WO2021177468A1 - ガラススペーサの製造方法、ガラススペーサ、及びハードディスクドライブ装置 - Google Patents

ガラススペーサの製造方法、ガラススペーサ、及びハードディスクドライブ装置 Download PDF

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WO2021177468A1
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film
glass spacer
spacer
glass
thickness
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PCT/JP2021/008935
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English (en)
French (fr)
Inventor
正文 三浦
橋本　和明
直之 樋口
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Hoya株式会社
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    • G11B5/739—Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911—Inorganic substrates
    • G11B5/73921—Glass or ceramic substrates

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a ring-shaped glass spacer provided in contact with a magnetic disk in a hard disk drive device, a glass spacer, and a hard disk drive device including the glass spacer.
  • HDD devices hard disk drive devices
  • the HDD device is provided with a ring-shaped spacer for holding the magnetic disks apart from each other between the magnetic disks in the HDD device.
  • This spacer functions so that the magnetic disks do not come into contact with each other and the magnetic disks are arranged at predetermined positions with high accuracy.
  • a metal material having a low manufacturing cost has been used as a material for this spacer.
  • a glass spacer (hereinafter referred to as a glass spacer) in response to the case where a glass substrate is used as a substrate for a magnetic disk.
  • glass since glass is generally an insulator, static electricity tends to accumulate on the magnetic disk or glass spacer due to friction between the magnetic disk rotating at high speed and the glass spacer and air.
  • the magnetic disk or spacer is charged, foreign matter or fine particles are easily adsorbed, and the accumulated static electricity may be discharged to the magnetic head, which may destroy the recording element or the reproducing element of the magnetic head, which is not preferable.
  • Patent Document 1 a glass spacer in which at least the contact surface and the inner peripheral surface of the glass spacer with a magnetic disk are coated with a conductive ceramic film having a film thickness of 0.1 to 3 ⁇ m.
  • the present invention in order to suppress the discharge of static electricity of the magnetic head charged on the magnetic disk in the HDD device, the charging of the magnetic disk or the glass spacer can be suppressed, and further, the glass spacer that suppresses dust generation. It is an object of the present invention to provide a hard disk drive device using this glass spacer and a method for manufacturing the glass spacer.
  • One aspect of the present invention is a method for manufacturing a ring-shaped glass spacer provided in a hard disk drive device so as to be in contact with a magnetic disk.
  • the glass spacer is formed by forming a film on the glass spacer body.
  • the manufacturing method includes a process of forming the film on the surface of the glass spacer body. In the treatment, the film is formed by passing the outer peripheral end surface of the glass spacer body through a place where the components of the film are sprayed while rotating in the circumferential direction.
  • the rotating shaft is provided on the moving mechanism so as to move in one direction while rotating.
  • the location of the sprayed state is preferably formed by spraying the components of the film from both sides of the transport path of the glass spacer body.
  • the treatment preferably includes heating the film formed on the glass spacer body.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the film is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the surface resistivity at 22 [° C.] is 10 -4 ⁇ 10 6 [ ⁇ / sq], it is preferable.
  • the film contains, for example, any one of tin oxide, zinc oxide, and titanium oxide. Twice
  • Another aspect of the present invention is a surface of a spacer for a hard disk drive device, including a housing including at least a drive motor, a spray port, and a spacer transport means having a rotary shaft spanned by a pair of moving mechanisms. It is a device for forming a film on the surface.
  • Another aspect of the present invention is a ring-shaped glass spacer provided in the hard disk drive device so as to be in contact with the magnetic disk.
  • the entire surface including the main surface and the end face of the glass spacer is covered with a film containing any one of tin oxide, zinc oxide, and titanium oxide, and the thickness of the film on the end face of the glass spacer. Is thicker than the thickness of the film on the main surface of the glass spacer.
  • the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness on the entire surface of the glass spacer is preferably less than half of the maximum film thickness.
  • the entire surface of the glass spacer is covered with the film having a thickness of less than 100 nm.
  • the arithmetic mean roughness Ra on the end face of the glass spacer is larger than the arithmetic average roughness Ra on the main surface of the glass spacer.
  • the surface resistivity at 22 [° C.] is 10 -4 ⁇ 10 6 [ ⁇ / sq], it is preferable.
  • Another aspect of the present invention is a hard disk drive device including the glass spacer and the magnetic disk.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a glass spacer (hereinafter, may be simply referred to as a spacer) 1 of one embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of the spacer 1 and the magnetic disk 5.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining an example of the structure of the HDD device in which the spacer 1 is incorporated.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of the spacer 1.
  • the spacer 1 is incorporated into an HDD device by alternately stacking magnetic disks 5 and spacers 1.
  • a plurality of magnetic disks 5 are fitted into a rotating spindle 14 connected to a motor 12 via a spacer 1, and further fixed onto the spindle 14 with screws via a top clamp 16. Therefore, they are installed at predetermined intervals.
  • the spacer 1 is arranged so that the spacer 1 and the magnetic disk 5 are alternately arranged so as to be located between the two magnetic disks 5, and the gap between the adjacent magnetic disks 5 is maintained at a predetermined distance. do.
  • the spacer 1 described in the following embodiment is intended for a spacer provided between two magnetic disks 5 so as to be in contact with the magnetic disk 5, but the spacer for the present invention is the uppermost layer or the most. It also includes a spacer that is in contact with only the underlying magnetic disk 5. Depending on the specifications of the HDD device, the spacer 1 that is in contact with only the top layer or the bottom layer magnetic disk 5 may not be provided.
  • the spacer 1 has a ring shape and includes an outer peripheral end surface 2, an inner peripheral end surface 3, and a main surface 4 facing each other.
  • the inner peripheral end surface 3 is a surface in contact with the spindle 14, and is a wall surface surrounding a hole having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the spindle 14.
  • the dimensions of the annular spacer 1 may be appropriately changed according to the specifications of the HDD to be mounted, but for a nominal 3.5-inch HDD device, the outer diameter is, for example, 30 to 34 mm, and the inner diameter is For example, it is 24 to 26 mm, the radial width is, for example, 2 to 5 mm, and the thickness is, for example, 0.5 to 3 mm.
  • a chamfered surface may be appropriately provided at the connection portion between the outer peripheral end surface 2 and the inner peripheral end surface 3 and the main surface 4.
  • the chamfered surface may have a linear shape or an arc shape in terms of cross-sectional shape.
  • the chamfered surface has a width in the radial direction and the plate thickness direction of, for example, 0.01 to 0.5 mm.
  • the main surface 4 is two parallel surfaces that are in contact with the magnetic disk 5.
  • the spacer 1 is in close contact with the magnetic disk 5 and fixes the magnetic disk 5 by frictional force. Since the spacer 1 and the magnetic disk 5 are in contact with each other in this way, a difference in thermal expansion occurs between the spacer 1 and the magnetic disk 5 as the temperature inside the HDD device changes, causing a positional shift. Rub. As a result, static electricity is likely to be generated in the glass, which is an insulator. Further, static electricity is likely to be generated on the spacer 1 due to friction between the spacer 1 rotating at high speed and air.
  • Such static electricity is generated in the spacer 1, and when the spacer 1 is charged, foreign matter and fine particles are easily adsorbed, and the accumulated static electricity is discharged to the magnetic head, which may destroy the recording element and the reproducing element of the magnetic head. Therefore, static electricity is not preferable.
  • a part of the glass may become fine particles and generate dust from the surface of the spacer 1. Due to dust generation, fine particles float in the sealed space of the HDD device and adhere to the main surface of the magnetic disk 5, which hinders reading from the magnetic disk 5 and writing to the magnetic disk 5 by the magnetic head. Therefore, dust generation is not preferable. Such dust generation is particularly likely to occur from the outer peripheral end surface of the spacer 1.
  • the outer peripheral end face is always exposed during the operation of the HDD device and is close to the main surface of the magnetic disk 5.
  • the inner peripheral end surface of the spacer 1 may be rubbed when the spacer 1 is mounted on the spindle to generate dust. These dust generations are not preferable because they may be transferred to the main surface of the magnetic disk 5 during rework, which is the work of replacing the magnetic disk 5.
  • the spacer 1 has a ring-shaped glass spacer main body (hereinafter, referred to as a spacer main body) 20 and a film 22.
  • the film 22 can be, for example, a conductive film containing tin oxide (SnO 2 ) and zinc oxide (ZnO). Further, the film 22 may be a film containing titanium oxide. FTO in which tin oxide is doped with fluorine or AZO in which zinc oxide is doped with aluminum oxide (Al 2 O 3 ) may be used.
  • the thickness of the film 22 covering the entire surface of the spacer 1 is preferably less than 100 nm.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • a spray method or the like has been used for film formation.
  • these film forming methods are used by a general method, there is a problem that the film formation cannot be fundamentally performed on the portion where the holding member (supporting member) holding the spacer comes into contact with the spacer. For this reason, a part of the surface of the spacer cannot be formed and is exposed due to the holding by the holding member, so that the glass fragments may become fine particles and generate dust from the exposed portion.
  • the spacer formed while being held by the holding member is taken out from the film forming apparatus, and the film is formed a second time in a state where the formed area is held by the holding member.
  • the film is formed twice, the film thickness unevenness of about twice is generated between the place where the holding member is in contact and the place other than the holding member, and the film forming process becomes complicated and the cost increases. There was a problem.
  • the entire surface of the spacer 1 is covered with a film 22 containing tin oxide without using the conventional holding member as described above.
  • the thickness of the film 22 covering the entire surface of the spacer 1 is preferably 200 nm or less, and more preferably less than 100 nm. If the thickness exceeds 200 nm, the manufacturing cost may become excessive. Further, when the thickness is 100 nm or more, the surface unevenness of the film 22 becomes large, and when the convex portion of the film 22 comes into contact with the magnetic disk 5, the convex portion is pressed, and a part of the convex portion is separated from the surface of the film 22. It becomes fine particles and may generate dust. The generated fine particles may be transferred to the main surface of the magnetic disk during rework, which is not preferable.
  • the thickness of the film 22 on the outer peripheral end surface 2 and the inner peripheral end surface 3 of the spacer 1 is preferably thicker than the thickness of the film 22 on the main surface 4 of the spacer 1. Since the film 22 on the outer peripheral end surface 2 is exposed in the closed space of the HDD device, dust generation from the outer peripheral end surface 2 must be suppressed. Therefore, the thickness of the film 22 on the outer peripheral end surface 2 is made thicker than the thickness of the film 22 on the main surface 4 of the spacer 1 so that the glass of the spacer body 20 is not exposed to the closed space. On the other hand, the film 22 on the inner peripheral end surface 3 rubs against the spindle 14, so that dust is easily generated.
  • the thickness of the film 22 on the inner peripheral end surface 3 is made thicker than the thickness of the film 22 on the main surface 4 of the spacer 1.
  • the thickness of the film 22 on the main surface 4 of the spacer 1 can be 30 nm or more and 190 nm or less, but more preferably 30 nm or more and 90 nm or less.
  • the thickness of the film 22 on the outer peripheral end surface 2 and the inner peripheral end surface 3 can be, for example, 40 nm or more and 200 nm or less, but more preferably 40 nm or more and less than 100 nm.
  • the arithmetic mean roughness Ra on the outer peripheral end surface 2 and the inner peripheral end surface 3 of the spacer 1 is preferably larger than the arithmetic average roughness Ra on the main surface 4 of the spacer 1.
  • the arithmetic mean roughness Ra on the main surface 4 of the spacer 1 can be made smaller than the outer peripheral end surface 2 and the inner peripheral end surface 3.
  • the arithmetic mean roughness Ra on the main surface 4 of the spacer 1 is preferably 1.0 ⁇ m or less. Further, it is preferable that the arithmetic mean roughness Ra on the outer peripheral end surface 2 and the inner peripheral end surface 3 of the spacer 1 is 0.5 ⁇ m or more. Further, according to one embodiment, the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness of the film 22 on the entire surface of the spacer 1 is preferably less than half of the maximum film thickness.
  • the difference is more preferably less than a quarter of the maximum film thickness. If there is no place on the surface of the spacer 1 where the film thickness of the film 22 is extremely thin due to holding by a holding jig or the like, the difference is the film on each of the main surface, the inner peripheral end surface, and the outer peripheral end surface of the spacer 1. It can be calculated from the thickness.
  • the film thickness of each surface can be, for example, the film thickness at the center of each surface.
  • the production of the spacer 1 provided with such a film 22 includes a process of forming the film 22 on the surface of the ring-shaped spacer body 20 which is the base of the spacer 1.
  • the outer peripheral end surface 2 of the spacer body 20 is rotated in the circumferential direction, and the film 22 is formed by passing the components of the film 22 through the sprayed state.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of film formation in the method for manufacturing the spacer 1 of the embodiment. In this way, while rotating the outer peripheral end surface 2 of the spacer body 20 in the circumferential direction, the film 22 is efficiently and evenly formed on the entire surface of the spacer body 20 by passing the components of the film 22 through the sprayed state 23. can do.
  • the film 22 is not formed on the holding portion.
  • the holding portion can be changed to another place to form the film 22 for the second time, but the thickness of the film 22 becomes uneven.
  • the film forming method of the present invention it is not necessary to change the holding member, and the film 22 can be formed evenly by one film forming process.
  • the ring-shaped spacer body 20 is loose-fitted, that is, a rotating shaft 50 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hole is passed through the hole. It is preferable to rotate the outer peripheral end surface 2 by rotating the rotating shaft 50 by bringing a part of the inner peripheral surface (inner peripheral end surface of the spacer main body 20) of the hole into contact with the rotating shaft 50. In this method, the spacer body 20 is rotated by the rotation of the rotating shaft 50. Therefore, the surface roughness and material of the rotating shaft 50 may be appropriately designed so that the rotating shaft 50 and the inner peripheral end surface of the spacer main body 20 cause appropriate friction.
  • a concave portion (groove) or a convex portion may be provided on the surface of the rotating shaft 50 so that the position of the rotating shaft does not shift in the axial direction during rotation.
  • a concave portion and the convex portion it becomes easy to increase the number of ring-shaped spacer main bodies to be attached to one rotating shaft, so that the production efficiency can be improved.
  • the rotating shaft 50 is provided on the moving mechanism 52 so as to move in one direction while rotating.
  • the film 22 can be formed on the entire surface of the spacer body 20 while rotating and transporting the spacer body 20 in the spray state 23.
  • the moving mechanism 52 includes, for example, a pair of rotating members 54 wound in a spiral shape and a drive motor (not shown).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a spacer conveying means used in the method for manufacturing a glass spacer of one embodiment.
  • the rotating member 54 is arranged along the transport path of the spacer body 20.
  • a plurality of locations of the spray state 23 are provided, and the film 22 is passed through each location of the spray state 23 while the spacer main body 20 is conveyed by the moving mechanism 52, whereby the film 22 is passed over the entire surface of the spacer main body 20. Can be reliably formed.
  • the location of the spray state 23 is preferably formed by spraying the components of the film 22 from a plurality of spray ports provided so as to surround the transport path of the spacer main body 20.
  • a plurality of spray ports can be provided on both sides of the transport path, left and right, up and down, up and down, left and right, and the like.
  • the plurality of spray ports may be provided along the transport path of the spacer main body 20.
  • the treatment for forming the film 22 may include heating the film 22 formed on the spacer body 20 by using a heating means during and / or after the formation of the film 22.
  • the spacer body 20 may be heated before the film 22 is formed, and the film 22 may be heated by the residual heat. That is, the film 22 can be heated by appropriately combining heating before, during, and after the formation of the film 22.
  • the film 22 is chemically treated by heat treatment. It causes a reaction to solidify the membrane 22.
  • the film 22 is preferably a conductive oxide or ceramic.
  • a liquid spray state 23 in which a tin organic compound such as dibutyltin diacetate or dimethyltin dichloride is dissolved in a solvent such as ethanol is formed, and the spacer body 20 is formed in this spray state 23.
  • a film 22 is formed on the surface of the above, and then, for example, it is heated at 400 to 600 ° C. to form tin oxide.
  • the spraying may be performed after heating the spacer body 20 and / or while heating.
  • conventionally known heating devices such as various heaters and heating plates can be used.
  • the spacer conveying means as shown in FIG.
  • the device for forming the film by incorporating the spacer transport means illustrated in FIG. 6 in a housing including at least a drive motor, a spray port, and optionally a heating means is a hard disk drive made of any material.
  • a film can also be formed on the surface of the device spacer.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the film 22 is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the membrane 22, the surface resistivity at 22 [° C.] is preferably 10 -4 ⁇ 10 6 [ ⁇ / sq].
  • the material of the film 22 is, for example, tin-containing ceramics containing tin oxide or zinc-containing ceramics containing zinc oxide. Moreover, you may use the material containing titanium oxide. Further, a material obtained by doping these substances with fluorine or aluminum oxide may be used. Film 22 formed in these materials for electrically conductive, spacer 1 having a membrane 22, the surface resistivity at 22 [° C.], may be 10 -4 ⁇ 10 6 [ ⁇ / sq].
  • the film 22 is formed by passing the component of the film 22 through the sprayed state 23 while rotating the outer peripheral end surface of the spacer body 20 in the circumferential direction.
  • the film 22 can be formed on the entire surface of the spacer body 20, and the film 22 can be formed evenly.
  • the film 22 can be processed under atmospheric pressure, the film 22 can be formed at a lower cost than PVD, CVD, or the like.
  • the method for manufacturing the spacer 1 described above is not limited to the method for forming the film 22 by passing the outer peripheral end surface of the spacer body 20 described above in the circumferential direction while passing through the place of the spray state 23, and other manufacturing methods.
  • the method can also be used.
  • the spacer main body 20 may be placed on a table such as a heating plate, and the film 22 may be formed on the entire surface by spraying a plurality of times while appropriately changing the mounting method and the spraying method.
  • Example 1 A glass spacer having an outer diameter of 32 mm, an inner diameter of 25 mm, and a thickness of 2 mm was prepared.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the main surface, the inner peripheral end face, and the outer peripheral end face of the glass spacer was set to 0.3 ⁇ m, 0.8 ⁇ m, and 0.8 ⁇ m, respectively.
  • the film forming device has a rectangular parallelepiped housing (chamber) structure containing a pair of rotating members (spiral) equipped with a rotating shaft and a drive motor, and has a plurality of spray nozzles and lamp heaters on the upper and lower surfaces at predetermined intervals. It is provided.
  • the spray nozzle and the lamp heater are provided so that the film can be sufficiently formed even if the glass spacer is conveyed.
  • a glass spacer was passed through the rotating shaft in the housing, and the rotating shaft was bridged over a pair of rotating members.
  • the output of the lamp heater is set so that the glass spacer is heated to 400 ° C., and an ethanol solution of dibutyltin diacetate is sprayed on a specific area inside the housing every 5 seconds to spray a part inside the housing. Formed a state.
  • conditions such as a drive motor were set so that the transport speed of the glass spacer in the X direction (see FIG. 6) was 10 cm / min and the work was rotated at 3 rpm.
  • the rotating shaft moved while rotating on the rotating member and passed through the sprayed state.
  • a film was formed on the surface of the glass spacer while heating and transporting it in a sprayed state.
  • the thickness of the tin oxide film formed on the main surface, the inner peripheral end face, and the outer peripheral end face of the glass spacer was 70 nm, 82 nm, and 90 nm, respectively.
  • the film thickness of the end face was thicker than the film thickness of the main surface.
  • the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness is 20 nm and the maximum film thickness is 90 nm, the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness of the film 22 on the entire surface of the spacer 1 is less than half of the maximum film thickness.
  • the film thickness variation was very small, satisfying less than 1/4.
  • the arithmetic mean roughness Ra of these surfaces was 0.3 ⁇ m, 0.8 ⁇ m, and 0.8 ⁇ m, respectively.
  • the surface resistivity of the glass spacer after the tin oxide film formed was in the range of 10 -4 ⁇ 10 6 [ ⁇ / sq] at 22 [° C.].
  • Example 2 Using a glass spacer having the same size as above, the formation of a film on the glass spacer was repeated in the same manner as above. By reducing the transport speed in the X direction in the sprayed state, a film having a thickness larger than that of Example 1 was formed.
  • the thickness of the tin oxide film formed on the main surface, the inner peripheral end face, and the outer peripheral end face of the glass spacer was 140 nm, 170 nm, and 188 nm, respectively.
  • the film thickness of the end face was thicker than the film thickness of the main surface.
  • the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness of the film 22 on the entire surface of the spacer 1 was less than half of the maximum film thickness, and the film thickness variation was small.
  • the arithmetic mean roughness Ra of these surfaces was 0.4 ⁇ m, 0.9 ⁇ m, and 1.0 ⁇ m, respectively.
  • Example 3 Using a glass spacer having the same size as above, the formation of a film on the glass spacer was repeated in the same manner as above. By increasing the transport speed in the X direction in the sprayed state, a film having a thickness smaller than that of Example 1 was formed.
  • the thickness of the tin oxide film formed on the main surface, the inner peripheral end face, and the outer peripheral end face of the glass spacer was 40 nm, 47 nm, and 51 nm, respectively.
  • the film thickness of the end face was thicker than the film thickness of the main surface.
  • the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness of the film 22 on the entire surface of the spacer 1 was less than half and less than 1/4 of the maximum film thickness, and the film thickness variation was very small.
  • the arithmetic mean roughness Ra of these surfaces was 0.3 ⁇ m, 0.8 ⁇ m, and 0.8 ⁇ m, respectively.
  • the thickness of the tin oxide film formed on the main surface, the inner peripheral end face, and the outer peripheral end face of the obtained glass spacer is 70 nm, 140 nm, and 140 nm, respectively, and the film thickness of the end face is higher than that of the main surface. Although it was thicker than the maximum film thickness, the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness did not satisfy less than half of the maximum film thickness. That is, it was found that the film thickness variation of the film 22 on the entire surface of the spacer 1 was very large. The arithmetic mean roughness Ra of these surfaces was 0.3 ⁇ m, 0.9 ⁇ m, and 0.9 ⁇ m, respectively.
  • Example 1 As shown in FIG. 3, two spacers produced in Example 1 are sandwiched between three magnetic disks (main surface roughness Ra is 0.3 nm or less) to produce an HDD device, and a signal from a magnetic head is used. When we checked the operation of recording and playback, no particular problem was found. Further, as for the spacers produced in Examples 2 and 3 and the reference example, no particular problem was found when the HDD device was similarly produced and the operation was confirmed.
  • main surface roughness Ra is 0.3 nm or less
  • the present invention is not limited to the above embodiments and various improvements are made without departing from the gist of the present invention. Of course, you may make changes.

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Abstract

ハードディスクドライブ装置内において磁気ディスクに接するように設けられるリング形状のガラススペーサの製造方法は、前記ガラススペーサの素となるガラススペーサ本体の表面に膜を形成する処理を含む。前記処理は、前記ガラススペーサ本体の外周端面を周方向に回転させながら、前記膜の成分の噴霧状態の場所を通過させることにより前記膜を形成する。これにより、ガラススペーサの全表面が、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタンを含む、導電性の膜で覆われているガラススペーサを得ることができる。また、ガラススペーサの端面における前記膜の厚さは、ガラススペーサの主表面における前記膜の厚さよりも厚いガラススペーサを得ることができる。

Description

ガラススペーサの製造方法、ガラススペーサ、及びハードディスクドライブ装置
　本発明は、ハードディスクドライブ装置内において磁気ディスクに接するように設けられるリング形状のガラススペーサの製造方法、ガラススペーサ、及びこのガラススペーサを備えるハードディスクドライブ装置に関する。
　近年のクラウドコンピューティングの隆盛に伴って、クラウド向けのデータセンターでは記憶容量の大容量化のために多くのハードディスクドライブ装置（以下、ＨＤＤ装置ともいう）が用いられている。
　ＨＤＤ装置には、ＨＤＤ装置内の磁気ディスク同士の間に、磁気ディスク同士を離間させて保持するためのリング状のスペーサが設けられている。このスペーサは、磁気ディスク同士が接触せず、磁気ディスク同士が精度高く所定の位置に離間して配置されるように機能する。このスペーサの材料としては、従来、製造コストの低い金属材料が用いられてきた。
　ところで、磁気ディスク用の基板としてガラス基板を用いる場合、スペーサと磁気ディスクとは互いに接触しているので、ＨＤＤ装置内の温度の変化に伴って金属製スペーサとガラス製磁気ディスクとの間で熱膨張に差が出て磁気ディスクに撓みが生じ、この結果、磁気ヘッドの浮上性が悪化する。磁気ヘッドの浮上性が悪化することは、ハードディスク装置の読み取り、書き込みの点から好ましくない。このため、近年、磁気ディスク用基板としてガラス基板を用いる場合に対応させて、ガラス製スペーサ（以下、ガラススペーサという）を用いることが検討されている。
　しかし、ガラスは一般的に絶縁体であるので、高速回転する磁気ディスク及びガラススペーサと空気との摩擦等により磁気ディスクあるいはガラススペーサ上に静電気が溜まり易い。磁気ディスクやスペーサが帯電すると異物や微粒子を吸着し易くなるほか、溜まった静電気の磁気ヘッドへの放電によって、磁気ヘッドの記録素子や再生素子が破壊されることがあるので好ましくない。　
　これに対して、ガラススペーサの少なくとも磁気ディスクとの当接面及び内周面に、膜厚０．１～３μｍの導電性セラミック膜を被覆したガラススペーサが知られている（特許文献１）。
　これにより、磁気ディスクに帯電した静電気を効率よく逃がすことができ、当接面をほとんど摩耗させることがない、とされている。
特開平９－４４９６９号公報
　しかし、スペーサ本体の材料としてガラスやセラミックス等の脆性材料を用いた場合、スペーサ本体の表面に導電性の被膜を形成しても、スペーサ本体の脆性材料の一部が微粒子となって発塵が発生するケースがあった。
　そこで、本発明は、ＨＤＤ装置内における磁気ディスクに帯電した磁気ヘッドの静電気の放電を抑制するために磁気ディスクやガラススペーサの帯電を抑制することができ、さらに、発塵を抑制するガラススペーサ、このガラススペーサを用いたハードディスクドライブ装置、及びガラススペーサの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、ハードディスクドライブ装置内において磁気ディスクに接するように設けられるリング形状のガラススペーサの製造方法である。
　前記ガラススペーサは、ガラススペーサ本体に膜を形成して構成される。
　当該製造方法は、前記ガラススペーサ本体の表面に前記膜を形成する処理を含み、
　前記処理は、前記ガラススペーサ本体の外周端面を周方向に回転させながら、前記膜の成分の噴霧状態の場所を通過させることにより前記膜を形成する。
　前記リング形状の前記ガラススペーサ本体の穴に対して遊嵌する回転シャフトを前記穴に通して前記穴の内周端面の一部と前記回転シャフトを接触させて前記回転シャフトを回転させることにより、前記外周端面を回転させる、ことが好ましい。
　前記回転シャフトは、回転しながら、一方向に移動するように移動機構上に設けられている、ことが好ましい。
　前記噴霧状態の場所は、前記膜の成分を、前記ガラススペーサ本体の搬送経路の両側からミスト散布することにより形成される、ことが好ましい。
　前記処理は、前記ガラススペーサ本体に形成された前記膜を加熱することを含む、ことが好ましい。
　前記膜の表面の算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である、ことが好ましい。 
　前記膜の、２２[℃]における表面抵抗率は、１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］である、ことが好ましい。
　前記膜は、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、及び酸化チタンのいずれか１つを含む。　
　本発明の他の一態様は、少なくとも駆動モータと、噴霧口と、を備え、一対の移動機構に回転シャフトを架け渡したスペーサ搬送手段を内蔵した筐体を含む、ハードディスクドライブ装置用スペーサの表面に膜を形成するための装置である。
　本発明の他の一態様も、ハードディスクドライブ装置内において磁気ディスクに接するように設けられるリング形状のガラススペーサである。当該ガラススペーサの主表面と端面とを含む全表面は、酸化スズ、酸化亜鉛、及び酸化チタンのいずれか１つを含む膜で覆われており、前記ガラススペーサの前記端面における前記膜の厚さは、前記ガラススペーサの前記主表面における前記膜の厚さよりも厚い。
　前記ガラススペーサの全表面における前記膜の最大膜厚と最小膜厚との差は、前記最大膜厚の半分未満であることが好ましい。
　前記ガラススペーサの全表面は、厚さ１００ｎｍ未満の前記膜で覆われていることが好ましい。
　前記ガラススペーサの端面における算術平均粗さＲａは、前記ガラススペーサの主表面における算術平均粗さＲａよりも大きい、ことが好ましい。
　前記膜の、２２[℃]における表面抵抗率は、１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］である、ことが好ましい。
　本発明の他の一態様は、前記ガラススペーサと前記磁気ディスクを含むハードディスクドライブ装置である。
　上述のガラススペーサ、ハードディスクドライブ装置、及びガラススペーサの製造方法によれば、磁気ディスクやガラススペーサの帯電を抑制し、発塵を抑制することができる。
一実施形態のスペーサの外観斜視図である。 一実施形態のスペーサと磁気ディスクとの配置を説明する図である。 一実施形態のスペーサが組み込まれるＨＤＤ装置の構造の一例を説明する要部断面図である。 一実施形態のガラススペーサの一例の断面図である。 一実施形態のガラススペーサの製造方法における膜の形成の一例を説明する図である。 一実施形態のガラススペーサの製造方法で用いるスペーサ搬送手段の一例を説明する図である。
　以下、本発明のガラススペーサ、ハードディスクドライブ装置、及びガラススペーサの製造方法について詳細に説明する。
　図１は、一実施形態のガラススペーサ（以下、単にスペーサということがある）１の外観斜視図であり、図２は、スペーサ１と磁気ディスク５との配置を説明する図である。図３は、スペーサ１が組み込まれるＨＤＤ装置の構造の一例を説明する要部断面図である。図４は、スペーサ１の一例の断面図である。
　スペーサ１は、図２に示すように、磁気ディスク５とスペーサ１が交互に重ねられてＨＤＤ装置に組み込まれる。図３に示すように、複数枚の磁気ディスク５は、モータ１２に接続して回転するスピンドル１４にスペーサ１を介して嵌挿され、さらにその上にトップクランプ１６を介してネジによって固定することにより、所定間隔をもって取付けられる。
　図２に示すように、スペーサ１は、２つの磁気ディスク５の間に位置するように、スペーサ１と磁気ディスク５が交互に配置され、隣り合う磁気ディスク５間の隙間を所定の距離に保持する。なお、以下の実施形態で説明するスペーサ１は、２つの磁気ディスク５の間に磁気ディスク５に接するように設けられるスペーサを対象とするが、本発明の対象とするスペーサは、最上層あるいは最下層の磁気ディスク５のみと接するスペーサをも含む。なお、ＨＤＤ装置の仕様によっては、最上層あるいは最下層の磁気ディスク５のみと接するスペーサ１が設けられない場合もある。
　スペーサ１は、図１に示すように、リング形状を成しており、外周端面２、内周端面３、及び互いに対向する主表面４を備える。
　内周端面３は、スピンドル１４と接する面であり、スピンドル１４の外径よりもわずかに大きい内径の孔を囲む壁面である。
　円環形状のスペーサ１の寸法は、搭載されるＨＤＤの仕様によって適宜変更すればよいが、公称３．５インチ型のＨＤＤ装置向けであれば、外径は例えば３０～３４ｍｍであり、内径は例えば２４～２６ｍｍであり、半径方向の幅は例えば２～５ｍｍであり、厚さは例えば０．５～３ｍｍである。また、外周端面２及び内周端面３と主表面４との接続部に適宜面取面を設けてもよい。面取面は断面形状において直線形状でも円弧形状でもよい。面取面の寸法は、半径方向・板厚方向の幅が例えば０．０１～０．５ｍｍである。
　主表面４は、磁気ディスク５と接する互いに平行な２つの面である。スペーサ１は磁気ディスク５と密着し摩擦力によって磁気ディスク５を固定する。このように、スペーサ１と磁気ディスク５とは互いに接触しているので、ＨＤＤ装置内の温度の変化に伴ってスペーサ１と磁気ディスク５との間で熱膨張に差が出て位置ずれが生じて擦れる。これにより、絶縁体であるガラスに静電気が生じ易い。また、高速回転するスペーサ１と空気との摩擦によりスペーサ１上に静電気が生じ易い。このような静電気がスペーサ１に生じ、スペーサ１が帯電すると異物や微粒子を吸着し易くなるほか、溜まった静電気の磁気ヘッドへの放電によって、磁気ヘッドの記録素子や再生素子が破壊されることがあるので静電気は好ましくない。　また、スペーサ１の表面から、ガラスの一部が微粒子となって発塵する場合もある。発塵により、ＨＤＤ装置の密閉された空間内に微粒子が浮遊し、磁気ディスク５の主表面に付着して、磁気ヘッドによる磁気ディスク５からの読み出し、磁気ディスク５への書き込みの障害となることから、発塵は好ましくない。このような発塵は、スペーサ１の外周端面から特に発生しやすい。外周端面は、ＨＤＤ装置の稼働中、常に暴露されているうえ、磁気ディスク５の主表面に近いからである。また、スペーサ１の内周端面は、スペーサ１をスピンドルに装着する際に擦れて発塵を発生させる場合がある。これらの発塵は、磁気ディスク５を取り換える作業であるリワークの際に磁気ディスク５の主表面に移着する恐れがあるので好ましくない。
　このため、静電気が溜まり難くし、発塵を防ぐために、スペーサ１の全表面は、酸化スズ又は酸化亜鉛を含む導電性の膜２２で覆われる。すなわち、スペーサ１は、図４に示すように、リング形状をしたガラススペーサ本体（以降、スペーサ本体という）２０と、膜２２と、を有する。膜２２は、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ２）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む導電膜とすることができる。また、膜２２は、酸化チタンを含む膜であってもよい。酸化スズにフッ素をドープしたＦＴＯや、酸化亜鉛に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）をドープしたＡＺＯでもよい。スペーサ１の全表面を覆う膜２２の厚さは、１００ｎｍ未満であることが好ましい。
　従来より、成膜には、スパッタリング法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)、あるいは、スプレー法等が用いられる。しかし、これらの成膜方法を一般的な方法で用いる場合、スペーサを保持する保持部材（支持部材）がスペーサと接触する部分については根本的に成膜できないという問題がある。このため、保持部材による保持のためにスペーサの表面の一部が成膜できず露出することになるので、露出部分からガラスの欠片が微粒子となって発塵する場合があった。また、露出部分を完全に無くすために、保持部材で保持しつつ成膜したスペーサを成膜装置から取り出し、成膜された領域を保持部材で保持させた状態で二度目の成膜を行うことも可能ではある。しかし、２度の成膜を行うので、保持部材と接触した場所とそれ以外の場所とで約２倍の膜厚ムラが生じてしまう上に、成膜工程が煩雑になり、コストが増加するという問題があった。
　本実施形態では、上記したような従来の保持部材を用いることなく、スペーサ１の全表面を、酸化スズを含む膜２２で覆う。
　スペーサ１の全表面を覆う膜２２の厚さは、２００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ未満であるとさらに好ましい。厚さ２００ｎｍを超えると、製造コストが過大になるおそれがある。また、厚さ１００ｎｍ以上になると、膜２２の表面凹凸が大きくなり、膜２２の凸部分が磁気ディスク５と接触した際に押圧され、この凸部の一部が膜２２の表面から離脱して微粒子となり発塵するおそれがある。発生した微粒子は、リワークの際に磁気ディスクの主表面に移着する恐れがあるので好ましくない。
　また、スペーサ１の外周端面２及び内周端面３における膜２２の厚さは、スペーサ１の主表面４における膜２２の厚さよりも厚いことが好ましい。外周端面２における膜２２は、ＨＤＤ装置の密閉空間に露出するので外周端面２からの発塵は抑制しなければならない。このため、スペーサ本体２０のガラスが密閉空間に露出しないように、外周端面２における膜２２の厚さを、スペーサ１の主表面４における膜２２の厚さよりも厚くする。一方、内周端面３における膜２２は、スピンドル１４と擦れるので発塵し易い。このため、内周端面３における膜２２の厚さを、スペーサ１の主表面４における膜２２の厚さよりも厚くする。例えば、スペーサ１の主表面４における膜２２の厚さは、３０ｎｍ以上１９０ｎｍ以下とすることができるが、３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下とするとより好ましい。また、外周端面２及び内周端面３における膜２２の厚さは、例えば４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができるが、４０ｎｍ以上１００ｎｍ未満とするとより好ましい。
　一実施形態によれば、スペーサ１の外周端面２及び内周端面３における算術平均粗さＲａは、スペーサ１の主表面４における算術平均粗さＲａよりも大きいことが好ましい。スペーサ１の外周端面２及び内周端面３における算術平均粗さＲａを大きくすることで、膜２２の密着性を向上させることができる。こうすることで、端面における膜２２の膜厚を主表面のよりも厚くしても、膜の応力による膜剥がれが起きにくくなる。例えば、膜を形成する前のスペーサ１の主表面４を研磨することにより、スペーサ１の主表面４における算術平均粗さＲａを外周端面２や内周端面３よりも小さくすることができる。スペーサ１の主表面４における算術平均粗さＲａは１．０μｍ以下とすることが好ましい。また、スペーサ１の外周端面２及び内周端面３における算術平均粗さＲａは０．５μｍ以上とすることが好ましい。
　また、一実施形態によれば、スペーサ１の全表面における膜２２の最大膜厚と最小膜厚との差は、最大膜厚の半分未満である、ことが好ましい。また、当該差は、前記最大膜厚の４分の１未満であるとより好ましい。スペーサ１の表面に、保持治具等による保持により膜２２の膜厚が極端に薄い場所が存在しない場合、当該差は、スペーサ１の主表面、内周端面及び外周端面のそれぞれの面の膜厚から算出することができる。各面の膜厚は、例えば各面の中央部における膜厚とすることができる。こうすることで、スペーサ１の全表面における膜２２の膜厚のバラツキを小さくできるため、所定の膜厚を形成した際に表面の一部において膜厚が極端に薄くなり発塵を抑制できなくなることを防止できる。
　このような膜２２を備えるスペーサ１の製造は、スペーサ１の素となるリング形状のスペーサ本体２０の表面に膜２２を形成する処理を含む。このときの処理は、スペーサ本体２０の外周端面２を周方向に回転させながら、膜２２の成分の噴霧状態の場所を通過させることにより膜２２を形成する。図５は、一実施形態のスペーサ１の製造方法における膜の形成の一例を説明する図である。
　このように、スペーサ本体２０の外周端面２を周方向に回転させながら、膜２２の成分の噴霧状態２３の場所を通過させることにより、スペーサ本体２０の全表面を効率よくムラなく膜２２を形成することができる。従来、スペーサ本体２０の外側端面を保持部材で保持した場合、保持部分に膜２２は形成されない。膜２２を形成したのち、保持部分を別の場所に変えて２度目の膜２２の形成をすることもできるが、膜２２の厚さにムラができる。他方、本発明の膜の形成方法では、保持部材を持ち変える必要がないし、１度の成膜処理でムラなく膜２２を形成することができる。
　膜２２の形成方法の一実施形態として、リング形状のスペーサ本体２０の穴に対して遊嵌する（loose fit）、すなわち、穴の内径に対して外径が小さい回転シャフト５０を穴に通して穴の内周面（スペーサ本体２０の内周端面）の一部と回転シャフト５０を接触させて回転シャフト５０を回転させることにより、外周端面２を回転させることが好ましい。この方法では、回転シャフト５０の回転による連れまわりによってスペーサ本体２０を回転させる。したがって、回転シャフト５０とスペーサ本体２０の内周端面とが適度な摩擦を生じるように、回転シャフト５０の表面粗さや材料を適宜設計すればよい。また、連れまわり中に回転シャフトの軸方向に位置がずれないように、回転シャフト５０の表面に凹部（溝）や凸部を設けてもよい。凹部や凸部を設けることで、1本の回転シャフトに装着するリング状スペーサ本体の数を増やしやすくなるため、生産効率を向上させることができる。噴霧状態２３の中でスペーサ本体２０を回転させることにより、スペーサ本体２０の表面全体（主表面４、外周端面２、及び内周端面３）に膜２２の成分を効率よく付着させることができる。
　一実施形態によれば、回転シャフト５０は、回転しながら、一方向に移動するように移動機構５２上に設けられていることが好ましい。このスペーサ搬送手段により、スペーサ本体２０を、噴霧状態２３の中を回転及び搬送させながら、スペーサ本体２０の表面全体に膜２２を形成することができる。
　移動機構５２は、例えば、図６に示すように、らせん状に巻きまわした一対の回転部材５４と、図示されない駆動モータとを備える。図６は、一実施形態のガラススペーサの製造方法で用いるスペーサ搬送手段の一例を説明する図である。
　図６に示す回転部材５４が駆動モータの駆動により回転することで、両側の回転部材５４にかけ渡された回転シャフト５０が回転しながらＸ方向に移動する。したがって、回転部材５４は、スペーサ本体２０の搬送経路に沿って配置される。
　一実施形態によれば、噴霧状態２３の場所を複数箇所設け、スペーサ本体２０を移動機構５２で搬送させながら、噴霧状態２３の各場所を通過させることにより、膜２２をスペーサ本体２０の表面全体に確実に形成することができる。
　一実施形態によれば、噴霧状態２３の場所は、膜２２の成分を、スペーサ本体２０の搬送経路を囲むように設けた複数の噴霧口からミスト散布することにより形成される、ことが好ましい。例えば、複数の噴霧口は、搬送経路の両側、左右、上下、上下左右などに設けることができる。また、複数の噴霧口は、スペーサ本体２０の搬送経路に沿って設けてもよい。これらを適宜組み合わせることにより、膜２２の厚さムラを抑制することができる。
　膜２２を形成する処理は、膜２２の形成中及び／又は形成後に、スペーサ本体２０に形成された膜２２を加熱手段を用いて加熱することを含んでいても良い。なお、膜２２の形成前にスペーサ本体２０を加熱しておき、その余熱で膜２２を加熱してもよい。すなわち、膜２２の形成前、形成中、形成後の加熱を適宜組み合わせて膜２２を加熱することができる。例えば、微小液滴が飛散する噴霧状態２３の中で、スペーサ本体２０の表面に微小液滴が付着して、液体状態の膜２２を形成した場合、この膜２２を加熱処理することにより、化学反応を引き起こして膜２２を固化させる。膜２２は、導電性の酸化物又はセラミックスである、ことが好ましい。例えば、酸化スズを膜２２として形成する場合、エタノール等の溶剤にジブチルスズ・ジアセテートやジメチルスズジクロリド等のスズ有機化合物を溶解した液体の噴霧状態２３を形成し、この噴霧状態２３でスペーサ本体２０の表面に膜２２を形成し、この後、例えば、４００～６００℃で加熱し、酸化スズを形成させる。なお、上記のとおり、スペーサ本体２０を加熱してから及び／又は加熱しながら上記噴霧を行ってもよい。加熱手段としては、各種ヒーターや加熱プレート等、従来公知の加熱装置を用いることができる。
　なお、例として図６に示されたようなスペーサ搬送手段は、ガラス製スペーサに限らず、いかなるスペーサの表面の膜形成にも利用可能である。したがって、図６に例示されたスペーサ搬送手段を、少なくとも駆動モータと噴霧口と場合により加熱手段とを備えた筐体内に内蔵した膜を形成するための装置は、いかなる材料で製造されたハードディスクドライブ装置用スペーサの表面にも膜を形成することができる。
　膜２２の表面の算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である、ことが好ましい。
　膜２２の、２２[℃]における表面抵抗率は、１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］であることが好ましい。このような材料を用いることで、スペーサ１あるいは磁気ディスク５が帯電しても、スペーサ１の表面抵抗率が小さいので、スペーサ１からスピンドル１４を経由して、あるいは磁気ディスク５からスペーサ１及びスピンドル１４を経由して、スペーサ１及び磁気ディスク５の外部へ電荷を流すことができ、スペーサ１及び磁気ディスク５の帯電を抑制することができる。表面抵抗率は、例えば、四探針法の抵抗率計を用いて測定することができる。
　膜２２の材料は、例えば、酸化スズを含むスズ含有セラミックス、あるいは、酸化亜鉛を含む亜鉛含有セラミックスである。また、酸化チタンを含む材料を用いてもよい。さらに、これらの物質にフッ素や酸化アルミニウムをドープした材料を用いてもよい。これらの材料で形成した膜２２は導電性を有するため、膜２２を有するスペーサ１の、２２[℃]における表面抵抗率を、１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］とすることができる。
　このように、スペーサ１の製造方法では、スペーサ本体２０の外周端面を周方向に回転させながら、膜２２の成分の噴霧状態２３の場所を通過させることにより膜２２を形成する。これにより、スペーサ本体２０の表面全体に膜２２を形成でき、ムラなく膜２２を形成することができる。また、膜２２により表面全体が覆われるのでガラスが露出する部分がなくなり発塵を抑えることができる。さらに、大気圧下で処理できるため、ＰＶＤ、ＣＶＤ等に比べて低コストで膜２２を形成することができる。
　なお、上述したスペーサ１の製造方法は、上述したスペーサ本体２０の外周端面を周方向に回転させながら噴霧状態２３の場所を通過させて、膜２２を形成する方法に限定されず、他の製造方法を用いることもできる。例えば、スペーサ本体２０を加熱プレートなどの台上に載置し、載せ方や噴霧の仕方を適宜変えながら複数回の噴霧を行うことで全表面に膜２２を形成してもよい。
［実施例１］
　外径３２ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス製スペーサを用意した。ガラス製スペーサの主表面、内周端面、および外周端面の算術平均粗さＲａは、それぞれ、０．３μｍ、０．８μｍ、０．８μｍとした。
　膜の形成装置は、回転シャフトと駆動モータを備えた一対の回転部材（らせん状）を内蔵した直方体型の筐体（チャンバー）構造であり、上下面に噴霧ノズルとランプヒーターが所定間隔で複数設けられている。噴霧ノズルとランプヒーターは、ガラス製スペーサが搬送されても十分成膜が可能となるように設けた。筐体内の回転シャフトにガラス製スペーサを通し、回転シャフトを一対の回転部材上に架け渡した。ガラス製スペーサが４００℃に加熱されるようにランプヒーターの出力を設定し、筐体内の特定の領域に５秒間おきにジブチルスズ・ジアセテートのエタノール溶液を噴霧して、筐体内の一部に噴霧状態を形成した。次いでガラス製スペーサのＸ方向（図６参照）の搬送速度を１０cm／分、ワークが３ｒｐｍで回転するように駆動モータなどの条件を設定した。すると回転シャフトは回転部材上を回転しながら移動して噴霧状態の中を通過した。このようにガラス製スペーサを噴霧状態中で加熱・搬送しつつその表面に膜を形成させた。ガラス製スペーサの主表面、内周端面、および外周端面上に形成された酸化スズの膜の厚さは、それぞれ、７０ｎｍ、８２ｎｍ、９０ｎｍであった。ここで、端面の膜厚の方が主表面の膜厚より厚くなった。また、最大膜厚と最小膜厚の差は２０ｎｍ、最大膜厚は９０ｎｍであるから、スペーサ１の全表面における膜２２の最大膜厚と最小膜厚との差は最大膜厚の半分未満及び１／４未満を満たしており、膜厚バラツキが非常に小さいことがわかった。またこれらの面の算術平均粗さＲａは、それぞれ、０．３μｍ、０．８μｍ、０．８μｍであった。酸化スズ膜形成後のガラス製スペーサの表面抵抗率は、２２[℃]において１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］の範囲内であった。
［実施例２］
　上記と同じ大きさのガラス製スペーサを用い、上記と同様にガラス製スペーサ上への膜の形成を繰り返した。噴霧状態の中のＸ方向の搬送速度を小さくすることにより、実施例１よりも厚さの大きい膜を形成させた。ガラス製スペーサの主表面、内周端面、および外周端面上に形成された酸化スズの膜の厚さは、それぞれ、１４０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８８ｎｍであった。ここで、端面の膜厚の方が主表面の膜厚より厚くなった。また、スペーサ１の全表面における膜２２の最大膜厚と最小膜厚との差は最大膜厚の半分未満を満たしており、膜厚バラツキが小さいことがわかった。またこれらの面の算術平均粗さＲａは、それぞれ、０．４μｍ、０．９μｍ、１．０μｍであった。
［実施例３］
　上記と同じ大きさのガラス製スペーサを用い、上記と同様にガラス製スペーサ上への膜の形成を繰り返した。噴霧状態の中のＸ方向の搬送速度を大きくすることにより、実施例１よりも厚さの小さい膜を形成させた。ガラス製スペーサの主表面、内周端面、および外周端面上に形成された酸化スズの膜の厚さは、それぞれ、４０ｎｍ、４７ｎｍ、５１ｎｍであった。ここで、端面の膜厚の方が主表面の膜厚より厚くなった。また、スペーサ１の全表面における膜２２の最大膜厚と最小膜厚との差は最大膜厚の半分未満及び１／４未満を満たしており、膜厚バラツキが非常に小さいことがわかった。またこれらの面の算術平均粗さＲａは、それぞれ、０．３μｍ、０．８μｍ、０．８μｍであった。
［参考例］
　実施例１と同じガラス製スペーサを加熱プレート上に載置し、４００℃に昇温した。その温度を維持したまま、上方からジブチルスズ・ジアセテートのエタノール溶液を主表面の膜厚が７０ｎｍとなるように噴霧した。次いでガラス製スペーサを裏返して加熱プレート上に載置し、４００℃に昇温した後、同様にジブチルスズ・ジアセテートのエタノール溶液を噴霧した。得られたガラス製スペーサの主表面、内周端面、および外周端面上に形成された酸化スズの膜の厚さは、それぞれ、７０ｎｍ、１４０ｎｍ、１４０ｎｍであり、端面の膜厚の方が主表面の膜厚より厚くなったものの、最大膜厚と最小膜厚との差は最大膜厚の半分未満を満たさなかった。すなわち、スペーサ１の全表面における膜２２の膜厚バラツキが非常に大きいことがわかった。またこれらの面の算術平均粗さＲａは、それぞれ、０．３μｍ、０．９μｍ、０．９μｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１で作製したスペーサ２つを、図３に示すように３枚の磁気ディスク（主表面粗さＲａは０．３ｎｍ以下）の間に挟んでＨＤＤ装置を作製し、磁気ヘッドによる信号の記録再生等の動作確認を行ったところ、特に問題は見られなかった。また、実施例２、３および参考例で作製したスペーサについても同様にＨＤＤ装置を作製して動作確認を行ったところ特に問題は見られなかった。
　以上、本発明のガラススペーサ、ハードディスクドライブ装置、及びガラススペーサの製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
１　スペーサ
２　外周端面
３　内周端面
４　主表面
５　磁気ディスク
１０　ハードディスクドライブ装置
１２　モータ
１４　スピンドル
１６　トップクランプ
２０　スペーサ本体
２２　膜
２３　噴霧状態
５０　回転シャフト
５２　移動機構
５４　回転部材

Claims (15)

  1. 　ハードディスクドライブ装置内において磁気ディスクに接するように設けられるリング形状のガラススペーサの製造方法であって、
    　前記ガラススペーサは、ガラススペーサ本体に膜を形成して構成され、
    　前記ガラススペーサ本体の表面に前記膜を形成する処理を含み、
    　前記処理は、前記ガラススペーサ本体の外周端面を周方向に回転させながら、前記膜の成分の噴霧状態の場所を通過させることにより前記膜を形成する、ことを特徴とするガラススペーサの製造方法。
  2. 　前記リング形状の前記ガラススペーサ本体の穴に対して遊嵌する回転シャフトを前記穴に通して前記穴の内周端面の一部と前記回転シャフトを接触させて前記回転シャフトを回転させることにより、前記外周端面を回転させる、請求項１に記載のガラススペーサの製造方法。
  3. 　前記回転シャフトは、回転しながら、一方向に移動するように移動機構上に設けられている、請求項２に記載のガラススペーサの製造方法。
  4. 　前記噴霧状態の場所は、前記膜の成分を、前記ガラススペーサ本体の搬送経路の両側からミスト散布することにより形成される、請求項１～３のいずれか１項に記載のガラススペーサの製造方法。
  5. 　前記処理は、前記ガラススペーサ本体に形成された前記膜を加熱することを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラススペーサの製造方法。
  6. 　前記膜の表面の算術平均粗さＲａは、１μｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載のガラススペーサの製造方法。
  7. 　前記膜の、２２[℃]における表面抵抗率は、１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］である、請求項１～６のいずれか１項に記載のガラススペーサの製造方法。
  8. 　前記膜は、酸化スズ、酸化亜鉛、及び酸化チタンのいずれか１つを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のガラススペーサの製造方法。
  9. 　少なくとも駆動モータと、噴霧口と、を備え、一対の移動機構に回転シャフトを架け渡したスペーサ搬送手段を内蔵した筐体を含む、ハードディスクドライブ装置用スペーサの表面に膜を形成するための装置。
  10. 　ハードディスクドライブ装置内において磁気ディスクに接するように設けられるリング形状のガラススペーサであって、
    　前記ガラススペーサの主表面と端面とを含む全表面は、酸化スズ、酸化亜鉛、及び酸化チタンのいずれか１つを含む膜で覆われており、
    　前記ガラススペーサの前記端面における前記膜の厚さは、前記ガラススペーサの前記主表面における前記膜の厚さよりも厚い、ことを特徴とするガラススペーサ。
  11. 　前記ガラススペーサの全表面における前記膜の最大膜厚と最小膜厚との差は、前記最大膜厚の半分未満である、請求項１０に記載のガラススペーサ。
  12. 　前記ガラススペーサの全表面は、厚さ１００ｎｍ未満の前記膜で覆われていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載のガラススペーサ。
  13. 　前記ガラススペーサの端面における算術平均粗さＲａは、前記ガラススペーサの主表面における算術平均粗さＲａよりも大きい、請求項１０～１２のいずれか１項に記載のガラススペーサ。
  14. 　前記膜の、２２[℃]における表面抵抗率は、１０－４～１０６［Ω／ｓｑ］である、請求項１０～１３のいずれか１項に記載のガラススペーサ。
  15. 　請求項１０～１４のいずれか１項に記載のガラススペーサと前記磁気ディスクを含むハードディスクドライブ装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108419A (ja) * 2008-12-24 2009-05-21 Canon Anelva Corp インライン型基板処理装置
JP2019125413A (ja) * 2017-09-29 2019-07-25 Hoya株式会社 ガラススペーサ及びハードディスクドライブ装置
WO2019151459A1 (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 Hoya株式会社 ガラススペーサ、ハードディスクドライブ装置、及びガラススペーサの製造方法
WO2019221102A1 (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 Hoya株式会社 磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体、磁気記録再生装置用ガラススペーサおよび磁気記録再生装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2941691B2 (ja) 1995-07-31 1999-08-25 京セラ株式会社 磁気ディスク保持部材および磁気ディスク装置
US5969902A (en) 1995-03-15 1999-10-19 Kyocera Corporation Support magnetic disk substrate and magnetic disk unit using the support member composed of Forsterite and an iron based component
JPH1074350A (ja) * 1996-04-30 1998-03-17 Soode Nagano:Kk メディア用スペーサとメディア用クランプおよびハードディスク装置
US5724208A (en) * 1996-04-30 1998-03-03 Kabushiki Kaisha Soode Nagano Hard disc spacer and hard disc clamp
JP2003272337A (ja) * 2002-03-18 2003-09-26 Asahi Glass Co Ltd 磁気ディスク用ガラス製スペーサリングの製造方法およびスペーサリング
JP2003272336A (ja) * 2002-03-18 2003-09-26 Asahi Glass Co Ltd 磁気ディスク用ガラス製取付け部材およびその製造方法
JP2003308672A (ja) * 2002-04-09 2003-10-31 Asahi Glass Co Ltd 磁気ディスク用リング状スペーサの加工方法および磁気ディスク用リング状スペーサ
JP2005103652A (ja) * 2003-09-26 2005-04-21 Asahi Glass Co Ltd ガラス製リングの製造方法及びその装置
JP2005320568A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Olympus Corp 薄膜形成装置及び膜厚監視方法
JP2007095205A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hoya Corp 磁気記録ディスクの製造方法、磁気記録ディスク製造装置、および磁気記録ディスク製造用基板ホルダ
US9470971B2 (en) 2012-05-16 2016-10-18 Hoya Corporation Mask blank, transfer mask, and methods of manufacturing the same
JP6505960B1 (ja) * 2017-08-31 2019-04-24 Hoya株式会社 スペーサ及びハードディスクドライブ装置
US11227634B1 (en) * 2020-06-29 2022-01-18 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device with composite spacer for disk stack assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108419A (ja) * 2008-12-24 2009-05-21 Canon Anelva Corp インライン型基板処理装置
JP2019125413A (ja) * 2017-09-29 2019-07-25 Hoya株式会社 ガラススペーサ及びハードディスクドライブ装置
WO2019151459A1 (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 Hoya株式会社 ガラススペーサ、ハードディスクドライブ装置、及びガラススペーサの製造方法
WO2019221102A1 (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 Hoya株式会社 磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体、磁気記録再生装置用ガラススペーサおよび磁気記録再生装置

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