(57)【要約】【課題】ガラス基板の端面の形状精度を向上させ、高品質に仕上げることができ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】ガラス基板の主表面と直交する軸に対して、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリの塊を形成して保持する磁気発生手段の回転軸を傾斜させた状態で、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させることにより、ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間に介在する面取面との両方の面を研磨する。【選択図】図４
2015069668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記端面加工処理は、ガラス基板の主表面と直交する軸に対して、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリの塊を形成して保持する磁気発生手段の回転軸を傾斜させた状態で、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間に介在する面取面とを研磨する端面研磨処理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】
前記端面研磨処理では、前記磁気発生手段の回転方向を加工途中段階で変更することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対する前記磁気発生手段の回転軸の傾斜角度は、３度〜７度の範囲内であることを特徴とする請求項１又は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】
前記端面研磨処理の前に、前記ガラス基板の端面に面取面と側壁面の両方の面を形成する研削処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３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５】
請求項１乃至４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り製造された磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁気記録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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と略記する。）等の磁気記録装置に搭載される磁気ディスクに用いられ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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ等の磁気記録装置に搭載される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板として従来はアルミ基板が用いられてきた。しかし、最近では、高記録密度化の追求に呼応して、アルミ基板と比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。また、ガラス基板表面は磁気ヘッドの浮上高さを極力下げることができるように、高精度に研磨して高記録密度化を実現している。近年、ＨＤＤの更なる大記録容量化、低価格化の要求は増すばかりであり、これを実現するためには、磁気ディスク用ガラス基板においても更なる高品質化、低コスト化が必要になってきている。
【０００３】
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、円盤状に形成したガラス基板に、形状加工（端面研削及び面取り）、端面研磨、主表面研削、主表面研磨、化学強化等の工程を順次施して製造される。
上記のように安価で高記録密度を達成できる磁気ディスクが求められているが、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。
【０００４】
下記特許文献１に開示されているように、従来一般的には、磁気ディスク用ガラス基板の端面は、総型砥石を用いた端面研削加工を行った後、ブラシ端面研磨を行うことにより加工されていた。
また、下記特許文献２には、フェライト系磁性粒子と研磨砥粒を含むスラリに磁場を加えることにより、磁気ディスク用ガラス基板の端面を研磨する方法が開示されている。
また、下記特許文献３には、被加工物の加工面と離間して配置された磁気電極を被加工物と相対的に回転させ、磁気電極に吸引されている磁性流体（磁性粉体）が保持している砥粒により被加工物を加工する磁気研磨方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２８６４９号公報
【特許文献２】特開２００５−５０５０１号公報
【特許文献３】特開２００４−２９１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、安価で高記録密度を達成できる磁気ディスクが求められており、そのためには、基板の端面に関しては、媒体主表面に対するコロージョン発生などのコンタミ要因の低減要請に基づく高品位化、ディスクフラッタ（バタツキ）低減のための形状精度の向上の両方の達成が要求されている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の総型砥石を用いた端面研削加工を行った後、ブラシ端面研磨を行うことによりガラス基板の端面を加工する方法では、量産加工においては、特に基板端面における面取面と側壁面間のエッジ角度のばらつきが大きく、基板端面の形状精度を向上させることが困難であった。
【０００８】
また、上述の特許文献２に開示されたフェライト系磁性粒子と研磨砥粒を含むスラリに磁場を加えることにより、磁気ディスク用ガラス基板の端面を研磨する方法では、ガラス基板端面の面取面と側壁面とでは、加工レートが異なり、所定の加工時間内で面取面と側壁面の両方を鏡面に仕上ることが困難である。この場合、面取面と側壁面の両方を鏡面に仕上るまで加工すると、加工時間が長くなる上に、形状精度が劣化するという問題が生じる。
また、上述の特許文献３には、磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨についての開示は無い。仮に、磁気ディスク用ガラス基板の端面研磨に特許文献３の磁気研磨方法を適用しようとすると、ガラス基板端面の面取面と側壁面を同時に研磨加工するためには、磁性流体中でガラス基板の加工点を揺動させながら加工する必要があり、量産加工を考えた場合、特に仕上がりの端面形状のばらつきを抑えることが困難である。
【０００９】
近年、より一層の高情報記録密度化などの観点から、ガラス基板の端面の形状精度や面取り加工の仕上がり面品位など、磁気ディスク用ガラス基板に対する品質要求は従来に増して高まる一方であり、従来の研削方法や研磨方法を用いて量産ベースの多数枚の磁気ディスク用ガラス基板を製造した場合、高まるガラス基板の品質要求に安定的に応えることが次第に困難になってきている現状がある。
【００１０】
そこで、本発明は、高記録密度化への信頼性の確保が急務となっている磁気ディスクの高記録密度化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端面の形状精度を向上させ、高品質に仕上げることができる安定した加工を可能とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、およびそれによって得られるガラス基板を利用した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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
円盤状のガラス基板の端面を加工する端面加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記端面加工処理は、ガラス基板の主表面と直交する軸に対して、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリの塊を形成して保持する磁気発生手段の回転軸を傾斜させた状態で、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間に介在する面取面とを研磨する端面研磨処理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。
【００１２】
（構成２）
前記端面研磨処理では、前記磁気発生手段の回転方向を加工途中段階で変更することを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【００１３】
（構成３）
前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対する前記磁気発生手段の回転軸の傾斜角度は、３度〜７度の範囲内であることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【００１４】
（構成４）
前記端面研磨処理の前に、前記ガラス基板の端面に面取面と側壁面の両方の面を形成する研削処理を行うことを特徴とする構成１乃至３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。
【００１５】
（構成５）
構成１乃至４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り製造された磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁気記録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。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ガラス基板端面の面取面と側壁面の加工レートの差が生じるのを抑制でき、ガラス基板端面の面取面と側壁面の形状精度を向上させ、端面を高品質に仕上げることができる安定した端面加工が可能であり、基板端面が高精度形状及び高品質に仕上げられた磁気ディスク用ガラス基板を安定して提供することが可能になる。
【００１７】
さらに、こ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を用いることにより、基板の端面が高精度形状及び高品質に仕上げられているため、コロージョン対策など、基板端面の表面状態が起因する障害の発生を防止し、より一層の高記録密度化を実現でき、且つ信頼性の高い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】
【００１８】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の端面形状を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の端面研磨処理に適用される磁気発生手段の構成を説明するための図である。
【図３】磁性スラリによる端面研磨処理を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の端面研磨処理を行っている状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について詳述する。
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の外周側端部の断面図である。該ガラス基板１は、図１には示されていないが、中心部に円孔を有する全体が円盤状に形成され、その表裏の主表面１１ａ，１１ｂと、これら主表面１１ａ，１１ｂ間に形成される外周側の端面と内周側の端面を有する。
【００２０】
上記ガラス基板１の外周側の端面は、その表裏一対の主表面１１ａ，１１ｂと直交する側壁面１２と、この側壁面１２と表裏の主表面１１ａ，１１ｂ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）１３ａ、１３ｂとからなる形状に形成されている。また、上記ガラス基板１の内周側の端面については図示していないが、上記外周側端面と同様に、その主表面１１ａ，１１ｂと直交する側壁面と、この側壁面と表裏の主表面１１ａ，１１ｂ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）とからなる形状に形成されている。
【００２１】
そして磁気ディスク、例えば、２．５インチディスクの場合は、ガラス基板１の外径が６５ｍｍ、内径が２０ｍｍ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。
【００２２】
磁気ディスク用ガラス基板１の表裏一対の主表面１１ａ，１１ｂ、外周側端面および内周側端面はいずれも、最終的に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。ガラス基板１の外周側端面及び内周側端面はいずれも、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Ｒｚで０．２μｍ以下、Ｒａで０．０２μｍ以下の鏡面状態に仕上げられることが通常求められる。
【００２３】
磁気ディスク用ガラス基板１は、通常、例えばダイレクトプレス等により所定の円盤状に成形したガラス基板（ガラスディスク１０）に、端面の研削・研磨（鏡面研磨）、主表面の研削・鏡面研磨、化学強化等の工程を順次施して製造される。
なお、本発明においては、ダイレクトプレス等により所定の円盤状に成形したガラスディスクから、このガラスディスクに加工、処理等を施して作製される最終製品のガラス基板にいたるまで、説明の便宜上、すべてガラス基板もしくは磁気ディスク用ガラス基板と呼ぶこととする。
【００２４】
最初に、上記端面研削加工工程について説明する。
通常、上記端面研削加工は、所謂総形砥石を用いて行うことができる。
この総形砥石は、所定の大きさの円盤状に形成されており、その外周側には、ガラス基板の端面形状を形成するための溝形状を有しており、具体的には、ガラス基板の外周側端面に側壁面と面取り面の両方の面を形状転写できるような溝形状となっている。この総形砥石は、ガラス基板の研削加工面の仕上がり目標の寸法形状を考慮して、所定の寸法形状に形成されている。
【００２５】
上記端面研削加工で用いる総形砥石としては、粗研削加工用には、例えば高剛性砥石であるダイヤモンド砥粒を電着ボンドで固めた所謂電着ボンド砥石が好適である。また、仕上げの精密研削加工用には、砥粒同士を結合するバインダーが例えばフェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂材料であるレジンボンド砥石や、バインダーが例えば銅系合金、鋳鉄系合金、チタン系合金等の金属質結合剤であるメタルボンド砥石、バインダーがガラス質結合剤であるビトリファイド砥石などが好適であり、またこれらの結合剤を混合させた複合砥石を用いることもできる。この中でも、砥石の硬度の調整が比較的容易なレジンボンド砥石が特に好適である。また、砥粒としては、アルミナ砥粒、立方晶窒化ホウ素砥粒などを用いることもできる。
【００２６】
また、砥粒の粒径としては、粗さを維持しながら砥石寿命に亘って研削性能を維持できるためには、例えば平均粒子径３０μｍ以下の砥粒が好適であるが、特に精密研削加工用には、平均粒子径３〜１５μｍの範囲内の砥粒が好適である。砥粒としては、例えばダイヤモンド砥粒が好適である。砥粒の粒径は、例えば電気抵抗試験法で測定することが可能である。
【００２７】
上記総形砥石を用いた端面研削加工では、ガラス基板と砥石とが同一平面状となるような配置関係で、加工が行われる。この場合、砥石及びガラス基板をそれぞれ所定方向に回転させながら加工を行うことが好ましく、砥石及びガラス基板の各々の周速度、周速度比については内外周側端面の研削加工に好適なように適宜設定されればよい。砥石とガラス基板の回転方向は、同方向（カウンタ方向）、異方向（アンチカウンタ方向）のいずれでもよい。
【００２８】
また、ガラス材料は研削加工時に発生する熱による影響を受けやすい加工特性を有するため、安定した研削加工を可能とならしめるためには、ガラス基板の端面部分に供給する研削液（クーラント）による冷却効果を高めて、研削加工時の熱による影響をできるだけ軽減することが望ましい。本発明に使用する研削液（クーラント）としては、特に制約はないが、冷却効果が高く、生産現場において安全性の高い水溶性の研削液が特に好適である。
【００２９】
上記総形砥石を用いた研削加工により、基板端面の面取面及び側壁面の形状を作りこむことができるが、たとえば総形砥石を用いて粗研削加工を行った後の精密研削加工方法として、ガラス基板の主表面と直交する軸に対して砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該砥石をガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削加工する方法を適用することが好適である。
【００３０】
たとえば総形砥石を用いた粗研削加工によって内外周側端面にそれぞれ側壁面と面取り面の両方の面が形成されたガラス基板に対して、砥石を傾斜させた状態で精密研削加工を行う。この場合に使用する砥石は、所定の大きさの円盤状に形成されており、その外周側には、ガラス基板の端面と接触する面に溝形状を有しており、例えば断面視では内方に凹んだ凹形状となっている。前記の総形砥石とは異なり、溝形状の一部を使って形状転写を行う。
このようなガラス基板に対して砥石を傾けた状態で精密研削する加工法において用いられる砥石としては、上述のレジンボンド砥石を適用することが好適である。
【００３１】
この場合においても、砥石及びガラス基板をそれぞれ所定方向に回転させながら加工を行うことが好ましく、各々の周速度、周速度比については内外周側端面の加工に好適なように適宜設定されればよい。砥石とガラス基板の回転方向は、同方向（カウンタ方向）、異方向（アンチカウンタ方向）のいずれでもよい。
【００３２】
この加工方法の場合、ガラス基板の主表面と直交する軸に対して砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該砥石をガラス基板の端面に当接させることにより、ガラス基板の端面に当接する砥石の軌跡が一定とならないようにガラス基板の端面と砥石とを接触させて、加工が行われる。
この加工方法では、ガラス基板の端面に当接する砥石の軌跡が一定とはならないで、砥石の凸部（砥粒）が基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、基板へのダメージが少なく、研削加工面の表面粗さやその面内ばらつきも小さくなり、上述の総形砥石による研削加工面をより高平滑（準鏡面状態）に仕上げることができる。
【００３３】
本発明においては、上述の端面研削加工に続いて、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリを用いた端面研磨処理を行うが、この磁性スラリを用いた端面研磨処理は高品質な研磨が可能であるが、その前処理（前加工）が総形砥石加工のみの場合には研削面の粗さが高いため、磁性スラリを用いた端面研磨処理において低粗さとするには取代が多くなってしまい（従来のブラシ研磨と同等の５０μｍ程度）、総形砥石で作りこんだ形状からの乖離が生じ、例えばエッジが大きく丸まったりしてしまうおそれがある。従って、上述のとおり、磁性スラリを用いた端面研磨処理の前に、ガラス基板に対して砥石を傾けた状態で精密研削することにより、基板端面を準鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
【００３４】
次に、上記端面研削加工処理の後に続けて実施する本発明の端面研磨処理について詳しく説明する。
本発明の端面研磨処理は、ガラス基板の主表面と直交する軸に対して、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリの塊を形成して保持する磁気発生手段の回転軸を傾斜させた状態で、前記ガラス基板の端面を前記磁性スラリの塊と接触させて、前記ガラス基板の端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と前記側壁面との間に介在する面取面との両方の面を同時に研磨する処理である。
【００３５】
図２の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の端面研磨処理に適用される磁気発生手段の構成を説明するための図である。また、図３は磁性スラリを用いた端面研磨処理を説明するための斜視図であり、図４は本発明の端面研磨処理を行っている状態を説明するための模式図である。
本発明における端面研磨処理に用いられる装置２０は、磁気を発生させる手段と磁性スラリを用いてガラス基板の端面の研磨を行うものである。図２（ａ）〜（ｃ）、図３及び図４は、いずれもガラス基板の外周側端面の研磨を行う場合を示している。
【００３６】
上記装置２０の概要を説明すると、図２（ａ）に示すように、装置２０は、永久磁石である一対の磁石２１，２２と、スペーサ２３と、非磁性体、例えばステンレスからなる中空の円柱形状の外装部材２４とを含む。外装部材２４内に、磁石２１，２２及びスペーサ２３が内蔵されている。
なお、研磨レート等の調整を行うべく磁性スラリとガラス基板との接触量を増やしたい場合は、ガラス基板の端部を磁石２１、２２間に挿入して加工する必要があるので、外装部材２４は設けない。
【００３７】
上記端面研削加工を施したガラス基板１０は、図示されない保持具によって把持されている。保持具に把持されたガラス基板１０を外装部材２４に接近させ、さらに後述する磁性スラリの塊２６（図２（ｃ），図３参照）とガラス基板１０の外周側端面とを接触させる。装置２０の外装部材２４及びガラス基板１０を保持する図示されない保持具は、図示されない駆動モータに接続されている。外装部材２４と保持具が回転してガラス基板１０の外周側端面と磁性スラリの塊２６とを相対的に移動させることにより、ガラス基板１０の外周側端面を研磨することができる。例えば、外装部材２４とガラス基板１０を保持する保持具と（換言すると、ガラス基板１０と磁石２１、２２と）の回転方向を互いに逆向きに回転させ（図３参照）、外装部材２４とガラス基板１０との周速度の相対速度を例えば50〜500ｍ/分として回転させることが好ましい。なお、ガラス基板１０の外周側端面と磁性スラリの塊２６とを相対的に移動させることができれば、ガラス基板１０と磁性スラリの塊２６とのいずれか一方を固定し他方を回転させてもよい。
【００３８】
より具体的に説明すると、一対の磁石２１と磁石２２は、互いに近接して、磁気発生手段として機能し、図２（ｂ）に示すような磁力線２５を形成する。この磁力線２５は、磁石２１，２２の中心からガラス基板の厚さ方向に進むような直線状の磁力線である。図２（ｂ）に示す例では、ガラス基板１０の厚さ方向に、Ｎ極の面とＳ極の面が互いに対向するように離間した状態で配置された磁石の対が磁気発生手段として用いられる。磁石２１，２２との間には、磁石２１のＮ極の端面と磁石２２のＳ極の端面との間の離間距離を予め定めた距離とするために、非磁性体からなるスペーサ２３が設けられている。なお、前述したとおり、外装部材２４を使用せずに、磁性スラリの塊を磁石２１と２２の間に形成してそこにガラス基板の端部を接触させるようにしてもよい。磁性スラリの塊２６は、ガラス基板１０の外周側端面と接触し、この端面との間で相対運動する部分であるため、磁性スラリの塊２６の剛性を確保する点から、磁力はある程度強いことが望まれる。このため、磁石２１のＮ極の端面と磁石２２のＳ極の端面との間の離間距離は短いことが好ましいが、あまり短すぎるとガラス基板を磁石間に挿入する場合に実施しにくくなる。そのため、磁石２１のＮ極の端面と磁石２２のＳ極の端面との間の離間距離はある所定の範囲に定められることが好適である。
【００３９】
なお、図２に示す例では、磁気発生手段として永久磁石を用いたが、例えば電磁石を用いることもできる。また、磁石２１のＮ極の端面と磁石２２のＳ極の端面との間の離間距離を一定の距離に確保するために、スペーサ２３を用いたが、スペーサ２３を用いず、外装部材２４に磁石２１，２２が固定されていて、磁石２１のＮ極の端面と磁石２２のＳ極の端面との間の離間距離を一定に確保することもできる。
【００４０】
端面研磨に用いる磁性スラリの磁気粘性流体としては、磁性体粒子（磁性体微粒子）を分散媒に分散させたものを用いる。磁性体粒子としては、強磁性体であればよく、特に磁力が強いという観点では、Ｆｅからなる粒子が好ましい。また、ＦｅとＦｅ以外の強磁性体とを混合したものを用いてもよい。磁性体粒子の粒径は、０．１〜１０μｍの範囲内が好ましい。上記範囲とすることで、研磨砥流を好適に保持することができる。分散媒としては、非極性オイルまたは極性オイル等が好適に用いることができる。分散媒としては、非極性オイルまたは極性オイルを用いる場合には、例えば、室温（２０℃）において１００〜１０００（ｍＰａ・秒）の粘度を有することが好ましい。また、磁気粘性流体に界面活性剤を添加してもよい。
【００４１】
磁性スラリに含まれる研磨砥粒としては、酸化セリウム、コロイダルシリカ、酸化ジルコニア、アルミナ砥粒、ダイヤモンド砥粒等の公知のガラス基板の研磨砥粒を用いることができる。研磨砥粒の粒径については、例えば０．５〜３μｍである。この範囲の粒径の研磨砥粒を用いることにより、ガラス基板の端面を良好に研磨することができる。研磨砥粒は、磁性スラリ中に、例えば３〜１５体積％程度含有させることが好ましい。
【００４２】
磁性スラリの粘度は、磁気粘性流体の濃度調整により、室温（２０℃）で１０００〜２０００ｍＰａ・秒であることが、磁性スラリの塊２６を形成させ、端面研磨を効率よく行う点で好ましい。粘度が低い（磁気粘性流体の濃度が低い）と塊２６を形成し難くなり、ガラス基板１０の端面に押圧された状態で相対運動させて研磨することは難しい。一方、磁性スラリの粘度が過度に高い場合、均一な押圧状態が形成し難い。また、磁気発生手段における磁束密度は、磁性スラリの塊２６を形成させ、端面研磨を効率よく行う点で、０．３〜０．８テスラであることが好ましい。また、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリの降伏応力は、０．４テスラの磁場を印加した状態で３０ｋＰａ以上であることが好ましく、３０〜６０ｋＰａであることがより好ましい。
【００４３】
ここで、磁気粘性流体の降伏応力（降伏せん断応力）は、 例えば次の方法により求めることができる。回転粘度計に、所定の磁場を印加可能な磁場印加手段（永久磁石、電磁石等）を組込んだ装置を用いて、磁気粘性流体のせん断速度とせん断応力の関係を求め、得られたせん断速度とせん断応力の関係を公知のCassonの式を用いて近似することよって、磁気粘性流体の降伏応力を求めることができる。
【００４４】
上記降伏応力は、磁場によって保持された磁性スラリとガラス基板端部とが相対運動する際に、ガラス基板が磁性スラリから受ける圧力、即ちせん断応力に影響を与える。したがって、磁性スラリの降伏応力が高い程（磁性スラリ流動時のせん断応力が高い程）、研磨砥粒とガラス基板との接触による研磨が効率的に行われ、加工レートを向上させることができる。
【００４５】
本発明における端面研磨処理においては、ガラス基板の主表面と直交する軸に対して、磁気粘性流体と研磨砥粒を含む磁性スラリの塊を形成して保持する磁気発生手段の回転軸を傾斜させた状態で、ガラス基板の端面を磁性スラリの塊と接触させて研磨を行うことを特徴としている。たとえば図４に示すように、磁気発生手段である対向配置された一対の磁石２１，２２間に直線状に進むように形成される磁力線の方向に沿って磁性スラリの塊２６が形成されており、ガラス基板１０の主表面と直交する軸（例えば回転軸）ＬＳに対して、上記磁気発生手段の回転軸ＬＭを角度αだけ傾斜させた状態でガラス基板１０の端面を磁性スラリの塊２６と接触させる。
【００４６】
たとえば、上記ガラス基板を傾斜させないで、磁力線の方向と直交する面方向に挿入してガラス基板の端面を磁性スラリの塊と接触させて研磨を行った場合、ガラス基板端面の側壁面の方が面取面よりも磁性スラリとの接触量が多くなるため、側壁面の加工レートが面取面の加工レートよりも大きくなり、側壁面の方が優先的に加工される。このように、ガラス基板端面の面取面と側壁面とで加工レートが異なると、所定の加工時間内で面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上ることが困難である。この場合、面取面と側壁面の両方を同じ品質に仕上るまで加工すると、加工時間が長くなる上に、優先的に加工された側壁面の形状精度が劣化するという問題が生じる。
【００４７】
そこで、本発明においては、ガラス基板１０の主表面と直交する軸ＬＳに対して、磁気発生手段の回転軸ＬＭを傾斜させた状態で、ガラス基板１０の端面を磁性スラリの塊２６と接触させることで、磁性スラリが基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、結果的に、従来技術よりも基板端面の面取面と磁性スラリとの接触を促進させることができ、面取面の加工圧力が増加する。これにより、ガラス基板端面の面取面と側壁面とで加工レートの差が生じるのを抑制でき、所定の加工時間内で面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上ることが可能となる。その結果、ガラス基板端面の面取面と側壁面の両方の面の形状精度を向上させ、端面を高品質に仕上げることができる安定した研磨加工が可能である。
【００４８】
本発明において、上記ガラス基板１０の主表面と直交する軸ＬＳに対する、磁気発生手段の回転軸ＬＭの傾斜角度αは、磁石間距離や磁束密度等によっても若干異なるが、例えば３度〜７度の範囲内とすることが好ましい。上記の傾斜角度が３度未満であると、上述のガラス基板端面の面取面と側壁面とで加工レートの差が生じるのを抑制する効果が得られ難い。一方、上記の傾斜角度が７度よりも大きくなると、磁性スラリの保持状態を乱してしまい、側壁面と面取面双方の加工レートが低下してしまう。
【００４９】
また、本発明の磁性スラリを用いた端面研磨処理においては、上記磁気発生手段の回転方向を加工途中段階で変更することが好適である。たとえば、図４において、磁気発生手段の回転、つまり磁性スラリの回転がＡ方向の場合、ガラス基板１０のＡ‘側の面取面の加工圧力がより増加して、とりわけ側壁面とＡ‘側の面取面の加工レート差を抑制できる効果が大きくなる。一方、磁気発生手段の回転、つまり磁性スラリの回転がＢ方向の場合、ガラス基板１０のＢ‘側の面取面の加工圧力がより増加して、とりわけ側壁面とＢ‘側の面取面の加工レート差を抑制できる効果が大きくなる。したがって、上記磁気発生手段の回転方向を加工途中段階で変更することによって、Ａ’側、Ｂ‘側のいずれの面取面とも側壁面との加工レート差を抑制できるので、より好ましい実施態様である。
【００５０】
本発明の端面研磨処理によれば、上述のとおり、所定の加工時間内で面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上ることが可能であり、ガラス基板端面の面取面と側壁面の両方の面の形状精度を向上させることができる。たとえば、本発明の端面研磨処理後の、ガラス基板の面取面と側壁面とのエッジの曲率半径のばらつきと、ガラス基板の主表面と面取面とのエッジの曲率半径のばらつきをいずれも０．０３ｍｍ以内に収めることが可能である。
【００５１】
上述の本発明における端面研磨処理による加工取代は、１〜１０μｍ程度である。また、５μｍ以下とすると、さらに形状精度が高まるためなおよい。
【００５２】
なお、以上はガラス基板１０の外周側端面の研磨について説明したが、ガラス基板１０の内周側端面についても、同様の方法により研磨することができる。すなわち、上記の磁気発生手段をガラス基板１０の中心の円孔に通して、磁性スラリの塊をガラス基板１０の内周側端面と接触させることにより、内周側端面についても研磨することができる。
【００５３】
また、複数の磁石を縦方向に互いに離間させた状態で配置し、これら磁石間にそれぞれ磁性スラリの塊を形成させ、この複数段の磁性スラリの塊に複数枚のガラス基板を積層させた状態でその端部を接触させることにより、積層した複数枚のガラス基板の端面を同時に加工することもできる。
【００５４】
また、本発明における磁性スラリを用いる端面研磨処理を含む端面加工処理は、端面加工処理に投入するガラス基板の板厚が例えば０．５ｍｍ以下の薄板でも厚板（例えば０．６３５ｍｍ以上）と同等の端面品質を確保できる。
【００５５】
本発明においては、ガラス基板を構成するガラス（の硝種）は、アモルファスのアルミノシリケートガラスとすることが好ましい。このようなガラス基板は表面を鏡面研磨することにより平滑な鏡面に仕上げることができ、また加工後の強度が良好である。このようなアルミノシリケートガラスとしては、例えば、ＳｉＯ2 を主成分としてＡｌ2Ｏ3 を２０重量％以下含むガラスが好ましい。さらに、ＳｉＯ2を主成分としてＡｌ2Ｏ3を１５重量％以下含むガラスとするとより好ましい。具体的には、ＳｉＯ2を６２重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3 を５重量％以上１５重量％以下、Ｌｉ2 Ｏを４重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2Ｏを４重量％以上１２重量％以下、ＺｒＯ2 を５．５重量％以上１５重量％以下、主成分として含有するとともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ2の重量比が０．５以上２．０以下、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４以上２．５以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスを用いることができる。
【００５６】
また、耐熱性ガラスとしては、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、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスを好ましく用いることができる。
また、ＳｉＯ２を５６〜７５モル％、Ａｌ２Ｏ３を１〜９モル％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれるアルカリ金属酸化物を合計で６〜１５モル％、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯからなる群から選ばれるアルカリ土類金属酸化物を合計で１０〜３０モル％、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＴａ２Ｏ５からなる群から選ばれる酸化物を合計で０％超かつ１０モル％以下、含むガラスであってもよい。
本発明において、ガラス組成におけるＡｌ２Ｏ３の含有量が１５重量％以下であると好ましい。さらには、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５モル％以下であるとなお好ましい。
【００５７】
上述の本発明の端面研磨処理の終了後は、このガラス基板に寸法精度及び形状精度を向上させるための主表面の研削加工を行う。この主表面の研削加工は、通常両面研削装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラス基板主表面の研削を行う。こうしてガラス基板主表面を研削加工することにより、所定の板厚、平坦度に加工するとともに、所定の表面粗さを得る。なお、この主表面研削工程は、前述のダイレクトプレス法により作製した円盤状のガラスディスクに対し、端面研削加工を行う前に実施してもよい。
【００５８】
そして、上記主表面研削加工の終了後は、高平滑な主表面を得るための鏡面研磨加工を行う。
ガラス基板の鏡面研磨方法としては、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等のポリシャの研磨パッドを用いて行うのが好適である。高い平滑性を有するガラス基板は、たとえば酸化セリウム系研磨材を用いて研磨した後（第１研磨加工）、さらにコロイダルシリカ砥粒を用いた仕上げ研磨（鏡面研磨）（第２研磨加工）によって得ることが可能である。
【００５９】
ここで、本発明においては、Ｒａ、Ｒｚというときは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に準拠する粗さのことである。また、本発明において側壁面及び面取面の表面粗さ（例えば、最大粗さＲｚ、算術平均粗さＲａ）は、レーザー顕微鏡を用いて観察倍率を３０００倍にして５０μｍ×５０μｍの測定領域で測定した値である。
【００６０】
本発明においては、基板強度を向上させるために化学強化処理を施してもよい。化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化処理されたガラス基板は耐衝撃性に優れているので、例えばモバイル用途のＨＤＤに搭載するのに特に好ましい。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸塩を好ましく用いることができる。
以上のようにして、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板が製造される。
【００６１】
また、本発明は、以上の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法についても提供する。本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＣｒＰｔ系やＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることが好適である。
【００６２】
また、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
本発明によって得られるガラス基板を利用することにより、基板の端面が高精度形状及び高品質に仕上げられているため、コロージョン対策など、基板端面の表面状態が起因する障害の発生を防止し、より一層の高記録密度化を実現でき、且つ信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【実施例】
【００６３】
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜５、比較例１〜２）
以下の（１）基板準備工程、（２）主表面研削工程、（３）端面研削工程、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）、（６）化学強化工程、（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００６４】
（１）基板準備工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ０．６３５ｍｍの円盤状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板（ガラスディスク）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よい。このアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：６２〜７５重量％、ＺｒＯ２：５．５〜１５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜１５重量％、Ｌｉ２Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１２重量％を含有する化学強化用ガラスを使用した。
【００６５】
（２）主表面研削工程
この主表面研削加工は両面研削装置を用い、ダイヤモンド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セットして行ない、所定の板厚に調節した。
（３）端面研削工程
次に、円筒状砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面および内周端面に所定の端面研削（形状加工）を行った。
本実施例では、まず総形砥石を用いて基板の外周端面を面取り加工した後、さらに前述のガラス基板面に対して砥石を傾けた状態で研削加工を行い、基板端面に面取面および側壁面を形成した。
なお、砥石の種類、粒度などは適当なものを選択して用いた。
このときのガラス基板の外周側端面の表面粗さは、側壁面、面取面ともにＲｚで１．２μｍ以下であった。
また、基板の内周側端面に関しては、所定の総形砥石を用いて面取り加工を施した。
なお、砥石及びガラス基板の回転方向、回転数、基板と砥石の回転数の相対比等については、上述の実施の形態中に記載の範囲である。
【００６６】
（４）端面研磨工程
次いで、上記のように研削加工により基板端面に面取面及び側壁面を形成したガラス基板の外周側端面の研磨処理を行った。実施例では、前述の図４に示す方法に従って磁性スラリを用いる研磨処理を行った。
図４に示すように、一対の磁石からなる磁気発生手段を内蔵した研磨装置を用いて２つの磁石間に磁性スラリの塊を形成させた。そして、これら磁気発生手段とガラス基板とを互いに回転させることにより、ガラス基板の端面を研磨した。なお、両者の回転方向は図３に示すように互いに逆方向とした。
なお、磁気発生手段（磁性スラリの塊）の回転数、基板の回転数、基板と磁性スラリの塊の回転数の相対比、および磁石の磁束密度等については、上述の実施の形態中に記載の範囲である。
また、実施例１〜５として、ガラス基板の回転軸に対する磁気発生手段の回転軸の傾斜角度α（図４参照）は、３度〜１５度の範囲で設定した（下記表１参照）。なお、実施例５では、磁気発生手段の回転方向を途中で変更し、変更前と変更後各々同時間処理した。また、比較例２として、ガラス基板を傾斜させない（傾斜角度ゼロ度）こと以外は同様にして加工した。さらに、比較例１として、磁性スラリを用いる研磨処理の代わりに従来のブラシ研磨を行った。
こうして、ガラス基板の外周端面の研磨を行った。
また、ガラス基板の内周側については、従来の研磨ブラシを用いて研磨を行った。
以上のようにして、上記端面研磨を終えたガラス基板を洗浄した。
【００６７】
（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）
次に、上述した主表面研削加工で残留した傷や歪みを除去するための第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研磨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、このキャリアを太陽歯車（サンギア）と内歯歯車（インターナルギア）とに噛合させ、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加工するものである。第１研磨工程を終えたガラス基板を洗浄し、乾燥した。
【００６８】
（６）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化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃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。
【００６９】
（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、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、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲａ（原子間力顕微鏡での測定値）で０．２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。上記第２研磨工程を終えたガラス基板を洗浄し、乾燥した。
【００７０】
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、Ｒｚ＝１．５３ｎｍ、Ｒａ＝０．１３ｎｍと平滑な主表面を持つガラス基板を得た。
また、得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．６３５ｍｍであった。
こうして、上記実施例及び比較例の各磁気ディスク用ガラス基板を得た。
【００７１】
そして、同様にして作製した１００枚のガラス基板について、上記端面研磨終了後の基板の外周端面における側壁面と２つの面取面の表面粗さ（Ｒｚ）を、レーザー顕微鏡を用いて計測し、結果を纏めて表１に示した。
また、同様にして作製した１００枚のガラス基板について、上記端面研磨工程における基板の外周端面の側壁面と２つの面取面の各加工レートを、マイクロメータを用いて測定（直径寸法変化）し、結果を纏めて表１に示した。また、面取面と側壁面との加工レート比についても併せて表１に示した。
なお、表１中では、上記側壁面を「１２面」、２つの面取面を夫々「１３ａ面」と「１３ｂ面」（図１を参照）と表記した。
【００７２】
【表１】
2015069668.tif 000003
【００７３】
上記表１の結果から、以下のことがわかる。
１．上記磁性スラリによる端面研磨処理において、ガラス基板の回転軸に対する磁気発生手段の回転軸を、傾斜角度（α）３度〜７度の範囲内で傾斜させた状態で研磨処理を行った実施例１，２においては、ガラス基板の面取面と側壁面との加工レート差が小さくなり、所定の加工時間（短時間）内で面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上ることが可能となる。特に、磁気発生手段の回転方向を途中で切り替えた実施例５では、面取面と側壁面との加工レート差が非常に小さくなり（加工レート比が１．０に近い）、さらに１３ａ面、１３ｂ面のいずれの面取面とも側壁面との加工レート差を抑制できた。
また、傾斜角度が上記の範囲よりも大きな実施例３，４においては、特に面取面の加工レートの低下が見られた。
また、２つの面取面と側壁面との粗さ（Ｒｚ）の差に関しては、基板を傾斜させない場合（比較例２）と比べると、基板を傾斜させたもの（実施例）の方が、上記差が小さいことがわかった。
２．これに対し、ガラス基板の回転軸に対して磁気発生手段の回転軸を傾斜させないで研磨処理を行った比較例２では、面取面側への加工が進行しにくいため、ガラス基板の面取面と側壁面との加工レート差が非常に大きくなり、面取面の加工レートは側壁面の加工レートの１／４程度であった。
また、磁性スラリによる端面研磨処理に代えて従来のブラシ研磨を行った比較例１では、面取面と側壁面との加工レート差は小さいが、加工レート自体が低く、面取面と側壁面の両方を同じ品質の鏡面に仕上るためには長時間（少なくとも１８００秒程度）の加工が必要であり、端面の形状精度が劣化するおそれがある。
【００７４】
（磁気ディスクの製造）
上記実施例５で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
すなわち、上記ガラス基板上に、Ｔｉ系合金薄膜からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ合金薄膜からなる軟磁性層、Ｒｕ薄膜からなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、カーボン保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。また、潤滑層は、アルコール変性パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成した。
得られた磁気ディスクについて、ＤＦＨヘッドを備えたＨＤＤに組み込み、８０℃かつ８０％ＲＨの高温高湿環境下においてＤＦＨ機能を作動させつつ１ヶ月間のロードアンロード耐久性試験を行ったところ、特に障害も無く、良好な結果が得られた。
【符号の説明】
【００７５】
１  磁気ディスク用ガラス基板
１０  円盤状ガラス基板（ガラスディスク）
１１  ガラス基板の主表面
１２  ガラス基板の外周側端面
１２ａ  側壁面
１２ｂ  面取面
２０  端面研磨装置
２１，２２  磁石
２３  スペーサ
２４  外装部材
２５  磁力線
２６  磁性スラリの塊
【図１】
2015069668.tif 000004
【図２】
2015069668.tif 000005
【図３】
2015069668.tif 000006
【図４】
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