JP2003275959A

JP2003275959A - ガラス基板加工装置

Info

Publication number: JP2003275959A
Application number: JP2002082768A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hashimoto; 潤一橋本
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】再利用されるクーラント中にガラス基板を傷
付ける大きさのガラス粉が残存せず、フィルタの寿命を
短くすること無く、高い加工品質でガラス基板を加工で
きるガラス基板加工装置を提供する。【解決手段】ガラス基板加工装置１０は、ガラス基板
を研削する基板加工機１００と、研削時に供給されるク
ーラントを処理する各種機器と、これらの間を循環する
ようにクーラントが流れる循環流路Ｇとから成る。クー
ラントを処理する各種機器には基板加工機１００から下
流に向かって遠心分離機３０、遠心分離機３０によって
粒径１０μｍ以上のガラス粉が除去されたクーラントを
濾過して粒径３μｍ以上のガラス粉を除去する前段フィ
ルタ４０、更にクーラントを濾過する主フィルタ６０が
配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体用の
ガラス基板を加工するためのガラス基板加工装置及びガ
ラス基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置の記憶装置として、記憶媒
体にハードディスクを備えるハードディスク装置が極め
て広く普及している。ハードディスクの基板材料として
は従来からアルミニウムが一般的であるが、剛性の高さ
や熱膨張変化の少なさなどの点でアルミニウムよりも優
れた特性を有するガラスが基板材料として使用されるこ
とも多い。

【０００３】図７乃至８を参照して、ガラス基板加工の
例を説明する。

【０００４】図７は、従来のガラス基板加工装置を示す
模式図である。図８は、図７のガラス基板加工装置にお
ける基板加工機のガラス基板装着方式の一例を示す図で
ある。図９は、ガラス基板装着方式のもう一つの例を示
す図である。

【０００５】ガラス基板加工装置１はガラス基板（図示
せず）の端面を研削するための基板加工機２、遠心分離
機３、タンク４、ポンプ５、５μｍ以上の粒子を濾過で
きる公知のフィルタ６（以下、公知フィルタ６）、及び
これらにクーラントを循環させるための循環流路７から
構成されている。

【０００６】基板加工機２はクーラントを供給しながら
ガラス基板の端面を研削する。この研削によって生じた
ガラス粉はクーラントに混入し、クーラントはガラス粉
と共に遠心分離機３に流入する。遠心分離機３では粒径
が１０μｍ以上のガラス粉がクーラントから分離され
る。この後、クーラントはタンク４に貯留されてからポ
ンプ５によって汲み上げられて循環流路７を下流に向け
て供給される。クーラントは公知フィルタ６によって濾
過された後に基板加工機２に供給されて再使用される。

【０００７】基板加工機２では図８及び図９に示したよ
うにドーナッツ状に円盤加工されたガラス基板１１０を
固定し、ガラス基板１１０の中心部に開けられた円形の
開口１１１の周縁（内周縁）の端面及びガラス基板１１
０の外周縁の端面に面取り加工が施される。加工に際し
ては、クーラントが供給されながら端面が砥石によって
研削される。この際にガラス基板１１０を固定する仕方
として片側吸着方式（図８）、メカニカルクランプ方式
（図９）等がある。

【０００８】図８に示す片側吸着方式では、ガラス基板
１１０が接する吸着ベース１６０の接触面に複数の溝１
６２が形成されており、各溝１６２にはクーラントを供
給するクーラント供給路１６１が延びる方向に平行に吸
引路１６３が形成されている。この吸引路１６３を通じ
て真空吸引することにより、吸着ベース１６０に接触し
たガラス基板１１０が吸着ベース１６０に吸着される。

【０００９】ところが、この片側吸着方式では研削中に
ガラス基板１１０が微動することがある。この微動が起
こると、ガラス基板１１０が吸着ベース１６０の接触面
に接触している主表面に傷がついてしまう。この主表面
はハードディスクの記録面となるので、主表面に傷がつ
いたガラス基板１１０は廃棄することになる。

【００１０】このため、吸着ベース１６０に吸着させた
ガラス基板１１０の主表面とは反対側の主表面をクラン
プベース１７０（図９参照）によって押圧することによ
り、研削中にガラス基板１１０が微動しないように固定
する方式がある。この方式は図９に示すメカニカルクラ
ンプ方式である。

【００１１】このメカニカルクランプ方式等によって基
板加工機２に装着されたガラス基板１１０は微動するこ
となく、クーラントの供給を受けながら外周縁及び内周
縁が研削される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研削に
よって微動しないようにガラス基板１１０を固定するた
めにはクランプベース１７０に主表面を強く押圧しなけ
ればならない。ところが、上記のように循環させながら
再使用するクーラントには粒径が５μｍ未満のガラス粉
が含まれるので、ガラス基板１１０を固定した際にガラ
ス粉がガラス基板の主表面を傷付けてしまう。また、ク
ーラントの循環量を大きくすることが困難になる。従っ
て、ガラス基板の主表面が傷付けられることなく、クー
ラントの循環量を大きくすることが可能であるためには
ガラス粉の粒径が１μｍ未満であることが要求される。

【００１３】この要求を満たすために、粒径が１μｍ以
上のガラス粉をクーラントから除去できるように、公知
フィルタ６のメッシュを細かくすることが考えられる。
これによれば、クーラントに残存するガラス粉は粒径の
小さいものだけになるが、メッシュを細かくするに従っ
てフィルタの寿命が短くなってしまう。

【００１４】本発明の目的は、再利用されるクーラント
中にガラス基板を傷付けるような大きさのガラス粉が実
質的に残存せず、フィルタの寿命が短くならず、高い加
工品質でガラス基板を加工できるガラス基板加工装置を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のガラス基板加工装置は、クーラントを供
給しながら磁気記録媒体用のガラス基板を研削する基板
加工部と、前記ガラス基板の研削によって生じ、前記ク
ーラントに混入したガラスの微粒子を前記クーラント中
で凝集させてガラス塊にしたものを濾過する第１のフィ
ルタと、前記基板加工部と前記第１のフィルタとの間で
前記クーラントが循環する循環流路とから構成されるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項１記載のガラス基板加工装置によれ
ば、第１のフィルタによってガラスの微粒子をクーラン
ト中で凝集させてガラス塊にしたものを濾過するので、
ガラスの微粒子をクーラントから除去するためにメッシ
ュの細かいフィルタを使用する必要がない。従って、ク
ーラント中にはガラス基板を傷付ける大きなガラス粉が
残存せず、フィルタの寿命が短くなることも無く、高い
加工品質でガラス基板を加工できる。

【００１７】請求項２のガラス基板加工装置は、請求項
１記載のガラス基板加工装置において、前記循環系路上
の前記基板加工部よりも下流であり、且つ、前記第１の
フィルタよりも上流である位置に配置され、前記クーラ
ントに混入したガラスの微粒子を前記クーラントから分
離する遠心分離機を備えることを特徴とする。

【００１８】請求項２記載のガラス基板加工装置によれ
ば、第１のフィルタよりも上流に遠心分離機が配置され
ているので、第１のフィルタによる濾過の以前にクーラ
ントから粒径の大きなガラス粉を分離できる。これによ
り、第１のフィルタの寿命が延びるとともに単位時間あ
たりの濾過能力も向上する。

【００１９】請求項３のガラス基板加工装置は、請求項
２記載のガラス基板加工装置において、前記循環系路上
の前記遠心分離機よりも下流であり、且つ、前記第１の
フィルタよりも上流である位置に配置され、前記クーラ
ントに混入したガラスの微粒子を濾過する第２のフィル
タを備えることを特徴とする。

【００２０】請求項３記載のガラス基板加工装置によれ
ば、第１のフィルタにより濾過される以前に、クーラン
トに混入したガラスの微粒子を第２のフィルタが濾過す
るので、第１のフィルタの寿命がさらに延びるとともに
単位時間あたりの濾過能力もさらに向上する。

【００２１】請求項４のガラス基板加工装置は、請求項
３記載のガラス基板加工装置において、前記第２のフィ
ルタは、粒径が１μｍ以上のガラスの微粒子を濾過する
ものであることを特徴とする。

【００２２】請求項４のガラス基板加工装置によれば、
粒径が１μｍ以上であるガラスの微粒子は第２のフィル
タによって濾過されるので、第１のフィルタの寿命がよ
り一層に延びるとともに単位時間あたりの濾過能力もよ
り一層に確実に向上する。

【００２３】上記目的を達成するために、請求項５の磁
気記録媒体用のガラス基板の製造方法は、磁気記録媒体
用のガラス基板の製造方法において、ガラス基板を請求
項１乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板加工装置
によって加工する。

【００２４】請求項５の磁気記録媒体用のガラス基板の
製造方法によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記
載のガラス基板加工装置によってガラス基板を加工する
ので、加工の際に使用されるクーラント中にはガラス基
板を傷付ける大きなガラス粉が残存せず、もって、高い
加工品質でガラス基板を加工できる。

【００２５】請求項６記載の磁気記録媒体用のガラス基
板の製造方法は、請求項５記載の磁気記録媒体用ガラス
基板の製造方法において、前記加工工程は前記ガラス基
板の端面を研削することを特徴とする。

【００２６】請求項６記載の磁気記録媒体用のガラス基
板の製造方法によれば、ガラス基板の端面を研削するの
で、高い加工品質でガラス基板の端面を加工できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態に係
るガラス基板加工装置を図面を参照しながら詳細に説明
する。

【００２８】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
ガラス基板加工装置を示す模式図である。

【００２９】ガラス基板加工装置１０は、ガラス基板を
研削する基板加工機１００（基板加工部）と、この基板
加工機１００に供給されるクーラントを処理する各種機
器と、基板加工機１００及び各種機器との間を循環する
ようにクーラントを流すための循環流路Ｇとから構成さ
れる。

【００３０】クーラントは水溶性の油分を含有する液体
であり、例えば、ｐＨ９．９、アルカリポイント換算濃
度７．７％、屈折率換算濃度７．８〜７．２％、混入油
分９１０ｍｇ／Ｌのものを用いることができる。

【００３１】クーラントを処理する各種機器のうち基板
加工機１００の下流に遠心分離機３０が配設されてい
る。研削の際に基板加工機１００に供給されたクーラン
トには研削によって生じるガラス粉が含まれている。遠
心分離機３０はこのガラス粉をクーラントから分離す
る。この遠心分離機３０によって分離されるガラス粉
は、粒径が約１０μｍ以上のものである。

【００３２】遠心分離機３０の下流には、カートリッジ
式の前段フィルタ４０（第２のフィルタ）が配設されて
いる。この前段フィルタ４０は、例えば、シックナーバ
ックフィルタであり、遠心分離機３０を通ったクーラン
トから約３μｍ以上の粒径のガラス粉を濾過する。前段
フィルタ４０よりも下流には、ここに至るまでに半ば浄
化されたクーラントを貯留するための前段浄化タンク５
０が配設されている。この前段浄化タンク５０には貯留
されたクーラントを汲み上げるためのポンプ５１が取り
付けられている。

【００３３】前段浄化タンク５０よりも下流には、ポン
プ５１によって汲み上げられたクーラントを濾過する主
フィルタ６０（第１のフィルタ）が配設されている。こ
の主フィルタ６０は、例えば、円筒状のカセットの内部
に円筒状に形成された吸着剤層６１を配置し、この内側
に円筒状のフィルタ６２を配置したＳＡフィルタ（リキ
ッドコンサンド株式会社製）である。この主フィルタ６
０は、クーラント中に残存する粒径１μｍ以上のガラス
粉を凝集させてガラス塊にしてから濾過するものであ
り、吸着剤層６１及び通常に市販されているフィルタ６
２を備えている。吸着剤層６１は、例えばマグネシウム
と珪藻土とを主成分とする粒径数ｍｍの粒状体が層を成
すものである。この吸着剤層６１をクーラントが通過す
ると、クーラント中のガラス粉は相互間引力によって凝
集し、数十〜数百倍の粒径のガラス塊になる。このよう
にして粒径が５〜２０μｍに成ったガラス塊はフィルタ
６２によって濾過される。フィルタ６２は交換可能なカ
ートリッジフィルタである。フィルタ６２はシックナー
バックフィルタであってもよい。このように構成された
主フィルタ６０によって粒径１μｍ以上のガラス粉をク
ーラントから除去できる。このようにして粒径１μｍ以
上のガラス粉が除去されたクーラントは再使用されても
ガラス基板の主表面を傷付けることがない。

【００３４】この主フィルタ６０の下流には、主フィル
タ６０によって濾過され、浄化が完了したクーラントを
貯留するための浄化タンク７０が配設されている。浄化
タンク７０は、貯留したクーラントが溢れたときに、溢
れたクーラントが上記の前段浄化タンク５０に流れるよ
うに配置されている。

【００３５】浄化タンク７０には貯留されたクーラント
を汲み上げるためのポンプ７１が取り付けられている。
この浄化タンク７０によって汲み上げられたクーラント
は循環流路Ｇを通して基板加工機１００に供給され、再
使用される。

【００３６】上記のガラス基板加工装置１０において、
基板加工機１００から排出されたクーラントは肉眼によ
ってもはっきりと白濁していることが認められる。ま
た、遠心分離機３０によって粒径１０μｍ以上のガラス
粉を除去されたクーラントは、基板加工機１００から排
出されたクーラントと比較して白濁の濃さが明確に薄く
なっているものの白濁は肉眼によってはっきりと認めら
れる。さらに、前段フィルタ４０によって濾過され、前
段タンク５０に貯留されたクーラントは僅かに白濁が認
められる。最後に主フィルタ６０によって濾過が完了し
たクーラントは、肉眼によっては白濁が認められず、未
使用のクーラントとの差が認められない程に浄化され
る。

【００３７】このようにガラス基板加工装置１０はクー
ラントを循環させながら粒径１μｍ以上のガラス粉を除
去して使用するので、ガラス基板の主表面を傷付ける大
きさのガラス粉が残存せず、フィルタの寿命を短くする
こと無く、高い加工品質でガラス基板を加工できる。

【００３８】次に、基板加工機１００を詳細に説明す
る。

【００３９】図２は、図１における基板加工機１００を
示す側面図である。

【００４０】基板加工機１００は、中心部に円形の開口
１１１が開けられたディスク状の情報記録媒体用ガラス
基板１１０（図３参照）の内周縁及び外周縁双方の端面
を研削して面取りする面取り機である。この面取り機
は、ベース１２０のヘッド部１２１の水平な設置面１２
１ａにガラス基板１１０の内周縁を研削する内周研削機
１３０とガラス基板１１０の外周縁を研削する外周研削
機１４０とを備えている。

【００４１】内周研削機１３０はガラス基板１１０の内
周縁を研削する内径砥石１３１を備えている。この内径
砥石１３１は保持部１３２に保持されており、不図示の
モータによって回転する。この回転の中心軸線の方向は
保持部１３２の側面から垂直に延びる方向（図２の紙面
上、紙面に垂直な方向である矢印Ａ方向）であり、設置
面１２１ａに平行な方向である。内径砥石１３１には、
通常、ダイヤモンド砥石が付着されている。

【００４２】保持部１３２は直交する２方向にスライド
可能な内周研削機スライドユニット１３３に固定されて
いる。この内周研削機スライドユニット１３３は、矢印
Ａ方向にスライド可能な第１テーブル１３３ａ及び、矢
印Ａ方向に直交し、且つ、設置面１２１ａに平行な第２
の方向（矢印Ｂ方向）にスライド可能な第２テーブル１
３３ｂを備えている。保持部１３２はこの第２テーブル
１３３ｂの上面に固定されている。

【００４３】外周研削機１４０はガラス基板１１０の外
周縁を研削する外径砥石１４１を備えている。この外径
砥石１４１は保持部１４２に保持されており、不図示の
モータによって回転する。この回転の中心軸線の方向は
保持部１４２の側面から垂直に延びる方向（図２の紙面
上、紙面に垂直な方向である矢印Ａ方向）であり、設置
面１２１ａに平行な方向である。外径砥石１４１にも、
通常、ダイヤモンド砥石が付着されている。

【００４４】保持部１４２は直交する２方向にスライド
可能な外周研削機スライドユニット１４３に固定されて
いる。この外周研削機スライドユニット１４３は、矢印
Ａ方向にスライド可能な第１テーブル１４３ａ及び、矢
印Ａ方向に直交し、且つ、設置面１２１ａに平行な第２
の方向（矢印Ｂ方向）にスライド可能な第２テーブル１
４３ｂを備えている。保持部１４２は第２テーブル１４
３ｂの上面に固定されている。この外径砥石１４１の回
転の中心線方向及び内径砥石１３１の回転の中心線方向
は平行であり、且つ、設置面１２１ａからの高さは同じ
である。

【００４５】図３は、図２の基板加工機１００に装着さ
れたガラス基板及びその近傍を示す概略図である。

【００４６】内径砥石１３１及び外径砥石１４１は不図
示のモータによってそれぞれ矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向
に回転させられる。外径砥石１４１がガラス基板１１０
の外周縁に接触する研削点の上方には外径砥石１４１に
クーラントＣＬを供給するためのノズル１５０が配置さ
れている。ガラス基板１１０の開口１１１には後述する
クーラント供給路２８２（図５参照）からクーラントが
供給される。

【００４７】ガラス基板１１０が装着された面取り機１
００は、内径砥石スライドユニット１３２及び外径砥石
スライドユニット１４２を移動させることにより、内径
砥石１３１を開口１１１の内周縁に接触させ、且つ、外
径砥石１４１をガラス基板１１０の外周縁に接触させる
ことができる。このような移置に調整された後に内径砥
石１３１及び外径砥石１４１はそれぞれ矢印Ｃ方向及び
矢印Ｄ方向に回転し、ガラス基板１１０は不図示のモー
タによって矢印Ｅ方向に回転する。これにより、ガラス
基板１１０の内周縁及び外周縁を研削できる。

【００４８】なお、内周研削機１３０及び外周研削機１
４０は、図４に示す位置関係に配置しても良い。

【００４９】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る
ガラス基板加工装置の基板加工機に装着されたガラス基
板及びその近傍を示す概略図である。本実施の形態に係
るガラス基板加工装置は、内周研削機１３０及び外周研
削機１４０を設置する基板加工機１００の設置面１２１
ａが傾斜している点のみで上記の第２の実施の形態に係
るガラス基板加工装置と異なるので、基板加工機１００
の全体図は省略する。

【００５０】内周研削機１３０及び外周研削機１４０
は、ベース１２０のヘッド部１２１の上部に平坦に形成
された傾斜する設置面１２１ａに設置されており、外径
砥石１４１の回転の中心軸線が内径砥石１３１の回転の
中心軸線の下方に位置している。また、外径砥石１４１
がガラス基板１１０の外周縁に当接する外周縁研削点及
び内径砥石１３１が開口１１１の内周縁に当接する開口
周縁研削点は何れも上記の２つの回転中心線を結ぶ線上
に位置している。この線は水平面と角度θを成してい
る。

【００５１】外周縁研削点の上方には外径砥石１４１に
クーラントＣＬを供給するためのノズル１５０が配置さ
れている。また、ガラス基板１１０の開口１１１にはク
ーラント供給路２８２からクーラントＣＬが供給され
る。開口１１１にクーラントＣＬが供給されたときは、
開口周縁研削点がクーラントＣＬに完全に浸漬された位
置に位置している。これにより、研削がクーラント中で
行われることになり、開口１１１の周縁にマイクロクラ
ックが発生することを防止でき、もって、高い加工品質
でガラス基板を加工できる。研削の際に供給されたクー
ラントＣＬはガラス基板加工装置１０（図１）を循環し
て再利用される。

【００５２】なお、内径砥石１３１や外径砥石１４１の
回転の中心軸線、外周縁研削点、開口周縁研削点などの
位置関係を上記のようにするために、内周研削機１３０
及び外周研削機１４０を傾斜した設置面１２１ａに設置
する代わりに高低のある２つの面の高い方の面に内周研
削機１３０を設置し、低い方の面に外周研削機１４０を
設置してもよい。

【００５３】また、同一な水平面上であっても、保持部
１３２，１４２の高さを適宜なものにしても上述の位置
関係を実現することができる。

【００５４】次にガラス基板の装着方式を説明する。

【００５５】図５は、ガラス基板の装着方式を示す図で
ある。

【００５６】図５に示すガラス基板装着方式では、ガラ
ス基板１１０の一方の主表面を真空吸引して固定する真
空吸引クランパー２６０、及びこの吸引する主表面とは
反対側の主表面を液圧によって押圧する液圧クランパー
２７０を併用している。真空吸引クランパー２６０は、
ボルト２８１によって一端面がスピンドル２８０に固定
されている。スピンドル２８０は不図示のモータによっ
て正逆何れの方向にも回転可能である。

【００５７】このスピンドル２８０と真空吸引クランパ
ー２６０とにはこれらが同心に固定されたときにこれら
を貫通するようにクーラント供給路２８２が形成されて
いる。このクーラント供給路２８２を矢印Ｆ方向に流れ
るクーラントがガラス基板１１０の開口部１１１に供給
される。

【００５８】真空吸引クランパー２６０のもう一方の端
面はガラス基板１１０を固定する面であり、複数の凹部
２６１が形成されている。これらの凹部２６１には真空
吸引するための吸引路２６２がクーラント供給路２８２
に平行に一端面まで貫通して形成されている。ガラス基
板１１０が接触した状態で吸引路２６２を介して吸引す
ることによって、ガラス基板１１０の主表面と凹部２６
１とによって画成された空間が真空状態になり、ガラス
基板１１０が真空吸引クランパー２６０に固定される。

【００５９】液圧クランパー２７０は中心部に貫通口２
７１を有するバームクーヘン形の外形を有する円筒体
で、ガラス基板１１０の主表面に面する側は開放されて
いる。ただし、貫通口２７１は中心に内径砥石１３１を
挿入する開口を残して塞がれている。貫通口２７１を形
成する内周壁２７２ａと外周壁２７２ｂとによって画成
された空間２７３には底面２７２ｃを貫通して連結され
た給水路２９０から水が供給される。

【００６０】空間２７３に給水された水の水圧、及びガ
ラス基板１１０の主表面と外周壁２７２ｂの端部との間
の間隙２７４を調整することによってガラス基板１１０
を最適な状態で固定できる。空間２７３に供給された水
は間隙２７４から排出される。

【００６１】内径砥石１３１はスピンドル１９１の先端
に同軸に固定されている。内径砥石１３１は、上述した
内周研削機スライドユニット１３３をスライドさせるこ
とによって、ガラス基板１１０の開口１１１の内周を研
削する所定の研削位置及び研削を行わない待機位置との
間を移動させることができる。研削位置では液圧クラン
パー２７０及び真空吸引クランパー２６０が同軸に配置
される。

【００６２】内径砥石１３１の表面には複数本の研削溝
１３４が形成されている。この研削溝１３４は断面がコ
の字型であり、表面にダイヤモンド砥粒が付着されてい
る。研削溝１３４は表面粗さが異なっており、例えば、
砥粒が３００番の研削溝と砥粒が５００番の研削溝等で
ある。

【００６３】ガラス基板１１０の外周縁を研削する外径
砥石１４１の外周表面にも内径砥石１３１と同様に、表
面粗さの異なる複数本の研削溝１４４が形成されてい
る。

【００６４】図１は、磁気記録媒体用のガラス基板の製
造方法の工程を示す工程図である。

【００６５】図１に示した製造工程を実施されるガラス
基板はフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、プレ
ス法、その他の方法によってガラスを板状に成型したも
のである。

【００６６】ガラスの種類はとくに限定されるものでは
なく、例えば二酸化ケイ素とアルカリ金属酸化物とアル
カリ土類金属酸化物とが主成分であるソーダライムガラ
ス、二酸化ケイ素と酸化アルミニウムとアルカリ金属酸
化物とが主成分であるアルミノシリケートガラス、二酸
化ケイ素とボロン酸化物とが主成分であるボロシリケー
トガラスのほか、酸化リチウムと二酸化珪素とが主成分
であるＬｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂系ガラス、酸化リチウムと二酸
化珪素と酸化アルミとが主成分であるＬｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ
₃−ＳｉＯ₂系ガラス、アルカリ土類金属酸化物等と酸化
アルミニウムと二酸化珪素とが主成分であるＲＯ−Ａｌ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス（ただし、ＲＯは酸化マグネシ
ウムＭｇＯ、酸化カルシウムＣａＯ、酸化ストロンチウ
ムＳｒＯ、酸化バリウムＢａＯ、酸化亜鉛ＺｎＯ、酸化
ニッケルＮｉＯ、酸化マンガンＭｎＯ等）等の結晶化ガ
ラスが挙げられる。酸化アルミニウム、アルカリ金属酸
化物およびアルカリ土類金属酸化物は、酸水溶液中で溶
解し易い成分であり、これらを適度に成分として含むも
のは、エッチング加工が比較的に容易である。このよう
なガラスとして、例えば以下の組成成分の含有率で表さ
れるアルミノシリケート系ガラスが挙げられる。

【００６７】なお、以下「％」は、特に注釈のない限り
モルパーセント（ｍｏｌ％）である。

【００６８】二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）：５５〜７０％、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）：１〜１２．５％、酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）：５〜２０％、酸化ナトリウム（Ｎａ₂Ｏ）：０〜１４％、酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）：０〜３％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）：０〜８％、酸化カルシウム（ＣａＯ）：０〜１０％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）：０〜６％、酸化バリウム（ＢａＯ）：０〜２％、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）：０〜８％および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）：０〜４％上記のような組成成分を有するガラスを板状に成型した
ガラス板は円盤加工工程Ｐ１において、超硬合金あるい
はダイヤモンドのカッターを用いて、ドーナツ状に加工
される。ガラス板をドーナツ状に加工する方法は限定さ
れず、例えば、先ず外径だけ切断し、その後円筒形のダ
イヤモンド砥石を用いて、内径を切断しても良いし、プ
レス法で外径を所望の寸法に作製しておき、内径だけを
ダイヤモンド砥石で穴開けしても良い。

【００６９】上記のように加工されたドーナツ状ガラス
基板は、次の内外周端面面取工程Ｐ２において、その外
径及び内径の寸法を正確に製品寸法に合わせるために、
内外周に研削加工が施される。この内外周端面面取工程
Ｐ２において上述した、図１に示すガラス基板加工装置
１０が使用される。内径砥石１３１及び外径砥石１４１
によって内外周の面取加工が施される。内外周端面面取
り工程Ｐ２の後に、端面・面取面の粗さを滑らかにする
ために、セリウム研磨剤を用いて端面・面取面を研磨し
ても良い。

【００７０】次に、必要に応じてガラス基板の厚味を揃
えたり、ガラス基板の主表面の欠陥を除去するために、
アルミナ砥粒など用いて粗研磨処理（主表面粗研磨工程
Ｐ３）を行ってもよい。また、粗研磨処理は、内外周端
面面取工程Ｐ２の前に行っても良く、或いは、１段目の
粗研削を内外周端面面取工程Ｐ２の前に行い、２段目の
粗加工を内外周端面面取工程Ｐ２の後に行ってもよい。

【００７１】次に、磁気ディスク基板に要求される平坦
性を確保するために、平滑研磨工程Ｐ４によってガラス
基板の主表面を平滑に研磨することが好ましい。この工
程で使用する研磨剤の種類は特に限定されないが、通
常、ガラスに対して高い研磨力を有する酸化セリウム系
の研磨剤が使われる。また、研磨剤のサイズも特に限定
されないが、研磨後の主表面に要求される平滑性と生産
性の面から要求される研磨速度とを両立するために、通
常、平均粒径が０．１〜３μｍ程度である研磨剤が使用
される。研磨方法も特に限定されないが、人工皮革パッ
ド、スエードパッド、最表面がエステル系やエーテル系
の樹脂のパッド等（研磨部材）を上定盤および下定盤に
貼り付けた両面研磨機を用いれば、低コストで両面を精
密に研磨できる。また、平滑性と研磨速度とを両立させ
るために研磨剤や研磨速度等が異なる２段階の研磨処理
を行っても良い。

【００７２】平滑研磨工程Ｐ４の後、主鏡面に残留する
スラリー等を除去するために洗浄が施される（スクラブ
洗浄工程Ｐ５）。洗浄方法は特に限定されないが、残留
している研磨剤は、続いて行われる化学強化工程Ｐ６で
主表面に固着して、除去することが困難になるため、水
と洗剤だけの簡単な洗浄だけではなく、表面を柔らかい
樹脂等（スクラブ部材）で擦って残留研磨剤等の付着物
を機械的に除去すると共に、酸性水溶液やアルカリ性水
溶液および純水を適当に組み合わせて、さらに超音波も
印加しながら、精密に洗浄することが好ましい。

【００７３】次に、ガラス基板の取り扱い時の機械的な
衝撃や、ガラス基板表面に磁気膜等の膜を形成する際に
受ける熱衝撃、あるいはハードディスクドライブに組み
込まれた後の長期間の使用における信頼性を高めるため
に、化学強化処理が施される（化学強化工程Ｐ６）。化
学強化処理の方法は特に限定されない。化学強化処理
は、例えば、４００℃程度の温度に加熱して溶融状態に
した硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混塩の中に、ガラ
ス基板を数時間浸漬する。これにより、ガラス基板表面
の約１００μｍの深さまでガラス成分のリチウム及びナ
トリウム双方と強化塩中のカリウムとのイオン交換が行
われ、磁気ディスク基板に必要とされる機械的強度を得
ることができる。その後、５０〜８０℃の温水の中に１
時間程度浸漬させることで表面に残存している強化塩を
溶解することができる。

【００７４】この化学強化工程Ｐ６の後にテクスチャー
処理工程Ｐ７が行われ、ガラス基板にテクスチャー処理
が施される。このテクスチャー処理によってガラス基板
の円周に沿う方向に円形のテクスチャーが形成される
（円周状テクスチャー処理）。テクスチャー処理は化学
強化工程Ｐ６の後に行われることが好ましいが、化学強
化工程Ｐ６の前に行ってもよい。また、化学強化処理を
行わずにスクラブ洗浄工程Ｐ５の後にテクスチャー処理
を行ってもよい。ただし、化学強化処理の前にテクスチ
ャー処理を行うと化学強化処理でテクスチャーの形状が
変化することがある。化学強化処理の後にテクスチャー
処理を施すことにより、テクスチャー形状の制御性を高
め、かつ、線密度が高く、線長さの長いテクスチャーを
形成することができる。また、化学強化工程Ｐ６とテク
スチャー処理工程Ｐ７との間に、化学強化工程Ｐ６にお
いて付着した汚れを除去するため、必要に応じて酸性の
水溶液やアルカリ性の水溶液を用いた超音波洗浄やブラ
シスクラブなどの洗浄を必要に応じて行ってもよい。

【００７５】テクスチャー処理は、ガラス板の主表面に
ダイヤモンドスラリーおよびテープを用いて行うことが
できる。テクスチャー処理を行う装置は特に限定され
ず、アルミニウム基板のテクスチャー処理などで用いら
れる、いわゆるテクスチャーマシンによって加工するこ
とができる。

【００７６】テクスチャー加工を施した後は、ダイヤモ
ンドスラリーなどテクスチャー加工工程において発生し
た異物を除去するためにスポンジを用いた洗浄が行われ
る（スクラブ洗浄工程Ｐ８）。この洗浄はガラス基板の
円周方向に交差する方向でスクラブ洗浄を行う。これに
より、ガラス基板の主表面上に尾根状に形成された異常
突起が効率的に除去される。ここで尾根状の突起とは、
周辺の平均高さよりも異常に高いライン状に形成された
突起であり、この突起が残留していると磁気ヘッドの浮
上安定性に悪影響を及ぼす。このような尾根状の突起
は、ダイヤモンド砥粒による機械加工によって円周方向
に形成されている。このため、円周方向に交差する方向
にスクラブすることによって効率的に除去することがで
きる。スクラブ時の圧力や基板の回転数などのスクラブ
条件は特に限定されず、汚れの残留程度に応じて選定す
ればよい。このスクラブ洗浄で主表面に供給する洗浄液
は、中性の水溶液及びアルカリ性の水溶液の少なくとも
一方である。

【００７７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載のガラス基板加工装置によれば、第１のフィルタによ
ってガラスの微粒子をクーラント中で凝集させてガラス
塊にしたものを濾過するので、ガラスの微粒子をクーラ
ントから除去するためにメッシュの細かいフィルタを使
用する必要がない。従って、クーラント中にはガラス基
板を傷付ける大きなガラス粉が残存せず、ガラス基板の
損傷を防止でき、高い加工品質でガラス基板を加工でき
ることとなると共に第１のフィルタの寿命が短くなるこ
とも無い。

【００７８】請求項２記載のガラス基板加工装置によれ
ば、第１のフィルタよりも上流に遠心分離機が配置され
ているので、第１のフィルタによる濾過の以前にクーラ
ントから粒径の大きなガラス粉を分離できる。これによ
り、第１のフィルタの寿命が延びるとともに単位時間あ
たりの濾過能力も向上する。

【００７９】請求項３記載のガラス基板加工装置によれ
ば、第１のフィルタにより濾過される以前に、クーラン
トに混入したガラスの微粒子を第２のフィルタが濾過す
るので、第１のフィルタの寿命がさらに延びるとともに
単位時間あたりの濾過能力もさらに向上する。

【００８０】請求項４のガラス基板加工装置によれば、
粒径が１μｍ以上であるガラスの微粒子は第２のフィル
タによって濾過されるので、第１のフィルタの寿命が確
実に延びるとともに単位時間あたりの濾過能力も確実に
向上する。

【００８１】請求項５の磁気記録媒体用ガラス基板の製
造方法によれば、ガラス基板を請求項１乃至４のいずれ
か１項に記載のガラス基板加工装置では、加工の際に使
用されるクーラント中にはガラス基板を傷付ける大きな
ガラス粉が残存しないので、高い加工品質でガラス基板
を加工できる。

【００８２】請求項６記載の磁気記録媒体用ガラス基板
の製造方法によれば、ガラス基板の端面を研削するの
で、高い加工品質でガラス基板の端面を加工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガラス基板加
工装置を示す模式図である。

【図２】図１における基板加工機１００を示す側面図で
ある。

【図３】図２の基板加工機１００に装着されたガラス基
板及びその近傍を示す概略図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るガラス基板加
工装置に装着されたガラス基板及びその近傍を示す概略
図である。

【図５】ガラス基板の装着方式を示す側面図である。

【図６】磁気記録媒体用のガラス基板の製造方法の工程
を示す工程図である。

【図７】従来のガラス基板加工装置を示す模式図であ
る。

【図８】図７のガラス基板加工装置における基板加工機
のガラス基板装着方式の一例を示す図である。

【図９】ガラス基板装着方式のもう一つの例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ガラス基板加工装置３０遠心分離機５０主フィルタ６１吸着剤層６２フィルタ７０前段フィルタ１００基板加工機（面取り機）Ｇ循環流路ＣＬクーラント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クーラントを供給しながら磁気記録媒体
用のガラス基板を研削する基板加工部と、前記ガラス基板の研削によって生じ、前記クーラントに
混入したガラスの微粒子を前記クーラント中で凝集させてガラス塊にしたもの
を濾過する第１のフィルタと、前記基板加工部と前記第１のフィルタとの間で前記クー
ラントが循環する循環流路とから構成されることを特徴
とするガラス基板加工装置。
【請求項２】前記循環系路上の前記基板加工部よりも
下流であり、且つ、前記第１のフィルタよりも上流であ
る位置に配置され、前記クーラントに混入したガラスの
微粒子を前記クーラントから分離する遠心分離機を備え
ることを特徴とする請求項１記載のガラス基板加工装
置。
【請求項３】前記循環系路上の前記遠心分離機よりも
下流であり、且つ、前記第１のフィルタよりも上流であ
る位置に配置され、前記クーラントに混入したガラスの
微粒子を濾過する第２のフィルタを備えることを特徴と
する請求項２記載のガラス基板加工装置。
【請求項４】前記第２のフィルタは、粒径が１μｍ以
上のガラスの微粒子を濾過するものであることを特徴と
する請求項３記載のガラス基板加工装置。
【請求項５】磁気記録媒体用のガラス基板の製造方法
において、ガラス基板を請求項１乃至４のいずれか１項
に記載のガラス基板加工装置によって加工する基板加工
工程を有することを特徴とする磁気記録媒体用のガラス
基板の製造方法。
【請求項６】前記基板加工工程は前記ガラス基板の端
面を研削することを特徴とする請求項５記載の磁気記録
媒体用のガラス基板の製造方法。