JP3552591B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置に用いられる磁気ディスクの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、代表的な磁気ディスク装置であるハードディスクドライブは、すでに面記録密度が１Ｇｂｉｔ／ｓｑｉｎを越える装置が商品化され、数年後には１０Ｇｂｉｔ／ｓｑｉｎの実用化が議論されるほどの急激な技術進歩が認められる。
【０００３】
高記録密度に伴い磁気記録媒体に対する浮動磁気スライダの浮上量の低減化が要求されてきており、浮上中も何らかの要因でディスク／スライダの接触が発生する可能性が増大している。このような状況下において、記録媒体にはより平滑性が要求されてきている。
【０００４】
しかし、一般に磁気ディスクは、保護膜形成後、あるいは潤滑剤を塗布した後の表面上に、微細な異物や、「異常突起」と呼ばれる微小突起が存在するためにこれらを研磨テープにより除去して適当に突起の高さを低くして表面を仕上げることが行われている。このように物理的な手段によりディスク表面の異常突起や異物を除去する操作は「バーニッシュ」と呼ばれている。
【０００５】
例えば研磨テープによるバーニッシュ工程では、基本的にはアルミナ、ダイヤモンド等の砥石を有機バインダにより可撓性の支持体上に設けた研磨テープを磁気ディスク表面に適当な圧力をかけて当接させ、ディスクと研磨テープを走行させることにより行われる。
【０００６】
このようなバーニッシュ工程として、たとえば磁気ディスク媒体の製造工程において、磁気ディスク媒体表面を研磨テープを用いて加工した後、表面に介在する異物や微小突起のみを有効に除去するために、研磨テープを用い、媒体の周速２５０ｍ／ｍｉｎ以上、テープ加工圧力を５０ｇ／ｍｍ^２以下とした磁気ディスク媒体の製造方法が、特開昭５９−１４８１３４号公報や特公平２−１０４８６号公報に提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研磨テープを用いたバーニッシュ加工では、研磨テープの砥粒の粒径が均一でなく粒径に分布（ムラ）がある場合には、粒径の大きな砥粒やテープから脱落した砥粒がディスク表面を傷つけてエラーの原因をつくり収率の低下を招くという問題があった。また、研磨により生じた研磨粉あるいは研削粉がディスク表面に残存するとヘッドと衝突して摺動耐久性を低下させたり、磁性層や保護膜を傷つけたりする。しかも研磨粉あるいは研削粉がディスク表面に残っていると、液体の潤滑剤や水が毛管現象により残存粒子の周りに寄せ集められ、ヘッド吸着の原因となる。
【０００８】
これらのディスクは品質管理テストで排除されるが、そのため収率が低下することになるという問題点を有していた。このような問題は、研磨テープを用いたバーニッシュ加工だけの問題ではなく、研磨ヘッドや、バフ研磨を用いた場合でも同様であり、研磨粉あるいは研削粉がディスク表面上に残るという問題点を有していた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明の磁気ディスク製造方法は、表面に強磁性層が形成されたスレーブと、強磁性層が形成された前記スレーブの表面に密着させるための押圧板と、前記スレーブと前記押圧板とを密着させるための密着手段と、前記スレーブと前記押圧板との密着状態を離間させるための離間手段とを有し、前記密着手段と前記離間手段によって密着／離間を所定の回数繰り返すことを特徴とするものである。
【００１０】
このことにより、スレーブの表面上に残存していた異物が押圧板側に転写されるか、離間手段によって大気中に排出されるので、異物を確実に排除することができる。従って、スレーブ表面上にヘッドが摺動する際に摺動耐久性を低下させたり、磁性層や保護膜を傷つけたりすることがなくなる。
【００１１】
また、本発明の磁気ディスクの製造方法は、表面に強磁性層が形成されたスレーブと、強磁性層が形成された前記スレーブの表面に密着させるための、前記スレーブよりも硬度の高い基板で形成された押圧板と、前記スレーブと前記押圧板とを密着させるための密着手段と、前記スレーブと前記押圧板との密着状態を離間させるための離間手段とを有し、前記密着手段と前記離間手段によって密着／離間を所定の回数繰り返すことを特徴とするものである。
【００１２】
このことにより、磁気ディスクの表面上に存在する異常突起を形状変形させることによって低減させることができるため、従来のように研磨粉あるいは研削粉が残存することがない。従って、スレーブ表面上にヘッドが摺動する際に摺動耐久性を低下させたり、磁性層や保護膜を傷つけたりすることがなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１〜図５を用いて本実施の形態における磁気記録媒体を製造する方法及び磁気記録装置について説明する。
【００１４】
図１に、本実施の形態の工程のチャートを示す。図１に示したように、ガラス製の磁気ディスクに強磁性層を形成した後に、工程１として、磁気ディスクに潤滑剤を形成し、工程２として磁気ディスクの表面に押圧板を密着／離間させる。
【００１５】
例えば、強磁性層の形成については、ガラス製の基板上に蒸着やスパッタ手段のような乾式めっき手段により磁性層を設ける工程がある。また、通常は磁性層上に蒸着やスパッタ手段のような乾式めっき手段あるいはディッピングやスピンコート法により保護層を設ける工程を行うことによって、磁性層を保護する方法が採られている。工程１は、潤滑剤溶液中に磁気記録媒体を浸けた後に所定の速度で引き上げることによって潤滑剤を塗布する工程である。
【００１６】
次に、図２〜図４を用いて工程２の内容について詳細に説明する。
【００１７】
図２は本実施の形態１における工程２を示す装置の断面図であり、特に離間手段について示している。図３は本実施の形態における工程２を示す装置の断面図であり、特に密着手段について示している。図２において、１は磁気ディスク、即ちスレーブであり、２は磁気ディスク１の表面と密着させるためのシリコン基板、すなわち押圧板である。
【００１８】
３は押圧板２における磁気ディスク１との接触面であり、接触面３には押圧板２の中心から放射状に広がった溝４が設けられてある。図４は押圧板２における磁気ディスク１との接触面３を示した図であり、図４に示すように、溝４は押圧板２の中心から放射状に広がっている。本実施例では、溝の深さは５μｍ程度に設定している。５は、押圧板２の中心部に配置されたボスであり、磁気ディスク１の内周孔に勘合させることによって磁気ディスク１と押圧板２とのセンタリングを行っている。また、磁気ディスク１の内周孔とボス５との間には所定の隙間が設けられており、空気の流れが可能なように構成されている。６は、磁気ディスク１を支持するための支持台であり、中心部に空気を流すための通気孔７が設けられてある。８は押圧板２と磁気ディスク１の間の空気を排出、圧送するための空気通路、９は空気通路８から空気を排出するための空気排出口、１０は空気排出口に接続された吸引ポンプ、１１は空気の排出を制御する排気弁である。また、１２は空気通路８に空気を圧送するための給気ポンプ、１３は空気の給気を制御する給気弁である。給気ポンプ１２には、０．０１μｍのエアーフィルタが設けられており、０．０１μｍ以上の異物が空気通路８に圧送されないように構成されている。１４は、押圧板２を保持するための保持アームであり、保持アーム１４に設けられた貫通孔（図示せず）から空気を吸引することによって押圧板２を吸着している。
【００１９】
まず、図２を使用して離間手段について説明する。排気弁１１を閉じて給気弁１３を開放した状態で給気ポンプ１２を動作させることによって、空気を空気通路８に流し込む。すると通気孔７には図２の矢印Ａで示したように上方向に空気が圧送される。このことにより、通気孔７に圧送された空気は、ボス５を上方向に押し上げ、さらに矢印Ｂに示すように、空気は溝４に圧送される。溝４に圧送された空気は溝４を通って押圧板２の中心から外周へ向かって放射状に広がる。
【００２０】
そして、さらに溝４から押圧板２と磁気ディスク１との隙間を通って磁気ディスク外側の大気中へと抜ける。この空気の流れにより、押圧板２や磁気ディスク１の表面に付着していた微細な異物は空気とともに大気へと排出されることになる。このとき、磁気ディスク１と押圧板２との間の隙間はできる限り小さく設定するほうが好ましい。本実施例では約０．５ｍｍに設定している。このことによって、磁気ディスク１と押圧板２との間の空気の流れは速くなるため、両者の間に存在する微細な異物を確実に大気へと排出することができる。このとき、図２に示すように、磁気ディスク１とボス５との嵌合がはずれないように構成したため、押圧板２がはずれることはない。その後、保持アーム１４に設けられた貫通孔から空気を吸引することによって押圧板２を保持アーム１４に吸着させる。
【００２１】
次に、密着手段について図３を用いて説明する。給気ポンプ１２を停止させ、給気弁１３を閉じる。そして、保持アーム１４に取り付けられた空気の吸引を解除させることによって押圧板２を保持アーム１４から離す。すると、押圧板２は重力によって下方向に移動し、ボス５が磁気ディスク１の内周孔と勘合した状態で磁気ディスク１に載置される。この時、ボス５は磁気ディスク１の内周孔と勘合した状態で磁気ディスクの位置決めをしつつも、磁気ディスク１と押圧板２で囲まれた空間と通気孔７をつなぐ孔あるいは切り欠き部を有する。
【００２２】
その後、排気弁１１を開き、排気ポンプ１０を作動させる。すると、図３の矢印Ｃに示したように通気孔７の空気が下方向に排出されるため、溝４内部の空気も磁気ディスク１の内周孔とボス５との隙間を通って排出されることになり、磁気ディスク１によって閉じられた溝４の空間の圧力は大気圧よりも低くなる。従って、磁気ディスク１は大気圧１５により押圧板２に押しつけられる。その結果、磁気ディスク１に存在する異物は磁気ディスク１と押圧板２との間に挟まれることになる。
【００２３】
次に、再度図２に示した離間手段を実施する。すなわち、排気弁１１を閉じ、給気弁１３を開き、給気ポンプ１２を作動させる。すると、矢印Ａ，Ｂに示すように空気が圧送され、押圧板２は空気が圧送する力によって上方向に移動し、保持アーム１４と当接した所で止まる。このとき、矢印Ｂに示したように、空気は溝４を通して押圧板２の中心から外周側へ放射状に圧送された状態を保っている。
【００２４】
そのことによって、磁気ディスク１の表面に存在していた異物は、吸気ポンプ１２から圧送された空気と共に大気へ排出されるか、押圧板２の接触面３上に転写される。
【００２５】
このことを、図５を用いて説明する。図５は、工程２を実施する前後の磁気ディスク１に存在する異物の数を光学的な手法を用いて測定した結果を示す。（ａ）は工程２を実施する前の磁気ディスク１の表面上に存在する異物の状態を示しており、（ｂ）は工程２を実施した後の磁気ディスク１の表面上に存在する異物の状態を示した結果である。図中、黒点で示した場所は、異物が存在する位置である。
【００２６】
図５の結果より、工程２を実施する前の磁気ディスク１の表面上に存在する異物の数は１５個であったが、工程２を実施した後では０個に減少していることがわかった。これは、磁気ディスク１の表面上に存在する異物の硬度が磁気ディスク１の基板であるガラスの硬度よりも小さいために、磁気ディスク１と押圧板２とが密着した時に異物が磁気ディスク１側に食い込まなかったためであると考えられる。この結果、離間手段によって磁気ディスク１と押圧板２とを離間させた時、磁気ディスク１の表面上に存在していた異物が押圧板２側に付着するか、あるいは給気ポンプ１２から圧送された空気と共に大気へ排出されることになる。このことにより、磁気ディスク１の表面上に存在する異物が確実に除去される。
【００２７】
以上のように本実施の形態によれば、磁気ディスク１と押圧板２とを密着／離間させることにより、磁気ディスク１の表面上に存在する異物を確実に除去することができ、信頼性の高い磁気ディスクを提供することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態では、バーニッシュ工程を実施していないが、例えばテープ、ヘッド、バフ研磨剤等を使用してのバーニッシュ工程を実施した後に、磁気ディスク１表面上に残存している研磨粉あるいは研削粉を工程２によって除去する方法を採っても同等の効果が得られる。
【００２９】
また、工程１と工程２との順番に関してもこれに限定されるものではなく、磁気ディスク１と押圧板２との密着・離間の工程の後に磁気ディスクに潤滑剤を塗布させても同等の効果が得られる。
【００３０】
また、押圧板２の溝４形状について、図４では押圧板２の内周側と外周側で、その幅は同一であるが、外周側に行くほど幅を大きくすれば、大気圧により押圧される面積が増加し、内周側から外周側の全領域にわたって、より均一に密着させることが出来る。
【００３１】
また、本実施の形態では、密着／離間の動作を１回行う例を示したが、例えば磁気ディスク１と押圧板２間の周方向の位相を変えながら複数回密着／離間を行うことによって、より確実に異物を除去する方法を採ってもよい。
（実施の形態２）
図６を用いて本実施の形態２における磁気記録媒体を製造する方法及び磁気記録装置について説明する。
【００３２】
各工程に関しては、実施の形態１と同様である。
【００３３】
まず、磁気ディスク１に強磁性層を形成し、工程１として磁気ディスクに潤滑剤を形成し、工程２として磁気ディスク１に押圧板２を密着・離間させる。
【００３４】
実施の形態１と異なるのは、磁気ディスク１の基板の材質であり、本実施の形態２ではアルミニウムを使用している点である。
【００３５】
即ち、磁気ディスク１の材質はアルミニウム、押圧板２の材質はシリコンであるため、硬度は押圧板２のほうが硬くなる。従って、磁気ディスク１と押圧板２とが接触した時、磁気ディスク１の表面上に存在する異常突起はアルミニウムよりも硬度の高い押圧板２によって押しつぶされることになる。このことを図６を用いて説明する。図６は工程２を実施する前後の磁気ディスク１の表面状態を光学的な手法を用いて測定した結果を示す。同図（ａ）は工程２を実施する前の磁気ディスク１の表面状態を示しており、同図（ｂ）は工程２を実施した後の磁気ディスク１の表面状態を示した結果である。
【００３６】
図６の結果より、工程２を実施する前の磁気ディスク１の表面状態は粗いが、工程２を実施した後では表面状態は平滑になっていることがわかる。これは、磁気ディスク１と押圧板２との接触によって、硬度の低い磁気ディスク１側の異常突起の先端部が形状変化してつぶれたためである。
【００３７】
この方法は、従来のバーニッシュ処理のように異常突起を削るのではなく、形状を変化させる方法を採っているため、削り粉や砥粒が磁気ディスク表面上に残存することはない。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、磁気ディスク１の硬度を押圧板２の硬度よりも低くし、両者を密着／離間させることにより、磁気ディスク１上に存在する異常突起高さを確実に低くすることが可能となるため、表面性の平滑な信頼性の高い磁気ディスクを提供することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、密着／離間の動作を１回行う例を示したが、例えば磁気ディスク１と押圧板２間の位相を変えながら複数回密着／離間を行うことによって、より確実に表面を平滑化させる方法を採ってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、磁気ディスクと押圧板とを密着／離間させることにより、磁気ディスク上に存在する異物が確実に除去することができ、信頼性の高い磁気ディスクを提供することができる。
【００４１】
また、磁気ディスクの硬度を、押圧板の硬度よりも小さくし、両者を密着／離間させることにより、磁気ディスク上に存在する異常突起高さを確実に低くすることが可能となるため、信頼性の高い磁気ディスクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の工程のチャート
【図２】同接触の工程（工程２）を行うための装置の断面図
【図３】同接触の工程（工程２）を行うための装置の断面図
【図４】同接触の工程（工程２）を行うための押圧板の接触面の外観図
【図５】同工程２を実施する前後の磁気ディスクに存在する異物の数を光学的な手法を用いて測定した結果を示す図
【図６】本発明の実施の形態２における工程２を実施する前後の磁気ディスクに存在する表面状態を光学的な手法を用いて測定した結果を示す図
【符号の説明】
１・・・・磁気ディスク
２・・・・押圧板
４・・・・溝
８・・・・空気通路
１０・・・排気ポンプ
１１・・・排気弁
１２・・・給気ポンプ
１３・・・給気弁

Claims (5)

1. 表面に強磁性層が形成されたスレ−ブと、
   前記スレ−ブの表面に密着させる押圧板と、前記スレ−ブと前記押圧板とを密着させるための密着手段と、前記スレ−ブと前記押圧板との密着状態を離間させるための離間手段とを有し、
   前記密着手段と前記離間手段によって前記スレ−ブと前記押圧板の密着／離間を所定の回数繰り返すことにより、スレーブの表面に存在する異物を押圧板に付着させてスレーブの表面から除去することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. スレ−ブは、ガラス基板によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 押圧板はスレ−ブよりも硬度の高い基板で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 前記密着手段は、前記スレーブと前記押圧板とを接触させた状態で前記押圧板に設けられた凹部もしくは貫通孔を通して前記スレーブと前記押圧板との間に存在する気体を排気させることにより、前記スレーブと前記押圧板とを密着させることを特徴とする請求項１乃至３記載の磁気記録媒体の製造方法。
5. 前記離間手段は、前記押圧板に設けられた凹部もしくは貫通孔を通して前記スレーブと前記押圧板との間に気体を圧送することにより、前記スレーブと前記押圧板とを離間させることを特徴とする請求項１乃至３記載の磁気記録媒体の製造方法。

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