JPH05305563A - 磁気ディスクの研磨方法および研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクの表面平滑性を均一に高めて１
ビット単位での出力安定性を向上する。さらに研磨傷の
抑制を図り、トラック品質を飛躍的に向上させた磁気デ
ィスクの研磨方法およびその装置を提供する。 【構成】 エア−ノズル６，６ａとロ−ラ４，４ａに介
装させて走行する研磨テ−プ５，５ａとを磁気ディスク
１表面に対して水平方向に２組配置する。またエア−ノ
ズルの噴出口６ｂ，６ｃの形状比およびエア−圧の範囲
を特定する。 【効果】 研磨時の磁気ディスクに加わる応力の不平衡
成分を抑えて走行状態を改善することにより、研磨傷の
抑制を図り表面平滑性をより均一に高め、トラック品質
を飛躍的に向上させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフロッピ−ディスク、ビ
デオフロッピ−ディスク等の磁気ディスクの研磨方法お
よびその装置に関し、特にベ−スフィルム厚が比較的薄
い磁気ディスクの研磨方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクは、有機溶剤を用いた磁性
塗料をベ−スフィルム上に塗布し、高温下で有機溶剤を
蒸発、乾燥させる塗布型のものが広く用いられており、
電磁変換特性、耐久性、走行性、トラック品質に優れた
ものが要求される。

【０００３】一方、近年の高密度記録化に伴い磁気ディ
スクの薄膜化が進み、磁性層およびベ−スフィルムがと
もに薄くなってきている。また、高出力化のためにメタ
ル磁性粉やバリュウムフェライト磁性粉を用い、その充
填率を高くすると共に表面平滑化を一段と進めている。
このために磁性層の膜強度が弱くなり、表面仕上げの際
に研磨傷が従来のものに比べて入り易い傾向にある。特
にベ−スフィルム厚が比較的薄い磁気ディスクの表面研
磨が今まで以上に難しくなっている。したがって記憶容
量が１０ＭＢ以上の磁気ディスクにおいては、１ビット
単位での出力安定性をより確保し、ミッシングパルスが
なく、ビットエラ−のない、トラック品質に優れたもの
が強く求められている。

【０００４】磁気ディスクの研磨方法としては、磁気デ
ィスクの表面を研磨テ−プによって研磨する方法が一般
的であり、既に研磨性の向上を図る方法として種々の提
案がなされている。例えば、研磨テ−プを介して狭持し
た弾性ロ−ルを配置し、磁気ディスクおよび研磨テ−プ
を所定方向に駆動走行させ、かつ揺動させる方法。ま
た、磁気ディスクの両面を可撓性を有する研磨シ−トに
より挟み、上からヘッド若しくは同一形状の固体ブロッ
クにより荷重を加え、磁気ディスクを走行させる方法。
さらには圧縮空気により研磨部材および磁気ディスクを
押圧しながら研磨する方法など、様々のことが提案され
ている。このような提案は例えば、特開昭６０−１５１
８３８号公報、特開昭６１−１８２７５１号公報、特開
昭６１−１３６７６４号公報等に開示されている如くで
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案のような場合には必ずしもその良い面ばかりが発現す
るとは限らず、特に１０ＭＢ以上の高密度磁気ディスク
についてはトラック品質に伴う課題に対し、十分改善す
るには至っていない。

【０００６】例えば、研磨テ−プを介して狭持した弾性
ロ−ルを配置する方法やヘッド若しくは同一形状の固体
ブロックにより荷重を加える方法は、２ＭＢ以下の低密
度用磁気ディスクでのトラック品質はある程度改善され
るものの、１０ＭＢ以上の高密度用磁気ディスクについ
ては記録波長が短いため、研磨部材と磁気ディスクとの
間に異物や研磨粉、もしくは空気中の塵埃などがはさま
ると磁性層に微細な傷をつけてしまい、これがミッシン
グパルス等の弊害を生じて製品歩留りを低下させる問題
があった。

【０００７】また、圧縮空気により研磨部材および磁気
ディスクを押圧しながら研磨する方法は、ベ−スフィル
ム厚が７５μｍ程度の比較的厚い磁気ディスクには適し
ているものの、ベ−スフィルム厚が３３〜６２μｍ程度
の比較的薄い磁気ディスクにおいては研磨部材を均一に
押圧することが難しいため研磨ムラが生じ易く、これが
１ビット単位での出力を安定さすことができず、さらに
はモジュレ−ション等の悪化を招くおそれがあった。

【０００８】このように、ビットエラ−のない信頼性を
確保した高密度磁気ディスクを得るためには解決しなけ
ればならない多くの課題があった。

【０００９】本発明は上記の課題を解決し、磁気ディス
クの表面平滑性を均一に高めて１ビット単位での出力安
定性を改善し、トラック品質を飛躍的に向上させた磁気
ディスクの研磨方法およびその装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、研磨テ−プと磁気ディスク表面とを圧接す
るためのエア−ノズルとロ−ラに介装させて走行する研
磨テ−プとを磁気ディスク表面に対して水平方向に２組
配置し、そのエア−ノズルの溝の幅に対して溝の長さの
比が１５以上、６０未満であり、加圧エア−の圧力が0.
02MPa以上、0.20MPa未満の範囲内で磁気ディスクを研磨
することによって達成される。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成により、すなわち加圧エ
アを噴出するエア−ノズルとロ−ラに介装させて走行す
る研磨テ−プとを磁気ディスク表面に対して水平方向に
２組配置することにより、磁気ディスクに加わる応力の
不平衡成分を抑えて安定走行状態が維持される。このこ
とが研磨時の磁気ディスクの面振れを小さくし、研磨テ
−プと磁気ディスク表面とを均一に圧接する効果を有す
る。さらに、磁気ディスクの両面を同時に研磨すること
が可能となる。

【００１２】また、エア−ノズルの噴出口の形状とエア
−圧の範囲を限定することにより、研磨テ−プと磁気デ
ィスク表面とをより均一に圧接することができ、しかも
研磨時に削り取られた研磨粉、もしくは研磨テ−プや磁
気ディスクに付着した異物などを適度に吹き飛ばす作用
がある。さらに、空気中の塵埃などを寄せ付けないので
研磨傷の少ない磁気ディスクを得ることができ、製品歩
留りを向上するのに効果を発揮する。

【００１３】また本発明の装置は上記研磨方法の実施が
簡易に得られ、かつ磁気ディスクの支持、駆動機構の設
定、加圧エア−の調整などが容易であり、均一な研磨性
を高能率で得ることができる。

【００１４】このように本発明は、磁気ディスクの表面
平滑性を均一に高め、トラック品質を飛躍的に向上させ
ることが可能となるものである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に述べ
る。

【００１６】磁気ディスクのトラック品質を向上させる
には、ヘッドとのスペ−ス損失を小さくし、かつ安定さ
せることが重要である。そのためには磁性層表面に介在
する微細な突起を研磨で除去して平滑にすることが必要
であり、特に記録波長が小さいもの、或はトラック密度
の大きい磁気ディスクの表面仕上げの際には磁性層に微
細な傷をもつけずに表面平滑性を高めることが重要とな
る。また、ベ−スフィルム厚が３３〜６２μｍ程度の比
較的薄い磁気ディスクにおいては、折り曲げ防止の観点
から研磨時に加わる応力をできるだけ小さくすることが
肝要となる。本発明者らは磁気ディスクの最適研磨状態
を得るためには、エア−ノズルと研磨テ−プとを磁気デ
ィスク表面に対して水平方向に２組配置し、さらにエア
−ノズルの形状とエア−圧の範囲を限定することによっ
て、磁気ディスク或はその磁性層を損なうことなく平滑
性を改善させることが可能となり、トラック品質を飛躍
的に向上させた磁気ディスクの研磨方法およびその装置
を見いだした。

【００１７】本発明において使用されるエア−ノズルの
噴出口の形状は、溝の幅に対して溝の長さの比が１５〜
６０、好ましくは２５〜５０の範囲にすることが好まし
い。噴出口の形状比が上記限定範囲を大きく外れている
とエア−ノズルに供給されるエア−圧の調整等をもって
しても、磁気ディスク表面の最適研磨状態を得ることが
困難となる。特に噴出口の形状比が限定範囲を下回ると
エア−ノズルから吹き付けられる風圧が変動し、磁気デ
ィスクと研磨テ−プとの圧接が不安定になるおそれがあ
る。逆に限定範囲を超えるとエア−ノズルから吹き付け
られる風量が少なくなり、研磨ムラ等が発生して研磨面
の均一性が維持されない。

【００１８】またエア−ノズルに供給されるエア−圧は
0.02〜0.20MPs、好ましくは0.03〜0.15MPaの範囲にする
ことが好ましい。エア−圧が限定範囲を下回ると磁気デ
ィスクと研磨テ−プとの圧接が不十分となり、逆に限定
範囲を超えると磁気ディスクと研磨テ−プとが共振し、
いわゆるテ−プ鳴きが発生するおそれがある。

【００１９】本発明において使用される研磨テープとし
ては、砥粒がアルミナ、酸化クロム、酸化鉄、カ−ボラ
ンダム等の材質のものが挙げられ、砥粒の大きさとして
は８０００〜１５０００番が好ましい。

【００２０】なお本実施例に用いた磁気ディスクは、所
定厚のポリエステルフィルムの両面に膜厚が０．５μｍ
になるように磁性塗料を塗布し、乾燥処理をおこなった
ものであり、その磁性塗料は磁性粉、結合剤、帯電防止
剤、研磨剤、潤滑剤、有機溶剤等によって構成される。

【００２１】以下、図面により本発明の実施例をさらに
詳細に述べる （実施例１）（図１）は本発明の研磨装置の主要正面
図、（図２）はエア−ノズルの拡大図を示すものであ
る。

【００２２】磁気ディスク１は厚み６２μｍのポリエス
テルフィルムの両面にメタル磁性膜を塗布して３．５イ
ンチ用に打ち抜いたものであり、その内周部を回転軸２
のチャッキング部２ａとディスク押え３によって保持さ
れる。また回転軸２は回転速度が可変で、かつ揺動機構
（図示せず）と一体化されており、磁気ディスク１の磁
性面に対して水平方向に揺動する機能を備えている。

【００２３】上記磁気ディスク１の上面側１ａには第１
ロ−ラ４に介装させて走行する第１研磨テ−プ５が圧接
し、磁気ディスク１の下面側１ｂに対しては第２ロ−ラ
４ａに介装させて走行する第２研磨テ−プ５ａが圧接す
る。

【００２４】上記ロ−ラに相対向して配置した第１エア
−ノズル６と第２エア−ノズル６ａはフレ−ム７に所定
の位置で固定され、エア−ノズルの第１噴出口６ｂおよ
び第２噴出口６ｃは磁気ディスク１の上面側１ａと磁気
ディスク１の下面側１ｂに各々５mm程度の距離を保って
開口している。なおエア−ノズルの噴出口の形状は、溝
の幅６ｄに対して溝の長さ６ｅとの比（以下ノズル形状
比と呼ぶ）が３８となるようにした。

【００２５】上記研磨テ−プはフレ−ム７に配設された
ガイドローラ（図示せず）に介装され、第１研磨テ−プ
５は第１ロ−ラ４を経て、第２研磨テ−プ５ａは第２ロ
−ラ４ａを経て各々走行するように設けられている。な
お、研磨テ−プは平均粒径１μｍ程度のアルミナ砥粒を
ポリエチレンテレフタレートフィルムに塗布したものを
用いた。

【００２６】次に上記構成による本実施例の動作につい
て説明する。磁気ディスク１は、回転軸２によって矢印
方向に揺動されながら１０００ｒｐｍ程度で回転され
る。なお、揺動条件は距離±１５mm程度、速度６mm/sec
程度である。

【００２７】磁気ディスク１と研磨テ−プとの圧接は、
ロ−ラに相対向して配置したエア−ノズルの第１エア−
ノズル６と第２エア−ノズル６ａから吹き付けられた風
圧によって得るものである。

【００２８】エア−ノズルにはフレ−ム７を介して加圧
エア−が導かれ、第１噴出口６ｂおよび第２噴出口６ｃ
から噴出される。なお、エア−ノズルに供給される加圧
エア−は圧力調整によって可変であり、圧力は0.06MPa
に設定した。また、上記研磨テ−プは各々２mm/sec程度
の速度で走行する。以上の条件下において、磁気ディス
ク１００枚を各々１０秒間の研磨を行い、試料を作成し
た。

【００２９】（実施例２）〜（比較例４）実施例１にお
いてノズル形状比およびエア−圧の条件を（表１）に示
すようにする以外は同様にして試料を作成した。

【００３０】（比較例５）〜（比較例７）実施例１にお
いてエア−ノズル、ロ−ラ、研磨テ−プを１組にし、研
磨条件を（表１）に示すようにして片面毎に研磨する以
外は同様にして試料を作成した。

【００３１】

【表１】

【００３２】以上の各試料を３．５インチ用シェルに組
み立てた。こうして得られた各磁気ディスク試料につい
て次の測定評価を行い、結果を（表２）に示した。 (1) トラック品質 フロッピ−ディスクドライブ（ＮＥＣ社製:FD1331:アンフォ
-マット13.3MB）に各磁気ディスク試料を装着し、全トラッ
クに２ｆ（５００ｋＨｚ）信号を記録してミッシングパ
ルス（以下ＭＰと呼ぶ）とモジュレ−ション（以下ＭＯ
と呼ぶ）を測定した。ただし、ＭＰについてはエラ−ス
ライスレベルを７０％以下とし、ＭＯについては１０％
以上とした場合の欠陥発生率を求めた。 (2) 欠陥部の観察 トラック品質測定後、電子顕微鏡を用いてＭＰ発生部分
を観察し、欠陥の原因を研磨傷によるものと、その他に
よるものとに区別した。また、各磁気ディスク試料の中
からランダムに５枚を抜取り、３次元表面粗さ計（ＷＹ
ＫＯ社製）で研磨面の表面粗さを測定し、次の記号を用
いて表面均一性を評価した。

【００３３】○：良好 △：やや不良 ×：不良

【００３４】

【表２】

【００３５】（表２）から明らかなように、本発明によ
れば磁気ディスクの表面研磨が容易であり、研磨傷が少
なく、均一な研磨性を高能率で得ることができる。さら
にＭＰがなく、ＭＯが小さいトラック品質の優れた磁気
ディスクの研磨方法およびその装置が得られることがわ
かる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明はエア−ノズルと
ロ−ラに介装させて走行する研磨テ−プとを磁気ディス
ク表面に対して水平方向に２組配置することにより、研
磨時の磁気ディスクに加わる応力の不平衡成分を抑えて
走行状態を改善する。さらにノズル形状比とエア−圧の
範囲を特定することにより、磁気ディスクの表面平滑性
をより均一に高め、トラック品質を飛躍的に向上させた
磁気ディスクの研磨方法およびその装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いた研磨装置の正面図であ
る。

【図２】エア−ノズルの拡大図である。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク １ａ 磁気ディスクの上面側 １ｂ 磁気ディスクの下面側 ２ 回転軸 ２ａ チャッキング部 ３ ディスク押え ４ 第１ロ−ラ ４ａ 第２ロ−ラ ５ 第１研磨テ−プ ５ａ 第２研磨テ−プ ６ 第１エア−ノズル ６ａ 第２エア−ノズル ６ｂ 第１噴出口 ６ｃ 第２噴出口 ６ｄ 溝の幅 ６ｅ 溝の長さ ７ フレ−ム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧エア−によって研磨テ−プと磁気デ
   ィスク表面とを圧接する研磨方法において、前記加圧エ
   ア−を噴出するエア−ノズルとロ−ラに介装させて走行
   する研磨テ−プとを磁気ディスク表面に対して水平方向
   に２組配置したことを特徴とする磁気ディスクの研磨方
   法。
2. 【請求項２】 エア−ノズルとロ−ラに介装させて走行
   する研磨テ−プとを磁気ディスクの両面に相対向させ、
   かつ磁気ディスクの中心に対して各々１８０度の位置に
   設けたことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの
   研磨方法。
3. 【請求項３】 エア−ノズルの溝の幅に対して溝の長さ
   の比が１５以上、６０未満であることを特徴とする請求
   項１記載の磁気ディスクの研磨方法。
4. 【請求項４】 加圧エア−の圧力が0.02MPa以上、0.20M
   Pa未満であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディ
   スクの研磨方法。
5. 【請求項５】 磁気ディスクを支持して回転し、かつ揺
   動する磁気ディスクの研磨装置において、磁気ディスク
   表面に向かって噴出するエア−ノズルとロ−ラに介装さ
   せて走行する研磨テ−プとを磁気ディスク表面に対して
   水平方向に２組備えたことを特徴とする磁気ディスクの
   研磨装置。