JPH033765A - 剛性基板の表面処理方法 - 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、いわゆるリジッドディスク（ハードディスク
）等の支持体として使用される剛性基板の表面処理方法
に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、円盤状の剛性基板表面に研磨ロールを接触さ
せて表面処理を施すに際し、基板内周部に当接する部分
の外径が基板外周部に当接する部分の外径より大径なる
異径ロールとなした研磨ロールを用い、前記剛性基板と
研磨ロールの相対速度を当該基板の外周部から内周部に
亘って略一定として研磨することにより、短時間処理で
剛性基板表面の表面粗度を外周部から内周部に亘って均
一にしようとするものである。

〔従来の技術］ 例えばコンピュータ等の記憶媒体としては、ランダムア
クセスが可能な円盤状の磁気ディスクが広く用いられて
おり、中でも、応答性に優れること、記憶容量が高いこ
と等から、基板にアルミニウム合金材料等よりなる剛性
基板を用いた磁気ディスク、いわゆるリジッドディスク
が固定ディスクあるいは外部ディスクとして用いられて
いる。

ところで、上記リジッドディスクにおいては、一般に走
行性や耐久性等の観点から磁性層形成前の剛性基板表面
が微細な凹凸によって所定の表面粗度となっていること
が必要とされ、その剛性基板表面の表面処理が行われて
いる。また、不良となったリジットディスクを再生する
場合においても同様、磁性層除去後の剛性基板表面が所
定の表面粗度となっていることが必要であり、その表面
処理が行われている。従来より、剛性基板に表面処理を
施すには、例えば、第３図に示すように、円盤状の剛性
基板（１）表面に、回転軸（２）に取付は固定される円
筒形の研磨ロール（３）を所定の圧力Ｐ、、Ｐ、にて接
触させ、これら剛性基板（１）及び研磨ロール（３）を
回転させて当該研磨ロール（３）によって前記剛性基板
（１）表面上に微細な凹凸を形成するようにする方法が
知られている。なお、上記研磨ロール（３）には、砥石
や円筒状のゴムロールあるいは該ゴムロールにランピン
グテープ等が巻回されたもの等が用いられる。

ところで、上記研磨ロール（３）のロール長ざｌは、前
記剛性基板（１）の外径と内径の半径差より大となされ
ているので、前記剛性基板（１）を−度に研磨すること
ができる。しかし、前記剛性基板（１）を−度に研磨し
ようとすると、これら剛性基板（１）とｌロール（３）
の相対速度が当該剛性基板（１）の外周部と内周部で大
きく異なり、外周部に行くに従い速くなってしまう。こ
の結果、剛性基板（１）の内周部での表面粗度が外周部
での表面粗度より大となり、ディスクの信頼性、特にＣ
３Ｓ特性（コンタクト・スタート・ストップ特性）が外
周部に行くに従って劣化する傾向にある。なお、この場
合、前記砥石（３）の剛性基板（１）への加圧Ｐ、、Ｐ
２を当該剛性基板（１）の内周部と外周部とで変えるこ
とにより表面粗度を均一化することも考えられるが、前
記剛性基板（１）への加圧ＰＰ２の制御が難しい。

そこでさらに従来、第４図に示すように、研磨ロール（
４）のロール長さ！２を剛性基板（５）の外径と内径の
半径差の約１／３〜１／４となるようし、この研磨ロー
ル（４）を径方向に移動させるとともに、当該研磨ロー
ル（４）の位置に応して前記剛性基板（５）の回転数を
変化させることによって、これら研磨ロール（４）と剛
性基板（５）との相対速度を基板（５）の外周部から内
周部に亘って略一定にして研磨するようにした表面処理
方法が提案されている。

ところが、上記方法においては、剛性基板表面の表面粗
度を当該基板（５）の外周部から内周部に亘って略均−
化することができるが、加工時間がかかり生産性の観点
からは好適でない。また、この場合には、前記研磨ロー
ル（４）を移動させる機構が必要となるため、その構造
が複雑となる等の問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、剛性基板の表面処理においては、加工時間
の観点より当該剛性基板の外径と内径の半径差より長い
研磨ロールを用いて一度の研磨加工で表面処理すること
が理想であるが、そうすると表面粗度の均一化の問題が
生じ、他方、研磨ロルを剛性基板の径方向に移動させて
表面処理を行う場合には表面処理時間及び複雑な機構の
使用の問題が生ずる。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、短時間処理で剛性基板表面の表面粗度を
外周部から内周部に亘って均一化することができ、しか
も簡単な機構で表面処理が可能な剛性基板の表面処理方
法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために提案されたもの
であって、円盤状の剛性基板表面に研磨ロールを接触さ
せて表面処理を施すに際し、前記研磨ロールを基板内周
部に当接する部分の外径が基板外周部に当接する部分の
外径よりも大径なる異径ロールとなし、前記剛性基板及
び研磨ロールを回転させてこれら剛性基板と研磨ロール
の相対速度を基板の外周部から内周部に亘って略一定と
することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明においては、剛性基板表面を表面処理するに際し
て、基板内周部に当接する部分の外径が基板外周部に当
接する部分の外径より大径なる異径ロールを研磨ロール
として用いているので、」二記剛性基板及び研磨ロール
を所定の回転速度で回転させれば、当該研磨ロールを径
方向に移動させずとも前記剛性基板と研磨ロールの相対
速度が当該基板の外周部から内周部に亘って略一定とな
る。

したがって、−度の研磨加工によって剛性基板表面の周
方向の表面粗度が当該剛性基板の外周部から内周部に亘
って略均−となる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を
参照しながら説明する。

本実施例の剛性基板の表面処理方法は、円盤状の剛性基
板表面に研磨ロールを接触させることによって、当該剛
性基板表面に微細な凹凸を形成するものである。

剛性基板表面に微細な凹凸を形成するには、先ず、第１
図に示すように、中央に磁気記録再生装置のスピンドル
軸を装着するためのスピン（・ル軸装着孔（６）を有す
る剛性基板（７）を図示しない基板回転駆動装置に装着
させる。

ここで使用される剛性基板（７）は、コンピュータ等の
記憶媒体として使用されているリジッドディスク等の磁
性層が形成されていない、いわゆるリジッドディスク用
基板である。この種の剛性基板（７）としては、例えば
、アルミニウム板、アルミニウム合金板、Ｎ１−Ｐメツ
キを施したアルミニウム板　アルミニウム合金板、アル
マイト処理を施したアルミニウム板、アルミニウム合金
板、あるいはガラス板やポリエーテルイミド、ポリカポ
ネート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリア
セタール、ポリフエニザルファイド等の材料よりなるプ
ラスチック基板等も使用可能である。

次に、」二記剛性基板（７）の表面に研磨ロール（８）
を所定の圧力Ｐで接触させる。

上記研磨ロール（８）は、第２図に示すようムこ、例え
ば所定形状に形成された砥石よりなるもので、モーフ等
の駆動によって回転する回動軸（９）に−体的に取付は
固定されている。なお、上記研磨ロール（８）には、砥
石の他に例えば硬質のゴムロールや弾性力に冨んだ材料
よりなるロール等も使用される。この場合の研磨加工に
は、剛性基板（７）表面」二に遊離砥粒をスラリー状に
して滴下してｔｉｌ＋磨する必要がある。もちろん、砥
石を使用した場合にも遊離砥粒を滴下しながら研磨する
ことが望ましい。

上記研磨ロール（８）は、基板内周部に当接する部分の
外径Ｒ１が基板外周部に当接する部分の外径Ｒ２よりも
大径となされ、その径が基板内周部より基板外周部に向
かって徐々に縮径された異径ロールとなされている。す
なわち、上記研磨ロール（８）は、前記剛性基板（７）
の内径をψ１．外径をψ２．該剛性基板（７）の回転数
をＮ　（ｒｐｍ）とした場合、前記スピンドル軸装着孔
（６）の内周縁（６ａ）位置での当該研磨ロール（８）
の外径Ｒ１及び暴板（７）の外周縁（７ａ）位置での当
該研磨ロール（８）の外径Ｒ２はそれぞれ（］）式及び
（２）式、Ｒ，＝−ψ２　　　　・・・（］）式 Ｒ２−□ψｉ　　　　・　・　・（２）式（但し、ｎ＞
Ｏである。）なる関係となっている。

また、上記研磨ロール（８）の回転数Ｎ′は、Ｎ′＝　
ｎ　Ｎ　　（ｒｐｍ）なる関係となされている。さらに
、上記研磨ロール（８）の斜面長さ！！３は、少なくと
も研磨加工が必要な範囲（有効磁気記録部範囲）をカバ
ーすることができる長さとされ、特に不良となったリジ
ッドディスクの剛性基板を再生する場合には、尼３≧（
ψ２−ψ１）／２なる関係であることが望ましい。

なお本実施例では、上記剛性基板（７）の内径をψ１．
外径をψ２としているが、上記内径ψ１及び外径ψ２は
少なくとも研磨加工が必要な範囲の最内周部及び最外周
部に相当する位置の内径及び外径であればよい。

次に、上記のように形成された研磨ロール（８）をＮ　
’　＝　ｎ　Ｎ　（ｒｐｍ）なる関係となるように前記
剛性基板（７）と研磨ロール（８）を回転させる。

なおこのとき、上記研磨ロール（８）は、前記剛性基板
（７）の回転方向（第１図中Ｃ方向）に向かう方向（第
１図中す方向）に回転させ、且つ研磨ロール（８）を前
記剛性基板（７）の径方向（第１図中Ｃ方向）に所定の
振幅で揺動させることが望ましい。

すると、これら剛性基板（７）と研磨ロール（８）の相
対速度は、当該剛性基板（７）の外周部から内周部に亘
って略一定となる。したがって、これらの相対速度が略
一定となれば、基板外周部より基板内周部に亘って同一
条件で研磨されることになり、結果として当該基板外周
部より基板内周部に亘ってその周方向の表面粗度が均一
となる。

ここで、実際に前記剛性基板の表面処理を以下の条件に
基づいて行ってみた。

先ず、剛性基板（７）には、表面にＮ１−Ｐメツキが施
された直径５．２５インチ（外径ψ２１３゜ｍｍ、内径
ψ１４５ｍｍ）のアルミニウム基板を使用し、これを回
転速度Ｎ＝１０Ｏｒｐｍで回転させる。一方、研磨ロー
ル（８）には、粒度＃４０００のＷＡ砥石（白色溶融ア
ルミナ質砥石）を使用し、これを回転速度Ｎ′＝２００
ｒｐｍで前記剛性基板（７）の回転方向に向かう方向に
回転させる。このとき、Ｎ’−ｎＮなる関係にあるから
ｎは２となる。したがって、このときの剛性基板（７）
の内径ψ１位置での当該研磨ロール（８）の外径Ｒ１及
び剛性基板（７）の外径ψ２位置での当該研磨ロール（
８）の外径Ｒ２は、それぞれ先の（１）式及び（２）式
より６５ｍｍ、２２．５ｍｍである。また、上記研磨ロ
ル（８）の斜面長さ１３は、剛性基板（７）の外径ψ２
と内径ψ１差の１／２よりも大の５３ｍｍとした。

そして、このように構成された研磨ロール（８）を前記
剛性基板（７）の表面に圧力Ｐ　Ｏ，７ｋｇで接触さゼ
、前述の回転速度でごれら研磨ロール（８）と剛性基板
（７）を回転させて３０秒間研磨を行った。

なおこのとき、上記研磨ロール（８）を振幅］、　５　
ｍｍ１ で−分間に６０回基板径方向に揺動させながら、前記剛
性基板（７）表面上に遊離砥粒をスラリー状にして滴下
して研磨を行った。

次いで、研磨された剛性基板（７）表面の表面粗度を測
定した。なお、表面粗度は中心線平均粗さＲａとして求
め評価した。

その結果、剛性基板（７）の外周部の表面粗度Ｒａ２と
剛性基板（７）の内周部の表面粗度Ｒａは、いずれもＲ
ａ２　”ｉＲａｌ　＝２．２３ｎｍ〜２．２５ｎｍであ
った。

次に、比較例１として、第３図に示すように、剛性基板
（１）の外径と内径の半径差より長いロール長！、を存
する円筒状の研磨ロール（３）を用いて剛性基板（１）
表面を研磨してみた。

剛性基板（１）には、先の実験で使用したものと同一の
基板を使用し、これを回転速度２００　（ｒｐｍ）で回
転させた。そして、これに粒度＃４０００のラッピング
テープが巻回された研磨ロール（３）を圧力０．７　ｋ
ｇで接触させながら当該研磨ロール（３）を回転速度０
．５ｒｐｍで回転させた。なお、この２ とき研磨ロール（３）を振幅１．５　＋＋＋Ｉ１１で一
分間に６０回基板径方向に揺動させながら３０秒間研磨
を行った。

そして、先の実験と同様に研磨加工後の剛性基板（１）
表面の表面粗度を測定した。

この結果、剛性基板（１）表面の表面粗度Ｒａは、外周
部ではＬ７ｎｍであり、内周部では２．５ｎｍであった
。

さらに、比較例２として、第４図に示すように剛性基板
（５）の外径と内径の半径差の約１／２のロール長ＩＶ
、２をもった研磨ロール（４）にて、前述の実験で使用
した剛性基板と同一の剛性基板（５）に対して研磨を行
ってみた。

すなわち、ロール長Ｉ！２２０ｍｍの研磨ロール（４）
を上記剛性基板（７）の径方向に外周部から内周部及び
内周部から外周部へ往復運動させ、そのときの研磨ロー
ル（４）の移動位置に応じて当該剛性基板（５）の回転
速度を変化させながら研磨を行った。

このときの剛性基板（５）の外周部及び内周部における
回転速度はそれぞれ７０ｒｐｍ、２００ｒｐｍであった
。

そして、研磨された剛性基板（５）表面の表面粗度Ｒａ
を測定したとる、外周部及び内周部でそれぞれ２．３ｎ
ｍと略均−であった。しかしながら、その研磨に要した
時間は、先の実験と略同程度の表面粗度を得るのに約３
倍の９２秒を要した。

これらの実験かられかるように、本実験によれば、短時
間処理で剛性基板の外周部から内周部に亘って当該剛性
基板表面の周方向の表面粗度を略均−にすることができ
、しかも比較例２のような複雑な作業をすることなく簡
単に表面処理が行える。

面粗度を外周部から内周部に亘って均一なものとするこ
とができる。

したがって、これを例えばりジッドディスク用の基板と
して使用すれば、ｗ板面上の如何なる場所においても走
行性、耐久性を確保することができ、信頼性の高いリジ
ッドディスクの提供が可能となる。

また、本発明の方法においては、異径ロールとなした研
磨ロールを剛性基板に接触させ、これら剛性基板と研磨
ロールを回転さゼることのみの作業でよいため、簡略化
された機構で容易に基板表面の表面粗度を均一化するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の方法におい
ては、異径ロールとなした研磨ロールを用いて当該研磨
ロールと剛性基板を回転させ、これら剛性基板と研磨ロ
ールの相対速度を当該基板の外周部から内周部に亘って
略一定としているので、−度の研磨加工で短時間に剛性
基板表面の表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために使用した研磨ロールの
一例を示す概略斜視図、第２図は研磨ロルを拡大して示
す拡大斜視図である。 第３図は剛性基板の表面処理を行うのに使用した従来の
研磨ロールを示す概略斜視図、第４図はさらに従来の研
磨ロールを示す概略斜視図である。 ５ ７・・・剛性基板 ８・・・研磨ロール ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円盤状の剛性基板表面に研磨ロールを接触させて表面処
   理を施すに際し、 前記研磨ロールを基板内周部に当接する部分の外径が基
   板外周部に当接する部分の外径よりも大径なる異径ロー
   ルとなし、前記剛性基板及び研磨ロールを回転させてこ
   れら剛性基板と研磨ロールの相対速度を基板の外周部か
   ら内周部に亘って略一定とすることを特徴とする剛性基
   板の表面処理方法。