(57)【要約】【課題】テクスチャー加工の精度が半径方向に偏りなく記録面内で一定にされたテクスチャー加工方法及びそのテクスチャー加工方法によってテクスチャー加工が行われて製造された記録媒体及びそのテクスチャー加工に用いられる研磨スラリー吐出装置を提供すること。【解決手段】基板１を回転させつつ基板１に研磨スラリー６を吐出しながらテクスチャー加工が行われる基板１のテクスチャー加工方法において、まず、基板１の中心から半径方向に沿った複数の位置に研磨スラリー６を吐出する複数の吐出口４が配置される。そして、吐出口４から基板１に研磨スラリー６が吐出され、研磨スラリー６が基板１に押圧されることでテクスチャー加工が行われる。これにより、研磨スラリー６の吐出量が基板の半径方向に対して偏りが生じ難くなり、研磨スラリー６の吐出量が半径方向で均一化される。【選択図】図１
2008041136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する磁気記録媒体用基板に砥粒を含んだ研磨スラリーを吐出しながらテクスチャー加工を施す磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法において、
前記磁気記録媒体用基板の中心から半径方向に沿った複数の位置に配置された複数の吐出口から吐出される前記研磨スラリーを用いることを特徴とする磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法。
【請求項２】
前記吐出口に連通する前記研磨スラリーの流路の一部に、前記研磨スラリーを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法。
【請求項３】
前記半径方向上の位置に応じ、前記吐出口から吐出される前記研磨スラリーの単位時間当たりの吐出量が調節されることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法によってテクスチャー加工が行われて製造されてなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
回転する磁気記録媒体用基板に砥粒を含んだ研磨スラリーを吐出しながらテクスチャー加工を施す磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工装置において、
前記磁気記録媒体用基板の中心から半径方向に沿った複数の位置に前記研磨スラリーを吐出する複数の吐出口が配置されてなることを特徴とする磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工装置。
【請求項６】
前記吐出口に連通する前記研磨スラリーの流路の一部に、前記研磨スラリーを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段が設けられることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工装置。
【請求項７】
前記半径方向上の位置に応じ、前記吐出口から吐出される前記研磨スラリーの単位時間当たりの吐出量が調節されることを特徴とする請求項５または６に記載の磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用の基板表面にテクスチャー加工を行うテクスチャー加工方法および装置、並びに前記テクスチャー加工方法を用いて製造される磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ハードディスクなどの磁気記録媒体においては高記録密度化が進んでいる。そして、さらなる磁気記録媒体の高密度化が求められている。
【０００３】
磁気記録媒体としては、基板にガラス系基材を用いたものや、アルミニウム系基材を用いたものがある。これらには、一般に、基板表面に磁性層を成膜する前に、テクスチャーと呼ばれる円周方向の微小な溝を形成するテクスチャー加工が行われる。このテクスチャーは、基板の表面が鏡面に近く仕上げられてしまうと、磁気記録媒体に記録された情報の読み取りを行うためにその表面に距離を保って浮上しているべき磁気ヘッドが吸着されて、浮上の状態が不安定となったり、甚だしい場合には媒体表面に接触したりするなどの不都合を防止するために形成されている。また、テクスチャーは、記録面での磁化方向を記録方向である円周方向に配向させて、いわゆる異方性媒体とするためにも形成される。基板を異方性媒体とすることで、高密度の記録が可能となる。ここで、異方性媒体とは、円周方向の残留磁化（Ｍｒｃ）と半径方向の残留磁化（Ｍｒｒ）が異なる記録媒体のことである。一般的に、両者の比である磁気異方性Ｍｒｃ／Ｍｒｒが大きくなるほど磁気記録媒体の性能は向上する。以下、残留磁化の比である磁気異方性Ｍｒｃ／ＭｒｒをＭｒｔ−ＯＲと表記する。
【０００４】
特許文献１には、従来行われているテクスチャー加工の加工方法及びそのテクスチャー加工方法を用いて製造される磁気記録媒体（ハードディスク）が開示されている。この特許文献１には、回転駆動される基板のそれぞれの面に、半径方向に延在するローラが配置され、このローラによって研磨テープを基板表面に押圧するとともに、研磨スラリーを供給するためのノズルが配置された構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５９４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のテクスチャー加工方法においては、基板の一面に対して研磨スラリーを塗布するノズルが基板の中心から半径方向上に一つ配置されているのみである。従って、研磨スラリーの塗布量が半径方向に偏った状態で塗布される恐れがある。この状態のままローラにより研磨テープが基板に押し付けられ、基板が回転されてテクスチャー加工が行われると、テクスチャー加工の精度が半径方向で異なることとなり、テクスチャーの溝の深さにムラが生じることとなる。テクスチャー加工によって形成される溝の深さが基板の半径方向で一定ではなくなるので、残留磁化が基板の記録面内で一定でなくなり、電磁変換特性が低下してしまうことになる。従って、この基板を用いて製造された磁気記録媒体に記録された情報の磁気ヘッドによる読み取り性を担保するためには、記録密度を低くする必要性が生じてしまう。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、テクスチャー加工が半径方向に偏って行われることなく、精度高く基板全面内で一様に行われるようにすることにある。また、本発明の他の目的は、これによって電磁変換特性に優れ記録密度の高い磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板のテクスチャー加工方法は、回転する磁気記録媒体用基板に砥粒を含んだ研磨スラリーを吐出しながらテクスチャー加工を施す磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法において、前記磁気記録媒体用基板の中心から半径方向に沿った複数の位置に配置された複数の吐出口から吐出される前記研磨スラリーを用いることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の記録媒体は、上記の磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工方法によってテクスチャー加工が行われて製造されてなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のテクスチャー加工装置は、回転する磁気記録媒体用基板に砥粒を含んだ研磨スラリーを吐出しながらテクスチャー加工を施す磁気記録媒体用基板のテクスチャー加工装置において、前記磁気記録媒体用基板の中心から半径方向に沿った複数の位置に前記研磨スラリーを吐出する複数の吐出口が配置されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の基板のテクスチャー加工方法によれば、研磨スラリーが、磁気記録媒体用基板の中心から半径方向に沿った複数の位置に配置された複数の吐出口から吐出されることで、磁気記録媒体用基板上に塗布される研磨スラリーの塗布量が磁気記録媒体用基板の半径方向に対して偏りが生じ難くなり、半径方向に均一化される。そして、この状態でテクスチャー加工が行われるので、テクスチャー加工が行われた後のテクスチャーの溝の深さが記録面内で半径方向に均一化される。そして、磁化方向が記録方向である円周方向に向けられることになり円周方向と半径方向の残留磁化の比であるＭｒｔ-ＯＲが高められる。従って、磁化方向が周方向に配向され、磁気記録媒体用基板の電磁変換特性が向上し、この磁気記録媒体用基板によって製造された磁気記録媒体の記録密度を増加させることができる。これにより、磁気記録媒体用基板が小型化されつつも、記録容量の大きな磁気記録媒体が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るテクスチャー加工装置を、テクスチャー加工が施される基板の一方の面側から見た図である。また図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００１４】
本実施形態では、矢印Ａ方向に回転駆動される基板１に対向して、半径方向に延在するスラリー吐出ヘッド２とローラ３とが配置されている。本実施形態においては、基板１の一方の面に対しスラリー吐出ヘッド２とローラ３との組み合わせが２つ配置されるとともに、基板１の他方の面に対しても同様にこれらの組み合わせが２つ配置されることで基板１の表裏両面にテクスチャー加工が施される構成となっている。しかし一面あたりに配置されるスラリー吐出ヘッド２とローラ３との組み合わせの数は図示の例に限られるものではなく、また、基板１の一面にのみテクスチャー加工を施すのであれば、他面に対する配置が不要であることはいうまでもない。
【００１５】
ここで、基板１は中心に孔１Ａを有する円板状である。基板１は、テクスチャー加工に先立って、表面がＲａ（表面粗さ（中心線平均粗さ））０．２ｎｍに研磨された化学強化系ガラス基板である。本実施形態においては、基板１は公称直径２．５インチの化学強化系ガラス基板表面が用いられている。また、基板１は、テクスチャー加工の工程に入る前に予め研磨されて表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａを０．２ｎｍにされている。
【００１６】
ローラ３は、その外周面の略半分に加工布５が巻き掛けられて回転可能に配置されている。加工布５は、本実施形態ではポリエステルとウレタンとから形成された不織布であり、ローラ３によって基板１の被加工面に押圧されてこれに摺接するように配置されている。
【００１７】
スラリー吐出ヘッド２は、基板１と加工布５との接点の直前に配置されている。図３はスラリー吐出ヘッド２の吐出口側の正面図を、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図を、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図を示している。スラリー吐出ヘッド２は、基板１の半径方向に沿って複数の吐出口４を配列してなるもので、その構造としてはインクジェットヘッドとして知られているものを採用することができる。
【００１８】
本実施形態においては、スラリー吐出ヘッド２には０．５ｍｍ間隔で１０４個の吐出口４が配置されている。そして、吐出口４の吐出口径は、８０μｍである。吐出口４は研磨スラリー６の流路７の一端となっており、流路７の他端側は、複数の流路７に共通して連通するスラリータンク８が配置されている。スラリータンク８は別に設置された不図示の研磨スラリー溜めに接続されており、研磨スラリー溜めに貯留された研磨スラリー６がスラリータンク８に供給される。
【００１９】
スラリータンク８と吐出口４との間の流路７の一部には、スラリーを吐出するために利用されるエネルギーとしての圧力を発生する圧力室９が配置されている。この圧力室９には、電圧の印加に応じて変形する圧電素子１０が配置され、その変形に伴って圧力室９の内容積が変化することで研磨スラリー６を加減圧し、これにより研磨スラリー６が吐出口４から吐出される。
【００２０】
また流路７は、３本の流路部分７ａ、７ｂおよび７ｃを介してスラリータンク８に連通しており、それら流路部分に流入した研磨スラリー６を合流させた上で流路７に導入するように構成されている。かかる構成としたことで、それぞれの流路７の径を小さくすることができ、流路７内で研磨スラリー６が乱れることなく流れるので、供給される研磨スラリー６の流れが整流される。
【００２１】
以下、具体的なテクスチャー加工の実施例について説明する。
【００２２】
まず、ローラ３によって加工布５が基板１に押し付けられない状態で搬送され、スラリー吐出ヘッド２に形成された吐出口４から研磨スラリー６が、２秒間、加工布５に吐出される。吐出口４から吐出される研磨スラリー６には、平均粒子径０．１μｍのダイアモンド砥粒が含まれている。このようにして、テクスチャー加工が実際に行われる前に、加工布５に研磨スラリー６を染み込ませる。このとき、スラリー吐出ヘッド２の全部の吐出口４において同じ周波数及び吐出量で研磨スラリー６が吐出される。この例においては、研磨スラリー６の吐出周波数は５ｋＨｚ、吐出量は２秒間の吐出で０．１４ｃｃとした。
【００２３】
そして、その後にローラ３が基板に押し付けられながら回転することでテクスチャー加工が行われる。スラリー吐出ヘッド２に形成された吐出口４からは、基板１の被加工面に向けて、研磨スラリー６が基板１と加工布５との接点に吐出される一方、基板１は図１の矢印Ａの方向に回転する。このとき、基板１はスピンドルにチャックされながら、３００ｒｐｍで回転される。基板１を回転させるのと同時に、加工布５はローラ３の回転に伴い、基板１に押し付けられながら２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で搬送される。このとき、研磨スラリー６に含まれるダイアモンド砥粒が基板１に押圧されることで基板１の周方向に溝を形成し、テクスチャー加工が行われる。なお本実施例では、ローラ３は外周面が硬度６０度のゴムで形成され、圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２をもって基板１に押圧されるものとした。
【００２４】
テクスチャー加工の際には、基板１が回転されながら、基板１あるいは、スラリー吐出ヘッド２とローラ３とを含むテクスチャー加工を行うための加工部材が半径方向に往復移動する。このような、基板１あるいは加工部材による往復移動をオシレーションという。このオシレーションにより、記録面の面内でテクスチャー加工による溝が均一化される。また、オシレーション動作を行いながらテクスチャー加工を行うことで、テクスチャー加工による溝が周方向成分と半径方向成分とを有することになり、溝同士が交差する部分が現れる。この交差した溝同士の角度をクロスアングルという。テクスチャー加工は、１枚の基板につき２０秒間に亘って行われる。本実施例においては、２ｍｍの振幅でオシレーションが行われるものとした。また、オシレーションは、その周期が変更されながら行われる。このようにしてオシレーションが行われ、テクスチャーの溝のパターン同士が互いに交差されつつ、記録面全体に均一なテクスチャー加工が行われる。
【００２５】
本実施形態においては、基板１の中心Ｏから半径方向外側に延びた直線上の基板１に対向した位置に０．５ｍｍ間隔で１０４個の吐出口４が配置されている。そして、スラリー吐出ヘッド２の吐出口４から基板１の加工布５との当接面に研磨スラリー６が吐出され、研磨スラリー６を基板１と加工布５との間に挟んだ状態でローラ３が回転しながら基板１に押圧されることによってテクスチャー加工が行われる。スラリー吐出ヘッド２の複数の吐出口４によって半径方向上の複数の位置に研磨スラリー６が吐出されて基板１上に塗布されるので、半径方向に対して研磨スラリー６の塗布量の偏りが低減され、均一化される。
【００２６】
吐出される研磨スラリー６の１回の吐出による吐出量は、例えば研磨スラリー６の球状の液滴の径が３００μｍとなる量である。この研磨スラリー６の量は、基板上に着弾すると、円形状に広がってその径が７００μｍとなる量である。本実施形態におけるスラリー吐出ヘッド２は、吐出周波数を１Ｈｚから１０ｋＨｚまで調節可能である。そして、単位時間当たりの吐出量は０．１４×１０−４ｃｃ／ｓｅｃ〜０．１４ｃｃ／ｓｅｃまで調節可能である。
【００２７】
また、吐出口４に連通する研磨スラリー６の流路７の一部には、研磨スラリー６へエネルギーを付加するエネルギー付加手段が設けられている。本実施形態においては、エネルギー付加手段は圧電素子１０である。研磨スラリー６の吐出の際には、圧電素子１０に数十ボルトの電圧が印加される。圧電素子１０で電気エネルギーが運動エネルギーに変換され、圧電素子１０が変形する。圧電素子１０が、圧力室９の直上で変形することで圧力室９の内容積が変化する。そして、圧力室９内部の研磨スラリー６が吐出口４の方へ押し出され、研磨スラリー６に運動エネルギーが与えられて吐出口４から基板１に吐出される。これによって、研磨スラリー６の吐出量制御が可能となり、単位時間当たりの研磨スラリー６の調節が容易となる。また、圧電素子１０に印加する電圧を調節することで圧電素子１０の変形量を調節することができ、研磨スラリー６の吐出量を調節することもできる。また、圧電素子１０に印加する電圧の立ち上がりや立下りといった駆動電圧波形の形状を変えることでも、１回の吐出量を調節することが可能である。また、圧力室９の容量を調節することでも研磨スラリー６の吐出量を調節することができ、圧電素子１０の種類を変えることでも研磨スラリー６の吐出量を調節することができる。
【００２８】
また、研磨スラリー６の吐出量の調節が容易となることで、本実施形態においては、テクスチャー加工の際に消費される研磨スラリー６の量が従来と比較して５分の１から１０分の１程度に削減され、その分研磨スラリーの材料コストが低減される。また、研磨スラリー６の吐出量の修正が容易なので、研磨スラリー６の吐出量に起因する基板１及びそれを用いた記録媒体に不良品が発生したとしても、それに即座に対応できることから、不良品の発生量を少なく抑えることができる。
【００２９】
そして、基板１の半径方向上の位置に応じて、吐出口４から吐出される研磨スラリー６の単位時間当たりの吐出量を調節することができる。具体的には、研磨スラリー６が吐出される位置における中心Ｏからの距離に吐出量が比例するように調節され、基板１に研磨スラリー６が吐出されるようにすることができる。本実施形態においては、単位時間当たりの研磨スラリー６の吐出量／半径の比率が、一定となるように研磨スラリー６が吐出される。
【００３０】
図６は、試験のために７秒間だけ研磨スラリー６が吐出されてテクスチャー加工が行われた際の、半径を横軸に取り、縦軸に吐出周波数及び単位時間当たりの吐出量を取って表したグラフ示す。ただし、この７秒間には、テクスチャー加工の前の段階における２秒間の加工布５への研磨スラリー６の吐出は含まれず、７秒間に亘ってテクスチャー加工が行われたものとする。
【００３１】
図６に示されるように、半径方向に研磨スラリー６の吐出量を調節することで、単位時間当たりの研磨スラリー６の吐出量／半径の比率が一定となるように調節されている。そして、このように研磨スラリー６の単位時間当たりの吐出量が調節されているので、基板１上への塗布量が半径方向に対してさらに均一化されることになる。これにより、テクスチャー加工が行われた後のテクスチャーの溝の深さが記録面内で半径方向にさらに均一化されることになる。
【００３２】
図７は、上記のように研磨スラリー６の吐出量が調節されてテクスチャー加工が行われた際の、横軸に半径を取り、縦軸にＲａ（表面粗さ（中心線平均粗さ））及び残留磁化の比（Ｍｒｔ−ＯＲ）を取って表したグラフを示す。図７に示されるように、研磨スラリー６の塗布量が記録面の面内で半径方向に均一化されることで、テクスチャー加工によって形成される溝の深さが均一化されて表面粗さが均一化され、それとともに半径方向に均一化された残留磁化の比（Ｍｒｔ−ＯＲ）が得られる。
【００３３】
このように残留磁化の比（Ｍｒｔ−ＯＲ）が半径方向に均一化されることで、磁化方向が周方向に配向され、基板１の電磁変換特性が向上し、この基板１によって製造された磁気記録媒体の記録密度が増加される。これにより、基板１を用いることで、小型化されつつも記録容量の大きな磁気記録媒体が提供できる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、圧電素子１０によって電気エネルギーを運動エネルギーに変換する方式を用いたものとしたが、研磨スラリー６を適切に吐出することが可能であれば、他の方式を用いても良い。例えば、吐出口４に連通する流路に配置された圧力室９に電気熱変換素子を配置し、研磨スラリー６の液体成分を沸騰させて発泡させることで研磨スラリー６が吐出される方式であっても良い。
【００３５】
また、本実施形態においては、化学強化系ガラス基板を用いたが、基板材料はこれに限定されない。例えば、Ｎｉ−Ｐメッキが施されたアルミ基板等の非磁性基板を用いた磁気記録媒体用基板であっても良い。
【００３６】
また、本実施形態においては、研磨スラリー６の吐出量を吐出口４からの単位時間当たりの研磨スラリー６の吐出量及び吐出周波数で調節することとしたが、これに限定されず、例えば複数の吐出口４同士の配置間隔（ピッチ）を、半径が大きくなるに従い詰めるようにすること、すなわち吐出口に配置密度を変化させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態における基板にテクスチャー加工が行われている状態を示す側面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のスラリー吐出ヘッド２を吐出口側から見た正面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】半径を横軸に取り、縦軸に単位時間当たりの吐出量及び吐出周波数を取った折れ線グラフである。
【図７】半径を横軸に取り、縦軸に基板の表面粗さ及び残留磁化の比を取った折れ線グラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１  基板
２  スラリー吐出ヘッド
３  ローラ
４  吐出口
５  加工布
６  研磨スラリー
７  流路
９  圧力室
１０  圧電素子
【図１】
2008041136.tif 000003
【図２】
2008041136.tif 000004
【図３】
2008041136.tif 000005
【図４】
2008041136.tif 000006
【図５】
2008041136.tif 000007
【図６】
2008041136.tif 000008
【図７】
2008041136.tif 000009