JP2010086633A - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のガラス基板を積層した積層体に対してコアリング工程を施す場合に、ガラス基板同士をより強固に固定し、コアリング工程が終了した後は、複数のガラス基板を容易に分離することが可能な磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】円板状のガラス基板1の表面に液体状の樹脂10を塗布し、複数のガラス基板1を積層することで積層体20を作製する。その後、樹脂10を硬化させることで、ガラス基板1同士を固定する。その後、積層体20の中心に、ガラス基板1の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する。貫通孔を形成した積層体20を対象にして、複数のガラス基板1の内周端面と外周端面とを研磨ブラシによって研磨する。その後、樹脂10が炭化する温度で積層体20を加熱することで、樹脂10をガラス基板1から剥離して、ガラス基板1同士を分離する。
【選択図】図3
【解決手段】円板状のガラス基板1の表面に液体状の樹脂10を塗布し、複数のガラス基板1を積層することで積層体20を作製する。その後、樹脂10を硬化させることで、ガラス基板1同士を固定する。その後、積層体20の中心に、ガラス基板1の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する。貫通孔を形成した積層体20を対象にして、複数のガラス基板1の内周端面と外周端面とを研磨ブラシによって研磨する。その後、樹脂10が炭化する温度で積層体20を加熱することで、樹脂10をガラス基板1から剥離して、ガラス基板1同士を分離する。
【選択図】図3
Description
この発明は、磁気ディスク記録装置の基板に用いられる磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。
コンピュータなどに用いられる磁気ディスク記録装置、例えばハードディスクには、アルミニウム合金又はガラスが基板として用いられている。この基板上に金属磁気薄膜が形成され、金属磁気薄膜を磁気ヘッドで磁化することにより情報が記録される。
磁気記録媒体用の基板として、従来は、主にアルミニウム合金が用いられていた。しかし、近年は、ノート型パソコンなどの携帯型の端末にも磁気ディスク記録装置が採用されている。また、磁気ディスク記録装置の応答速度を高めるために、磁気記録媒体を10000[rpm]以上で高速回転させる必要がある。そのため、高強度な磁気記録媒体用の基板が必要とされている。これらの必要性を満たすものとして、ガラス基板が用いられるようになった。このガラス基板には、アモルファスガラス基板、結晶化ガラス基板、又は化学強化ガラス基板が用いられている。
ここで、従来技術に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について説明する。まず、ガラス素材を溶融し(ガラス溶融工程)、溶融したガラスを平面形状の金型に流し込み、その金型で溶融ガラスを挟むことによりプレス成形して、円板状のガラス基板を作製する(プレス成形工程)。このプレス成形工程により作製され、以下に示す研削・研磨工程が施される前段階の半製品のガラス基板を「ブランクス材」と称する。そのブランクス材の表面の中心部にダイヤモンドコアドリルを用いて円形状の貫通孔を形成することで、ドーナツ状のガラス基板(孔あきブランクス材)を作製する(コアリング工程)。
その後、ダイヤモンドペレットを貼り付けたプレートを保持した両面研磨機にて、ドーナツ状のガラス基板(孔あきブランクス材)の表面を研削加工する(第1ラッピング工程)。この第1ラッピング工程では、孔あきブランクス材の両表面を研削加工し、ガラス基板の平行度、平坦度、及び厚さを予備調整する。
平行度などが予備調整されたガラス基板は、外周端面と孔の内周端面とが研削され、面取りされて、ガラス基板の外径寸法、真円度、及び孔の内径寸法などが微調整される(端面研削工程)。
外径寸法などが微調整されたガラス基板は、内周端面と外周端面とが研磨され、端面の鏡面化が行われる(端面研磨工程)。例えば、ガラス基板に研磨材を供給し、ナイロンブラシを回転させながらガラス基板の端面に所定圧力で押し当てることで、端面を研磨する。この研磨工程によって、内周端面と外周端面とに対する加工で発生したダメージを除去し、内周端面と外周端面とを鏡面化する。
端面が研磨されたガラス基板は両表面を再度、研削加工され、ガラス基板の平行度、平坦度、及び厚さが微調整される(第2ラッピング工程)。平行度などが微調整されたガラス基板は、両表面が研磨され、表面の凹凸が均一にされる(ポリッシング工程)。ポリッシング加工されたガラス基板は洗浄され(洗浄工程)、さらに検査されて、合格したガラス基板が、磁気記録媒体用の基板として用いられる。そして、ガラス基板の表面に磁性層を形成することにより、磁気記録媒体を作製する。
また、ブランクス材を積層した積層体に対してコアリング工程を施すことが行われている。例えば、ブランクス材とブランクス材との間にシート材を挟んで、複数のブランクス材を積層し、積層体に対してコアリング工程を施すことで各ブランクス材に貫通孔を形成する。また、端面研削工程と端面研磨工程とにおいても、複数のガラス基板を積層した積層体を対象にして、端面の研削と研磨とが行われている(例えば特許文献1及び特許文献2)。この場合、ガラス基板とガラス基板との間に樹脂製のシート材を挟み込み、複数のガラス基板が積層された積層体を対象にして、端面の研削と研磨とを行う。端面の研磨が終了した後、シート材を回収して、そのシート材を再使用する。
例えば、ガラス基板の端面をブラシによって研磨する場合、ガラス基板とガラス基板との間にポリプロピレン製(PP製)のシート材、又はポリエチレン製(PE製)のシート材を挟み込んで研磨を行う。このように、シート材をガラス基板とガラス基板との間に挟み込むことで、ブラシの先端がガラス基板とガラス基板との間に入りやすくなり、その結果、ガラス基板の端面の研磨が容易になる。また、ガラス基板とガラス基板との間にブラシの先端が入り込んで研磨することで、面取り部分と平面の部分との間に連続的な丸みを形成することが可能となる。
複数のブランクス材を積層した積層体に対してコアリングを行う場合、ブランクス材同士を固定する必要がある。しかしながら、ブランクス材とブランクス材との間にシート材を挟んで積層する方法では、ブランクス材同士の接着強度が弱いため、各ブランクス材に、貫通孔を精度良く形成することが困難であった。
また、ガラス基板とガラス基板との間にブラシの先端を入れやすくするために、例えば、0.1〜0.2[mm]の厚さを有する樹脂製のシート材が用いられている。この程度の厚さのシート材を、ガラス基板とガラス基板との間に人の手によって1枚ずつ挟み込んでいる。そして、研磨が終了すると、人の手によってシート材を1枚ずつ回収し、洗浄と乾燥とを行って再使用している。このように、ガラス基板へのシート材の設置と回収とが、人の手によって行われているため、研磨工程に時間を要し、コストが増加する問題があった。また、シート材の設置と回収とを自動的に行う装置は大掛かりになり、そのような装置を採用することは困難である。また、シート材を再使用しているため、繰り返し使用することでシート材が変形し、厚さにばらつきが発生するおそれがある。さらに、シート材が異物を噛みこみ、ガラス基板を破損するおそれがある。
この発明は上記の問題を解決するものであり、複数のガラス基板を積層した積層体に対してコアリング工程を施す場合に、ガラス基板同士をより強固に固定し、コアリング工程が終了した後は、複数のガラス基板を容易に分離することが可能な磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
この発明の第1の形態は、表面及び前記表面の周囲に端面を有する円板状のガラス基板に対して、前記表面に液体状の樹脂を塗布する第1工程と、前記表面に前記液体状の樹脂が塗布された複数のガラス基板を積層する第2工程と、前記複数のガラス基板を積層した後、前記樹脂を硬化させる第3工程と、前記複数のガラス基板を積層した状態で、前記複数のガラス基板の中心に、前記ガラス基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する第4工程と、前記樹脂が炭化する温度で、前記貫通孔が形成された前記複数のガラス基板を加熱する第5工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法である。
また、この発明の第2の形態は、第1の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記第5工程では、450〜650℃の温度で前記複数のガラス基板を加熱することを特徴とする。
また、この発明の第3の形態は、第1の形態又は第2の形態のいずれかに係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記第4工程では、前記貫通孔を形成した後、前記複数のガラス基板を積層した状態で、前記複数のガラス基板の前記端面を同時に加工することを特徴とする。
また、この発明の第4の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記第1工程では、粒子状の形状を有する複数のスペーサを前記液体状の樹脂に含ませて、前記ガラス基板の表面に塗布することを特徴とする。
また、この発明の第5の形態は、第4の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記複数のスペーサの粒子径の粒度分布が、D90の表記において0.05[mm]〜0.15[mm]であることを特徴とする。
また、この発明の第6の形態は、第4の形態又は第5の形態のいずれかに係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記スペーサの最大粒子径が、0.2[mm]以下であることを特徴とする。
また、この発明の第2の形態は、第1の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記第5工程では、450〜650℃の温度で前記複数のガラス基板を加熱することを特徴とする。
また、この発明の第3の形態は、第1の形態又は第2の形態のいずれかに係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記第4工程では、前記貫通孔を形成した後、前記複数のガラス基板を積層した状態で、前記複数のガラス基板の前記端面を同時に加工することを特徴とする。
また、この発明の第4の形態は、第1の形態から第3の形態のいずれかに係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記第1工程では、粒子状の形状を有する複数のスペーサを前記液体状の樹脂に含ませて、前記ガラス基板の表面に塗布することを特徴とする。
また、この発明の第5の形態は、第4の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記複数のスペーサの粒子径の粒度分布が、D90の表記において0.05[mm]〜0.15[mm]であることを特徴とする。
また、この発明の第6の形態は、第4の形態又は第5の形態のいずれかに係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記スペーサの最大粒子径が、0.2[mm]以下であることを特徴とする。
この発明によると、ガラス基板の表面に液体状の樹脂を塗布し、複数のガラス基板を積層した状態で樹脂を硬化させることで、ガラス基板同士を強固に固定することが可能となる。そして、樹脂が炭化する温度で複数のガラス基板を加熱することで、ガラス基板から樹脂を剥離することが可能となる。これにより、複数のガラス基板を容易に分離することが可能となる。
また、ガラス基板の表面に樹脂を設けてガラス基板を積層することで、シート材を用いなくても、ガラス基板とガラス基板との間にスペースを設けて、複数のガラス基板の端面を同時に加工することが可能となる。これにより、シート材を用いることによる煩雑さを解消して、より簡便に端面を加工することが可能となる。そのことにより、端面加工に要する時間を削減することが可能となる。そして、端面を加工した後、ガラス基板を加熱することで、ガラス基板から樹脂を剥離して、複数のガラス基板を容易に分離することが可能となる。
この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について、図1から図5を参照して説明する。図1は、磁気記録媒体に用いられるガラス基板を模式的に示す斜視図である。図2から図5は、この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を説明するための図であり、ガラス基板の断面を模式的に示す断面図である。
まず、ガラス素材を溶融し(S01:ガラス溶融工程)、溶融したガラスを平面形状の金型に流し込み、その金型で溶融ガラスを挟むことによりプレス成形する(ステップS02:プレス成型工程)。このプレス成型工程により、図1に示すように、円板状のガラス基板1を作製する。このガラス基板1が、半製品のブランクス材に相当する。
次に、ガラス基板1(ブランクス材)に対して第1ラッピング工程を施す。具体的には、ダイヤモンドペレットを貼り付けたプレートを保持した両面研磨機にて、ガラス基板1(ブランクス材)を研削加工する(ステップS03:第1ラッピング工程)。この第1ラッピング工程では、ガラス基板1(ブランクス材)の両面を研削加工し、ガラス基板の平行度、平坦度、及び厚さを予備調整する。
そして、図2に示すように、ガラス基板1の表面に、液体状の樹脂10を塗布する(ステップS04:樹脂塗布工程)。例えば、ガラス基板1の一方の表面に、液体状の樹脂10を塗布する。
樹脂10は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、又は2液反応型の樹脂を用いる。作業性の点から、紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。1例として、樹脂10には、紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いる。
また、樹脂の厚さをコントロールするために、粒子状の形状を有する固形のスペーサを液体状の樹脂10内に分散させる。スペーサには、セラミックス、ガラス、又は樹脂を用いる。このスペーサの粒子径によって、複数のガラス基板1を積層したときの樹脂の厚さをコントロールする。
そして、図3に示すように、表面に液体状の樹脂10が塗布された複数のガラス基板1を積層する(ステップS05:積層工程)。この積層によって、液体状の樹脂10は押しつぶされてガラス基板1の表面に引き伸ばされる。これにより、複数のガラス基板1が積層された積層体20が作製される。なお、この積層工程によってガラス基板1の最外周まで樹脂10が伸びないように、樹脂形成工程(ステップS04)において、樹脂10の量をコントロールする必要がある。すなわち、複数のガラス基板1を積層して液体状の樹脂10をガラス基板1の表面に引き伸ばしたときに、その樹脂10がガラス基板1の最外周まで伸びない量の樹脂10をガラス基板1の表面に塗布する。
また、後述する端面研磨の工程において、研磨に用いられる研磨ブラシが、積層されたガラス基板1とガラス基板1との間に入りやすくするために、ガラス基板1とガラス基板1との間に、0.1[mm]〜0.2[mm]の厚さを有するスペースを形成することが好ましい。
例えば、ガラス基板1とガラス基板1との間において0.1[mm]程度の厚さを確保するためには、D90表記において、複数のスペーサの粒子径の粒度分布が0.08[mm]程度であれば良い。すなわち、粒子径の粒度分布がD90表記で0.08[mm]程度となるスペーサを用いることで、ガラス基板1とガラス基板1との間に、0.1[mm]程度のスペースを確保することができる。また、ガラス基板1とガラス基板1との間において0.2[mm]程度の厚さを確保するためには、D90表記において、複数のスペーサの粒子径の粒度分布が0.15[mm]程度あれば良い。すなわち、粒子径の粒度分布がD90表記で0.15[mm]程度となるスペーサを用いることで、ガラス基板1とガラス基板1との間に、0.2[mm]程度のスペースを確保することができる。
以上のように、D90表記で粒子径の粒度分布が0.05[mm]〜0.15[mm]となるスペーサを用いることで、ガラス基板1とガラス基板1との間に、0.1[mm]〜0.2[mm]のスペースを確保することが可能となる。また、スペーサの最大粒子径が、0.2[mm]以下であることが好ましい。
そして、樹脂10を硬化させる(ステップS06:硬化工程)。樹脂10に紫外線硬化樹脂を用いた場合は、積層体20に対して紫外線を照射することで、樹脂10を硬化させる。また、樹脂10に熱硬化樹脂を用いた場合は、積層体20を加熱することで、樹脂10を硬化させる。これにより、ガラス基板1によって挟まれている樹脂10はシート状の形状となる。
樹脂10には粒子状のスペーサが含まれているため、そのスペーサによってガラス基板1とガラス基板1との間にスペースが形成される。例えば、D90表記で粒子径の粒度分布が0.05[mm]〜0.15[mm]となるスペーサを用いることで、ガラス基板1とガラス基板1との間に、0.1[mm]〜0.2[mm]の厚さを有するスペースが形成される。後述する端面研磨工程において、研磨ブラシがそのスペースに入り込んで、各ガラス基板1の端面を研磨する。
そして、積層体20の中心部にダイヤモンドコアドリルを用いて円形状の貫通孔を形成する(ステップ07:コアリング工程)。例えば図4に示すように、積層体20の中心部に、ガラス基板1の厚さ方向に貫通する円形状の貫通孔2を形成する。これにより、ドーナツ状のガラス基板(孔あきブランクス材)を作製する。
この実施形態では、ガラス基板1の表面に樹脂10を塗布し、複数のガラス基板1を積層した状態で樹脂10を硬化させることで、ガラス基板1同士を強固に固定することが可能となる。そのことにより、積層体20にコアリング工程を施しても、各ガラス基板1に貫通孔2を精度良く形成することが可能となる。すなわち、ガラス基板1同士が強固に固定されているため、コアリングの最中にガラス基板1の位置がずれにくくなる。その結果、所望の位置(例えばガラス基板1の中心)に貫通孔2を形成しやすくなる。
そして、ガラス基板1の外周端面4と貫通孔2の内周端面3とを研削することで、面取りし、ガラス基板1の外径寸法、真円度、及び貫通孔2の内径寸法などを微調整する(ステップ08:端面研削工程)。複数のガラス基板1が積層された積層体20を対象にして研削を行うことで、複数のガラス基板1の内周端面3が同時に研削される。同様に、複数のガラス基板1の外周端面4が同時に研削される。
その後、外径寸法などが微調整されたガラス基板1を対象にして、貫通孔2の内周端面3を研磨し、さらに、外周端面4を研磨する(ステップS09:端面研磨工程)。この端面研磨工程では、ガラス基板1の内周端面3と外周端面4とを研磨することで、微細なキズなどを除去する。これにより、内周端面3と外周端面4とを鏡面化する。複数のガラス基板1が積層された積層体20を対象にして研磨を行うことで、複数のガラス基板1の内周端面3が同時に研磨される。同様に、複数のガラス基板1の外周端面4が同時に研磨される。
例えば、端面研磨工程では、研磨ブラシと研磨材とを用いて、内周端面3と外周端面4とをそれぞれ研磨する。研磨材には、例えば、酸化セリウム、炭化ケイ素、ジルコニア、又はシリカなどが用いられる。また、研磨ブラシは、例えば、円筒形の胴部にブラシ毛を帯状かつ螺旋状に植毛したものである。研磨ブラシには、円筒形の胴部にブラシ毛を点在して植毛したものを用いても良い。例えば、研磨ブラシには、ブラシの線径が0.1[mm]〜0.3[mm]の研磨ブラシを用いることが好ましい。1例として、アルミナ粒子が含まれるナイロンブラシを用いる。また、研磨ブラシには、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、又はポリカーボネートなどを用いても良い。そして、研磨材を複数のガラス基板1(積層体20)に供給し、研磨ブラシを回転させながらガラス基板1の内周端面3と外周端面4とに所定圧力で押し当てることで、内周端面3と外周端面4とをそれぞれ研磨する。
D90表記で粒子径の粒度分布が0.05[mm]〜0.15[mm]となるスペーサを用いることで、スペーサによってガラス基板1とガラス基板1との間に、0.1[mm]〜0.2[mm]の厚さを有するスペースが形成される。研磨ブラシがこのスペースに入り込み、その状態で研磨がなされる。また、研磨ブラシがガラス基板1とガラス基板1との間に入り込んで研磨することで、ガラス基板1の面取り部分と平面部分との間に連続的な丸みを形成することが可能となる。このように、この実施形態に係る製造方法によると、従来技術に係るシート材を用いなくても、ガラス基板1とガラス基板1との間にスペースを形成して、ガラス基板1の端面を研磨することが可能となる。従来技術のように、シート材を1枚ずつ人の手によってガラス基板とガラス基板との間に挟み込んでいく必要がないため、シート材を用いることによる煩雑さを解消することが可能となる。このように、ガラス基板1の端面をより簡便に加工することが可能となるため、端面加工に要する時間を削減することが可能となる。
内周端面3と外周端面4とを研磨した後、積層された複数のガラス基板1を分離する(ステップS10:分離工程)。この実施形態では、樹脂10が炭化する温度で積層体20を加熱することで、複数のガラス基板1を分離する。例えば、450℃〜650℃の温度で積層体20を加熱する。樹脂10によって炭化する温度が異なるため、温度と加熱時間とを樹脂10によって変える。樹脂10が炭化する温度で積層体20を加熱することで、ガラス基板1から樹脂10を剥離することが可能となる。
1例として、樹脂10に紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いた場合、大気中において500℃程度の温度で3時間程度、積層体20を加熱することで、樹脂10を炭化させることができる。その結果、ガラス基板1から樹脂10を剥離することが可能となる。これにより、ガラス基板1同士を容易に分離することが可能となる。例えば図5に示すように、厚さ方向に貫通する貫通孔2が表面の中心に形成されたガラス基板1が作製される。このガラス基板1の貫通孔2の内周端面3と外周端面4とは、上記の端面研磨工程によって研磨されている。
以上のように、この実施形態に係る方法によると、樹脂10によって強固に固定された複数のガラス基板1を対象にして、樹脂10が炭化する温度で加熱することで、ガラス基板1同士を容易に分離することが可能となる。
複数のガラス基板1を分離した後、個々のガラス基板1の両表面を再度、研削することで、ガラス基板1の平行度、平坦度、及び厚さを微調整する(ステップS11:第2ラッピング工程)。平行度等が微調整されたガラス基板1の量表面を研磨することで、表面の凹凸を均一にする(ステップS12:ポリッシング工程)。ポリッシング加工されたガラス基板1は洗浄され(ステップS13:洗浄工程)、さらに検査されて、その検査に合格したガラス基板が、磁気記録媒体用の基板として用いられる。そして、磁気記録媒体用ガラス基板に磁性層を成膜することにより、磁気記録媒体を作製する。
なお、内周端面3と外周端面4とを研磨する端面研磨工程においては、研磨ブラシの代わりに、端面に溶解剤を注ぐことで、端面を溶解させて、端面の面取りを行っても良い。溶解剤を用いた方法として、例えば特開2006−82983号公報に記載の方法を用いれば良い。例えば、フッ化水素酸を主成分とする溶解剤を用いる。この溶解剤をシャワー状にして積層体20の内周端面3と外周端面4とに噴射する。この溶解剤が、ガラス基板1とガラス基板1との間のスペースに進入し、ガラス基板1の内周端面3と外周端面4とを溶解させる。その結果、内周端面3と外周端面4は、面取りされた状態になる。
また、積層体20に対してコアリングを行った後に、樹脂10が炭化する温度で積層体20を加熱することで、複数のガラス基板1を分離しても良い。この場合、ガラス基板1を分離した後に、個々のガラス基板1の内周端面3と外周端面4とを研磨する。
なお、ガラス基板1の大きさは、特に限定されない。例えば、0.85インチ、1インチ、2.5インチ、3.5インチのガラス基板を対象としてこの実施形態に係る製造方法を適用しても良い。また、ガラス基板1の材料は、特定に限定されない。例えば、アモルファスガラス基板、結晶化ガラス基板、又は化学強化ガラス基板をガラス基板1に用いても良い。
[実施例]
次に、上記実施形態の具体的な実施例について説明する。
次に、上記実施形態の具体的な実施例について説明する。
(実施例1)
実施例1に用いたガラス基板1の寸法を以下に示す。
ガラス基板1の直径=66[mm]
ガラス基板1の厚さ=0.9[mm]
ガラス基板1として、アモルファスガラス系のホウ珪酸ガラス基板を用いた。
実施例1に用いたガラス基板1の寸法を以下に示す。
ガラス基板1の直径=66[mm]
ガラス基板1の厚さ=0.9[mm]
ガラス基板1として、アモルファスガラス系のホウ珪酸ガラス基板を用いた。
(樹脂形成工程)
ガラス基板1の表面に、粒子状のスペーサを分散させた液体状の樹脂10を塗布した。実施例1では、樹脂10として紫外線硬化エポキシ樹脂を用いた。具体的には、(株)テクス社製A−1069Bを用いた。液体状の樹脂10に分散させるスペーサの条件を以下に示す。
スペーサの材料:積水化成工業製 テクポリマーMBX−S
スペーサの平均粒子径:0.03[mm]
D90表記での粒度分布:0.05[mm]
ガラス基板1の表面に、粒子状のスペーサを分散させた液体状の樹脂10を塗布した。実施例1では、樹脂10として紫外線硬化エポキシ樹脂を用いた。具体的には、(株)テクス社製A−1069Bを用いた。液体状の樹脂10に分散させるスペーサの条件を以下に示す。
スペーサの材料:積水化成工業製 テクポリマーMBX−S
スペーサの平均粒子径:0.03[mm]
D90表記での粒度分布:0.05[mm]
エポキシ樹脂にスペーサ材料を10重量%添加し、インペラー型の攪拌機で30分間攪拌した。ガラス基板をスピンコータに載せて、液体状の樹脂10をガラス基板に滴下し、その後、500rpmの回転数で10秒間、ガラス基板を回転させることでガラス基板の表面に樹脂10を均一に塗布した。
そして、表面に樹脂10が塗布された複数のガラス基板1を積層した。この積層によって、複数のガラス基板1が積層された積層体20を作製した。この実施例1では、100枚のガラス基板1を積層した。具体的には、ガラス基板1を1枚ずつ手で積み重ね、最上段に5[kg]の重しを載せて10分間静置した。
(硬化工程)
その後、樹脂10を硬化させた。この実施例1では、紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いているため、積層体20に対して紫外線を照射することで、樹脂10を硬化させた。具体的には、100枚のガラス基板1を積層した積層体20の最上端から80[mm]離れた位置に、ウシオ電機製の紫外線照射装置(SP9−250DB)の光源を設置し、4000[mW/cm2]の強度の紫外線を25秒間隔で4回繰り返して照射した。さらに、積層体20を反転して、同じ条件で紫外線を照射した。
ガラス基板の間に樹脂を設けないでガラス基板を積層したときの積層体の厚さと、樹脂を硬化させた後の積層体20の厚さとの差から、樹脂を硬化した後の積層体20の各ガラス基板1の間には、平均約0.1[mm]のスペースが形成されていた。
その後、樹脂10を硬化させた。この実施例1では、紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いているため、積層体20に対して紫外線を照射することで、樹脂10を硬化させた。具体的には、100枚のガラス基板1を積層した積層体20の最上端から80[mm]離れた位置に、ウシオ電機製の紫外線照射装置(SP9−250DB)の光源を設置し、4000[mW/cm2]の強度の紫外線を25秒間隔で4回繰り返して照射した。さらに、積層体20を反転して、同じ条件で紫外線を照射した。
ガラス基板の間に樹脂を設けないでガラス基板を積層したときの積層体の厚さと、樹脂を硬化させた後の積層体20の厚さとの差から、樹脂を硬化した後の積層体20の各ガラス基板1の間には、平均約0.1[mm]のスペースが形成されていた。
(コアリング工程)
樹脂10を硬化した後、積層体20に対してコアリング工程を施すことにより、各ガラス基板1の中央部に円形状の貫通孔を形成した。本工程においては、ガラス基板1の外周も同時に研削加工した。このコアリング工程における研削の条件を以下に示す。
研削機:ショーダテクトロン(株)製 USB−1型
ガラス基板1の回転数:30[rpm]
穿孔ツールの回転数:3000[rpm]
積層枚数:100枚
コアリング工程後のガラス基板1の外径を65.05[mm]とし、内径を18.45[mm]とした。
樹脂10を硬化した後、積層体20に対してコアリング工程を施すことにより、各ガラス基板1の中央部に円形状の貫通孔を形成した。本工程においては、ガラス基板1の外周も同時に研削加工した。このコアリング工程における研削の条件を以下に示す。
研削機:ショーダテクトロン(株)製 USB−1型
ガラス基板1の回転数:30[rpm]
穿孔ツールの回転数:3000[rpm]
積層枚数:100枚
コアリング工程後のガラス基板1の外径を65.05[mm]とし、内径を18.45[mm]とした。
上記コアリングを施した積層体20に対して、内周端面の精密研削を行った。
内周端面の精密研削工程において、その加工条件を以下に示す。
研削機:豊田工機万能研削盤 GUP10
研削ツールの回転数:700[rpm]
積層枚数:100枚
以上の条件で、内周端面研削工程の終了後におけるガラス基板1の内径は、19.98
[mm]となった。
すなわち、積層体20の外径は65.05[mm]、内径は19.98[mm]に研削加工された。
内周端面の精密研削工程において、その加工条件を以下に示す。
研削機:豊田工機万能研削盤 GUP10
研削ツールの回転数:700[rpm]
積層枚数:100枚
以上の条件で、内周端面研削工程の終了後におけるガラス基板1の内径は、19.98
[mm]となった。
すなわち、積層体20の外径は65.05[mm]、内径は19.98[mm]に研削加工された。
(端面研磨工程)
コアリング工程が施された積層体20を対象にして、ガラス基板1の内周端面3と外周端面4とを研磨した。各研磨工程における研磨の条件を以下に示す。
コアリング工程が施された積層体20を対象にして、ガラス基板1の内周端面3と外周端面4とを研磨した。各研磨工程における研磨の条件を以下に示す。
(内周端面3の研磨工程)
(内周端面3の研磨工程)
研磨ブラシ:線径0.2[mm]のナイロンブラシ、ブラシ長さは15[mm]
研磨材:三井金属製セリウム研磨材ミレークE−21
研磨した量:0.01[mm]
(内周端面3の研磨工程)
研磨ブラシ:線径0.2[mm]のナイロンブラシ、ブラシ長さは15[mm]
研磨材:三井金属製セリウム研磨材ミレークE−21
研磨した量:0.01[mm]
(外周端面4の研磨工程)
研磨ブラシ:線径0.2[mm]のナイロンブラシ、ブラシ長さは40[mm]
研磨材:三井金属製セリウム研磨材ミレークE−21
研磨した量:0.02[mm]
研磨ブラシ:線径0.2[mm]のナイロンブラシ、ブラシ長さは40[mm]
研磨材:三井金属製セリウム研磨材ミレークE−21
研磨した量:0.02[mm]
(分離工程)
コアリング工程と端面研磨工程とが施された積層体20を、以下の加熱条件で加熱した。
温度:500℃
加熱時間:大気中で3時間
この加熱条件で積層体20を加熱することで、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1同士を分離することができた。
コアリング工程と端面研磨工程とが施された積層体20を、以下の加熱条件で加熱した。
温度:500℃
加熱時間:大気中で3時間
この加熱条件で積層体20を加熱することで、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1同士を分離することができた。
(評価)
以上のように、ガラス基板1の表面に液体状の樹脂10を塗布して複数のガラス基板1を積層することで、ガラス基板1同士を強固に固定することができ、その結果、各ガラス基板1に貫通孔2を精度良く形成することができた。また、ガラス基板1とガラス基板1との間に樹脂10によってスペースが確保されたため、内周端面3と外周端面4とを良好に研磨することができ、面取り部分と平面部分との間に連続的な丸みを形成することができた。さらに、500℃で積層体20を加熱することで、樹脂10を炭化させることができ、複数のガラス基板1を分離することができた。
以上のように、ガラス基板1の表面に液体状の樹脂10を塗布して複数のガラス基板1を積層することで、ガラス基板1同士を強固に固定することができ、その結果、各ガラス基板1に貫通孔2を精度良く形成することができた。また、ガラス基板1とガラス基板1との間に樹脂10によってスペースが確保されたため、内周端面3と外周端面4とを良好に研磨することができ、面取り部分と平面部分との間に連続的な丸みを形成することができた。さらに、500℃で積層体20を加熱することで、樹脂10を炭化させることができ、複数のガラス基板1を分離することができた。
また、コアリング工程を行った後、端面研磨工程を行う前に、積層体20を上記の加熱条件で加熱した。この場合も、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1を分離することができた。
(実施例2)
実施例2では、分離工程の温度を450℃にし、加熱時間を4時間にした。それ以外の条件は実施例1に係る条件と同じにして、加工と分離工程とを行った。実施例2においても、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1同士を分離することができた。
実施例2では、分離工程の温度を450℃にし、加熱時間を4時間にした。それ以外の条件は実施例1に係る条件と同じにして、加工と分離工程とを行った。実施例2においても、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1同士を分離することができた。
(実施例3)
実施例3では、分離工程の温度を650℃にし、加熱時間を2時間にした。それ以外の条件は実施例1に係る条件と同じにして、加工と分離工程とを行った。実施例3においても、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1同士を分離することができた。なお、分離工程において、ガラスの軟化現象も生じなかった。
実施例3では、分離工程の温度を650℃にし、加熱時間を2時間にした。それ以外の条件は実施例1に係る条件と同じにして、加工と分離工程とを行った。実施例3においても、樹脂10を炭化させることができ、その結果、ガラス基板1同士を分離することができた。なお、分離工程において、ガラスの軟化現象も生じなかった。
また、実施例1から実施例3において、樹脂10に分散させるスペーサの粒子径を変えた。例えば、D90表記での粒度分布が0.15[mm]となるスペーサを樹脂10に分散させた。また、別の例として、D90表記での粒度分布が0.05[mm]となるスペーサを樹脂10に分散させた。そして、実施例1から実施例3と同様に、コアリング工程、端面研磨工程、及び分離工程を施した。
以上のように粒度分布を変えたスペーサを用いても、ガラス基板1同士を強固に固定して、各ガラス基板1に貫通孔2を精度良く形成することができた。また、ガラス基板1とガラス基板1との間にスペースが形成されて、内周端面3と外周端面4とを良好に研磨することができた。さらに、樹脂10が炭化する温度で積層体20を加熱することで、ガラス基板1同士を容易に分離することができた。
なお、上記の実施例では、ガラスの種類としてホウ珪酸ガラスを用いたが、それ以外のガラス基板を用いても、上記の実施例と同じ効果を奏することができる。例えば、リチウムシリケートガラスやアルミノシリケートガラスを用いても、上記の実施例と同じ効果を奏することができる。
1 ガラス基板
2 貫通孔
3 内周端面
4 外周端面
10 樹脂
20 積層体
2 貫通孔
3 内周端面
4 外周端面
10 樹脂
20 積層体
Claims (6)
- 表面及び前記表面の周囲に端面を有する円板状のガラス基板に対して、前記表面に液体状の樹脂を塗布する第1工程と、
前記表面に前記液体状の樹脂が塗布された複数のガラス基板を積層する第2工程と、
前記複数のガラス基板を積層した後、前記樹脂を硬化させる第3工程と、
前記複数のガラス基板を積層した状態で、前記複数のガラス基板の中心に、前記ガラス基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する第4工程と、
前記樹脂が炭化する温度で、前記貫通孔が形成された前記複数のガラス基板を加熱する第5工程と、
を含むことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。 - 前記第5工程では、450℃〜650℃の温度で前記複数のガラス基板を加熱することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記第4工程では、前記貫通孔を形成した後、前記複数のガラス基板を積層した状態で、前記複数のガラス基板の前記端面を同時に加工することを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記第1工程では、粒子状の形状を有する複数のスペーサを前記液体状の樹脂に含ませて、前記ガラス基板の表面に塗布することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記複数のスペーサの粒子径の粒度分布が、D90の表記において0.05[mm]〜0.15[mm]であることを特徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記スペーサの最大粒子径が、0.2[mm]以下であることを特徴とする請求項4又は請求項5のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
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---|---|---|---|---|
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-
2008
- 2008-10-02 JP JP2008256956A patent/JP2010086633A/ja active Pending
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