JP3995190B2 - ディスク状ガラスの製造方法、ガラス基板の製造方法および情報記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状ガラスの製造方法、ガラス基板の製造方法および情報記録媒体に関する。さらに詳しくは、本発明は、効率よく面取り加工とスライス加工を行うことにより、ディスク状ガラスおよびそれを用いたガラス基板を生産性よく製造する方法、並びにこの方法で得られたガラス基板を用いてなる情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気メモリディスクなどの情報記録媒体用基板には、ガラス製あるいはガラスセラミックス製の基板が使用されている。このような基板は、溶融ガラスをプレス成形して成形体を作り、これに研削、研磨加工を施して作製したり、融解した金属液面上に溶融ガラスを流してフロート成形し、得られた板材を円板状に加工して、研削、研磨して作製する。そして、取扱時に基板のエッジが破損しないように、基板には面取り加工が施されている。
【０００３】
しかしながら、前記のプレス成形やフロート成形により、ガラス基板を作製する場合、面取り加工は１枚ずつ行われており、したがって、ガラス基板の生産性が低下するのを免れないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、ディスク状ガラスおよびそれを用いたガラス基板を、生産性よく、工業的に有利に製造する方法、並びにこの方法で得られたガラス基板を用いてなる情報記録媒体を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、円筒状ガラス成形体をスライスしてディスク状ガラスを製造するに際し、前記ガラス成形体のスライスを行う位置の内周面および外周面に、好ましくは、それぞれの複数箇所に切れ込みを一括同時に施したのち、この切れ込み部分で、その切れ込み幅よりも狭い切断幅にてガラス成形体をスライスすることにより、生産性よくディスク状ガラスが得られること、そしてこのディスク状ガラスのスライス面に研削、研磨加工を施すことにより、ガラス基板が生産性よく得られること、さらにこのようにして得られたガラス基板の上に情報記録層を形成することにより、所望の情報記録媒体が効率よく得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、
（１）円筒状ガラス成形体を円筒軸に対して垂直にスライスして、ディスク状ガラスを製造する方法において、前記ガラス成形体のスライスを行う位置の内周面および外周面に切れ込みを形成し、次いで前記内周面および外周面の切れ込み部分で、その切れ込み幅よりも狭い切断幅にて該ガラス成形体をスライスすることを特徴とするディスク状ガラスの製造方法、
（２）内周面の複数箇所に切れ込みを形成する加工および／または外周面の複数箇所に切れ込みを形成する加工を一括同時に施す上記（１）項に記載のディスク状ガラスの製造方法、
【０００７】
（３）円筒状ガラス成形体が結晶化ガラスからなる上記（１）または（２）に記載のディスク状ガラスの製造方法、
（４）軸部分に下穴が設けられた円柱状ガラスをチャックした状態にて、該軸の周りに回転させながら、前記円柱状ガラスの下穴と側面を研削して円筒状ガラス成形体の内外周面を形成した後、チャックした状態を維持したまま、その内外周面に切れ込み加工を施す上記（１）または（２）項に記載のディスク状ガラスの製造方法、
（５）円柱状ガラスが結晶化ガラスからなる上記（４）に記載のディスク状ガラスの製造方法、
（６）上記（１）、（２）または（４）に記載の方法によってディスク状ガラスを製造し、該ディスク状ガラスに熱処理を加えて結晶化状態のディスク状ガラスを作製することを特徴とするディスク状ガラスの製造方法、
【０００８】
（７）上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の方法によってディスク状ガラスを製造し、次いで該ディスク状ガラスのスライス面に、研削、研磨加工を施すことを特徴とするガラス基板の製造方法、および
（８）上記（７）項に記載の方法によってガラス基板を製造し、次いで該ガラス基板の上に、情報記録層を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法、
を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のディスク状ガラスの製造方法は、円筒状ガラス成形体を円筒軸に対して垂直にスライスして、ディスク状ガラスを製造する方法である。前記円筒状ガラス成形体は、以下に示すように、下穴付き円柱状ガラスを加工することにより作製することができる。
【００１０】
まず、下穴付き円柱状ガラスの成形方法について説明する。該下穴付き円柱状ガラスの成形方法としては、プレス成形法とキャスト成形法を好ましく採用することができる。
〈プレス成形による下穴付き円柱状ガラスの作製〉
図１は、本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをプレス成形により作製する方法の１例を示す工程図であって（以下、成形方法１と称す。）まず、下型１と胴型２とから構成された成形型（ａ）を、溶融ガラス流出パイプ３の下方に移送すると共に、下型１を胴型２内で上昇させた状態で、流出する溶融ガラス流４の先端を下型１上に受ける（ｂ）（キャスト開始）。次に下型１を胴型２内で下降し（ｃ）、下型１上に受け取る溶融ガラス５が所定の量になるように切断刃６によって溶融ガラス流４を切断する（ｄ）、（ｅ）（キャスト終了）。
【００１１】
次に、下型１と対向する上型７を下降して、胴型２上端に突き当てる（ｆ）（上型下降）。上型７の中央には円柱状ガラス中央に下穴を形成するパンチ８を挿通する開口部が形成されている。上型７下降の後、上型７の開口部からパンチ８を挿通して、キャストされた軟化状態のガラスの中央部に下穴を形成する（ｇ）（パンチ下降）。なお、パンチ先端は下型１に達しないようにし、下穴が貫通孔にならないようにする。これは、キャスト後、下型１に触れたガラスの中央下部が、下型１への熱伝導により急冷、固化しているため、貫通孔を形成しようとするとガラスが破損するおそれがあるからである。パンチ８を貫通させて、貫通孔を形成するためには図１中の貫通孔形成用プレス品１０の形状のように、下型に下方に凸の段差を形成し段差内にパンチの先端が達するようにプレスする。その後、円柱状ガラスの両底面をラップ加工する際に凸部を除去すれば貫通孔となる。ここでは、下穴が貫通孔にならない場合を例として説明する。
【００１２】
パンチ８の下降によって、軟化状態のガラスは下型１、胴型２、上型７、パンチ８によって形成されたキャビティ内に広げられる。キャスト時の溶融ガラスの量は、パンチ下降時にガラスが過不足無く上記キャビティ内に行き渡るように調整されている。次に、パンチを上昇してガラス中よりパンチを抜き去り（ｈ）（パンチ上昇）、上型７を上方に待避する（ｉ）（上型上昇）。
【００１３】
なお、上型上昇時、ガラス表面の粘度は、2.5×1012Pa・s（ガラス転移温度Tg付近）から4×1013Pa・s（歪点付近）の間、ガラスの中心部の粘度は2.5×1012Pa・s（Tg付近）から104Pa・s（流動点付近）程度である。それから、胴型２内で下型１を上昇し（ｊ）（下型上昇）、下穴が設けられた円柱状ガラス（中空ガラス素材）９をプレス成形型から取出す（ｋ）（テイクアウト）。なお、テイクアウト時、ガラス表面の粘度は、2.5×1012Pa・s（Tg付近）から4×1013Pa・s（歪点付近）の間、ガラスの中心部の粘度は2.5×1012Pa・s（Tg付近）から4.5×108Pa・s（軟化点付近）程度である。テイクアウトされた中空ガラス素材は、アニールされて、次の工程に供される。
【００１４】
このようにして下穴付き円柱状ガラスが得られる。なお、上型成形面に複数、好ましくは３箇所以上の突起を形成しておき、この突起により円柱状ガラスの一方の底面に複数の凹部を形成しておくことが望ましい。後述するが、この凹部は円柱状ガラスをチャックして加工する際、チャックとガラスが滑って空回りするのを防ぐピン挿入用の穴として使用できる。凹部の深さは上記ピンが挿入できればよいので、不必要に深いものを形成しないことが望ましい。
【００１５】
〈キャスト成形による下穴付き円柱状ガラスの作製〉
図２は、本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをキャスト成形により作製する（以下、成形方法２と称す。）際に使用する成形装置の１例の垂直断面図である。このキャスト成形では、成形しようとする円柱状ガラスの外径に等しい内径の貫通孔１２が設けられた金型と、金型貫通孔１２の中心に位置合わせされ、成形しようとする円柱状ガラスの下穴内径に等しいインナーシャフト１３を用いる。金型貫通孔１２とインナーシャフト１３の間にガラス流出パイプ１７より溶融ガラスを鋳込み、キャスト成形によって円柱状ガラスを作製する。貫通孔１２およびインナーシャフト１３を垂直に立てた状態では、インナーシャフトと溶融ガラスを流出するフィーダーが干渉して、溶融ガラスのキャストがうまくできないことがある。特に円柱状ガラスの外径が小さい場合、このような障害は顕著になる。したがって、本方法で使用する装置は、金型１１とインナーシャフト１３をともに傾ける機能を備えている。図２に示すように、可倒ベース１４上に金型固定金具１５、１５´によって金型１１が取付けられている。また、この金型１１に対してインナーシャフト１３が上記位置関係に維持されるよう、その一端が保持金具１６を介して可倒ベース１４に取付けられている。インナーシャフト１３は、金型貫通孔１２の溶融ガラスをキャストする側の開口部から貫通孔１２に挿入され、その先端は上記キャスト側の反対側にある成形ガラスを引き出す開口部付近まで達している。インナーシャフト１３の成形ガラス引き出し側はガラス引き出しの障害になるため、保持できない。したがって、インナーシャフト１３はその長さに比べて保持位置が端に偏っているので、下方に曲がってしまうおそれがある。このような曲がりを防ぐためにインナーシャフト１３をシャフト軸の周りに回転しながらキャスト成形を行ってもよい。
【００１６】
キャスト成形中、金型１１、インナーシャフト１３の過熱を防ぐため、金型固定金具１５´およびインナーシャフト１３は水冷されている。
【００１７】
水平方向と金型貫通孔１２の軸（インナーシャフトの軸でもある）のなす角（内角）は、前述のように、可倒ベース１４の傾斜を調整することによって設定することができる。この角度は、成形しようとする円柱状ガラスの外径、ガラス流出パイプ１７の径、インナーシャフト１３の径、インナーシャフト保持金具１６などを考慮して決めればよいが、概ね６０°〜３０°の範囲にすることが可能であるが、ガラスが伸びて行く距離を小さくするためにはなるべく大きな角度を採用するほうが好ましい。
【００１８】
キャストされた溶融ガラスは金型貫通孔１２とインナーシャフト１３の間の空間に広がり、中心軸にインナーシャフト１３の外径に等しい内径の穴を有し、外径が金型貫通孔１２の内径に等しい円柱状ガラスに成形される。成形されたガラスの引き出しは、金型１１の引き出し側に設置された複数のローラー１８で固化したガラスの外周面を挟み込み、ローラーを回転して行う。溶融ガラスは一定スピードで連続キャストされるが、金型に供給される溶融ガラスと引き出されるガラスとが常に釣り合うように、金型内の溶融ガラス液面を液面監視装置１９で監視し、液面の上下によってガラスの引き出し速度（ローラー１８の回転速度に相当する）を増減させる制御を行うことが好ましい。液面監視法として、光学的な方法などを用いることができる。引き出されたガラスはアニールされた後、必要な長さに切断されて次の工程に供される。切断された円柱状ガラスの底面は、軸に垂直な平面に仕上げられ、必要に応じて、下穴付き円柱状ガラスの成形方法１のように、ピン挿入の凹部を複数個形成することが望ましい。
【００１９】
プレス成形とキャスト成形により下穴付き円柱状ガラスを作製する方法を好ましい方法として例示したが、適宜、その他の方法によって円柱状ガラスを作製してもよい。
【００２０】
次に、前記成形方法１で作製された下穴付き円柱状ガラスから円筒状ガラス成形体を加工する方法について説明する。なお、成形方法２で作製された下穴付き円柱状ガラスを使用する場合でも同様に加工することができる。
【００２１】
〈円筒状ガラス成形体の加工〉
図３は、加工機を用いて下穴付き円柱状ガラスの内外周面に加工を施す方法の１例を示す説明図である。ガラスの加工機への取付けは、加工部位である内外周面をチャックすることが困難なので、図３（ａ）に示すように、円柱状ガラス９の２つの底面を挟み込むようにしてチャックする。円柱状ガラスの２つの底面はあらかじめ所定の加工精度で加工されている。円柱状ガラスの一方の底面には３箇所の凹部がプレス成形時に形成されているので、この部分と加工機２０のチャック治具２１の凹部にピン２２を差込み、ガラスとチャック治具２１が滑って空回りしないようにする。
円柱状ガラスのチャックは、内周面に研削液が確実に入るよう、円柱軸が垂直になるように行うことが好ましい。
【００２２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、チャックされたガラスを円柱軸の周りに回転させながら下穴に上部から内径加工用砥石２３を進入させて、所定内径で中心が円柱軸に一致する貫通孔２４を形成する（内径加工という。）。円柱状ガラスに予め下穴を設けておくことにより、内径加工時に研削液が加工部位に入って、加工部位が過熱されるのを防ぐことができる。
【００２３】
次に、外径加工用砥石２５でガラスの外周面を研削し、所定の外径に仕上げる（外径加工という。）。外径加工用砥石２５としては、図３（ｂ）に示すような荒いものから仕上げ用のものへと順次番手が異なる砥石を重ねたものが好ましい。図３（ｂ）に垂直断面が示されているように、外径加工用砥石２５は荒研削用から仕上げ研削用に行くにしたがって、外径が大きくなるように外径の垂直断面がテーパー状に作られている。外径研削用砥石２５の軸をワークであるガラスの円柱軸に平行にセットして保ち、ワークを回転しながら、荒研削側の砥石が最初にワーク外周面に当るように砥石を移動させる。移動によって荒研削された部分が次の番手の砥石によって研削され、最後に仕上げ用砥石によって仕上げられるようにする。このようにすれば、一度に外径加工を行うことができる。
【００２４】
内径加工、外径加工は同時に行ってもよく、内径加工後に外径加工を行うか、外径加工後に内径加工を行ってもよい。ただし、内周面に切れ込みを形成する加工（内周面面取り加工という）の前に内径加工を行うことが好ましく、外周面に切れ込みを形成する加工（外周面面取り加工という）の前に外径加工を行うことが好ましい。
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示すように、上記チャックを維持した状態で、内周面面取り加工、外周面面取り加工を行う。内周面面取り工具２６、外周面面取り工具２７は、図３（ｃ）のように円筒形状をしており、側面には形成しようとする切れ込みに相当するピッチ（一定ピッチ）で刃が設けられている。このピッチは内周面面取り工具２６と外周面面取り工具２７で同じ値に設定されている。これらの面取り工具を工具の軸の周りに、ワーク（円筒状ガラス成形体）の回転方向と反対方向に回転させながら加工することが望ましい。ワークの内周面や外周面に押し当てて切れ込みを形成する。この際、面取り工具の軸はワークの回転軸に平行に保ち、工具の刃が同時にガラスに切れ込みを形成するようにする。ワークの円筒軸を含む断面における切れ込みの形状は例えばＶ字状になっている。内周面面取り加工、外周面面取り加工は同時に行っても、内周面の後に外周面の加工を行っても、外周面の後に内周面の加工を行ってもよいが、内周面の切れ込みの位置と外周面の切れ込みの位置が、同じ高さに揃うように内周面面取り工具２６に対する外周面面取り工具２７の位置合わせ（その逆でもよいし、当該工具以外の基準を用いて当該両工具の位置合わせを行ってもよい。）を行う必要がある。
【００２６】
このような位置合わせにより、ワークの円筒軸に対する垂直断面上に内周面の切れ込みと外周面の切れ込みが存在するような円筒状ガラス成形体を形成することができる。もし、この断面上に内外周面いずれかの切れ込みが存在しないと、後工程でガラスをスライスした際に面取りが未加工のエッジが残ってしまうことになる。ここでは、後工程でワークの円筒軸に垂直なスライスを行う場合を想定している。
【００２７】
ガラスの内外周面の加工、すなわち、下穴径を拡大して所定内径の貫通孔を設ける内径加工、円柱状ガラスの外周面を所定外径に仕上げる外径加工、内径加工後の内周面に所定ピッチで複数の切れ込みを形成する内周面面取り加工、外径加工後の外周面に所定ピッチで複数の切れ込みを形成する外周面面取り加工が完了するまで、ガラスのチャックは解除せず、一度のチャック（ワンチャック）でこれらの加工を行うことが望ましい。
【００２８】
もし、途中でチャックを解除してしまうと、一連の加工によって作製された円筒状ガラス成形体の内周面、外周面、内外周面の切れ込みの位置、角度などがずれてしまい、加工精度が低下してしまうおそれがある。
このようにして作製された円筒状ガラス成形体を、次の工程では、所要の厚みにスライスする。なお、図３において、符号２８は上下動作用ガイド、２９は内径面取り刃具用センターである。
【００２９】
〈スライス工程〉
このスライス工程においては、まず、円筒状ガラス成形体３１の中空部分にワックス状の接着剤を塗布した棒材３０を図４に示すように挿通する。棒材３０の外径はガラス成形体３１の中空部分の内径とほぼ同じとすることが好ましい。図４では３個のガラス成形体に１本の棒材を挿通して固定している。このようにして棒材に固定されたワーク（ガラス成形体）はワイヤーソーなどを用いてスライスされる。スライスする部分は、先に形成したワーク外周面の切れ込み部分の中央部とする。切れ込みの幅は、スライスの切断幅よりも広くなるように形成されているので、切れ込み部分のうち、スライス加工後に除去されずに残った部分がスライス加工によって作製されたディスク状ガラスの面取り部分となる。なお、先の工程で、スライスの切断幅は、ワイヤーソーを使用する場合ではワイヤーの径であり、切断刃を使用する場合では刃の厚みに相当する。したがって、スライスの切断幅、面取り量を考慮し、先の加工における切れ込み幅を決めておく必要がある。この際、ディスク状ガラスの外周だけでなく内周部分の面取り量も考慮する。
【００３０】
スライスはワーク外周面の切れ込み部分を同時に切断することが生産性を高める上から好ましく、棒材にワークを固定することによってこのような同時切断が可能になる。
【００３１】
ワークをスライスした後、棒材にディスク状ガラスを固定している接着剤を除去して作製されたディスク状ガラスを取り外す。
このようにして、１つの円筒状ガラス成形体から外周面の切れ込み数ｎよりも１だけ少ない枚数のディスク状ガラスが得られる。
このようにスライス前に面取りに相当する部分を一括形成し、スライス加工により一度に多数個のディスク状ガラスを形成するので、生産性を向上させることができるとともに、ディスクを１枚ずつ面取り加工する場合と比べて、ガラスを破損してしまう危険性も低減することができる。
【００３２】
これまでの説明は、アモルファス状態（結晶化していない状態）のディスク状ガラスを作製する場合についてであったが、円柱状ガラスあるいは円筒状ガラス成形体を熱処理して、結晶化し、結晶化ガラスとなった円柱状ガラスあるいは円筒状ガラス成形体に上記加工を施して、結晶化状態のディスク状ガラスを作製してもよい。あるいは、アモルファス状態のディスク状ガラスに熱処理を加えて、結晶化状態のディスク状ガラスを作製することもできる。
【００３３】
次に、このようにして得られたディスク状ガラスに、研削、研磨加工を施して、ガラス基板を作製する。
〈ガラス基板の作製〉
ガラス基板作製のための、研削、研磨加工方法としては特に制限はなく、従来磁気ディスク用ガラス基板の作製において用いられている公知の研削、研磨方法を採用することができる。例えば、遊離砥粒を使用し複数のディスク状ガラスを一度に研削、研磨加工してもよいし、ダイヤモンドペレット等の固定砥粒を使用して、複数のディスク状ガラスを一度に研削、研磨加工しても1個ずつ加工してもよい。
【００３４】
このようにして、平坦かつ平滑な表面を有し、内外周が面取りされたディスク状のガラス基板を得ることができ、情報記録媒体用基板などに使用することができる。
【００３５】
ディスク状ガラスから基板を作る過程に、従来のような面取り加工が不要なので、高い生産性のもとに、上記基板を作製することができる。
上記のようにして、情報記録媒体用基板を作製することもできるが、アモルファス状態のガラス基板を化学強化する工程を加えてもよい。
【００３６】
〈情報記録媒体の作製〉
上記のようにして作製されたガラス基板（化学強化されたガラス基板や結晶化ガラス基板も含む）上に、公知の方法により、情報記録層を含む薄膜層を基板の主表面上に形成することによって、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光メモリなどの情報記録媒体が得られる。
【００３７】
次に、本発明で使用されるガラスについて説明する。
〈ガラス〉
本発明で使用されるガラスとしては、プレス成形性やキャスト成形性や、切れ込み形成加工、スライス加工、研削、研磨加工などの加工性に優れ、情報記録媒体用基板として要求される耐久性、信頼性なども優れたものが好ましい。
【００３８】
このようなガラスとしては、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2を含むアルミノシリケートガラス、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を含むシリケートガラスなどがある。これらのガラスは、アモルファス状態のガラス基板として用いることができる。また、上述のようにナトリウムイオンとカリウムイオンを含む溶融塩に浸漬して化学強化を行ってもよい。
ＴｉＯ2を含むアルミノシリケートガラスなどを用い、上記熱処理を行えば、結晶化ガラス基板を得ることもできる。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
図１に示すように、下型成形面上にＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2を含む溶融状態のアルミノシリケートガラスを所定重量、キャストして、外径３０ｍｍ、下穴径５ｍｍ、高さ３０ｍｍの円柱状ガラスをプレス成形した。この円柱状ガラスをアニールした後、図３に示す装置により、円柱状ガラスの内外周面を加工して円筒状ガラス成形体として後、内外周面に切れ込みを形成する加工を施した。次いで、ワイヤーソーを用いてスライス加工を施し、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの面取りされたディスク状ガラスを２９枚作製した。なお、切れ込み幅は０．７ｍｍ、切れ込みの深さは０．３５ｍｍ、ワイヤーソーの直径は０．５ｍｍとした。
【００４０】
得られたディスク状ガラスの両主表面（表裏面）に研削、研磨加工を施して、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．３８１ｍｍの基板を作製し、これを化学強化処理して磁気記録媒体用ガラス基板を作製した。このように、面取り加工が一括してできるので、従来の方法に比べて生産性を格段に向上させることができる。
【００４１】
次いで、これらのガラス基板の主表面上に磁気記録層を含む多層膜を形成して磁気記録媒体を作製した。
なお、ここでは、情報記録層として磁気記録層を設けたが、他の方式の情報記録層を設ければ、その他の情報記録媒体を作製することもできる。
また、ガラスの種類を変更して、ＴｉＯ2を含むアルミノシリケートガラスを用い、円柱状ガラスまたはスライスされたディスク状ガラスを結晶化することにより、結晶化ガラス製の情報記録媒体用基板、さらにその基板を備えた情報記録媒体を作製することもできる。
【００４２】
実施例２
図２に示すように、下型成形面上にＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2を含む溶融状態のアルミノシリケートガラスを連続してキャストし、中空の円柱状ガラスを成形した。なお、金型内径を３０ｍｍ、インナーシャフトの径を５ｍｍ、水平方向からのインナーシャフト軸の傾斜角を３０°とした。
【００４３】
得られた円柱状ガラスをアニールした後、図３に示す装置により、円柱状ガラスの内外周面を加工して円筒状ガラス成形体とした後、内外周面に切れ込みを形成する加工を施した。次いで、ワイヤーソーを用いてスライス加工を施し、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの面取りされたディスク状ガラスを２９枚作製した。なお、切れ込み幅は０．７ｍｍ、切れ込みの深さは０．３５ｍｍ、ワイヤーソーの直径は０．５ｍｍとした。
【００４４】
得られたディスク状ガラスの両主表面（表裏面）に研削、研磨加工を施して、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．３８１ｍｍの基板を作製し、これを化学強化処理して磁気記録媒体用ガラス基板を作製した。このように、面取り加工が一括してできるので、従来の方法に比べて生産性を格段に向上させることができる。
【００４５】
次いで、これらのガラス基板の主表面上に磁気記録層を含む多層膜を形成して磁気記録媒体を作製した。
なお、ここでは、情報記録層として磁気記録層を設けたが、他の方式の情報記録層を設ければ、その他の情報記録媒体を作製することもできる。
また、ガラスの種類を変更して、ＴｉＯ2を含むアルミノシリケートガラスを用い、円柱状ガラスまたはスライスされたディスク状ガラスを結晶化することにより、結晶化ガラス製の情報記録媒体用基板、さらにその基板を備えた情報記録媒体を作製することもできる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、効率よく面取り・スライス加工を行うことによって、生産性の高い薄板状ガラス基板あるいは薄板状ガラスセラミックス基板を製造することができ、ひいてはその基板を用いることによって、基板の高い生産性をいかして情報記録媒体を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをプレス成形により作製する方法の１例を示す工程図である。
【図２】本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをキャスト成形により作製する際に使用する成形装置の１例の垂直断面図である。
【図３】加工機を用いて下穴付き円柱状ガラスの内外周面に加工を施す方法の１例を示す説明図である。
【図４】円筒状ガラス成形体をスライスするために、該成形体の中空部分に棒材を挿通した状態の１例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 下型
２ 胴型
３ 溶融ガラス流出パイプ
６ 切断刃
７ 上型
８ パンチ
９ 円柱状ガラス
１０ 貫通穴形成用プレス品
１１ 金型
１２ 金型貫通孔
１３ インナーシャフト
１４ 可倒ベース
１７ 溶融ガラス流出パイプ
１８ ローラー
１９ 液面監視装置
２０ 加工機
２１ チャック治具
２３ 内径加工用砥石
２５ 外径加工用砥石
２６ 内周面面取り工具
２７ 外周面面取り工具
３０ 棒材
３１ 円筒状ガラス成形体
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状ガラスの製造方法、ガラス基板の製造方法および情報記録媒体に関する。さらに詳しくは、本発明は、効率よく面取り加工とスライス加工を行うことにより、ディスク状ガラスおよびそれを用いたガラス基板を生産性よく製造する方法、並びにこの方法で得られたガラス基板を用いてなる情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気メモリディスクなどの情報記録媒体用基板には、ガラス製あるいはガラスセラミックス製の基板が使用されている。このような基板は、溶融ガラスをプレス成形して成形体を作り、これに研削、研磨加工を施して作製したり、融解した金属液面上に溶融ガラスを流してフロート成形し、得られた板材を円板状に加工して、研削、研磨して作製する。そして、取扱時に基板のエッジが破損しないように、基板には面取り加工が施されている。
【０００３】
しかしながら、前記のプレス成形やフロート成形により、ガラス基板を作製する場合、面取り加工は１枚ずつ行われており、したがって、ガラス基板の生産性が低下するのを免れないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、ディスク状ガラスおよびそれを用いたガラス基板を、生産性よく、工業的に有利に製造する方法、並びにこの方法で得られたガラス基板を用いてなる情報記録媒体を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、円筒状ガラス成形体をスライスしてディスク状ガラスを製造するに際し、前記ガラス成形体のスライスを行う位置の内周面および外周面に、好ましくは、それぞれの複数箇所に切れ込みを一括同時に施したのち、この切れ込み部分で、その切れ込み幅よりも狭い切断幅にてガラス成形体をスライスすることにより、生産性よくディスク状ガラスが得られること、そしてこのディスク状ガラスのスライス面に研削、研磨加工を施すことにより、ガラス基板が生産性よく得られること、さらにこのようにして得られたガラス基板の上に情報記録層を形成することにより、所望の情報記録媒体が効率よく得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、
（１）円筒状ガラス成形体を円筒軸に対して垂直にスライスして、ディスク状ガラスを製造する方法において、前記ガラス成形体のスライスを行う位置の内周面および外周面に切れ込みを形成し、次いで前記内周面および外周面の切れ込み部分で、その切れ込み幅よりも狭い切断幅にて該ガラス成形体をスライスすることを特徴とするディスク状ガラスの製造方法、
（２）内周面の複数箇所に切れ込みを形成する加工および／または外周面の複数箇所に切れ込みを形成する加工を一括同時に施す上記（１）項に記載のディスク状ガラスの製造方法、
【０００７】
（３）円筒状ガラス成形体が結晶化ガラスからなる上記（１）または（２）に記載のディスク状ガラスの製造方法、
（４）軸部分に下穴が設けられた円柱状ガラスをチャックした状態にて、該軸の周りに回転させながら、前記円柱状ガラスの下穴と側面を研削して円筒状ガラス成形体の内外周面を形成した後、チャックした状態を維持したまま、その内外周面に切れ込み加工を施す上記（１）または（２）項に記載のディスク状ガラスの製造方法、
（５）円柱状ガラスが結晶化ガラスからなる上記（４）に記載のディスク状ガラスの製造方法、
（６）上記（１）、（２）または（４）に記載の方法によってディスク状ガラスを製造し、該ディスク状ガラスに熱処理を加えて結晶化状態のディスク状ガラスを作製することを特徴とするディスク状ガラスの製造方法、
【０００８】
（７）上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の方法によってディスク状ガラスを製造し、次いで該ディスク状ガラスのスライス面に、研削、研磨加工を施すことを特徴とするガラス基板の製造方法、および
（８）上記（７）項に記載の方法によってガラス基板を製造し、次いで該ガラス基板の上に、情報記録層を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法、
を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のディスク状ガラスの製造方法は、円筒状ガラス成形体を円筒軸に対して垂直にスライスして、ディスク状ガラスを製造する方法である。前記円筒状ガラス成形体は、以下に示すように、下穴付き円柱状ガラスを加工することにより作製することができる。
【００１０】
まず、下穴付き円柱状ガラスの成形方法について説明する。該下穴付き円柱状ガラスの成形方法としては、プレス成形法とキャスト成形法を好ましく採用することができる。
〈プレス成形による下穴付き円柱状ガラスの作製〉
図１は、本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをプレス成形により作製する方法の１例を示す工程図であって（以下、成形方法１と称す。）まず、下型１と胴型２とから構成された成形型（ａ）を、溶融ガラス流出パイプ３の下方に移送すると共に、下型１を胴型２内で上昇させた状態で、流出する溶融ガラス流４の先端を下型１上に受ける（ｂ）（キャスト開始）。次に下型１を胴型２内で下降し（ｃ）、下型１上に受け取る溶融ガラス５が所定の量になるように切断刃６によって溶融ガラス流４を切断する（ｄ）、（ｅ）（キャスト終了）。
【００１１】
次に、下型１と対向する上型７を下降して、胴型２上端に突き当てる（ｆ）（上型下降）。上型７の中央には円柱状ガラス中央に下穴を形成するパンチ８を挿通する開口部が形成されている。上型７下降の後、上型７の開口部からパンチ８を挿通して、キャストされた軟化状態のガラスの中央部に下穴を形成する（ｇ）（パンチ下降）。なお、パンチ先端は下型１に達しないようにし、下穴が貫通孔にならないようにする。これは、キャスト後、下型１に触れたガラスの中央下部が、下型１への熱伝導により急冷、固化しているため、貫通孔を形成しようとするとガラスが破損するおそれがあるからである。パンチ８を貫通させて、貫通孔を形成するためには図１中の貫通孔形成用プレス品１０の形状のように、下型に下方に凸の段差を形成し段差内にパンチの先端が達するようにプレスする。その後、円柱状ガラスの両底面をラップ加工する際に凸部を除去すれば貫通孔となる。ここでは、下穴が貫通孔にならない場合を例として説明する。
【００１２】
パンチ８の下降によって、軟化状態のガラスは下型１、胴型２、上型７、パンチ８によって形成されたキャビティ内に広げられる。キャスト時の溶融ガラスの量は、パンチ下降時にガラスが過不足無く上記キャビティ内に行き渡るように調整されている。次に、パンチを上昇してガラス中よりパンチを抜き去り（ｈ）（パンチ上昇）、上型７を上方に待避する（ｉ）（上型上昇）。
【００１３】
なお、上型上昇時、ガラス表面の粘度は、2.5×1012Pa・s（ガラス転移温度Tg付近）から4×1013Pa・s（歪点付近）の間、ガラスの中心部の粘度は2.5×1012Pa・s（Tg付近）から104Pa・s（流動点付近）程度である。それから、胴型２内で下型１を上昇し（ｊ）（下型上昇）、下穴が設けられた円柱状ガラス（中空ガラス素材）９をプレス成形型から取出す（ｋ）（テイクアウト）。なお、テイクアウト時、ガラス表面の粘度は、2.5×1012Pa・s（Tg付近）から4×1013Pa・s（歪点付近）の間、ガラスの中心部の粘度は2.5×1012Pa・s（Tg付近）から4.5×108Pa・s（軟化点付近）程度である。テイクアウトされた中空ガラス素材は、アニールされて、次の工程に供される。
【００１４】
このようにして下穴付き円柱状ガラスが得られる。なお、上型成形面に複数、好ましくは３箇所以上の突起を形成しておき、この突起により円柱状ガラスの一方の底面に複数の凹部を形成しておくことが望ましい。後述するが、この凹部は円柱状ガラスをチャックして加工する際、チャックとガラスが滑って空回りするのを防ぐピン挿入用の穴として使用できる。凹部の深さは上記ピンが挿入できればよいので、不必要に深いものを形成しないことが望ましい。
【００１５】
〈キャスト成形による下穴付き円柱状ガラスの作製〉
図２は、本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをキャスト成形により作製する（以下、成形方法２と称す。）際に使用する成形装置の１例の垂直断面図である。このキャスト成形では、成形しようとする円柱状ガラスの外径に等しい内径の貫通孔１２が設けられた金型と、金型貫通孔１２の中心に位置合わせされ、成形しようとする円柱状ガラスの下穴内径に等しいインナーシャフト１３を用いる。金型貫通孔１２とインナーシャフト１３の間にガラス流出パイプ１７より溶融ガラスを鋳込み、キャスト成形によって円柱状ガラスを作製する。貫通孔１２およびインナーシャフト１３を垂直に立てた状態では、インナーシャフトと溶融ガラスを流出するフィーダーが干渉して、溶融ガラスのキャストがうまくできないことがある。特に円柱状ガラスの外径が小さい場合、このような障害は顕著になる。したがって、本方法で使用する装置は、金型１１とインナーシャフト１３をともに傾ける機能を備えている。図２に示すように、可倒ベース１４上に金型固定金具１５、１５´によって金型１１が取付けられている。また、この金型１１に対してインナーシャフト１３が上記位置関係に維持されるよう、その一端が保持金具１６を介して可倒ベース１４に取付けられている。インナーシャフト１３は、金型貫通孔１２の溶融ガラスをキャストする側の開口部から貫通孔１２に挿入され、その先端は上記キャスト側の反対側にある成形ガラスを引き出す開口部付近まで達している。インナーシャフト１３の成形ガラス引き出し側はガラス引き出しの障害になるため、保持できない。したがって、インナーシャフト１３はその長さに比べて保持位置が端に偏っているので、下方に曲がってしまうおそれがある。このような曲がりを防ぐためにインナーシャフト１３をシャフト軸の周りに回転しながらキャスト成形を行ってもよい。
【００１６】
キャスト成形中、金型１１、インナーシャフト１３の過熱を防ぐため、金型固定金具１５´およびインナーシャフト１３は水冷されている。
【００１７】
水平方向と金型貫通孔１２の軸（インナーシャフトの軸でもある）のなす角（内角）は、前述のように、可倒ベース１４の傾斜を調整することによって設定することができる。この角度は、成形しようとする円柱状ガラスの外径、ガラス流出パイプ１７の径、インナーシャフト１３の径、インナーシャフト保持金具１６などを考慮して決めればよいが、概ね６０°〜３０°の範囲にすることが可能であるが、ガラスが伸びて行く距離を小さくするためにはなるべく大きな角度を採用するほうが好ましい。
【００１８】
キャストされた溶融ガラスは金型貫通孔１２とインナーシャフト１３の間の空間に広がり、中心軸にインナーシャフト１３の外径に等しい内径の穴を有し、外径が金型貫通孔１２の内径に等しい円柱状ガラスに成形される。成形されたガラスの引き出しは、金型１１の引き出し側に設置された複数のローラー１８で固化したガラスの外周面を挟み込み、ローラーを回転して行う。溶融ガラスは一定スピードで連続キャストされるが、金型に供給される溶融ガラスと引き出されるガラスとが常に釣り合うように、金型内の溶融ガラス液面を液面監視装置１９で監視し、液面の上下によってガラスの引き出し速度（ローラー１８の回転速度に相当する）を増減させる制御を行うことが好ましい。液面監視法として、光学的な方法などを用いることができる。引き出されたガラスはアニールされた後、必要な長さに切断されて次の工程に供される。切断された円柱状ガラスの底面は、軸に垂直な平面に仕上げられ、必要に応じて、下穴付き円柱状ガラスの成形方法１のように、ピン挿入の凹部を複数個形成することが望ましい。
【００１９】
プレス成形とキャスト成形により下穴付き円柱状ガラスを作製する方法を好ましい方法として例示したが、適宜、その他の方法によって円柱状ガラスを作製してもよい。
【００２０】
次に、前記成形方法１で作製された下穴付き円柱状ガラスから円筒状ガラス成形体を加工する方法について説明する。なお、成形方法２で作製された下穴付き円柱状ガラスを使用する場合でも同様に加工することができる。
【００２１】
〈円筒状ガラス成形体の加工〉
図３は、加工機を用いて下穴付き円柱状ガラスの内外周面に加工を施す方法の１例を示す説明図である。ガラスの加工機への取付けは、加工部位である内外周面をチャックすることが困難なので、図３（ａ）に示すように、円柱状ガラス９の２つの底面を挟み込むようにしてチャックする。円柱状ガラスの２つの底面はあらかじめ所定の加工精度で加工されている。円柱状ガラスの一方の底面には３箇所の凹部がプレス成形時に形成されているので、この部分と加工機２０のチャック治具２１の凹部にピン２２を差込み、ガラスとチャック治具２１が滑って空回りしないようにする。
円柱状ガラスのチャックは、内周面に研削液が確実に入るよう、円柱軸が垂直になるように行うことが好ましい。
【００２２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、チャックされたガラスを円柱軸の周りに回転させながら下穴に上部から内径加工用砥石２３を進入させて、所定内径で中心が円柱軸に一致する貫通孔２４を形成する（内径加工という。）。円柱状ガラスに予め下穴を設けておくことにより、内径加工時に研削液が加工部位に入って、加工部位が過熱されるのを防ぐことができる。
【００２３】
次に、外径加工用砥石２５でガラスの外周面を研削し、所定の外径に仕上げる（外径加工という。）。外径加工用砥石２５としては、図３（ｂ）に示すような荒いものから仕上げ用のものへと順次番手が異なる砥石を重ねたものが好ましい。図３（ｂ）に垂直断面が示されているように、外径加工用砥石２５は荒研削用から仕上げ研削用に行くにしたがって、外径が大きくなるように外径の垂直断面がテーパー状に作られている。外径研削用砥石２５の軸をワークであるガラスの円柱軸に平行にセットして保ち、ワークを回転しながら、荒研削側の砥石が最初にワーク外周面に当るように砥石を移動させる。移動によって荒研削された部分が次の番手の砥石によって研削され、最後に仕上げ用砥石によって仕上げられるようにする。このようにすれば、一度に外径加工を行うことができる。
【００２４】
内径加工、外径加工は同時に行ってもよく、内径加工後に外径加工を行うか、外径加工後に内径加工を行ってもよい。ただし、内周面に切れ込みを形成する加工（内周面面取り加工という）の前に内径加工を行うことが好ましく、外周面に切れ込みを形成する加工（外周面面取り加工という）の前に外径加工を行うことが好ましい。
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示すように、上記チャックを維持した状態で、内周面面取り加工、外周面面取り加工を行う。内周面面取り工具２６、外周面面取り工具２７は、図３（ｃ）のように円筒形状をしており、側面には形成しようとする切れ込みに相当するピッチ（一定ピッチ）で刃が設けられている。このピッチは内周面面取り工具２６と外周面面取り工具２７で同じ値に設定されている。これらの面取り工具を工具の軸の周りに、ワーク（円筒状ガラス成形体）の回転方向と反対方向に回転させながら加工することが望ましい。ワークの内周面や外周面に押し当てて切れ込みを形成する。この際、面取り工具の軸はワークの回転軸に平行に保ち、工具の刃が同時にガラスに切れ込みを形成するようにする。ワークの円筒軸を含む断面における切れ込みの形状は例えばＶ字状になっている。内周面面取り加工、外周面面取り加工は同時に行っても、内周面の後に外周面の加工を行っても、外周面の後に内周面の加工を行ってもよいが、内周面の切れ込みの位置と外周面の切れ込みの位置が、同じ高さに揃うように内周面面取り工具２６に対する外周面面取り工具２７の位置合わせ（その逆でもよいし、当該工具以外の基準を用いて当該両工具の位置合わせを行ってもよい。）を行う必要がある。
【００２６】
このような位置合わせにより、ワークの円筒軸に対する垂直断面上に内周面の切れ込みと外周面の切れ込みが存在するような円筒状ガラス成形体を形成することができる。もし、この断面上に内外周面いずれかの切れ込みが存在しないと、後工程でガラスをスライスした際に面取りが未加工のエッジが残ってしまうことになる。ここでは、後工程でワークの円筒軸に垂直なスライスを行う場合を想定している。
【００２７】
ガラスの内外周面の加工、すなわち、下穴径を拡大して所定内径の貫通孔を設ける内径加工、円柱状ガラスの外周面を所定外径に仕上げる外径加工、内径加工後の内周面に所定ピッチで複数の切れ込みを形成する内周面面取り加工、外径加工後の外周面に所定ピッチで複数の切れ込みを形成する外周面面取り加工が完了するまで、ガラスのチャックは解除せず、一度のチャック（ワンチャック）でこれらの加工を行うことが望ましい。
【００２８】
もし、途中でチャックを解除してしまうと、一連の加工によって作製された円筒状ガラス成形体の内周面、外周面、内外周面の切れ込みの位置、角度などがずれてしまい、加工精度が低下してしまうおそれがある。
このようにして作製された円筒状ガラス成形体を、次の工程では、所要の厚みにスライスする。なお、図３において、符号２８は上下動作用ガイド、２９は内径面取り刃具用センターである。
【００２９】
〈スライス工程〉
このスライス工程においては、まず、円筒状ガラス成形体３１の中空部分にワックス状の接着剤を塗布した棒材３０を図４に示すように挿通する。棒材３０の外径はガラス成形体３１の中空部分の内径とほぼ同じとすることが好ましい。図４では３個のガラス成形体に１本の棒材を挿通して固定している。このようにして棒材に固定されたワーク（ガラス成形体）はワイヤーソーなどを用いてスライスされる。スライスする部分は、先に形成したワーク外周面の切れ込み部分の中央部とする。切れ込みの幅は、スライスの切断幅よりも広くなるように形成されているので、切れ込み部分のうち、スライス加工後に除去されずに残った部分がスライス加工によって作製されたディスク状ガラスの面取り部分となる。なお、先の工程で、スライスの切断幅は、ワイヤーソーを使用する場合ではワイヤーの径であり、切断刃を使用する場合では刃の厚みに相当する。したがって、スライスの切断幅、面取り量を考慮し、先の加工における切れ込み幅を決めておく必要がある。この際、ディスク状ガラスの外周だけでなく内周部分の面取り量も考慮する。
【００３０】
スライスはワーク外周面の切れ込み部分を同時に切断することが生産性を高める上から好ましく、棒材にワークを固定することによってこのような同時切断が可能になる。
【００３１】
ワークをスライスした後、棒材にディスク状ガラスを固定している接着剤を除去して作製されたディスク状ガラスを取り外す。
このようにして、１つの円筒状ガラス成形体から外周面の切れ込み数ｎよりも１だけ少ない枚数のディスク状ガラスが得られる。
このようにスライス前に面取りに相当する部分を一括形成し、スライス加工により一度に多数個のディスク状ガラスを形成するので、生産性を向上させることができるとともに、ディスクを１枚ずつ面取り加工する場合と比べて、ガラスを破損してしまう危険性も低減することができる。
【００３２】
これまでの説明は、アモルファス状態（結晶化していない状態）のディスク状ガラスを作製する場合についてであったが、円柱状ガラスあるいは円筒状ガラス成形体を熱処理して、結晶化し、結晶化ガラスとなった円柱状ガラスあるいは円筒状ガラス成形体に上記加工を施して、結晶化状態のディスク状ガラスを作製してもよい。あるいは、アモルファス状態のディスク状ガラスに熱処理を加えて、結晶化状態のディスク状ガラスを作製することもできる。
【００３３】
次に、このようにして得られたディスク状ガラスに、研削、研磨加工を施して、ガラス基板を作製する。
〈ガラス基板の作製〉
ガラス基板作製のための、研削、研磨加工方法としては特に制限はなく、従来磁気ディスク用ガラス基板の作製において用いられている公知の研削、研磨方法を採用することができる。例えば、遊離砥粒を使用し複数のディスク状ガラスを一度に研削、研磨加工してもよいし、ダイヤモンドペレット等の固定砥粒を使用して、複数のディスク状ガラスを一度に研削、研磨加工しても1個ずつ加工してもよい。
【００３４】
このようにして、平坦かつ平滑な表面を有し、内外周が面取りされたディスク状のガラス基板を得ることができ、情報記録媒体用基板などに使用することができる。
【００３５】
ディスク状ガラスから基板を作る過程に、従来のような面取り加工が不要なので、高い生産性のもとに、上記基板を作製することができる。
上記のようにして、情報記録媒体用基板を作製することもできるが、アモルファス状態のガラス基板を化学強化する工程を加えてもよい。
【００３６】
〈情報記録媒体の作製〉
上記のようにして作製されたガラス基板（化学強化されたガラス基板や結晶化ガラス基板も含む）上に、公知の方法により、情報記録層を含む薄膜層を基板の主表面上に形成することによって、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光メモリなどの情報記録媒体が得られる。
【００３７】
次に、本発明で使用されるガラスについて説明する。
〈ガラス〉
本発明で使用されるガラスとしては、プレス成形性やキャスト成形性や、切れ込み形成加工、スライス加工、研削、研磨加工などの加工性に優れ、情報記録媒体用基板として要求される耐久性、信頼性なども優れたものが好ましい。
【００３８】
このようなガラスとしては、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2を含むアルミノシリケートガラス、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を含むシリケートガラスなどがある。これらのガラスは、アモルファス状態のガラス基板として用いることができる。また、上述のようにナトリウムイオンとカリウムイオンを含む溶融塩に浸漬して化学強化を行ってもよい。
ＴｉＯ2を含むアルミノシリケートガラスなどを用い、上記熱処理を行えば、結晶化ガラス基板を得ることもできる。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
図１に示すように、下型成形面上にＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2を含む溶融状態のアルミノシリケートガラスを所定重量、キャストして、外径３０ｍｍ、下穴径５ｍｍ、高さ３０ｍｍの円柱状ガラスをプレス成形した。この円柱状ガラスをアニールした後、図３に示す装置により、円柱状ガラスの内外周面を加工して円筒状ガラス成形体として後、内外周面に切れ込みを形成する加工を施した。次いで、ワイヤーソーを用いてスライス加工を施し、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの面取りされたディスク状ガラスを２９枚作製した。なお、切れ込み幅は０．７ｍｍ、切れ込みの深さは０．３５ｍｍ、ワイヤーソーの直径は０．５ｍｍとした。
【００４０】
得られたディスク状ガラスの両主表面（表裏面）に研削、研磨加工を施して、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．３８１ｍｍの基板を作製し、これを化学強化処理して磁気記録媒体用ガラス基板を作製した。このように、面取り加工が一括してできるので、従来の方法に比べて生産性を格段に向上させることができる。
【００４１】
次いで、これらのガラス基板の主表面上に磁気記録層を含む多層膜を形成して磁気記録媒体を作製した。
なお、ここでは、情報記録層として磁気記録層を設けたが、他の方式の情報記録層を設ければ、その他の情報記録媒体を作製することもできる。
また、ガラスの種類を変更して、ＴｉＯ2を含むアルミノシリケートガラスを用い、円柱状ガラスまたはスライスされたディスク状ガラスを結晶化することにより、結晶化ガラス製の情報記録媒体用基板、さらにその基板を備えた情報記録媒体を作製することもできる。
【００４２】
実施例２
図２に示すように、下型成形面上にＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2を含む溶融状態のアルミノシリケートガラスを連続してキャストし、中空の円柱状ガラスを成形した。なお、金型内径を３０ｍｍ、インナーシャフトの径を５ｍｍ、水平方向からのインナーシャフト軸の傾斜角を３０°とした。
【００４３】
得られた円柱状ガラスをアニールした後、図３に示す装置により、円柱状ガラスの内外周面を加工して円筒状ガラス成形体とした後、内外周面に切れ込みを形成する加工を施した。次いで、ワイヤーソーを用いてスライス加工を施し、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの面取りされたディスク状ガラスを２９枚作製した。なお、切れ込み幅は０．７ｍｍ、切れ込みの深さは０．３５ｍｍ、ワイヤーソーの直径は０．５ｍｍとした。
【００４４】
得られたディスク状ガラスの両主表面（表裏面）に研削、研磨加工を施して、外径２７．４ｍｍ、内径７．０ｍｍ、厚み０．３８１ｍｍの基板を作製し、これを化学強化処理して磁気記録媒体用ガラス基板を作製した。このように、面取り加工が一括してできるので、従来の方法に比べて生産性を格段に向上させることができる。
【００４５】
次いで、これらのガラス基板の主表面上に磁気記録層を含む多層膜を形成して磁気記録媒体を作製した。
なお、ここでは、情報記録層として磁気記録層を設けたが、他の方式の情報記録層を設ければ、その他の情報記録媒体を作製することもできる。
また、ガラスの種類を変更して、ＴｉＯ2を含むアルミノシリケートガラスを用い、円柱状ガラスまたはスライスされたディスク状ガラスを結晶化することにより、結晶化ガラス製の情報記録媒体用基板、さらにその基板を備えた情報記録媒体を作製することもできる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、効率よく面取り・スライス加工を行うことによって、生産性の高い薄板状ガラス基板あるいは薄板状ガラスセラミックス基板を製造することができ、ひいてはその基板を用いることによって、基板の高い生産性をいかして情報記録媒体を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをプレス成形により作製する方法の１例を示す工程図である。
【図２】本発明で用いられる下穴付き円柱状ガラスをキャスト成形により作製する際に使用する成形装置の１例の垂直断面図である。
【図３】加工機を用いて下穴付き円柱状ガラスの内外周面に加工を施す方法の１例を示す説明図である。
【図４】円筒状ガラス成形体をスライスするために、該成形体の中空部分に棒材を挿通した状態の１例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 下型
２ 胴型
３ 溶融ガラス流出パイプ
６ 切断刃
７ 上型
８ パンチ
９ 円柱状ガラス
１０ 貫通穴形成用プレス品
１１ 金型
１２ 金型貫通孔
１３ インナーシャフト
１４ 可倒ベース
１７ 溶融ガラス流出パイプ
１８ ローラー
１９ 液面監視装置
２０ 加工機
２１ チャック治具
２３ 内径加工用砥石
２５ 外径加工用砥石
２６ 内周面面取り工具
２７ 外周面面取り工具
３０ 棒材
３１ 円筒状ガラス成形体
Claims (8)
- 円筒状ガラス成形体を円筒軸に対して垂直にスライスして、ディスク状ガラスを製造する方法において、前記ガラス成形体のスライスを行う位置の内周面および外周面に切れ込みを形成し、次いで前記内周面および外周面の切れ込み部分で、その切れ込み幅よりも狭い切断幅にて該ガラス成形体をスライスすることを特徴とするディスク状ガラスの製造方法。
- 内周面の複数箇所に切れ込みを形成する加工および／または外周面の複数箇所に切れ込みを形成する加工を一括同時に施す請求項１に記載のディスク状ガラスの製造方法。
- 円筒状ガラス成形体が結晶化ガラスからなる請求項１または２に記載のディスク状ガラスの製造方法。
- 軸部分に下穴が設けられた円柱状ガラスをチャックした状態にて、該軸の周りに回転させながら、前記円柱状ガラスの下穴と側面を研削して円筒状ガラス成形体の内外周面を形成した後、チャックした状態を維持したまま、その内外周面に切れ込み加工を施す請求項１または２に記載のディスク状ガラスの製造方法。
- 円柱状ガラスが結晶化ガラスからなる請求項４に記載のディスク状ガラスの製造方法。
- 請求項１、２または４に記載の方法によってディスク状ガラスを製造し、該ディスク状ガラスに熱処理を加えて結晶化状態のディスク状ガラスを作製することを特徴とするディスク状ガラスの製造方法。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法によってディスク状ガラスを製造し、次いで該ディスク状ガラスのスライス面に、研削、研磨加工を施すことを特徴とするガラス基板の製造方法。
- 請求項７に記載の方法によってガラス基板を製造し、次いで該ガラス基板の上に、情報記録層を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330877A JP3995190B2 (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | ディスク状ガラスの製造方法、ガラス基板の製造方法および情報記録媒体 |
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