JP2013025829A - 磁気記録媒体用ガラス素板および磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中央部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板を形成するためのガラス素板であって、少なくとも一方の主平面に、樹脂を含有する保護膜を有する磁気記録媒体用ガラス素板である。磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、磁気記録媒体用ガラス素板準備工程と、前記ガラス素板を中央部に円孔を有する円盤形状のガラス基板に加工する形状付与工程と、前記ガラス基板の主平面を研磨する主平面研磨工程と、前記ガラス基板の洗浄工程とを有し、前記磁気記録媒体用ガラス素板準備工程は、ガラス素板の少なくとも一方の主平面に樹脂を含有する保護膜を形成し、磁気記録媒体用ガラス素板とする保護膜形成工程を有する。
【選択図】図2
Description
なお、本明細書において、保護膜形成前のガラス板を「ガラス素板」と記載する。そして、この「ガラス素板」の主平面に保護膜が形成された構造のものを、「磁気記録媒体用ガラス素板」とし、「ガラス素板」と「磁気記録媒体用ガラス素板」とは区別して記載する。
本発明の磁気記録媒体用ガラス素板は、中央部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板を製造するためのガラス素板である。
まず、本発明の磁気記録媒体用ガラス素板を用いて製造される磁気記録媒体用ガラス基板の一例を、図1に示す。図1に示す磁気記録媒体用ガラス基板10は、中央部に円形の貫通孔である円孔11を有する円盤形状を有し、円孔11の内壁面である内周側面101と、外周側面102、および上下1対の主平面103からなる円盤形状を有している。そして、内周側面101および外周側面102と上下両方の主平面103との交差部に、それぞれ面取り部104(内周面取り部および外周面取り部)が形成されている。
保護膜22を形成するための好ましい樹脂材料と保護膜22の形成方法については、後述する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の項で説明する。
本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は、
(1)磁気記録媒体用ガラス素板準備工程と、
(2)形状付与工程と、
(3)端面研磨工程と、
(4)保護膜除去工程と、
(5)主平面研磨工程と、
(6)洗浄工程と、を有している。そして、(1)磁気記録媒体用ガラス素板準備工程は、ガラス素板の少なくとも一方の主平面に、樹脂を含有する保護膜を形成する保護膜形成工程(1a)を有することを特徴とする。
以下、各工程について説明する。
(1)磁気記録媒体用ガラス素板準備工程は、主平面と側面とを有し、少なくとも一方の主平面に樹脂を含有する保護膜を有するガラス素板、すなわち磁気記録媒体用ガラス素板を準備する工程であり、ガラス素板の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程(1a)と、表面に保護膜が形成されたガラス素板を所定の大きさに切断する切断工程(1b)を有する。
保護膜形成工程においては、ガラス素板の少なくとも一方の主平面に樹脂を含有する保護膜を形成する。保護膜の形成は、ガラス素板の一方の主平面でもよいが、両方の主平面に保護膜を形成することが好ましい。
なお、前記した硬化型樹脂は、熱、光により硬化可能な樹脂であり、本発明における保護膜は、実際にはそのような硬化型樹脂の硬化物により構成されるが、本明細書においては、保護膜を構成する樹脂で硬化後のもの(樹脂硬化物)を「硬化樹脂」とも記載し、そのような「硬化樹脂」を形成するための樹脂材料(硬化性樹脂を含有する組成物)を「硬化性樹脂組成物」とも記載するものとする。
・高分子中空微小球コンポジットハイブリッド中空微小球
…………マツモトマイクロスフェアーMFLシリーズ(松本油脂製薬(株)製)
・高分子中空微小球コンポジット(外殻熱可塑性樹脂+内部脂肪族炭化水素発泡剤)
…………クレハマイクロスフェアー((株)クレハ製)
・熱膨張性マイクロカプセル(熱可塑性高分子外殻+低沸点炭化水素内核)
…………マツモトマイクロスフェアーF、FNシリーズ(松本油脂製薬(株)製)
・熱膨張性マイクロカプセル(外殻樹脂に発泡剤(液状の炭化水素)を内包)
…………EXPANCEL(日本フィライト(株)製)
・マイクロビーズ(ポリメタクリル酸メチルからなる微粒子)
…………マツモトマイクロスフェアーMシリーズ(松本油脂製薬(株)製)
・マイクロビーズ(架橋ポリアクリル酸アルキルからなるゴム状弾性を有する微粒子)
…………マツモトマイクロスフェアーSシリーズ(松本油脂製薬(株)製)
・親水性マイクロビーズ(アクリル系ポリマー微粒子)
・微小樹脂ビーズ(アクリルビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリプロピレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ポリスチレンビーズ)
凸版印刷(活版印刷)、凹版印刷(グラビア印刷)、平版印刷(オフセット印刷)、孔版印刷(スクリーン印刷)などの版式を用いて、あるいはインクジェット方式を用いて、液状の硬化性樹脂組成物を所定の形状に印刷する。
刷毛塗り、ローラー塗り、吹付塗装(スプレー、エアレススプレー)、ロールコーターなどにより、ガラス素板の主平面に所定の平面形状(例えば、ドーナツ形状)の塗布層を形成する。
例えば、光硬化性樹脂を主成分とする液状の樹脂組成物の硬化は、図4に示すように、行うことができる。すなわち、印刷層等41が形成されたガラス素板42を、コンベアベルト43により連続的に移動させながら、可視光源44からの光を印刷層等41に照射して硬化させる方式を採ることができる。
(1b)切断工程では、主平面に所定の形状(例えば、ドーナツ形状)の保護膜が形成されたガラス素板を、保護膜の外周を囲むように所定の形状およびサイズに切断し、所定の平面形状(例えば正方形等の矩形の平面形状、または円盤形状)を有する小板とする。この切断工程(1b)は、保護膜形成工程(1a)の前に行ってもよい。すなわち、大サイズのガラス素板を、磁気記録媒体用ガラス基板の1枚に相当する大きさの小板に切断した後に、小板の一枚毎に前記ドーナツ形等の平面形状を有する保護膜を形成してもよい。または、プレス成型により円盤形状もしくはドーナツ形状に成型したガラス素板に対して、一枚ごとに、前記ドーナツ形状等の平面形状を有する保護膜を形成してもよい。こうして、所定の形状および大きさを有し、かつ少なくとも一方の主平面に保護膜を有する磁気記録媒体用ガラス素板が得られる。
(1c)第1の主平面研削工程においては、ガラス素板の上下両主平面、または、保護膜形成工程(1a)の前に設けられた切断工程(1b)で所定の大きさおよび形状に切断されたガラス素板の主平面を、研削する。この主平面研削では、両面研削装置または片面研削装置により、遊離砥粒を用いた遊離砥粒研削、または固定砥粒工具を用いた固定砥粒研削を行う。遊離砥粒および固定砥粒としては、平均粒子径が後述する第2の主平面研削工程で使用する砥粒の平均粒子径よりも大きいダイヤモンド粒子、アルミナ粒子、炭化ケイ素粒子等を使用することができる。
(2)形状付与工程は、所定の大きさを有する平面形状を有し、少なくとも一方の主平面に保護膜を有する磁気記録媒体用ガラス素板を、中央部に円孔を有する円盤形状のガラス基板に加工する工程であり、(2a)円形加工工程と(2b)面取り工程を有する。なお、保護膜形成工程(1a)後に切断工程(1b)を行うフローでは、切断工程(1b)を(2)形状付与工程に入れることもできる。
(2a)円形加工工程では、前記磁気記録媒体用ガラス素板を円形に切り出すとともに、中央部に円孔(円形の貫通孔)を形成する。
(2b)面取り工程
(2b)面取り工程では、円形加工されたガラス基板の内周側面と上下両方の主平面との交差部、および外周側面と上下両方の主平面との交差部にそれぞれ面取り加工を行い、内周面取り部および外周面取り部を形成する。
(3)端面研磨工程では、ガラス基板の円形加工および面取り加工の際に生じたキズ等を除去するとともに、面取り加工で端面に形成された凸凹の研削面を平滑化し、端面の粗さを低減するために、内周端面(内周側面および内周面取り部)と外周端面(外周側面および外周面取り部)の研磨を行う。端面研磨後に内周端面のエッチングを行うこともできる。
保護膜除去工程では、ガラス基板の主平面の保護膜を、後述する(5)主平面研磨工程の前に除去する。保護膜の除去は、保護膜を直接剥がし取る方法や、水、温水、または有機溶剤等に浸漬して保護膜を剥離または溶解することにより行う。また、(5)主平面研磨工程の前に主平面を研削する工程(第2の主平面研削工程)を設け、この工程で保護膜を研削して除去してもよい。なお、水、温水または有機溶剤等により保護膜を剥離した後、さらに前記第2の主平面研削工程を行ってもよい。さらに、このような(4)保護膜除去工程を省くこともできる。すなわち、(5)主平面研磨工程における研磨速度は低下するが、保護膜が付いたままのガラス基板に対して主平面研磨を行うことも可能である。
(4a)保護膜剥離工程では、ガラス基板を水、温水または有機溶剤等の剥離性または溶解性の溶媒に浸漬し、保護膜を構成する樹脂を軟化・膨潤・溶解させることにより保護膜をガラス基板から剥離し、または溶解して除去する。剥離性溶媒は、保護膜を構成する樹脂の種類に合わせて選択することができる。また、ガラス基板を水、温水または有機溶剤等の剥離性または溶解性の溶媒中に浸漬した際に、超音波を照射してもよい。
(4b)第2の主平面研削工程においては、ガラス基板の平坦度や板厚を調整する。また、ガラス基板の主平面を研削することで、主平面に形成された保護膜を削り落してもよい。第2の主平面研削では、両面研削装置または片面研削装置により、遊離砥粒を用いた遊離砥粒研削、または固定砥粒工具を用いた固定砥粒研削を行う。遊離砥粒および固定砥粒としては、例えば平均粒子径が0.5〜10μmのダイヤモンド粒子、アルミナ粒子、炭化ケイ素粒子等を使用することができる。
磁気記録媒体用ガラス基板の製造において、主平面の研磨は、円形加工や面取り加工、主平面の研削等の際に生じたキズ等を除去し、凹凸を平滑化して鏡面とする目的で行われる。(5)主平面研磨工程では、砥粒を含有する研磨液と発泡樹脂製の研磨パッド(硬質研磨パッドまたは軟質研磨パッド)とを使用し、両面研磨装置により上下両主平面の研磨を行うことが好ましい。
(6)洗浄工程では、主平面が研磨されたガラス基板に対して、例えば、洗剤を用いたスクラブ洗浄を行った後、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄を順次行う。洗浄後は、乾燥を実施する。乾燥方法としては、例えばイソプロピルアルコール蒸気による蒸気乾燥、温風による温水温風乾燥、スピン乾燥等がある。こうして得られた磁気記録媒体用ガラス基板の上に、磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。
フロート法で成形されたSiO2を主成分とする板厚0.7mmのガラス素板を、図5に示す例1のフローチャートに従って加工し、磁気記録媒体用ガラス基板を製造した。例1のフローチャートにおける各工程の詳細を、以下に示す。
両面研削装置により、平均粒子径が20μmのダイヤモンド砥粒を含む固定砥粒工具を使用し、ガラス素板の両主平面の研削を行った。研削加工量(深さ)は両面で25μm(0.025mm)であった。
ガラス素板の両主平面に、図3に示す浸透スタンプ式の印刷装置を用いて、可視光硬化型樹脂(アーデル社製、製品:クリアプレストCP3722)を中央部に円形の穴部を有する円環形状(ドーナツ形状)に印刷した。その後、可視光を10分間程度照射して印刷層を硬化させ、膜厚100μm(0.1mm)の保護膜を形成した。
両主平面にドーナツ形状の保護膜が形成された磁気記録媒体用ガラス素板を、保護膜の外周を4辺で囲むように切断し、縦横75mmの正方形の平面形状を有する角板とした。こうして両主平面に保護膜を有する磁気記録媒体用ガラス素板を得た。
前記角板を、最終的に外径65mm、内径20mmの磁気記録媒体用ガラス基板用に、円形の外周に沿って切り出すとともに中央部に円孔を形成した。
中央部に円孔を有する円盤形状に加工されたガラス基板の内周側面および外周側面を、最終的に面取り幅0.15mm、面取り角度45°の磁気記録媒体用ガラス基板が得られるように面取り加工した。
面取り加工されたガラス基板の外周端面(外周側面および外周面取り部)と内周端面(内周側面および内周面取り部)を、平均粒子径が1.3μmの酸化セリウム砥粒を含む研磨液と研磨ブラシを用いて研磨した。外周端面の研磨、次いで内周端面の研磨の順で研磨を行った。研磨量(深さ)は外周端面、内周端面ともに12μm(0.012mm)であった。
端面研磨後のガラス基板の内周面をフッ酸−硝酸混酸水溶液にてエッチングした。そして、内周端面の加工キズの先端部を鈍化させた。
ガラス基板を60℃の温水に浸漬し、保護膜を剥離した。
保護膜を剥離した後のガラス基板の主平面を、両面研削装置により、平均粒子径が3μmのダイヤモンド砥粒を含む固定砥粒工具を使用して研削した。研削加工量(深さ)は両面で20μm(0.02mm)であった。
両面研磨装置を用いて、ガラス基板の主平面を研磨した。研磨は、一次研磨と仕上げ研磨の2段研磨とし、一次研磨では平均粒子径が0.8μmの酸化セリウム砥粒を含む研磨液とスウェードパッドを使用し、仕上げ研磨では平均粒子径が20nmのシリカ砥粒を含む研磨液とスウェードパッドを使用してそれぞれ行った。研磨量(深さ)は、一次研磨と仕上げ研磨の研磨量を合わせて両面で20μm(0.02mm)であった。
主平面研磨後のガラス基板に、スクラブ洗浄、超音波洗浄を順次行い、イソプロピルアルにより蒸気乾燥した。こうして外径65mm、内径20mm、板厚0.635mmの磁気記録媒体用ガラス基板を得た。
フロート法で成形されたSiO2を主成分とする板厚0.7mmのガラス素板を、図5〜図8に示す各フローチャートに従って加工し、外径65mm、内径20mm、板厚0.635mmの磁気記録媒体用ガラス基板を得た。例2〜例10の各フローチャートは、例1におけるフローと工程順だけが変えられており、各工程は例1と同じ条件で行った。なお、例3,4および例8,9における主平面固定砥粒研削工程は、例1における第2の主平面固定砥粒研削工程と同様にして行った。
フロート法で成形されたSiO2を主成分とする板厚1.27mmのガラス素板を、図8に示す例11のフローチャートに従って加工し、外径65mm、内径20mm、板厚0.635mmの磁気記録媒体用ガラス基板を得た。なお、例11において、第1の主平面固定砥粒研削工程(S101)における研削加工量(深さ)は両面で365μm(0.365mm)、第2の主平面固定砥粒研削工程(S109)における研削加工量(深さ)は両面で250μm(0.25mm)、主平面研磨工程(S110)における研磨量(深さ)は両面で20μm(0.02mm)とし、その他の工程は例1と同じ条件で行った。
目視によるキズ欠陥率
=(目視によりキズが発見されたガラス基板枚数(枚)/目視検査した基板枚数(枚))×100
目視による相対キズ欠陥率(%)
=(各実施例の目視によるキズ欠陥率/比較例の目視によるキズ欠陥率)×100
AOIによるキズ欠陥率
=(AOIによりキズが発見されたガラス基板枚数(枚)/AOI検査した基板枚数(枚))×100
AOIによる相対キズ欠陥率(%)
=(各実施例のAOIによるキズ欠陥率/比較例のAOIによるキズ欠陥率)×100
こうして算出されたAOIによる相対キズ欠陥率の値を表1に示す。
Claims (9)
- 中央部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板を形成するための、主平面と側面とを有するガラス素板であって、
少なくとも一方の主平面に、樹脂を含有する保護膜を有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス素板。 - 前記保護膜は、中央部に円形の穴部を有する円環形の平面形状を有する請求項1に記載の磁気記録媒体用ガラス素板。
- 前記保護膜は、0.01mm〜0.5mmの膜厚を有する請求項1または2に記載の磁気記録媒体用ガラス素板。
- 主平面と側面とを有する磁気記録媒体用ガラス素板を準備する磁気記録媒体用ガラス素板準備工程と、
前記磁気記録媒体用ガラス素板を、中央部に円孔を有する円盤形状のガラス基板に加工する形状付与工程と、
前記ガラス基板の主平面を研磨する主平面研磨工程と、
前記ガラス基板の洗浄工程と
を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記磁気記録媒体用ガラス素板準備工程は、ガラス素板の少なくとも一方の主平面に、樹脂を含有する保護膜を形成して磁気記録媒体用ガラス素板とする保護膜形成工程を有す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。 - 前記保護膜形成工程は、前記ガラス素板の少なくとも一方の主平面に液状の硬化性樹脂を含有する組成物を印刷または塗布する工程と、該印刷層または塗布層を硬化させる工程とを有する請求項4に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記保護膜形成工程は、前記ガラス素板の少なくとも一方の主平面に樹脂を含有する保護膜を貼り合わせる工程を有する請求項4に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記保護膜形成工程で形成された前記保護膜は、中央部に円形の穴部を有する円環形の平面形状を有する請求項4〜6のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記保護膜形成工程で形成された前記保護膜は、0.01mm〜0.5mmの膜厚を有する請求項4〜7のいずれか1項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記形状付与工程と前記主平面研磨工程との間に、前記保護膜を除去する保護膜除去工程を有する請求項4〜8のいずれか1項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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