JP2009279679A - 面取り加工部材、面取り加工装置、面取り加工方法、ガラスディスク材、磁気記録媒体用ガラス基板並びに磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク材の周辺部における稜角部分の面取りを行うに際して、ディスク材でのチッピングの発生を抑える。
【解決手段】本発明によれば、ディスク材１８の周辺部の稜角部分の面取り加工は、ディスク材１８の周辺部における稜角部分に第１研削部材１２の第１研削面１２ｇを当接して行う予備研削と、その後、予備研削が行われた稜角部分に第２研削部材１４の第２研削面１４ｇを当接して行う仕上げ研削とにより成し遂げられる。そして、第１研削面１２ｇがディスク材１８の稜角部分に当接するときのディスク材１８の中心軸に直交するディスク面Ｓと第１研削面１２ｇとが成す角度は、第２研削面１４ｇがディスク材１８の稜角部分に当接するときのディスク面Ｓと第２研削面１４ｇとが成す角度よりも、大きい。
【選択図】図４

Description

本発明は、ディスク材の周辺部における稜角部分の面取りに用いられる面取り加工部材、面取り加工装置および面取り加工方法、これらを用いて加工されたガラスディスク材、磁気記録媒体用ガラス基板並びにその磁気記録媒体用ガラス基板を含む磁気記録媒体に関する。

各種磁気記録装置に搭載され、磁気抵抗型ヘッドあるいは大型磁気抵抗型ヘッド等対応の磁気記録媒体（例えばハードディスク）用基板の内のガラス基板は、例えば、次の工程を経ることで作製される。まず、ガラス材料を半溶融状態にしてプレス成形して円板状の板材（メルトプレス材）とするか、あるいはシート成形したものを規定サイズに切断することにより、角板状の板材が得られる。そして、その円板状の板材の中心部に円孔をあける、あるいは中心部と外周部を丸く切り抜くことで、中心部に円孔を有する円板すなわちドーナツ状のガラスディスク材が得られる。次いで、そのドーナツ状のガラスディスク材の外周部および内周部といった周辺部の稜角部分に対して、面取り加工（チャンファー（chamfer）加工）が施される。これらの工程を通じて、ほぼ所定の寸法を有するドーナツ状のガラスディスク材が得られるようになる。さらに、ほぼ所定の寸法を有するドーナツ状のガラスディスク材の主表面に対してラッピング加工が施される。そしてこのようにして得られたガラスディスク材に対して、その端面（外周端面および内周端面）や主表面を鏡面にするべく、研磨が行われる。このようにして、磁気記録媒体の作製に用いられるガラス基板としてのガラスディスク材が得られる。

このように、一般に、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際には、その製造途中の半加工品であるガラスディスク材の周辺部における稜角部分に対して面取り加工が行われる。このようにガラスディスク材に対して面取り加工が行われるのは、ガラス基板の外周部が鋭利な状態のままだと危険であるばかりでなく、そのままだとガラス基板の取り扱い時にガラス基板に欠けが発生し易くその機械的強度が小さいからである。

しかしながら、ガラスディスク材の面取り加工において、ガラスディスク材には、程度の差こそあれ一般にチッピングが発生する。チッピングとは、面取り加工によって、砥石といった研削部材とのディスク材の接触部分からディスク材の平面部にかけて発生する一種の欠けをいう。このようなチッピングは、面取り加工後の加工によって除去されることが望まれ、当初から最小限度に抑制されることが望まれる。

例えば、ガラスディスク材の面取り加工によりガラスディスク材に形成されるチッピングの深さを抑えるべく創案された面取り加工装置および面取り加工方法が、特許文献１に開示されている。特許文献１の記載によれば、この装置および方法では、ガラスディスク材の周速および砥石の周速の範囲を定めて面取り加工をすることで、面取り加工時に発生する負荷および衝撃を抑えることができ、面取り加工によってガラスディスク材に発生するチッピングの深さを低減することができるとされている。

特開平１１−１９８０１２号公報

ところで、面取り加工により形成されるディスク材のチッピングは砥石といった研削部材とディスク材との接触によって生じるものであるので、それらの接触条件を、上記特許文献１の装置および方法と異なる点から種々変更することで、チッピングの生成の程度が変化する可能性が考えられた。そこで、本発明者らは、ディスク材、特にガラスディスク材に対する面取り加工を種々検討し、面取り加工によるチッピングの発生をさらに抑制することができることを見出した。

そこで、本発明の目的は、新規に得られた上記知見に着目して、面取り加工によるディスク材でのチッピングの発生を抑えることにある。

上記目的を達成するために本発明の面取り加工部材は、ディスク材の周辺部における稜角部分の面取り用の部材であり、面取り加工の対象であるその稜角部分に当接する研削面の傾き角度を段階的に変化させることを可能にするように、少なくとも２つの研削部材に相当する部材を備える。そのような部材は、例えば、ディスク材の稜角部分の予備研削用の第１研削面を有する第１研削部材と、該第１研削部材により予備研削が行われた前記稜角部分の仕上げ研削用の第２研削面を有する第２研削部材との２つの研削部材を含んで構成される。そして、第１研削面がディスク材に当接するときの該ディスク材の中心軸に直交する面と第１研削面とが成す第１角度が、第２研削面がディスク材に当接するときのディスク材の中心軸に直交する面と第２研削面とが成す第２角度よりも大きいことが好ましい。そして、そうなるように第１および第２研削面は形成され得る。具体的には、第１角度と第２角度とは７°以上異なることが好ましい。例えば、第１角度は５２°以上７０°以下の角度であり、第２角度は４３°以上４７°以下の角度であるとよい。なお、第２角度は、最も好ましくは４５°である。

このような面取り加工部材における上記研削部材は、ディスク材の面取り加工に際して、所定の順番で用いられる。研削部材が上記の如く２つの研削部材からなる場合、まず、第１研削部材でディスク材の稜角部分に対して予備研削がすなわち面取り加工の内の荒加工が行われ得る。次に、第２研削部材でディスク材の稜角部分に対して仕上げ研削がすなわち面取り加工の内の仕上げ加工が行われ得る。そして、研削部材が２つより多い研削部材から構成される場合、荒加工をさらに２つ以上の研削部材を用いて段階的に行うことができる。したがって、ディスク材の稜角部分をさらに段階的に徐々に削ることが可能になり、ディスク材への面取り加工でディスク材に生じるチッピングの大きさおよび数共に抑制することが可能になる。

そして、本発明は、上述の面取り加工部材を備えた面取り加工装置にも存し、また、上述の面取り加工部材を用いての上記したような面取り加工方法にも存する。すなわち、上述の面取り加工部材を用いてのディスク材の面取り加工では、第１研削部材の第１研削面をディスク材の稜角部分に当接して予備研削を行う予備研削工程と、該予備研削工程により予備研削が行われた前記稜角部分に第２研削部材の第２研削面を当接して仕上げ研削を行う仕上げ研削工程とが経られるとよい。

なお、本発明は、上記面取り加工部材、上記面取り加工装置、あるいは上記面取り加工方法を用いて周辺部における稜角部分の面取り加工が行われたガラスディスク材にも存する。また、本発明は、このガラスディスク材である磁気記録媒体用ガラス基板にも存する。さらに、本発明は、この磁気記録媒体用ガラス基板を含む磁気記録媒体にも存する。

本発明によれば、面取り加工によるディスク材でのチッピングの発生を抑えて、生産性よくディスク材を提供することができ、これにより例えば品質の優れた磁気記録媒体用ガラス基板や磁気記録媒体を提供することが可能になる。

ガラス材料の半加工品（ブランク）であるガラスディスク材において、その内周部および外周部を含む周辺部、特にその外周部は、その製造方法に起因してへき開などの脆性破壊を起こし易くて、そこにチッピングが生じ易い。これは、ガラスディスク材がプレス成形加工により得られた場合には、ガラスディスク材の外周部の残留応力が大きくなり、他方、ガラスディスク材がスクライビングにより得られた場合には円形に加工されるときの微細クラック等がガラスディスク材の周辺部に複数形成されるからである。このように、面取り加工直前のガラスディスク材の周辺部は、特にチッピングが生じ易い状態にあることが分かる。

そこで、本発明者らは、上記記載事項を考慮しつつ、ディスク材の面取り加工を種々検討し（実験を含む。）、本発明に到達した。従来のディスク材の面取り加工では、ディスク材の周辺部の稜角部分への研削部材の接触角度は、その稜角部分の状態にかかわらず、一様に固定であった。しかしながら、本発明者らは、ディスク材と研削部材との接触の仕方、特にディスク材と研削部材の研削面とが成す角度を段階的に変化させることで、ディスク材でのチッピングの生成度合いに差が生じることを見出した。そこで、本発明者らは、この点に着目して、ディスク材の周辺部の稜角部分に対しての研削部材の研削面の傾き角度を段階的に変えてその面取り加工を行うことで、チッピングの生成を抑制しつつ、面取り加工されたディスク材を得ることを可能にする本発明を完成させた。

以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照しながら説明する。ただし、以下、説明される実施形態は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造途中のガラスディスク材に適用される例である。なお、本明細書では、基板の原料から磁気記録媒体用基板（基板）になるまでの間の半加工品を、基板として用いることができる完成品と区別するべく、原則、ディスク材と称する。しかしながら、これは、そのようなディスク材を基板と称することを排除するものではなく、また全ての加工が施された状態のものをディスク材と称することをも排除するものではない。

図１は、実施形態に係る面取り加工装置１０を模式化した平面図である。図２は、図１におけるＩＩ-ＩＩ線に沿う断面図である。

本実施形態の面取り加工装置１０は、面取り加工部材として、外周部に研削面すなわち刃面をそれぞれ有した、第１研削部材としての砥石１２と第２研削部材としての砥石１４とを備えている。そして、面取り加工装置１０は、他に、ワークを配置するための台１６と、ワークとしてのディスク材１８を台１６に取り外し可能に固定保持する保持手段（一部図示）と、台１６上に配置されて保持されたディスク材１８を回転させるように台１６を回転させる回転機構部としての回転手段（不図示）と、加工液供給手段（不図示）とを有している。なお、面取り加工装置１０の砥石１２、１４は、図示しない駆動自動制御機器により、それぞれ加工位置と待機位置とに動かされると共に所定回転速度、所定切込み速度等の所定条件下でディスク材１８に対して動かされ得る。しかしながら、砥石１２、１４は、作業者が手動であるいは駆動制御機器をその都度操作することで加工位置に動かされてもよい。

砥石１２、１４は、それら各々における外周部に形成される研削面１２ｇ、１４ｇの傾きおよびその粗さが相違する以外は概ね同じ構成を備える。砥石１２は第１研削部材として予備研削すなわち荒加工を行うための部材であり、砥石１４は第２研削部材として仕上げ研削すなわち仕上げ加工を行うための部材である。ただし、砥石１２、１４は、共に、ディスク材１８の外周部の加工に用いられる研削部材である。したがって、本実施形態の面取り加工装置１０は、ディスク材１８の外周部の面取り加工用の装置である。なお、図１および図２には砥石１４が代表して表されている。

ここで、砥石１４の構成を説明する。砥石１４は円板状であり、その外周部１４ｃに研削面１４ｇを有している。本実施形態の砥石１４の外径は約１６０ｍｍである。

砥石１４における外周部１４ｃには、面取り加工の際にディスク材１８に対して研削面１４ｇが所定角度で当接するように、凹部２０が形成されている。凹部２０は、ディスク材１８の中心軸Ｃに平行となる底面２０ａと、中心軸Ｃに直交する仮想の面（ディスク面）Ｓに対して所定角度を有してディスク材１８の図２中上側の稜角部分に接し得る上側研削面２０ｂと、ディスク面Ｓに対して逆向きの所定角度を有してディスク材１８の図２中下側の稜角部分に接し得る下側研削面２０ｃとを有している。なお、ディスク材１８の中心軸Ｃは、ディスク材１８が回転されるときに、その回転中心軸となる軸である。そして、砥石１４における外周部１４ｃの凹部２０、その中でも特に上側研削面２０ｂおよび下側研削面２０ｃが、ディスク材１８の稜角部分に当接して研削を行う研削面１４ｇとなる。ただし、砥石１４がディスク材１８に当接するときの、砥石１４の研削面１４ｇを主に構成する上側研削面２０ｂおよび下側研削面２０ｃのディスク面Ｓに対してのそれぞれの角度は４５°であるが、この４５°は概略値である。例えば、４５°±２°、すなわち４３°から４７°の任意の角度であり得る。なお、砥石１４のこの研削面１４ｇが本発明の第２研削面に対応する。

砥石１４としては、本実施形態では、ダイヤモンドの砥粒が、砥石車の表面に保持され、そこに無電解ニッケルによるメッキが施されることで、ダイヤモンドの砥粒が砥石上に固定されたものが用いられており、その粗さ（研磨粒度）は＃５００である。なお、砥石１４を形成する材料としては、これに限定されず、他の材料が用いられてもよい。

これに対して砥石１２は、上記の如く、砥石１４に対して、研削面１２ｇの傾きおよびその粗さの点で相違する。砥石１２の外周部１２ｃに形成された凹部２２は、面取り加工の際にディスク材１８に対して斜めに当接するように構成されている。凹部２２は、ディスク材１８の中心軸Ｃに直交する上記ディスク面Ｓに対して所定角度を有してディスク材１８の上側の稜角部分に接し得る上側研削面２２ａと、ディスク面Ｓに対して逆向きの所定角度を有してディスク材１８の下側の稜角部分に接し得る下側研削面２２ｂとを有している。そして、砥石１２における外周部１２ｃの凹部２２、すなわち上側研削面２２ａおよび下側研削面２２ｂが、ディスク材１８の稜角部分に当接して研削を行う研削面１２ｇとなる。ただし、砥石１２がディスク材１８に当接するときの砥石１２の研削面１２ｇを構成する上側研削面２２ａおよび下側研削面２２ｂのディスク面Ｓに対してのそれぞれの角度は５２°であるが、この５２°は概略値である。なお、この砥石１２の研削面１２ｇは本発明の第１研削面に対応する。そして、砥石１２の粗さは＃３２５である。

なお、砥石１２の研削面１２ｇがディスク材１８に当接するときにディスク面Ｓと研削面１２ｇとが成す角度を第１角度と本明細書において称し得る。これに対して、砥石１４の研削面１４ｇがディスク材１８に当接するときにディスク面Ｓと研削面１４ｇとが成す角度を第２角度と本明細書において称し得る。

ここで用いられるディスク材１８は、ガラス製品であり、予め、プレス成形等によって円板状に成形され、中央部がコアリング等の方法によって除去されることでドーナツ状に形成されている。このように、ディスク材１８にはガラス基板となったときに機能する孔１８ｈが中央部に形成されている。本実施形態では、ディスク材１８の外径は約６５ｍｍであり、ディスク材１８の中央には２０ｍｍの径を有する円形の孔１８ｈがディスク材１８の内周部１８ｉによって区画形成されている。ここで、プレス成形等の工程によってドーナツ状に形成されたばかりの状態のガラスディスク材１８では、その内外周部がほぼ成形加工を行った形状のままであり、内外周部に稜角部分が残っている。そのため、ガラスディスク材１８の周辺部における稜角部分を削り取る面取り加工が行われる。

台１６は、ディスク材１８をその上に載置して支持するための支持台であり、図２ではディスク材１８が台１６上にチャックされて固定保持されている。ディスク材１８の固定保持は、ディスク材１８の上方から押し付け部材２４によって台１６に押さえ付けられること、および、台１６による下方からの吸引によって行われる。押し付け部材２４は、円環状に形成されており、ディスク材１８における中心からの距離がおよそ２５ｍｍから３０ｍｍの部分の領域を、図２中上方から台１６に押さえつけている。台１６によるディスク材１８の吸引は、台１６の支持面に形成された溝部２６に形成されている負圧によって引っ張られることで行われる。台１６には、三本の同心円の溝２６が形成されており、その溝２６内部には、不図示の吸引用穴が設けられている。この吸引用穴には台１６の内部を介して負圧が形成された不図示のタンクが接続されている。このタンクには、吸引ポンプおよび該吸引ポンプを作動させるためのモータが設置されており、これらによってタンク内部に予め負圧が形成される。このような構成によって、溝２６内部に負圧が形成され、その負圧によってディスク材１８が吸着されて台１６上に保持される。このように、ディスク材１８が上方から台１６に押さえつけられると共に、下方から台１６に吸着されることでディスク材１８が台１６に固定保持される。そして、ディスク材１８が台１６に対してチャックされた状態で台１６が回転することにより、台１６上のディスク材１８が回転する。

なお、本実施形態では、ディスク材１８の固定保持について、ディスク材１８をその上方から台１６に押さえ付け、かつ、ディスク材１８の下方からそれを台１６に吸着させる方法について説明した。しかしながら、本発明によるディスク材１８の台１６への固定保持についてはこれに限定されず、他の方法および手段が用いられてもよい。

また、台１６上に配置されて保持されたディスク材１８を回転させるように、台１６を回転させる回転機構部としての回転手段や、ディスク材１８の面取り加工時に砥石１２、１４とディスク材１８との接触部分に加工液を供給可能にする加工液供給手段としては、既知の種々の手段を用いることができる。ここでのこれらの詳細な説明は、省略される。

次に、ディスク材１８に対する砥石１２、１４を用いた面取り加工について説明する。

本実施形態の面取り加工装置１０では、砥石１２、１４の外周部１２ｃ、１４ｃ、特にそれらの凹部２０、２２は、ディスク材１８の稜角部分に当接して研削を行う研削面１２ｇ、１４ｇを形成する。面取り加工を行う際には、まず、ディスク材１８が台１６上に固定される。ディスク材１８が固定保持されると、ディスク材１８の配置されている台１６が回転することでディスク材１８が回転する。このとき、本実施形態では、台１６の回転により、ディスク材１８の外周は３０〜２４０ｒｐｍの任意の速度で回転し得る。また、砥石１２、１４はディスク材１８の回転方向に対して図１に矢印で示されるように反対方向に回転され、その外周はおよそ２０００〜２８００ｒｐｍの任意の速度で回転され得る。なお、ディスク材１８の回転速度と、砥石１２、１４の各回転速度とは互いに関係付けられている方がよく、それらは予め実験により定められ得る。

上記のように回転してディスク材１８に対して相対運動する砥石１２、１４は、面取り加工を行うとき、ディスク材１８に接触させられる。すなわち、ディスク材１８が、砥石１２、１４の外周部１２ｃ、１４ｃに対して接触する。

次に、ディスク材１８と砥石１２、１４との間の接触および離間について、面取り加工順に説明する。面取り加工は、図３に示すフローチャートにしたがって達成される。

まず、面取り加工前のディスク材１８が台１６上に設置される（ステップＳ３０１）。そして、ディスク材１８への面取り加工の内、荒加工が施される（ステップＳ３０３）。この荒加工は上記砥石１２を用いて行われ、荒加工時の砥石１２の上側研削面２２ａおよび下側研削面２２ｂの面Ｓに対してのそれぞれの角度は上記したように概ね５２°である。荒加工終了後、ディスク材１８への面取り加工の内、仕上げ加工が施される（ステップＳ３０５）。この仕上げ加工は上記砥石１４を用いて行われ、仕上げ加工時の砥石１４の上側研削面２０ａおよび下側研削面２０ｂの面Ｓに対してのそれぞれの角度は上記したように概ね４５°である。そして、砥石１４を用いて仕上げ加工された後のディスク材１８が台１６から取り外されて（ステップＳ３０７）、面取り加工は終了する。

このディスク材１８への面取り加工を図４に基づいてさらに詳しく説明する。図４は、図３のフローチャートにしたがって行われるディスク材の面取り加工を段階的に表す模式図であり、図４にはディスク材１８と砥石１２、１４とが接触する際の接触部分が拡大して表されている。なお、図４では、説明のためにディスク材１８および砥石１２、１４以外の構成については省略されている。ただし、図４では、面取り加工前および面取り加工の内の荒加工中のディスク材１８を符号「１８ａ」で指し示し、面取り加工の内の荒加工後であって、仕上げ加工前および最中のディスク材１８を符号「１８ｂ」で指し示し、仕上げ加工後のディスク材１８を符号「１８ｃ」で指し示すことで、各工程におけるディスク材１８の変化を明瞭にする。

図４（ａ）は、ディスク材１８ａが砥石１２に対して接触する前の段階における断面図であり、そこにはディスク材１８ａが面取り加工用に設置されたところが表されている（上記ステップＳ３０１参照）。図４（ａ）のディスク材１８ａはまだ面取り加工が全く行われていないので、その外周部がプレス成形によって得られた形状のままである。したがって、その外周部には概ね直角を成す明確な稜角部分ｅ１が残っている。

そして、ディスク材１８ａが砥石１２に対して押し付けられることで面取り荒加工が行われる（上記ステップＳ３０３参照）。このとき、図４（ｂ）に示されるように、ディスク材１８ａの外周部が砥石１２における外周部１２ｃの凹部２２の内部に入り込んで、ディスク材１８ａの稜角部分ｅ１が凹部２２を形成する面である上側研削面２２ａ、下側研削面２２ｂに当接する。このとき、所定量のみ、ディスク材１８ａの稜角部分の角がとれるように、ディスク材１８ａへの砥石１２による加工量は制御される。そして、この荒加工時、凹部２２における上側研削面２２ａ、下側研削面２２ｂの各々がディスク材１８ａの面Ｓと概略５２°という角度を成しつつディスク材１８ａの稜角部分ｅ１に当接することで、ディスク材１８ａに対する面取り荒加工が行われる。

そして、砥石１２を用いての稜角部分ｅ１の加工が終了すると、図４（ｃ）に示されるように、ディスク材１８ｂが砥石１２から離間される。これにより面取り加工の内の荒加工が終了する。

次に、砥石１４を用いて、荒加工が施されたディスク材１８ｂへの、面取り加工の内の仕上げ加工が行われる（上記ステップＳ３０５参照）。図４（ｄ）は、ディスク材１８ｂが砥石１４に対して接触する前の段階における断面図であり、図４（ｃ）と比べて砥石１２が砥石１４に取り替えられている。図４（ｄ）に示されるように、ディスク材１８ｂの外周部は浅く面取り加工が行われた状態であるので、明瞭な稜角部分は存在しない。しかし、さらに取り除かれた方が好ましいレベルの縁部を含む稜角部分相当部ｅ２がその外周部には実質的に形成されている。そして、ここからディスク材１８ｂが砥石１４に対して押し付けられることで面取り加工の内の仕上げ加工が行われる。

このとき、図４（ｅ）に示されるように、ディスク材１８ｂの外周部が砥石１４における外周部１４ｃの凹部２０の内部に入り込んで、ディスク材１８の稜角部分ｅ２が凹部２０を形成する面である上側研削面２０ｂ、下側研削面２０ｃに当接する。このとき、所定量のみ、ディスク材１８ｂの稜角部分ｅ２に対して面取り加工がなされるように、ディスク材１８ｂへの砥石１４による加工量は制御される。そして、この仕上げ加工時、凹部２０における上側研削面２０ｂ、下側研削面２０ｃの各々がディスク材１８ｂの面Ｓと概略４５°という角度を成しつつディスク材１８ｂの稜角部分ｅ２に当接することで、ディスク材１８ｂに対する面取り仕上げ加工が行われる。

そして、砥石１４を用いての面取り加工が終了すると、図４（ｆ）に示されるように、ディスク材１８ｃが砥石１４から離間される。こうして、面取り加工の内の仕上げ加工が終了する。この結果、砥石１４による仕上げ加工が行われたディスク材１８ｃは台１６から取り外されることが可能になる。ディスク材１８ｃが台１６から取り外されて（上記ステップＳ３０７参照）、その面取り加工が終了する。

このようにディスク材１８の面取り加工が行われるが、ディスク材１８の面取り加工に不可欠な工程は、上記ステップＳ３０３の荒加工すなわち予備研削工程と、上記ステップＳ３０５の仕上げ加工すなわち仕上げ研削工程とである。ただし、ステップＳ３０３の荒加工工程は、さらに複数の工程から構成されてもよい。例えば、荒加工工程は、面Ｓに対して７０°の傾き角度の研削面を有する砥石で行われる第１荒加工工程と、その後面Ｓに対して５２°の傾き角度の研削面を有する砥石で行われる第２荒加工工程とを含んで構成される。

上記記載および図４から明らかなように、面取り加工時における、砥石１４の凹部２０のそれら上側研削面２０ｂ、下側研削面２０ｃにより実質的に構成された第２研削面１４ｇは、上述の砥石１２の凹部２２の上側研削面２２ａ、下側研削面２２ｂにより実質的に構成された第１研削面１２ｇよりも、ディスク材１８の中心軸Ｃに直交するディスク面Ｓからの傾きが小さい。つまり、図５に模式的に示すように、面取り加工時、砥石１２の第１研削面１２ｇとディスク面Ｓとが成す第１角度αは、砥石１４の第２研削面１４ｇとディスク面Ｓとが成す第２角度βよりも大きい。こうすることで、ディスク材１８の面取り加工過程でディスク材１８にチッピングが生じることを適切に抑制しつつ、ディスク材１８の稜角部分を段階的に適切に除去することが可能になる。なお、ディスク面Ｓに対しての研削面の角度をこのように段階的に変化させてディスク材１８の面取り加工を行うことで、ディスク材１８の稜角部分に過度の力が及ぶことを抑制することができ、これによりチッピングの生成を抑制できると考えられる。

ところで、ディスク材１８を台１６に対して固定保持する際に、本実施形態においても、台１６の回転中心軸とディスク材１８の中心軸とを完全に一致させて配置することは困難で、どうしてもそれぞれの中心同士にずれが生じてしまう。それぞれの中心同士にずれがあると、ディスク材１８が台１６に対して振れて回転し、切込みを始める際にはディスク材１８が一回転するごとに砥石１２、１４に対して接触するようになる。このように、ディスク材１８と砥石１２、１４との間の接触が繰り返されるようになる。

しかしながら、このような振れが生じるようなディスク材１８の中心軸と台１６の中心軸との間のずれを超えて面取り加工が行われた後には、このような砥石１２、１４に対しての振れは起こらずに、ディスク材１８が砥石１２、１４に対して接触し続けることになる。他方、本実施形態で行われる面取り加工はチッピングが生じ難いことから、面取り加工の際の砥石１２、１４によるディスク材１８への切込み速度を上昇させることが可能である。このことから、面取り加工の際の切込み速度を上昇させると、比較的すぐにずれの分を超えて面取り加工が行われる。したがって、そのようにディスク材１８が砥石１２、１４に対して衝突を繰り返すことが抑えられ、これによって生じるチッピングの発生が抑えられる。また、ディスク材１８の砥石１２、１４に対しての振れが抑えられることからさらにチッピングの発生が抑えられるので、さらに砥石１２、１４によるディスク材１８への切込み速度を上昇させることが可能となる。

以下、本実施形態の面取り加工装置１０によるチッピング発生の減少について検証すると共に、チッピング発生を抑制することが可能な条件を求めるために実験を行ったので、その結果について説明する。下記に示される表１は、荒加工における砥石１２の研削面１２ｇの傾き角度を変化させたときの、ディスク材１８に生じたチッピングの長さの平均値を表したものである。

この実験では、上記した本実施形態による面取り加工装置１０をそのまま用いた。また、ディスク材としては、本実施形態の面取り加工で用いられたものと同様のものを用いた。

この実験では、砥石１２を２５００ｒｐｍで回転させ、切込み速度を８ｍｍ／ｍｉｎとして、加工量を０．３ｍｍとして面取り加工の内の荒加工を行った。ただし、切込み方向および加工方向を、ディスク材の中心軸に直交するディスク面Ｓに沿った方向とした。そして、砥石１２として、その研削面の傾き角度、すなわちディスク面Ｓと砥石の研削面とが成す角度（表中では研削面角度）を４５°、５０°、５２°、６０°、７０°と異ならせたものを用意し、これらを用いて実験を行った。そして、ディスク材１８の両面に形成されたチッピングの内、チッピングの長さ（ディスク材の中心軸に直交するディスク面Ｓに沿った方向のチッピングの長さ）が１００μｍ以上のものを測定対象とした。表１から明らかなように、砥石の研削面の傾き角度が大きくなるほど、チッピングの長さが減少していくことが分かった。特に、その角度が５２°以上になると、そうでないときに比べて、チッピングの長さが著しく短くなった。これは、砥石の研削面の傾き角度が大きくなるほど、ディスク材の稜角部分に及ぼされる力が低減されることに由来すると考えられる。

また、同様の実験によって得られたディスク材１８に対するチッピング発生率を表２に示す。

この実験における実験条件は、上記した表１の実験の実験条件と同じであるが、実験により得られたディスク材１８の評価方法が異なる。ここでは、それぞれの条件に対して２０枚のディスク材を用いて実験を行った。そして、それらの内の両面、計４０面に対して評価した。各面に１つでも２００μｍ以上の長さのチッピングがある場合には、その面にチッピングありとした。例えば、表２では、面Ｓに対しての荒加工用の研削面の傾き角度が５０°のときのチッピング発生率は３０％とされているが、これは４０面の内、１２面には２００μｍ以上の長さのチッピングが１つ以上あったことを意味している。表２から、研削面の傾き角度が５２°以上のとき、２００μｍ以上の長さのチッピングがいずれの面にも生じなかったことがわかる。これより、面Ｓに対して５２°以上の傾き角度の研削面を有する砥石でディスク材の面取り荒加工を行うことで、２００μｍ以上の長さのチッピングの発生を防ぐことが出来ることが明らかになった。

次に、切込み速度のチッピング発生への影響を調べたので、その結果を表３に示す。

この実験における実験条件および評価方法は、切込み速度を除いて、上記した表２の実験の実験条件および評価方法と同じである。表３に表した結果から、切込み速度が速くなるほど、チッピングが生じ易くなることが分かったが、切込み速度を変化させても研削面の傾き角度を５２°以上とすることで２００μｍ以上の長さのチッピングの生成を防ぐことが出来ることが明らかになった。

そして、切込み速度８ｍｍ／ｍｉｎで荒加工を行った上記の如きディスク材に対して仕上げ加工を行った。その結果を表４に示す。ただし、いずれのディスク材１８に対しても、切込み速度を５ｍｍ／ｍｉｎとし、そして加工量を０．１ｍｍとして、粗さ＃５００でありかつ４５°の傾き角度の研削面を有する砥石を用いて仕上げ加工を行った。なお、切込み方向および加工方向を、ディスク材の中心軸に直交するディスク面に沿った方向とした。そして、各条件において、１００枚のディスク材の両面に対して、上記表２の実験での評価と同様にして、１００μｍ以上の長さのチッピング発生率を調べた。

表４の実験結果から、荒加工を５２°以上の傾き角度の研削面を有する砥石を用いて行うことで、１００μｍ以上の長さのチッピングのないディスク材を得ることができることが分かった。なお、この１００μｍという長さのチッピングは、その後のディスク材に対する一般的な研磨等で容易かつ適切に除去できる長さのチッピングである。

以上より、加工時にディスク材の中心軸Ｃに直交するディスク面Ｓと５２°以上７０°以下の角度を成す研削面で、ディスク材の外周部の稜角部分を面取り荒加工し、その後、ディスク材の中心軸Ｃに直交するディスク面Ｓと４５°程度の角度を成す研削面で、ディスク材の外周部の面取り仕上げ加工を行うことで、チッピングの生成を抑えて、チッピングがほとんどないガラスディスク材を得ることができることが明らかになった。そして、これから、面取り加工を２段階で行う場合、面取り加工の荒加工用研削面と、仕上げ加工用研削面との角度差を７°以上とするとよいことが分かった。

また、上記実験結果から、例えば、荒加工時の砥石の切込み速度を３０ｍｍ／ｍｉｎ、仕上げ加工時の砥石の切込み速度を５ｍｍ／ｍｉｎとすることができることが分かった。ただし、この切込み速度は一例であり、この他の高速の切込み速度をディスク材の面取り加工に採用することができることが、ここには記さないが他の実験により確かめられた。したがって、本実施形態の面取り加工装置１０および方法によれば、例えば従来の装置および方法における面取り加工での０．１〜０．５ｍｍ／ｍｉｎの切込み速度と比較して大きな切込み速度で面取り加工を行うことができることが明らかになった。これにより、面取り加工にかかる時間を短縮させることが可能になる。したがって、本発明に係る実施形態によれば、上記の如くチッピングの形成を抑えて、ガラスディスク材を生産性よく得ることが可能である。

故に、本発明に係る上述の面取り加工装置１０により、良好のディスク材を得ることができ、それにより良好の磁気記録媒体用ガラス基板が得られることが分かった。そして、こうして得られた基板に対して、密着層、下地層磁性層およびカーボン保護層等を種々の手段および方法、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法により成膜し、その上に液体潤滑材を塗布することで、磁気記録媒体を得ることができる。ただし、その過程で、テクスチャ加工、ポリッシュ加工等が任意に施され得る。こうして得られた磁気記録媒体は、含まれる基板の周辺部が高精度に加工されているので、高記録密度に対応可能である。なお、このように作製される磁気記録媒体は、長手磁気記録方式の磁気記録媒体であっても、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であってもよい。

なお、上記実施形態は、ディスク材の外周部の稜角部分の加工に対して本発明を適用した例であったが、同様にディスク材の内周部の稜角部分の面取り加工に対しても本発明が用いられ得ることは明らかである。これは、上述の如く、ディスク材の内周部は、その外周部よりも、チッピングが生じ難いからである。

また、上記実施形態では、ディスク材としてガラス材料から得られたものを用いたが、ディスク材の原料は合成樹脂、アルミニウム合金など種々の材料であり得る。このような合成樹脂、アルミニウム合金は、ガラス材料よりも一般に脆性破壊を起こし難いので、これらの材料を原料として得られたディスク材にも同様に本発明を適用できる。

なお、ディスク材あるいは砥石における大きさや形状等は、上記実施形態のものに限定されない。すなわち、ディスク材や面取り加工装置を構成するそれぞれの要素は、他の大きさ、形状のものが用いられてもよい。また、砥石の粗さは、上記した以外の粗さであってもよい。

なお、上記実施形態では面取り加工部材を２つの研削部材から構成し、上ではその変形例を許容するべく面取り加工部材をさらに多くの複数の研削部材から構成してもよいとした。しかしながら、ディスク材への研削面の接触角度を可変とする機構を面取り加工部材あるいは面取り加工装置が備える場合、それらの２つ以上、複数の研削部材は、１つの共通の研削部材にまとめられてもよい。例えば、上記砥石１２である第１研削部材および上記砥石１４である第２研削部材は、共通の研削部材の異なる利用態様に相当し得る。したがって、本発明における「第１研削部材」および「第２研削部材」という用語は、それらが別々の部材であることに限定するものではなく、異なる段階において共通の部材が異なる状態を有することをも包含し得る。

なお、上記実施形態およびその変形例では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。

本発明の実施形態における面取り加工装置の平面図である。 図１の面取り加工装置のII−II線に沿う断面図である。 ディスク材の面取り加工手順のフローチャートである。 ディスク材と砥石の外周部とが接触する接触部分を説明するための模式的な説明図である。 ２つの砥石の研削面の傾き角度の違いを説明するための模式図である。

符号の説明

１０ 面取り加工装置
１２ 砥石（第１研削部材）
１２ｇ 研削面（第１研削面）
１２ｃ 外周部
１４ 砥石（第２研削部材）
１４ｇ 研削面（第２研削面）
１４ｃ 外周部
１６ 台
１８ ディスク材

Claims (8)

1. ディスク材の周辺部における稜角部分の面取り用の面取り加工部材において、
   前記稜角部分の予備研削用の第１研削面を有する第１研削部材と、
   該第１研削部材により予備研削が行われた前記稜角部分の仕上げ研削用の第２研削面を有する第２研削部材と
   を備え、
   前記第１研削面が前記ディスク材に当接するときの前記ディスク材の中心軸に直交するディスク面と前記第１研削面とが成す第１角度が、前記第２研削面が前記ディスク材に当接するときの前記ディスク面と前記第２研削面とが成す第２角度よりも大きいように、前記第１研削面および第２研削面のそれぞれが形成されていることを特徴とする面取り加工部材。
2. 前記第１角度と前記第２角度とは７°以上異なることを特徴とする請求項１に記載の面取り加工部材。
3. 前記第１角度は５２°以上７０°以下の角度であり、前記第２角度は４３°以上４７°以下の角度であることを特徴とする請求項２に記載の面取り加工部材。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の面取り加工部材を備えたことを特徴とする面取り加工装置。
5. ディスク材の周辺部における稜角部分を面取り加工する面取り加工方法において、
   第１研削部材の第１研削面を前記稜角部分に当接して予備研削を行う予備研削工程と、
   該予備研削工程により予備研削が行われた前記稜角部分に第２研削部材の第２研削面を当接して仕上げ研削を行う仕上げ研削工程と
   を備え、
   前記第１研削面が前記ディスク材に当接するときの前記ディスク材の中心軸に直交するディスク面と前記第１研削面とが成す第１角度は、前記第２研削面が前記ディスク材に当接するときの前記ディスク面と前記第２研削面とが成す第２角度よりも大きいことを特徴とする面取り加工方法。
6. 請求項１から３のいずれかに記載の面取り加工部材、請求項４に記載の面取り加工装置、あるいは請求項５に記載の面取り加工方法を用いて面取り加工が行われたことを特徴とするガラスディスク材。
7. 請求項６に記載のガラスディスク材であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
8. 請求項７に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を含むことを特徴とする磁気記録媒体。

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