JPH03165317A - アモルファスカーボンディスク基板の研削加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスクや磁気ディスク等に適用されるア
モルファスカーボンディスク基板表面の研削加工方法に
関するものである。

（従来技術） 光ディスクや磁気ディスク等に適用されるディスク基板
の素材としてはガラスやアルミ地金が一般的に使用され
ているが、近年ではアモルファスカーボンが使用されつ
＼ある。

アモルファスカーボン（グラ、ジ−カーボン）は、その
優れた耐熱性、耐蝕性、電導性から旧来では分析用電極
、坩堝、燃料電池用セパレータ材等に使用されている。

上記アモルファスカーボンは、フェノール・フォルムア
ルデヒド系樹脂、フラン樹脂等の熱硬化性樹脂を熟成形
後、１０００〜１５００’Ｃの不活性雰囲気中で炭化焼
成することにより得られる高硬度、緻密なカーボン材料
であって、結晶構造としては数十人の直径を有する中空
状の微結晶の連続体と考えられているが、材料中には樹
脂の成形中に吹き込んだエア、焼成時に発生するガスに
よるボイド等、直径数μ鋼の微小気孔が無数に存在する
。

この為、アモルファスカーボンは微小気孔が欠陥となる
ので表面精度を必要とする部材への応用が実現していな
かった。

ところが、アモルファスカーボンを表面精度を必要とす
る部材へ適用するに際し、その障害となっていた材料中
の微小気孔の発生を回避する方法が最近になって確立さ
れ、高密度アモルファスカーボンの製造が可能となった
。

この為、その軽量、潤滑性、緻密性を活かして磁気ヘッ
ド基材、光学レンズ用鋳型、レーザミラ、磁気ディスク
基板等優れた表面精度を必要とされる部材にも適用され
るようになった。

光ディスクや磁気ディスク等に用いられるアモルファス
カーボンディスク基板（以下、単にディスク基普反と称
する。）は、フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂等の
熱硬化性樹脂等を熱成形し、これを炭化焼成して製造さ
れているが、当該ディスク基板に要求されるの表面精度
は、表面粗さが１（１０人Ｒａ以下の鏡面が必要とされ
ている。

従来、この種ディスク基板の鏡面加工は、５〜６年前ま
ではラッピングにより加工されていたが、その後、ダイ
ヤモンド工具を用いた超精密加工機械の開発に伴い、そ
の超精密加工機械を用いた高精度研削加工が行われてい
た。

上記高精度研削加工は、第２図及び第３図の工程図に示
される如く、 ［１）レジンポンドダイヤモンンド砥石（大粒径なもの
）を用いて行う粗研削工程、 （ＩＩ）第３図の概略説明図に示す如く、鋳鉄ラップ（
１）のラップ溝にアルミナ（Ａ　Ｒｚｏ３）砥粒（２）
を配し、この状態で加圧機構（３）によって前記鋳鉄ラ
ップ（１）表面に試料としてのディスク基＋Ｆｉ（４）
を圧接すると共に鋳鉄ラップ（１）を回転させ、ラッピ
ングにより加工する租うノピング工程、 Ｃ［Ｉ１３当該工程で使用した上記アルミナ（Ａ　ｌ　
ｚｏｉ）砥粒より小粒径のアルミナ（Ａ　Ｎ　２０３）
砥粒とガラスランプを用いて行う仕上ラッピング工程、
（ＩＶ）仕上ラッピング工程で使用した低粒より一磨粒
径の小さいダイヤモンンド砥粒ピッチラップとを用いて
行うポリランプ工程を経て鏡面加工が行われる。

尚、各工程間、例えば、粗う、ピング工程〔Ｉ〕と仕上
ランピング工程［１１［］との間には前工程において使
用した砥粒が残存するので、それによって次工程への加
工精度に悪影響が及ばないように洗浄する工程が付加さ
れる。

従来では、以上の工程によりディスク基板の鏡面加工が
行われている。

他方、機械構造用材料としてセラミックスが使用されて
いるが、このセラミックスは前記アモルファスカーボン
に近い物性を有する反面、硬度及び脆性が高く、金属材
料では問題とならなかった高寸法精度、加工表面の高精
度又は加工表面の脆性亀裂等のｔ貝傷がないこと等が要
求される。

セラミックスの研削加工は、第４図の工程説明図に示さ
れるようにして行われている。

即ち、同図に示される如く、ダイヤモンド工具としてレ
ジノイドダイヤモンド砥石を用い、粗研削→中間研削→
仕上研削の各工程を経て最終工程として洗浄を行い、鏡
面加工が行われる。

この際、使用されるレジノイドダイヤモンド砥石は、順
次粒径が小さくなる砥石が使用されている。

以上の如く、従来のセラミックスやディスク基）反等の
鏡面加工は前述の方法で行われている。

（発明が解決しようとする課題） 光ディスクや磁気ディスク等に適用されるアモルファス
カーボンディスク基板やガラスディスク基板等の鏡面加
工は前掲の工程により行われているが、何れの加工法に
あっても次の問題点を残している。

即ち、第２図の工程によって行われる鏡面加工法におい
ては、粗ランピング〔■〕、仕上ランピング工程（Ｉｆ
ｆ）或いはボリンランプ工程（ＩＶＩ等の前工程におい
て使用した遊離砥粒が残存した侭、次の工程で加工施工
され＼ば、試料にスフランチが発生して所望の精度が得
られない。

従って、所望の精度を得る為には使用する遊離砥粒が残
存しないように各工程間における洗浄を蔽密にする必要
がある。

また、ランプ作業を行うランプ加工装置がラッピングを
施す工程数だけ設備化する必要がある。

この結果、設備費の高咬を招き、費用が嵩む等の問題点
がある。

次に、第４図に示される加工方法の場合にあっては、ラ
ンピング加工法でなくレジノイドダイヤモンド砥石を順
次粒径が小さくした砥石を使用して行う研削加工法だ、
から、遊離砥粒を使用せずに鏡面加工を行うので、′Ｉ
ｉｉ離砥粒が残存する前述のような問題点がなく、洗浄
を厳密にすることに傾注する懸念はない反面、加工表面
にＴＩＩ雛傾同傾向こり、所望する加工精度が得られな
い等前述の加工法とは異質の問題点がある。

本発明は前述の観点に鑑み発明されたものであって、そ
の目的は洗浄作業を不要とし、さらに加工表面に剥離が
起きないようなアモルファスカーボンディスク基板の研
削加工方法を堤供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂等の熱
硬化性樹脂等を熱成形し、これを炭化焼成して得られる
アモルファスカーボンディスク基板の研削加工方法にお
いて、アルミナ微細砥粒及びポリビニールアルコール等
の弾性を有する結合材で構成された砥石を用いて仕上研
削加工を行うことを特徴とするアモルファスカーボンデ
ィスク基板の研削加工方法である。

（作用） 前掲の本発明方法によれば、ランピング加工法とは異な
り、砥石表面に砥粒を弾性的に固着した弾性砥石でディ
スク基板を研削加工するようにしたので、砥粒が砥石表
面から脱落しても研削液で流出する為に各工程間におけ
る洗浄が不要となり、加工工程の簡略化が図れる。

また、使用する砥石はグライブディングセンター等、工
具交換８ｇ能を有する研削盤を使用するようにした結果
、粗研削用砥石並びに仕上研削用弾性砥石まで交換使用
可能となり、全工程に使用する加工装置としての研削盤
は１台だけ設置すればよく、これにより工具交換して各
工程の施工が行えるので設備費の低廉化が可能となる。

更に、本発明では砥粒が砥石表面に弾性的に保持されて
いる関係上、単位砥粒に付加される力は、従前の如く、
ｉａ砥粒を使用したレジノイドボンドダイヤモンド砥石
に比べて小さ（なる。

従って、ディスク基板を加工する場合でも、加工表面に
剥離現象が起こらず、所望の加工精度が得られる。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

本実施例の工程は、台１図に示されるように前述の工程
、即ち、第４Ｖの工程説明図で説明した通り、粗研削→
中間研削→什上研削の各工程を経て最終工程として洗浄
を行い、鏡面加工が行われる。

この際、粗研削や中間研削工程で使用されるレジノイド
ボンドダイヤモンド砥石は順次粒径が小さくなる砥石を
使用するようにしたが、仕上研削の工程においは弾性砥
石を使用するようにしたものである。

即ち、粗研削においては、ＳＤＣ＃２５ＯＢのレジノイ
ドボンドダイヤモンド砥石を、又中間研削においては、
ＳＤＣ４６００Ｂのレジノイドボンドダイヤモンド砥石
を各々配備したブライディングセンター等、工具可能な
研削盤を使用し、そして、仕上研削においては、＃　１
０００のアルミナ砥粒をポリビニルアルコールとフェノ
ール樹脂を混合した結合材で砥石台金表面に弾性的に保
持した弾性砥石く形状としてΦ５０ＩＩ１１、カップ型
砥石）を上記研削盤に配備して行う。

尚、加工条件としては下記の条件で行った。

試ｔ’ｌ；３．５ｉｎのアモルファスカーボンディスク
基■反 砥石回転数；４０００ｒｐｍ 試料回転数；Ｌ／３　ｒｐｓ 切り込み量；粗研削　−５μｍ／ｐａｓｓ中間研削−２
，５μｌＩＩ／ｐａｓｓ 仕上研削−１０ｐ　ｍ／ｐａｓｓ 研削液　　；水溶性 以上の加工条件で行った結果、仕上面粗さ１００人Ｒａ
の精度が得られた。

止−較一月 次に、本発明法と従来例法との比較例を記述する。

（加工条件） 試１１；３．５ｉｎのアモルファスカーボンディスク基
板 砥石回転数；４０００ｒｐｍ 試料回転数；１／３　ｒｐｍ 切り込み量；粗研削　−５ｔｔ　ｍ／ｐａｓｓ中間研削
・・−２，５μ珈／ｐａｓｓ 仕上研削−・− 従来法：レジノイドボンドダイヤモンド砥石ＳＤＣ＃１
０００Ｂ　−−１μｍ／ｐａｓｓ本発明法；弾性砥石　
＃　１０００−４０　ｕ　ＩＩＩ／ｐａｓｓ研削液　；
水溶性 上記の加工条件により、試料として３．５　ｉｎのアモ
ルファスカーボンディスク基板を研削加工したところ、
第５図のグラフに示す結果が得られた。

同グラフによれば、本発明法と従来法の何れにあっても
、粗研削、中間研削の表面粗さは変わらないが、仕上研
削加工においては、従来法による仕上面粗さが１００Ａ
　Ｒａの精度が得られなかったのに対し、本発明法によ
れば１００人Ｒａの表面粗さが得られた。

（発明の効果） 以上の如く、前掲の本発明方法によれば、ラッピング加
工法とは異なり、砥粒として遊離砥粒ではなく、砥石表
面に砥粒を弾性的に固着した弾性砥石で研削加工するよ
うにしたので、砥粒が砥石台金表面から脱落しても研削
液で流出する為に各工程間における洗浄が不要となり、
加工工程の簡略化が図れる。

また、使用する砥石はグライブディングセンター等、工
具交換機能を有する研削盤を使用するようにした結果、
粗研削用砥石並びに仕上研削用弾性砥石まで交換使用可
能となり、全工程に使用する加工装置としての研削盤は
一台設置すればよ（、設備費の低廉化が期待できる。

更に、本発明では砥粒が砥石表面に弾性的に保持されて
いる関係上、単位砥粒に付加される力は、従前の遊離砥
粒が使用されているレジノイドボンドダイヤモンド砥石
に比べて小さくなる。

従って、加工表面に剥離現象が起こらず、所望の加工精
度が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアモルファスカーボンディスク基
板の研削加工方法を示す工程間、第２図は従来法に係る
アモルファスカーボンディスク基板のラッピング加工法
を示す工程図、第３図は同工程に使用するラップ加工装
置の概略説明図、第４図は従来法に係るアモルファスカ
ーボンディスク基板の研削加工方法を示す工程図、第５
図は本発明法と従来法との仕上粗さの比較例を示すグラ
フである。 符号の説明は以下の通りである。 （１）−・−鋳鉄ラップ、（２）−ラップ溝、（３）−
加圧機構、（４）−試料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂等の熱硬化性樹脂
   等を熱成形し、これを炭化焼成して得られるアモルファ
   スカーボンディスク基板の研削加工方法において、アル
   ミナ微細砥粒及びポリビニールアルコール等の弾性を有
   する結合材で構成された砥石を用いて仕上研削加工を行
   うことを特徴とするアモルファスカーボンディスク基板
   の研削加工方法。