WO2013145458A1 - 支持軸、磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法、および、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

支持軸、磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法、および、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 Download PDF

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WO2013145458A1
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glass substrate
support shaft
polishing
inner peripheral
magnetic disk
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PCT/JP2012/082358
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Inventor
晴彦 大塚
Original Assignee
旭硝子株式会社
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers

Definitions

  • the present invention relates to a support shaft, a method for polishing an end surface of a magnetic disk glass substrate, and a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate.
  • glass substrate In the manufacturing process of a magnetic disk glass substrate (hereinafter also referred to as “glass substrate”), in order to suppress the adhesion of contaminants and abrasion due to the friction of the spindle shaft of the HDD device and the generation of glass and metal fines due to this, It is common to polish the inner and outer peripheral end faces of a glass substrate with a brush or the like.
  • the central opening of the glass substrate (the opening provided in the central portion of the glass substrate) is inserted into the support shaft. By doing so, a glass substrate laminate is formed while aligning.
  • a method is used in which the glass substrate laminate is placed on a work holder, a support shaft is extracted, and a polishing brush is inserted into the central hole of the glass substrate laminate to polish the inner peripheral end face.
  • the glass substrate is aligned by inserting a support shaft into the central opening of the magnetic disk glass substrate, and the inner peripheral portion of the glass substrate laminate is supported by the support shaft.
  • the outer peripheral end face portion is brought into contact with a polishing brush and the outer peripheral end face is polished while being supported.
  • the support shaft for aligning the glass substrate and supporting the inner peripheral end surface damages the inner peripheral end surface of the glass substrate, reducing its strength, or conversely, the glass substrate damages the support shaft. There were problems such as making it unusable.
  • Patent Document 2 proposes a work holder for a glass substrate laminate that does not use a support shaft.
  • the glass substrate (or magnetic disk) is heated to 300 to 400 ° C. during, before or after the formation of the magnetic layer for magnetic recording.
  • a method for improving the recording / reproducing characteristics may be used.
  • a highly heat-resistant glass substrate or the like is used.
  • rapid heating may be performed, and the thermal shock applied to the glass substrate is much larger than in the past. If there is a defect such as a flaw on the inner peripheral end surface of the glass substrate or in the vicinity thereof, the defect is enlarged by this thermal shock, and the mechanical properties of the entire glass substrate or magnetic disk are deteriorated. It may lead to destruction of the problem.
  • the thermal shock applied to the glass substrate is much larger than before, and the defect is enlarged by this thermal shock. It has become a problem that defects such as minute scratches are present on the inner peripheral end face or in the vicinity thereof.
  • the support shaft has an impact on the inner peripheral end face of the glass substrate.
  • Patent Document 2 proposes a work holder for a glass substrate laminate that does not use a support shaft that gives an impact to the inner peripheral end surface of the glass substrate.
  • this method can accurately align the position of the glass substrate. This makes it difficult to sufficiently satisfy the processing accuracy (roundness and concentricity) of the glass substrate.
  • the present invention takes into account the problem that the mechanical properties of the glass substrate or the entire magnetic disk deteriorate when a large thermal shock is applied to the glass substrate (or magnetic disk) in the process of manufacturing a magnetic disk having a high recording density. Inserted into the central opening of the glass substrate when polishing the inner peripheral end surface and / or outer peripheral end surface of the glass substrate, and is applied to the inner peripheral end surface of the glass substrate.
  • An object of the present invention is to provide a support shaft that has a small impact and can significantly reduce the occurrence of minute scratches on the inner peripheral end face.
  • the present invention provides a glass substrate for magnetic disk that is inserted into the central opening of the glass substrate for magnetic disk when polishing the inner peripheral end face and / or the outer peripheral end face of the magnetic disk glass substrate.
  • the support shaft is used for the positioning of the magnetic shaft, and the surface roughness Ra of the portion of the support shaft that contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate for magnetic disk is 0.9 ⁇ m or less. .
  • the glass substrate for the magnetic disk (laminated body) can be attached to or detached from the support shaft. It is possible to significantly reduce the occurrence of defects such as minute flaws on the inner peripheral end face of the conventional apparatus.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a glass substrate for a magnetic disk.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are explanatory diagrams of the support shaft according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a configuration in which a glass disk laminate for a magnetic disk is supported on a support shaft according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory view of a method for polishing the outer peripheral end surface of a glass substrate laminate for a magnetic disk using a support shaft according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration example of a work holder used when polishing the inner peripheral end face of the glass substrate laminate for a magnetic disk according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration in which the magnetic disk glass substrate laminate is installed on a work holder for polishing the inner peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate laminate according to the second embodiment of the present invention.
  • the support shaft of the present invention is inserted into the central opening of the magnetic disk glass substrate when the inner peripheral end face polishing and / or the outer peripheral end face polishing of the magnetic disk glass substrate is performed, thereby aligning the magnetic disk glass substrate.
  • the surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra of the portion of the support shaft that contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate for a magnetic disk is 0.9 ⁇ m or less. is there.
  • FIG. 1 shows an example of a perspective sectional view of a glass substrate.
  • a glass substrate 1 has a donut shape having a central opening (hereinafter also referred to as “inner periphery”) 3 at the center of a main plane 2.
  • the outer peripheral side surface of the glass substrate 1 is the outer peripheral end surface 4, and the side surface of the central opening 3 is the inner peripheral end surface 7.
  • the outer peripheral end surface 4 includes an outer peripheral side surface portion 5 having an angle of 90 degrees with respect to the main plane 2 and an outer peripheral chamfered portion 6 provided above and below the outer peripheral side surface portion 5 and in contact with the main flat surface 2 and the outer peripheral side surface portion 5. Including.
  • the inner peripheral end surface 7 is provided on the upper and lower sides of the inner peripheral side surface portion 8 having an angle of 90 degrees with respect to the main plane 2 and the inner peripheral side surface portion 8 and is in contact with the main plane 2 and the inner peripheral side surface portion 8. And a chamfer 9.
  • the shape of the support shaft is not particularly limited as long as it is defined according to the size of the glass substrate laminate to be supported, the specifications of the inner peripheral end surface polishing, the outer peripheral end surface polishing apparatus, and the like.
  • the thing of a shape as shown to (A) and 2 (B) can be used.
  • FIGS. 2 (A) and 2 (B) show side views of the support shaft 20 of the present invention.
  • the support shaft 20 includes an inner peripheral support portion (shaft portion) 21 and a fixed portion 22.
  • the inner periphery support part 21 is inserted into the central opening of the glass substrate when aligning the glass substrate (laminated body), and supports a plurality of glass substrates on the inner periphery by supporting the inner peripheral end surface of the glass substrate. By attaching to the portion 21, the position of the glass substrate can be aligned, the inner peripheral end surface of the glass substrate can be supported, and a glass substrate laminate can be formed.
  • the inner peripheral support portion 21 supports and aligns the inner peripheral end surface of the glass substrate (laminated body) as described above, the portion that supports the inner peripheral end surface of the glass substrate is located in the central opening of the glass substrate. Preferably, it has a round shape, that is, a cylindrical shape. And in order to match
  • the fixing part 22 is a member that supports the lower surface side of the glass substrate and the glass substrate laminate inserted into the inner peripheral support part 21. For this reason, it is preferable that the angle which the inner peripheral support part 21 and the upper surface 23 of the fixing
  • the shape is not particularly limited as long as it is configured to support the lower surface side of the glass substrate.
  • a cylindrical shape may be configured so that the diameter is equal to or smaller than the outer diameter of the glass substrate to be supported and larger than the diameter of the central opening (inner circumference) of the glass substrate.
  • Other shapes include a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a polygonal column shape, and the like.
  • the fixing portion 22 is fixed to the inner peripheral support portion 21, but as shown in FIG. 2 (B), for example, both are fixed by screws 24, and the inner peripheral support portion 21 and the fixing portion are fixed. 22 can be configured to be separable.
  • the inner peripheral support portion 21 side is a female screw and the fixed portion 22 side is a male screw, but the reverse may be possible.
  • the fixed portion 22 is provided in the middle of the support shaft 20 in the length direction (vertical direction in the drawing), but at the end of the support shaft 20 as shown in FIG. It can also be set as the structure provided.
  • the support shaft 20 has one or both of the end portions 25, a member used when attaching to the outer peripheral end surface polishing apparatus as described later, and a glass supported by the inner peripheral support portion 21. It is also possible to provide a mechanism for attaching a fixing member (clamp bolt or the like) for fixing the substrate laminate to the fixing portion 22 from above and below.
  • a fixing member clamp bolt or the like
  • a screw 26 or the like can be provided. In FIG. 2B, the screw 26 provided on the support shaft 20 is shown as a female screw, but it can also be a male screw.
  • surface roughness Ra of the surface of the part which contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate of a support shaft is 0.9 micrometer or less, It is characterized by the above-mentioned.
  • FIG. 3 shows a side view of a state where a plurality of glass substrates are mounted on the support shaft 20 and the formed glass substrate laminate 31 is supported by the support shaft 20.
  • the spacer which is not illustrated which consists of a resin sheet etc. can be arrange
  • dummy plates 32 and 33 (sometimes referred to as washers and washers) such as resin sheets can be inserted in the upper and lower portions of the glass substrate laminate 31.
  • the glass substrate laminate 31 is supported on the lower surface side by the fixing portion 22 and is supported on the inner peripheral end surface by the inner peripheral support portion 21.
  • the portion of the support shaft 20 that contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate is the inner peripheral end surface of the glass substrate when the glass substrate is attached to the support shaft 20 or removed from the support shaft 20.
  • the surface roughness Ra is preferably 0.9 ⁇ m or less. That is, the surface roughness of the side surface portion of the inner peripheral support portion 21 is preferably 0.9 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Ra of the portion of the support shaft 20 that is in contact with the inner peripheral end surface of the glass substrate described here is preferably 0.8 ⁇ m or less, more preferably 0.6 ⁇ m or less, It is especially preferable that it is 0.4 micrometer or less. In these cases, it is preferable that the portions represented by 35 and 36 in FIG. 3 have the same surface roughness Ra for the same reason as described above.
  • the inventors of the present invention described the above-mentioned prior art, in the process of manufacturing a high recording density magnetic disk, a large thermal shock is applied to the glass substrate through a high temperature film forming process, etc.
  • a large thermal shock is applied to the glass substrate through a high temperature film forming process, etc.
  • the cause is the surface state of the support shaft 20 used in the inner peripheral end surface polishing step and / or the outer peripheral end surface polishing step, particularly the surface roughness Ra.
  • the surface roughness Ra of the portion of the support shaft 20 that contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate satisfies the above range, thereby greatly reducing defects such as minute scratches on the inner peripheral end surface portion of the glass substrate. It has been found that this can be reduced. Even when a thermal shock is applied to the glass substrate that has been subjected to processing such as end face polishing using the support shaft 20, defects such as minute scratches on the inner peripheral end face portion of the glass substrate are enlarged and cracked in the glass substrate. It is possible to suppress the occurrence of the phenomenon that the glass substrate is broken or the glass substrate is broken.
  • the method for setting the surface roughness Ra in the above range is not particularly limited, but the shape is processed for the corresponding portion of the support shaft 20 and then subjected to grinding or polishing. This can be achieved by using a fine grindstone and abrasive grains.
  • the value of the surface roughness Ra is not limited except for the portion of the support shaft that is in contact with the inner peripheral end surface of the glass substrate, and can be any surface roughness Ra.
  • the support shaft of the present invention has a roundness of a cross section when the portion of the support shaft that is in contact with the inner peripheral end surface of the glass substrate for a magnetic disk is cut by a plane perpendicular to the length direction of the support shaft. It is preferable that it is 10 micrometers or less.
  • the section of the support shaft that is in contact with the inner peripheral end surface of the glass substrate for magnetic disk is a cross-section taken along a plane perpendicular to the length direction of the support shaft, for example, the support shaft 20 in FIG. This means a cross section taken along the line AA ′ at (inner periphery support portion 21).
  • the portion of the support shaft that comes into contact with the inner peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate means the same portion as described for the surface roughness Ra, and the support shaft in the range indicated by 34 in FIG. It means the part of the inner periphery support part 21). In FIG. 3, it is more preferable to satisfy the provisions relating to the portion including the portions indicated by 35 and 36, that is, the entire inner peripheral support portion 21.
  • the roundness is more preferably 5 ⁇ m or less, further preferably 4 ⁇ m or less, and particularly preferably 3 ⁇ m or less.
  • the method of setting the roundness of the cross section when the portion of the support shaft in contact with the inner peripheral end surface of the glass substrate for a magnetic disk to be cut in a plane perpendicular to the length direction of the support shaft within the above range is particularly limited. Although not done, it is possible to make such a range by increasing the processing accuracy when forming the support shaft, for example.
  • the portion of the support shaft that contacts the inner peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate (the surface thereof) is coated with hard chromium or diamond-like carbon (hereinafter also referred to as DLC). It is preferable.
  • the glass substrate When the glass substrate is attached to or removed from the support shaft 20, the glass substrate may come into contact with the surface of the support shaft 20 to cause scratches. However, if the surface of the support shaft 20 is scratched, the glass substrate is mounted. In some cases, the alignment accuracy may be reduced, or the inner peripheral end face of the glass substrate may be scratched. For this reason, the surface of the portion of the support shaft that contacts the inner peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate is coated with hard chrome or DLC to prevent the support shaft surface from being scratched. Furthermore, the generation
  • Hard chromium is a metal containing, as a main component, metallic chromium having a Vickers hardness of 800 or more.
  • the hard chrome is coated on the portion (surface) of the support shaft that is in contact with the inner peripheral end face of the magnetic disk glass substrate by an electroplating method (hard chrome plating film).
  • the Vickers hardness is more preferably 1000 or more, and further preferably 1200 or more.
  • the portion of the support shaft that comes into contact with the inner peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate means the same portion as described for the surface roughness Ra, and the support shaft in the range indicated by 34 in FIG. It means the side surface portion of the (inner peripheral support portion 21). 3, it is more preferable that the side surface portion including the portions indicated by 35 and 36, that is, the entire side surface of the inner peripheral support portion 21 is also coated with hard chrome or DLC as described above.
  • the part which contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate for magnetic disks of a support shaft when coating the surface of the part which contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate for magnetic disks of a support shaft with hard chromium or DLC, the part which contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate for magnetic disks of a support shaft after coating
  • the surface roughness Ra satisfies the above-mentioned predetermined requirements.
  • roundness it is preferable to satisfy the above-mentioned requirements after coating with hard chrome or DLC.
  • Examples of the method of coating the surface of the support shaft 20 with hard chrome include a method of coating a predetermined portion of the support shaft 20 with hard chrome by an electroplating method or the like, and then grinding and polishing as necessary. Further, the thickness and surface roughness Ra of the predetermined coating layer can be obtained by adjusting the processing accuracy when performing grinding and polishing. Similarly, the roundness can be achieved by adjusting the processing accuracy when performing grinding and polishing.
  • a plasma CVD method can be used as a method of coating the surface of the support shaft 20 with DLC.
  • the DLC film can be uniformly formed on the surface of the support shaft that contacts the inner peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate. It will reflect the surface condition of the shaft. For this reason, a surface roughness Ra at a predetermined place of the support shaft as a base material, and in some cases, a material satisfying the above-mentioned condition for roundness is prepared, and by applying DLC coating thereto, the desired surface roughness Ra, Furthermore, a support shaft having roundness can be obtained.
  • the film thickness is not particularly limited, and can be selected according to the required strength and dimensions.
  • the film thickness is preferably 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 50 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less. It is because it can have sufficient intensity
  • the surface roughness should be within the above range by previously depositing a film about 1.2 to 2 times the film thickness by electroplating and polishing and grinding it. It is preferable for improving processing accuracy such as adjustment of Ra.
  • the film thickness is preferably 0.5 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, and more preferably 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less. A sufficient strength can be obtained by setting the film thickness within the above range. In addition, it is preferable to select the above range because the film thickness can be efficiently formed as long as the film thickness is in the manufacturing process.
  • members for attaching to the outer peripheral end surface polishing apparatus at both ends of the support shaft for example, the portion represented by 25 in FIGS. 2 (A) and 2 (B), Specifically, for example, it can be implemented by attaching clamp bolts 47 and 48 and attaching them to the outer peripheral end surface polishing apparatus.
  • a specific configuration example will be described with reference to FIG.
  • the inner peripheral support portion 21 of the support shaft 20 is inserted through a central opening of a glass substrate laminate 31 in which dummy plates 41 to 44 made of resin or the like are disposed at both ends thereof.
  • the inner peripheral end face of 31 is supported.
  • the glass substrate laminate 31 may be formed by laminating only the glass substrates, but the resin sheet is provided between the glass substrates so that the main plane of the glass substrate is not scratched and cracks are not generated. It is preferable to stack by providing a spacer.
  • the shape of the spacer is not particularly limited, and any shape that does not interfere with polishing is sufficient.
  • the spacer can have the same disk shape as the glass substrate.
  • the outer diameter of the spacer is preferably smaller than the outer diameter of the glass substrate. This is because when polishing the outer peripheral end surface, polishing is performed by applying a polishing brush to the outer peripheral end surface of the glass substrate laminate. If the spacer is equal to or larger than the outer diameter of the glass substrate, the polishing brush becomes glass. This is because it becomes difficult to hit the substrate.
  • the glass substrate laminate 31 is supported at its lower end portion by a fixing portion 22 via a dummy plate 43 and further by a clamp bolt 47 via dummy plates 44 and 45, and is installed on the other upper end side. 48 is fixed by tightening from above and below.
  • the position of the glass substrate laminate can be accurately held even during the outer peripheral end face polishing step, and the processing accuracy can be increased.
  • clamp bolts 47 and 48 are not particularly limited as long as the glass substrate laminate 31 can be held vertically from the vertical direction and can be installed on the outer peripheral end surface polishing jig.
  • the clamp bolt 48 may be configured to include a bolt part 48a and a washer part 48b not joined to the bolt part 48a.
  • a configuration is preferable because the rotation is not transmitted to the glass substrate laminate 31 and the dummy plates 41 and 42 when the clamp bolt 48 is attached to the support shaft.
  • the washer portion 48b preferably has a shape in which the surface in contact with the dummy plate 41 is wider than the area of the surface in contact with the bolt portion 48a. By having such a shape, the pressure applied to the glass substrate laminate can be dispersed and the glass substrate laminate can be supported in a wide range.
  • FIG. 4 the screw portion of the clamp bolt is shown so that the structure of the clamp bolts 47 and 48 can be seen (through the support shaft), but the clamp bolt and the support shaft are arranged coaxially. is there.
  • the support shaft configured as described above is installed and fixed to the outer peripheral end surface polishing apparatus, and the outer periphery of the glass substrate laminate 31 is applied with a polishing brush or a polishing pad on the outer peripheral portion to supply a polishing liquid containing abrasive grains.
  • the end face can be polished.
  • the member installed in the both ends of a support shaft was used as the clamp bolt here, if it can fix to an outer periphery end surface grinding
  • a work holder capable of fixing the glass substrate laminate inside is provided. It is preferable to use.
  • the work holder is a jig that can extract only the support shaft after the glass substrate laminate is fixed inside, the shape and configuration thereof can be used without limitation.
  • a support shaft on which a glass substrate laminate is laminated and fixed, an opening that can be inserted without disassembling the glass substrate laminate, a fixing member that fixes the glass substrate laminate, and a support shaft are taken out.
  • a jig having a possible support shaft outlet is mentioned.
  • FIG. 5 is a perspective view of the work holder
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view when the glass substrate laminate is aligned and the supported support shaft is installed inside the work holder.
  • the work holder 50 preferably has a holder main body 51 having an opening on the upper surface, an upper holding part 52 and a positioning part 53.
  • the holder main body 51 includes a lower frame portion 54, a side frame portion 55, and an upper frame portion 56.
  • the lower frame portion 54 can vertically support the glass substrate laminate, and is configured so that the support shaft 20 can be extracted from the bottom surface.
  • a through-hole that can fix and remove the fixing portion 22 of the support shaft 20 is provided.
  • a dummy plate 43 is disposed in the portion that contacts and supports the lower end portion of the glass substrate laminate on the upper surface of the lower frame portion, but the glass made of a buffer member or the like fixed to the lower frame portion.
  • a substrate laminate lower end support portion can also be provided.
  • polishing can be provided.
  • a bolt hole for installing a base plate for connection with the polishing apparatus, a fitting portion, or the like can be provided.
  • the side frame portion 55 has a cylindrical shape that connects the lower frame portion 54 and the upper frame portion 56 and covers the outermost peripheral surface of the glass substrate laminate. And it has the storage chamber which accommodates a glass substrate laminated body in an inside. Moreover, it is preferable that the side frame part 55 is provided with the opening part 57 so that the glass substrate laminated body accommodated in the storage chamber can be visually observed from the outside.
  • the opening 57 functions as a discharge hole for discharging the polishing liquid used in the polishing process and contributes to weight reduction of the apparatus.
  • the upper frame portion 56 is made of a ring-shaped member, and is configured so that the annular upper end portion of the side frame portion 55 can be fixed to the lower surface.
  • a circular opening having a diameter larger than the outer diameter of the glass substrate is formed on the inner periphery, and the glass substrate laminate can be inserted or removed.
  • the lower frame portion 54, the side frame portion 55, and the upper frame portion 56 are fixed and assembled to the holder main body 51.
  • the fixing means for these members is not limited and can be fixed by screws or the like, but is preferably fixed by welding in order to prevent a decrease in processing accuracy due to loosening of the screws or the like.
  • the upper holding portion 52 is attached to the upper surface portion of the holder main body 51, and is fixed and held by sandwiching the glass substrate laminate disposed inside with the lower frame portion 54.
  • the upper holding part 52 has a central hole 58 passing through in the center thereof in the axial direction, and is configured so that the upper holding part 52 can be installed in a state where the support shaft is installed in the work holder. Further, the upper holding portion 52 is fixed by sandwiching the glass substrate laminate between the lower frame portion of the holder main body, and as shown in FIG. It is preferable to provide various buffer members such as a dummy plate 42 between the glass substrate laminate 31.
  • the means for fixing the upper holding portion 52 to the holder body 51 is not particularly limited, and any method can be adopted as long as it can be accurately fixed to an appropriate position.
  • a plurality of bolt holes 59 may be provided in the upper holding portion 52 and fixed to the holder main body from the upper surface side with the bolts 60. It is also possible to fix by screwing the upper holding portion and the holder main body at corresponding locations and screwing the upper holding portion into the holder main body.
  • the positioning part 53 includes, for example, a cylindrical bearing part 62 having a shaft hole 61 inserted into the upper end of the support shaft, a pair of arm parts 63 projecting in the radial direction from the bearing part 62, and a positioning penetrating each arm part. And a pin 64. Then, the support shaft 20 is inserted into the shaft hole 61 of the positioning part, and the positioning pin 64 is inserted into the upper holding part 52 and the pin insertion holes 65 and 66 provided in the holder body, thereby accurately defining the position of the support shaft. It becomes possible to do. By using such a member, when the support shaft is fixed to the inner peripheral end surface polishing jig, the positioning can be performed accurately, and the processing accuracy can be improved.
  • the glass substrate laminate 31 has also been described with respect to the outer peripheral end surface polishing, but it is also possible to laminate only the glass substrate, but it is preferable that the glass substrate and the spacer are alternately laminated.
  • the shape of the spacer is not particularly limited, and may be any shape as long as it does not interfere with polishing.
  • the spacer may have the same disk shape as the glass substrate.
  • the diameter of the central opening of the spacer is larger than at least the diameter of the central opening of the glass substrate.
  • a glass substrate laminate 31 laminated on the inner peripheral support portion 21 of the support shaft is installed in the work holder 50 having the above-described configuration, and the glass substrate laminate is placed inside the inner peripheral end surface polishing jig. Fix it. Thereafter, the support shaft 20 can be extracted from the lower surface of the work holder and used for polishing the inner peripheral end surface.
  • a polishing brush is inserted into the central opening of the glass substrate laminate from above, and the glass substrate laminate and the polishing brush are rotated while supplying the polishing liquid to the inner peripheral end surface of the glass substrate laminate.
  • the inner peripheral end face of the glass substrate laminate 31 is polished by reciprocating in the axial direction.
  • the inner peripheral end face can be polished by the above process.
  • the end surface polishing method of the magnetic disk glass substrate for polishing the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate using the support shaft of the present invention has been described. Only one of them can be performed, or both polishing steps can be performed.
  • the glass substrate for a magnetic disk having a step of polishing the inner peripheral end surface and / or the outer peripheral end surface of the magnetic disk glass substrate by the method for polishing an end surface of the magnetic disk glass substrate described in the second embodiment.
  • the manufacturing method will be described.
  • the glass substrate for a magnetic disk can be manufactured by a manufacturing method including the following steps 1 to 4.
  • Step 1 A shape imparting step of chamfering the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface after processing from a glass base substrate into a disk-shaped glass substrate having a central opening (circular hole) in the central portion.
  • Step 2 An end surface polishing step for polishing the end surfaces (the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface) of the glass substrate.
  • Step 3) A main flat surface polishing step for polishing the main flat surface of the glass substrate.
  • Step 4) A cleaning step of precisely cleaning and drying the glass substrate.
  • the glass substrate for magnetic disks obtained by the manufacturing method including the above steps can be made into a magnetic disk (magnetic recording medium) by further performing a process of forming a thin film such as a magnetic layer thereon.
  • the shape imparting step of (Step 1) has a glass substrate formed by a float method, a fusion method, a press molding method, a down draw method or a redraw method, and has a central opening (circular hole) in the central portion. It is processed into a disk-shaped glass substrate.
  • the glass substrate used may be amorphous glass, crystallized glass, or tempered glass having a tempered layer on the surface of the glass substrate.
  • the end surface polishing step of (Step 2) is for end polishing of the end surface (side surface portion and chamfered portion) of the glass substrate.
  • the second embodiment is performed.
  • the end surface polishing method described in the above is used.
  • the end surface polishing method described in the second embodiment may be used when polishing either the inner peripheral end surface or the outer peripheral end surface, but both the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface are described in the second embodiment. Is more preferable.
  • the upper and lower main planes of the glass substrate are simultaneously polished using a double-side polishing apparatus while supplying a polishing liquid to the main plane of the glass substrate.
  • the polishing step may be only primary polishing, primary polishing and secondary polishing, or tertiary polishing after secondary polishing.
  • main surface lapping for example, loose abrasive lapping, fixed abrasive lapping, etc.
  • glass substrate cleaning inter-process cleaning
  • glass substrate surface etching inter-process etching
  • a strengthening step for example, a chemical strengthening step for forming a reinforcing layer on the surface layer of the glass substrate is performed before the polishing step, after the polishing step, or between the polishing steps. May be implemented.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk described in the present embodiment when the glass substrate (laminated body) is attached to and removed from the support shaft in the end surface polishing step, the inner peripheral end surface of the glass substrate due to catching or the like is minute. Scratch generation can be greatly reduced. Moreover, even when a thermal shock is applied to the glass substrate obtained by such a manufacturing method, generation of cracks and destruction of the glass substrate can be suppressed.
  • the measurement was performed using a laser microscope (manufactured by Keyence Corporation, model numbers: VK-9710, VK-9700).
  • the measurement wavelength is 408 nm
  • the objective lens is 20 times
  • the cutoff ⁇ s short wavelength cutoff
  • the cutoff ⁇ c long wavelength cutoff
  • Went as. (Roundness) The roundness of the inner peripheral support portion (cross section) of the support shaft was measured at three locations, the upper portion, the central portion, and the lower portion of the inner peripheral support portion as viewed in the length direction.
  • the diameter was changed at 4 points of 0 ° -180 °, 45 ° -225 °, 90 ° -270 °, 135 ° -315 °, that is, the measurement location was changed by 45 °. Measurement was made with a micrometer at four points, and the difference between the maximum value and the minimum value at each location was defined as the roundness of that location.
  • the roundness of the shaft was defined as the roundness of the shaft.
  • (Bending strength) The outer periphery of the doughnut-shaped glass substrate is freely supported by an annular frame, and a crosshead for loading is pushed into the inner peripheral portion of the central opening of the glass substrate at a crosshead speed of 10 mm / min. The load value at the time of fracture was measured, and the bending strength was determined from this value. In addition, Shimadzu Corporation strength tester autograph and load cell were used for the measurement. The bending strength was expressed as an average value of 20 glass substrates measured for each experimental example.
  • Each of the support shafts of Examples 1 to 15 has the shape shown in FIG. 2 (A), and all have the same size (in the case of coating on the surface, the size after coating means Used).
  • the inner peripheral support portion can support 100 glass substrates for magnetic disks.
  • Example 1 shows the surface roughness Ra and the roundness of the inner peripheral support portion.
  • the support shaft of Example 1 is made of stainless steel (SUS304), and the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion (side surfaces of portions shown by 34, 35, and 36 in FIG. After processing by adjusting the number of revolutions, the cutting speed, and the feed rate so that the roundness becomes 9 ⁇ m or less and 10 ⁇ m or less, buffing was further performed until the surface roughness Ra became 0.4 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Ra of the inner peripheral support part of the obtained support shaft was 0.38 ⁇ m, and the roundness was 9 ⁇ m.
  • Example 2 The support shaft of Example 2 is made of stainless steel (SUS304), and the number of rotations, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is about 0.9 ⁇ m and the roundness is 5 ⁇ m or less by cutting. After processing by adjusting the feed rate, buffing was further performed until the surface roughness Ra became 0.4 ⁇ m or less. The surface roughness Ra of the inner peripheral support portion of the obtained support shaft was 0.37 ⁇ m, and the roundness was 5 ⁇ m.
  • Example 3 The support shaft of Example 3 is made of stainless steel (SUS304), and the number of rotations, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is 0.9 ⁇ m or less and the roundness is 10 ⁇ m or less by cutting. Processed by adjusting the feed rate. The surface roughness Ra of the inner peripheral support part of the obtained support shaft was 0.88 ⁇ m, and the roundness was 10 ⁇ m.
  • Example 4 The support shaft of Example 4 is made of stainless steel (SUS304), and the number of rotations, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is 0.9 ⁇ m or less and the roundness is 5 ⁇ m or less by cutting.
  • Example 5 Processed by adjusting the feed rate.
  • the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion of the obtained support shaft was 0.82 ⁇ m, and the roundness was 4 ⁇ m.
  • the support shaft of Example 5 was made of stainless steel (SUS304), and its surface was coated with DLC.
  • the inner peripheral support portion is processed by adjusting the rotation speed, cutting speed, and feed rate so that the surface roughness Ra is about 0.9 ⁇ m and the roundness is 10 ⁇ m or less by cutting, and then further buffed. Was performed until the surface roughness Ra became 0.4 ⁇ m or less.
  • the obtained support shaft had a surface roughness Ra of 0.38 ⁇ m and a roundness of 9 ⁇ m.
  • a surface coating layer made of DLC having a film thickness of 0.5 ⁇ m was formed on the inner support portion by a plasma CVD method using acetylene gas.
  • Example 6 When surface roughness Ra and roundness were measured about the inner peripheral support part of the obtained support shaft, surface roughness Ra was 0.38 micrometer and roundness was 9 micrometers.
  • Example 6 In the support shaft of Example 6, the DLC film thickness formed on the inner peripheral support portion surface is set so that the cutting conditions (the number of revolutions, the cutting speed, and the feed rate) of the inner peripheral support portion are 5 ⁇ m or less in roundness. It was formed in the same manner as Example 5 except that the thickness was 1.0 ⁇ m.
  • Example 7 When surface roughness Ra and roundness were measured about the inner peripheral support part of the obtained support shaft, surface roughness Ra was 0.37 micrometer and roundness was 5 micrometers.
  • Example 7 In the support shaft of Example 7, the thickness of the DLC film formed on the surface of the inner peripheral support portion is set so that the cutting conditions (rotation speed, cutting speed, feed rate) of the inner peripheral support portion are 3 ⁇ m or less in roundness. It formed like Example 5 except having set it as 2.0 micrometers.
  • Example 8 When surface roughness Ra and roundness were measured about the inner peripheral support part of the obtained support shaft, surface roughness Ra was 0.38 micrometer and roundness was 3 micrometers.
  • the support shaft of Example 8 is made of stainless steel (SUS304), and a hard chrome coating (plating) is applied to the surface thereof.
  • the inner periphery support portion was cut and processed by adjusting the rotation speed, the cutting speed, and the feed speed so that the surface roughness Ra was about 1.6 ⁇ m and the roundness was about 10 ⁇ m.
  • Example 9 The support shaft of Example 9 is made of stainless steel (SUS304), and a hard chrome coating (plating) is applied to the surface thereof.
  • the inner peripheral support portion was cut in the same manner as in Example 8, and the rotation speed, the cutting speed, and the feed speed were adjusted so that the surface roughness Ra was 1.6 ⁇ m and the roundness was about 4 ⁇ m. . Thereafter, rough grinding was performed with a GC-80H grindstone, and the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion was set to about 3.2 ⁇ m.
  • Example 10 The support shaft of Example 10 is made of stainless steel (SUS304), and the number of revolutions, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is about 0.9 ⁇ m and the roundness is about 20 ⁇ m by cutting.
  • Example 11 The support shaft of Example 11 is made of stainless steel (SUS304), and the number of rotations, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is about 0.9 ⁇ m and the roundness is about 20 ⁇ m by cutting. Processed by adjusting the feed rate. The surface roughness Ra of the inner peripheral support portion of the obtained support shaft was 0.87 ⁇ m, and the roundness was 17 ⁇ m.
  • Example 12 The support shaft of Example 12 is made of stainless steel (SUS304), and the number of revolutions, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is about 1.2 ⁇ m and the roundness is 10 ⁇ m or less by cutting. Processed by adjusting the feed rate. The surface roughness Ra of the inner peripheral support portion of the obtained support shaft was 1.2 ⁇ m, and the roundness was 10 ⁇ m.
  • Example 13 The support shaft of Example 13 was made of stainless steel (SUS304), and a ceramic (chromium oxide) coating was applied to the surface.
  • cutting was performed by adjusting the rotational speed, the cutting speed, and the feeding speed so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion was about 0.8 ⁇ m and the roundness was 10 ⁇ m or less.
  • a surface coating layer made of ceramic was formed by thermal spraying so that the inner peripheral support portion had a film thickness of about 250 ⁇ m. Thereafter, surface polishing of the inner peripheral support portion was performed. At the stage where the film thickness of the ceramic layer was ground by about 50 ⁇ m with the same finishing grindstone as in Examples 8 and 9, and further buffed by about 1 ⁇ m, the surface roughness Ra was Only 1.0 ⁇ m and roundness of up to 15 ⁇ m could be processed.
  • Example 14 The support shaft of Example 14 is made of stainless steel (SUS304), and the number of rotations, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is about 3.2 ⁇ m and the roundness is 10 ⁇ m or less by cutting. Processed by adjusting the feed rate. The surface roughness Ra of the inner peripheral support portion of the obtained support shaft was 3.1 ⁇ m, and the roundness was 10 ⁇ m.
  • Example 15 The support shaft of Example 15 is made of stainless steel (SUS304), and the number of rotations, the cutting speed, and the like so that the surface roughness Ra of the inner peripheral support portion is about 3.2 ⁇ m and the roundness is about 15 ⁇ m by cutting. Processed by adjusting the feed rate. The surface roughness Ra of the inner peripheral support portion of the obtained support shaft was 3.1 ⁇ m, and the roundness was 14 ⁇ m. (3) Experimental procedure Hereinafter, a specific experimental procedure will be described.
  • a glass substrate for a magnetic disk was manufactured according to the following procedure, and the support shaft or the glass substrate for a magnetic disk was evaluated during or after the following steps.
  • Shape For a magnetic disk glass substrate having an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 0.635 mm, a glass substrate mainly composed of SiO 2 formed by a float method is used as a donut-shaped circular glass substrate (a circular hole (opening in the center)). To a disc-shaped glass substrate).
  • Chamfering Chamfering was performed on the inner peripheral side surface and the outer peripheral side surface of the donut-shaped circular glass substrate obtained in the shape imparting step.
  • the chamfering was performed on the inner and outer peripheral surfaces so that a glass substrate for a magnetic disk having a chamfering width of 0.15 mm and a chamfering angle of 45 ° was obtained. (Primary grinding and cleaning after grinding) The glass substrate after chamfering was subjected to primary grinding and cleaning after grinding.
  • the primary grinding was performed on the upper and lower main planes by a double-side grinding apparatus (product name: DSM-16B-5PV-4MH, manufactured by Speedfam) using a grinding liquid containing a cast iron surface plate and alumina abrasive grains as a polishing tool. Thereafter, the abrasive grains were washed away. (Outer peripheral edge polishing) The glass substrate subjected to primary grinding and cleaning after grinding was subjected to outer peripheral end face polishing.
  • a plurality of glass substrates are stacked by holding and aligning the inner periphery of the glass substrate using the support shafts of Examples 1 to 15 described above, and using an abrasive brush and cerium oxide abrasive grains, Scratches at the outer peripheral chamfered portion were removed, and the outer peripheral end surface was polished so as to be a mirror surface.
  • the peripheral edge surface polishing was performed by polishing 100 glass substrates per batch. That is, 100 glass substrates were set on one support shaft to perform outer peripheral end surface polishing, and 10 batches of outer peripheral end surface polishing were performed using the same support shaft. For this reason, 1000 glass substrates were polished for each of the support shafts shown in Examples 1 to 15.
  • the 10th batch of glass substrate polished using the support shaft of Example 1 is used. means. (Washing) The abrasive grains were washed and removed from the glass substrate after the outer peripheral end surface was polished. (Inner peripheral edge polishing) The glass substrate after cleaning was subjected to inner peripheral end face polishing.
  • the inner peripheral side surface of the glass substrate and the inner peripheral chamfered portion were polished with a polishing brush and cerium oxide abrasive grains, and scratches on the inner peripheral side surface and inner peripheral side surface chamfered portion were removed and polished to become a mirror surface. .
  • the glass substrate laminate using each of the support shafts shown in Examples 1 to 15 was set on the work holder described in the second embodiment and polished.
  • the support shaft used when setting to a work holder is using the same support shaft as what was used in the case of each outer periphery end surface grinding
  • each support shaft shown in Examples 1 to 15 is 10 batches, and each of Examples 1 to 15 is 1000 in total. Each glass substrate was polished. (Secondary grinding) Secondary grinding was performed on the glass substrate after the inner peripheral end surface was polished.
  • Secondary grinding uses a fixed abrasive tool (containing diamond particles with an average particle size of 4 ⁇ m) as a polishing tool and a grinding fluid containing a surfactant, and a double-side grinding machine (product name: DSM-, manufactured by Speed Fam Co., Ltd.). 16B-5PV-4MH) and the upper and lower main surfaces were ground. (Washing) Grinding scraps and the like were washed and removed from the ground glass substrate.
  • the glass substrate after the inspection was further polished by the following procedure. (Primary polishing) The glass substrate after the inspection was subjected to primary polishing.
  • the primary polishing is a polishing liquid containing a hard urethane polishing pad and cerium oxide abrasive grains as a polishing tool (an average particle diameter, hereinafter abbreviated as average particle diameter, a polishing liquid composition mainly composed of about 1.3 ⁇ m of cerium oxide).
  • average particle diameter a polishing liquid composition mainly composed of about 1.3 ⁇ m of cerium oxide.
  • the upper and lower main planes of the glass substrate were primarily polished by a 16B type double-side polishing apparatus (product name: DSM16B-5PV-4MH, manufactured by Speed Fam Co., Ltd.).
  • the polishing time was set so that the total polishing amount was 30 ⁇ m in total in the thickness direction of the upper and lower main planes. (Cleaning after polishing) About the glass substrate after primary polishing, the cerium oxide of the abrasive grain was washed away. (Secondary polishing) The glass substrate that had been cleaned after the primary polishing was subjected to secondary polishing.
  • the upper and lower main planes were subjected to secondary polishing using a 16B double-side polishing apparatus (product name: DSM16B-5PV-4MH, manufactured by Speedfam) using a polishing liquid composition containing cerium oxide as a main component.
  • the polishing conditions for the secondary polishing were performed by setting the polishing time so that the polishing amount was 6 ⁇ m in total in the thickness direction of the upper and lower main planes.
  • (Cleaning after polishing) About the glass substrate after secondary polishing, the cerium oxide of the abrasive grain was washed away.
  • (Third polishing) After the secondary polishing is completed, a polishing liquid containing a soft urethane polishing pad and colloidal silica as a polishing tool (a polishing liquid composition mainly composed of colloidal silica having an average primary particle diameter of 20 to 30 nm) is used. Then, the upper and lower main surfaces were subjected to tertiary polishing by a double-side polishing apparatus of the same type as the primary and secondary polishing.
  • the polishing time was set such that the total polishing amount was 1 ⁇ m in the thickness direction of the upper and lower main planes.
  • the glass substrate subjected to the third polishing is sequentially subjected to scrub cleaning with an alkaline detergent, ultrasonic cleaning in a state immersed in an alkaline detergent solution, and ultrasonic cleaning in a state immersed in pure water. Dried.
  • the 10th batch glass substrate of Experimental Example 1 means the 10th batch of glass substrate that has been subjected to the outer peripheral end surface polishing using the support shaft of Example 1 in the outer peripheral end surface polishing step as described above. is doing. (Bending strength test of glass substrate for magnetic disk after applying thermal shock)
  • 20 sheets of each were subjected to thermal shock, and then subjected to a bending strength test by the same method as the above bending strength test. The bending strength was measured.
  • the thermal shock treatment was performed as follows assuming the high temperature film forming conditions of the magnetic film.
  • the glass substrate was put into an electric furnace heated to 700 ° C. from a room at 25 ° C. and held for 30 minutes. Then, it took out in room temperature, air-cooled, and cooled to room temperature in 5 minutes. After cooling the glass substrate, it was subjected to a bending strength test. The results are shown in Table 1 as “bending strength after thermal shock”. (Appearance inspection of support shaft surface after completion of glass substrate manufacturing process) An appearance inspection was performed on the occurrence of scratches on the surface of the support shaft used in the glass substrate manufacturing process. That is, it means the state after performing 10 batches (end face) polishing step for each of the support shafts of Examples 1 to 15.
  • the inspection method was as already described in the evaluation method.
  • the surface of the support shaft was inspected under an illumination of 5000 lux, and the number of scratches larger than 5 ⁇ m was counted.
  • the results are shown in Table 1 as “Number of scratches on the surface of the support shaft”.
  • Examples 1 to 11 satisfying the provisions of the present invention have a much higher rate of appearance inspection failure products on the inner peripheral end face part of the glass substrate after end face polishing than Examples 12 to 15 which are comparative examples. It turns out that it is low.
  • the bending strength of the glass substrate for magnetic disk and the bending strength of the glass substrate for magnetic disk after thermal shock are applied are high in Examples 1 to 11, and the same tendency is observed. .
  • Examples 1 to 4 10 and 11 which are samples not subjected to surface coating (to make the conditions uniform), Examples 1, 2 and 10 having the same surface roughness Ra as the inner peripheral support portion of the support shaft In addition, Examples 3, 4, and 11 were respectively compared.
  • Example 1 and 2 when Examples 1, 2, and 10 are compared, in Examples 1 and 2, in which the roundness is particularly small, the appearance inspection failure rate of the inner peripheral end surface portion of the glass substrate after end face polishing is higher than Example 10. It can be seen that it is even lower to about half.
  • the bending strength of the magnetic disk glass substrate and the bending strength of the magnetic disk glass substrate after thermal shock were applied were higher in the magnetic disk glass substrate produced using the support shafts of Examples 1 and 2. It was confirmed that Furthermore, it was confirmed that the number of scratches on the surface of the support shaft was smaller in Examples 1 and 2.
  • the glass substrate for magnetic disk is compared with Comparative Examples 12, 14, and 15 in which surface coating is not performed. It was confirmed that the number of scratches of 5 ⁇ m or more on the surface of the support shaft after the manufacturing process was significantly reduced. In particular, in Examples 5 to 7 to which the DLC film was attached, the number of scratches was 0, and the high effect could be confirmed. Moreover, it turns out that it is especially falling also about the appearance inspection rejection product incidence rate of the inner peripheral end surface part of the glass substrate after end surface grinding

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Abstract

 本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面研磨および/または外周端面研磨を行う際に、磁気ディスク用ガラス基板の中央開口部に挿入して、磁気ディスク用ガラス基板の位置決め、に用いる支持軸であって、前記支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRaが0.9μm以下であることを特徴とする支持軸、該支持軸を用いた磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法、および、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。

Description

支持軸、磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法、および、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
 本発明は、支持軸、磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法、および、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
 磁気ディスク記録装置等に使用されるドーナツ形状の磁気ディスク用基板として、近年、高密度記録化の要求から、平坦性や平滑性に優れるガラス基板が主に用いられている。
 磁気ディスク用ガラス基板(以下「ガラス基板」とも記載する)は、汚染物質の付着やHDD装置のスピンドル軸の擦接による磨耗やそれによるガラスや金属微粉の発生を抑制するため、その製造工程においてガラス基板の内外周端面をブラシ等で研磨加工することが一般的である。
 内周端面を研磨する際には、例えば、特許文献1に記載されているように、まず、ガラス基板の中央開口部(ガラス基板の中央部に設けられた開口部)を、支持軸に挿入することにより位置合わせをしながらガラス基板積層体を形成する。次いで、ガラス基板積層体をワークホルダに設置し、支持軸を抜き取り、ガラス基板積層体の中央孔に研磨ブラシを挿入して内周端面を研磨する方法が用いられている。
 また、外周端面を研磨する際には、磁気ディスク用ガラス基板の中央開口部に支持軸を挿入することにより、ガラス基板の位置合わせをし、さらに、ガラス基板積層体の内周部を支持軸で支持しつつ、外周端面部を研磨ブラシと接触させて外周端面研磨する方法が用いられている。
 しかしながら、これらの端面研磨工程においては、ガラス基板の位置合わせ、内周端面の支持を行う支持軸がガラス基板の内周端面を傷つけ、その強度を減じたり、逆にガラス基板が支持軸を傷つけたりして使用不可能にする、等の問題があった。
 係る問題に対応するため、例えば特許文献2には、支持軸を用いないガラス基板積層体用ワークホルダが提案されている。
日本国特開2011-230276号公報 日本国特開2012-003824号公報
 近年、磁気ディスクの記録密度の高密度化に伴い、磁気記録用磁性層の成膜中、成膜前、または成膜後にガラス基板(または磁気ディスク)を300~400℃に加熱する処理を行い記録再生特性を向上させる方法が用いられることがある。
 さらに、磁気ディスクの記録密度が極度の高密度化のため、熱揺らぎにより磁化が消失する問題が指摘されているが、この問題を克服するため、非常に高い抗磁力(保磁力)の磁性材料を用いた熱アシスト磁気記録等の新技術が提唱されている。この技術では、磁性膜としてCoPt系合金、FePt系合金などを、基板温度を400℃~700℃付近に加熱した状態で成膜する。
 上記の様に、磁気ディスクの記録密度を高密度化するためガラス基板を高温に加熱する必要がある場合、高耐熱性のガラス基板などが使用されているが、ガラス基板に対して急冷および/または急加熱を行う場合があり、従来よりもガラス基板にかかる熱衝撃は非常に大きくなってくる。ガラス基板の内周端面、または、その近傍にキズ等の欠陥があると、この熱衝撃により欠陥が拡大し、ガラス基板または磁気ディスク全体の機械特性が低下する、更にはガラス基板または磁気ディスク全体の破壊に至る可能性があり問題である。
 このように、磁気ディスクの記録密度の高密度化に伴い、従来よりもガラス基板にかかる熱衝撃は非常に大きくなっており、この熱衝撃により欠陥が拡大するため、従来では問題とされていなかった微小なキズ等の欠陥が内周端面、または、その近傍にあることが問題となってきている。
 ガラス基板の内周端面に微小なキズ等の欠陥が発生する原因の1つとして、ガラス基板の中央開口部に支持軸を挿入するとき、ガラス基板積層体から支持軸を抜き取るときに、支持軸がガラス基板の内周端面に与える衝撃がある。
 特許文献2には、ガラス基板の内周端面に衝撃を与えてしまう支持軸を用いないガラス基板積層体用ワークホルダが提案されているが、この方法では精度よくガラス基板の位置を合わせることが難しく、ガラス基板の加工精度(真円度、同芯度)を充分に満たすことができないおそれがあった。
 そこで、本発明は、高記録密度の磁気ディスクを製造する工程で大きな熱衝撃がガラス基板(または磁気ディスク)にかかる場合、ガラス基板または磁気ディスク全体の機械特性が低下してしまう問題に鑑み、ガラス基板の内周端面研磨および/または外周端面研磨を行う際に、ガラス基板の中央開口部に挿入して、ガラス基板の位置合せに用いる支持軸であって、ガラス基板の内周端面に与える衝撃が小さく、内周端面への微小なキズ発生を大幅に低減できる支持軸を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面研磨および/または外周端面研磨を行う際に、磁気ディスク用ガラス基板の中央開口部に挿入して、磁気ディスク用ガラス基板の位置合せに用いる支持軸であって、前記支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRaが0.9μm以下であることを特徴とする支持軸を提供する。
 本発明の支持軸によれば、ガラス基板の内周端面研磨および/または外周端面研磨を行う際、支持軸に対して磁気ディスク用ガラス基板(積層体)の着脱等を行っても、ガラス基板の内周端面への微小なキズ等の欠陥の発生を従来よりも大幅に低減することが可能になる。
図1は、磁気ディスク用ガラス基板の説明図である。 図2(A)及び図2(B)は、本発明の第1の実施形態に係る支持軸の説明図である。 図3は、本発明の第1の実施形態に係る支持軸に磁気ディスク用ガラス基板積層体を支持した構成の概略説明図である。 図4は、本発明の第2の実施形態に係る支持軸を用いて磁気ディスク用ガラス基板積層体の外周端面を研磨する方法の説明図である。 図5は、本発明の第2の実施形態に係る磁気ディスク用ガラス基板積層体の内周端面を研磨する際に用いるワークホルダの構成例の説明図である。 図6は、本発明の第2の実施形態に係る磁気ディスク用ガラス基板積層体の内周端面を研磨するためのワークホルダに磁気ディスク用ガラス基板積層体を設置した構成の説明図である。
 以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
 [第1の実施形態]
 本実施の形態では、本発明の支持軸について説明を行う。
 本発明の支持軸は、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面研磨および/または外周端面研磨を行う際に、磁気ディスク用ガラス基板の中央開口部に挿入して、磁気ディスク用ガラス基板の位置合せに用いる支持軸であって、前記支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さ(算術平均粗さ)Raが0.9μm以下であることを特徴とするものである。
 まず、磁気ディスク用ガラス基板の構成を説明する。図1にガラス基板の斜視断面図の例を示す。図1において、ガラス基板1は、主平面2の中心に中央開口部(以下、「内周」とも記載する)3を有するドーナツ形状を有している。
 ガラス基板1の外周側の側面は外周端面4であり、中央開口部3の側面は内周端面7である。
 外周端面4は、主平面2に対して90度の角度を有する外周側面部5と、外周側面部5の上下に設けられ、主平面2と外周側面部5とに接する外周面取り部6とを含む。
 内周端面7は、主平面2に対して90度の角度を有する内周側面部8と、内周側面部8の上下に設けられ、主平面2と内周側面部8とに接する内周面取り部9とを含む。
 次に、本発明の支持軸の概要について図2、図3を用いて説明する。
 支持軸の形状については、支持するガラス基板積層体のサイズや、内周端面研磨、外周端面研磨用の装置の仕様等に応じて規定すれば良く限定されるものではないが、例えば、図2(A)及び2(B)に示すような形状のものを用いることができる。
 図2(A)及び2(B)は、本発明の支持軸20の側面図を示している。
 支持軸20は、内周支持部(軸部)21と、固定部22とを備えている。
 内周支持部21は、ガラス基板(積層体)の位置合せを行う際、ガラス基板の中央開口部に挿入し、ガラス基板の内周端面を支持する部分で、複数のガラス基板を内周支持部21に装着することにより、ガラス基板の位置を合せ、ガラス基板の内周端面を支持し、ガラス基板積層体を形成することができる。
 内周支持部21は上記のようにガラス基板(積層体)の内周端面を支持し、位置合せを行うことから、ガラス基板の内周端面を支持する部分がガラス基板の中央開口部にあった形状すなわち円柱形状を有していることが好ましい。そして、ガラス基板の位置を精度良く合せるため、内周支持部21のうち、ガラス基板(積層体)の内周端面を支持(保持)する部分は、ガラス基板の中央開口部との間隔が小さくなるように構成されていることが好ましい。すなわち両者のサイズが略同一であることが好ましい。
 固定部22は、内周支持部21に挿入されたガラス基板、ガラス基板積層体の下面側を支持する部材である。このため、内周支持部21と固定部22の上面23が形成する角度は直角になることが好ましい。また、その形状としては、特に限定されるものではなく、ガラス基板の下面側を支持できるように構成されていれば良い。具体的には、例えば円柱形状とし、その直径が支持するガラス基板の外周径と同じかそれよりも小さく、ガラス基板の中央開口部(内周)の直径よりも大きくなるように構成する場合が挙げられる。形状としては、それ以外にも立方体形状や、直方体形状、多角柱形状などが挙げられる。
 図2(A)では、固定部22は内周支持部21に固定されているが、図2(B)に示すように、例えば両者をねじ24により固定し、内周支持部21と固定部22とを分離可能に構成することもできる。なお、図中では内周支持部21側がめねじ、固定部22側をおねじとしているが逆であっても良い。
 また、図2(A)では、固定部22は、支持軸20の長さ方向(図中上下方向)途中に設けられているが、図2(B)のように支持軸20の端部に設ける構成とすることもできる。
 さらに、支持軸20には、上記部材に加えて、その一方又は両方の端部25に、後述するように外周端面研磨装置に取り付ける際に用いる部材や、内周支持部21に支持されたガラス基板積層体を固定部22と上下方向から固定するための固定部材(クランプボルト等)を取り付けるための機構を設けることもできる。具体的には例えば図2(B)に示すようにねじ26等を設けておくこともできる。なお、図2(B)では支持軸20に設けたねじ26はめねじとして記載しているが、おねじとすることもできる。
 そして、本発明の支持軸20については、支持軸のガラス基板の内周端面と接触する部分の表面の表面粗さRaが0.9μm以下であることを特徴とするものである。
 ここで、支持軸20でガラス基板(積層体)を支持した構成例を、図3を用いて説明する。
 図3においては、支持軸20に複数枚のガラス基板を装着し、形成したガラス基板積層体31を支持軸20で支持している状態の側面図を示している。
 ガラス基板積層体31を構成する各ガラス基板の間には、ガラス基板の主平面にキズが発生することを防ぐため、樹脂シート等からなる図示しないスペーサを配置することができる。また、図3に示すように、ガラス基板積層体31の上下部には例えば樹脂シート等のダミープレート32、33(ワッシャー、座金と呼ぶことがある)を挿入することができる。係る部材を配置することにより、例えば、ガラス基板積層体31と固定部22が接触してガラス基板の主平面にキズが発生することを防止することができる。そして、図3に示すようにガラス基板積層体31はその下面側を固定部22によって支持され、内周端面を内周支持部21によって支持されている。
 ここで、上述した、支持軸20のガラス基板の内周端面と接触する部分とは、支持軸20にガラス基板を装着、または、支持軸20からガラス基板を取り外す際にガラス基板の内周端面が支持軸20と接触する部分のことを意味しており、図3において34で示す範囲の支持軸(内周支持部21)の側面部分のことを意味している。
 例えば図3に示すように支持軸(内周支持部21)の先端部35が絞ってある(他の部分より細くなっている)場合には、係る範囲については表面粗さRaを上記範囲としなくても良い。また、図3に示すように固定部22の上部にダミープレート32を配置する場合については、ダミープレート32と接触する図3中36で表わされる部分についても表面粗さRaを上記範囲としなくてもよい。ただし、先端部35についてもガラス基板を着脱する際接触する可能性があり、また、ダミープレート32の厚さも用途によって変化する可能性もあることから、図3中35、36で表わされる部分についても表面粗さを0.9μm以下とすることが好ましい。すなわち、内周支持部21の側面部分の表面粗さが0.9μm以下であることが好ましい。
 また、ここで説明した支持軸20のガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRaとしては、0.8μm以下であることがより好ましく、0.6μm以下であることがさらに好ましく、0.4μm以下であることが特に好ましい。なお、これらの場合も、図3中35、36で表わされる部分についても、上記と同じ理由から同様の表面粗さRaを有することが好ましい。
 本発明の発明者らが、上記従来技術で説明した、高記録密度の磁気ディスクを製造する工程で、高温成膜工程等を経て従来より大きな熱衝撃が加えられることにより、ガラス基板に大きなクラックが生じたり、ガラス基板が破損したりする原因について検討したところ、ガラス基板の内周からクラックが伸展している、ガラス基板の破壊の起点がガラス基板の内周端面の近傍にあることを発見した。そして、さらに検討を進めたところ、その原因が内周端面研磨工程および/または外周端面研磨工程で用いられる支持軸20の表面状態、特に表面粗さRaにあることを見出した。
 そこで上記知見に基づき、支持軸20のガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRaが上記範囲を充足することによって、ガラス基板の内周端面部の微小なキズ等の欠陥を大幅に低減することが可能となることを見出したものである。そして、該支持軸20を用いて端面研磨等の加工を行ったガラス基板に熱衝撃を加えた場合でも、ガラス基板の内周端面部の微小なキズ等の欠陥が拡大してガラス基板にクラックが生じたり、ガラス基板が破壊されたりする現象の発生を抑制することが可能になる。
 表面粗さRaを上記範囲とする方法としては特に限定されるものではないが、支持軸20のうち該当する部分について形状加工した後、研削加工を行ったり、研磨工程を行ったりする際に目の細かい砥石、砥粒を用いて行うことにより達成できる。
 なお、支持軸のガラス基板の内周端面と接触する部分以外については表面粗さRaの値は限定されるものではなく、任意の表面粗さRaとすることができる。
 さらに、本発明の支持軸は、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分について、支持軸の長さ方向に対して垂直な面で切断した場合の断面の真円度が10μm以下であることが好ましい。
 ここで、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分について、支持軸の長さ方向に対して垂直な面で切断した場合の断面とは、例えば、図2の支持軸20(内周支持部21)においてA-A´線で切断した場合の断面を意味している。
 また、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分とは、表面粗さRaについて説明した場合と同様の部分を意味しており、図3において34で示す範囲の支持軸(内周支持部21)の部分のことを意味している。また、図3において、35、36で示される部分を含む部分、すなわち、内周支持部21全体について係る規定を充足することがより好ましい。
 上記真円度としては、5μm以下であることがより好ましく、4μm以下であることがさらに好ましく、3μm以下であることが特に好ましい。
 これは、真円度が上記範囲を満たすことによって、支持軸にガラス基板を装着する際や、支持軸からガラス基板を取り外す際にガラス基板の内周端面が支持軸に引っ掛かる等による衝撃がガラス基板の内周端面に微小キズなどの欠陥を発生させることをさらに抑制できるためである。さらには、該支持軸を用いて加工したガラス基板に熱衝撃を加えた場合でも、ガラス基板の内周端面の微小キズなどの欠陥が拡大することなどによって発生するクラック、ガラス基板が破壊される現象を抑制できるためである。
 支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分について、支持軸の長さ方向に対して垂直な面で切断した場合の断面の真円度を上記範囲とする方法については特に限定されるものではないが、例えば支持軸を形成する際の加工精度を高めることによって、係る範囲とすることが可能である。
 また、本発明の支持軸は、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分(の表面)が、硬質クロム又はダイヤモンドライクカーボン(以下、DLCとも記載する)によりコーティングされていることが好ましい。
 支持軸20にガラス基板を装着又は取り出す際、支持軸20の表面にガラス基板が接触しキズを生じる場合があるが、支持軸20の表面にキズが生じると、ガラス基板を装着した場合に位置合せの精度が低下したり、ガラス基板の内周端面にキズを与えたりする場合がある。このため、上記のように支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面に、硬質クロム又はDLCによりコーティングすることにより、支持軸表面にキズが発生することを防止することができ、さらにはガラス基板の内周端面へのキズの発生を抑制することができる。
 なお、硬質クロムとは、ビッカーズ硬度が800以上である金属クロムを主成分として含有する金属である。硬質クロムは、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分(の表面)に、電気メッキ法によってコーティングされる(硬質クロムメッキ膜)。硬質クロムの硬度としては、ビッカーズ硬度が1000以上であることがより好ましく、1200以上であることが更に好ましい。
 ここで、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分とは、表面粗さRaについて説明した場合と同様の部分を意味しており、図3において34で示す範囲の支持軸(内周支持部21)の側面部分のことを意味している。また、図3において、35、36で示される部分を含む側面部分、すなわち、内周支持部21の側面全体についても上記のように硬質クロムまたはDLCによりコーティングされていることがより好ましい。
 そして、硬質クロムまたはDLCにより支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面をコーティングする場合、コーティングした後の支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRaが上記した所定の要件を満たすこととなる。また、真円度に関しても、硬質クロムまたはDLCによりコーティングした後で、上記した要件を満たしていることが好ましい。
 硬質クロムで支持軸20の表面をコーティングする方法としては、電気めっき法等により硬質クロムで支持軸20の所定の場所をコーティングした後、必要に応じて研削、研磨加工を行う方法が挙げられる。また、研削、研磨加工を行う際に加工精度を調整することにより所定のコーティング層の厚さ、表面粗さRaとすることができる。真円度に関しても同様に研削、研磨加工を行う際の加工精度を調整することにより達成することができる。
 なお、基材となる支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRa、場合によってはさらには真円度についても本願発明の規定を満たすものを用いることにより、コーティングした後に行う研削、研磨加工が容易になるため好ましい。
 また、DLCにより支持軸20の表面をコーティングする方法としては例えばプラズマCVD法により行うことができる。プラズマCVD法によりDLCをコーティングする場合、DLC膜が支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面に均一に成膜することができるため、基材であるコーティング前の支持軸の表面状態を反映することとなる。このため、基材である支持軸の所定の場所の表面粗さRa、場合によってはさらに真円度について上記を満たすものを用意し、これにDLCコーティングを行うことにより目的の表面粗さRa、さらには真円度を有する支持軸を得ることができる。
 硬質クロムまたはDLCコーティングを行う際、その膜厚としては特に限定されるものではなく、要求される強度や、寸法に応じて選択することができる。
 例えば、硬質クロムでコーティングする場合には、その膜厚が20μm以上100μm以下であることが好ましく、50μm以上80μm以下であることがより好ましい。係る範囲の膜厚を有することによって、十分な強度および耐食性を有することができるためである。なお、硬質クロムでコーティングする際には、予め上記膜厚の1.2から2倍程度の膜を電気めっきにより成膜し、これを研磨、研削することによって上記範囲とすることが表面粗さRaの調整等の加工精度を高める上で好ましい。
 また、DLCでコーティングする際には、0.5μm以上2.0μm以下の膜厚とすることが好ましく、1.0μm以上2.0μm以下とすることがより好ましい。上記範囲の膜厚とすることにより十分な強度を得ることができる。また、製造工程上も係る膜厚であれば効率よく成膜を行うことができるため、上記範囲を選択することが好ましい。
 なお、従来、アルミナ、酸化クロム等のセラミックスにより支持軸表面をコーティングする方法が提案されてきたが、セラミックスによりコーティングを行う場合、加工精度が十分ではなく、本願発明の目的とする表面粗さRa、さらに場合によっては真円度が得られにくいため好ましくない。これは、支持軸表面にセラミックスをコーティングする場合、溶射によりセラミックス層を形成し、その後研磨加工を行う場合があるが、形成できる膜厚が5μm程度と薄いため、表面粗さRa等を目的の範囲に研磨加工することが困難なためである。また、溶射によりセラミックス層を形成するため、研磨加工を行わない場合には目的とする表面粗さRaの表面、さらには真円度を得ることができない。
[第2の実施形態]
 本実施形態では、第1の実施形態で説明した支持軸を用いて、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面および/または外周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法について説明する。
 まず、ガラス基板の外周端面を研磨する方法について説明する。
 ガラス基板積層体の外周端面研磨を行う際には、支持軸の両端部、例えば図2(A)及び2(B)中、25で表わされる部分に、外周端面研磨装置に取り付けるための部材、具体的には、例えばクランプボルト47、48を取り付け、これを外周端面研磨装置に取り付けることによって実施することができる。その具体的な構成例について図4を用いて説明する。
 図4中、支持軸20の内周支持部21は、その両端に樹脂等でできたダミープレート41~44を配置したガラス基板積層体31の中央開口部に挿通されており、ガラス基板積層体31の内周端面を支持している。
 なお、ガラス基板積層体31はガラス基板のみを積層したものとすることもできるが、ガラス基板の主平面にキズがつかないように、また、割れ等が発生しないようにガラス基板間に樹脂シート等のスペーサを設けて積層することが好ましい。スペーサの形状としては特に限定されるものではなく、研磨の邪魔にならない形状であれば足りるが、例えばガラス基板と同じ円盤形状とすることができる。また、ガラス基板の外周端面を研磨する際には、スペーサの外径はガラス基板の外径よりも小さいことが好ましい。これは、外周端面研磨を行う際はガラス基板積層体の外周端面に研磨ブラシを当てて研磨を行うことになるが、スペーサがガラス基板の外径と同じまたはそれよりも大きいと研磨ブラシがガラス基板に当たりにくくなるためである。
 また、ガラス基板積層体31はその下端部を、ダミープレート43を介して固定部22、さらに、ダミープレート44、45を介してクランプボルト47によって支持され、他方の上端部側に設置したクランプボルト48との間で、上下方向から締め付けて固定している。
 このため、外周端面研磨工程の間もガラス基板積層体の位置が変位することなく正確に保持することが可能であり、加工精度を高めることが可能になる。
 ここで、クランプボルト47、48については、ガラス基板積層体31を上下方向から垂直に保持可能であり、外周端面研磨治具に設置できるように構成されていれば特に限定されるものではない。
 例えば、図4に示すように、クランプボルト48はボルト部48a、ボルト部48aとは接合されていない座金部48bからなるように構成しても良い。係る構成とすることによって、クランプボルト48を支持軸に取り付ける際、回転がガラス基板積層体31やダミープレート41、42に伝わらないため好ましい。また、座金部48bについては、ダミープレート41と接する面がボルト部48aと接触する面の面積よりも広い形状を有することが好ましい。係る形状を有することによって、ガラス基板積層体に加わる圧力を分散し、ガラス基板積層体を広い範囲で支持することができる。
 これらのことは他端部に設けるクランプボルト47についても同様のことがいえる。
 なお、図4中ではクランプボルト47、48の構造が分かるように(支持軸を透過させて)クランプボルトのねじ部を示しているがクランプボルトと支持軸は同軸上に配置されているものである。
 以上のような構成とした支持軸を、外周端面研磨装置に設置、固定し、ガラス基板積層体31の外周部に研磨ブラシ又は研磨パッドをあてて砥粒を含有する研磨液を供給しながら外周端面の研磨を行うことができる。
 なお、ここでは、支持軸の両端に設置する部材をクランプボルトとしたが、外周端面研磨装置に固定できるものであれば限定されずに用いることができる。
 次に内周端面を研磨する方法について説明する。
 内周端面研磨を行う際には、本発明の支持軸20に加えて、ガラス基板積層体の内周端面研磨を行う際に、ガラス基板積層体を内部に固定することが可能なワークホルダを用いて行うことが好ましい。
 ワークホルダは、ガラス基板積層体を内部に固定した後、支持軸のみを抜き取ることが可能な治具であれば、その形状、構成は限定されることなく使用することができる。
 例えば、ワークホルダとしては、ガラス基板積層体が積層、固定された支持軸を、ガラス基板積層体を解体することなく挿入可能な開口部、ガラス基板積層体を固定する固定部材、支持軸を取出し可能な支持軸取出し口を有する治具が挙げられる。
 ワークホルダの具体的な構成例については、図5、図6を用いて説明するが、係る構成に限定されるものではない。ここで、図5はワークホルダの斜視図であり、図6はガラス基板積層体の位置合せを行い、支持した支持軸をワークホルダ内部に設置した際の断面図を示している。
 図5に示すようにワークホルダ50は上面に開口部を有するホルダ本体51と、その上側保持部52、位置決め部53とを有することが好ましい。
 ホルダ本体51は、下枠部54、側枠部55、上枠部56から構成されている。
 下枠部54は、ガラス基板積層体を垂直に支持することが可能であり、支持軸20をその底面から抜き出せるように構成されている。例えば、図6に示すように、支持軸20の固定部22を固定し、また、抜き取ることが可能な貫通孔が設けられている。また、下枠部の上面のガラス基板積層体の下端部と接触、支持する部分について、図6中ではダミープレート43を配置しているが、下枠部に固定した、緩衝部材等からなるガラス基板積層体下端部支持部を設けることもできる。そして、下枠部については、研磨時に研磨装置と固定するための機構、部材を設けることができる。例えば、研磨装置と接続するためのベースプレートを設置するためのボルト穴や、嵌合部等を設けることもできる。
 側枠部55は下枠部54と上枠部56との間を結合し、ガラス基板積層体の最外周面を覆うように円筒形状を有している。そして、内部にガラス基板積層体を収納する収納室を有している。また、側枠部55は収納室に収納されたガラス基板積層体を外側から目視することが可能なように、開口部57を設けることが好ましい。この開口部57は研磨工程時に使用される研磨液を排出するための排出孔として機能すると共に、装置の軽量化にも寄与する。
 上枠部56はリング状部材からなり、下面に側枠部55の環状の上端部を固定できるように構成されている。また、内周にガラス基板の外径よりも大径な円形開口が形成されており、ガラス基板積層体を挿入または取り出しできるように構成されている。
 そして、下枠部54、側枠部55、上枠部56は固定され、ホルダ本体51に組み立てられている。これらの部材の固定手段については限定されるものではなく、ねじ等によって固定することもできるが、ねじの緩み等による加工精度の低下を防止するために、溶接により固定されていることが好ましい。
 上側保持部52は、ホルダ本体51の上面部に取り付けられており、内部に配置されたガラス基板積層体を下枠部54との間で挟み込むことによって、固定、保持するものである。上側保持部52はその中心に中央孔58が軸方向に貫通しており、支持軸をワークホルダに設置した状態で、上側保持部52を設置できるように構成されている。また、上側保持部52はホルダ本体の下枠部との間でガラス基板積層体を挟むことにより固定するものであり、固定する際にガラス基板に傷が入らないよう、図6に示すようにガラス基板積層体31との間にダミープレート42等の各種緩衝部材を設けることが好ましい。
 上側保持部52をホルダ本体51に固定する手段については特に限定されるものではなく、適切な位置に精度よく固定できる手段であればあらゆる方法が採用できる。例えば、図5に示すように、上側保持部52に複数のボルト穴59を設けておき、ボルト60により上面側からホルダ本体に固定することもできる。また、上側保持部とホルダ本体の対応する箇所にねじを切っておき、上側保持部をホルダ本体にねじ込むことによって固定することもできる。
 さらに、支持軸20の位置を正確に規定するため、位置決め部53を用いることが好ましい。位置決め部53は例えば、支持軸の上端に挿通される軸孔61を有する円筒形状の軸受け部62と、軸受け部62より半径方向に突出する一対の腕部63と、各腕部を貫通する位置決めピン64とを有している。そして、位置決め部の軸孔61に支持軸20を挿通し、位置決めピン64を上側保持部52、ホルダ本体に設けたピン挿入孔65、66に挿入させることによって、支持軸の位置を正確に規定することが可能になる。係る部材を用いることによって、支持軸を内周端面研磨治具に固定する際、その位置決めを正確に行うことが可能になり、加工精度を向上させることが可能になる。
 また、ガラス基板積層体31については、外周端面研磨についてでも説明したが、ガラス基板のみを積層したものとすることもできるが、ガラス基板とスペーサとが交互に積層されているものが好ましい。なお、スペーサの形状についても同様に特に限定されるものではなく、研磨の邪魔にならない形状であれば足りるが、例えばガラス基板と同じ円盤形状とすることができる。また、内周端面研磨を行う際には、少なくともガラス基板の中央開口部の直径よりもスペーサの中央開口部の直径が大きいことが好ましい。
 以上のような構成を有するワークホルダ50に、前記支持軸の内周支持部21に積層されたガラス基板積層体31を設置し、ガラス基板積層体積層体を内周端面研磨治具の内部に固定する。その後、ワークホルダの下面から前記支持軸20を抜き取り内周端面の研磨に供することができる。
 内周端面の研磨方法としては、ガラス基板積層体の中央開口部に上方から研磨ブラシを挿入し、ガラス基板積層体の内周端面に研磨液を供給しながらガラス基板積層体と研磨ブラシを回転させながら軸方向に往復動させてガラス基板積層体31の内周端面研磨を行う。
 以上のような工程によって、内周端面の研磨を行うことができる。
 以上、本発明の支持軸を用いて、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面、外周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法について説明してきたが、外周端面研磨、内周端面研磨のいずれか一方のみを行うこともできるし、両研磨工程を行うこともできる。
 本実施形態で説明した内周端面および/または外周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法によれば、ガラス基板(積層体)を支持軸に装着、取り外す際に、引っ掛かり等によるガラス基板の内周端面の微小なキズ発生を大幅に削減することが可能になる。そして、本実施形態で端面研磨を行ったガラス基板に熱衝撃を加えた場合に、微小なキズが拡大することによるクラックの発生やガラス基板の破壊を抑制することができる。
[第3の実施形態]
 本実施の形態では、第2の実施形態で説明した磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法により、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面および/または外周端面を研磨する工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について説明する。
 磁気ディスク用ガラス基板は以下の工程1~4を含む製造方法により、製造できる。
(工程1)ガラス素基板から、中央部に中央開口部(円孔)を有する円盤形状のガラス基板に加工した後、内周端面と外周端面を面取り加工する形状付与工程。
(工程2)ガラス基板の端面(内周端面及び外周端面)を研磨する端面研磨工程。
(工程3)前記ガラス基板の主平面を研磨する主平面研磨工程。
(工程4)前記ガラス基板を精密洗浄して乾燥する洗浄工程。
 そして、上記各工程を含む製造方法により得られた磁気ディスク用ガラス基板はその上に磁性層などの薄膜を形成する工程をさらに行うことによって、磁気ディスク(磁気記録媒体)とすることができる。
 ここで、(工程1)の形状付与工程は、フロート法、フュージョン法、プレス成形法、ダウンドロー法またはリドロー法で成形されたガラス素基板を、中央部に中央開口部(円孔)を有する円盤形状のガラス基板に加工するものである。なお、用いるガラス素基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラスでもよい。
 そして、(工程2)の端面研磨工程は、ガラス基板の端面(側面部と面取り部)を端面研磨するものであり、内周端面および/または外周端面を研磨する際に、第2の実施形態で説明した端面研磨方法を用いるものである。
 内周端面、外周端面のいずれかを研磨する際に第2の実施形態で説明した端面研磨方法を用いるものでもよいが、内周端面、外周端面共に第2の実施形態で説明した端面研磨方法を採用することがより好ましい。
 (工程3)の主平面研磨工程については、両面研磨装置を用い、ガラス基板の主平面に研磨液を供給しながらガラス基板の上下主平面を同時に研磨するものである。研磨工程は、1次研磨のみでもよく、1次研磨と2次研磨を行うものでもよく、2次研磨の後に3次研磨を行うものでもよい。
 上記(工程3)の主平面研磨工程の前において、主平面のラップ(例えば、遊離砥粒ラップ、固定砥粒ラップなど)を実施してもよい。また、各工程間にガラス基板の洗浄(工程間洗浄)やガラス基板表面のエッチング(工程間エッチング)を実施してもよい。なお、主平面のラップとは広義の主平面の研磨である。
 さらに、磁気ディスク用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程(例えば、化学強化工程)を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。
 本実施形態で説明した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、端面研磨工程においてガラス基板(積層体)を支持軸に装着、取り外す際に、引っ掛かり等によるガラス基板の内周端面の微小なキズ発生を大幅に削減することが可能になる。また、係る製造方法により得られたガラス基板に熱衝撃を加えた場合でもクラックの発生やガラス基板の破壊を抑制することができる。
 以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)評価方法
 まず、以下の実験例における、支持軸の評価方法、及び、該支持軸を用いて製造したガラス基板の評価方法について説明する。
(表面粗さ(算術平均粗さ)Ra)
 表面粗さはJIS B 0601-2001に準ずる方法により測定を行った。
 測定はレーザー顕微鏡(キーエンス株式会社製 型番:VK-9710、VK-9700)を用いて行った。
 具体的な測定条件としては、測定波長を408nm、対物レンズとして20倍のものを用いて行い、カットオフλs(短波長カットオフ)を2.5μm、カットオフλc(長波長カットオフ)を80μmとして行った。
(真円度)
 支持軸の内周支持部(断面)の真円度測定は、内周支持部のうち長さ方向で見て上部、中央部、下部の3か所について測定を行った。
 各箇所での測定の際には直径を0度―180度、45度-225度、90度-270度、135度―315度の4点にて、すなわち測定箇所を45度ずつ変化させた4点にて、マイクロメーターで測定し、各箇所の最大値と最小値の差を、その箇所の真円度とした。
 そして、上記内周支持部について上部、中央部、下部の3か所の真円度のうち最も大きい値を、そのシャフトの真円度と定義した。
(曲げ強度)
 ドーナツ状のガラス基板の外周を円環状の枠に自由支持し、ガラス基板の中央開口部の内周部分に負荷荷重用のクロスヘッドを、クロスヘッド・スピード10mm/分で押し込み、上記ガラス基板の破壊時の荷重値を測定し、この値から曲げ強度を求めた。なお、測定には島津製作所製強度試験機オートグラフおよびロードセルを使用した。また、曲げ強度は各実験例について20枚のガラス基板を測定し、その結果の平均値で表した。
(ガラス基板の内周端面部の外観検査方法)
 端面研磨後のガラス基板について5000ルクスの照度下にて、目視検査し、内周側面部、面取り部、側面部と面取り部の稜部のキズ、欠け、ヒビを検査した。この方法により5μmより大きいキズ、欠け、ヒビがあるガラス基板を不合格とし、サンプルのガラス基板(1つの実験例について1000枚)中の不合格品発生率を算出した。
(ガラス基板の製造工程終了後の支持軸表面の外観検査)
 以下に示す磁気ディスク用ガラス基板の製造工程終了後の支持軸表面の外観検査を行った。手順としては、5000ルクスの照度下で、目視にて、外周端面研磨用内周支持棒の表面のキズを検査した。この方法により支持軸表面についた5μmより大きいキズの数をカウントした。
(2)支持軸の製造条件
 後述する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において用いた支持軸について説明する。
 例1~例15いずれの支持軸についても、図2(A)に示した形状を有しており、いずれも同じサイズのもの(表面にコーティングしたものについては、コーティング後のサイズを意味している)を使用した。内周支持部には100枚の磁気ディスク用ガラス基板を支持できる。
 以下に示す支持軸のうち、例1~11が実施例であり、例12~15が比較例となる。内周支持部の表面粗さRa、真円度については表1にも示した。
(例1)
 例1の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部(図3において34、35、36で表わされる部分の側面、以下同様)の表面粗さRaが約0.9μm、真円度が10μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した後、さらにバフ研磨を、表面粗さRaが0.4μm以下になるまで行った。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは0.38μm、真円度は9μmであった。
(例2)
 例2の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約0.9μm、真円度が5μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した後、さらにバフ研磨を、表面粗さRaが0.4μm以下になるまで行った。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは0.37μm、真円度は5μmであった。
(例3)
 例3の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが0.9μm以下、真円度が10μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは0.88μm、真円度は10μmであった。
(例4)
 例4の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが0.9μm以下、真円度が5μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは0.82μm、真円度は4μmであった。
(例5)
 例5の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、その表面にはDLCコーティングを施した。
 まず、内周支持部を、切削加工で表面粗さRaが約0.9μm、真円度が10μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した後、さらにバフ研磨を、表面粗さRaが0.4μm以下になるまで行った。得られた支持軸の表面粗さRaは0.38μm、真円度は9μmであった。
 次いで、アセチレンガスを用いたプラズマCVD法により、上記内周支持部について膜厚0.5μmのDLCからなる表面コーティング層を形成した。
 得られた支持軸の内周支持部について表面粗さRa、真円度を測定したところ、表面粗さRaは、0.38μm、真円度は9μmであった。
(例6)
 例6の支持軸は、内周支持部の切削条件(回転数、切り込速度、送り速度)を真円度5μm以下になるよう、また内周支持部表面に形成するDLC膜の膜厚を1.0μmとした以外は例5と同様にして形成した。
 得られた支持軸の内周支持部について表面粗さRa、真円度を測定したところ、表面粗さRaは、0.37μm、真円度は5μmであった。
(例7)
 例7の支持軸は、内周支持部の切削条件(回転数、切り込速度、送り速度)を真円度3μm以下になるよう、また内周支持部表面に形成するDLC膜の膜厚を2.0μmとした以外は例5と同様にして形成した。
 得られた支持軸の内周支持部について表面粗さRa、真円度を測定したところ、表面粗さRaは、0.38μm、真円度は3μmであった。
(例8)
 例8の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、その表面には硬質クロムコーティング(メッキ)を施した。
 まず、内周支持部を切削加工で、表面粗さRaが約1.6μm、真円度が約10μmになるよう、回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。
 その後、GC-80Hの砥石で荒研削加工し、内周支持部の表面粗さRaをおよそ3.2μmとした。次いで、電気メッキ法により、内周支持部表面に100μmの膜厚の硬質クロムメッキを施した。
 そして、仕上げ用砥石(CX-80I)を用いて、表面粗さRaが0.8μm以下、真円度が10μm以下になるよう、硬質クロムメッキ膜の膜厚が50μmになるまで研削加工を行い、次いでバフ研磨を1μm程度行った。このとき、支持軸の内周支持部について表面粗さRa、真円度を測定したところ、Raは0.39μm、真円度は9μmであった。
(例9)
 例9の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、その表面には硬質クロムコーティング(メッキ)を施した。
 まず、内周支持部を実施例8と同様に切削加工し、表面粗さRaが1.6μm、真円度が約4μmになるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。その後、GC-80Hの砥石で荒研削加工し、内周支持部の表面粗さRaをおよそ3.2μmとした。
 次いで、電気メッキ法により、内周支持部表面に100μmの膜厚の硬質クロムメッキを施した。
 そして、仕上げ用砥石(CX-80I)を用いて、表面粗さRaが0.8μm以下、真円度が5μm以下になるよう、硬質クロムメッキ膜の膜厚が50μmになるまで、研削加工を行い、次いでバフ研磨を1μm程度行った。このとき、支持軸の内周支持部について表面粗さRa、真円度を測定したところ、Raは0.37μm、真円度は4μmであった。
(例10)
 例10の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約0.9μm、真円度が約20μmになるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した後、さらにバフ研磨を行った。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは0.39μm、真円度は15μmであった。
(例11)
 例11の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約0.9μm、真円度が約20μmになるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは0.87μm、真円度は17μmであった。
(例12)
 例12の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約1.2μm、真円度が10μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは1.2μm、真円度は10μmであった。
(例13)
 例13の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、その表面にはセラミック(酸化クロム)コーティングを施した。
 まず、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約0.8μm、真円度が10μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。
 次いで、溶射法により、上記内周支持部について膜厚約250μmになるようにセラミック(酸化クロム)からなる表面コーティング層を形成した。その後、内周支持部の表面研磨を行ったが、例8、9と同様の仕上げ用砥石でセラミック層の膜厚を約50μm研削し、更に約1μmバフ研磨した段階で、表面粗さRaは1.0μm、真円度は15μmまでしか加工することができなかった。
(例14)
 例14の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約3.2μm、真円度が10μm以下になるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは3.1μm、真円度は10μmであった。
(例15)
 例15の支持軸はステンレス(SUS304)によりできており、切削加工で、内周支持部の表面粗さRaが約3.2μm、真円度が約15μmになるよう回転数、切り込速度、送り速度を調節して加工した。得られた支持軸の内周支持部の表面粗さRaは3.1μm、真円度は14μmであった。
(3)実験手順
 以下、具体的な実験手順について説明する。
 以下の手順により磁気ディスク用ガラス基板の製造を行い、以下に示す工程中又は工程終了後に支持軸または磁気ディスク用ガラス基板について評価を行った。
(形状付与)
 外径65mm、内径20mm、厚さ0.635mmの磁気ディスク用ガラス基板用に、フロート法で成形されたSiOを主成分とするガラス基板をドーナツ状円形ガラス基板(中央部に円孔(開口部)を有する円盤形状のガラス基板)に加工した。
(面取り加工)
 形状付与工程で得られたドーナツ状円形ガラス基板の内周側面と外周側面について面取り加工を行った。面取り加工の加工条件としては、面取り幅0.15mm、面取り角度45°の磁気ディスク用ガラス基板が得られるように内周側面、外周側面について行った。
(1次研削および研削後洗浄)
 面取り加工後のガラス基板について1次研削、研削後洗浄を行った。
 1次研削は研磨具として鋳鉄定盤とアルミナ砥粒を含有する研削液用いて、両面研削装置(スピードファム社製、製品名:DSM-16B-5PV-4MH)により上下主平面について行った。また、その後、砥粒を洗浄除去した。
(外周端面研磨)
 1次研削および研削後洗浄を行ったガラス基板について外周端面研磨を行った。
 上記した例1~例15の各支持軸を用いてガラス基板の内周を保持、位置合せを行うことにより複数のガラス基板を積層し、研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて、外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように外周端面を研磨加工した。
 外周端面研磨は、1バッチあたり100枚のガラス基板を研磨加工した。すなわち、1つの支持軸に100枚のガラス基板をセットして外周端面研磨を行い、同じ支持軸を用いて10バッチの外周端面研磨を行った。このため、例1~例15に示した各支持軸それぞれについて1000枚ずつガラス基板を研磨加工した。
 なお、以降の記載において、例えば「実験例1の10バッチ目のガラス基板」と記載した場合には、本工程において、例1の支持軸を用いて研磨を行った10バッチ目のガラス基板を意味する。
(洗浄)
 外周端面研磨後のガラス基板について砥粒を洗浄除去した。
(内周端面研磨)
 洗浄後のガラス基板について内周端面研磨を行った。
 ガラス基板の内周側面と、内周面取り部について研磨ブラシと、酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、内周側面と内周側面取部のキズを除去し、鏡面となるように研磨加工した。
 この際には、例1~例15に示した各支持軸を用いてガラス基板積層体としたものを第2の実施形態で説明したワークホルダにセットして研磨を行った。なお、ワークホルダにセットする際用いた支持軸は、それぞれ外周端面研磨の際用いたものと同じ支持軸を使用している。すなわち、例えば実験例1のガラス基板については例1の支持軸を用いてワークホルダにセットしている。
 この場合も1バッチあたり100枚のガラス基板をワークホルダにセットしてガラス基板を研磨加工し、例1~例15に示した各支持軸について10バッチ、例1~例15それぞれについて合計1000枚ずつガラス基板を研磨加工した。
(2次研削)
 内周端面研磨後のガラス基板について2次研削を行った。
 2次研削は、研磨具として固定砥粒工具(平均粒径4μmのダイヤモンド粒子を含有)と界面活性剤を含有する研削液を用いて、両面研削装置(スピードファム社製、製品名:DSM-16B-5PV-4MH)により上下主平面を研削した。
(洗浄)
 研削後のガラス基板について研削屑等を洗浄除去した。
(ガラス基板の内周端面部の外観検査)
 評価方法で説明した上記ガラス基板の内周端面部の外観検査方法により、洗浄後のガラス基板の内周側面部、面取り部、側面部と面取り部の稜部のキズ、欠け、ヒビを検査した。5μmより大きいキズ、欠け、ヒビがあるガラス基板を不合格とした。例1~例15の各支持軸を用いてそれぞれ1000枚のガラス基板について研磨を行っており、これら全てのガラス基板について検査を行いその不合格品の発生率を算出した。結果を表1に「内周端面部の外観検査 不合格品発生率」として示す。
 検査後のガラス基板についてさらに以下の手順により研磨処理を行った。
(1次研磨)
 上記検査後のガラス基板について、1次研磨を行った。
 1次研磨は研磨具として硬質ウレタン製の研磨パッドと酸化セリウム砥粒を含有する研磨液(平均粒子直径、以下、平均粒径と略す、約1.3μmの酸化セリウムを主成分した研磨液組成物)を用いて、16B型両面研磨装置(スピードファム社製、製品名:DSM16B-5PV-4MH)によりガラス基板の上下主平面を1次研磨した。
 研磨時間は総研磨量が上下主平面の厚さ方向で計30μmとなるように設定して行った。
(研磨後洗浄)
 1次研磨後のガラス基板について、砥粒の酸化セリウムを洗浄除去した。
(2次研磨)
 1次研磨後の洗浄を終えたガラス基板について2次研磨を行った。
 2次研磨は研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、1次研磨の際の酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を含有する研磨液(平均粒径約0.5μmの酸化セリウムを主成分とする研磨液組成物)を用いて、16B型両面研磨装置(スピードファム社製、製品名:DSM16B-5PV-4MH)により上下主平面を2次研磨した。
 なお、2次研磨の研磨条件としては、研磨時間を研磨量が上下主平面の厚さ方向で計6μmとなるように設定して、行った。
(研磨後洗浄)
 2次研磨後のガラス基板について、砥粒の酸化セリウムを洗浄除去した。
(3次研磨)
 2次研磨終了後、さらに、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドとコロイダルシリカを含有する研磨液(一次粒子の平均粒径が20~30nmのコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物)を用いて、上記1次、2次研磨と同型式の両面研磨装置により上下主平面を3次研磨した。
 3次研磨の研磨条件としては、研磨時間を総研磨量が上下主平面の厚さ方向での総研磨量が1μmとなるように研磨時間を設定して実施した。
(研磨後洗浄、最終洗浄)
 3次研磨を行ったガラス基板は、アルカリ性洗剤によるスクラブ洗浄、アルカリ性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、を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥した。
 最終洗浄まで終えたガラス基板について以下の試験を行った。
(曲げ強度試験)
 最終洗浄まで終えた後の、実験例1~実験例15の10バッチ目のガラス基板について、それぞれ20枚を、評価方法で説明した曲げ強度試験により、平均曲げ強度を測定した。結果を表1に「曲げ強度」として示す。
 なお、例えば実験例1の10バッチ目のガラス基板とは、上記のように外周端面研磨工程において、例1の支持軸を用いて外周端面研磨を行った10バッチ目のガラス基板のことを意味している。
(熱衝撃を加えた後の磁気ディスク用ガラス基板の曲げ強度試験)
 最終洗浄まで終えた後の、実験例1~実験例15の10バッチ目のガラス基板について、それぞれ20枚に熱衝撃を加えた後、上記曲げ強度試験と同じ方法により曲げ強度試験を行い、平均曲げ強度を測定した。
 熱衝撃の処理は、磁性膜の高温製膜条件を想定し、次のように実施した。ガラス基板を25℃の室内から700℃に加熱した電気炉に投入し30分間保持した。その後、室温中に取り出し、風冷し5分間で室温まで冷却した。ガラス基板を冷却した後、曲げ強度試験に供した。結果を表1に「熱衝撃後 曲げ強度」として示す。
(ガラス基板の製造工程終了後の支持軸表面の外観検査)
 ガラス基板の製造工程で使用した支持軸の表面のキズの発生状況について外観検査を行った。すなわち例1~例15の支持軸それぞれについて、10バッチの(端面)研磨工程を行った後の状態を意味している。
 検査の方法としては評価方法において既に説明したとおりであり、5000ルクスの照度下で支持軸表面のキズを検査し、5μmよりも大きいキズについてカウントした。結果を表1に「支持軸表面の傷の数」として示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

 この結果によると、本発明の規定を満たす例1~11は、比較例である例12~15と比較すると、端面研磨後のガラス基板の内周端面部の外観検査不合格品発生率が非常に低くなっていることが分かる。また、磁気ディスク用ガラス基板の曲げ強度、熱衝撃を加えた後の磁気ディスク用ガラス基板の曲げ強度においても、例1~例11については曲げ強度が高くなっており、同様の傾向がみられる。
 また、(条件をそろえるため)表面コーティングを行っていない試料である例1~4、10、11の中で、支持軸の内周支持部表面粗さRa同程度の例1、2、10について、また、例3、4、11についてそれぞれ比較した。
 この場合、例1、2、10を比較した場合、特に真円度が小さい例1、2において、端面研磨後のガラス基板の内周端面部の外観検査不合格品発生率が、例10よりも半分程度にまでさらに低くなっていることが分かる。また、磁気ディスク用ガラス基板の曲げ強度、熱衝撃を加えた後の磁気ディスク用ガラス基板の曲げ強度についても、例1、2の支持軸を用いて作製した磁気ディスク用ガラス基板の方が高くなっていることが確認できた。さらに、支持軸表面の傷の数についても例1、2の方がより少なくなっていることが確認できた。
 このことは例3、4、11について比較した場合も同様の傾向を有することが確認できた。以上の結果から、支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分について、真円度についても所定の条件を充足している方がより高い効果が得られることが分かる。
 さらに支持軸の内周支持部に表面コーティングを行っている例5~例9については、表面コーティングを行っていない比較例の例12、例14、例15と比較して、磁気ディスク用ガラス基板の製造工程終了後の支持軸表面の5μm以上の傷の数が大幅に低減できていることが確認できた。特にDLC膜を付している例5~例7については、傷の数が0となっており、その高い効果を確認することができた。また、端面研磨後のガラス基板の内周端面部の外観検査不合格品発生率についても、特に低下していることが分かる。
本出願は、2012年3月30日出願の日本特許出願2012-082794に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
1 磁気ディスク用ガラス基板
3 中央開口部
20 支持軸

Claims (5)

  1.  磁気ディスク用ガラス基板の内周端面研磨および/または外周端面研磨を行う際に、
     磁気ディスク用ガラス基板の中央開口部に挿入して、磁気ディスク用ガラス基板の位置決めに用いる支持軸であって、
     前記支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分の表面粗さRaが0.9μm以下であることを特徴とする支持軸。
  2.  前記支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分について、前記支持軸の長さ方向に対して垂直な面で切断した場合の断面の真円度が10μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の支持軸。
  3.  前記支持軸の磁気ディスク用ガラス基板の内周端面と接触する部分が、硬質クロムまたはダイヤモンドライクカーボンによりコーティングされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の支持軸。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の支持軸を用いて、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面および/または外周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法。
  5.  請求項4に記載の磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨方法により、磁気ディスク用ガラス基板の内周端面および/または外周端面を研磨する工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
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