、翼部材４Ｔと、ワイヤケーブル５
５．５６と、上部プーリ５１．５２と、ばね６８．６９
とを含む機械的な結合ネットワークを有する。プーリ取
付は台５０は長方形のトレーであって、各プーリ６０〜
６３を取付ける軸４９の取付は場所を提供する。各プー
リ６０〜６３は７’−ＩＪ取付は台５０の４つの隅の１
つの近くに位置させられ、そこで軸を中心として自由に
回転する。

プーリ取付は台５０が翼部材４Ｔの真上にくるように、
プーリ取付は台５０はシャシ−１５に取付けられる。各
翼部材４７は細長い棒であって、それの中心部がドラム
４６の頂部へ固定される。

したがって、翼部材４Ｔの回転運動がドラム４６へ直結
される。各翼部材４８の端部に切シ込み４８が設けられ
る。それらの切シ込みはケーブル５５と５６の端部を取
付けるために用いられる。

ケーブル５５と５６は通常は鋼製ケーブルであって、そ
れの直径は約１万分の５ｍｍ（約５万分の１インチ）で
ある。各ケーブルは１つの翼部材の端部の切れ目から１
つのプーリと、上部プーリと、別のプーリとを通って反
対側の翼部材の端部へ固定される。ケーブル５５は翼部
材の端部ヘヘッド５７によシ固定される。念とえば、第
３図には、ケーブル５５がプーリ６１．６Ｇと上部プー
リ５１によシ案内されている様子が示されている。

同様に、ケーブル５６もプーリ６２、ｊ３と上部プーリ
５２によシ案内される。上部プーリ５１と５２はブラケ
ット６６．６７へそれぞれ取付けられる。

各ブラケット６６と６７の頂部にばね６９．６８がそれ
ぞれ取付けられる。プーリを上下させるために用いられ
る別々のステッピングモータに各ばねが結合される。上
部プーリが独立して、または連係して上昇できるように
各ステッピングモータは別々に制御される。ステッピン
グモータの機構については後で詳しく説明する。

力の２つの異なる成分を、第３図に示されている機械約
４結合ネットワークに従って、負荷ローラーへ、したが
ってハードディスク面へ加えるととができる。両方の上
部プーリ５１と５２が等しい高さだけ一致して上昇させ
られる場合について考える。各プーリ６０〜６３は取付
は台５０の固定された場所に取付けられるから、上昇す
る上部プーリ５１．５２は翼部材４７を互いに引き離す
向きに動かす。（実際には、翼部材４７は縦軸４２によ
シ形成され次軸線を中心として、互いに離れる向きに回
転する。）別のやシ方では、各端部部分４８はそれらに
関連するプーリへ向って引かれる。

上部プーリ５１と５２の変位が等しい限シは、翼部材５
Ｔへはトルクは加えられない。このことは、横軸４４へ
は回転モーメントは伝えられず、したがって横軸２３′
！たけＬ形ブラケット２１へ回転モーメントは加えられ
ない。組立体へ加えられる力の唯一の成分にブロック４
５と２２を縦軸４２を中心として回転させるように作用
する力である。この力のことを直接力と呼ぶととができ
る。

上記のようにピボットブロック４５．２２．！：負荷ロ
ーラー２０の間の結合の九めに、直接力成分は負荷ロー
ラー２０の外面をハードディスクの基板面に押しつける
ように作用する。直接力の向きは、基板面により形成さ
れた静止面に対して垂直方向、内向きである。研磨テー
プと基板の境界における直接力の大きさは、翼部材４Ｔ
へ加えられる力と、翼部材４７と縦軸４２および軸４０
の間の距離との関数である。本発明の好適な実施例にお
いては、直接成分の大きさは０〜約２．７ｋｔ（０〜６
ボンド）の圧力である。

ねじれ力が負荷ローラー２０へ加えられて、−方の上部
プーリを他方より高くシ九カ、低くしたシする。たとえ
ば、上部プーリ５１が上部プーリ５２よシ高くされると
、回転力すなわちトルクが各翼部材４７へ加えられる。

この回転力は軸４４へ伝えられ、銅帯４１により行われ
る機械的結合によシ、横軸２３へ伝えられる。それに従
って負荷ローラー２０は回転させられる。この作用が第
５Ｂ図に示されている。したがって、翼部材４Ｔに加え
られた回転ねじれ力によって、負荷ローラー２０が縦軸
２３を中心として回される結果となる。そのねじれ力は
直接力成分を研磨テープ１６０幅に沿って不均一に分布
させるようにも作用する。

再び第３図を参照して、負荷棒６５がプーリ取付は台５
０の中心の穴５８を通っている様子が示されている。負
荷棒６５の上端部がステツビングモータ組立体へ結合さ
れ、下端部は特殊にされた案内部材へ結合される。その
案内部材によって、負荷ローラーが零、または無視でき
る程度の慣性力で基板面に力を加え之シ、基板面に加え
られている力をなくすことができる。本発明のこの面に
ついては後で詳しく説明する。

次に第４図を参照する。この図には部分３５（第３図）
の側面図が示されている。前記し几各要素に加えて、第
４図は負荷ローラー２０とハードディスク基板３０の関
係も示す。この図かられかるように、負荷ローラー２０
は基板３０の半径よシわずかに長い。実際には、本発明
の装置は、直径が６５〜１３０ｍｍの数多くの寸法のハ
ードディスクを使用できる。本発明によυカが精密に制
御されるから、従来の装置と比較して、よシ広い幅の研
磨テープと負荷ローラーを使用でき、それによシ効率が
高く表る。前記したように基板３０はスピンドル２９へ
取付けられる。そのスピンドルは、基板３０を高速回転
させるモータの軸へ結合される。（第４図において、負
荷棒８５が省かれていることに注目されたい。） 次に、回転モーメントを負荷ローラー２０へどのように
して加えることができるかを示す第５Ａ図と第５Ｂ図を
参照する。第５Ａ図においては、上部プーリ５２が上部
プーリ５１よシも高く上昇させられている。そうすると
ケーブル５６が引かれて、翼部材４７の前端部がプーリ
６２と６３へ向って引かれる。これとは対照的に、翼部
材４７の後端部は互いに接近する向きに引かれる。いい
かえると、翼部材４７は関連するプーリ６１と６０から
離れる向きに引かれる。翼部材４７のこの回転運動はド
ラム４６と軸４４へ直接伝えられる。

上記の機械的結合の性質のために、ドラム４６が回転す
ると鋼帯４１と、ドラム２４と、軸２３と、ブラケット
２１と、負荷ローラー２０とが回転させられて図示の向
きに動かす。

基板３０の内径の近くでは外径よシも一層多く研磨され
る（円周の差のために）から、テクスチャリング作業中
に負荷ローラー２０へ加えられ合力をねじることが望ま
しい。通常は、との念めにディスクの内径部分よシも面
積が広い外径部分によシ大きい力を加えることを求めら
れる。これを行うために、上部プーリ５２は上部プーリ
５１よシ高く上昇させられる。そうすると、内径から外
径へかけて一様にテクスチャされた表面が形成されるよ
うに、基板へ加えられる全体の力が分布させられる。こ
の種のねじれかａｇＳＡ図に示されている。

第５Ａ図と第５Ｂ図においては図示を明確にする之めに
、負荷ローラー２０の動きが誇張されていることに注目
されたい。実際には、処理中に負荷ローラーに加えられ
るねじれの量は全体としてプラスマイナス１度である。

また、負荷をかけられた位置においてねじれ力だけが加
えられる限シは、ピボットブロック２２と４５は静止し
次ままであることにも第５ＡＭと第５Ｂ図において注目
されたい。しかし、直接力成分とともにねじれ力が加え
られるものとすると、ピボットブロック２２と４５はそ
れに従って回転する。

本発明の重要表面は、各機械的組立体が、上記機械的結
合ネットワークを介して互いにどのようにして機能的に
統合されるかである。結合ネットワークは力の成分を等
しくそれぞれの負荷ローラーへ加えるから、基板の各側
面へ同一の力が加えられることが保証される。加えられ
る全体の力（直接力成分とねじれ力成分の和によシ表さ
れる）は基板の各側面で同一であることが保証される。

また、基板に接触している研磨テープの長さにわたった
加えられる力の分布は、ハードディスクの表面と裏面に
おいて同一であることも保証される。

更Ｋ、基板の位置の変化とは独立に、基板の各側面へ加
えられる力は同一に保たれる。たとえば、基板をそれの
正常な回転平面から動かされたものとすると−１つの負
荷ローラーへ向って、またはその負荷ローラーから離れ
て−、基板の表面と裏面へ加えられた力の合計は等しく
、一定に保たれる。両方の機械的な負荷ローラー組立体
は上記プーリ系によシー緒に結合されているから、ディ
スクの一方の側面に加えられる力は他方の側面へ加えら
れる動きと鏡像関係にある。したがって、前記電気機械
系は正確で等しいかを、基板の変位と位置とは独立に基
板の各側面へ加えることができる。同じ理由から、基板
の両側面に加えられる力の分布（すなわち、ねじれ）も
変位および位置とは独立している。

次に、上部プーリ５１と５２を上下させるステッピング
モータ装置が示されている第７図を参照する。このステ
ッピングモータ装置はステッピングモータ８４と８５を
有する。それらのステッピングモータは台８３に取付け
られる。この台８３はテクスチャリング装置のシャシ−
１５（１７図には示されていない）へ取付けられる。ス
テッピングモータ装置はねじ軸７７．７８と滑シ案内レ
ール７５．７６も含む。それらの滑多案内レール７５．
７６は取付は台８３の底に固定される。それらの滑シ案
内レール７５．７６はブラケット部材８１と８２を案内
するように作用する。ブラケット部材８１．８２はステ
ッピングモータ８５と８４の動作に従って滑シ案内レー
ルＴ５．７６に沿って上または下に滑る。ブラケット部
材８１．８２はばね８９．６８へそれぞれ結合される。

ねじ軸７ＴとＴ８をモータ８５．８４により上下させる
ことによシ上部プーリ５１と５２は上下させられる。周
知のように、ステッピングモータが始動させられると、
ねじ軸はステッピングモータのハウジングの中心を通っ
て（印加電圧の極性に応じて）上昇ま九は下降させられ
る。各ねじ軸７Ｔ、７８はブラケット部材８１と８２へ
それぞれ固定されているから、ねじ軸が上昇および下降
すると上部プーリは対応する動きを行う。これが第７図
に矢印で示され、破線はブラケット８１と上部プーリ５
１の２つの異なる位置を示す、第７図（および第５Ａ図
と第５Ｂ図）Ｋ示されている動きは図示の九めに誇張し
であることを理解され危い。実際には、ディスクに負荷
をかける念めに上部プーリだけが動く。それ以上は、上
部プーリは静止したままで、ばね６８と６９は伸ばされ
て種々の力を加える。

各上部プーリに加えられる力（したがってそれぞれの負
荷ローラーへ加えられる力）はばねの伸びと、ばね定数
との関数である。したがって、加えられる力Ｆは式Ｆ＝
ｋＸで与えられる。ここに、ｋはばねのばね定数、Ｘは
ばねの伸びである。ばね定数が既知であれば、研磨テー
プと基板の境界面へ加えられる力は、各ねじ軸の動いた
距離を近似することによシ計算できる。

第６図は、負荷ローラーしたがって基板面へ加えられた
直接力成分とねじれ力成分を、よシ正確なやυ方で測定
する方法を示す。第６図には、Ｌ形ブラケット部材２１
の上面と側面にそれぞれ沿う空洞２６と２５をブラケッ
トが有する様子が示されている。空洞２６と２５の内側
面に歪み計３１．３２がそれぞれ取付けられる。各歪み
計は、取付けられているブラケット２１のそれぞれの部
分における張力または応力の変化を電気的に検出する複
数の細い線を有する。ブラケット２１の各部分で検出さ
れる張力ま念は応力の大きさは、負荷ローラー２０を介
して基板へ加えられる力の大きさを示す。

たとえば、横軸２３が回転させられるにつれて、Ｌ形ブ
ラケット２１の上側の水平部分に張力が生ずる。これは
基板面へ加えられるねじれ力に対応する。ねじれ力は歪
み計３１によシ検出される。

ねじれ力を検出した歪み計は電気信号をケーブル２８を
通じてメータその他類似の測定器または制御器へ送る。

同様にして、ブラケット２１の垂直部分に沿って取付け
られた歪み計３２は、基板面に対して垂直に加えられた
直接力成分を測定するのに有用である。歪み計３２によ
）発生された電気信号はケーブル２Ｔを介して測定器ま
たは制御器へ送られる。各力成分をユーザーが正確にプ
ログラムできるようにするためには、マイクロプロセッ
サを使用するととが理想的である。

ブラケット２１の水平部分と垂直部分に沿ってそれぞれ
歪み計３１と３２を適切に設けることによシ、はぼ使用
点（すなわち、研磨テープとディスク基板面の境界面）
において加えられた力を測定できる。すなわち、Ｌ形ブ
ラケット２１に歪み計を取付けても基本的な測定を妨害
することははトントない。たとえばピボットブロック４
５ま九は翼部材４８の背後に歪み計３１．３２を取付は
念とすると、間の機械要素に関連する引つげシカのため
に不確定さが導入される。また、基板面の両側では直接
力成分とねじれ力成分は同じであるから、１つの取付は
ブラケット２１にただ１対の歪み計を採用する必要があ
ることもわかる。

次に、負荷ローラー２０が無視できる力で基板面に接触
し、および基板面との接触を断つための機構を含むテク
スチャリング装置の背面図が示されている第８図と第９
図を参照する。この機構はそれの底端部に棒６５と、Ｖ
形ブロック部材９２と、ホイール９１と、垂直ブラケッ
ト部材９０とを有する。負荷枠６５の上端部（後で詳し
く説明する）が部材８１と８２へ結合されて、ステッピ
ングモータ８４と８５が部材を一致して上昇または下降
させる時に、負荷枠６５が常に上昇または下降させられ
るようにする。Ｖ形ブロック部材９２は負荷枠６５の下
端部へ固定される。

負荷枠６５が（たとえば、負荷ローラーを）〜−ドディ
スク面から離している間に）下降させられると、Ｖ形ブ
ロック部材の平らな面９３がＶ形ブロック部材９０のホ
イール９１に接触する。各Ｖ形ブロック部材９０はピボ
ットブロック４５の頂部に固定されることに注目された
い。ホイール９に接触した後は、負荷枠６５を更に下げ
るとホイール９１はブロック９２の中心へ向って押され
る。

これが第８図に破線で示されている。

Ｖ形ブロック部材９０とピボットブロック４５が固着さ
れているから、ブロック部材９２の平らな面９３に沿う
ホイール９１の動きによシ、ピボットブロック４５は軸
４２を中心として回される。

この回転の向きは負荷ローラー２０を基板３０の面から
引き離す向きである。もちろん、対応する機械的組立体
から力が（上部プーリ５１と５２を下げることにより）
除かれたと同時に、負荷ローラー２０が基板３０の面か
ら離されるように、ブロック部材９２は位置させられる
ことに注目すべきである。

負荷枠６５が下げられると、基板３００面に力が徐々に
加えられるまで、ホイール９１は傾斜している平らな面
９３に沿って滑シ降シる。このようＫして、負荷ローラ
ー２０を無視できる初期力で基板面に接触させたシ、基
板面から離し念すできる。前記し九ように、負荷枠６５
はブーり取付は台５０の穴５８の中を滑シ動く。好適な
実施例においては、負荷枠の横方向の動きを最小にする
ために、穴５８の中にブッシングが含まされる。

第８図には、基板３０を回転させるためにモータ（図示
せず）から延びるスピンドル棒３４も示されている。基
板３０は拡張コレクト２９によシスピンドル３４に保持
される。

第９図をとくに参照して、負荷枠６５の上側部分は軸点
１００で台部材８８へちょうつがいで連結される。台部
材８８は負荷枠６５の頂部の軸点１００を中心として比
較的自由に回る。それの回る範囲はばね８７と８６の圧
縮強度によシ制限される。ばね８６と８７は台部材８８
の下側で、シャシ−ブロック１４の上部側の切れ目の中
にはめこむことが好ましい。台部材８８がシャシ−ブロ
ック１４へ向って押し下げられ九時に、それらのばね８
７と８６は台部材８８へ圧縮抵抗を常に供給する。図示
のように、負荷枠６５はシャシ−ブロック１４の穴８９
の中を滑る。シャシ−ブロック１４は通常はテクスチャ
リング装置のシャシ−の一体部分であって、負荷枠６５
の動きの垂直方向を強固に定める。

負荷ローラー２０の接触シよび引き離しの間は、台部材
８８は一種の機械的アンドゲートとして機能する。第９
図の機械的アンドゲート組立体の動作を＾〈理解する友
めに、部材８１と８２がステッピングモータ８５．８４
によシ一致して下降させられる場合について考えてみる
。部材８１と８２が下がるＫつれて、台部材８８の頂部
の両端にそれらの部材８１と８２は接触する。（好適な
実施例に訃ける実際の接触点は、部材８１と８２にねじ
とまれる雄ねじ９４と９５を介する点である。

他の実施例では、それらの雄ねじは、基本的な動作を損
なうことなしに、省い九夛、交換し九シできる。）部材
８１と８２が下がシ続けると、台部材８８はばね８Ｔと
８６の抵抗に抗してシャシ−ブロック１４へ向って下げ
られる。部材８１と８２が完全に連係しているならば、
台部材８８の上面はシャシ−ブロック１４とほぼ平行で
ある。台部材８８が下降すると負荷環６５は穴８９と５
８を通って下けられ、上記のようにして負荷ローラーを
引き離す。

ただ１つのステッピングモータが回転しているか、一方
のステッピングモータが他方のステッピングモータよシ
カに始動させられた場合には、上記とは異なる結果が生
ずる。部材８１が部材８２よシカに動き、部材８２が台
部材８８に接触するよシも十分前に部材８１が台部材８
８に接触すると仮定する（第９図に破線で示されている
）。負荷環６５は台部材８８へちょうつがいで連結され
ているから、部材８２による下向きの圧力は、負荷環６
５に下向きの力を加えることなしに、台部材８８を傾け
るだけである。台部材８８が傾いている間はばね８７は
圧縮されるが、ばね８６は台部材８８またはシャシ−ブ
ロック１４によシカを受けないから、そのばね８６は何
の作用も受けない。（ばね８Ｔと８６は台部材８８とシ
ャシ−ブロック１４の切れ目すなわちスロットの中に入
っているだけであることを思す出されたい。）したがっ
て、ブロック９２と、負荷環６５と、上記アンドゲート
組立体との正味の衝撃は、無視できる初期力で負荷口′
−２−を基板面へ接触させたシ、基板面との接触を断つ
ことである。これを行うために、この機構は負荷ローラ
ーを基本的に捕え、それらの負荷ローラーを、接触また
は接触解除の前に、空間内で基板面に対する既知の位置
に置くことである。これによシディスクとローラーの間
の許容誤差を比較的小さく（たとえば約１万分の８．４
ｍ（３万分の１インチ））にできる。

以上の説明を読んだ当業者は本発明の多くの変更が疑い
もなく明らかになろうが、例として述べた特定の実施例
は限定するものと考えることを決して意図するものでは
ない。九とえば、この開示では、シャシ−に取付けられ
ている一対のピボットブロックを用いて負荷ローラーへ
力を伝える特定のやυ方を示したが、他のやシカも可能
である。

たとえば、ただ１つのピボットブロックと、シャシ−の
一方の側に取付けられた１本の横軸を用いて本発明を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例の研磨テープ送シ機構の
正面図、第２図は負荷ローラー組立体に対するハードデ
ィスク基板の位置を示す、第１図の一部の拡大図、第３
図は好適な実施例の各負荷ローラー組立体を互いに機緘
的に結合して、ハードディスク基板の両面に同一の力が
加えられるようにする結合ネットワークと、前記負荷ロ
ーラー組立体を示し、第４区は第３図に示す組立体の側
面図、第５Ａ図は結合ネットワークの上部プーリの一方
を他方に対して上昇させることＫよル、ねじれ力を１つ
の向きで負荷ローラーへ加えるやシカを示し、第５Ｂ図
は第５Ａ図に示す向きとは逆の向きのねじれ力を負荷ロ
ーラーへどのようにして加えることができるかを示し、
第６図は研磨テープへ加えられた力を測定するために歪
み計を負荷ローラーブラケットへどのようにして取付け
られるかを示し、第７図は結合ネットワークの上部プー
リを上昇または下降させる機構を示し、第８図および第
９図は負荷ローラーを回転しているハードディスクの基
板面へ無視できる初期力で接触させるために用いる機構
を示す。 １０・・・拳テクスチャリング装置、１６・・・・研磨
テープ、２０・・・・負荷ローン−２１・・働・Ｌ形ブ
ラケット、２２．４５Φ・曇・ピボットブロック、２３
．４４・・・中横軸、４２・拳・・縦軸、４Ｂ−＠−−
ドラム、４７・・・・翼部材、５０・・・・取付は台、
５１．５２φ・・・上部プーリ、５５．５６・・・・ケ
ーブル、６５・・・・負荷環、７５．７６φ・・・滑シ
案内レール、７７．７８・・・・ねじ軸、８４゜８５・
嗜・働ステッピングモータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録装置に用いられるハードディスク基板を
   静止平面内で回転させる手段と、研磨テープと、負荷支
   持ローラー部材と、このローラー部材の上で前記テープ
   を動かす手段とをおのおの含む第１の機械的組立体およ
   び第２の機械的組立体と、 前記テープを前記基板の表面に押しつけるために各前記
   ローラー部材に第１の力を加え、その第１の力を前記基
   板表面にわたつて分布させるために各前記ローラー部材
   に第２の力を加える手段と、基板の前記表面へ加えられ
   る第１の力と第２の力が基板の前記裏面へ加えられる前
   記第１の力と前記第２の力と同一であるように、前記第
   １の組立体と前記第２の組立体を機械的に結合する結合
   ネットワークと、 を備える磁気記録装置に用いるハードディスク基板の表
   面と裏面にテクスチヤリングする装置。
2. （２）シヤシーと、 磁気記録に用いるハードディスク基板を静止表面内で前
   記シヤシーに対して回転させる手段と、前記シヤシーに
   取付けられ、前記基板の各表面に１つが組合わされる一
   対の機械的組立体と、を備え、各前記組立体は、 研磨テープと、 このテープを前記基板表面に押しつけ、前記基板表面に
   全体として垂直な第１の力と、この第１の力を前記テー
   プ上で分布させる第２の力とを供給する手段と、 押されている前記テープを前記基板表面を横切つて動か
   す手段と、 を含み、 前記第１の組立体と前記第２の組立体へ結合されて、前
   記基板の各前記表面へ加えられる前記第１の力と前記第
   ２の力の和を含めた総計の力が同一であるようにする力
   管理手段を更に備える磁気記録に用いられるハードディ
   スク基板の表面にテクスチヤリングする装置。
3. （３）シヤシーと、磁気記録装置に用いられるハードデ
   ィスク基板を静止平面内で前記シヤシーに対して回転さ
   せる手段と、前記基板の表面と裏面をテクスチヤリング
   する一対の組立体とを含み、磁気記録装置に用いられる
   ハードディスク基板の表面をテクスチヤリングする装置
   において、研磨面を有するテープと、 ２つの端部と、回転軸と、円筒形状の外面とを有する負
   荷ローラーと、 前記テープを前記負荷ローラーと前記基板の間に通す手
   段と、 前記負荷ローラーを前記回転軸に沿つて前記シヤシーに
   取付け、前記負荷ローラーの前記外面を前記基板の前記
   表面に近接して位置させる取付け手段と、 を備え、この取付け手段は、前記負荷ローラーの前記外
   面が前記テープを前記基板表面に強制的に押しつけるこ
   とを許すように、前記負荷ローラーに、前記静止平面に
   対してほぼ垂直な第１の向きの第１の動きと、他端に加
   えられる力よりも大きい力で前記基板表面に前記負荷ロ
   ーラーの一端が前記テープを前記基板表面へ押すことを
   許すために第２の回転の向きの第２の回転の動きとを許
   す磁気記録装置に用いられるハードディスク基板の表面
   をテクスチャリングする装置。