(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク基板の一面に磁気ヘッドの吸着を防止するための同心円状の微小な条痕を設けるテクスチャリング加工のための水性の磁気ディスク基板用テクスチャリング加工液であって、
界面活性剤として単独で０．０１〜５０重量％の炭素数が１２のラウリン酸トリエタノールアミン塩と、０．０１〜１重量％の中心粒径が０．０１〜１μｍのダイヤモンド粉とを含み、表面張力が２３×１０−３Ｎ／ｍ以下であることを特徴とする磁気ディスク基板用テクスチャリング加工液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッドが近接した状態で対向させられる平坦な磁気記録面を少なくとも一面に有する磁気ディスクに同心円状の微小な条痕を形成するテクスチャリング加工に用いられるテクスチャリング加工液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）と称される記憶装置には、高速で回転させられる磁気ディスク基板と、その磁気ディスク基板の高速回転によりその一面に対して僅かに浮上させられた状態で対向する磁気ヘッドとが設けられている。この磁気ディスク基板は、一般に、軽金属製円板の一面上に、たとえばＮｉ−Ｐメッキにより構成された下地層、蒸着或いはスパッタなどを用いて磁性金属から形成された磁性薄膜層、カーボンなどの固体潤滑剤から成る保護層が順次積層されたものであり、それら各層が積層されている磁気記録面は高精度な研磨によって可及的に平坦とされることにより鏡面状態とされる。
【０００３】
しかしながら、上記磁気ディスク基板に対する記録密度が高くなるに伴って、その磁気ディスク基板の磁気記録面とそれに対向する磁気ヘッドとの間の間隔がたとえば１／１０μｍ程度に小さくされる傾向にあることから、磁気ディスク基板の磁気記録面とそれに対向する磁気ヘッドとが相互に吸着する可能性が高くなり、ハードディスクドライブの起動が困難となるおそれがあった。
【０００４】
これに対し、磁気ヘッドの吸着を防止するために十分な大きさではあるが、浮上中の磁気ヘッドと干渉するほど大きくはない高さたとえば１０乃至５０Å（オングストローム：１０-8ｃｍ）の凹凸高さで周方向に同心円状に伸びる微小な条痕を、多結晶アルミナ焼結体から成る砥粒を用いてたとえば上記下地層の表面に形成する所謂テクスチャリング加工を行うことにより、磁気記録面への磁気ヘッドの吸着を防止する技術が知られている。たとえば、特開平６−１７６３５８号公報、特開平７−５７２５３号公報、特開平４−２１４２２３号公報に記載された技術がそれである。これらによれば、回転駆動される磁気ディスク基板の一面に対して多結晶アルミナ焼結体から成る砥粒を含むスラリーすなわちテクスチャリング加工液を供給すると同時に、磁気ディスク基板よりも小径の摺接用パッドをその磁気ディスク基板の偏心位置に押し付けつつ磁気ディスク基板よりも大幅に低い回転速度で回転させることにより、或いは磁気ディスク基板の径よりも小幅の摺接用パッドを用いて磁気ディスク基板を挟圧しつつその磁気ディスク基板を回転させることにより、磁気ディスク基板の一面に設けられた下地層に円周方向の条痕が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のテクスチャリング加工において用いられるテクスチャリング加工液には細かな砥粒（多結晶アルミナ焼結体から成る研磨剤）が用いられる。このため、より細かなテクスチャリング加工となるほどその極めて細かな砥粒が用いられて研磨加工能率が低くなるとともに、加工前の状態が残ってしまうという不都合があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、細かなテクスチャリング加工であっても高い加工能率が得られ条痕を能率良く得られるテクスチャリング加工液を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、磁気ディスク基板の一面に磁気ヘッドの吸着を防止するための同心円状の微小な条痕を設けるテクスチャリング加工のための水性の磁気ディスク基板用テクスチャリング加工液であって、界面活性剤として単独で０．０１〜５０重量％の炭素数が１２のラウリン酸トリエタノールアミン塩と、０．０１〜１重量％の中心粒径が０．０１〜１μｍのダイヤモンド粉とを含み、表面張力が２３×１０−３Ｎ／ｍ以下であることにある。
【０００８】
【発明の効果】
このようにすれば、水性の磁気ディスク基板用テクスチャリング加工液には、界面活性剤として単独で０．０１〜５０重量％の炭素数が１２のラウリン酸トリエタノールアミン塩と、０．０１〜１重量％の中心粒径が０．０１〜１μｍのダイヤモンド粉とが含まれ、表面張力が２３×１０−３Ｎ／ｍ以下とされているので、そのテクスチャリング加工液の表面張力が低くなってテクスチャリング加工に用いるたとえば布製研磨面への浸透性が高くなり、ダイヤモンド粉のうちの研磨に関与できる割合が高められるので、高い研磨能率が得られる。
【００１３】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記ダイヤモンド粉は好適には多結晶ダイヤモンド粉である。また、そのダイヤモンド粉は０．０１〜１μｍの中心粒径を備え、０．０１〜１重量％の割合で前記テクスチャリング加工液に含まれる。このようにすれば、磁気ディスク基板の表面に周方向に伸びるオングストロームオーダの同心円状の微小な条痕が好適に形成されるとともに、その微小な条痕を形成する研磨加工が能率よく行われる。テクスチャリング加工液に対するダイヤモンド粉の混合割合が０．０１を下回る場合は、研磨能率が著しく低下して磁気ディスク基板の表面に条痕が形成されない部分が発生することがある一方で、１重量％を越える場合は、スクラッチが発生し易くなる。また、テクスチャリング加工液に含まれるダイヤモンド粉の中心粒径が０．０１μｍを下まわる場合は、条痕の凹凸が過少となって磁気ディスク基板の磁気記録面とそれに対向する磁気ヘッドとが相互に吸着する可能性が高くなり、ハードディスクドライブの起動が困難となるおそれがある一方で、１μｍを越える場合は、条痕の凹凸が過大となって磁気ディスク基板の表面に磁気ヘッドが接触するおそれがある。
【００１８】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１および図２は、本発明の一実施例のテクスチャリング加工液を用いてテクスチャリング加工を行うための磁気ディスク基板テクスチャリング加工装置（以下、テクスチャリング加工装置という）１０を模式的に示す斜視図および平面図である。このテクスチャリング加工装置１０は、磁気ディスク基板Ｐの径と同等或いはそれ以上の径方向の幅寸法を有する研磨パッドである環状研磨面１６を備えて垂直な中心線Ｃまわりに回転可能に設けられた研磨テーブルである平面研磨工具１２と、その平面研磨工具１２を一回転方向Ｅにおいてたとえば３乃至１０r.p.m 程度の一定の回転速度で回転駆動する平面研磨工具回転駆動装置１４と、その平面研磨工具１２よりも小径たとえば１／２以下の磁気ディスク基板Ｐを保持し、その平面研磨工具回転駆動装置１４により上記平面研磨工具１２と同じ方向Ｆに回転駆動される平面研磨工具１２の環状研磨面１６の一部に対して、その磁気ディスク基板Ｐの一面すなわち磁気記録面の全面を押し付ける磁気ディスク基板保持装置１８と、その磁気ディスク基板保持装置１８により環状研磨面１６に一面が押し付けられている磁気ディスク基板Ｐを、その垂直な中心線Ｄまわりに平面研磨工具１２よりも高い回転速度たとえば１００乃至２００r.p.m 程度の一定の回転速度で自転するように回転駆動する磁気ディスク基板回転駆動装置２０と、上記環状研磨面１６にスラリー状研磨用ルブリカントすなわち研磨液であるテクスチャリング加工液を連続的に供給するための研磨液供給装置２１とを備えている。
【００２０】
このテクスチャリング加工液は、水性であって、界面活性剤と０．０１〜１重量％の研磨粉とが水に添加されたものであり５０×１０-3Ｎ／ｍ以下の、表面張力を備えている。好適には、このテクスチャリング加工液は、０．０１〜５０重量％の炭素数が８〜１８のカルボン酸塩と、０．０１〜１重量％の中心粒径が０．０１〜１μｍのダイヤモンド粉とを含むものであり、そのカルボン酸塩は好適にはカルボン酸とのアルカノールアミン塩から成るものである。上記中心粒径とは、一般にはダイヤモンド粉の粒度分布に於ける中心値であって平均値（平均粒径）であるが、粒度分布に於ける最大ピーク値に対応する粒径であってもよい。
【００２１】
上記平面研磨工具１２の環状研磨面１６は、たとえばポリエステル繊維製の糸が綾織り或いは平織りされ且つ表面に起毛処理が施された平坦な布から構成されている。また、上記磁気ディスク基板保持装置１８は、位置固定のブラケット２２に設けられた複数個（本実施例では３個）の保持ローラ２４と、その保持ローラ２４に当接することにより上記環状研磨面１６上において中心軸まわりに回転可能に保持される保持リング部材２６とを備えている。この保持リング部材２６内には、磁気ディスク基板Ｐが丁度嵌め入れられる径寸法を備えており、図示しないウエイトがその磁気ディスク基板Ｐの上に載置されることにより、磁気ディスク基板Ｐが所定の荷重たとえば４９０Ｐａ乃至４９ｋＰａ程度の荷重で磁気ディスク基板Ｐの一面が前記環状研磨面１６に押圧された状態で自転可能に保持されるようになっている。前記磁気ディスク基板回転駆動装置２０によって上記保持ローラ２４の１つが回転駆動されると、磁気ディスク基板Ｐが所定の荷重で環状研磨面１６に押圧された状態で回転駆動させられる。
【００２２】
上記磁気ディスク基板Ｐは、所謂ハードディスクドライブに用いられる所定径寸法たとえば３．３インチ径の円板状の記憶媒体であって、たとえば図３に示すような下地層形成工程、テクスチャリング加工工程、磁性層形成工程、保護層形成工程を経て構成されたものである。上記下地層形成工程では、たとえばアルミニウム合金製の基体３０の一面上に、たとえばＮｉ−Ｐメッキにより構成された下地層３２が形成され（図３）、上記テクスチャリング加工工程では、前記テクスチャリング加工装置１０において前記テクスチャリング加工液が研磨液供給装置２１から連続的に供給される状態で研磨加工が施され、上記下地層３２の表面に対してたとえばオングストローム・オーダの微小な凹凸であって周方向に伸びる条痕Ａが形成され（図４）、上記磁性層形成工程では、その条痕Ａが形成された下地層３２の上に蒸着或いはスパッタなどを用いて磁性金属から形成された磁性薄膜層３４が形成され、上記保護層形成工程では、上記磁性薄膜層３４の上にカーボンなどの固体潤滑剤から成る保護層３６が順次積層されたもの（図５）である。それら各層３２、３４、３６が積層されている磁気ディスク基板Ｐの一面である磁気記録面は、基本的には高精度な研磨によって可及的に平坦とされることにより略鏡面状態とされているが、下地層３２に形成された微小な条痕Ａがそのまま保護層３６の表面にも現れることにより、オングストローム・オーダの微小な条痕Ａが周方向に形成される。図６は、本発明者が行った実験により得られた条痕Ａの径方向におけるプロファイルを示す測定値である。
【００２３】
以下、上記テクスチャリング加工工程においてテクスチャリング加工装置１０によって下地層３２の表面に対して微小な条痕Ａを形成するテクスチャリング加工を説明する。先ず、下地層３２が形成された面を環状研磨面１６に対向させた状態で磁気ディスク基板Ｐが保持リング部材２６内に嵌め入れられて図示しないウエイト板がその上に載置され、研磨液供給装置２１から環状研磨面１６に対してスラリー状のテクスチャリング加工液が連続供給されつつ（スラリー供給工程）、平面研磨工具回転駆動装置１４および磁気ディスク基板回転駆動装置２０が作動させられる。これにより、磁気ディスク基板Ｐよりも大径であって中心線Ｃまわりに回転させられる平面研磨工具１２の環状研磨面１６の一部に対して、磁気ディスク基板Ｐの下地層３２が形成された面が全面的に押し付けられると同時に、その磁気ディスク基板Ｐがそれ自身の中心線Ｄまわりに上記平面研磨工具１２よりも高い回転速度で回転（自転）させられるので、凹凸の最大振幅が３０Å程度の微小な条痕Ａが周方向に形成される。
【００２４】
表１は、本発明者が種々のテクスチャリング加工液を用いてＮｉ−Ｐメッキ鏡面仕上げ磁気ディスク基板Ｐのテクスチャリング研磨加工を以下の研磨試験条件にて行った実験結果を示している。
【００２５】
研磨試験条件
・研磨パッド：千代田製１８０１−Ｇ（内径：20mmφ、外径：300mm φ）
・ディスク基板：Ｎｉ−Ｐメッキ鏡面仕上げ磁気ディスク基板（3.3 インチ φ）
・研磨テーブルの回転数：５ rpm
・ディスク基板の回転数：１００ rpm
・ディスク基板の中心位置：研磨テーブル中心から９０mm
・加圧面圧：２５０g/cm2 
・スラリー供給量：５ml/min
・研磨時間：２ min
【００２６】
0004094801.tif 000002
なお、表１において、表面張力は、滴下法により得られた値に毛細管法測定値への変換係数を掛けた値である。浸透性は、ポリエステル不織布にウレタン樹脂を含浸させた人工スウェード（研磨パッド）に各テクスチャリング加工液を３０ｍｇ滴下し、それにしみ込むまでの時間を計測したものである。加工レートは、単位時間（１秒）当たりの被研磨材の除去量である。ダイヤモンド粉は、０．１３μｍφの中心粒径を有する多結晶ダイヤモンドである。各成分量の単位は重量％である。
【００２７】
表１において、０．１重量％のダイヤモンド粉が含まれているにも係わらず、テクスチャリング加工液の残部が水だけである場合は、十分な加工レートが得られなかった。また、テクスチャリング加工液の残部がエチルアルコール（８５％水溶液）だけである場合は、表面張力が低下しているにもかかわらず、界面活性剤が含まれていないために十分な加工レートが得られなかった。しかしながら、主として水から成るテクスチャリング加工液に１．０重量％の界面活性剤が添加されている場合は、表面張力が低下させられて研磨パッドへのしみ込みがよくなることから、ダイヤモンド砥粒も研磨パッドによくしみ込んで研磨に関与する割合が高められるので、高い研磨レートが得られる。これらの界面活性剤は炭素数が８〜１８のカルボン酸と塩基性物質との塩であり、表１においては炭素数が１２であるラウリン酸トリエタノールアミン塩である場合に特異的に研磨レートが高められる。このような特異的に研磨レートが高められる範囲は、炭素数が１０〜１４のカルボン酸と塩基性物質との塩であると考えられる。
【００２８】
上述のように、本実施例のテクスチャリング加工液には、界面活性剤と、０．０１〜１重量％の中心粒径が０．０１〜１μｍの研磨粉とが含まれ、表面張力が５０×１０-3Ｎ／ｍ以下の水性とされているので、そのテクスチャリング加工液の表面張力が低くなってテクスチャリング加工に用いるたとえば布製研磨面への浸透性が高くなり、研磨粉のうちの研磨に関与できる割合が高められるので、高い研磨能率が得られる。
【００２９】
また、本実施例のテクスチャリング加工液に含まれる界面活性剤は、０．０１〜５０重量％の炭素数が８〜１８のカルボン酸塩、特に炭素数が８〜１８のカルボン酸とのアルカノールアミン塩、たとえばカプリル酸トリエタノールアミン塩（炭素数Ｃ＝８）、ラウリン酸トリエタノールアミン塩（炭素数Ｃ＝１２）、ステアリン酸トリエタノールアミン塩（炭素数Ｃ＝１８）、オレイン酸トリエタノールアミン塩（炭素数Ｃ＝１８）などから成るので、その界面活性剤或いはそれを含むテクスチャリング加工液の取扱いが簡単且つ容易となるとともに、高い研磨能率が得られる利点がある。
【００３０】
また、本実施例のテクスチャリング加工液に含まれる研磨粉は、０．０１〜１μｍの中心粒径を備えた多結晶ダイヤモンド粉であって、０．０１〜１重量％の割合でそのテクスチャリング加工液に含まれることから、磁気ディスク基板Ｐの表面に周方向に伸びるオングストロームオーダの同心円状の微小な条痕が好適に形成されるとともに、その微小な条痕を形成する研磨加工が能率よく行われる。テクスチャリング加工液に対するダイヤモンド粉の混合割合が０．０１を下回る場合は、研磨能率が著しく低下して磁気ディスク基板の表面に条痕が形成されない部分が発生することがある一方で、１重量％を越える場合は、スクラッチが発生し易くなる。また、テクスチャリング加工液に含まれるダイヤモンド粉の中心粒径が０．０１μｍを下まわる場合は、条痕の凹凸が過少となって磁気ディスク基板Ｐの磁気記録面とそれに対向する磁気ヘッドとが相互に吸着する可能性が高くなり、ハードディスクドライブの起動が困難となるおそれがある一方で、１μｍを越える場合は、条痕の凹凸が過大となって磁気ディスク基板Ｐの表面に磁気ヘッドが接触するおそれがある。
【００３１】
以上、本発明の一実施例を図面を用いて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３２】
たとえば、前述のテクスチャリング加工液に含まれる界面活性剤は、アニオン（陰イオン）系界面活性剤だけでなく、カチオン（陽イオン）系界面活性剤、ノニオン（非イオン）系界面活性剤であってもよい。要するに、水性の磁気ディスク基板用テクスチャリング加工液の表面張力を５０×１０-3Ｎ／ｍ以下とする材料および割合であればよい。
【００３３】
また、上記界面活性剤は、脂肪酸すなわちカルボン酸とのアルカリ塩、たとえば炭素数が８〜１８のカルボン酸塩であり、その無機塩にはナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩などであってもよい。
【００３４】
また、前述のテクスチャリング加工液に含まれる研磨粉は、ダイヤモンド粉であったが、ＣＢＮ砥粒のような超砥粒だけでなく、アルミナ質砥粒、炭化珪素質砥粒、シリカ質砥粒などの一般砥粒であってもよい。
【００３５】
また、前述の実施例のテクスチャリング加工装置１０において、平面研磨工具１２の環状研磨面１６は、ポリエステル繊維製の糸が綾織り或いは平織りされ且つ表面に起毛処理が施された平坦な布から構成されていたが、不織布やフェルト板などであってもよいし、合成樹脂ボンドなどにより砥粒を固定した固定砥粒型の砥石板が用いられてもよい。
【００３６】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のテクスチャリング加工装置の構成の要部を概略説明する斜視図である。
【図２】図１のテクスチャリング加工装置の平面図である。
【図３】図１の磁気ディスク基板Ｐの製造工程の要部を説明する図であって、下地層形成工程により下地層が形成された状態を示す要部断面図である。
【図４】図１の磁気ディスク基板Ｐの製造工程の要部を説明する図であって、テクスチャリング加工工程により下地層上に条痕跡Ａが形成された状態を示す要部断面図である。
【図５】図１の磁気ディスク基板Ｐの製造工程の要部を説明する図であって、磁性薄膜形成工程および保護層形成工程によって下地層上に磁性薄膜および保護層が形成された状態を示す要部断面図である。
【図６】テクスチャリング加工により図４の下地層上に形成された条痕跡Ａのプロファイルを径方向において測定したデータを示す図である。
【符号の説明】
１６：環状研磨面（研磨パッド）
Ｐ：磁気ディスク基板
【図１】
0004094801.tif 000003
【図２】
0004094801.tif 000004
【図３】
0004094801.tif 000005
【図４】
0004094801.tif 000006
【図５】
0004094801.tif 000007
【図６】
0004094801.tif 000008