JPH1110529A

JPH1110529A - 両面同時加工方法

Info

Publication number: JPH1110529A
Application number: JP16134097A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Yoshino; 邦彦吉野; Shoji Kera; 昭司計良
Original assignee: SAGAMI OPT KK; Nikon Corp
Current assignee: SAGAMI OPT KK; Nikon Corp
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体用基板の加工を続けても、基板
の平坦度、表面粗さ等の維持向上を図ることのできる加
工方法を提供する。【解決手段】磁気記録媒体用基板の両面同時加工にお
いて、同軸且つ回転方向が互いに反対の２つのラップ盤
の回転方向を、所定の加工条件下で所定回数の加工を行
う毎にそれぞれ逆転する。上記の両面同時加工に用いら
れるラップ盤の工具面は、鋳鉄そのものでもよいし、該
工具面にポリウレタンパッドが貼り付けられたポリウレ
タンでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体用基板
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体用基板は、近年、情報記録
の大容量化、高密度化の要求にともない、その表面の平
滑性、平面性を向上させることを要求されている。この
ような高品質の磁気記録媒体用基板を得るためには、素
材を所定の板厚に加工するとともに、所定の平滑度、平
坦度を満たすようにラッピング加工を行う。また、加工
時間を短縮するためには、製品の板厚にできる限り近い
板厚の素材を準備するここととなる。

【０００３】磁気記録媒体用基板の表面を仕上げる加工
工程では、通常、ラッピング加工が採用される。ラッピ
ングには、湿式と乾式があるが、砥粒を懸濁させたラッ
プ液をラップ盤の工具面と被加工物の間に供給し、両者
に圧力を加えて回転、摺動する湿式加工の方が、基板表
面の仕上げ工程では多く用いられる。また、磁気記録媒
体用基板のように偏平形状の場合には、２つのラップ盤
の間に被加工物を挟み、その両面を同時に加工する両面
ラッピングが多用される。

【０００４】磁気記録媒体用基板の仕上げ工程をさらに
詳しくみると、主として基板の板厚と平面度を所定の値
に入れるための精研削（砂掛け）工程と、主として基板
の外観と平滑度を所定の値に入れるための研磨工程から
成る。精研削工程では、ラップ盤の鋳鉄製工具面をその
まま使うが、研磨工程では、該工具面にポリウレタン製
パッドを貼ってパッド面を使用するのが普通である。ま
た、例えばガラス基板の精研削工程では、砥粒としてＳ
ｉＣやＡｌ₂ Ｏ₃ などが用いられ、研磨工程では、Ｃｅ
Ｏ₂ が用いられる。

【０００５】これらの仕上げ工程には、一般に市販の両
面同時加工機が用いられる。図２は、従来から用いられ
ている両面同時加工機の構成を説明するための上面図で
ある。被加工物たる磁気記録媒体用基板１は、キャリア
ー２によって保持され、通常キャリアー一枚当たり複数
の基板が保持される。キャリアー２の外周に設けられた
歯車２ａは、太陽ギア３及びインターナルギア４とそれ
ぞれ噛み合っており、これによってキャリアー２の自
転、公転運動が実現される。磁気記録媒体用基板１は、
下ラップ盤５と上ラップ盤（不図示）の間に位置し、上
下ラップ盤は互いに反対方向に回転し、基板は両面同時
に加工される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】両面同時加工機では、
例えば、上ラップ盤を時計方向に回転させると、下ラッ
プ盤５はその反対方向つまり反時計方向に回転させる。
ところで、通常は、一度設定した加工圧力やラップ盤の
回転方向等の加工条件は変更しないので、次のような問
題が生じる恐れがある。

【０００７】例えば上述のように、両面同時加工機の上
ラップ盤が常に時計方向、下ラップ盤が常に反時計方向
に回転させて加工を続けていると、ラップ盤上の砥粒の
分布が不均一になり、磁気記録媒体用基板の平滑度、平
坦度が所望の値から外れてしまう現象が発生する。ま
た、長時間にわたってこの加工条件を維持していると、
ラップ盤の工具面の平面度は、時間とともに劣化する。
このため通常、数工程ごとに修正リングにより工具面の
平面修正が行われる。しかし、修正リングによる修正
は、熟練を要するだけではなく、製造工程を一時的に停
止するので生産性にも支障をきたす。

【０００８】本発明は、工程を中断せずに、磁気記録媒
体用基板の平滑度、平坦度の維持向上が可能な製造方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気記録媒体
用基板の両面を同時に加工する両面同時加工方法につい
て改善を施したもので、上ラップ盤と下ラップ盤の回転
方向を所定の回数の加工が終了すると、それぞれ逆転さ
せる方法である。この方法は、精研削工程にも研磨工程
にも用いることができる。また、所定の回数として、２
〜５０回の範囲の任意の回数が望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】平坦度の良い基板を得るために
は、第一に高精度面のラップ盤を使用することが挙げら
れる。ラッピング作業において重要な点の１つは、ラッ
プ盤の工具面をいかに良く仕上げてあるか、また面精度
をいかに維持するかであり、被加工物の平坦度は、ラッ
プ盤の面精度いかんで決定されると言ってもよい。

【００１１】第二に、基板の表面のどの部分をとっても
ラップ距離が同一であることが挙げられる。すなわち、
表面のどの部分でも、工具面との相対的な走行距離が同
一であることが必要であり、厳密に言えば、基板の表面
と工具面との各接触部における圧力と走行距離の積が同
一でなければならない。基板の表面は、圧力と走行距離
の積に比例して減耗するため、基板表面のどの部分にお
いても同じ加工条件が与えられないと、面だれの原因と
なったり、平坦度や平行度等が所望の値に入らないこと
になる。

【００１２】第三に、ラップ液中の砥粒が基板全面に均
一に供給されることが挙げられる。砥粒の供給量が均一
でないと、基板上の各地点でラップ量（減耗量）が異な
るために、平坦度が悪くなり面だれ等の原因にもなる。
本発明で用いられる両面同時加工機は、上ラップ盤（不
図示）と下ラップ盤５は互いに反対方向に回転する。例
えば、上ラップ盤は時計方向に、下ラップ盤５は反時計
方向に回転し、キャリアー２、太陽ギア３及びインター
ナルギア４は、反時計方向に回転している。各歯車の回
転数がどんな関係にあるとき最も高能率、高精度にラッ
プできるかを考える。上ラップ盤の回転数をＡ、キャリ
アー２の公転数をＢ、下ラップ盤の回転数をＣとしたと
き、Ｃが最大として各回転数の関係が、Ｃ−Ｂ＝Ａ＋Ｂ
になる様に構成した時が最良条件である。この式を満足
すれば、被加工物に対する機械的抵抗を最小にできる。

【００１３】なお、キャリアー２は、公転運動だけでは
なく自転運動も同時に行うので、被加工物上の各点の運
動の軌跡は複雑な曲線を描く。このため、砥粒が被加工
物に接触する機会は一層多くなり、ラップ効率を増大さ
せる。この両面同時加工機の上下のラップ盤の回転方向
も、キャリアー２の公転方向及び自転方向も不変のまま
磁気記録媒体用基板のラッピングを続けていると、ラッ
プ盤の面精度が加工時間とともに劣化するという現象が
発生する。この原因の１つとして、供給されたラップ液
が工具面上を拡散してゆく状態が常に一定のために砥粒
の分布が不均一になっていることが挙げられる。ラップ
盤の面精度が劣化すれば、必然的に磁気記録媒体用基板
の平坦度および平滑度（表面粗さ）が所定の値に入らな
くなってしまう。

【００１４】表１は、 2.5インチ磁気記録媒体用基板の
両面加工工程において、上ラップ盤を常に時計方向、下
ラップ盤を常に反時計方向に回転させて加工したとき
の、加工品の平坦度および表面粗さＲａを示したもので
ある。加工回数が 100回を越えると平坦度および表面粗
さＲａの値が増大してゆくことがわかる。ここで、Ｒａ
とは表面粗さ(Roughness) の一つの指標で、平均表面粗
さを表す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表２は、 2.5インチ磁気記録媒体用基板の
両面加工工程において、上ラップ盤を時計方向、下ラッ
プ盤を反時計方向に回転させて加工を始め、加工回数５
回毎に両ラップ盤の回転方向をそれぞれ逆転させたとき
の、加工品の平坦度および表面粗さＲａの値を示したも
のである。加工回数が 100回を越えても、加工品の平坦
度および表面粗さＲａの値は一定していることがわか
る。

【００１７】

【表２】

【００１８】この様に磁気記録媒体用基板の両面加工工
程で、上ラップ盤の回転方向と下ラップ盤の回転方向を
それぞれ数回加工を行う毎に逆転させることで、基板の
平坦度、表面粗さの維持向上を図ることができる。以
下、本発明の加工方法について具体的に説明する。図１
は、本発明の実施形態に係る両面同時加工機の構成部品
の運動を説明するための上面図である。なお、両面同時
加工機の構造については、先に図２により説明したので
ここでは説明を省略する。

【００１９】図中、矢印ａ〜ｅは、各構成部品の回転方
向を示し、上ラップ盤（不図示）の回転方向はａ、下ラ
ップ盤５はｃ、キャリアー２はｂ、太陽ギア３はｄ、イ
ンターナルギア４はｅである。矢印ａのみが他と回転方
向が異なっている。矢印ａで示される上ラップ盤の回転
方向を逆転させてもこの関係は変わらない。本発明で用
いられる両面同時加工機は、上ラップ盤（不図示）と下
ラップ盤５は互いに反対方向に回転する。例えば、上ラ
ップ盤は時計方向に、下ラップ盤５は反時計方向に回転
し、キャリアー２、太陽ギア３及びインターナルギア４
も、反時計方向に回転している。

【００２０】先に述べたように、磁気記録媒体用基板の
仕上げ段階の加工工程には、精研削と研磨の２つがあ
り、いずれにも図１に示す両面同時加工機が用いられ
る。精研削と研磨とで大きく異なる点は、ラップ盤の
工具面と砥粒だけである。例えば、ガラス製の磁気記
録媒体用基板を加工する場合には、精研削では、鋳鉄の
工具面をそのまま使い、研磨では、鋳鉄製の工具面にポ
リウレタン製の研磨パッドを貼り付けて工具面として使
う。また、精研削では、砥粒としてＳｉＣを使い、研磨
ではＣｅＯ₂ を使う。

【００２１】精研削条件は、加工圧力を３０〜１２０ｇ
／cm²の範囲の所定値、加工時間を５０分、上ラップ盤
と下ラップ盤の回転数はいずれも５〜４０ｒｐｍの範囲
の所定値である。また、加工回数５回毎に上下のラップ
盤の回転数をそれぞれ逆転させた。又、研磨条件は、加
工圧力を３０〜１２０ｇ／cm²の範囲の所定値、加工時
間を７０分、上ラップ盤と下ラップ盤の回転数はいずれ
も５〜４０ｒｐｍの範囲の所定値である。また、加工回
数５回毎に上下のラップ盤の回転数をそれぞれ逆転させ
た。研磨除去量は 0.4〜１μm ／min であった。研磨終
了後の磁気記録媒体基板の表面粗さＲａは３０Å以下で
あった。なお、表面粗さの測定には、接触型のディスク
専用の表面粗さ・微細形状測定装置（Tencor社製テンコ
ールＰー１２）を用いた。

【００２２】

【発明の効果】磁気記録媒体用基板の加工工程におい
て、上下のラップ盤の回転方向を所定回数の加工を行う
毎に逆転させることで、加工品の平坦度、表面粗さの維
持向上を図ることができる。平坦かつ平滑な磁気記録媒
体用基板の製造が可能になることによって、磁気ヘッド
の低浮上量化が可能となり、磁気ディスクの高密度化特
に線記録密度の向上が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る両面同時加工機の構成
部品の運動を説明するための上面図である。

【図２】両面同時加工機の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１・・・・磁気記録媒体用基板２・・・・キャリアー３・・・・太陽ギア４・・・・インターナルギア５・・・・下ラップ盤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同軸且つ回転方向が互いに反対の２つの
ラップ盤の間に磁気記録媒体用基板を挟み、砥粒を介し
て前記ラップ盤の工具面と前記磁気記録媒体用基板を摺
り合わせることにより、前記磁気記録媒体用基板の両面
を同時に加工する両面同時加工方法において、所定の加工条件下で所定の回数の加工を行う毎に、前記
２つのラップ盤の前記回転方向をそれぞれ逆転すること
を特徴とする両面同時加工方法。
【請求項２】前記工具面は、鋳鉄製であることを特徴
とする、請求項１に記載の両面同時加工方法。
【請求項３】前記工具面は、ポリウレタンパッドが貼
り付けられたポリウレタンであることを特徴とする、請
求項１に記載の両面同時加工方法。
【請求項４】前記所定の加工条件は、前記ラップ盤の
回転数５〜４０ｒｐｍ、加工圧力３０〜１２０ｇ／c
m²、加工時間２０〜１００分であり、前記所定の回数は、２〜５０回であることを特徴とす
る、請求項１に記載の両面同時加工方法。