JP5041030B2 - ガラス基板積層体用ワークホルダ及びこのワークホルダを用いたガラス基板の製造方法及びこの製造方法で製造されたガラス基板及びこのワークホルダを用いた磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板 - Google Patents

Description

本発明は複数のガラス基板が積層されたガラス基板積層体の径方向の端面を研磨する際のガラス基板積層体を安定的に保持するガラス基板積層体用ワークホルダ及びこのワークホルダを用いたガラス基板の製造方法及びこの製造方法で製造されたガラス基板及びこのワークホルダを用いた磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板に関する。

例えば、円盤状のガラス基板を製造する製造工程においては、ガラス基板の平面及び端面（内外周面）に研削、研磨などの加工を施す加工工程があり、例えば、ガラス基板の端面の研磨効率を高める手法として複数枚（例えば、数百枚程度）のガラス基板を面方向に重ね合わせたガラス基板積層体を形成し、多数のガラス基板の端面を同時に研磨する方法が用いられている。

このガラス基板積層体の端面の研磨加工を行う工程においては、例えば、１００枚のガラス基板を同軸上に積層した積層体を形成し、当該積層体をガラス基板積層体ワークホルダによって位置決めした状態でガラス基板積層体の内周に棒状の研磨ブラシを挿入して端面の研磨加工を行う方法が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。

ガラス基板積層体を保持するワークホルダとしては、特許文献１、２にみられるように、研磨装置のテーブル上に固定される下側支持部と、下側支持部の上面に下方から螺入されたボルトにより固定された複数（３〜４本）の支柱と、支柱の上端に連結される上枠と、上枠にボルトにより固定される上側支持部と、上側支持部の上面に取付けられると共にガラス基板積層体の最上段のガラス基板を下方に押圧する位置決め部材とから構成されている。また、複数のガラス基板は、中心孔をセンタリングシャフトに嵌合させることで順次積層され、所定枚数まで積層されるとセンタリングシャフトと共にワークホルダの下側支持部の上面に載置される。

下側支持部の中央には、センタリングシャフトの下端が嵌合する貫通孔が設けられている。そして、ガラス基板積層体の取付位置は、センタリングシャフトが下側支持部の貫通孔に嵌合すること、及びワークホルダ上枠部に設けられた位置決めピン挿入孔で固定される位置決め部の軸受け孔に嵌合されることによって位置決めされる。

ここで、上記従来のワークホルダを用いた研磨工程の作業手順について説明する。
（手順１）センタリングシャフトに複数のガラス基板を積層してガラス基板積層体を形成する。
（手順２）ガラス基板積層体をセンタリングシャフトとともに下側支持部に載置する。
（手順３）下側支持部に起立する各支柱の上端に取付けられた上枠に上側支持部を載置し、上側支持部を上枠にねじ止めする。
（手順４）位置決め部材を上側支持部の上面に取付け、上方から複数のボルトを螺入させて位置決め部材を固定する。
（手順５）下側支持部を架台に載置して位置決め部により上側支持部を下方に押圧する。
（手順６）位置決め部材を外した後、センタリングシャフトを下方から抜き取る。
（手順７）ワークホルダに保持されたガラス基板積層体を研磨装置に装着する。
（手順８）研磨ブラシを上方からガラス基板積層体の中央孔に挿入し、研磨ブラシの回転及び軸方向の往復動によりガラス基板の内周端部を研磨する。
（手順９）研磨終了後、研磨ブラシを抜き取り、ワークホルダを研磨装置から分離させる。
（手順１０）ワークホルダの上側支持部を支柱の上枠から分離させた後、ガラス基板積層体をワークホルダから取り出す。

以上の手順１〜１０によりガラス基板積層体の内周端部を研磨による内外周の同芯度及び内周の真円度が確保される。

特開２００８−５９７２７号公報 特開２００８−５９７２８号公報

しかしながら、従来のワークホルダは、下側支持部と上側支持部との間に起立する複数の支柱がボルトの締付けによって締結される構成であるので、ボルトの締付け状態で支柱の垂直度が変わり、上側支持部が大きく傾くことになり、且つガラス基板の積層枚数が２００枚以上になると、支柱の全長が延長される分、支柱の下端に対して支柱の上端の位置ずれが余計に増幅されることになる。そのため、上記従来のワークホルダでガラス基板積層体を保持した状態でガラス基板積層体の内周端面を研磨する場合、研磨工程が終了したガラス基板の同芯度及び真円度が低下するという問題があった。

また、従来のワークホルダでは、ガラス基板の積層枚数を２００枚以上に増加させるために支柱の全長を延長すると共に、支柱の下端のガラス基板の取付位置に対して支柱の上端のガラス基板の取付誤差が規定値になるように上側支持部の取付位置を調整する調整作業に時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したガラス基板積層体用ワークホルダ及びこのワークホルダを用いたガラス基板の製造方法及びこの製造方法で製造されたガラス基板及びこのワークホルダを用いた磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、複数枚のガラス基板をセンタリングシャフトに嵌合させて積層したガラス基板積層体を保持するガラス基板積層体用ワークホルダにおいて、
前記ガラス基板積層体を垂直状態に支持する下枠部と、
前記ガラス基板が挿入または取出しを行うための開口を有する上枠部と、
前記下枠部と前記上枠部との間を結合し、内部に前記ガラス基板積層体が収納される収納室を有し、前記ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部と、を有し、
該側枠部の上下端部と前記上枠部、前記下枠部との各結合部分を溶接により固定し、
前記溶接の後、前記上枠部、及び／又は前記下枠部を機械加工することを特徴とする。
（２）本発明は、前記上枠部に設けられる上側保持部と、
前記上側保持部の下端に設けられ、前記ガラス基板積層体の上端に当接する上側当接部と、
前記下枠部の上端に設けられ、前記ガラス基板積層体の下端に当接する下側当接部と、
前記上側保持部と前記上枠部との相対位置を位置決めする位置決め部と、
を有することを特徴とする。
（３）前記側枠部は、内側に収納された前記ガラス基板積層体が外側から目視できるように軸方向に延在する開口が設けられたことを特徴とする。
（４）前記上側保持部は、複数のボルトまたは前記上枠部の外周に形成されたねじにより前記ガラス基板積層体を軸方向に押圧することを特徴とする。
（５）前記機械加工は、前記上枠部の上面の平面と端面の加工、及び前記上枠部の位置決めピンの挿入孔、前記上枠部の取付孔の加工であることを特徴とする。
（６）前記側枠部と前記上枠部との垂直度は５０μｍ以下であり、前記側枠部と前記下枠部との垂直度は５０μｍ以下であることを特徴とする。
（７）前記位置決め部は、前記センタリングシャフトの上端が挿通される軸孔と、前記上枠部の位置決めピンの挿入孔に挿入される挿入ピンとを有し、
前記下枠部は、前記センタリングシャフトの下端が挿通される貫通孔を有し、
前記軸孔と前記貫通孔との同芯度が５０μｍ以下であることを特徴とする。
（８）本発明は、中央孔を有する円盤状のガラス基板の製造方法において、
前記ガラス基板を形成する工程と、
前記ガラス基板の主平面を研削する工程と、
ワークホルダ内に取付けられるセンタリングシャフトに前記ガラス基板の中央孔を嵌合させてガラス基板積層体を形成する工程と、
前記ガラス基板積層体から前記センタリングシャフトを抜き取り、前記ワークホルダを研磨装置のテーブルに取付ける工程と、
前記ガラス基板積層体のガラス基板の中央孔に研磨ブラシを挿入して前記中央孔の内周端面を研磨する工程と、
前記ガラス基板の主平面を研磨する工程と、
前記ガラス基板を洗浄する工程と、
を有し、
前記ワークホルダは、
前記ガラス基板積層体の下端が載置される下枠部と、
前記ガラス基板積層体の上端を保持する上枠部と、
前記下枠部と前記上枠部との間を結合し、内部に前記ガラス基板積層体が収納される収納室を有し、前記ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部と、を有し、
該側枠部の上下端部と前記上枠部、前記下枠部との結合部分を溶接により固定し、
前記溶接の後、前記上枠部、及び／又は前記下枠部の機械加工を行うことを特徴とする。
（９）前記（８）記載のガラス基板の製造方法で製造されたガラス基板であって、
前記中央孔の内周の最内周面とガラス基板の外周の最外周面との同芯度が５μｍ以下であることを特徴とする。
（１０）前記（８）または（９）のガラス基板の製造方法で製造されたガラス基板であって、
前記中央孔の最内周面の真円度が５μｍ以下であることを特徴とする。
（１１）本発明は、中央孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記磁気記録媒体用ガラス基板を形成する工程と、
前記磁気記録媒体用ガラス基板の主平面を研削する工程と、
ワークホルダ内に取付けられるセンタリングシャフトに前記磁気記録媒体用ガラス基板の中央孔を嵌合させてガラス基板積層体を形成する工程と、
前記ガラス基板積層体から前記センタリングシャフトを抜き取り、前記ワークホルダを研磨装置のテーブルに取付ける工程と、
前記ガラス基板積層体の磁気記録媒体用ガラス基板の中央孔に研磨ブラシを挿入して前記中央孔の内周端面を研磨する工程と、
前記磁気記録媒体用ガラス基板の主平面を研磨する工程と、
前記磁気記録媒体用ガラス基板を洗浄する工程と、
を有し、
前記ワークホルダは、
前記ガラス基板積層体の下端が載置される下枠部と、
前記ガラス基板積層体の上端を保持する上枠部と、
前記下枠部と前記上枠部との間を結合し、内部に前記ガラス基板積層体が収納される収納室を有し、前記ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部と、を有し、
該側枠部の上下端部と前記上枠部、前記下枠部との結合部分を溶接により固定し、
前記溶接の後、前記上枠部、及び／又は前記下枠部の機械加工を行うことを特徴とする。
（１２）前記（１１）記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造された磁気記録媒体用ガラス基板であって、
前記中央孔の内周の最内周面とガラス基板の外周の最外周面との同芯度が５μｍ以下であることを特徴とする。
（１３）前記（１１）または（１２）記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造された磁気記録媒体用ガラス基板であって、
前記中央孔の最内周面の真円度が５μｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、内部にガラス基板積層体が収納される収納室を有し、ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部の上下端部と上枠部、下枠部との結合部分を溶接により固定し、溶接後、上枠部、及び／又は下枠部の機械加工を行うため、ワークホルダの加工精度及びガラス基板積層体の取付け精度をより高めることが可能になり、特にガラス基板積層体の基板枚数を増加させて下端のガラス基板と上端のガラス基板との距離が長くなる場合でも、積層された各ガラス基板の同芯度及び真円度の低下を抑制して研磨工程における生産効率と研磨による加工精度を両立させることができる。また、従来のように、上側支持部の取付位置を調整するための調整作業が不要になるので、ガラス基板積層体をワークホルダ内に収納させるための作業時間を短縮することが可能になる。

本発明によるガラス基板積層体ワークホルダの一実施例を示す斜視図である。 ホルダ本体５０の斜視図である。 ホルダ本体５０の縦断面図である。 ホルダ本体５０の上端に上側保持部６０及び位置決め部７０を取付ける手順を示す分解斜視図である。 ホルダ本体５０の内部にセンタリングシャフトを起立させた状態を示す側断面図である。 ガラス基板の研磨工程の方法Ａについての手順Ａ１〜手順Ａ１０を示す図である。 ガラス基板の研磨工程の方法Ｂについての手順Ｂ１〜手順Ｂ１０を示す図である。 手順Ａ４のワークホルダの状態を模式的に示す縦断面図である。 手順Ａ４のワークホルダの状態を模式的に示す縦断面図である。 手順Ａ５のワークホルダの状態を模式的に示す縦断面図である。 手順Ａ６のワークホルダの状態を模式的に示す縦断面図である。 手順Ａ７のワークホルダの状態を模式的に示す縦断面図である。 手順Ｂ３のガラス基板積層体の積層状態を模式的に示す縦断面図である。 変形例のワークホルダを示す斜視図である。 変形例のワークホルダを示す分解斜視図である。 変形例の上側保持部の縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は本発明によるガラス基板積層体ワークホルダの一実施例を示す斜視図である。図１に示されるように、ガラス基板積層体ワークホルダ（以下「ワークホルダ」という）１０は、磁気記録媒体用ガラス基板を含むガラス基板の中央孔の内周面を研磨する研磨装置に取り付けられ、１００枚〜２５０枚のガラス基板を同軸上に位置決めしてガラス基板積層体として保持する治具である。

ワークホルダ１０は、下枠部２０と、上枠部３０と、側枠部４０とを一体に結合させたホルダ本体５０を有する。下枠部２０と、上枠部３０と、側枠部４０とは、夫々ステンレス等の金属により形成されており、溶接により一体化される。また、ホルダ本体５０の上部には、上側保持部６０と、位置決め部７０とが取り付けられる。

上側保持部６０は、ホルダ本体５０の上枠部３０に取付けられ、内部空間に収納されたガラス基板積層体を保持するための保持部材である。位置決め部７０は、上枠部３０の上面に加工された位置決め孔にピンを挿入して位置決めされ、下枠部２０の底部に挿通されるセンタリングシャフト（図９Ａ参照）を位置決めする。

図２はホルダ本体５０の斜視図である。図２に示されるように、ホルダ本体５０は、側枠部４０の上下端部と下枠部２０、上枠部３０との各結合部分を溶接により固定されて一体化される。さらに、ホルダ本体５０は、溶接箇所が冷却されて固化した後、下枠部２０及び／又は上枠部３０に対する端面の切削加工、孔加工等の機械加工が行なわれる。

上枠部３０の上面には、位置決めピン挿入孔３１と、取付孔３３とがそれぞれ４個所に９０度間隔で設けられている。

尚、溶接後に行なわれる機械加工としては、上枠部３０の上面の平面及び端面の加工、及び上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１、上枠部３０の取付孔３３の加工である。

このように、溶接により一体化された側枠部４０と上枠部３０との垂直度は５０μｍ以下であり、側枠部４０と下枠部２０との垂直度は５０μｍ以下となるように加工される。尚、側枠部４０と上枠部３０との垂直度の測定方法としては、例えば、ダイヤルゲージを用いて測定する方法で行う。

ここで、上記ホルダ本体５０を構成する各部の形状について説明する。

図３はホルダ本体５０の縦断面図である。図３に示されるように、下枠部２０は、底部に研磨装置のテーブルに固定されるフランジ２２を有し、上部に側枠部４０の環状の下端４０ａが嵌合する環状溝２４が設けられている。また、下枠部２０の中央には、軸方向（上下方向）に貫通する貫通孔２６が設けられている。この貫通孔２６は、後述するセンタリングシャフトをホルダ中心に位置決めする孔であり、且つセンタリングシャフトを下方に抜き取るための取出し用孔として作用する。

また、下枠部２０の上面には、ガラス基板積層体の下端が当接する下側当接部２７が形成されている。

また、下枠部２０の下面には、ベースプレートが取り付けられる凹部２８が設けられており、ベースプレートは、凹部２８にボルトにより締結され、且つ研磨装置のテーブル側に設けられた凹部に嵌合する。

上枠部３０は、リング状部材からなり、下面に側枠部４０の環状の上端４０ｂが嵌合する環状溝３２を有する。また、上枠部３０は、内周にガラス基板の外径よりも大径とされた円形開口３４が形成されている。

側枠部４０は、ガラス基板積層体の最外周面を覆うように円筒形状に形成されており、内部にガラス基板積層体を収納する収納室４２を有する。また、側枠部４０は、収納室４２に収納されたガラス基板積層体を外側から目視することができるように軸方向（上下方向）に延在形成された長方形状の開口４４が少なくとも２箇所に設けられている。この開口４４は、研磨工程時に使用されるスラリー（研磨剤）を排出するための排出孔としても機能すると共に、軽量化にも寄与している。

従って、側枠部４０の両端を下枠部２０、上枠部３０に結合させる工程では、側枠部４０の下端４０ａ、上端４０ｂを下枠部２０の環状溝２４、上枠部３０の環状溝３２に嵌合させた状態で下端４０ａ、上端４０ｂと下枠部２０、上枠部３０との角部Ａ、Ｂを隅肉溶接により結合させる。角部Ａ、Ｂの溶接方法としては、アーク溶接でもガス溶接でも良い。また、角部Ａ、Ｂの溶接範囲は、下端４０ａ、上端４０ｂの全周に亘って溶接しても良いし、溶接強度が充分ある場合には下端４０ａ、上端４０ｂの周方向の複数箇所を部分的に溶接する方法を用いても良い。

側枠部４０は、一対の開口４４が外周の１８０度の間隔で対向するように設けられている。側枠部４０の内周には、中央孔を有するガラス基板１２０が上方から挿入される筒状の空間からなる収納室４２が設けられている。また、下枠部２０のフランジ２２には、研磨装置のテーブルに固定するためのボルト挿通孔２９が４箇所（周方向に９０度間隔）に設けられている。

上側保持部６０は、例えば、ステンレス等の金属により円盤状に形成されており、中心に中央孔６２が軸方向に貫通している。上側保持部６０の下面は、ホルダ本体５０内に収納されたガラス基板積層体の上端に当接する上側当接部である。また、中央孔６２の周囲には、位置決めピン貫通孔６４と、取付用孔６６とがそれぞれ４個所に９０度間隔で軸方向に貫通して設けられている。尚、位置決めピン貫通孔６４は、前述した上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１と対向する位置に配され、且つ取付用孔６６は、前述した上枠部３０の取付用孔３３と対向する位置に配されている。また、取付用孔６６は、ボルト挿通用の大径部とボルト係止用の小径部とが連続した鍵穴形状に形成されている。

ここで、上記上側保持部６０をホルダ本体５０に取り付ける作業工程について説明する。

ホルダ本体５０の上端に上側保持部６０を係止させるための固定ボルト６８を取付用孔３３に螺入する。尚、固定ボルト６８は、頭部と上枠部３０の上面との間隔が上側保持部６０の厚さよりも若干大きくなる位置に螺入された状態に起立させる。

そして、後述するようにホルダ本体５０の底部を研磨装置用のワークセットテーブルのテーブル面上に取り付け、ホルダ本体５０の内部に起立するセンタリングシャフトにガラス基板を挿通させて積層する。また、ガラス基板積層体の枚数が規定枚数に達すると、上枠部３０に上側保持部６０を締付けてガラス基板積層体を上方から押えるように固定する。さらに、センタリングシャフトを抜いた後、ガラス基板積層体を保持したホルダ本体５０をワークセットテーブルと共に研磨装置のテーブル上に取り付ける。

図４はホルダ本体５０の上端に上側保持部６０及び位置決め部７０を取付ける手順を示す分解斜視図である。図４に示されるように、上側保持部６０を上方からホルダ本体５０の上枠部３０に取付ける。上側保持部６０には、位置決め部７０が取り付けられている。

上側保持部６０は、ホルダ本体５０の収納部４２内にガラス基板積層体が収納されると、ホルダ本体５０の上端に取り付けられる。また、上側保持部６０は、取付用孔６６の大径部を固定ボルト６８の頭部に嵌合させて上枠部３０に載置された後、円周方向に所定角度回動されると、取付用孔６６の小径部が固定ボルト６８の軸部に嵌合して締付け可能な位置に係止される。

そして、位置決め部７０は、位置決めピン７６を上方から上側保持部６０の位置決めピン貫通孔６４に貫通し、さらに位置決めピン７６の先端を上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１に挿入させることで、センタリングシャフト（図４では省略してある）の先端と底部の鉛直方向に位置決めする。

この後、４本の固定ボルト６８を対角位置の順に締付けて徐々に上側保持部６０をホルダ本体５０の上枠部３０に当接させる。これにより、上側保持部６０は、ガラス基板積層体を上方から垂下方向に均等に押圧してガラス基板積層体の各ガラス基板を水平状態のまま保持することが可能になる。

図５はホルダ本体５０の内部にセンタリングシャフトを起立させた状態を示す側断面図である。図５に示されるように、ホルダ本体５０の内部には、センタリングシャフト１１０がホルダ本体５０の軸心上に起立されている。また、センタリングシャフト１１０は、軸１１２の下端部に下枠部２０の貫通孔２６に嵌合する大径な嵌合部１１４を有し、軸１１２の上端にガラス基板の中央孔が挿通しやすいように小径に絞られたテーパ部１１６、１１８を有する。また、センタリングシャフト１１０の上端は、上側保持部６０の中央孔６２より上方に突出しており、ガラス基板を挿通しやすいように取り付けられている。尚、軸１１２の外径は、ガラス基板の中央孔の研磨前の内径より若干小径（例えば、寸法公差がおよそ２０μｍ程度）に形成されている。また、センタリングシャフト１１０の軸１１２の全長は、ガラス基板の積層枚数によって異なる長さのものが数種類用意（例えば、ガラス基板積層体１３０の長さが２２０ｍｍ、２５０ｍｍ、３１０ｍｍ等）してある。また、センタリングシャフト１１０の垂直度は、５０μｍ以下とすることが望ましい。垂直度の測定方法としては、例えば、ダイヤルゲージを用いて測定する方法で行う。

上側保持部６０の内周には、ガラス基板積層体の上端面に当接する上側押圧部８０が嵌合している。上側押圧部８０は、例えば、ポリオキシメチレン（デルリン：登録商標）、四フッ化エチレン樹脂等からなり、表面の摩擦係数が小さい値に設定されている。

位置決め部７０は、ホルダ本体５０内にガラス基板積層体が形成された後に上側保持部６０の孔を貫通し、上枠部３０に取り付けられる際、位置決めピン７６を上方から上側保持部６０の位置決めピン貫通孔６４及び上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１に挿入させることにより、一対の腕部７４が４箇所の固定ボルト６８と干渉しない位置となるように取り付けられる。

位置決め部７０は、センタリングシャフト１１０の上端が挿通される軸孔７１を有する円筒形状の軸受け部７２と、軸受け部７２より半径方向に突出する一対の腕部７４と、各腕部７４を貫通する位置決めピン７６とを有する。尚、一対の腕部７４は、円周方向の１８０度の位置にあり、各腕部７４の端部は上側保持部６０の上面に当接する位置まで延在形成されている。

また、軸孔７１は、センタリングシャフト１１０の上端部分が挿通され、センタリングシャフト１１０の先端部分に嵌合されると共に、センタリングシャフト１１０の上端部の位置をホルダ本体５０の軸心と一致する位置に位置決めする。センタリングシャフト１１０は、下枠部２０の貫通孔２６、及び上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１に位置決めピン７６が差し込まれて、位置決めされた位置決め部７０の軸孔７１でセンタリングシャフト１１０の上端、下端での同芯度が確保される。

すなわち、位置決め部７０は、位置決めピン７６を上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１に挿入させることで、軸孔７１と下枠部２０の貫通孔２６との同芯度が５０μｍ以下となるように位置決めする。そのため、センタリングシャフト１１０の取付位置は、センタリングシャフト１１０の上端が挿通される軸孔７１と、センタリングシャフト１１０の下端が挿通される貫通孔２６との相対位置によって高精度に位置決めされる。

これにより、ガラス基板積層体１３０の同芯度を決めるセンタリングシャフト１１０は、保持位置が位置決めされ、研磨後の各ガラス基板１２０の同芯度が５μｍ以下になる。

このように位置決め部７０が上側保持部６０に取り付けられた状態では、軸孔７１の軸心がホルダ本体５０の軸心と一致する同軸上の位置にあり、ガラス基板積層体１３０を貫通するセンタリングシャフト１１０の挿通位置を位置決めすることができる。

ここで、磁気ディスクの製造工程の全体について説明する。一般に、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の（工程１）〜（工程６）を含む。
（工程１）フロート法、フュージョン法またはプレス成形法で成形された磁気記録媒体用のガラス素基板を、円盤形状に加工した後、内周端面と外周端面に面取り加工を行う。
（工程２）磁気記録媒体用ガラス基板の上下主平面にラッピング加工を行う。
（工程３）磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面の最内周面と面取り部に端面研磨を行う。
（工程４）磁気記録媒体用ガラス基板の上下主平面に研磨を行う。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。
（工程５）磁気記録媒体用ガラス基板の精密洗浄を行い、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。
（工程６）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。

本発明のガラス基板積層体ワークホルダは、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程の内周端面研磨を行う（工程３）に係るものである。

尚、上記磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程において、各工程間にガラス基板洗浄（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。

さらに、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）を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施しても良い。

本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板（以下「ガラス基板」と称する）は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、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。

また、本発明のガラス基板のガラス素基板は、フロート法で造られたものでも良く、あるいはフュージョン法、あるいはプレス成形法で造られたものでも良い。

本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、最内周面と最外周面との同芯度が５μｍ以下、最内周面の真円度が５μｍ以下と、磁気記録媒体用ガラス基板の形状に優れるため、大容量の情報を磁気ディスクへ速く記録再生するため、磁気ディスクの回転速度を高速化しても、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触する障害が発生しない。

上記（工程３）を有するガラス基板の製造方法の手順について説明する。

図６Ａはガラス基板の製造方法の方法Ａについての手順Ａ１〜手順Ａ１０を示す図である。ここで、上記（工程３）は、手順Ａ３〜手順Ａ８に相当する。図６Ａに示されるように、方法Ａの手順Ａ１で内径、外径を所定寸法とされたガラス基板を形成する。

手順Ａ２では、ガラス基板の主平面を研削加工して主平面の厚さ寸法と平坦度を規定寸法に加工する。続いて、ガラス基板の内周端面及び外周端面の面取り加工を粒度が＃３００〜＃１０００の砥石により行う。

手順Ａ３では、ワークホルダ１０をワークセットテーブルのテーブル面に載せる。ホルダ本体５０の下枠部２０の中央孔２６には、上方からセンタリングシャフト１１０の嵌合部１１４が挿入されており、ホルダ本体５０の収納室４２の軸心にセンタリングシャフト１１０の軸１１２が起立している。

手順Ａ４では、センタリングシャフト１１０の下側根元部分に下側当接部１２２を挿通する（図７Ａ参照）。そして、ガラス基板１２０の中央孔を１枚ずつホルダ本体５０内のセンタリングシャフト１１０に挿通させ、上枠部３０の円形開口３４を通して下側当接部２７に当接する下側当接部１２２上にガラス基板１２０を積層し、例えば、２００枚程度のガラス基板積層体１３０を形成する。さらに、ガラス基板１２０の積層枚数が規定枚数（例えば、２００枚）に達すると、ガラス基板積層体１３０上に上側当接部１２４を積層させる（図７Ｂ参照）。この積層状態では、上側当接部１２４の上面が上枠部３０の上面よりも上方に突出する位置となるようにする。

また、ガラス基板１２０の中央孔をホルダ本体５０内のセンタリングシャフト１１０に挿通させて積層させる際は、各ガラス基板１２０を直接積層しても良いし、あるいは各ガラス基板１２０間に樹脂製の薄いスペーサを挿入し、ガラス基板１２０とスペーサとが交互に積層されるように積み重ねても良い。

尚、下側当接部１２２、上側当接部１２４は、ガラス基板１２０と同じ形状のダミーガラス基板を樹脂製のスペーサを介して積層したものでも良いし、あるいは、樹脂材を所定の厚さに切断したディスク状スペーサを積層して高さ調整しても良い。また、下側当接部１２２、上側当接部１２４の下側当接部２７、上側保持部６０に接触する部分は、ポリオキシメチレン（デルリン：登録商標）、四フッ化エチレン樹脂を用いることが望ましい。

手順Ａ５では、ホルダ本体５０の上端に上側押圧部８０及び上側保持部６０を取付ける（図４及び図７Ｃ参照）。上側保持部６０は、取付用孔６６の大径部に固定ボルト６８の頭部を嵌合させて上枠部３０に載置された後、円周方向に所定角度回動されると、取付用孔６６の小径部が固定ボルト６８の軸部に嵌合する。さらに、位置決め部７０の位置決めピン７６を上方から上側保持部６０の位置決めピン貫通孔６４及び上枠部３０の位置決めピン挿入孔３１に挿入させて上側保持部６０の取付位置を位置決めする。このとき、位置決め部７０の軸孔７１は、センタリングシャフト１１０の上端に嵌合しており、センタリングシャフト１１０の上端位置をホルダ本体５０の軸心に位置決めしている。

この後、４本の固定ボルト６８を対角位置の順に締付けて徐々に上側保持部６０が下方に押圧すると共に、上側押圧部８０がガラス基板積層体１３０の上部に積層された上側当接部１２４を下方に押圧する。これにより、上側保持部６０は、上側押圧部８０を介してガラス基板積層体１３０を上方から押圧保持する。尚、４本の固定ボルト６８の締付けトルクは、トルクレンチにより測定しており、例えば、各固定ボルト６８の締付けトルクが均等（例えば、ボルト１本の締付けトルク＝２Ｎｍ）になるように調整する。

手順Ａ６では、ガラス基板積層体１３０の中央孔１３２からセンタリングシャフト１１０を下方に抜き取り、位置決め部７０を上方に外す（図７Ｄ参照）。

手順Ａ７では、ワークホルダ１０をワークセットテーブルから外し、ワークホルダ１０を内周研磨装置のテーブル１００に取り付ける（図７Ｅ参照）。

手順Ａ８では、ガラス基板積層体１３０の中央孔１３２に上方から研磨ブラシ１４０を挿入し、上方からスラリー（研磨剤）を供給しながらテーブル１００と研磨ブラシ１４０を回転させながら軸方向に往復動させてガラス基板積層体１３０の中央孔１３２の内周端面を研磨する（図７Ｅ参照）。

この内周端面の研磨工程では、例えば、内周端面の研磨量が５〜４０μｍに設定されており、研磨時間によって研磨量を管理している。研磨終了後、研磨ブラシ１４０を抜き取る。

手順Ａ９では、上側保持部６０を外して、ホルダ本体５０からガラス基板積層体１３０を取り出す。続いて、ガラス基板１２０の外周端面を研磨した後、ガラス基板積層体１３０からガラス基板１２０を一枚ずつ分離させた後、ガラス基板１２０の主平面を研磨する。また、ガラス基板１２０の強度を高めたい場合、さらに、ガラス基板積層体１３０の中央孔１３２の内周端面をエッチング処理して内周端面の表面を仕上げても良い。これにより、ガラス基板１２０の内周端面の傷が殆ど除去されてガラス基板１２０の強度をより高められる。特にガラス基板１２０が磁気ディスクとして用いられる場合には、ガラス基板１２０の内周端面にモータ回転軸が連結されるため、モータ回転数の高速化に伴って内周端面のガラス基板１２０の内周強度の向上が要望されている。そのため、ガラス基板積層体１３０の中央孔１３２の内周端面を研磨ブラシ１４０により研磨した後、中央孔１３２の内周端面にエッチング処理を施すことにより、ガラス基板のモータ回転軸に対する結合強度を高めることが可能になる。

手順Ａ１０では、ガラス基板１２０を洗浄液や超純水により洗浄する。

この手順Ａ１〜Ａ１０によりガラス基板１２０は、中央孔の最内周面とガラス基板の最外周面との同芯度が５μｍ以下に仕上げされる。また、中央孔の最内周面とガラス基板の最外周面との同芯度は更に好ましくは３μｍ以下、最内周面の真円度は更に好ましくは２μｍ以下に仕上げされる。

また、ガラス基板１２０は、中央孔の最内周面の真円度が５μｍ以下に仕上げされる。

図６Ｂはガラス基板の製造方法の方法Ｂについての手順Ｂ１〜手順Ｂ１０を示す図である。図６Ｂに示されるように、方法Ｂの手順Ｂ１で内径を所定寸法とされたガラス基板１２０を形成する。

手順Ｂ２では、ガラス基板１２０の主平面を研削加工してガラス基板１２０の主平面の厚さ寸法と平坦度を規定寸法に加工する。

手順Ｂ３では、ホルダ本体５０から分離されたセンタリングシャフト１１０の下側根元部分に下側当接部１２２を挿通し、続いて、ガラス基板１２０を１枚ずつセンタリングシャフト１１０の軸１１２に嵌合させ、下側当接部１２２上に樹脂製のスペーサを介してガラス基板１２０を積層し、例えば、２００枚程度のガラス基板積層体１３０を形成する（図８参照）。また、ガラス基板積層体１３０を形成する際は、各ガラス基板１２０を直接積層しても良いし、あるいは各ガラス基板１２０間に樹脂製の薄いスペーサを挿入し、ガラス基板１２０とスペーサとが交互に積層されるように積み重ねても良い。

さらに、ガラス基板積層体１３０上に上側の上側当接部１２４を積層させる。

手順Ｂ４では、ガラス基板積層体１３０をセンタリングシャフト１１０と共に、ワークホルダ１０のホルダ本体５０内に上枠部３０の円形開口３４を通して挿入する（図７Ｂ参照）。

手順Ｂ５では、ホルダ本体５０の上端に上側押圧部８０及び上側保持部６０を取付け、ワークホルダ１０をワークセットテーブルのテーブル１００に載せる。

手順Ｂ６〜手順Ｂ１０は、前述した手順Ａ６〜手順Ａ１０と同様なので、その説明を省略する。

また、上記説明では、内周端面の研磨量が５〜４０μｍに設定されている場合について説明したが、これに限らず、例えば、ガラス基板の内周端面及び外周端面の面取り加工を行なった後、エッチング処理を施し、さらにガラス基板の内周端面を研磨する場合、またはガラス基板の内周端面を研磨した後エッチング処理を施す場合にも、上記ワークホルダ１０を用いることができる。

ここで、変形例について説明する。

図９は変形例のワークホルダを示す斜視図である。図１０は変形例のワークホルダを示す分解斜視図である。図１１は変形例の上側保持部の縦断面図である。尚、図９〜図１１において、上記実施例と同一部分には、同一符合を付してその説明を省略する。

図９及び図１０に示されるように、ワークホルダ２００は、ホルダ本体５０の上枠部３０の外周に雄ねじ２１０が設けられている。この雄ねじ２１０には、上側保持部２２０が螺合される。

図１１に示されるように、上側保持部２２０は、ナット形状に形成されており、円筒部２２２の内周面には雄ねじ２１０に螺合される雌ねじ２２４が形成されている。雌ねじ２２４のピッチは、上側保持部２２０の回動角度に対する軸方向の締付け代（締付けトルク）を考慮して小さい値に設定されている。そのため、雌ねじ２２４によって上側保持部２２０を締付ける際の回動角（例えば、４０度〜６０度）及び、締付けトルク（例えば、４本の固定ボルトの合計値＝１０Ｎｍ〜２０Ｎｍ）が設定される。

さらに、上側保持部２２０の上面２２６には、上記位置決め部７０が取り付けられるため、位置決め部７０の一対の位置決めピン７６が挿通される一対の貫通孔２２８が設けられている。一対の貫通孔２２８は、軸心から位置決めピン７６の突出位置までの半径を有する円弧形状に形成されており、ねじ締付け角度に対応した角度範囲に形成されている。

上側保持部２２０は、上面２２６の中央にセンタリングシャフト１１０の先端部及び研磨ブラシ１４０を挿通させるための中央孔２３２を有する。

上側保持部２２０は、中央孔２３２の周縁部の下面２３４が前述した上側押圧部８０に当接する。従って、上側保持部２２０をホルダ本体５０の上枠部３０に対して時計回りに回動させると、上側保持部２２０は、上枠部３０の雄ねじ２１０に螺合される雌ねじ２２４が回動しながら下方に変位するため、上側押圧部８０を介してガラス基板積層体１３０を下方に押圧することができる。

よって、本変形例では、４本の固定ボルト６８を個別に締付けるよりも上側押圧部８０を全周に亘り均等に押圧することが可能になり、ガラス基板積層体１３０に対する保持力を安定的に作用させることができる。

上記実施例では、ガラス基板積層体の内周端面を研磨する場合に使用されるワークホルダを一例として挙げたが、これに限らず、他の加工工程にも適用できるのは勿論である。

１０ ワークホルダ
２０ 下枠部
２２ フランジ
２４ 環状溝
２６ 貫通孔
２８ 凹部
２９ ボルト挿通孔
３０ 上枠部
３１ 位置決めピン挿入孔
３２ 環状溝
３３ 取付孔
３４ 円形開口
４０ 側枠部
４２ 収納室
４４ 開口
５０ ホルダ本体
６０ 上側保持部
６２ 中央孔
６４ 位置決めピン貫通孔
６６ 取付用孔
６８ 固定ボルト
７０ 位置決め部
７１ 軸孔
７２ 軸受け部
７４ 腕部
７６ 位置決めピン
８０ 上側押圧部
１００ テーブル
１１０ センタリングシャフト
１１２ 軸
１１４ 嵌合部
１２０ ガラス基板
１２２ 下側当接部
１２４ 上側当接部
１３０ ガラス基板積層体
１３２ 中央孔
１４０ 研磨ブラシ
２００ ワークホルダ
２１０ 雄ねじ
２２０ 上側保持部
２２４ 雌ねじ
２２６ 上面
２２８ 貫通孔
２３２ 中央孔

Claims (13)

1. 複数枚のガラス基板をセンタリングシャフトに嵌合させて積層したガラス基板積層体を保持するガラス基板積層体用ワークホルダにおいて、
   前記ガラス基板積層体を垂直状態に支持する下枠部と、
   前記ガラス基板が挿入または取出しを行うための開口を有する上枠部と、
   前記下枠部と前記上枠部との間を結合し、内部に前記ガラス基板積層体が収納される収納室を有し、前記ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部と、を有し、
   該側枠部の上下端部と前記上枠部、前記下枠部との各結合部分を溶接により固定し、
   前記溶接の後、前記上枠部、及び／又は前記下枠部を機械加工することを特徴とするガラス基板積層体用ワークホルダ。
2. 前記上枠部に設けられる上側保持部と、
   前記上側保持部の下端に設けられ、前記ガラス基板積層体の上端に当接する上側当接部と、
   前記下枠部の上端に設けられ、前記ガラス基板積層体の下端に当接する下側当接部と、
   前記上側保持部と前記上枠部との相対位置を位置決めする位置決め部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載のガラス基板積層体用ワークホルダ。
3. 前記側枠部は、内側に収納された前記ガラス基板積層体が外側から目視できるように軸方向に延在する開口が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載のガラス基板積層体用ワークホルダ。
4. 前記上側保持部は、複数のボルトまたは前記上枠部の外周に形成されたねじにより前記ガラス基板積層体を軸方向に押圧することを特徴とする請求項２または３記載のガラス基板積層体用ワークホルダ。
5. 前記機械加工は、
   前記上枠部の上面の平面と端面の加工、及び前記上枠部の位置決めピンの挿入孔、前記上枠部の取付孔の加工であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のガラス基板積層体用ワークホルダ。
6. 前記側枠部と前記上枠部との垂直度は５０μｍ以下であり、前記側枠部と前記下枠部との垂直度は５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のガラス基板積層体用ワークホルダ。
7. 前記位置決め部は、前記センタリングシャフトの上端が挿通される軸孔と、前記上枠部の位置決めピンの挿入孔に挿入される挿入ピンとを有し、
   前記下枠部は、前記センタリングシャフトの下端が挿通される貫通孔を有し、
   前記軸孔と前記貫通孔との同芯度が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載のガラス基板積層体用ワークホルダ。
8. 中央孔を有する円盤状のガラス基板の製造方法において、
   前記ガラス基板を形成する工程と、
   前記ガラス基板の主平面を研削する工程と、
   ワークホルダ内に取付けられるセンタリングシャフトに前記ガラス基板の中央孔を嵌合させてガラス基板積層体を形成する工程と、
   前記ガラス基板積層体から前記センタリングシャフトを抜き取り、前記ワークホルダを研磨装置のテーブルに取付ける工程と、
   前記ガラス基板積層体のガラス基板の中央孔に研磨ブラシを挿入して前記中央孔の内周端面を研磨する工程と、
   前記ガラス基板の主平面を研磨する工程と、
   前記ガラス基板を洗浄する工程と、
   を有し、
   前記ワークホルダは、
   前記ガラス基板積層体の下端が載置される下枠部と、
   前記ガラス基板積層体の上端を保持する上枠部と、
   前記下枠部と前記上枠部との間を結合し、内部に前記ガラス基板積層体が収納される収納室を有し、前記ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部と、を有し、
   該側枠部の上下端部と前記上枠部、前記下枠部との結合部分を溶接により固定し、
   前記溶接の後、前記上枠部、及び／又は前記下枠部の機械加工を行うことを特徴とするガラス基板の製造方法。
9. 前記請求項８記載のガラス基板の製造方法で製造されたガラス基板であって、
   前記中央孔の内周の最内周面とガラス基板の外周の最外周面との同芯度が５μｍ以下であることを特徴とするガラス基板。
10. 前記請求項８または９記載のガラス基板の製造方法で製造されたガラス基板であって、
    前記中央孔の最内周面の真円度が５μｍ以下であることを特徴とするガラス基板。
11. 中央孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
    前記磁気記録媒体用ガラス基板を形成する工程と、
    前記磁気記録媒体用ガラス基板の主平面を研削する工程と、
    ワークホルダ内に取付けられるセンタリングシャフトに前記磁気記録媒体用ガラス基板の中央孔を嵌合させてガラス基板積層体を形成する工程と、
    前記ガラス基板積層体から前記センタリングシャフトを抜き取り、前記ワークホルダを研磨装置のテーブルに取付ける工程と、
    前記ガラス基板積層体の磁気記録媒体用ガラス基板の中央孔に研磨ブラシを挿入して前記中央孔の内周端面を研磨する工程と、
    前記磁気記録媒体用ガラス基板の主平面を研磨する工程と、
    前記磁気記録媒体用ガラス基板を洗浄する工程と、
    を有し、
    前記ワークホルダは、
    前記ガラス基板積層体の下端が載置される下枠部と、
    前記ガラス基板積層体の上端を保持する上枠部と、
    前記下枠部と前記上枠部との間を結合し、内部に前記ガラス基板積層体が収納される収納室を有し、前記ガラス基板積層体の外周面を覆うように円筒形状に形成された側枠部と、を有し、
    該側枠部の上下端部と前記上枠部、前記下枠部との結合部分を溶接により固定し、
    前記溶接の後、前記上枠部、及び／又は前記下枠部の機械加工を行うことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
12. 前記請求項１１記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造された磁気記録媒体用ガラス基板であって、
    前記中央孔の内周の最内周面とガラス基板の外周の最外周面との同芯度が５μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
13. 前記請求項１１または１２記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造された磁気記録媒体用ガラス基板であって、
    前記中央孔の最内周面の真円度が５μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。

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