JPH1110527A - 磁気ディスク用基板の研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面研磨機のみを使用して表面精度が高い磁
気ディスクを迅速に得ることができ、生産性及び表面平
坦度が極めて優れた磁気ディスクを得ることができる磁
気ディスク用基板の研磨方法を提供する。 【解決手段】 １又は２以上の磁気ディスク用基板１３
を嵌合した円盤状のキャリア１０を１対の弾性砥石７に
より挟んで、キャリア１０及び磁気ディスク用基板１３
と砥石７との間の相対的な回転運動により、磁気ディス
ク用基板１３の表面を研磨する。この場合に、砥石とし
て弾性を有するものを使用しているので、磁気ディスク
用基板１３をキャリア１０より薄くなるまで研磨するこ
とができる。そこで、磁気ディスク用基板１３の厚さｔ
がキャリア１０の厚さＴよりも１０μｍ以下だけ薄くな
るまで研磨する。これにより、磁気ディスク用基板１３
に印加される研磨圧力は、連続的に且つ徐々に低下する
ものとなり、極めて表面粗さが小さく、平坦度が優れた
磁気ディスク用基板表面を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平面研磨機を使用し
た磁気ディスク用基板の研磨方法に関し、特に、表面精
度及び平坦度が優れた磁気ディスク用基板を得ることが
できる磁気ディスク用基板の研磨方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ用の機器に使用される磁気
ディスクは、要求される記憶容量の増加から、平坦度が
高く、表面粗さが極めて小さいことが要求されている。
このため、磁気ディスク用基板の製造工程においては、
基板の表面を研磨し、基板製造時に生じた表面の凹凸を
消去している。

【０００３】従来、磁気ディスク用基板の表面研磨には
平面研磨機が使用されている。この平面研磨機において
は、キャリアに設けた孔に磁気ディスクを嵌合し、この
キャリアを上定盤及び下定盤により支持した１対の砥石
間に挟み、これらの砥石をその中心軸の周りに回転駆動
すると共に、キャリアを前記中心軸の周りに公転移動さ
せ更にキャリアの中心の周りに自転移動させてキャリア
に保持した磁気ディスク用基板を１対の砥石により研磨
している。

【０００４】この平面研磨機において、研磨の仕上精度
を高めるために、加工圧力を低減すると、磁気ディスク
用基板の飛び出しが生じたりする。このため、研磨精度
の向上には限界があった。

【０００５】このため、平面研磨機により研磨して得ら
れた磁気ディスク用基板にＮｉＰメッキを施した後に、
再度研磨してメッキ表面に生じた研磨目を消失させる
か、又はダイヤターン切削法によりメッキ前の表面を高
精度に仕上げていた。

【０００６】しかし、上述の方法は、いずれも研削時間
が長いため、生産性が劣っている。そこで、平面研磨機
による研磨の後に、砥粒テープを使用してテープ研削す
ることにより、表面粗さをＲａ≦１５０オングストロー
ムとする方法が提案されている（特開平６−２７４８７
１号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この砥
粒テープで研削する場合には、磁気ディスク用基板を一
旦平面研磨機から取り外し、これをテープ研磨機にセッ
トする必要があり、更に、テープ研削は研磨速度も平面
研磨機に比して劣るため、生産性を大幅に向上させるこ
とはできない。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、平面研磨機のみを使用して表面精度が高い
磁気ディスクを迅速に得ることができ、生産性及び表面
平坦度が極めて優れた磁気ディスクを得ることができる
磁気ディスク用基板の研磨方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク用基板の研磨方法は、１又は２以上のディスクを嵌合
した円盤状のキャリアを１対の砥石により挟んで前記キ
ャリアと砥石との間の相対的な回転運動により前記ディ
スクの表面を研磨する磁気ディスク用基板の研磨方法に
おいて、前記砥石の少なくとも一方は弾性を有する研磨
体であり、前記ディスクを前記キャリアの厚さＴよりも
１０μｍ以下だけ薄い厚さｔまで研磨することを特徴と
する。

【００１０】この磁気ディスク用基板の研磨方法におい
て、前記弾性研磨体は、ポリビニルアルコール系弾性砥
石とすることができる。

【００１１】本発明においては、１対の砥石によりディ
スクを研磨すると、磁気ディスク用基板の厚さがキャリ
アの厚さになるまで研磨が進行し、更に、研磨を続ける
と、弾性研磨体からなる砥石を使用しているので、この
砥石は磁気ディスク用基板がキャリアよりも薄くなって
も変形して磁気ディスク用基板に接触し、磁気ディスク
用基板の研磨を継続する。この場合に、磁気ディスク用
基板がキャリアよりも厚い場合には、磁気ディスク用基
板にかかる圧力が高く、高効率で研磨が進行する。そし
て、キャリアの厚さと磁気ディスク用基板の厚さとがそ
ろってくるにつれて、圧力がキャリアと磁気ディスク用
基板とで等しくなるまで低下し、更に、研磨が進行する
と、磁気ディスク用基板にかかる圧力が更に小さくな
る。このように、磁気ディスク用基板の研磨寸法にあわ
せて磁気ディスクにかかる研磨圧力が徐々に且つ連続的
に減少し、これにより表面粗さが極めて小さく、平坦度
が優れた美麗なディスク表面が得られる。

【００１２】研磨終了時の磁気ディスク用基板の厚さｔ
は、キャリアの厚さＴよりも１０μｍ以下だけ薄くす
る。即ち、研磨終了時の磁気ディスク用基板の厚さｔ
は、キャリアＴの厚さよりも０μｍを超え、１０μｍ以
下の寸法だけ薄い。磁気ディスク用基板の厚さｔがキャ
リアの厚さＴ以上である場合は、磁気ディスク用基板の
表面粗さが粗く、所望の表面粗さを得ることができな
い。また、磁気ディスク用基板の厚さｔがキャリアの厚
さＴより１０μｍを超えて薄い場合は、砥石の弾性変形
の限界を超えるため、磁気ディスク用基板に適正な圧力
を印加することができず、研磨精度のそれ以上の向上を
期待することができない。よって、ｔは０μｍを超え、
１０μｍ以下の寸法だけ、Ｔよりも薄いものとする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
添付の図面を参照して具体的に説明する。図１乃至３は
本発明の実施例方法を工程順に示す断面図であり、図４
はこの実施例方法に使用する平面研磨機を示す斜視図、
図５は同じくそのキャリアを示す平面図、図６は砥石を
示す斜視図である。図４に示すように、平面研磨機は下
定盤１と上定盤２とが軸３を中心として同軸的に相互に
反対方向に回転駆動されるようになっている。

【００１４】そして、図６に示すように、下定盤１の上
には複数個の扇形の砥石取付台４が全体で円盤状をなす
ように配置されており、各砥石取付台４の上には、砥石
取付台４と同様の形状の扇形をなす研磨体５がボルト孔
６にボルトを挿入してこのボルトにより固定することに
より設置されている。研磨体５の上面５ａは研磨面とな
っており、これらの複数個の研磨体５の組み合わせで、
円盤状の砥石７が構成されている。上定盤２の下面に
も、砥石７と同様の円盤状の砥石が砥石取付台を介して
設置されている。

【００１５】軸３には、図５に示すように、センターギ
ヤ８が装着されており、平面研磨機の周縁部には、イン
ナーギヤ９が固定されている。そして、このセンターギ
ヤ８とインナーギヤ９との間には、キャリア１０がこの
キャリア１０の周縁部のギヤ１１をセンターギヤ８とイ
ンナーギヤ９とに噛み合わせて装着されるようになって
いる。キャリア１０には例えば３個のディスク用孔１２
が形成されており、各ディスク用孔１２に磁気ディスク
用基板１３を嵌入することにより磁気ディスク用基板１
３がキャリア１０に保持される。

【００１６】而して、本実施例においては、上定盤２に
装着される砥石及び下定盤１に装着される砥石７の双方
を弾性研磨体により構成する。即ち、両砥石７を構成す
る複数の研磨体５として、ＰＶＡ等の弾性研磨体を使用
する。なお、弾性研磨体としてはＰＶＡ系弾性砥石の他
に、研磨パット等があり、その他、弾性を有する研磨体
であればいずれも使用可能である。

【００１７】次に、上述のごとく構成された弾性砥石及
び平面研磨機を使用して、磁気ディスク用基板を研磨す
る本実施例方法について説明する。先ず、キャリア１０
のディスク孔１２に磁気ディスク用基板１３を嵌合し、
このキャリア１０を平面研磨機の上定盤２の砥石と、下
定盤１の砥石７との間に、キャリア１０のギヤ１１をセ
ンターギヤ８及びインナーギヤ９に噛み合わせて、配置
する。そして、上定盤２を下降させて上定盤２と下定盤
１との間でキャリア１０を所定の圧力で挟圧し、上定盤
２と下定盤１とを相反する方向に回転駆動すると共に、
センターギヤ８を例えば時計方向に回転駆動して、キャ
リア１０を時計方向に公転移動させると共に、センター
ギヤ８、インナーギヤ９及びギヤ１１の協動作用によ
り、キャリア１０をその中心の周りに反時計方向に自転
させる。

【００１８】これにより、従来と同様に平面研磨機によ
り磁気ディスク用基板１３の表裏両面が研磨される。而
して、図１に示すように、研磨の初期段階の場合、キャ
リア１０の厚さＴよりも、被研磨体である磁気ディスク
用基板１３の厚さｔ₁は厚い。このため、砥石７から磁
気ディスク用基板１３に印加される圧力Ｐ₁はキャリア
１０に印加される圧力Ｑ₁よりも大きく、磁気ディスク
用基板１３は高効率で研磨される。

【００１９】次いで、研磨が進行して、図２に示すよう
に、磁気ディスク用基板１３の厚さｔ₂がキャリア１０
の厚さＴ等しくなると、磁気ディスク用基板１３及びキ
ャリア１０には等しい圧力Ｐ₂及びＱ₂が印加される。こ
のように、磁気ディスク用基板１３とキャリア１０との
厚さが一致しても、砥石７は弾性を有する研磨体である
ため、磁気ディスク用基板１３には砥石７から研磨圧力
が印加され、磁気ディスク用基板１３の研磨が更に進行
する。

【００２０】そして、図３に示すように、磁気ディスク
用基板１３の厚さｔ₃がキャリア１０の厚さＴより薄く
なると、磁気ディスク用基板１３に印加される圧力Ｐ₃
がキャリア１０に印加される圧力Ｑ₃よりも小さくな
る。このように、磁気ディスク用基板１３の研磨が進行
すると、磁気ディスク用基板１３に印加される圧力が徐
々に且つ連続的に低下していく。これにより、最終的に
表面粗さが極めて小さく、平坦度が優れた磁気ディスク
用基板が得られる。即ち、砥石７に弾性砥石を使用する
ことにより、磁気ディスク用基板には徐々に低下する研
磨圧力が連続的に印加され、適度な研磨圧力が印加され
るため、極めて優れた表面粗さの磁気ディスク用基板が
得られる。

【００２１】その後、磁気ディスク用基板１３の厚さｔ
がキャリア１０の厚さＴよりも０μｍを超え、１０μｍ
以下の厚さだけ薄くなった時点で研磨を終了する。前述
のごとく、最終的な磁気ディスク用基板１３の厚さｔが
キャリア１０の厚さＴ以上であると、従来の剛体からな
る砥石を使用した場合と同様に、研磨終了時の研磨圧力
が高すぎ、所望の表面粗さが極めて小さい磁気ディスク
用基板表面を得ることができない。また、磁気ディスク
用基板１３の厚さｔがキャリア１０の厚さＴよりも１０
μｍを超えて薄くなると、磁気ディスク用基板１３に適
正な研磨圧力を印加することができず、研磨精度がそれ
以上向上しない。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例の効果について、その
比較例と比較して説明する。平面研磨機として、図４に
示すものを使用し、上定盤及び下定盤の回転数を夫々３
０ｒｐｍとした。但し、上定盤と下定盤の回転方向は逆
である。下記表１は研磨条件を示す。但し、砥石の研磨
圧力は３０〜８０ｇ／ｃｍ²の範囲で変化した。研磨圧
力は、（荷重）／（ワークの総面積）で求められる。但
し、ワークの総面積はディスク面積×枚数である。ま
た、日本特殊研砥製Ｍ００３砥石及びＳ１４３砥石を使
用し、クーラントはコスモ社製３１１８を使用した。研
磨対象の磁気ディスク用基板は、ＪＩＳ５０８６系のア
ルミニウム合金であり、仕上寸法の外径は９５ｍｍ、厚
さは０．７８ｍｍである。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例１乃至３及び比較例２，３は弾性砥
石を使用したものであり、実施例１乃至３は研磨仕上げ
後、キャリアの厚さより３乃至８μｍだけ薄くなった。
一方、比較例２は研磨仕上げ後も磁気ディスク用基板の
方が厚く、比較例３は、研磨仕上げ後、キャリアより２
０μｍも薄くなった。比較例１は鋳鉄製の砥石、即ち非
弾性の砥石を使用したものである。この比較例１の場合
は、鋳鉄製の砥粒を研削液中に混合して供給しながら研
磨した。一方、弾性砥石を使用したものは、樹脂中に砥
粒を固定した樹脂製砥石を使用した。

【００２５】得られた各磁気ディスク用基板のの表面粗
さＲａを測定し、その結果を下記表２に示した。

【００２６】

【表２】

【００２７】この表２に示すように、実施例１乃至３は
全て表面粗さＲａが３００オングストローム以下であ
り、磁気ディスク用基板として満足できる表面粗さを有
している。これに対し、比較例１乃至２は表面粗さＲａ
が３００オングストロームを超えるものであり、大記憶
容量磁気ディスク用基板として適していない。また、比
較例３は表面粗さは３００オングストローム以下である
が、研磨時間が著しく長くなると共に、磁気ディスク基
板の端部が盛り上がるため、製品として使用することが
できない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、１対の砥石の少なくとも一方に、弾性研磨体からな
る砥石を使用するので、砥石を磁気ディスク用基板の厚
さにあわせて弾性的に変形させ、磁気ディスク用基板に
連続的に徐々に低下する適度な研磨圧力を印加すること
ができる。このため、本発明により、表面粗さが極めて
小さく、平坦度も優れた磁気ディスク用基板を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例方法の第１の工程を示す断面図
である。

【図２】本発明の実施例方法の第２の工程を示す断面図
である。

【図３】本発明の実施例方法の第３の工程を示す断面図
である。

【図４】本発明の実施例方法にて使用する平面研磨機を
示す斜視図である。

【図５】同じくそのキャリアの平面図である。

【図６】同じくその砥石を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：下定盤 ２：上定盤 ３：軸 ４：砥石取付台 ５：研磨体 ５ａ：研磨面 ６：ボルト孔 ７：砥石 ８：センターギヤ ９：インナーギヤ １０：キャリア １１：ギヤ １２：ディスク孔 １３：磁気ディスク用基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 重成 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １又は２以上のディスクを嵌合した円盤
   状のキャリアを１対の砥石により挟んで前記キャリアと
   砥石との間の相対的な回転運動により前記ディスクの表
   面を研磨する磁気ディスク用基板の研磨方法において、
   前記砥石の少なくとも一方は弾性を有する研磨体であ
   り、前記ディスクを前記キャリアの厚さＴよりも１０μ
   ｍ以下だけ薄い厚さｔまで研磨することを特徴とする磁
   気ディスク用基板の研磨方法。
2. 【請求項２】 前記弾性研磨体は、ポリビニルアルコー
   ル系弾性砥石であることを特徴とする請求項１に記載の
   磁気ディスク用基板の研磨方法。