JPH1091947A

JPH1091947A - 磁気ディスクの表面加工装置

Info

Publication number: JPH1091947A
Application number: JP8266606A
Authority: JP
Inventors: Noriya Wada; 憲也和田; Hisayoshi Ichikawa; 久賀市川; Takahisa Ishida; 貴久石田
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-10
Also published as: US5952014A; KR19980024129A; SG65641A1; TW347533B; KR100303154B1

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスク表面に形成されるテクスチャ領域の
位置及び範囲を正確に制御できるようにする。【構成】ディスク１の内周側にバンプ４からなるＣＳ
Ｓ領域３を形成するために、スピンドル手段６とレーザ
光照射手段７とを有し、スピンドル手段６はディスク１
を、その中心が回転軸１０の回転中心と一致する状態で
チャックするために相対向するテーパ面１８ａ，２１ａ
を備えたチャック手段１３が設けられ、またレーザ光照
射手段７におけるレーザ光源３４から電磁シャッタ３９
までの部分は本体部７ａに設けられ、反射ミラー４０と
対物レンズ４１とは可動筐体３１に設けられて、可動筐
体３１を光軸方向に移動させることによって、ディスク
１の表面へのレーザ光の照射位置を半径方向に移動させ
る構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクの表
面における限られた領域にレーザパルスによりテクスチ
ャ加工を行う磁気ディスクの表面加工装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクドライブ装置は、磁気ディ
スク（以下、ディスクという）を回転させる間に、磁気
ヘッドをディスク表面に所定の隙間で対面させた状態に
して、情報の書き込みや読み出しを行うものである。デ
ィスクの回転停止時には、磁気ヘッドはディスクの所定
の位置に当接するようになし、ディスクが回転し始める
と、磁気ヘッドはディスクの表面をスライドし、回転速
度が増して定常回転数になる間に、磁気ヘッドとディス
クとの間に空気流を生じさせ、この空気流により磁気ヘ
ッドを浮上させる。このようにして浮上した磁気ヘッド
は、データ記録領域に変位して、情報の書き込みや読み
出しが行われる。また、ディスクの回転停止時には、磁
気ヘッドを再び所定の位置に移行させて、ディスクの回
転速度の低下による浮上力が減少すると、磁気ヘッドは
ディスク表面にスライドして、ディスクの停止時にはそ
の位置で静止状態になる。

【０００３】磁気ヘッドの以上の作動方式は、接触起動
停止（ＣＳＳ）方式と呼ばれるものであり、ディスクの
表面には、情報の書き込み及び読み出しが行われるデー
タ記録領域と、磁気ヘッドが静止状態に保持されるＣＳ
Ｓ領域とが形成される。ここで、ＣＳＳ領域は、通常、
ディスクの内周縁の近傍において、所定の幅を有する円
環状に形成されるが、このＣＳＳ領域には、磁気ヘッド
の浮上を低摩擦で、円滑に行わせるために微小凹凸を設
けるようにしている。この微小凹凸を形成する加工が、
テクスチャ加工と呼ばれるものである。

【０００４】ＣＳＳ領域にテクスチャ加工を行うに当っ
ては、微小で均一な形状の凹凸を極めて高精度に形成す
る必要がある。とりわけ、近年においては、磁気記録密
度を向上するために、磁気ヘッドのディスクから極微小
量浮上させるようにしており、従ってテクスチャ加工の
精度をより一層向上させ、凹凸の微細化及び均一化を図
る必要がある。

【０００５】テクスチャ加工の手法としては、テープ研
磨により行う方式，化学的なエッチングによる方式等が
あるが、レーザ光を用いたテクスチャ加工も開発されて
いる。特に、ＣＳＳ領域というように、ディスクの表面
における限られた領域に部分的な加工を行うには、レー
ザテクスチャ方式が最も有利である。

【０００６】レーザテクスチャ装置としては、レーザ光
源と、光学系として、少なくともレーザ光を平行光束化
する平行光束化手段及び対物レンズとを含むレーザ光照
射手段と、先端にディスクをクランプ・保持するための
保持部材を設けた回転軸及びモータ等の駆動手段とを含
むスピンドル手段とから概略構成される。レーザ光照射
手段のレーザ光源からは、レーザパルスを繰り返し出射
するが、対物レンズは、このレーザ光源からのレーザ光
を所定のスポット径となるように絞った状態で、ディス
ク表面に照射する。これによって、ディスクの表面に、
バンプと呼ばれるクレータ状の凹凸が形成される。

【０００７】ＣＳＳ領域は、ディスク表面において、限
定された幅にわたって形成されるものであり、このため
に加工中においては、ディスクを回転させると共に、レ
ーザ光の照射位置をディスクの半径方向に所定の範囲だ
け移動させて、渦巻き状のバンプを形成する。スピンド
ル手段は、ディスクを保持して回転駆動し、この間にレ
ーザ光照射手段をディスクの半径方向に動かすようにす
る。従って、レーザ光照射手段を構成する少なくとも対
物レンズをディスクの表面と平行に相対的に移動させ
る。このように、ディスクを回転させながら、レーザ光
の照射位置を半径方向に変位させることによって、ディ
スクの表面に所定幅のテクスチャゾーンが形成される。
従って、ディスクをスピンドル手段により回転させる間
に、対物レンズ等を動かして、このディスクと対物レン
ズとにおけるＣＳＳ領域の内周側の端部（出射始端位
置）に対面した時に、レーザパルスの出射を開始して、
外周側の端部（出射終端位置）に至るまでの間、レーザ
パルスを所定の間隔で照射することによって、ディスク
の内周側に限定された所定の幅のテクスチャ加工が行わ
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、テクスチャに
よる加工精度は磁気ヘッドの浮上動作に極めて大きな影
響を与える。特に、近年においては、磁気ディスクの磁
気記憶密度は著しく高められ、このような高密度の磁気
ディスクにおいては、情報の書き込み及び読み出しを行
うための磁気ヘッドの浮上高さは極微小なものとしなけ
ればならない。このために、バンプの直径寸法、円周方
向及び半径方向のピッチ間隔を例えば数μｍ〜数十μｍ
程度の極めて微細に、しかも高精度に形成する必要があ
る。

【０００９】ディスクをスピンドル手段に装着して回転
駆動し、かつレーザ光照射手段の少なくとも一部をディ
スクの表面と平行に動かすというように、テクスチャ加
工を行う際には、機械的な駆動が必要である。ディスク
の製造時における寸法管理は厳格に行われるが、それで
も個々のディスクにおける内径には、±２５μｍ程度の
寸法公差があり、従って最小径のものと、最大径のもの
とでは、ほぼ５０μｍの径差が生じる。そして、ディス
クを保持部材に装着するには、その内周縁部をクランプ
部材で保持しなければならず、この保持部材の外径は、
ディスクの内径の寸法公差を勘案して、最小のディスク
内径よりさらに小さい寸法としなければ、ディスクを保
持部材に装着できない場合が生じる。

【００１０】このために、保持部材にディスクを装着し
た状態では、ディスクの内径寸法公差及びディスク内径
と保持部外径との寸法差に起因して、回転軸の中心とデ
ィスクの中心との間に多少のずれが生じるのを防止でき
ない。従って、スピンドル手段にディスクを装着して、
レーザ光照射手段を出射始端位置となる位置に配置した
場合に、回転軸の回転中心とディスクの中心とのずれ分
だけレーザ光の出射始端位置にばらつきが生じ、このば
らつきは出射終端位置まで補正されない。ここで、ディ
スクの内径側から数ｍｍ程度の幅分は、ディスクドライ
ブ装置のスピンドルに連結される部位であるから、ＣＳ
Ｓ領域を構成するテクスチャゾーンにおいて、ディスク
の内周側に多少のずれがあっても格別問題とはならな
い。一方、ＣＳＳ領域の外周側はデータ記録領域との間
の境界部となり、ＣＳＳ領域とデータ記録領域との境界
は厳格に設定する必要がある。ディスクの中心とスピン
ドルの回転中心との間がずれていると、ＣＳＳ領域とデ
ータ記録領域との間の境界部の均一性が確保されないこ
とになる。また、このずれに起因してバンプのピッチ間
隔も微妙に変化するという事態も発生する。

【００１１】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、ディスク表面に形成
されるテクスチャ領域の位置及び範囲を正確に制御でき
るようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、ディスクの保持部材を設けた回転軸
及びこの回転軸の駆動手段とを含むスピンドル手段と、
このスピンドル手段に装架された磁気ディスクの少なく
とも一側表面に対向配設され、この磁気ディスクの所定
の領域に向けて繰り返しレーザパルスを出射するため
に、レーザ光源と、レーザ光の平行光束化手段及び対物
レンズを含む光学系とを備えたレーザ光照射手段とから
なる磁気ディスクの表面加工装置において、前記保持部
材は、それに装着された磁気ディスクの中心を回転軸の
回転中心と一致するように調芯する調芯機構を備え、ま
た前記光学系のうち、平行光束化されたレーザ光の光路
を曲折する反射ミラー及びディスクの表面に所定のスポ
ット径で集光させる対物レンズを、前記回転軸の中心を
通り、磁気ディスクの表面の半径方向に移動させる駆動
手段とを備える構成としたことをその特徴とするもので
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態を説明する。図１には、磁気ディスクの表面
加工装置の全体構成を示す。

【００１４】図中において、１は表面にテクスチャ加工
が行われるディスクを示し、このディスク１には、図２
にも示したように、データ記録領域２と、磁気ヘッド
（図示せず）が静止するＣＳＳ領域３とが形成される。
ＣＳＳ領域３は、図２に斜線で示したように、ディスク
１の内周に近い部位に円環状に形成される。レーザテク
スチャ加工が施されるのは、このＣＳＳ領域３である。
レーザテクスチャによって、ＣＳＳ領域３には、例えば
図３に示したように、レーザパルスの照射によって、微
小ピッチ間隔でクレータ状の窪みを形成するものである
が、この窪みにより、凸部４ａと凹部４ｂとからなるバ
ンプ４が形成される。そして、バンプ４における凸部４
ａの高さ及び隣接する凸部４ａとの間隔はできるだけ均
一になるように加工される。また、図４に示したよう
に、凸部を有するバンプ５を形成するようにも加工でき
る。

【００１５】レーザテクスチャ加工を行う装置は、ディ
スク１を着脱可能にチャックして回転駆動するスピンド
ル手段６と、レーザパルスをディスク１に照射するレー
ザ光照射手段７とを備えている。スピンドル手段６はデ
ィスク１を鉛直状態に保持して、その回転中心を通る軸
線が水平に向くようにして回転駆動するようになし、レ
ーザパルス照射手段７からはレーザ光が水平方向に出射
される。また、８はスピンドル手段６の上部に配置され
たクリーンエア吹き出し部、９はスピンドル手段６の下
方に配置されたエア回収ダクトをそれぞれ示し、テクス
チャ加工を行う際には、上方からのクリーンエアのダウ
ンフローの中でテクスチャ加工が行われ、ディスク１の
表面に塵埃その他の異物等が付着しないようにしてい
る。

【００１６】次に、図５に加工装置の全体構成を示し、
また図６及び図７にスピンドル手段８の構成を示す。こ
こで、図６はディスク１のチャック状態、図７はチャッ
ク解除状態を示す。

【００１７】以上の図において、１０は回転軸であっ
て、この回転軸１０は立壁１１に軸受１２により回転自
在に支承されている。回転軸１０は中空の部材からな
り、その先端側には保持手段を構成するチャック部材１
３が装着され、また基端側には中空のスピンドルモータ
１４が連結されており、このスピンドルモータ１４によ
り回転軸１０が回転駆動される。ここで、スピンドルモ
ータ１４は可変速モータが用いられる。

【００１８】チャック部材１３は、スライドロッド１５
を有し、このスライドロッド１５は回転軸１０内に設け
たスラスト軸受１６に沿って摺動可能に設けられてお
り、このスライドロッド１５の先端部分にはカップ部１
７が連設されている。図８及び図９からも明らかなよう
に、このカップ部１７は、先端側から途中位置までの部
位に切り欠き１７ａが１２０°間隔で３箇所形成されて
おり、さらにこの切り欠き１７ａ，１７ａ間の部位に
は、カップ部１７の先端面からそれぞれ２箇所、合計６
箇所の位置決め突起１８が設けられ、これら各位置決め
突起１８の先端面は外径側から内径側に向けて傾斜する
テーパ面１８ａとなっている。

【００１９】カップ部１７の各切り欠き１７ａの部位に
は、回転軸１０の内面に設けた支持部１０ａが配置され
ており、この支持部１０ａには先端キャップ１９がボル
ト２０で連結されている。先端キャップ１９には、その
中心部に凹部１９ａが形成されており、また一端が外周
面に開口し、他端が凹部１９ａ内に開口する開口部１９
ｂが半径方向に向けて３箇所形成されている。そして、
開口部１９ｂ内には保持部片２１が半径方向に移動可能
に装着されており、この保持部片２１は、先端部が位置
決め突起１８のテーパ面１８ａに対向する方向に傾斜し
たテーパ面２１ａとなり、位置決め突起１８は保持部片
２１の両側に位置している。また、保持部片２１の中間
部にはその移動方向に向けた長孔からなる透孔２１ｂが
形成されており、この透孔２１ｂにピン２２が挿通され
ている。ピン２２と透孔２１ｂの端部との間には、保持
部片２１を開口部１９ｂ内に引き込む方向にばね２３が
作用し、常時には各保持部片２１の先端部を結ぶ円はデ
ィスク１の内径寸法より小さくなっている。

【００２０】回転軸１０の先端面は精度良く加工され
て、この回転軸１０の軸線と正確に直交する円環状の面
となっており、ディスク１はこの回転軸１０の先端面に
当接させて位置決めされる。また、保持部片２１をばね
２３に抗して突出させると、そのテーパ面２１ａがディ
スク１の半径方向に変位して、その内縁部と当接して、
ディスク１はスピンドル手段６にチャックされる。そし
て、この状態から、突起１８を前方に押し出すと、テー
パ面１８ａがディスク１の板面方向に変位して、その内
周に当接して、ディスク１の内周は相対向するテーパ面
１８ａ，２１ａ間で挾持され、これによりディスク１の
中心が回転軸１０の回転中心と一致する。ここで、テー
パ面１８ａ及び２１ａはそれぞれ円錐の一部を形成する
面であって、各々の円錐の頂点は回転軸１０の中心軸線
上になるように設定されている。これにより、テーパ面
１８ａ，２１ａがディスク１の中心を回転軸１０の回転
中心と一致するように調芯する調芯機構として機能する
ことになる。好ましくは、図１０に示したように、両テ
ーパ面１８ａ，２１ａはディスク１の内周縁部に形成し
たチャンファと呼ばれる面取り部と当接するようにな
し、ディスク１の内径寸法が実線のものと、仮想線のも
のというように、寸法公差Δｄがあっても、テーパ面１
８ａの突出量が変化することになって、確実にディスク
１の中心が回転軸１０の中心軸線Ａと一致するように調
芯された状態でチャックされる。

【００２１】次に、このチャック及びチャック解除の動
きを行わせる駆動手段としては、スライドロッド１５の
基端部に相対回転可能に連結したシリンダ等からなる駆
動手段２４を有し、この駆動手段２４には、カップリン
グ部材２４ａが設けられ、このカップリング部材２４ａ
はスライドロッド１５に連結した連結棒２５が相対回転
可能に連結されている。この連結棒２５はスピンドルモ
ータ１４を貫通しており、駆動手段２４により押し引き
されて、スライドロッド１５をその軸線方向に変位させ
るようになっている。

【００２２】常時においては、ばね２６によりスライド
ロッド１５は突出する方向、即ち突起１８が回転軸１０
から前方に突出する方向に付勢されている。また、スラ
イドロッド１５の先端には、その先端面側から軸線方向
に向けて凹部１５ａが形成され、この凹部１５ａ内には
押動ロッド２７が挿入されている。押動ロッド２７は、
凹部１５ａ内に設けた軸受２８により摺動可能となって
おり、また押動ロッド２７には連結ピン２９が連結さ
れ、この連結ピン２９はスライドロッド１５に設けた長
孔１５ｂに挿通されている。従って、押動ロッド２７の
軸線方向の動きはこの長孔１５ｂの範囲に規制される。
押動ロッド２７の先端は太径化されて、先端がテーパ部
となった押動部２７ａが連設され、この押動部２７ａは
先端キャップ１９の内部に挿脱されるものである。押動
ロッド２７は、常時には、ばね３０により押動部２７ａ
が先端キャップ１９の内部に入り込んで、保持部片２１
の端部をばね２６に抗して突出する方向に押動するよう
になっている。駆動手段２４によりスライドロッド１５
が回転軸１０内に引き込まれると、その動作の途中か
ら、連結ピン２９の作用により押動ロッド２７が連動し
て移動する結果、押動部２７ａが先端キャップ１９から
脱出する方向に移動する。これによって、押動部２７ａ
による保持部片２１の規制が解除されるから、保持部片
２１は開口１９ａ内に退入することになる。

【００２３】以上のように構成されるチャック部材１３
は、図６のチャック状態に保持され、駆動手段２４を駆
動することによって、図７のチャック解除状態に変位さ
せることができる。チャック解除を行うには、駆動手段
２４によりスライドロッド１５を引っ張る。これによ
り、突起１８が回転軸１０内に退入し、次いでこのスラ
イドロッド１５の移動により長孔１５ｂの端部に連結ピ
ン２８が当接した後に、押動ロッド２７も回転軸１０の
内部に引き込まれる方向に変位して、押動部２７ａによ
る保持部片２１への係合が解除されて、保持部片２１が
ばね２３の作用により先端キャップ２０の開口部１９ｂ
内に入り込む。

【００２４】そこで、適宜のディスクハンドリング手段
で、ディスク１を回転軸１０の端面に当接させるように
なし、次いで駆動手段２４によるスライドロッド１５の
引っ張り力を解除する。これによって、スライドロッド
１５及び押動ロッド２７は、それぞればね２６，３０の
作用によって、回転軸１０から突出する方向に変位す
る。この時に、まず押動ロッド２７が先に動いて、その
押動部２７ａで保持部片２１が突出し、これによりディ
スク１は脱落しないように保持される。次いで、スライ
ドロッド１５の先端に設けた突起１８が前進して、ディ
スク１の内周部が保持部片２１のテーパ面２１ａと突起
１８のテーパ面１８ａとの間で挾持されるよにして、デ
ィスク１の調芯が行われる。

【００２５】次に、レーザ光照射手段７は、その本体部
７ａと、本体部７ａに対して近接離間する方向に移動可
能な可動筒３１とを有し、本体部７ａと可動筒３１との
間には、ボールねじ３２ａとモータ３２ｂとからなる往
復動手段３２によって所定の方向に往復移動させる構成
となっている。また、この往復動手段３２のボールねじ
３２ａの回転による可動筒３１の動きは、エンコーダ３
３により検出されるようになっている。

【００２６】図５において、３４はレーザ光源であっ
て、このレーザ光源３４は所定の時間間隔で繰り返しレ
ーザパルスが出射されるものである。３５はアイソレー
タであり、このアイソレータ３５は１／４波長板を備
え、ディスク１からの反射光がレーザ光源３４に戻るの
を防止するためのものである。アイソレータ３５からの
レーザ光は反射ミラー３６に反射させることによって、
光路を９０°曲折させる。そして、この光路には平行光
束化手段３７が設けられている。ここで、平行光束化手
段３７はレーザ光源３４からのレーザ光を所望のスポッ
ト径の平行光束とするためのものであって、ディオプタ
補正付きのエキスパンダ等からなる光学部材で構成され
ている。さらに、３８はＮＤフィルタであって、平行光
束化手段３７で平行光束化されたレーザ光は、このＮＤ
フィルタ３８により光量の調整が行われる。そして、３
９は電磁シャッタであり、この電磁シャッタ３９はレー
ザ光源３４からのレーザ光路を開閉するためのものであ
る。

【００２７】４０はレーザ光路を再び９０°曲折するた
めの反射ミラー、４１はレーザ光をディスク１の表面に
所定のスポット径で照射するための対物レンズである。
対物レンズ４０は自動焦点付きのものである。ここで、
レーザ光源３４から電磁シャッタ３９までの部分は本体
部７ａに設けられ、反射ミラー４０と対物レンズ４１と
は可動筐体３１に設けられている。従って、可動筐体３
１を光軸方向に移動させることによって、ディスク１の
表面へのレーザ光の照射位置を半径方向に移動させるこ
とができるようになる。

【００２８】本体部７ａには位置調整手段４２が設けら
れており、この位置調整手段４２はディスク１の半径方
向（Ｘ方向）と、それと直交する方向（Ｙ方向）との２
つの方向に位置を微調整するためのものである。この位
置微調整手段４２は、Ｘ軸ガイド４２ＸとＹ軸ガイド４
２Ｙとを有し、図示しないボールねじ送り手段等のよう
に微小位置決めが可能な駆動手段で駆動されて、レーザ
光照射手段７全体を、ディスク１の表面と平行な面内
で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置微調整を行えるように
なっている。

【００２９】さらに、スピンドル手段６を駆動するスピ
ンドルモータ１４の回転数は回転数検出手段４３により
検出されるようになっており、また回転軸１０には、そ
の回転角度検出用のエンコーダ４４が設けられている。
そして、これら回転数検出手段４３及びエンコーダ４
４、さらに可動筒３１の動きを検出するエンコーダ３３
からの信号は制御手段４５に入力される。制御手段４５
はマイクロコンピュータ等から構成され、この制御手段
４５は、スピンドルモータ１４を作動させるサーボ回路
４６及び往復動手段３２を作動させるサーボ回路４７に
駆動信号を供給し、さらに電磁シャッタ３９の開閉動
作、位置調整手段４２の駆動等の制御を行うものであ
る。

【００３０】以上のように構成することによって、スピ
ンドル手段６にディスク１を装架して、ディスク１を回
転させる間に、レーザ光照射手段７によりレーザパルス
を照射しながら照射スポットをディスク１の半径方向に
移動させることによって、ＣＳＳ領域３にテクスチャ加
工を施す。テクスチャ加工の実行はスピンドル手段６に
よりディスク１を回転させると共に、レーザ光照射手段
７によりレーザパルスのスポット位置をディスク１の半
径方向に移動させる。

【００３１】このような構成を採用することによって、
ディスク１の内径の寸法公差等に拘らず、ディスク１に
は常にＣＳＳ領域３とデータ記録領域２との境界部にず
れがないように、正確にテクスチャ加工を施すことがで
きる。テクスチャ加工の実行は、レーザ光照射手段７の
うち、少なくとも対物レンズ４０をディスク１における
所定の位置に対面させると共に、レーザパルスのスポッ
ト位置を、ディスク１の回転中心から半径方向に移動さ
せ、かつディスク１を回転駆動する。

【００３２】スピンドル手段６における回転軸１０の中
心と、このスピンドル手段６のチャック部材１３にチャ
ックされるディスク１の中心とを一致させる。

【００３３】スピンドル手段６を、図７に示したチャッ
ク解除状態となし、ディスク１の外径をハンドリングす
る手段によって、ディスク１を回転軸１０の端面に当接
させて、図６に示したチャック状態にシフトさせると、
ディスク１は回転軸１０の端面と保持部片２１のテーパ
面２１ａとの間で挾持され、次いでスライドロッド１５
の先端を構成する突起１８のテーパ面１８ａがディスク
１に当接して、ディスク１は保持部片２１のテーパ面２
１ａと突起１８のテーパ面１８ａとからなるＶ字状の面
でチャックされて、ディスク１にたとえ内径側に寸法公
差があるにしても、その中心が回転軸１０の回転中心と
一致する。

【００３４】次に、レーザ光照射手段７から出射される
レーザパルスが、回転軸１０の中心から半径方向に変位
させながらディスク１の表面に照射させる。このために
は、このレーザパルスの位置を変えるための可動筒３１
の移動方向を回転軸１０の半径方向と一致させる。可動
筒３１が連結したレーザ光照射手段７の本体部７ａが装
着されている位置調整手段４２で位置調整を行う。これ
によって、レーザパルスをディスク１の中心から半径方
向に向けて正確に移動させることができる。

【００３５】以上のように調整した上で、レーザ光源３
４からレーザパルスを出射させた状態にして、スピンド
ル手段６に装架されたディスク１を回転駆動し、電磁シ
ャッタ３９を開放させることによって、レーザ光照射手
段７からディスク１の表面の半径方向における所定の位
置からレーザパルスの照射を開始し、可動筒３１をディ
スク１の半径方向外方に移動させることによって、ＣＳ
Ｓ領域３にバンプが形成される。ここで、このレーザ光
源３４からの光学系のうち、反射ミラー４０と対物レン
ズ４１のみを可動筒３１に設けているので、この可動筒
３１がコンパクトで軽量なものとなり、その移動の制御
を容易に、しかも正確に行える。また、反射ミラー４０
に入射されるのは、平行光束化手段３７で平行光束とし
たレーザパルスであるから、反射ミラー４０を光軸方向
に移動させても、ディスク１に照射されるレーザパルス
のスポット径が変化するおそれはない。

【００３６】ここで、レーザパルスの出射始端位置は、
回転軸１０の中心軸線の位置から所定の位置だけ離れた
位置とする。ディスク１の内径には寸法公差があるが、
ディスク１の内周側のエッジ部分はデータ記録領域とし
てはもとより、ＣＳＳ領域としても利用されず、ディス
クドライブ装置に装着した時に、スピンドルに取り付け
られる部位であるから、内周側境界部ＩＤ（図２参照）
が多少変化しても格別問題ではない。これに対して、外
周側境界部ＯＤはデータ記録領域２との境界部であるか
ら、この外周側境界部ＯＤがずれることは許されない。
ディスク１は、その内径に寸法公差等があるが、チャッ
ク部材１３に保持させた時には、このディスク１の中心
は回転軸１０の回転中心と一致しており、しかも対物レ
ンズ４１は確実に回転軸１０の半径方向に移動すること
から、外周側境界部ＯＤがずれるおそれはない。

【００３７】スピンドル手段６によりディスク１を回転
させ、かつレーザ光照射手段７における可動筒３１を移
動させながら、レーザパルスを所定間隔で出射させて、
ディスク１の表面に内周側から外周側に向けて渦巻き状
にバンプを形成するが、このバンプの円周方向のピッチ
間隔を一定にするのが好ましい。バンプは渦巻き状に形
成するために、渦巻きの内周側のバンプのピッチ間隔と
外周側のバンプのピッチ間隔とでは、外周側の方が広く
なってしまう。そこで、ピッチ間隔を一定化するには、
半径方向の位置に応じてレーザ光源３４から出射される
レーザパルスのパルス間隔を変えるようにすれば良い
が、パルスを得るために、Ｑスイッチ付きのレーザ光源
を用いる場合には、パルス間隔を変えることはできな
い。

【００３８】以上のことから、レーザパルスの照射位置
に応じて、ディスク１の回転速度を変化させることによ
り、バンプのピッチ間隔を一定化する。可動筒３１の移
動をエンコーダ３３で検出しており、またスピンドルモ
ータ１４の回転数は回転検出手段４３で検出して、これ
らの信号は制御手段４５に取り込まれるようになってい
る。従って、この制御手段４５で、ディスク１の半径方
向におけるレーザパルスの照射位置に基づいて、ディス
ク１の適正な回転速度を演算して求め、この演算結果に
基づいてサーボ回路４６にサーボ信号を供給して、可動
筒３１の位置に応じてスピンドルモータ１４の回転速度
を変える。これによって、レーザパルス間隔が一定にな
る。具体的には、スピンドルモータ１４によるディスク
１の回転速度を、内周側にバンプを形成している時よ
り、外周側の方が遅くする。

【００３９】また、ＣＳＳ領域３とデータ記録領域２と
の間を正確に区画形成するためには、最外周のバンプは
略円形に形成する。このためには、バンプの最外周の前
の周のバンプが形成された後に、可動筒３１の動きを停
止させる。この状態でスピンドル手段６によりディスク
１を略１回転させて、電磁シャッタ３９を閉じるように
する。ただし、完全に１回転させると、バンプとバンプ
とが重なり合ってしまう。エンコーダ４４により回転軸
１０の回転角が検出されているから、可動筒３１を停止
した後に、電磁シャッタ３９を開いたまま保持して、デ
ィスク１を所定の角度だけ回転させるまでバンプを形成
する。これによって、ＣＳＳ領域３を正確に円環状に形
成できる。

【００４０】さらに、ＣＳＳ領域３には所定の幅にわた
ってバンプが形成されるが、必ずしもその幅の全体にわ
たって均一なバンプを必要とする訳ではない。ＣＳＳ領
域３の幅は磁気ヘッドの幅よりかなり広くなっている。
磁気ヘッドの浮上量を極微小量とした場合には、データ
記録領域２からＣＳＳ領域３への移行部に大きな段差が
あると、磁気ヘッドがデータ記録領域２からＣＳＳ領域
３に移行する際に、バンプと衝突する可能性もある。そ
こで、バンプは内周側から所定の位置まで均等な高さで
形成し、データ記録領域２への移行部近傍になると、バ
ンプ高さを低くする。このためには、レーザパワーを低
下させるが、その手法としては、対物レンズ４１は自動
焦点機構を持っているから、この自動焦点機構により、
デフォーカスすると、単位面積当りのエネルギが減少す
ることになり、この結果バンプ高さが低くなる。

【００４１】そこで、回転検出手段４３でディスク１の
回転数を検出しているから、ＣＳＳ領域３の半径方向に
おける所定の位置から対物レンズ４１の自動焦点機構を
制御して段階的または連続的にデフォーカスさせる。こ
れによって、図１１に示したように、ＣＳＳ領域３を均
等なバンプ高さを有する均一領域３ａと、連続的にバン
プ高さが低くなる移行領域３ｂとを形成できる。これに
よって、磁気ヘッドのＣＳＳ領域３への移行を円滑に行
えるようになる。

【００４２】ここで、ディスク１に対しては、表裏両面
を同時にテクスチャ加工を行うことができる。そのため
には、レーザ光照射手段を図１２に示したように構成す
る。図１３に示したレーザ光照射手段５０は、図５に示
したものと同様、レーザ光源３４，アイソレータ３５，
平行光束化手段３７，ＮＤフィルタ３８，電磁シャッタ
３９，反射ミラー４０及び対物レンズ４１を備え、アイ
ソレータ３５からのレーザ光の光路を引き回すための反
射ミラーを設けている。これら各部材のうち、レーザ光
源３４及びアイソレータ３５はディスク１の表裏両面を
加工するためのものとして共用されるが、平行光束化手
段３７，電磁シャッタ３９，反射ミラー４０及び対物レ
ンズ４１はディスク１の表面加工用と裏面加工用とで独
立のものとして構成される。

【００４３】レーザ光照射手段５０の本体部５０ａに
は、レーザ光源３４とアイソレータ３５とを設けると共
に、アイソレータ３５の前方にビームスプリッタ５１を
設けて、表面加工用光路と裏面加工用光路とに分光す
る。そして、表面加工用の光学系及び裏面加工用の光学
系のうち、それぞれ反射ミラー３９と対物レンズ４１は
可動筒５２ａ，５２ｂに装着して、それぞれ図５に示し
たと同様の往復動手段（図示は省略）により移動可能な
構成とする。なお、ビームスプリッタ５１から両平行光
束化手段３７に至る光路の引き回しを行うに当って、一
方側の平行光束化手段３７への光路には１個の反射ミラ
ー３６を設ければ良いが、他方の光路には、反射ミラー
３６ａ，３６ｂが設けられる。

【００４４】ここで、テクスチャ加工を効率的に行うに
は、ディスク１のスピンドル手段６への着脱部と、テク
スチャ加工部とを分ける必要がある。このためには、図
１３に示したように、スピンドル手段が装着される基台
として、１８０°反転可能な作業テーブル６０を設け、
この作業テーブル６０にスピンドル手段６を２箇所設け
る。そして、作業テーブル６０を１８０°反転させるよ
うになし、反転の一方側の位置にはディスク１をハンド
リングしてスピンドル手段６に供給したり、スピンドル
手段６から取り出したりする移載手段としてのロボット
６１を設けたロード・アンロード部６２となし、また他
方側の位置にはレーザ光照射手段７を配置した加工部６
３とする。これによって、加工部６３でテクスチャ加工
を行っている間に、ロード・アンロード部６２で加工済
のディスク１を取り出して、新たなディスク１を装架す
る作業を行う。このように、テクスチャ加工とディスク
１のロード・アンロード作業を同時に行うことができ
る。

【００４５】ここで、作業テーブル６０に２箇所のスピ
ンドル手段６を設け、レーザ光照射手段７を作業テーブ
ル６０以外の部位に設けると、加工部６３で両スピンド
ル手段６に対して個別的に位置調整を行わなければなら
ない。そこで、一方のスピンドル手段がレーザ光照射手
段７に対面する位置に配置された時と、他方のスピンド
ル手段が配置された時とで、位置調整手段４２によりレ
ーザ光照射手段７全体の位置を変える。これによって、
作業テーブル６０における両スピンドル手段６の組み付
け誤差等を吸収して、各スピンドル手段６に装架させた
ディスク１のＣＳＳ領域３に対して正確なテクスチャ加
工を行うことができる。

【００４６】ここで、ディスク１に対しては、表裏両面
にテクスチャ加工を施す必要がある。従って、加工部６
３には、表面側だけを加工するレーザ光照射手段７に代
えて、表裏両面を同時に加工するレーザ光照射手段５０
を装着すれば、極めて効率的に加工できる。ただし、図
１４に示したように、２箇所に作業テーブル６０Ｆ，６
０Ｒ及びロボット６１Ｆ，６１Ｒを設けて、一方の作業
テーブル６０Ｆでは表面側の加工を、また他方の作業テ
ーブル６０Ｒでは裏面側の加工を行う構成とすることも
できる。

【００４７】この場合には、作業テーブル６０Ｆ，６０
Ｒ間の部位にディスク反転部６４を設ける。このディス
ク反転部６４は、図１５及び図１６に示したように、一
対からなる反転用アーム７０，７０にそれぞれ２箇所に
チャック駒７１を設けて、反転軸７０ａに設けたアクチ
ュエータ７０ｂにより反転用アーム７０，７０を近接・
離間する方向に移動可能に装着する。反転支持部７２
は、駆動シリンダ７３によってガイドロッド７３ａに沿
って昇降する昇降ユニット７４に装着されている。この
昇降ユニット７４には反転用のモータ７５が装着されて
おり、このモータ７５の出力軸に設けたプーリ７６と、
反転軸７０ａに設けたプーリ７７との間にタイミングベ
ルト７８を巻回して設ける構成としたものである。

【００４８】このように構成すれば、作業テーブル６０
Ｆでディスク１をスピンドル手段６に装着して、作業テ
ーブル６０Ｆを１８０°回転させて、レーザ光照射手段
７によりディスク１の表面側のＣＳＳ領域３にテクスチ
ャ加工を行うことができる。また、加工終了後に、ディ
スク１を取り出して、ディスク反転部６４に移行さえ
て、ディスク１の反転を行う。勿論、この時には新たな
ディスク１を加工済のディスク１と交換してスピンドル
手段６に装着する。

【００４９】ディスク反転部６４に移行したディスク１
は反転用アーム７０，７０のチャック駒７１にチャック
されて、昇降ユニット７４を上昇させて、モータ７５を
作動させることによって、反転支持部７２を反転させる
ことによって、反転用アーム７０，７０に支持されてい
るディスク１が反転する。このディスク１の反転後に、
それを作業テーブル６０Ｒに位置するスピンドル手段６
に装着して、作業テーブル６０Ｒを反転させて、ディス
ク１の裏面側におけるＣＳＳ領域３のテクスチャ加工を
行うことができる。そして、再度作業テーブル６０Ｒを
反転させると、両面にテクスチャ加工を施されたディス
ク１が取り出される。

【００５０】ところで、テクスチャ加工は極めて微小な
加工であり、ディスク１に異物が付着したり、油汚れ等
の汚れがあると、加工精度が低下することから、その表
面が極めて清浄な状態になっていなければならない。こ
のために、テクスチャ加工装置には、ディスク１の洗浄
装置を付設し、テクスチャ加工の前工程として、ディス
ク１の洗浄を行うのが好ましい。このためには、図１７
に示した洗浄装置を用いる。

【００５１】図中において、８０は洗浄装置を示し、こ
の洗浄装置８０は、ディスク１をチャックする手段と、
洗浄液を供給する手段及びディスク１をスクラブする手
段とを備えている。ディスク１をチャックする手段とし
ては、固定のチャック部材８１ａと、可動のチャック部
材８１ｂ，８１ｂとから構成され、可動のチャック部材
８１ｂ，８１ｂは支持アーム８２，８２に連結されてお
り、これら支持アーム８２は洗浄液が飛散するのを防止
するためのフード８３から垂設されている。洗浄液を供
給するために、複数の洗浄液ノズル８４，８４が設けら
れており、これら洗浄液ノズル８４はチャック部材８１
ａ，８１ｂ，８１ｂによりチャックされたディスク１に
向けて洗浄液を噴射させるようになっている。チャック
部材８１ｂと洗浄液ノズル８４とはフード８３と共に上
下動するようになっており、従ってシリンダ等の駆動手
段（図示せず）によりフード８３を上昇させた状態で、
ディスク１を固定側のチャック部材８１ａに係合させ
て、フード８３を低下させることによって、ディスク１
がチャックされることになる。

【００５２】ディスク１をスクラブする手段としては、
一対のロールぶらし８５（図面には、一方のロールぶら
しのみを示す）が用いられる。ロールぶらし８５は、デ
ィスク１の両面と摺接するようになっており、両ロール
ぶらし８５はＬ字状をした支持アーム８６に回転自在に
取り付けられ、支持アーム８６は、軸８７を中心として
揺動可能となっている。また、支持アーム８６には、モ
ータ８８が設けられており、このモータ８８の出力軸に
設けたプーリ８９と、ロールぶらし８５の回転軸８５ａ
に設けたプーリ９０との間には伝達ベルト９１が巻回し
て設けられている。ここで、ロールぶらし８５はその回
転によりディスク１を追従回転させるものであり、この
ためにチャック部材８１ａ，８１ｂ，８１ｂは回転自在
に設けられている。

【００５３】以上のように構成することによって、支持
アーム８６を図１７に仮想線で示した退避位置に保持し
た状態で、ディスク１をチャック部材８１ａ，８１ｂ，
８１ｂによりチャックさせた後に、支持アーム８６を実
線の位置にまで揺動させると、ディスク１の表裏両面は
ロールぶらし８５，８５により挾持された状態になる。
この状態で、洗浄液ノズル８４から洗浄液をディスク１
に向けて供給すると共に、モータ８７を駆動して、ロー
ルぶらし８５を回転させる。これによって、ロールぶら
し８５によりディスク１の表裏両面がブラッシングさ
れ、かつロールぶらし８５の回転によりディスク１が追
従回転するから、ディスク１の全体をむらなく洗浄でき
る。

【００５４】このように、ディスク１を洗浄した後に
は、リンス及び乾燥を行う必要がある。リンスは、洗浄
装置と同じ構成であって、ディスク１に供給されるの
は、洗浄液に代えて、純水等のように、異物を含まない
水である。また、ディスク１の乾燥は、高速スピン乾燥
により行う。このために、ディスク１を高速回転スピン
ドルに装着する。ここで、高速回転スピンドルは、テク
スチャ加工を行うために用いられるスピンドル手段６と
同じ構成のものを使用できる。

【００５５】以上のように、テクスチャ加工を行う直前
の段階でディスク１の表裏両面を洗浄して、異物や汚れ
を洗い流すことによって、微細なバンプを形成するテク
スチャ加工をより高精度に行うことができる。また、前
述した洗浄装置は、テクスチャ加工の前工程だけでな
く、後工程においても洗浄を行うように構成することも
できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ディス
クを保持部材に保持させるに当って、磁気ディスクの中
心が回転軸の回転中心と一致するように調芯させるよう
になし、かつレーザ光源からの光路に設けられる光学系
のうち、平行光束化されたレーザ光の光路を曲折する反
射ミラー及びディスクの表面に所定のスポット径で集光
させる対物レンズを、駆動手段により回転軸の中心を通
り、磁気ディスクの表面と平行に所定の範囲移動させる
ように構成したから、ディスク表面に形成されるテクス
チャ領域の位置及び範囲を正確に制御できる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す表面加工装置の概
略構成図である。

【図２】磁気ディスクの加工領域を示す説明図である。

【図３】テクスチャ加工により形成されるバンプの一例
を示す説明図である。

【図４】テクスチャ加工により形成されるバンプの他の
例を示す説明図である。

【図５】時期ディスクの表面加工装置の全体構成図であ
る。

【図６】ディスクをチャックした状態のスピンドル手段
の断面図である。

【図７】ディスクのチャック解除状態のスピンドル手段
の先端部分の断面図である。

【図８】図６のＸ−Ｘ断面図である。

【図９】スライドロッドに連設したカップ部の正面図で
ある。

【図１０】チャック部材によるディスクの調芯機構の作
動説明図である。

【図１１】ディスクに形成されるバンプの高さを変化さ
せた状態を示す説明図である。

【図１２】ディスクの表裏両面をテクスチャ加工する場
合に用いられるレーザ光照射手段の構成説明図である。

【図１３】ディスクの表面加工装置の他の構成例を示す
構成説明図である。

【図１４】ディスクの表面加工装置のさらに別の構成例
を示す構成説明図である。

【図１５】ディスクの反転手段の平面図である。

【図１６】図１５の正面図である。

【図１７】ディスクの洗浄装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ディスク２データ記録領域
３ＣＳＳ領域４，５バンプ６スピンドル手段７，５０レーザビーム照射手段８クリー
ンエア吹き出し部９エア回収ダクト１０回転軸
１３チャック部材１４スピンドルモータ１５スライドロッド
１８位置決め突起１８ａテーパ面１９先端キャップ
２１保持部片２１ａテーパ面２７押動ロッド
２７ａ押動部３１，５２ａ，５２ｂ可動筒３２往復
動手段３３，４４エンコーダ３４レーザ光源
３７平行光束化手段３９電磁シャッタ４０反射ミラー
４１対物レンズ４２位置調整手段４３回転角度検出手段
４５制御手段５１ビームスプリッタ６０，６０Ｆ，６０Ｒ
作業テーブル６１，６１Ｆ，６１Ｒロボット６４ディ
スク反転部７０反転用アーム７１チャック駒
８０洗浄装置８４洗浄液ノズル８５ロールぶらし

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクの保持部材を設けた回転軸及び
この回転軸の駆動手段とを含むスピンドル手段と、この
スピンドル手段に装架された磁気ディスクの少なくとも
一側表面に対向配設され、この磁気ディスクの所定の領
域に向けて繰り返しレーザパルスを出射するために、レ
ーザ光源と、レーザ光の平行光束化手段及び対物レンズ
を含む光学系とを備えたレーザ光照射手段とからなる磁
気ディスクの表面加工装置において、前記保持部材は、
それに装着された磁気ディスクの中心を回転軸の回転中
心と一致するように調芯する調芯機構を備え、また前記
光学系のうち、平行光束化されたレーザ光の光路を曲折
する反射ミラー及び磁気ディスクの表面に所定のスポッ
ト径で集光させる対物レンズを、前記回転軸の中心を通
り、磁気ディスクの表面の半径方向に移動させる駆動手
段とを備える構成としたことを特徴とする磁気ディスク
の表面加工装置。
【請求項２】前記スピンドル手段の中心軸線を水平方
向に配置し、このスピンドル手段に磁気ディスクを鉛直
状態に保持させる構成としたことを特徴とする請求項１
記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項３】前記スピンドル手段の上部位置から下方
に向けてクリーンエアを流通させる構成としたことを特
徴とする請求項２記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項４】前記保持手段における調芯機構は、前記
磁気ディスクの内径部を相対向するテーパ面で保持する
構成としたことを特徴とする請求項１記載の磁気ディス
クの表面加工装置。
【請求項５】前記両テーパ面のうち、一方のテーパ面
を前記磁気ディスクの半径方向に変位可能とし、他方の
テーパ面は前記回転軸の軸線方向に変位可能な構成とし
たことを特徴とする請求項４記載の磁気ディスクの表面
加工装置。
【請求項６】前記駆動手段は可変速モータから構成
し、前記対物レンズを磁気ディスクの内周側から外周側
に向けて移動させるに応じて、駆動手段による回転軸の
回転速度を低速化させるようにしたことを特徴とする請
求項１記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項７】前記レーザ光照射手段により前記磁気デ
ィスク表面のレーザパルスが照射される領域のうち、最
外周側は略円形になるようにしたことを特徴とする請求
項１記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項８】前記レーザ光照射手段からのレーザパル
スによる前記磁気ディスク表面の凹凸の高さを所定の幅
は均一な高さとし、外周側では凹凸の高さを連続的また
は段階的に低くする構成としたことを特徴とする請求項
１記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項９】前記対物レンズに自動焦点調整機構を設
けて、加工領域の外周側では、対物レンズをデフォーカ
スさせることによって、前記凹凸の高さを変化させる構
成としたことを特徴とする請求項８記載の磁気ディスク
の表面加工装置。
【請求項１０】前記レーザ光照射手段は、レーザ光源
からのレーザ光を分光して、相対向する一対の対物レン
ズからレーザパルスを照射可能な構成とすることによっ
て、前記磁気ディスクの表裏両面を同時に加工できるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク
の表面加工装置。
【請求項１１】前記レーザ光照射手段は、その対物レ
ンズが前記磁気ディスクの表面と平行な面で位置調整可
能にする位置調整手段に設ける構成としたことを特徴と
する請求項１記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項１２】１８０°反転可能な作業テーブルの２
箇所に前記スピンドル手段を設けて、一方のスピンドル
手段が前記レーザ光照射手段に対面する状態では、他方
のスピンドル手段は前記磁気ディスク移載用の移載手段
により磁気ディスクのロード・アンロードを行うように
したことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの表
面加工装置。
【請求項１３】前記作業テーブルを２箇所設けて、一
方の作業テーブルでは、前記磁気ディスクの表面側を加
工し、他方の作業テーブルでは、磁気ディスクの裏面側
を加工するように構成したことを特徴とする請求項１２
記載の磁気ディスクの表面加工装置。
【請求項１４】前記両作業テーブル間の位置に、前記
磁気ディスクを反転させる反転機構を設ける構成とした
ことを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの表面
加工装置。
【請求項１５】前記磁気ディスクの加工前の工程で、
この磁気ディスクを洗浄する洗浄装置を設ける構成とし
たことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの表面
加工装置。