JP2012064295A - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することができる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】１次ラップ加工及び２次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッド２０Ａ，２０Ｂを用い、このダイヤモンドパッド２０Ａ，２０Ｂのラップ面２０ａは、平坦な頂部を有するタイル状の凸部２１が複数並んで設けられた構造を有し、１次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド２０Ａは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が４〜１２μｍであり、凸部２１におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜７０体積％であり、２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド２０Ｂは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が１〜５μｍであり、凸部２１におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜８０体積％である。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関するものである。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に用いられる磁気記録媒体は、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年ではＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなども導入されて、１年に約１．５倍ものペースで増加を続けており、今後更に高記録密度化を達成することが要求されている。

また、このような磁気記録媒体の記録密度の向上に伴って、その磁気記録媒体用基板に対する要求も高まっている。磁気記録媒体用基板としては、従来よりアルミニウム合金基板とガラス基板が用いられている。このうち、ガラス基板は、その硬度、表面平滑性、剛性、耐衝撃性に関して、一般にアルミニウム合金基板よりも優れている。このため、高記録密度化を図ることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板の注目度が高まっている。

磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際は、大きな板状のガラス板から円盤状のガラス基板を切り出す、又は、溶融ガラスから成形型を用いて円盤状のガラス基板を直接プレス成形することにより得られたガラス基板の主面及び端面に対して、ラップ(研削)加工とポリッシュ(研磨)加工とを施す。

また、従来の磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程では、ガラス基板の主面に対して、１次ラップ加工(研削)、２次ラップ加工(研削)、１次ポリッシュ加工(研磨)、２次ポリッシュ加工(研磨)の順で行う。そして、これらの加工工程の間にガラス基板の内外周の端面に対するラップ加工とポリッシュ加工が加わることになる。

なお、本発明に関連する先行技術文献としては、例えば下記特許文献１がある。この特許文献１には、レジン、メタル、ビトリファイド等のダイヤモンドペレットを用いた１次ラップ加工と、その後にダイヤモンドパッドを用いた２次ラップ加工を施すことによって、表面の平滑性及びスクラッチ・研削痕・吸引痕等の欠陥がなく、しかも短時間での加工が可能となることが開示されている。

特許第４０４９５１０号公報

ところで、最近の磁気ヘッドの低浮上量化に伴い、磁気記録媒体用ガラス基板における表面のうねりや、表面粗さについて、今まで以上の特性が求められている。このため、１次ラップ加工では片面あたり１００〜３００μｍの研削代があるものの、この１次ラップ加工でガラス基板にダメージを与えてしまうと、ガラス基板に加工歪みが入り、これが最終製品である磁気記録媒体の媒体表面における長周期のうねりの原因となることが本発明者の研究により明らかとなった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することができる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。

本発明は以下の手段を提供する。
（１） 少なくともガラス基板の端面を除く表面に１次ラップ加工を施す工程と２次ラップ加工を施す工程とを含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記１次ラップ加工及び２次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用い、このダイヤモンドパッドのラップ面は、平坦な頂部を有するタイル状の凸部が複数並んで設けられた構造を有し、
前記１次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が４〜１２μｍであり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜７０体積％であり、
前記２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が１〜５μｍであり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜８０体積％である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。
（２） 前記１次ラップ加工及び２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記凸部の外形寸法が１．５〜５ｍｍ角、高さが０．２〜３ｍｍであり、隣接する凸部の間の間隔が０．５〜３ｍｍであ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。

以上のように、本発明では、１次ラップ加工及び２次ラップ加工にダイヤモンドパッドを用い、これら１次ラップ加工及び２次ラップ加工に用いられるダイヤモンドパッドの最適化を図ることにより、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することが可能である。

図１は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、主面ラップ工程を示す斜視図である。 図２は、主面ラップ工程において用いられるダイヤモンドパッドのパッド面を拡大して示す平面図である。 図３は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、内外周端面ラップ工程を示す斜視図である。 図４は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、内周端面ポリッシュ工程を示す斜視図である。 図５は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、外周端面ポリッシュ工程を示す斜視図である。 図６は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、主面ポリッシュ工程を示す斜視図である。 図７は、本発明で用いられるラッピングマシーン又はポリッシングマシーンの別の構成例を示す斜視図である。

以下、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明を適用して製造される磁気記録媒体用ガラス基板は、中心孔を有する円盤状のガラス基板であり、磁気記録媒体は、このガラス基板の面上に、磁性層、保護層及び潤滑膜等を順次積層したものからなる。また、磁気記録再生装置（ＨＤＤ）では、この磁気記録媒体の中心部をスピンドルモータの回転軸に取り付けて、スピンドルモータにより回転駆動される磁気記録媒体の面上を磁気ヘッドが浮上走行しながら、磁気記録媒体に対して情報の書き込み又は読み出しを行う。

なお、磁気記録媒体用ガラス基板については、例えば、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―Ｒ_２Ｏ（Ｒは、アルカリ金属元素の中から選ばれる少なくとも１種以上を表す。）系化学強化ガラス、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―Ｌｉ_２Ｏ系ガラスセラミックス、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―ＭｇＯ―ＴｉＯ_２系ガラスセラミックスなどを用いることができる。その中でも特に、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―ＭｇＯ―ＣａＯ―Ｌｉ_２Ｏ―Ｎａ_２Ｏ―ＺｒＯ_２―Ｙ_２Ｏ_３―ＴｉＯ_２―Ａｓ_２Ｏ_３系化学強化ガラス、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―Ｌｉ_２Ｏ―Ｎａ_２Ｏ―ＺｒＯ_２―Ａｓ_２Ｏ_３系化学強化ガラス、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―ＭｇＯ―ＺｎＯ―Ｌｉ_２Ｏ―Ｐ_２Ｏ_５―ＺｒＯ_２―Ｋ_２Ｏ―Ｓｂ_２Ｏ_３系ガラスセラミックス、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―ＭｇＯ―ＣａＯ―ＢａＯ―ＴｉＯ_２―Ｐ_２Ｏ_５―Ａｓ_２Ｏ_３系ガラスセラミックス、ＳｉＯ_２―Ａｌ_２Ｏ_３―ＭｇＯ―ＣａＯ―ＳｒＯ―ＢａＯ―ＴｉＯ_２―ＺｒＯ_２―Ｂｉ_２Ｏ_３―Ｓｂ_２Ｏ_３系ガラスセラミックスなどを好適に用いることができる。さらに、例えば、二珪酸リチウム、ＳｉＯ_２系結晶（石英、クリストバライト、トリジマイト等）、コージェライト、エンスタタイト、チタン酸アルミニウムマグネシウム、スピネル系結晶（［Ｍｇ及び／又はＺｎ］Ａｌ_２Ｏ_４、［Ｍｇ及び／又はＺｎ］_２ＴｉＯ_４、並びにこれら２結晶間の固溶体）、フォルステライト、スポジューメン、並びにこれら結晶の固溶体などを結晶相として含有するガラスセラミックスが磁気記録媒体用ガラス基板として適している。

そして、この磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際は、先ず、大きな板状のガラス板からガラス基板を切り出す、又は、溶融ガラスから成形型を用いてガラス基板を直接プレス成形することにより、中心孔を有する円盤状のガラス基板を得る。

次に、得られたガラス基板の端面を除く表面（主面）に対して、ラップ(研削)加工とポリッシュ(研磨)加工とを施す。また、これらの工程の間には、ガラス基板の内外周の端面に対してラップ加工とポリッシュ加工とを施す工程を含む。なお、本発明では、ガラス基板の内外周端面に対する面取り加工を上記ラップ加工と同一工程で行うこともできる。

具体的に、本実施形態の例では、１次主面ラップ工程と、内外周端面ラップ工程と、内周端面ポリッシュ工程と、２次主面ラップ工程と、外周端面ポリッシュ工程と、１次主面ポリッシュ工程と、２次主面ポリッシュ工程とをこの順で行う。

このうち、１次主面ラップ工程では、図１に示すようなラッピングマシーン１０を用いて、ガラス基板Ｗの両主面（最終的に磁気記録媒体の記録面となる面）に１次ラップ加工を施す。すなわち、このラッピングマシーン１０は、上下一対の定盤１１，１２を備え、互いに逆向きに回転する定盤１１，１２の間で複数枚のガラス基板Ｗを挟み込みながら、これらガラス基板Ｗの両主面を定盤１１，１２に設けられた研削パッドにより研削する。

１次ラップ加工に用いる研削パッドは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ダイヤモンド砥粒が結合剤（ボンド）で固定されたダイヤモンドパッド２０Ａであり、さらに、そのラップ面２０ａには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部２１が複数並んで設けられている。また、このダイヤモンドパッド２０Ａは、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定された凸部２１を基材２２の表面に複数並べて形成されている。

ここで、１次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド２０Ａには、凸部２１の外形寸法Ｓが１．５〜５ｍｍ角、高さＴが０．２〜３ｍｍ、隣接する凸部２１の間の間隔Ｇが０．５〜３ｍｍの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド２０Ａを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面２０ａの凸部２１の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。

また、１次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド２０Ａは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が４〜１２μｍ、好ましくは６〜１２μｍであり、凸部２１におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜７０体積％の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは５〜４０体積％、更に好ましくは２０〜３０体積％の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド２０Ａの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂などの樹脂を用いることができる。

内外周端面ラップ工程では、図３に示すようなラッピングマシーン３０を用いて、ガラス基板Ｗの中心孔の内周端面及びガラス基板Ｗの外周端面に対してラップ加工を施す。すなわち、このラッピングマシーン３０は、内周砥石３１及び外周砥石３２を備え、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサＳを挟んで複数枚のガラス基板Ｗを積層した積層体Ｘを軸回りに回転させながら、各ガラス基板Ｗの中心孔に挿入された内周砥石３１と、各ガラス基板Ｗの外周に配置された外周砥石３２とで各ガラス基板Ｗを径方向に挟み込み、これら内周砥石３１及び外周砥石３２を積層体Ｘとは逆向きに回転させる。そして、内周砥石３１により各ガラス基板Ｗの内周端面を研削すると同時に、外周砥石３２により各ガラス基板Ｗの外周端面を研削する。

また、内周砥石３１及び外周砥石３２の表面は、軸方向に凸部と凹部とが交互に並ぶ波形形状を有しているため、各ガラス基板Ｗの内周端面及び外周端面を研削すると共に、各ガラス基板Ｗの両主面と内周端面及び外周端面との間のエッヂ部分（チャンファー面）に対して面取り加工を施すことが可能である。なお、ガラス基板Ｗの内外周端面に対するラップ加工は、１段階に限らず２段階（１次及び２次ラップ加工）とすることも可能である。

内周砥石３１及び外周砥石３２は、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたものからなる。また、結合剤としては、銅、銅合金、コバルト、炭化タングステン、ニッケルなどの金属を挙げることができる。内周砥石３１及び外周砥石３２に含まれるダイヤモンド砥粒は、平均粒径が４μｍ以上１２μｍ以下であることが好ましい。また、内周砥石３１及び外周砥石３２は、上記ダイヤモンド砥粒を５〜９５体積％の範囲で含有するものを用いることが好ましく、より好ましくは２０〜９０体積％の範囲である。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となる。一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。

内周端面ポリッシュ工程では、図４に示すようなポリッシングマシーン４０を用いて、ガラス基板Ｗの中心孔の内周端面に対してポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン４０は、内周研磨ブラシ４１を備え、上記積層体Ｘを軸回りに回転させると共に、各ガラス基板Ｗの中心孔に挿入された内周研磨ブラシ４１をガラス基板Ｗとは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作する。このとき、内周研磨ブラシ４１に研磨液を滴下する。そして、この内周研磨ブラシ４１により各ガラス基板Ｗの内周端面を研磨する。同時に、上記内外周端面ラップ工程において面取り加工が施された内周端面のエッヂ部分（チャンファー面）も研磨される。なお、研磨液については、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。

２次主面ラップ工程では、１次主面ラップ工程と同様に、上記図１に示すようなラッピングマシーン１０を用いて、ガラス基板Ｗの両主面に２次ラップ加工を施す。すなわち、互いに逆向きに回転する上下一対の定盤１１，１２の間で複数枚のガラス基板Ｗを挟み込みながら、これらガラス基板Ｗの両主面を定盤１１，１２に設けられた研削パッドにより研削する。

２次ラップ加工に用いる研削パッドは、上記図２（ａ），（ｂ）に示す研削パッド２０Ａと同様に、ダイヤモンド砥粒が結合剤（ボンド）で固定されたダイヤモンドパッド２０Ｂであり、さらに、そのラップ面２０ａには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部２１が複数並んで設けられている。また、このダイヤモンドパッド２０Ｂは、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定された凸部２１を基材２２の表面に複数並べて形成されている。

また、２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド２０Ｂには、上記図２（ａ），（ｂ）に示すダイヤモンドパッド２０Ａと同様に、凸部２１の外形寸法Ｓが１．５〜５ｍｍ角、高さＴが０．２〜３ｍｍ、隣接する凸部２１の間の間隔Ｇが０．５〜３ｍｍの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド２０Ｂを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面２０ａの凸部２１の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。

また、２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド２０Ｂは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が１〜５μｍ、好ましくは２〜５μｍであり、凸部２１におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜８０体積％の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは５０〜７０体積％の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド２０Ｂの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂などの樹脂を用いることができる。

外周端面ポリッシュ工程では、図５に示すようなポリッシングマシーン５０を用いて、ガラス基板Ｗの外周端面に対してポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン５０は、回転シャフト５１及び外周研磨ブラシ５２を備え、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサＳを挟んで複数枚のガラス基板Ｗを積層した積層体Ｘを、各ガラス基板Ｗの中心孔に挿入された回転シャフト５１によって軸回りに回転させると共に、各ガラス基板Ｗの外周端面に接触させた外周研磨ブラシ５２を積層体Ｘとは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作する。このとき、外周研磨ブラシ５２に研磨液を滴下する。そして、この外周研磨ブラシ５２により各ガラス基板Ｗの外周端面を研磨する。同時に、上記内外周端面ラップ工程において面取り加工が施された外周端面のエッヂ部分（チャンファー面）も研磨される。なお、研磨液については、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。

１次主面ポリッシュ工程では、図６に示すようなポリッシングマシーン６０を用いて、ガラス基板Ｗの両主面に１次ポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン６０は、上下一対の定盤６１，６２を備え、互いに逆向きに回転する定盤６１，６２の間で複数枚のガラス基板Ｗを挟み込みながら、これらガラス基板Ｗの両主面を定盤６１，６２に設けられた研磨パッドにより研磨する。

１次ポリッシュ加工に用いる研磨パッドは、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布である。また、この研磨パッドによりガラス基板Ｗの両主面を研磨（ポリッシング）する際は、ガラス基板Ｗに研磨液を滴下する。なお、研磨液については、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。

２次主面ポリッシュ工程では、１次主面ポリッシュ工程と同様に、上記図６に示すようなラッピングマシーン６０を用いて、ガラス基板Ｗの両主面に２次ポリッシュ加工を施す。すなわち、互いに逆向きに回転する定盤６１，６２の間で複数枚のガラス基板Ｗを挟み込みながら、これらガラス基板Ｗの両主面を定盤６１，６２に設けられた研磨パッドにより研磨する。

２次ポリッシュ加工に用いる研磨パッドは、例えばスエード状の軟質研磨布である。また、この研磨パッドによりガラス基板Ｗの両主面を研磨する際は、ガラス基板Ｗに研磨液を滴下する。なお、研磨液については、例えば酸化セリウム砥粒又はコロイダルシリカを水等の溶媒に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。

以上のようにして、ラップ加工及びポリッシュ加工が施されたガラス基板Ｗは、最終洗浄工程及び検査工程に送られる。そして、最終洗浄工程では、例えば超音波を併用した洗剤（薬品）による化学的洗浄などの方法を用いて、ガラス基板Ｗを洗浄し、上記工程において使用した研磨剤等の除去を行う。また、検査工程では、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板Ｗの表面（主面、端面及びチャンファー面）の傷やひずみの有無等の検査を行う。

本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法では、上述した１次ラップ加工及び２次ラップ加工において、上記図２（ａ），（ｂ）に示すようなダイヤモンドパッド２０Ａ，２０Ｂを用いることで、ラップ面２０ａの凸部２１の間から研削屑を円滑に排出しながら、ガラス基板Ｗの端面を除く表面を短時間で平滑に仕上げることが可能である。また、その後の１次主面ポリッシュ工程及び２次主面ポリッシュ工程での加工時間も短縮することが可能である。したがって、本発明によれば、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することが可能である。

本発明では、上述した１次ラップ加工及び２次ラップ加工で使用される研削液として、は市販のものを用いることができる。研削液としては、大別して、水性の研削液と油性の研削液とがある。水性の研削液は、純水、適量のアルコール、粘度調整剤としてのポリエチレングリコール、アミン、界面活性剤等を添加したものである。一方、油性の研削液は、オイル、極圧添加剤としてステアリン酸等を適量添加したものである。市販の研削液としては、例えば水性のSabrelube 9016（Chemetall社製）を用いることができる。

なお、本発明では、上述した１次ラップ加工及び２次ラップ加工で使用される研削液、並びに１次ポリッシュ加工及び２次ポリッシュ加工で使用される研磨液に、研磨助剤や防食剤を添加してもよい。

具体的に、研磨助剤は、少なくともスルホン酸基又はカルボン酸基を有する有機重合物を含むものであり、その中でもスルホン酸ナトリウム又はカルボン酸ナトリウムを有する平均分子量が４０００〜１００００の有機重合物を用いることが好ましい。これにより、上記工程においてガラス基板Ｗの表面をより平滑化することができる。

また、スルホン酸ナトリウム又はカルボン酸ナトリウムを含む有機重合物としては、例えば、ＧＥＲＯＰＯＮ ＳＣ／２１３(商品名／Ｒｈｏｄｉａ)、ＧＥＲＯＰＯＮ Ｔ／３６(商品名／Ｒｈｏｄｉａ)、ＧＥＲＯＰＯＮ ＴＡ／１０(商品名／Ｒｈｏｄｉａ)、ＧＥＲＯＰＯＮ ＴＡ／７２(商品名／Ｒｈｏｄｉａ)、ニューカルゲンＷＧ−５（商品名／竹本油脂（株））、アグリゾールＧ−２００（商品名／花王（株））、デモールＥＰパウダー（商品名／花王（株））、デモールＲＮＬ（商品名／花王（株））、イソバン６００−ＳＦ３５（商品名／（株）クラレ）、ポリスターＯＭ（商品名／日本油脂（株））、Ｓｏｋａｌａｎ ＣＰ９（商品名／ビーエーエスエフジャパン（株））、Ｓｏｋａｌａｎ ＰＡ−１５（商品名／ビーエーエスエフジャパン（株））、トキサノンＧＲ−３１Ａ（商品名／三洋化成工業（株））、ソルポール７２４８（商品名／東邦化学工業（株））、シャロールＡＮ−１０３Ｐ（商品名／第一工業製薬（株））、アロンＴ−４０（商品名／東亞合成化学工業（株））、パナカヤクＣＰ（商品名／日本化薬（株））、ディスロールＨ１２Ｃ（商品名／日本乳化剤（株））などを挙げることができる。また、研磨助剤としては、この中で特に、デモールＲＮＬ（商品名／花王（株））、ポリスターＯＭ（商品名／日本油脂（株））を用いることが好ましい。

また、このガラス基板Ｗを用いて作製される磁気記録媒体は、一般的に磁性層においてＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどの腐食しやすい物質を含んでいる。したがって、上述した研削液や研磨液に防食剤を添加することによって、磁性層の腐食を防止し、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を得ることが可能となる。

防食剤としては、ベンゾトリアゾール又はその誘導体を用いることが好ましい。また、ベンゾトリアゾールの誘導体としては、ベンゾトリアゾールの有する１個又は２個以上の水素原子を、例えば、カルボキシル基、メチル基、アミノ基、ヒドロキシル基等で置換したものなどを用いることができる。さらに、ベンゾトリアゾールの誘導体としては、４−カルボキシルベンゾトリアゾール又はその塩、７−カルボキシベンゾトリアゾール又はその塩、ベンゾトリアゾールブチルエステル、１−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、１−ヒドロキシベンゾトリアゾールなどを用いることができる。防食剤の添加量は、ダイヤモンドスラリーの使用時における総量に対して、１質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは０．００１〜０．１質量％である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した１次主面ラップ工程及び２次主面ラップ工程で用いられるラッピングマシーン１０及び１次主面ポリッシュ工程及び２次主面ポリッシュ工程で用いられるポリッシングマシーン５０については、例えば図７に示すように、上下一対の下定盤７１及び上定盤７２と、下定盤７１の上定盤７２と対向する面に配置された複数のキャリア７３とを備え、各キャリア７３に設けられた複数（本実施形態では３５つ。）の開口部７４にガラス基板（図示せず。）をセットし、これら複数のガラス基板の両主面を下定盤７１及び上定盤７２に設けられた研削パッドにより研削する又は研磨パッドにより研磨する構成とすることも可能である。

具体的に、下定盤７１及び上定盤７２は、それぞれの中心部に設けられた回転軸７１ａ，７２ａを駆動モータ（図示せず。）により回転駆動することで、互いの中心軸を一致させた状態で互いに逆向きに回転可能となっている。また、下定盤７１の上定盤７２と対向する面には、複数（本実施形態では５つ。）のキャリア７３を配置するための凹部７５が設けられている。

複数のキャリア７３は、例えばアラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂などを円盤状に形成したものからなる。そして、これら複数のキャリア７３は、凹部７５の内側において回転軸７１ａの周囲に並んで配置されている。また、各キャリア７３の外周部には、全周に亘って遊星ギア部７６が設けられている。一方、凹部７５の内周部には、各キャリア７３の遊星ギヤ７６と噛合された状態で、回転軸７１ａと共に回転する太陽ギア部７７と、凹部７５の外周部には、各キャリア７３の遊星ギヤ部７６と噛合される固定ギア部７８とが、それぞれ設けられている。

これにより、複数のキャリア７３は、回転軸７１ａと共に太陽ギア部７７が回転すると、太陽ギア部７７及び固定ギア部７８と遊星ギア部７６との噛合によって、凹部７５内で回転軸７１ａの周囲を当該回転軸７１ａと同一方向に回転（公転）しながら、互いの中心軸回りに回転軸７１ａとは逆方向に回転（自転）する、いわゆる遊星運動を行う。

したがって、上述したラッピングマシーン１０及びポリッシングマシーン５０では、上記構成を採用することにより、各キャリア７３の開口部７５に保持された複数のガラス基板を遊星運動させながら、その両主面を下定盤７１及び上定盤７２に設けられた研削パッドにより研削する又は研磨パッドにより研磨することが可能である。また、この構成の場合、ガラス基板に対する研削又は研磨をより精度良く、また迅速に行うことが可能である。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

（実施例１）
実施例１では、先ず、外径４８ｍｍ、中央孔１２ｍｍ、厚さ０．５６０ｍｍのガラス基板（オハラ社製、ＴＳ−１０ＳＸ）を用いた。

そして、このガラス基板に対して、１次主面ラップ工程と、内外周端面ラップ工程と、内周端面ポリッシュ工程と、２次主面ラップ工程と、外周端面ポリッシュ工程と、１次主面ポリッシュ工程と、２次主面ポリッシュ工程とをこの順で行った。

具体的に、１次主面ラップ工程では、上下一対の定盤を備えるラッピングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込みながら、これらガラス基板の両主面を定盤に設けられた研削パッドにより研削した。このとき、１次ラップ加工の研削パッドには、ダイヤモンドパッド（住友３Ｍ社製トライザクト（商品名））を使用した。このダイヤモンドパッドは、凸部の外形寸法が２．６ｍｍ角、高さが２ｍｍ、隣接する凸部の間の間隔が１ｍｍ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が９μｍであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約２０体積％であり、結合剤としてアクリル系樹脂を用いている。また、ラッピングマシーンには、４ウエイタイプ両面研磨機（浜井産業株式会社製１６Ｂ型）を用い、定盤の回転数を２５ｒｐｍ、加工圧力を１２０ｇ／ｃｍ^２として、１５分間研削を行った。研削液には、Sabrelube 9016（Chemetall社製）を水で１０倍に希釈して使用し、ガラス基板の片面あたりの研削量は約１００μｍとした。

内外周端面ラップ工程では、内周砥石及び外周砥石を備えるラッピングマシーンを用いて、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサを挟んで複数枚のガラス基板を積層した積層体を軸回りに回転させながら、各ガラス基板の中心孔に挿入された内周砥石と、各ガラス基板Ｗの外周に配置された外周砥石とで各ガラス基板を径方向に挟み込み、これら内周砥石及び外周砥石を積層体とは逆向きに回転させながら、内周砥石により各ガラス基板の内周端面を研削すると同時に、外周砥石により各ガラス基板の外周端面を研削した。このとき、内周砥石及び外周砥石には、平均粒径１０μｍのダイヤモンド砥粒を８０体積％含有し、結合剤として銅合金を用いた砥石を使用した。そして、内周砥石の回転数を１２００ｒｐｍ、外周砥石の回転数を６００ｒｐｍとして、３０秒間研削を行った。

内周端面ポリッシュ工程では、内周研磨ブラシを備えるポリッシングマシーンを用いて、内周研磨ブラシに研磨液を滴下しながら、上記積層体を軸回りに回転させると共に、各ガラス基板の中心孔に挿入された内周研磨ブラシをガラス基板とは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作することにより、各ガラス基板の内周端面を研磨した。このとき、内周研磨ブラシには、ナイロンブラシを用い、研磨液には、セリアスラリーを用いた。そして、内周研磨ブラシの回転数を３００ｒｐｍとして、１０分間研磨を行った。

２次主面ラップ工程では、上下一対の定盤を備えるラッピングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込みながら、これらガラス基板の両主面を定盤に設けられた研削パッドにより研削した。このとき、２次ラップ加工の研削パッドには、ダイヤモンドパッド（住友３Ｍ社製トライザクト（商品名））を使用した。このダイヤモンドパッドは、凸部の外形寸法が２．６ｍｍ角、高さが２ｍｍ、隣接する凸部の間の間隔が１ｍｍ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が４μｍであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約５０体積％であり、結合剤としてアクリル系樹脂を用いている。また、ラッピングマシーンには、４ウエイタイプ両面研磨機（浜井産業株式会社製１６Ｂ型）を用い、定盤の回転数を２５ｒｐｍ、加工圧力を１２０ｇ／ｃｍ^２として、１０分間研削を行った。研削液には、Sabrelube 9016（Chemetall社製）を水で１０倍に希釈して使用し、ガラス基板の片面あたりの研削量は約３０μｍとした。

外周端面ポリッシュ工程では、外周研磨ブラシを備えるポリッシングマシーンを用いて、外周研磨ブラシに研磨液を滴下しながら、再び互いの中心孔を一致させた状態でスペーサを挟んで複数枚のガラス基板を積層した積層体を、各ガラス基板の中心孔に挿入された回転シャフトによって軸回りに回転させると共に、各ガラス基板の外周端面に接触させた外周研磨ブラシを積層体とは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作することにより、各ガラス基板の外周端面を研磨した。このとき、外周研磨ブラシには、ナイロンブラシを用い、研磨液には、セリアスラリーを用いた。そして、外周研磨ブラシの回転数を３００ｒｐｍとして、１０分間研磨を行った。

１次主面ポリッシュ工程では、上下一対の定盤を備えるポリッシングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込み、ガラス基板に研磨液を滴下しながら、これらガラス基板の両主面を定盤に設けられた研磨パッドにより研磨した。このとき、１次ポリッシュ加工の研磨パッドには、スウエードタイプ（Ｆｉｌｗｅｌ製）を用い、研磨液には、市販のセリア系研磨材（東北金属化学株式会社製 ＳＨＯＲＯＸ、粒径１．０μｍ）に水に加え、セリア含有率が０．６質量％となるように調製した研磨スラリーを用いた。また、ラッピングマシーンには、４ウエイタイプ両面研磨機（浜井産業株式会社製１６Ｂ型）を用い、研磨液を８リットル／分で供給しながら、定盤の回転数を３０ｒｐｍ、加工圧力を１１０ｇ／ｃｍ^２として、４０分間研削を行った。ガラス基板の片面あたりの研削量は約１５μｍとした。

２次主面ポリッシュ工程では、上下一対の定盤を備えるポリッシングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込み、ガラス基板に研磨液を滴下しながら、これらガラス基板の両主面を定盤に設けられた研磨パッドにより研磨した。このとき、２次ポリッシュ加工の研磨パッドには、スウエードタイプ（Ｆｉｌｗｅｌ製）を用い、研磨液には、固形分含有率１２質量％のセリア研磨材含有溶液（平均粒子径０．５μｍ、昭和電工製ＳＨＯＲＯＸ）と及び固形分含有率４０質量％のシリカ研磨材溶液（平均粒子径０．０８μｍ、フジミ製Ｃｏｍｐｏｌ）とを水に加え、セリア含有率が０．６質量％、シリカ含有率が０．２質量％となるように調製した研磨スラリーを用いた。また、ラッピングマシーンには、４ウエイタイプ両面研磨機（浜井産業株式会社製１６Ｂ型）を用い、研磨液を７リットル／分で供給しながら、定盤の回転数を２５ｒｐｍ、加工圧力を１１０ｇ／ｃｍ^２として、３０分間研削を行った。ガラス基板の片面あたりの研削量は約２μｍとした。

そして、得られたガラス基板に対して超音波を併用したアニオン性界面活性剤による化学的洗浄と、純水による洗浄を行い、実施例１の磁気記録媒体用ガラス基板を得た。

（比較例１）
比較例１では、上記１次主面ラップ工程において、上下一対の定盤を備えるラッピングマシーンを用い、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込み、ガラス基板に研削液を滴下しながら、これらガラス基板の両主面を定盤に設けられた研削パッドにより研削した。このとき、１次ラップ加工の研削パッドには、平均粒径９μｍのダイヤモンド砥粒を用いたレジンボンドダイヤモンドラップ盤を用い、研削液には、水を用いた。なお、１次ラップ加工に用いたラップ盤は、研削面の全面にダイヤモンド粒が結合剤を介してボンディングされており、その表面は平坦である。また、ダイヤモンド砥粒の含有量は約２０体積％であり、結合剤としてポリウレタン系樹脂を用いている。

ラッピングマシーンには、４ウエイタイプ両面研磨機（浜井産業株式会社製１６Ｂ型）を用い、定盤に研削液を供給しながら、定盤の回転数を２５ｒｐｍ、加工圧力を１２０ｇ／ｃｍ^２として、１５分間研削を行った。それ以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板の製造を行った。

（実施例２）
実施例２では、上記実施例１の１次主面ラップ工程において、研削パッドとしてメタルボンドのダイヤモンドパッドを用いた。このダイヤモンドパッドは、ポリウレタン系樹脂製の基材に、無電解ニッケルめっきによって、ダイヤモンド砥粒を固着したものであり、凸部の外形寸法が２．６ｍｍ角、高さが２ｍｍ、隣接する凸部の間の間隔が１ｍｍ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が９μｍであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約２０体積％である。そして、それ以外の製造条件は、上記実施例１と同様にした。

（実施例３）
実施例３では、上記実施例１の２次主面ラップ工程において、研削パッドとしてメタルボンドのダイヤモンドパッドを用いた。このダイヤモンドパッドは、ポリウレタン系樹脂製の基材に、無電解ニッケルめっきによって、ダイヤモンド砥粒を固着したものであり、凸部の外形寸法が２．６ｍｍ角、高さが２ｍｍ、隣接する凸部の間の間隔が１ｍｍ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が４μｍであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約５０体積％である。それ以外の製造条件は、上記実施例１と同様にした。

そして、これら実施例１〜３及び比較例１の各磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａを測定した。なお、表面粗さＲａの測定には、原子間力顕微鏡（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製Ｄ３０００）を用いた。

その結果、実施例１の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａは、０．３ｎｍであり、実施例２の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａは、０．４ｎｍであり、実施例３の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａは、０．６ｎｍであった。一方、比較例１の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａは、０．９ｎｍであった。
また、実施例２は、実施例１よりもうねりが５％ほど悪化したものの、実施例３は、実施例１と同等のうねりであり、実施例１〜３は、何れも比較例１よりもうねりが小さかった。
以上のように、実施例１〜３では、比較例１よりも表面の平滑性が高いガラス基板（磁気記録媒体用ガラス基板）を製造することができた。

なお、上記実施例２，３では、１次又は２次ラップ加工用の研削パッドとして、上述した結合剤に無電解ニッケルめっきを用いたメタルボンドのダイヤモンドパッドを使用している。このメタルボンドのダイヤモンドパッドでは、ダイヤモンド砥粒の保持力が高まり、パッドの長寿命化が期待される。しかしながら、上記実施例２では、１次ラップ加工にメタルボンドのダイヤモンドパッドを用いることによって、ダイヤモンド砥粒の保持力が高まるものの、ダイヤモンド砥粒の目つぶれが発生して、上記実施例１よりもパッドの研磨能力が若干低下する結果となった。一方、上記実施例３では、２次ラップ加工にメタルボンドのダイヤモンドパッドを用いたが、ダイヤモンド砥粒の含有量が高いため、このダイヤモンド砥粒の保持力がさほど高まらず、上記実施例１よりもパッドの研磨能力が若干低下する結果となった。これに対して、上記実施例１では、結合剤に樹脂を用いたダイヤモンドパッドを使用しており、上記メタルボンドのダイヤモンドパッドよりも弾性力を有することで、上記実施例２，３の場合よりも良好な表面粗さＲａを有するガラス基板が得られた。

１０…ラッピングマシーン １１，１２…定盤 ２０Ａ，２０Ｂ…ダイヤモンドパッド ２０ａ…ラップ面 ２１…凸部 ２２…基材 ３０…ラッピングマシーン ３１…内周砥石 ３２…外周砥石 ４０…ポリッシングマシーン ４１…内周研磨ブラシ ５０…ポリッシングマシーン ５１…回転シャフト ５２…外周研磨ブラシ ６０…ポリッシングマシーン ６１，６２…定盤 ７１…下定盤 ７２…上定盤 ７３…キャリア ７４…開口部 ７５…凹部 ７６…遊星ギア部 ７７…太陽ギア部 ７８…固定ギア部 Ｗ…ガラス基板 Ｘ…積層体 Ｓ…スペーサ

Claims (2)

1. 少なくともガラス基板の端面を除く表面に１次ラップ加工を施す工程と２次ラップ加工を施す工程とを含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
   前記１次ラップ加工及び２次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用い、このダイヤモンドパッドのラップ面は、平坦な頂部を有するタイル状の凸部が複数並んで設けられた構造を有し、
   前記１次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が４〜１２μｍであり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜７０体積％であり、
   前記２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が１〜５μｍであり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が５〜８０体積％である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。
2. 前記１次ラップ加工及び２次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記凸部の外形寸法が１．５〜５ｍｍ角、高さが０．２〜３ｍｍであり、隣接する凸部の間の間隔が０．５〜３ｍｍであ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。

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