JPH09120528A

JPH09120528A - 磁気ディスクの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH09120528A
Application number: JP23165196A
Authority: JP
Inventors: Takao Nakamura; 孝雄中村; Takaaki Shirokura; 高明白倉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッドのヘッドクラッシュ要因、ＣＳＳ特
性、ヘッド粘着などの摺動特性に配慮し、最適な表面性
状を形成するテクスチャー加工した下地板を用い、ヘッ
ド浮上特性に優れ、高信頼度の磁気ディスク及びその製
造方法を提供する。【構成】磁気ディスク用基板上に多数の均一な微細溝、
微細突部を、ダイヤモンドバイトや微細砥粒等の切削工
具により形成することにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜磁気ディスクの表面
性状に係り、特に薄膜磁気ディスクのヘッド浮上特性
や、ＣＣＳ特性、ヘッド粘着などの耐摺動特性に対して
好適な表面性状の磁気ディスクおよびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜磁気ディスク用基板に微細溝
を形成した（以下、この微細溝を形成する表面加工をテ
クスチャー加工と呼ぶ）下地体については、特開昭６２
−２１９２２７号に記載のように、下地体の表面凹凸
が、最大面粗さ０．０２〜０．１μｍであり、この下地
体１の上に、図１０に示すように非磁性金属層３１、磁
性薄膜媒体３２を形成した結果、上記最大面粗さの範囲
で磁性薄膜体の保持力が５００Ｏｅ以上となり非磁性金
属膜（クロム膜）を薄くできるので生産性が向上した。
また、コンタクト・スタート・ストップテストの結果と
して２万回にてディスク表面に傷が見られなかったが、
最大面粗さが０．１μｍ以上になるとヘッドクラッシュ
が生じやすく、テクスチャーを施さない場合にはコンタ
クト・スタート・ストップが５０００回を過ぎると傷が
生じ、ヘッドクラッシュを起したことが述べられてい
る。

【０００３】ここで、従来のテクスチャー加工は、一例
として特開昭５４−２３２９４号に記載のように図１２
に示すような方法、また円板加工装置がある。図におい
て、２は、円板に係る下地基板であり、この円板の半径
方向に、この円板を挾むようにして一対のコンタクトロ
ーラ８（いずれもゴム質等の弾性体）の中心軸を配設
し、これらコンタクトローラ８と円板２との間に、上下
方向に走行する研磨テープ４を介在させる。そして、コ
ンタクトローラを押圧し、円板を回転させると同時に、
コンタクトローラ８を円板２の半径方向に往復摺動させ
ることにより、円板の両面を同時に加工する方法であ
る。このテクスチャー加工によれば、研磨テープによっ
て、研磨むらなどのない微細溝を形成する事ができる
が、この形状に伴って、溝の肩部に不安定な盛り上がり
を生じ、この盛り上がりが微細突部として表面に残る問
題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、下地体の
表面に最大面粗さ０．０２μｍ〜０．１μｍの凹凸を形
成（テクスチャー加工）することによって、非磁性金属
層（クロム膜）の厚さを薄くしても、磁性薄膜媒体（Ｃ
ｏ−Ｎｉ）の保持力は５００Ｏｅ以上であり、また、２
万回のコンタクト・スタート・ストップ特性を満足し、
ヘッドクラッシュを生じないと述べられている。しかし
ながら、従来技術では、最大面粗さのみを規定している
だけでアルミニウム合金や陽極酸化アルミニウム、ある
いはＮｉ−Ｐめっき等の被覆した下地基板面に、微細溝
を形成するテクスチャー加工を施すと溝の肩部に微細な
突起が生じ、この微細な突起のために、ヘッドが狭い浮
上隙間、例えばヘッド浮上隙間０．２μｍで浮上試験を
した場合、ヘッドと微細突起とが間欠適に接触し、ヘッ
ド浮上安定性を損ないヘッドクラッシュが生じる点、ま
たＣＳＳ試験によるディスク最表面がヘッドの摺動によ
り変化し、この変化によってディスク表面が平滑化し、
ヘッドに及ぼす水平抵抗力が増大しヘッドクラッシュが
生じる点等から、テクスチャー加工による微細突部の規
定が重要であり、ただ単に最大面粗さの規定では円板Ｃ
ＳＳやヘッドクラッシュを説明することができず、最大
面粗さよりも平均面からの突部の形状や頻度が重要であ
ることに対して配置がなされておらず、ヘッドクラッシ
ュやＣＳＳ特性を改善すべき下地基板の表面凹凸形状に
ついて最も重要な提示がない問題があった。

【０００５】ここで、微細突部とは、図２９に示すよう
に、円板の近似的に円周方向、あるいは螺旋状に形成し
たテクスチャー加工面に対して、円板の半径方向に測定
した表面粗さ曲線について、その粗さ曲線の中心線から
凸方向、即ち微細な高さの個々の山を示す。また、微細
突部の高さは、個々の頂部と中心線との距離を表す。

【０００６】本発明の目的は、ヘッドクラッシュ要因、
ＣＳＳ特性、ヘッド粘着などの摺動特性に配慮し、最適
な表面性状を形成するテクスチャー加工したＮｉ−Ｐめ
っき等の下地基板を用い、ヘッド浮上特性に優れ、かつ
高信頼度の磁気ディスクおよびその製造方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、磁気ディス
ク用基板、例えば、アルミニウム合金や陽極酸化アルミ
ニウム、Ｎｉ−Ｐめっき等を被覆したアルミニウム合
金、またガラスやプラスチック等の基板上に、多数の均
一な微細溝、微細突部を形成することを特徴とする。

【０００８】これらの微細溝、微細突部は、上記基板面
にダイヤモンドバイトや微細砥粒等の切削工具により微
細溝を形成することによって、溝部の肩部には、図１１
に示すような盛り上がり部３６が形成される。これらの
微細突部の盛り上がり高さは、溝３７の深さや大きさに
よって設定され、微細溝の頻度は、微細砥粒の密度や工
具送り等の加工条件により設定される。

【０００９】ここで、磁気ディスクの表面性状として必
須な要点は、ヘッドクラッシュを生じないで、かつ電気
特性、ＣＳＳ特性、ヘッド粘着等の磁気ディスクの諸特
性を満足することである。磁気ディスクは高密度化を達
成するためヘッド浮上隙間が狭くなるのでヘッドとディ
スクとの衝突を回避するためディスク表面は超平滑面が
要求される。一方、プロセス時間を短縮する必要から、
ヘッドとディスクと停止時に接触し、円板回転とともに
浮上する。いわゆるコンタクト・スタート・ストップ
（以下にＣＳＳと略記する）を行う。このため、ディス
ク表面が平滑面すなわち表面粗さが非常に小さい場合に
は、停止時にヘッドとディスクとはディスク面上の潤滑
剤あるいは雰囲気の水分によりヘッド粘着を生じ、円板
回転時にヘッド支持のジンバルやアームの破損また回転
駆動不能となる問題があった。図１３、図１４に、発明
者らにより実験した結果を示す。研磨テープを用い下地
基板上に形成したテクスチャー加工（詳細は後で説明す
る）による微細突部の高さ、存在密度とヘッド浮上特
性、ヘッド粘着力との関係を示す。この結果から、ヘッ
ド浮上特性およびヘッド粘着力との２つの特性を満足す
る表面性状の最適な範囲が存在することがわかる。

【００１０】さらに、上記の表面性状とＣＳＳ特性との
関係について、図を用いて説明する。

【００１１】図２７は、微細な砥粒を用いて下地基板に
テクスチャー加工を施した表面の断面形状を表し、微細
突部が、ばらつきをもって存在している。

【００１２】ここで、テクスチャー加工した表面の断面
形状の測定法について説明する。この断面形状は、表面
粗さ計タリステップ（ランクテーラーホブソン社製）を
用い、この触針形状が０．１μｍ×２．５μｍのスタイ
ラスを使用して、下地基板の半径方向に測定した曲線で
ある。また、この断面形状のアボットベアリングカーブ
やピークカウント分布曲線はタリステップからの出力信
号をＡ／Ｄ変換し、コンピュータ処理によりサンプリン
グ間隔を４０ｎｍとして求めた。

【００１３】この断面形状のアボットの負荷曲線は、図
２８に示すように、切断長さ比が小さい範囲、すなわち
図２８のＡ部の範囲で、負荷曲線の勾配が大きい。この
図２７のような表面上を磁気ヘッドがＣＳＳを繰り返す
と、微細突部はヘッドスライダー面との接触が少なく、
このため面圧Ｗ／Ｓ（Ｗ：ヘッド荷重、Ｓ：ヘッドスラ
イダーとディスク表面との真実接触面積）が大きくなる
ので、減耗あるいは変形が激しく生じ、微細突部を形成
した下地基板上に成膜した厚さ数十ｎｍの磁性媒体や保
護膜が、多大なダメージを受ける。一方、ＣＳＳによる
微細突部の減耗あるいは変形は、微細突部の降伏強さを
σとすると、σ＜Ｗ／Ｓの状態では、激しく生じ、また
σ≧Ｗ／Ｓとなる状態で少なくなる。そこで、ＣＳＳに
よって微細突部が減耗し、あるいは変形することによっ
て、真実接触面積が増大し、前記のσ≧Ｗ／Ｓを満足す
る真実接触面積Ｓになり、このとき、既に磁性媒体や保
護膜が損なわれずに形成されていれば、微細突部の減耗
や変形はほとんど無くなり、安定した表面になる。した
がって、図２７に示す断面形状の下地基板を、さらに表
面加工し、図２８に示すような微細突部を平滑化した、
モデル的に台形の形状に形成し、ヘッドスライダーとデ
ィスク表面との真実接触面積を大きくし、初期状態でσ
≧Ｗ／Ｓとなる真実接触面積の表面形状にすれば、微細
突部の面圧が小さくなるので、ＣＳＳにより微細突部の
減耗や変形はほとんど無くなり、磁気ディスクとして安
定した高信頼度の表面を得ることになる。この図２８に
示す断面形状のアボットの負荷曲線は、図２８のように
なり、図２８のＡ部に示すごとく、極表面での負荷曲線
の勾配が非常に小さくなっていることがわかる。

【００１４】本発明者らの実験では、図２７に示すよう
な断面形状の表面を有する従来のテクスチャー加工面に
ついて、一例としてアボットの負荷曲線は、断面曲線の
頂部から５ｎｍ〜１０ｎｍ、即ち切断高さ５ｎｍ〜１０
ｎｍでの切断長さ比が０．１％以下であり、このような
下地基板を用いた磁気ディスクでは、ＣＳＳ回数２００
０回以下でヘッドクラッシュを生じた。また、本発明の
テクスチャー加工を２段階にわけて加工した。図２８に
示すような表面、すなわち、切断高さ５ｎｍ〜１０ｎｍ
での切断長さ比が０．１〜１０％であるアボットの負荷
曲線の表面を有する下地基板を用いた磁気ディスクで
は、ＣＳＳ回数が２００００回以上で磁気媒体および保
護膜ともそれぞれの機能を維持し、安定した表面状態を
保っていた。

【００１５】さらに、ＣＳＳによる磁気ディスク表面の
詳細な変形をしらべた。発明者らの実験では、テクスチ
ャー加工した基板に対して、コンタクト・スタート・ス
トップＣＳＳ試験を行った基板表面では、図１５に示す
ＣＳＳ試験したディスク表面のＳＥＭ観察から測定した
表面形状、また図１６に示すディスク表面のアボット負
荷曲線（詳細説明は後述する）から、初期状態の微細突
部の頂部は磁気ヘッドの摺動の繰り返しによって平滑化
され、またこの際のヘッドとディスクとの接触する微細
突部の数が増大することがわかった。例えば、ＣＳＳ回
数が２万回での表面の変化は、図１５（ｂ）のＡ部に示
すように磁気ヘッドのスライダ面との接触によって初期
状態の頂部から高さ５〜１０ｎｍ微細突部が変化し、ま
た図１７に示すこの時のディスク表面のピークカウント
分布曲線から微細突部が初期状態の頂部から５〜１０ｎ
ｍ変化すると、磁気ヘッドと接触する微細突部の数は数
千個／mm²〜数十万個／mm²になっていた。すなわち微細
突部の数の高さが数十ｎｍ以上であると、磁気ヘッドの
浮上特性を劣化させ、ヘッドクラッシュを生じる要因と
なり、また微細突部が数十ｎｍ以下であっても、存在密
度が少ない場合、ＣＳＳ試験のヘッド摺動時でのヘッド
荷重を支持する基板面、すなわち微細突部の数が少なく
ＣＳＳ回数とともに即時に平滑化され、ヘッド接線力が
増大することによりヘッドクラッシュを生じやすくな
る。

【００１６】また、微細突部の数が少ないと、ヘッド荷
重を受ける微細突部の面圧が大きくなるので微細突部が
減少もしくは減耗しやすく、基板表面に形成された数ｎ
ｍの潤滑剤層や保護膜層が損傷等を受けやすくなり、ま
た微細密度が数十万個／ｍｍ^２以上で存在密度が大きい
場合、磁気ヘッドによる基板上の微細突部の変化は少な
いが、接触面積が大きくなるため潤滑剤や雰囲気の水分
の影響でヘッド粘着が生じ易く、またＣＳＳ時の磁気ヘ
ッドの摺動抵抗が増大し、磁気ヘッドのジンバルやアー
ムの破壊、ディスク回転の困難などの問題を生じた。

【００１７】ここで、アボットの負荷曲線について、詳
細に説明する。このアボットの負荷曲線は、ＡＢＢＯＴ
Ｔ−ＦＩＲＥＳＴＯＮＥ（ＯＲＢＥＡＲＩＮＧＲＡ
ＴＩＯ）ＣＵＲＶＥと呼ばれ、一般に軸受等の摺動特性
を評価するために用いられている。このアボットの負荷
曲線は図３０に示すように、表面の断面曲線（あるいは
表面粗さ曲線）の基準長さＥに対して、断面曲線の頂部
から一定間隔に断面曲線を切断し、この切断線による断
面曲線のそれぞれの切断長さの合計を基準長さＥで割っ
た値を百分率で切断線毎に表した曲線を示す。断面曲線
の頂部においては、切断線による切断長さは小さく、切
断長さ比が小さい。すなわち、この表面上に摺動体があ
ると、摺動の初期では切断曲線の頂部のみで摺動体を支
持するので受圧面積が小さく、面圧が大きくなるので、
摺動体により頂部は摩擦摺動し、減耗や変形が生じやす
い。したがって、摺動曲線の頂部の切断長さ比が大きな
表面、すなわちアボットの負荷曲線において、切断長さ
比が小さい範囲で、負荷曲線の勾配が小さい表面形状を
現す表面では、受圧面積が初期状態で大きく、摺動体を
支持するそれぞれの微細突部の面圧が小さくなるので、
耐摺動特性が良くなる。このように、アボットの負荷曲
線は、摺動体に対する摺動される表面の断面曲線につい
て、負荷能力を表す評価方法の一つである。

【００１８】したがって、テクスチャー加工した基板の
表面性状は、ヘッドの浮上特性やヘッド荷重、ヘッド摺
動による摩擦摩耗による表面変化を考慮し、上述の結果
から、微細突部の高さは数ｎｍ〜数十ｎｍとし、微細突
部の頻度を数千個／ｍｍ^２〜数十万個／mm²とした均一
な微小突部を形成した表面が望ましい。この観点から、
磁気ディスク用基板に対して最適な表面は、図６に示す
ように、基板表面に疑似的に円周方向の微細溝を形成
し、すなわちテクスチャー加工した基板面の断面形状
で、微細突部の高さが数ｎｍ〜数十ｎｍでかつ均一であ
り、基板面上の存在密度が数千個／mm²〜数十万個／mm²
である。

【００１９】このような表面性状の基板を得る方法とし
て、種々の方法があるが、一つの方法として、例えば、
特開昭５４−２３２９４号に記してある研磨テープのよ
うな固定砥粒を用い、図１に示すように、予め鏡面加工
した基板に対して、加工ヘッドを基板の半径方向に往復
摺動させ、疑似的に円周状の微細溝を形成する加工法を
適用し、溝肩部に生じた微細な盛り上がりを数ｎｍから
数十ｎｍに制御する。さらに、上記研磨テープより微細
な砥粒の研磨テープで、軽荷重かつ基板を高速回転させ
ることにより、前記の微細突部の高さを均一化させる加
工を行う。微細突部の頻度は研磨テープの粒度を変え、
また作用砥粒数を制御することによって任意に変えるこ
とができる。

【００２０】

【作用】磁気ディスク基板上に形成された微細突部の高
さが数ｎｍ〜数十ｎｍ、存在密度が数千個／mm²〜数十
万個／mm²の均一な多数の微細突部は、磁気ヘッドがＣ
ＳＳ時にヘッドのスライダー面と接触し、ヘッド荷重を
受ける。また、磁気ディスク表面上に塗布された潤滑膜
を保持すると同時に、磁気ヘッドとの粘着を防止する作
用がある。さらに、多数の微細突部がヘッドスライダー
面に接するので、個々の微細突部の面圧が小さくなるた
め、ＣＳＳを繰り返すことによる微細突部の変化、すな
わち変形や減耗が少なく、初期状態の表面性状を維持す
る。さらに、微細突部の高さは数ｎｍ〜数十ｎｍであ
り、磁気ヘッドの浮上隙間（定常状態での磁気ヘッドと
磁気ディスク表面との隙間）１５０〜２５０ｎｍに対し
て非常に小さく、磁気ディスクの組立精度、回転精度や
磁気ヘッドの浮上変動を考慮しても充分に余裕を以て磁
気ヘッドは浮上し、磁気ヘッドの衝突によるヘッドクラ
ッシュは生じない。

【００２１】したがって、磁気ディスクの表面に成膜さ
れた厚さ数ｎｍの保護膜や潤滑膜の減耗や損傷はほとん
どなく、ヘッド粘着も発生せず、ＣＳＳの繰り返しによ
るヘッド接線力の増加もなく、ヘッド浮上特性、耐摺動
特性に対する信頼性の高い磁気ディスクを得ることがで
きる。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を図にしたがって説明す
る。本発明は、厚さ１０μｍのＮｉ−Ｐめっきを施し、
表面粗さ２〜３ｎｍＲａ以下に平滑研磨した後、研磨テ
ープによって溝形状が図１８（表面粗さ計タリステップ
を用い、触針形状０．１×２．５μｍにより溝に対して
直角方向に測定した断面形状）に示すように、微細溝の
肩部に生じた微細突部の高さが数ｎｍから数十ｎｍと均
一で、存在密度が２０００〜３０００個／mm²に形成し
た内径４０mm外径１３０mmのＡｌ円板である。この基板
上に図９に示すような厚さ約５００ｎｍのＣｒ系の非磁
性金属膜３１および厚さ約６０ｎｍのＣｏ−Ｎｉ系磁性
媒体３２をスパッタ形成し、さらに厚さ約５０ｎｍのカ
ーボン保護膜３３、潤滑膜３４を形成した。

【００２３】このように作製した磁気ディスクの表面形
状は、図１９に示すように上述の基板上での形状とほと
んど同じであり、表面粗さ５．５ｎｍＲａ（基板上では
５．３ｎｍＲａ）、微細突部の高さＲｐは１９ｎｍ（同
２０ｎｍ）であり、また存在密度もほとんど同じであっ
た。

【００２４】この磁気ディスクに対して、ヘッド浮上隙
間０．２μｍにて浮上試験した結果、ヘッドとディスク
表面との接触は検知されず、良好な浮上特性を示し、Ｃ
ＳＳ回数による磁気ディスク表面形状の変化はほとんど
認められず、図２０に示すようにＣＳＳ回数によるヘッ
ド接線力の増大はほとんど無く、またヘッド粘着の問題
も生じなくなり、磁気ディスクの信頼性を大幅に向上さ
せた。

【００２５】比較例として、従来技術によって下地基板
に微細溝を形成した図５に示すような断面形状の磁気デ
ィスクでは、ＣＳＳ回数とともにヘッド接線力は増大
し、磁気ヘッドの破損、ヘッドクラッシュ等の問題があ
った。またＣＳＳ回数とともにディスク表面の断面形状
は、本発明と比較すると著しく変化していることが分か
る。

【００２６】ここで、上述の基板の作製法の一つを図１
にしたがって詳細に説明する。無電解Ｎｉ−Ｐめっき厚
さ１０μｍ形成し、表面粗さ０．０１μｍＲｍａｘ以下
に平滑研磨したＡｌ円板の両面を粒度＃３０００のアル
ミナ砥粒の研磨テープで表面加工し、Ｎｉ−Ｐめっき基
板面に微細溝を形成する。

【００２７】この表面加工は、例えば特開昭５４−２３
２９４号に示されているように図１２に示す基板の両面
に研磨テープをコンタクトローラで押圧し、基板を回転
させながら研磨テープを巻き取りながら、かつ研磨テー
プが基板全面に摺動するように基板上を往復摺動させ、
基板両面に近似的に円周状、あるいは螺旋状の微細な溝
を形成する。ここで、微細溝を形成する際に最も重要な
点は、下地基板上に均一な微細溝を形成するため加工中
の研磨テープに付加する加圧力を高精度に制御すること
である。この加圧力の変動成分として、研磨テープの巻
き取りによるバックテンションの影響、また円板の円周
方向のうねりや半径方向のそり等の形状による加圧力変
化がある。そこで微小な加圧力を付加するコンタクトロ
ーラの加圧手段として、平行板バネを用い、平行板バネ
を加圧方向に移動する加圧移動手段（圧電アクチュエー
タ）、平行板バネに取り付けられた加圧力測定手段（半
導体ストレーンゲージ）、その加圧力測定手段の出力に
応じ、上記加圧移動手段を制御する制御装置を設ける。
図２１は、設定加圧力７．５Ｎにて加工した場合の図２
に示す歪ゲージ１２，１３からなる加圧力測定手段によ
る出力波形である。加圧力測定手段による出力は、円板
の両面、すなわち１２，１３から両方とも加工時には１
０．５Ｎを示しているが、研磨テープ巻き取りによるバ
ックテンション３Ｎ、および基板形状例えば円周方向う
ねりや基板半径方向のそりによる加圧力の変動は圧電ア
クチュエータにより制御され加工時の実際の加圧力を
７．５Ｎ±１Ｎに制御していることが分かる。これによ
り微細溝の断面形状は、平均面から微細突部の高さが２
０〜３０ｎｍで、発生頻度即ち微細突部の基板面状の存
在密度は約３０００個／mm²の表面性状に制御すること
ができる。

【００２８】つぎに、基板面状には、高さ１００ｎｍ以
上の異常な微細突部が数ヵ所生じ、特に深い溝の肩部に
生じやすく、これがヘッド浮上特性の劣化要因、さらに
はヘッドクラッシュ事故の要因となる。このため、図１
に示すように、上記の第一段階の研磨テープより粒度の
小さい研磨テープを用いて第一段階と同様に表面加工し
た。この第２段階の表面加工の結果、異常な微細突部の
高さは低減し、さらに多数の微細突部の頂部が平常化さ
れ、図６に示す断面形状の表面を形成することができ
た。また、第１段階と第２段階との間に、第１段階の表
面加工による加工屑などの円板表面の汚れを除去するた
め、円板の表面を洗浄する手段を設けた。

【００２９】以上に記した加工手段を達成する円板加工
装置の構成を図に従って詳述する。

【００３０】図１は、本発明のテクスチャー加工する円
板加工装置の一実施例を示す正面図、図２は、この装置
の要部を示す平面図、図３は、図１における円板洗浄手
段の詳細を示す正面図、図４は、この円板洗浄手段の側
面図である。

【００３１】先ず、この円板加工装置の概要を、図１を
用いて説明すると、この装置は、被加工物である円板２
を回転自在に支持することができる円板支持具１と、円
板２の両面へ同時に、第１の研磨テープ４を所定の加圧
力で押圧することができるようにした１組のコンタクト
ローラユニットＣ、第１の研磨テープ４を巻き取るため
のテープ巻き取りモータ７、コンタクトローラユニット
Ｃを円板２の半径方向へ揺動することができる揺動手段
Ｗ．コンタクトローラユニットＣを円板２の半径方向へ
往復動させることができる往復動手段Ｒを有し、円板支
持具の一方側に配設された第１の加工ヘッドＨ１と、こ
の第１の加工ヘッドＨ１と同一の構成を有し、円板支持
具に対して第１の加工ヘッドＨ１と反対側に配設され、
第１の研磨テープの代わりにこれよりも砥粒径の小さい
第２の研磨テープを装着した第２の加工ヘッドＨ２とか
らなる一対の加工ヘッドと、前記円板２を、前記第１、
第２研磨テープとの相対速度が所定値になるようにして
回転させることができる円板回転手段に係る円板駆動モ
ータ３と、両加工ヘッドの間に配設され、円板を洗浄す
ることができる円板洗浄手段Ｓと前記両加工ヘッドＨ
１、Ｈ２、円板駆動モータ３、円板洗浄手段Ｓを制御す
ることができる制御装置１７を具備した円板加工装置で
ある。

【００３２】さらに、上記の加工ヘッドについて詳細に
説明する。この加工ヘッドＨ１は、前記往復動手段Ｒに
前記円板２の軸方向に移動可能に支持された一対の平行
板バネ１０，１１と、その平行線バネ１０，１１を移動
し、研磨テープ４の巻き取りによるバックテンションの
影響を無くし、所定の微小な加圧力の設定を可能とする
加圧移動手段２３と、円板加工時の円板形状精度の影響
による微小な加圧力の変動を応答性良く補正する加圧力
補正手段５０（例えば、圧電アクチュエータ等）と、上
記平行板バネ１０、１１に取り付けられ、上記円板の両
側に設置されかつ中心軸が上記円板２の半径方向に向け
て取り付けられたコンタクトローラ８，９と上記往復動
手段Ｒに取り付けられかつ上記研磨テープ４を上記円板
と上記コンタクトローラとの間に摺動する研磨テープ駆
動装置７と、上記平行板バネ１０，１１に取り付けられ
た応力測定手段１２とその応力測定手段の出力に応じて
上記加圧移動手段２３および加圧力補正手段５０を制御
する制御装置１７とを設ける。

【００３３】したがって、この円板加工装置において
は、加圧力の微小な変動要因である研磨テープの巻き取
りによるバックテンションの変動、すなわち供給および
巻取リールに巻かれた研磨テープの径が加工と共に変化
し、テープの張力が変わることにより、加圧力が変動す
る。この変動量を、常に応力測定手段１２，１３によっ
て測定し、その変化量に応じて、平行板バネ１０，１１
を加圧移動手段２３により調整すれば、研磨テープの張
力の変動にかかわらず、コンタクトローラ８，９の円板
２に対する加圧力を一定にすることができる。また、加
工時に円板の円周方向のうねりや、円板の半径方向のそ
りによる加圧力の変動に対しては、加圧力の補正の応答
性を良くするため圧電アクチューエータ等の加圧力補正
手段５０によって微小な加圧力を応答性良く補正するこ
とができる。以上の機能によって、微細溝を精度良く形
成することが可能となった。

【００３４】第１の加工ヘッドＨ１は、円板支持具１の
一方側（図１において右側）に配設されており、円板２
の両面に微細溝（たとえば、深さ約０．０４μｍの微細
溝）を形成するために使用されるものである。この加工
ヘッドＨ１は円板２の両面側にくるように配設された２
個１組のコンタクトローラユニットＣのそれぞれに装着
されている第一の研磨テープを下方から上方へ巻き取る
テープ巻き取りモータ７ａとコンタクトローラユニット
Ｃを半径方向へ摺動させることができる揺動手段Ｗと、
半径方向へ往復動させることができる往復動手段Ｒとか
らなっている。前記コンタクトローラユニットＣのそれ
ぞれは、第１の研磨テープ４を円板２へ押圧するに使用
されるコンタクトローラ８と、平行板バネ１０を介して
コンタクトローラ８へ所定の加圧力を負荷することがで
きる加圧用モータ１４とからなるものであり、前記平行
板バネ１０には加圧力を検出するための歪ゲージ１２が
接着されており、また、前記加圧用モータ１４は平行板
バネ１０を円板２面と垂直方向に変位されることによ
り、加圧力が負荷することができ、加圧力補正圧電アク
チュエータ５０は、加工時の微小な加圧力の変動を応答
性良く補正することができるようになっている。前記揺
動手段Ｗは、揺動用モータ１６と、この揺動用モータ１
６の軸と第１の加工ヘッドＨ１とを連結するクランク５
５とからなっている。また、前記往復動手段Ｒは、往復
動用モータ１５の回転を第１の加工ヘッドＨ１へネジ伝
達して、この加工ヘッドを往復動させるものである。

【００３５】第２の加工ヘッドＨ２は、前述したよう
に、第１の研磨テープの代わりに第２の研磨テープを装
着した以外は前記第１の加工ヘッドと同一の構成を有
し、円板支持具の他方側（図１において左側）に配設さ
れており、第１の加工ヘッドによって円板の両面に形成
された微細溝の盛り上がりを除去するために使用される
ものである。

【００３６】さらに、図２（ａ），（ｂ）にしたがっ
て、前記加工ヘッドの構成を詳細に説明する。１は水平
に設置された円板取付用回転軸、２は被加工物である円
板、３は回転軸を回転するための駆動モータ、２１は回
転可能に支持されたネジ、１５はネジ２１を回転するた
めの往復移動用モータ、２２は円板の半径方向即ち矢印
Ａの方向に移動可能に支持された往復移動台で、往復移
動台２２には雌ネジが設けられ、その雌ネジはネジ２１
に螺合しており、ネジ２１、モータ１５で往復移動手段
Ｒを構成している。２３は往復移動台２２に矢印Ａ方向
に移動可能に支持された移動体、１６は往復移動台２２
に固定された振動装置で、振動装置１６によって移動体
２３が微小振幅で振動される。２４は移動体２３に回転
可能に支持されたネジ、１４はネジ２４を回転するため
の加圧用モータ、１０，１１は移動体２３に円板２の軸
方向すなわち矢印Ｂの方向に移動可能に支持された一対
の平行板バネで、平行板バネ１０，１１の支持台５１に
は雌ネジが設けられ、その雌ネジはネジ２４に螺合して
おり、ネジ２４、モータ１４で加圧移動手段を構成して
いる。また、円板の円周方向うねりや半径方向のそりが
悪い場合には、加工時に加圧力の変動が生じる。このた
め、平行板バネ１０，１１は加圧力補正圧電アクチュエ
ータ５０を設けた支持台５１に設置し、支持台５１に雌
ネジを設け、この雌ネジを前記のごとくネジ２４に螺合
する。８，９は平行板バネ１０，１１に回転可能に取り
付けられたコンタクトローラで、コンタクトローラ８，
９は円板２の両側に設置されかつ中心軸が円板の半径方
向に向けて取り付けられている。１８ａ，１８ｂは、移
動体２３に取り付けられた制動トルクモータ、５ａ，５
ｂはモータ１８ａ，１８ｂの出力軸に取り付けられた供
給リール、７ａ，７ｂは移動体２３に取り付けられた巻
取用モータ、６ａ，６ｂはモータ７ａ，７ｂの出力軸に
取り付けられた巻取リール、４ａ，４ｂはポリエステル
フィルムなどの基材にダイヤモンド砥粒やアルミナ砥粒
などの微細な砥粒を樹脂などのバインダーにより接着保
持した研磨テープで、研磨テープ４ａ，４ｂの両端は供
給リール５ａ，５ｂ、巻取リール６ａ，６ｂに固定され
ており、モータ１８ａ，１８ｂ、供給リール５ａ，５
ｂ、モータ７ａ，７ｂ、巻取リール６ａ，６ｂで研磨テ
ープ駆動装置を構成しており、円板とコンタクトローラ
との間を研磨テープ４ａ，４ｂが通過している。１２，
１３は平行板バネ１０，１１に取り付けられた歪ゲー
ジ、１７はモータ３，１４，１５等を制御する制御装置
で、制御装置１７は歪ゲージ１２、１３の出力に応じて
モータ１４、および加圧力補正圧電アクチュエータを制
御し、平行板バネ１０，１１を移動する。

【００３７】円板洗浄手段は、円板の両面を同時に洗浄
する回転スクラバ（ブラシもしくはスポンジ製）と、こ
れら回転スクラバに回転を与えるスクラバ駆動モータ
と、回転スクラバを破線位置と実線位置との間で往復さ
せることができるエアシリンダ（図示せず）と、液槽と
からなっている。

【００３８】６０は、加工液および洗浄液を供給する供
給部である。

【００３９】以上のように構成した円板加工装置による
テクスチャー加工の一実施例、およびこのテクスチャー
加工した下地基板を用いた磁気ディスクに対する磁気デ
ィスク諸特性の実施例を説明する。

【００４０】先ず、テクスチャー加工の方法を説明す
る。円板を円板支持具に取り付ける。制御装置に、第１
の加圧力、相対速度、振動振幅、往復回数などの加工条
件を設定する。

【００４１】ここで、円板加工装置をＯＮにすると、モ
ータ３により円板を回転すると同時に、第１の加工ヘッ
ドが、揺動用モータによって設定揺動振幅で揺動し、研
磨テープ駆動装置で研磨テープ４ａ，４ｂを一定力で巻
き取り、円板への加圧力が設定第１の加圧力に成るよう
に調整され、かつ往復移動手段Ｒにより往復移動台２２
を往復移動すれば、研磨テープ４ａ，４ｂによって円板
２の表面に微細溝が形成される。この間、円板駆動モー
タ３によって、円板２の回転数が、この円板２と第１の
研磨テープ４との相対速度が設定第１の相対速度になる
ように調整されている。このようにして加工が進行して
いる間、供給部から円板へ加工液が連続的に供給され
る。そして、研磨テーブル４ａ，４ｂの張力が変動し
て、平行板バネ１０，１１が変形したとしても、制御装
置１７が歪ゲージ１２，１３の出力に応じて、すなわち
平行板バネ１０，１１の変形量に応じてモータ１４を制
御するので、平行板バネ１０，１１がその変形量に応じ
て研磨テープ４ａ，４ｂの張力の変動にかかわらず、コ
ンタクトローラ８，９の円板２に対する加圧力を一定に
することができるので、微小な加圧力を常に維持するこ
とができるから、小さな、かつ均一な微細溝を形成する
ことができる。さらに、円板２の回転による加圧力の変
動に対して、また加工ヘッドを円板２の半径方向に摺動
することによる加圧力の変動に対しては、すなわち円板
２の円周方向うねりや半径方向の真直度、そりの影響に
よって加圧力が変動するが、これらに対しては、加圧力
の変動量を制御装置１７の指令によって、即時に加圧力
補正圧電アクチュエータ５０により補正することができ
る。

【００４２】そして、第１の加工ヘッドが設定往復回数
だけ往復動すると、この加工ヘッドは後退（図１におい
て右側へ移動）し、加工液の供給が停止する。

【００４３】つぎに、破線位置にあった回転スクラバ６
１が実線位置まで上昇し、スクラバ駆動モータによっ
て、この回転スクラバ６１が回転する。円板２も回転
し、供給部６０から洗浄液が供給され、円板２が洗浄さ
れる。この洗浄が終了すると、回転スクラバ６１が破線
位置まで下降し、洗浄液の供給が停止する。

【００４４】それから、第２の加工ヘッドＨ２が前進
し、この加工ヘッドによって、前記第１の加工ヘッドＨ
１と同様にして円板２が加工される。すなわち、モータ
３により円板を回転すると同時に、第２の加工ヘッドＨ
２が、揺動用モータによって設定揺動振幅で揺動し、研
磨テープ駆動装置で研磨テープ６２ａ，６２ｂを一定力
で巻き取り、円板への加圧力が設定第２の加圧力になる
ように調整され、かつ往復移動手段により往復移動台６
３を往復移動すれば、研磨テープ６２ａ，６２ｂによっ
て円板２の表面上に存在している微細突部を除去し、平
滑化する。この間、円板駆動モータ３によって円板２の
回転数が、この円板２と第２の研磨テープとの相対速度
が設定第２の相対速度になるように調整されている。こ
のようにして加工が進行している間、供給部６０から円
板へ加工液が連続的に供給される。そして、第２の加工
ヘッドＨ２が設定往復回数だけ往復動すると、この加工
ヘッドは後退（図１において左側へ移動）し、加工液の
供給が停止する。最後に、さきと同様にして円板２が円
板洗浄手段６４によって洗浄されると、円板加工装置が
ＯＦＦになる。円板支持具１から円板２を取り外せば、
所望の微細溝が形成される。さらに、磁性媒体、保護
膜、潤滑膜を形成すれば、耐摺動特性に優れた磁気ディ
スクを得ることができる。

【００４５】つぎに、具体例を示す。

【００４６】Ａｌ円板上に厚さ約１０μｍにＮｉ−Ｐめ
っきした円板２に微細溝を形成した具体例を、図５、図
６を用いて説明する。

【００４７】図５は、図１に係る円板加工装置の第１の
加工ヘッドで加工した円板の表面性状の一例を示す拡大
断面曲線図、図６は、さらに第２の加工ヘッドで加工し
た円板の表面性状の一例を示す拡大断面曲線図である。

【００４８】第１の研磨テープは粒径３μｍのＡｌ₂Ｏ₃
砥粒、第１の加圧力を４Ｎ、第１の相対速度を４ｍ／ｓ
ｅｃ、揺動の振幅を１mmとして、水溶性切削液を供給し
ながら、前記円板２を第１の加工ヘッドＨ１で加工した
ところ、円板２の表面に、図５に示すような、深さＶが
約４０ｎｍの微細液が形成されたが、約３０ｎｍの盛り
上がり（微細突部）高さＨがあり、盛り上がり比Ｈ／Ｖ
＞０．５であった。また、盛り上がり高さにばらつきが
あった。

【００４９】第２の研磨テープ粒径０．５μｍのＡｌ₂
Ｏ₃砥粒、第２の加圧力を２Ｎ、第２の相対速度を８ｍ
／ｓｅｃ、揺動の振幅を１mmとして、純水で洗浄した前
記円板２を水溶性切削液を供給しながら、第２の加工ヘ
ッドＨ２で加工したところ、円板２の表面は、図６に示
すように、微細液の深さＶは約４０ｎｍに保たれ、盛り
上がり高さは約１０ｎｍ以下に低下し、そのばらつきも
小さく、盛り上がり比Ｈ／Ｖが約０．２５になり、所望
の微細溝が得られた。

【００５０】以上説明した実施例によれば、第１の加工
ヘッドによって前記微細溝の肩部に生じた盛り上がり部
分だけを削除しようとしたので、微細溝深さＶが２０〜
１００ｎｍ、盛り上がり（微細突部）高さＨとの比がＨ
／Ｖ≦０．５の平滑な表面を形成することができるとい
う効果がある。さらに、上記の研磨テープの粒度や砥粒
材質、円板上の往復摺動回数、加圧力等の加工条件を変
えれば、任意の微細溝を形成することができる。

【００５１】この方法の適用によって、上記円板を下地
基板として、図９に示すように、この基板３０上に非磁
性金属膜３１、磁性媒体膜３２、カーボン保護膜３３さ
らに潤滑膜３４を形成した薄膜磁気ディスク２は、ヘッ
ド浮上特性が良く、信頼性、安定性が著しく優れてい
る。

【００５２】本発明の微細溝を形成した薄膜磁気ディス
クの諸特性について、比較例とともに以下詳細に説明す
る。すなわち、微細突部の高さが数ｎｍ〜数十ｎｍ、微
細突部の頻度が数千個／mm²〜数十万個／mm²の円板と、
それ以外の円板との比較を示す。図１３および図１４
に、研磨テープの粒度、加工ヘッドの往復回数、加圧力
等の加工条件を種々変えてテクスチャー加工し、微細突
部の高さおよび存在密度を変えた下地基板上に前述と同
様の非磁性金属膜、磁性媒体膜、カーボン保護膜さらに
潤滑膜を形成した薄膜磁気ディスクに対して、ヘッド浮
上特性、ヘッド粘着に及ぼす影響またＣＳＳ試験による
表面性状（微細突部）の変形体、ヘッド接線力の影響を
調べた結果を示す。微細突部の高さが数ｎｍ（２〜３ｎ
ｍ）以下、例えば研磨面に近い下地基板の場合には、ヘ
ッド浮上特性は良いが、ヘッド接線力が増大し、ヘッド
粘着の問題が生じ、ヘッド支持のジンバルの損傷や、円
板回転駆動用モータに過負荷が掛かり円板回転不能にな
る事故が生じた。また微細突部の高さが数十ｎｍ以上、
例えば微細突部が９０ｎｍ以上の場合には、ヘッド接線
力は小さく、ヘッド粘着の問題は生じないが、ヘッド浮
上特性が悪く、ヘッドクラッシュの事故が生じた。

【００５３】また、微細突部の存在密度が数千個／mm²
以下、例えば１１０個／mm²の場合、ヘッド荷重による
それぞれの微細突部の面圧が大きく、ＣＳＳ回数ととも
に、ヘッドによる微細突部の摺動摩耗が著しく、潤滑剤
さらにカーボン保護膜の損傷が大きくなり、ＣＳＳ回数
が２０００〜３０００回以下でヘッドクラッシュを生じ
てしまった。また存在密度が数十万個／mm²以上、例え
ば３０００００個／mm²の場合、磁気ヘッドとディスク
面との接触面積が大きく、ＣＳＳのスタート時でのヘッ
ド粘着力が大きくなり、ディスク回転駆動時にヘッド支
持のジンバルの損傷や、円板回転駆動用モータに過負荷
が掛かり、円板回転不能になる事故が生じた。

【００５４】上記の実施例では、研磨テープを用いて微
細溝および微細突部を形成する方法を述べ、この下地基
板を用いた薄膜磁気ディスクの諸特性の利点を示した
が、研磨テーブルに限らず、切削加工法、研削加工、ラ
ッピング、ポリッシング等の表面加工法、またエッチン
グやサンドブラスト等の表面処理法、さらにドライプロ
セスのパターン形成法にても同様の効果が得られる。ま
た、本発明の一実施例として、研磨テープの幅は円板の
加工面の幅より狭い研磨テープを使用し、この研磨テー
プを押圧するコンタクトローラを円板の半径方向に往復
動させ、また揺動させながら円板表面を加工していた
が、研磨テープの幅を円板の加工すべき面の幅に近付
け、あるいは加工すべき面の幅より大きな幅の研磨テー
プを使用し、円板の半径方向に揺動させ、あるいは揺動
なしに円板加工しても同様の効果を得ることができる。

【００５５】本発明の上記の他の適用例として、本発明
の円板の加工方法および加工装置を薄膜磁気ディスクの
保護膜面に適用した。すなわち、下地基板のＮｉ−Ｐめ
っきした円板にテクスチャー加工した後、非磁性下地
膜、磁性媒体、カーボン保護膜をスパッタ形成するが、
この過程において、微細な付着物等の微細突部が表面に
生ずる。この微細突部を磁性媒体等の下地に影響を及ぼ
さないで除去し、表面を平滑化するためには、微小な加
圧力を設定でき、かつ円板を加工している間、常に微小
加圧力を制御する必要がある。そこで、本発明による研
磨テープを用いた円板の加工装置が必要になる。

【００５６】具体例を、つぎに述べる。

【００５７】図２２は外径１３０mm、内径４０mmのＮｉ
−Ｐめっき処理し、かつ研磨した基板上に、Ｃｏ−Ｎｉ
系磁性媒体およびカーボン保護膜をスパッタ形成した薄
膜磁気ディスクを上記の表面仕上げ加工する前に、ピエ
ゾ素子を搭載した浮動磁気ヘッドの浮上高さを０．１５
μｍとして浮上性の試験をした場合のピエゾ素子の出力
を示すグラフ、図２３は上記の磁気ディスクを図１、図
２に示した円板仕上げ加工装置により、前記した加工方
法と同様に、研磨テープ４ａ，４ｂにダイヤモンド砥粒
の粒径０．５μｍ、ゴム質の弾性体コンタクトローラ
８，９の磁気ディスク２に対する加圧力が２Ｎ、磁気デ
ィスクの回転数が１０００ｒ／ｍｉｎ、加工ヘッドの往
復摺動回数が５回という加工条件で仕上げ加工した場合
の上記のピエゾ素子の出力を示すグラフである。これら
のグラフから明らかなように、仕上げ加工前の磁気ディ
スク２には高さが０．１５μｍ以上の微細突部Ｔによる
ピエゾ素子の出力が存在するのに対して、図１、図２に
示した円板仕上げ加工装置により仕上げ加工した後の磁
気ディスク２には高さが０．１５μｍ以上の微細突部が
存在しないから、微細突部が除去されていることがわか
る。

【００５８】さらに、磁気ディスクの表面上の微細突部
を精度良く除去する方法として、研磨テープを付加する
コンタクトローラの磁気ディスク上での位置を、加工ヘ
ッドの往復動手段に設けたリニアスケールで常に検出
し、研磨テープとディスク表面との相対速度が常時一定
となるように円板回転モータを制御した。この作用によ
って、テクスチャー加工における、研磨テープとディス
ク面との間に介在する研磨剤による動圧の影響が、ディ
スク全面にわたって一様になる。したがって、均一な押
圧力でディスク全面を仕上げ加工することができ、微細
突部除去効果が均等になり、高精度の円板を得ることが
できる。

【００５９】以上のように、本発明を薄膜磁気ディスク
の保護膜面に対して適用した場合、円板表面上に微小な
加圧力を均一に負荷することができるので、ディスク表
面上の、微小突部を微小量ずつ削除することができ、微
小突部の周囲の磁性媒体にダメージを与えることなく、
微小突部を確実に平滑化することができる。また、研磨
テープ４ａ，４ｂの基材にダイヤモンド砥粒が樹脂など
のバインダにより接着保持されているから、非常に大き
な衝撃力が作用したときには、衝撃力をバインダ、さら
に軟質のコンタクトローラによって緩和することができ
るので、微小突部以外の磁性媒体を破壊することはな
い。

【００６０】本発明に用いた研磨テープに関して、微細
溝を正確に形成し、微細突部の高さを数ｎｍ〜数十ｎ
ｍ、頻度を数千個／mm²〜数十万個／mm²に安定して形成
するためには均質な切れ刃砥粒を有する研磨テープが必
要である。

【００６１】研磨テープは、従来図２４に示すように、
微細な砥粒６５を樹脂６６に分散させポリエステルフィ
ルム６７上に塗布し、熱処理したものであり、断面形状
は大きな凹凸を有し、表面加工に寄与する有効砥粒切れ
刃が不安定である。このため、従来の研磨テープの表面
を、図２６に示す研磨テープのトルーイング、ドレッシ
ングにより研磨テープ表面上の砥粒の先端を図２５に示
すように、砥粒先端の凹凸ばらつきを５０ｎｍ以内、有
効作用砥粒密度を数十個〜数百個／mm²となるように均
一に修正した。さらに、この研磨テープのトルーイン
グ、ドレッシングの方法を図２６にしたがって詳細に説
明する。研磨テープ７０を、ダイヤモンド砥粒を円筒面
に固着したドレッサ７１とバックアップの軟質材の表面
を有するローラ７２との間に挾みながら研磨テープ巻き
取りモータ７４で巻き取る。このとき、テープの張力を
均一にするため制動トルクモータ７３の出力軸に表面を
修正する研磨テープを支持し、供給する。ドレッサ７１
に微細な加圧力を付加し、この加圧力を制御するためロ
ーラ７２の回転軸には圧電センサー７６が設けられてい
る。この研磨テープ修正装置により、研磨テープ表面の
砥粒層は平坦になり、有効作用砥粒数のばらつきを小さ
くすることができテクスチャー加工した表面の微細溝や
微細突部の精度を向上することができた。また７５は、
他の研磨テープのトルーイング、ドレッシングの方法を
示し、研磨テープの表面を、同じ研磨テープ表面で摺動
させてドレッシングする自己修正形のドレッシング方法
であり、互いに砥粒面を圧接した研磨テープに加圧力を
付加するローラであるこの方法によっても、前記と同様
の結果を得ることができる。

【００６２】このため、従来の研磨テープの表面を、図
２６に示す研磨テープトルーイング、ドレッシングによ
り研磨テープ表面上の砥粒の先端を均一に修正した。ま
た、研磨テープの砥粒径を制御し、また研磨テープのド
レッシング条件を制御することにより、微細突部の頻度
を数千個／mm²〜数十万個／mm²の範囲で制御することが
できた。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、Ｎｉ−Ｐめっき下地基板に微細突部の極めて小さい
高精度な微細溝を形成することができる円板加工方法
と、この方法の実施に直接使用される装置を提供するこ
とができる。

【００６４】また、この円板加工装置において、平行板
バネ、歪ゲージおよび加圧力補正圧電アクチュエータを
用いることによって、コンタクトローラの円板に対する
加圧力を非常に小さく、円板の形状精度にかかわらず、
常に均一にすることができるので、円板全面にわたって
安定した均一な微細溝を形成でき、またＮｉ−Ｐめっき
下地基板に形成した微細溝の微細突部を微小量ずつ除去
するので微細突部を高精度に平滑化できる。

【００６５】さらに、上記微小加圧力制御の円板加工装
置により、カーボン保護膜面の微細突部を微小量ずつ切
削除去し、微細突部を確実に除去することができ、かつ
微細突部の周囲のカーボン保護膜や磁性媒体等の表面形
成膜にダメージを与えることがない。したがって、表面
精度が良好で、非常に高い平滑面を得ることができる。
以上、本発明の円板加工装置及び方法によって、磁気デ
ィスク下地基板のＮｉ−Ｐめっき基板表面に、高さ数ｎ
ｍ〜数十ｎｍの微細突部が、頻度数千個／mm²〜数十万
個／mm²に均一に形成されているので、磁気ヘッドがデ
ィスク表面を間欠的に接触を繰り返すＣＳＳ特性におい
て、ヘッド荷重を上記の多数の微細で受けるようにな
り、それぞれの微細突部での面圧が小さく、微細突部の
変形、摺動摩耗が少なくなる。さらに、微細突部に形成
されている保護膜や潤滑膜の劣化も少なく、耐摺動特性
を向上させる効果がある。また、微細突部の高さが数ｎ
ｍ〜数十ｎｍであるので、ヘッド浮上隙間を小さくして
も（例えば、浮上隙間０．１５μｍ）、磁気ヘッドが衝
突し、ヘッドクラッシュを生じる問題は無く、かつ膜厚
数ｎｍ以下に塗布される潤滑膜によるヘッド粘着や、雰
囲気の水分によるヘッド粘着を生じる問題も無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円板加工装置の一実施例を示す正面
図。

【図２】この装置の要部を示す平面図。

【図３】図１における円板洗浄手段の詳細を示す正面
図。

【図４】この円板洗浄手段の側面図。

【図５】図１に係る円板加工装置の第１の加工ヘッドで
加工した円板の表面の一例を示す拡大断面曲線図。

【図６】（ａ），（ｂ）はさらに第２の加工ヘッドで加
工した円板の表面の一例を示す拡大断面曲線図。

【図７】従来の微細溝形成用の円板加工装置を示す正面
図。

【図８】この装置の側面図。

【図９】本発明の下地基板を用いた薄膜磁気ディスクの
断面構成図。

【図１０】従来技術の薄膜磁気ディスクの断面構成図。

【図１１】微細溝の断面形状。

【図１２】従来の円板加工装置の説明図。

【図１３】微細突部の高さおよび存在密度と磁気ディス
クの特性を調べた結果の一例を示す。

【図１４】微細突部の高さおよび存在密度と磁気ディス
クの特性を調べた結果の一例を示す。

【図１５】ＣＳＳによる円板表面のナノメータオーダの
微小な変化を高分解能ＳＥＭにより測定し、表面の断面
形状の変化で現した面であり、（ａ）は、ＣＳＳ前の断
面形状であり、（ｂ）は、ＣＳＳ後の断面形状を示す。

【図１６】ＣＳＳ前後の円板の極表面のアボット負荷曲
線を示す。

【図１７】円板の極表面のピークカウント分布、すなわ
ち微細突部の存在密度を示す。

【図１８】円板の溝形状を示す図。

【図１９】本発明による図６（ｂ）の円板に磁性媒体を
成膜した磁気ディスク表面の断面形状。

【図２０】ＣＳＳ特性を現し、ＣＳＳ回数とヘッド接線
力との関係について、本発明と従来技術との比較を示
す。

【図２１】本発明の微小な加圧力の制御を現している歪
ゲージからの出力を示し、研磨テープ巻き取りによるバ
ックテンションの影響を考慮し、加工時の実際の加圧力
を検出し、設定加圧力に正確に制御していることを示
す。

【図２２】本発明の適用前後の円板に対してヘッド浮上
特性を調べた結果であり、本発明を適用する前の場合に
ついて、ピエゾ素子を搭載した浮動磁気ヘッドによるピ
エゾ素子の出力を示すグラフ。

【図２３】本発明の適用前後の円板に対してヘッド浮上
特性を調べた結果であり、本発明を適用した後の場合。

【図２４】従来の研磨テープの断面構造。

【図２５】本発明の研磨テープの断面構造。

【図２６】本発明の研磨テープを作製する研磨テープの
ドレッシング、トルーイング装置の概略図を示す。

【図２７】テクスチャー加工面の断面形状とアボットの
負荷曲線との関係を表し、ＣＳＳ特性との相関を説明す
る説明図。

【図２８】テクスチャー加工面の断面形状とアボットの
負荷曲線との関係を表し、ＣＳＳ特性との相関を説明す
る説明図。

【図２９】テクスチャー加工面の断面形状での微細突部
を表す説明図。

【図３０】テクスチャー加工面の断面形状の性質を表す
アボットの負荷曲線を説明する図。

【符号の説明】

１…円板取付用回転軸、２…磁気ディスク（円板）、３…円板駆動モータ、４ａ，４ｂ…研磨テープ、５ａ，５ｂ…供給リール、６ａ，６ｂ…巻取リール、７ａ，７ｂ…巻取用モータ、８，９…コンタクトローラ、１０，１１…平行板バネ、１２，１３…歪ゲージ、１４…加圧用モータ、１５…往復移動用モータ、１７…制御装置、１８ａ，１８ｂ…制御トルクモータ、２１…ネジ、２２…往復移動台、２４…ネジ、５０…加圧力補正圧電アクチュエータ、６０…下地基板、６１…微細溝、６２…非磁性金属膜、６３…微細突部、６４…磁性媒体、６５…保護膜、６６…潤滑膜。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】磁気ディスクの製造方法及び製造装
置

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項９】磁気ディスクの円板を加工し、製造する磁
気ディスクの製造装置において、（Ａ）前記円板の両面に研磨テープを所定の加圧力で押
圧する工程、（Ｂ）前記研磨テープを前記円板の円周方向へ走行させ
るとともに半径方向へ振動させながら往復動させる工
程、（Ｃ）加工液を供給する工程、（Ｄ）前記円板を前記研磨テープとの相対速度が所定値
になるように回転させ前記円板を加工する工程、（Ｆ）前記円板の洗浄を行う洗浄工程とから成る（Ａ）
〜（Ｆ）の製造工程のプログラムを制御装置に搭載した
ことを特徴とする磁気ディスクの製造装置。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明の欄の図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】円板加工装置の第１の加工ヘッドで加工し、さ
らに第２の加工ヘッドで加工した円板の表面の一例を示
す拡大断面曲線図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面の断面曲線のアボットの負荷曲線が、
断面形状の頂部から５ｎｍの深さでの切断長さ比が０．
１％〜１０％であることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】被加工物である円板の両面へ同時に、第１
の研磨テープを所定の加工力（第１の加圧力）で抑圧
し、この研磨テープを前記円板の円周方向へ走行させる
とともに半径方向へ摺動させながら往復動させ、加工液
を供給しながら、前記円板を前記第１の研磨テープとの
相対速度が所定値（第１の相対速度）になるように回転
させることによって前記円板を加工したのち、該円板を
洗浄し、つぎに、該円板の両面へ同時に前記第１の研磨
テープよりも砥粒径の小さい第２の研磨テープを、前記
第１の加圧力よりも小さい第２の加圧力で押圧し、この
研磨テープを前記円板の円周方向へ走行させるととも
に、半径方向へ揺動させながら往復動させ、加工液を供
給しながら、前記円板を、前記第２の研磨テープとの相
対速度が前記第１の相対速度よりも大きい第２の相対速
度になるように回転させることにより前記円板を加工し
たのち、該円板を洗浄するようにしたことを特徴とする
ディスク製造方法。