図面 (/)

技術 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法

出願人 HOYA株式会社
発明者 寺田研一郎磯野英樹岩田勝行
出願日 2007年2月13日 (13年10ヶ月経過) 出願番号 2007-032795
公開日 2008年8月28日 (12年4ヶ月経過) 公開番号 2008-198285
状態 特許登録済
技術分野 ガラスの表面処理 磁気記録媒体の製造
主要キーワード セット順序 センタシャフト ダミー部材 ガラスセラミクス 軟質発泡樹脂 ダイヤモンドドリル ダイヤモンドカッタ 化学強化条件
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年8月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

ガラス基板内外周端面を効率的に化学強化しつつ、主表面の平滑性を確保し、高記録密度化の要求を充足する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。

解決手段

積層体120は、これを構成する各ガラス基板140の円孔130で貫通されている。さらに上下のダミー部材150A、150Bおよび押圧部材220A、220Bには、それぞれ、孔142A、142Bおよび240A、240Bが設けられている。したがって、支持枠200ごと化学強化槽100に浸漬させても、ガラス基板140の内周端面134には化学強化液が接触し、化学強化が行われる。また、露出している外周端面136にも化学強化液が接触して化学強化が行われる。一方、ガラス基板140の主表面132同士は密着しているため、化学強化液に接触せず、化学強化されず、平滑性が保たれる。

概要

背景

近年、磁気ディスク記録密度はますます高まる傾向にある。高い記録密度を達成するため、磁気ディスクからその読み取りヘッドまでの浮上量は非常に小さい値となり、現在は10nm以下の浮上量が要求されている。かかる浮上量を実現するには、磁気ディスク用のガラス基板平滑性を向上させ、ガラス基板の主表面の欠陥を低減させるといった改善が必要である。

一方、磁気ディスクは、十分な強度を有していなければ、磁気記録装置によって記録等の処理が行われる際に、機能の維持や信頼性確保ができない。そのため、磁気ディスク用のガラス基板は化学強化され、強度を向上させている。ここで化学強化とは、化学強化処理液にガラス基板を接触させることにより、ガラス基板に含まれているイオンを、それより大きなイオン半径を有するイオンに交換することである。イオン交換された表面層には圧縮応力が発生し、強化ガラスとなる。
しかしながら、化学強化条件の設定に不備があると、圧縮応力の影響を受けて、磁気ディスク主表面上の微少凹凸形状を生じ、磁気ヘッド衝突するクラッシュ障害や、空気の断熱圧縮または接触により加熱して読み出しエラーを生じるサーマルアスペリティ障害を生じる場合がある。

ところで、磁気ディスク用ガラス基板のうち、化学強化がとりわけ必要とされる箇所は、まず内周端面であると考えられる。ガラス基板から製造した磁気ディスクの内周端面は、磁気記録装置内のハブに接触して保持され、スピンドルモータの回転によって磁気ディスクが回転する際、内周端面とハブとの接触部には力がかかり、ガラス基板のうち、最も強度が必要とされると考えられるからである。

また、本来、ガラス基板の化学強化は、特許文献2(段落0007〜0008)に記載のように、ドライブ組み込み時や、ガラス基板に磁性層を形成して磁気ディスクを製造する際のスパッタリング時のハンドリングにおける破損を防止するために行われる工程である。この場合の破損はすべて、ガラス基板の内外周端面からのクラック進行や接触による破損であり、主表面にオリジンが発生して破損するケースは少ない。したがって、破断が生じる内周・外周端面を強化しておくことが重要である。

つまり、ガラス基板の強化処理が必要な部分は、特に内外周端面にあるため、主表面に関しては、選択的に化学強化を行わず、内外周端面のみに化学強化を施せば、上記磁気ディスク主表面上の微少な凹凸形状を主表面に生じる危険も無く、強度と平滑性を両立して、近年の高い記録密度の要請充足することが出来る。

これまでにも特許文献1に記載のように、磁気ディスク用ガラス基板の化学強化工程後に、ガラス基板主表面を再度研磨し、応力層を除去して主表面の圧縮応力を取り除く技術が提案されている。

また、特許文献2は、ガラス基板の表裏で圧縮応力を均衡させることにより、ガラス基板の反りなどの変形を防ぐ目的で、化学強化工程の事前に主表面にマスクをして主表面を強化させない方法を提案している。
特開2000−207730号公報
特開2003−89551号公報

概要

ガラス基板の内外周端面を効率的に化学強化しつつ、主表面の平滑性を確保し、高記録密度化の要求を充足する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。積層体120は、これを構成する各ガラス基板140の円孔130で貫通されている。さらに上下のダミー部材150A、150Bおよび押圧部材220A、220Bには、それぞれ、孔142A、142Bおよび240A、240Bが設けられている。したがって、支持枠200ごと化学強化槽100に浸漬させても、ガラス基板140の内周端面134には化学強化液が接触し、化学強化が行われる。また、露出している外周端面136にも化学強化液が接触して化学強化が行われる。一方、ガラス基板140の主表面132同士は密着しているため、化学強化液に接触せず、化学強化されず、平滑性が保たれる。

目的

本発明はこのような課題に鑑み、複数のガラス基板について、主表面以外の内外周端面を効率的に化学強化しつつ、主表面の平滑性を確保でき、さらにガラス基板の反りも生じない、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

中央に円孔が形成された主表面と、内周端面と、外周端面とを備える円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、複数の前記ガラス基板を重ね合わせて隣接するガラス基板の主表面同士を密着させた積層体を形成する密着工程と、前記積層体を化学強化処理液に接触させることにより、前記複数のガラス基板に含まれる一部のイオンを該化学強化処理液中のイオンに置換して化学強化する化学強化工程とを含むことを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

請求項2

中央に円孔が形成された主表面と、内周端面と、外周端面とを備える円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、複数の前記ガラス基板と、該ガラス基板の主表面をほぼ被覆するスペーサとを交互に重ね合わせて、隣接するガラス基板とスペーサとの主表面を密着させた積層体を形成する密着工程と、前記積層体を化学強化処理液に接触させることにより、前記複数のガラス基板に含まれる一部のイオンを該化学強化処理液中のイオンに置換して化学強化する化学強化工程とを含むことを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

請求項3

前記化学強化工程では、複数の前記ガラス基板のうち、内周端面および外周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な保持手段を用いて前記ガラス基板を保持し、前記ガラス基板のうち、内周端面および外周端面を化学強化することを特徴とする、請求項1または2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

請求項4

前記化学強化工程では、複数の前記ガラス基板のうち、内周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な保持手段を用いて前記ガラス基板を保持し、前記ガラス基板のうち、内周端面を化学強化することを特徴とする、請求項1または2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

請求項5

前記密着工程では、前記積層体の最外部に位置する主表面を、中央に孔が形成された板状の被覆部材にさらに密着させることを特徴とする、請求項1から4までのいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

請求項6

前記密着工程では、前記密着を維持するために前記主表面に実質的に垂直な方向に力を加えることを特徴とする、請求項1から5までのいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

請求項7

請求項1から6までのいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造したガラス基板上に、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。

技術分野

0001

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、および、かかるガラス基板によって製造される磁気ディスクの製造方法に関するものである。

背景技術

0002

近年、磁気ディスクの記録密度はますます高まる傾向にある。高い記録密度を達成するため、磁気ディスクからその読み取りヘッドまでの浮上量は非常に小さい値となり、現在は10nm以下の浮上量が要求されている。かかる浮上量を実現するには、磁気ディスク用のガラス基板の平滑性を向上させ、ガラス基板の主表面の欠陥を低減させるといった改善が必要である。

0003

一方、磁気ディスクは、十分な強度を有していなければ、磁気記録装置によって記録等の処理が行われる際に、機能の維持や信頼性確保ができない。そのため、磁気ディスク用のガラス基板は化学強化され、強度を向上させている。ここで化学強化とは、化学強化処理液にガラス基板を接触させることにより、ガラス基板に含まれているイオンを、それより大きなイオン半径を有するイオンに交換することである。イオン交換された表面層には圧縮応力が発生し、強化ガラスとなる。
しかしながら、化学強化条件の設定に不備があると、圧縮応力の影響を受けて、磁気ディスク主表面上の微少凹凸形状を生じ、磁気ヘッド衝突するクラッシュ障害や、空気の断熱圧縮または接触により加熱して読み出しエラーを生じるサーマルアスペリティ障害を生じる場合がある。

0004

ところで、磁気ディスク用ガラス基板のうち、化学強化がとりわけ必要とされる箇所は、まず内周端面であると考えられる。ガラス基板から製造した磁気ディスクの内周端面は、磁気記録装置内のハブに接触して保持され、スピンドルモータの回転によって磁気ディスクが回転する際、内周端面とハブとの接触部には力がかかり、ガラス基板のうち、最も強度が必要とされると考えられるからである。

0005

また、本来、ガラス基板の化学強化は、特許文献2(段落0007〜0008)に記載のように、ドライブ組み込み時や、ガラス基板に磁性層を形成して磁気ディスクを製造する際のスパッタリング時のハンドリングにおける破損を防止するために行われる工程である。この場合の破損はすべて、ガラス基板の内外周端面からのクラック進行や接触による破損であり、主表面にオリジンが発生して破損するケースは少ない。したがって、破断が生じる内周・外周端面を強化しておくことが重要である。

0006

つまり、ガラス基板の強化処理が必要な部分は、特に内外周端面にあるため、主表面に関しては、選択的に化学強化を行わず、内外周端面のみに化学強化を施せば、上記磁気ディスク主表面上の微少な凹凸形状を主表面に生じる危険も無く、強度と平滑性を両立して、近年の高い記録密度の要請充足することが出来る。

0007

これまでにも特許文献1に記載のように、磁気ディスク用ガラス基板の化学強化工程後に、ガラス基板主表面を再度研磨し、応力層を除去して主表面の圧縮応力を取り除く技術が提案されている。

0008

また、特許文献2は、ガラス基板の表裏で圧縮応力を均衡させることにより、ガラス基板の反りなどの変形を防ぐ目的で、化学強化工程の事前に主表面にマスクをして主表面を強化させない方法を提案している。
特開2000−207730号公報
特開2003−89551号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかし、特許文献1のような方法では、化学強化後に除去する応力層は数十μmから数百μmと多いため、生産性が悪い。

0010

その点、特許文献2のような主表面にマスクをする方法であれば、ガラス基板の主表面が化学強化されず、主表面の平滑性劣化も起こらず、また強化後の研磨工程にて数十μmから数百μmもの厚さの強化層を除去する処理も不要となる。

0011

しかしながら、特許文献2のような方法では、化学強化工程の前に、ガラス基板主表面に1枚ずつマスクを施す必要があることに加え、化学強化工程後には、マスクを除去する工程も必要となり、作業が効率的でない。

0012

本発明はこのような課題に鑑み、複数のガラス基板について、主表面以外の内外周端面を効率的に化学強化しつつ、主表面の平滑性を確保でき、さらにガラス基板の反りも生じない、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明は上述の課題を解決するために、中央に円孔が形成された主表面と、内周端面と、外周端面とを備える円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、複数のガラス基板を重ね合わせて隣接するガラス基板の主表面同士を密着させた積層体を形成する密着工程と、積層体を化学強化処理液に接触させることにより、複数のガラス基板に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換して化学強化する化学強化工程とを含むことを特徴とする。

0014

上記の構成によれば、ガラス基板のうち強化しておくべき内外周端面の強度を選択的に向上させることができる。

0015

また本発明の別の構成によれば、中央に円孔が形成された主表面と、内周端面と、外周端面とを備える円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、複数のガラス基板と、ガラス基板の主表面をほぼ被覆するスペーサとを交互に重ね合わせて、隣接するガラス基板とスペーサとの主表面を密着させた積層体を形成する密着工程と、積層体を化学強化処理液に接触させることにより、複数のガラス基板に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換して化学強化する化学強化工程とを含むことを特徴とする。

0016

上記の構成によれば、ガラス基板のうち強化しておくべき内外周端面の強度を選択的に向上させることができるうえ、ガラス基板同士を直接重ね合わせることにより主表面に生じ得るキズが、スペーサによって防止される。

0017

上述の化学強化工程では、複数のガラス基板のうち、内周端面および外周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な保持手段を用いてガラス基板を保持し、ガラス基板のうち、内周端面および外周端面を化学強化することとしてよい。

0018

また上述の化学強化工程では、複数のガラス基板のうち、内周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な保持手段を用いてガラス基板を保持し、ガラス基板のうち、内周端面を化学強化することとしてよい。

0019

上記の内周端面および外周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な保持手段、あるいは、内周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な保持手段は、ガラス基板を重ね合わせた積層体のずれを防止するために、ガラス基板のみ、あるいはガラス基板とスペーサを交互に設置できる枠体、あるいは収容体としてよい。

0020

上述の本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の各構成において、密着工程では、積層体の最外部に位置する主表面を、中央に孔が形成された板状の被覆部材にさらに密着させてよい。

0021

上記の被覆部材によれば、ガラス基板の最外部の主表面も被覆され、化学強化から回避される。

0022

また、被覆部材は、ガラス基板の主表面をほぼ被覆する形状であることが望ましい。被覆部材は、ガラス基板の主表面を被覆する役割を果たすからであり、また、ガラス基板もろとも、中央の円孔を用いてアライメントする際に便利だからである。

0023

また、上述の本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の各構成において、密着工程では、密着を維持するために主表面に実質的に垂直な方向に力を加えるとよい。

0024

ここで言う維持すべき「密着」とは、ガラス基板同士の密着、ガラス基板とスペーサとの密着、ガラス基板またはスペーサと被覆部材との密着、のいずれかを意味する。そして、加えるべき力は、典型的には、主表面に垂直な方向である。

0025

上記のように力を加えることにより、ガラス基板を重ね合わせた積層体のずれが防止される。かかる力を加える手段として、積層体の両端を加圧する治具を用いてよい。

0026

上述のスペーサや積層体の両端を加圧する治具や枠体、あるいは収容体の材料は、化学強化塩に接触させても塩やガラス基板に悪影響を起こさない材質のものとするのが好ましい。例えば、チタンステンレスとしてよい。

0027

さらに、本発明による磁気ディスク製造方法は、上述の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造したガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする。

0028

かかる方法で製造した磁気ディスクは、化学強化の行われていない平滑性に優れた主表面を有するガラス基板で作られているため、浮上量を小さくすることができ、高い記録密度を確保可能である。

発明の効果

0029

本発明によれば、化学強化工程後のガラス基板の正確な研磨や、化学強化工程前後の主表面のマスク/マスク除去などの煩雑な工程を必要とせず、大量のガラス基板について、効率的な方法で、強度の必要な内外周端面を化学強化しつつ、主表面については化学強化を原因とする平滑性の低下を防止できる。主表面については実質的に化学強化を行っていないため、上記磁気ディスク主表面上の微少な凹凸形状が発生しない。そして、かかるガラス基板を用いて製造した磁気ディスクは、主表面の平滑性に優れていて、反りも生じないことから、その浮上量をより小さくでき、高密度化の要請を充足できる。

発明を実施するための最良の形態

0030

次に添付図面を参照して本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法の実施形態を詳細に説明する。図中、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。また、同様の要素は同一の参照符号によって表示する。

0031

(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の第1の実施形態)
図1は、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の第1の実施形態を示す図である。本実施形態は、化学強化工程に特徴を有する。化学強化槽100には化学強化溶液110が満たされ、その中に、複数のガラス基板140を重ね合わせた積層体120を、支持枠200で支持して浸漬する。

0032

図2図1に示す積層体120を構成する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の図である。ガラス基板140は、中央に円孔130が形成された主表面132と、内周端面134と、外周端面136と、主表面132と内外周端面との間に設けられた面取面138とを備える。複数のかかるガラス基板140を重ね合わせて隣接するガラス基板140の主表面132同士を密着させることにより、図1の積層体120は形成されている。

0033

そして、図1に示すように、積層体120を化学強化処理液110に浸漬することにより、複数のガラス基板140のうち内周端面134および外周端面136に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換して内周端面134および外周端面136を化学強化する。

0034

このように、本発明の第1の実施形態によれば、ガラス基板140のうち強化しておくべき内外周端面134、136の強度を選択的に向上させることができる。これは、上述のように、隣接するガラス基板140の主表面132同士を密着させているため、主表面132に化学強化処理液110が接触しないからである。

0035

図3図1に示す積層体120と、その最外部にさらに密着させるダミー部材150A、150Bとを示す図である。積層体120は主表面132同士を密着させたガラス基板140で構成され、積層体120の最外部に位置する主表面132を、中央に孔142A、142Bが形成された板状のダミー部材150A、150Bにさらに密着させている。

0036

このように、ダミー部材150A、150Bによって、最外部の主表面132も被覆され、化学強化から回避される。なお、ダミー部材150A、150Bは、ガラス基板140の主表面132をほぼ被覆する形状、すなわち中央に円孔142A、142Bが形成された円板形状であることが望ましい。ダミー部材150は、ガラス基板140の主表面132を被覆する役割を果たすからであり、また、ガラス基板140もろとも、中央の円孔142A、142Bを用いてアライメントする際に便利だからである。

0037

図4は、図1に示す積層体の変形例を示す図である。図4の積層体160は、複数のガラス基板140と、ガラス基板140の主表面132をほぼ被覆する、典型的には円板状のスペーサ170とを交互に重ね合わせて、隣接するガラス基板140とスペーサ170との主表面を密着させたものである。スペーサ170はガラス基板140よりわずかに内径が大きくわずかに外径が小さいものとしてよい。

0038

図1の積層体120は上述の積層体160と置換してよい。その場合は、内外周端面134、136の強度を選択的に向上させることができることに加えて、ガラス基板140同士を直接重ね合わせることにより主表面132に生じ得るキズが、スペーサ170によって防止される。スペーサ170は例えばチタン製としてよい。

0039

また、図4の積層体160も、最外部の主表面をダミー部材150A、150Bで被覆されている点は図3と同様である。このとき、最外部に位置する主表面は、ガラス基板の主表面132であってもよいし、スペーサ170の主表面であってもよい。ダミー部材150A、150Bは、本来、最外部に位置するガラス基板140の外側の主表面を被覆して化学強化を回避させるためのものであるが、スペーサ170の主表面をダミー部材150A、150Bが被覆しても支障はない。

0040

図5から図9までは、図1に示した積層体120を、化学強化用の支持枠200にセットするプロセスを示す図である。支持枠200は、雄ネジを切った3本の支柱210A〜210Cと、積層体120に、ダミー部材150A、150Bもろとも、軸方向の力を加えてガラス基板140の主表面132同士の密着を維持する2つの押圧板220A、220Bとを含む。

0041

なお、ここで言う維持すべき「密着」とは、上述のようにガラス基板140同士の密着であるが、スペーサ170が介在する図4の積層体160の場合は、ガラス基板140とスペーサ170との密着を意味する。また、ガラス基板140またはスペーサ170とダミー部材150A、150Bとの密着も意味する。そして、加えるべき軸方向の力は、主表面132に垂直な方向である。

0042

図5図1に示す支持枠200に積層体120をセットする前の初期状態を示す図である。一方の押圧板220Bに、3本の支柱210A、210B、210Cがそれぞれナット230D〜230Fによって固定されている。図5に示すように支持枠200を縦長に置いた場合、押圧板220Bは、水平になるようにそれぞれのナット230D〜230Fによって調節されている。

0043

図6図5を下方から見た押圧板220Bの図である。押圧板220Bは中央に円孔240Bが設けられた円板形状であり、また、正三角形の各頂点に相当する位置にも孔が設けられていて、それぞれ、支柱210A〜210Cを挿通させてナット230D〜230Fで固定する。この正三角形状に配列された各支柱210A〜210Cは、後述するように、押圧板220Bの上面にセットされる積層体120のガラス基板140がずれないよう、力を加えた状態で保持する保持手段の役割を果たす。

0044

なお、本実施形態では支柱の数は支柱210A〜210Cの3本であるが、任意の複数本でよい。また、支柱の配置は、本実施形態のように正三角形状でなくてもよく、ガラス基板140を円柱状の積層体120となるように力を加えた状態で保持しておくことができるものであれば、いかなる態様で配置してもよい。

0045

支持枠200は、言い換えれば、ガラス基板140を、内周端面および外周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な状態で保持する、保持手段である。支柱210A〜210Cは積層体120の側面に接触していず、複数のガラス基板140の外周端面136は、実質的に露出している。したがって、ガラス基板140の内周端面134および外周端面136の両方が化学強化される。

0046

図7図5に示す支持枠200にガラス基板140をセットした図である。図8図7に示す円板形状の部材のセット方法および順序を示す図である。セットは、図8に示すように、センタシャフト250を用いて行う。センタシャフト250は、ガラス基板140の円孔130とほぼ等しい径を有する主軸部250Aと、主軸部250Aより径の太い基底部250Bとを備えている。そして基底部250Bに載せるように下方のダミー部材150B、所定枚数のガラス基板140の積層体120、上方のダミー部材150Aを挿通して積層する。これにより、ガラス基板140の積層体120と上下のダミー部材150A、150Bは、中心軸が一致するよう、アライメントされる。そして、初期状態の図5において既に固定されている下方の押圧部材220Bの上に、図8でアライメントされた各部材を載せ、さらに上方の押圧板220Aを載せる。さらに図7に示すように、ナット230A〜230Cを回転させながら各支柱210A〜210Cに取り付け、仮止めしておく。

0047

図9図7に示すセットが完了した支持枠200を押圧する治具300を示す図である。支持枠200は、上部の各ナット230A〜230Cを締め付けることによってガラス基板140の積層体120を固定するのであるが、このとき図9に示す治具300を用いる。

0048

図9に示す治具300は、枠体310の下部に支持枠200を直立した状態で載置しうる架台320を備え、枠体310の上部に支持枠200の上側押圧板220Aを下側押圧板220Bに向かって押圧するプレス部330を備えている。ここで「直立」とは、支持枠200の中心軸が架台320の載置面(上面)に対して垂直となっていることを意味している。

0049

プレス部330はエアシリンダであって、プッシャー340を支持枠200に対して進退可能となっている。プッシャー340は上側押圧板220A、ダミー部材150Aを介して積層体120を押圧する構成となっている。なおプレス部330による押圧方向(プッシャー340の移動方向)は、載置された支持枠200の中心軸と一致している。

0050

そして図9に示すように支持枠200を架台320の上に載置し、プレス部330によって下方向に向かって押圧する。プッシャー340の下面と、これに当接する押圧板220Aの上面とは、いずれも支持枠200の中心軸に対して垂直となっている。したがってプッシャー340が押圧板220Aを押圧するとき、ガラス基板140は均等に押圧される。この状態でナット230A〜230Cを回して、上側押圧板220Aを支持枠200に締結固定する。

0051

なお、ガラス基板140の間にスペーサ170を挟む図4の積層体160の場合も、上記の積層体120と同様に押圧を行ってよい。

0052

図10図9に示す押圧が完了した支持枠200を示す図である。図10に示すように、積層体120は、これを構成する各ガラス基板140の円孔130で貫通されている。さらに上下のダミー部材150A、150Bおよび押圧部材220A、220Bには、それぞれ、孔142A、142Bおよび240A、240Bが設けられている。したがって、図1のように支持枠200ごと化学強化槽100に浸漬させても、ガラス基板140の内周端面134には化学強化液が接触し、化学強化が行われる。また、露出している外周端面136にも化学強化液が接触して化学強化が行われるのは言うまでもない。

0053

一方、治具によって加えた力でガラス基板140相互の密着が維持され、積層体120のずれが防止されているため、ガラス基板140の主表面132には化学強化液が実質的に接触しない。

0054

(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の第2の実施形態)
図11は、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の第2の実施形態を示す図である。化学強化槽100には化学強化溶液110が満たされ、その中に、複数のガラス基板を重ね合わせた積層体120を、円筒形の収容体400で収容して浸漬する。

0055

図12図11に示す収容体400の断面図であり、収容体400は蓋部410を含む。図13図12を上方から見た蓋部410の図である。蓋部410は中央に円孔420が設けられた円板形状であり、また、雌ネジを切った2つのネジ孔が設けられていて、それぞれ、ネジ440A、440Bを挿通することによって、蓋部410を収容体本体430に固定する。

0056

図12に示すように積層体120は上下のダミー部材150A、150Bで挟まれた状態で収容体本体430にセットされる。収容体本体430の内部は円柱状の空洞となっていて、収容体本体430の底部には円孔450が設けられている。この円孔450を通して、図8に示したセンタシャフト250(図12では図示を省略している)を用いて積層体120をアライメントする。これによってガラス基板140は互いにずれることなく位置決めされる。その後、センタシャフト250を孔450から抜き取り、蓋部410をネジ440A、440Bで固定することにより、ダミー部材150Aを介して積層体120に力を加え、ガラス基板140同士の密着を維持する。

0057

収容体400は、言い換えれば、ガラス基板140を、内周端面を化学強化処理液に接触させることが可能な状態で保持する、保持手段である。図12に示すように、収容体本体430の底部には円孔450が設けられている。そして積層体120は、これを構成する各ガラス基板140の円孔130で貫通されている。さらに上下のダミー部材150A、150Bには、それぞれ、孔142A、142Bが設けられている。したがって、図11のように収容体400ごと化学強化槽100に浸漬させても、ガラス基板140の内周端面134には化学強化液が接触し、化学強化が行われる。

0058

一方、上述のように、蓋部410からダミー部材150Aに対して力がかけられているから、蓋部410とダミー部材150Aとの間には隙間がなく、また、ダミー部材150Bと収容体本体430の底部との間にも隙間がない。したがって、複数のガラス基板140の外周端面136には、化学強化液は接触しない。したがって、ガラス基板140の内周端面134だけが選択的に化学強化される。

0059

上記の収容体400を用いる場合、化学強化槽100に浸漬させず、蓋部410の中央の円孔420から本体430底部の円孔450に向かって化学強化液を流すという方法によって、内周端面134を化学強化してもよい。

0060

以上のように、本実施形態によれば、ガラス基板140の内周端面134を選択的に化学強化できる一方、主表面132や外周端面136は化学強化液に接触せず、化学強化が行われない。

0061

(磁気ディスクの製造方法)
本発明による磁気ディスク製造方法は、上述の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造したガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする。かかる方法で製造した磁気ディスクは、化学強化の行われていない平滑性に優れた主表面を有するガラス基板で作られているため、浮上量を小さくでき、高い記録密度を確保可能である。

0062

[実施例]
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法について実施例を説明する。この磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクは、0.8インチディスク(内径6mm、外径21.6mm、板厚0.381mm)、1.0インチ型ディスク(内径7mm、外径27.4mm、板厚0.381mm)、1.8インチ型磁気ディスク(内径12mm、外径48mm、板厚0.508mm)などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。また、2.5インチ型ディスクや3.5インチ型ディスクとして製造してもよい。

0063

(1)形状加工工程および第1ラッピング工程
本実施例に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、まず、板状ガラスの表面をラッピング(研削)加工してガラス母材とし、このガラス母材を切断してガラスディスク切り出す。板状ガラスとしては、様々な板状ガラスを用いることができる。この板状ガラスは、例えば、溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法ダウンドロー法リドロー法フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらのうち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。板状ガラスの材質としては、アモルファスガラスガラスセラミクス結晶化ガラス)を利用できる。板状ガラスの材料としては、アルミノシリケートガラスソーダライムガラスボロシリケートガラス等を用いることができる。特にアモルファスガラスとしては、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を供給することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好ましく用いることができる。

0064

本実施例においては、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型下型胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiO2:58〜75重量%、Al2O3:5〜23重量%、Li2O:3〜10重量%、Na2O:4〜13重量%を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。

0065

次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。

0066

(2)切り出し工程(コアリングフォーミングチャンファリング
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から円盤状のガラス基板を切り出した。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とした(コアリング)。そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した(フォーミング、チャンファリング)。

0067

(3)第2ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第1ラッピング工程と同様に、第2ラッピング加工を行った。この第2ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。

0068

(4)端面研磨工程
次に、ガラス基板の外周端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー(遊離砥粒)を用いた。

0069

そして、端面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、ナトリウムカリウム析出の発生を防止できる鏡面状態に加工された。特に内周端面は、200〜300枚ほどの多数枚を積層して研磨した場合であっても、内孔の公差真円度が低下することなく良好な状態であった。

0070

(5)主表面研磨工程
主表面研磨工程として、まず第1研磨工程を施した。この第1研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第1研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。

0071

この第1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、IPA(イソプロピルアルコール)、の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。

0072

次に、主表面研磨工程として、第2研磨工程を施した。この第2研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第2研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第1研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。

0073

この第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、IPA(イソプロピルアルコール)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波印加した。

0074

(6)化学強化工程
次に、前述のラッピング工程および研磨工程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(60%)と硝酸ナトリウム(40%)を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を400℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を300℃に予熱し、化学強化溶液中に約3時間浸漬することによって行った。この浸漬は、本発明の実施形態で形成したガラス基板の積層体120および160を支持枠200および収容体400を用いて行った。

0075

このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、支持枠200を用いた場合にはガラス基板の内周端面および外周端面を化学強化し、収容体400を用いた場合には、ガラス基板の内周端面を化学強化した。具体的には、これらの端面のリチウムイオンおよびナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板のうち主表明以外の部分が強化された。

0076

化学強化処理を終えたガラス基板を、20℃の水槽に浸漬して急冷し、約10分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約40℃に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を純水、IPA(イソプロピルアルコール)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。

0077

上記の如く、第1ラッピング工程、切り出し工程、第2ラッピング工程、端面研磨工程、第1および第2研磨工程、ならびに化学強化工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。とりわけ、化学強化工程では、主表面を実質的に化学強化しないことにより、大量のガラス基板について、効率的に、強度の必要な内外周端面を化学強化しつつ、主表面については化学強化を原因とする平滑性の低下を防止できた。

0078

(7)磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にCr合金からなる付着層、CoTaZr基合金からなる軟磁性層、Ruからなる下地層、CoCrPt基合金からなる垂直磁気記録層水素炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。

0079

上述のように、本発明の実施形態によって製造したガラス基板は、主表面を化学強化していないことから、その平滑性に優れている。また、表裏の主表面における化学強化の差などによって生じる反りも生じない。かかるガラス基板を用いて製造した磁気ディスクを試験したところ、従来と同等の抗折強度を達成し、磁気記録装置にて読み書き処理が問題なく可能であることが確認された。

0080

また、上記の磁気ディスクについて、グライドハイト(Glide Height)は、グライドハイト試験で通常求められている8nm以下の基準を十分にクリアする6nmを達成し、高密度化の要請を充足できることも確認されている。

0081

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

0082

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、および、かかるガラス基板によって製造される磁気ディスクの製造方法に適用可能である。

図面の簡単な説明

0083

本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の第1の実施形態を示す図である。
図1に示す積層体120を構成する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の図である。
図1に示す積層体と、その最外部にさらに密着させるダミー部材とを示す図である。
図1に示す積層体の変形例を示す図である。
図1に示す支持枠に積層体をセットする前の初期状態を示す図である。
図5を下方から見た押圧板の図である。
図5に示す支持枠にガラス基板をセットした図である。
図7に示す円板形状の部材のセット順序を示す図である。
図7に示すセットが完了した支持枠を押圧する治具を示す図である。
図9に示す押圧が完了した支持枠を示す図である。
本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の第2の実施形態を示す図である。
図11に示す収容体の断面図である。
図12を上方から見た蓋部の図である。

符号の説明

0084

100化学強化槽
120、160積層体
132 主表面
134内周端面
136外周端面
140ガラス基板
150A、150Bダミー部材
170スペーサ
200支持枠
210A、210B、210C支柱
220A、220B押圧板
400収容体
410 蓋部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 日本電気硝子株式会社の「 透明物品」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題・解決手段】本発明は、解像度の低下を抑制しつつ、指の滑りを良くすることのできる透明物品を提供することを課題とする。透明物品(10)は、透明基材(11)を備えている。透明基材(11)の主面には、粗... 詳細

  • AGC株式会社の「 カバー部材および携帯情報端末」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題・解決手段】本発明は、保護対象を保護する化学強化ガラスからなるカバー部材(1)であって、カバー部材(1)の第1の主面(3)または第2の主面(5)の少なくとも一方には、少なくとも一つの凹部(7)が... 詳細

  • 花王株式会社の「 磁気ディスク基板用洗浄剤組成物」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】一態様において、基板表面に付着した有機物残渣の除去性に優れる磁気ディスク基板用洗浄剤組成物の提供。【解決手段】一態様において、ポリグリセリン及びポリグリセリンアルキルエーテルから選ばれる少なく... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ