JP2004063028A - 磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法および磁気ディスク用アルミニウム合金基板。 - Google Patents
磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法および磁気ディスク用アルミニウム合金基板。 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法および磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が所定値以下の板厚面積和を有する。
【選択図】 図２
【解決手段】アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が所定値以下の板厚面積和を有する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金板から磁気ディスク用アルミニウム合金基板を作製する磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法および磁気ディスク用アルミニウム合金基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク用基板としては、軽量、非磁性で、加工性に優れたアルミニウム合金が使われている。しかし、耐衝撃性に求められる表面硬度が低く、また、高面記録密度化に重要な役割を果たす高平滑性が得られ難い等のため、一般には、無電解ＮｉＰメッキされたアルミニウム合金基板が、磁気ディスク用基板として用いられている。なお、その製造方法は、以下の通りである。
【０００３】
先ず、所望の合金種、調質および板厚に調整されたアルミニウム合金板が打抜きプレスにより所定のドーナツ形状に打抜かれ、アルミニウム合金基板が作製される。このアルミニウム合金基板に、均一な特性を持たせるためのＯ材化、更に、平坦度を向上させるための加圧焼鈍が施される。加圧焼鈍については、例えば、特開昭６２−２４０１１２号公報に、アルミニウム合金基板がスペーサー間に積み重ねられ、加圧しながら焼鈍することが記載されている。その後、アルミニウム合金基板の内外径部には、所定の端面加工が施される。そして、このアルミニウム合金基板を、両面研削機に予めセットされたキャリアのポケット内にセットし、目標の板厚になるまで研削する。このようにして得られたアルミニウム合金基板は、中心線平均粗さＲａで１００Å程度と非常に平滑な表面状態を有している。しかし、この状態でも磁気ディスクとしての要求仕様を満足することはできず、その後更に、全面に無電解ＮｉＰメッキ膜を形成し表面を研磨することで、Ｒａが１０Å以下に研磨された磁気ディスク用アルミニウム合金基板が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスクにおいては、面記録密度の飛躍的な向上が図られており、近い将来には、１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２に達する勢いである。一般に、面記録密度は、円周方向の記録密度（ＢＰＩ：Ｂｉｔ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）と半径方向の記録密度（Ｔｒａｃｋ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）の積として表される。上記のような面記録密度の飛躍的な向上は、この内、半径方向の記録密度の増大に負うところが大きい。半径方向の記録密度を高めるためには、情報の書き込み、読み取りのための磁気ヘッドの性能向上、および、この磁気ヘッドを磁気ディスク上で０．１μｍ以下の超低空で安定して浮上させることが必要である。また、所定の半径位置に、超短時間で磁気ヘッドを位置決めするための技術開発も必要である。
【０００５】
ここで、本発明者らは、磁気ディスクの表面状態、特に平坦度と磁気ヘッドの浮上安定性の関係について検討した。その結果、半径方向への高速な移動を含め、磁気ヘッドの安定浮上には、磁気ディスクの平坦度が大きく影響することが明らかとなった。つまり、磁気ヘッドを超低空で安定に浮上させるためには、磁気ディスクの平坦度を出来る限り小さく（高平坦化）することが必要であることを見出したのである。
【０００６】
なお、このような磁気ディスクの平坦度は、磁気ディスクに用いられるアルミニウム合金基板の平坦度により決定される。そして、このアルミニウム合金基板の平坦度には、アルミニウム合金基板の加圧焼鈍時の積み重ね枚数や、スペーサーの平坦度が大きく影響することが知られている。例えば、アルミニウム合金基板の平坦度を小さくするために、アルミニウム合金基板の積み重ね枚数を少なくしたり、スペーサーの平坦度を小さくする等の取組みが成されている。ここで、アルミニウム合金基板の平坦度とは、アルミニウム合金基板全体の反りで、例えば、光学的にフラットなガラス板の上にアルミニウム合金基板を置いた場合の、アルミニウム合金基板とガラス板接触面との間に生じた隙間の最大高さをいう。
【０００７】
そこで、本発明者らは、アルミニウム合金基板の平坦度を決定付ける加圧焼鈍プロセスに注目し、高面記録密度化に対応できるような平坦度の小さいアルミニウム合金基板を開発するため、更に鋭意研究を進めた。ところが、平坦度の小さいスペーサーを用いて、従来と同一な条件でアルミニウム合金基板を積み重ね、同一な条件で加圧焼鈍を行っているにも関わらず、平坦度の非常に大きいアルミニウム合金基板が発生した。
【０００８】
このような大きな平坦度を有するアルミニウム合金基板を用いた場合は、その後の研削やＮｉＰメッキ膜形成後の研磨によっても平坦度は改善されない。従って、このようなアルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクでは、前記のように磁気ヘッドの安定浮上に難があり、今後の更なる面記録密度の向上において問題となる。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑み成されたものであり、平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法およびこれにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記したアルミニウム合金基板の平坦度が悪化した原因を明らかにするため、本発明者らは、先ず、アルミニウム合金基板内での板厚分布と平坦度の関係を調査した。その結果、アルミニウム合金基板内での板厚分布が加圧焼鈍により得られたアルミニウム合金基板の平坦度に大きく影響していることを見出し、本発明を成したものである。
【００１１】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が０．０２ｍｍ２以下の板厚面積和を有し、この板厚面積和が、前記アルミニウム合金基板の圧延方向に平行で、前記アルミニウム合金基板の内周円の外側に５ｍｍ離れた位置で、前記アルミニウム合金基板の外周円の内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線に対して測定して得られた板厚測定値から、横軸を測定開始点から測定終了点までの距離、縦軸を板厚として板厚分布曲線を作成し、前記板厚分布曲線の測定開始点および測定終了点の両板厚測定値を結ぶ基準直線と前記板厚分布曲線とで囲まれた領域の面積和で定義される磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法として構成したものである。
【００１２】
このように構成すれば、アルミニウム合金基板の所定位置での板厚分布が板厚面積和として計算され、その板厚面積和が所定値以下のアルミニウム合金基板が加圧焼鈍される。その結果、加圧焼鈍工程において、歪が矯正されたアルミニウム合金基板が得られる。
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いて作製されたアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施すことにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が０．０２ｍｍ２以下の板厚面積和を有し、この板厚面積和が、前記アルミニウム合金基板の圧延方向に平行で、前記アルミニウム合金基板の内周円の外側に５ｍｍ離れた位置で、前記アルミニウム合金基板の外周円の内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線に対して測定して得られた板厚測定値から、横軸を測定開始点から測定終了点までの距離、縦軸を板厚として板厚分布曲線を作成し、前記板厚分布曲線の測定開始点および測定終了点の両板厚測定値を結ぶ基準直線と前記板厚分布曲線とで囲まれた領域の面積和で定義される磁気ディスク用アルミニウム合金基板として構成したものである。
【００１４】
このように構成すれば、アルミニウム合金基板が、アルミニウム合金基板の所定位置での板厚分布により計算された板厚面積和として、所定値以下を有する。その結果、荷重を加えながらの焼鈍により、歪が矯正されたアルミニウム合金基板となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の１形態について、図面を参照して説明する。図１はアルミニウム合金基板の板厚測定位置を示す説明図、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は板厚分布曲線および板厚面積和を示す説明図、図３は加圧焼鈍工程の１形態を示す説明図である。
【００１６】
本発明の磁気ディスク用アルミニウム合金基板（以下、アルミニウム合金基板と称す）について説明する。
図１に示すように、アルミニウム合金基板２は、アルミニウム合金板（図示せず）を外周円Ｂ、内周円Ａを有するドーナツ形状に打抜くことにより製造され、後記する所定の板厚面積和を有し、さらに荷重を加えながらの焼鈍が施されたものである。その製造方法の詳細については後記する。
【００１７】
アルミニウム合金基板２で使用されるアルミニウム合金は、磁気ディスク用に供されるものであれば、どのような合金種から作製されたものであっても差し支えない。しかしながら、▲１▼軽量であること、▲２▼非磁性であること、▲３▼高速回転に耐える剛性を有すること、▲４▼切削又は研削加工により良好な表面粗度が容易に得られること、等の理由により、ＪＩＳ Ｈ４０００で規定されているＡｌ−Ｍｇ合金の５０００系合金が使用される。例えば、Ｍｇが３．５乃至４．５質量％、Ｆｅが０．５０質量％以下、Ｓｉが０．４０質量％以下、Ｍｎが０．２０〜０．７質量％、Ｃｒが０．０５乃至０．２５質量％、Ｃｕが０．１０質量％以下、Ｔｉが０．１５質量％以下、Ｚｎが０．２５質量％以下、残部がＡｌである５０８６合金が好ましい。
【００１８】
また、アルミニウム合金基板２の板厚、サイズについても、磁気ディスクとして使用される範囲であれば、特に限定されない。例えば、板厚としては０．８０ｍｍ、１．００ｍｍ、１．２７ｍｍ等が使用されている。そして、サイズは、図１に示すように、アルミニウム合金基板２の外径として外周円Ｂの直径、内径として内周円Ａの直径が規定され、例えば、３．５インチタイプのＨＤＤ用としてのアルミニウム合金基板２の外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍが使用されている。
【００１９】
また、アルミニウム合金基板２の板厚面積和は、以下に示す定義により得られたものである。まず、図１に示すように、アルミニウム合金基板２の圧延方向に平行で、アルミニウム合金基板２の内周円Ａの外側に５ｍｍ離れた位置で、アルミニウム合金基板２の外周円Ｂの内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線Ｃにおいて、この板厚測定直線Ｃの一端（測定開始点Ｐ１）から他端（測定終了点Ｐ２）までの板厚を測定する。なお、板厚測定には、接触型（例えば、マイクロメータ）あるいは非接触型（例えば、静電容量式板厚計）の板厚測定機を適宜用いることができる。
【００２０】
つぎに、図２（ａ）に示すように、横軸に測定開始点Ｐ１から測定終了点Ｐ２までの距離（単位はｍｍ）、縦軸に板厚（単位は×１０−３ｍｍ）として、前記で測定した板厚値をプロットして得られた曲線を板厚分布曲線Ｗとする。ここで、板厚分布曲線Ｗは、板厚の連続測定によるものでなく、一定の測定間隔、例えば、５ｍｍ間隔で測定した各板厚値の近似曲線であってもよい。そして、この板厚分布曲線Ｗの測定開始点Ｐ１および測定終了点Ｐ２の両板厚測定値を基準直線Ｌで結ぶ。
【００２１】
そして、前記板厚分布曲線Ｗと基準直線Ｌとで囲まれた領域の面積和を板厚面積和Ｓとして定義する。また、面積和は、板厚分布曲線Ｗと基準直線Ｌとで囲まれた領域の基準直線Ｌよりも上の領域面積と、基準直線Ｌよりも下の領域面積の合計である。そして、板厚分布曲線Ｗと基準直線Ｌは、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかの形態をとり、図２（ａ）の場合には、面積和は上下の領域面積の合計となる。また、図２（ｂ）の場合には、面積和は上の領域面積に下の領域面積０を合計したものとなる。さらに、図２（ｃ）の場合には、面積和は下の領域面積に上の領域面積０を合計したものとなる。そして、本発明においては、板厚面積和Ｓを０．０２ｍｍ２以下とすることにより、荷重を加えながらの焼鈍において、アルミニウム基板２の歪が矯正される。その結果、アルミニウム合金基板２が５μｍ以下という小さな平坦度を有することとなり、また、そのアルミニウム合金基板２で作製された磁気ディスクも小さな平坦度を有することとなり、磁気ディスクの高面記録密度化にも対応できる。
【００２２】
また、板厚測定直線Ｃの位置は以下の知見から設定されたものである。アルミニウム合金基板２の平坦度は、後記する製造方法におけるアルミニウム合金板（図示せず）の製造の際の圧延ローラの状態に大きく影響される。そして、そのアルミニウム合金板を打抜いて製造されたアルミニウム合金基板２においては、そのアルミニウム合金基板２の圧延方向の板厚分布情報に、その平坦度が大きく反映されることが判明した。また、板厚測定直線Ｃの位置（内周円Ａの外側に５ｍｍ、外周円Ｂの内側に５ｍｍ、圧延方向に平行）は、板厚側定直線Ｃが圧延方向の板厚分布情報を最も多くとれる測定長を有する位置として設定したものである。
【００２３】
つぎに、本発明のアルミニウム合金基板の製造方法について説明する。
アルミニウム合金基板の製造方法は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む。そして、打抜かれたアルミニウム合金基板が所定値以下の面積和を有する。
【００２４】
（打抜工程）
まず、本発明で用いられるアルミニウム合金板は、アルミニウム合金を溶解、鋳造、均質化処理、熱間圧延および冷間圧延を行なう一般的な方法により得られる。また、溶解時にアルミニウムに各種元素を添加することで、所望の特性を有するアルミニウム合金とすることができる。また、鋳造により作製されたアルミニウム合金の鋳塊を圧延する際に、圧延条件等を変更することで、作成されるアルミニウム合金板の板厚、強度等を変更することが可能である。
【００２５】
前記のように所望のアルミニウム合金板を得た後、図１に示すように、アルミニウム合金板（図示せず）を打抜きプレス機（図示せず）により所定サイズのドーナツ形状に打抜いて、外周円Ｂ、内周円Ａを有するアルミニウム合金基板２を作製する。なお、前記アルミニウム合金板の幅とアルミニウム合金基板２の外径（外周円Ｂの直径）により、アルミニウム合金板の幅方向に１枚または複数枚のアルミニウム合金基板２を打抜き、アルミニウム合金板を長手方向（圧延方向）に移動しながら前記打抜き作業を繰返すことにより、複数枚のアルミニウム合金基板２を作製する。また、この状態では、アルミニウム合金基板２の平坦度は１００μｍ以上であるので、後記する加圧焼鈍により平坦度を５μｍ以下にまで改善して、磁気ディスクの高面記録密度化に対応する必要がある。
【００２６】
（選別工程）
つぎに、本発明の製造方法においては、後記するアルミニウム合金基板の平坦度を改善する加圧焼鈍工程に先立って、加圧焼鈍するアルミニウム合金基板として、前記で定義した板厚面積和を有するアルミニウム合金基板を選別することにより、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度をより小さくすることが可能となる。
【００２７】
そして、磁気ディスクの高面記録密度化に対応するために求められる５μｍ以下の平坦度を有するアルミニウム合金基板を得るためには、この選別工程において、前記で定義した板厚面積和が０．０２ｍｍ２以下であるアルミニウム合金基板を選別する必要がある。
【００２８】
しかしながら、打抜工程前のアルミニウム合金板の板厚が均一であったり、予め、打抜き条件等が設定されていて、打抜かれたアルミニウム合金基板が前記で定義した板厚面積和０．０２ｍｍ２以下を有していれば、選別工程を省略することができる。
【００２９】
（加圧焼鈍工程）
引き続いて、図３に示すように、前記で選別されたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂに、以下に示す加圧焼鈍を施すことによってアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪が矯正されて、平坦度５μｍ以下となる。
【００３０】
この場合、図３に示すように、所定枚数のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが積み重ねられる（この塊をブロック２Ａ、２Ｂと称す）。このブロック２Ａ、２Ｂ内の、少なくとも１枚のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが、その面積和が０．０２ｍｍ２を超えたものがあると、加圧焼鈍後のそれ自体の平坦度が、また、場合によってはブロック２Ａ、２Ｂ内の全てのアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度が、５μｍを超えたものとなる。更に、その後に、板厚面積和が０．０２ｍｍ２を超えたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの表面の研削を行う場合には、両面研削機（図示せず）内で板厚が揃わず、研削に長時間を要することとなる。
【００３１】
図３に示すように、敷鉄板１にボルト４をねじ込んで取付け、ボルト４にはめ合わせて、ドーナツ形状に打抜いたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂをスペーサー７を介して水平に所定枚数積み重ねてブロック２Ａ、２Ｂを作製する。このブロック２Ａ、２Ｂをスペーサー７を介して敷鉄板１上に所定段数積み重ね、その最上部に押さえ鉄板３を置く。そして、ボルト４に耐熱性スプリング６をはめあわせ、ボルト４の上端部にねじ込んだナット５によりスプリング６を上端から加圧する（荷重をかける）ことにより、押さえ鉄板３との間でたわませる。こうして敷鉄板１と押さえ鉄板３とにわたりスプリング６、ナット５、ボルト４を介して、スプリング力により数ｋｇ／ｃｍ２程度の締め付け荷重がアルミニウム合金基板２ａ、２ｂに加えられる。この状態で炉中に入れる等して加圧焼鈍が施される。この加圧焼鈍により、スペーサー７間に積み重ねられたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪が矯正され、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度が向上する。
【００３２】
また、耐熱性スプリング６は、前記加圧焼鈍条件に対し充分な耐性があるものを使用する必要があり、例えば、合金工具鋼ＳＫＤ−４、１８％Ｎｉマルエージング鋼等によりつくる。その耐熱性スプリング６の締め付け高さを調整することにより、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの合金種、板厚、サイズに応じた適正加圧力をスプリング力によって任意に加えることができる。
【００３３】
また、前記のスペーサー７は、前記加圧焼鈍条件に対し充分な耐性があるものを使用する必要があり、例えば、アルミニウム合金製のスペーサー７の使用が好ましい。そして、このスペーサー７間に積み重ねられたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪矯正度を考慮して、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂと同種の合金種を使用することがより好ましい。また、スペーサー７の平坦度は、そのスペーサー７間に積み重ねられたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度に大きく影響するため、小さな平坦度を有することが必要であり、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度より小さい平坦度を有するスペーサー７を使用するのが好ましい。例えば、平坦度５μｍ以下のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂを得る際には、平坦度が５μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下になるように切削加工等により平坦度を調整したスペーサー７を使用する。
【００３４】
また、図３では、スプリング６によりアルミニウム合金基板２ａ、２ｂに締め付け荷重を加えているが、その方法はスプリング６に限定されない。例えば、その荷重が不安定にならず、平坦度５μｍ以下のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが得られるのであれば、ボルト４とナット５、または重し（図示せず）による方法でも構わない。
【００３５】
また、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの積み重ね枚数も、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度に大きく影響し、積み重ね枚数が多すぎると、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪が矯正されず平坦度が悪くなる（大きくなる）。したがって、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの合金種、板厚、サイズにより適宜決定する。例えば、合金種５０８６、板厚０．８０ｍｍ、３．５インチサイズのアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの場合は、３０〜４０枚／ブロックが好ましい、より好ましくは２０枚／ブロックである。前記枚数より多くなると、磁気ディスクの高面記録密度化に対応するために求められる平坦度５μｍ以下のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが得られない場合がある。
【００３６】
また、加圧焼鈍の温度、時間は、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの合金種によって適宜選択される。例えば、アルミニウム合金種５０８６で焼鈍温度３２０℃、焼鈍時間２時間が好ましい。
【００３７】
【実施例】
以下に具体的な実施例を示す。
（実施例１）
（１）打抜工程
合金種が５０８６、板厚が０．８０ｍｍのアルミニウム合金板から、打抜きプレス機により、図１に示すような、３．５インチサイズのドーナツ形状のアルミニウム合金基板２を作製した。
【００３８】
（２）選別工程
前記で作製されたアルミニウム合金基板２の板厚を静電容量式板厚計（小野測器ＣＬ−２５０）で測定し、図２で定義された面積和が０．０２ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板を選別しサンプルとした。実施例１においては、表１に示すように、サンプルの面積和は０．００３８ｍｍ２である。
【００３９】
（３）加圧焼鈍工程
図３に示すように、前記で選別されたサンプル（アルミニウム合金基板２ａ）を１枚と、その他に予め準備した面積和０．００５ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板２ｂを１９枚とを積み重ねてブロック２Ａを作製した。なお、ブロック２Ａにおいては、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）がブロック２Ａの中央位置に配置されるように、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）を含む２０枚のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂを積み重ねた。また、面積和０．００５ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板２ｂは前記選別工程で選別されたものを使用してもよい。
【００４０】
さらに、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）を含まず、面積和０．００５ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板２ｂのみを２０枚積み重ねたブロック２Ｂを１０ブロック作製した。そして、ブロック２Ａとブロック２Ｂからなるブロック山の中央位置に、ブロック２Ａが配置されるようにブロック２Ａ、２Ｂを積み重ね、以下の条件により、加圧焼鈍した。
【００４１】
＜加圧焼鈍条件＞
ブロック数 ：１１
積み付け枚数 ：２０枚／ブロック
スペーサーの厚さ：２５ｍｍ、スペーサーの平坦度：３μｍ
締め付け荷重 ：２．０ｋｇ／ｃｍ２（１９．６×１０４Ｐａ）
焼鈍温度 ：３２０℃
焼鈍時間 ：２時間
加圧焼鈍後のブロック２Ａ内のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂについて、平坦度の大きさを平坦度測定機（商品名：ＺＹＧＯ Ｍｅｓａ）にて測定した。その平坦度の平均値、板厚分布の信頼限界上限値（平均値＋３×（標準偏差））を表１に記載した。
【００４２】
（実施例２〜７）
実施例１と同様に打抜、選別、加圧焼鈍を行なった。ただし、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）の面積和は、本発明の請求範囲０．０２ｍｍ２以下を満足する表１に記載されたものとした。
【００４３】
（比較例１〜４）
実施例１と同様に打抜、選別、加圧焼鈍を行なった。ただし、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）の面積和は、本発明の請求範囲０．０２ｍｍ２以下を満足しない０．０２ｍｍ２を超える表１に記載されたものとした。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１の結果より、実施例１〜７においては、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度の平均値および信頼限界上限値が５μｍ以下であった。したがって、加圧焼鈍前のアルミニウム合金基板の面積和が０．０２ｍｍ２以下であるものを使用した場合には、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度は５μｍ以下を満足することが判明した。
【００４６】
また、比較例１〜４においては、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度の平均値は５μｍ以下であるが、信頼限界上限値は５μｍを超えてしまった。したがって、加圧焼鈍前のアルミニウム合金基板の面積和が０．０２ｍｍ２を超えるものを１枚でも使用した場合には、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度は５μｍを超えるものが発生する可能性があることが判明した。
【００４７】
ここでは、ブロック２Ａ内の１枚のアルミニウム合金基板２ａが、本発明による請求範囲を満足しない場合について述べたが、ブロック２Ａ内の全てが、本発明による請求範囲を満足しないアルミニウム合金基板を用いた場合には、平坦度は前記した以上に大幅に悪化した。
【００４８】
また、本実施例では、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂのサイズが３．５インチのものについて述べたが、２．５インチあるいはこれら以外のサイズのアルミニウム合金基板２ａ、２ｂでも同様の効果が得られた。更に、板厚が異なるアルミニウム合金基板２ａ、２ｂでも同様である。
【００４９】
なお、ブロック２Ａ、２Ｂ内のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの積み重ね枚数、ブロック２Ａのブロック山での位置（中央位置以外）、締め付け荷重等の加圧焼鈍条件を変更しても同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、アルミニウム合金板を打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が所定の板厚面積和を有する。その結果、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法が得られる。
【００５１】
また、本発明は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いて作製されたアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施すことにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が所定の板厚面積和を有する。その結果、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアルミニウム合金基板の板厚測定位置を示す説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明のアルミニウム合金基板の板厚分布曲線および板厚面積和を示す説明図である。
【図３】本発明の加圧焼鈍工程の１形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 敷鉄板
２、２ａ、２ｂ アルミニウム合金基板
２Ａ、２Ｂ ブロック
３ 押さえ鉄板
４ ボルト
５ ナット
６ 耐熱性スプリング
７ スペーサー
Ａ 内周円
Ｂ 外周円
Ｃ 板厚測定直線
Ｐ１ 測定開始点
Ｐ２ 測定終了点
Ｌ 基準直線
Ｓ 板厚面積和
Ｗ 板厚分布曲線
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金板から磁気ディスク用アルミニウム合金基板を作製する磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法および磁気ディスク用アルミニウム合金基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク用基板としては、軽量、非磁性で、加工性に優れたアルミニウム合金が使われている。しかし、耐衝撃性に求められる表面硬度が低く、また、高面記録密度化に重要な役割を果たす高平滑性が得られ難い等のため、一般には、無電解ＮｉＰメッキされたアルミニウム合金基板が、磁気ディスク用基板として用いられている。なお、その製造方法は、以下の通りである。
【０００３】
先ず、所望の合金種、調質および板厚に調整されたアルミニウム合金板が打抜きプレスにより所定のドーナツ形状に打抜かれ、アルミニウム合金基板が作製される。このアルミニウム合金基板に、均一な特性を持たせるためのＯ材化、更に、平坦度を向上させるための加圧焼鈍が施される。加圧焼鈍については、例えば、特開昭６２−２４０１１２号公報に、アルミニウム合金基板がスペーサー間に積み重ねられ、加圧しながら焼鈍することが記載されている。その後、アルミニウム合金基板の内外径部には、所定の端面加工が施される。そして、このアルミニウム合金基板を、両面研削機に予めセットされたキャリアのポケット内にセットし、目標の板厚になるまで研削する。このようにして得られたアルミニウム合金基板は、中心線平均粗さＲａで１００Å程度と非常に平滑な表面状態を有している。しかし、この状態でも磁気ディスクとしての要求仕様を満足することはできず、その後更に、全面に無電解ＮｉＰメッキ膜を形成し表面を研磨することで、Ｒａが１０Å以下に研磨された磁気ディスク用アルミニウム合金基板が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスクにおいては、面記録密度の飛躍的な向上が図られており、近い将来には、１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２に達する勢いである。一般に、面記録密度は、円周方向の記録密度（ＢＰＩ：Ｂｉｔ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）と半径方向の記録密度（Ｔｒａｃｋ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）の積として表される。上記のような面記録密度の飛躍的な向上は、この内、半径方向の記録密度の増大に負うところが大きい。半径方向の記録密度を高めるためには、情報の書き込み、読み取りのための磁気ヘッドの性能向上、および、この磁気ヘッドを磁気ディスク上で０．１μｍ以下の超低空で安定して浮上させることが必要である。また、所定の半径位置に、超短時間で磁気ヘッドを位置決めするための技術開発も必要である。
【０００５】
ここで、本発明者らは、磁気ディスクの表面状態、特に平坦度と磁気ヘッドの浮上安定性の関係について検討した。その結果、半径方向への高速な移動を含め、磁気ヘッドの安定浮上には、磁気ディスクの平坦度が大きく影響することが明らかとなった。つまり、磁気ヘッドを超低空で安定に浮上させるためには、磁気ディスクの平坦度を出来る限り小さく（高平坦化）することが必要であることを見出したのである。
【０００６】
なお、このような磁気ディスクの平坦度は、磁気ディスクに用いられるアルミニウム合金基板の平坦度により決定される。そして、このアルミニウム合金基板の平坦度には、アルミニウム合金基板の加圧焼鈍時の積み重ね枚数や、スペーサーの平坦度が大きく影響することが知られている。例えば、アルミニウム合金基板の平坦度を小さくするために、アルミニウム合金基板の積み重ね枚数を少なくしたり、スペーサーの平坦度を小さくする等の取組みが成されている。ここで、アルミニウム合金基板の平坦度とは、アルミニウム合金基板全体の反りで、例えば、光学的にフラットなガラス板の上にアルミニウム合金基板を置いた場合の、アルミニウム合金基板とガラス板接触面との間に生じた隙間の最大高さをいう。
【０００７】
そこで、本発明者らは、アルミニウム合金基板の平坦度を決定付ける加圧焼鈍プロセスに注目し、高面記録密度化に対応できるような平坦度の小さいアルミニウム合金基板を開発するため、更に鋭意研究を進めた。ところが、平坦度の小さいスペーサーを用いて、従来と同一な条件でアルミニウム合金基板を積み重ね、同一な条件で加圧焼鈍を行っているにも関わらず、平坦度の非常に大きいアルミニウム合金基板が発生した。
【０００８】
このような大きな平坦度を有するアルミニウム合金基板を用いた場合は、その後の研削やＮｉＰメッキ膜形成後の研磨によっても平坦度は改善されない。従って、このようなアルミニウム合金基板を用いた磁気ディスクでは、前記のように磁気ヘッドの安定浮上に難があり、今後の更なる面記録密度の向上において問題となる。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑み成されたものであり、平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法およびこれにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記したアルミニウム合金基板の平坦度が悪化した原因を明らかにするため、本発明者らは、先ず、アルミニウム合金基板内での板厚分布と平坦度の関係を調査した。その結果、アルミニウム合金基板内での板厚分布が加圧焼鈍により得られたアルミニウム合金基板の平坦度に大きく影響していることを見出し、本発明を成したものである。
【００１１】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が０．０２ｍｍ２以下の板厚面積和を有し、この板厚面積和が、前記アルミニウム合金基板の圧延方向に平行で、前記アルミニウム合金基板の内周円の外側に５ｍｍ離れた位置で、前記アルミニウム合金基板の外周円の内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線に対して測定して得られた板厚測定値から、横軸を測定開始点から測定終了点までの距離、縦軸を板厚として板厚分布曲線を作成し、前記板厚分布曲線の測定開始点および測定終了点の両板厚測定値を結ぶ基準直線と前記板厚分布曲線とで囲まれた領域の面積和で定義される磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法として構成したものである。
【００１２】
このように構成すれば、アルミニウム合金基板の所定位置での板厚分布が板厚面積和として計算され、その板厚面積和が所定値以下のアルミニウム合金基板が加圧焼鈍される。その結果、加圧焼鈍工程において、歪が矯正されたアルミニウム合金基板が得られる。
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いて作製されたアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施すことにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が０．０２ｍｍ２以下の板厚面積和を有し、この板厚面積和が、前記アルミニウム合金基板の圧延方向に平行で、前記アルミニウム合金基板の内周円の外側に５ｍｍ離れた位置で、前記アルミニウム合金基板の外周円の内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線に対して測定して得られた板厚測定値から、横軸を測定開始点から測定終了点までの距離、縦軸を板厚として板厚分布曲線を作成し、前記板厚分布曲線の測定開始点および測定終了点の両板厚測定値を結ぶ基準直線と前記板厚分布曲線とで囲まれた領域の面積和で定義される磁気ディスク用アルミニウム合金基板として構成したものである。
【００１４】
このように構成すれば、アルミニウム合金基板が、アルミニウム合金基板の所定位置での板厚分布により計算された板厚面積和として、所定値以下を有する。その結果、荷重を加えながらの焼鈍により、歪が矯正されたアルミニウム合金基板となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の１形態について、図面を参照して説明する。図１はアルミニウム合金基板の板厚測定位置を示す説明図、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は板厚分布曲線および板厚面積和を示す説明図、図３は加圧焼鈍工程の１形態を示す説明図である。
【００１６】
本発明の磁気ディスク用アルミニウム合金基板（以下、アルミニウム合金基板と称す）について説明する。
図１に示すように、アルミニウム合金基板２は、アルミニウム合金板（図示せず）を外周円Ｂ、内周円Ａを有するドーナツ形状に打抜くことにより製造され、後記する所定の板厚面積和を有し、さらに荷重を加えながらの焼鈍が施されたものである。その製造方法の詳細については後記する。
【００１７】
アルミニウム合金基板２で使用されるアルミニウム合金は、磁気ディスク用に供されるものであれば、どのような合金種から作製されたものであっても差し支えない。しかしながら、▲１▼軽量であること、▲２▼非磁性であること、▲３▼高速回転に耐える剛性を有すること、▲４▼切削又は研削加工により良好な表面粗度が容易に得られること、等の理由により、ＪＩＳ Ｈ４０００で規定されているＡｌ−Ｍｇ合金の５０００系合金が使用される。例えば、Ｍｇが３．５乃至４．５質量％、Ｆｅが０．５０質量％以下、Ｓｉが０．４０質量％以下、Ｍｎが０．２０〜０．７質量％、Ｃｒが０．０５乃至０．２５質量％、Ｃｕが０．１０質量％以下、Ｔｉが０．１５質量％以下、Ｚｎが０．２５質量％以下、残部がＡｌである５０８６合金が好ましい。
【００１８】
また、アルミニウム合金基板２の板厚、サイズについても、磁気ディスクとして使用される範囲であれば、特に限定されない。例えば、板厚としては０．８０ｍｍ、１．００ｍｍ、１．２７ｍｍ等が使用されている。そして、サイズは、図１に示すように、アルミニウム合金基板２の外径として外周円Ｂの直径、内径として内周円Ａの直径が規定され、例えば、３．５インチタイプのＨＤＤ用としてのアルミニウム合金基板２の外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍが使用されている。
【００１９】
また、アルミニウム合金基板２の板厚面積和は、以下に示す定義により得られたものである。まず、図１に示すように、アルミニウム合金基板２の圧延方向に平行で、アルミニウム合金基板２の内周円Ａの外側に５ｍｍ離れた位置で、アルミニウム合金基板２の外周円Ｂの内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線Ｃにおいて、この板厚測定直線Ｃの一端（測定開始点Ｐ１）から他端（測定終了点Ｐ２）までの板厚を測定する。なお、板厚測定には、接触型（例えば、マイクロメータ）あるいは非接触型（例えば、静電容量式板厚計）の板厚測定機を適宜用いることができる。
【００２０】
つぎに、図２（ａ）に示すように、横軸に測定開始点Ｐ１から測定終了点Ｐ２までの距離（単位はｍｍ）、縦軸に板厚（単位は×１０−３ｍｍ）として、前記で測定した板厚値をプロットして得られた曲線を板厚分布曲線Ｗとする。ここで、板厚分布曲線Ｗは、板厚の連続測定によるものでなく、一定の測定間隔、例えば、５ｍｍ間隔で測定した各板厚値の近似曲線であってもよい。そして、この板厚分布曲線Ｗの測定開始点Ｐ１および測定終了点Ｐ２の両板厚測定値を基準直線Ｌで結ぶ。
【００２１】
そして、前記板厚分布曲線Ｗと基準直線Ｌとで囲まれた領域の面積和を板厚面積和Ｓとして定義する。また、面積和は、板厚分布曲線Ｗと基準直線Ｌとで囲まれた領域の基準直線Ｌよりも上の領域面積と、基準直線Ｌよりも下の領域面積の合計である。そして、板厚分布曲線Ｗと基準直線Ｌは、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかの形態をとり、図２（ａ）の場合には、面積和は上下の領域面積の合計となる。また、図２（ｂ）の場合には、面積和は上の領域面積に下の領域面積０を合計したものとなる。さらに、図２（ｃ）の場合には、面積和は下の領域面積に上の領域面積０を合計したものとなる。そして、本発明においては、板厚面積和Ｓを０．０２ｍｍ２以下とすることにより、荷重を加えながらの焼鈍において、アルミニウム基板２の歪が矯正される。その結果、アルミニウム合金基板２が５μｍ以下という小さな平坦度を有することとなり、また、そのアルミニウム合金基板２で作製された磁気ディスクも小さな平坦度を有することとなり、磁気ディスクの高面記録密度化にも対応できる。
【００２２】
また、板厚測定直線Ｃの位置は以下の知見から設定されたものである。アルミニウム合金基板２の平坦度は、後記する製造方法におけるアルミニウム合金板（図示せず）の製造の際の圧延ローラの状態に大きく影響される。そして、そのアルミニウム合金板を打抜いて製造されたアルミニウム合金基板２においては、そのアルミニウム合金基板２の圧延方向の板厚分布情報に、その平坦度が大きく反映されることが判明した。また、板厚測定直線Ｃの位置（内周円Ａの外側に５ｍｍ、外周円Ｂの内側に５ｍｍ、圧延方向に平行）は、板厚側定直線Ｃが圧延方向の板厚分布情報を最も多くとれる測定長を有する位置として設定したものである。
【００２３】
つぎに、本発明のアルミニウム合金基板の製造方法について説明する。
アルミニウム合金基板の製造方法は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む。そして、打抜かれたアルミニウム合金基板が所定値以下の面積和を有する。
【００２４】
（打抜工程）
まず、本発明で用いられるアルミニウム合金板は、アルミニウム合金を溶解、鋳造、均質化処理、熱間圧延および冷間圧延を行なう一般的な方法により得られる。また、溶解時にアルミニウムに各種元素を添加することで、所望の特性を有するアルミニウム合金とすることができる。また、鋳造により作製されたアルミニウム合金の鋳塊を圧延する際に、圧延条件等を変更することで、作成されるアルミニウム合金板の板厚、強度等を変更することが可能である。
【００２５】
前記のように所望のアルミニウム合金板を得た後、図１に示すように、アルミニウム合金板（図示せず）を打抜きプレス機（図示せず）により所定サイズのドーナツ形状に打抜いて、外周円Ｂ、内周円Ａを有するアルミニウム合金基板２を作製する。なお、前記アルミニウム合金板の幅とアルミニウム合金基板２の外径（外周円Ｂの直径）により、アルミニウム合金板の幅方向に１枚または複数枚のアルミニウム合金基板２を打抜き、アルミニウム合金板を長手方向（圧延方向）に移動しながら前記打抜き作業を繰返すことにより、複数枚のアルミニウム合金基板２を作製する。また、この状態では、アルミニウム合金基板２の平坦度は１００μｍ以上であるので、後記する加圧焼鈍により平坦度を５μｍ以下にまで改善して、磁気ディスクの高面記録密度化に対応する必要がある。
【００２６】
（選別工程）
つぎに、本発明の製造方法においては、後記するアルミニウム合金基板の平坦度を改善する加圧焼鈍工程に先立って、加圧焼鈍するアルミニウム合金基板として、前記で定義した板厚面積和を有するアルミニウム合金基板を選別することにより、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度をより小さくすることが可能となる。
【００２７】
そして、磁気ディスクの高面記録密度化に対応するために求められる５μｍ以下の平坦度を有するアルミニウム合金基板を得るためには、この選別工程において、前記で定義した板厚面積和が０．０２ｍｍ２以下であるアルミニウム合金基板を選別する必要がある。
【００２８】
しかしながら、打抜工程前のアルミニウム合金板の板厚が均一であったり、予め、打抜き条件等が設定されていて、打抜かれたアルミニウム合金基板が前記で定義した板厚面積和０．０２ｍｍ２以下を有していれば、選別工程を省略することができる。
【００２９】
（加圧焼鈍工程）
引き続いて、図３に示すように、前記で選別されたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂに、以下に示す加圧焼鈍を施すことによってアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪が矯正されて、平坦度５μｍ以下となる。
【００３０】
この場合、図３に示すように、所定枚数のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが積み重ねられる（この塊をブロック２Ａ、２Ｂと称す）。このブロック２Ａ、２Ｂ内の、少なくとも１枚のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが、その面積和が０．０２ｍｍ２を超えたものがあると、加圧焼鈍後のそれ自体の平坦度が、また、場合によってはブロック２Ａ、２Ｂ内の全てのアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度が、５μｍを超えたものとなる。更に、その後に、板厚面積和が０．０２ｍｍ２を超えたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの表面の研削を行う場合には、両面研削機（図示せず）内で板厚が揃わず、研削に長時間を要することとなる。
【００３１】
図３に示すように、敷鉄板１にボルト４をねじ込んで取付け、ボルト４にはめ合わせて、ドーナツ形状に打抜いたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂをスペーサー７を介して水平に所定枚数積み重ねてブロック２Ａ、２Ｂを作製する。このブロック２Ａ、２Ｂをスペーサー７を介して敷鉄板１上に所定段数積み重ね、その最上部に押さえ鉄板３を置く。そして、ボルト４に耐熱性スプリング６をはめあわせ、ボルト４の上端部にねじ込んだナット５によりスプリング６を上端から加圧する（荷重をかける）ことにより、押さえ鉄板３との間でたわませる。こうして敷鉄板１と押さえ鉄板３とにわたりスプリング６、ナット５、ボルト４を介して、スプリング力により数ｋｇ／ｃｍ２程度の締め付け荷重がアルミニウム合金基板２ａ、２ｂに加えられる。この状態で炉中に入れる等して加圧焼鈍が施される。この加圧焼鈍により、スペーサー７間に積み重ねられたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪が矯正され、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度が向上する。
【００３２】
また、耐熱性スプリング６は、前記加圧焼鈍条件に対し充分な耐性があるものを使用する必要があり、例えば、合金工具鋼ＳＫＤ−４、１８％Ｎｉマルエージング鋼等によりつくる。その耐熱性スプリング６の締め付け高さを調整することにより、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの合金種、板厚、サイズに応じた適正加圧力をスプリング力によって任意に加えることができる。
【００３３】
また、前記のスペーサー７は、前記加圧焼鈍条件に対し充分な耐性があるものを使用する必要があり、例えば、アルミニウム合金製のスペーサー７の使用が好ましい。そして、このスペーサー７間に積み重ねられたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪矯正度を考慮して、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂと同種の合金種を使用することがより好ましい。また、スペーサー７の平坦度は、そのスペーサー７間に積み重ねられたアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度に大きく影響するため、小さな平坦度を有することが必要であり、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度より小さい平坦度を有するスペーサー７を使用するのが好ましい。例えば、平坦度５μｍ以下のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂを得る際には、平坦度が５μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下になるように切削加工等により平坦度を調整したスペーサー７を使用する。
【００３４】
また、図３では、スプリング６によりアルミニウム合金基板２ａ、２ｂに締め付け荷重を加えているが、その方法はスプリング６に限定されない。例えば、その荷重が不安定にならず、平坦度５μｍ以下のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが得られるのであれば、ボルト４とナット５、または重し（図示せず）による方法でも構わない。
【００３５】
また、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの積み重ね枚数も、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの平坦度に大きく影響し、積み重ね枚数が多すぎると、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの歪が矯正されず平坦度が悪くなる（大きくなる）。したがって、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの合金種、板厚、サイズにより適宜決定する。例えば、合金種５０８６、板厚０．８０ｍｍ、３．５インチサイズのアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの場合は、３０〜４０枚／ブロックが好ましい、より好ましくは２０枚／ブロックである。前記枚数より多くなると、磁気ディスクの高面記録密度化に対応するために求められる平坦度５μｍ以下のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂが得られない場合がある。
【００３６】
また、加圧焼鈍の温度、時間は、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂの合金種によって適宜選択される。例えば、アルミニウム合金種５０８６で焼鈍温度３２０℃、焼鈍時間２時間が好ましい。
【００３７】
【実施例】
以下に具体的な実施例を示す。
（実施例１）
（１）打抜工程
合金種が５０８６、板厚が０．８０ｍｍのアルミニウム合金板から、打抜きプレス機により、図１に示すような、３．５インチサイズのドーナツ形状のアルミニウム合金基板２を作製した。
【００３８】
（２）選別工程
前記で作製されたアルミニウム合金基板２の板厚を静電容量式板厚計（小野測器ＣＬ−２５０）で測定し、図２で定義された面積和が０．０２ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板を選別しサンプルとした。実施例１においては、表１に示すように、サンプルの面積和は０．００３８ｍｍ２である。
【００３９】
（３）加圧焼鈍工程
図３に示すように、前記で選別されたサンプル（アルミニウム合金基板２ａ）を１枚と、その他に予め準備した面積和０．００５ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板２ｂを１９枚とを積み重ねてブロック２Ａを作製した。なお、ブロック２Ａにおいては、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）がブロック２Ａの中央位置に配置されるように、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）を含む２０枚のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂを積み重ねた。また、面積和０．００５ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板２ｂは前記選別工程で選別されたものを使用してもよい。
【００４０】
さらに、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）を含まず、面積和０．００５ｍｍ２以下のアルミニウム合金基板２ｂのみを２０枚積み重ねたブロック２Ｂを１０ブロック作製した。そして、ブロック２Ａとブロック２Ｂからなるブロック山の中央位置に、ブロック２Ａが配置されるようにブロック２Ａ、２Ｂを積み重ね、以下の条件により、加圧焼鈍した。
【００４１】
＜加圧焼鈍条件＞
ブロック数 ：１１
積み付け枚数 ：２０枚／ブロック
スペーサーの厚さ：２５ｍｍ、スペーサーの平坦度：３μｍ
締め付け荷重 ：２．０ｋｇ／ｃｍ２（１９．６×１０４Ｐａ）
焼鈍温度 ：３２０℃
焼鈍時間 ：２時間
加圧焼鈍後のブロック２Ａ内のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂについて、平坦度の大きさを平坦度測定機（商品名：ＺＹＧＯ Ｍｅｓａ）にて測定した。その平坦度の平均値、板厚分布の信頼限界上限値（平均値＋３×（標準偏差））を表１に記載した。
【００４２】
（実施例２〜７）
実施例１と同様に打抜、選別、加圧焼鈍を行なった。ただし、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）の面積和は、本発明の請求範囲０．０２ｍｍ２以下を満足する表１に記載されたものとした。
【００４３】
（比較例１〜４）
実施例１と同様に打抜、選別、加圧焼鈍を行なった。ただし、サンプル（アルミニウム合金基板２ａ）の面積和は、本発明の請求範囲０．０２ｍｍ２以下を満足しない０．０２ｍｍ２を超える表１に記載されたものとした。
【００４４】
【表１】
表１の結果より、実施例１〜７においては、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度の平均値および信頼限界上限値が５μｍ以下であった。したがって、加圧焼鈍前のアルミニウム合金基板の面積和が０．０２ｍｍ２以下であるものを使用した場合には、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度は５μｍ以下を満足することが判明した。
【００４６】
また、比較例１〜４においては、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度の平均値は５μｍ以下であるが、信頼限界上限値は５μｍを超えてしまった。したがって、加圧焼鈍前のアルミニウム合金基板の面積和が０．０２ｍｍ２を超えるものを１枚でも使用した場合には、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度は５μｍを超えるものが発生する可能性があることが判明した。
【００４７】
ここでは、ブロック２Ａ内の１枚のアルミニウム合金基板２ａが、本発明による請求範囲を満足しない場合について述べたが、ブロック２Ａ内の全てが、本発明による請求範囲を満足しないアルミニウム合金基板を用いた場合には、平坦度は前記した以上に大幅に悪化した。
【００４８】
また、本実施例では、アルミニウム合金基板２ａ、２ｂのサイズが３．５インチのものについて述べたが、２．５インチあるいはこれら以外のサイズのアルミニウム合金基板２ａ、２ｂでも同様の効果が得られた。更に、板厚が異なるアルミニウム合金基板２ａ、２ｂでも同様である。
【００４９】
なお、ブロック２Ａ、２Ｂ内のアルミニウム合金基板２ａ、２ｂの積み重ね枚数、ブロック２Ａのブロック山での位置（中央位置以外）、締め付け荷重等の加圧焼鈍条件を変更しても同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、アルミニウム合金板を打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が所定の板厚面積和を有する。その結果、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法が得られる。
【００５１】
また、本発明は、アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いて作製されたアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施すことにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、前記打抜かれたアルミニウム合金基板が所定の板厚面積和を有する。その結果、加圧焼鈍後のアルミニウム合金基板の平坦度が小さく、磁気ディスクの高面記録密度化に適した磁気ディスク用アルミニウム合金基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアルミニウム合金基板の板厚測定位置を示す説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明のアルミニウム合金基板の板厚分布曲線および板厚面積和を示す説明図である。
【図３】本発明の加圧焼鈍工程の１形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 敷鉄板
２、２ａ、２ｂ アルミニウム合金基板
２Ａ、２Ｂ ブロック
３ 押さえ鉄板
４ ボルト
５ ナット
６ 耐熱性スプリング
７ スペーサー
Ａ 内周円
Ｂ 外周円
Ｃ 板厚測定直線
Ｐ１ 測定開始点
Ｐ２ 測定終了点
Ｌ 基準直線
Ｓ 板厚面積和
Ｗ 板厚分布曲線
Claims (2)
- アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いてアルミニウム合金基板を作製する打抜工程と、このアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施す加圧焼鈍工程を含む磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法であって、
前記打抜かれたアルミニウム合金基板が０．０２ｍｍ２以下の板厚面積和を有し、
この板厚面積和が、
前記アルミニウム合金基板の圧延方向に平行で、前記アルミニウム合金基板の内周円の外側に５ｍｍ離れた位置で、前記アルミニウム合金基板の外周円の内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線に対して測定して得られた板厚測定値から、横軸を測定開始点から測定終了点までの距離、縦軸を板厚として板厚分布曲線を作成し、前記板厚分布曲線の測定開始点および測定終了点の両板厚測定値を結ぶ基準直線と前記板厚分布曲線とで囲まれた領域の面積和で定義されることを特徴とする磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法。 - アルミニウム合金板をドーナツ形状に打抜いて作製されたアルミニウム合金基板に荷重を加えながら焼鈍を施すことにより得られた磁気ディスク用アルミニウム合金基板であって、
前記打抜かれたアルミニウム合金基板が０．０２ｍｍ２以下の板厚面積和を有し、
この板厚面積和が、
前記アルミニウム合金基板の圧延方向に平行で、前記アルミニウム合金基板の内周円の外側に５ｍｍ離れた位置で、前記アルミニウム合金基板の外周円の内側に５ｍｍ離れた位置における板厚測定直線に対して測定して得られた板厚測定値から、横軸を測定開始点から測定終了点までの距離、縦軸を板厚として板厚分布曲線を作成し、前記板厚分布曲線の測定開始点および測定終了点の両板厚測定値を結ぶ基準直線と前記板厚分布曲線とで囲まれた領域の面積和で定義されることを特徴とする磁気ディスク用アルミニウム合金基板。
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-
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