(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上定盤及び下定盤に貼付されるとともに被研削物としてのガラス基板を上定盤及び下定盤で狭持し、前記ガラス基板と前記上定盤及び前記下定盤とを相対的に移動させることで前記ガラス基板を研削するための研削パッドであって、
前記研削パッドの研削面に設けられ、ウレタン系、ポリビニルアルコール系、又はエポキシ系樹脂により成形される円環形状の平板の樹脂成形部であって、実質的に中心から前記円環形状の外縁に向かって延びる溝部が形成されている樹脂成形部と、
前記樹脂成形部の前記溝部に配置されている砥石と、
を備え、
前記樹脂成形部のヤング率は１〜１０ＭＰａの範囲であり、前記砥石のヤング率は３００〜５００ＭＰａの範囲であることを特徴とする、研削パッド。
【請求項２】
前記研削パッドの非研削面に配置される基材をさらに備え、
前記樹脂成形部および砥石が前記基材にそれぞれ接着されていることを特徴とする、
請求項１に記載された研削パッド。
【請求項３】
前記樹脂成形部は、発泡性ウレタン樹脂を用いてなることを特徴とする、
請求項１または２に記載された研削パッド。
【請求項４】
前記砥石は、砥粒としてダイヤモンド、結合材として青銅又は鋳鉄を含むメタルボンド砥石であることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載された研削パッド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの研削パッドを用いてガラス基板の主表面を研削する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、
前記磁気ディスク用ガラス基板は、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
ＢａＯを０〜２％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、かつモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスからな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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業製品用ガラス、例えば磁気ディスク用ガラス基板などの主表面を研削する研削パッド、および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータ、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）記録装置等には、データ記録のためにハードディスク装置が内蔵されている。特に、ノート型パーソナルコンピュータ等の可搬性を前提とした機器に用いられるハードディスク装置(ＨＤＤ：Hard Disk Drive)では、ガラス基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられ、磁気ディスクの面上を僅かに浮上させた磁気ヘッド（ＤＦＨ（Dynamic Flying Height)ヘッド)で磁性層に磁気記録情報が記録され、あるいは読み取られる。この磁気ディスクの基板には、金属基板等に比べて塑性変形をしにくい性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられる。
【０００３】
また、ハードディスク装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。例えば、磁性層における磁化方向を基板の面に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式を用いて、磁気記録情報エリアの微細化が行われている。これにより、１枚のディスク基板における記憶容量を増大させることができる。しかも、記憶容量の一層の増大化のために、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くして磁気記録情報エリアを微細化することも行われている。このような磁気ディスクの基板においては、磁性層の磁化方向が基板面に対して略垂直方向に向くように、磁性層が平らに形成される。このために、ガラス基板の表面凹凸は可能な限り小さく作製されている。
【０００４】
従来、磁気ディスク用ガラス基板の製造において、磁気ディスク用ガラス基板の研削はスラリーを用いた遊離砥粒法により行われてきたが、研削効率が悪く（つまり、研削レートが低く）、また縁部にダレを生じさせるなどの問題点がある。そのため、磁気ディスク用ガラス基板の研削は、例えば微粒ダイヤモンドを含有する微粒レジノイドボンドダイヤモンドを固定砥粒として研削面に貼り付けた定盤による、固定砥粒法によるものに置き換われつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、磁気ディスクのより一層の高密度記録化を図ることを目的として、Ｆｅ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｐｔ系等の磁気異方性エネルギーが高い磁性材料（高Ｋｕ磁性材料）を使用することが検討されている。高密度記録化のために磁性粒子の粒径を小さくする必要があるが、一方で、粒径が小さくなると、熱揺らぎによる磁気特性の劣化が問題となる。高Ｋｕ磁性材料は熱揺らぎの影響を受けにくいため、高密度記録化に寄与すると期待されている。しかし上記高Ｋｕ磁性材料は、高Ｋｕを実現するために特定の結晶配向状態を得る必要があり、そのため、高温での成膜、あるいは成膜後に高温で熱処理を行う必要がある。したがって、これらの高Ｋｕ磁性材料からなる磁気記録層を形成するためには、ガラス基板には上記高温処理に耐え得る高い耐熱性、即ち高いガラス転移温度を有することが求められる。
【０００７】
一方ディスク状の磁気ディスクでは、媒体を中心軸の周りに高速回転させつつ、磁気ヘッドを半径方向に移動させながら、回転方向に沿ってデータの書き込み、読み出しを行う。近年、この書き込み速度および読み出し速度を上げるため回転数は５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍ、更には１００００ｒｐｍと高速化する方向で進んでいるが、ディスク状の磁気ディスクでは、予め、中心軸からの距離に応じてデータを記録するポジションが割り当てられるため、ディスクが回転中に変形を起こすと磁気ヘッドの位置ズレが起こり、正確な読み取りが困難となる。したがって上記高速回転化に対応するために、ガラス基板には高速回転時に大きな変形を起こさない高い剛性（ヤング率、および比弾性率）を有することも求められる。
【０００８】
更に、高い熱膨張係数を有するガラス基板を使用することにより、磁気ディスクの記録再生の信頼性を高めることができることが明らかとなった。これは以下の理由による。
磁気ディスクを組み込んだＨＤＤは、中央部分をスピンドルモーターのスピンドルで押さえて磁気ディスクそのものを回転させる構造となっている。そのため、磁気ディスク用ガラス基板とスピンドル部分を構成するスピンドル材料の各々の熱膨張係数に大きな差があると、使用時に周囲の温度変化に対してスピンドルの熱膨張・熱収縮と磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張・熱収縮にずれが生じてしまい、結果として磁気ディスクが変形してしまう現象が起きる。このような現象が生じると書き込んだ情報をヘッドが読み出せなくなってしまい、記録再生の信頼性を損なう原因となる。したがって磁気ディスクの信頼性を高めるには、ガラス基板には、スピンドル材料（例えばステンレスなど）と同程度の高い熱膨張係数を有することが求められる。
【０００９】
以上説明したように、更なる高密度記録化に対応可能な磁気ディスクを提供するためには、高耐熱性、高剛性、高熱膨張係数という３つの特性を兼ね備えたガラス基板、より詳しくは、高いガラス転移温度、高ヤング率および高熱膨張係数を有するガラス基板が求められる。
【００１０】
ところで、本願発明者が、上記特性を兼ね備えた特定の組成のガラス基板を準備し、上述した従来の固定砥粒法による研削を行ったところ、定盤の研削面に切屑が堆積して目詰まりすることによって研削レートを著しく低下させることが判明した。研削レートが著しく低下する場合に、量産工程に支障を来たすことは明白である。
そこで、本発明は、ガラス基板を研削するときにガラス基板の切屑に起因する研削レートの低下を抑制するようにした研削パッド、磁気ディスク用ガラス基板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】
【００１１】
本発明の一態様は、上定盤及び下定盤に貼付されるとともに被研削物としてのガラス基板を上定盤及び下定盤で狭持し、前記ガラス基板と前記上定盤及び前記下定盤とを相対的に移動させることで前記ガラス基板を研削するための研削パッドである。
この研削パッドは、
研削パッドの研削面に設けられ、ウレタン系、ポリビニルアルコール系、またはエポキシ系樹脂により成形される円環形状の平板の樹脂成形部であって、実質的に中心から前記円環形状の外縁に向かって延びる溝部が形成されている樹脂成形部と、
樹脂成形部の溝部に配置されている砥石と、
を備える。
【００１２】
研削パッドの非研削面に配置される基材をさらに備え、樹脂成形部および砥石が基材にそれぞれ接着されているようにしてもよい。
【００１３】
樹脂成形部のヤング率は１〜１０ＭＰａの範囲であり、前記砥石のヤング率は３００〜５００ＭＰａの範囲であることが好ましい。
【００１４】
樹脂成形部は、発泡性ウレタン樹脂を用いてなることが好ましい。
【００１５】
砥石は、砥粒としてダイヤモンド、結合材として青銅または鋳鉄を含むメタルボンド砥石であることが好ましい。
【００１６】
本発明の他の態様は、上記研削パッドを用いてガラス基板の主表面を研削する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
この磁気ディスク用ガラス基板は、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
ＢａＯを０〜２％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、かつモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスからなる。
【発明の効果】
【００１７】
上述の研削パッド、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、ガラス基板を研削するときにガラス基板の切屑に起因する研削レートの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】遊星歯車機構が組み込まれた本実施形態の両面研削装置の構成を示す分解斜視図。
【図２】実施形態の研削パッドの一例を示す平面図。
【図３】図２に示す研削パッドのＸ−Ｘラインによる断面図。
【図４】実施形態の研削パッドによって板状ガラス素材を研削加工するときの作用原理を説明するための図。
【図５】実施形態の研削パッドの変形例を示す平面図。
【図６】実施形態の研削パッドの変形例を示す、図３に相当する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、および当該方法で使用される研削パッドについて詳細に説明する。
【００２０】
［磁気ディスク用ガラス基板］
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の材料として、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などを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製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適に用いることができる。
【００２１】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の対象を限定するものではないが、さらに好ましいガラス基板は例えば、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
ＢａＯを０〜２％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、かつモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスである。
以下の説明では、このガラスの組成を「組成Ａ」と表記する。
【００２２】
上述した組成Ａを有するガラスは、高耐熱性、高剛性、高熱膨張係数という３つの特性を兼ね備えている点で、磁気ディスク用ガラス基板の材料として好ましい。このようなガラスは、所定のガラス組成が得られるように酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物などのガラス原料を秤量、調合し、十分混合して、熔融容器内で、例えば１４００〜１６００℃の範囲で加熱、熔融し、清澄、攪拌して十分泡切れがなされた均質化した熔融ガラスを成形することにより作製することができる。なお、必要に応じてガラス原料に清澄剤を添加してもよい。
【００２３】
以下、磁気ディスク用ガラス基板が有する好ましい物性について、順次説明する。
１．熱膨張係数
磁気ディスクを構成するガラスとＨＤＤのスピンドル材料（例えば、ステンレスなど）の熱膨張係数の差が大きいと、ＨＤＤの動作時における温度変化によって磁気ディスクが変形し、記録再生トラブルが起こるなど信頼性が低下することになってしまう。特に、高Ｋｕ磁性材料からなる磁気記録層を有する磁気ディスクは、記録密度が極めて高いため、磁気ディスクの僅かな変形によっても前記トラブルが起こりやすくなる。一般にＨＤＤのスピンドル材料は、１００〜３００℃の温度範囲において７０×１０-7／℃以上の平均線膨張係数（熱膨張係数）を有するものであるところ、上述した組成Ａを有する磁気ディスク基板用ガラスによれば、１００〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数を７０×１０-7／℃以上にすることができ、上記信頼性を向上することができ、高Ｋｕ磁性材料からなる磁気記録層を有する磁気ディスクに好適な基板を提供することができる。前記平均線膨張係数の好ましい範囲は７２×１０-7／℃以上、より好ましい範囲は７４×１０-7／℃以上、さらに好ましい範囲は７５×１０-7／℃以上、一層好ましい範囲は７７×１０-7／℃以上、より一層好ましい範囲は７８×１０-7／℃以上、さらに一層好ましい範囲は７９×１０-7／℃以上である。前記平均線膨張係数の上限は、スピンドル材料の熱膨張特性を考慮すると、例えば８８×１０-7／℃程度であることが好ましい。
【００２４】
２．ガラス転移温度
前述のとおり、高Ｋｕ磁性材料の導入などによって磁気ディスクの高記録密度化を図る場合、磁性材料の高温処理などにおいて、磁気ディスク用ガラス基板は高温下に晒されることになる。その際、基板の極めて高い平坦性が損なわれないようにするため、磁気ディスク基板用ガラスには優れた耐熱性を有することが求められる。耐熱性の指標としてはガラス転移温度を用いることができ、上述した組成Ａを有する磁気ディスク基板用ガラスによれば、ガラス転移温度を６３０℃以上にすることができ、高温処理後にも優れた平坦性を維持することができる。したがって、上述した組成Ａを有するガラスによれば、高Ｋｕ磁性材料を備えた磁気ディスクの作製に好適な基板を提供することができる。
ガラス転移温度の好ましい範囲は６４０℃以上、より好ましい範囲は６５０℃以上、さらに好ましい範囲は６５５℃以上、一層好ましい範囲は６６０℃以上、より一層好ましい範囲は６７０℃以上、さらに一層好ましい範囲は６７５℃以上、なお一層好ましい範囲は６８０℃以上である。ガラス転移温度の上限は、例えば７５０℃程度であるが特に限定されるものではない。
【００２５】
３．ヤング率
磁気ディスクの変形としては、ＨＤＤの温度変化による変形の他、高速回転による変形がある。高速回転時の変形を抑制する上からは、磁気ディスク基板用ガラスのヤング率を高めることが望まれる。上述した組成Ａの磁気ディスク基板用ガラスによれば、ヤング率を８０ＧＰａ以上にすることができ、高速回転時の基板変形を抑制し、高Ｋｕ磁性材料を備えた高記録密度化された磁気ディスクにおいても、データの読み取り、書き込みを正確に行うことができる。
ヤング率の好ましい範囲は８１ＧＰａ以上、より好ましい範囲は８２ＧＰａ以上である。ヤング率の上限は、例えば９５ＧＰａ程度であるが特に限定されるものではない。
【００２６】
磁気ディスク基板用ガラスの上記熱膨張係数、ガラス転移温度、ヤング率はいずれも高Ｋｕ磁性材料を備えた高記録密度化された磁気ディスク用のガラス基板に求められる重要な特性である。したがって、上記磁気ディスクに好適な基板を提供する上で、１００〜３００℃における平均線膨張係数が７０×１０-7／℃以上、ガラス転移温度が６３０℃以上、ヤング率が８０ＧＰａ以上の特性をすべて一体的に備えた磁気ディスク基板用ガラスが特に好ましい。上述した組成Ａを有するガラスにより、上記特性をすべて一体的に備えた磁気ディスク基板用ガラスを提供することができる。
【００２７】
［磁気ディスク用ガラス基板の製造方法］
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程順に説明する。
【００２８】
（１）プレス成形およびラッピング工程
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては先ず、円板状の磁気ディスク用ガラス基板（以下、「板状ガラス素材」という。）を形成する。この板状ガラス素材は、例えば前述した組成Ａを有することが好ましく、溶融させたガラス母材などから、プレス成形などにより形成する。なお、板状ガラス素材は、プレス成形に限らず、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の公知の製造方法を用いて製造することができる。
次に、板状ガラス素材の両主表面に対して、アルミナ系遊離砥粒を用いたラッピング加工を行う。具体的には、板状ガラス素材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（スラリー）を板状ガラス素材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う。
【００２９】
（２）端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））
コアリング工程においては、例えば、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する。チャンファリング工程においては、内周端面及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す。
【００３０】
（３）固定砥粒による研削工程
固定砥粒による研削工程では、両面研削装置を用いて板状ガラス素材の主表面に対して研削加工を行う。研削による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。
【００３１】
ここで図１〜３を参照して、研削工程で使用される両面研削装置および研削パッドについて説明する。
【００３２】
図１は、遊星歯車機構が組み込まれた本実施形態の両面研削装置の構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、両面研削装置は、上下一対の定盤、すなわち上定盤５０および下定盤６０を有している。上定盤５０および下定盤６０の間に板状ガラス素材Ｇが狭持され、上定盤５０または下定盤６０のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、板状ガラス素材Ｇと各定盤とを相対的に移動させることで、この板状ガラス素材Ｇの両主表面を研削することができる。
【００３３】
図１を参照して両面研削装置の構成をさらに具体的に説明する。
下定盤６０は、中心部に設けられる太陽歯車６１と、外縁に設けられた内歯車６２と、板状ガラス素材Ｇを１または複数個保持する円板状のキャリア３０と、研削パッド１０とを有している。太陽歯車６１は、下定盤６０の中心軸の回りを回転可能に取り付けられている。キャリア３０は、外周部に設けられて太陽歯車６１及び内歯車６２に噛合する歯部３１と、板状ガラス素材Ｇを収容し保持するための１または複数の孔部３１とを有する。研削パッド１０は、図１に示すように、全体として円環形状の平板のパッドであって、下定盤６０の底部に取り付けられている。下定盤６０では、キャリア３０が遊星歯車として自転しながら公転し、板状ガラス素材Ｇと下定盤６０とが相対的に移動させられる。例えば、太陽歯車６１がＣＣＷ（反時計回り）の方向に回転すれば、キャリア３０はＣＷ（時計回り）の方向に回転し、内歯車６２はＣＣＷの方向に回転する。その結果、研削パッド１０と板状ガラス素材Ｇの間に相対運動が生じ、板状ガラス素材Ｇの下定盤６０側の主表面を研削することができる。
【００３４】
なお、図１において、上定盤５０は、下定盤６０と同様に研削パッド１０が取り付けられている。そのため、キャリア３０の上定盤５０に対する相対的な移動により、板状ガラス素材Ｇの上定盤５０側の主表面を研削することができる。
また、この両面研削装置では、板状ガラス素材Ｇに対する所望の研削負荷を設定する目的で、板状ガラス素材Ｇに与えられる上定盤５０の荷重が調整されることが好ましい。
【００３５】
次に図２および図３を参照して、研削パッド１０の構成について具体的に説明する。図２は、研削パッド１０の一例を示す平面図である。図３は、図２に示す研削パッド１０のＸ−Ｘラインによる断面図である。
図２に示すように、研削パッド１０は、定盤に取り付けられた状態において太陽歯車６１などの他の構成部品と干渉しないように中央に孔部が設けられた、円環形状の平板のパッドである。図２に示すように、研削パッド１０は平面視では、研削パッド１０の研削面に設けられ、全体として円環形状の平板の樹脂成形部１００を含む。この樹脂成形部１００には、実質的に中心から前記円環形状の外縁に向かって（図２では放射状に）延びる溝部が形成されており、その溝部に砥石１０１が設置されている。図３に示すように、樹脂成形部１００と砥石１０１の厚さは実質的に同一である。なお、研削パッド１０では、砥石１０１が研削加工機能を備え、樹脂成形部１００は研削加工機能を備えていない。
【００３６】
図３に示すように、樹脂成形部１００の非研削面には、基材１０２が配置されるようにしてもよい。基材１０２は、上定盤５０または下定盤６０と砥石１０１との間の緩衝材として機能しうる。基材１０２は例えば、ポリエチレン系樹脂により成形される。この場合、樹脂成形部１００および砥石１０１が基材１０２に接着材にて取り付けられる。
なお、樹脂成形部１００と砥石１０１は、側面（研削面または非研削面と垂直な面）においては必ずしも互いに接着されていなくてもよい。
【００３７】
樹脂成形部１００は例えば、ウレタン系、ポリビニルアルコール系、またはエポキシ系樹脂により成形することが好ましい。より好ましくは、研削加工による切屑を収容するため、つまり発泡部分を切屑ポケットとして機能させるために発泡性樹脂（例えば、発泡性ウレタン樹脂）により成形する。
砥石１０１は、例えば、砥粒としてダイヤモンド、結合材として青銅または鋳鉄を含むメタルボンド砥石である。なお、砥石１０１は、メタルボンド砥石に限らず、樹脂を基礎とした結合材を含むレジンボンド砥石、セラミックス質（ガラス質）の結合材を含むビドリファイドボンド砥石、電解めっきを利用した電着ボンド砥石でもよい。
【００３８】
後述するように、研削パッド１０では、砥石１０１を効果的に機能させる観点から、樹脂成形部１００と砥石１０１のヤング率の差が大きい方が好ましい。つまり、ヤング率の高い砥石１０１と、ヤング率の低い樹脂成形部１００との間で、ヤング率の差が極力大きい方が好ましい。例えば、樹脂成形部１００のヤング率は１〜１０ＭＰａの範囲とし、砥石１０１のヤング率は３００〜５００ＭＰａの範囲とする。
具体的な材料の観点から言えば、以下のとおりである。すなわち、樹脂成形部１００として使用されうる材料であるウレタン系、ポリビニルアルコール系、またはエポキシ系樹脂の中で、ウレタン系樹脂はヤング率が概して低く、樹脂成形部１００の材料として、より好ましい。また、砥石１０１として使用されうるメタルボンド砥石、レジンボンド砥石、ビドリファイドボンド砥石、電着ボンド砥石の中で、メタルボンド砥石は、概して硬度が高くヤング率が極めて高いため、より好ましい。
【００３９】
次に図４を参照して、研削パッド１０によって板状ガラス素材Ｇを研削加工するときの作用原理について説明する。図４において、（ａ）は、図２のＸ−Ｘラインの断面において板状ガラス素材Ｇを研削加工するときの状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の図の紙面横方向の位置に対応した、研削パッド１０の研削面に掛かる負荷を概念的に示す図である。図４では、表示の容易性のために板状ガラス素材Ｇが樹脂成形部１００の表面から浮上しているように記載してあるが、実際には研削パッド１０と板状ガラス素材Ｇの間に負荷が掛かっているため、板状ガラス素材Ｇが研削パッド１０から浮上することはない。
また、図４を参照して、下定盤６０に配置された研削パッド１０により板状ガラス素材Ｇを研削加工するときの作用原理についてのみ説明するが、上定盤５０に配置された研削パッド１０により板状ガラス素材Ｇを研削加工するときの作用原理についても同様である。
【００４０】
従来、ダイヤモンド等の固定砥粒を両面研削装置の定盤の広範囲に亘って配置させた研削シートが知られているが、このような研削シートを使用した場合、研削対象である板状ガラス素材Ｇのガラス組成によっては、研削シートの研削面に切屑が堆積して目詰まりすることによって研削レートを著しく低下させる。これは、切屑がハードケーキ化してシート面に付着することで固定砥粒の自生発刃作用を阻害するためと考えられる。つまり、砥粒の周縁に切屑が堆積していくことで、研削に有効な砥粒の切れ刃の突出量が実質的に低下してしまうためと考えられる。また、切屑がハードケーキ化してシート面に付着していくと、砥粒と板状ガラス素材Ｇの間に掛かる負荷が低下し、研削力が低下する。発明者によれば、例えば前述した組成Ａを有する板状ガラス素材Ｇに対して従来の研削シートにより研削加工を行った場合に、研削シートの研削面に切屑が堆積して目詰まりが生じることに起因する研削レートの著しい低下が確認された。
【００４１】
そこで、本実施形態の研削パッド１０は、以下の３点（ａ１）〜（ａ３）を鑑みて考案されている。
（ａ１）切屑が定盤の広範囲に亘って堆積することによる影響を回避するため、研削機能を備えた砥石を定盤上に局所的に配置し、砥石１０１と板状ガラス素材Ｇの間の相対運動による砥石１０１の運動転写性によって研削加工を行う。
（ａ２）研削によって生ずる板状ガラス素材Ｇの切屑を砥石１０１から除去し樹脂成形部１００に堆積させることで、砥石１０１の砥粒の切れ刃の突出量を切屑によって低下させないようにする。
（ａ３）好ましくは、砥石１０１と樹脂成形部１００との間のヤング率の差を大きく設定し、研削加工時に樹脂成形部１００の研削面を相対的に低下させる（沈み込ませる）ことで、切屑の堆積に起因した、砥粒と板状ガラス素材Ｇの間に掛かる負荷の低下を抑制する。
【００４２】
図４を参照してさらに詳しく説明する。図４では、研削パッド１０に対して板状ガラス素材Ｇが図中の左方向に（つまり、時計回り(ＣＷ)に）移動している場合を例示している。
研削パッド１０では、図２に示したように、研削機能を備えた砥石１０１が定盤上に局所的に配置される。より具体的には、砥石１０１は、実質的に中心から前記円環形状の外縁に向かって（図２では放射状に）延びており、これによって、遊星歯車機構によって自転および公転するキャリア３０に保持される板状ガラス素材Ｇは、細長い砥石１０１の長手方向と概ね直交する方向の相対運動により好適に研削加工されることになる。かかる研削パッド１０における砥石１０１の配置によって、図４（ａ）に示すように砥石１０１の長手方向から見ると、板状ガラス素材Ｇの運動方向を基準として砥石１０１の前後の樹脂成形部１００（図４（ａ）の砥石１０１の周縁Ｅ１、Ｅ２）に板状ガラス素材Ｇの切屑が堆積するようになる。発明者による確認結果によれば、樹脂成形部１００の回転方向の逃げ側の周縁（図４（ａ）の砥石１０１の周縁Ｅ１）に特に目詰まり状態が観測された。
【００４３】
また研削加工時には、板状ガラス素材Ｇに与えられる上定盤５０の荷重を調整することによって、研削パッド１０と板状ガラス素材Ｇの間にほぼ均一に負荷が掛かるようにされている。このとき、砥石１０１と樹脂成形部１００との間のヤング率の差を大きく設定しているため、樹脂成形部１００の研削面は、砥石１０１の研削面よりも基材１０２側に（つまり、下方に）沈み込むようになる。そのため、図４（ｂ）に示すように、研削パッド１０の研削面全体のうち砥石１０１が配置されている部分に掛かる負荷が研削加工中に高く維持されることになる。また、樹脂成形部１００の研削面が砥石１０１の研削面よりも基材１０２側に沈み込むようになるため、切屑が回転運動の慣性によって、砥石１０１で生じた切屑が砥石１０１の周縁Ｅ１、Ｅ２に移動して堆積することが促進される。また、砥石１０１で生じた切屑の一部は、研削パッド１０の自転によって砥石１０１から除去されうる。このように、本実施形態の研削パッド１０によれば、板状ガラス素材Ｇの切屑が砥石１０１に堆積しにくい構成となっているため、切屑が堆積することによる研削レートの低下が回避される。
【００４４】
なお、図２では、平面視で砥石１０１が研削パッド１０の中心から放射状に延びている形態を示したが、これに限られない。砥石１０１は、実質的に研削パッド１０の中心から円環形状の外縁に向かって延びていればよく、例えば図５に例示する形態でもよい。平面視における砥石１０１の各端は、両面研削装置に搭載された状態で板状ガラス素材Ｇを研削可能な位置に設定されていればよく、必ずしも樹脂成形部１００の内縁または外縁に達していなくてもよい。
【００４５】
また、上述したように、研削加工中には、砥石１０１の前後の樹脂成形部１００（図４（ａ）の砥石１０１の周縁Ｅ１、Ｅ２）に板状ガラス素材Ｇの切屑が堆積するようになる。よって、図６に示すように、樹脂成形部１００のうち図４（ａ）の周縁Ｅ１、Ｅ２に相当する部分に、切屑を収容するためのポケットとして機能する窪み部Ｐを設けるようにしてもよい。図６では、周縁Ｅ１、Ｅ２に相当する部分の両方に窪み部Ｐを設けた場合を示しているが、樹脂成形部１００の回転方向の逃げ側の周縁（図４（ａ）の砥石１０１の周縁Ｅ１）に特に目詰まり状態が生じやすいため、周縁Ｅ１に相当する部分にのみ窪み部Ｐを設けてもよい。
【００４６】
（４）端面研磨工程
次に、板状ガラス素材Ｇの端面研磨が行われる。
端面研磨では、板状ガラス素材Ｇの内周側端面及び外周側端面をブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。このとき、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含むスラリーが用いられる。端面研磨を行うことにより、板状ガラス素材Ｇの端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいはキズ等の損傷の除去を行うことにより、サーマルアスペリティの発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができる。
【００４７】
（５）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、研削された板状ガラス素材Ｇの主表面に第１研磨が施される。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去を目的とする。第１研磨では例えば、固定砥粒による研削工程で用いた両面研削装置（図１参照）を用いる。このとき、固定砥粒による研削と異なる点は、研削パッド１０の代わりにスラリーに混濁した遊離砥粒を用いることと、樹脂ポリッシャを用いることである。
第１研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させた酸化セリウム等の微粒子（粒子サイズ：直径１〜２μｍ程度）が用いられる。
【００４８】
（６）化学強化工程
次に、第１研磨後の板状ガラス素材Ｇは化学強化される。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０重量％）と硫酸ナトリウム（４０重量％）の混合液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄した板状ガラス素材Ｇが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、板状ガラス素材Ｇが化学強化液中に、例えば３時間〜４時間浸漬される。この浸漬の際には、板状ガラス素材Ｇの両主表面全体が化学強化されるように、複数の板状ガラス素材Ｇが端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
このように、板状ガラス素材Ｇを化学強化液に浸漬することによって、板状ガラス素材Ｇの表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、板状ガラス素材Ｇが強化される。なお、化学強化処理された板状ガラス素材Ｇは洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等で洗浄される。
【００４９】
（７）第２研磨（最終研磨）工程
次に、化学強化されて十分に洗浄された板状ガラス素材Ｇに第２研磨が施される。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度である。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では例えば、固定砥粒による研削および第１研磨で用いた両面研削装置（図１参照）を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径０．１μｍ程度）が用いられる。
研磨された板状ガラス素材Ｇは、中性洗剤、純水、ＩＰＡ等を用いて洗浄されて、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
【００５０】
［磁気ディスク］
磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板（以下、基板）を用いて以下のようにして得られる。
磁気ディスクは、例えば基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば基板を真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＣｒＲｕを用いることができる。上記成膜後、例えばＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて保護層を成膜し、同一チャンバ内で、表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（ポリフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
【００５１】
[実施例]
以下に、本発明を実施例によりさらに説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００５２】
（１）溶融ガラスの作製
以下の組成のガラスが得られるように酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物などの原料を秤量し、混合して調合原料とした。この原料を熔融容器に投入して１４００〜１６００℃の範囲で６時間、加熱、熔融し、清澄、攪拌して泡、未熔解物を含まない均質な熔融ガラスを作製した。得られたガラス中には泡や未熔解物、結晶の析出、熔融容器を構成する耐火物や白金の混入物は認められなかった。
［ガラスの組成］
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
ＢａＯを０〜２％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、かつモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスである。
【００５３】
（２）板状ガラス素材の作製
次に、下記方法Ｍ１またはＭ２により、円盤状の板状ガラス素材を作製した。
（方法Ｍ１）
清澄、均質化した上記熔融ガラスをパイプから一定流量で流出するとともにプレス成形用の下型で受け、下型上に所定量の熔融ガラス塊が得られるよう流出した熔融ガラスを切断刃で切断した。そして熔融ガラス塊を載せた下型をパイプ下方から直ちに搬出し、下型と対向する上型および胴型を用いて、直径６６ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの薄肉円盤状にプレス成形した。プレス成形品を変形しない温度にまで冷却した後、型から取り出してアニールする。その後、ラッピング加工、スクライブ、チャンファリングによる加工を行って板状ガラス素材を得た。なお、ラッピング加工では、図１に示したような遊星歯車機構を用い、遊離砥粒としてアルミナ砥粒（粒径：３０μｍ〜４０μｍ）を用いた。
（方法Ｍ２）
清澄、均質化した上記熔融ガラスを円筒状の貫通孔が設けられた耐熱性鋳型の貫通孔に上部から連続的に鋳込み、円柱状に成形して貫通孔の下側から取り出した。取り出したガラスをアニールした後、マルチワイヤーソーを用いて円柱軸に垂直な方向に一定間隔でガラスをスライス加工する。その後、ラッピング加工、スクライブ、チャンファリングによる加工を行って板状ガラス素材を得た。なお、ラッピング加工では、図１に示したような遊星歯車機構を用い、遊離砥粒としてアルミナ砥粒（粒径：３０μｍ〜４０μｍ）を用いた。
【００５４】
（３）板状ガラス素材の研削性の評価
得られた板状ガラス素材に対して、図１に示した両面研削装置を用いた研削加工を行い、研削性の評価を行った。このとき、両面研削装置の太陽歯車の回転数を１０ｒｐｍ、内歯車の回転数を３５ｒｐｍとした。後述する比較例および実施例に基づく研削性の評価は、初期の研削レートを基準としたときの１０分後の研削レートの低下率とした。
【００５５】
比較例１として、図１に示した両面研削装置において、図２に示す研削パッドの代わりに、ダイヤモンドシートを用いて研削を行った。このダイヤモンドシートは、ダイヤモンド粒子を含む複合砥粒を樹脂で結合したペレットをシート全面に均一に配置させたものである。このダイヤモンドシートの砥粒の粒径は４μｍとした。
【００５６】
実施例として、以下の樹脂成形部および砥石をＰＥＴ製の基材に接着させて研削パッドを作製し、作製した研削パッドを組み込んだ両面研削装置（図１参照）により研削を行った。
［研削パッドの樹脂成形部］
発泡性ウレタン樹脂、発泡性ポリビニルアルコール樹脂、または発泡性エポキシ系樹脂をベースとして成形し、アルミナに含浸させて作製した。外径はφ３００ｍｍ、内径はφ１４０ｍｍ、とした。放射状に均等に１２分割するようにして、砥石を収容するための溝切り加工（幅２ｍｍ）を行った。樹脂成形部の高さは４ｍｍとした。
［研削パッドの砥石］
砥粒として粒度＃１５００〜３０００（粒径４〜１５μｍ）のダイヤモンド砥粒を用いて、結合方法の違いにより、メタルボンド砥石（結合材：青銅または鋳鉄）、レジンボンド砥石（結合材：フェノール系樹脂またはポリイミド系樹脂）、ビドリファイドボンド砥石、電着ボンド砥石、を作製した。樹脂成形部の溝部形状に合わせて、砥石の厚さは２ｍｍ、高さは４ｍｍとした。
【００５７】
［ヤング率の測定］
研削パッドとして使用される樹脂成形部および砥石のヤング率を曲げ強度試験の方法で測定した結果、以下のとおりであった。
・発泡性ウレタン樹脂製の樹脂成形部：1〜2ＭＰａ
・発泡性ポリビニルアルコール樹脂製の樹脂成形部：1〜2ＭＰａ
・発泡性エポキシ系樹脂製の樹脂成形部：8〜10ＭＰａ
・メタルボンド砥石（結合材：青銅）：300〜450ＭＰａ
・メタルボンド砥石（結合材：鋳鉄）：400〜500ＭＰａ
・レジンボンド砥石（結合材：フェノール系樹脂）：10〜20ＭＰａ
・レジンボンド砥石（結合材：ポリイミド系樹脂）：20〜40ＭＰａ
・ビドリファイドボンド砥石：200〜300ＭＰａ
・電着ボンド砥石：500〜600ＭＰａ(金属ベース部)
【００５８】
以下の表１に評価結果を示す。
【表１】
0005580130.tif 000002
【００５９】
上記表１に示したように、比較例では研削開始から１０分後に大きな研削レートの低下が生じたが、各実施例では研削レートの低下がほとんど生じないか、生じても僅かであることが確認された。
【００６０】
以上、本発明の研削パッド、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１０…研削パッド
１００…樹脂成形部
１０１…砥石
１０２…基材
３０…キャリア
３１…歯部
３２…孔部
５０…上定盤
６０…下定盤
６１…太陽歯車
６２…内歯車
【図１】
0005580130.tif 000003
【図２】
0005580130.tif 000004
【図３】
0005580130.tif 000005
【図４】
0005580130.tif 000006
【図５】
0005580130.tif 000007
【図６】
0005580130.tif 000008