CN102376314A - 磁记录介质用玻璃基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以高的生产率制造表面平滑性高、表面波纹少的磁记录介质用玻璃基板制造方法。在一次、二次和三次磨削加工中分别使用金刚石垫20A、20B、20C。金刚石垫20A的金刚石磨粒的平均粒径为4μm～12μm、金刚石磨粒的含有量为5～70体积％；金刚石垫20B的金刚石磨粒的平均粒径为1μm～5μm、金刚石磨粒的含有量为5～80体积％；金刚石垫20C的金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm、金刚石磨粒的含有量为5～80体积％。在一次抛光加工中，不使用氧化铈而是使用氧化硅作为研磨剂。
Description
技术领域
本发明涉及磁记录介质用玻璃基板的制造方法。
背景技术
硬盘驱动器(HDD)中所使用的磁记录介质，正在谋求其记录密度的显著提高。尤其是导入MR磁头和PRML技术以来，面记录密度的上升更加飞速地增加，近年来GMR磁头和TMR磁头等也被导入，每一年在以大约1.5倍的速度继续增加，今后要求实现进一步的高记录密度化。
另外，伴随着这样的磁记录介质的记录密度提高，对其磁记录介质用基板的要求也在提高。作为磁记录介质用基板，自以往就使用了铝基板和玻璃基板。其中，玻璃基板关于其硬度、表面平滑性、刚性、耐冲出性一般比铝基板优异。因此，能够谋求高记录密度化的磁记录介质用玻璃基板的注目度在提高。
制造磁记录介质用玻璃基板时，对于通过从大的板状的玻璃板上切取圆盘状的玻璃基板、或者使用成型模由熔融玻璃直接压制成型出圆盘状的玻璃基板而得到的玻璃基板的表面和端面，实施磨削(lap)加工和抛光(研磨；polish)加工。
另外，在以往的磁记录介质用玻璃基板的制造工序中，对玻璃基板的表面(数据面)依次进行一次磨削加工、二次磨削加工、一次抛光加工(研磨)、二次抛光加工(研磨)。并且，在这些加工工序之间增加对玻璃基板的内外周的端面的磨削加工和抛光加工。
在此，对于玻璃基板的数据面，一般地在一次磨削加工中使用金刚石砂轮，在二次磨削加工中使用粒径比一次磨削加工时小的金刚石砂轮，在一次抛光加工中使用氧化铈浆，在二次抛光加工中使用粒径比一次抛光加工时小的氧化铈浆。
另外，作为与本发明相关的现有技术文献，例如有下述专利文献1。在该专利文献1中，公开了：通过实施使用了树脂、金属、陶瓷(vitrified)等的金刚石粒料的一次磨削加工、和其后使用了金刚石垫的二次磨削加工，可实现表面的平滑性且没有划痕、磨削痕、吸引痕等缺陷，而且能以短时间进行加工。
专利文献1：日本专利第4049510号公报
发明内容
然而，伴随着最近的磁头的低浮起量化，关于磁记录介质用玻璃基板的表面的波纹、表面粗糙度，要求高于目前的特性。因此，通过本发明者的研究明确了以下情况：在一次磨削加工中虽然有每一面为100μm～300μm的磨削量，但是在该一次磨削加工中若对玻璃基板给予了损伤，则玻璃基板中产生加工应变，这成为作为最终制品的磁记录介质的介质表面的长周期的波纹(起伏)的原因。
另外，玻璃基板的研磨使用利用了氧化铈的化学机械性研磨(CMP)已成为技术常识，但氧化铈昂贵，因此要求确立不使用氧化铈或减少其使用量的制造技术。
本发明是鉴于这样的现有状况而提出的，其目的是提供能够以高的生产率制造表面平滑性高、表面的波纹少的磁记录介质用玻璃基板的磁记录介质用玻璃基板制造方法。
本发明提供以下的发明。
(1)一种磁记录介质用玻璃基板的制造方法，是至少顺序地包括对玻璃基板的端面除外的表面实施一次磨削加工的工序、实施二次磨削加工的工序、实施三次磨削加工的工序和实施抛光加工的工序的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
在上述一次、二次和三次磨削加工中，使用由粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫，该金刚石垫的磨削面具有排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部的结构，
用于上述一次磨削加工的金刚石垫，上述金刚石磨粒的平均粒径为4μm以上、12μm以下，上述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～70体积％，
用于上述二次磨削加工的金刚石垫，上述金刚石磨粒的平均粒径为1μm以上、5μm以下，上述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～80体积％，
用于上述三次磨削加工的金刚石垫，上述金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm，上述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～80体积％，
在上述抛光加工中，使用氧化硅作为研磨剂。
(2)根据前项(1)所述的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，用于上述一次、二次和三次磨削加工的金刚石垫，上述凸部的外形尺寸为1.5～5mm见方，高度为0.2～3mm，相邻的凸部之间的间隔为0.5～3mm。
(3)一种磁记录介质用玻璃基板的制造方法，是至少顺序地包括对玻璃基板的端面除外的表面实施一次磨削加工的工序、实施二次磨削加工的工序和实施抛光加工的工序的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
在上述一次和二次磨削加工中，使用由粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫，该金刚石垫的磨削面具有排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部的结构，
用于上述一次磨削加工的金刚石垫，上述金刚石磨粒的平均粒径为3μm以上、10μm以下，上述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～70体积％，
用于上述二次磨削加工的金刚石垫，上述金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm，上述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～80体积％，
在上述抛光加工中，使用氧化硅作为研磨剂。
(4)根据前项(3)所述的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，用于上述一次和二次磨削加工的金刚石垫，上述凸部的外形尺寸为1.5～5mm见方，高度为0.2～3mm，相邻的凸部之间的间隔为0.5～3mm。
(5)根据前项(1)～(4)的任一项所述的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，上述抛光加工不使用氧化铈作为研磨剂而进行。
如以上所述，本发明能够以高的生产率制造表面的平滑性高、表面波纹少的磁记录介质用玻璃基板。
附图说明
图1是用于说明应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造工序的图，是表示磨削工序的立体图。
图2A是放大地表示在磨削工序中使用的金刚石垫的垫面的俯视图。
图2B是在磨削工序中使用的金刚石垫的垫的剖面图。
图3是用于说明应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造工序的图，是表示内外周磨削工序的立体图。
图4是用于说明应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造工序的图，是表示内周抛光工序的立体图。
图5是用于说明应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造工序的图，是表示外周抛光工序的立体图。
图6是用于说明应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造工序的图，是表示抛光工序的立体图。
图7是表示在本发明中使用的磨削机或抛光机的另外的构成例的立体图。
附图标记说明
10-磨削机、11、12-平台、20A、20B-金刚石垫、20a-磨削面、21-凸部、30-磨削机、31-内周砂轮、32-外周砂轮、40-抛光机、41-内周研磨刷、50-抛光机、51-旋转轴、52-外周研磨刷、60-抛光机、61、62-平台、71-下平台、72-上平台、73-托架、74-开口部、75-凹部、76-行星齿轮部、77-太阳齿轮部、78-固定齿轮部、W-玻璃基板、X-叠层体。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造方法详细地进行说明。
应用本发明制造的磁记录介质用玻璃基板，是具有中心孔的圆盘状的玻璃基板，磁记录介质由在该玻璃基板的表面上依次层叠磁性层、保护层和润滑膜等而成的叠层体构成。另外，在磁记录再生装置(HDD)中，将该磁记录介质的中心部安装在主轴电动机的旋转轴上，一边使磁头在被主轴电动机旋转驱动的磁记录介质的面上浮起行进，一边对磁记录介质进行信息的写入或读出。
另外，关于磁记录介质用玻璃基板，例如，可以使用SiO2-Al2O3-RO2(R表示选自碱金属元素中的至少一种以上)系化学强化玻璃、SiO2-Al2O3-Li2O系玻璃陶瓷、SiO2-Al2O3-MgO-TiO2系玻璃陶瓷等。其中，尤其是可以优选使用SiO2-Al2O3-MgO-CaO-Li2O-Na2O-ZrO2-Y2O3-TiO2-As2O3系化学强化玻璃、SiO2-Al2O3-Li2O-Na2O-ZrO2-As2O3系化学强化玻璃、SiO2-Al2O3-MgO-ZnO-Li2O-P2O5-ZrO2-K2O-Sb2O3系玻璃陶瓷、SiO2-Al2O3-MgO-CaO-BaO-TiO2-P2O5-As2O3系玻璃陶瓷、SiO2-Al2O3-MgO-CaO-SrO-BaO-TiO2-ZrO2-Bi2O3-Sb2O3系玻璃陶瓷等。此外，例如，含有二硅酸锂、SiO2系结晶(石英、方英石、鳞石英等)、堇青石、顽辉石、钛酸铝镁、尖晶石系结晶([Mg和/或Zn]Al2O4、[Mg和或Zn]2TiO4以及这两结晶间的固溶体)、镁橄榄石、锂辉石以及这些结晶的固溶体等作为结晶相的玻璃陶瓷，适合作为磁记录介质用玻璃基板。
另外，制造该磁记录介质用玻璃基板时，首先，通过从大的板状的玻璃板上切出玻璃基板、或者使用成型模由熔融玻璃直接压制成型出玻璃基板，得到具有中心孔的圆盘状的玻璃基板。
接着，对得到的玻璃基板的表面和端面实施磨削加工和抛光(研磨)加工。另外，在这些工序之间包含对玻璃基板的内外周的端面实施磨削加工和抛光加工的工序。
应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，在对玻璃基板的端面除外的表面磨削加工时，使用后述的由粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫。由此，本发明能够得到波纹少、平坦性高的磨削面，因此能够进行不使用在以往的抛光工序中使用的昂贵的氧化铈浆、或者减少了其使用量的抛光加工。
即，本发明的抛光工序，不需要以往的使用氧化铈浆的抛光加工，可以使以前采用两个阶段进行的抛光加工变成只是使用氧化硅浆的一个阶段的抛光加工。由此，本发明能够降低磁记录介质用玻璃基板的研磨成本，获得高的生产率。
以下，对应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，一边参照第1实施方式和第2实施方式的各例一边具体地进行说明。
(第1实施方式的例子)
在第1实施方式的例子中，依次进行一次磨削工序、内外周磨削工序、内周抛光工序、二次磨削工序、三次磨削工序、外周抛光工序和一次抛光工序。
其中，在一次磨削工序中，使用如图1所示的磨削机10，对玻璃基板W的端面除外的表面实施一次磨削加工。即，该磨削机10具有上下一对平台11、12，在相互反向地旋转的平台11、12之间夹入多枚的玻璃基板W，并且利用设置在平台11、12上的磨削垫磨削这些玻璃基板W的两面。
用于一次磨削加工的磨削垫，如图2A、2B所示，是利用粘结剂(bond)固定了金刚石磨粒的金刚石垫20A，而且，在该磨削面20a上，排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21。
在此，用于一次磨削加工的金刚石垫20A，优选使用凸部21的外形尺寸S为1.5～5mm见方、高度T为0.2～3mm、相邻的凸部21之间的间隔G在0.5～3mm的范围的金刚石垫。本发明通过使用满足上述范围的金刚石垫20A，冷却液和磨削液等均等地展开，并且能够从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑等。
另外，用于一次磨削的金刚石垫20A，优选使用：金刚石磨粒的平均粒径为4μm以上、12μm以下，凸部21的金刚石磨粒的含有量在5～70体积％的范围的金刚石垫，更优选使用该含有量在20～30体积％的范围的金刚石垫。当金刚石磨粒的粒径和含有量低于上述范围时，会招致加工时间的增大，因此成本变高。另一方面，当金刚石磨粒的粒径和含有量大于上述范围时，难以得到所希望的表面粗糙度。另外，金刚石垫20A的粘结剂，例如，可以使用聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、三聚氰胺系树脂等。
在内外周磨削工序中，使用如图3所示的磨削机30，对玻璃基板W的中心孔的内周端面和玻璃基板W的外周端面实施磨削加工。即，该磨削机30具有内周砂轮31和外周砂轮32，一边使以使相互的中心孔一致的状态隔着间隔件(未图示)而层叠了多枚的玻璃基板W的叠层体X绕着轴旋转，一边由***到各玻璃基板W的中心孔中的内周砂轮31、和配置在各玻璃基板W的外周的外周砂轮32在径向上夹持各玻璃基板W，使所述内周砂轮31和外周砂轮32与叠层体X反向地旋转。于是，在由内周砂轮31磨削各玻璃基板W的内周端面的同时，由外周砂轮32磨削各玻璃基板W的外周端面。
另外，内周砂轮31和外周砂轮32的表面具有凸部和凹部在轴向上交替地排列的波形形状，因此，能够在磨削各玻璃基板W的内周端面和外周端面的同时，对各玻璃基板W的两主面与内周端面以及外周端面之间的边缘部分实施倒角加工。
在内周抛光工序中，使用如图4所示的抛光机40，对玻璃基板W的中心孔的内周端面实施抛光加工。即，该抛光机40具有内周研磨刷41，一边在使上述叠层体X绕轴旋转的同时，使***到各玻璃基板W的中心孔的内周研磨刷41与玻璃基板W反向地旋转，一边在上下方向上进行移动操作。此时，向内周研磨刷41上滴加研磨液。然后，由该内周研磨刷41研磨各玻璃基板W的内周端面。
同时，在上述内外周磨削工序中实施了倒角加工的内周端面的边缘部分也被研磨。另外，关于研磨液，例如可以使用将氧化硅(胶体二氧化硅)磨粒和/或氧化铈磨粒分散在水中而浆化了的研磨液等。
在二次磨削工序中，与一次磨削工序同样地使用如上述图1所示的磨削机10，对玻璃基板W的端面除外的表面实施二次磨削加工。即，一边在相互反向地旋转的上下一对平台11、12之间夹持多枚的玻璃基板W，一边由设置在平台11、12上的磨削垫磨削这些玻璃基板W的两面。
用于二次磨削加工的磨削垫，与上述图2A、2B所示的磨削垫20A同样地，是利用粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫20B，而且，在其磨削面20a上排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21。
在此，用于二次磨削加工的金刚石垫20B，与上述图2A、2B所示的金刚石垫20A同样地，优选使用凸部21的外形尺寸S为1.5～5mm见方、高度T为0.2～3mm、相邻的凸部21之间的间隔G在0.5～3mm的范围的金刚石垫。本发明通过使用满足上述范围的金刚石垫20B，冷却液和磨削液等均等地展开，并且，能够从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑等。
另外，用于二次磨削加工的金刚石垫20B，优选使用金刚石磨粒的平均粒径为1μm以上、5μm以下，凸部21的金刚石磨粒的含有量在5～80体积％的范围的金刚石垫，更优选使用该含有量在50～70体积％的范围的金刚石垫。当金刚石磨粒的粒径和含有量低于上述范围时，会招致加工时间的增大，因此成本变高。另一方面，当金刚石磨粒的粒径和含有量大于上述范围时，难以得到所希望的表面粗糙度。另外，金刚石垫20B的粘结剂，例如，可以使用聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、三聚氰胺系树脂等。
在三次磨削工序中，与一、二次磨削工序同样地使用如上述图1所示的磨削机10，对玻璃基板W的端面除外的表面实施三次磨削加工。即，一边在相互反向地旋转的上下一对平台11、12之间夹持多枚的玻璃基板W，一边由设置在平台11、12上的磨削垫磨削这些玻璃基板W的两面。
用于三次磨削加工的磨削垫，与上述图2A、2B所示的磨削垫20A同样地，是利用粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫20C，而且，在其磨削面20a上排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21。
在此，用于三次磨削加工的金刚石垫20C，与上述图2A、2B所示的金刚石垫20A同样地，优选使用凸部21的外形尺寸S为1.5～5mm见方、高度T为0.2～3mm，相邻的凸部21之间的间隔G在0.5～3mm的范围的金刚石垫。本发明通过使用满足上述范围的金刚石垫20C，冷却液和磨削液等均等地展开，并且，能够从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑等。
另外，用于三次磨削的金刚石垫20C，优选使用金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm，凸部21的金刚石磨粒的含有量在5～80体积％的范围的金刚石垫，更优选使用该含有量在50～70体积％的范围的金刚石垫。当金刚石磨粒的粒径和含有量低于上述范围时，会招致加工时间的增大，因此成本变高。另一方面，当金刚石磨粒的粒径和含有量大于上述范围时，难以得到所希望的表面粗糙度。另外，金刚石垫20C的粘结剂，例如，可以使用聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、三聚氰胺系树脂等。
在外周抛光工序中，使用如图5所示的抛光机50，对玻璃基板W的外周端面实施抛光加工。即，该抛光机50具有旋转轴51和外周研磨刷52，一边在将以使相互的中心孔一致的状态夹着间隔件(没有图示)而层叠了多枚的玻璃基板W的叠层体X，通过***到各玻璃基板W的中心孔中的旋转轴51绕轴旋转的同时，使与各玻璃基板W的外周端面接触的外周研磨刷52与叠层体X反向地旋转，一边在上下方向上进行移动操作。此时，向外周研磨刷52滴加研磨液。然后，由该外周研磨刷52研磨各玻璃基板W的外周端面。同时，在上述内外周磨削工序中实施了倒角加工的外周端面的边缘部分也被研磨。另外，关于研磨液，例如可以使用将氧化硅(胶体二氧化硅)磨粒和/或氧化铈磨粒分散在水中而浆化了的研磨液等。
在一次抛光工序中，使用如上述图6所示的抛光机60，对玻璃基板W的端面除外的表面实施一次抛光加工。即，该抛光机60具有上下一对平台61、62，一边在相互反向地旋转的平台61、62之间夹入多枚的玻璃基板W，一边由设置在平台61、62上的研磨垫研磨这些玻璃基板W的两面。
用于一次抛光加工的研磨垫，例如是由氨基甲酸乙酯(urethane)形成的硬质研磨布。另外，在利用该研磨垫研磨(抛光)玻璃基板W的端面除外的表面时，向玻璃基板W上滴加研磨液。关于研磨液，例如可以使用将氧化硅(胶体二氧化硅)磨粒分散在水中而浆化了的研磨液等。
如以上所述地实施了磨削加工和抛光加工的玻璃基板W被送到最终洗涤工序和检查工序。然后，在最终洗涤工序中，例如采用并用了超声波的使用洗剂(药品)的化学洗涤等方法来洗涤玻璃基板W，进行在上述工序中使用的研磨剂等的除去。另外，在检查工序中，例如利用使用激光的光学式检查器进行玻璃基板W的表面的伤痕和应变等的有无的检查。
应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，在上述的一次、二次和三次磨削加工中，使用如上述图2A、2B所示的利用粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫20A、20B、20C。另外，该金刚石垫20A、20B、20C的磨削面20a具有排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21的结构。
在本发明中，通过使用这样的金刚石垫20A、20B、20C，可一边从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑，一边在短时间内将玻璃基板W的端面除外的表面加工成平滑。另外，其后，可以使以前采用两个阶段(一次和二次抛光加工)进行的抛光加工变成只是一次抛光加工，因此能够减少高价格的氧化铈磨粒的使用。另外，抛光工序与磨削工序相比，加工时间长，因此能够谋求工序时间的缩短。所以，根据本发明，能够以高的生产率制造表面波纹少的磁记录介质用玻璃基板。
(第2实施方式的例子)
在第2实施方式的例子中，依次进行一次磨削工序、内外周磨削工序、内周抛光工序、二次磨削工序、外周抛光工序和一次抛光工序。
其中，在一次磨削工序中，使用如图1所示的磨削机10，对玻璃基板W的端面除外的表面实施一次磨削加工。即，该磨削机10具有上下一对平台11、12，一边在相互反向地旋转的平台11、12之间夹入多枚的玻璃基板W，一边由设置在平台11、12上的磨削垫磨削这些玻璃基板W的两面。
在此，用于一次磨削加工的磨削垫，与上述图2A、2B所示的磨削垫20A同样地，是利用粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫20D，而且，在该磨削面20a上排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21。
在此，用于一次磨削加工的金刚石垫20D，优选使用凸部21的外形尺寸S为1.5～5mm见方、高度T为0.2～3mm、相邻的凸部21之间的间隔G在0.5～3mm的范围的金刚石垫。本发明通过使用满足上述范围的金刚石垫20D，冷却液和磨削液等均等地展开，并且能够从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑等。
另外，用于一次磨削加工的金刚石垫20D，优选使用金刚石磨粒的平均粒径为3μm以上、10μm以下，凸部21的金刚石磨粒的含有量在5～70体积％的范围的金刚石垫，更优选使用该含有量在20～30体积％的范围的金刚石垫。当金刚石磨粒的粒径和含有量低于上述范围时，会招致加工时间的增大，因此成本变高。另一方面，当金刚石磨粒的粒径和含有量大于上述范围时，难以得到所希望的表面粗糙度。另外，金刚石垫20D的粘结剂，例如，可以使用聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、三聚氰胺系树脂等。
在内外周磨削工序中，使用如上述图3所示的磨削机30，对玻璃基板W的中心孔的内周端面和玻璃基板W的外周端面实施磨削加工。即，该磨削30具有内周砂轮31和外周砂轮32，一边使以使相互的中心孔一致的状态夹着间隔件(未图示)而层叠了多枚的玻璃基板W的叠层体X绕轴旋转，一边由***到各玻璃基板W的中心孔中的内周砂轮31和配置在各玻璃基板W的外周的外周砂轮32在径向上夹持各玻璃基板W，使该内周砂轮31和外周砂轮32与叠层体X反向地旋转。于是，在由内周砂轮31磨削各玻璃基板W的内周端面的同时，由外周砂轮32磨削各玻璃基板W的外周端面。
另外，内周砂轮31和外周砂轮32的表面，具有在轴向上凸部和凹部交替地排列的波形形状，因此，能够在磨削各玻璃基板W的内周端面和外周端面的同时，对各玻璃基板W的两主面与内周端面以及外周端面之间的边缘部分实施倒角加工。
在内周抛光工序中，使用如上述图4所示的抛光机40，对玻璃基板W的中心孔的内周端面实施抛光加工。即，该抛光机40具有内周研磨刷41，一边在使上述叠层体X绕轴旋转的同时，使***到各玻璃基板W的中心孔中的内周研磨刷41与玻璃基板W反向地旋转，一边在上下方向上移动操作，此时，向内周研磨刷41滴加研磨液。然后，由该内周研磨刷41研磨各玻璃基板W的内周端面。同时，在上述内外周磨削工序中实施了倒角加工的内周端面的边缘部分也被研磨。另外，关于研磨液，例如，可以使用将氧化硅(胶体二氧化硅)磨粒和/或氧化铈磨粒分散在水中而浆化了的研磨液。
在二次磨削工序中，与一次磨削工序同样地使用如上述图1所示的磨削机10，对玻璃基板W的端面除外的表面实施二次磨削加工。即，一边在相互反向地旋转的上下一对的平台11、12之间夹入多枚的玻璃基板W，一边由设置在平台11、12上的磨削垫磨削这些玻璃基板W的两面。
用于二次磨削加工的磨削垫，与上述图2A、2B所示的磨削垫20A同样地，是利用粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫20E，而且，在其磨削面20a上排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21。
另外，用于二次磨削加工的金刚石垫20E，与上述图2A、2B所示的金刚石垫20A同样地，优选使用凸部21的外形尺寸S为1.5～5mm见方、高度T为0.2～3mm、相邻的凸部21之间的间隔G在0.5～3mm的范围的金刚石垫。本发明通过使用满足上述范围的金刚石垫20E，冷却液和磨削液等均等地展开，并且，能够从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑等。
在此，用于二次磨削加工的金刚石垫20E，优选使用金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm，凸部21中的金刚石磨粒的含有量在5～80体积％的范围的金刚石垫，更优选使用该含有量在50～70体积％的范围的金刚石垫。当金刚石磨粒的粒径和含有量低于上述范围时，会招致加工时间的增大，因此成本变高。另一方面，当金刚石磨粒的粒径和含有量超过上述范围时，变得难以得到所希望的表面粗糙度。另外，金刚石垫20E的粘结剂，例如，可以使用聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、三聚氰胺系树脂等。
在外周抛光工序中，使用如上述图5所示的抛光机50，对玻璃基板W的外周端面实施抛光加工。即，该抛光机50具有旋转轴51和外周研磨刷52，一边在使以使相互的中心孔一致的状态夹持间隔件(未图示)而层叠了多枚的玻璃基板W的叠层体X通过***到各玻璃基板W的中心孔中的旋转轴51绕轴旋转的同时，使与各玻璃基板W的外周端面接触的外周研磨刷52与叠层体X反向地旋转，一边在上下方向上移动操作。此时，向外周研磨刷52滴加研磨液。并且，由该外周研磨刷52研磨各玻璃基板W的外周端面。
同时，在上述内外周磨削工序中实施了倒角加工的外周端面的边缘部分也被研磨。另外，关于研磨液，例如可以使用将氧化硅(胶体二氧化硅)磨粒和/或氧化铈磨粒分散在水中而浆化了的研磨液。
在一次抛光工序中，使用如上述图6所示的抛光机60，对玻璃基板W的端面除外的表面实施一次抛光加工。即，该抛光机60具有上下一对平台61、62，一边在相互反向地旋转的平台61、62之间夹持多枚的玻璃基板W，一边由设置在平台61、62上的研磨垫研磨这些玻璃基板W的两面。
用于一次抛光加工的研磨垫，例如，是由氨基甲酸乙酯形成的硬质研磨布。另外，使用该研磨垫研磨(抛光)玻璃基板W的端面除外的表面时，向玻璃基板W滴加研磨液。关于研磨液，例如可以使用将氧化硅(胶体二氧化硅)磨粒分散在水中而浆化了的研磨液。
如以上所述地实施了磨削加工和抛光加工的玻璃基板W被送到最终洗涤工序和检查工序。然后，在最终洗涤工序中，例如采用并用了超声波的使用洗剂(药品)的化学洗涤等方法来洗涤玻璃基板W，进行在上述工序中使用的研磨剂等的除去。另外，在检查工序中，例如，采用使用了激光的光学检查器进行玻璃基板W的表面的伤痕和应变的有无等的检查。
应用了本发明的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，在上述的一次以及二次磨削加工中，使用如上述图2A、2B所示的利用粘结剂固定金刚石磨粒的金刚石垫20D、20E。并且，该金刚石垫20D、20E的磨削面20a具有排列设置多个具有平坦的顶部的砖状的凸部21的结构。
本发明通过使用这样的金刚石垫20D、20E，能够从磨削面20a的凸部21之间顺利地排出磨削屑，并且在短时间内将玻璃基板W的端面除外的表面加工成平滑。另外，其后能够使以前采用两个阶段(一次和二次抛光加工)进行的抛光加工变成只是一次抛光加工，因此能够减少高价格的氧化铈磨粒的使用。另外，抛光工序与磨削工序相比加工时间长，因此能够谋求工序时间的缩短。所以，根据本发明，能够以高的生产率制造表面的平滑性高、表面的波纹少的磁记录介质用玻璃基板。
在本发明中，作为在上述的第1和第2实施方式的各磨削加工中使用的磨削液，可以使用市售的磨削液。作为磨削液，大致地区分，有水性的磨削液和油性的磨削液。水性的磨削液是添加了纯水、适量的醇、作为粘度调节剂的聚乙二醇、胺、表面活性剂等的磨削液。另一方面，油性的磨削液是适量添加了油、作为极压添加剂的硬脂酸等的磨削液。作为市售的磨削液，例如可以使用水性的Sabrelube 9016(Chemetall公司制)。
另外，在本发明中，在上述的第1和第2实施方式的各磨削加工中使用的磨削液以及在抛光加工中使用的研磨液中，也可以添加研磨助剂和/或防腐蚀剂。
具体地，研磨助剂是含有至少具有磺酸基或羧酸基的有机聚合物的研磨助剂，其中，优选使用具有磺酸钠或羧酸钠的平均分子量为4000～10000的有机聚合物。由此，在上述工序中能够使玻璃基板W的表面更平滑化。
另外，作为含有磺酸钠或羧酸钠的有机聚合物，例如，可举出：GEROPON SC/213(商品名/Rhodia)、GEROPON T/36(商品名/Rhodia)、GEPOPON TA/10(商品名/Rhodia)、GEPOPON TA/72(商品名/Rhodia)、ニユ一カルゲンWG-5(商品名/竹本油脂(株))、アグリゾ一ルG-200(商品名/花王(株))、デモ一ルEP粉(商品名/花王(株))、デモ一ルRNL(商品名/花王(株))、イソバン600-SF 35(商品名/(株)クラレ)、ボリスタ一OM(商品名/日本油脂(株))、Sokalan CP9(商品名/BASF日本(株))、Sokalan PA-15(商品名/BASF日本(株))、トキサノンGR-31A(商品名/三洋化成工业(株))、ソルポ一ル7248(商品名/东邦化学工业(株))、シヤロ一ルAN-103P(商品名/第一工业制药(株))、アロンT-40(商品名/东亚合成化学工业(株))、パナカヤクCP(商品名/日本化药(株))、デイスロ一ルH12C(商品名/日本乳化剂(株))等。另外，作为研磨助剂，其中，特别优选使用デモ一ルRNL(商品名/花王(株))、ポリスタ一OM(商品名/日本油脂(株))。
另外，使用该玻璃基板W制作的磁记录介质，一般地在磁性层中含有Co、Ni、Fe等的容易腐蚀的物质。因此，通过在上述的磨削液和/或研磨液中添加防腐蚀剂，能够防止磁性层的腐蚀，得到电磁转换特性优异的磁记录介质。
作为防腐蚀剂，优选使用苯并***或其衍生物。另外，作为苯并***的衍生物，例如，可以使用由羧基、甲基、氨基、羟基等取代了苯并***具有的1个或2个以上的氢原子而成的衍生物等。此外，作为苯并***的衍生物，还可以使用4-羧基苯并***或其盐、7-羧基苯并***或其盐、苯并***丁基酯、1-羟甲基苯并***、1-羟基苯并***等。防腐蚀剂的添加量，相对于金刚石浆的使用时的总量，优选为1质量％以下，更优选为0.001～0.1质量％。
另外，本发明未必限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围可以实施种种的变更。
例如，关于在上述的第1和第2实施方式的各磨削工序中使用的磨削机和在抛光工序中使用的抛光机，例如如图7所示，也可以成为下述的构成：具有上下一对的下平台71和上平台72、以及配置在下平台71的与上平台72对向的面上的多个托架73，在设置于各托架73上的多个(在本实施方式中为35个)的开口部74中安置玻璃基板(未图示)，将这些多个玻璃基板的两面利用设置在下平台71和上平台72上的磨削垫磨削或者利用研磨垫研磨。
具体地，下平台71和上平台72通过利用驱动电动机(未图示)旋转驱动设置在各自的中心部的旋转轴71a、72a，能够在以使相互的中心轴一致的状态下相互反向地旋转。另外，在下平台71的与上平台72对向的面上设置有用于配置多个(在本实施方式中为5个)的托架73的凹部75。
多个托架73，例如由将通过混入芳香族聚酰胺纤维和/或玻璃纤维而增强了的环氧树脂等形成为圆盘状的部件构成。并且，这些多个托架73在凹部75的内侧排列配置于旋转轴71a的周围。另外，在各托架73的外周部，遍及全周地设置有行星齿轮部76。另一方面，在凹部75的内周部，以与各托架73的行星齿轮76啮合的状态设置有与旋转轴71a一起旋转的太阳齿轮部77。在凹部75的外周部设置有与各托架73的行星齿轮部76啮合的固定齿轮部78。
由此，多个托架73，在太阳齿轮部77随旋转轴71a旋转时，通过太阳齿轮部77以及固定齿轮部78与行星齿轮部76的啮合，在凹部75内在旋转轴71a的周围与该旋转轴71a同一方向地旋转(公转)。与此同时，多个托架73，围绕各自的托架的中心轴与旋转轴71a反向地旋转(自转)。进行所谓的行星运动。
因此，在上述的第1和第2实施方式的各磨削工序中使用的磨削机和在抛光工序中使用的抛光机，通过采用上述构成，能够一边使保持在各托架73的开口部75中的多个玻璃基板进行行星运动，一边将其两面利用设置在下平台71和上平台72上的磨削垫磨削或利用研磨垫研磨。另外，在该构成的场合，能够更高精度或迅速地进行对玻璃基板的磨削或研磨。
实施例
以下，通过实施例进一步明确本发明的效果。另外，本发明并不限定于以下的实施例，也可以在不变更其要旨的范围适当变更后来实施。
(实施例1)
在实施例1中，首先，使用了外径48mm、中央孔12mm、厚度0.560mm的玻璃基板(オハラ公司制、TS-10SX)。
然后，对该玻璃基板依次进行一次磨削加工、内外周磨削加工、内周抛光加工、二次磨削加工、三次磨削加工、外周抛光加工和一次抛光加工。
具体地，在一次磨削加工中，使用具有上下一对平台的磨削机，一边在相互反向地旋转的平台之间夹入多枚的玻璃基板，一边利用设置在平台上的磨削垫磨削这些玻璃基板的两面。此时，一次磨削加工的磨削垫，使用了住友3M公司制的トライザクト(商品名)。该磨削垫，其凸部的外形尺寸为2.6mm见方、高度为2mm、相邻的凸部之间的间隔为1mm，金刚石磨粒的平均粒径为9μm，凸部中的金刚石磨粒的含有量为约20体积％。另外，磨削机使用4方向(4way)型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，平台的转速设为25rpm、加工压力设为120g/cm2而进行15分钟的磨削。关于磨削液，是将Sabrelube 9016(Chemetall公司制)用水稀释至10倍来使用，玻璃基板的每一面的磨削量约为100μm。
在内外周磨削工序中，使用具有内周砂轮和外周砂轮的磨削机，一边使以使相互的中心孔一致的状态夹着间隔件而层叠了多枚的玻璃基板的叠层体绕轴旋转，一边由***到各玻璃基板的中心孔中的内周砂轮和配置在各玻璃基板W的外周的外周砂轮在径向上夹持各玻璃基板，使这些内周砂轮和外周砂轮与叠层体反向地旋转，在由内周砂轮磨削各玻璃基板的内周端面的同时。由外周砂轮磨削各玻璃基板的外周端面。此时，在内周砂轮和外周砂轮中，使用了平均粒径为10μm的金刚石磨粒。并且，将内周砂轮和外周砂轮的转速分别设为1200rpm、600rpm，进行30秒钟的磨削。
在内周抛光工序中，使用具有内周研磨刷的抛光机，一边向内周研磨刷滴加研磨液，一边在使上述叠层体绕轴旋转的同时，使***到各玻璃基板的中心孔中的内周研磨刷与玻璃基板反向地旋转，一边在上下方向上移动操作，由此研磨了各玻璃基板的内周端面。此时，内周研磨刷使用尼龙刷，研磨液使用二氧化铈浆液。并且，将内周研磨刷的转速设为300rpm而进行了10分钟的研磨。
在二次磨削加工中，使用具有上下一对平台的磨削机，一边在相互反向地旋转的平台之间夹持多枚的玻璃基板，一边利用设置在平台上的磨削垫磨削这些玻璃基板的两面。此时，二次磨削加工的磨削垫使用了住友3M公司制的トライザクト(商品名)。该磨削垫使用了凸部的外形尺寸为2.6mm见方、高度为2mm、相邻的凸部之间的间隔为1mm，金刚石磨粒的平均粒径为3μm，凸部中的金刚石磨粒的含有量为约50体积％的金刚石垫。另外，磨削机使用4方向型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，将平台的转速设为25rpm、加工压力设为120g/cm2而进行了10分钟的磨削。磨削液是将Sabrelube 9016(Chemetall公司制)用水稀释至10倍来使用，玻璃基板的每一面的磨削量为约30μm。
在三次磨削加工中，使用具有上下一对平台的磨削机，一边在相互反向地旋转的平台之间夹持多枚的玻璃基板，一边利用设置在平台上的磨削垫磨削这些玻璃基板的两面。此时，三次磨削加工的磨削垫使用了住友3M公司制的トライザクト(商品名)。该磨削垫使用凸部的外形尺寸为2.6mm见方、高度为2mm、相邻的凸部之间的间隔为1mm，金刚石磨粒的平均粒径为0.5μm，凸部中的金刚石磨粒的含有量为约60体积％的金刚石垫。另外，磨削机使用4方向型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，将平台的转速设为25rpm、加工压力设为120g/cm2而进行了10分钟的磨削。磨削液是将Sabrelube 9016(Chemetall公司制)用水稀释至10倍来使用，玻璃基板的每一面的磨削量为约10μm。
在外周抛光工序中，使用具有外周研磨刷的抛光机，一边向外周研磨刷滴加研磨液，一边再次将以使相互的中心孔一致的状态夹持间隔件而层叠了多枚的玻璃基板的叠层体通过***到各玻璃基板的中心孔中的旋转轴绕轴旋转的同时，使与各玻璃基板的外周端面接触的外周研磨刷与叠层体反向地旋转，一边在上下方向上移动操作，研磨了各玻璃基板的外周端面。此时，外周研磨刷使用尼龙刷，研磨液使用二氧化铈浆液。并且，将研磨刷的转速设为300rpm而进行了10分钟的研磨。
在一次抛光加工中，使用具有上下一对平台的抛光机，在相互反向地旋转的平台之间夹持多枚的玻璃基板，一边向玻璃基板滴加研磨液，一边利用设置在平台上的研磨垫研磨这些玻璃基板的两面。
此时，一次抛光加工的研磨垫使用绒面革(suede)型(Filwel制)，研磨液使用：将固体成分含有率为40质量％的二氧化硅研磨材料溶液(平均粒径0.08μm、フジミ制的Compol)加到水中，进行调制使得二氧化硅含有率变为0.5质量％的研磨浆液。另外，抛光机使用4方向型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，一边以7升/分供给研磨液，一边使平台的转速为25rpm、加工压力为110g/cm2而进行了30分钟的研磨。玻璃基板的每一面的研磨量为约2μm。
然后，对得到的玻璃基板进行并用了超声波的使用阴离子性表面活性剂的化学洗涤，得到实施例1的磁记录介质用玻璃基板。
(实施例2)
在实施例2中，使上述实施例1的玻璃基板两面的磨削加工为2个阶段，一次磨削加工的磨削垫使用了住友3M公司制的トライザクト(商品名)。该磨削垫使用凸部的外形尺寸为2.6mm见方、高度为2mm、相邻的凸部之间的间隔为1mm，金刚石磨粒的平均粒径为4μm，凸部中的金刚石磨粒的含有量为约50体积％的金刚石垫。另外，磨削机使用4方向型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，使平台的转速为25rpm、加工压力为120g/cm2，进行10分钟的磨削。磨削液，是将Sabrelube 9016(Chemetall公司制)用水稀释至10倍来使用，玻璃基板的每一面的磨削量为约30μm。
二次磨削工序、一次抛光工序、其他与实施例1同样地进行。
(比较例1)
在比较例1中，使上述实施例1的玻璃基板两面的磨削加工为2个阶段，另外，抛光加工也为2个阶段。具体地，不进行实施例1的三次磨削加工，在下述的条件下进行2个阶段的抛光加工。
即，在一次抛光加工中，使用具有上下一对平台的抛光机，在相互反向地旋转的平台之间夹持多枚的玻璃基板，一边向玻璃基板滴加研磨液，一边利用设置在平台上的研磨垫研磨这些玻璃基板的两面。此时，一次抛光加工的研磨垫使用绒面革型(Filwel制)，研磨液使用将市售的二氧化铈系研磨材料(东北金属化学株式会社制、SHOROX、粒径1.0μm)加到水中，进行调制使得二氧化铈含有率变为0.6质量％的研磨浆液。另外，研磨机使用4方向型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，一边以8升/分供给研磨液，一边使平台的转速为30rpm、加工压力为110g/em2，进行40分钟的磨削。玻璃基板的每一面的磨削量为约15μm。
在二次抛光加工中，使用具有上下一对平台的抛光机，在相互反向地旋转的平台之间夹持多枚的玻璃基板，一边向玻璃基板滴加研磨液，一边利用设置在平台上的研磨垫研磨这些玻璃基板的两面。
此时，二次抛光加工的研磨垫使用绒面革型(Filwel制)，研磨液使用：将固体成分含有率12质量％的含二氧化铈研磨材料的溶液(平均粒径0.5μm、昭和电工制SHOROX)加到水中，进行调制使得二氧化铈含有率变为0.6质量％的研磨浆液。另外，研磨机使用4方向型两面研磨机(浜井产业株式会社制16B型)，一边以7升/分供给研磨液，一边使平台的转速为25rpm、加工压力为110g/em2，进行30分钟的磨削。玻璃基板的每一面的研磨量为约2μm。
然后，测定这些实施例1、2和比较例1的磁记录介质用玻璃基板的表面粗糙度Ra和微小波纹Wa。另外，表面粗糙度Ra和微小波纹Wa的测定使用了原子力显微镜(Digital Instruments制的D3000)。
其结果，实施例1的磁记录介质用玻璃基板的表面粗糙度Ra为0.3nm、微小波纹Wa为0.2nm，实施例2的磁记录介质用玻璃基板的表面粗糙度Ra为0.3nm、微小波纹Wa为0.25nm，比较例1的磁记录介质用玻璃基板的表面粗糙度Ra为0.5nm、微小波纹Wa为0.3nm，因此，实施例1、2与比较例1相比，能够制造表面的平滑性高、波纹小的玻璃基板(磁记录介质用玻璃基板)。
Claims (5)
1.一种磁记录介质用玻璃基板的制造方法，是至少顺序地包括对玻璃基板的端面除外的表面实施一次磨削加工的工序、实施二次磨削加工的工序、实施三次磨削加工的工序和实施抛光加工的工序的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
在所述一次、二次和三次磨削加工中，使用由粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫，该金刚石垫的磨削面具有排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部的结构，
用于所述一次磨削加工的金刚石垫的、所述金刚石磨粒的平均粒径为4μm以上、12μm以下，所述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～70体积％，
用于所述二次磨削加工的金刚石垫的、所述金刚石磨粒的平均粒径为1μm以上、5μm以下，所述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～80体积％，
用于所述三次磨削加工的金刚石垫的、所述金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm，所述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～80体积％，
在所述抛光加工中，使用氧化硅作为研磨剂。
2.根据权利要求1所述的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，用于所述一次、二次和三次磨削加工的金刚石垫的、所述凸部的外形尺寸为1.5～5mm见方，高度为0.2～3mm，相邻的凸部之间的间隔为0.5～3mm。
3.一种磁记录介质用玻璃基板的制造方法，是至少顺序地包括对玻璃基板的端面除外的表面实施一次磨削加工的工序、实施二次磨削加工的工序和实施抛光加工的工序的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
在所述一次和二次磨削加工中，使用由粘结剂固定了金刚石磨粒的金刚石垫，该金刚石垫的磨削面具有排列地设置有多个具有平坦的顶部的砖状的凸部的结构，
用于所述一次磨削加工的金刚石垫的、所述金刚石磨粒的平均粒径为3μm以上、10μm以下，所述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～70体积％，
用于所述二次磨削加工的金刚石垫的、所述金刚石磨粒的平均粒径为0.2μm以上且小于2μm，所述凸部中的金刚石磨粒的含有量为5～80体积％，
在所述抛光加工中，使用氧化硅作为研磨剂。
4.根据权利要求3所述的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，用于所述一次和二次磨削加工的金刚石垫的、所述凸部的外形尺寸为1.5～5mm见方，高度为0.2～3mm，相邻的凸部之间的间隔为0.5～3mm。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述抛光加工不使用氧化铈作为研磨剂而进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140813 Termination date: 20160815 |