JP3156265U - 研磨用ブラシ、ブラシ調整用治具、磁気ディスク用ガラス基板、および磁気ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】端面の研磨量を減らし、面取部の研磨量を増やすことにより、隣接した面取部により形成される溝の奥まで確実に鏡面研磨し、かつ面取部角度を規格内に納めることのできる研磨用ブラシ、およびブラシ調整用治具、磁気ディスク用ガラス基板、および磁気ディスクを提供することを目的としている。【解決手段】端面１０に面取部１２と側壁部１１とを形成したガラス基板１を複数枚積層し、該端面を研磨するための調整ブラシ４であって、外形が略円柱状であり、かつ外周面が研磨面であり、ブラシを形成する繊維４０が、毛先に向かって径が小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、磁気ディスク用ガラス基板の端面を研磨するための研磨用ブラシ、ブラシ調整用治具、磁気ディスク用ガラス基板、および磁気ディスクに関する。

近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体のひとつであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。

また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が１０ｎｍ程度にまで狭くなってきている。このような磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドには固有の障害としてサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸或いは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱されることにより、読み出しエラーを生じる障害である。従って磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度および平坦度が求められる。また塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると凸部が形成されてしまうため、ガラス基板には、凹凸をなくすことによる発塵の防止、異物の除去する高度な洗浄が求められている。

さらに近年は、携帯機器に大容量の磁気記録媒体を搭載すべく、基板のサイズは縮小化の傾向がある。このため従来の３．５インチ基板や２．５インチ基板から、１．８インチ基板、１インチ基板、もしくはさらに小さな基板が求められるようになってきている。基板が小さくなれば許容される寸法誤差も小さくなり、さらに精密な外形加工が求められている。

上記のような状況において、従来からも、基板端面の平滑性についての重要性が認められていた。特許文献１（特開平１０−１５４３２１号公報）には、基板の端面に形成された面取部および側壁部の表面性状が粗いとパーティクルの発生および吸着を招き、該パーティクルが基板主表面に付着することにより凸部形成の原因となると説明している（段落００１０）。そして特許文献１では、端面を鏡面に到るまで平滑に研磨することにより、上記問題を解決できるとしている。

特開平１０−１５４３２１号公報

図８は基板の端面研磨装置を説明する図である。ガラス基板１は、これより前のフォーミング工程において面取り加工され、既に端面１０に側壁部１１と面取部１２とが形成されている。

図に示すように、ガラス基板１は、複数枚が積層されて円柱状に保持されている。研磨用ブラシ２はナイロン製の繊維からなり、外形が略円柱状であり、かつ外周面が研磨面となっている。これらガラス基板１および研磨用ブラシ２の回転軸は略平行であって、同じ方向（図ではＣＣＷ：反時計回り）に回転させることにより、接点において対向する方向に移動する。またガラス基板１と研磨用ブラシ２の接点にはノズル３が近接されており、スラリー（研磨材）が供給される。

ここで、図９（ａ）に示すように、隣接した面取部１２により形成される溝の奥１２ａまで研磨が行き届かず、鏡面研磨が不十分となる場合がある。これは、研磨用ブラシ２の繊維２０が溝の奥まで届きにくいためと考えられる。鏡面研磨が不十分であると、発塵やパーティクルの発生および吸着を防止するという効果が少なくなり、サーマルアスペリティの発生の原因となってしまうおそれがある。そこで面取部１２を十分に研磨しようと思うと、ガラス基板１に対する研磨用ブラシ２の加圧力を大きくし、もしくは長時間研磨する必要がある。しかしこれでは加工レート（研磨量）が不安定であり、品質にばらつきが生じてしまうおそれがある。

また、ガラス基板の面取部角度αは、最終的に４０°＜α＜５０°の範囲内にあることが要求されている。従来は、１インチ基板の端面研磨後の面取部角度の平均を測定すると、４８〜４９°であり、一部は５０°以上となって規格外となっていた。この規格を外れると不良品となり、不良品が多いと歩留まりの低下となって、生産コストの上昇を招くおそれがある。

ここでフォーミング工程で用いられる端面研削用のダイヤモンド砥石は、面取部の角度が４５°になるように調整されている。ダイヤモンド砥石は硬いため変形するおそれはなく、フォーミング工程が終わった段階では、面取部は平均的に４５°となっているはずである。一方、端面研磨工程において用いる研磨用ブラシ２は、ナイロン繊維が柔軟であるため、ダイヤモンド砥石とは異なり、面取部の角度を制御することができない。

面取部角度αが大きくなってしまう原因としては、図９（ｂ）に示すように、面取部１２を奥まで鏡面研磨するために十分に研磨した結果、側壁部１１が多く研磨されてしまうためと考えられる。すなわち、研磨を控えめにすれば面取部１２の鏡面仕上げが不十分となり、研磨を十分に行えば面取部角度αが規格外となってしまうのである。いずれの場合も製品としては不適格であって、歩留まりの低迷が課題となっていた。

そこで本考案は、端面の研磨量を減らし、面取部の研磨量を増やすことにより、隣接した面取部により形成される溝の奥まで確実に鏡面研磨し、かつ面取部角度を規格内に納めることのできる研磨用ブラシ、およびブラシ調整用治具、磁気ディスク用ガラス基板、および磁気ディスクを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本考案に係る研磨用ブラシの代表的な構成は、端面に面取部と側壁部とを形成したガラス基板を複数枚積層し、該端面を研磨するための研磨用ブラシであって、外形が略円柱状であり、かつ外周面が研磨面であり、ブラシを形成する繊維が、毛先に向かって径が小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。これにより、隣接した面取部により形成される溝に研磨用ブラシの毛先が容易に入り込み、その奥まで確実に鏡面研磨することができる。また基板端面の側壁部を必要以上に研磨してしまうことがないため、面取部角度も規格内に納めることができる。

繊維の毛先に向かって径が小さくなる部分の略三角形を成す断面の断面積の平均が、０．１５６ｍｍ^２〜０．３１１ｍｍ^２であることが好ましい。換言すれば、繊維の毛先に向かって径が小さくなる部分の断面の略三角形の底辺と高さの比が、７．７８０〜１５．５５５となるような角度で尖っていることが好ましい。また、繊維がナイロンからなり、また直径が約０．２ｍｍであることが好ましい。かかる場合に、特に効果を得ることができる。

磁気ディスク用ガラス基板は、アルミノシリケートガラスからなることでもよい。かかる場合に、磁気ディスク用として良好なガラス基板を得ることができる。

研磨用ブラシは、１インチ型ハードディスクドライブ、または、１インチ型ハードディスクドライブよりも小径の磁気ディスクを用いるハードディスクドライブに搭載する磁気ディスク用のガラス基板を研磨することでもよい。基板が小さくなるに連れて面取部が深くなるために、特に本考案は有効である。

また本考案に係るブラシ調整用治具の代表的な構成は、上記研磨用ブラシの毛先を調整するための治具であって、治具は略円柱状であり、かつ外周面に円周方向の多数の溝を配列しており、研磨用ブラシと軸を平行にして相対的に回転させて研磨することにより、該研磨用ブラシの繊維の毛先を摩耗させ、繊維の径を毛先に向かって小さくさせることを特徴とする。上記の如く構成することにより、迅速かつ効率的に研磨用ブラシを調整することができる。

溝は断面が略Ｖ字型であって、ピッチが２ｍｍ、深さが１．７３ｍｍ、開口角度が約６０°であることが好ましい。これにより所望の毛先に調整することができる。また、アルミニウムを主材料とすることにより、耐久性を兼ね備えることができる。

調整は、ガラス基板の研磨装置に、積層したガラス基板に代えてブラシ調整用治具を装着し、研磨用ブラシを調整することでよい。これにより専用の装置を用いることなく調整を行うことができる。

本考案に係る磁気ディスク用ガラス基板の代表的な構成は、端面に面取部と側壁部とを形成したガラス基板を複数枚積層し、端面を、毛先に向かって径が小さくなる繊維からなる研磨用ブラシを用いて研磨したことを特徴とする。上記の研磨用ブラシを用いれば、隣接した面取部により形成される溝に研磨用ブラシの毛先が容易に入り込み、その奥まで確実に鏡面研磨することができる。また基板端面の側壁部を必要以上に研磨してしまうことがないため、面取部角度も規格内に納められたガラス基板とすることができる。

磁気ディスク用ガラス基板は、アルミノシリケートガラスからなるものでもよい。かかる場合に、磁気ディスク用として良好なガラス基板を得ることができる。

本考案に係る磁気ディスクの代表的な構成は、上記磁気ディスク用ガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成したことを特徴とする。これにより、極めて高度な平滑度および平坦度を備えた磁気ディスクを提供することができる。

本考案によれば、隣接した面取部により形成される溝の奥まで確実に鏡面研磨し、かつ面取部角度を規格内に納めることができる。従って歩留まりを向上させて生産コストの低減化を図れると共に、パーティクルが減少して高清浄なガラス基板、ひいては平滑度の高い磁気ディスクを得ることができる。

ガラス基板の端面を研磨する様子を説明する図である。 面取部角度αと電子顕微鏡による表面性状を説明する図である。 毛先の形状について説明する図である。 ブラシ調整用治具の構成を説明する図である。 調整ブラシの調整時間を検討した図である。 調整ブラシの摩耗した毛先を説明する図である。 表面性状とランク分けを説明する図である。 基板の端面研磨装置を説明する図である。 従来の端面研磨の様子を説明する要部拡大図である。

本考案に係る研磨用ブラシ、ブラシ調整用治具、磁気ディスク用ガラス基板、および磁気ディスクについて、図を用いて説明する。上記背景技術と説明が重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。なお本実施形態においては考案の理解を容易とするために具体的な数値を挙げて説明するが、本考案はこれに限定されるものではない。

上記背景技術において図８を用いて説明した如く、従来は、隣接した面取部１２により形成される溝の奥の研磨が不十分となったり、もしくは側壁部１１が多く研磨されて面取部角度αが大きくなってしまったりしていた。

考案者らは、面取部１２の奥が研磨できないのは、研磨用ブラシ２の先端が入り込めないためであろうと考えた。あわせて、面取部１２の奥が効率的に研磨できるようになれば、側壁部１１を必要以上に研磨してしまうこともなくなり、面取部角度αが大きくなってしまうことを防止できるであろうと考えた。そして考案者らは、研磨用ブラシ２の繊維２０の毛先を細く尖らせることにより、面取部１２の奥まで研磨できるようになるだろうと考えた。

（研磨用ブラシの毛先）
図１は繊維の毛先を細くした研磨用ブラシ（以下、調整ブラシ４という）を用いてガラス基板の端面を研磨する様子を説明する図である。なお、調整ブラシ４は、毛先を細くしたこと以外は従来例で説明した研磨用ブラシ２と同様の構成であって、直径０．２ｍｍのナイロン製の繊維からなり、外形が略円柱状であり、かつ外周面が研磨面となっている。

図１（ａ）に示すように、調整ブラシ４の繊維４０は、先端が毛先に向かって径が小さくなる形状に形成されている。これにより、図１（ｂ）に示すように、端面１０の側壁部１１に当接した繊維４０はたわみやすく、隣接した面取部１２により形成される溝の中に毛先が届きやすい。また毛先が細く尖っていることから、溝の奥部を十分に摺擦することができる。これにより側壁部１１と面取部１２とを同程度に研磨することができるようになり、側壁部１１の余分な研磨を防止し、面取部１２の十分な鏡面研磨を図ることができる。

図２は、従来の研磨用ブラシ２を用いた場合と、繊維４０の毛先を細くした調整ブラシ４を用いた場合の面取部角度αと電子顕微鏡による表面性状を比較した図である。図に示すように、面取部角度αは、従来の研磨用ブラシ２を用いた場合には４８．２°であったが、本実施形態にかかる調整ブラシ４を用いた場合は４５．８°となった。これは、４０〜５０°と定められた規格の中心である４５°に極めて近いものである。そして、面取部の表面性状を見ると、面取部の奥まで鏡面研磨されており、表面性状も改善されていることがわかる。

次に、毛先の細さを種々変更し、最適に研磨できる状態の毛先の形状を観察した。図３は毛先の形状について説明する図である。図３（ａ）は、６本の繊維４０をサンプルとした写真であり、図３（ｂ）は写真から読み取った先端からの距離と繊維の太さの関係を示す図である。なお先端からの距離と繊維の太さについては、写真上で長さを測り、繊維の削れていない部分の直径（０．２ｍｍ）を基準として換算してある。

図３（ｂ）からわかるように、繊維の毛先に向かって径が小さくなる部分（削れて略円錐形となっている部分）の先端からの長さは、最小で１．３３３ｍｍ、最大で２．８８９ｍｍであった。毛先の長さ方向の断面を三角形であると近似すれば、上記長さの範囲において、断面積の平均は０．１５６ｍｍ^２〜０．３１１ｍｍ^２であった。

ただし毛先の形状は、先端に行くほどより細くなる紡錘形をしている。また、繊維の直径（本来の削れていない部分の直径）が変われば断面積も変わってしまうが、同様の尖り方をしていれば本考案の効果を得られると考えられる。そこで繊維の毛先に向かって径が小さくなる部分の長さ方向の断面を三角形と見立てたとき、上記断面積と同じ範囲において、その底辺（太さ。常に本来の直径となる）と高さ（先端からの長さ）の比が、７．７８０〜１５．５５５であればよいことになる。

（ブラシ調整用治具）
調整ブラシ４の繊維４０の先端を細くするための治具としては、製品としないガラス基板（ガラスダミー）を用いることも考えられる。しかしガラスダミーを用いた場合、調整ブラシ４の繊維４０を所望の形状に研磨するために、１０〜１２時間を要した。また製品ともなるガラスを治具として用いるのは高価であり、摩耗が早いので調整可能回数も少なく、さらにガラス基板を重ねて円筒状にするための手間も要するという問題がある。そのため、もっと安価で効率よく毛先を調整することのできる治具が必要であった。

図４は、ブラシ調整用治具の構成を説明する図である。図に示すように、調整用治具５はアルミニウム製であって、略円柱状であり、かつ外周面に円周方向の多数の溝５０を配列している。溝５０は断面を略Ｖ字型とし、ピッチを２ｍｍ、深さを１．７３ｍｍ、開口角度を約６０°とした。また調整用治具５の径は、２．５インチ基板（φ６５ｍｍ）を研磨するための調整ブラシ４に対しては１００ｍｍ、１インチ基板（φ２７．４ｍｍ）を研磨するための調整ブラシ４に対しては６０ｍｍとした。

調整用治具５の材質の検討として、上記構成ではアルミニウムを用いている。しかし、調整用治具５も摩耗により変形するため、アルミニウム素材の調整用治具は約４８回しか使用できなかった。そこで、次に調整用治具の最適な材質を求め、ステンレス（ＳＵＳ３０４）を用いてみた。ステンレスはアルミニウムより硬く、耐久性があるからである。

しかし、ステンレスによって調整したブラシの毛先は所望の形状にまで尖っておらず、実験ではアルミニウムを用いて調整した場合よりも歩留まりが低下してしまった。これは、ステンレスがアルミニウムより組織が密であるために、研磨能力が低いと考えられる。また摩耗の速さは金属の硬さとは関係がなく、約４０回と意外にも早く寿命に到ることがわかった。従って、調整用治具５の材質としてはステンレスよりもアルミニウムの方が適していることがわかった。なおアルミニウムが主材料であれば、剛性や靱性を増すために他の金属を混入した合金としてもよい。

（研磨用ブラシの調整方法）
調整用治具５は、図８に示した端面研磨装置に、積層したガラス基板１に代えて調整用治具５を装着し、調整ブラシ４を調整することとした。従って調整ブラシ４と調整用治具５とは軸を平行にして相対的に回転し、その繊維４０が研磨されることとなり、繊維４０の毛先を摩耗させ、その径を毛先に向かって小さくさせることができる。これにより専用の装置を用いることなく調整を行うことができる。

図５は、上記調整用治具５を用いて、調整ブラシ４の調整時間を検討した図である。図に示すように、調整前は毛先は先端まで径が同じであり、角張っている。そして４５分間調整を行ったところ、毛先が焼けてへたってしまっていた。一方、２０分間調整を行ったところ、毛先は細く尖っており、所望の形状を得ることができた。すなわち、上記構成によれば迅速かつ効率的に研磨用ブラシ４を調整することができ、約２０分で繊維４０の毛先を所望の形状に研磨することができた。

ところで、調整ブラシ４を用いてガラス基板の端面を研磨すると、それにあわせて調整ブラシ４の繊維４０の先端も摩耗する。図６は調整ブラシの摩耗した毛先を説明する図である。特に細くなっている毛先は摩耗が早く、毛先が丸くなってしまい、所定の効果が得られなくなってしまう。このような場合、調整ブラシ４の毛先を再調整する必要がある。

［実施例１］
この実施例においては、以下の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを製造した。

（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
本実施例に係る磁気ディスク用ガラス基板は、以下のようにして製造することができる。まず、板状ガラスの表面をラッピング（研削）加工してガラス母材とし、このガラス母材を切断してガラスディスクを切り出す。板状ガラスとしては、様々な板状ガラスを用いることができる。この板状ガラスは、例えば、溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらのうち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。板状ガラスの材質としては、アモルファスガラスやガラスセラミクス（結晶化ガラス）を利用できる。板状ガラスの材料としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス等を用いることができる。特にアモルファスガラスとしては、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を供給することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好ましく用いることができる。

本実施例においては、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、ＳｉＯ_２：５８〜７５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３：５〜２３重量％、Ｌｉ_２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ_２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有するものを使用した。

次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。また、このラッピング加工により、ガラス母材の板厚は、板状ガラスよりも削減され、０．６ｍｍとなった。

（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
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、直径２９ｍｍのガラス基板を切り出した。ガラス母材の直径は９６ｍｍであり、１枚のガラス母材から、６枚のガラス基板を採取することができた。

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円孔を形成し、ドーナツ状のガラス基板とした（コアリング）。そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した（フォーミング）。

（３）端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、上記のブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。次に、内周側端面については、磁気研磨法により鏡面研磨を行った。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加工された。これによりガラス基板の直径は２７．４ｍｍとなり、１インチ型磁気ディスクに用いる基板とすることができる。

なお、この端面研磨工程においては、ガラス基板を重ね合わせて端面をポリッシングするが、この際に、ガラス基板の主表面にキズ等が付くことを避けるため、後述する第１研磨工程よりも前、あるいは、第２研磨工程の前後に行うことでもよい。

ここで、端面１０の研磨には、繊維４０の毛先を細くした調整ブラシ４を用いて行った。調整用治具５には、材質にアルミニウムを用いた。その他、毛先の形状、調整および再調整については、上記説明したとおりである。

［評価］
端面研磨工程の後に、表面性状（鏡面研磨されているか否か）と、面取部角度（４０°＜α＜５０°の規格に入っているか否か）について確認した。図７は、従来の研磨用ブラシ２を用いた場合と本実施例に係る調整ブラシ４を用いた場合の表面性状とランク分けを説明する図である。

表面性状の検査は、電子顕微鏡によって観察し、ランク分けすることによって行う。すると図７に示すように、従来はランク１が２０％程度、ランク２が７５％程度であったものが、全てランク１の品質となった。すなわち隣接した面取部により形成される溝の奥まで確実に鏡面研磨することができ、これによりパーティクルの発生及び吸着を防止し、極めて高清浄なガラス基板、ひいては平滑度の高い磁気ディスクを得ることができる。

面取部角度αについては、従来は平均４９．６°であったところを、本実施例では平均４７．５°まで下げることができた。

（４）第２ラッピング工程
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。

（５）主表面研磨工程
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。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。

この第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水(1)、純水(2)、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。

次に、主表面研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第２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、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。

この第２研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤(1)、中性洗剤(2)、純水(1)、純水(2)、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。

（６）化学強化工程
次に、前述のラッピング工程及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°Ｃに加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を３００°Ｃ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、ホルダーに収納した状態で行った。

このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍ乃至２００μｍであった。

化学強化処理を終えたガラス基板を、２０°Ｃの水槽に浸漬して急冷し、約１０分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約４０°Ｃに加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水(1)、純水(2)、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。

上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、端面研磨工程、第２ラッピング工程、第１及び第２研磨工程、精密洗浄、化学強化工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。

（７）テクスチャー処理工程
テープ式のテクスチャー装置を用いて、研磨、及び円周状テクスチャー処理を施した。テープには織物タイプのテープを、硬質研磨剤には平均粒径０．１μｍの多結晶ダイヤモンドが分散剤・潤滑剤（グリセリン）に溶かしてあるスラリーを用いて行った。このテクスチャー工程の後に、前記研磨剤のダイヤモンドスラリーと分散剤（潤滑剤）を洗い流すため、超純水シャワーによる前洗浄を５秒間行った。

（８）精密洗浄工程
次に、テクスチャーを形成したガラスディスクの精密洗浄を行った。これはヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の原因となる研磨剤残渣や外来の鉄系コンタミなどを除去し、表面が平滑で清浄なガラス基板を得るためのものである。この精密洗浄工程は以下の一連の洗浄工程を含む。

まず、洗浄液による洗浄工程を実施した。この洗浄液は、ＫＯＨとＮａＯＨを１：１で混合した薬液を超純水で希釈し、洗浄能力を高めるために非イオン界面活性剤を添加した。洗浄液のＰＨは、超純水の希釈により１２．４となるように調整した。ガラスディスクをこの洗浄液に浸漬させた上で揺動させながら２分間洗浄した。なお、このとき洗浄液の温度は５０℃とし、超音波を加えて洗浄効果を高めるようにした。

次に、水リンス洗浄工程を２分間行った。これは、前述の洗浄で用いた洗浄液の残渣を除去するためのものである。次いで、ＩＰＡ洗浄工程を２分間行った。これは、ガラスディスクを洗浄するとともに、基板上の水を除去するためのものである。最後に、ＩＰＡ蒸気乾燥工程を２分間行った。これは、基板に付着している液状ＩＰＡをＩＰＡ蒸気により除去しつつ乾燥させるためのものである。

（９）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経てテクスチャーを施されたガラス基板の両面に、枚葉式のスパッタリング装置を用いて、シード層、Ｃｒ下地層、ＣｒＭｏ下地層、ＣｏＰｔＣｒＴａ磁性層、水素化カーボン保護層を成膜し、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を形成して磁気ディスクを作製した。

得られた磁気ディスクについて異物により磁性層等の膜に欠陥が発生していないことを確認した。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。

本考案は、磁気記録媒体用の研磨用ブラシ、ブラシ調整用治具、磁気ディスク用ガラス基板、および磁気ディスクとして利用することができる。

１ …ガラス基板
２ …研磨用ブラシ
３ …ノズル
４ …調整ブラシ
５ …調整用治具
１０ …端面
１１ …側壁部
１２ …面取部
２０、４０ …繊維
５０ …溝

Claims (13)

1. 端面に面取部と側壁部とを形成したガラス基板を複数枚積層し、該端面を研磨するための研磨用ブラシであって、
   外形が略円柱状であり、かつ外周面が研磨面であり、
   ブラシを形成する繊維が、毛先に向かって径が小さくなる形状に形成されていることを特徴とする研磨用ブラシ。
2. 前記繊維の毛先に向かって径が小さくなる部分の略三角形を成す断面の断面積の平均が、０．１５６ｍｍ^２〜０．３１１ｍｍ^２であることを特徴とする請求項１記載の研磨用ブラシ。
3. 前記繊維の毛先に向かって径が小さくなる部分の断面の略三角形の底辺と高さの比が、７．７８０〜１５．５５５であることを特徴とする請求項１記載の研磨用ブラシ。
4. 前記繊維がナイロンからなることを特徴とする請求項１記載の研磨用ブラシ。
5. 前記繊維の直径が約０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の研磨用ブラシ。
6. 前記磁気ディスク用ガラス基板は、アルミノシリケートガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の研磨用ブラシ。
7. 前記研磨用ブラシは、１インチ型ハードディスクドライブ、または、１インチ型ハードディスクドライブよりも小径の磁気ディスクを用いるハードディスクドライブに搭載する磁気ディスク用のガラス基板を研磨することを特徴とする請求項１記載の研磨用ブラシ。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の研磨用ブラシの毛先を調整するための治具であって、
   前記治具は略円柱状であり、かつ外周面に円周方向の多数の溝を配列しており、
   前記研磨用ブラシと軸を平行にして相対的に回転させて研磨することにより、該研磨用ブラシの繊維の毛先を摩耗させ、繊維の径を毛先に向かって小さくさせることを特徴とするブラシ調整用治具。
9. 前記溝は断面が略Ｖ字型であって、ピッチが２ｍｍ、深さが１．７３ｍｍ、開口角度が約６０°であることを特徴とする請求項８記載のブラシ調整用治具。
10. アルミニウムを主材料とすることを特徴とする請求項８記載のブラシ調整用治具。
11. 端面に面取部と側壁部とを形成したガラス基板を複数枚積層し、
    前記端面を、毛先に向かって径が小さくなる繊維からなる研磨用ブラシを用いて研磨したことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
12. 前記ガラス基板は、アルミノシリケートガラスからなることを特徴とする請求項１１に記載の磁気ディスク用ガラス基板。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成したことを特徴とする磁気ディスク。