JPH1158205A - 電解研磨併用ポリシング・テクスチャー加工装置および加工方法ならびにそれに使用する電解研磨併用ポリシング・テクスチャーテープ - Google Patents

電解研磨併用ポリシング・テクスチャー加工装置および加工方法ならびにそれに使用する電解研磨併用ポリシング・テクスチャーテープ

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JPH1158205A
JPH1158205A JP9226923A JP22692397A JPH1158205A JP H1158205 A JPH1158205 A JP H1158205A JP 9226923 A JP9226923 A JP 9226923A JP 22692397 A JP22692397 A JP 22692397A JP H1158205 A JPH1158205 A JP H1158205A
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polishing
tape
electrolytic
texturing
texture
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Koichi Kawachi
浩一 河内
Kazunori Tani
和憲 谷
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UNIQUE TECHNOL INTERNATL Pte Ltd
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/028—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for microgrooves or oil spots
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードディスク基板の表面に異常な突起のな
い均一で緻密なテクスチャーを形成することを可能にす
る。 【解決手段】 合成樹脂フィルム、あるいは織編物や不
織布などのテープ基材１の片側表面に、研磨砥粒８を保
持しうる表面層を植毛または発泡樹脂により形成し、こ
のポリシング・テクスチャーテープ５に研磨砥粒８を分
散させた電解液成分を有する混合液９を供給しつつ、ハ
ードディスク用基板６のポリシング加工あるいはテクス
チャー加工を行なうと同時に、ディスク基板６を陽極側
に接続するとともに圧接ローラ７を陰極側に接続して、
ディスク基板６と圧接ローラ７の間に電圧を負荷し、ポ
リシング加工と電解研磨あるいはテクスチャー加工と電
解研磨を同時に行なう。これにより、優れた表面特性の
ハードディスクの効率的な提供を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク用
の基板等の表面を研磨、研削するための加工装置および
加工方法ならびにそれに使用するテープに関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスク、すなわち金属薄膜磁気
ディスクは、通常アルミニューム製のディスク基板の表
面に磁性層を設けた磁気記録媒体であるが、常に記録密
度の更なる向上が望まれており、そのために磁気ヘッド
と磁気ディスクの間の距離をより小さくする必要に迫ら
れている。しかし、両者の表面を鏡面に近く平滑に仕上
げるにともなって、磁気ディスク装置の停止時における
磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触面積が過大となり、
装置始動時や装置停止前の磁気ヘッドの円滑な走行が妨
げられ、特に始動の際に磁気ヘッドの走行が困難となる
という問題を生じる。
【０００３】この対策として、ディスク基板の表面を平
滑に研磨したうえで研削し、凹凸の線条痕を形成するこ
と、いわゆるポリシング加工およびテクスチャー加工を
施すことが一般に行われている。ポリシング加工は、研
磨布に砥粒を含んだ研磨液を供給し、ディスク基板表面
を鏡面に加工することにより行なわれる。また、テクス
チャー加工は、研磨砥粒を表面に固定したテープや、研
磨砥粒を含むスラリーを含浸させたバフなどを用いて、
ディスク基板の表面にほぼ同心円状の線条痕を形成する
ことにより行なわれる。
【０００４】これらのポリシング加工およびテクスチャ
ー加工は、ディスクの円滑な走行の確保と高い記録密度
の達成のために、その面に異常な突起がなく、かつ凹凸
が均一で緻密である必要がある。しかし、通常の研磨砥
粒による研磨、研削では、深い谷や高い突起が形成され
ることも多く、その部分ではリードライト（Ｒ／Ｗ）エ
ラーの発生や磁気ヘッドの浮上安定性を損なう問題があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ディ
スク基板の表面性状が表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａ
が５０Å以下で、かつ最大表面粗さ（最大表面突起高
さ）Ｒｍａｘが５０Å以下の、突起のない表面を得るこ
とである。そのためには、ディスク基板の表面を高精度
の鏡面に加工することと、そこに均一な深さの溝を形成
することの二つが必要である。一般に優れた鏡面の基板
をポリシングするには、より細かい研磨剤を用いて加工
するが、この場合は加工効率が落ち、生産性が悪くな
る。また、一度大きな加工痕、いわゆるスクラッチが入
ると、これを除去することは加工効率の悪化を招き、多
くの加工時間を必要とする。また、テクスチャー加工時
に、テクスチャー面において機械的手段によって面性状
を向上させることはむずかしい。すなわち、本発明が解
決しようとする他の課題は、加工効率を高め、より速く
均一な面性状を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するための手段として、研磨、研削と同時に電
解研磨の作用を利用することにより、砥粒による研磨、
および加工痕の形成に際して発生する微小な突起や加工
時のバリの除去を行ない、異常な突起のない平滑な加工
板、すなわち高度にポリシングされた鏡面基板の上に優
れたテクスチャーパターンの形成を行なうことを着想
し、実験、評価検討を積み重ねた結果、本発明に到達し
たものである。
【０００７】すなわち、金属表面のテープによるポリシ
ング加工およびテクスチャー加工において、被加工物を
陽極とし、加工面に近接して電解研磨を行なうための陰
極を配置し、加工面とテープとの間に研磨砥粒を含有さ
せた加工液と電解液との混合液をして接触させるととも
に電解液を介して陰極と被加工物とを通電させることに
より電解研磨とポリシング加工あるいは電解研磨とテク
スチャー加工を同時並行して行なえる装置および方法、
並びにその装置に使用するポリシング・テクスチャーテ
ープを要旨とする発明である。
【０００８】なお、この装置において、陰極の位置はテ
ープの加工面側でも、加工面の裏側でも、テープ基材で
もよい。テープの基材は、合成樹脂フィルム、織編物、
または不織布もしくはこれらに導電性を有せしめたもの
からなり、その片面に、植毛された繊維や多孔性合成樹
脂発泡体からなる研磨砥粒を保持しうる表面が設けられ
る。陰極がテープの加工面の裏側に配置される装置の場
合には、テープは通液性で非導電性のものを用いる。こ
のような本発明の装置や方法を用いることにより、工程
が簡略化されながら表面性状は、電解研磨とポリシング
加工とをそれぞれ別工程で処理する場合や、電解研磨と
テクスチャー加工とをそれぞれ別工程で処理する場合よ
り優れ、加工効率は飛躍的に向上することが確認でき
た。
【０００９】本発明の最大の特徴は、研磨、研削装置に
電極を付加するとともに、研磨、あるいは研削液などの
加工液に電解液を混合して、被加工物である金属との間
で通電し、機械的研磨、研削と同時並行して電気化学的
研磨を行なう点にある。電極（陰極）は、加工面の近傍
でテープの加工面側に陰極ローラー、または陰極棒を設
けたり、あるいはテープの裏側の圧接ローラーを電極と
したりする。また、ポリシング・テクスチャーテープの
基材を導電性とし、かつ、テープを電解液が通過できる
構造とすることによりテープそのものを電極とすること
も可能である。通液性テープの裏面側に金属テープを重
ねて併走させ、このテープを電極とすることもできる。
いずれの場合も、被加工物と電極（陰極）との間は、電
解液により結ばれていることが必須条件である。
【００１０】ポリシング加工またはテクスチャー加工の
何れの場合にも使用することができる本発明の電解研磨
併用ポリシング・テクスチャーテープのテープ基材とし
ては、第一に、合成樹脂フィルムが有用である。代表的
な例としては、厚さ１００〜２００μｍのポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）フィルムがあり、必要に応じ
て所定のパターンでパンチングによる打ち抜き孔をあけ
てもよい。このフィルムに使用できる合成樹脂は、必要
な機械的強度があり、電解液を含む環境条件に耐える素
材の中から選ぶことができる。
【００１１】テープ基材の第二の例としては、各種の織
編物、または不織布が有用である。通液性の繊維素材と
しては粗目組織の織物、編物、不織布、特に内部に空間
を有する組織のもの、あるいは比較的密度の高い織物、
不織布などにパンチングにより穿孔したものがある。繊
維の種類は、機械的強度と耐薬品性に不都合がないかぎ
り適宜選択でき、ポリエステル繊維は好適に使用でき
る。
【００１２】テープ基材の第三の例としての導電性を有
するテープ基材としては、無電解メッキ処理を施された
織物、編物、または不織布からなるものを用い、この際
の無電解メッキする金属は、使用する電解液の組成によ
り、銅、またはそのうえにニッケルなどを選択する。ま
た、金属繊維などの導電性繊維を混紡、混繊、混織、混
編する方法も可能である。また、これに代えて、合成樹
脂フィルムの表面に金属層を形成してもよく、合成樹脂
フィルムに導電性を付与する方法としては、無電解メッ
キ、蒸着、スパッタリング、その他、任意の方法を用い
ることが可能である。このテープ基材の導電性を有する
部分の電気抵抗値は１×１０-1Ω以下であることが望ま
しい。
【００１３】ポリシングテープおよびテクスチャーテー
プとしての使用幅は、通常３５〜８９ｍｍの範囲である
が、ディスクのサイズにあわせて設定し、使用幅にカッ
トすればよい。
【００１４】本発明のポリシング・テクスチャーテープ
の表面は、片面の全面または大部分が、研磨砥粒を保持
しうる表面によって被覆される。研磨砥粒としては、平
均粒径が３μｍ以下のダイヤモンドあるいはアルミナな
どが使われ、これを乳化液などに分散させて電解液と混
合し、回転する被研磨ディスク基板と、これに接して走
行する本発明のポリシング・テクスチャーテープなどと
の間に前記混合液を供給する。この際、研磨砥粒を一時
的にポリシング・テクスチャーテープなどの表面に保持
してディスク表面の研磨を効果的に行わせる表面構造と
しては、植毛あるいは多孔性合成樹脂発泡体を表面部と
することが適している。
【００１５】植毛加工は、植毛する表面の部分に予めバ
インダー樹脂を塗布し、静電気を利用してごく短い繊維
をこの表面に植えつけ、バインダー樹脂により固定する
方法である。本発明の場合、植毛する繊維はポリアミ
ド、ポリエステル、アクリルなどの電気を通しにくく、
電解液により影響されない繊維であって、繊度１デニー
ル以下、長さ１ｍｍ以下のものが好適である。また、バ
インダーとしては、ベース樹脂のアクリル酸エステルエ
マルジョンに架橋剤としてエポキシ樹脂と触媒を配合し
たものが好適に使用できるが、これに限定されるもので
はない。所定のパターンで植毛する場合は、ロータリー
スクリーン法などにより、バインダー樹脂をパターン状
にプリントする。テープ基材が予めパターン状に穿孔さ
れている場合は、全面に塗布するだけでもよい。
【００１６】多孔性合成樹脂発泡体を用いる場合は、ポ
リウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチ
レン、ポリビニルホルマール、その他の合成樹脂から公
知の発泡剤および発泡条件により多孔質樹脂層を形成
し、表皮を除いて表面を多孔性とする。所定のパターン
にする場合は、上記と同様にロータリースクリーン法な
どを利用する。
【００１７】導電性のテープ基材やテープの裏側の電極
を利用する場合は、植毛加工、あるいは多孔性樹脂のい
ずれにおいても、この層とテープ基材とを一体にしたポ
リシング・テクスチャーテープの厚さ方向の電気抵抗は
１×１０10Ω以上であることが望ましい。その理由はこ
の層の導電性がよいと電極とディスク基板の間に短絡回
路が形成され、電解液に電流が流れなくなり電解研磨が
進まなくなるためである。
【００１８】研磨砥粒を保持しうる表面のパターンは、
ポリシング加工面、またはテクスチャー加工面にむらを
生じないよう、ポリシング・テクスチャーテープ等の走
行に対する被研磨面の幅方向において、ほぼ均等な接触
面積が得られる配置を採用する必要がある。
【００１９】本発明により、金属表面のテープによるポ
リシング加工およびテクスチャー加工において、被加工
物を陽極とし、被加工物の加工面に近接して電解研磨を
行なうための陰極を配置し、加工面とテープとの間に電
解液と加工液の混合液を供給して接触させるとともに電
解液を介して陰極と被加工物とを通電させて、電解研磨
とポリシング加工または電解研磨とテクスチャー加工を
同時に並行して行なうことを可能にした結果、加工面の
平滑性、テクスチャーの均一性などの表面性能が顕著に
改善されるとともに、加工効率も格段に向上する結果が
得られた。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態をテク
スチャー加工の例により説明する。厚さ１５０μｍ、幅
３００ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フ
ィルムからなるテープ基材１を静電植毛装置に通し、コ
ーター部でアクリル酸エステルエマルジョン系バインダ
ー２を塗布した後、繊度０．５デニール、繊維長０．３
ｍｍのナイロン繊維をパイルとして植毛し、バインダー
を熱硬化させてパイルを固定した。このようにして植毛
繊維３が植毛されたテープ基材１に、直径２．４ｍｍの
孔４を、２０ｍｍ×２０ｍｍ当たり１０個穿孔した。こ
のフィルムを３７ｍｍ幅に切り、ポリシング・テクスチ
ャーテープ５（図２の（ａ）参照）とする。
【００２１】このポリシング・テクスチャーテープ５を
用いたテクスチャー加工と電解研磨との同時加工を行う
ポリシング・テクスチャー加工装置の説明を行なうため
の図を図１に示す。回転する被加工物としてのディスク
基板６に接してポリシング・テクスチャーテープ５を走
行させており、その裏側から金属製の圧接ローラ７がポ
リシング・テクスチャーテープ５を押圧してディスク面
に押し当てている。回転するディスク基板６と走行する
ポリシング・テクスチャーテープ５との間に、研磨砥粒
８を含有する研磨、あるいは研削液などの加工液に電解
液を混合してなる混合液９を図外の混合液供給手段によ
り液供給ノズル１０から供給しつつ、ディスク基板６を
陽極側に接続するとともに圧接ローラ７を陰極側に接続
して、ディスク基板６と圧接ローラ７の間に図外の給電
手段により電圧を負荷し、テクスチャー加工と電解研磨
を同時に行なった。
【００２２】図３に、別の同時加工の説明図を示す。こ
の例では、ポリシング・テクスチャーテープ５の表側で
加工面に近い位置に、陰極棒１１と呼ばれる電極を設置
し、陰極棒１１と加工面は混合液９中の電解液で電気的
に結ばれた状態にある。この構成による加工の結果も前
項とほぼ同じであった。
【００２３】上記の加工を実施したディスク基板６の表
面特性を測定した結果、表面粗さＲａが７Å、最大表面
粗さＲｐが１０Åとなり、機械的なテクスチャー加工の
みによる場合に得られるそれぞれの値、２０Åおよび１
００Å程度にくらべ格段に優れていることは当然である
が、テクスチャー加工と電解研磨を２段階で実施した場
合に通常得られる値よりも顕著によい結果が、短時間で
得られた。
【００２４】なお、ポリシング・テクスチャーテープ５
として、図２の（ｂ）に示すように、不織布からなる多
孔性のテープ基材１２に多孔性の合成樹脂発泡体１３を
固着したものを採用して、ポリシング加工やテクスチャ
ー加工を行っても、同様に良好な結果が得られた。
【００２５】さらに、導電性を有するポリシング・テク
スチャーテープ５として、ポリエステルフィラメント糸
をレース編みにより透かし目のメッシュ状に編み上げ、
常法により銅を無電解メッキし、その上にニッケルを無
電解メッキしてテープ基材としてもよい。そして、この
シートを静電植毛装置に通し、コーター部でアクリル製
エステルエマルジョン系バインダーを塗布した後、繊度
０．５デニール、繊維長０．３ｍｍのナイロン繊維をパ
イルとして植毛し、バインダーを熱硬化させてパイルを
固定してもよい。この導電性を有するポリシング・テク
スチャーテープ５を用いる場合には、陰極に接続した圧
接ローラ７によりポリシング・テクスチャーテープ５を
押圧してもよいが、この代わりに、ポリシング・テクス
チャーテープ５自体を陰極側に接続してもよく、これに
よっても、同様に良好な結果が得られた。
【００２６】
【発明の効果】本発明の電解研磨併用ポリシング・テク
スチャー加工装置および加工方法ならびにそれに使用す
る電解研磨併用ポリシング・テクスチャーテープによれ
ば、機械的なポリシング加工と電解研磨またはテクスチ
ャー加工と電解研磨の同じ加工を同時に可能にし、その
結果、１工程の加工で、従来の２工程法（電解研磨とポ
リシング加工とをそれぞれ別工程で処理する方法、また
は電解研磨とテクスチャー加工とをそれぞれ別工程で処
理する方法）と同等以上の表面特性、すなわち、凹凸が
均一で異常な突起のない、したがってリードライト（Ｒ
／Ｗ）エラーの発生のないハードディスクの効率的な提
供を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電解研磨併用のポ
リシング・テクスチャー加工装置を概略的に示す図であ
る。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の実施
の形態にかかる電解研磨併用のポリシング・テクスチャ
ーテープを概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態にかかる電解研磨併用
のポリシング・テクスチャー加工装置を概略的に示す図
である。
【符号の説明】
１，１２ テープ基材 ２ バインダー ３ 植毛繊維 ４ 孔 ５ ポリシング・テクスチャーテープ ６ ディスク基板（被加工物） ７ 圧接ローラ ８ 研磨砥粒 ９ 混合液 １０ 液供給ノズル １１ 陰極棒 １３ 合成樹脂発泡体

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被加工物である金属の表面にテープを圧
    接させてポリシング加工またはテクスチャー加工のうち
    の少なくとも一方の加工を行なうポリシング・テクスチ
    ャー加工装置であって、被加工物に接続されて被加工物
    を陽極とさせる陽極接続部と、被加工物の加工面に近接
    して配置されて電解研磨を行なうための陰極と、加工面
    とテープとの間に研磨砥粒を含有させた加工液と電解液
    との混合液を供給する混合液供給手段と、加工面とテー
    プとの間に供給された電解液を介して陰極と被加工物と
    を通電させる給電手段とを備え、電解研磨とポリシング
    加工または電解研磨とテクスチャー加工を同時に並行し
    て行なう構成とした電解研磨併用ポリシング・テクスチ
    ャー加工装置。
  2. 【請求項２】 陰極が、テープの加工面側に配置されて
    なることを特徴とする請求項１記載の電解研磨併用ポリ
    シング・テクスチャー加工装置。
  3. 【請求項３】 陰極が、テープの加工面の裏側に配置さ
    れてなることを特徴とする請求項１記載の電解研磨併用
    ポリシング・テクスチャー加工装置。
  4. 【請求項４】 テープの基材が導電性を有するものが用
    いられ、この基材が陰極側に接続されてなることを特徴
    とする請求項１記載の電解研磨併用ポリシング・テクス
    チャー加工装置。
  5. 【請求項５】 被加工物である金属の表面にテープを圧
    接させてポリシング加工またはテクスチャー加工のうち
    の少なくとも一方の加工を行なうポリシング・テクスチ
    ャー加工方法であって、被加工物を陽極とし、被加工物
    の加工面に近接して電解研磨を行なうための陰極を配置
    し、加工面とテープとの間に研磨砥粒を含有させた加工
    液と電解液との混合液を供給して接触させるとともに電
    解液を介して陰極と被加工物とを通電させて、電解研磨
    とポリシング加工または電解研磨とテクスチャー加工を
    同時に並行して行なうことを特徴とする電解研磨併用ポ
    リシング・テクスチャー加工方法。
  6. 【請求項６】 電解研磨併用ポリシング・テクスチャー
    加工装置に用いる電解研磨併用ポリシング・テクスチャ
    ーテープであって、合成樹脂フィルム、織編物、または
    不織布からなるテープ基材の片面に、研磨砥粒を保持し
    うる表面部を有する層を設けたことを特徴とする電解研
    磨併用ポリシング・テクスチャーテープ。
  7. 【請求項７】 テープ基材は、少なくとも、混合液が供
    給される片面側が、導電性を有し、その導電性を有する
    部分の電気抵抗値が１×１０-1Ω以下であることを特徴
    とする請求項６に記載の電解研磨併用ポリシング・テク
    スチャーテープ。
  8. 【請求項８】 研磨砥粒を保持しうる表面部が、バイン
    ダー樹脂層とその表面に植毛された繊維からなることを
    特徴とする請求項６または７に記載の電解研磨併用ポリ
    シング・テクスチャーテープ。
  9. 【請求項９】 研磨砥粒を保持しうる表面部が、多孔性
    合成樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項６また
    は７に記載の電解研磨併用ポリシング・テクスチャーテ
    ープ。
  10. 【請求項１０】 研磨砥粒を保持しうる表面部を有する
    部分の、厚さ方向の電気抵抗値が１×１０10Ω以上であ
    り、かつ、テープが通液性を有することを特徴とする請
    求項６〜９のいずれかに記載の電解研磨併用ポリシング
    ・テクスチャーテープ。
JP9226923A 1997-08-25 1997-08-25 電解研磨併用ポリシング・テクスチャー加工装置および加工方法ならびにそれに使用する電解研磨併用ポリシング・テクスチャーテープ Pending JPH1158205A (ja)

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PCT/SG1997/000051 WO1999010569A1 (en) 1997-08-25 1997-10-03 Combination electrolytic polishing and polishing and texturing machine and the combination electrolytic polishing and polishing and texturing tape used in the said machine
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