JPWO2014178417A1 - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法、並びに磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置 - 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、ガラス基板の加工精度にも高度なものが要求されており、それはガラス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。
また、下記特許文献2には、フェライト系磁性粒子と研磨砥粒を含むスラリに磁場を加えることにより、磁気ディスク用ガラス基板の端面を研磨する方法が開示されている。
また、下記特許文献3には、被加工物の加工面と離間して配置された磁気電極を被加工物と相対的に回転させ、磁気電極に吸引されている磁性流体(磁性粉体)が保持している砥粒により被加工物を加工する磁気研磨方法が開示されている。
(構成1)
主表面を有する円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記端面加工処理は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、前記磁力線の方向と直交する面方向に対して前記ガラス基板の主表面を傾斜させた状態で前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を同時に研磨する端面研磨処理を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
前記ガラス基板の傾斜角度は、10度〜45度の範囲内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ガラス基板の製造方法。
(構成3)
加工の途中で前記ガラス基板の傾斜角度を変化させ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ガラス基板の製造方法。
(構成4)
前記ガラス基板の加工部を中心にして前記ガラス基板の傾斜角度を連続的又は段階的に変化させ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ガラス基板の製造方法。
円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記端面加工処理は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理を含み、前記ガラス基板の側壁面を主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の面取面を主に研磨する第2の磁気発生手段を用い、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記端面加工処理は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理を含み、前記ガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する第2の磁気発生手段とを用い、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
前記第2の磁気発生手段は、前記ガラス基板の一方の主表面と側壁面との間の面取面を主に研磨する磁気発生手段と、他方の主表面と側壁面との間の面取面を主に研磨する磁気発生手段とを備え、各々の磁力線の向きが異なるように配置されることを特徴とする構成5に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
(構成8)
前記端面研磨処理の前に、前記ガラス基板の端面に面取面と側壁面の両方の面を形成する研削処理を行い、該研削処理は、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して研削砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該研削砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削する研削処理を含むことを特徴とする構成1乃至7のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
構成1乃至8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁気記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、円盤状のガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理に使用する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置であって、前記ガラス基板の側壁面を主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の面取面を主に研磨する第2の磁気発生手段とを備え、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置。
(構成11)
対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、円盤状のガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理に使用する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置であって、前記ガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する第2の磁気発生手段とを備え、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置。
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盤状に形成され、その表裏の主表面11,11と、これら主表面11,11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、本発明においては、ダイレクトプレス等により所定の円板状に成形したガラスディスクから、このガラスディスクに加工、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。
通常、上記端面研削加工は、所謂総形砥石を用いて行うことができる。
この総形砥石は、所定の大きさの円盤状に形成されており、その外周側には、ガラス基板の端面形状を形成するための溝形状を有しており、具体的には、ガラス基板の外周側端面に側壁面と面取り面の両方の面を形状転写できるような溝形状となっている。この総形砥石は、ガラス基板の研削加工面の仕上がり目標の寸法形状を考慮して、所定の寸法形状に形成されている。
このようなガラス基板に対して砥石を傾けた状態で精密研削する加工法において用いられる砥石としては、上述のレジンボンド砥石を適用することが好適である。
この加工方法では、ガラス基板の端面に当接する砥石の軌跡が一定とはならないで、砥石の凸部(砥粒)が基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、基板へのダメージが少なく、研削加工面の表面粗さやその面内ばらつきも小さくなり、上述の総形砥石による研削加工面をより高平滑(準鏡面状態)に仕上げることができる。
本発明の端面研磨処理の一実施の形態は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて前記ガラス基板の厚さ方向に進むような直線状又は円弧状の磁力線を形成させ、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、前記磁力線の方向と直交する面方向に対して前記ガラス基板の主表面(水平面)を傾斜させた状態で前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を同時に研磨する処理である。
本発明における端面研磨処理に用いられる装置20は、磁気を発生させる手段と磁性スラリを用いてガラス基板の端面の研磨を行う。図2(a)〜(c)、図3及び図4は、いずれもガラス基板の外周側端面の研磨を行う場合を示している。
なお、研磨レート等の調整を行うべく磁性スラリとガラス基板との接触量を増やしたい場合は、ガラス基板の端部を磁石21、22間に挿入して加工する必要があるので、外装部材24は設けない方が好ましい。
本発明の端面研磨処理の他の実施の形態は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて直線状の磁力線を形成させ、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の面取面との両方の面を研磨する処理であるが、本実施の形態において特徴的な構成は、ガラス基板端面の面取面と側壁面の加工レートが同等になるように磁力線の向きが異なる複数の磁気発生手段を用いてガラス基板の端面を研磨することである。
なお、本実施の形態の端面研磨処理に用いられる装置については、前述の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
また、上述の本実施の形態に関連する他の実施の形態として、前記ガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する第2の磁気発生手段とを用い、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されることも好適な実施の形態である。このような実施の形態の端面研磨処理によれば、所定の加工時間内で面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上ることが可能であり、ガラス基板端面の面取面と側壁面の両方の面の形状精度を向上させることができる。また、1度で加工を終わらせるためには、磁気発生手段が2つで済むという利点もある。
すなわち、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、円盤状のガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理に使用する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置であって、前記ガラス基板の側壁面を主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の面取面を主に研磨する第2の磁気発生手段とを備え、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置である。
また、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、円盤状のガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理に使用する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置であって、前記ガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する第2の磁気発生手段とを備え、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置についても提供する。
また、SiO2を56〜75モル%、Al2O3を1〜9モル%、Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選ばれるアルカリ金属酸化物を合計で6〜15モル%、MgO、CaOおよびSrOからなる群から選ばれるアルカリ土類金属酸化物を合計で10〜30モル%、ZrO2、TiO2、Y2O3、La2O3、Gd2O3、Nb2O5およびTa2O5からなる群から選ばれる酸化物を合計で0%超かつ10モル%以下、含むガラスであってもよい。
本発明において、ガラス組成におけるAl2O3の含有量が15重量%以下であると好ましい。さらには、Al2O3の含有量が5モル%以下であるとなお好ましい。
ガラス基板の鏡面研磨方法としては、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー(研磨液)を供給しながら、ポリウレタン等のポリシャの研磨パッドを用いて行うのが好適である。高い平滑性を有するガラス基板は、たとえば酸化セリウム系研磨材を用いて研磨した後(第1研磨加工)、さらにコロイダルシリカ砥粒を用いた仕上げ研磨(鏡面研磨)(第2研磨加工)によって得ることが可能である。
以上のようにして、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板が製造される。
本発明によって得られるガラス基板を利用することにより、基板の端面が高精度形状及び高品質に仕上げられているため、コロージョン対策など、基板端面の表面状態が起因する障害の発生を防止し、より一層の高記録密度化を実現でき、且つ信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
(実施例1〜6、比較例1)
以下の(1)基板準備工程、(2)主表面研削工程、(3)端面研削工程、(4)端面研磨工程、(5)主表面研磨工程(第1研磨工程)、(6)化学強化工程、(7)主表面研磨工程(第2研磨工程)を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径66mmφ、厚さ0.635mmの円盤状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板(ガラスディスク)を得た。なお、この場合、ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状のガラス基板を得てもよい。このアルミノシリケートガラスとしては、SiO2:62〜75重量%、ZrO2:5.5〜15重量%、Al2O3:5〜15重量%、Li2O:4〜10重量%、Na2O:4〜12重量%を含有する化学強化用ガラスを使用した。
この主表面研削加工は両面ラッピング装置を用い、ダイヤモンドパッドが貼り付けられた上下定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板をセットして行ない、所定の板厚に調節した。
(3)端面研削工程
次に、円筒状砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面および内周端面に所定の端面研削(形状加工)を行った。
本実施例では、まず総型砥石を用いて基板の外周端面を面取り加工した後、さらに前述のガラス基板面に対して砥石を傾けた状態で研削加工を行い、基板端面に面取面および側壁面を形成した。面取面の形状は、主表面に対する角度を45度とし、主表面方向及び板厚方向にそれぞれ150μmとなるようにエッジを落とすように形成した。
なお、砥石の種類、粒度などは適当なものを選択して用いた。
このときのガラス基板の外周側端面の表面粗さは、側壁面、面取面ともにRzで1.2μm以下であった。
また、基板の内周側端面に関しては、所定の総型砥石を用いて面取り加工を施した。
次いで、上記のように研削加工により基板端面に面取面及び側壁面を形成したガラス基板の外周側端面の研磨処理を行った。本実施例では、前述の図4に示す方法に従って磁性スラリを用いる研磨処理を行った。
図4に示すように、一対の磁石からなる磁気発生手段を内蔵した研磨装置を用いて2つの磁石間に磁性スラリの塊を形成させた。そして、これら2つの磁石とガラス基板とを互いに回転させることにより、ガラス基板の端面を研磨した。なお、両者の回転方向は図3に示すように互いに逆方向(加工部においては同方向)とし、加工部における相対速度は200m/分とした。
なお、その他、端面研削工程及び端面研磨工程における、回転方向、砥石又は磁性スラリの塊の回転数、基板の回転、基板と砥石(又は磁性スラリの塊)の回転数の相対比、および磁石の磁束密度等については、上述の実施の形態中に記載の範囲内で適宜設定した。
また、ガラス基板の傾斜角度αは、5度〜60度の範囲で設定した(下記表1参照)。研磨取代は直径において10μm(すなわち表面からの深さ5μm)となるように設定し、5μm研磨したところで一旦ガラス基板を離して研磨加工を止め、傾斜角度をマイナスαに変更してから残りの5μmを研磨した。実質的な研磨処理時間は全部で30秒であった。
また、比較例1として、ガラス基板を傾斜させない(傾斜角度ゼロ度)こと以外は同様にして加工した。
こうして、ガラス基板の外周端面の研磨を行った。加工後の基板の外周端面の表面粗さは、側壁面、面取面ともにRzで0.1μm以下であった。
また、ガラス基板の内周側については、従来の研磨ブラシを用いて研磨を行った。
以上のようにして、上記端面研磨を終えたガラス基板を洗浄した。
次に、上述した主表面研削加工(ラッピング)で残留した傷や歪みを除去するための第1研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、このキャリアを太陽歯車(サンギア)と内歯歯車(インターナルギア)とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。第1研磨工程を終えたガラス基板を洗浄し、乾燥した。
次に、上記洗浄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と硝酸ナトリウムの混合物を溶融させた化学強化液を用意し、この化学強化溶液にガラス基板を浸漬して化学強化処理を行なった。
次いで上記の第1研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、第2研磨工程を実施した。この第2研磨工程は、上述した第1研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをRa(原子間力顕微鏡での測定値)で0.2nm以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。上記第2研磨工程を終えたガラス基板を洗浄し、乾燥した。
また、得られたガラス基板の外径は65mm、内径は20mm、板厚は0.635mmであった。
こうして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を得た。
そして、得られた磁気ディスク用ガラス基板の側壁面と面取面との粗さ(Rz)をレーザー顕微鏡を用いてそれぞれ計測し、面取面と側壁面との粗さ(Rz)の差を、基板を傾斜させない場合と比べると、基板を傾斜させたもののほうが、上記差が小さいことがわかった。
また、同様にして作製した100枚のガラス基板について、上記端面研磨終了後の基板の外周端面における面取面と側壁面との間のエッジ角度のばらつきの評価として、エッジ部分(図1のA部)の曲率半径の基板間のばらつき(Max−Min)を触針式の輪郭形状測定機によって評価した。まず、1枚の基板について表裏1点ずつエッジ部分の曲率半径を測定してそれらの平均値を算出し、100枚について同様に測定し、得られた100個のデータから最大値と最小値の差(Max-Min)を算出してばらつきとした。ばらつきが0.03mm以下の場合を○、0.03mmより大きく0.05mm以下の場合を△、0.05mmよりも大きい場合を×として、表1に示した。なお、ばらつきが0.05mm以下であれば実用上合格である。
1.上記磁性スラリによる端面研磨処理において、ガラス基板を傾斜させることで、エッジの曲率半径のばらつきを0.05mm以下にすることができる。また、ガラス基板を10度〜45度の範囲内で傾斜させた状態で研磨処理を行った実施例2〜4においては、端面研磨処理後の、ガラス基板の面取面と側壁面とのエッジの曲率半径のばらつきと、ガラス基板の主表面と面取面とのエッジの曲率半径のばらつきをいずれも0.03mm以内に収めることができ、より良好な形状精度が得られた。また、傾斜角度が上記の範囲よりも小さな実施例1と、上記の範囲よりも大きな実施例5と実施例6においては、ガラス基板の面取面と側壁面とのエッジの曲率半径のばらつきが若干大きくなった。
2.これに対し、ガラス基板を傾斜させないで研磨処理を行った比較例1では、ガラス基板の主表面と面取面とのエッジの曲率半径のばらつきについては問題はなかったが面取面側への加工が進行しにくいため、ガラス基板の面取面と側壁面とのエッジの曲率半径のばらつきが大きくなり良好な形状精度は得られなかった。これは、前にも説明したように、面取面と側壁面とで加工レートが異なり、所定の加工時間内では面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上ることができなかったことによるものと考えられる。
また、上記実施例3において、プラス20度からマイナス20度の範囲を1往復2秒で連続的に変化させた(往復運動させた)ところ、面取面と側壁面との間のエッジの曲率半径のばらつきが「◎」の評価となった。
また、内径側について表1と同じ条件で実施したところ、同様の結果が得られた。
また、端面研磨処理の前に行う研削加工において、ガラス基板面に対して砥石を傾斜させずに研削加工を実施した(研磨取代は同じ)結果、端面の表面粗さRaの最大値が0.12μmとなり若干増加したものの、エッジ曲率半径のばらつきは同等であった。
上記実施例1の端面研磨工程において、本実施例Aでは、前述の図5に示す方法に従って磁性スラリを用いる研磨処理を行った。
図5に示すように、一対の磁石からなる磁気発生手段を内蔵した研磨装置を用いて、これら2つの磁石間に磁性スラリの塊を形成させた。そして、これら2つの磁石とガラス基板とを互いに回転させることにより、ガラス基板の端面を研磨した。両者の回転方向は図3に示すように互いに逆方向とした。
研磨処理を施すガラス基板の周囲に、上記構成の磁気発生手段の1台(磁気発生手段#1)を図5の(a)に示す位置に配置し、上記構成の磁気発生手段の別の1台(磁気発生手段#2)を図5の(b)に示す位置に配置し、上記構成の磁気発生手段のさらに別の1台(磁気発生手段#3)を図5の(b)に示す磁気発生手段(#2)に対して上下反転させ図5の(b)において下側の面取面に沿う磁力線を発するように配置した。
なお、端面研削工程及び端面研磨工程における、回転方向、砥石又は磁性スラリの塊の回転数、基板の回転、基板と砥石(又は磁性スラリの塊)の回転数の相対比、および磁石の磁束密度等については、上述の実施の形態中に記載の範囲である。
こうして、ガラス基板の外周端面の側壁面と面取面の研磨を同時に行った。加工後の基板の外周端面の表面粗さは、側壁面、面取面ともにRzで0.1μm以下であった。
また、ガラス基板の内周側については、従来の研磨ブラシを用いて研磨を行った。
以上のようにして、上記端面研磨を終えたガラス基板を洗浄した。
上記工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡(AFM)にて測定したところ、Rz=1.53nm、Ra=0.13nmと超平滑な主表面を持つガラス基板を得た。
また、得られたガラス基板の外径は65mm、内径は20mm、板厚は0.635mmであった。
こうして、本実施例(実施例A)の磁気ディスク用ガラス基板を得た。
また、研磨処理を施すガラス基板の周囲に、上記構成の磁気発生手段の1台をガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する位置に配置し、上記構成の磁気発生手段の別の1台をガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する位置に配置して、当該ガラス基板の端面研磨を行ったこと以外は、上記実施例Aと同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た(実施例B)。
また、上記実施例に対する比較例(比較例A)として、1台の磁気発生手段を用いて、その磁力線の方向と直交する方向にガラス基板を挿入して当該ガラス基板の端面研磨を行った(図5(a)の状態と同様)こと以外は、上記実施例と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。なお、本比較例においては、ガラス基板端面の側壁面と面取面の表面粗さが同等になるまで時間を延長して研磨加工を行った。
なお、上記比較例において、研磨時間を実施例と同じ時間とした場合について試作を行ない、得られた磁気ディスク用ガラス基板の側壁面と面取面との粗さ(Rz)をそれぞれレーザー顕微鏡で計測し、面取面と側壁面との粗さ(Rz)の差を実施例と比較したところ、実施例の方が上記差が小さいことが確認された。
1.ガラス基板端面の面取面と側壁面の加工レートが同等になるように磁力線の向きが異なる3つの磁気発生手段を用いてガラス基板の端面を研磨処理した実施例Aにおいては、端面研磨処理後の、ガラス基板の面取面と側壁面とのエッジの曲率半径のばらつきと、ガラス基板の主表面と面取面とのエッジの曲率半径のばらつきをいずれも0.03mm以内に収めることができ良好な形状精度が得られた。また、2つの磁気発生手段を用いた実施例Bについても実施例Aと同様な結果が得られた。
2.これに対し、1つの磁気発生手段を図5(a)の状態に配置してガラス基板の端面研磨を行った比較例Aでは、ガラス基板の面取面と側壁面とのエッジの曲率半径のばらつきと、ガラス基板の主表面と面取面とのエッジの曲率半径のばらつきのいずれもが大きくなり良好な形状精度は得られなかった。これは、前にも説明したように、面取面と側壁面とで加工レートが異なり、面取面と側壁面の両方を同じ品質に仕上るまで加工を行ったために形状精度が劣化してしまったものと考えられる。
上記実施例3で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
すなわち、上記ガラス基板上に、Ti系合金薄膜からなる付着層、CoTaZr合金薄膜からなる軟磁性層、Ru薄膜からなる下地層、CoCrPt合金からなる垂直磁気記録層、カーボン保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。また、潤滑層は、アルコール変性パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成した。
得られた磁気ディスクについて、DFHヘッドを備えたHDDに組み込み、80℃かつ80%RHの高温高湿環境下においてDFH機能を作動させつつ1ヶ月間のロードアンロード耐久性試験を行ったところ、特にフラッタリングやコロージョンに起因する障害も無く、良好な結果が得られた。
10 円盤状ガラス基板(ガラスディスク)
11 ガラス基板の主表面
12 ガラス基板の外周側端面
12a 側壁面
12b 面取面
20 端面研磨装置
21,22 磁石
23 スペーサ
24 外装部材
25 磁力線
26 磁性スラリの塊
Claims (11)
- 主表面を有する円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記端面加工処理は、
対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、
前記磁力線の方向と直交する面方向に対して前記ガラス基板の主表面を傾斜させた状態で前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を同時に研磨する端面研磨処理を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記ガラス基板の傾斜角度は、10度〜45度の範囲内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ガラス基板の製造方法。
- 加工の途中で前記ガラス基板の傾斜角度を変化させ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ガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス基板の加工部を中心にして前記ガラス基板の傾斜角度を連続的又は段階的に変化させ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ガラス基板の製造方法。
- 円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記端面加工処理は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理を含み、
前記ガラス基板の側壁面を主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の面取面を主に研磨する第2の磁気発生手段を用い、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記端面加工処理は、対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理を含み、
前記ガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する第2の磁気発生手段とを用い、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記第2の磁気発生手段は、前記ガラス基板の一方の主表面と側壁面との間の面取面を主に研磨する磁気発生手段と、他方の主表面と側壁面との間の面取面を主に研磨する磁気発生手段とを備え、各々の磁力線の向きが異なるように配置されることを特徴とする請求項5に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記端面研磨処理の前に、前記ガラス基板の端面に面取面と側壁面の両方の面を形成する研削処理を行い、該研削処理は、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して研削砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該研削砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削する研削処理を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁気記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
- 対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、円盤状のガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理に使用する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置であって、
前記ガラス基板の側壁面を主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の面取面を主に研磨する第2の磁気発生手段とを備え、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置。 - 対向配置された一対の磁石からなる磁気発生手段を用いて磁力線を形成させ、磁性粒子と研磨砥粒を含む磁性スラリを前記磁力線に保持させることにより、前記磁力線に沿って前記磁性スラリの塊を形成させ、円盤状のガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間の少なくとも一方の面取面との両方の面を研磨する端面研磨処理に使用する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置であって、
前記ガラス基板の一方の面取面と側壁面とを主に研磨する第1の磁気発生手段と、前記ガラス基板の他方の面取面と側壁面とを主に研磨する第2の磁気発生手段とを備え、前記第1の磁気発生手段と前記第2の磁気発生手段は各々の磁力線の向きが異なるように配置されていることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨装置。
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