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WO2007037302A1 - 研磨ブラシ、研磨方法、研磨装置及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

研磨ブラシ、研磨方法、研磨装置及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2007037302A1
WO2007037302A1 PCT/JP2006/319245 JP2006319245W WO2007037302A1 WO 2007037302 A1 WO2007037302 A1 WO 2007037302A1 JP 2006319245 W JP2006319245 W JP 2006319245W WO 2007037302 A1 WO2007037302 A1 WO 2007037302A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polishing
glass substrate
brush
magnetic disk
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2006/319245
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ryuichi Kashima
Masaaki Ueda
Fumihiko Shigeta
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to CN2006800362805A priority Critical patent/CN101277790B/zh
Publication of WO2007037302A1 publication Critical patent/WO2007037302A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/02—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents designed for particular workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/10—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising assemblies of brushes

Definitions

  • Polishing brush polishing method, polishing apparatus, and method for manufacturing glass substrate for magnetic disk
  • the present invention relates to a polishing brush, a polishing member, a polishing method and a polishing apparatus using the same, and in particular, a polishing brush, a polishing member, which can be suitably used for polishing an inner peripheral side end surface of a glass substrate for a small diameter magnetic disk.
  • the present invention relates to a polishing method, a polishing apparatus, a glass substrate for a magnetic disk, and a method for manufacturing a magnetic disk.
  • an aluminum alloy substrate has been widely used as a substrate for a magnetic disk suitable for increasing the recording density. Attention has been paid. Since the glass substrate has higher rigidity than the aluminum-based alloy substrate, it is suitable for high-speed rotation of the magnetic disk device, and a smooth surface can be obtained, which makes it easy to reduce the flying height of the magnetic head and SZ of signal
  • the glass substrate which is the same not only for the main surface of the glass substrate but also for the end face shape.
  • Patent Document 1 As a method for polishing an end face of such a glass substrate, in Patent Document 1 below, a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center is immersed in a polishing liquid containing free abrasive grains, and this glass substrate is used. A polishing method is disclosed in which the inner peripheral end surface of a plate is polished by being brought into rotational contact with a polishing brush or a polishing pad using the polishing liquid.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of a polishing apparatus for explaining such a conventional polishing method. is there.
  • 60 is a glass substrate for a magnetic disk to be polished
  • 61 is a substrate case for storing a large number of the glass substrates 60 immersed in the polishing liquid
  • 65 is a substrate case 61 that can be rotated.
  • Rotation holding table for fixing and holding 62 is a polishing brush inserted into the inner peripheral side circular hole of the glass substrate 60 laminated
  • 68 is a polishing liquid storage portion for storing the polishing liquid 69.
  • the substrate case 61 is provided with a polishing liquid flow hole 70 at an appropriate position below the substrate case 61 so that the polishing liquid inside and outside the case can flow.
  • the rotation holding table 65 is coupled to a rotation shaft 66 and can be rotated by a rotation drive device 67 that rotates the rotation shaft 66 in both forward and reverse directions.
  • the polishing brush 62 is connected to the rotation shaft of the rotary drive device 64 and is configured to be rotatable in both forward and reverse directions. Further, the polishing brush 62 can be reciprocally swung along the rotation axis of the brush simultaneously with the pressing of the brush bristles 63 against the inner peripheral side end surface of the glass substrate 60 by a cam mechanism (not shown). It is configured. Conventionally, polishing was performed using such a polishing apparatus in a state where the rotary holding table 65 and the polishing brush 62 were rotated in opposite directions, for example.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11 221742
  • the hard disk drive described above is not only a device mounted on a conventional personal computer or the like, but recently, a so-called mopile used in a mobile phone, a personal digital assistant (PDA, etc.), a car navigation system, etc. Applications are expanding rapidly. Considering such mopile applications, the hard disk drive itself is required to be miniaturized because the space in which the hard disk drive can be installed is not limited by the shock resistance of the magnetic disk. The mounted magnetic disk is also required to be downsized.
  • a magnetic disk having a smaller diameter than a so-called 2.5 inch disk which has been relatively small as a conventional magnetic disk, for example, an outer diameter force of 8 mm, an inner diameter of Is 12mm 1.
  • An 8-inch disk, a 1-inch disk with an outer diameter of 27.4 mm and an inner diameter of 7 mm, and a 0.85-inch disk with an outer diameter of 22 mm and an inner diameter of 6 mm have been proposed.
  • the plate thickness of the disk substrate is also reduced.
  • the thickness of the disk substrate which was conventionally 0.635 mm, is required to be 0.581 mm, 0.381 mm, or less when the diameter of the magnetic disk is reduced.
  • the end surface on the inner peripheral side is finished to a predetermined end surface shape with good dimensional accuracy, and the surface thereof is made into a smooth mirror surface. It needs to be finished.
  • the present invention is particularly suitable for the end face on the inner peripheral side of a glass substrate for a magnetic disk, from the viewpoint of meeting the demand for higher recording density and lower price of a magnetic disk in which a small diameter is required.
  • a first object is to provide a polishing brush, a polishing member, a polishing method, and a polishing apparatus that can efficiently finish a surface state with low cost and high quality. Further, by having a polishing process to which this polishing method is applied, it is possible to prevent the occurrence of failures due to the surface state of the inner peripheral side end surface of the substrate and realize a high recording density and a magnetic disk glass substrate and magnetic disk
  • the second purpose is to provide a manufacturing method for
  • the side wall surface orthogonal to the main surface of the inner peripheral side end surface of the glass substrate Neither of the two chamfered surfaces (intermediate surfaces) formed between the side wall surface and the front and back main surfaces, or one of them is not finished in a good shape, and the end force increases the end surface. It was difficult to achieve a smooth finish. In particular, when the inner diameter of the glass substrate becomes smaller, The fact that such a defect becomes prominent was also a factor. In addition, when polishing was performed at the same time with a large number of glass substrates stacked, the variation in the surface condition of the inner peripheral end face between the substrates was also significant.
  • the polishing brush used in the conventional polishing method as shown in FIG. 10 described above has a central portion folded in a state where a plurality of bristle materials are arranged in parallel, and the folded portion is a long metal.
  • This is a channel brush that is sandwiched between members, and is a force that has a structure in which the brush bristles are wound around a round bar (thin cylinder) -shaped shaft center and welded.
  • the shaft center cannot be made very thin because a certain degree of rigidity is required.
  • the elastic force of the bristle which has to shorten the length of the bristle, becomes insufficient, and it becomes difficult to finish the end face with a high smoothness.
  • this polishing brush cannot handle it.
  • the conventional polishing brush has a uniform outer diameter in the axial direction, if the outer diameter of the polishing brush is made larger than the inner diameter of the glass substrate, the occupied volume of the polishing brush with respect to the inner diameter increases. Therefore, even if the polishing process is performed while the polishing brush is swung with respect to the glass substrate, it is difficult to stably supply the abrasive to the end face portion, and the processing quality is likely to vary.
  • the present inventor has completed the present invention as a result of intensive studies based on such a series of findings.
  • the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
  • a polishing brush for use in a polishing method for polishing, wherein the polishing brush has a bristle protruding in a direction substantially orthogonal to the axial center, and two portions having different outer diameters are arranged.
  • a polishing brush characterized in that the hardness of the bristle material is made larger in the smaller diameter portion than in the larger diameter portion.
  • the polishing brush While supplying the polishing liquid to the inner peripheral side end surface portion of the glass substrate, the polishing brush is inserted into the circular hole substantially perpendicularly using the polishing brush, and the polishing brush is inserted into the end surface of the circular hole.
  • the polishing method is characterized in that the inner peripheral side end surface of the glass substrate is polished by relatively moving and rotating the glass substrate.
  • Substrate cassette holding means for holding a plurality of disc-shaped glass substrates having a circular hole at the center and storing them, and a plurality of glass substrates stacked in the substrate cassette
  • a polishing liquid supply means for supplying a polishing liquid to an inner peripheral side end surface portion of the glass substrate, a polishing brush held in contact with the inner peripheral side end surface of a plurality of glass substrates stacked in the substrate cassette, and the polishing brush
  • First driving means for rotationally driving, and second driving means for moving the polishing brush relative to the inner peripheral side end surface of the glass substrates stacked in the substrate cassette
  • the polishing brush is a polishing brush comprising a bristle material having outer portions protruding from each other in the axial direction, wherein the small diameter portion of the outer shape portion has a bristle material harder than the large diameter portion.
  • (Configuration 7) characterized in that it includes a step of polishing an inner peripheral side end surface of a disc-shaped glass substrate having a circular hole in the center by the polishing method according to any one of Configurations 3 to 5. This is a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk.
  • a glass substrate for a magnetic disk including an end surface polishing step for polishing both the side wall surface of the glass substrate and the intermediate surface existing between the main surface and the side wall surface of the glass substrate.
  • a polishing method comprising: a polishing member having a side wall surface polishing portion that mainly polishes the side wall surface; and an intermediate surface polishing portion that mainly polishes the intermediate surface;
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk comprising supplying a wall surface and the intermediate surface to perform the end surface polishing step.
  • the polishing member has a rotating shaft, and the side wall surface polishing portion is in contact with the side wall surface of the glass substrate, and Z or the intermediate surface polishing portion is the glass described above. 10.
  • the polishing member has a length force in a direction perpendicular to the rotation axis from the rotation shaft to the side wall surface polishing portion, the rotation axial force, and the intermediate surface polishing portion.
  • the polishing member has a rotation axis, and a cross-sectional shape of the polishing member in a plane passing through the rotation axis is a shape that matches an end shape of the laminated glass substrate. 12.
  • the polishing member is characterized in that the side wall surface polishing portion and the intermediate surface polishing portion are alternately arranged in the axial direction. 14.
  • the polishing member has a rotating shaft, and polishing is performed by rotating the polishing member and moving the polishing member in the direction of Z or the rotating shaft. 17.
  • a glass substrate for a magnetic disk including an end surface polishing step for polishing both the side wall surface of the glass substrate and the intermediate surface existing between the main surface and the side wall surface of the glass substrate.
  • a polishing member used according to a manufacturing method comprising: a side wall surface polishing portion that mainly polishes the side wall surface; and an intermediate surface polishing portion that mainly polishes the intermediate surface. It is an abrasive member.
  • a polishing apparatus comprising: a driving unit that rotates while being in contact with the inner peripheral side end surface of the nozzle and moves in the direction of the rotation axis or Z.
  • the polishing member makes the side wall surface polishing portion contact the side wall surface of the glass substrate, and contacts Z or the intermediate surface polishing portion with the intermediate surface of the glass substrate.
  • the polishing apparatus according to Configuration 20, wherein the polishing apparatus rotates while rotating.
  • the polishing brush (polishing member) and the polishing method and polishing apparatus using the polishing brush (polishing member) according to the present invention even for a small-diameter substrate having an inner diameter of 12 mm or less, for example,
  • the peripheral end face can be finished to a predetermined end face shape with good dimensional accuracy, and the end face can be finished to an ultra-smooth mirror surface. Even when a large number of glass substrates are stacked and the inner peripheral side end face is polished at the same time, there is no variation in the finish between the substrates, and a high-quality finished glass substrate for a magnetic disk is produced at low cost. This makes it possible to provide a large amount stably.
  • the magnetic disk glass substrate having a polishing process to which this polishing method is applied and the method for manufacturing the magnetic disk for a small-diameter substrate whose inner diameter is, for example, 12 mm or less.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a glass substrate for a magnetic disk having a circular hole in the center.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the shape of the inner peripheral side end face of the magnetic disk glass substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a polishing brush according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a jig used to stack a plurality of sheets in the axial direction with the center of the inner diameter of the glass substrate aligned and store them in the substrate cassette.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of glass substrates are stacked in the axial direction with the center of the inner diameter of the glass substrate placed in a substrate cassette.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate cassette containing a plurality of glass substrates stacked therein is mounted on a polishing apparatus.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a magnetic disk according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of a polishing brush according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of a polishing apparatus for explaining a conventional polishing method.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a magnetic disk glass substrate 1 to which the present invention is applied.
  • the glass substrate 1 is formed in a disc (disk) shape as a whole with a circular hole at the center, and the main surfaces 11 and 11 on the front and back sides and the inner peripheral side formed between these main surfaces 11 and 11 End face 12 and outer end face 13.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the shape of the inner peripheral side end face 12 of the magnetic disk glass substrate 1.
  • the end surface 12 on the inner peripheral side of the glass substrate 1 is formed between the side wall surface 12a orthogonal to the main surface 11 and between the side wall surface 12a and the main surfaces 11 and 11 on the front and back sides, respectively.
  • the two chamfered surfaces (the chamfered surfaces) 12b and 12b are formed into a shape that also has a force.
  • the surface existing between the side wall surface 12a and the front and back main surfaces 11 and 11 may not be chamfered.
  • a surface existing between the side wall surface 12a and the main surfaces 11 and 11 on the front and back sides is referred to as an “intermediate surface”, and includes a case where a chamfered surface as shown in FIG.
  • the outer diameter of the glass substrate 1 is 48 mm, the inner diameter is 12 mm, and for a 1-inch disk, the outer diameter is 27.4 mm and the inner diameter is 7 mm. In the case of a 0.85 inch disc, the outer diameter is 22 mm and the inner diameter is 1 ⁇ 2 mm.
  • the inner diameter is the inner diameter of the circular hole in the center of the glass substrate 1.
  • the thickness of the disk substrate is also reduced.
  • the plate of the disk substrate was 0.635 mm.
  • the thickness is set to 0.581mm, 0.381mm, or less when the magnetic disk diameter is reduced.
  • the main surface 11, the inner peripheral end face 12, and the outer peripheral end face 13 of the magnetic disk glass substrate 1 are each polished (mirror polished) to have a predetermined surface roughness.
  • the inner peripheral end face 12 is required to be finished in the shape of the end face as described above, and to be finished in an ultra-smooth mirror surface state with a surface roughness of, for example, Ra of 0.1 lOnm or less.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a polishing brush according to the present invention.
  • the polishing brush according to the present invention supplies a polishing liquid to the inner peripheral end surface of the glass substrate while supplying the polishing liquid to the inner peripheral end surface of the disc-shaped glass substrate having a circular hole in the center.
  • a polishing brush 20 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown, the bristle material 22 protrudes in a direction substantially orthogonal to the axial center 21, and two portions (Dl, D2) having different outer diameters are alternately arranged in the axial direction. The part with the small diameter (D2) is characterized in that the bristle has a higher hardness than the part with the large diameter (D1).
  • the inner peripheral side end surface of the glass substrate By polishing the inner peripheral side end surface of the glass substrate using such a polishing brush, the inner peripheral side end surface is predetermined with a good dimensional accuracy even for a small-diameter substrate having an inner diameter of 12 mm or less.
  • the surface roughness can be finished to an ultra-smooth mirror surface state with Ra of 0.1 lOnm or less, for example.
  • the shaft center 21 of the polishing brush 20 preferably has a structure in which, for example, a plurality of core wires that are made of stainless steel or the like having a wire diameter of about several millimeters are loosely wound and wound around each other.
  • the shaft center can be made as thin as possible, and it can be applied to a disk substrate having an inner diameter of 6 to 7 mm. It is also a force that can ensure low rigidity.
  • the polishing brush according to the present invention can be manufactured by twisting these core wires in a state where the hair material is sandwiched between the plurality of core wires. In this case, in order to produce a portion having a different outer diameter, a hair material having a different hair length may be used, or a hair material having the same length is used to make a brush, You may cut the hair appropriately to adjust the outer diameter!
  • the material of the hair material 22 is a force in which nylon fiber is normally used. Instead of nylon fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, vinyl chloride fiber, pig hair, piano wire, stainless steel fiber, etc. are used. May be. From the viewpoints of elasticity, prevention of deterioration of mechanical strength under wet conditions, and durability, the above-mentioned nylon fibers are preferable. Among these nylon fibers, 66 nylon, 610 nylon, etc. having excellent water resistance are suitable. The wire diameter of the bristle material is preferably in the range of about 0.05-0.15 mm. In addition, nylon fibers containing abrasives in which abrasives are mixed with nylon fibers may be used.
  • the side wall surface 12a and the chamfered surfaces 12b and 12b of the inner peripheral side end surface 12 of the glass substrate 1 are provided.
  • good polishing can be performed.
  • the first outer diameter D1 part having a large diameter has a polishing function that has a good shape and an ultra-smooth mirror surface mainly on the chamfered surfaces 12b and 12b.
  • the second outer diameter D2 is mainly against the side wall surface 12a. It exhibits a polishing action (function as a polishing pad) that finishes in a good shape and an ultra-smooth mirror surface.
  • the first outer diameter and the second outer diameter are different depending on the size of the disk substrate, so it cannot be generally stated, but the first outer diameter D1 is the inner diameter of the glass substrate 1.
  • the outer diameter D1 of the chamfered surface (intermediate surface) portion for polishing of the polishing brush is long enough to reach the chamfered surface on the inner peripheral side near the main surface of the glass substrate.
  • the outer diameter D2 of the portion for polishing the side wall surface is larger than the inner diameter of the glass substrate and smaller than the outer diameter D1 so that the side wall surface of the glass substrate can be reliably polished.
  • two portions (Dl, D2) having different outer diameters are alternately arranged in the axial direction.
  • the length L1 of the portion having the first outer diameter D1 and the first The length L2 of the part with the outer diameter of 2 differs depending on the size of the disk substrate, so it cannot be generally stated! /
  • LI and L2 are respectively It is preferably about 3 mm.
  • the polishing brush of the present embodiment has the side wall surface polishing portion that mainly polishes the side wall surface at the inner peripheral side end surface of the glass substrate 1 (the first embodiment has a small diameter in the present embodiment). 2 (the outer diameter D2 portion) of the glass substrate 1 and an intermediate surface polishing portion that mainly polishes an intermediate surface existing between the main surface and the side wall surface of the glass substrate 1 (in this embodiment, the first diameter having a large diameter). And an outer diameter D1 portion) of the polishing member.
  • the side wall surface polishing section is for polishing the side wall surface, and may be configured to polish the intermediate surface in addition to the force side wall surface that mainly polishes the side wall surface.
  • the intermediate surface polishing portion is for polishing the intermediate surface, and the side wall surface is polished in addition to the force intermediate surface which is mainly used for polishing the intermediate surface! / Moyo! /
  • the side wall surface and the intermediate surface of the end surface of the glass substrate can be polished at the same time, and both these surfaces can be accurately polished. Further, by using this polishing brush, the end surface of the glass substrate for a small-diameter magnetic disk, which has been difficult with the conventional configuration, can be satisfactorily polished. Also explained before As described above, hard drive (HDD) mopile (portable) applications are rapidly spreading, and miniaturization of HDDs is required. For this purpose, miniaturization of magnetic disks mounted on HDDs is also required, and there is an urgent need to reduce the diameter of magnetic disks as magnetic disks suitable for mopile applications.
  • HDD hard drive
  • the inner diameter machining accuracy of the glass substrate is poor compared to the metal machining accuracy of the HDD spindle motor. Therefore, especially when HDD is used for mobile applications, it causes “center misalignment” due to shock during operation. Therefore, when reading the written data, the head may shift to another track and an error may occur. Therefore, especially for small-diameter magnetic disks used in HDDs for mono-purpose use, it is an extremely important issue to improve the inner diameter check accuracy even if the inner diameter of the magnetic disk becomes smaller due to the smaller diameter of the magnetic disk. .
  • the inner peripheral end surface of the glass substrate for a small-diameter magnetic disk can be accurately polished, and the ID tolerance can be reduced. Since the glass substrate can be clamped to the spindle motor with high accuracy, the occurrence of errors as described above can be reduced.
  • the hardness of the bristle material was made larger in the portion with the small diameter (D2) than in the portion with the large diameter (D1). This is because if the hardness of the portion having the small diameter (D2) is insufficient, the polishing action (function as a polishing pad) mainly on the side wall surface 12a is not satisfactorily exhibited, and the end face shape may be deteriorated.
  • a preferred method is to stir the material with a suitable soot.
  • a rubber-based adhesive having water resistance and appropriate hardness is preferably exemplified, and specific examples thereof include epoxy resin and acrylic resin.
  • the hardness of the portion with the small diameter (D2) may be adjusted to an appropriate size as appropriate.
  • the force hardness that increases the hardness of the bristle material in the portion with the small diameter (D2) is larger than the portion with the large diameter (D1).
  • “increasing the hardness” means that the rigidity is increased or the elastic modulus is increased.
  • Shall mean [0060] In order to make the hardness (elastic modulus) of the small-diameter portion and the large-diameter portion of the polishing brush different from each other, even if the polishing brush is configured using different bristle materials, Good.
  • the present invention is not limited to such an embodiment.
  • the part with the large diameter (D1) in the left half in the axial direction and the part with the small diameter (D2) in the right half Thus, a structure in which the regions are arranged separately may be used.
  • it is a structure in which parts having different outer diameters are arranged alternately or divided in the circumferential direction of the polishing brush that is, a structure having parts having different diameters in the radial direction when viewed in a cross section with respect to the axial direction). May be.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the polishing brush of the present invention.
  • the polishing brush 25 shown in FIG. 9 includes a side wall polishing portion 24 (in this embodiment, a small outer diameter D 2 portion) and an intermediate surface polishing portion 23 (in this embodiment, a large diameter). 3 is the same as that shown in FIG. 3 described above, but the intermediate surface polishing portion 23 in the plane passing through the rotation axis of the polishing brush 23.
  • the cross-sectional shape is a “mountain” shape.
  • Such a polishing brush 25 has a shape in which the entire cross-sectional shape of the polishing brush in a plane passing through the rotation axis of the polishing brush (FIG. 9) matches the end surface shape of the laminated glass substrate. For this reason, the polishing brush is preferably brought into contact (or pressed) along the end face of the laminated glass substrate, and good end face polishing is performed.
  • the polishing brush of the present invention includes both the side wall surface polishing portion and the intermediate surface polishing portion, and the side wall surface polishing portion is a polishing pad, and the intermediate surface It may be configured by combining a bristle portion and a pad portion such that the polishing portion for polishing is a polishing brush.
  • the nod portion for example, a material similar to the polishing nod used for mirror polishing of the main surface of the glass substrate (for example, a soft pad such as a suede pad, a hard pad such as foamed urethane resin) may be used. it can.
  • a polishing method is a polishing method for polishing an inner peripheral side end surface of a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center as described above, and is an inner peripheral side of the glass substrate 1. End face 1 While supplying the polishing liquid to the two parts, the polishing brush according to the present invention described above is used to insert the polishing brush substantially vertically into the circular hole, and the polishing brush is rotated with respect to the end surface of the circular hole. In this polishing method, the inner peripheral side end surface of the glass substrate is polished by relatively moving in the axial direction and rotating in contact.
  • the polishing method according to the present invention is particularly suitable when a plurality of glass substrates are laminated and polished so that the inner peripheral side end faces of the plurality of glass substrates are simultaneously polished. That is, even for a small-diameter substrate having an inner diameter of 12 mm or less, the inner peripheral side end face is finished to a predetermined end face shape with good dimensional accuracy, and the surface roughness is, for example, Ra, 0.1 Onm or less super smooth. Therefore, it is possible to stably provide a large number of glass substrates for magnetic disks, which can be finished in a perfect mirror surface state and have high quality, eliminating variations between substrates.
  • the polishing method according to the present invention is suitably used for a small-diameter glass substrate in which the inner diameter of the circular hole in the central portion is 12 mm or less.
  • the inner peripheral side end face is finished to a predetermined end face shape with good dimensional accuracy, and the surface roughness is 0, for example, Ra. It can be finished to an ultra-smooth mirror surface of lOnm or less.
  • polishing brush instead of using the polishing brush as in the above-described embodiment, two types of polishing brushes having different outer diameters (the outer diameters are uniform for each polishing brush) are used as the inner diameter of the substrate. It is also possible to use a polishing method in which polishing is performed by inserting the material into the substrate and using it together and adjusting the number of rotations of each polishing brush, the pressing force against the inner diameter of the substrate, and the like. Even in such a polishing method, the polishing brush having a large diameter exerts a polishing action for finishing it into a super-smooth mirror surface with a good shape mainly on the chamfered surface of the inner diameter, and a polishing brush having a small diameter.
  • the side wall surface at the inner peripheral side end surface of the glass substrate Good polishing can be performed on both of the chamfered surfaces.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a jig used to store a plurality of substrate cassettes stacked in the axial direction with the inner diameter center of the glass substrate aligned
  • Fig. 5 shows the axis aligned with the inner diameter center of the glass substrate.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of glass substrates are stacked and stored in a substrate cassette
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate cassette in which a plurality of glass substrates are stacked and stored is attached to a polishing apparatus. It is a sectional side view which shows the structure of one Embodiment of the grinding
  • a lid 31 is for fixing a glass substrate stored in a plurality of layers in the substrate cassette 34.
  • a circular hole 31a is formed in the center of the lid 31 for inserting a polishing brush when the cover 31 is attached to the polishing apparatus.
  • the spacers 32 and 33 are for protecting a plurality of glass substrates stored in the substrate cassette 34 and are formed in a disk shape as a whole. Circular holes 32a and 33a are also formed in the central portions of the spacers 32 and 33, respectively, into which the polishing brush is inserted when the spacers are mounted on the polishing apparatus.
  • the substrate cassette 34 is formed in a cylindrical shape as a whole, the upper part is an opening 34a for loading a disk-shaped glass substrate, and the lower part is a core rod of the substrate setting jig 36 when the substrate is stored.
  • a circular hole 34b for opening the polishing brush is opened.
  • the substrate setting jig 36 is provided with a core rod 35 erected at the center of the substrate setting jig 36 so as to be inserted into the circular hole at the center of the glass substrate.
  • the substrate cassette 34 is also set with the upper force in accordance with the core rod 35 of the substrate setting jig 36, and the spacer 33 is first placed in the substrate cassette 34. Then, for example, a glass substrate 30 with 100 glass substrates stacked thereon is loaded into the substrate cassette 34. Of course, a single glass substrate can be loaded several times at a time. Set the spacer 32 on the glass substrate loaded in the substrate cassette 34, and set the lid 31 on it. This completes the operation of storing the glass substrate in the substrate cassette (see Figure 5).
  • both ends of the substrate cassette containing the glass substrate can be fixed with the polishers pushers 47 and 48 (see FIG. 6), and the substrate cassette can be mounted on the polisher as it is.
  • polishers pushers 47 and 48 see FIG. 6
  • This polishing apparatus is configured so that a substrate cassette 34 that houses a plurality of glass substrates for magnetic disks 1 to be polished can be mounted as it is.
  • the substrate cassette 34 can accommodate, for example, about 50, 100, or 200 glass substrates at a time.
  • the substrate cassette 34 is also fixed to the polishing apparatus by tightening the pushers 4 7 and 48 in the axial direction.
  • the substrate cassette 34 is held on the rotation holding table 41 of the polishing apparatus 40 via the housings 44 and 45 so as to be rotatable about the axis.
  • the substrate cassette 34 is rotated around its axis at a predetermined rotational speed by a drive motor (not shown).
  • the housings 44 and 45 are supported by linear motion guides, and can reciprocate in the axial direction of the substrate cassette 34 as indicated by an arrow A in FIG.
  • reference numeral 46 indicates a bearing. Then, the substrate cassette 34 is reciprocated at a constant cycle in the axial direction of the substrate cassette 34 by the drive motor 42 and the cam mechanism 43.
  • the polishing apparatus 40 has the polishing brush 20 in the state where the polishing brush 20 according to the present invention is inserted into each circular hole in the central portion of the plurality of glass substrates 30 held by the substrate cassette 34. 20 is held and can be rotated by a drive motor (not shown) via a brush shaft rotation drive motor shaft 49.
  • the rotation direction of the polishing brush 20 can be any direction, and the rotation speed of the polishing brush 20 can be varied from a low speed (about 4000 rpm) to a high speed (7000 rpm or more). can do.
  • a polishing brush 20 As the inner diameter of the glass substrate becomes smaller, it is necessary to use a polishing brush 20 with a smaller outer diameter.
  • the polishing apparatus 40 can independently change the number of rotations of the polishing brush, the number of rotations of the substrate cassette, the swing speed and distance of the substrate cassette, the pressing force of the polishing brush on the inner peripheral side end surface, and the like. It is configured as follows.
  • FIG. 7 shows a mode in which the polishing liquid is supplied from a polishing liquid supply section (not shown) through the slurry tube 51 or 53.
  • the flow direction is switched from above the brush or from below the brush by the switching solenoid 52 or 54.
  • tap water may be allowed to flow through the polishing liquid flow path to wash the polishing liquid flow path after polishing.
  • an abrasive a force capable of using an abrasive such as cerium oxide, iron oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, manganese oxide, etc.
  • cerium oxide having a hardness close to that of the glass substrate 1 is used. Is preferred. If the abrasive is too hard, the glass substrate end face will be damaged, and if the abrasive is too soft, the glass substrate end face cannot be made into a mirror surface.
  • the polishing liquid temperature is preferably about 25 ° C to 40 ° C.
  • the inner peripheral side end surface is a predetermined end surface with good dimensional accuracy even for a small-diameter substrate having an inner diameter of 12 mm or less, for example.
  • a glass substrate for magnetic disks that can be finished to a shape and finished to an ultra-smooth mirror surface with a surface roughness of, for example, Ra of 0.1 lOnm or less, and with no variations between substrates. Can be stably provided in large quantities at a low cost.
  • the polishing brush according to the present invention has portions having different outer diameters, the polishing liquid is sufficiently supplied to the inner peripheral side end surface portion of the substrate even if the longer outer diameter is larger than the inner diameter of the substrate. Is done.
  • the polishing apparatus according to the present invention can be mounted on the polishing apparatus as it is as a substrate cassette, a plurality of (multiple sheets) are stacked in the axial direction with the center of the inner diameter aligned, and stored in the substrate cassette. Since the polishing process can be performed without breaking the glass substrate in a state, the variation in roundness or cylindricality within a batch or between notches can be reduced.
  • polishing apparatus of the present invention compared to the case of performing polishing while immersing a conventional glass substrate in the polishing liquid, a tank for storing the polishing liquid is used because less polishing liquid is used. Therefore, the installation space for the polishing apparatus can be reduced. It is also preferable because the amount of polishing liquid used is small and the environmental load is small.
  • the method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention includes a step of polishing the inner peripheral side end face of the glass substrate by the above-described polishing method of the present invention.
  • a glass substrate for a magnetic disk is usually prepared by sequentially subjecting a glass substrate formed into a disk shape to steps such as grinding, polishing, and chemical strengthening, and in some cases, further imparting magnetic anisotropy to the magnetic layer. It is manufactured by applying texture processing.
  • the polishing process includes the above-described polishing process of the glass substrate end face and the polishing process of the main surface of the glass substrate.
  • the glass substrate material include aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoporosilicate glass, and porosilicate.
  • the glass substrate material include glass ceramics such as glass, quartz glass, chain silicate glass, or crystallized glass.
  • Aluminosilicate glass is particularly preferable because it is excellent in impact resistance and vibration resistance.
  • SiO 62 to 75 wt%
  • Al 2 O 5 to 15 wt%
  • the weight ratio of Na 2 O / ZrO is 0.5 to 2.0, and the weight ratio of Al 2 O / ZrO is 0.4 to 2
  • the glass for chemical strengthening which is 5 is preferable.
  • the gas generated by undissolved ZrO is 5 is preferable.
  • Such an aluminosilicate glass can be provided with a compressive stress layer on the surface of the glass substrate by chemically strengthening, and has excellent bending strength, rigidity, impact resistance, vibration resistance, and heat resistance, Even under a high temperature environment, there is no precipitation of Na, flatness is maintained, and Knoop hardness is excellent.
  • the chemical strengthening method is not particularly limited as long as it is a conventionally known chemical strengthening method.
  • the chemical strengthening of the glass substrate is performed by immersing the glass substrate in a heated chemically strengthened molten salt and ion-exchanging ions on the surface of the glass substrate with ions in the chemically strengthened molten salt.
  • the texture processing is preferably performed after chemical strengthening.
  • chemical strengthening the shape of the main surface of the glass substrate may be disturbed during the ion exchange process.
  • the diameter of the glass substrate is not particularly limited, it is often used in practice as HD D for mopile use. Providing glass substrates for magnetic disks that enable high information recording density with high impact The present invention that can be used is highly useful and suitable.
  • the thickness of the glass substrate is preferably about 0.1 mm to 1 mm.
  • a magnetic disk composed of a thin substrate of about 0.6 mm or less especially when the surface roughness of the inner peripheral side end surface is large, when mounted on a magnetic disk device and used, Since contact may cause cracking in the inner diameter, the inner end face must be mirror-finished to improve the impact resistance of the thin substrate, and the inner end face is super smooth.
  • the present invention which is finished to a mirror surface and has high impact resistance and can provide a glass substrate for a magnetic disk, is highly useful and suitable.
  • a magnetic disk is obtained by forming at least a magnetic layer on a glass substrate for a magnetic disk obtained by the present invention.
  • a magnetic disk having a seed layer, an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer on a glass substrate is preferable.
  • the seed layer for example, bcc or B2 crystal structure type such as A1 alloy, Cr alloy, NiAl alloy, NiAlB alloy, AlRu alloy, AlRuB alloy, AlCo alloy, FeAl alloy, etc.
  • the magnetic particles can be miniaturized.
  • a layer for adjusting the orientation of the magnetic layer such as a Cr-based alloy, CrMo-based alloy, CrV-based alloy, CrW-based alloy, CrTi-based alloy, and T-engagement gold can be provided.
  • Examples of the magnetic layer include an alloy having a Co-based hep crystal structure.
  • Preferred examples of the protective layer include a carbon-based protective layer.
  • a lubricant for forming a lubricating layer on the protective layer a PFPE (perfluoropolyether) compound can be mentioned.
  • a method for forming each of the above layers on a glass substrate a known sputtering method or the like can be used.
  • this invention is not limited to a following example.
  • a glass substrate having a disk-like aluminosilicate glass force with a diameter of 50 mm and a thickness of 1. Omm was obtained by direct pressing using molten glass force upper die, lower die, and barrel die.
  • a disk-shaped glass substrate may be obtained by cutting with a grinding wheel from a sheet glass formed by a downdraw method or a float method.
  • the aluminosilicate glass is composed of SiO: 58 to 75% by weight, Al 2 O 5 to 23% by weight, Li 2 O 3 to 10%.
  • a lapping process was performed on the substrate to improve dimensional accuracy and shape accuracy.
  • This wrapping process was performed using a double-sided lapping machine and using a # 400 particle size. Specifically, first, using alumina pellets with a particle size of # 400, setting the load to about 100 kg, and rotating the sun gear and internal gear of the wrapping device, both sides of the glass substrate housed in the carrier were attached. Lapping was performed with a surface accuracy of 0 to 1 ⁇ m and a surface roughness (Rmax) of about 6 ⁇ m.
  • a hole is made in the central part of the glass substrate using a cylindrical mortar, and the outer peripheral end face is ground to a diameter of 48 mm, and then a predetermined chamfering process is performed on the outer peripheral end face and the inner peripheral end face. gave.
  • the surface roughness of the end face of the glass substrate at this time was about 4 m in Rmax.
  • An 8-inch HDD node disk drive
  • the particle size of the cannonball was changed to # 1000, and the surface roughness was set to about 2 ⁇ m for Rmax and about 0.2 ⁇ m for Ra by lapping the glass substrate surface.
  • the glass substrate after the lapping step was ultrasonically cleaned by immersing the glass substrate in neutral detergent and water washing tanks (ultrasonic printing force!).
  • the outer peripheral side end face of the glass substrate was polished using a conventional polishing brush and polishing apparatus.
  • 6-6 nylon was used as the material for the brush bristles of the polishing brush.
  • the rotational speed of the polishing brush was 1400 rpm, and the rotational speed of the glass substrate on which many sheets were laminated was 60 rpm in the direction opposite to that of the polishing brush.
  • cerium oxide was used as the abrasive, and a polishing liquid containing about 30 ° C containing cerium oxide was supplied during the polishing process.
  • the polishing time was about 30 minutes.
  • the polishing brush having the structure shown in FIG. 3 was used, and the outer diameter D1 was 14 mm, D2 was 12 mm, and Ll and L2 were 3 mm each.
  • the hair material was 6-6 nylon.
  • the hair material of the part made into the small diameter D2 was hardened with epoxy resin.
  • the number of revolutions of this polishing brush was 1800-2700 rpm (preferably 2200-2400 rpm), and the number of revolutions of a substrate cassette containing a glass substrate laminated with a large number of sheets was 60 rpm in the direction opposite to that of the polishing brush.
  • the swing speed and distance of the substrate cassette and the polishing brush pressing force on the inner peripheral end surface of the substrate were appropriately adjusted.
  • cerium oxide was used, and a polishing liquid containing about 30 ° C containing this cerium was supplied during the polishing process.
  • the polishing time was about 8 to 16 minutes.
  • the surface roughness of the end face on the outer peripheral side of the glass substrate that had been subjected to the laminating and polishing process for 100 sheets in this way was an average value of Ra of about 0.1 l / zm.
  • the average surface roughness of the glass substrate on the inner peripheral side was Ra of about 0.05 m, and the inner diameter variation was within 10 m.
  • polishing process was washed with water.
  • a first polishing process was performed using a double-side polishing apparatus in order to remove scratches and distortions remaining in the lapping process described above.
  • a double-side polishing apparatus a glass substrate held by a carrier is brought into close contact with an upper and lower surface plate to which a polishing pad is attached, the carrier is engaged with a sun gear and an internal gear, and the glass substrate is sandwiched between upper and lower surface plates. Press. Thereafter, the polishing liquid is supplied and rotated between the polishing pad and the polishing surface of the glass substrate, so that the glass substrate revolves while rotating on the surface plate, and both surfaces are simultaneously subjected to polishing calorie.
  • a hard polisher (rigid urethane foam) is used as the polisher, A polishing step was performed.
  • the polishing conditions were RO water in which cerium oxide (average particle size 1.3 / zm) was dispersed as a polishing agent as a polishing liquid, a load: 100 gZcm 2 , and a polishing time: 15 minutes.
  • the glass substrate after the first polishing step is immersed in a cleaning bath of neutral detergent, pure water, pure water, IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying) in order, and ultrasonically cleaned. Dried.
  • the second polishing process was performed by changing the polisher to a soft polisher (suede pad).
  • the purpose of the second polishing process is to reduce the surface roughness Ra to about 1.0 to 0.3 ⁇ m or less, for example, while maintaining the flat surface obtained in the first polishing step described above.
  • the polishing conditions were RO water in which cerium oxide (average particle size 0.8 m) was dispersed as a polishing liquid, a load: 100 gZcm 2 , and a polishing time of 5 minutes.
  • the glass substrate after the second polishing step was sequentially immersed in each of cleaning baths of neutral detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.
  • chemical strengthening was performed on the glass substrate after the cleaning.
  • a chemical strengthening solution that is a mixture of potassium nitrate and sodium nitrate, heat this chemical strengthening solution to 380 ° C, and immerse the cleaned and dried glass substrate for about 4 hours for chemical strengthening treatment. I did it.
  • the glass substrate after chemical strengthening was sequentially immersed in each washing tank of sulfuric acid, neutral detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.
  • a nonmagnetic metal layer 2 Using the glass substrate for magnetic disk obtained above, a nonmagnetic metal layer 2, a magnetic layer 3, a carbon-based protective layer 4, and a lubricating layer comprising a seed layer 2a and an underlayer 2b are formed on the main surface.
  • the agent layer 5 was formed as follows to manufacture a magnetic disk 10 as shown in FIG.
  • a seed layer 2a made of an AlRu alloy, an underlayer 2b made of a CrMo alloy, a magnetic layer 3 made of CoCrPtB alloy force, and A carbon protective layer 4 was sequentially formed. Further, an alcohol-modified perfluoropolyether lubricant layer 5 was formed on the carbon protective layer 4 by a dip method. Thus, the magnetic disk 10 was obtained.
  • the obtained magnetic disk was mounted on a load unload (LUL) type HDD (node disk drive).
  • LUL load unload
  • a magnetic head using a GMR element was used as the magnetic head, and the flying height of the magnetic head was 10 nm.
  • This comparative example is different from the above-described embodiment in that the polishing of the inner peripheral side end face of the glass substrate was performed using a conventional polishing method as disclosed in Patent Document 1.
  • the polishing brush has a structure in which the above-mentioned channel brush is wound around a metal shaft center, the brush has a uniform outer diameter of 14 mm, and the brush bristle material is 6-6 nylon. did .
  • 100 glass substrates having the same shape and size as in Example 1 were laminated and immersed in a polishing solution to polish the inner peripheral side end face.
  • cerium oxide was used as the abrasive, and other polishing conditions were adjusted as appropriate.
  • the surface roughness of the end surface on the outer peripheral side of the glass substrate that had been subjected to the laminating and polishing process for 100 sheets in this way was an average value of Ra of about 0.1 l / z m.
  • the average surface roughness of the glass substrate on the inner peripheral side was Ra on the order of 0.20 m, and the dimensional variation of the inner diameter was as large as about 20 m.
  • the polishing brush (polishing member) of the present invention can be applied instead of the conventional polishing brush 62.
  • the polishing brush (polishing member) of the present invention can be applied to a conventional end surface polishing apparatus, the effect of the present invention can be obtained, in particular, that the end surface of the glass substrate for a small-diameter magnetic disk can be accurately polished.

Landscapes

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Abstract

　中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面部分に研磨液を供給しつつ、前記ガラス基板の内周側端面に研磨ブラシを接触回転させて研磨する研磨方法に用いる研磨ブラシである。該研磨ブラシ２０は、その軸心２１に対して毛材２２が略直交する方向に突設されてなり、２つの外径Ｄ１，Ｄ２の異なる部分が軸方向にわたって交互に配列されるとともに、その小径Ｄ２となされた部分が大径Ｄ１となされた部分よりも毛材の硬度を大きくする。そのため、研磨ブラシ２０における小径Ｄ２となされた部分の毛材を樹脂で固める。

Description

明 細 書
研磨ブラシ、研磨方法、研磨装置及び磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法
技術分野
[0001] 本発明は、研磨ブラシ、研磨部材、それを用いた研磨方法及び研磨装置に関し、 特に小径磁気ディスク用ガラス基板の内周側端面の研磨に好適に使用できる研磨ブ ラシ、研磨部材、研磨方法及び研磨装置、並びに磁気ディスク用ガラス基板及び磁 気ディスクの製造方法に関する。 背景技術
[0002] 今日、情報記録技術、特に磁気記録技術は、急速な IT産業の発達に伴 、飛躍的 な技術革新が要請されて ヽる。ハードディスクドライブ (HDD)等の情報記録装置に 搭載される磁気ディスクでは、高容量化の要請により 40GbitZinch2〜100GbitZi nch2以上の情報記録密度を実現できる技術が求められて 、る。
[0003] ところで、磁気ディスク等の磁気記録媒体用基板としては、従来はアルミニウム系合 金基板が広く用いられていた力 最近では、高記録密度化に適した磁気ディスク用 基板として、ガラス基板が注目されている。ガラス基板は、アルミニウム系合金基板に 比べて剛性が高いので、磁気ディスク装置の高速回転化に適し、また、平滑な表面 が得られるので、磁気ヘッドの浮上量を低下させることが容易となり、記録信号の SZ
N比を向上させることが出来るので好適である。
[0004] また、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。
[0005] このようなガラス基板の端面研磨方法として、下記特許文献 1には、中心部に円孔 を有する円板状のガラス基板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、このガラス基 板の内周端面を上記研磨液を用いて研磨ブラシ又は研磨パッドと回転接触させて研 磨する研磨方法が開示されている。
[0006] 図 10は、このような従来の研磨方法を説明するための研磨装置の一例の断面図で ある。図 10において、 60は研磨対象である磁気ディスク用ガラス基板、 61は多数枚 の上記ガラス基板 60を研磨液中に浸漬させつつ収納する基板ケース、 65は基板ケ ース 61を回動自在に固定保持する回転保持台、 62は多数枚積層された上記ガラス 基板 60の内周側円孔に挿入された研磨ブラシ、 68は研磨液 69を収容する研磨液 収容部である。上記基板ケース 61はその下方の適当な部位に、ケース内外部の研 磨液が流通できるように研磨液流通孔 70が設けてある。上記回転保持台 65は、回 転軸 66に結合され、その回転軸 66を正逆双方向に回転駆動する回転駆動装置 67 によって回転できるように構成されている。また、上記研磨ブラシ 62は、回転駆動装 置 64の回転軸に接続されており、正逆双方向に回転可能に構成されている。さらに 、当該研磨ブラシ 62は、カム機構（図示せず）によって、上記ガラス基板 60の内周側 端面へのブラシ毛 63の押し付けと同時にブラシの回転軸方向に沿って往復揺動で きるように構成されている。従来は、このような研磨装置を用いて、上記回転保持台 6 5と研磨ブラシ 62とを例えば互いに逆方向に回転させた状態で研磨を行って 、た。
[0007] 特許文献 1 :特開平 11 221742号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 情報化社会の進展とともに、磁気ディスクの高記録密度化と低価格化の要求は日 増しに高まってきている。磁気ディスクの端面形状においても、更なる平滑化、加工 精度の向上及び加工時間の短縮や、副資材の寿命向上が求められてきている。
[0009] また、上述のハードディスクドライブは、従来のパーソナルコンピュータなどに搭載さ れるものだけでなぐ近年は、携帯電話、携帯情報端末 (PDAなど)、カーナビゲー シヨンシステムなどに使用される、いわゆるモパイル用途が急速に広がっている。この ようなモパイル用途を考えた場合、磁気ディスクの耐衝撃性だけでなぐハードデイス クドライブを搭載できる空間が極めて限定されることから、ハードディスクドライブ自体 の小型化が要求されており、そのためハードディスクドライブに搭載される磁気デイス クについても小型化を要求されている。そこで、これらモノィル用途に好適な磁気デ イスクとして、従来の磁気ディスクとしては比較的小型とされていた、いわゆる 2. 5イン チディスクよりもさらに小径の磁気ディスク、例えば、外径力 8mm、内径が 12mmの 1. 8インチディスク、外径が 27. 4mm、内径が 7mmの 1インチディスク、外径が 22m m、内径が 6mmの 0. 85インチディスク等が提案されている。
[0010] そして、このような磁気ディスクの小径ィ匕に伴って、ディスク基板の板厚も薄型化さ れること〖こなる。例えば、従来は 0. 635mmであったディスク基板の板厚は、磁気デ イスクの小径化を図った場合、 0. 581mm, 0. 381mm,もしくはそれ以下とすること が求められている。
[0011] このように小径化、薄膜化された磁気ディスク用ガラス基板に対しても、内周側端面 を良好な寸法精度で所定の端面形状に仕上げるとともに、その表面を平滑な鏡面状 態に仕上げる必要がある。し力も基板間のばらつきをなくして、高品質に仕上げられ た磁気ディスク用ガラス基板を低コストで安定して大量に提供することが要求される。
[0012] ところが、上記特許文献 1に開示されているような従来の研磨方法を用いて多数枚 の磁気ディスク用ガラス基板を製造した場合、ガラス基板間の内周側端面形状、寸 法精度のばらつきがあり、また内周側端面の表面を高平滑に仕上げられない等の問 題があり、再加工可能な基板は再加工するが、その他の不良品は廃棄処分せざるを 得なぐ V、ずれにしてもコスト高になってしまう問題がある。
[0013] そこで、本発明は、小径ィ匕が急務となっている磁気ディスクの高記録密度化と低価 格ィ匕の要請に応える観点から、特に磁気ディスク用ガラス基板の内周側端面の表面 状態を低コストで効率良く高品質に仕上げる研磨ブラシ、研磨部材、研磨方法及び 研磨装置を提供することを第 1の目的とする。また、この研磨方法を適用した研磨ェ 程を有することにより、基板の内周側端面の表面状態が起因する障害の発生を防止 し、高記録密度化を実現できる磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクの製造方 法を提供することを第 2の目的とする。
課題を解決するための手段
[0014] 本発明者の検討によると、従来の研磨方法を用いてガラス基板の内周側端面加工 を行った場合に、ガラス基板の内周側端面のうち、その主表面と直交する側壁面と、 この側壁面と表裏の主表面との間にそれぞれ形成されている 2つの面取面（中間面） の何れもが、或いは何れかが良好な形状に仕上がらず、し力もその端面を高平滑に 仕上げることが困難であることが分力つた。特に、ガラス基板の内径が小径になると、 このような不具合が顕著になることも分力つた。また、ガラス基板を多数枚重ねた状態 で同時に研磨加工を行うと、基板間での内周側端面の表面状態のばらつきが大きい ことも分力つた。
[0015] また、前述の図 10に示すような従来の研磨方法に用いられている研磨ブラシは、 複数の毛材を並列させた状態で中央部分を折りたたみ、この折りたたみ部分を長尺 状の金属部材に挟持したチャンネルブラシと呼ばれて 、るブラシ毛を丸棒 (細円柱） 状の軸心に巻き付けて溶接した構造のものである力 上記軸心には、チャンネルブラ シの卷きつけが可能である程度の剛性が必要であるため、軸心をあまり細くすること ができない。そのため、ガラス基板の内径が小径になると、ブラシ毛の長さを短くせざ るを得なぐブラシ毛の弾性力が不十分となり、端面を高平滑に仕上げることが困難 になる。とくにガラス基板の内径が 6〜7mm程度になると、この研磨ブラシでは対応 できない。また、従来の研磨ブラシは、軸方向の外径が一様のものであるため、研磨 ブラシの外径寸法をガラス基板の内径よりも大きくすると内径に対して研磨ブラシの 占有体積が大きくなることから、ガラス基板に対して研磨ブラシを揺動させながら研磨 加工を行っても、端面部分へ研磨剤が安定して供給され難くなり、加工品質のばら つきが発生しやすくなる。
[0016] そこで、本発明者は、このような一連の知見に基づき、鋭意検討の結果、本発明を 完成するに到ったものである。
[0017] すなわち、本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成としている。
[0018] (構成 1)中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面部分に研磨液を 供給しつつ、前記ガラス基板の内周側端面に研磨ブラシを接触回転させて研磨する 研磨方法に用いる研磨ブラシであって、前記研磨ブラシは、その軸心に対して毛材 が略直交する方向に突設されてなり、 2つの外径の異なる部分が配列されるとともに 、その小径となされた部分が大径となされた部分よりも毛材の硬度を大きくしたことを 特徴とする研磨ブラシである。
[0019] (構成 2)前記研磨ブラシにおける小径となされた部分の毛材を榭脂で固めたことを 特徴とする構成 1に記載の研磨ブラシである。
[0020] (構成 3)中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面を研磨する研磨 方法であって、
互いに異なる外形部分を軸心方向に突設した毛材を備え、外形部分の小径部分 が大径部分よりも毛材の硬度を大きくした研磨ブラシを用意し、
前記ガラス基板の内周側端面部分に研磨液を供給しつつ、前記研磨ブラシを用い て、この研磨ブラシを前記円孔内に略垂直に挿入し、この円孔の端面に対して前記 研磨ブラシを相対的に移動させ且つ接触回転させることによって前記ガラス基板の 内周側端面を研磨することを特徴とする研磨方法である。
[0021] (構成 4)複数枚のガラス基板の内周側端面が同時に研磨されるようにガラス基板を 複数枚重ねて研磨を行うことを特徴とする構成 3に記載の研磨方法である。
[0022] (構成 5)前記ガラス基板は、中心部の円孔の内径が 12mm以下とされるガラス基板 であることを特徴とする構成 3又は 4に記載の研磨方法である。
[0023] (構成 6)中心部に円孔を有する円板状のガラス基板を複数枚重ねて収納する基板 カセットを保持する基板カセット保持手段と、前記基板カセット内に複数枚重ねられ たガラス基板の内周側端面部分に研磨液を供給する研磨液供給手段と、前記基板 カセット内に複数枚重ねられたガラス基板の内周側端面に接触回転可能に保持され た研磨ブラシと、該研磨ブラシを回転駆動する第 1の駆動手段と、前記基板カセット 内に複数枚重ねられたガラス基板の内周側端面に対して前記研磨ブラシを相対的 に移動させる第 2の駆動手段とを備え、前記研磨ブラシは、互いに異なる外形部分を 軸心方向に突設した毛材を備え、外形部分の小径部分が大径部分よりも毛材の硬 度を大きくした研磨ブラシであることを特徴とする研磨装置である。
[0024] (構成 7)中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面を構成 3乃至 5の 何れか一に記載の研磨方法により研磨する工程を有す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である。
[0025] (構成 8)構成 7に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された 磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性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である。
[0026] (構成 9)ガラス基板の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間に存在する 中間面との両方の面を研磨する端面研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製 造方法であって、前記側壁面を主として研磨する側壁面用研磨部と、前記中間面を 主として研磨する中間面用研磨部とを有する研磨部材を用い、研磨砲粒を含む研磨 液を前記側壁面および前記中間面に供給して前記端面研磨工程を行うことを特徴と する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0027] (構成 10)前記研磨部材は、回転軸を有するとともに、前記側壁面用研磨部を前記 ガラス基板の側壁面と接触させながら、および Zまたは、前記中間面用研磨部を前 記ガラス基板の中間面に接触させながら、回転することで研磨するものであることを 特徴とする構成 9に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0028] (構成 11)前記研磨部材は、前記回転軸から前記側壁面用研磨部までの前記回転 軸に対して直交する方向における長さ力 前記回転軸力 前記中間面用研磨部まで の前記回転軸に対して直交する方向における長さよりも短くなつていることを特徴と する構成 10に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0029] (構成 12)前記研磨部材は、回転軸を有するとともに、該回転軸を通る平面における 前記研磨部材の断面形状が、積層されたガラス基板の端部形状と合致する形状で あることを特徴とする構成 9乃至 11の何れか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の 製造方法である。
[0030] (構成 13)複数枚のガラス基板の内周側端面が同時に研磨されるようにガラス基板を 複数枚重ねて端面研磨を行うことを特徴とする構成 9乃至 12の何れか一に記載の磁 気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0031] (構成 14)前記研磨部材は、前記側壁面用研磨部と前記中間面用研磨部とが、軸方 向に向力つて交互に配置されて 、ることを特徴とする構成 9乃至 13の何れか一に記 載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0032] (構成 15)前記中間面用研磨部は、研磨ブラシであることを特徴とする構成 9乃至 14 の何れか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0033] (構成 16)前記側壁面用研磨部は、研磨パッドであることを特徴とする構成 15に記載 の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0034] (構成 17)前記側壁面用研磨部は、研磨ブラシの毛を榭脂で固めたものであることを 特徴とする構成 9乃至 16の何れか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 である。
[0035] (構成 18)前記研磨部材は回転軸を有し、該研磨部材を回転させる、および Zまた は、前記回転軸方向に移動させることで、研磨を行うことを特徴とする構成 9乃至 17 の何れか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
[0036] (構成 19)ガラス基板の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間に存在する 中間面との両方の面を研磨する端面研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製 造方法にぉ 、て使用される研磨部材であって、前記側壁面を主として研磨する側壁 面用研磨部と、前記中間面を主として研磨する中間面用研磨部とを有することを特 徴とする研磨部材である。
[0037] (構成 20)ガラス基板を保持する基板保持手段と、ガラス基板の内周側端面部分に 研磨液を供給する研磨液供給手段と、回転軸を有するとともに、ガラス基板の側壁面 を主として研磨する側壁面用研磨部と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間に存 在する中間面を主として研磨する中間面用研磨部とを有する研磨部材と、該研磨部 材をガラス基板の内周側端面に接触させながら、回転させる、および Zまたは、前記 回転軸方向に移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする研磨装置である。
[0038] (構成 21)前記研磨部材は、前記側壁面用研磨部を前記ガラス基板の側壁面と接触 させながら、および Zまたは、前記中間面用研磨部を前記ガラス基板の中間面に接 触させながら、回転することを特徴とする構成 20に記載の研磨装置である。
発明の効果
[0039] 本発明に係る研磨ブラシ (研磨部材)、この研磨ブラシ (研磨部材)を用いた研磨方 法及び研磨装置によれば、内径を例えば 12mm以下とされる小径基板に対しても、 内周側端面を良好な寸法精度で所定の端面形状に仕上げるとともに、その端面を超 平滑な鏡面状態に仕上げることができる。そして、多数枚のガラス基板を重ね合わせ て同時に内周側端面の研磨加工を行った場合にも、基板間の仕上がりのばらつきを なくして、高品質に仕上げられた磁気ディスク用ガラス基板を低コストで安定して大量 に提供することが可能になる。
[0040] また、この研磨方法を適用した研磨工程を有する磁気ディスク用ガラス基板及び磁 気ディスクの製造方法によれば、内径を例えば 12mm以下とされる小径基板に対し ても、基板の内周側端面を高品質に仕上げることができ、内周側端面の表面状態が 起因する障害の発生を防止し、高記録密度化を実現できる磁気ディスク用ガラス基 板及び磁気ディスクを提供することができる。
図面の簡単な説明
[0041] [図 1]中心部に円孔を有する磁気ディスク用ガラス基板の全体斜視図である。
[図 2]上記磁気ディスク用ガラス基板の内周側端面の形状を示す断面図である。
[図 3]本発明に係る研磨ブラシの一実施の形態の構成を示す断面図である。
[図 4]ガラス基板の内径中心を合わせて軸方向に複数枚重ねて基板カセットに収納 するのに用いる治具の断面図である。
[図 5]ガラス基板の内径中心を合わせて軸方向に複数枚重ねて基板カセットに収納 した状態を示す断面図である。
[図 6]ガラス基板を複数枚重ねて収納した基板カセットを研磨装置に装着した状態を 示す断面図である。
[図 7]本発明に係る研磨装置の一実施の形態の構成を示す側断面図である。
[図 8]本発明に係る磁気ディスクの構成を模式的に示す断面図である。
[図 9]本発明に係る研磨ブラシの他の実施の形態を示す断面図である。
[図 10]従来の研磨方法を説明するための研磨装置の一例の断面図である。
符号の説明
[0042] 1 ガラス基板
10 磁気ディスク
11 ガラス基板の主表面
12 ガラス基板の内周側端面
20, 25 研磨ブラシ
22 毛材
34 基板カセット
40 研磨装置
発明を実施するための最良の形態
[0043] 以下、本発明を実施するための最良の形態について詳述する。 [0044] 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の全体斜視図である。該ガ ラス基板 1は、中心部に円孔を有する全体がディスク（円板)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間に形成される内周側の端面 12と、外周 側の端面 13とを有する。
[0045] 図 2は、上記磁気ディスク用ガラス基板 1の内周側端面 12の形状を示す断面図で ある。図 2に示すように、ガラス基板 1の内周側の端面 12は、その主表面 11と直交す る側壁面 12aと、この側壁面 12aと表裏の主表面 11, 11との間にそれぞれ形成され ている 2つの面取面（面取りした面） 12b、 12bと力もなる形状に形成されている。なお 、上記側壁面 12aと表裏の主表面 11, 11との間に存在する面を面取りしていない場 合もある。本発明では、上記側壁面 12aと表裏の主表面 11, 11との間に存在する面 を「中間面」と呼び、図 2に示すような面取面とした場合を含むものとする。
[0046] そして小径磁気ディスク、例えば、 1. 8インチディスクの場合は、ガラス基板 1の外 径が 48mm、内径が 12mm、 1インチディスクの場合は、外径が 27. 4mm、内径が 7 mm、 0. 85インチディスクの場合は、外径が 22mm、内径力 ½mmに仕上げられる。 ここで、内径とは、ガラス基板 1の中心部の円孔の内径のことである。
[0047] また、このような磁気ディスクの小径ィ匕に伴って、ディスク基板の板厚も薄型化され、 例えば、従来の 2. 5インチディスクの場合は 0. 635mmであったディスク基板の板厚 は、磁気ディスクの小径化を図った場合、 0. 581mm, 0. 381mm,もしくはそれ以 下とされる。
[0048] また、磁気ディスク用ガラス基板 1の主表面 11、内周側端面 12、外周側端面 13は 、それぞれ所定の表面粗さとなるように研磨 (鏡面研磨)仕上げされる。このうち、内 周側端面 12は、上述のような端面形状に仕上げられ、なお且つ、表面粗さが例えば Raで 0. lOnm以下の超平滑な鏡面状態に仕上げられることが求められる。
[0049] 図 3は、本発明に係る研磨ブラシの一実施の形態の構成を示す断面図である。
[0050] 本発明に係る研磨ブラシは、中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側 端面部分に研磨液を供給しつつ、前記ガラス基板の内周側端面に研磨ブラシを接 触回転させて研磨する研磨方法に用いる磁気ディスク用ガラス基板を研磨するため の研磨ブラシである。そして、本発明の一実施の形態に係る研磨ブラシ 20は、図 3に 示すように、その軸心 21に対して毛材 22が略直交する方向に突設されてなり、 2つ の外径の異なる部分 (Dl, D2)が軸方向にわたって交互に配列されるとともに、その 小径 (D2)となされた部分が大径 (D1)となされた部分よりも毛材の硬度を大きくした ことを特徴としている。このような研磨ブラシを用いてガラス基板の内周側端面の研磨 を行うことにより、内径を例えば 12mm以下とされる小径基板に対しても、内周側端 面を良好な寸法精度で所定の端面形状に仕上げるとともに、表面粗さが例えば Raで 0. lOnm以下の超平滑な鏡面状態に仕上げることが可能になる。
[0051] 上記研磨ブラシ 20の軸心 21は、例えば線径が数 mm程度のステンレス製等のワイ ャカもなる複数の芯線を緩り合わせて互いに巻きつけた構造のものが好適である。こ のような軸心の構造とすれば、軸心をできるだけ細くすることができ、内径が 6〜7m mと ヽつたディスク基板に対しても対応することが可能であり、しかも研磨ブラシの最 低限の剛性を確保することができる力もである。本発明に係る研磨ブラシは、複数本 の芯線の間に毛材を挟み込んだ状態で、これら芯線を捻ることによって製造すること ができる。この場合、外径の異なる部分を作製するため、毛の長さの異なる毛材を使 用してもよいし、同じ長さの毛材を使用して、ブラシの状態に作製してから、毛材を適 宜切断して外径を調整するようにしてもよ!ヽ。
[0052] 毛材 22の材質は、通常はナイロン繊維が好適に使用される力 ナイロン繊維の代 わりにポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、塩化ビニル繊維、豚毛、ピアノ線、ステ ンレス製繊維などを使用してもよい。弾力性、湿潤下の機械的強度の低下防止、耐 久性の観点からは、上記ナイロン繊維が好ましい。このナイロン繊維の中でも、耐水 性に優れた、例えば 66ナイロン、 610ナイロン等が好適である。また、毛材の線径は 、 0. 05-0. 15mm程度の範囲のものが望ましい。さらに、ナイロン繊維に研磨剤が 混入された研磨剤入りナイロン繊維を用いてもょ ヽ。
[0053] このように 2つの外径の異なる部分が交互に配列された研磨ブラシにあっては、ガ ラス基板 1の内周側端面 12において、その側壁面 12aと面取面 12b、 12bの何れに 対しても良好な研磨を行うことができる。すなわち、大径となされた第 1の外径 D1部 分力 主に上記面取面 12b、 12bに対して良好な形状に且つ超平滑な鏡面に仕上 げる研磨作用を発揮し、小径となされた第 2の外径 D2部分が、主に側壁面 12aに対 して良好な形状に且つ超平滑な鏡面に仕上げる研磨作用 (研磨パッドとしての機能） を発揮する。ここで、第 1の外径と第 2の外径の大きさは、ディスク基板のサイズによつ ても異なるので一概には言えないが、第 1の外径 D1は、ガラス基板 1の内径 (仕上が り寸法)、すなわちガラス基板 1の中心部の円孔の内径よりも l〜5mm程度大きぐ第 2の外径 D2は、ガラス基板 1の内径と略同じ (外径 D2はガラス基板の内径よりも（若 干）大き ヽ）であることが好適である。
[0054] 換言すると、上記研磨ブラシの面取面（中間面)研磨用の部分の外径 D1はガラス 基板の主表面に近い内周側の面取面まで届くだけの長さを有しており、側壁面研磨 用の部分の外径 D2はガラス基板における側壁面を確実に研磨できるようにガラス基 板の内径よりも大きくかつ外径 D1よりも小さ 、径になって ヽる。
[0055] 本実施の形態では、 2つの外径の異なる部分 (Dl, D2)が軸方向にわたって交互 に配列されているが、第 1の外径 D1となされた部分の長さ L1と、第 2の外径となされ た部分の長さ L2は、ディスク基板のサイズによっても異なるので一概には言えな!/、が 、ガラス基板 1の内径が例えば 7mmとする場合は、 LI, L2はそれぞれ 3mm程度で あることが好ましい。
[0056] 以上のように本実施の形態の研磨ブラシは、ガラス基板 1の内周側端面においてそ の側壁面を主として研磨する側壁面用研磨部 (本実施の形態では、小径となされた 第 2の外径 D2部分)と、ガラス基板 1の主表面と側壁面との間に存在する中間面を主 として研磨する中間面用研磨部 (本実施の形態では、大径となされた第 1の外径 D1 部分）との両方を有している研磨部材である。なお、上記側壁面用研磨部は、側壁面 を研磨するためのものであり、主として側壁面を研磨するものである力 側壁面以外 にも中間面を研磨するようになっていてもよい。また、上記中間面用研磨部は、中間 面を研磨するためのものであり、主として中間面を研磨するものである力 中間面以 外にも側壁面を研磨するようになって!/、てもよ!/、。
[0057] この研磨ブラシ (研磨部材)を使用することで、ガラス基板の端面における側壁面と 中間面の研磨を一度に行うことができるとともに、これら両方の面を精度良く研磨する ことができる。また、この研磨ブラシを用いることにより、従来の構成では困難であった 小径磁気ディスク用のガラス基板の端面を良好に研磨することができる。前にも説明 したように、ハードディスクドライブ (HDD)のモパイル用途 (携帯用途）が急速に広が つており、 HDDの小型化が要求されている。そのためには HDDに搭載される磁気 ディスクについても小型化が要求されており、モパイル用途に好適な磁気ディスクとし て磁気ディスクの小径化が急務となっている。ところで、一般に、 HDDのスピンドルモ ータの金属加工精度に比べて、ガラス基板の内径加工精度が悪いため、特にモバイ ル用途で HDDを使用した場合、動作中の衝撃で「芯ずれ」を起こしてしまい、書き込 んだデータを読みに行くときに、ヘッドが別のトラックにずれてエラーが発生する可能 性がある。従って、特にモノィル用途の HDDに使用される小径磁気ディスクにとって は、磁気ディスクの小径ィ匕に伴いその内径が小径となっても内径カ卩ェ精度を向上さ せることが極めて重要な課題である。本発明の研磨ブラシ (研磨部材)を用いた研磨 方法を使用することで、小径磁気ディスク用のガラス基板の内周端面を精度良く研磨 することができ、 ID公差を小さくすることができるので、ガラス基板をスピンドルモータ に精度良くクランプできるため、上述のようなエラーの発生を低減させることができる。
[0058] また、本実施の形態の研磨ブラシにお!、ては、その小径 (D2)となされた部分が大 径 (D1)となされた部分よりも毛材の硬度を大きくした。小径 (D2)となされた部分の 硬度が足りないと、主に側壁面 12aに対する研磨作用（研磨パッドとしての機能）が 良好に発揮されず、端面形状が悪化する場合が生じるからである。
[0059] このように研磨ブラシの小径 (D2)となされた部分の硬度を大径 (D1)となされた部 分よりも大きくするためには、例えば、研磨ブラシにおける小径となされた部分の毛材 を適当な榭脂をしみこませて固める方法が好ましく挙げられる。この場合の榭脂とし ては、耐水性と適当な硬度を有するゴム系接着剤が好ましく挙げられ、具体的には、 エポキシ榭脂、アクリル榭脂などが挙げられる。小径 (D2)となされた部分の硬度は 適宜適当な大きさとなるように調整されればよい。なお、本実施の形態の研磨ブラシ においては、その小径 (D2)となされた部分が大径 (D1)となされた部分よりも毛材の 硬度を大きくしている力 硬度が大きいということは、剛性が大きいこと、或いは、弾性 率が大きいことでもあるので、本発明において「硬度を大きくした」とは、剛性が大きく なるようにしたこと、或いは、弾性率が大きくなるようにしたことをも意味するものとする [0060] なお、研磨ブラシの小径となされた部分と大径となされた部分との硬度 (弾性率)を 異ならせるため、毛材の硬さの異なるものを用いて研磨ブラシを構成してもよい。
[0061] また、図 3に示す研磨ブラシの一実施の形態においては、 2つの外径の異なる部分
(Dl, D2)が軸方向にわたって交互に配列されるように構成されている力 本発明は このような実施形態には限られない。要は、 2つの外径の異なる部分が配列されてい ればよぐ例えば、軸方向の左半分に大径 (D1)となされた部分を、右半分に小径（ D2)となされた部分を、というようにそれぞれ領域を分けて配列した構造であっても良 い。また、研磨ブラシの円周方向に外径の異なる部分を交互に或いは領域を分けて 配列した構造 (つまり、軸方向に対する断面で見たときに半径方向で径の異なる部分 を有する構造)であっても良い。
[0062] また、図 9は本発明の研磨ブラシの他の実施の形態を示す断面図である。図 9に示 す研磨ブラシ 25は、側壁面用研磨部 24 (本実施の形態では、小径となされた外径 D 2部分)と中間面用研磨部 23 (本実施の形態では、大径となされた外径 D1部分)との 両方を有する研磨部材である点は、前述の図 3に示すものと同様であるが、当該研 磨ブラシの回転軸を通る平面における上記中間面用研磨部 23の断面形状が「山型 」形状となっている点が特徴である。このような研磨ブラシ 25は、当該研磨ブラシの回 転軸を通る平面における当該研磨ブラシの全体の断面形状（図 9)が、積層された状 態のガラス基板の端面形状と合致する形状であるため、研磨ブラシが積層されたガラ ス基板の端面に沿うように好ましく接触し (或いは押し当てられ)、良好な端面研磨が 行われる。
[0063] また、本発明の研磨ブラシは、側壁面用研磨部と中間面用研磨部の両方を有して 構成されているが、上記側壁面用研磨部が研磨パッドであり、上記中間面用研磨部 が研磨ブラシであるような、毛材部分とパッド部分とを組み合わせて構成してもよ 、。 この場合、ノッド部分は、例えばガラス基板の主表面の鏡面研磨に使用される研磨 ノッドと同様な材質 (例えば、スウェードパッド等の軟質パッド、発泡ウレタン榭脂等の 硬質パッドなど）を用いることができる。
[0064] 本発明にかかる研磨方法は、上述のように中心部に円孔を有する円板状のガラス 基板の内周側端面を研磨する研磨方法であって、前記ガラス基板 1の内周側端面 1 2部分に研磨液を供給しつつ、上述の本発明に係る研磨ブラシを用いて、この研磨 ブラシを前記円孔内に略垂直に挿入し、この円孔の端面に対して前記研磨ブラシを 回転軸方向に相対的に移動させ且つ接触回転させることによって前記ガラス基板の 内周側端面を研磨する研磨方法である。
[0065] 本発明に係る研磨方法は、複数枚のガラス基板の内周側端面が同時に研磨される ようにガラス基板を複数枚重ねて研磨を行う場合に特に好適である。すなわち、内径 を例えば 12mm以下とされる小径基板に対しても、内周側端面を良好な寸法精度で 所定の端面形状に仕上げるとともに、表面粗さが例えば Raで 0. lOnm以下の超平 滑な鏡面状態に仕上げることができ、しかも基板間のばらつきをなくして、高品質に 仕上げられた磁気ディスク用ガラス基板を低コストで安定して大量に提供することが 可會 になる。
[0066] また、本発明に係る研磨方法は、中心部の円孔の内径が 12mm以下とされる小径 のガラス基板に対して好適に用いられる。つまり、磁気ディスクの小径ィ匕に伴いデイス ク基板の内径が小径化されても、その内周側端面を良好な寸法精度で所定の端面 形状に仕上げ、し力も表面粗さが例えば Raで 0. lOnm以下の超平滑な鏡面状態に 仕上げることができるカゝらである。
[0067] また、前述の実施形態のような研磨ブラシを用いる代わりに、外径の異なる 2種類の 研磨ブラシ (各々の研磨ブラシにぉ 、てはその外径は一様である）を基板内径に挿 入して一緒に使用し、各々の研磨ブラシの回転数や基板内径に対する押付け力等 を適宜調整して、研磨を行う研磨方法としてもよい。このような研磨方法においても、 大径となされた研磨ブラシが、主に内径の面取面に対して良好な形状に且つ超平滑 な鏡面に仕上げる研磨作用を発揮し、小径となされた研磨ブラシが、主に内径の側 壁面に対して良好な形状に且つ超平滑な鏡面に仕上げる研磨作用 (研磨パッドとし ての機能)を発揮することにより、ガラス基板の内周側端面において、その側壁面と 面取面の何れに対しても良好な研磨を行うことができる。
[0068] 次に、本発明に係る研磨装置について説明する。
[0069] 図 4は、ガラス基板の内径中心を合わせて軸方向に複数枚重ねて基板カセット〖こ 収納するのに用いる治具の断面図、図 5は、ガラス基板の内径中心を合わせて軸方 向に複数枚重ねて基板カセットに収納した状態を示す断面図、図 6は、ガラス基板を 複数枚重ねて収納した基板カセットを研磨装置に装着した状態を示す断面図であり 、図 7は、本発明に係る研磨装置の一実施の形態の構成を示す側断面図である。
[0070] 図 4において、蓋 31は、基板カセット 34内に複数枚重ねて収納したガラス基板を固 定するためのものである。蓋 31の中心部には研磨装置に装着された際に研磨ブラシ が挿入されるための円孔 31aが開けられている。スぺーサー 32と 33は、基板カセット 34内に複数枚重ねて収納したガラス基板を保護するためのものであり、全体が円盤 状に形成されている。これらスぺーサー 32と 33の中心部にも研磨装置に装着された 際に研磨ブラシが挿入されるための円孔 32a、 33aがそれぞれ開けられている。また 、基板カセット 34は全体が円筒状に形成されており、その上部はディスク状のガラス 基板を装填するための開口部 34aとなっており、下部は基板収納時には基板セット 治具 36の芯棒 35が挿入され、研磨装置に装着された際には研磨ブラシが挿入され るための円孔 34bが開けられている。さらに、基板セット治具 36は、その中央に、ガラ ス基板中心部の円孔に挿入される芯棒 35が立設されている。
[0071] 力かる構成にあって、基板セット治具 36の芯棒 35に合わせて基板カセット 34を上 力もセットし、基板カセット 34内にまずスぺーサー 33を入れておく。そして、ガラス基 板を例えば 100枚重ねた状態のもの 30を基板カセット 34内に装填する。もちろん、 ガラス基板を 1枚な ヽしは複数枚ずつ装填してもよ ヽ。基板カセット 34内に装填した ガラス基板の上からスぺーサー 32をセットし、さらにその上に蓋 31をセットする。これ で、基板カセット内へのガラス基板の収納作業が完了する（図 5を参照)。このような 基板カセット 34及び基板セット治具 36を用いることにより、誰でも簡単に、短時間で、 ガラス基板の内径中心を合わせて軸方向に複数枚 (多数枚)を重ねて基板カセットに 収納することができる。さらに、ガラス基板を収納した基板カセットの両端を研磨装置 のプッシヤー 47, 48で固定して（図 6を参照）、基板カセットのまま研磨装置に装着す ることができる。つまり、内径中心を揃えて軸方向に複数枚 (多数枚)を重ねて基板力 セットに収納した状態のガラス基板を崩すことなぐそのまま研磨加工ができるため、 真円度や円筒度のバッチ内あるいはバッチ間のばらつきを小さくすることができる。
[0072] 次に、図 7の研磨装置を説明する。 [0073] この研磨装置は、研磨対象である複数枚の磁気ディスク用ガラス基板 1を収納する 基板カセット 34をそのまま装着できるように構成されている。基板カセット 34は、上述 したように、例えば、一度に 50枚程度、 100枚程度、或いは 200枚程度のガラス基板 を収納することができる。この基板カセット 34は、軸方向力もプッシヤー（押しコック) 4 7, 48を締め込むことで、研磨装置に固定される。
[0074] この基板カセット 34は、研磨装置 40の回転保持台 41上において、ハウジング 44, 45を介して、軸回りに回転自在に保持されている。そして、この基板カセット 34は、 図示しない駆動用モータによって、所定の回転速度にて軸回りに回転操作される。ま た、ハウジング 44, 45は、直動ガイドによって支持されており、図 7中の矢印 Aで示す ように、基板カセット 34の軸方向に往復移動することが可能になっている。図中、符 号 46で示すものはベアリングである。そして、この基板カセット 34は、駆動用モータ 4 2及びカム機構 43によって、基板カセット 34の軸方向に一定周期で往復移動操作さ れる。
[0075] そして、この研磨装置 40は、基板カセット 34によって保持した複数枚のガラス基板 30の中心部の各円孔内に、本発明に係る研磨ブラシ 20を挿入させた状態において 、この研磨ブラシ 20を保持し、図示しない駆動用モータによって、ブラシ軸回転駆動 用モータ軸 49を介して回転操作できるようになって 、る。この研磨装置 40にお 、て、 研磨ブラシ 20の回転方向は、何れの方向とすることもでき、また、この研磨ブラシ 20 の回転速度は、低速 (4000rpm程度)より高速（7000rpm以上)まで可変することが できる。ガラス基板の内径の小径ィ匕に伴い、研磨ブラシ 20の外径が小さいものを使 用する必要があるので、両端にブラシ把持部を設けて、ブラシ両端を保持するよう〖こ して、ブラシ剛性低下の影響を小さくするようにした。また、研磨ブラシ 20を両端で保 持した上に、さらにエアーシリンダー 50でブラシ把持部をブラシ軸に平行外側に押 付け、加工中のブラシ軸のフレを防止するための機構を設けている。なお、この研磨 装置 40は、研磨ブラシの回転数、基板カセットの回転数、基板カセットの揺動速度及 び距離、基板内周側端面への研磨ブラシ押付け力等をそれぞれ独立して可変でき るように構成されている。
[0076] 研磨加工中は、多数枚重ねられたガラス基板 1の内周側端面部分に研磨液を供給 することが好ましい。研磨液供給手段としては、図 7では、研磨液供給部（図示せず） からスラリー管 51或いは 53を通って研磨液を供給する態様を示している。研磨液の 供給については、切替ソレノイド 52或いは 54により流れ方向をブラシ上方から、又は ブラシ下方からへの切替を行う。研磨剤流動の経時変化防止のため、研磨液流路に 水道水を流して、研磨加工後の研磨液流路を水洗する機能を持たせてもよ 、。
[0077] 研磨剤としては、酸化セリウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸ィ匕ジルコニウム、酸 化マンガン等の研磨剤を用いることが出来る力 特に、ガラス基板 1に近い硬さの酸 化セリウムを用いるのが好ましい。研磨剤が硬すぎるとガラス基板端面に傷を与える ことになり、研磨剤が軟らかすぎるとガラス基板端面を鏡面にすることができなくなる。 研磨液温度は、 25°C〜40°C程度が好ましい。
[0078] 以上説明した本発明に係る研磨ブラシを使用する研磨装置によれば、内径を例え ば 12mm以下とされる小径基板に対しても、内周側端面を良好な寸法精度で所定の 端面形状に仕上げるとともに、表面粗さが例えば Raで 0. lOnm以下の超平滑な鏡 面状態に仕上げることができ、しかも基板間のばらつきをなくして、高品質に仕上げら れた磁気ディスク用ガラス基板を低コストで安定して大量に提供することが可能にな る。また、本発明に係る研磨ブラシは、外径の異なる部分を有しているので、長い方 の外径が基板の内径より大きくても、研磨液が基板の内周側端面部分に十分に供給 される。
[0079] また、本発明に係る研磨装置は、基板カセットのまま研磨装置に装着することがで きるため、内径中心を揃えて軸方向に複数枚 (多数枚)を重ねて基板カセットに収納 した状態のガラス基板を崩すことなぐそのまま研磨加工ができるため、真円度や円 筒度のバッチ内あるいはノツチ間のばらつきを小さくすることができる。
[0080] また、本発明に係る研磨装置によれば、従来のガラス基板を研磨液中に浸漬させ ながら研磨加工を行う場合と比べると、使用する研磨液が少なぐそのため研磨液を 貯留するタンクが小さくて済むため、研磨装置の設置スペースが少なくて済む。また 研磨液の使用量が少な 、と環境面での負荷も小さくなるため好ま U、。
[0081] 本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、上述の本発明の研磨方法 によりガラス基板の内周側端面を研磨する工程を含むものである。 [0082] 磁気ディスク用のガラス基板は、通常、ディスク状に成形したガラス基板に、研削、 研磨、化学強化等の工程を順次施し、場合により更に、磁性層に磁気異方性を付与 するためのテクスチャ加工を施して製造される。研磨工程は、上述のガラス基板端面 の研磨工程と、ガラス基板の主表面の研磨工程を含む。
[0083] 磁気ディスク用ガラス基板に用いる硝種としては特に限定を設けないが、ガラス基 板の材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアル ミノシリケートガラス、アルミノポロシリケートガラス、ポロシリケートガラス、石英ガラス、 チェーンシリケートガラス、又は結晶化ガラス等のガラスセラミックス等が挙げられる。 なお、アルミノシリケートガラスは、耐衝撃性ゃ耐振動性に優れるための特に好ましい 。アルミノシリケートガラスとしては、 SiO ： 62〜75wt%、 Al O : 5〜15wt%、 Li
2 2 3 2
0 :4〜： L0wt%、 Na O : 4〜12wt%、 ZrO : 5. 5〜15wt%を主成分として含有す
2 2
ると共に、 Na O/ZrOの重量比が 0. 5〜2. 0、 Al O /ZrOの重量比が 0. 4〜2
2 2 2 3 2
. 5である化学強化用ガラス等が好ましい。また、 ZrOの未溶解物が原因で生じるガ
2
ラス基板表面の突起を無くすためには、モル％表示で、 SiOを 57〜74%、 ZnOを
2 2
0〜2· 8%、 Al Οを 3〜15%、 LiOを 7〜16%、 Na Oを 4〜 14%含有するガラス
2 3 2 2
等を使用することが好まし 、。
[0084] このようなアルミノシリケートガラスは、化学強化することによって、ガラス基板表面に 圧縮応力層を設けることができ、抗折強度や、剛性、耐衝撃性、耐振動性、耐熱性 に優れ、高温環境下にあっても Naの析出がないとともに、平坦性を維持し、ヌープ硬 度にも優れる。化学強化方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に限 定されない。ガラス基板の化学強化は、加熱した化学強化溶融塩にガラス基板を浸 漬し、ガラス基板表層のイオンをィ匕学強化溶融塩中のイオンでイオン交換して行う。
[0085] なお、ガラス基板として上記の化学強化基板を用いる場合、テクスチャ加工は化学 強化後に行うことが好ましい。化学強化においては、イオン交換の過程で、ガラス基 板主表面形状が乱される場合がある。
[0086] ガラス基板の直径サイズつ ヽては特に限定はな ヽが、実用上、モパイル用途の HD Dとして使用されることの多い 1. 8インチサイズ以下の小型磁気ディスクに対しては、 耐衝撃性が高ぐ高情報記録密度化を可能とする磁気ディスク用ガラス基板を提供 できる本発明は有用性が高く好適である。
[0087] また、ガラス基板の厚さは、 0. lmm〜l. Omm程度が好ましい。特に、 0. 6mm以 下程度の薄型基板により構成される磁気ディスクの場合では、特に内周側端面の表 面粗さが大きいと、磁気ディスク装置に装着して使用された場合、スピンドルとの接触 により内径にクラックが入り易ぐ発塵の原因となるため、薄型基板の耐衝撃性を高め るためには、内周側端面は鏡面に仕上げられる必要があり、内周側端面を超平滑な 鏡面に仕上げられ、耐衝撃性が高 、磁気ディスク用ガラス基板を提供できる本発明 は有用性が高く好適である。
[0088] 本発明により得られる磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成する ことにより磁気ディスクが得られる。通常は、ガラス基板上に、シード層、下地層、磁性 層、保護層、潤滑層を設けた磁気ディスクとするのが好適である。
[0089] シード層としては、例えば、 A1系合金、 Cr系合金、 NiAl系合金、 NiAlB系合金、 A lRu系合金、 AlRuB系合金、 AlCo系合金、 FeAl系合金等の bccまたは B2結晶構 造型合金等を用いることにより、磁性粒子の微細化を図ることができる。
[0090] 下地層としては、 Cr系合金、 CrMo系合金、 CrV系合金、 CrW系合金、 CrTi系合 金、 T係合金等の磁性層の配向性を調整する層を設けることができる。
[0091] 磁性層としては、例えば Co系の hep結晶構造をもつ合金などが挙げられる。
[0092] 保護層としては、例えば、炭素系保護層などが好ましく挙げられる。また、保護層上 の潤滑層を形成する潤滑剤としては、 PFPE (パーフロロポリエーテル)化合物が挙 げられる。ガラス基板上に上記各層を成膜する方法については、公知のスパッタリン グ法などを用いることが出来る。
実施例
[0093] 以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態についてさらに具体的に説明する。
なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[0094] (実施例 1)
以下の（1)粗ラッピング工程 (粗研削工程)、（2)形状加工工程、（3)精ラッピング 工程 (精研削工程)、（4)端面研磨工程、（5)主表面第 1研磨工程、（6)主表面第 2 研磨工程、（7)化学強化工程、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。
[0095] (1)粗ラッピング工程
まず、溶融ガラス力 上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径 50mm φ、厚さ 1. Ommの円盤状のアルミノシリケートガラス力もなるガラス基板を得た。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ょ ヽ。このアルミノシリケ ートガラスとしては、 SiO : 58〜75重量％、 Al O : 5〜23重量％、 Li O : 3〜10重
2 2 3 2
量％、 Na 0 :4〜 13重量％を含有する化学強化ガラスを使用した。次いで、ガラス
2
基板に寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピ ング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度 # 400の砲粒を用いて行なった。具体 的には、はじめに粒度 # 400のアルミナ砲粒を用い、荷重を 100kg程度に設定して 、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キヤリ ァ内に収納したガラス基板の両面を面精度 0〜1 μ m、表面粗さ (Rmax) 6 μ m程度 にラッピングした。
[0096] (2)形状加工工程
次に、円筒状の砲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 面の研削をして直径を 48mm φとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り 加工を施した。このときのガラス基板端面の表面粗さは、 Rmaxで 4 m程度であった 。なお、一般に、 1. 8インチ型 HDD (ノヽードディスクドライブ）では、外径力 8mmの 磁気ディスクを用いる。
[0097] (3)精ラッピング工程
次に、砲粒の粒度を # 1000に変え、ガラス基板表面をラッピングすることにより、表 面粗さを Rmaxで 2 μ m程度、 Raで 0. 2 μ m程度とした。上記ラッピング工程を終え たガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽 (超音波印力!])に順次浸漬して、超音波洗 浄を行なった。
[0098] (4)端面研磨工程
次いで、従来の研磨ブラシ、研磨装置を用いて、ガラス基板の外周側端面の研磨 を行った。この場合の研磨ブラシのブラシ毛の材質は 6— 6ナイロンを使用した。この 研磨ブラシの回転数は 1400rpm、また多数枚を積層したガラス基板の回転数は、研 磨ブラシとは逆方向に 60rpmとした。また、研磨剤は酸化セリウムを使用し、この酸化 セリウムを含む約 30°Cの研磨液を研磨加工中供給した。研磨時間は約 30分とした。
[0099] 次いで、ガラス基板の内周側端面の研磨を、図 7に示す研磨装置を用いて行った。
この場合の研磨ブラシは図 3に示す構造のものを使用し、その外径 D1は 14mm、 D 2は 12mm、Ll, L2はそれぞれ 3mmのものとした。毛材の材質は 6— 6ナイロンとし た。また、小径 D2となされた部分の毛材はエポキシ榭脂で固めたものを使用した。こ の研磨ブラシの回転数は、 1800〜2700rpm (好ましくは 2200〜2400rpm)、また 多数枚を積層したガラス基板を収納した基板カセットの回転数は、研磨ブラシとは逆 方向に 60rpmとした。基板カセットの揺動速度及び距離、基板内周側端面への研磨 ブラシ押付け力は適宜調整した。また、研磨剤は酸ィ匕セリウムを使用し、この酸ィ匕セリ ゥムを含む約 30°Cの研磨液を研磨加工中供給した。研磨時間は約 8分〜 16分とし た。
[0100] こうして 100枚積層研磨加工を終えたガラス基板の外周側端面の表面粗さは、平 均値で Raが 0. l /z m程度であった。また、上記ガラス基板の内周側端面の表面粗さ は、平均値で Raが 0. 05 m程度であり、内径の寸法ばらつきは 10 m以内であつ た。そして、上記端面研磨加工を終えたガラス基板の表面を水洗浄した。
[0101] なお、研磨後のガラス基板の内周側端面形状をコントレーサーで測定したところ、 図 2に示すように、端面 12が、 2つの面取面 12bとその間の側壁面 12aと力もなる形 状に仕上がつていた。外周側端面についてもほぼ同様な形状に仕上がつていた。
[0102] (5)主表面第 1研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去するため第 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 サンギアとインターナルギアとに嚙合させ、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カロェ するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ (硬質発泡ウレタン)を用い、 研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液としては酸ィ匕セリウム（平均粒径 1. 3 /z m )を研磨剤として分散した RO水とし、荷重： 100gZcm2、研磨時間： 15分とした。上 記第 1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、 IPA (イソプロピルァ ルコール)、 IPA (蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
[0103] (6)主表面第 2研磨工程
次に第 1研磨工程で使用したものと同じタイプの両面研磨装置を用い、ポリシャを 軟質ポリシャ (スウェードパット）に変えて、第 2研磨工程を実施した。この第 2研磨ェ 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、例えば表面粗さ Raを 1. 0〜0. 3 μ m程度以下まで低減させることを目的とするものである。研磨条件 は、研磨液としては酸ィ匕セリウム（平均粒径 0. 8 m)を分散した RO水とし、荷重： 10 0gZcm2、研磨時間を 5分とした。上記第 2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗 剤、純水、純水、 IPA、 IPA (蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し 、乾燥した。
[0104] (7)化学強化工程
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したィ匕学強化液を用意し、この化学強化溶液を 380°Cに加熱 し、上記洗浄 ·乾燥済みのガラス基板を約 4時間浸漬して化学強化処理を行なった。 化学強化を終えたガラス基板を硫酸、中性洗剤、純水、純水、 IPA、 IPA (蒸気乾燥 )の各洗浄槽に順次浸潰して、超音波洗浄し、乾燥した。
[0105] 次に、上記洗浄を終えたガラス基板表面の目視検査及び光の反射 '散乱'透過を 利用した精密検査を実施した。その結果、ガラス基板表面に付着物による突起や、 傷等の欠陥は発見されなカゝつた。また、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、 Ra = 0. 20nmと超平 滑な表面を持つ磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、ガラス基板の外径は 48mm 、内径は 12mm、板厚は 0. 581mmに仕上がつていた。
[0106] 以上の様にして磁気ディスク用ガラス基板を約 1万枚製造してロングランテストを行 つた。その結果、 1度目の端面研磨加工により、所定の端面形状、寸法精度、表面粗 さをクリアした良品率は平均 90%以上であり、不良となった基板についても再研磨に より良品となったものがほとんどであつた。
[0107] 上記で得られた磁気ディスク用ガラス基板を使用し、その主表面上に、シード層 2a と下地層 2bからなる非磁性金属層 2、磁性層 3、炭素系保護層 4、及び潤滑剤層 5を 以下のように形成して、図 8に示すような磁気ディスク 10を製造した。
[0108] すなわち、上記ガラス基板の主表面上に、 DCマグネトロンスパッタリング装置を用 いて、 AlRu合金からなるシード層 2a、 CrMo合金からなる下地層 2b、 CoCrPtB合 金力ゝらなる磁性層 3、及び炭素保護層 4を順次成膜した。さらに、炭素保護層 4上に、 アルコール変性パーフルォロポリエーテル潤滑剤層 5をディップ法で成膜した。この ようにして磁気ディスク 10を得た。
[0109] 得られた磁気ディスクを、ロードアンロード（LUL)方式の HDD (ノヽードディスクドラ イブ）に搭載した。磁気ヘッドは GMR素子を用いた磁気ヘッドを使用し、磁気ヘッド の浮上量は 10nmとした。こうしてロードアンロード動作を繰り返して行う LUL耐久試 験を行ったところ、本実施例の磁気ディスクは、 100万回の LUL動作に故障すること なく耐久した。
[0110] (比較例）
本比較例は、ガラス基板の内周側端面の研磨を前記特許文献 1に開示されたよう な従来の研磨方法を用いて行った点が前述の実施例とは相違する。すなわち、研磨 ブラシには、金属製の軸心に前述のチャンネルブラシを巻き付けた構造のものを使 用し、ブラシの外径は 14mmで一様とし、ブラシ毛の材質は 6— 6ナイロンを使用した 。実施例 1と同一形状、大きさのガラス基板を 100枚積層した状態で研磨液中に浸漬 させ、内周側端面の研磨を行った。研磨剤は実施例 1と同様、酸化セリウムを使用し 、その他の研磨条件については適宜調整して行った。
[0111] こうして 100枚積層研磨加工を終えたガラス基板の外周側端面の表面粗さは、平 均値で Raが 0. l /z m程度であった。また、上記ガラス基板の内周側端面の表面粗さ は、平均値で Raが 0. 20 m程度であり、内径の寸法ばらつきは 20 m程度と大き かった。
[0112] 端面研磨後のガラス基板の内周側端面形状をコントレーサーで測定したところ、端 面力 図 2に示すような 2つの面取面とその間の側壁面とからなる形状に一応形成さ れてはいるものの、研磨ブラシの押し当て力が不安定のためと考えられる凹部や凹 みがとくに側壁面に出来ていた。
[0113] そして、本比較例においても、上記 1. 8インチ磁気ディスク用ガラス基板を約 1万枚 製造してロングランテストを行ったところ、 1度目の端面研磨加工により、所定の端面 形状、寸法精度、表面粗さをクリアした良品率は平均 70%以下であった。不良となつ た基板にっ ヽては再研磨可能なものもあるが、削られすぎて再研磨不能で廃棄せざ るを得ないものの割合も 50%程度と高力つた。また、基板間のばらつきも大き力つた
[0114] なお、図 10に示すような従来の端面研磨装置においても、従来の研磨ブラシ 62の 代わりに、本発明の研磨ブラシ (研磨部材)を適用することができる。従来の端面研磨 装置において本発明の研磨ブラシ (研磨部材)を適用することにより、特に小径の磁 気ディスク用ガラス基板の端面を精度良く研磨することができるという本発明の効果 が得られる。

Claims

請求の範囲
[1] 中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面部分に研磨液を供給し つつ、前記ガラス基板の内周側端面に研磨ブラシを接触回転させて研磨する研磨 方法に用いる研磨ブラシであって、
前記研磨ブラシは、その軸心に対して毛材が略直交する方向に突設されてなり、 2 つの外径の異なる部分が配列されるとともに、その小径となされた部分が大径となさ れた部分よりも毛材の硬度を大きくしたことを特徴とする研磨ブラシ。
[2] 前記研磨ブラシにおける小径となされた部分の毛材を榭脂で固めたことを特徴とす る請求項 1に記載の研磨ブラシ。
[3] 中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面を研磨する研磨方法で あって、
互いに異なる外形部分を軸心方向に突設した毛材を備え、外形部分の小径部分 が大径部分よりも毛材の硬度を大きくした研磨ブラシを用意し、
前記ガラス基板の内周側端面部分に研磨液を供給しつつ、前記研磨ブラシを用い て、この研磨ブラシを前記円孔内に略垂直に挿入し、この円孔の端面に対して前記 研磨ブラシを相対的に移動させ且つ接触回転させることによって前記ガラス基板の 内周側端面を研磨することを特徴とする研磨方法。
[4] 複数枚のガラス基板の内周側端面が同時に研磨されるようにガラス基板を複数枚 重ねて研磨を行うことを特徴とする請求項 3に記載の研磨方法。
[5] 前記ガラス基板は、中心部の円孔の内径が 12mm以下とされるガラス基板であるこ とを特徴とする請求項 3に記載の研磨方法。
[6] 中心部に円孔を有する円板状のガラス基板を複数枚重ねて収納する基板カセット を保持する基板カセット保持手段と、前記基板カセット内に複数枚重ねられたガラス 基板の内周側端面部分に研磨液を供給する研磨液供給手段と、前記基板カセット 内に複数枚重ねられたガラス基板の内周側端面に接触回転可能に保持された研磨 ブラシと、該研磨ブラシを回転駆動する第 1の駆動手段と、前記基板カセット内に複 数枚重ねられたガラス基板の内周側端面に対して前記研磨ブラシを相対的に移動さ せる第 2の駆動手段を備え、前記研磨ブラシは、互いに異なる外形部分を軸心方向 に突設した毛材を備え、外形部分の小径部分が大径部分よりも毛材の硬度を大きく した研磨ブラシであることを特徴とする研磨装置。
[7] 中心部に円孔を有する円板状のガラス基板の内周側端面を請求項 3記載の研磨 方法により研磨する工程を有す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。
[8] 請求項 7に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気 ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性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。
[9] ガラス基板の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間に存在する中間面と の両方の面を研磨する端面研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 であって、
前記側壁面を主として研磨する側壁面用研磨部と、前記中間面を主として研磨す る中間面用研磨部とを有する研磨部材を用い、研磨砥粒を含む研磨液を前記側壁 面および前記中間面に供給して前記端面研磨工程を行う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。
[10] 前記研磨部材は、回転軸を有するとともに、前記側壁面用研磨部を前記ガラス基 板の側壁面と接触させながら、および Zまたは、前記中間面用研磨部を前記ガラス 基板の中間面に接触させながら、回転することで研磨するものであることを特徴とす る請求項 9に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[11] 前記研磨部材は、前記回転軸から前記側壁面用研磨部までの前記回転軸に対し て直交する方向における長さが、前記回転軸力 前記中間面用研磨部までの前記 回転軸に対して直交する方向における長さよりも短くなつていることを特徴とする請求 項 10に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[12] 前記研磨部材は、回転軸を有するとともに、該回転軸を通る平面における前記研 磨部材の断面形状が、積層されたガラス基板の端部形状と合致する形状であること を特徴とする請求項 9記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[13] 複数枚のガラス基板の内周側端面が同時に研磨されるようにガラス基板を複数枚 重ねて端面研磨を行うことを特徴とする請求項 9記載の磁気ディスク用ガラス基板の 製造方法。
[14] 前記研磨部材は、前記側壁面用研磨部と前記中間面用研磨部とが、軸方向に向 力つて交互に配置されていることを特徴とする請求項 9記載の磁気ディスク用ガラス 基板の製造方法。
[15] 前記中間面用研磨部は、研磨ブラシであることを特徴とする請求項 9記載の磁気デ イスク用ガラス基板の製造方法。
[16] 前記側壁面用研磨部は、研磨パッドであることを特徴とする請求項 15記載の磁気 ディスク用ガラス基板の製造方法。
[17] 前記側壁面用研磨部は、研磨ブラシの毛を榭脂で固めたものであることを特徴とす る請求項 9記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[18] 前記研磨部材は回転軸を有し、該研磨部材を回転させる、および Zまたは、前記 回転軸方向に移動させることで、研磨を行うことを特徴とする請求項 9記載の磁気デ イスク用ガラス基板の製造方法。
[19] ガラス基板の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間に存在する中間面と の両方の面を研磨する端面研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 において使用される研磨部材であって、
前記側壁面を主として研磨する側壁面用研磨部と、前記中間面を主として研磨す る中間面用研磨部とを有することを特徴とする研磨部材。
[20] ガラス基板を保持する基板保持手段と、
ガラス基板の内周側端面部分に研磨液を供給する研磨液供給手段と、 回転軸を有するとともに、ガラス基板の側壁面を主として研磨する側壁面用研磨部 と、
該ガラス基板の主表面と側壁面との間に存在する中間面を主として研磨する中間面 用研磨部とを有する研磨部材と、
該研磨部材をガラス基板の内周側端面に接触させながら、回転させる、および Zま たは、前記回転軸方向に移動させる駆動手段と
を備えたことを特徴とする研磨装置。
[21] 前記研磨部材は、前記側壁面用研磨部を前記ガラス基板の側壁面と接触させなが ら、および zまたは、前記中間面用研磨部を前記ガラス基板の中間面に接触させな がら、回転することを特徴とする請求項 20記載の研磨装置。
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