JP2003308672A

JP2003308672A - 磁気ディスク用リング状スペーサの加工方法および磁気ディスク用リング状スペーサ

Info

Publication number: JP2003308672A
Application number: JP2002106717A
Authority: JP
Inventors: Masami Kaneko; 正己金子
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ディスク用リング状スペーサから発生する
微粒子を抑止する。【解決手段】磁気記録用ハードディスク装置内に設けら
れた複数枚の磁気ディスクを所定の間隔に保持するため
のスペーサを加工する方法において、該スペーサの表面
をエッチング処理液でエッチング処理した後に、該スペ
ーサの表面に導電性被膜を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録用ハード
ディスク装置に設けられる複数枚の磁気ディスクの間に
隔置され、該複数枚の磁気ディスクを所定の間隔に保持
するための磁気ディスク用リング状スペーサの加工方法
およびその加工方法により得られる磁気ディスク用リン
グ状スペーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録用ハードディスク装置に
用いられる磁気ディスクの高記録密度化に伴い、磁気ヘ
ッドと磁気ディスク間の浮上間隔を極小化すること、磁
気ディスクの磁気記録媒体層を薄膜化すること等が要求
されており、また耐衝撃性向上のため、アルミニウム製
の磁気ディスクよりも機械的強度に優れるガラス、結晶
化ガラスまたはセラミックス基板よりなる磁気ディスク
を使用した磁気ディスク装置が提案されている。また、
磁気記録用ハードディスク装置の処理速度向上に伴い、
磁気ディスク回転数の高速化が進んでいる。

【０００３】以下、図４に一般的な磁気記録用ハードデ
ィスク装置の構造を説明する要部断面図を示す。同図に
おいて、１５はトップクランプ、１６は複数枚の磁気デ
ィスク、１７はスペーサ、１８はスピンドルをそれぞれ
示す。上記複数枚の磁気ディスク１６は、モーター（図
示せず）に接続して回転するスピンドル１８にスペーサ
１７を介して嵌挿され、さらにその上にトップクランプ
１５を介してネジ（図示せず）によって固定することに
より、所定間隔をもって取付けられている。

【０００４】磁気記録用ハードディスク装置を構成する
部品の中で、磁気ディスク、スピンドル、スペーサの材
料の熱膨張係数が異なると、スピンドル回転の動作時と
非動作時との温度差により読み取りのエラーを生じる問
題がある。前記各材料間の熱膨張係数の差を小さくする
ために、磁気ディスクにアルミニウム系金属材料を用い
る場合には、スペーサにもアルミニウム系金属材料を使
用している。ガラス製の磁気ディスクの場合には、スペ
ーサとして前記ガラスに近い熱膨張係数の材料であるス
テンレス系金属材料あるいはセラミックス材料が使用さ
れていた。しかし、ステンレス系金属材料には、セラミ
ックス材料に比べて重いという欠点があり、磁気ディス
クの高速回転化に伴いモーターへの負荷が増大するとい
う問題がある。また、セラミックス材料には、多孔質や
粒界の存在によって、前記材料から発生する微粒子が磁
気ディスク装置の長期信頼性を阻害するという問題があ
る。これは、磁気ディスクからデータを読み出す磁気ヘ
ッドとの間の隙間が極めて狭いために、この隙間に微粒
子が存在すると磁気ディスクおよび磁気ヘッドの損傷の
原因になるおそれがあるからである。近年、ガラス製の
磁気ディスクを用いる場合には、ガラス製のスペーサを
使用することにより、磁気ディスクとスペーサの熱膨張
係数をほぼ同じにすることができ、ハードディスクの読
み書き動作に伴う温度差による読み取りエラーを防止で
きるようになった。しかしながら、セラミックス製のス
ペーサと同様にガラス製のスペーサからも微粒子が発生
するため、磁気ディスク装置の長期信頼性をさらに向上
させるうえで、スペーサから発生する微粒子を低減する
ことが求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決して、微粒子発生を大幅に改善した磁気ディスク用
リング状スペーサの加工方法を提供することにある。ま
た、前記加工方法により得られる磁気ディスク用リング
状スペーサを提供することにある。また、本発明の磁気
ディスク用リング状スペーサを用いることにより磁気記
録用ハードディスク装置の長期信頼性を大幅に改善する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気記録用ハ
ードディスク装置内に設けられる複数枚の磁気ディスク
の間に隔置され、該複数枚の磁気ディスクを所定の間隔
に保持するためのガラス製のリング状スペーサを加工す
る方法において、該スペーサの表面をエッチング処理液
でエッチング処理した後に、該スペーサの表面の少なく
とも一部分に導電性被膜を形成させることを特徴とする
磁気ディスク用リング状スペーサの加工方法を提供する
ことにある。

【０００７】また、本発明は、前記加工方法により得ら
れる磁気ディスク用リング状スペーサを提供することに
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、磁気記録用ハードディス
ク装置内に設けられる複数枚の磁気ディスクの間に隔置
され、該複数枚の磁気ディスクを所定の位置に保持する
ためのガラス製のリング状スペーサを加工する方法およ
びそれによって得られるリング状スペーサについて説明
する。

【０００９】本発明の好ましい実施の形態を図面に従っ
て説明する。図１はリング状スペーサの斜視図、図２は
その縦断面図である。両図から明らかなようにリング状
スペーサ１はガラス製リング２の表面に導電性被膜６を
形成した円環状体で平行な上下の当接面５とこれら当接
面５を連接する外周面３と内周面４とを有しており、こ
のリング部分の縦断面は矩形状をしている。実際の磁気
記録用ハードディスク装置においては、リング状スペー
サ１の当接面５が磁気ディスクに圧接して、複数枚の磁
気ディスクを隔置した状態で保持する。したがって、磁
気ディスクの保持間隔はリング状スペーサ１の厚さで決
まり、リング状スペーサ１の厚さを増減することによっ
て、磁気ディスクの保持間隔を調節できる。

【００１０】本発明に用いるガラス製リング２は種々の
方法によって作製することができる。例えば、管の外形
と内径および肉厚がそれぞれリング状スペーサ１の外径
と内径および当接面５の幅ｄ（図２参照）に相当する管
ガラスをリング状スペーサ１の厚さに合わせて輪切りす
る方法、リング状スペーサ１の厚さに相当する厚さの板
ガラスからリング状スペーサ１の寸法に合わせて例えば
コアドリルを用いて切り取る方法または溶融ガラスから
プレス成型や鋳込み成型する方法などが挙げられる。

【００１１】また、本発明に用いるガラス製リング２に
おいて重要なことは、リング状スペーサ１で磁気ディス
クを磁気記録用ハードディスク装置に固定したとき、動
作中に熱膨張差で磁気ディスクが歪まないようにするた
めに、熱膨張係数がガラス製の磁気ディスクの熱膨張係
数と同等またはこれに近似し、さらに磁気記録用ハード
ディスク装置の取付け軸体（スピンドル）やクランプな
どの材質であるステンレス鋼（ＳＵＳ系金属）の熱膨張
係数にも近似していることである。

【００１２】このため、ガラス製リング２の熱膨張係数
は、一般的に使用されるガラスの熱膨張係数（約７０×
１０^−７／℃）と、ステンレス鋼の熱膨張係数（約９５
×１０^−７／℃）の間にあるのが好ましく、特に７０〜
９５×１０^−７／℃の範囲が望ましい。ガラス製リング
２の熱膨張係数がこの範囲であれば、リング状スペーサ
と磁気ディスクや取付け軸体（スピンドル）との熱膨張
差を小さくすることができるので、磁気ディスクに支障
となるような大きな歪みは生じない。したがって、ガラ
ス製リング２のガラス組成若しくは種類としては、熱膨
張係数がほぼ前記範囲に含まれるものが好ましく、通常
は例えば、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、ホ
ウケイ酸塩ガラス、鉛ガラス、結晶化ガラスなどが用い
られる。

【００１３】本発明におけるガラス製リング２の表面を
エッチング処理液でエッチング処理する方法、および該
リングの表面に導電性被膜６を形成させる方法を説明す
る。予めガラス製リング２をエッチング処理する前に、
所定の形状に成形したガラス製リング２の磁気ディスク
との当接面５を例えばラッピングにより研磨する。この
研磨は当接面５の平行度と平坦度の改善を主目的で行う
もので、ガラス製リング５の寸法精度があまりよくない
ときは、荒摺り研磨をしてからラッピングをするとよ
い。リング状スペーサ１において当接面５の平坦度と平
行度は磁気ディスクを歪みが生じないように保持するう
えで特に重要であり、これらいずれが不良であっても、
磁気ディスクを良好に保持することが困難になる。

【００１４】次に、研磨の際に生じた粒子または研磨剤
の残渣を洗浄して除去した後、ガラス製リング５の表面
をエッチング処理液でエッチング処理する。エッチング
処理方法には、該リングをエッチング処理液に浸漬する
ウェットエッチング方法などを用いることができる。エ
ッチング処理液は、ガラスをエッチング処理するのに一
般的に用いられているフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸
などのフッ酸系液を用いることができ、さらに前記フッ
酸系液に硫酸または硝酸もしくはリン酸を加えた混合液
であることが好ましい。エッチィング処理は、フッ化水
素酸単独でも機能するが、硫酸または硝酸もしくはリン
酸を添加することでエッチング量を安定化することがで
きる。さらに１〜１０％のフッ化水素酸と３〜２０％の
硫酸とを含む混合液を用いることが特に好ましい。

【００１５】エッチング処理により、ガラス製リング２
の表面から削除される厚みは、１０〜５０μｍが好まし
く、５０μｍより多いと、もともとの平坦度を悪化さ
せ、１０μｍより少ないと、傷を充分に除去できず、微
粒子発生の原因となる。エッチング処理における処理液
の配合、濃度および温度、さらに処理時間などの条件を
適宜変更調整することにより、該リング表面の傷を除去
して、表面の凹凸を少なくして平坦化することができ、
結果として微粒子の発生を抑止することができる。

【００１６】また、本発明に用いるエッチング処理液に
は、上述した成分以外に、界面活性剤、脱泡剤、エッチ
ングの触媒となる添加剤などを含有していてもよい。

【００１７】次に、エッチング処理をしたガラス製リン
グ２には、付着したエッチング処理液を水で洗い流し、
該リングの表面をきれいにし、充分に乾燥させ、導電性
被膜６を形成させる。

【００１８】本発明に用いられる導電性被膜６は、帯電
防止の機能から必須である。リング状スペーサに導電性
被膜６を形成させることにより、高速回転による空気と
の摩擦により磁気ディスク上に帯電した静電気を前記ス
ペーサを介して磁気記録用ハードディスク装置の金属製
シャーシ等へ逃がすことが可能となり、静電気によって
前記磁気ディスクに記録されたデータが破壊されること
を防止することができる。また、静電気の発生を防止す
ることで、ゴミやほこりの吸着を防止できると同時に、
エッチング処理と併せてリング状スペーサ１に起因する
微粒子の発生をより抑えることができる。また、前記被
膜によりリング状スペーサ１の耐擦傷性や耐衝撃性等の
強度も向上させることができる。

【００１９】導電性被膜６の形成方法は特に限定され
ず、化学蒸着法、スプレー法、液浸漬法等を用いること
ができる。ここで、化学蒸着法（Chemical Vapor Dep
osition、以下ＣＶＤ法とする）とは、熱分解して所定
組成の被膜を形成しうる物質、例えば金属有機化合物を
加熱、気化させ、これをキャリアガス、例えば空気、酸
素、不活性ガスでコーティング室に運び、ガラス製リン
グ２の表面上において、雰囲気中または前記リング２表
面の酸素または水と反応させることにより所定組成の被
膜を形成させる方法をいう。また、スプレー法とは、被
膜を形成する原料物質を有機溶剤に溶解または分散さ
せ、これを予め４００〜６００℃に加熱したガラス製リ
ング２の表面上にスプレーして熱分解させて、表面に被
膜を形成させる方法をいう。また、液浸漬法とは、被膜
を形成する原料物質を有機溶剤等に溶解または分散させ
た液体中に、ガラス製リング２を浸漬した後に一定速度
で引上げ、表面に被膜を形成させる方法をいう。化学蒸
着法および液浸漬法により導電性被膜６を形成する場合
は、前記被膜６を強固にする上で、被膜形成後に３００
〜５００℃に加熱焼成することが好ましい。

【００２０】導電性被膜６としては、ＳｎＯ_２膜、Ｆ
のドープされたＳｎＯ_２膜、ＳｂのドープされたＳｎ
Ｏ_２膜、ＳｎのドープされたＩｎ_２Ｏ_３膜、Ｇａのド
ープされたＺｎＯ膜等が用いられるが、なかでも上記し
た３種類のＳｎＯ_２膜は、表面硬度が高く、耐擦傷性
に優れているため、特に好ましい材料である。膜の強度
が強く、膜が剥離しにくいなどの点から導電性被膜６の
膜厚としては、０．０２〜０．２μｍの範囲が好まし
い。

【００２１】導電性被膜６の電気抵抗値としては、前記
被膜を通して磁気ディスクに帯電する静電気を外部に確
実に導通されるように１０ＭΩ以下が好ましく、更には
１ＭΩ以下が望ましい。

【００２２】導電性被膜６をガラス製リング２に形成す
る場合、通常は図２に示すようにリング状スペーサ１の
表面全体に形成するが、磁気ディスクに帯電した静電気
を取付け軸体（スピンドル）を通して外部に逃がすこと
ができれば、必ずしもリング状スペーサ１の全体に設け
なくてもよい。磁気ディスクと接触する上下の当接面５
に形成されていれば、外周面３と内周面４については、
上下の当接面５の導電性被膜６を導通できるように、た
とえば内周面４だけに形成することもできる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例を具体的に説明する。磁
気ディスクと同等の材料であるソーダライムガラスを外
径３２ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ２ｍｍのリング状に加
工し、研磨した後、５％フッ化水素酸＋１０％硫酸の混
合液に所定時間浸漬して、エッチング処理量が１０μ
ｍ、２０μｍおよび３０μｍとなるようにエッチング処
理した。これらガラス製リングを３％アルカリ洗浄液で
洗浄後、更に市水で洗浄してエッチング残渣を除去した
後、ＣＶＤ法によって厚さ０．０５μｍの導電性被膜で
あるＦのドープされたＳｎＯ_２膜を形成させて、磁気デ
ィスク用リング状スペーサとなるそれぞれエッチング量
が異なる実施例１〜３のサンプルを得た。比較例とし
て、実施例と同様に加工し、研磨したリングにエッチン
グ処理をせずに、磁気ディスク用リング状スペーサとな
る比較例１のサンプルを得た。また、比較例１のサンプ
ルに実施例と同様の導電性被膜を形成させて、磁気ディ
スク用リング状スペーサとなる比較例２のサンプルを得
た。得られたすべてのサンプルについて、発生する微粒
子量（発塵量）を以下に説明する測定方法により測定し
た。表１はその結果である。

【００２４】（発塵量の測定方法）図３の超音波洗浄機
１３（プランソン社製：出力１２０Ｗ、周波数４７ｋＨ
ｚ）と液中パーティクルカウンター１２を用いて、次の
手順で液中のリング状スペーサに超音波を印加し、それ
により発生するパーティクルの量を液中パーティクルカ
ウンター１２にて測定し、リング状スペーサ１の発塵量
とする。（１）超純水のパーティクル量測定：ビーカー１０に３
００ｍｌの超純水を入れ、液中パーティクルカウンター
１２にて超純水中の１ｍｌ当たりのパーティクル量
（Ａ）を測定する。（２）ついで、上記ビーカー１０にリング状スペーサ１
を入れ、水を入れた超音波洗浄機１３に上記ビーカー１
０を入れて超音波を１分間印加した後、超音波洗浄機か
らビーカーを取り出し、液中パーティクルカウンター１
２にてビーカー中の水の１ｍｌ当たりパーティクル量
（Ｂ）を測定する。（３）リング状スペーサ発塵量（個／３００ｍｌ）＝
[（Ｂ）−（Ａ）]×３００により、リング状スペーサの
発塵量を算定する。

【００２５】

【表１】

【００２６】ガラス製リングの表面をエッチング処理す
ることにより、得られるリング状スペーサからの微粒子
の発生を抑止することができる。また、エッチング処理
と導電性被膜を形成することを併用することにより、得
られるリング状スペーサからの微粒子の発生をより一層
抑止することが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明により、微粒子発生を大幅に改善
した磁気ディスク用リング状スペーサの加工方法を提供
することができる。また、本発明の磁気ディスク用リン
グ状スペーサを用いることにより磁気記録用ハードディ
スク装置の長期信頼性を大幅に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましいリング状スペーサの斜視図

【図２】図１の縦断面図

【図３】発塵量測定装置の概略図

【図４】一般的な磁気記録用ハードディスク装置の構造
を説明する要部断面図

【符号の説明】

１：リング状スペーサ２：ガラス製リング３：外周面４：内周面５：当接面６：導電性被膜１０：ビーカー１２：液中パーティクルカウンター１３：超音波洗浄機２０：トップクランプ２１：磁気ディスク２２：スペーサ２３：スピンドル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録用ハードディスク装置内に設けら
れる複数枚の磁気ディスクの間に隔置され、該複数枚の
磁気ディスクを所定の間隔に保持するためのガラス製の
リング状スペーサを加工する方法において、該スペーサ
の表面をエッチング処理液でエッチング処理した後に、
該スペーサの表面の少なくとも一部分に導電性被膜を形
成させることを特徴とする磁気ディスク用リング状スペ
ーサの加工方法。
【請求項２】請求項１記載の加工方法により得られる磁
気ディスク用リング状スペーサ。