JPH06143121A - 磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ｎｉ−Ｐ下地処理後の研磨加工が不要であっ
て、ハイエンド対応の磁気ディスク用基盤を安価に、し
かも大量に生産することが可能な磁気ディスク用基盤の
鏡面仕上げ方法および加工装置を提供する。 【構成】研削加工後の磁気ディスク用基盤表面をスクラ
バーを用いて洗浄−研磨する工程を具備した鏡面仕上げ
方法である。洗浄−研磨は、スクラバーに遊離砥粒を供
給することにより行ない、遊離砥粒は、スラリー状にし
てノズルから供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク用基盤の
鏡面仕上げ方法および装置に係り、特にコンピュータの
記憶媒体として使用される、アルミニウム合金等からな
る磁気ディスク用基盤表面の鏡面仕上げ方法および装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスクの磁性膜の形成方法
としては、塗布法が主流であったが、近年の磁気ディス
クの高密度化によって、メッキ法やスパッタ法へと変わ
ってきており、このような場合は、通常、あらかじめ磁
気ディスク用基盤表面にＮｉ−Ｐメッキ等による下地処
理が施される。

【０００３】磁気ディスク用基盤は、まず、アルミニウ
ム合金を切削、研削あるいは研磨することにより、所定
の寸法精度に仕上げ、その上に、１０〜２０μｍのＮｉ
−Ｐメッキを施す。その後、遊離砥粒を用いてメッキ後
の基盤の表面を２〜３μｍ研磨することにより、所定の
表面粗度に仕上げて磁気ディスク用基盤が得られる。さ
らに、基盤表面の電磁変換特性を改善し、ヘッドの吸着
防止を目的としたテクスチャリングを施して、磁気ディ
スク用基盤が完成する。

【０００４】Ｎｉ−Ｐメッキを施す前の基盤を製造する
際に使用される表面加工方法としては、一般に、ダイヤ
モンド工具を用いる鏡面切削加工方法、砥石を用いる精
密加工方法（グラインディング）、遊離砥粒によるラッ
ピング、ポリッシング加工方法等があげられる。特に、
特性、コスト、および生産性の面から、精密研削加工が
最も多く使用されており、砥粒としては、ＪＩＳ＃３０
００番が、広く用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
精密研削加工には、次のような問題がある。

【０００６】（１）得られる磁気ディスク用基盤の表面
粗度Ｒａは、通常１５〜２０ｎｍであり、所定の表面粗
度（Ｒａが１５ｎｍ以下）にするためには、Ｎｉ−Ｐメ
ッキ等の下地処理後にポリッシング等の研磨加工が必要
である。

【０００７】（２）メッキ後の研磨加工を考慮してメッ
キ膜厚を厚くしなければならず、コストアップにつなが
る。

【０００８】（３）メッキ後に研磨加工することによっ
て、基盤外周部にダレが生じやすく、基盤の質の管理が
難しい。

【０００９】これに対し、メッキ後の研磨工程を省略す
るための手段として、研削加工が終了した基盤をあらか
じめ、前述の所定の粗度まで研磨加工する手法が考えら
れている。しかし、この方法では、研磨加工における基
盤外周部のダレを小さく管理することが難しく、工程も
増えてしまう。

【００１０】そこで、本発明は、Ｎｉ−Ｐ下地処理後に
ポリッシング等の遊離砥粒による研磨加工を施す必要が
なく、工程を省略化することができ、ハイエンド対応の
磁気ディスク用基盤を生産することが可能な、磁気ディ
スク用基盤の鏡面仕上げ方法および装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、研削加工後の磁気ディスク用基盤表面を
スクラバーを用いて洗浄−研磨する工程を具備し、前記
洗浄−研磨は、前記スクラバーに遊離砥粒を供給するこ
とにより行なうことを特徴とする磁気ディスク用基盤の
鏡面仕上げ方法を提供する。

【００１２】さらに、本発明は、研削加工後の磁気ディ
スク用基盤表面を洗浄−研磨するためのスクラバー、こ
のスクラバーに遊離砥粒を供給する手段とを具備するこ
とを特徴とする磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ装置を
提供する。

【００１３】本発明の方法の洗浄−研磨工程は、通常、
研削加工後の基盤の洗浄工程の後に行なわれるが、複数
の洗浄工程の途中に行なうことも可能である。なお、各
工程を連続して行なうためには、磁気ディスク用基盤を
ベルト、またはその他の搬送手段を用いて搬送すること
が好ましい。

【００１４】本発明の方法における洗浄−研磨工程に使
用するスクラバーとしては、ポリウレタン系、ポリエス
テル系、ポリエーテル系等からなるスポンジ状のものを
使用することができる。好ましくはポリビニルホルマー
ルによるスポンジであり、例えばカネボウ社製ベルクリ
ンを用いることにより大きな効果を得ることができる。

【００１５】なお、スクラバーによる洗浄−研磨は、搬
送手段等に応じて、スクラバーを回転させる方法、また
は、スクラバーを固定して磁気ディスク用基盤を回転さ
せる方法、あるいはそれらを組み合わせた方法等を選択
することができる。

【００１６】本発明の洗浄−研磨工程に使用する遊離砥
粒としては、不二見研磨材工業社製メディポール−０１
等のアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）研磨材を用いることができ
る。その他、炭化珪素（ＳｉＣ）、オプチカルエメリ
ー、酸化クロム、酸化セリウム等も十分効果がある。

【００１７】遊離砥粒の粒径は、平均１〜６０μｍの範
囲が好ましい。１μｍ未満であると、取扱いが困難であ
るばかりでなく、研磨の効果が得にくい。一方、６０μ
ｍを越えると、所望の粗さに研磨することが困難とな
る。

【００１８】なお、遊離砥粒は、純水等に分散させ、例
えば、５〜３０％の範囲の濃度のスラリー状にして供給
することが望ましい。５％未満であると、砥粒の効果が
得にくく、一方、３０％を越えると、ノズルから供給す
ることが困難となる。

【００１９】本発明において、遊離砥粒を含むスラリー
は、例えばノズルを用いてスクラバーに供給することが
できる。ノズルの径は、ディスクのサイズ、スラリー濃
度等に応じて、適宜選択することができるが、通常は１
〜５ｍｍ程度である。ノズルの先端は、スクラバーの近
傍であって、かつスクラバー及び基盤の動きを妨げない
ような位置にあることが好ましい。

【００２０】また、遊離砥粒の供給量は、磁気ディスク
用基盤のサイズ、表面粗度等によって、適宜、選択する
ことができる。例えば、３．５インチのディスク用基盤
に対しては、２０〜２００ｍｌ程度が好ましい。

【００２１】

【作用】本発明の鏡面仕上げ方法では、研削加工後の磁
気ディスク用基盤を、スクラバーを用いて洗浄−研磨す
る工程が設けられており、このスクラバーに遊離砥粒を
含むスラリーが供給されている。そのため、メッキ処理
を施す前の基盤の表面粗度を１０ｎｍ以下にすることが
可能となるので、メッキ処理後に表面を研磨する工程を
省略することができ、従って、メッキ厚を厚くする必要
がない。さらに、短時間で基盤の研磨加工が行なえるこ
とにより、外周部に生じるダレを小さくすることができ
る。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例をより
具体的に説明する。

【００２３】図１に本発明に係る鏡面仕上げ装置の一例
を示す。鏡面仕上げ装置２１の上部及び下部には、キャ
タピラ状の上部ベルト２０および下部ベルト１０が離間
して設置されている。上部ベルト２０には、全面にわた
って所定間隔でタクト送りロール３が設けられており、
２つの隣接するロール３によりディスク用基盤の上端面
を２点で支持している。なお、上部ベルト２０は、矢印
Ａの方向に所定の速度で回転することによって基盤を矢
印Ｃの方向に搬送する。

【００２４】下部ベルト１０は、ディスク用基盤の下端
面を支え、矢印Ｂの方向に回転する。下部ベルト１０の
内側には、所定間隔で８つのテンションロール５が配置
されており、このロール５の位置に基盤が達した際、上
部ベルト１０及び下部ベルト２０は、所定時間停止す
る。

【００２５】テンションロール５が設けられている８つ
の位置は、順に、入り口シャワー部１１、第１エッジク
リーナー部１２、研磨部１３、第２エッジクリーナー部
１４、第１サーフェサー部１５、第２サーフェサー部１
６、第３サーフェサー部１７、および出口シャワー部１
８となっている。

【００２６】入り口シャワー部１１においては、洗浄水
供給のためのシャワーノズル４が、磁気ディスク用基盤
の両側面に向けて設けられている。

【００２７】第１エッジクリーナー部１２においては、
２つのスクラバー６に洗剤ノズル８から洗剤を供給し
て、ドーナツ状の基盤の外周端面と内周端面とを洗浄す
る。２つのスクラバー６は、基盤の外周端面と内周端面
とに接して回転可能に、それぞれ設けられており、各ス
クラバーに向けて、２本の洗剤ノズル８が上方から延び
ている。なお、洗剤ノズル８は、洗剤タンク（図示せ
ず）に接続している。

【００２８】研磨部１３においては、基盤の両側表面に
接してスクラバー７が回転可能に設けられており、この
スクラバー７に向けて、スラリーノズル９が上方から延
びている。なお、スラリーノズル９は、スラリータンク
（図示せず）に接続しており、スクラバー７に遊離砥粒
を含むスラリーを供給する。この研磨部１３で、所定時
間、基盤表面を研磨することにより、表面粗度を所定の
値にすることができる。

【００２９】第２エッジクリーナー部１４においては、
前述の第１エッジクリーナー部１２と同様に、基盤の外
周端面と内周端面とに接するように２つのスクラバー
（図示せず）が設けられており、洗剤をノズル（図示せ
ず）から供給して、基盤の外周端面と内周端面とを洗浄
する。

【００３０】第１サーフェサー部１５においては、基盤
の表面に接して回転可能にスクラバー（図示せず）が設
けられており、洗剤をノズル（図示せず）から供給し
て、基盤の表面を洗浄する。

【００３１】第２サーフェサー部１６、および第３サー
フェサー部１７においても、前述の第１サーフェサー部
１５と同様のスクラバーおよびノズル（図示せず）が設
けられており、これらを用いて基盤の表面をさらに洗浄
する。

【００３２】出口シャワー部１８においては、前述の入
り口シャワー部１１と同様の洗浄水供給のためのシャワ
ーノズル（図示せず）が設けられている。

【００３３】以下、以上説明した鏡面仕上げ装置を用い
て、研削後の磁気ディスク用基盤を洗浄・研磨するプロ
セスについて説明する。

【００３４】研削加工を終えた磁気ディスク用基盤２
は、カセット１に納められ、洗浄・研磨装置２１の入り
口側の位置にセットされる。その後、基盤を１枚ずつタ
クト送りロール３によりシャワー部１１まで移動させ、
シャワーノズル４から、洗浄水を供給することにより、
基盤表面の研削屑および研削液を洗い流した。

【００３５】次に、基盤２はエッジクリーナー部１２に
送られ、洗剤ノズル８から洗剤を供給しながら、エッジ
クリーナースクラバー６で、基盤の外周端面と内周端面
とを洗浄した。なお、スクラバーの材質としては、ポリ
ビニルホルマールによるスポンジを用い、洗剤としては
中性洗剤５％を用いた。

【００３６】次に、基盤２を研磨部１３に移動させ、遊
離砥粒を含むスラリーをノズル９からサーフェサースク
ラバー７に供給しながら、このサーフェサースクラバー
７により表面粗さＲａが２〜１５ｎｍ、最大表面粗さＲ
ｍａｘが５０〜１５０ｎｍとなるように、所定時間、研
磨を行なった。

【００３７】なお、スクラバーの材質としては、ポリビ
ニルホルマールによるスポンジを用い、スラリーとして
は、平均粒径約１．３μｍのアルミナの遊離砥粒を１０
％程度の濃度で純水に分散させたものを使用した。

【００３８】研磨後の磁気ディスク用基盤２を移動さ
せ、第２エッジクリーナー部１４において外周端面及び
内周端面を洗浄し、サーフェサー部１５、１６および１
７において、スクラバーと洗剤とにより表面を洗浄し
た。なお、スクラバーの材質としては、ポリビニルホル
マールによるスポンジを用い、洗剤としては、中性洗剤
５％を用いた。

【００３９】最後に、シャワー部１８において表面を洗
浄した基盤２を出口側カセット１９に納めた。

【００４０】図２に、上記の装置を用いて加工した際の
磁気ディスク用基盤の表面粗さの研磨時間による変化を
示す。図２（ａ）には、平均表面粗さＲａの変化を示
し、図２（ｂ）には、最大表面粗さＲｍａｘの変化を示
す。

【００４１】図２（ａ）から、研削終了時に、約１４ｎ
ｍであった平均表面粗さＲａは、３０秒間の研磨によっ
て約１０ｎｍとなり、さらに研磨を続けることによっ
て、３００秒後には約５ｎｍまで改善できることがわか
る。

【００４２】また、最大表面粗さＲｍａｘについては、
研削終了時に約１８０ｎｍであったが、１５秒間の研磨
によって急速に減少して約１２０ｎｍとなり、３００秒
後には約８０ｎｍまで減少することが、図２（ｂ）から
わかる。

【００４３】このように、本実施例の鏡面仕上げ装置に
より、短時間で磁気ディスク用基盤の表面粗さを改善す
ることができた。

【００４４】図３に、本発明の他の鏡面仕上げ装置の例
を示す。

【００４５】図３に示す鏡面仕上げ装置３０において
は、第１、第２及び第３の３つのチャンバー３０ａ，３
０ｂ及び３０ｃが設けられている。第１のチャンバー３
０ａ内には、研磨部３３と第１サーフェサー部３６と
が、第２のチャンバー３０ｂ内には、第２サーフェサー
部３９と第３サーフェサー部４０とが、第３のチャンバ
ー３０ｃ内には、出口シャワー部４２と乾燥部４３と
が、それぞれ配置されている。

【００４６】入り口側ディスクカセット３１に納められ
た磁気ディスク用基盤３２は、搬送手段（図示せず）に
よって、第１のチャンバーに移動する。ここで、スラリ
ー供給ノズル３４から遊離砥粒を含むスラリーをスクラ
バー３５に供給し、ディスクを回転させて表面を研磨す
る。

【００４７】所定の表面粗度まで基盤表面の研磨を行な
った後、研磨部３３側のスラリーの供給を停止させ、第
１サーフェサー部３６側の洗剤ノズル３７から洗剤を供
給しながら、スクラバー３８によって基盤表面を洗浄す
る。

【００４８】次に、搬送手段（図示せず）によって、磁
気ディスク用基盤を第２のチャンバーに移動させ、洗剤
ノズル４１から洗剤を供給し、ディスクを回転させて、
さらに基盤表面の洗浄を行なう。洗浄後のディスク用基
盤は、図示しない搬送手段によって、同様に第３のチャ
ンバーに移動し、ノズル（図示せず）から温純水を供給
することによりディスク表面の洗剤を洗い流した後、高
速回転させることによって乾燥させる。

【００４９】以上の各工程を終了したディスク用基盤３
２は、搬送手段によって出口側ディスクカセット４４に
納められる。

【００５０】図３に示す鏡面仕上げ装置によっても、短
時間で磁気ディスク用基盤の表面粗さを改善することが
できた。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Ｎｉ−Ｐ下地処理後に磁気ディスク用基盤に研磨加工を
施す必要がなく、工程の省略化ができ、洗浄・研磨の後
に、テクスチャリングを直接行なうことが可能となっ
た。さらに、本発明により、ハイエンド対応の磁気ディ
スク用基盤を安価に、しかも大量に生産することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鏡面仕上げ装置の一例を示す図。

【図２】（ａ）図１の装置によって加工した際の研磨時
間と平均表面粗さＲａとの関係を示す図。 （ｂ）図１の装置によって加工した際の研磨時間と最大
表面粗さＲｍａｘとの関係を示す図。

【図３】本発明の鏡面仕上げ装置の他の例を示す図。

【符号の説明】

１…入り口側ディスクカセット，２…磁気ディスク用基
盤 ３…タクト送りロール，４…シャワーノズル，５…テン
ションロール ６…エッジクリーナースクラバー，７…サーフェサース
クラバー ８…洗剤ノズル，９…スラリーノズル，１０…ディスク
回転ベルト １１…入り口シャワー部，１２…第１エッジクリーナー
部，１３…研磨部 １４…第２エッジクリーナー部，１５…第１サーフェサ
ー部 １６…第２サーフェサー部，１７…第３サーフェサー部 １８…出口シャワー部，１９…出口側ディスクカセット ２０…ディスク送りベルト，２１…鏡面仕上げ装置 ３０…鏡面仕上げ装置，３０ａ…第１チャンバー，３０
ｂ…第２チャンバー ３０ｃ…第３チャンバー，３１…入り口側ディスクカセ
ット ３２…磁気ディスク用基盤，３３…研磨部，３４…スラ
リーノズル ３５…サーフェサースクラバー，３６…第１サーフェサ
ー部 ３７…洗剤ノズル，３８…サーフェサースクラバー ３９…第２サーフェサー部，４０…第３サーフェサー
部，４１…洗剤ノズル ４２…出口シャワー部，４３…乾燥部，４４…出口側デ
ィスクカセット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研削加工後の磁気ディスク用基盤表面を
   スクラバーを用いて洗浄−研磨する工程を具備し、該洗
   浄−研磨は、該スクラバーに遊離砥粒を供給することに
   より行なうことを特徴とする磁気ディスク用基盤の鏡面
   仕上げ方法。
2. 【請求項２】 研削加工後の磁気ディスク用基盤表面を
   洗浄−研磨するためのスクラバーと、このスクラバーに
   遊離砥粒を供給する手段とを具備することを特徴とする
   磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ装置。