JP6001815B1 - 磁気ディスク用基板の製造方法、及び研削用砥石 - Google Patents
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Abstract
Description
上記のように安価で高記録密度を達成できる磁気ディスクが求められているが、磁気ディスクの高記録密度化のためには、基板の加工精度にも高度なものが要求されており、それは基板の主表面のみならず、端面形状においても同様である。
従来の内接型研削用砥石の溝形状は、例えば図3に示すように、複数の溝2a,2a・・・を含む粗研削加工用領域2Aと、複数の溝2b,2b・・・を含む精密研削加工用領域2Bとを備えている。粗研削加工用領域2Aと精密研削加工用領域2Bでは砥粒径が異なり、最初に砥粒径が大きい砥粒(粗い番手の砥粒)の粗研削加工用領域2Aで粗研削を行い、続いて、砥粒径が小さい砥粒(細かい番手の砥粒)の精密研削加工用領域2Bで精密研削(仕上げ研削)を行うことができる。
本発明者は、さらに鋭意検討した結果、粗研削加工用の溝で研削加工を行っている際に発生する研削屑が精密研削加工用の溝に移動することを抑制する手段を設けることで上記の問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到ったものである。
すなわち、本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成としている。
円板状の基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削加工用の溝で研削加工を行っている際に発生する研削屑が前記精密研削加工用の溝に移動することを抑制する手段を有しており、前記粗研削加工用の溝と前記精密研削加工用の溝に順次前記基板の外周側端面を接触させることにより、前記基板の外周側端面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
前記研削屑が前記精密な研削加工用の溝に移動することを抑制する手段は、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間に壁を設ける手段であることを特徴とする構成1に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
前記研削屑が前記精密な研削加工用の溝に移動することを抑制する手段は、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間に壁となる段差を設けて砥石直径を異ならしめ、砥石直径の大きい方に前記粗研削加工用の溝を配置し、砥石直径の小さい方に前記精密研削用の溝を配置する手段であることを特徴とする構成1又は2に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
円板状の基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間には隆起部があり、前記粗研削加工用の溝と前記精密研削加工用の溝に順次前記基板の外周側端面を接触させることにより、前記基板の外周側端面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
円板状の基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記砥石の内周側には段差が設けられて直径の異なる複数の領域が存在し、前記直径の大きい領域に前記粗研削加工用の溝を配置し、前記直径の小さい方に前記精密研削用の溝を配置し、前記粗研削加工用の溝と前記精密研削加工用の溝に順次前記基板の外周側端面を接触させることにより、前記基板の外周側端面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
前記砥石として、電着砥石を用いることを特徴とする構成1乃至5のいずれかに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
円板状の磁気ディスク用基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理に用いる研削用砥石であって、前記研削用砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削加工用の溝で研削加工を行っている際に発生する研削屑が前記精密研削加工用の溝に移動することを抑制する手段を有していることを特徴とする研削用砥石。
円板状の磁気ディスク用基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理に用いる研削用砥石であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間には隆起部を有することを特徴とする研削用砥石。
円板状の磁気ディスク用基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理に用いる研削用砥石であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記砥石の内周側には段差が設けられて直径の異なる複数の領域が存在し、前記直径の大きい領域に前記粗研削加工用の溝を配置し、前記直径の小さい方に前記精密研削用の溝を配置していることを特徴とする研削用砥石。
図1は、本発明が適用される磁気ディスク用ガラス基板1の外周側端部の断面図である。該ガラス基板1は、図1には示されていないが、中心部に円孔を有する全体が円板状に形成され(図2を参照)、その表裏の主表面1a,1aと、これら主表面1a,1a間に形成される外周側の端面と内周側の端面を有する。
なお、本明細書においては、ダイレクトプレス法やフロート法等により得られたガラス板を所定の円板状に加工したガラス基板(ガラス素板)から、このガラス基板に加工、処理等を施して作製される最終製品のガラス基板にいたるまで、説明の便宜上、すべてガラス基板もしくは磁気ディスク用ガラス基板と呼ぶこととする。
まず、上記ガラス基板1の端面の研削・研磨工程について説明する。
本発明で行う端面研削加工は、内接型研削加工である。また、本発明の端面研削加工に用いる砥石は、内接型研削加工用砥石である。以下、かかる本発明の端面研削加工について詳しく説明する。
また、このような研削加工に使用する研削液(クーラント)については、冷却効果が高く、生産現場において安全性の高い水溶性の研削液が好適である。
すなわち、上記砥石3は、全体が円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の並列した溝形状を有し、この複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含む。具体的には、図4に示すように、粗研削加工用領域3Aと精密研削(仕上げ研削)加工用領域3Bとを備えており、粗研削加工用領域3Aには複数の溝3a,3a・・・を有し、精密研削加工用領域3Bには同じく複数の溝3b,3b・・・を有している。砥石3の複数の溝形状の夫々は、ガラス基板1の外周側端面の側壁面と面取面の両方を同時に研削加工できるように形成されていてもよい。
本発明に係る上記砥石3は、上記粗研削加工用の溝3aで研削加工を行っている際に発生する研削屑が上記精密研削加工用の溝3bに移動することを抑制する手段を有している。
すなわち、加工するガラス基板1の直径をL(mm)とするとき、精密研削砥石の直径は、L+1(mm)以上、300mm以下であることが好ましい。より好ましくは、L+5(mm)以上、2L(mm)以下であることが望ましい。
粗研削砥石の直径から精密研削砥石の直径を引いた値、すなわち、粗研削砥石の直径と精密研削砥石の直径の差は、0.4mm以上、60mm以下であることが好ましい。より好ましくは、4mm以上、20mm以下であることが望ましい。
なお、ここで言う隆起部の高さとは、隆起部の下端(溝のないところの砥石面の位置)から先端(頂点)までの長さを言うものとする。以下においても、同様の意味で用いる。
上記隆起部41の高さが、0.2mmよりも小さいと、粗研削加工用の溝で研削加工を行っている際に発生する研削屑が精密研削加工用の溝に移動することを抑制する効果が十分に得られない。一方、上記隆起部41の高さが、30mmよりも大きいと、加工が難しくコストが高くなったり、加工するガラス基板の移動距離が大きくなるので、生産性が悪化する可能性がある。
本実施形態では、粗研削加工用の溝5aで研削加工を行っている際に発生する研削屑がたとえ精密研削加工用領域5Bの方へ飛散したとしても、粗研削加工用領域5Aと精密研削加工用領域5Bとの間の段差51によって阻まれるので、粗研削用の溝5aで発生した研削屑が精密研削加工用の溝5bに到達し、堆積することを抑制することができる。
本実施形態においても、粗研削加工用の溝6aで研削加工を行っている際に発生する研削屑が精密研削加工用領域6Bの方へ飛散したとしても、上記段差61によって阻まれるので、粗研削用の溝6aで発生した研削屑が精密研削加工用の溝6bに到達し、堆積することを抑制することができる。
また、必要に応じて、上述の本発明の端面研削加工に加えて、従来のブラシ研磨加工等を行ってもよい。
以上のようにして、基板の外周側及び内周側端面の研削、研磨工程を終えたガラス基板に、続いて主表面の鏡面研磨工程、化学強化工程、等を施すことにより、図1に示すような磁気ディスク用ガラス基板1が得られる。
すなわち、例えば上述の本発明に係る実施の形態により得られる磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクが得られる。通常は、例えばガラス基板上に、付着層、軟磁性層、下地層、磁性層、保護層、潤滑層などを設けた磁気ディスクとするのが好適である。
また、保護層としては、例えば、炭素系保護層などが好ましく挙げられる。また、保護層上の潤滑層を形成する潤滑剤としては、PFPE(パーフロロポリエーテル)系化合物が挙げられる。
ガラス基板上に上記各層を成膜する方法については、公知のスパッタリング法などを用いることができる。炭素系保護層の成膜についてはプラズマCVD法も好ましく用いられる。また、潤滑層の成膜にはディップ法などを用いることができる。
(実施例1)
まず、溶融ガラスからダイレクトプレス法により直径66mmφ、板厚0.9mmの円板状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板(ガラス素板)を得た。
使用した砥石は、前述の図4に示したような直径差のある電着砥石を選択した。精密研削砥石の直径は110mm、粗研削砥石の直径は116mmとした。砥石の直径の定義は前記のとおりである。また、砥石の溝の深さは0.5mm、溝底面の幅は0.5mm、溝の開口角は45度であり、これら溝形状は、粗研削加工用領域と精密研削加工用領域のいずれもおいても同じである。なお、粗研削用の砥粒の大きさ(番手)は#500、精密研削用の砥粒の大きさ(番手)は#1000である。
研削加工は、前述の図2に示すガラス基板と砥石との配置関係で行い、ガラス基板と砥石の各々の周速度、回転方向、切込み速度は適宜設定することができるが、本実施例では、ガラス基板回転数は200rpm、砥石回転数は6000rpm、ガラス基板と砥石の回転方向は逆回転とした。
得られた100枚のガラス基板について、側壁面と面取面との成す角部Aおよび主表面と面取面との成す角部B(図1参照)でのチッピングの発生の有無を目視と顕微鏡観察により調査した。
前述の図5に示すような断面形状の電着砥石を用いたこと以外は上記実施例1と同様に研削加工を行った。
精密研削砥石の直径、粗研削砥石の直径とも110mmとし、隆起部の高さは3mmとした。隆起部の高さの定義は前記のとおりである。また、砥石の溝の深さは0.5mm、溝底面の幅は0.5mm、溝の開口角は45度であり、これら溝形状は、粗研削加工用領域と精密研削加工用領域のいずれもおいても同じである。
100枚のガラス基板の端面加工を行い、実施例1と同様に、得られた100枚のガラス基板について、側壁面と面取面との成す角部Aおよび主表面と面取面との成す角部B(図1参照)でのチッピングの発生の有無を目視と顕微鏡観察により調査した。
また、比較例として、前述の図3に示すような断面形状の電着砥石を用いたこと以外は上記実施例1と同様に研削加工を行った。
精密研削砥石の直径、粗研削砥石の直径とも110mmとした。また、砥石の溝の深さは0.5mm、溝底面の幅は0.5mm、溝の開口角は45度であり、これら溝形状は、粗研削加工用領域と精密研削加工用領域のいずれもおいても同じである。
100枚のガラス基板の端面加工を行い、実施例1と同様に、得られた100枚のガラス基板について、側壁面と面取面との成す角部Aおよび主表面と面取面との成す角部B(図1参照)でのチッピングの発生の有無を目視と顕微鏡観察により調査した。
また、加工終了後の砥石について、精密研削加工用の溝を詳細に観察したところ、実施例1および実施例2に使用した砥石では、スラッジの堆積はほとんど認められなかったが、比較例に使用した砥石では、スラッジの堆積が認められた。
これに対し、従来の内接型研削砥石による加工では、精密研削加工用の溝に粗研削での研削屑のスラッジが堆積するため、チッピングの発生率が高く、歩留りが著しく低下してしまう。
なお、上記実施例2では、研削液の流れが砥石の隆起部によって妨げられる可能性があり、十分に研削液を加工面に行き渡らせるためには研削液の供給方法が複雑になる可能性がある。これに対し、上記実施例1では、研削液の供給を精密研削砥石側から行うことにより、粗研削砥石側へも研削液が十分に供給され、供給方法は複雑にならなくて済むのでより好ましい。
2〜6 外周側端面研削用砥石
1a ガラス基板の主表面
1b 側壁面
1c 面取面
31 段差
41 隆起部(壁)
Claims (9)
- 円板状の基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、
前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削加工用の溝で研削加工を行っている際に発生する研削屑が前記精密研削加工用の溝に移動することを抑制する手段を有しており、
前記粗研削加工用の溝と前記精密研削加工用の溝に順次前記基板の外周側端面を接触させることにより、前記基板の外周側端面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。 - 前記研削屑が前記精密な研削加工用の溝に移動することを抑制する手段は、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間に壁を設ける手段であることを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
- 前記研削屑が前記精密な研削加工用の溝に移動することを抑制する手段は、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間に壁となる段差を設けて砥石直径を異ならしめ、砥石直径の大きい方に前記粗研削加工用の溝を配置し、砥石直径の小さい方に前記精密研削用の溝を配置する手段であることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
- 円板状の基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、
前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間には隆起部があり、
前記粗研削加工用の溝と前記精密研削加工用の溝に順次前記基板の外周側端面を接触させることにより、前記基板の外周側端面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。 - 円板状の基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、
前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、
前記砥石の内周側には段差が設けられて直径の異なる複数の領域が存在し、前記直径の大きい領域に前記粗研削加工用の溝を配置し、前記直径の小さい方に前記精密研削用の溝を配置し、
前記粗研削加工用の溝と前記精密研削加工用の溝に順次前記基板の外周側端面を接触させることにより、前記基板の外周側端面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。 - 前記砥石として、電着砥石を用いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
- 円板状の磁気ディスク用基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理に用いる研削用砥石であって、
前記研削用砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削加工用の溝で研削加工を行っている際に発生する研削屑が前記精密研削加工用の溝に移動することを抑制する手段を有していることを特徴とする研削用砥石。 - 円板状の磁気ディスク用基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理に用いる研削用砥石であって、
前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、前記粗研削用の溝と前記精密研削加工用の溝との間には隆起部を有することを特徴とする研削用砥石。 - 円板状の磁気ディスク用基板の端面部分に研削液を接触させつつ、前記基板の外周側端面に砥石を接触させて相対的に移動させることにより前記基板の端面を研削加工する処理に用いる研削用砥石であって、
前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に複数の溝形状を有し、前記複数の溝形状は、粗研削加工用の溝と、精密研削加工用の溝とを含み、
前記砥石の内周側には段差が設けられて直径の異なる複数の領域が存在し、前記直径の大きい領域に前記粗研削加工用の溝を配置し、前記直径の小さい方に前記精密研削用の溝を配置していることを特徴とする研削用砥石。
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