JP2010030807A - ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端面研削用の研削砥石の管理が容易であるとともに寸法のばらつきが小さいガラス基板を製造できるガラス基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】薄板ガラスを複数枚積層して固着一体化しガラスブロックを形成するガラスブロック形成工程と、ガラスブロックをコアリングしてドーナツ状ガラスブロックを形成する内外径コアリング工程と、ドーナツ状ガラスブロックの内周及び外周の端面を研削する内外周端面研削工程と、ドーナツ状ガラスブロックを個々のドーナツ状ガラス基板に分離し分離したドーナツ状ガラス基板を洗浄する分離洗浄工程とを含み、内外周端面研削工程は、ドーナツ状ガラスブロックと円柱形状の研削砥石とを互いに平行な軸回りに回転させながら研削砥石とドーナツ状ガラスブロックとをドーナツ状ガラスブロックの積層方向において相対的に往復移動させるとともに内周又は外周の端面に押圧するように径方向へ移動させて端面を研削する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハードディスク装置等に用いられる磁気ディスク用のガラス基板の製造方法に関するものである。

近年、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション、携帯電話、携帯音楽プレーヤなどの情報端末には大容量のハードディスク装置が搭載されており、この種の大容量ハードディスク装置には高密度の記録が可能な磁気ディスクが用いられている。高密度の記録が可能な磁気ディスク用基板としては、表面平滑性に優れかつ高剛性なガラス製の基板が使用されている。このガラス基板は中心に円孔を有する円板状、すなわちドーナツ状の形状を有する。

このようなドーナツ状のガラス基板は、通常、薄板ガラスをコアリング加工して成形される。成形されたガラス基板は、その後、内周および外周の端面を研削する工程および内周および外周のエッジ部を面取りする工程に供される。

特許文献１、２には、上記の内外周の端面の研削およびエッジ部の面取りを同時に行なう技術が開示されている。特許文献１、２によれば、端面の研削およびエッジ部の面取りを行なうために、ガラス基板を回転させるとともに、ガラス基板の内外周端面にそれぞれ円柱状の研削砥石の外周面を押圧している。この研削砥石の外周面には、複数個の研削溝が全周にわたって形成されている。さらに、これらの研削溝には、その内底に向かうにしたがって幅が狭くなるとともに、ダイヤモンド砥粒等の砥粒を付着したテーパ面が形成されている。したがって、この研削溝のテーパ面とガラス基板の内周または外周端面との接触により、端面の研削とエッジ部の面取りが行なわれる。

特開平１１−１９８０１２号公報 特開２０００−１４１１８８号公報

しかしながら、上述した従来の方法では、研削砥石においてガラス基板毎に個別の研削溝を用いて研削しているため、研削溝の形状の形成精度やコアリング加工におけるガラス基板の成形精度などに応じて、ガラス基板毎に内径や外径などの寸法がばらつくおそれがあるという問題があった。なお、磁気ディスク用のガラス基板については、ハードディスク装置に組み込む際に、円孔にスピンドルを圧入して保持させるため、保持力を安定させて高速回転時の信頼性を確保するために、内径のばらつきに対する許容量が小さい。したがって、内径におけるこのようなばらつきが特に問題となる。また、上述した従来の方法では、研削溝においてガラス基板の端部に押圧する部分がつねに一定であるため、研削溝のテーパ面にスジ状のキズや湾曲、傾斜などの偏磨耗が発生し、しかも偏磨耗の程度が研削溝毎に異なるため、研削砥石の管理が煩雑になるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、端面研削用の研削砥石の管理が容易であるとともに、寸法のばらつきが小さいガラス基板を製造できるガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガラス基板の製造方法は、所定の厚さを有する薄板ガラスを複数枚積層して固着、一体化し、ガラスブロックを形成するガラスブロック形成工程と、前記形成したガラスブロックをコアリングしてドーナツ状ガラスブロックを形成する内外径コアリング工程と、前記形成したドーナツ状ガラスブロックの内周および外周の端面を研削する内外周端面研削工程と、前記研削したドーナツ状ガラスブロックを個々のドーナツ状ガラス基板に分離して該分離したドーナツ状ガラス基板を洗浄する分離洗浄工程と、を含み、前記内外周端面研削工程は、前記ドーナツ状ガラスブロックと円柱形状の研削砥石とを互いに平行な軸回りに回転させながら、該研削砥石と該ドーナツ状ガラスブロックとを該ドーナツ状ガラスブロックの積層方向において相対的に往復移動させるとともに前記内周または外周の端面に押圧するように径方向へ移動させて該端面を研削することを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、前記内外周端面研削工程において、前記研削砥石の往復移動の速度の最大値は１５００ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、前記内外周端面研削工程において、前記研削砥石の往復移動の速度の最大値は０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、前記内外周端面研削工程において、前記研削砥石の径方向へ移動の速度は０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上１０ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、前記洗浄したドーナツ状ガラス基板の内周および外周のエッジ部を面取りする内外周面取り工程と、前記面取りしたドーナツ状ガラス基板の内周および外周の端面および面取り部を研磨する内外周研磨工程と、をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、前記ガラスブロック形成工程に先立ち、前記所定の厚さより厚い母材ガラス板を加熱延伸して前記所定の厚さを有するガラス板を形成するガラス板形成工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、端面研削用の研削砥石の管理が容易であるとともに、寸法のばらつきが小さいガラス基板を製造できるという効果を奏する。

以下に、図面を参照して本発明に係るガラス基板の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るガラス基板の製造方法のフロー図である。図１において、はじめに、所定の厚さを有する薄板ガラスを成形する（ステップＳ１０１）。つぎに、薄板ガラスを複数枚積層して固着、一体化し、ガラスブロックを形成する（ステップＳ１０２）。つぎに、形成したガラスブロックをコアリングしてドーナツ状ガラスブロックを形成する（ステップＳ１０３）。つぎに、ドーナツ状ガラスブロックの内周および外周の端面を研削する（ステップＳ１０４）。つぎに、ドーナツ状ガラスブロックを個々のドーナツ状ガラス基板に分離し、洗浄する（ステップＳ１０５）。つぎに、ドーナツ状ガラス基板の内周および外周のエッジ部を面取りする（ステップＳ１０６）。そして、ドーナツ状ガラス基板の内周および外周の端面および面取り部の研磨を行い（ステップＳ１０７）、ドーナツ状ガラス基板の主表面の研磨を行い（ステップＳ１０８）、ドーナツ状ガラス基板を洗浄し（ステップＳ１０９）、所望のガラス基板が完成する。

本実施の形態においては、ステップＳ１０４の端面の研削工程において、ドーナツ状ガラスブロックと円柱形状の研削砥石とを互いに平行な軸回りに回転させながら、該研削砥石を、該ドーナツ状ガラスブロックの積層方向おいて往復移動させるとともに内周または外周の端面に押圧するように径方向へ移動させて該端面を研削する。これによって、積層したガラス基板の内外周の端面を均一に研削できるとともに、研削砥石を均一に使用できるため偏磨耗が防止される。その結果、研削砥石の管理が容易であるとともに、寸法のばらつきが小さいガラス基板を製造できる。以下、各工程について具体的に説明する。

まず、ステップＳ１０１については、たとえば溶融ガラスを原料としたフロート法、ダウンドロー法、引き上げ法などの公知の製造方法を用いて所定の厚さの薄板ガラスを製造し、所定の大きさに切断し、薄板ガラスを成形する。または、上記の公知の製造方法を用いて薄板ガラスの所定の厚さよりも厚い母材ガラス板を製造し、この母材ガラス板をいわゆるリドロー法を用いて所定の厚さに加熱延伸してガラス条を形成し、これを所定の大きさに切断し、薄板ガラスを成形してもよい。

図２は、リドロー法を実施するための加熱延伸装置の模式的な斜視図である。この加熱延伸装置１００は、ヒータ１０１ａ〜１０１ｃを有し母材ガラス板１を加熱する加熱炉１０１と、加熱炉１０１に母材ガラス板１を送り込む母材送り機構１０２と、加熱炉１０１からガラス条２を引き出す引き取り機構１０３ａ、１０３ｂと、ガラス条２の表面に溝を形刻して切断し、所定の長さの薄板ガラス３を成形するためのカッター１０４とを備える。薄板ガラス３は、母材ガラス板１を加熱炉１０１によって加熱、延伸して所定の厚さに形成したガラス条２を、所定の長さに切断して成形される。

この薄板ガラス３は、表面が鏡面でかつ厚さ精度が高いもの（たとえば厚さの公差 ±数μｍ）が好ましい。たとえば、薄板ガラス３の平均表面粗さであるＲａが１００ｎｍ以下であれば表面が鏡面であり好ましく、さらに、Ｒａが１０ｎｍ以下、特には１ｎｍ以下であることが一層好ましい。なお、リドロー法を用いれば、このようなＲａが小さい薄板ガラス３を比較的容易に製造できる。なお、本明細書において平均表面粗さとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１の粗さ曲線の算術平均高さによるものである。また、母材ガラス板１の材料としては、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどのガラスセラミックスを用いることができる。なお、成形性や加工性の観点からアモルファスガラスを用いることが好ましく、たとえば、アルミノケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、風冷または液冷等の処理を施した物理強化ガラス、化学強化ガラスなどを用いることが好ましい。

つぎに、ステップＳ１０２については、図３に示すように、ステップＳ１０１において成形した薄板ガラス３を複数枚積層して固着、一体化し、ガラスブロック４を形成する。なお、ガラスブロック４を形成する際の固着、一体化の方法としては、薄板ガラス３の間にワックス、紫外線硬化樹脂、糊または接着剤等の接合剤を充填して硬化させる方法や、薄板ガラス３同士を接合剤付きの紙や不織布、あるいはプラスチック系のテープによって貼り付ける方法や、低温凝固剤と冷却装置とを利用した冷凍チャック方法等の公知の方法を用いることができる。特に、後工程である洗浄工程において、温水、沸騰水、水、あるいは有機溶媒等を用いて固着、一体化した複数枚のガラス基板を一枚ずつ容易に剥がすことができるような種類の接合剤や、加熱によってガラス基板を剥がすことができる冷凍チャック方式を用いることが好ましい。

つぎに、ステップＳ１０３については、図４に示すように、スピンドル１１０の先端に内径加工用砥石と外径加工用砥石とを同軸上に配置したダブルコア砥石１１１を取り付けた装置を用いる。そして、吸着、クランプ、あるいは冷凍チャック等を用いた固定手段１１３ａによって固定台１１２に固定したガラスブロック４にダブルコア砥石１１１を回転しながら下降させ、ガラスブロック４とダブルコア砥石１１１とに研削液をかけながらコアリングを行って外径と内径とを同時に形成し、中心に円孔５２を有するドーナツ状ガラスブロック５を形成する。なお、固定手段１１３ａはドーナツ状ガラスブロック５とほぼ同じ直径を有している。

上述のように、薄板ガラス３をガラスブロック４の状態にしてコアリングすることによって、各薄板ガラス３の内外周のエッジ部は、上側または下側の少なくとも一方に固着された薄板ガラス３で押さえられながら形成される。その結果、薄板ガラス３の表面が鏡面であり、かつエッジ部にチッピング（欠け）が発生しやすい厚さであっても、コアリングの際にエッジ部におけるチッピングの発生が抑制されるとともに、発生するチッピングも小さくなる。

つぎに、ステップＳ１０４については、図５に示すように、ドーナツ状ガラスブロック５を、吸着、クランプ、あるいは冷凍チャック等を用いた固定手段１１３ａ、１１３ｂによって固定した状態で、ステージ１１８によって回転させる。なお、固定手段１１３ａは貫通孔１１３ａａを有している。それと同時に、スピンドル１１４、１１６のそれぞれの先端に取り付けた円柱形状の外周端面研削砥石１１７と内周端面研削砥石１１５をそれぞれ所定の位置に配置して、ドーナツ状ガラスブロック５の回転軸と平行な軸回りに高速回転させながら、外周端面研削砥石１１７と内周端面研削砥石１１５とを、ドーナツ状ガラスブロック５の径方向である矢印Ａ１、Ａ４の方向に移動させて、ドーナツ状ガラスブロック５を挟み込むようにしてそれぞれドーナツ状ガラスブロック５の外周端面５３と内周端面５４とに押圧し、外周端面５３と内周端面５４とを同時に研削する。さらに、この同時研削の際に、スピンドル１１４、１１６の昇降によって、外周端面研削砥石１１７と内周端面研削砥石１１５とをそれぞれ矢印Ａ２、Ａ３、Ａ５、Ａ６に示すようにドーナツ状ガラスブロック５の積層方向において往復移動させる。これによって、ドーナツ状ガラスブロック５の外周端面５３と内周端面５４を均一に研削できるため、ドーナツ状ガラスブロック５を構成する各ドーナツ状ガラス基板の内外径は均一となり、その寸法のばらつきが小さくなる。これとともに、外周端面研削砥石１１７と内周端面研削砥石１１５との各研削面において特定の部分のみが研削に使用されることが防止され、各研削面は研削に均一に使用されるため、各研削面の偏磨耗が防止される。その結果、研削砥石の管理が容易になるとともに、研削砥石の寿命も延びることとなる。

さらに、ドーナツ状ガラスブロック５の状態のまま外周端面５３と内周端面５４とを研削することによって、ドーナツ状ガラスブロック５を構成する各ドーナツ状ガラス基板は、その内外周のエッジ部が上側または下側の少なくとも一方に固着されたドーナツ状ガラス基板で押さえられた状態で、内外周の端面が研削される。その結果、薄板ガラス３の表面が鏡面であり、かつエッジ部にチッピングが発生しやすい厚さであっても、内周および外周の研削の際にエッジ部におけるチッピングの発生が抑制されるとともに、発生するチッピングも小さく。また、この研削によって、ステップＳ１０３において外周端面５３と内周端面５４とに発生したマイクロクラックの除去またはその深さの低減を行うことができる。

さらには、ドーナツ状ガラスブロック５の内部に位置するドーナツ状ガラス基板は固定手段１１３ａ、１１３ｂに接触しないため、ドーナツ状ガラス基板の主表面にチャッキング傷がつくことが防止される。なお、最上面、最底面に位置し、固定手段１１３ａ、１１３ｂと接触するドーナツ状ガラス基板に対してはチャッキング傷がつくおそれがある。したがって、ドーナツ状ガラスブロック５と固定手段１１３ａおよび１１３ｂとの間にダミーの板ガラスをはさむか、ドーナツ状ガラスブロック５の最上面、最底面のガラス基板をダミーとすることがより好ましい。

ここで、図６は、外周端面研削砥石１１７の往復移動の速度設定の一例を示す図である。なお、図６において、横軸は研削工程開始時を基準とした経過時間を示し、縦軸は図５の矢印Ａ２の方向に移動する場合を正値とし、矢印Ａ３の方向に移動する場合を負値とした移動速度を示している。図６に示す例では、外周端面研削砥石１１７の速度設定を、速度の維持、増加、維持、減少、維持、減少、維持、増加、・・・を繰り返すようにしている。なお、外周端面研削砥石１１７を移動させるモータなどの移動機構の負荷を軽減するために、速度を正から負にする場合は、図６に示すように一旦速度をゼロに維持してから行なうことが好ましい。速度を負から正にする場合も同様である。また、速度の最大値を１５００ｍｍ／ｍｉｎ以下とすれば、チッピングの発生がさらに抑制されるとともに、端面の面粗さが小さくなるので好ましい。なお、内周端面研削砥石１１５についても、図６と同様にその往復移動の速度を設定できる。
また、端面の表面粗さは、後の内外周の端面を研磨する工程における研磨量に対して谷部が深すぎると磨き残しが生じ、ピット（凹部）が端面に存在することでパーティクルを捕獲し、また内周であればマイクロクラックを除去しきれず強度の低下につながる。また研磨量を少なくすればガラス基板の真円度および同心度を維持できるとともに、作業時間を短縮することができる。そのため、端面表面粗さの最大高さＲｙは、例えば端面研磨量が２０μｍ程度である場合には、最大高さＲｙが研磨量の２分の１以下である１０μｍ以下であることが好ましい。なお、最大高さＲｙは本明細書においてＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１の粗さ曲線の最大高さによるものである。

つぎに、ステップＳ１０５については、図７に示すように、中心に円孔５２を有し、外周端面５３と内周端面５４とを研削したドーナツ状ガラスブロック５を、所定の溶媒に浸漬して超音波を印加し、接合剤等を溶解して個々のドーナツ状ガラス基板６に分離する。さらに各ドーナツ状ガラス基板６を所定の溶媒に浸漬して仕上げの超音波洗浄を施す。このドーナツ状ガラス基板６は、主表面６１の中央に円孔６２を有し、外周端面６３と、内周端面６４と、外周エッジ部６５と、内周エッジ部６６とを有する。

図８は、分離したドーナツ状ガラス基板６の外周端面６３近傍の模式的断面図である。図８に示すように、ドーナツ状ガラス基板６の主表面６１と外周端面６３との境界部である外周エッジ部に長さＬのチッピングＣが発生する場合があるが、上述したようにチッピングＣの長さＬは小さくなり、たとえば１００μｍ以下程度である。

つぎに、ステップＳ１０６について説明する。まず、ドーナツ状ガラス基板６の外周エッジ部６５を面取りする際には、図９に示すように、円孔６２を中心にドーナツ状ガラス基板６を上面から見て時計回りに回転させ、砥石軸１３１を中心軸として外周面取り砥石１３０を正面から見て反時計周りに回転させた状態で前進させて、砥石１３２の先端面１３４をドーナツ状ガラス基板６の外周エッジ部６５に押圧する。ここで、砥石１３２は、中空部１３３を形成した円筒状であり、先端面１３４にはダイヤモンド砥粒等の砥粒が付着されている。そして、先端面１３４は、先端方向に向けて外径側に拡開し、かつ、内側に窪むように湾曲するかまたは平坦な傾斜面となっている。その結果、ドーナツ状ガラス基板６の主表面６１に対して砥石１３２の回転の中心軸を所定の角度αで傾斜させ、砥石１３２の中空部１３３がドーナツ状ガラス基板６の外周エッジ部６５に臨むように先端面１３４を外周エッジ部６５に当接させたときに、先端面１３４の外径側から内径側に至る略全体が外周エッジ部６５に接触する。その結果、広い砥石面を使って研削することができるので、効率よく研削を行って面取加工時間を短縮することができる。

なお、ドーナツ状ガラス基板６の上側の外周エッジ部６５の面取りが終了したら、ドーナツ状ガラス基板６を裏返して同様の面取りを行うことで、ドーナツ状ガラス基板６の上下側の外周エッジ部６５の面取りが完了する。

図１０は、面取りを行ったドーナツ状ガラス基板６の外周端面６３近傍の模式的断面図である。図１０に示すように、面取りを行ったドーナツ状ガラス基板６においては、チッピングＣは除去されている。また、先端面１３４が湾曲した砥石１３２によって研削してした場合は、外周面取り部６７は外方向に膨らんだ緩やかな曲面となる。その結果、ドーナツ状ガラス基板６の主表面６１と外周面取り部６７との境界にもチッピングＣが発生しにくくなり、ドーナツ状ガラス基板６の信頼性、耐久性、歩留まりが向上する。

つぎに、内周エッジ部６６を面取りする際には、外周エッジ部６５を面取りする場合と同様に、図１１に示すように、円孔６２を中心にドーナツ状ガラス基板６を上面から見て時計回りに回転させ、砥石軸１４１を中心軸として内周面取り砥石１４０を正面から見て時計周りに回転させた状態で前進させて、砥石１４２の先端面１４４をドーナツ状ガラス基板６の内周エッジ部６６に押圧する。ここで、砥石１４２は、中空部１４３を形成した円筒状であり、先端面１４４にはダイヤモンド砥粒等の砥粒が付着されている。そして、先端面１４４は、円錐台側面状に先細り、かつ、外側に膨らむように湾曲するかまたは平坦な傾斜面となっている。その結果、ドーナツ状ガラス基板６の主表面６１に対して砥石１４２の回転の中心軸を所定の角度βで傾斜させ、砥石１４２の中空部１４３がドーナツ状ガラス基板６の内周エッジ部６６に臨むように先端面１４４を内周エッジ部６６に当接させたときに、先端面１４４の外径側から内径側に至る略全体が内周エッジ部６６に接触する。その結果、広い砥石面を使って研削することができるので、効率よく研削を行って面取加工時間を短縮することができる。

なお、ドーナツ状ガラス基板６の上側の内周エッジ部６６の面取りが終了したら、ドーナツ状ガラス基板６を裏返して同様の面取りを行うことで、ドーナツ状ガラス基板６の上下側の内周エッジ部６６の面取りが完了する。

つぎに、ステップＳ１０７に示すドーナツ状ガラス基板６の外周端面６３および内周端面６４の研磨、ステップＳ１０８に示す主表面６１の研磨、ステップＳ１０９に示すドーナツ状ガラス基板６の洗浄については、従来の方法を用いて実施できる。

図１２は、完成したドーナツ状ガラス基板６の模式的な斜視図である。完成したドーナツ状ガラス基板６は、主表面６１の中央に円孔６２を有し、外周端面６３と、内周端面６４と、外周面取り部６７と、内周面取り部６８とを有している。上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０９により製造したこのドーナツ状ガラス基板６は、ガラス基板毎の寸法のばらつきが小さいものとなる。

（実施例１〜１８）
以下に、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。実施例１〜１８においては、上述の実施の形態にしたがって以下１）〜８）に示す工程で直径２．５インチ（６５ｍｍ）の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。

１） 薄板ガラスの成形
まず、フロート法により製造したホウケイ酸ガラスからなる板ガラス（ショット社製テンパックス フロート（登録商標））を準備し、洗浄・乾燥、還元性異質層除去、洗浄・乾燥の各工程を行なって、幅５２５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ約１．５ｍの母材ガラス板を作製し、これを図２に示す構造の加熱延伸装置で加熱延伸して幅７５ｍｍ、厚さ０．６４５ｍｍのガラス条を形成し、これを１５０ｍｍの長さに切断して薄板ガラスを成形した。

２） ガラスブロックの形成
成形した薄板ガラスを、紫外線硬化樹脂を間に充填しながら３０枚積層し、これに紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、薄板ガラスを固着、一体化したガラスブロックを形成した。

３） 内外径のコアリング
図４に示す構造を有し、内径加工用砥石と外径加工用砥石がともにメタルボンド＃３２０のタイプのダブルコア砥石を準備した。このダブルコア砥石を用い、上述のステップＳ１０３に示す方法によって前工程で形成したガラスブロックをコアリングし、ドーナツ状ガラスブロックを形成した。

４） 内外周端面研削
いずれも円柱形状を有し、砥石の種類および粒度が電着＃５００である外周端面研削砥石および内周端面研削砥石を準備した。そして、これらの砥石を用い、上述のステップＳ１０４に示す方法によって前工程で形成したドーナツ状ガラスブロックの内外周端面を研削した。なお、外周端面研削砥石および内周端面研削砥石は周速がそれぞれ１５、１１ｍ／ｓｅｃになるように回転させた。ここで、低周速においては研削効率が上げられず、高周速では研削液の飛散が著しく、研削熱の除去や砥石とワークの間の潤滑を十分に得られない。この観点から、内周、外周ともに端面研削砥石の周速は１０〜１００ｍ／ｓｅｃが好ましい。また、外周端面研削砥石および内周端面研削砥石の往復移動の速度（昇降速度）を０．１〜２０００ｍｍ／ｍｉｎとし、径方向への移動の速度（送り速度）を０．０１〜１５ｍｍ／ｍｉｎとした。

５） 分離、洗浄
前工程で研削を行なったドーナツ状ガラスブロックを所定の有機溶媒に浸漬し、超音波を印加して紫外線硬化樹脂を溶解した。これによって、ドーナツ状ガラスブロックを個々のドーナツ状ガラス基板に分離した。つぎに、各ドーナツ状ガラス基板に仕上げ洗浄としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）超音波洗浄を施し乾燥させた。

６） 内外周エッジ部面取り
面取り砥石として、メタルボンドを結合剤として砥粒を焼結し、砥石粒度を＃８００に調整したものを準備した。なお、外周面取り砥石は、図９に示したものと同様の構造であって、砥石の先端面の傾斜面が平坦であり、傾斜角度が４５度であるものを用いた。また、内周面取り砥石は、図１１に示したものと同様の構造であって、砥石の先端面の傾斜面が平坦であり、傾斜角度が４５度であるものを用いた。そして、面取り角度がガラス基板の主表面に対して４５度の角度となるように面取り砥石およびドーナツ状ガラス基板の位置を調整し、面取りを行った。なお、面取りは、内周上面、内周下面、外周上面、外周下面の順に行った。

７） 内外周研磨
ワークホールダーに前工程で面取りを行ったドーナツ状ガラス基板を３００枚重ね合わせ、従来より用いられているブラシ研磨法により内外周端面および面取り部の鏡面研磨を行った。研磨砥粒としては酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。なお、この研磨は、内周、外周の順に実施し、この研磨を終えたドーナツ状ガラス基板を水洗浄し、仕上げ洗浄としてＩＰＡ超音波洗浄を施し、乾燥させた。

８） 主表面研磨
遊星歯車機構を有する両面研磨装置に前工程で得られたドーナツ状ガラス基板をセットし、軟質ポリッシャを用いたタッチポリッシュによって所望の厚さ０．６３５ｍｍになるまで、すなわち研磨量としては５μｍだけ、主表面の鏡面研磨を行った。研磨砥粒としては、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。この研磨を終えたドーナツ状ガラス基板を水洗浄し、仕上げ洗浄としてＩＰＡ超音波洗浄を施し、乾燥させた。

（比較例１〜６）
一方、比較例１〜３のガラス基板として、上記４）の内外周端面研削工程において外周端面研削砥石および内周端面研削砥石の昇降速度を０ｍｍ／ｍｉｎとした以外は、上記１）〜８）の工程に従いガラス基板を製造した。また、比較例４〜６のガラス基板として、１）の工程によって成形した薄板ガラスを使用し、ガラスブロックを形成せずに、個々の薄板ガラスについて３）、４）、６）〜８）の工程を行い、さらに４）の内外周端面研削工程においては外周端面研削砥石および内周端面研削砥石の昇降速度と送り速度との組み合わせを、０ｍｍ／ｍｉｎ、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ（比較例４）、０ｍｍ／ｍｉｎ、１０ｍｍ／ｍｉｎ（比較例５）、０．１ｍｍ／ｍｉｎ、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ（比較例６）として、ガラス基板を製造した。

上記の各実施例、比較例のガラス基板の製造工程において、内外周端面研削後におけるドーナツ状ガラスブロックの最上層と最下層のドーナツ状ガラス基板の内径の寸法差（基板間寸法差）の測定と、外周端面研削砥石および内周端面研削砥石の磨耗形態の検査とを行なった。なお、基板間寸法差はマイクロメータで測定し、磨耗形態の検査は目視により行った。また、個々のドーナツ状ガラス基板に分離した後に、内外周エッジ部におけるチッピングの長さ（チッピングサイズ）の測定と、内外周端面の最大高さＲｙの測定を行なった。なお、チッピングサイズの測定は倍率を３００倍とした工具顕微鏡により行ない、Ｒｙの測定はレーザー顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ−８５１０）により行なった。

図１３は、実施例１〜１８、比較例１〜３のガラス基板の昇降速度、送り速度の設定値、およびＲｙ、チッピングサイズ、基板間寸法差、磨耗形態の測定あるいは検査結果を示す図である。なお、図中の記号「◎」、「○」、「×」は、各実施例、比較例が、各項目に対して設定した基準条件を満たす程度を示している。たとえば、記号「◎」は、測定数１０に対して全てが基準条件を満たすことを示す。また、記号「○」、「×」は、測定数１０に対して基準条件を満たす個数がそれぞれ９、９未満であることを示す。また、各項目の基準条件については、Ｒｙについては１０μｍ以下であり、チッピングサイズについては１４０μｍ以下であり、基板間寸法差については、内径の寸法差が１０μｍ以内であり、砥石磨耗形態については目視により確認できる偏磨耗が無いことである。なお、直径６３．５ｍｍのガラス基板においては面取り部の長さは１５０μｍ程度とするから、チッピングサイズが１４０μｍ以下のチッピングであれば面取り工程において除去されうる。また、内外周研磨工程における、研磨量が２０μｍであるとき、Ｒｙが１０μｍ以下であれば内外周端面を鏡面にすることができる。

図１３に示すように、実施例１〜１８のガラス基板は、基板間寸法差および砥石磨耗形態が良好な特性を示していた。なお、実施例１〜３のガラス基板については、昇降速度が小さいため、砥石がテーパ状に偏磨耗しているものがあり、このため基板間寸法差が大きくなるものがあった。一方、比較例１〜３のガラス基板は、砥石に偏磨耗やキズが発生するとともに、基板間寸法差が大きいものが多数あった。

また、チッピングサイズについては、実施例１〜１５のように昇降速度が０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上１５００ｍｍ／ｍｉｎ以下の場合には、積層による薄板ガラスの押さえの効果が十分であり、特に良好であった。また、Ｒｙについては、実施例１、２のように送り速度が０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上１０ｍｍ／ｍｉｎ以下の場合に特に良好であった。

また、比較例４〜６のガラス基板については、積層による薄板ガラスの押さえの効果がない状態で端面研削を行なったので、いずれも３００μｍ以上のサイズのチッピングが生じていた。

なお、上記の実施の形態においては、内外周端面を同時に研削しているが、別々に研削してもよい。また、上記の実施の形態においては、端面研削砥石を往復移動させているが、本発明においては端面研削砥石とドーナツ状ガラスブロックとを相対的に往復移動させればよいので、たとえばドーナツ状ガラスブロックを往復移動させてもよい。

また、本発明は、ハードディスク装置用の磁気ディスクに限らず、光ディスク、光磁気ディスク等の他の記録媒体用のガラス基板の製造に適用できるものである。

本発明の実施の形態に係るガラス基板の製造方法のフロー図である。 リドロー法を実施するための加熱延伸装置の模式な斜視図である。 形成したガラスブロックの模式的な斜視図である。 ドーナツ状ガラスブロックの形成について説明する説明図である。 ドーナツ状ガラスブロックの内外周の研削について説明する説明図である。 外周端面研削砥石の往復移動の速度設定の一例を示す図である。 ドーナツ状ガラスブロックと、分離、洗浄した個々のドーナツ状ガラス基板の模式的な斜視図である。 分離したドーナツ状ガラス基板の外周端面近傍の模式的断面図である。 ドーナツ状ガラス基板の外周面取りについて説明する説明図である。 面取りを行ったドーナツ状ガラス基板の外周端面近傍の模式的断面図である。 ドーナツ状ガラス基板の内周面取りについて説明する説明図である。 完成したドーナツ状ガラス基板の模式的な斜視図である。 実施例１〜１８、比較例１〜３のガラス基板の昇降速度、送り速度の設定値、およびＲｙ、チッピングサイズ、基板間寸法差、磨耗形態の測定あるいは検査結果を示す図である。

符号の説明

１ 母材ガラス板
２ ガラス条
３ 薄板ガラス
４ ガラスブロック
５ ドーナツ状ガラスブロック
５２、６２ 円孔
５３、６３ 外周端面
５４、６４ 内周端面
６ ドーナツ状ガラス基板
６１ 主表面
６２ 円孔
６５ 外周エッジ部
６６ 内周エッジ部
６７ 外周面取り部
６８ 内周面取り部
１００ 加熱延伸装置
１０１ 加熱炉
１０１ａ〜１０１ｃ ヒータ
１０２ 母材送り機構
１０３ａ、１０３ｂ 引き取り機構
１０４ カッター
１１０、１１４、１１６ スピンドル
１１１ ダブルコア砥石
１１２ 固定台
１１３ａ、１１３ｂ 固定手段
１１３ａａ 貫通孔
１１５ 内周端面研削砥石
１１７ 外周端面研削砥石
１１８ ステージ
１３０ 外周面取り砥石
１３１、１４１ 砥石軸
１３２、１４２ 砥石
１３３、１４３ 中空部
１３４、１４４ 先端面
１４０ 内周面取り砥石
Ａ１〜Ａ６ 矢印
Ｃ チッピング
Ｌ 長さ
Ｓ１０１〜Ｓ１０９ ステップ
α、β 角度

Claims (6)

1. 所定の厚さを有する薄板ガラスを複数枚積層して固着、一体化し、ガラスブロックを形成するガラスブロック形成工程と、
   前記形成したガラスブロックをコアリングしてドーナツ状ガラスブロックを形成する内外径コアリング工程と、
   前記形成したドーナツ状ガラスブロックの内周および外周の端面を研削する内外周端面研削工程と、
   前記研削したドーナツ状ガラスブロックを個々のドーナツ状ガラス基板に分離して該分離したドーナツ状ガラス基板を洗浄する分離洗浄工程と、
   を含み、前記内外周端面研削工程は、前記ドーナツ状ガラスブロックと円柱形状の研削砥石とを互いに平行な軸回りに回転させながら、該研削砥石と該ドーナツ状ガラスブロックとを該ドーナツ状ガラスブロックの積層方向において相対的に往復移動させるとともに前記内周または外周の端面に押圧するように径方向へ移動させて該端面を研削することを特徴とするガラス基板の製造方法。
2. 前記内外周端面研削工程において、前記研削砥石の往復移動の速度の最大値は１５００ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記内外周端面研削工程において、前記研削砥石の往復移動の速度の最大値は０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記内外周端面研削工程において、前記研削砥石の径方向へ移動の速度は０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上１０ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のガラス基板の製造方法。
5. 前記洗浄したドーナツ状ガラス基板の内周および外周のエッジ部を面取りする内外周面取り工程と、
   前記面取りしたドーナツ状ガラス基板の内周および外周の端面および面取り部を研磨する内外周研磨工程と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のガラス基板の製造方法。
6. 前記ガラスブロック形成工程に先立ち、前記所定の厚さより厚い母材ガラス板を加熱延伸して前記所定の厚さを有するガラス板を形成するガラス板形成工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のガラス基板の製造方法。

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