JP2008084522A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および製造装置、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスクの製造方法、ならびに磁気ディスク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】面取部の研削工程は、円盤形状の、磁気ディスク用ガラス基板1の一方の主表面1aと外周端面2aとで形成される円形稜線2eの全周に亘って同時に砥石21を当接させる工程と、当接させた砥石21に円形稜線2eをその全周に亘って同時に押圧させて砥石21とガラス基板1とを相対的に移動させる工程とを含む。これによって、ガラス基板1の一方の主表面1aと外周端面2aとの間に面取部2bを研削する。このようにして研削された面取部2bは、続いて、研磨工程において、砥石21を研磨布に代えて、研削工程と同様の処理を繰り返すことにより、鏡面研磨する。
【選択図】図1
Description
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法について実施例を説明する。この磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクは、0.8インチ型ディスク(内径6mm、外径21.6mm、板厚0.381mm)、1.0インチ型ディスク(内径7mm、外径27.4mm、板厚0.381mm)、1.8インチ型磁気ディスク(内径12mm、外径48mm、板厚0.508mm)などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。また、2.5インチ型ディスクや3.5インチ型ディスクとして製造してもよい。
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、化学強化用のガラスを使用した。ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiO2:58〜75重量%、Al2O3:5〜23重量%、Li2O:3〜10重量%、Na2O:4〜13重量%を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から円盤状のガラス基板を切り出した。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔4を形成し、円環状のガラス基板とした(コアリング)。
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第1ラッピング工程と同様に、第2ラッピング加工を行った。この第2ラッピング工程を行なうことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
次に、ガラス基板の端面の研磨を行なう。まず外周端面2aについて、面取部2bに先立ち、単独で研磨を行なう。研磨の方法は、例えば特開2003−159639号公報に記載のように複数枚の基板を同時にブラシにて研磨する方法でもよいが、取代が多くなってしまう。そこで、例えば特開2002−219642号公報に記載の枚葉式の研磨方法を用いてよい。
主表面研磨工程として、まず第1研磨工程を施した。この第1研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第1研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨材としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
次に、前述のラッピング工程および研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム(60%)と硝酸ナトリウム(40%)を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を400℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を300℃に予熱し、化学強化溶液中に約3時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にCr合金からなる付着層、CoTaZr基合金からなる軟磁性層、Ruからなる下地層、CoCrPt基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。
上記実施例のように、面取部を砥石を用いて枚葉式研削し、さらに面取部を研磨布を用いて枚葉式研磨した磁気ディスクと、背景技術の項で説明した従来技術のようにブラシ研磨した磁気ディスクとを作成し、加速試験を行った。加速試験の条件は、温度85℃、湿度85%、30日間とした。すると、ブラシ研磨の場合にはナトリウムおよびカリウムの析出が検出され、本実施例の場合には検出されなかった。また、グライドテストを実施したところ、ヒット(ヘッドが磁気ディスク表面の突起にかすること)やクラッシュ(ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること)は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったところ、サーマルアスペリティによる再生の誤動作は認められなかった。
また上記実施例では砥石21(122)のうちガラス基板1の面取部2b(3b)が接触する部分を球形凹面21a(球形凸面122a)としたが、ガラス基板1の一面側の面取部2b(3b)の全周に亘って同時に面接触する構成であればよい。図4、図5、図9、図10および図11は砥石の他の構成の例を説明する図である。図4(a)、図9(a)に示す砥石25(125)は円錐形(回転体)である。図4(図10)の砥石25(125)は、外周2(内周3)の半径r0より小さな半径r2の円断面から外周2(内周3)の半径r0より大きな半径r1の円断面へと次第に(順次)大きくなる形状を備えている。
図6および図12は、砥石のうち、面取部を形成すべき端部に接触可能な領域を広げるための他の構成を説明する図である。上記実施例ではアーム13(113)を揺動させることにより、球形凹面21a(球形凸面122a)のうち、面取部2b(3b)を形成すべき端部と接触可能な領域を広げるよう説明した。図6(a)および図12(a)に示すように、ガラス基板1と砥石21(122)のそれぞれの回転軸を、所定の角度を有して交差させてもよい。本構成によっても、球形凹面21a(球形凸面122a)のうちガラス基板1と接触可能な領域を広げることができる。したがって研磨レートの低下を防止すると共に、砥石の耐久性を向上させることができる。
1a 主表面
2 外周
2a、3a 端面
2b、3b 面取部
3 内周
10、110 基板支持部
11、111 ホルダ
12、112 トルクコンバータ
13、113 アーム
13a、113a 支持軸
14、114 研磨液供給部
20、120 砥石支持部
21、122 砥石
23、123 モータ
24、124 支持軸
24a、124a 高さ調節器
25、125 砥石
26、126 砥石
50、52 回転ブラシ
60、70 溝
Claims (16)
- 円盤形状のガラス基板の一方の主表面の端部の全周に亘って同時に砥石を当接させる工程と、
該当接させた砥石とガラス基板とを押圧しながら相対的に移動させる工程とを含み、
これによって、前記ガラス基板の一方の主表面と端面との間に面取部を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 請求項1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記主表面の端部は外周端部であり、前記端面は外周端面であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記円盤形状のガラス基板には、該ガラス基板と同心の円柱状貫通孔である内孔が設けられていて、前記主表面の端部は内周端部であり、前記端面は内周端面であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記ガラス基板の主表面の端部である円形稜線を構成する円より小さな円形断面から大きな円形断面まで次第に円形断面が変化する回転体の表面の形状を、前記ガラス基板の円形稜線と接触する部分において有する前記砥石を用いることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項4に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記回転体は球形状であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項5に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記砥石とガラス基板とを押圧しながら相対的に移動させる工程は、
前記球形状の中心を通る回転軸と前記ガラス基板の主表面の中心を通る垂線とを所定の角度を有して交差させる工程と、
前記砥石を前記回転軸を中心に回転させ、あるいは、前記ガラス基板を前記垂線を中心に回転させる工程とを含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 請求項6に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記砥石とガラス基板とを押圧しながら相対的に移動させる工程はさらに、
前記所定の角度が変化するよう、前記ガラス基板または砥石を揺動させる工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記砥石とガラス基板とを押圧しながら相対的に移動させる工程では、
前記ガラス基板および砥石のうち一方を所定の負荷を有して回転自在に支持し、他方を回転駆動することにより、一方を他方に従動させて相対的に移動させることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 円盤形状のガラス基板の主表面と外周端面との間に面取部を形成する磁気ディスク用ガラス基板の研削装置において、
前記ガラス基板を回転可能に支持する基板支持部と、
前記ガラス基板の一方の主表面の外周端部の全周に亘って同時に当接しうる球形凹面を備えた砥石と、
該砥石を回転可能に支持する砥石支持部と、
前記砥石および基板支持部の少なくとも一方を回転させる回転部とを備えることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の研削装置。 - 円盤形状のガラス基板の中央に該ガラス基板と同心の円柱状貫通孔が設けられたガラス基板の主表面と内周端面との間に面取部を形成する磁気ディスク用ガラス基板の研削装置において、
前記ガラス基板を回転可能に支持する基板支持部と、
前記ガラス基板の一方の主表面の内周端部の全周に亘って同時に当接しうる球形凸面を備えた砥石と、
該砥石を回転可能に支持する砥石支持部と、
前記砥石および基板支持部の少なくとも一方を回転させる回転部とを備えることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の研削装置。 - 円盤形状であって主表面と外周端面との間の面取部が凸面を成している磁気ディスク用ガラス基板において、
前記凸面は、ガラス基板の主表面の外周端部の全周に亘って同時に当接しうる球形状であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする、磁気ディスクの製造方法。
- 円盤形状のガラス基板に少なくとも磁性層を形成してなる磁気ディスクにおいて、
該ガラス基板の一方の主表面と外周端面との間の面取部は、前記ガラス基板の一方の主表面の外周端部の全周に亘って同時に当接しうる球形状に沿った凸面を成すことを特徴とする磁気ディスク。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、該方法による面取部の形成の後、該方法における砥石を研磨布に変更した方法を使用して、前記形成した面取部をさらに研磨することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記砥石の表面には、クーラントが流動可能な溝が設けられていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項9または10に記載の磁気ディスク用ガラス基板の研削装置において、前記砥石の表面には、クーラントが流動可能な溝が設けられていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
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