端面研磨ブラシ及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
【課題】複雑な構成の端面研磨装置を使用することなく、内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨する端面研磨ブラシを提供すること。
【解決手段】中心部に円形孔を有する磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する端面研磨ブラシであって、前記端面研磨ブラシ１２はシャフト１４にブラシ毛１３が植毛されており、前記シャフトは、荷重１９．６Ｎをかけた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシ。
【解決手段】中心部に円形孔を有する磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する端面研磨ブラシであって、前記端面研磨ブラシ１２はシャフト１４にブラシ毛１３が植毛されており、前記シャフトは、荷重１９．６Ｎをかけた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端面研磨ブラシ及び前記端面研磨ブラシを使用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスクの高密度記録化に伴い、磁気記録媒体用ガラス基板への要求特性が厳しくなってきている。特に、中心部に円形孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の端面を研磨する場合の、ガラス基板の端面形状や寸法の品質に対する要求精度が高くなっている。
【０００３】
磁気記録媒体用ガラス基板は、その製造工程において、ガラス基板の側面部や面取り部のキズと凹凸を除去して平滑な鏡面に仕上げるために端面研磨が施される。ガラス基板の側面部や面取り部を平滑な鏡面に仕上げることにより、ガラス基板の機械的強度が向上する。また、側面部や端面部の凹凸に捕捉される異物の数が低減し、側面部や端面部の凹凸がカセットの樹脂部材を削り発生するパーティクルが低減する。
【０００４】
ガラス基板の内周端面研磨では、例えば、ガラス基板を積層させたガラス基板積層体を端面研磨装置に装着し、このガラス基板積層体に研磨ブラシを挿入して研磨する。しかしながら、ガラス基板積層体の内周端面に研磨ブラシを押し込む際に、研磨ブラシのシャフトがガラス基板積層体の反発によって曲がってしまうという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、特許文献１では、研磨ブラシに対して下向きの荷重をかけた状態でガラス基板積層体を研磨することで、研磨ブラシの曲がりを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−００７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、下向きの荷重をかける機構が必要であり、端面研磨装置が複雑な構成になるという問題点があった。また、ガラス基板積層体内の研磨ばらつき及び鏡面不良の程度が実際に評価されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、複雑な構成の端面研磨装置を使用することなく、内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨する端面研磨ブラシ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】
【０００９】
本発明によれば、
中心部に円形孔を有する磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する端面研磨ブラシであって、
前記端面研磨ブラシはシャフトにブラシ毛が植毛されており、前記シャフトは、荷重１９．６Ｎをかけた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシ、が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００１１】
複雑な構成の端面研磨装置を使用することなく、内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨する端面研磨ブラシを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明のガラス基板の製造方法に係る、ガラス基板の構成を説明するための、斜視断面図である。
【図２】図２は、ガラス基板の内周端面研磨の様子を表す概略図である。
【図３】図３は、本発明の端面研磨ブラシの模式的断面図である。
【図４】図４は、本発明の端面研磨ブラシの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、本発明の端面研磨ブラシで研磨を施す、磁気記録媒体用ガラス基板の構成を説明する。図１に、ガラス基板の構成を説明するための、斜視断面図の例を示す。図１において、ガラス基板１は、主表面２の中心に円形孔３を有するドーナツ状を呈している。ガラス基板１の外周側の側面は外周端面４であり、円形孔３の側面は内周端面７である。外周端面４は、主表面２に対して９０度の角度を有する外周側面部５と、主表面２と外周側面部５とに接する外周面取り部６を含む。また、内周端面７は、主表面２に対して９０度の角度を有する内周側面部８と、主表面２と内周側面部８とに接する内周面取り部９を含む。
【００１５】
図２に、磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面研磨の様子を表す概略図を示す。磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する場合、通常、複数の円盤形状ガラス基板を、円形孔の位置をあわせて重ね合わせて、ガラス基板積層体を形成する。この時、図２に示すように、隣り合う円盤形状ガラス基板１の間には、例えば、スペーサ１０を挿入しても良い。スペーサ１０を挿入することで、主表面２と内周面取り部９との間の境界部に、ブラシ毛や研磨液が届きやすくなるため、内周端面７をより均一に研磨できる。また、ガラス基板の主表面への加傷を防止できる。通常、ガラス基板積層体において、スペーサ１０の円形孔及びガラス基板の円形孔の中心は、同一の中心軸を有し、この中心軸は、ガラス基板１の主表面２に直交する方向に延びる。
【００１６】
スペーサ１０の円形孔の内径は、ガラス基板１の主表面２と内周面取り部９との境界部により形成される径よりも若干大きいことが好ましい。スペーサ１０の内径を、ガラス基板１の主表面２と内周面取り部９との境界部により形成される径よりも若干大きくすることで、内周面取り部９の全面を均一に研磨できる。さらに、スペーサ１０の厚みは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。スペーサ１０の厚みが０．２ｍｍ未満では、内周面取り部９の全面を均一に研磨することが難しくなるおそれがある。一方、スペーサ１０の厚みが０．５ｍｍを超える場合、ガラス基板積層体のサイズが大きくなり、好ましくない。なお、スペーサ１０の材質としては、特に限定されず、例えば、ゴム、プラスチック、アルミニウム合金、ステンレス鋼などを使用できる。
【００１７】
複数枚積層したガラス基板積層体１１は、公知の内周端面研磨装置のガラス基板積層体を保持する保持部に設置される。その後、ガラス基板積層体１１の中央部に形成された円形孔３に、後述する端面研磨ブラシ１２を挿入して、ガラス基板の内周側面部８と、内周面取り部９にブラシ毛１３を当接させる。次に、ガラス基板の内周側面部８と内周面取り部９に、砥粒を含む研磨液を供給する。この状態で、ガラス基板積層体１１と端面研磨ブラシ１２とを反対方向に回転させて研磨を進行させる。
【００１８】
この時、例えば、１．５〜２．０ｍｍ程度、端面研磨ブラシ１２をガラス基板積層体１１に対して押し当てても良い。また、端面研磨ブラシ１２は、ブラシ挿入方向に往復運動させて研磨を行っても良い。なお、端面研磨ブラシ１２を往復運動させる場合における往復距離は、ガラス基板積層体の積層方向の長さに対して１５％以上であることが好ましい。端面研磨ブラシ１２の往復運動させる距離が、ガラス基板積層体の積層方向の長さに対して１５％未満の場合、研磨ブラシの軸方向での特性のバラツキに起因して、ガラス基板積層体内の研磨量のばらつきが発生することがある。
【００１９】
図２においては、６枚の円盤形状ガラス基板を重ね合わせてガラス基板積層体を形成しているが、本発明はこれに限定されない。重ね合わせる複数の円盤形状ガラス基板の枚数としては、特に制限はなく、例えば、１００枚、２００枚、３００枚のガラス基板を重ね合わせてガラス基板積層体を形成できる。一般的には、重ね合わせるガラス基板の枚数を多くすることで、多くのガラス基板を同時に研磨できるため、経済性及び効率性の面より好ましい。
【００２０】
［端面研磨ブラシ］
図３に、本発明に係る端面研磨ブラシ１２の模式的断面図を示す。また、図４に、その拡大断面図を示す。端面研磨ブラシ１２は、主として、円柱形状のシャフト１４と、シャフト１４に設置されたブラシ毛１３とを含む。ブラシ毛１３は、シャフト１４の軸方向に対して概ね直交する方向に植毛されている。
【００２１】
円柱形状のシャフト１４の軸方向の中心における最大たわみ量δ（μｍ）は、通常、加える荷重Ｐ（Ｎ）、シャフト１４の軸方向の長さＬ（ｍｍ）、シャフトの径ｒ（底面の半径）（ｍｍ）、構成材料のヤング率Ｅ（ＧＰａ）を用いて、下記式（１）で定義される。
δ＝ＰＬ３／（１２πｒ４Ｅ）・・・式（１）
式（１）の最大たわみ量を測定する方法として、下記に一例を挙げるが、本発明はこの点において限定されない。シャフトの軸方向の両端から１０ｍｍ内側を支持し、シャフトの軸方向の中心部にプッシュプルゲージ等により、１９．６Ｎの荷重を加え、中心部の移動距離（即ち、最大たわみ量）をダイヤルゲージなどで測定する方法などが、挙げられる。
【００２２】
本発明の端面研磨ブラシ１２においては、シャフト１４に荷重１９．６Ｎを付与した場合のたわみ量が、４２０μｍ以下であることが好ましく、４００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以下であることがさらに好ましく、２５０μｍ以下であることが特に好ましい。シャフト１４に荷重１９．６Ｎを付与した場合のたわみ量が、４２０μｍ以下である端面研磨ブラシを使用することにより、内周端面研磨時にシャフトが撓むことなく、ガラス基板積層体を均一に研磨できる。具体的には、同一のガラス基板積層体ロット内の研磨ばらつきを７μｍ以下にでき、内周面取り部と内周側面部の、均一かつ安定的な研磨が達成される。この時、シャフトのヤング率Ｅ、シャフトの底面の半径ｒ、及び、シャフトの長さＬは、シャフトのたわみ量δが、式（１）に基づく上述の条件を満たしていれば、特に制限されない。
【００２３】
端面研磨ブラシ１２にブラシ毛１３を植毛する方法は、特に限定されず、例えば図３に示すように、ブラシ毛１３を植毛したチャンネル部品１５をシャフト１４に巻きつけて固定する方法が挙げられる。他にも、シャフト１４に形成した凹形状の溝に、ブラシ毛１３を直接植毛する方法などを採用しても良い。ブラシ毛１３を植毛したチャンネル部品１５をシャフト１４に巻きつけて固定する方法は、端面研磨ブラシ１２を設計する場合の自由度が高いため、好ましい。
【００２４】
また、シャフト１４における、ブラシ毛が植毛されている植毛部１８の長さ１６（以後、植毛長１６と呼ぶ（図３参照））は、ガラス基板積層体１１の全長よりも長く設定することが、内周端面研磨を均一に進行でき、かつ、十分な研磨速度を確保できるため好ましい。
【００２５】
さらに、植毛部１８における、植毛箇所１８Ａの長さ１６Ａと、非植毛箇所１８Ｂの長さ１６Ｂと、の合計（植毛長１６）に対する、植毛箇所１８Ａの長さ１６Ａの割合（植毛箇所の面積率と呼ぶことがある）は、２５〜９５％であることが好ましく、３０〜９０％であることがより好ましく、３０〜８５％であることがさらに好ましい。植毛箇所の面積率が２５％より低い場合、研磨速度が遅くなることがある。一方、植毛箇所の面積率が９５％より高い場合、端面研磨ブラシをガラス基板積層体に押し当てた時に、ガラス積層体による反発が大きくなるため、端面研磨ブラシ１２のシャフト１４がたわんでしまい、内周面取り部の研磨を十分に行えない場合がある。
【００２６】
なお、植毛箇所の面積率の測定方法としては、例えば、シャフトの軸方向の単位長さ（例えば１００ｍｍ）中における植毛箇所１８Ａが占める長さを測定して、その測定値から計算により求める方法などが挙げられる。なお、チャンネル部品１５を使用する場合、チャンネル部品１５に占める植毛箇所の幅、チャンネル部品１５のピッチ幅１９等は、植毛箇所の面積率が２５〜９５％となれば、特に制限されない。
【００２７】
シャフト、ブラシ毛、チャンネル部品を含む端面研磨ブラシ１２の外径２０は、内周端面研磨を行うガラス基板の円形孔の直径よりも大きくても良く、小さくても良い。端面研磨ブラシ１２の外径２０が、ガラス基板の円形孔の直径よりも小さい場合、端面研磨ブラシ１２をガラス基板の内周端面に接触するまで移動させる必要がある。
【００２８】
ブラシ毛の長さ２１が長すぎる場合、ブラシ毛をガラス基板の内周端面に適切な押圧で接触できなくなり、研磨速度が低下することがある。一方、ブラシ毛の長さが短すぎる場合、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となるために、内周面取り部の研磨が十分に進行しない場合がある。そのため、シャフトの径、端面研磨ブラシ１２の外径２０、ガラス基板の円形孔の直径、チャンネル部品の高さ１７、並びに、後述するブラシ毛の材質、線径等に応じて、適切なブラシ毛の長さを選択することが重要となる。
【００２９】
ブラシ毛の材質としては、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、塩化ビニル繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などの化学合成繊維、豚や馬などの動物の毛、ピアノ線やステンレス繊維などの金属線、炭素繊維などの従来のブラシ毛の中から、当業者が適宜選択できるものである。
【００３０】
ブラシ毛の線径は、前述のブラシ毛の長さなどにも依存するが、通常、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましい。ブラシ毛の線径が０．１ｍｍ未満の場合、ブラシ毛をガラス基板の内周端面に適切な押圧で接触できなくなり、研磨速度が低下することがある。さらに、ブラシ毛の経時変化が大きくなる場合がある。一方、ブラシ毛の線径が０．３ｍｍを越える場合、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となるために、内周面取り部の研磨が十分に進行しない場合がある。
【００３１】
［研磨液］
本発明の端面研磨ブラシを使用して研磨する際の、研磨液としては、特に制限されない。一例を挙げると、下記で挙げる砥粒を、水又は水溶性有機溶媒に、分散させて得る。研磨液には、必要に応じて、分散剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、キレート化剤などを添加できる。
【００３２】
研磨液に含まれる砥粒としては、特に限定されず、例えば、酸化セリウムなどの希土類酸化物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マンガン、酸化鉄、ダイヤモンド、窒化ホウ素及びジルコンなどの砥粒を含む研磨液を使用できる。上述した砥粒の中でも、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、ジルコンを含む砥粒を使用することが好ましい。これらの砥粒は、１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を併用して使用しても良い。
【００３３】
砥粒の平均粒子直径（Ｄ５０）としては、特に限定されず、通常０．５μｍ〜５μｍであり、好ましくは０．５μｍ〜２μｍであり、より好ましくは０．７μｍ〜１．５μｍである。
【００３４】
［磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法］
以下、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について説明する。
【００３５】
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、本発明の端面研磨ブラシを使用して内周端面研磨すれば、他の工程は、特に制限されない。
【００３６】
一例を挙げると、一般的に、磁気記録媒体用ガラス基板は、
（１）ガラス素基板を、中央部に円孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する形状付与工程、
（２）ガラス基板の外周端面を研磨する外周端面研磨工程、
（３）ガラス基板の内周端面を研磨する。内周端面研磨工程、
（４）ガラス基板の上下両主平面を研磨する主平面研磨工程、
（５）ガラス基板を精密洗浄して乾燥し、磁気記録媒体用ガラス基板を得る洗浄工程、
等の工程により製造される。本発明は上記方法に限定されないが、（３）の内周端面研磨工程では、本発明の端面研磨ブラシを用いてガラス基板の内周端面を研磨する。
【００３７】
（２）外周端面研磨工程と（３）内周端面研磨工程とは、どちらの工程を先に実施しても良い。また、（２）及び（３）の端面研磨工程の前後のうち少なくとも一方で、主平面のラップ（例えば、遊離砥粒ラップ、固定砥粒ラップなど）を実施しても良く、各工程間にガラス基板の洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施しても良い。なお、ここで言う主平面のラップは、広義の主平面の研磨である。
【００３８】
研磨工程は、１次研磨のみでも良く、１次研磨と２次研磨を行っても良く、２次研磨の後に３次研磨を行っても良い。
【００３９】
本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板は、アモルファスガラスでも良く、結晶化ガラスでも良く、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でも良い。一例を挙げると、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を実施する。強化工程は、最初の研磨工程前、最後の研磨工程後、又は各研磨工程間のいずれで実施しても良い。また、本発明のガラス基板のガラス素基板は、フロート法、フュージョン法、リドロー法、プレス成形法などの方法により作製されるが、本発明はこの点で限定されない。
【００４０】
下記に、ガラス基板の（２）外周端面研磨工程、（４）主平面研磨工程及び（５）洗浄工程について、一例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。
【００４１】
（２）の外周端面研磨工程では、ガラス基板の外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように加工する。この時、例えば、研磨ブラシと砥粒を含有する研磨液を用いて研磨できる。研磨液に含まれる砥粒としては、特に限定されず、例えば、酸化セリウムなどの希土類酸化物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マンガン、酸化鉄、ダイヤモンド、窒化ホウ素及びジルコンなどの砥粒を含む研磨液を使用できる。上述した砥粒の中でも、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、ジルコンを含む砥粒を使用することが好ましい。これらの砥粒は、１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を併用して使用しても良い。
【００４２】
砥粒の平均粒子直径（Ｄ５０）としては、特に限定されず、通常０．５μｍ〜５μｍであり、好ましくは０．５μｍ〜２μｍであり、より好ましくは０．７μｍ〜１．５μｍである。外周端面研磨工程後は、酸化セリウムを洗浄除去して次の工程に供する。
【００４３】
（４）の主平面研磨工程では、例えば、研磨具として硬質ウレタンパッドと酸化セリウム砥粒を含有した研磨液を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行っても良い。また、例えば、研磨具として軟質ウレタンパッドと酸化セリウム砥粒（前記酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を用いても良い）を含有した研磨液を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行っても良い。さらに、研磨具として軟質ウレタンパッドと、一次粒子の平均粒径が２０〜３０ｎｍ程度のコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物等を用いて、両面研磨装置により上下主平面の仕上げ研磨加工を行う。
【００４４】
（５）の洗浄工程では、仕上げ研磨後のガラス基板を、洗剤を用いたスクラブ洗浄、洗剤溶液へ浸漬した状態での超音波洗浄、純水へ浸漬した状態での超音波洗浄等を順次行い、イソプロピルアルコール等の蒸気により乾燥する。
【００４５】
上記方法により得られた磁気記録媒体用ガラス基板の上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層などの層を積層することで、磁気ディスクを製造できる。各層の積層方法などは、従来の方法などを適宜使用できる。磁気ディスクのサイズとしては、特に限定されず、例えば、０．８５インチ型磁気ディスク（内径６ｍｍ、外径２１．６ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．０インチ型磁気ディスク（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）、２．５インチ型磁気ディスク（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍ、０．８ｍｍ）等の、種々の大きさの磁気ディスクを製造できる。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００４７】
実施例及び比較例の内周端面研磨で使用した端面研磨ブラシのたわみ量は、シャフトの軸方向の両端から１０ｍｍ内側を固定して、シャフトの中心部にプッシュプルゲージにより１９．６Ｎの荷重を印加し、シャフト中心部の移動距離をダイヤルゲージで測定した値を使用した。
【００４８】
また、実施例及び比較例で使用した端面研磨ブラシは、チャンネル高さが２．５ｍｍ、ブラシ毛の長さが３．７ｍｍ、ブラシ毛の線径が０．２ｍｍ、植毛部の面積率が３０％のものを使用した。
【００４９】
さらに、研磨液としては、平均粒径１．４μｍの酸化セリウム砥粒を主成分とし、比重を１．２に調製した研磨液を用いた。下記に、詳細な研磨手順を記す。
【００５０】
フロート法で成形されたＳｉＯ２を主成分とするガラス板を、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板が得られるような、中央部に円孔を有する円盤形状に加工した。
【００５１】
この中央部に円孔を有する円盤状ガラス基板の内周側面および外周側面を、最終製品である磁気記録媒体用ガラス基板としたときの面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°となるように面取り加工した。その後、ガラス基板の上下主平面を、アルミナ砥粒（平均粒径７〜７．５μｍ）を用いて研削（ラッピング）した後、砥粒を洗浄・除去した。
【００５２】
次に、ガラス基板を、アライメント治具を用いて積層し、ガラス基板積層体を形成した。なお、ガラス基板とガラス基板との間には、厚さ０．２ｍｍの樹脂製スペーサを挿入し、合計２００枚のガラス板を重ね合わせ、ガラス基板積層体を形成した。
【００５３】
得られたガラス基板積層体を、内周端面研磨用の治具に挿入し、ガラス基板積層体の上下方向から締め付けて固定下の地、アライメント治具をガラス基板積層体から取り外した。このガラス基板積層体を、内周端面研磨装置（ユーティーケー・システム社製、製品名：ＢＴＫ−０８）の被研磨体保持部に設置し、ガラス基板積層体の中央部の円形孔に端面研磨ブラシを挿入した。使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が２０６ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が２１０μｍであった。
【００５４】
端面研磨ブラシをガラス基板積層体の円形孔の中心から一方向に移動させ、ブラシ毛をガラス基板積層体の内周側面部と内周面取り部に一定量押し込んだ。上述の研磨液をガラス基板積層体の内周端面部に供給し、研磨ブラシとガラス基板積層体を反対方向に回転させ、さらに、端面研磨ブラシをガラス基板積層体の積層方向に揺動させながら研磨した。
【００５５】
なお、本実施例及び比較例においては、研磨液を７〜８Ｌ／ｍｉｎ、研磨ブラシの回転速度を２５００ｒｐｍ、ガラス基板積層体の回転速度を３９ｒｐｍ、揺動速度を１００〜１５００ｍｍ／ｍｉｎに設定し、内周側面部の研磨量が２５μｍ（片面では１２．５μｍ）となるまで研磨を行った。
【００５６】
内周端面研磨後、ガラス基板積層体を内周端面研磨用の治具から取り外し、ガラス基板積層体からガラス基板を１枚毎に分離した。分離されたガラス基板は、砥粒を洗浄除去し、下記の評価方法に供した。
【００５７】
（実施例２）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１９９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が２２０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００５８】
（実施例３）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１９９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが２３０ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が４０％、前述の方法で測定したたわみ量が１２０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００５９】
（実施例４）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１９９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが２３０ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が３０％、前述の方法で測定したたわみ量が３９０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００６０】
（比較例１）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１０１ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が４３０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００６１】
（比較例２）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が６９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が６４０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００６２】
［評価］
（研磨量の差）
研磨量は、端面研磨前のガラス基板と、端面研磨後に得られたガラス基板を洗浄乾燥したものとを、高精度２次元寸法測定機（キーエンス社製、製品名：ＶＭ８０４０）を用いて測定した。具体的には、ガラス基板中央部の円形孔の直径を、内周側面部で測定し、端面研磨前後の円形孔直径差を研磨量とした。
【００６３】
２００枚のガラス基板積層体ロットから、任意に２０枚抜き取り、上述の研磨量を測定し、その最大値と最小値の差を同一ロット内の研磨量の差と定義した。
【００６４】
（ピット欠陥数）
研磨後のガラス基板の内周端面を、フッ酸と硝酸を含む酸性のエッチング溶液を用いて、ガラス基板を深さ方向に５μｍエッチングする。これにより、加工変質層（キズ）を、観察しやすいピット欠陥とすることができる。この後、洗浄と乾燥を行う。最後に、ガラス基板を切断して、ピット欠陥数を評価しやすいサイズにして、内周側面部８及び内周面取り部９を含むピット欠陥数観察試料を作製した。
【００６５】
ピット欠陥数は、光学顕微鏡（オリンパス社製、明視野・微分干渉金属顕微鏡ＢＸ６０Ｍ）を用いてカウントし、評価した。各観察試料を試料台に固定し、内周側面部８又は内周面取り部９の面が、光学顕微鏡の対物レンズのレンズ面に対して平行となるように固定した。光学顕微鏡の対物レンズは２０倍を使用し、観察視野を４８０μｍ×３２８μｍとして、直径が１０μｍ以上の円形状又は楕円形状のピット欠陥の数をカウントした。そして、計測したピット欠陥数を観察面積で除した数値を算出した。
【００６６】
２００枚のガラス基板積層体ロットにおいて、おおよそ上部、中部、下部と分類し、分類された各々の場所から、任意に３枚抜き取り、上述の方法で計測し、その数値の平均をピット欠陥数とした。通常、得られた数値が５個／ｍｍ２より小さくなる研磨方法が好ましく、５個／ｍｍ２以上のものを含む研磨方法は好ましくない。
【００６７】
【表１】
本発明の端面研磨ブラシは、荷重１９．６Ｎを付与した場合のたわみ量が４２０μｍ以下であるため、ガラス基板の内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ ガラス基板
２ 主表面
３ 円形孔
４ 外周端面
５ 外周側面部
６ 外周面取り部
７ 内周端面
８ 内周側面部
９ 内周面取り部
１０ スペーサ
１１ ガラス基板積層体
１２ 端面研磨ブラシ
１３ ブラシ毛
１４ シャフト
１５ チャンネル部品
１６ 植毛長
１７ チャンネル部品の高さ
１８ 植毛部
１９ チャンネル部品のピッチ幅
２０ 端面研磨ブラシの外径
２１ ブラシ毛の長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は端面研磨ブラシ及び前記端面研磨ブラシを使用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスクの高密度記録化に伴い、磁気記録媒体用ガラス基板への要求特性が厳しくなってきている。特に、中心部に円形孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の端面を研磨する場合の、ガラス基板の端面形状や寸法の品質に対する要求精度が高くなっている。
【０００３】
磁気記録媒体用ガラス基板は、その製造工程において、ガラス基板の側面部や面取り部のキズと凹凸を除去して平滑な鏡面に仕上げるために端面研磨が施される。ガラス基板の側面部や面取り部を平滑な鏡面に仕上げることにより、ガラス基板の機械的強度が向上する。また、側面部や端面部の凹凸に捕捉される異物の数が低減し、側面部や端面部の凹凸がカセットの樹脂部材を削り発生するパーティクルが低減する。
【０００４】
ガラス基板の内周端面研磨では、例えば、ガラス基板を積層させたガラス基板積層体を端面研磨装置に装着し、このガラス基板積層体に研磨ブラシを挿入して研磨する。しかしながら、ガラス基板積層体の内周端面に研磨ブラシを押し込む際に、研磨ブラシのシャフトがガラス基板積層体の反発によって曲がってしまうという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、特許文献１では、研磨ブラシに対して下向きの荷重をかけた状態でガラス基板積層体を研磨することで、研磨ブラシの曲がりを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−００７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、下向きの荷重をかける機構が必要であり、端面研磨装置が複雑な構成になるという問題点があった。また、ガラス基板積層体内の研磨ばらつき及び鏡面不良の程度が実際に評価されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、複雑な構成の端面研磨装置を使用することなく、内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨する端面研磨ブラシ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】
【０００９】
本発明によれば、
中心部に円形孔を有する磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する端面研磨ブラシであって、
前記端面研磨ブラシはシャフトにブラシ毛が植毛されており、前記シャフトは、荷重１９．６Ｎをかけた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシ、が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００１１】
複雑な構成の端面研磨装置を使用することなく、内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨する端面研磨ブラシを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明のガラス基板の製造方法に係る、ガラス基板の構成を説明するための、斜視断面図である。
【図２】図２は、ガラス基板の内周端面研磨の様子を表す概略図である。
【図３】図３は、本発明の端面研磨ブラシの模式的断面図である。
【図４】図４は、本発明の端面研磨ブラシの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、本発明の端面研磨ブラシで研磨を施す、磁気記録媒体用ガラス基板の構成を説明する。図１に、ガラス基板の構成を説明するための、斜視断面図の例を示す。図１において、ガラス基板１は、主表面２の中心に円形孔３を有するドーナツ状を呈している。ガラス基板１の外周側の側面は外周端面４であり、円形孔３の側面は内周端面７である。外周端面４は、主表面２に対して９０度の角度を有する外周側面部５と、主表面２と外周側面部５とに接する外周面取り部６を含む。また、内周端面７は、主表面２に対して９０度の角度を有する内周側面部８と、主表面２と内周側面部８とに接する内周面取り部９を含む。
【００１５】
図２に、磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面研磨の様子を表す概略図を示す。磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する場合、通常、複数の円盤形状ガラス基板を、円形孔の位置をあわせて重ね合わせて、ガラス基板積層体を形成する。この時、図２に示すように、隣り合う円盤形状ガラス基板１の間には、例えば、スペーサ１０を挿入しても良い。スペーサ１０を挿入することで、主表面２と内周面取り部９との間の境界部に、ブラシ毛や研磨液が届きやすくなるため、内周端面７をより均一に研磨できる。また、ガラス基板の主表面への加傷を防止できる。通常、ガラス基板積層体において、スペーサ１０の円形孔及びガラス基板の円形孔の中心は、同一の中心軸を有し、この中心軸は、ガラス基板１の主表面２に直交する方向に延びる。
【００１６】
スペーサ１０の円形孔の内径は、ガラス基板１の主表面２と内周面取り部９との境界部により形成される径よりも若干大きいことが好ましい。スペーサ１０の内径を、ガラス基板１の主表面２と内周面取り部９との境界部により形成される径よりも若干大きくすることで、内周面取り部９の全面を均一に研磨できる。さらに、スペーサ１０の厚みは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。スペーサ１０の厚みが０．２ｍｍ未満では、内周面取り部９の全面を均一に研磨することが難しくなるおそれがある。一方、スペーサ１０の厚みが０．５ｍｍを超える場合、ガラス基板積層体のサイズが大きくなり、好ましくない。なお、スペーサ１０の材質としては、特に限定されず、例えば、ゴム、プラスチック、アルミニウム合金、ステンレス鋼などを使用できる。
【００１７】
複数枚積層したガラス基板積層体１１は、公知の内周端面研磨装置のガラス基板積層体を保持する保持部に設置される。その後、ガラス基板積層体１１の中央部に形成された円形孔３に、後述する端面研磨ブラシ１２を挿入して、ガラス基板の内周側面部８と、内周面取り部９にブラシ毛１３を当接させる。次に、ガラス基板の内周側面部８と内周面取り部９に、砥粒を含む研磨液を供給する。この状態で、ガラス基板積層体１１と端面研磨ブラシ１２とを反対方向に回転させて研磨を進行させる。
【００１８】
この時、例えば、１．５〜２．０ｍｍ程度、端面研磨ブラシ１２をガラス基板積層体１１に対して押し当てても良い。また、端面研磨ブラシ１２は、ブラシ挿入方向に往復運動させて研磨を行っても良い。なお、端面研磨ブラシ１２を往復運動させる場合における往復距離は、ガラス基板積層体の積層方向の長さに対して１５％以上であることが好ましい。端面研磨ブラシ１２の往復運動させる距離が、ガラス基板積層体の積層方向の長さに対して１５％未満の場合、研磨ブラシの軸方向での特性のバラツキに起因して、ガラス基板積層体内の研磨量のばらつきが発生することがある。
【００１９】
図２においては、６枚の円盤形状ガラス基板を重ね合わせてガラス基板積層体を形成しているが、本発明はこれに限定されない。重ね合わせる複数の円盤形状ガラス基板の枚数としては、特に制限はなく、例えば、１００枚、２００枚、３００枚のガラス基板を重ね合わせてガラス基板積層体を形成できる。一般的には、重ね合わせるガラス基板の枚数を多くすることで、多くのガラス基板を同時に研磨できるため、経済性及び効率性の面より好ましい。
【００２０】
［端面研磨ブラシ］
図３に、本発明に係る端面研磨ブラシ１２の模式的断面図を示す。また、図４に、その拡大断面図を示す。端面研磨ブラシ１２は、主として、円柱形状のシャフト１４と、シャフト１４に設置されたブラシ毛１３とを含む。ブラシ毛１３は、シャフト１４の軸方向に対して概ね直交する方向に植毛されている。
【００２１】
円柱形状のシャフト１４の軸方向の中心における最大たわみ量δ（μｍ）は、通常、加える荷重Ｐ（Ｎ）、シャフト１４の軸方向の長さＬ（ｍｍ）、シャフトの径ｒ（底面の半径）（ｍｍ）、構成材料のヤング率Ｅ（ＧＰａ）を用いて、下記式（１）で定義される。
δ＝ＰＬ３／（１２πｒ４Ｅ）・・・式（１）
式（１）の最大たわみ量を測定する方法として、下記に一例を挙げるが、本発明はこの点において限定されない。シャフトの軸方向の両端から１０ｍｍ内側を支持し、シャフトの軸方向の中心部にプッシュプルゲージ等により、１９．６Ｎの荷重を加え、中心部の移動距離（即ち、最大たわみ量）をダイヤルゲージなどで測定する方法などが、挙げられる。
【００２２】
本発明の端面研磨ブラシ１２においては、シャフト１４に荷重１９．６Ｎを付与した場合のたわみ量が、４２０μｍ以下であることが好ましく、４００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以下であることがさらに好ましく、２５０μｍ以下であることが特に好ましい。シャフト１４に荷重１９．６Ｎを付与した場合のたわみ量が、４２０μｍ以下である端面研磨ブラシを使用することにより、内周端面研磨時にシャフトが撓むことなく、ガラス基板積層体を均一に研磨できる。具体的には、同一のガラス基板積層体ロット内の研磨ばらつきを７μｍ以下にでき、内周面取り部と内周側面部の、均一かつ安定的な研磨が達成される。この時、シャフトのヤング率Ｅ、シャフトの底面の半径ｒ、及び、シャフトの長さＬは、シャフトのたわみ量δが、式（１）に基づく上述の条件を満たしていれば、特に制限されない。
【００２３】
端面研磨ブラシ１２にブラシ毛１３を植毛する方法は、特に限定されず、例えば図３に示すように、ブラシ毛１３を植毛したチャンネル部品１５をシャフト１４に巻きつけて固定する方法が挙げられる。他にも、シャフト１４に形成した凹形状の溝に、ブラシ毛１３を直接植毛する方法などを採用しても良い。ブラシ毛１３を植毛したチャンネル部品１５をシャフト１４に巻きつけて固定する方法は、端面研磨ブラシ１２を設計する場合の自由度が高いため、好ましい。
【００２４】
また、シャフト１４における、ブラシ毛が植毛されている植毛部１８の長さ１６（以後、植毛長１６と呼ぶ（図３参照））は、ガラス基板積層体１１の全長よりも長く設定することが、内周端面研磨を均一に進行でき、かつ、十分な研磨速度を確保できるため好ましい。
【００２５】
さらに、植毛部１８における、植毛箇所１８Ａの長さ１６Ａと、非植毛箇所１８Ｂの長さ１６Ｂと、の合計（植毛長１６）に対する、植毛箇所１８Ａの長さ１６Ａの割合（植毛箇所の面積率と呼ぶことがある）は、２５〜９５％であることが好ましく、３０〜９０％であることがより好ましく、３０〜８５％であることがさらに好ましい。植毛箇所の面積率が２５％より低い場合、研磨速度が遅くなることがある。一方、植毛箇所の面積率が９５％より高い場合、端面研磨ブラシをガラス基板積層体に押し当てた時に、ガラス積層体による反発が大きくなるため、端面研磨ブラシ１２のシャフト１４がたわんでしまい、内周面取り部の研磨を十分に行えない場合がある。
【００２６】
なお、植毛箇所の面積率の測定方法としては、例えば、シャフトの軸方向の単位長さ（例えば１００ｍｍ）中における植毛箇所１８Ａが占める長さを測定して、その測定値から計算により求める方法などが挙げられる。なお、チャンネル部品１５を使用する場合、チャンネル部品１５に占める植毛箇所の幅、チャンネル部品１５のピッチ幅１９等は、植毛箇所の面積率が２５〜９５％となれば、特に制限されない。
【００２７】
シャフト、ブラシ毛、チャンネル部品を含む端面研磨ブラシ１２の外径２０は、内周端面研磨を行うガラス基板の円形孔の直径よりも大きくても良く、小さくても良い。端面研磨ブラシ１２の外径２０が、ガラス基板の円形孔の直径よりも小さい場合、端面研磨ブラシ１２をガラス基板の内周端面に接触するまで移動させる必要がある。
【００２８】
ブラシ毛の長さ２１が長すぎる場合、ブラシ毛をガラス基板の内周端面に適切な押圧で接触できなくなり、研磨速度が低下することがある。一方、ブラシ毛の長さが短すぎる場合、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となるために、内周面取り部の研磨が十分に進行しない場合がある。そのため、シャフトの径、端面研磨ブラシ１２の外径２０、ガラス基板の円形孔の直径、チャンネル部品の高さ１７、並びに、後述するブラシ毛の材質、線径等に応じて、適切なブラシ毛の長さを選択することが重要となる。
【００２９】
ブラシ毛の材質としては、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、塩化ビニル繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などの化学合成繊維、豚や馬などの動物の毛、ピアノ線やステンレス繊維などの金属線、炭素繊維などの従来のブラシ毛の中から、当業者が適宜選択できるものである。
【００３０】
ブラシ毛の線径は、前述のブラシ毛の長さなどにも依存するが、通常、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましい。ブラシ毛の線径が０．１ｍｍ未満の場合、ブラシ毛をガラス基板の内周端面に適切な押圧で接触できなくなり、研磨速度が低下することがある。さらに、ブラシ毛の経時変化が大きくなる場合がある。一方、ブラシ毛の線径が０．３ｍｍを越える場合、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となるために、内周面取り部の研磨が十分に進行しない場合がある。
【００３１】
［研磨液］
本発明の端面研磨ブラシを使用して研磨する際の、研磨液としては、特に制限されない。一例を挙げると、下記で挙げる砥粒を、水又は水溶性有機溶媒に、分散させて得る。研磨液には、必要に応じて、分散剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、キレート化剤などを添加できる。
【００３２】
研磨液に含まれる砥粒としては、特に限定されず、例えば、酸化セリウムなどの希土類酸化物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マンガン、酸化鉄、ダイヤモンド、窒化ホウ素及びジルコンなどの砥粒を含む研磨液を使用できる。上述した砥粒の中でも、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、ジルコンを含む砥粒を使用することが好ましい。これらの砥粒は、１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を併用して使用しても良い。
【００３３】
砥粒の平均粒子直径（Ｄ５０）としては、特に限定されず、通常０．５μｍ〜５μｍであり、好ましくは０．５μｍ〜２μｍであり、より好ましくは０．７μｍ〜１．５μｍである。
【００３４】
［磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法］
以下、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について説明する。
【００３５】
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、本発明の端面研磨ブラシを使用して内周端面研磨すれば、他の工程は、特に制限されない。
【００３６】
一例を挙げると、一般的に、磁気記録媒体用ガラス基板は、
（１）ガラス素基板を、中央部に円孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する形状付与工程、
（２）ガラス基板の外周端面を研磨する外周端面研磨工程、
（３）ガラス基板の内周端面を研磨する。内周端面研磨工程、
（４）ガラス基板の上下両主平面を研磨する主平面研磨工程、
（５）ガラス基板を精密洗浄して乾燥し、磁気記録媒体用ガラス基板を得る洗浄工程、
等の工程により製造される。本発明は上記方法に限定されないが、（３）の内周端面研磨工程では、本発明の端面研磨ブラシを用いてガラス基板の内周端面を研磨する。
【００３７】
（２）外周端面研磨工程と（３）内周端面研磨工程とは、どちらの工程を先に実施しても良い。また、（２）及び（３）の端面研磨工程の前後のうち少なくとも一方で、主平面のラップ（例えば、遊離砥粒ラップ、固定砥粒ラップなど）を実施しても良く、各工程間にガラス基板の洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施しても良い。なお、ここで言う主平面のラップは、広義の主平面の研磨である。
【００３８】
研磨工程は、１次研磨のみでも良く、１次研磨と２次研磨を行っても良く、２次研磨の後に３次研磨を行っても良い。
【００３９】
本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板は、アモルファスガラスでも良く、結晶化ガラスでも良く、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でも良い。一例を挙げると、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を実施する。強化工程は、最初の研磨工程前、最後の研磨工程後、又は各研磨工程間のいずれで実施しても良い。また、本発明のガラス基板のガラス素基板は、フロート法、フュージョン法、リドロー法、プレス成形法などの方法により作製されるが、本発明はこの点で限定されない。
【００４０】
下記に、ガラス基板の（２）外周端面研磨工程、（４）主平面研磨工程及び（５）洗浄工程について、一例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。
【００４１】
（２）の外周端面研磨工程では、ガラス基板の外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように加工する。この時、例えば、研磨ブラシと砥粒を含有する研磨液を用いて研磨できる。研磨液に含まれる砥粒としては、特に限定されず、例えば、酸化セリウムなどの希土類酸化物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マンガン、酸化鉄、ダイヤモンド、窒化ホウ素及びジルコンなどの砥粒を含む研磨液を使用できる。上述した砥粒の中でも、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、ジルコンを含む砥粒を使用することが好ましい。これらの砥粒は、１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を併用して使用しても良い。
【００４２】
砥粒の平均粒子直径（Ｄ５０）としては、特に限定されず、通常０．５μｍ〜５μｍであり、好ましくは０．５μｍ〜２μｍであり、より好ましくは０．７μｍ〜１．５μｍである。外周端面研磨工程後は、酸化セリウムを洗浄除去して次の工程に供する。
【００４３】
（４）の主平面研磨工程では、例えば、研磨具として硬質ウレタンパッドと酸化セリウム砥粒を含有した研磨液を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行っても良い。また、例えば、研磨具として軟質ウレタンパッドと酸化セリウム砥粒（前記酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を用いても良い）を含有した研磨液を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行っても良い。さらに、研磨具として軟質ウレタンパッドと、一次粒子の平均粒径が２０〜３０ｎｍ程度のコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物等を用いて、両面研磨装置により上下主平面の仕上げ研磨加工を行う。
【００４４】
（５）の洗浄工程では、仕上げ研磨後のガラス基板を、洗剤を用いたスクラブ洗浄、洗剤溶液へ浸漬した状態での超音波洗浄、純水へ浸漬した状態での超音波洗浄等を順次行い、イソプロピルアルコール等の蒸気により乾燥する。
【００４５】
上記方法により得られた磁気記録媒体用ガラス基板の上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層などの層を積層することで、磁気ディスクを製造できる。各層の積層方法などは、従来の方法などを適宜使用できる。磁気ディスクのサイズとしては、特に限定されず、例えば、０．８５インチ型磁気ディスク（内径６ｍｍ、外径２１．６ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．０インチ型磁気ディスク（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）、２．５インチ型磁気ディスク（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍ、０．８ｍｍ）等の、種々の大きさの磁気ディスクを製造できる。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００４７】
実施例及び比較例の内周端面研磨で使用した端面研磨ブラシのたわみ量は、シャフトの軸方向の両端から１０ｍｍ内側を固定して、シャフトの中心部にプッシュプルゲージにより１９．６Ｎの荷重を印加し、シャフト中心部の移動距離をダイヤルゲージで測定した値を使用した。
【００４８】
また、実施例及び比較例で使用した端面研磨ブラシは、チャンネル高さが２．５ｍｍ、ブラシ毛の長さが３．７ｍｍ、ブラシ毛の線径が０．２ｍｍ、植毛部の面積率が３０％のものを使用した。
【００４９】
さらに、研磨液としては、平均粒径１．４μｍの酸化セリウム砥粒を主成分とし、比重を１．２に調製した研磨液を用いた。下記に、詳細な研磨手順を記す。
【００５０】
フロート法で成形されたＳｉＯ２を主成分とするガラス板を、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板が得られるような、中央部に円孔を有する円盤形状に加工した。
【００５１】
この中央部に円孔を有する円盤状ガラス基板の内周側面および外周側面を、最終製品である磁気記録媒体用ガラス基板としたときの面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°となるように面取り加工した。その後、ガラス基板の上下主平面を、アルミナ砥粒（平均粒径７〜７．５μｍ）を用いて研削（ラッピング）した後、砥粒を洗浄・除去した。
【００５２】
次に、ガラス基板を、アライメント治具を用いて積層し、ガラス基板積層体を形成した。なお、ガラス基板とガラス基板との間には、厚さ０．２ｍｍの樹脂製スペーサを挿入し、合計２００枚のガラス板を重ね合わせ、ガラス基板積層体を形成した。
【００５３】
得られたガラス基板積層体を、内周端面研磨用の治具に挿入し、ガラス基板積層体の上下方向から締め付けて固定下の地、アライメント治具をガラス基板積層体から取り外した。このガラス基板積層体を、内周端面研磨装置（ユーティーケー・システム社製、製品名：ＢＴＫ−０８）の被研磨体保持部に設置し、ガラス基板積層体の中央部の円形孔に端面研磨ブラシを挿入した。使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が２０６ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が２１０μｍであった。
【００５４】
端面研磨ブラシをガラス基板積層体の円形孔の中心から一方向に移動させ、ブラシ毛をガラス基板積層体の内周側面部と内周面取り部に一定量押し込んだ。上述の研磨液をガラス基板積層体の内周端面部に供給し、研磨ブラシとガラス基板積層体を反対方向に回転させ、さらに、端面研磨ブラシをガラス基板積層体の積層方向に揺動させながら研磨した。
【００５５】
なお、本実施例及び比較例においては、研磨液を７〜８Ｌ／ｍｉｎ、研磨ブラシの回転速度を２５００ｒｐｍ、ガラス基板積層体の回転速度を３９ｒｐｍ、揺動速度を１００〜１５００ｍｍ／ｍｉｎに設定し、内周側面部の研磨量が２５μｍ（片面では１２．５μｍ）となるまで研磨を行った。
【００５６】
内周端面研磨後、ガラス基板積層体を内周端面研磨用の治具から取り外し、ガラス基板積層体からガラス基板を１枚毎に分離した。分離されたガラス基板は、砥粒を洗浄除去し、下記の評価方法に供した。
【００５７】
（実施例２）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１９９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が２２０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００５８】
（実施例３）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１９９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが２３０ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が４０％、前述の方法で測定したたわみ量が１２０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００５９】
（実施例４）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１９９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが２３０ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が３０％、前述の方法で測定したたわみ量が３９０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００６０】
（比較例１）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が１０１ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が４３０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００６１】
（比較例２）
使用した端面研磨ブラシは、ヤング率が６９ＧＰａ、端面研磨ブラシのシャフト部の長さが３７５ｍｍ、ガラス基板の円形孔の直径に対しシャフトの直径が５０％、前述の方法で測定したたわみ量が６４０μｍであった以外は、実施例１と同様の工程で研磨を行った。
【００６２】
［評価］
（研磨量の差）
研磨量は、端面研磨前のガラス基板と、端面研磨後に得られたガラス基板を洗浄乾燥したものとを、高精度２次元寸法測定機（キーエンス社製、製品名：ＶＭ８０４０）を用いて測定した。具体的には、ガラス基板中央部の円形孔の直径を、内周側面部で測定し、端面研磨前後の円形孔直径差を研磨量とした。
【００６３】
２００枚のガラス基板積層体ロットから、任意に２０枚抜き取り、上述の研磨量を測定し、その最大値と最小値の差を同一ロット内の研磨量の差と定義した。
【００６４】
（ピット欠陥数）
研磨後のガラス基板の内周端面を、フッ酸と硝酸を含む酸性のエッチング溶液を用いて、ガラス基板を深さ方向に５μｍエッチングする。これにより、加工変質層（キズ）を、観察しやすいピット欠陥とすることができる。この後、洗浄と乾燥を行う。最後に、ガラス基板を切断して、ピット欠陥数を評価しやすいサイズにして、内周側面部８及び内周面取り部９を含むピット欠陥数観察試料を作製した。
【００６５】
ピット欠陥数は、光学顕微鏡（オリンパス社製、明視野・微分干渉金属顕微鏡ＢＸ６０Ｍ）を用いてカウントし、評価した。各観察試料を試料台に固定し、内周側面部８又は内周面取り部９の面が、光学顕微鏡の対物レンズのレンズ面に対して平行となるように固定した。光学顕微鏡の対物レンズは２０倍を使用し、観察視野を４８０μｍ×３２８μｍとして、直径が１０μｍ以上の円形状又は楕円形状のピット欠陥の数をカウントした。そして、計測したピット欠陥数を観察面積で除した数値を算出した。
【００６６】
２００枚のガラス基板積層体ロットにおいて、おおよそ上部、中部、下部と分類し、分類された各々の場所から、任意に３枚抜き取り、上述の方法で計測し、その数値の平均をピット欠陥数とした。通常、得られた数値が５個／ｍｍ２より小さくなる研磨方法が好ましく、５個／ｍｍ２以上のものを含む研磨方法は好ましくない。
【００６７】
【表１】
本発明の端面研磨ブラシは、荷重１９．６Ｎを付与した場合のたわみ量が４２０μｍ以下であるため、ガラス基板の内周面取り部と内周側面部とを均一かつ安定的に研磨できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ ガラス基板
２ 主表面
３ 円形孔
４ 外周端面
５ 外周側面部
６ 外周面取り部
７ 内周端面
８ 内周側面部
９ 内周面取り部
１０ スペーサ
１１ ガラス基板積層体
１２ 端面研磨ブラシ
１３ ブラシ毛
１４ シャフト
１５ チャンネル部品
１６ 植毛長
１７ チャンネル部品の高さ
１８ 植毛部
１９ チャンネル部品のピッチ幅
２０ 端面研磨ブラシの外径
２１ ブラシ毛の長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に円形孔を有する磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する端面研磨ブラシであって、
前記端面研磨ブラシはシャフトにブラシ毛が植毛されており、前記シャフトは、荷重１９．６Ｎを受けた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシ。
【請求項２】
前記シャフトは、ヤング率が１５０ＧＰａ以上である、請求項１に記載の端面研磨ブラシ。
【請求項３】
前記シャフトにおける、前記ブラシ毛が植毛されている植毛部は、植毛箇所と非植毛箇所とを備え、前記シャフトの前記植毛箇所の軸方向の長さと前記非植毛箇所の軸方向の長さの合計に対する、前記植毛箇所の軸方向の長さの割合は、２５〜９５％である、請求項１又は２に記載の端面研磨ブラシ。
【請求項４】
内周側面部と、外周側面部と、主表面とを有する、中心部に円形孔を有する円盤状のガラス基板を形成する形状付与工程と、
前記ガラス基板の前記内周側面部と前記主表面との交差部に内周面取り部を形成する内周面取り工程と、
前記内周側面部と前記内周面取り部を研磨する内周端面研磨工程と、
ガラス基板の主平面を研磨する主平面研磨工程と、
を備え、
前記内周端面研磨工程は、
前記ガラス基板を複数枚積層し、積層された前記ガラス基板の前記内周側面部及び前記内周面取り部に砥粒を含む研磨液を供給する工程と、
シャフトにブラシ毛が植毛されており、前記シャフトは荷重１９．６Ｎをかけた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシを回転させた状態で、前記内周側面部及び前記内周面取り部に接触させる工程と、
を含む、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記シャフトの直径は、前記円形孔の直径の３０％〜６０％である、請求項４に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記シャフトは、ヤング率が１５０ＧＰａ以上である、請求項４又は５に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項１】
中心部に円形孔を有する磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面を研磨する端面研磨ブラシであって、
前記端面研磨ブラシはシャフトにブラシ毛が植毛されており、前記シャフトは、荷重１９．６Ｎを受けた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシ。
【請求項２】
前記シャフトは、ヤング率が１５０ＧＰａ以上である、請求項１に記載の端面研磨ブラシ。
【請求項３】
前記シャフトにおける、前記ブラシ毛が植毛されている植毛部は、植毛箇所と非植毛箇所とを備え、前記シャフトの前記植毛箇所の軸方向の長さと前記非植毛箇所の軸方向の長さの合計に対する、前記植毛箇所の軸方向の長さの割合は、２５〜９５％である、請求項１又は２に記載の端面研磨ブラシ。
【請求項４】
内周側面部と、外周側面部と、主表面とを有する、中心部に円形孔を有する円盤状のガラス基板を形成する形状付与工程と、
前記ガラス基板の前記内周側面部と前記主表面との交差部に内周面取り部を形成する内周面取り工程と、
前記内周側面部と前記内周面取り部を研磨する内周端面研磨工程と、
ガラス基板の主平面を研磨する主平面研磨工程と、
を備え、
前記内周端面研磨工程は、
前記ガラス基板を複数枚積層し、積層された前記ガラス基板の前記内周側面部及び前記内周面取り部に砥粒を含む研磨液を供給する工程と、
シャフトにブラシ毛が植毛されており、前記シャフトは荷重１９．６Ｎをかけた時の最大たわみ量が４２０μｍ以下である、端面研磨ブラシを回転させた状態で、前記内周側面部及び前記内周面取り部に接触させる工程と、
を含む、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記シャフトの直径は、前記円形孔の直径の３０％〜６０％である、請求項４に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記シャフトは、ヤング率が１５０ＧＰａ以上である、請求項４又は５に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４５５８８（Ｐ２０１２−２４５５８８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９５８６（Ｐ２０１１−１１９５８６）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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