CN104584127B - 磁盘用玻璃基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
在制造磁盘用玻璃基板中,在进行玻璃基板的端面研磨时,使用磁产生单元形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的磁力线,通过在所述磁力线上配置包含研磨磨粒和磁功能性流体的磁性浆料,使所述磁性浆料沿着所述磁力线保持,通过使所述玻璃基板的端面与沿着所述磁力线保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述玻璃基板的端面进行研磨。
Description
技术领域
本发明涉及磁盘用玻璃基板的制造方法,具体涉及包含研磨玻璃基板的端面的工序的磁盘用玻璃基板的制造方法。
背景技术
目前,在个人计算机、笔记本式个人计算机、或者DVD(Digital Versatile Disc)记录装置等中内设有用于数据记录的硬盘装置。尤其在笔记本式个人计算机等以可搬性为前提的设备所使用的硬盘装置中,使用在磁盘用玻璃基板中设置了磁性层的磁盘。在磁盘的面上,利用从该面稍微浮起的磁头(DFH(Dynamic Flying Height)头)在磁盘的磁性层中记录或者读取磁记录信息。该磁盘的基板由于与金属基板等相比具有难以塑性变形的性质,因此优选使用玻璃基板。
目前,接受硬盘装置中的存储容量增大的需求,而实现磁记录的高密度化。与此相伴,使磁头的从磁记录面的浮起距离极短而使磁记录信息区域细微化。在这样的磁盘用玻璃基板中,尽可能小地制造基板的表面凹凸。
在硬盘装置所使用的磁头中,当磁盘的表面存在微小的凹凸时,有可能产生公知的热粗糙(Thermal Asperity)障碍,在再现中产生错误动作、或者不能再现。该热粗糙障碍的原因是由如下情况引起的:在磁盘的表面上由玻璃基板上的异物形成的凸部因磁盘的高速旋转而产生头附近的空气的绝热压缩以及绝热膨胀,从而磁头发热。即,即使在磁头不与磁盘接触的情况下,也会产生热粗糙障碍。
因此,为了防止该热粗糙障碍,磁盘的表面需要极其平滑,并且,需要精加工为没有异物的高清洁的面。
作为异物附着于磁盘用玻璃基板的表面的原因,不仅要考虑玻璃基板的表面形状,还要考虑玻璃基板的端面的表面形状。即,当磁盘用玻璃基板的端面的表面形状不平滑时,该端面摩擦树脂制壳体的壁面等,因该摩擦产生树脂或玻璃微粒(颗粒)。并且,这样的微粒和空气中的微粒会被捕获并累积在磁盘用玻璃基板的端面。累积在磁盘用玻璃基板的端面的微粒在后面工序中、或者在搭载于硬盘装置后,成为灰尘产生源,成为异物附着于磁盘基板的表面的原因。此外,也存在如下的情况:累积在磁盘用玻璃基板的端面的微粒附着于磁头的读取元件或记录元件而使元件损伤。尤其由于磁盘用玻璃基板的内周侧的端面与外周侧的端面相比表面形状较粗,因此,容易补充微粒,认为是磁盘用玻璃基板的表面的高清洁化的障碍。
如下述专利文献1所示,一般情况下使用刷子和研磨浆料对磁盘用玻璃基板的端面进行研磨,但是,在该研磨中,研磨力较小加工速率较慢,很难在短时间制造多个磁盘用玻璃基板。
另一方面,也公知有如下方法(专利文献2):通过向包含铁氧体类磁性粒子与研磨磨粒的浆料施加磁场,而对磁盘用玻璃基板进行研磨。
具体而言,在向浆料施加磁场而进行研磨的方法中,在对作为磁盘用玻璃基板的材料的玻璃基板的中心部的圆孔的内周端面进行研磨的工序中,在圆孔的内周侧形成磁场,在该圆孔内通过磁场保持浆料,使磁场相对于圆孔的内周侧的端面移动,由此使研磨剂相对于圆孔的内周侧的端面移动,而通过磁研磨法对圆孔的内周侧的端面进行研磨。
更具体而言,成对的磁铁由于设置在磁盘用玻璃基板的外周侧和圆孔的内周侧,因此由成对的磁铁形成的磁力线沿着磁盘用玻璃基板的径向。
现有专利文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-28649号公报
专利文献2:日本特开2005-50501号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述的磁盘用玻璃基板的磁研磨方法中,由于除了在磁盘用玻璃基板的圆孔的内周侧,在外周侧也设置磁铁,因此,研磨对象的内周侧端面与设置在外周侧的磁铁之间的距离增大。因此,存在如下问题:不能充分保持浆料,研磨的加工速率较小,无法实现高效地减小研磨对象的内周侧端面的表面粗糙度。此外,在磁铁的配置这方面,磁研磨中的装置结构也很繁杂。此外,无法对磁盘用玻璃基板的外周侧端面与内周侧端面同时进行磁研磨。
因此,本发明的目的在于提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法,在对作为磁盘用玻璃基板的玻璃基板进行研磨时,能够比以往提高研磨的加工速率,能够高效地进行研磨。
用于解决课题的手段
本发明包含以下的方式。
本发明的一个方式是制造磁盘用玻璃基板的方法。
[方式1]
该方法包含进行玻璃基板的端面研磨的工序,
在进行所述端面研磨的工序中,
使用磁产生单元形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的磁力线,
通过在所述磁力线上配置包含研磨磨粒与磁功能性流体的磁性浆料,使所述磁性浆料沿着所述磁力线保持,
通过使所述玻璃基板的端面与所述磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述玻璃基板的端面进行研磨。
[方式2]
根据方式1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料形成沿着所述磁力线的块,
所述玻璃基板的端面被所述块的内部向与所述磁力线正交的方向按压而对所述玻璃基板的端面进行研磨。
[方式3]
根据方式1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板的端面具有:侧壁面,其沿着与所述玻璃基板两侧的主表面正交的方向延伸;以及倒角面,其连接所述侧壁面与所述两侧的主表面,并相对于所述主表面倾斜,
在对所述玻璃基板的端面进行研磨时,同时对所述侧壁面与所述倒角面进行研磨。
[方式4]
根据方式1至3中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元包含按照如下状态配置的磁铁对:在所述玻璃基板的厚度方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开。
[方式5]
根据方式1至3中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元包含按照如下状态配置的磁铁对:在所述玻璃基板的厚度方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开,
所述玻璃基板的端面以与所述磁性浆料内部的、由连接所述N极与所述S极的磁力线所保持的部分接触的方式被所述磁性浆料的内部按压。
[方式6]
根据方式1至5中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
在所述磁铁对的所述N极的面与所述S极的面之间设置有由非磁性体构成的间隔件。
[方式7]
根据方式1至6中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板为具有圆形的贯通孔的圆板形状,所述贯通孔在所述玻璃基板的中心具有中心点,
所述磁产生单元设置于所述玻璃基板的所述贯通孔内,在作为所述贯通孔的侧壁面的内周侧端面的周围具有内周侧单元,该内周侧单元形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的内周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述内周侧端面与由所述内周侧单元形成的所述内周侧磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面进行研磨。
[方式8]
根据方式7所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料在旋转体的表面上形成为圆环形状,所述旋转体具有中心轴且能够绕所述中心轴旋转,
在对所述玻璃基板的所述内周侧端面进行研磨时,所述磁性浆料因所述旋转体的旋转而旋转,并且使所述玻璃基板的所述内周侧端面的整周与所述磁性浆料的整周接触,使所述玻璃基板向与所述磁性浆料相反的旋转方向旋转。
[方式9]
根据方式7或8所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元还具有外周侧单元,所述外周侧单元设置在所述玻璃基板的外周侧,在所述玻璃基板的外周侧端面的周围形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的外周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述外周侧端面与由所述外周侧单元形成的所述外周侧磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面和所述外周侧端面双方进行研磨。
[方式10]
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该方法用于制造多个磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包含如下工序:层叠多个玻璃基板而成为玻璃基板的层叠体,在所述层叠体的状态下,进行各个玻璃基板的端面研磨,
在进行所述端面研磨的工序中,
使用磁产生单元而在多个位置上形成在所述层叠体的层叠方向上行进的磁力线,
通过在所述多个位置上配置包含研磨磨粒与磁功能性流体的磁性浆料,使所述磁性浆料由所述磁力线保持,
在所述多个位置的各个位置上,通过使所述层叠体的各个玻璃基板的端面与所述磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述层叠体的各个玻璃基板的端面进行研磨。
[方式11]
根据方式10所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元包含按照如下状态配置的多个磁铁对:在所述层叠体的层叠方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开,
所述多个磁铁设置在所述层叠体的层叠方向的多个位置。
[方式12]
根据方式10或11所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
在所述磁铁对各自的N极的面与所述S极的面之间设置有由非磁性体构成的间隔件。
[方式13]
根据方式10至12中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元与所述层叠体在研磨中相对于所述层叠方向进行相对摆动。
[方式14]
根据方式10至13中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板是具有圆形的贯通孔的圆板形状,
所述磁产生单元具有内周侧单元,所述内周侧单元设置在所述层叠体的所述玻璃基板的所述贯通孔内,在作为所述玻璃基板的所述贯通孔的侧壁面的内周侧端面的周围,形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的内周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述内周侧端面与由所述内周侧单元形成的所述内周侧磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面进行研磨。
[方式15]
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该方法用于制造磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包含进行玻璃基板的端面研磨的工序,
在进行所述端面研磨的工序中,
通过由包含磁铁对的磁产生单元形成的磁力线来保持包含研磨磨粒与磁功能性流体的磁性浆料,所述磁铁对按照如下状态配置:在所述玻璃基板的厚度方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开,
通过使所述玻璃基板的端面与所述磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述玻璃基板的端面进行研磨。
[方式16]
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该方法用于制造磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包含进行玻璃基板的端面研磨的工序,
在进行所述端面研磨的工序中,使用磁产生单元形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的磁力线,使所述磁力线保持包含磁粘性流体和研磨磨粒的磁性浆料,由此沿着所述磁力线形成所述磁性浆料的块,通过使所述玻璃基板的端面与所述磁性浆料的所述块接触,并在该状态下进行相对移动,对所述玻璃基板进行研磨。
[方式17]
根据方式16所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元包含按照如下状态配置的磁铁对:在所述玻璃基板的厚度方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开。
[方式18]
根据方式16或17所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
在所述磁铁对的所述N极的面与所述S极的面之间设置有由非磁性体构成的间隔件。
[方式19]
根据方式16至18中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板为具有圆形的贯通孔的圆板形状,
所述磁产生单元具有:内周侧单元,其设置在所述玻璃基板的所述贯通孔内,在作为所述贯通孔的侧壁面的内周侧端面的周围形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的内周侧磁力线;以及外周侧单元,其设置在所述玻璃基板的外周侧,在所述玻璃基板的外周侧端面的周围形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的外周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述内周侧端面和所述外周侧端面与由所述内周侧单元和所述外周侧单元分别形成的磁性浆料的所述块接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面和所述外周侧端面双方进行研磨。
[方式20]
一种磁盘用玻璃基板制造方法,该方法用于制造多个磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板制造方法包含如下工序:层叠多个玻璃基板而成为玻璃基板的层叠体,在所述层叠体的状态下,进行各个玻璃基板的端面研磨,
在进行所述端面研磨的工序中,使用磁产生单元而在多个位置上形成在所述层叠体的层叠方向上行进的磁力线,在所述多个位置上沿着所述磁力线保持包含磁粘性流体和研磨磨粒的磁性浆料,由此,在所述玻璃基板的端面的周围分别在多个位置上形成所述磁性浆料的块,通过使所述层叠体的各个玻璃基板的端面与所述磁性浆料的所述块的各个接触,并在该状态下进行相对移动,对所述层叠体的各个玻璃基板进行研磨。
[方式21]
根据方式20所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元包含按照如下状态配置的多个磁铁对:在所述层叠体的层叠方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开,
所述多个磁铁设置在所述层叠体的层叠方向的多个位置。
[方式22]
根据方式20或21所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
在所述磁铁对的各个N极的面与所述S极的面之间设置有由非磁性体构成的间隔件。
[方式23]
根据方式20至22中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元与所述层叠体在研磨中相对于所述层叠方向进行相对摆动。
[方式24]
根据方式20至23中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板是具有圆形的贯通孔的圆板形状,
所述磁产生单元具有:内周侧单元,其设置在所述层叠体的所述玻璃基板的所述贯通孔内,在作为所述玻璃基板的所述贯通孔的侧壁面的内周侧端面的周围形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的内周侧磁力线;以及外周侧单元,其设置在所述层叠体的所述玻璃基板的外周侧,在所述玻璃基板的外周侧端面的周围形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的外周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述内周侧端面和所述外周侧端面与由所述内周侧单元和所述外周侧单元分别形成的磁性浆料的所述块接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面和所述外周侧端面双方进行研磨。
[方式25]
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该方法用于制造磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包含进行玻璃基板的端面研磨的工序,
在进行所述端面研磨的工序中,沿着包含磁铁对的磁产生单元所形成的磁力线来保持包含磁粘性流体和研磨磨粒的磁性浆料,由此在所述玻璃基板的端面的周围形成所述磁性浆料的块,通过使所述玻璃基板的端面与所述磁性浆料的所述块接触,并在该状态下进行相对移动,对所述玻璃基板进行研磨,其中,所述磁铁对按照如下状态配置:在基板的厚度方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开。
[方式26]
根据方式1至25中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料的粘度在温度20℃时为1000~2000[mPa·秒]。
[方式27]
根据方式1至26中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元具有0.3~0.8[特斯拉]的磁通密度。
[方式28]
根据方式1至27中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料的屈服应力在施加了0.4[特斯拉]的磁场的状态下为30~60kPa。
发明效果
根据上述的磁盘用玻璃基板的制造方法,在对玻璃基板的端面进行研磨时,能够比以往提高研磨的加工速率,能够高效地进行研磨。
附图说明
图1(a)是示出使用磁盘用玻璃基板制作的磁盘的一例的概略结构图,图1(b)是磁盘的一例的剖视图。
图2是示出磁盘用玻璃基板的制造方法的一个实施方式的流程的图。
图3(a)~(c)是说明本实施方式的研磨方法的图。
图4是说明本实施方式的研磨状态的图。
图5(a)、(b)是说明使用了本实施方式的磁盘用玻璃基板的层叠体的研磨方法的图。
图6是说明图5所示的实施方式中的研磨方法的变形例的图。
图7是说明本实施方式的其他变形例的图。
具体实施方式
下面,对本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法进行详细的说明。
另外,在下面说明的说明书中所说的磁粘性流体(MRF)是1个磁功能性流体。磁功能性流体除了磁粘性流体之外,还包含磁性流体(MF)和磁性混合流体(MCF)。在说明书中所说的磁性浆料至少包含研磨磨粒与磁粘性流体。
(磁盘和磁盘用玻璃基板)
首先,参照图1对使用磁盘用玻璃基板制作的磁盘进行说明。图1(a)是示出使用磁盘用玻璃基板制作的磁盘的一例的概略结构图。图1(b)是磁盘的概略剖视图。
如图1(a)所示,磁盘1形成为环状,该环状是将圆板形状的中心部分按照同心圆形状挖出而成的,且以通过环的中心的轴为旋转轴旋转。该磁盘1例如具有2.5英寸型磁盘,3.5英寸型磁盘等规定的直径。如1(b)所示,磁盘1具有玻璃基板2和至少磁性层3A、3B。另外,除磁性层3A、3B以外,例如成膜有未图示的附着层、软磁性层、非磁性基底层、垂直磁记录层、保护层和润滑层等。附着层例如使用Cr合金等。附着层作为与玻璃基板2之间的粘接层发挥功能。软磁性层例如使用CoTaZr合金等。非磁性基底层例如使用微粒非磁性层等。垂直磁记录层例如使用微粒磁性层等。保护层使用由碳氢构成的材料。润滑层例如使用氟类树脂等。
使用更具体的例子对磁盘1进行说明。在本实施方式中,使用直列型溅射装置,在玻璃基板2的两主表面上,依次成膜有CrTi附着层、CoTaZr/Ru/CoTaZr软磁性层、CoCrSiO2非磁性微粒基底层、CoCrPt-SiO2·TiO2微粒磁性层、氢化碳保护膜。此外,通过浸渍法在成膜的最上层成膜有全氟聚醚润滑层。
作为本实施方式中的磁盘用玻璃基板的材料,可以使用铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等。尤其是从可以实施化学强化并且可以制作主表面平坦度和基板强度优异的磁盘用玻璃基板这些方面考虑,可以优选使用铝硅酸盐玻璃。
对本实施方式的磁盘用玻璃基板的组成不作限定,但作为铝硅酸盐玻璃,优选由如下组成部分构成的铝硅酸盐玻璃,在换算成氧化物基准时,以摩尔%表示,含有50~75%的SiO2;1~15%的Al2O3;合计为12~35%的选自Li2O、Na2O和K2O中的至少1种成分;合计为0~20%的选自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的至少1种成分;以及合计为0~10%的选自ZrO2、TiO2、La2O3、Y2O3、Ta2O5、Nb2O5和HfO2中的至少1种成分。
接着,参照图2,对磁盘用玻璃基板的制造方法的流程进行说明。图2是示出磁盘用玻璃基板的制造方法的一个实施方式的流程的图。
如图2所示,首先,成型出具有一对主表面的板状玻璃坯板(步骤S10)。接着,对成型出的玻璃坯板进行划线(scribe),制作圆环状的玻璃基板(步骤S20)。由此,得到具有圆孔的贯通孔的磁盘用玻璃基板(以后简称为玻璃基板),该贯通孔在玻璃基板的中心具有中心点。接着,对划线后的玻璃基板进行形状加工(倒角加工)(步骤S30)。接着,对玻璃基板实施磨削(步骤S40)。接着,进行玻璃基板的端面研磨(步骤S50)。接着,对玻璃基板的主表面实施第1研磨(步骤S60)。接着,对玻璃基板实施第2研磨(步骤S70)。经由以上的工序,得到满足所要求的表面凹凸的磁盘用玻璃基板。另外,通过从玻璃坯板成型工序(步骤S10)到形状加工工序(步骤S30)的工序,从玻璃坯板制作出圆形的玻璃基板。并不是始终需要这些各工序,也可以适当省略。并且,也可以适当改变各工序的顺序。下面,对各工序详细地进行说明。
(a)玻璃坯板成型工序(步骤S10)
在玻璃坯板的成型中例如使用浮法。在玻璃坯板的成型工序中,首先将熔融玻璃连续地流入到填充有锡等熔融金属的浴槽内,由此得到例如上述组成的板状玻璃。熔融玻璃在施加严密的温度操作的浴槽内沿行进方向流动,最终形成调整至所期望的厚度、宽度的板状玻璃。从该板状玻璃切出规定的形状(例如俯视矩形)的板状的玻璃坯板,作为磁盘用玻璃基板的基础。浴槽内的熔融锡的表面是水平的,因此对于通过浮法得到的板状的玻璃坯板而言,其表面的平坦度足够高。
并且,板状的玻璃坯板的成型除了浮法之外还可以使用例如冲压成型法。在基于冲压成型的板状的玻璃坯板的成型中,向作为承接块形成模的下模上提供由熔融玻璃构成的玻璃块,使用与下模相对的作为相对块形成模的上模,对玻璃块进行冲压成型。由此,制作出作为磁盘用玻璃基板的基础的圆板状的玻璃坯板。
另外,板状的玻璃坯板不限于上述的方法,可以使用引下法、重新引下法、熔融法等公知的制造方法进行制造。从由浮法或引下法、重新引下法、熔融法等公知的制造方法制作的板状玻璃中,经由后述的划线工序切出圆板状的玻璃坯板,作为磁盘用玻璃基板的基础。
(b)划线工序(步骤S20)
接着,对划线工序进行说明。在玻璃坯板成型工序后,在划线工序中,对成型后的玻璃坯板进行划线。
这里,划线是指为了使成型后的玻璃坯板成为规定的尺寸的环形状的玻璃基板,在玻璃坯板的表面通过划线器设置2个同心圆(内周侧同心圆和外周侧同心圆)状的切割线(线状的伤痕)。被划线出2个同心圆的形状的玻璃坯板被部分加热,通过玻璃坯板的热膨胀的差异,除去外周侧同心圆的外侧部分和内周侧同心圆的内侧部分。由此,得到开设有圆形的贯通孔的环状的玻璃基板。另外,也能够通过使用芯钻孔器等针对玻璃坯板形成圆孔,得到开设有圆形的贯通孔的盘状的玻璃基板。
(c)形状加工工序(步骤S30)
接着,对形状加工工序进行说明。在形状加工工序中,包含针对划线工序后的玻璃基板的端部的倒角加工(外周侧端面和内周侧端面的倒角加工)。倒角加工是在划线工序后的玻璃基板的外周侧端面和内周侧端面中实施倒角的形状加工。倒角的倾斜角度相对于主表面例如为40~50度,优选为大致45度。通过该形状加工制作出具有规定的截面形状的玻璃基板。
(d)磨削工序(步骤S40)
在磨削工序中,使用具有公知的行星齿轮机构的双面磨削装置对玻璃基板的主表面进行磨削加工,其中,所述行星齿轮机构具有上定盘、下定盘、内齿轮、行星架、太阳齿轮。具体而言,一边将玻璃基板的外周侧端面保持在设置于双面磨削装置的保持部件的保持孔内,一边进行玻璃基板两侧的主表面的磨削。双面磨削装置具有上下一对定盘(上定盘和下定盘),在上定盘和下定盘之间夹持玻璃基板。关于玻璃基板的夹持,在玻璃基板保持在设置于圆板状的行星架的保持孔中的状态下,行星架夹在上定盘和下定盘之间。并且,通过对上定盘或下定盘中的任意一方或者双方进行移动操作,使玻璃基板和各定盘进行相对移动,由此可以对玻璃基板的两个主表面进行磨削。
另外,在磨削中,可以使用设置于定盘的固定磨粒或者包含游离磨粒的研磨浆料。
(e)端面研磨工序(步骤S50)
接着,对端面研磨工序进行说明。在端面研磨中,通过将包含研磨磨粒与磁粘性流体的磁性浆料保持在磁力线上,形成磁性浆料变硬的磁性浆料的块,使该块与内周侧端面、外周侧端面分别接触并相对移动,由此进行玻璃基板的内周侧端面、外周侧端面的研磨。磁性浆料中例如使用氧化铈或氧化锆等微粒作为研磨磨粒。并且,端面研磨的研磨量是10μm以下,更优选为5μm以下。通过进行端面研磨,除去玻璃基板的端面上的附着有灰尘等的污染、伤痕等的损伤,由此可以防止热粗糙障碍的发生。此外,还可以防止作为钠、钾等腐蚀的原因的离子析出的发生。关于本实施方式的端面研磨,与以往的端面研磨的方式例如使用刷子利用研磨浆料来研磨玻璃基板的端面的方式以及以往的磁研磨的方式相比能够在短时间进行研磨,生产效率极高。关于端面研磨,在后面进行说明。
(f)第1研磨工序(步骤S60)
接着,对磨削的玻璃基板的主表面实施第1研磨。具体而言,一边将玻璃基板的外周侧端面保持在设置于双面研磨装置的保持部件的保持孔内一边进行玻璃基板两侧的主表面的研磨。
在第1研磨工序中,使用具有与用于磨削(步骤S40)的双面磨削装置同样的结构的公知的双面研磨装置,一边供给研磨浆料一边研磨玻璃基板。在第1研磨工序中,使用包含游离磨粒的研磨浆料。作为用于第1研磨的游离磨粒例如使用氧化铈磨粒或者氧化锆磨粒等。双面研磨装置也与双面磨削装置相同,在上下一对定盘之间夹持有玻璃基板。在下定盘的上表面和上定盘的与玻璃基板对置的面上,作为整体安装有圆环形状的平板的研磨垫(例如,树脂抛光器)。并且,通过使上定盘或下定盘中的任意一方或者双方进行移动操作,使玻璃基板与各定盘进行相对移动,由此对玻璃基板的两主表面进行研磨。
(g)第2研磨(最终研磨)工序(步骤S70)
接着,对玻璃基板实施第2研磨。在第2研磨中,也使用具有与用于第1研磨的双面研磨装置相同的结构的双面研磨装置。第2研磨对游离磨粒的种类和粒子尺寸进行适当调整,对树脂抛光器的硬度进行适当调整来进行。
作为用于第2研磨工序的游离磨粒,例如使用悬浮在浆料中的胶态二氧化硅等微粒。通过对研磨后的玻璃基板进行清洗,得到磁盘用玻璃基板。
第2研磨工序不一定是必须的工序,但是从可以使玻璃基板的主表面的表面凹凸水平更好这方面考虑,优选实施第2研磨工序。通过实施第2研磨工序,可以使主表面的粗糙度(Ra)为0.1nm以下并且使上述主表面的微观波纹度(MW-Rq)为0.1nm以下。
这样,第2研磨后的玻璃基板成为满足所要求的表面凹凸的磁盘用玻璃基板。另外,在上述研磨工序前、后,在第1研磨与第2研磨之间,也可以根据需要进行离子交换的化学强化处理。例如,在所述(e)端面研磨工序(步骤S50)前,对玻璃基板进行化学强化处理,也可以对化学强化后的玻璃基板的端面进行所述(e)端面研磨工序(步骤S50)。在该情况下,由于在化学强化处理时能够除去附着在玻璃基板表面上的异物,因此是优选的。作为化学强化处理只要使用公知的方法即可。
(端面研磨)
对由步骤S50进行的端面研磨更详细地进行说明。图3(a)~(c)和图4是对本实施方式的端面研磨的研磨方法进行说明的图,是易于理解而进行说明的图。
进行端面研磨的装置10使用磁产生单元与磁性浆料进行玻璃基板的端面的研磨。在装置10中,首先使用作为磁产生单元的磁铁12与磁铁14而形成在玻璃基板11的厚度方向上行进的磁力线,通过在该磁力线11上配置磁性浆料而生成磁性浆料的块20,通过该磁力线而使磁性浆料的块20沿磁力线保持。并且,在使玻璃基板11的端面与由磁力线保持的磁性浆料的块20接触的状态下使玻璃基板11与块20进行相对移动,由此对玻璃基板11的端面进行研磨。
图3(a)~(c)和图4对玻璃基板的内周侧端面的研磨进行说明。当说明进行端面研磨的装置10的概要时,如图3(a)所示,装置10包含作为永久磁铁的一对磁铁12、14、间隔件16、由非磁性体例如不锈钢构成的中空的圆柱形状的外装部件18。在外装部件18内内设有磁铁12、14和间隔件16。进行端面研磨的玻璃基板11由未图示的保持器具把持。关于由保持器具把持的玻璃基板11,使外装部件18贯穿插入圆形的贯通孔11a,使后述的磁性浆料的块20(参照图3(c)、图4)与玻璃基板11的内周侧端面接触。装置10的外装部件18和保持玻璃基板11的未图示的保持器具与未图示的驱动电动机进行机械连接。外装部件18与保持器具旋转而使玻璃基板11的端面与块20进行相对移动,由此,能够对玻璃基板11的内周侧端面进行研磨。例如,优选使外装部件18与保持玻璃基板11的保持器具的旋转方向彼此反向旋转,使外装部件18与保持器具之间的周速度的相对速度以50~300m/分旋转,更优选为上述相对速度是40~100m/分。即,磁性浆料在外装部件18(旋转体)的表面上形成为圆环形状,该外装部件18具有中心轴且能够绕中心轴旋转。在对玻璃基板11的内周侧端面进行研磨时,因外装部件18的旋转而导致磁性浆料旋转。优选使玻璃基板11的内周侧端面的整周与磁性浆料的整周接触,使玻璃基板11向与磁性浆料相反的旋转方向旋转。由于磁性浆料形成为圆环形状,所以能够对作为玻璃基板11的圆形贯通孔的内壁面的内周侧端面进行研磨,且使圆孔的形状不变形。在该情况下,使玻璃基板11的转速例如为500~4000rpm,磁性浆料的转速例如为50~300rpm。另外,像后述那样,在对玻璃基板11的外周侧端面进行研磨的情况下,也优选使玻璃基板11的转速例如为500~4000rpm,磁性浆料的转速例如为50~300rpm。
另外,只要能够使玻璃基板11的端面与块20进行相对移动,则也可以将玻璃基板11的端面与块20中的任意一方固定而使另一方旋转。但是,在磁性浆料与玻璃基板11的旋转方向为相同的旋转方向的情况下,研磨加工速率容易偏差,磁性浆料的温度过度变高,磁性浆料的寿命降低。从这方面考虑,优选使玻璃基板11与磁性浆料的旋转方向朝向彼此相反方向旋转。
当更具体地说明端面研磨时,磁铁12与磁铁14彼此接近,作为磁产生单元发挥功能,形成如图3(b)所示的磁力线19。该磁力线19按照从磁铁12、14的中心朝向外侧突出的方式行进,并且,在玻璃基板11的厚度方向上行进。在图3(b)所示的例子中,在玻璃基板11的厚度方向上,被配置成N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开的状态的磁铁对被用作磁产生单元。面彼此对置是指面与面平行相对,即正对。为了使磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极的端面之间的分开距离为预定的距离,在磁铁12、14之间设置由非磁性体构成的间隔件16。使磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极端面之间的分开距离为预定距离,是为了通过使磁力线19如图3(b)所示那样向外侧突出而在外装部件18的外周产生图3(c)所示的磁性浆料的块20。由于块20与玻璃基板11的端面接触,是与该端面之间相对运动的部分,因此从确保块20的刚性这方面考虑,期望磁力强到某种程度。因此,优选使磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极的端面之间的分开距离较短,但是,在分开距离过度短的情况下,磁力线很难向外侧突出,而不能充分地形成块20。因此,磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极的端面之间的分开距离被确定在某规定的范围内。
从提高研磨的加工速率这方面考虑,关于本实施方式的玻璃基板的端面研磨优选以如下方式进行,玻璃基板11的端面被块20的内部朝向与磁力线正交的方向按压。通过向与磁力线正交的方向按压,使玻璃基板11的端面从块20接受较大的力,因此促进研磨。
并且,一般而言,玻璃基板11的端面具有:在与玻璃基板11两侧的玻璃主表面正交的方向上延伸的侧壁面;以及连接该侧壁面与两侧的玻璃主表面的相对于玻璃主表面倾斜的倒角面。在研磨该玻璃基板11的端面时,优选同时研磨侧壁面与倒角面。在本实施方式的玻璃基板中,由于能够以高的研磨速率同时进行侧壁面与倒角面的端面研磨,因此,能够进行高效的端面研磨。
本实施方式的玻璃基板11的端面优选以与磁性浆料的块20内部的、由连接磁铁12的N极与磁铁14的S极的磁力线(即,磁力线从N极或从S极延伸而在S极或N极终止的封闭的磁力线)保持的部分接触的方式,被块20的内部按压。沿着连接磁铁12的N极与磁铁14的S极的磁力线被保持的磁性浆料的部分与磁力线在磁铁的极没有终止的部分相比刚性提高,实现高的研磨加工速率。
另外,如上所述,为了同时研磨侧壁面与倒角面,将玻璃基板11推入块20的内部,但是,此时玻璃基板的主表面中的与块20接触的部分实质上没有被研磨。在玻璃基板的主表面的附近,由于磁力线被玻璃基板切断使得N极与S极之间封闭的磁力线被切断,因此,磁性浆料的块的硬度容易降低。因此,玻璃基板的主表面的研磨的加工速率变得非常低,在玻璃基板的端面的研磨中,主表面的研磨实质上没有被研磨。
并且,作为本实施方式的研磨对象的磁盘用玻璃基板优选为薄板状,其板厚更优选为1mm以下。并且,本发明更优选为研磨薄板状的玻璃基板的端面。
另外,在图3(a)~(c)和图4所示的例子中,作为磁产生单元使用了永久磁铁,但是,像后述那样,也可以使用电磁铁。并且,为了将磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极的端面之间的分开距离确保为一定的距离而使用了间隔件16,但是,也可以不使用间隔件16而将磁铁12、14固定于外装部件18,将磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极的端面之间的分开距离确保为恒定。
作为用于端面研磨的磁性浆料的磁粘性流体,例如,使用了包含3~5g/cm3的由0.1~10μm的Fe构成的磁性体微粒的非极性油以及包含表面活性剂的流体。非极性油或极性油例如在室温(20℃)中具有100~1000(mPa·秒)的粘度。
在磁性浆料所形成的块20的包含磁性体微粒的磁粘性流体在磁力线上形成为块时,研磨磨粒与磁性体粒子同样也包含在块20中。磁粘性流体中的研磨磨粒因磁悬浮效应而被推向磁梯度低的部分,因此偏向存在于要进行玻璃基板的研磨的端面附近。并且,由于是通过磁力线而具有比较高的弹性特性的块,因此,能够通过将玻璃基板的端面向块20按压而进行高效的研磨。即,能够使加工速率比以往高,能够高效地进行研磨。
作为磁性浆料所包含的研磨磨粒,可以使用氧化铈、胶态二氧化硅、氧化锆、氧化铝磨粒、金刚石磨粒等公知的玻璃基板的研磨磨粒。关于研磨磨粒的粒径例如是0.5~3μm。通过使用该范围的研磨磨粒,能够对玻璃基板的内周侧端面良好地进行研磨。在磁性浆料中例如包含3~15Vol%的研磨磨粒。
从形成磁性浆料的块20、高效进行端面研磨这方面考虑,优选通过磁粘性流体的浓度调整而使磁性浆料的粘度在室温(20℃)为1000~2000[mPa·秒]。当粘度较低(磁粘性流体的浓度较低)时,难以形成块20,也很难在被玻璃基板11的端面按压的状态下相对运动地进行研磨。另一方面,在磁性浆料的粘度过度高的情况下,块20在研磨中沿着玻璃基板11的端部形状形成,很难形成均匀的按压状态。并且,从形成磁性浆料的块20、高效进行端面研磨这方面考虑,优选磁产生单元的磁通密度为0.3~0.8[特斯拉]。并且,在施加了0.4[特斯拉]的磁场的状态下,优选磁粘性流体的屈服应力在30kPa以上,更优选为30~60kPa。
这里,磁粘性流体的屈服应力(屈服剪切应力)例如可以通过下面的方法求出。
在旋转粘度计中,使用组装有能够施加0.4[特斯拉]的磁场的磁场施加单元(永久磁铁、电磁铁等)的装置,求出磁粘性流体的剪切速度与剪切应力的关系,使用公知的Casson式对得到的剪切速度与剪切应力的关系进行近似,由此能够求出磁粘性流体的屈服应力。
在由磁场保持的磁性浆料与玻璃基板的外周侧端面进行相对移动时,上述屈服应力影响着玻璃基板从磁性浆料接受压力、即剪切应力。因此,磁性浆料的屈服应力越高(磁性浆料流动时的剪切应力越高),基于研磨磨粒与玻璃基板的接触的研磨越高效地进行,能够提高端面研磨的加工速率。
这样,磁性浆料在外装部件18的表面上形成为圆环形状,该外装部件18是具有中心轴且能够绕中心轴旋转的旋转体。此时,从提高内周侧端面的研磨的加工速率这方面考虑,在对玻璃基板11的内周侧端面进行研磨时,优选磁性浆料因该旋转体的旋转而旋转,并且使玻璃基板11的内周侧端面的整周与磁性浆料的整周接触,使玻璃基板11向与磁性浆料相反的旋转方向旋转。
另外,作为旋转体的外装部件18的表面也可以是具有一定的曲率半径的圆筒表面,也可以在旋转体的表面的外周上设置一周的槽。可以在该槽中配置磁性浆料。
(变形例1)
图3(a)~(c)和图4对玻璃基板11的内周侧端面的研磨进行了说明,但是玻璃基板的外周侧端面也可以通过同样的方法进行研磨。变形例1(未图示)是与玻璃基板11的内周侧端面的研磨同时进行外周侧端面的研磨的例子。
在变形例1中,将内设了图3(a)~(c)所示的磁铁12、14和间隔件16的外装部件18配置在玻璃基板11的外周侧端面的附近,通过由磁铁12、14在外装部件18的外周侧形成的磁力线而使磁性浆料沿着磁力线保持,由此,形成磁性浆料的块20。通过使该块20与玻璃基板的外周侧端面接触,并在该状态下进行相对移动,进行玻璃基板11的外周侧端面的研磨。
即,在变形例1中,作为磁产生单元,包含:内周侧单元,其将图3(a)~(c)所示的磁铁12、14设置在玻璃基板11的贯通孔11a内,并形成磁力线;以及外周侧单元,其与图3(a)~(c)所示的磁铁12、14同样地将磁铁12、14设置在玻璃基板11的外周侧,并形成磁力线。内周侧单元在围绕贯通孔11a的玻璃基板11的内周侧端面的周围,形成在玻璃基板11的厚度方向上行进的内周侧磁力线。外周侧单元在玻璃基板11的外周侧端面的周围,形成在玻璃基板11的厚度方向上行进的外周侧磁力线。关于端面的研磨,通过使玻璃基板11的内周侧端面和外周侧端面与由上述内周侧单元和上述外周侧单元分别形成的磁性浆料的块20接触,并在该状态下进行相对移动,对内周侧端面和外周侧端面双方进行研磨。因此,在变形例1中,能够与进行图3(a)~(c)和图4所示的玻璃基板11的内周侧端面的研磨同时地进行外周侧端面的研磨,实现高效的端面研磨。即,能够比以往提高加工速率,能够高效地进行研磨。
(变形例2)
图5(a)、(b)是示出端面研磨的变形例2的图。
在变形例2中示出不仅是一枚玻璃基板,也可以汇总多个玻璃基板的内周侧端面进行研磨的例子。
在变形例2中,使用多个磁铁对,在多个位置上形成在玻璃基板的层叠体的层叠方向上行进的磁力线,在多个位置上配置磁性浆料,由此,使磁力线保持磁性浆料并在多个位置上产生磁性浆料的块,在该多个位置的各个位置上,通过使玻璃基板的层叠体的各个玻璃基板的端面与磁力线所保持的块接触,并在该状态下进行相对移动,对各个玻璃基板的端面进行研磨。由此,能够在短时间进行多个玻璃基板的端面研磨。
图5(a)所示的装置30包含外装部件18、磁铁12、14、32、34、36以及间隔件16、38、40、42。外装部件18、磁铁12、14、间隔件16均与图3(a)所示的外装部件18、磁铁12、14、间隔件16为相同的结构。并且,磁铁32、34、36与磁铁12、14为相同的结构,间隔件38、40、42也与间隔件16为相同的结构。因此,外装部件18、磁铁12、14、32、34、36以及间隔件16、38、40、42的说明省略。
磁铁的N极的端面与相邻的S极的端面以分开一定距离对置的方式在外装部件18中内设有多层。因此,通过这样的外装部件18,沿着在外装部件18的外侧形成的磁力线,沿着外装部件18的长度方向形成多个部位(4个部位)的磁性浆料的块20、52、54、56。使形成有块20、52、54、56的外装部件18贯通以在成捆的玻璃基板11、44、46、48(各玻璃基板的端面被倒角)的中心具有中心点的方式设置的圆形的贯通孔,并使磁性浆料的块20、52、54、56与玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面接触。因此,通过在块20、52、54、56与玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面之间进行相对移动,能够同时对玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面进行研磨。通过粘接剂等将玻璃基板11、44、46、48一体化为层叠体。这里,作为用于成为层叠体的粘接剂,只要是能够将玻璃基板11、44、46、48的各主表面之间粘接或剥离的任何物质即可。例如,紫外线硬化树脂粘接剂由于在规定的波长的紫外线的照射下容易固化,因此容易进行粘接操作。并且,作为紫外线硬化树脂,优选能够通过温水或有机溶剂容易地使粘接的玻璃基板11、44、46、48剥离的物质。作为粘接剂除了紫外线硬化树脂粘接剂以外,还可以使用石蜡、光硬化树脂、可见光线硬化树脂等。石蜡由于在规定的温度软化成为液态而在常温成为固态,因此,玻璃基板11、44、46、48的粘接、剥离操作容易。也可以夹持粘贴间隔件来代替粘接剂。当在玻璃基板11、44、46、48间粘贴间隔件来代替粘接剂的情况下,可以使用树脂材料、纤维材料、橡胶材料、金属材料、陶瓷材料等厚度薄的间隔件。玻璃基板11、44、46、48的捆由未图示的保持器具把持。
即,在进行端面研磨的工序中,将磁铁12、14、32、34、36作为磁产生单元使用,在多个位置上形成在作为玻璃基板11、44、46、48的捆的层叠体的层叠方向上行进的磁力线,在多个位置上沿着磁力线保持磁性浆料,由此,在玻璃基板的端面的周围,在多个位置上分别形成磁性浆料的块20、52、54、56。通过使玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面与磁性浆料的块20、52、54、56分别接触,并在该状态下进行相对移动,由此,对玻璃基板进行研磨。因此,由于能够同时对多个玻璃基板的内周侧端面进行研磨,因此,实现高效的端面研磨。即,能够比以往提高加工速率,能够高效地进行研磨。
另外,优选通过以使玻璃基板11、44、46、48的间隔与块20、52、54、56的间隔一致,且使玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面与块20、52、54、56的各个同时接触的方式调整设置在磁铁间的间隔件,由此调整块20、52、54、56的形成位置。考虑到玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面没有与块20、52、54、56的各个同时接触的情况,优选作为磁产生单元的磁铁12、14、32、34、36与作为层叠体的玻璃基板11、44、46、48的捆在研磨中相对于层叠体的层叠方向(外装部件18的延伸方向)相对摆动。通过摆动而能够在研磨中与块20、52、54、56的各个无偏移地接触,均匀地进行玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面的研磨。例如,在使用粘接剂而形成成捆的玻璃基板的层叠体的情况下,例如以24~600[mm/分]的速度摆动例如0.1~20mm左右的行程。由此,能够均匀地进行侧端面的研磨。该摆动不仅用于变形例2的玻璃基板的层叠体的端面研磨,也可以应用于对图4所示的一枚玻璃基板的端面进行研磨的情况。在该情况下,使玻璃基板的厚度的一半左右为摆动范围即可。
(变形例3)
图6是示出端面研磨的变形例3的图。在变形例3中,与变形例2同样,利用粘接剂对多个玻璃基板11、44、46、48进行粘接并对作为玻璃基板的捆的层叠体的各玻璃基板的内周侧端面进行研磨,并且对各玻璃基板的外周侧端面进行研磨。即,使形成有块20、52、54、56的外装部件18贯通在利用粘接剂接合主表面而形成捆的玻璃基板11、44、46、48的中心上设置的圆形的贯通孔,使磁性浆料的块20、52、54、56与玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面接触。
同时,在与设置在层叠体的各玻璃基板的外周侧的外装部件18相同的结构的外装部件60的表面上形成磁性浆料的块62、64、66、68。外装部件60的块62、64、66、68被定位为与玻璃基板11、44、46、48接触。外装部件60与外装部件18同样和未图示的驱动电动机机械连接,能够旋转。因此,通过使外装部件18、外装部件60向与磁盘11、44、46、48不同的方向旋转,能够同时对玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面和外周侧端面进行研磨,实现高效的端面研磨。
即,在进行端面研磨的工序中,作为磁产生单元,使用内周侧单元和外周侧单元,其中,所述内周侧单元设置在构成层叠体的玻璃基板11、44、46、48的圆形的贯通孔内,并形成磁力线,所述外周侧单元设置在构成层叠体的玻璃基板11、44、46、48的外周侧,并形成磁力线。内周侧单元在包围玻璃基板11、44、46、48的圆形的贯通孔的玻璃基板的内周侧端面的周围,形成在玻璃基板11、44、46、48的厚度方向上行进的内周侧磁力线。外周侧单元在玻璃基板11、44、46、48的外周侧端面的周围,形成在玻璃基板11、44、46、48的厚度方向上行进的外周侧磁力线。并且,通过使玻璃基板11、44、46、48的内周侧端面和外周侧端面与由内周侧单元和外周侧单元分别在多个位置上形成的磁性浆料的块20、52、54、56、62、64、66、68接触,并在该状态下进行相对移动,同时对内周侧端面和外周侧端面进行研磨。因此,由于能够同时对多个玻璃基板的内周侧端面进行研磨,因此实现高效的端面研磨。即,能够比以往提高加工速率,能够高效地进行研磨。
(变形例4)
图7是示出端面研磨的变形例4的图。在变形例4中,使用电磁铁来代替使用如图3(a)~(c)、图4所示的作为永久磁铁的磁铁12、14。即,在外装部件18内内设有2个电磁铁70、72以及维持电磁铁70与电磁铁72之间的分开距离的间隔件74,以使电磁铁70、72对置的端面成为S极和N极的方式与电流源76、78连接。因此,通过使电流流过电磁铁70、72,在电磁铁70、72之间形成磁力线82。因此,与如图3(a)~(c)、图4所示的情况相同沿着磁力线保持磁性浆料,由此,沿着磁力线形成磁性浆料的块。因此,通过使该块与玻璃基板接触并进行相对移动,能够对玻璃基板进行研磨。即,与实施方式和变形例1~3相同,能够比以往提高加工速率,能够高效地进行研磨。
从电流源76、78流向电磁铁70、72的电流的接通、断开以及电流的量由电流控制部80控制。例如,要想从外装部件18中除去研磨浆料的块,只要使流过电磁铁70、72的电流断开即可。并且,在块中的研磨浆料的研磨能力降低的情况下,为了维持研磨能力,也可以提高研磨浆料的块的刚性,从而提高块按压玻璃基板的端面的压力。这样,使用电磁铁70、72的变形例4具有在使用永久磁铁的实施方式和变形例1~3中无法发挥的效果。
另外,在本实施方式和变形例1~4中,磁力线均朝向外装部件的外侧方向隆起,由此,磁性浆料的块成为从外装部件隆起的形态,但是,块没有必要一定隆起。只要是通过沿着磁力线保持磁性浆料而形成的磁性浆料的块,任何形态都可以。
[实验例]
为了确认本发明的效果,对所制作的玻璃基板进行了端面研磨。
所制作的玻璃基板的外径为65mm,厚度为0.8mm,在形状加工工序中,在玻璃基板的厚度方向上针对主表面以45度的倾斜角度实施了0.25mm的倒角。
(实施例)
如图5(b)所示,在配置了内设有多个磁铁的圆柱形状的外装部件的研磨用装置中插入了通过粘接剂将2.5英寸型磁盘用的玻璃基板层叠而一体化的层叠体。使内设的磁铁的尺寸为直径19mm、厚度15mm。并且,在磁铁间插入不锈钢制的间隔件。由此,成为限制磁铁间的吸引的状态。并且,沿着外装部件的表面供给磁性浆料,在多个位置上形成从外装部件的表面隆起的磁性浆料的块。并且,磁性浆料中的研磨磨粒因磁悬浮效应而被推入磁梯度低的部位,因此,偏向存在于块的表面附近。按照层叠体的各玻璃基板的端面与外装部件的转速分别为700rpm(周速度的相对速度87m/分)、旋转方向为彼此相反的方向的方式进行了研磨,加工时间为3分钟。由于实施例中的层叠体的玻璃基板间的间隔与磁性浆料的块所形成的间隔之间存在差异,因此,按照200mm/分的行程速度以20mm行程长度摆动。
关于用于玻璃基板的端面的研磨的研磨浆料使用了如下物质:在非磁性油(硅油)中分散了3[g/cm3]的平均粒子尺寸2μm的Fe微粒而得到磁粘性流体,在该磁粘性流体中分散了平均粒子径2μm的氧化铈。使磁性浆料中的氧化铈的浓度包含为5Vol%。实施例中使用的磁铁均使用了具有0.5[特斯拉]的磁通密度的永久磁铁。
(以往例1、2)
并且,进行了以往进行的使用了刷子的内周侧端面研磨(以往例1)。使用了刷子的内周侧端面研磨使用了日本特开平11-28649号公报中描述的方法。此外,进行了特开2005-50501号公报的如图4所示的使用了磁性浆料的磁研磨(以往例2)。以往例2中使用的磁铁均使用具有0.5[特斯拉]的磁通密度的永久磁铁。
从研磨开始每隔规定的间隔取出玻璃基板,并对所研磨的端面的表面粗糙度进行测定。表面粗糙度的测定使用了激光显微镜。具体而言,使用上述激光显微镜将包含以往例与实施例的玻璃基板的端面的端部放大150倍,对其中的50μm见方的区域测量表面粗糙度。并且,求出了作为测定区域中的最高点与最低点的距离的最大程度粗糙度Rz(JIS B0601:2001规定)。
在实施例中,在加工时间3分钟时,所研磨的表面最大程度粗糙度Rz为0.15μm。在以往例1中,在加工时间30分钟时,所研磨的表面的最大程度粗糙度Rz为0.20μm。在以往例2,在加工时间60分钟时,所研磨的表面的最大程度粗糙度Rz为0.30μm。除此之外,在以往例1这样的刷子研磨中,用于使端面处于所期望的表面状态的研磨的研磨量需要20μm以上。与此相对,在实施例中,确认了用于使端面处于所期望的表面状态的研磨的研磨量在10μm以下就足够。由此,可知实施例以短时间的端面研磨,具有与以往例1、2同等或比其更良好的表面粗糙度。尤其在实施例与以往例1进行比较的情况下,可知大约以10分之1的研磨时间能够实现同等以上的良好的研磨。即,可知在本发明的制造方法中,在对玻璃基板的端面进行研磨时,能够比以往提高研磨的加工速率,能够高效地进行研磨。
以上,对本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法详细地进行了说明,但是,本发明不限于上述实施方式和变形例,在不脱离本发明的主旨的范围内,当然也可以进行各种改良或变更。
例如,也可以省略实施方式中的外装部件18、60,使磁性浆料与磁铁和间隔件接触。并且,例如,也可以使实施方式中的间隔件16、38、40、42、74的直径与磁铁12、14、32、34、36的直径一致。
标号说明
1:磁盘;2、11、44、46、48:玻璃基板;3A、3B:磁性层;10、30:装置;12、14、32、34、36:磁铁;16、38、40、42、74:间隔件;18、60:外装部件;20、52、54、56,62、64、66、68:块;30:装置;
70、72:电磁铁;76、78:电流源;80:电流控制部。
Claims (15)
1.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该方法用于制造磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包含:在玻璃基板的端面形成倒角面的工序;以及进行玻璃基板的端面研磨的工序,所述玻璃基板的端面具有侧壁面和所述倒角面,
在进行所述端面研磨的工序中,
使用磁产生单元形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的磁力线,所述磁产生单元以如下状态配置:使磁铁对以N极的面与S极的面彼此对置的方式分开,
通过在所述磁力线上配置包含研磨磨粒与磁功能性流体的磁性浆料,使所述磁性浆料沿着所述磁力线保持,形成所述磁性浆料的块,
通过使所述玻璃基板的端面在与所述磁力线正交的方向上被由所述磁力线所保持的所述磁性浆料按压并接触,并在该状态下进行相对移动,同时对所述玻璃基板的所述侧壁面与所述倒角面两方进行研磨。
2.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板的端面以与所述磁性浆料内部的、由连接所述N极与所述S极的磁力线保持的部分接触的方式被所述磁性浆料的内部按压。
3.根据权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
在所述磁铁对的所述N极的面与所述S极的面之间设置有由非磁性体构成的间隔件。
4.根据权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板为具有圆形的贯通孔的圆板形状,所述贯通孔在所述玻璃基板的中心具有中心点,
所述磁产生单元设置于所述玻璃基板的所述贯通孔内,在作为所述贯通孔的侧壁面的内周侧端面的周围具有内周侧单元,该内周侧单元形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的内周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述内周侧端面与由所述内周侧单元形成的所述内周侧磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面进行研磨。
5.根据权利要求4所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料在旋转体的表面上形成为圆环形状,所述旋转体具有中心轴且能够绕所述中心轴旋转,
在对所述玻璃基板的所述内周侧端面进行研磨时,所述磁性浆料因所述旋转体的旋转而旋转,并且使所述玻璃基板的所述内周侧端面的整周与所述磁性浆料的整周接触,使所述玻璃基板向与所述磁性浆料相反的旋转方向旋转。
6.根据权利要求4所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元还具有外周侧单元,所述外周侧单元设置在所述玻璃基板的外周侧,在所述玻璃基板的外周侧端面的周围形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的外周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述外周侧端面与由所述外周侧单元形成的所述外周侧磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面和所述外周侧端面双方进行研磨。
7.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该方法用于制造多个磁盘用玻璃基板,其特征在于,
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包含如下工序:在玻璃基板的端面形成倒角面的工序;以及层叠多个玻璃基板而成为玻璃基板的层叠体,在所述层叠体的状态下,进行各个玻璃基板的端面研磨的工序,所述玻璃基板的端面具有侧壁面和所述倒角面,
在进行所述端面研磨的工序中,
使用磁产生单元在多个位置上形成在所述层叠体的层叠方向上行进的磁力线,所述磁产生单元以如下状态配置:使磁铁对以N极的面与S极的面彼此对置的方式分开,
通过在形成于所述多个位置上的磁力线上配置包含研磨磨粒与磁功能性流体的磁性浆料,使所述磁性浆料由所述磁力线保持,形成所述磁性浆料的块,
通过使所述层叠体的各个玻璃基板的端面在与所述磁力线正交的方向上被由所述磁力线所保持的所述磁性浆料按压并接触,并在该状态下进行相对移动,同时对所述层叠体的各个玻璃基板的所述侧壁面与所述倒角面两方进行研磨。
8.根据权利要求7所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
在所述磁铁对各自的N极的面与所述S极的面之间设置有由非磁性体构成的间隔件。
9.根据权利要求7或8所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元与所述层叠体在研磨中相对于所述层叠方向进行相对摆动。
10.根据权利要求7或8所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述玻璃基板是具有圆形的贯通孔的圆板形状,
所述磁产生单元具有内周侧单元,所述内周侧单元设置在所述层叠体的所述玻璃基板的所述贯通孔内,在作为所述玻璃基板的所述贯通孔的侧壁面的内周侧端面的周围,形成在所述玻璃基板的厚度方向上行进的内周侧磁力线,
通过使所述玻璃基板的所述内周侧端面与由所述内周侧单元形成的所述内周侧磁力线所保持的所述磁性浆料接触,并在该状态下进行相对移动,对所述内周侧端面进行研磨。
11.根据权利要求1或7所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元具有0.3~0.8特斯拉的磁通密度。
12.根据权利要求1或7所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料的屈服应力在施加了0.4特斯拉的磁场的状态下为30~60kPa。
13.一种玻璃基板的制造方法,该方法用于制造玻璃基板,该玻璃基板在端面具有侧壁面和倒角面,其特征在于,
所述玻璃基板的制造方法包含:在所述玻璃基板的端面形成所述倒角面的工序;以及进行所述玻璃基板的端面研磨的工序,
在进行所述端面研磨的工序中,
通过由包含磁铁对的磁产生单元形成的磁力线来保持包含研磨磨粒、磁功能性流体以及非极性油或极性油的磁性浆料,而形成磁性浆料的块,所述磁铁对按照如下状态配置:在所述玻璃基板的厚度方向上,N极的面与S极的面以彼此对置的方式分开,所述磁性浆料的粘度在室温20℃下为1000~2000mPa·秒,
通过使所述玻璃基板的端面在与所述磁力线正交的方向上被由所述磁力线所保持的所述磁性浆料按压并接触,并在该状态下进行相对移动,同时对所述玻璃基板的所述侧壁面与所述倒角面两方进行研磨。
14.根据权利要求13所述的玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁产生单元具有0.3~0.8特斯拉的磁通密度。
15.根据权利要求13所述的玻璃基板的制造方法,其中,
所述磁性浆料的屈服应力在施加了0.4特斯拉的磁场的状态下为30~60kPa。
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