JPH0994749A - テキスチャー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、基板に対して研磨テープ等を往復動
する際に、コンタクトロールに動力伝達部よりの振動が
伝達し、研磨のための実効圧力が、この振動の影響を受
けて変動していた。 【解決手段】 ディスク１０２に対して対称となる位置
に設けられた１対のコンタクトロール７０と、１対のコ
ンタクトロール７０のそれぞれを支持する支持部をディ
スク１０２の回転方向と交差する方向に往復移動させる
偏心カム４２ｂ，４２ｃ及びローラ９０、９０ｃと、コ
ンタクトロール７０のそれぞれに対して、ディスク１０
２の反対側にディスク１０２に対して対称となる位置に
設けられた１対のダミーロール２００と、１対のダミー
ロール２００のそれぞれを支持する支持部をコンタクト
ロール７０の移動に対して逆方向に移動させる偏心カム
４２ａ，４２ｄ及びローラ９０ａ，９０ｄとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディスク状
の研磨対象材（基板）に対して高速でコンタクトロール
を往復動作させて研磨するテキスチャー装置に関し、特
にハードディスク等の研磨に好適なテクスチャー装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、ハードディスクは、使用に際して
高速で回転して磁気ヘッドを浮上させ、ハードディスク
への記録の書き込み及び読み出し等、この磁気ヘッドを
介して行っている。

【０００３】近年の高密度記録化の要求に対応して、ハ
ードディスクのディスク表面からの磁気ヘッドの高さで
ある飛行高さを低くすることが求められている。このた
め、ディスク表面を平滑化することが必要であるが、あ
まりにディスク表面を平滑化すると、ハードディスクの
起動時に磁気ヘッドがディスク表面に付着する虞があっ
た。

【０００４】このため、ヘッドがディスクと接触するコ
ンタクトスタート・アンド・コマンドストップ（ＣＳ
Ｓ）領域においては、ヘッドとディスクの接触面積を減
らすため、基板表面に凹凸を付与するテキスチャー加工
がなされている。また、磁性体等の配向制御を目的とし
て、データ記録領域にもテキスチャー加工を施すことも
行われている。ヘッド浮上高を低くするため、テキスチ
ャー加工による凹凸は一定した高さを有し、しかも凹凸
の差（Ppeak-to-Valley)が小さいことが望ましい。この
ようなテキスチャー加工の方法としては、研磨テープあ
るいは研磨パッドをゆっくり揺動することにより、ハー
ドディスクの回転中心と同軸上で研磨加工を行う、いわ
ゆるサーキュラ加工等の方法がある。この他に高速で研
磨テープ或は研磨パッドを振動させるように高速で往復
動させてハードディスクの表面に、これら研磨テープ等
による条痕を交差させて形成するクロス加工方法等が知
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、ディス
クを構成する基板の研磨加工の際には、ディスク状の基
板を回転しつつ、その基板に対して研磨テープ、或は研
磨パッドの半径方向に沿って往復動することにより研磨
作業を行っていた。

【０００６】しかし従来は、基板に対して研磨テープ等
を往復動する際に、研磨テープを基板に押し付けるコン
タクトロールに動力伝達部よりの振動が伝達し、研磨の
ための実効圧力が、この振動の影響を受けて変動してい
る。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、コンタクトロールの振動と
ｘ，ｙ，ｚ方向の変動との関連を示す図である。尚、図
６において、回転数（ｒｐｍ）は、このコンタクトロー
ルを振動させるためのモータの回転数を示している。こ
のように、どの回転数の場合でもオシレーション回数
（Ｈｚ）に応じて、各方向への変位が発生している。

【０００７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、コンタクトロールの異常振動を低減したテキスチャ
ー装置を提供することを目的とする。

【０００８】また本発明の目的は、研磨対象である基板
のうねりをも軽減して、適正に基板表面を研磨できるテ
キスチャー装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のテキスチャー装置は以下のような構成を備え
る。即ち、研磨テープを張架したコンタクトロールを基
板に接触させて前記基板を研磨するテキスチャー装置で
あって、前記基板に対して対称となる位置に、前記基板
を挟んで設けられた１対のコンタクトロールと、前記１
対のコンタクトロールのそれぞれを支持する支持部を前
記基板の回転方向と交差する方向に往復移動させる第１
の駆動手段と、前記コンタクトロールのそれぞれに対し
て、前記基板側の反対側に前記基板に対して対称となる
位置に設けられた１対のダミーロールと、前記１対のダ
ミーロールのそれぞれを支持する支持部を、前記第１の
駆動手段による前記コンタクトロールの移動に対して逆
方向に移動させる第２の駆動手段とを有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】また本実施の形態によれば、コン
タクトロールには研磨テープが張架されていなくても、
その表面に砥粒が付着されていても良い。

【００１１】本実施の形態によれば、前記第１及び第２
の駆動手段は共にカム方式で、前記第１と第２の駆動手
段のカム位置は互いに１８０°位相が異なっているた
め、基板を中心としてコンタクトロールとダミーロール
のそれぞれは鏡面対象に移動する。

【００１２】また本実施の形態によれば、前記第１の駆
動手段は、カムと接触するローラと、前記支持部を前記
ローラと一体に移動させるためのベアリングを有する。

【００１３】また好適な実施の形態によれば、前記基板
はディスクである。

【００１４】以下、添付図面を参照して本発明の好適な
実施の形態を添付図面を参照して詳しく説明する。

【００１５】本発明の第１実施の形態に係るテキスチャ
ー装置の概略を図１に示す側面図を参照して説明する。
なお、本実施の形態はカム方式を一例として用い、本実
施の形態の特徴であるバランサとしてのダミーロール２
００がコンタクトロール７０と同様に取り付けられてい
る。

【００１６】本実施の形態の全体構成を表わす図１に示
すように、テキスチャー装置１０の外枠を形成する架台
１２には、駆動モータ１４が固定されていて、駆動モー
タ１４の回転軸１４Ａにギヤ２０が取り付けられてい
る。また、この架台１２には、ブラケット１６がねじ３
２を介してねじ止められており、ブラケット１６の先端
側にギヤ２０とかみ合うギヤ２２が回転自在に支持され
ている。このギヤ２２には、ギヤ２２と同軸にプーリ２
６が取り付けられていて、このプーリ２６にゴムベルト
２４が巻き掛けられている。

【００１７】一方、ブラケット１６の下側には、他のブ
ラケット１８がねじ３２を介して架台１２にねじ止めさ
れており、このブラケット１８の先端側に、一対のプー
リ２８，３０が相互に一体的に回転するように支持され
ている。そして、プーリ２８にはゴムベルト２４が巻き
掛けられており、前述のプーリ２６の回転がこれらのプ
ーリ２８，３０に伝達されるようになっている。

【００１８】また、ブラケット１８の下側に突出する連
結片１８Ａには、回転軸４１を介して、駆動手段である
偏心カム４２を回転自在に支持するカム支持体３６の連
結部３６Ａがねじ止められており、このねじ止めによ
り、ブラケット１８にカム支持体３６が支持固定されて
いる。

【００１９】他方、架台１２の下側には、架台１２から
突出した取付部４８にねじ５４のねじ止めにより固定さ
れたアーム５０が位置している。このアーム５０の先端
側５０Ｂは、屈曲して図１の下側に延びるアーム５２の
基端側５２Ａを挟持しており、このアーム５２には、内
部にスライドブシュが嵌合された支持体６０が、一対の
ねじ５８を介して固定されている。

【００２０】図２は、図１の２−２から見た図で、前述
の図１のコンタクトロール７０とダミーロール２００の
支持部における支持部６０、スライドピン７２、スプリ
ング７４、偏心カム４２，ローラ９０、カム当接体８０
などは、実質的にはほぼ同一の構成であるため、それぞ
れ番号にａ，ｂを付して示している。

【００２１】図２において、支持体６０には、コンタク
トロール７０を左端側に回転自在に支持したスライドピ
ン７２ｂが、左右方向に往復動自在に支持されている。
また同様に、このコンタクトロール７０の上側には、ダ
ミーロール２００左端側に回転自在に支持したスライド
ピン７２ａが、左右方向に往復動自在に支持されてい
る。そして、コンタクトロール７０には、ガイドローラ
９４（図１）を介して供給リール９６側から送られる研
磨テープ１０４が巻き掛けられている。そして、研磨テ
ープ１０４は、テープ送りローラを介して、架台１２に
内蔵されたモータにより回転されるようになっている巻
取リール９８に巻き取られるようになっている。ここで
研磨テープ１０４の種類としては、代表的には、２５０
０〜６０００＃程度のアルミナ砥粒を担持したものが用
いられる。

【００２２】尚、図１における供給リール９６側のガイ
ドローラ９４と、巻取リール９８側のテープ送りローラ
との間に送られる研磨テープ１０４に所定のテンション
（張力）を付与すべく、図示しないモータ、滑り機構等
の機構が架台１２に内蔵されている。従って、研磨テー
プ１０４は、それぞれガイドローラ９４に案内されると
共に、一定のテンションを加えられつつ巻取リール９８
に巻き取られるようになっている。そして、コンタクト
ローラ７０が、この研磨テープ１０４を介して基板１０
２のディスク表面と接している。

【００２３】尚、基板１０２には、非磁性基板を用いる
が、基板１０２の材質としては特に制限はなく、通常、
無電解めっき法により形成したニッケル−リン層を設け
たアルミニュウム系合金板（例えば、厚さ１から３mm程
度）が用いられる。但し、その他、銅、チタン等の金属
基板、ガラス基板、セラミック基板、炭素質基板、又は
樹脂基板等を用いることもできる。

【００２４】さらに具体的な例としては、アルミニュウ
ム・マグネシウム合金基板の表面に、ニッケル・リンの
無電解めっき膜の下地膜（例えば、厚さ２０から３０μ
ｍ程度）を設けたものであって、この下地膜に鏡面加工
を施した下地膜形成基板（この基板をサブストレイトと
も呼ぶ）が用いられる。

【００２５】一方、図２のコンタクトロール７０のスラ
イドピン７２ｂの右端側には、ベアリングを介してロー
ラ９０ｂを回転自在に支持したカム当接体８０ｂが固定
されており、スライドピン７２ｂの外周に巻き付けられ
たコイルスプリング７４ｂが、カム当接体８０ｂ及びス
ライドピン７２ｂと、支持体６０ｂとの間を、離間する
ように位置している。このため、コンタクトロール７０
がコイルスプリング７４ｂの押圧力で偏心カム４２ｂの
外周に当接することとなる。尚、コイルスプリング７４
ｂのバネ定数は、常時ローラ９０ｂが偏心カム４２ｂと
接して偏心カム４２ｂの形状に沿って往復動するよう
に、通常、０．０５〜０．３kg／mm程度、としている。
また、コイルスプリング７４の取付時の押付け荷重範囲
は、通常１〜３Ｋｇｆ程度である。

【００２６】またダミーロール２００に関しても同様
に、ダミーロール２００のスライドピン７２ａの右端側
には、ベアリングを介してローラ９０ａを回転自在に支
持したカム当接体８０ａが固定されており、スライドピ
ン７２ａの外周に巻き付けられたコイルスプリング７４
ａが、カム当接体８０ａ及びスライドピン７２ａと、支
持体６０ａとの間を、離間するように位置している。こ
のため、ダミーロール２００がコイルスプリング７４ａ
の押圧力で偏心カム４２ａの外周に当接することとな
る。このダミーロール２００の重量はコンタクトロール
７０の重量とほぼ同じであり、その移動方向が互いに逆
方向となるように、カム４２ａとカム４２ｂとの作用に
より、その位相が１８０°に設定されている。

【００２７】尚、図２では、基板１０２の上側のコンタ
クトロール７０とダミーロール２００だけを示している
が、基板１０２の下側にも同様に、同じ形状のコンタク
トロールとダミーロールが設けられており、これらのロ
ールは基板１０２を中心とした鏡面対称で移動してい
る。この構成を図３に示す。

【００２８】図３において、４２ａ〜４２ｄは偏心カム
で、それぞれローラ９０ａ〜９０ｄの対応するそれぞれ
と接触して、コンタクトロール７０或はダミーロール２
００の図の左右方向への移動を可能にしている。図３の
状態はコンタクトロール７０が最も左側（基板１０２
側）に位置している状態を示し、この状態で偏心カム４
２ａ〜４２ｄの回転軸３１０が回転することにより、コ
ンタクトロール７０及びダミーロール２００は共に矢印
方向に移動する。

【００２９】次に、本実施の形態による動作を次１及び
図２を参照して説明する。

【００３０】駆動モータ１４の駆動回路によりギヤ２０
を介してギヤ２２が回転し、プーリ２６が回転される。
このため、ゴムベルト２４，３８及びプーリ２８，３０
を介してプーリ４０が回転される（例えば、４００〜３
０００ｒｐｍ程度）。この結果、偏心カム４２が回転
し、偏心カム４２と接するローラ９０と共にカム当接体
８０が、スライドブシュ７６，８６に案内されて、架台
１２に対して往復動する。

【００３１】従って、カム当接体８０、スライドピン７
２，８２と一体となって、コンタクトロール７０が円盤
状の基板１０２の表面であるディスク表面上を往復動
し、コンタクトロール７０に巻き掛けられた研磨テープ
１０４がディスク表面を研磨する。そして、この際の往
復動の幅Ｓは、偏心量Ｗの値の２倍の大きさとなる。

【００３２】またこれと同時に、ダミーロール２００も
コンタクトロール７０の移動とは逆の方向に同じ量だけ
移動する。これによりコンタクトロール７０の振動を減
水させて、基板１０２に対するコンタクトロール７０の
変位を小さく抑えることができる。

【００３３】尚、上記実施の形態においては、研磨テー
プを用いた研磨加工を通して説明したが、遊離砥粒を表
面に付着して染み込ませた研磨パッド又は、表面を粗面
化した研磨ロールをコンタクトロールとして採用し、コ
ンタクトロールを直截にディスク表面に当接して研磨を
行う研磨加工に、適用することとしてもよい。更に、デ
ィスクと研磨テープとの接触面に界面活性剤水溶液を注
ぎながら研磨加工を行うこともできる。

【００３４】尚、研磨加工の際に用いられる遊離砥粒と
しては、代表的には、アルミナ系スラリーのポリプラ７
００やポリプラ１０３（共に、フジミインコーポレーテ
ッド社の登録商標）、ダイヤモンド系スラリー、ＳｉＣ
系スラリー等が用いられ、研磨パッドとしては、代表的
には、Ｓｕｒｆｉｎ１００やＳｕｒｆｉｎＸＸＸ−５
（共に、フジミインコーポレーテッド社の登録商標）等
が用いられる。

【００３５】図４は、本実施の形態におけるコンタクト
ロール７０の振動測定の状態を示す図で、ここでは振動
測定装置３００により、コンタクトロール７０の軸に取
り付けられたベアリングケース３０１（前述の支持体６
０、スプリング７４等を含む）のｘ，ｙ，ｚ方向の振動
を測定している。

【００３６】こうして測定した振動の測定結果を図５
（Ａ）〜（Ｃ）に示す。

【００３７】この図５と従来の振動測定結果を示す図６
とを比較すると明らかなように、ｘ，ｙ，ｚ方向のいず
れに対してもコンタクトロール７０の変位が小さくなっ
ていることがわかる。

【００３８】図７は、本実施の形態のテキスチャー装置
により研磨された基板の平面うねり及び表面の平均粗さ
を示す図で、７０１は従来の測定結果を示し、７０２は
本実施の形態における測定結果を示している。

【００３９】このように本実施の形態によれば、同じ表
面の平均粗さに対して、その基板の平面うねりが減少し
ていることがわかる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ンタクトロールの異常振動を低減できるという効果があ
る。

【００４１】また本発明によれば、研磨対象である基板
のうねりをも軽減して、適正に基板表面を研磨できると
いう効果がある。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のテキスチャー装置の主要部の構
成を示す図である。

【図２】図１の２−２矢視線図である。

【図３】本実施の形態におけるコンタクトロールとダミ
ーロールの動きを説明するための図である。

【図４】本実施の形態におけるコンタクトロールの振動
測定を説明するための図である。

【図５】本実施の形態における振動測定の実測値の一例
を示す図である。

【図６】従来のコンタクトロールの振動の測定結果を示
す図である。

【図７】本実施の形態のテキスチャー装置により研磨さ
れた基板のうねりと表面の平均粗さとの関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１２ 架台 ４２ 偏心カム ６０ 支持体 ７０ コンタクトロール ７４ スプリング ８０ カム当接体 ９０ ロール １０２ ディスク（基板） ２００ ダミーロール ３００ 振動測定装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨テープを張架したコンタクトロール
   を基板に接触させて前記基板を研磨するテキスチャー装
   置であって、 前記基板に対して対称となる位置に、前記基板を挟んで
   設けられた１対のコンタクトロールと、 前記１対のコンタクトロールのそれぞれを支持する支持
   部を前記基板の回転方向と交差する方向に往復移動させ
   る第１の駆動手段と、 前記コンタクトロールのそれぞれに対して、前記基板側
   の反対側に前記基板に対して対称となる位置に設けられ
   た１対のダミーロールと、 前記１対のダミーロールのそれぞれを支持する支持部
   を、前記第１の駆動手段による前記コンタクトロールの
   移動に対して逆方向に移動させる第２の駆動手段と、を
   有することを特徴とするテキスチャー装置。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の駆動手段は共にカム
   方式で、前記第１と第２の駆動手段のカム位置は互いに
   １８０°位相が異なっていることを特徴とする請求項１
   に記載のテキスチャー装置。
3. 【請求項３】 前記第１の駆動手段は、カムと接触する
   ローラと、前記支持部を前記ローラと一体に移動させる
   ためのベアリングを有することを特徴とする請求項２に
   記載のテキスチャー装置。
4. 【請求項４】 砥粒が表面に付着しており、回転されて
   いる基板の表面に圧接されるように、前記基板に対して
   対称となる位置に前記基板を挟んで設けられた１対のコ
   ンタクトロールと、 前記１対のコンタクトロールのそれぞれを支持する支持
   部を前記基板の回転方向と交差する方向に往復移動させ
   る第１の駆動手段と、 前記コンタクトロールのそれぞれに対して、前記基板側
   の反対側に前記基板に対して対称となる位置に設けられ
   た１対のダミーロールと、 前記１対のダミーロールのそれぞれを支持する支持部
   を、前記第１の駆動手段による前記コンタクトロールの
   移動に対して逆方向に移動させる第２の駆動手段と、を
   有することを特徴とするテキスチャー装置。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の駆動手段は共にカム
   方式で、前記第１と第２の駆動手段のカム位置は互いに
   １８０°位相が異なっていることを特徴とする請求項４
   に記載のテキスチャー装置。
6. 【請求項６】 前記第１の駆動手段は、カムと接触する
   ローラと、前記支持部を前記ローラと一体に移動させる
   ためのベアリングを有することを特徴とする請求項５に
   記載のテキスチャー装置。