JP4225375B2 - ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたガラス基板、並びに該ガラス基板を備える情報記録媒体に関し、特に、ドーナツ状の情報記録媒体用ガラス基板を製造するガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたガラス基板、並びに該ガラス基板を備える情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録媒体は、磁気ディスク、光磁気ディスク及び光ディスクを含み、例えば磁気ディスクは、ドーナツ状のガラス基板を備え、情報記録面に情報データ記録用の磁性膜が被覆されたディスクから成る。この磁性膜には、磁気の強弱により情報データが記録される。
【０００３】
上記磁気ディスク用のガラス基板は、通常以下に述べる各製造工程が順に実行されることにより製造される。
【０００４】
図４は、従来の磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【０００５】
まず、ガラス素板からワークを抜き出すワーク抜出工程を実行する（ステップＳ４１）。このワーク抜出工程では、まず、ガラス素板を準備し、このガラス素板にホイールカッターで磁気ディスク用のガラス基板となるようにワークの外周、内周に沿ってカッターラインを形成し、このガラス素板の外周外側部、次いで内周内側部を押圧することによりガラス素板を破断し、ドーナツ状のワークを抜き出す。
【０００６】
次いで、抜き出されたワークの内外周端面を研磨する内外周端面研磨工程を実行する（ステップＳ４２）。この内外周端面研磨工程では、まず、ワークの内外周端面をダイヤモンド砥石による研削及び面取り処理を施してワークの内外周の寸法を調整する。次いで、外周端面研磨機及び内周端面研磨機により、積層したワークの内外周端面に研磨（ポリッシング）処理を施す。
【０００７】
そして、研磨されたワークの情報記録面を研磨する記録面研磨工程を実行する（ステップＳ４３）。この記録面研磨工程では、まず、回転するワークの情報記録面を２つの酸化セリウムスラリー含浸パッドで挟むことにより研磨し、ワーク表面に付着した研磨砥粒等を洗浄する。
【０００８】
次いで、ワークに化学強化処理を施す化学強化処理工程を実行する（ステップＳ４４）。この化学強化処理工程では、ワークにイオン交換による化学強化処理を施した後に、ワークにまだ付着している塩や異物等を再度洗浄する。この工程は省略してもよい。
【０００９】
最後に、ワークの検査を行う検査工程を実行する（ステップＳ４５）。この検査工程では、所望のワークが製造されたか否かを検査し、検査でパスしたものを磁気ディスク用のガラス基板とし、磁気ディスク用のガラス基板の製造を完了する。
【００１０】
上記ステップＳ４１のワーク抜出工程における押圧処理は、まず、カッターライン外周に沿って外周内側部を分離落下させるように外周外側部を荷重により押圧し、次いで、分離落下させた外周内側部（以下、「ガラス円盤」という）について、カッターライン内周に沿ってワークを残すように内周内側部を押圧することによって行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、ステップＳ４１のカッターライン形成時に発生するガラス粉がワークの情報記録面に付着しており、ガラス素板からワークを抜き出す際にワークを押圧すると、ワークの情報記録面に付着しているガラス粉も押圧されワークの情報記録面に傷がつく。また、ワークを残すように内周内側部を押圧してカッターライン内周に沿ってガラス円盤を破断させた際に、角や欠けを生じる。
【００１２】
また、ガラス粉がワーク上面に存在すると、加熱体がガラス粉と面接触し、ワークと面接触しないので、効率的な加熱を行うのが困難である。
【００１３】
本発明の目的は、環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させる際にガラス素板の表面に傷がつくのを低減させることができるガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたガラス基板、並びに該ガラス基板を備える情報記録媒体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載のガラス基板の製造方法は、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、該環状カッターラインに沿って前記ガラス素板を破断してドーナツ状のガラス基板を製造する方法において、前記ガラス素板の前記一方の面の前記環状カッターラインの外側に同心円状の他の環状カッターラインを形成し、該他の環状カッターラインの外側において前記一方の面に対向する他方の面側を支持しつつ前記他の環状カッターラインのさらに外側において前記一方の面側から前記他方の面側に向かって押圧し、前記ガラス素板を前記一方の面側に凸となるように湾曲させて前記他の環状カッターラインに沿って破断してガラス円盤を形成し、該ガラス円盤の前記環状カッターラインの外側を加熱し、前記環状カッターラインの内側と外側とに温度差を生じさせて前記環状カッターラインに沿って破断してドーナツ状のガラス基板を製造することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法おいて、前記環状カッターラインの外側を加熱する際、前記環状カッターラインの外側において前記ガラス円盤の他方の面側を支持しつつ前記環状カッターラインの内側において前記一方の面側から前記他方の面側に向かって押圧することを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載のガラス基板の製造方法は、請求項１又は２記載のガラス基板の製造方法おいて、前記ガラス円盤の加熱は、前記ガラス円盤の前記一方の面に加熱体を接触させることにより行われることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載のガラス基板の製造方法は、請求項３記載のガラス基板の製造方法おいて、前記ガラス円盤の一方の面の加熱を、前記環状カッターラインの外側において当該環状カッターラインよりも離れた位置で行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載のガラス基板の製造方法は、請求項３又は４記載のガラス基板の製造方法おいて、前記加熱体の接触は、前記ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介して行われることを特徴とする。
【００２４】
請求項６記載のガラス基板の製造方法は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法において、前記加熱体は、カーボン製の発熱体から成ることを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載のガラス基板の製造方法は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法おいて、前記加熱体は、ステンレス製加熱体であることを特徴とする。
【００２８】
請求項８記載のガラス基板の製造方法は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法おいて、前記環状カッターライン及び前記他の環状カッターラインを同時に形成することを特徴とする。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成するドーナツ状のガラス基板の製造方法において、前記ガラス素板の一方の面を前記環状カッターラインの外側において加熱すると、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、ガラス素板の一方の面を環状カッターラインの外側において加熱するので、環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させる際にガラス素板の表面に傷がつくのを低減させることができることを見出した。
【００４５】
本発明は、上記研究の結果に基づいてなされたものである。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体用のガラス基板の製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００４７】
図１は、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【００４８】
図１において、まず、ガラス素板からワークを抜き出すワーク抜出工程を実行する（ステップＳ１）。
【００４９】
このワーク抜出工程では、まず、フロートガラス製造法、ダウンドロー製造法等を用いて板状に成形されたガラス素板１を製造する。製造されるガラス素板１は、アルカリ等の化学的耐久性や剛性を有するアルミノシリケートガラス、無アルカリガラス、アルミノ硼珪酸ガラス等から成ってもよい。
【００５０】
シリケートガラスとしては、例えば、建築用の窓ガラスに用いられるアルミノシリケートガラス、ソーダライムシリケートガラス、硼珪酸シリケートガラス等を例示することができる。
【００５１】
ガラスの種類としては、結晶化ガラス、化学強化ガラス等を例示することができる。結晶化ガラスは、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3を主成分とし、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｌｉ2Ｏ，ＭｇＯ，Ｐ2Ｏ5，ＺｒＯ，ＣｅＯ2，ＴｉＯ2，Ｎａ2Ｏ，及びＫ2Ｏから選択された成分を含有するものであり、その中でも、例えば、特にその組成が限定されることはないが、質量％でＳｉＯ2：７０〜８０％，Ａｌ2Ｏ3：２．０〜８．０％，Ｋ2Ｏ：１．０〜７．０％，Ｌｉ2Ｏ：５．０〜１５％，Ｐ2Ｏ5：１．０〜５．０％を含有するものは、レーザ光照射熱割れを生じることがない。また、化学強化ガラスは、表面からの深さ約５０〜２００μｍまでの表面層に圧縮応力層を形成したものであり、このようなガラスは、質量％でＳｉＯ2：６０〜６５％を主成分とし、Ａｌ2Ｏ3：１０〜２０％，Ｎａ2Ｏ：５．０〜１５％，Ｌｉ2Ｏ：２．０〜１０％，ＭｇＯ：０．０〜５．０％，及びＣａＯ：０．０〜５．０％を含有するものを例示することができる。
【００５２】
上記製造されたガラス素板１に、１１０ｍｍ角、厚み０．０５ｍｍの合紙（長良製紙株式会社製、仙貨紙（商品名））（挟み紙）を挿入する。そして、複数のガラス素板１を、例えば３００枚積載し、積載された複数のガラス素板１は、合紙により挟まれて保存される。このガラス素板１は、例えばソーダライムガラスを熱処理により結晶化した結晶化ガラスから成る。
【００５３】
合紙により挟まれている複数のガラス素板１から、１枚のガラス素板１を合紙が取り除かれた状態で取り出す。１枚とした理由は、次にガラス円盤３を抜き出すにあたり枚葉方式を採用するからである。取り出されたガラス素板１からドーナツ状のワーク２（ガラス基板）を抜き出すために、超硬合金非対称ホイールカッター４（住友電工株式会社製、イゲタロイカッター）を用いて、ニューの発達がガラス素板１の下面に向かって斜めに進行させるべくガラス素板１の上面（一方の面）にカッターライン５，６（環状カッターライン、他の環状カッターライン）を形成する（図３（ａ））。このカッターライン５，６は、ワーク２の外周端面、内周端面よりも夫々、例えば０．５〜１．０ｍｍ外側、内側に設定される。この形成されたカッターライン５，６の断面形状は、非対称三角形をなし、ガラス素板１の外周側における上記三角形の一方の辺の傾斜は、前記ガラス素板の内周側における上記三角形の他方の辺の傾斜よりも大きい。このカッターライン５，６を形成する際に、大きなガラス粉９，１０がカッターライン５，６近傍に散らばり、必然的にガラス円盤３の表面にも付着する。
【００５４】
その後、まず、ガラス素板１をガラス素板１の表面側に凸となるように湾曲させて、カッターライン外周６に沿ってガラス素板１を破断し、ガラス円盤３を分離落下させる（図３（ｂ））。このカッターライン外周６に沿った破断の際に、大きなガラス粉１０がカッターライン外周６近傍に散らばり、必然的にガラス円盤３の表面にも付着する。
【００５５】
分離落下したガラス円盤３は、不図示のチャック装置によりチャックされ、不図示の移動装置によりステンレス製のワーク下側受け台リング１４上面に載置される。載置されたガラス円盤３は、ワーク下側受け台リング１４により、カッターライン内周５の外側においてガラス円盤３下面側で支持される。
【００５６】
次いで、この下側受け台リング１４上面により支持されたガラス円盤３をカッターライン内周５に沿って破断するにあたり、まず、ガラス円盤３上面にカーボン（軟質部材）製のリングヒーター７（発熱体）を所定の接触面において自重により接触させ、金属製の内周内側部押圧棒８により内周内側部１５上面を補助的に押圧しながら、接触面を５０〜８０℃程度の温度に加熱する。このとき、接触面近傍において熱膨張が部分的に起こるようにする。この理由は、接触面において熱膨張が起こると、カッターライン内周５の内側と外側との境、及び接触面と接触面に対応するガラス円盤３の下面との境を介して温度差を生じ、ガラス円盤３の下面は相対的に圧縮作用が働き、ガラス円盤３が反ることを利用してカッターライン内周５のニューの下面までの発達を促進するためである。こうして、カッターライン内周５に沿ってガラス円盤３を破断することにより、内周内側部１５を分離落下させ、ワーク２を取り出す（図３（ｃ））。
【００５７】
内周内側部１５を下方に分離落下させるので、内周内側部１５上に存在するガラス粉９，１０を同時に落下させることができ、もって傷を発生させるガラス粉９，１０を分散させることができる。
【００５８】
また、ステップＳ１では、リングヒーター７を所定の接触面において自重により接触させるとしたが、ワーク２表面に傷をつけない程度に押圧しながら接触させもよく、数秒間押圧することにより、効率的にワーク２の接触面近傍を加熱することができる。
【００５９】
続いて、抜き出されたワーク２の内外周端面を研磨する内外周端面研磨工程を実行する（ステップＳ２）。
【００６０】
内外周端面研磨工程では、ワーク２の内外周端面を研削及び面取りにより内外周の寸法を調整する。研削後の表面粗さＲａは、例えばＲa＝０．３〜０．４μｍ、Ｒmax＝３〜４μｍである。この研削としては、ダイヤモンド砥石を使用して、ガラス円盤１枚ずつに対して第１段研削として＃３２４砥石（粗）で行い、次に第２段研削として＃５００砥石（細）で第２段研削が行われる。
【００６１】
次に、不図示のレーザー光照射装置によりワーク２の内外周端面の双方にレーザー光を照射してガラスの軟化点以上の温度、例えば７５０℃以上、例えば１０００℃近傍に加熱することにより内外周端面を溶融により滑面化する。これにより、内外周端面上に傷や微細なクラックのない圧縮層を形成することができ、もってワーク２の機械的強度を向上させることができる。レーザー光を照射して内外周端面を滑面化するとしたが、ワーク２の内外周端面を研磨してもよい。
【００６２】
本工程で、データの情報記録面として使用されないワーク２の内外周端面を研磨することを実行する（ステップＳ２）理由は、ステップＳ１で抜き出されたワーク２の特に内外周端面に、クラック、角や欠けが必然的に残ると共に、そのクラックや欠けに該磁気ディスク用のガラス基板の製造工程中に発生する研磨砥粒等がたまることがあるからである。
【００６３】
次いで、研磨されたワーク２の情報記録面を研磨する記録面研磨工程を実行する（ステップＳ３）。
【００６４】
この記録面研磨工程では、磁気膜が被覆されるワーク２の情報記録面に、ダイヤモンド砥石を用いる研削処理と酸化セリウムスラリーを用いる精密研磨処理とを施すことにより、ワーク２の厚みを所定の厚みにすると共に、ワーク２を滑面化した後、研磨砥粒等を除去するために温水、又はアルカリ洗浄水若しくは純水によりワーク２に付着した研磨砥粒等の洗浄を行う。
【００６５】
最後に、研磨されたワーク２の検査を行う検査工程を実行する（ステップＳ５）。この検査工程では、まず、所望のワーク２が製造されたか否かを検査する。具体的には、不良率を測定することによって行う。この不良率は、クラックや欠けが測定されたワーク２を不良と評価し、この不良と評価されたワーク２の割合として定義され、この不良率としては、２．０％以下であることが好ましい。不良率の測定以外にも様々な項目について検査し、磁気ディスク（情報記録媒体）用のガラス基板の製造を完了する。
【００６６】
ガラス素板１が結晶化ガラスから成らない場合は、上記ステップ５の検査工程を実行する前に、ワーク２に化学強化処理を施す化学強化処理工程を実行する（ステップＳ４）。
【００６７】
この化学強化処理工程では、ワーク２を化学強化処理によりさらに強化し、高速回転使用時の強度をより確実に確保する。この化学強化処理は、ワーク２を強化するためにワーク２表面層に含まれるアルカリ金属成分をイオン半径がより大きいものに置き換えるものである。具体的には、ワーク２を４００〜４５０℃程度の温度に加熱して溶融状態にした硝酸カリウム（ＫＮＯ3）と硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3）の混合溶融塩にワーク２を２〜５時間浸漬し、ワーク２表面から深さ約１００μｍまでの層に含まれるリチウムイオンをナトリウムイオンに、ナトリウムイオンをカリウムイオンに置換することにより、ワーク２に化学強化処理を施す。次いで、化学強化処理が施されたワーク２表面をアルカリ洗浄水、次いで温水等により付着している塩や異物等を洗浄する。
【００６８】
図１によれば、磁気ディスク用ガラス基板が上述したようにドーナツ状に製造されたので、ワーク２の情報記録面に傷がつくのが低減された磁気ディスク用ガラス基板を製品として出荷することができ、もって情報記録面に傷がつくのが低減された磁気ディスク用ガラス基板を備える情報記録媒体を提供することができる。
【００６９】
以下、図１のステップＳ１のワーク抜出工程について詳細に説明する。
【００７０】
図２は、図１のステップＳ１のワーク抜出工程を実行する処理手順を示すフローチャートである。
【００７１】
図１において、まず、ガラス素板１を準備する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
【００７２】
ガラス素板１を準備するにあたり、まず、結晶化ガラスで且つソーダライムガラスから成るガラス素板１を製造する（ステップＳ１１）。そして、製造されたガラス素板１を、１００μｍ角、厚み１．０２５ｍｍの板状に成形する。
【００７３】
上記板状に成形されたガラス素板１に、合紙を挿入する（ステップＳ１２）。そして、複数のガラス素板１を積載し、積載された複数のガラス素板１は、合紙により挟まれて保存される。これにより、ガラス素板１間に存在する異物によって傷がつくのを防止することができ、もって記録面研磨工程（ステップＳ３）における研磨取りしろを低減させることができる。
【００７４】
そして、この合紙により挟まれている複数のガラス素板１から、１枚のガラス素板１を合紙が取り除かれた状態で取り出す。（ステップＳ１３）。
【００７５】
次いで、このガラス素板から外径８５ｍｍφ、内径２４ｍｍφのドーナツ状のワーク２を抜き出すためにカッターライン５，６を同時に形成する（ステップＳ１４）。カッターライン５，６を同時に形成することにより、量産性を向上させることができる。カッターライン５，６は、非対称ホイールカッター４を用いて、断面形状が非対称三角形をなすように形成される。また、非対称のホイールカッター４を用いると、ニューが下方に向かうにしたがって末広がりになるので、確実且つより容易に内周内側部１５を下方に分離落下させることができる。カッターライン５，６の断面形状が非対称三角形をなすので、カッターライン５，６に沿ってガラス素板１を容易に破断することができ、該破断によって形成された破断面が外周側に向かって末広がりとなり、ガラス素板１から破断された部分（ガラス円盤３、内周内側部１５）を容易に分離することができる。
【００７６】
続いて、外周加工を実施する。具体的には、カッターライン外周６沿ってガラス素板１を破断する（ステップＳ１５）。
【００７７】
まず、カッターライン外周６に対応するガラス素板１の下面に外径９３ｍｍφ、内径９０ｍｍφのステンレス製の外周下側受け台リング１１を配置する。そして、外径１０５ｍｍφ、内径９５ｍｍφのステンレス製の上側押圧リング１２で外周外側部１６上面側から押圧することにより、ガラス素板１をガラス素板１の表面側に凸となるように湾曲させると、外周下側受け台リング１１に載置されたガラス素板１をカッターライン外周６に沿って破断させることができ、ガラス円盤３がガラス円盤受け台１３の上に分離落下する。即ちガラス素板１を、カッターライン外周６よりも内径が大きい外周下側受け台リング１１でガラス素板１の下面からガラス素板１を支持しつつ外周下側受け台リング１１の外径よりも内径が大きい上側押圧リング１２でカッターライン外周６の外側の外周外側部１６上面側から押圧することによりガラス素板１をガラス素板１の表面側に凸となるように湾曲させるので、カッターライン外周６に沿ってガラス素板１を容易且つ確実に破断させることができる。
【００７８】
分離落下したガラス円盤３を、移動装置により外径５０ｍｍφ、内径３０ｍｍφのステンレス製のワーク下側受け台リング１４上面に移動する。
【００７９】
続いて、内周加工を実施する。具体的には、カッターライン内周５に沿って上記ガラス円盤３を破断する（ステップＳ１６〜Ｓ１７）。
【００８０】
まず、ガラス円盤３上面にカーボン製の外径７０ｍｍφ、内径３０ｍｍφのリングヒーター７をカッターライン５，６から６．０〜１５ｍｍ離れた位置（所定の接触面）に接触させる。ついで、金属製の内周内側部押圧棒８により内周内側部１５上面を補助的に押圧しながら、リングヒーター７を用いて接触面近傍を５０〜８０℃程度の温度に加熱する（ステップＳ１６）。加熱によりガラス円盤３が反ることを利用しガラス円盤３をカッターライン内周５に沿って破断する（ステップＳ１７）。このように加熱することにより、容易且つ短時間に内周内側部１５を分離落下させることができる。ガラス円盤３から内周内側部１５を分離落下させたものをワーク２として取り出し（ステップＳ１８）、本工程を終了する。
【００８１】
上記実施の形態によれば、カッターライン内周５を形成し（ステップＳ１４）、ガラス円盤３上面にカーボン製のリングヒーター７を接触させるので、効率的に接触面近傍を加熱することができ、次いでリングヒーター７を用いて接触面近傍を５０〜８０℃程度の温度に加熱する（ステップＳ１６）ので、ワーク２の情報記録面を押圧することをなくすことができ、もって、カッターライン内周５に沿ってガラス素板１を破断させる際にワーク２の情報記録面に傷がつくのを低減させることができる。また、ガラス円盤３を加熱するので、ガラス円盤３を短時間に破断させることができると共に、短時間に破断させることができるので、ワーク２内周の破断面に角や欠けを生じることを低減させることができる。
【００８２】
また、リングヒーター７をカッターライン５，６から６．０〜１５ｍｍ離れた位置に接触させるので、カッターライン５，６から近い位置に存在するガラス粉９，１０に接触することを避けることができ、リングヒーター７でガラス粉９，１０を押圧することを防止することができ、もって、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを防止することができる。
【００８３】
さらに、リングヒーター７がカーボン製であるので、ガラス素板１の硬度よりも小さい硬度の軟質部材とすることができ、カーボン製のリングヒーター７を接触させるので、接触面に存在するガラス粉９，１０に接触したとしたも、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを低減させることができる。
【００８４】
上記実施の形態において、ワーク２のサイズを、外径８５ｍｍφ、内径２４ｍｍφ、厚み１．０２５ｍｍとしているが、これら外径、内径、厚みはこれらの寸法以外の全ての寸法を含むことは言うまでもない。
【００８５】
上記実施の形態では、内側部押圧棒８により補助的に押圧するしたが、リングヒーター７による加熱と内側部押圧棒８による補助的な押圧とを同時に行ってもよく、また、内周内側部１５を分離落下させるべく別々に行ってもよい。これにより、確実に内周内側部１５を分離させることができる。
【００８６】
また、上記実施の形態では、カーボン製のリングヒーター７としたが、リングヒーターを低廉化させることができるステンレス製のシーズリングヒーターとしてもよい。この場合には、シーズリングヒーターの接触面をガラス繊維製の布で覆うことにより、接触面の硬度をカーボンと同等にすることができる。ガラス繊維製の布、即ちガラス素板１の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介してステンレス製のシーズリングヒーターをガラス円盤３の接触面に接触させるので、接触面に存在するガラス粉９，１０に接触したとしたも、傷をつけない程度にガラス素板１を押圧することができると共に、ガラス粉９，１０を軟質材料に吸着させることができ、もって、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを低減させることができる。
【００８７】
さらに、上記実施の形態では、ガラス円盤３を分離落下させた（ステップＳ１５）（外周加工）後に内周内側部１５を分離落下させた（ステップＳ１７）（内周加工）が、内周加工後に外周加工してもよい。ただし、内周加工を先に行うと、ワーク２が加熱され、ワーク２とワーク２の外側部分である外周外側部１６（廃棄部分）とに温度差が生じるので、外周加工後に内周加工するのが好ましい。
【００８８】
また、外周加工においても、内周加工同様に加熱してもよい。これにより、不要部分をより容易に分離させることができる。しかし、外周加工においては操作を簡単にするために通常加熱しなくてもよい。
【００８９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００９０】
本発明者は、ガラス素板１にはガラス素板製造工程において必然的に微小なクラックが存在することを考慮し、その微小なクラックの深さが１０〜２０μｍであることが多いことを鑑みて、図１のステップＳ４における研磨取りしろを２５μｍとすべく研究を行った。すなわち、必然的な要因以外の要因でクラックや傷の発生すれば、研磨取りしろが２５μｍでは不十分となる。
【００９１】
第１の実施例
本発明者は、図１及び図２に示した磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を用いて磁気ディスク用ガラス基板の試験片を作製するにあたり、表１に示すように、リングヒーター７の直径を７０ｍｍφとした場合と、リングヒーターの直径を１００ｍｍφとした場合とについて、試験片を作製するにあたり研磨した研磨取りしろ〔μｍ〕と、作製された試験片の不良率（％）との関係を研究した。なお、ガラス素板１として、ソーダライムガラスを採用した。なお、このソーダライムガラスの組成は、質量％でＳｉＯ2：７０〜７３％，Ｎａ2Ｏ：１３〜１５％，ＭｇＯ：１．０〜４．５％，Ａｌ2Ｏ3：１．０〜２．２％，及びＣａＯ：７．０〜１２％であった。
【００９２】
【表１】
【００９３】
第１の実施例における研究結果から明らかなように、リングヒーター７の直径を７０ｍｍφとした場合では、研磨した研磨取りしろが２５μｍのときに不良率が１．７％であったのに対し、リングヒーターの直径を１００ｍｍφとした場合では、同不良率が３．１％であった。
【００９４】
第１の実施例によれば、リングヒーター７の直径を７０ｍｍφとすることにより、リングヒーター７をカッターライン５，６から６．０〜１５ｍｍ離れた位置に接触させることができ、カッターライン５，６近傍に存在するガラス粉９，１０等をリングヒーター７で押圧することを防止することができ、もって、不良率を低下させることができることが分かった。
【００９５】
第２の実施例
本発明者は、図１及び図２に示した磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を用いて磁気ディスク用ガラス基板の試験片を作製するにあたり、表２に示すように、リングヒーター７の材質をカーボンとした場合と、リングヒーターの材質をステンレスとした場合とについて、試験片を作製するにあたり研磨した研磨取りしろ〔μｍ〕と、作製された試験片の不良率（％）との関係を研究した。なお、ガラス素板として、第１の実施例と同一のソーダライムガラスを採用した。
【００９６】
【表２】
【００９７】
第２の実施例における研究結果から明らかなように、リングヒーター７の材質をカーボンとした場合では、研磨した研磨取りしろが２５μｍのときに不良率が１．５％であったのに対し、リングヒーターの材質をステンレスとした場合では、同不良率が３．０％であった。
【００９８】
第２の実施例によれば、リングヒーター７の接触部の材質をカーボンとするとワーク２表面の材質としてのソーダライムガラスの硬度よりも小さいので、接触面にガラス粉９，１０等が存在していたとしても、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを低減させることができ、不良率を低下させることができることが分かった。
【００９９】
第３の実施例
本発明者は、図１及び図２に示した磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を用いて磁気ディスク用ガラス基板の試験片を作製するにあたり、表３に示すように、合紙有りとした場合と、合紙無しとした場合とについて、試験片を作製するにあたり研磨した研磨取りしろ〔μｍ〕と、作製された試験片の不良率（％）との関係を研究した。なお、ガラス素板１として、第１の実施例と同一のソーダライムガラスを採用した。
【０１００】
【表３】
【０１０１】
第３の実施例における研究結果から明らかなように、合紙有りとした場合では、不良率を２．０％程度にするために研磨した研磨取りしろが２５μｍであったのに対し、合紙無しとした場合では、同研磨取りしろが１００μｍであった。
【０１０２】
第３の実施例によれば、ガラス素板１を合紙有りの状態で積載して保存しておくことにより、ガラス素板１間に存在する異物によって傷がつくのを防止することができ、もってガラス素板１の製造時に存在している傷の深さ２５μｍ程度を研磨取りしろとすることができ、不良率を低下させることができることが分かった。
【０１０３】
また、研磨取りしろを１００μｍとすると、合紙無しとした場合でも不良率を低減させることができるので、合紙無しとすると、積層されたガラス素板には必然的に存在する微小なクラックとして１００μｍ程度まで考慮する必要があることが分かった。
【０１０４】
また、上記実施例において採用したソーダライムガラスを、アルミノシリケートガラスとしても同様の研究結果を得ることができた。即ち、リングヒーター７の外径を小さくすることにより、リングヒーター７をカッターライン５，６から離れた位置に接触させること、リングヒーター７の接触部の材質をカーボンとして、ワーク２表面の材質としてのアルミノシリケートガラスの硬度よりも小さくこと、ガラス素板１を合紙有りの状態で積載して保存しておくことが好ましいことが分かった。なお、このアルミノシリケートガラスの組成は、質量％でＳｉＯ2：６０〜６５％，Ａｌ2Ｏ3：３．０〜１８％，Ｎａ2Ｏ：７．０〜２０％，Ｌｉ2Ｏ：０．０〜９．０％，ＣａＯ：０．０〜５．０％，ＺｎＯ2：０．０〜７．０％，及びＭｇＯ：０．０〜３．０％であった。
【０１０５】
上記第１乃至３の実施例によれば、リングヒーター７の外径を小さくすることにより、リングヒーター７をカッターライン５，６から離れた位置に接触させること、リングヒーター７の接触部の材質をカーボンとして、ワーク２表面の材質としてのガラスの硬度よりも小さくこと、ガラス素板１を合紙有りの状態で積載して保存しておくことが好ましいことが分かった。
【０１０６】
上記第１乃至３の実施例はそれぞれ組み合わせて実施することができるのはいうまでもない。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、ガラス素板の一方の面を環状カッターラインの外側において加熱するので、環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させる際にガラス素板の表面に傷がつくのを低減させることができる。
【０１０８】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス素板の一方の面に加熱体を接触させてガラス素板を加熱するので、効率的にガラス素板の一方の面を加熱することができる。
【０１０９】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターラインの外側において当該環状カッターラインよりも離れた位置でガラス素板の一方の面を加熱するので、環状カッターラインから近い位置に存在するガラス粉に接触することを避けることができる。
【０１１０】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、加熱体がカーボン製の発熱体から成るので、ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材とすることができ、カーボン製の発熱体を用いてガラス素板を加熱するので、ガラス素板の一方の面に存在するガラス粉に接触したとしても、上記のガラス基板の製造方法による効果を奏することができる。
【０１１１】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介して発熱体を接触させるので、ガラス素板の一方の面に存在するガラス粉に接触したとしても、上記のガラス基板の製造方法による効果を奏することができる。
【０１１２】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、加熱体がステンレス製の加熱体を備えるので、加熱体を低廉化させることができる。
【０１１３】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターラインの外側においてガラス素板の他方の面側で支持しつつ環状カッターラインの内側において一方の面側からガラス素板を押圧するので、確実に環状カッターラインの内側を移動させることができる。
【０１１４】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターラインとほぼ同心的に環状カッターラインの外側においてガラス素板の一方の面に他の環状カッターラインを形成し、ガラス素板の一方の面を加熱する前に、ガラス素板を一方の面側に凸となるように湾曲させるので、他の環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させることができる。
【０１１５】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、他の環状カッターラインの外側において他方の面側でガラス素板を支持しつつ他の環状カッターラインのさらに外側において一方の面側から押圧してガラス素板を湾曲するので、上記のガラス基板の製造方法による効果を確実に奏することができる。
【０１１６】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターライン及び他の環状カッターラインを同時に形成するので、量産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る情報記録媒体用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【図２】図１のステップＳ１のワーク抜出工程を実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のステップＳ１におけるワーク抜出工程において実行する処理手順時におけるガラス素板１の状態を示す断面図であり、（ａ）は、カッターライン形成時におけるガラス素板１の状態を示し、（ｂ）は、押圧による外周加工実施時におけるガラス素板１の状態を示し、（ｃ）は、加熱による内周加工実施時におけるガラス素板１の状態を示す。
【図４】従来の磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１ ガラス素板
２ ワーク
３ ガラス円盤
４ 非対称ホイールカッター
５ カッターライン内周
６ カッターライン外周
７ リングヒーター
９，１０ ガラス粉
１４ ワーク下側受け台リング
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたガラス基板、並びに該ガラス基板を備える情報記録媒体に関し、特に、ドーナツ状の情報記録媒体用ガラス基板を製造するガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたガラス基板、並びに該ガラス基板を備える情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録媒体は、磁気ディスク、光磁気ディスク及び光ディスクを含み、例えば磁気ディスクは、ドーナツ状のガラス基板を備え、情報記録面に情報データ記録用の磁性膜が被覆されたディスクから成る。この磁性膜には、磁気の強弱により情報データが記録される。
【０００３】
上記磁気ディスク用のガラス基板は、通常以下に述べる各製造工程が順に実行されることにより製造される。
【０００４】
図４は、従来の磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【０００５】
まず、ガラス素板からワークを抜き出すワーク抜出工程を実行する（ステップＳ４１）。このワーク抜出工程では、まず、ガラス素板を準備し、このガラス素板にホイールカッターで磁気ディスク用のガラス基板となるようにワークの外周、内周に沿ってカッターラインを形成し、このガラス素板の外周外側部、次いで内周内側部を押圧することによりガラス素板を破断し、ドーナツ状のワークを抜き出す。
【０００６】
次いで、抜き出されたワークの内外周端面を研磨する内外周端面研磨工程を実行する（ステップＳ４２）。この内外周端面研磨工程では、まず、ワークの内外周端面をダイヤモンド砥石による研削及び面取り処理を施してワークの内外周の寸法を調整する。次いで、外周端面研磨機及び内周端面研磨機により、積層したワークの内外周端面に研磨（ポリッシング）処理を施す。
【０００７】
そして、研磨されたワークの情報記録面を研磨する記録面研磨工程を実行する（ステップＳ４３）。この記録面研磨工程では、まず、回転するワークの情報記録面を２つの酸化セリウムスラリー含浸パッドで挟むことにより研磨し、ワーク表面に付着した研磨砥粒等を洗浄する。
【０００８】
次いで、ワークに化学強化処理を施す化学強化処理工程を実行する（ステップＳ４４）。この化学強化処理工程では、ワークにイオン交換による化学強化処理を施した後に、ワークにまだ付着している塩や異物等を再度洗浄する。この工程は省略してもよい。
【０００９】
最後に、ワークの検査を行う検査工程を実行する（ステップＳ４５）。この検査工程では、所望のワークが製造されたか否かを検査し、検査でパスしたものを磁気ディスク用のガラス基板とし、磁気ディスク用のガラス基板の製造を完了する。
【００１０】
上記ステップＳ４１のワーク抜出工程における押圧処理は、まず、カッターライン外周に沿って外周内側部を分離落下させるように外周外側部を荷重により押圧し、次いで、分離落下させた外周内側部（以下、「ガラス円盤」という）について、カッターライン内周に沿ってワークを残すように内周内側部を押圧することによって行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、ステップＳ４１のカッターライン形成時に発生するガラス粉がワークの情報記録面に付着しており、ガラス素板からワークを抜き出す際にワークを押圧すると、ワークの情報記録面に付着しているガラス粉も押圧されワークの情報記録面に傷がつく。また、ワークを残すように内周内側部を押圧してカッターライン内周に沿ってガラス円盤を破断させた際に、角や欠けを生じる。
【００１２】
また、ガラス粉がワーク上面に存在すると、加熱体がガラス粉と面接触し、ワークと面接触しないので、効率的な加熱を行うのが困難である。
【００１３】
本発明の目的は、環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させる際にガラス素板の表面に傷がつくのを低減させることができるガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたガラス基板、並びに該ガラス基板を備える情報記録媒体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載のガラス基板の製造方法は、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、該環状カッターラインに沿って前記ガラス素板を破断してドーナツ状のガラス基板を製造する方法において、前記ガラス素板の前記一方の面の前記環状カッターラインの外側に同心円状の他の環状カッターラインを形成し、該他の環状カッターラインの外側において前記一方の面に対向する他方の面側を支持しつつ前記他の環状カッターラインのさらに外側において前記一方の面側から前記他方の面側に向かって押圧し、前記ガラス素板を前記一方の面側に凸となるように湾曲させて前記他の環状カッターラインに沿って破断してガラス円盤を形成し、該ガラス円盤の前記環状カッターラインの外側を加熱し、前記環状カッターラインの内側と外側とに温度差を生じさせて前記環状カッターラインに沿って破断してドーナツ状のガラス基板を製造することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法おいて、前記環状カッターラインの外側を加熱する際、前記環状カッターラインの外側において前記ガラス円盤の他方の面側を支持しつつ前記環状カッターラインの内側において前記一方の面側から前記他方の面側に向かって押圧することを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載のガラス基板の製造方法は、請求項１又は２記載のガラス基板の製造方法おいて、前記ガラス円盤の加熱は、前記ガラス円盤の前記一方の面に加熱体を接触させることにより行われることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載のガラス基板の製造方法は、請求項３記載のガラス基板の製造方法おいて、前記ガラス円盤の一方の面の加熱を、前記環状カッターラインの外側において当該環状カッターラインよりも離れた位置で行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載のガラス基板の製造方法は、請求項３又は４記載のガラス基板の製造方法おいて、前記加熱体の接触は、前記ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介して行われることを特徴とする。
【００２４】
請求項６記載のガラス基板の製造方法は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法において、前記加熱体は、カーボン製の発熱体から成ることを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載のガラス基板の製造方法は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法おいて、前記加熱体は、ステンレス製加熱体であることを特徴とする。
【００２８】
請求項８記載のガラス基板の製造方法は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法おいて、前記環状カッターライン及び前記他の環状カッターラインを同時に形成することを特徴とする。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成するドーナツ状のガラス基板の製造方法において、前記ガラス素板の一方の面を前記環状カッターラインの外側において加熱すると、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、ガラス素板の一方の面を環状カッターラインの外側において加熱するので、環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させる際にガラス素板の表面に傷がつくのを低減させることができることを見出した。
【００４５】
本発明は、上記研究の結果に基づいてなされたものである。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体用のガラス基板の製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００４７】
図１は、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【００４８】
図１において、まず、ガラス素板からワークを抜き出すワーク抜出工程を実行する（ステップＳ１）。
【００４９】
このワーク抜出工程では、まず、フロートガラス製造法、ダウンドロー製造法等を用いて板状に成形されたガラス素板１を製造する。製造されるガラス素板１は、アルカリ等の化学的耐久性や剛性を有するアルミノシリケートガラス、無アルカリガラス、アルミノ硼珪酸ガラス等から成ってもよい。
【００５０】
シリケートガラスとしては、例えば、建築用の窓ガラスに用いられるアルミノシリケートガラス、ソーダライムシリケートガラス、硼珪酸シリケートガラス等を例示することができる。
【００５１】
ガラスの種類としては、結晶化ガラス、化学強化ガラス等を例示することができる。結晶化ガラスは、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3を主成分とし、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｌｉ2Ｏ，ＭｇＯ，Ｐ2Ｏ5，ＺｒＯ，ＣｅＯ2，ＴｉＯ2，Ｎａ2Ｏ，及びＫ2Ｏから選択された成分を含有するものであり、その中でも、例えば、特にその組成が限定されることはないが、質量％でＳｉＯ2：７０〜８０％，Ａｌ2Ｏ3：２．０〜８．０％，Ｋ2Ｏ：１．０〜７．０％，Ｌｉ2Ｏ：５．０〜１５％，Ｐ2Ｏ5：１．０〜５．０％を含有するものは、レーザ光照射熱割れを生じることがない。また、化学強化ガラスは、表面からの深さ約５０〜２００μｍまでの表面層に圧縮応力層を形成したものであり、このようなガラスは、質量％でＳｉＯ2：６０〜６５％を主成分とし、Ａｌ2Ｏ3：１０〜２０％，Ｎａ2Ｏ：５．０〜１５％，Ｌｉ2Ｏ：２．０〜１０％，ＭｇＯ：０．０〜５．０％，及びＣａＯ：０．０〜５．０％を含有するものを例示することができる。
【００５２】
上記製造されたガラス素板１に、１１０ｍｍ角、厚み０．０５ｍｍの合紙（長良製紙株式会社製、仙貨紙（商品名））（挟み紙）を挿入する。そして、複数のガラス素板１を、例えば３００枚積載し、積載された複数のガラス素板１は、合紙により挟まれて保存される。このガラス素板１は、例えばソーダライムガラスを熱処理により結晶化した結晶化ガラスから成る。
【００５３】
合紙により挟まれている複数のガラス素板１から、１枚のガラス素板１を合紙が取り除かれた状態で取り出す。１枚とした理由は、次にガラス円盤３を抜き出すにあたり枚葉方式を採用するからである。取り出されたガラス素板１からドーナツ状のワーク２（ガラス基板）を抜き出すために、超硬合金非対称ホイールカッター４（住友電工株式会社製、イゲタロイカッター）を用いて、ニューの発達がガラス素板１の下面に向かって斜めに進行させるべくガラス素板１の上面（一方の面）にカッターライン５，６（環状カッターライン、他の環状カッターライン）を形成する（図３（ａ））。このカッターライン５，６は、ワーク２の外周端面、内周端面よりも夫々、例えば０．５〜１．０ｍｍ外側、内側に設定される。この形成されたカッターライン５，６の断面形状は、非対称三角形をなし、ガラス素板１の外周側における上記三角形の一方の辺の傾斜は、前記ガラス素板の内周側における上記三角形の他方の辺の傾斜よりも大きい。このカッターライン５，６を形成する際に、大きなガラス粉９，１０がカッターライン５，６近傍に散らばり、必然的にガラス円盤３の表面にも付着する。
【００５４】
その後、まず、ガラス素板１をガラス素板１の表面側に凸となるように湾曲させて、カッターライン外周６に沿ってガラス素板１を破断し、ガラス円盤３を分離落下させる（図３（ｂ））。このカッターライン外周６に沿った破断の際に、大きなガラス粉１０がカッターライン外周６近傍に散らばり、必然的にガラス円盤３の表面にも付着する。
【００５５】
分離落下したガラス円盤３は、不図示のチャック装置によりチャックされ、不図示の移動装置によりステンレス製のワーク下側受け台リング１４上面に載置される。載置されたガラス円盤３は、ワーク下側受け台リング１４により、カッターライン内周５の外側においてガラス円盤３下面側で支持される。
【００５６】
次いで、この下側受け台リング１４上面により支持されたガラス円盤３をカッターライン内周５に沿って破断するにあたり、まず、ガラス円盤３上面にカーボン（軟質部材）製のリングヒーター７（発熱体）を所定の接触面において自重により接触させ、金属製の内周内側部押圧棒８により内周内側部１５上面を補助的に押圧しながら、接触面を５０〜８０℃程度の温度に加熱する。このとき、接触面近傍において熱膨張が部分的に起こるようにする。この理由は、接触面において熱膨張が起こると、カッターライン内周５の内側と外側との境、及び接触面と接触面に対応するガラス円盤３の下面との境を介して温度差を生じ、ガラス円盤３の下面は相対的に圧縮作用が働き、ガラス円盤３が反ることを利用してカッターライン内周５のニューの下面までの発達を促進するためである。こうして、カッターライン内周５に沿ってガラス円盤３を破断することにより、内周内側部１５を分離落下させ、ワーク２を取り出す（図３（ｃ））。
【００５７】
内周内側部１５を下方に分離落下させるので、内周内側部１５上に存在するガラス粉９，１０を同時に落下させることができ、もって傷を発生させるガラス粉９，１０を分散させることができる。
【００５８】
また、ステップＳ１では、リングヒーター７を所定の接触面において自重により接触させるとしたが、ワーク２表面に傷をつけない程度に押圧しながら接触させもよく、数秒間押圧することにより、効率的にワーク２の接触面近傍を加熱することができる。
【００５９】
続いて、抜き出されたワーク２の内外周端面を研磨する内外周端面研磨工程を実行する（ステップＳ２）。
【００６０】
内外周端面研磨工程では、ワーク２の内外周端面を研削及び面取りにより内外周の寸法を調整する。研削後の表面粗さＲａは、例えばＲa＝０．３〜０．４μｍ、Ｒmax＝３〜４μｍである。この研削としては、ダイヤモンド砥石を使用して、ガラス円盤１枚ずつに対して第１段研削として＃３２４砥石（粗）で行い、次に第２段研削として＃５００砥石（細）で第２段研削が行われる。
【００６１】
次に、不図示のレーザー光照射装置によりワーク２の内外周端面の双方にレーザー光を照射してガラスの軟化点以上の温度、例えば７５０℃以上、例えば１０００℃近傍に加熱することにより内外周端面を溶融により滑面化する。これにより、内外周端面上に傷や微細なクラックのない圧縮層を形成することができ、もってワーク２の機械的強度を向上させることができる。レーザー光を照射して内外周端面を滑面化するとしたが、ワーク２の内外周端面を研磨してもよい。
【００６２】
本工程で、データの情報記録面として使用されないワーク２の内外周端面を研磨することを実行する（ステップＳ２）理由は、ステップＳ１で抜き出されたワーク２の特に内外周端面に、クラック、角や欠けが必然的に残ると共に、そのクラックや欠けに該磁気ディスク用のガラス基板の製造工程中に発生する研磨砥粒等がたまることがあるからである。
【００６３】
次いで、研磨されたワーク２の情報記録面を研磨する記録面研磨工程を実行する（ステップＳ３）。
【００６４】
この記録面研磨工程では、磁気膜が被覆されるワーク２の情報記録面に、ダイヤモンド砥石を用いる研削処理と酸化セリウムスラリーを用いる精密研磨処理とを施すことにより、ワーク２の厚みを所定の厚みにすると共に、ワーク２を滑面化した後、研磨砥粒等を除去するために温水、又はアルカリ洗浄水若しくは純水によりワーク２に付着した研磨砥粒等の洗浄を行う。
【００６５】
最後に、研磨されたワーク２の検査を行う検査工程を実行する（ステップＳ５）。この検査工程では、まず、所望のワーク２が製造されたか否かを検査する。具体的には、不良率を測定することによって行う。この不良率は、クラックや欠けが測定されたワーク２を不良と評価し、この不良と評価されたワーク２の割合として定義され、この不良率としては、２．０％以下であることが好ましい。不良率の測定以外にも様々な項目について検査し、磁気ディスク（情報記録媒体）用のガラス基板の製造を完了する。
【００６６】
ガラス素板１が結晶化ガラスから成らない場合は、上記ステップ５の検査工程を実行する前に、ワーク２に化学強化処理を施す化学強化処理工程を実行する（ステップＳ４）。
【００６７】
この化学強化処理工程では、ワーク２を化学強化処理によりさらに強化し、高速回転使用時の強度をより確実に確保する。この化学強化処理は、ワーク２を強化するためにワーク２表面層に含まれるアルカリ金属成分をイオン半径がより大きいものに置き換えるものである。具体的には、ワーク２を４００〜４５０℃程度の温度に加熱して溶融状態にした硝酸カリウム（ＫＮＯ3）と硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3）の混合溶融塩にワーク２を２〜５時間浸漬し、ワーク２表面から深さ約１００μｍまでの層に含まれるリチウムイオンをナトリウムイオンに、ナトリウムイオンをカリウムイオンに置換することにより、ワーク２に化学強化処理を施す。次いで、化学強化処理が施されたワーク２表面をアルカリ洗浄水、次いで温水等により付着している塩や異物等を洗浄する。
【００６８】
図１によれば、磁気ディスク用ガラス基板が上述したようにドーナツ状に製造されたので、ワーク２の情報記録面に傷がつくのが低減された磁気ディスク用ガラス基板を製品として出荷することができ、もって情報記録面に傷がつくのが低減された磁気ディスク用ガラス基板を備える情報記録媒体を提供することができる。
【００６９】
以下、図１のステップＳ１のワーク抜出工程について詳細に説明する。
【００７０】
図２は、図１のステップＳ１のワーク抜出工程を実行する処理手順を示すフローチャートである。
【００７１】
図１において、まず、ガラス素板１を準備する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
【００７２】
ガラス素板１を準備するにあたり、まず、結晶化ガラスで且つソーダライムガラスから成るガラス素板１を製造する（ステップＳ１１）。そして、製造されたガラス素板１を、１００μｍ角、厚み１．０２５ｍｍの板状に成形する。
【００７３】
上記板状に成形されたガラス素板１に、合紙を挿入する（ステップＳ１２）。そして、複数のガラス素板１を積載し、積載された複数のガラス素板１は、合紙により挟まれて保存される。これにより、ガラス素板１間に存在する異物によって傷がつくのを防止することができ、もって記録面研磨工程（ステップＳ３）における研磨取りしろを低減させることができる。
【００７４】
そして、この合紙により挟まれている複数のガラス素板１から、１枚のガラス素板１を合紙が取り除かれた状態で取り出す。（ステップＳ１３）。
【００７５】
次いで、このガラス素板から外径８５ｍｍφ、内径２４ｍｍφのドーナツ状のワーク２を抜き出すためにカッターライン５，６を同時に形成する（ステップＳ１４）。カッターライン５，６を同時に形成することにより、量産性を向上させることができる。カッターライン５，６は、非対称ホイールカッター４を用いて、断面形状が非対称三角形をなすように形成される。また、非対称のホイールカッター４を用いると、ニューが下方に向かうにしたがって末広がりになるので、確実且つより容易に内周内側部１５を下方に分離落下させることができる。カッターライン５，６の断面形状が非対称三角形をなすので、カッターライン５，６に沿ってガラス素板１を容易に破断することができ、該破断によって形成された破断面が外周側に向かって末広がりとなり、ガラス素板１から破断された部分（ガラス円盤３、内周内側部１５）を容易に分離することができる。
【００７６】
続いて、外周加工を実施する。具体的には、カッターライン外周６沿ってガラス素板１を破断する（ステップＳ１５）。
【００７７】
まず、カッターライン外周６に対応するガラス素板１の下面に外径９３ｍｍφ、内径９０ｍｍφのステンレス製の外周下側受け台リング１１を配置する。そして、外径１０５ｍｍφ、内径９５ｍｍφのステンレス製の上側押圧リング１２で外周外側部１６上面側から押圧することにより、ガラス素板１をガラス素板１の表面側に凸となるように湾曲させると、外周下側受け台リング１１に載置されたガラス素板１をカッターライン外周６に沿って破断させることができ、ガラス円盤３がガラス円盤受け台１３の上に分離落下する。即ちガラス素板１を、カッターライン外周６よりも内径が大きい外周下側受け台リング１１でガラス素板１の下面からガラス素板１を支持しつつ外周下側受け台リング１１の外径よりも内径が大きい上側押圧リング１２でカッターライン外周６の外側の外周外側部１６上面側から押圧することによりガラス素板１をガラス素板１の表面側に凸となるように湾曲させるので、カッターライン外周６に沿ってガラス素板１を容易且つ確実に破断させることができる。
【００７８】
分離落下したガラス円盤３を、移動装置により外径５０ｍｍφ、内径３０ｍｍφのステンレス製のワーク下側受け台リング１４上面に移動する。
【００７９】
続いて、内周加工を実施する。具体的には、カッターライン内周５に沿って上記ガラス円盤３を破断する（ステップＳ１６〜Ｓ１７）。
【００８０】
まず、ガラス円盤３上面にカーボン製の外径７０ｍｍφ、内径３０ｍｍφのリングヒーター７をカッターライン５，６から６．０〜１５ｍｍ離れた位置（所定の接触面）に接触させる。ついで、金属製の内周内側部押圧棒８により内周内側部１５上面を補助的に押圧しながら、リングヒーター７を用いて接触面近傍を５０〜８０℃程度の温度に加熱する（ステップＳ１６）。加熱によりガラス円盤３が反ることを利用しガラス円盤３をカッターライン内周５に沿って破断する（ステップＳ１７）。このように加熱することにより、容易且つ短時間に内周内側部１５を分離落下させることができる。ガラス円盤３から内周内側部１５を分離落下させたものをワーク２として取り出し（ステップＳ１８）、本工程を終了する。
【００８１】
上記実施の形態によれば、カッターライン内周５を形成し（ステップＳ１４）、ガラス円盤３上面にカーボン製のリングヒーター７を接触させるので、効率的に接触面近傍を加熱することができ、次いでリングヒーター７を用いて接触面近傍を５０〜８０℃程度の温度に加熱する（ステップＳ１６）ので、ワーク２の情報記録面を押圧することをなくすことができ、もって、カッターライン内周５に沿ってガラス素板１を破断させる際にワーク２の情報記録面に傷がつくのを低減させることができる。また、ガラス円盤３を加熱するので、ガラス円盤３を短時間に破断させることができると共に、短時間に破断させることができるので、ワーク２内周の破断面に角や欠けを生じることを低減させることができる。
【００８２】
また、リングヒーター７をカッターライン５，６から６．０〜１５ｍｍ離れた位置に接触させるので、カッターライン５，６から近い位置に存在するガラス粉９，１０に接触することを避けることができ、リングヒーター７でガラス粉９，１０を押圧することを防止することができ、もって、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを防止することができる。
【００８３】
さらに、リングヒーター７がカーボン製であるので、ガラス素板１の硬度よりも小さい硬度の軟質部材とすることができ、カーボン製のリングヒーター７を接触させるので、接触面に存在するガラス粉９，１０に接触したとしたも、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを低減させることができる。
【００８４】
上記実施の形態において、ワーク２のサイズを、外径８５ｍｍφ、内径２４ｍｍφ、厚み１．０２５ｍｍとしているが、これら外径、内径、厚みはこれらの寸法以外の全ての寸法を含むことは言うまでもない。
【００８５】
上記実施の形態では、内側部押圧棒８により補助的に押圧するしたが、リングヒーター７による加熱と内側部押圧棒８による補助的な押圧とを同時に行ってもよく、また、内周内側部１５を分離落下させるべく別々に行ってもよい。これにより、確実に内周内側部１５を分離させることができる。
【００８６】
また、上記実施の形態では、カーボン製のリングヒーター７としたが、リングヒーターを低廉化させることができるステンレス製のシーズリングヒーターとしてもよい。この場合には、シーズリングヒーターの接触面をガラス繊維製の布で覆うことにより、接触面の硬度をカーボンと同等にすることができる。ガラス繊維製の布、即ちガラス素板１の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介してステンレス製のシーズリングヒーターをガラス円盤３の接触面に接触させるので、接触面に存在するガラス粉９，１０に接触したとしたも、傷をつけない程度にガラス素板１を押圧することができると共に、ガラス粉９，１０を軟質材料に吸着させることができ、もって、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを低減させることができる。
【００８７】
さらに、上記実施の形態では、ガラス円盤３を分離落下させた（ステップＳ１５）（外周加工）後に内周内側部１５を分離落下させた（ステップＳ１７）（内周加工）が、内周加工後に外周加工してもよい。ただし、内周加工を先に行うと、ワーク２が加熱され、ワーク２とワーク２の外側部分である外周外側部１６（廃棄部分）とに温度差が生じるので、外周加工後に内周加工するのが好ましい。
【００８８】
また、外周加工においても、内周加工同様に加熱してもよい。これにより、不要部分をより容易に分離させることができる。しかし、外周加工においては操作を簡単にするために通常加熱しなくてもよい。
【００８９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００９０】
本発明者は、ガラス素板１にはガラス素板製造工程において必然的に微小なクラックが存在することを考慮し、その微小なクラックの深さが１０〜２０μｍであることが多いことを鑑みて、図１のステップＳ４における研磨取りしろを２５μｍとすべく研究を行った。すなわち、必然的な要因以外の要因でクラックや傷の発生すれば、研磨取りしろが２５μｍでは不十分となる。
【００９１】
第１の実施例
本発明者は、図１及び図２に示した磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を用いて磁気ディスク用ガラス基板の試験片を作製するにあたり、表１に示すように、リングヒーター７の直径を７０ｍｍφとした場合と、リングヒーターの直径を１００ｍｍφとした場合とについて、試験片を作製するにあたり研磨した研磨取りしろ〔μｍ〕と、作製された試験片の不良率（％）との関係を研究した。なお、ガラス素板１として、ソーダライムガラスを採用した。なお、このソーダライムガラスの組成は、質量％でＳｉＯ2：７０〜７３％，Ｎａ2Ｏ：１３〜１５％，ＭｇＯ：１．０〜４．５％，Ａｌ2Ｏ3：１．０〜２．２％，及びＣａＯ：７．０〜１２％であった。
【００９２】
【表１】
第１の実施例における研究結果から明らかなように、リングヒーター７の直径を７０ｍｍφとした場合では、研磨した研磨取りしろが２５μｍのときに不良率が１．７％であったのに対し、リングヒーターの直径を１００ｍｍφとした場合では、同不良率が３．１％であった。
【００９４】
第１の実施例によれば、リングヒーター７の直径を７０ｍｍφとすることにより、リングヒーター７をカッターライン５，６から６．０〜１５ｍｍ離れた位置に接触させることができ、カッターライン５，６近傍に存在するガラス粉９，１０等をリングヒーター７で押圧することを防止することができ、もって、不良率を低下させることができることが分かった。
【００９５】
第２の実施例
本発明者は、図１及び図２に示した磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を用いて磁気ディスク用ガラス基板の試験片を作製するにあたり、表２に示すように、リングヒーター７の材質をカーボンとした場合と、リングヒーターの材質をステンレスとした場合とについて、試験片を作製するにあたり研磨した研磨取りしろ〔μｍ〕と、作製された試験片の不良率（％）との関係を研究した。なお、ガラス素板として、第１の実施例と同一のソーダライムガラスを採用した。
【００９６】
【表２】
第２の実施例における研究結果から明らかなように、リングヒーター７の材質をカーボンとした場合では、研磨した研磨取りしろが２５μｍのときに不良率が１．５％であったのに対し、リングヒーターの材質をステンレスとした場合では、同不良率が３．０％であった。
【００９８】
第２の実施例によれば、リングヒーター７の接触部の材質をカーボンとするとワーク２表面の材質としてのソーダライムガラスの硬度よりも小さいので、接触面にガラス粉９，１０等が存在していたとしても、ワーク２の情報記録面に傷をつけるのを低減させることができ、不良率を低下させることができることが分かった。
【００９９】
第３の実施例
本発明者は、図１及び図２に示した磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を用いて磁気ディスク用ガラス基板の試験片を作製するにあたり、表３に示すように、合紙有りとした場合と、合紙無しとした場合とについて、試験片を作製するにあたり研磨した研磨取りしろ〔μｍ〕と、作製された試験片の不良率（％）との関係を研究した。なお、ガラス素板１として、第１の実施例と同一のソーダライムガラスを採用した。
【０１００】
【表３】
第３の実施例における研究結果から明らかなように、合紙有りとした場合では、不良率を２．０％程度にするために研磨した研磨取りしろが２５μｍであったのに対し、合紙無しとした場合では、同研磨取りしろが１００μｍであった。
【０１０２】
第３の実施例によれば、ガラス素板１を合紙有りの状態で積載して保存しておくことにより、ガラス素板１間に存在する異物によって傷がつくのを防止することができ、もってガラス素板１の製造時に存在している傷の深さ２５μｍ程度を研磨取りしろとすることができ、不良率を低下させることができることが分かった。
【０１０３】
また、研磨取りしろを１００μｍとすると、合紙無しとした場合でも不良率を低減させることができるので、合紙無しとすると、積層されたガラス素板には必然的に存在する微小なクラックとして１００μｍ程度まで考慮する必要があることが分かった。
【０１０４】
また、上記実施例において採用したソーダライムガラスを、アルミノシリケートガラスとしても同様の研究結果を得ることができた。即ち、リングヒーター７の外径を小さくすることにより、リングヒーター７をカッターライン５，６から離れた位置に接触させること、リングヒーター７の接触部の材質をカーボンとして、ワーク２表面の材質としてのアルミノシリケートガラスの硬度よりも小さくこと、ガラス素板１を合紙有りの状態で積載して保存しておくことが好ましいことが分かった。なお、このアルミノシリケートガラスの組成は、質量％でＳｉＯ2：６０〜６５％，Ａｌ2Ｏ3：３．０〜１８％，Ｎａ2Ｏ：７．０〜２０％，Ｌｉ2Ｏ：０．０〜９．０％，ＣａＯ：０．０〜５．０％，ＺｎＯ2：０．０〜７．０％，及びＭｇＯ：０．０〜３．０％であった。
【０１０５】
上記第１乃至３の実施例によれば、リングヒーター７の外径を小さくすることにより、リングヒーター７をカッターライン５，６から離れた位置に接触させること、リングヒーター７の接触部の材質をカーボンとして、ワーク２表面の材質としてのガラスの硬度よりも小さくこと、ガラス素板１を合紙有りの状態で積載して保存しておくことが好ましいことが分かった。
【０１０６】
上記第１乃至３の実施例はそれぞれ組み合わせて実施することができるのはいうまでもない。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、ガラス素板の一方の面を環状カッターラインの外側において加熱するので、環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させる際にガラス素板の表面に傷がつくのを低減させることができる。
【０１０８】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス素板の一方の面に加熱体を接触させてガラス素板を加熱するので、効率的にガラス素板の一方の面を加熱することができる。
【０１０９】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターラインの外側において当該環状カッターラインよりも離れた位置でガラス素板の一方の面を加熱するので、環状カッターラインから近い位置に存在するガラス粉に接触することを避けることができる。
【０１１０】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、加熱体がカーボン製の発熱体から成るので、ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材とすることができ、カーボン製の発熱体を用いてガラス素板を加熱するので、ガラス素板の一方の面に存在するガラス粉に接触したとしても、上記のガラス基板の製造方法による効果を奏することができる。
【０１１１】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介して発熱体を接触させるので、ガラス素板の一方の面に存在するガラス粉に接触したとしても、上記のガラス基板の製造方法による効果を奏することができる。
【０１１２】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、加熱体がステンレス製の加熱体を備えるので、加熱体を低廉化させることができる。
【０１１３】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターラインの外側においてガラス素板の他方の面側で支持しつつ環状カッターラインの内側において一方の面側からガラス素板を押圧するので、確実に環状カッターラインの内側を移動させることができる。
【０１１４】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターラインとほぼ同心的に環状カッターラインの外側においてガラス素板の一方の面に他の環状カッターラインを形成し、ガラス素板の一方の面を加熱する前に、ガラス素板を一方の面側に凸となるように湾曲させるので、他の環状カッターラインに沿ってガラス素板を破断させることができる。
【０１１５】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、他の環状カッターラインの外側において他方の面側でガラス素板を支持しつつ他の環状カッターラインのさらに外側において一方の面側から押圧してガラス素板を湾曲するので、上記のガラス基板の製造方法による効果を確実に奏することができる。
【０１１６】
本発明のガラス基板の製造方法によれば、環状カッターライン及び他の環状カッターラインを同時に形成するので、量産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る情報記録媒体用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【図２】図１のステップＳ１のワーク抜出工程を実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のステップＳ１におけるワーク抜出工程において実行する処理手順時におけるガラス素板１の状態を示す断面図であり、（ａ）は、カッターライン形成時におけるガラス素板１の状態を示し、（ｂ）は、押圧による外周加工実施時におけるガラス素板１の状態を示し、（ｃ）は、加熱による内周加工実施時におけるガラス素板１の状態を示す。
【図４】従来の磁気ディスク用のガラス基板の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１ ガラス素板
２ ワーク
３ ガラス円盤
４ 非対称ホイールカッター
５ カッターライン内周
６ カッターライン外周
７ リングヒーター
９，１０ ガラス粉
１４ ワーク下側受け台リング
Claims (8)
- ガラス素板の一方の面に環状カッターラインを形成し、該環状カッターラインに沿って前記ガラス素板を破断してドーナツ状のガラス基板を製造する方法において、前記ガラス素板の前記一方の面の前記環状カッターラインの外側に同心円状の他の環状カッターラインを形成し、該他の環状カッターラインの外側において前記一方の面に対向する他方の面側を支持しつつ前記他の環状カッターラインのさらに外側において前記一方の面側から前記他方の面側に向かって押圧し、前記ガラス素板を前記一方の面側に凸となるように湾曲させて前記他の環状カッターラインに沿って破断してガラス円盤を形成し、該ガラス円盤の前記環状カッターラインの外側を加熱し、前記環状カッターラインの内側と外側とに温度差を生じさせて前記環状カッターラインに沿って破断してドーナツ状のガラス基板を製造することを特徴とするガラス基板の製造方法。
- 前記環状カッターラインの外側を加熱する際、前記環状カッターラインの外側において前記ガラス円盤の他方の面側を支持しつつ前記環状カッターラインの内側において前記一方の面側から前記他方の面側に向かって押圧することを特徴とする請求項１記載のガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス円盤の加熱は、前記ガラス円盤の前記一方の面に加熱体を接触させることにより行われることを特徴とする請求項１又は２記載のガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス円盤の一方の面の加熱を、前記環状カッターラインの外側において当該環状カッターラインよりも離れた位置で行うことを特徴とする請求項３載のガラス基板の製造方法。
- 前記加熱体の接触は、前記ガラス素板の硬度よりも小さい硬度の軟質部材を介して行われることを特徴とする請求項３又は４記載のガラス基板の製造方法。
- 前記加熱体は、カーボン製の発熱体から成ることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記加熱体は、ステンレス製加熱体であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記環状カッターライン及び前記他の環状カッターラインを同時に形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
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