特許 7165611 スペーサ及びハードディスクドライブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-26

(45)【発行日】2022-11-04

(54)【発明の名称】スペーサ及びハードディスクドライブ装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 17/038 20060101AFI20221027BHJP

【ＦＩ】

G11B17/038

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019060618

(22)【出願日】2019-03-27

(62)【分割の表示】P 2019508271の分割

【原出願日】2018-08-31

(65)【公開番号】P2019125412

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2021-08-31

(31)【優先権主張番号】P 2017167236

(32)【優先日】2017-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】高野 正夫

【審査官】中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２３０９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４５１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７２３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１５２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３９７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９８４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０７３９７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１１Ｂ １７／０３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１０枚以上の磁気ディスクを搭載するハードディスクドライブ装置内において、前記磁気ディスクに接するように設けられるリング状のスペーサであって、
前記スペーサの外周端面の表面粗さＲｚは１．５μｍ以上である、ことを特徴とするスペーサ。

【請求項2】

前記外周端面の表面粗さＲｚは２０μｍ以下である、請求項１に記載のスペーサ。

【請求項3】

前記外周端面には、前記スペーサの外周に沿って延びる溝が形成されている、請求項１又は２に記載のスペーサ。

【請求項4】

前記溝の深さは、平均値で２０μｍ以下である、請求項３に記載のスペーサ。

【請求項5】

前記外周端面のスキューネスは、１．２以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のスペーサ。

【請求項6】

前記スペーサは、ガラスで構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のスペーサ。

【請求項7】

前記スペーサは、金属で構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のスペーサ。

【請求項8】

前記スペーサの表面に導電膜が形成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載のスペーサ。

【請求項9】

前記導電膜は、クロム、チタン、タンタル、タングステン、これらの金属を含む合金、またはニッケル合金のいずれかを含む、請求項８に記載のスペーサ。

【請求項10】

前記磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性膜を成膜したものである、請求項１～９のいずれか１項に記載のスペーサ。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載のスペーサを含むハードディスクドライブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気記録用ハードディスクドライブ装置内の磁気ディスクに接するように設けられたリング状のスペーサ及びこのスペーサを用いたハードディスク装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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装置という）が用いられている。これに伴って、各ＨＤＤ装置にも従来に比べて記憶容量の大容量化が望まれている。
今日の磁気ディスクでは、磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上距離を極小化して、多くの磁気ディスクがＨＤＤ装置に搭載されるが、上記ＨＤＤ装置の記憶容量の大容量化には十分対応できていない。このため、ＨＤＤ装置に搭載される磁気ディスクの枚数を増加することが考えられる。

【0003】

ところで、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。一方、スペーサは磁気ディスクと接触するので、この接触による磁気ディスクとスペーサのこすれによってスペーサから微粒子等の異物が発生する場合がある。この場合、発生した微粒子によってＨＤＤ装置の長期信頼性が失われやすくなる。このため、磁気ディスクとスペーサとの界面から発生する微粒子を低減することが望まれている。

【0004】

このようなスペーサとして、スペーサの表面をエッチング処理液でエッチング処理した後に、スペーサの表面に導電性被膜を形成させたスペーサが知られている（特許文献１）。
これにより、微粒子発生を大幅に低減することができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－３０８６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このようなスペーサと磁気ディスクをＨＤＤ装置へ組み付ける時、磁気ディスクとスペーサの内孔がＨＤＤ装置のスピンドルに交互に差し込まれて磁気ディスクとスペーサが積層された後、磁気ディスクとスペーサがスピンドル軸方向から押さえつけられて、ＨＤＤ装置内に組み付けられる。また、組み付けたＨＤＤ装置から、性能試験等において不具合の発見された所定の磁気ディスクを抜き取るために、積層された磁気ディスク及びスペーサが順番に抜き取られる。このとき、組み立て装置の把持治具によって磁気ディスク及びスペーサは把持されて、組み付け、あるいは抜き取りが行われる。
組み立てられたＨＤＤ装置では、磁気ディスクとスペーサがスペンドル軸方向に強い力で押さえつけられて互いに密着しているので、磁気ディスクに密着したスペーサを抜き取る際、組み立て装置の把持治具がスペーサの外周端面を把持して抜き取ることが難しい場合がある。すなわち、磁気ディスクに密着したスペーサを磁気ディスクから引き剥がせない場合がある（この引き剥がしできないことを、以降単に抜き取りの失敗という）。
また、把持治具によるスペーサの抜き取りが失敗すると、スペーサの外周端面と把持治具との間でこすれが生じるため、このこすれによって微粒子（パーティクル）等の異物が発生する場合がある。
特に、ＨＤＤ装置に搭載する磁気ディスクの搭載枚数を多くしようとする場合、磁気ディスク間のスペーサの数も多くなる。このため、抜き取るスペーサの数が多くなるとともに、磁気ディスクに密着したスペーサの数も多くなるので、把持治具によってスペーサを抜き取ろうとするとき、スペーサの抜き取りの失敗がよりいっそう生じ易くなり、ＨＤＤ装置の長期信頼性の低下の原因となる微粒子の発生を招き易い。

【0007】

そこで、本発明は、ＨＤＤ装置の組み立て時、必要に応じてＨＤＤ装置から磁気ディスク及びスペーサを抜き取る際、把持治具によるスペーサの抜き取りの失敗を抑制できるスペーサ及びＨＤＤ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、１０枚以上の磁気ディスクを搭載するハードディスクドライブ装置内において、前記磁気ディスクに接するように設けられるリング状のスペーサである。 前記スペーサの外周端面の表面粗さＲｚは１．５μｍ以上である。

【0009】

前記外周端面の表面粗さＲｚは２０μｍ以下である、ことが好ましい。

【0010】

前記外周端面には、前記スペーサの外周に沿って延びる溝が形成されている、ことが好ましい。
前記溝の深さは、平均値で２０μｍ以下である、ことが好ましい。

【0011】

前記外周端面のスキューネスは、１．２以下である、ことが好ましい。

【0012】

前記スペーサは、ガラスで構成されている、ことが好ましい。
また、前記スペーサは、金属で構成されている、ことも好ましい。
前記スペーサの表面に導電膜が形成されている、ことが好ましい。
また、前記導電膜は、クロム、チタン、タンタル、タングステン、これらの金属を含む合金、またはニッケル合金のいずれかを含む、ことが好ましい。
前記磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性膜を成膜したものである、ことが好ましい。

【0013】

本発明の他の一態様は、前記スペーサを含むハードディスクドライブ装置である。

【発明の効果】

【0014】

上述のスペーサ及びＨＤＤ装置によれば、必要に応じてＨＤＤ装置から磁気ディスク及びスペーサを抜き取る際、把持治具によるスペーサの抜き取りの失敗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態のスペーサの外観斜視図である。

【図2】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。

【図3】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。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明のスペーサについて詳細に説明する。
図１は、一実施形態のスペーサ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。

【0017】

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、モーター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。

【0018】

スペーサ１は、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。

【0019】

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を固定するので、その表面平滑度が高いほど、接触面積が大きくなり摩擦力も大きくなる。この点から、主表面４の表面粗さＲａは、例えば１．０μｍ以下である。表面粗さＲａは、好ましくは０．５μｍ以下である。なお、スペーサ１の主表面４の表面粗さＲａが小さくなるほど磁気ディスク５との密着力が増大する。そのような場合にスペーサ１は特に有効である。
ここで、以降表面粗さパラメータとして説明するＲａ、Ｒｚ、スキューネスは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１－２００１に準拠する。Ｒａは算術平均粗さ、Ｒｚは最大高さである。表面粗さは、例えば、スタイラスを用いる触針式の表面粗さ計を用いて測定されたデータから算出される。なお、使用するスタイラスは、先端曲率半径が２μｍ、円錐のテーパ角度が６０°のものを用いることができる。その他の測定・算出パラメータに関して、測定長を８０μｍ、測定分解能（ピッチ）を０．１μｍ、スキャン速度を０．１ｍｍ／秒、ローパスフィルタのカットオフ値（Ｌｓ）を２．５μｍ、ハイパスフィルタのカットオフ値（Ｌｃ）を８０μｍとすることができる。
スタイラスを用いて表面粗さパラメータを測定する場合、スペーサ１の厚さ方向にスタイラスを走査して表面粗を計測する。こうすることで、スペーサ１の端面の全面に円周方向の微細な溝を多数形成した場合であっても、表面粗さを正確に評価することができる。この表面に対してスタイラスを溝が延びる円周方向に走査して測定すると、スタイラスは溝に沿って走査するため、溝の凹凸が評価できない場合がある。すなわち、測定対象の表面に、一方向に延びる溝が形成されている場合は、この溝の延在方向に垂直な方向にスタイラスを走査する。
上記の表面粗さパラメータの値としては、評価する部分の表面について、例えば５回測定し、得られた５つの値の平均値を用いることができる。

【0020】

外周端面２は、磁気ディスク５及びスピンドル１４と接しない端面である。外周端面２の表面粗さＲｚ、すなわち最大高さＲｚは１．５μｍ以上である。表面粗さＲｚは２０μｍ以下であることが好ましい。
外周端面２の表面粗さＲｚを１．５μｍ以上とするのは、磁気ディスク５とスペーサ１とを図２に示すように積層してＨＤＤ装置１０のスピンドル１４に嵌挿して磁気ディスク５及びスペーサ１を組み付けたＨＤＤ装置１０から、特定の磁気ディスク５を取り出すとき、スペーサ１を取り出すために組み立て装置の把持治具が容易に把持して抜き取ることができるようにするためである。換言すると、把持治具がスペーサ１の外周端面２を把持してスピンドル１４から取り出す際に、滑りにくくするためである。磁気ディスク５とスペーサ１は、トップクランプ１６で押し付けられて固定されているので、スペーサ１が磁気ディスク５に密着し易く、組み立て装置の把持治具による抜き取りの失敗が、生じ易い。表面粗さＲｚを１．５μｍ未満とすると、抜き取りの失敗が急激に多くなる。
表面粗さＲｚを２０μｍ超にすると、把持治具によるスペーサの把持のとき把持治具の表面が外周端面２の表面凹凸によって削られてパーティクル等の異物が発生する可能性が高まる。この点で、表面粗さＲｚは２０μｍ以下であることが好ましい。パーティクル等の異物が発生する可能性をより低下させるためには、表面粗さＲｚは１０μｍ以下であることがより好ましい。
また、表面粗さＲｚが２．０μｍ未満において抜き取りの失敗がない場合であっても、抜き取る際の摩擦が強いためにパーティクルが発生する場合がある。したがって、Ｒｚは２．０μｍ以上であることがより好ましい。

【0021】

一実施形態によれば、外周端面２には、スペーサ１の外周に沿って延びる溝（筋目）が形成されていることが好ましい。換言すれば、当該溝は、スペーサ１の外周端面２において円周方向に沿って形成された溝であることが好ましい。当該溝は、外周端面２の全面に形成されていることがより好ましい。面取面がある場合、当該溝は面取面の表面に形成されなくてもよい。このような溝は、組み立て装置の把持治具と外周端面２との摩擦力を高めることができるので、抜き取りの失敗をより少なくすることができる。このような溝は、レーザ式の光学顕微鏡やＳＥＭ等によって確認することができる。
溝の幅は、抜き取りの失敗がないように摩擦力を確保できる点から平均値で１０μｍ以上であることが好ましい。他方、溝が大きすぎると溝と溝の間の凸形状の稜線上にバリが発生しやすくなる。詳細は後述するが、バリがあると把持する際にパーティクルが発生しやすくなる。よって、当該溝幅は平均値で３００μｍ以下であることが好ましい。溝幅の平均値は、外周端面２の厚さ方向における所定長さの範囲にある溝の本数から概略計算することができる。溝の深さは平均値で２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。
なお、スペーサの外周端面には、組み付け時の磁気ディスク５のたわみ防止などの目的で、１～３本程度の凹構造が円周方向に沿って設けられる場合がある。この凹構造の深さは、一般的に１００μｍ以上であって上記溝（筋目）より明らかに大きいものであり、目視で容易に認識でき、上記溝（筋目）とは異なるものである。なお、上記凹構造と上記溝（筋目）は併用することも可能である。この場合、少なくとも上記凹構造以外の外周端面に上記溝（筋目）を設ければよい。

【0022】

一実施形態によれば、外周端面２の表面凹凸の形状を定めるパラメータであるスキューネスＳｋは、１．２以下であることが好ましい。スキューネスＳｋが１．２超の場合、鋭い突起形状が比較的まばらに存在するような表面形状となるため、スペーサ１を把持した際に鋭い突起形状部分が壊れたり、把持治具の表面が削られてパーティクル等の異物が発生する可能性が高まる。なお、スキューネスＳｋの下限値は特に制限されないが、例えば－２である。すなわちスキューネスＳｋは－２～＋１．２の範囲内であることがより好ましい。スキューネスＳｋは、鋭い突起形状が少なくなるという点から、０．５以下であることがより好ましく、０以下であることがさらに好ましい。
外周端面２に上述した溝（筋目）を形成する場合、溝と溝との間の凸形状に大きなバリがあると、スキューネスＳｋが１．２超になり易い。この点でも、スキューネスＳｋは、１．２以下であることが好ましい。

【0023】

スキューネスＳｋは、表面粗さの計測データの三乗平均を、表面粗さの計測データの二乗平均平方根高さの三乗で割って無次元化したパラメータである。スキューネスＳｋは、表面粗さの突起形状と谷形状の対象性を評価するものであり、正負の値を有し、スキューネスＳｋの正の値が大きくなる程、急峻な突起部形状が多くなり、谷形状が緩やかになる表面凹凸を示し、スキューネスＳｋの負の絶対値が大きくなる程、谷形状が急峻になり、穏かな突起形状が多くなる表面凹凸を示す。
このように所定範囲のスキューネス及び表面粗さＲｚを持つ表面凹凸によって、組み立て装置の把持治具と外周端面２との摩擦力を高めて、スペーサ１の抜き取りの失敗を抑制し、かつパーティクル等の異物の発生を抑制することができる。

【0024】

一実施形態によれば、スペーサ１の表面に金属膜等の導電膜が形成されていることが好ましい。特に、スペーサ１がガラスで構成されている場合、スペーサ１は絶縁体であるので、静電気が磁気ディスク５やスペーサ１に溜まり易い。磁気ディスク５やスペーサ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好ましくない。したがって、静電気を除去するため、スペーサ１に電気伝導性を付与するために、スペーサ１の表面に導電膜を形成することが好ましい。導電膜は、無電解メッキ等のメッキ処理に用いる浸漬法、蒸着法またはスパッタリング法などにより形成される。導電膜の成分は、例えばクロム、チタン、タンタル、タングステン、これらの金属を含む合金、ＮｉＰ（ニッケルリン）やＮｉＷ（ニッケルタングステン）などのニッケル合金、とすることができる。ニッケル合金は非磁性とすることが好ましい。
導電膜をスペーサ１に形成する場合、通常はスペーサ１の表面全体に形成するが、静電気をスピンドル１４（図３参照）を通して外部に逃がすことができれば、必ずしもスペーサ１の全体に設けなくてもよい。磁気ディスク５と接触するスペーサ１の上下の主表面４に形成されていれば、外周端面２と内周端面３については、上下の主表面４上の導電膜を導通できるように、例えば内周端面３にだけに形成することもできる。また、スペーサ１が金属や導電性のガラスまたはセラミックスから形成されているときには、直接スペーサ１を通して磁気ディスク５に帯電する静電気を外部に逃がすことができるので、導電膜は設けなくてもよい。
導電膜の厚さは上記静電気を外部に逃がすことができる電気伝導性を有する程度でよく、例えば０．０１～１０μｍである。このような導電膜を外周端面２に形成した場合においても、膜厚が薄いため、外周端面２における導電膜の表面粗さＲｚ、スキューネスＳｋの数値範囲は上記範囲である。

【0025】

このようなスペーサ１は、磁気ディスク５を８枚以上搭載するＨＤＤ装置において好適である。磁気ディスク５がＨＤＤ装置に通常の６枚より多く８枚以上搭載されると、トップクランプ１６により磁気ディスク５とスペーサ１をよりしっかりと押し付ける（クランプする）ことが必要になり、トップクランプ１６による押圧圧力を大きくする必要がある。これにより、ＨＤＤ装置に組み付けたスペーサ１と磁気ディスク５との密着力は増えるので、スペーサ１を磁気ディスク５から外す際に抜き取りの失敗が増大し易くなる。このような場合に抜き取りの失敗を抑制できるスペーサ１は好適である。同様の理由から、実施形態のスペーサ１は、磁気ディスク５を９枚以上搭載するＨＤＤ装置に用いるとより好適であり、磁気ディスク５を１０枚以上搭載するＨＤＤ装置に用いるとより一層好適である。

【0026】

スペーサ１は、ガラス、セラミックス、あるいは金属で構成することができるが、磁気ディスク５に用いる基板と同じ材質のものが好適に用いられる。スペーサ１と磁気ディスク５との熱膨張率の差が大きい場合、ＨＤＤ装置内部の温度が変化した際に両者の熱膨張量の差が大きくなり、磁気ディスク５に反りが生じたり固定位置が半径方向にずれるなどして、記録信号の読み取りエラーが生じる恐れがある。熱膨張率の差は、例えば｛（スペーサの材料の熱膨張係数）／（磁気ディスク用基板の材料の熱膨張係数）｝の値を０．８～１．２の範囲内とすることが好ましく、０．９～１．１とするとより好ましい。磁気ディスクの基板としてガラス基板を用いる場合は、スペーサ１は、ガラスで構成されることが好ましい。
この場合、磁気ディスク５のガラス基板における熱膨張係数に略等しいガラスをスペーサ１に用いることが好ましい。ガラス製のスペーサの材質は、特に限定されるものではなく、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロンシリケートガラス、ボロンシリケートガラス、石英ガラスまたは結晶化ガラスなどが挙げられる。スペーサ１をアモルファスのアルミノシリケートガラスで構成する場合は例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）：５９～６３質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）：５～１６質量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）：２～１０質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）：２～１２質量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）：０～５質量％を成分とするガラスを用いることができる。このガラスは、剛性が高く、熱膨張係数が低い点で、スペーサ１に好適である。ソーダライムガラスは例えば、ＳｉＯ_２：６５～７５質量％、Ａｌ_２Ｏ_３：１～６質量％、ＣａＯ：２～７質量％、Ｎａ_２Ｏ：５～１７質量％、ＺｒＯ_２：０～５質量％を成分とするアモルファスのガラスを用いることができる。このガラスは、比較的柔らかく研削や研磨が容易であるので、表面平滑度を高め易い点で、スペーサ１に適している。なお、スペーサ１を金属で構成する場合、アルミニウム系やチタン系の合金（単体も含む）、ステンレスなどを用いることができる。

【0027】

ガラス製のスペーサ１の素材は、フロート法やダウンロード法などにより製造した板状ガラスをリング状に切り出したもの、プレス法で熔融ガラスを成型したもの、管引き法で製造したガラス管を適当な長さにスライスしたものなどいずれの方法によるものでもよい。このように成形されたリング状ガラスの端面（外周端面又は内周端面）や主表面に対し、研削及び／又は研磨を施すことで、ガラス製のスペーサ１が得られる。

【0028】

端面の研削及び／又は研磨の方法は、特に限定されるものではなく、例えば＃８０～＃１０００のダイヤモンド砥粒を含む総形砥石により研削あるいは研磨を行うことができる。
ダイヤモンド砥粒は、金属や樹脂により砥石に固定されることができる。また、ナイロン等の毛材を備えた研磨ブラシを用いて端面研磨してもよい。これらの端面加工は、磁気ディスク用ガラス基板の端面部の加工と同様に、スペーサ１となる前のワークであるリング状ガラスと、ツールである総型砥石や研磨ブラシとの双方を回転させながら接触させることで実行することができる。ここで、リング状ガラスをその中心軸の周りに回転させることで、端面の表面に上述した円周方向の溝を形成することができる。

【0029】

円周方向の溝を形成する場合、溝と溝の間の凸部の稜線上にバリが生じる場合がある。特に、大きな溝を形成して粗さが大きくなるにつれてバリが生じやすくなる。このバリは、総型砥石による研削加工において、加工の終盤に砥石の押圧力をゼロにする時間を設けたり、ブラシ研磨において、押圧力を弱めたり、押圧力を与える時間を短縮したり、軟らかいブラシを用いることなどによって、全体的な溝形状を維持したままバリを好適に取り除くことができる。溝を形成する場合、総型砥石による研削加工でおおまかに溝を形成した後、端面研磨によって溝形状を精密に整えることが好ましい。ただし、端面研磨を過度に行うと溝が消えてしまう場合があるので注意を要する。なお、バリの程度は表面粗さパラメータのうちスキューネスＳｋと比較的強い相関がある。バリのサイズが大きくなり、バリの発生頻度が高くなるほど、スキューネスＳｋは大きくなる傾向にある。よって、スキューネスＳｋの値を見ながら研削や研磨を最適化することでスキューネスＳｋを制御することができる。
また、フッ酸やケイフッ酸を含むエッチング液を用いて化学的に研磨してもよい。
これらの研削方法及び研磨方法を適宜組み合わせることで所望の表面形状の外周端面を形成することができる。
スペーサ１の外周端面２及び内周端面３を研削及び／又は研磨した後、つづいて主表面４を研削及び／又は研磨をする。

【0030】

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（外周端面２の直径）は例えば３１～３３ｍｍであり、内径（内周端面３の直径）は例えば２５ｍｍであり、厚さは例えば１～４ｍｍである。主表面４の内周側又は外周側の末端部を、適宜面取加工して、面取面を設けてもよい。

【0031】

（実験例）
実施形態のスペーサ１の効果を確認するために、外周端面２の表面凹凸を種々変更したスペーサを作製した（サンプル１～２６）。まず、板状ガラスをリング状に切り出した素材に対し、外周端部及び内周端部を、総形砥石を用いて研削し、外周端面２、内周端面３、及び面取面を形成した。次に、主表面４に対し、アルミナ粒子を含む遊離砥粒によるラッピング処理と、セリア粒子を含む遊離砥粒による研磨処理と、洗浄処理とを行った。作製したスペーサの内径は２５ｍｍ、外径は３２ｍｍ、厚さは２ｍｍである。面取面の角度は４５度であり、面取面の半径方向の幅は１５０μｍであり、面取面の仕様は全て同じとした。
外周端面２における種々の表面凹凸の形態を作るために、総形砥石の砥粒サイズを変えた。後述するサンプル１～１１では、外周端面のスキューネスＳｋが０～－０．５の範囲内となるように、研削加工の終盤に砥石の押圧力をゼロにする時間を設けた。後述するサンプル１２～２６では、外周端面２の表面粗さＲｚを２０μｍ、１０μｍ、及び２μｍにして、それぞれにおいてスキューネスＳｋを調整した。スキューネスＳｋの調整は、サンプルを総型砥石を用いて研削加工する際、研削加工の終盤に総型砥石にサンプルを押し付ける押圧力をゼロにする時間を調整することにより行った。また、全てのサンプルの内周端面３における表面粗さＲｚは５μｍに揃え、主表面４における表面粗さＲａは、０．１μｍになるようにした。ここで、サンプル３～２６は実施例、サンプル１及び２は比較例である。

【0032】

作製したサンプル１～１１のスペーサについては、図３に示すように、３枚の磁気ディスクと４枚のスペーサを用いてＨＤＤ装置を模擬した試験装置に組み込んで、トップクランプ１６で押さえつけて磁気ディスクを組みつけた後、３分間放置してから、再度磁気ディスクとスペーサをばらばらに取り出す作業を行った。磁気ディスクとスペーサの組み付けと取り出しを１回の作業とした。各作業は、スペーサの外周端面を、所定の組み立て装置を模擬した試験装置の把持治具に把持させることで行った。この作業を１０回繰り返し、組み付けあるいは取り出しにおいて１回でもスペーサの抜き取りを失敗した場合（表１における“有り”の場合）不合格とし、スペーサの抜き取りの失敗が全くなかった場合（表１における“無し”の場合）を合格とした。使用した磁気ディスクは、外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの公称３．５インチの磁気ディスク用ガラス基板に磁性膜等を成膜したものである。
下記表１に、ガラス製のスペーサの外周端面のＲｚの仕様と、その評価結果を示す。

【0033】

また、組み付け及び取り出しの作業を１０回行ったのち、全ての磁気ディスク表面上に付着したパーティクルを暗室中にて集光ランプを用いて目視でカウントした。パーティクルの数によって、レベル１～４の４段階に評価した。当該レベルが小さいほどパーティクルの数が少ない。レベル４であっても、実用上問題ないが、レベルが低いほど、ＨＤＤ装置の長期信頼性の点から好ましい。評価は、パーティクルのカウント数によってレベル分けを行った。
レベル１：パーティクルの数０～５個
レベル２：パーティクルの数６～１０個
レベル３：パーティクルの数１１～１５個
レベル４：パーティクルの数１６個以上
下記表２に、ガラス製のスペーサの外周端面のＲｚの仕様と、その評価結果を示す。

【0034】

【表1】

【0035】

【表2】

【0036】

作製したサンプル１２～２６のスペーサについては、８枚の磁気ディスクと９枚のスペーサを用いてＨＤＤ装置を模擬した試験装置に組み込んで、トップクランプで押さえつけて磁気ディスクを組みつけた後、３０分間放置してから、再度磁気ディスクとスペーサをばらばらに取り出す作業を行った。磁気ディスクとスペーサの組み付けと取り出しを１回の作業とし、作業は、スペーサの外周端面を、所定の組み立て装置を模擬した試験装置の把持治具に把持させることで行った。この作業を１０回繰り返した。使用した磁気ディスクは、外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの公称３．５インチの磁気ディスク用ガラス基板に磁性膜等を成膜したものである。
１０回の作業の開始前及び完了後の磁気ディスクの主表面を、レーザ式の表面欠陥解析装置でスキャンして差分を取ることで増加したパーティクルをカウントした。外周端面の表面粗さＲｚが同じ値のグループ（サンプル１２～１６のグループ、サンプル１７～２１のグループ、サンプル２２～２６のグループ）それぞれにおいて、スキューネスＳｋ＝０のサンプルのパーティクルのカウント数を基準（１００％）としたときの各サンプルのパーティクルのカウント数の指数を算出し、算出した指数によってランクＡ～Ｃで評価した。サンプル１２～２６において指数が１３０％を超えるものはなかった。
ランクＡ：指数が１００％以下。
ランクＢ：指数が１００％超～１１０％以下。
ランクＣ：指数が１１０％超～１３０％以下。
なお、ランクＣでも実用上問題なく使用できるレベルである。
表３に、スペーサの外周端面のＲｚ及びスキューネスＳｋの仕様と、その評価結果を示す。

【0037】

【表3】

【0038】

表１より、外周端面の表面粗さＲｚを１．５μｍ以上にすることで、スペーサの抜き取りを確実に行うことができることがわかる。
表２より、外周端面の表面粗さＲｚを２０μｍ以下にすることで、パーティクルの数が少なくなり、ＨＤＤ装置の長期信頼性を確保する点から好ましい、ことがわかる。
表３より、スキューネスＳｋを１．２以下にすることで、パーティクルの数が少なくなり、ＨＤＤ装置の長期信頼性を確保する点から好ましい、ことがわかる。スキューネスＳｋは、０以下であることがより好ましいこともわかる。

【0039】

なお、サンプル５のスペーサ１の外周端面２、内周端面３、及び主表面４に、厚さ１μｍの均一の導電膜、具体的にはＮｉ－Ｐ合金（Ｐ：１０質量％、残部Ｎｉ）の導電膜を無電解メッキにより形成した。この導電膜が形成されたスペーサ１を図３に示すＨＤＤ装置１０に組み込んだ。このとき、全ての磁気ディスク５及びスペーサ１について、スピンドル１４との間の導通をテスターによって確認することができた。すなわち、スペーサ１に導電膜を形成することにより、静電気が磁気ディスク５やスペーサ１に溜まり難くなり、磁気ディスク５やスペーサ１への異物や微粒子の吸着が少なくなるなどの効果が得られるといえる。

【0040】

以上、本発明のスペーサ及びハードディスクドライブ装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例等に限定されず、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。

【符号の説明】

【0041】

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 モーター
１４ スピンドル
１６ トップクランプ

【図1】

【図2】

【図3】