JPS62157327A - メモリデイスク用基板の製造方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、非磁性金属基板上に、下地層として非磁性体
金属を有するブランク材の表面全圧印加工により、超精
密に且つ経済的に得る製造方法に関するもので、特にブ
ランク材の表面の生地を平滑にし、且つ一定の模様（テ
クスチャー）を付すメモリディスク用基板の製造方法に
関するものである。

なお本明細書でいう非磁性金属基板とは、Ａｆｉ。

Ａ４合金、Ｃｕ％Ｃｕ合金、Ｎ９、Ｍ９合金、Ｔ１、Ｔ
１合金又はこれらの複合基板を意味し、下地層としての
非磁性体金属とは、Ｃｒ等の単体金属、Ｎｔ−Ｐ合金、
Ｎ１−Ｐ−Ｃｕ合金オーステナイト系ステンレス等の非
磁性の金属、合金を意味するものとする。

〔従来技術とその問題点〕

従来文字、音声、映像等を記憶再生する磁気ディスフの
メモリディスク用基板は、通常以下の方法によシ製造さ
れている。即ち非磁性金属基板例えばＡ４合金板をド−
ナツ状に打抜加工し、内外径を所定の寸法精度に仕上げ
、更に内外径部にハンドリングのためのチャンファ加工
を行う。

次に金属基板の表面をダイヤモンドバイトによる切削方
法、ポリッシングによる方法、グライデングによる研削
方法、或いはこれらの組合せ等のいずれかによシ、その
表面を超精密粗度、（表面粗度、うねり等に関し）に仕
上げる方法である。

このように仕上げられた金属基板は、更に表面を硬化す
るため、その表面に下地層として、かたい非磁性体金属
が被覆される。この下地層は化学メッキ法により、Ｎｔ
−Ｐ合金、Ｎ１−Ｐ−Ｃｕ　合金等が厚さ約２０μ被覆
される。その后更にポリッシングによシ表面が平滑にさ
れる。メモリディスクはこのようにして得られた基板上
に磁性体薄膜を被覆し、更に必要に応じて保護膜を被覆
している（第１図）。

しかしながら平滑な高密度磁気ディスクにおいては、デ
ィスクとヘッドとの間隔はわずかであシ、ヘッド面とデ
ィスク面が平滑である故、ヘッドがディスクに吸着する
という問題がある。又ヘッドがディスク面にあたり、磁
性膜が損傷する等の問題更には磁気特性の問題もある。

このような理由から、第２図のごとく、下地層（被覆層
）にある種の模様（テクスチャー）をつけこの凹部に磁
性膜を施こすことが試みられている。

このテクスチャーは、従来は切削による方法、パット′
或いは砥粒付きのテープを用いる方法等機械的な方法に
よって施こされていた。下地層にテクスチャーを施こす
までの工程は、前述のごとく、多工程であシ、所要設備
が多くなシ、時間もかかることから、生産性が悪いとい
う問題があった。

又品質の面からもパッド或いは砥粒付きのテープで機械
的に所要のテクスチャーをつけるため、テクスチャーの
パターンに限界があり、更には閤じ条件でテクスチャー
加工してもそのパターンは１枚、１枚で同一のものが得
られないという欠点があった。そして機械的にテクスチ
ャー加工する際の小さな破片の除去も難かしく洗浄工程
が必要であった。

このようにテクスチャー付きのメモリディスクは。

すぐれた特［有するものであるが、その生産性、品質の
安定化の点で解決すべき大きな問題が残っている。

〔問題点の解決手段とその作用〕

本発明方法は、前述のような従来技術の問題点に鑑み、
その解決として発明したもので圧印加工を利用した極め
て生産性が高く、さらに安定した品質のメモリディスク
用基板の製造方法を提供するものである。

圧印加工は、従来硬貨の製造に用いられる技術で、加圧
面に比較的大きな凹凸模様を形成するというのが一般的
な使われ方であった。本発明はこの様な大きな凹凸模様
とは異なシ、極く微細な無数の線（幅≦０．５μｍ％深
さく０．０２５μｍ）又は丸、三角等の一定の模様から
なるマイクロテクスチャーがあらかじめダイス加圧面に
付与された上下二つのダイスを用いて非磁性金属基板上
に非磁性体金属を被覆したブランク材に、前記ダイスの
加圧面を圧印することにより、基板の両面を同時に且つ
テクスチャー付きの精密な面に仕上げる製造方法である
。

具体的には、本発明による製造方法は、第３図に示す圧
印加工型を用いて製造するもので、非磁性金属基板上に
下地層として、被磁性体金属を被覆したブランク材（１
）と、材料の広がり限度を規制するマンドレル即ち心金
（３１及びグイリング（２）中で材料の加圧面が面全体
では平滑で且つある種の線模様（テクスチャー）を有す
る上、下二つのダイス（４，５）によジ、圧印加工を行
うことにより、基板材料の表面をテクスチャー付きの精
密な面に仕上げることを特徴とするものである。

このようにすることによって、一定の表面品質をもった
基板を大量に能率的に生産することが可能となる。

又従来の機械的なテクスチャーの付は方と異シ、小さな
破片の発生もなく、生産設備も単純化され、品質管理、
生産コスト等多くメリットが得られる。

更に本製造方法により得られる製品の表面品質は。

基板表面の凸部凹部（テクスチャー）の粗度は、精密な
ものが得られ、その后研摩する必要はなく、直接磁性体
を被覆することが出来る。又ディスクのうねυ等の品質
においても従来のダイヤモンドバイトによる切削法によ
るものと同等以上のものが得られる。

ここでいうブランク材は、表面を比較的精度よく仕上圧
延した（表面粗度Ｒａ　０１１０〜０．４０μｍ）非磁
性金属基板（Ａ４．Ａ４合金、　Ｃｕ、　　Ｃｕ合金、
ＭＬ　Ｍ９合金、　Ｔ１．　Ｔ１合金）を切削又は研摩
することなく、直接下地層を化学メッキしたもの（例え
ばＮ１−Ｐ、　Ｎ１−Ｐ−Ｃｕ等ツメツキ）、直接物理
的メッキ（例えばスパッタリング蒸着、イオンブレーテ
ィング）したもの（例えばＯｒ、　Ｎ１−Ｐ等のスパッ
タリング）、更には非磁性金属箔（例えば、オーステナ
イト系ステンレス）を合わせ圧延により、クラッドした
クラツド板の使用が可能である。

又本発明法の圧印加工に使用するブランク材は、金属基
板をドーナツ状に打抜加工層、所定の下地層を化学メッ
キ又は物理的メッキにより被覆したものを用いてもよい
し、或いは板状又は条状の金属基板に予め下地層を化学
メッキ、物理的メッキ、合わせ圧延により被覆したもの
をドーナツ状に打抜いて用いてもよい。

本発明法によれば、下地層上から１度の加圧加工によシ
、従来の加工法と同等以上のテクスチャーの付いた超精
密な表面を得ることが可能である。

又本発明法によれば、金属基板を切削、研削、研摩しな
い基板上に下地層を直接化学メッキ、物理的メッキした
ブランク材の使用が可能で、従来の金属基板の切削、研
削、研摩の工程を省略することができる。

更には、従来のメッキ眉の研摩工程も省略することがで
きる。

このように従来の方法に比し、大幅な工程の省略が可能
となシ、更には、工程の単純化、所要設備の減少もでき
ることから取扱い上の問題点も含めて生産性のきわめて
高いテクスチャー付きのメモリディスク用基板の製造が
可能である。

尚本発明方法において、ブランク材として、比較的精度
よく圧延した金属基板に直接非磁性金属の下地層を化学
メッキ、又は物理的メッキしたものの使用が可能である
と述べたが、従来の金属基板の切削、研削又はポリッシ
ングの程度より、グレードをおとした切削、又はポリッ
シングヲ行い、即ちわずかにこれらを施こした后、下地
層を化学メッキ、物理的メッキしたものも適用出来るこ
とはもちろんである。

又本発明法においては、ダイスの加圧面をブランクに転
写すると同時にフランクの表面をわずかに塑性加工する
ものであるため、ダイスの加圧面は超精密に仕上げたも
のが使用される。

ブランクの加圧力は、金属基板材料の引張強さの５倍以
下で、板厚減少率は全板厚の４％以下であることが好ま
しい。

又、ビルドアップ防止の点から、ブランクの表面には、
潤滑剤を塗布するのが好ましい。更にブランク材とグイ
リング及びマンドレルとのクリアランスは、リングの内
径及びマンドレルの外径の約０．５程度が好ましい。

このようにして、下地層を有するブランク材を圧印加工
することにより、その表面を従来の加工法と同程度以上
に超精密に仕上げることができる。

尚本発明法において、材料の広がり限度を規制する心金
及びグイリング中で、ブランク材を圧印加工する理由は
材料の流れを規制することにより。

精密に仕上げたダイス表面を成形品表面にたやすく転写
することができ、その結果表面粗度の浸れた成形品を得
ることができるからである。さらにはこのように圧印加
工することによって精度の良い内径、外径を得ることが
できる。

又本圧印加工において、ダイス面のかたむきを防止して
、成形品の安定した板厚の確保、さらにはプレス精度が
、成形品品質に及ぼす影響を少なくする点からキスリン
グの使用が効果的である。

なお基板上に転写するテクスチャーは、予めダイスの加
圧面に施こしておくのであるが線からなる同心円状、放
射線状、クロスハツチ状、ランダム状等如何なるものも
可能である。又は一定の模様（例えばオレンジビール状
、丸、三角、四角等）からなるもの−ｚ”わよψ。

第４図、第５図に示すものはその内の規則的なパターン
を示す例示であシ、上記の如く種々のテクスチャーが考
えられる。

第４図、第５図の示されたノ（ターンは勿論全面に渉シ
付与されるものである。

第６図は本発明によるクラツド材（素材）を第３図の装
置により圧印したものの説明的拡大断面図で下地層にテ
クスチャーの凹みが成形されている状態を示している。

〔実施例〕

まずアルミニウム合金板５０８６−０材（ＡｆＬ−Ｍｊ
Ｊ系合金、厚さＬ　２．）から、内外径に穴をあけたド
−ナツ状ブランク素材を製作した（ブランクの内径２５
．１２６簡φ、外径９４．５２７＋ｍφ）。

板材の表面粗度（Ｒａ）は、０．２０μｍであった。

このブランク材の内外径は、金型のリングよりもわずか
に少さく、又マンドレルよすもわずかに大きくなるよう
に調整した（試験リングの内径９５φ禦、マンドレルの
外径２５φｍ）。その層重ブランク素材の表面を切削研
削又は研磨することなしに、メッキ法によシ直接Ｎ４−
Ｐ層を、厚さ２０μｍとなるよう被覆し圧印加工用ブラ
ンク材とした。また金型ダイス加圧面に、第４図（実施
例１）、第５図（実施例２）のようなテクスチャーを機
械加工によシ付けて実施した。

このブランク材を、第３図に示す圧印加工用金型にセッ
トして圧印加工を行い、成形品を得た。加圧力は、基板
の引張強さの約４倍とした。ダイスの加工面は実施例の
製品テクスチャーが現われる如くダイス面を機械加工し
た。全板厚の減少率は約１．１チであった。使用ルブリ
カントは、日本工作油（株）製：Ｇ６３１１（粘度１．
０１．３０℃ｃｓｔ油膜強度１０　ｋｌ？　／　ａｎ２
）　　を使用した。

成形品は、各々１０枚を対象として、表面粗度Ｒａを表
面粗度計により測定し、さらにはＲＶＡによってＴＩＲ
値および加速度値を測定した。

結果を第１表に示すが、本発明による実施例中の値は・
各々１０枚の成形品を対象とした測定値の平均値で示し
た。尚第４図は以下の実施例１に対応し、線幅ｏ、１μ
ｍ、深さＱ、０１μｍ　　間隔０．５門の同心円状で第
５図は実施例２に対応し線幅０、１　ｐｍ　、深さ０．
０１μ７７１．間隔０．５°の放射状である。

尚表面粗度Ｒａは、ランダム方向で測った場合の最大値
である。

メモリディスク基板に要求される他の特性値（例えば、
平行度微少うねシ、真円度、同心度）についても、評価
を行ったが、いずれの特性値に関しても、従来法による
ものと同等以上の品質を有していることを確認した。

以上説明した様に、本発明によれば、プレスによる圧印
加工によシ、テクスチャー付きのメモリディスク用基板
を両面を１度に、しかもその表面を超精密に加工できる
ことから、大幅な工程の削減によシ、生産速度が格段に
向上する利点がある。

さらに従来法と比較して品質が同等以上で、一定のテク
スチャーを付与したメモリディスク基板が得られること
から、良好な品質のものを安価に供給できる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、基板が平らな面を有する磁気ディスクの断面
、 第２図は、基板にテクスチャーを付与した磁気ティスフ
断面、 窮３図は１本発明に係るディスク用基板の製造方去に関
する装置の説明図、 窮４図は、本発明に係る同心円状のテクスチャーＴ）　
／！ターンを示す製品図、 窮５図は、本発明に係る放射状のテクスチャーを第６図
は、ブランクを加圧加工層の製品の断面、拡大図である
。 １；ブランク材、２；リング、３；マンドレル、４．５
；ダイス 特許出願人　　フアルコア株式会社 （外４名） 第１図　　第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性金属基板上に、下地層として非磁性体金属
   を被覆したブランク材を、材料の広がり限度を規制する
   心金及びダイリングの中で、材料の加圧面が平滑で且つ
   ある種の模様（テクスチャー）を有する上、下二つのダ
   イスにより圧印加工を行うことにより、ブランク材の表
   面を超精密に仕上げると同時にダイスのテクスチャーを
   転写することを特徴とするメモリディスク用基板の製造
   方法。
2. （２）非磁性体金属の被覆が化学的メッキによるブラン
   ク材を使用する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
3. （３）非磁性体金属の被覆が物理的メッキによるブラン
   ク材を使用する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
4. （４）非磁性体金属の被覆が、合せ圧延又は圧着による
   クラッドブランク材を使用する特許請求の範囲第１項記
   載の製造方法。