(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び下面に磁気媒体が形成された主面を有し中心孔を有しない円板状の第１のガラス基板と、前記第１のガラス基板の一方の主面の中心に接合固定され回転駆動軸に連結可能なフランジとを備えた磁気ディスク。
【請求項２】
磁気媒体が形成された主面を有し中心孔を有しない円板状の第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板の他方の主面の中心と前記第２のガラス基板の主面の中心とに所定間隔を設けて接合固定されたスペーサーとを備えた請求項１記載の磁気ディスク。
【請求項３】
前記第２のガラス基板とスペーサーとが複数個交互に積層されたことを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク。
【請求項４】
前記ガラス基板が、押圧成形により、前記フランジもしくはスペーサーの取付け位置規制のための凸部を中心部に一体に形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の磁気ディスク。
【請求項５】
前記ガラス基板の主面に連接する外周面が、鏡面状態の成形自由面であることを特徴とする請求項４記載の磁気ディスク。
【請求項６】
一方もしくは両方にガラス材料の位置規制用の凹部が設けられ、かつ所定の加工平面が併設された一対の押型と、該押型を摺動案内する胴型とで構成される成形型の内部空間の前記凹部に、表面が鏡面状態でボール状のガラス素材を載置し、成形型全体を加熱した状態で前記ガラス素材を押圧して、前記押型の加工平面の反転形状である主面と前記凹部の反転形状である凸部とが精密転写され、かつ前記主面と連接する外周部が鏡面状態からなる成形自由面であるガラス基板を成形する工程と、前記ガラス基板の主面に磁気媒体を形成する工程と、前記ガラス基板に前記凸部で位置規制をしてフランジもしくはスペーサーを接合固定する工程とを有する磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピューターの記憶装置などに用いられる磁気ディスク用ガラス基板とそれを用いたハードディスクドライブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスクに於いては高容量化と低価格化との相反する技術課題の解決に向けた取り組みが行われているが、従来のアルミニュームを基材としたディスクでは、所望する平面度と平滑度を得るために、研削法、研磨法を主体とした機械加工による極めて煩雑で多大の製造工程を必要としている。
【０００３】
そこで高剛性と高硬度に優れたガラス基板は、平滑性に有利なことから高容量化と高信頼性が同時に満足できる。
【０００４】
しかし、特許第２９９８９４８号に記載のように従来の機械加工法が踏襲されており、低価格化に向けた取り組みに限界が考えられる。さらに従来の機械加工法では、加工時に発生するガラス粉、研磨材、溶剤などの産業廃棄物が多く、その処理に対しても環境上においても好ましくない。
【０００５】
磁気ディスク用ガラス基板として、実際の機器（ハードディスクドライブ）に組み込まれた状態では、ガラス自身からの発塵対策やガラス材料中のアルカリ成分の溶出が問題となり、ガラス基板の全面を鏡面状態に加工することでその抑制効果を期待するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスク用成形ガラス基板としてのガラス基板を、従来の研削法や研磨法を主体とした機械加工で製造した場合、上述したように加工時にガラス粉が発生し、また、研磨剤や溶剤などの産業廃棄物が発生する。また磁気ディスク用成形基板としてのガラス基板は、加工工数が多く、高価であるという課題を有する。
【０００７】
さらに高脆性材料であるがために機械加工された部位から微細なガラスが飛散してシステム（ハードディスクドライブ）の信頼性を低下させるという課題を有する。従って従来の機械加工法を用いても極力、産業廃棄物の排出を少なくし、また皆無にして課題解決する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の解決手段は単なる円板状のガラス基板の中心に回転駆動軸と連結可能なフランジを接合固定した構成とすることで、ドーナツ形状をした従来形状のガラス基板に対して内径加工の工程削減によるコスト低減および廃棄物の排出抑制により課題を解決する。
【０００９】
第２の解決手段はガラス基板を積層構造とすることで、高容量化とコスト低減および廃棄物抑制により課題を解決する。
【００１０】
第３の解決手段は磁気媒体形成面である主面と該主面に連接する外周面が鏡面状態の成形自由面に構成することで、更に工程削減によるコスト低減と廃棄物の排出を皆無にし、ガラス材料からの飛散物抑制による課題を解決する。
【００１１】
第４の解決手段はガラス基板の中心に凸部を形成することで、成形ガラス基板の真円精度を高め、ガラス基板とフランジとの位置決めおよび相互の接合が容易になり、更にコスト低減に対する課題を解決する。
【００１２】
第５の解決手段は凸部を形成したガラス基板を用いることで、高容量化およびコスト低減に対する課題を解決する。
【００１３】
第６の解決手段は中心に凸部と、磁気媒体形成面である主面および該主面に連接する外周面が成形自由面に構成したガラス基板を精密成形する工程と、前記主面に磁気媒体を形成する工程と、前記凸部に位置決めされたフランジおよび／またはスペーサーが、一体的に接合固定される工程とが具備された磁気ディスク用成形ガラス基板の製造方法により、高容量化、工程削減、低コスト化、産業廃棄物の排出を皆無にするなどして種々の課題を解決する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１（ａ）、（ｂ）は第１の実施の形態における磁気ディスク用ガラス基板を示す斜視図、及び断面図である。
【００１６】
まず図１（ａ）に示すように、上下主面を研磨によって仕上げられた単なる円板状のガラス基板１上に磁気媒体形成面２がある。ガラス基板１の中心部にフランヂ３が接合固定されており、そのフランヂ３には回転駆動軸６に連結可能な孔４と固定するネジ孔５で構成されている。
【００１７】
ガラス基板１とフランヂ３とが一体となった状態を回転駆動軸６に連結しネジ７で固定したものを図１（ｂ）に示す。具体的には、ガラス基板１の直径は６３ｍｍ、厚み０．６５ｍｍ、フランヂ３の接合面直径２０ｍｍで材質はアルミニウムを用いて切削加工によって作製したものを使用した。
【００１８】
これらのガラス基板１の外径を基準に位置決め治具を用いてフランヂ３がガラス基板１の中心に位置するよう調整した後、ＵＶ硬化樹脂によって接合固定した。ガラス基板１に固定されたフランヂ３と回転駆動軸６にネジ７を固定し７０００回転／分回転させ、ガラス基板１とフランヂ３との接着強度や割れなど確認したが従来の構成と実用上問題ないことを確認した。
【００１９】
これにより従来のド−ナツ形状をしたガラス基板に対して内径加工が不要となることで加工による廃棄物の排出抑制が可能となり、また工程削減によるコスト低減ができる。
【００２０】
（実施の形態２）
図２、図３は第２の実施の形態における磁気ディスク用ガラス基板の断面図である。
【００２１】
まず図２は実施の形態１の構成としたガラス基板１を第１のガラス基板８とし、スペーサー１０を介して第２のガラス基板９を接合固定させ積層構造としたものである。
【００２２】
具体的には、位置決め治具を用いて第１のガラス基板８の外径を基準にスペーサー１０、第２のガラス基板９、フランヂ３の順にＵＶ硬化樹脂によって接合固定した。
【００２３】
スペーサー１０の外径は２０ｍｍで厚みは２ｍｍ、第２のガラス基板９は第１のガラス基板８と同形状のものを使用した。これらの構造で上述した実施の形態１と同様な確認を行ったが問題なかった。
【００２４】
図３は機械加工によって作製された第１のガラス基板及び第２のガラス基板を押圧成形によって形成された鏡面状態の成形自由面１１、１２からなる成形ガラス基板１３、１４を使用したものであり、上述した接合手段を用いて実施の形態１と同様な評価確認したが問題なかった。
【００２５】
尚、本実施の形態ではガラス基板２枚を積層したがさらに複数枚を積層してもよい。
【００２６】
これによりガラス基板の積層構造による高容量化が可能となるとともに廃棄物抑制及びコスト低減が図れる。
【００２７】
（実施の形態３）
図４（ａ）、（ｂ）は磁気ディスク用成形ガラス基板の製造方法である成形型の正断面図、図５はその成形型で得られた成形ガラス基板の断面図であり、図６（ａ）、（ｂ）はフランヂ及び／もしくはフランヂとスペーサーで積層された成形ガラス基板の正断面図を示す。
【００２８】
まず図４（ａ）は加工平面が併設された一対の上型１５、下型１６とその上型１５、下型１６を摺動案内する胴型１７とで構成された成形型であり、下型１６の中心部にガラス素材１８の位置規制用の凹部１９が設けてあり、表面が鏡面状態のガラス素材１８が載置されている。
【００２９】
具体的には、加熱加圧機構を備えたヒーターブロックによって成形型を昇温、押圧、冷却を経て押圧成形した。
【００３０】
この時のガラス素材１８は外径１５ｍｍのボ−ルを用い成形温度６５０℃において１５０ＭＰａの押圧力で行った。
【００３１】
図４（ｂ）は成形完了後の成形型とガラス素材１８の状態を示す。次に図５に成形型より取り出した成形ガラス基板２０を示す。
【００３２】
上型１５、下型１６による加工平面である主面２１、主面２２と凹部１９の反転形状である凸部２３が精密転写され、主面２１、主面２２と連接する外周部が鏡面状態な成形自由面２４が得られた成形ガラス基板２０である。
【００３３】
図６（ａ）は成形ガラス基板２０の凸部２３を基準にフランヂ３と接合固定したものであり、実施の形態の説明はしないが図６（ｂ）は成形型である上型１５及び下型１６両方に凹部を設けて作製した成形ガラス基板２０を用いてスペーサー１０と接合固定した事を示す。
【００３４】
この製造方法で得られた成形ガラス基板を用いることで機械加工による産業廃棄物の排出を皆無にすることができ、かつ実際の機器に組み込まれた時のガラス自身からの発塵対策も可能となる。
【００３５】
また成形ガラス基板の中心部に凸部を設けることでフランヂおよびスペーサーとの接合固定に対して高精度な位置規制が容易にできる。また得られた成形ガラス基板を用いて実施の形態１と同様な評価確認を行ったが実用上問題ないことを確認した。
【００３６】
（実施の形態４）
図７は磁気ディスクガラス基板の製造方法の主要工程断面図を示す。
【００３７】
（工程１）はガラス素材を成形し成形ガラス基板２０を得てその成形ガラス基板２０の両面に磁気媒体２５、２６を形成する工程、（工程２）はフランヂ３にＵＶ硬化樹脂２７を塗布する工程、（工程３）は成形ガラス基板２０とフランヂ３を仮硬化する工程、（工程４）は受け台２８全体で本硬化する工程を示す断面図である。
【００３８】
具体的には、まず（工程１）は実施の形態３で説明で得られた成形ガラス基板２０、それを洗浄、乾燥し両面に磁性膜、保護膜、表面潤滑層等を形成するための治具にセットされたものを通常行われているスパッタリング装置を用いて順次施し、成形ガラス基板２０の両面に磁気媒体２５、２６を形成する工程であり完了後（工程３）へと搬送される。
【００３９】
一方、（工程２）では成形ガラス基板２０とフランヂ３との接合固定するための準備として、受け台２８に自動挿入されたフランヂ３の上面すなわち成形ガラス基板２０との接触面にディスペンサー２９を用いて受け台２８を回転させながら一定量のＵＶ硬化樹脂２７を均一に塗布する工程である。
【００４０】
塗布完了後フランヂ３は受け台２８ごと（工程３）へと搬送される。次に（工程３）へと搬送されたフランヂ３の孔と（工程１）より両面に磁気媒体２５、２６が形成された成形ガラス基板２０の中心部に設けてある凸部２３と嵌合載置した後に押え治具３０が下降し、成形ガラス基板２０に荷重ＷをかけながらＵＶ照射ランプ３１、３２で数秒間照射して仮硬化させる工程である。荷重Ｗ手段としてバネあるいはエアーシリンダー等を用いる。
【００４１】
一体となった成形ガラス基板２０とフランヂ３を更に受け台２８ごと（工程４）へ搬送される。（工程４）では受け台２８全体ごと硬化炉に通して仮硬化したＵＶ硬化樹脂２７を本硬化させる工程であり、硬化炉３３は通常の用いられているトンネル炉である。これらの工程を具備した磁気ディスクガラス基板の製造方法である。
【００４２】
尚、本実施の形態ではＵＶ硬化樹脂の仮硬化でのＵＶ照射時間は１５秒、押え治具による荷重は３０ｇ、また本硬化温度は９０℃で３０分であるが、使用するＵＶ硬化樹脂材料によって条件が異なるため限定するものではない。
【００４３】
これによりガラス基板を機械加工する事を必要としないため産業廃棄物の排出を皆無にすることができ、また各工程間を自動搬送して磁気ディスク成形ガラス基板の製造方法を提供することできる。かつガラス基板の高容量化、工程削減、低コスト化が図れ、種々の課題が解決される。
【００４４】
【発明の効果】
単なる円板状のガラス基板とフランヂで接合固定された磁気ディスクガラス基板を用いることで、従来のドーナツ形状をしたガラス基板に対して内径加工による工程削減によるコスト低減と廃棄物の排出抑制が図れる。またガラス基板の積層構造による高容量化の実現が図れる。更に成形ガラス基板を用いることで廃棄物の排出を皆無にでき、また成形によるガラス基板外周面が鏡面状態の成形自由面が得られることでガラス材料からの飛散物抑制が可能となる。また成形ガラス基板の中心部に凸部を形成することで成形ガラス基板の真円精度を高めると共にフランヂとの位置決めおよび相互の接合が容易となる。これらの工程を具備し自動化した製造方法により磁気ディスクガラス基板のコスト低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態で得られた磁気ディスク用ガラス基板の構成を説明する斜視図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態で得られた磁気ディスク用ガラス基板の構成を説明する正断面図
【図２】  本発明の第２の実施の形態で得られた磁気ディスク用ガラス基板の正断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態で得られた磁気ディスク用成形ガラス基板の正断面図
【図４】（ａ）本発明の第３の実施の形態で得られた磁気ディスク用成形ガラス基板の製造方法である金型の正断面図
（ｂ）本発明の第３の実施の形態で得られた磁気ディスク用成形ガラス基板の製造方法である金型の正断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態で得られた磁気ディスク用成形ガラス基板の正断面図
【図６】本発明の第３の実施の形態で得られた磁気ディスク用成形ガラス基板の正断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態の磁気ディスクガラス基板の製造方法を示す正断面図
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  磁気媒体形成面
３  フランヂ
４  孔
５  ネジ孔
６  回転駆動軸
７  ネジ
８  第１のガラス基板
９  第２のガラス基板
１０  スペーサー
１１、１２、２４  成形自由面
１３、１４、２０  成形ガラス基板
１５  上型
１６  下型
１７  胴型
１８  ガラス素材
１９  凹部
２１、２２  主面
２３  凸部
２５、２６  磁気媒体
２７  ＵＶ硬化樹脂
２８  受け台
２９  ディスペンサー
３０  押え治具
３１、３２  ＵＶ照射ランプ
３３  硬化炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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