(57)【要約】【課題】積層された複数のガラス基板を固定するために接着剤を使用せず、剥離後の洗浄が容易で効率よく低コストで製造できる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法等を提供する。【解決手段】積層された複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定する冷凍固定ステップと、積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、円板状ガラス基板の中心部を穿孔し、積層された円板状ガラス基板に貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、貫通孔を有する円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面のうち少なくとも一方を溶解液によって溶解する溶解ステップとを有する。【選択図】図１
2008130161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、該積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定する冷凍固定ステップと、
前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記円板状ガラス基板の中心部を穿孔し、前記積層された円板状ガラス基板に貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記貫通孔を有する前記円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面のうち少なくとも一方を溶解液によって溶解する溶解ステップと、を有することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
積層された、中心部に貫通孔を有する複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、該積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定する冷凍固定ステップと、
前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記貫通孔を有する前記円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面のうち少なくとも一方を溶解液によって溶解する溶解ステップとを有することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記溶解ステップに先立って、
前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記貫通孔を有する前記円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面の研削加工を行う側面加工ステップを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記溶解ステップは、前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記積層されたガラス基板に向けて溶解液を噴射することにより行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記溶解液は、０℃よりも低い温度に冷却されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造された情報記録媒体用ガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気、光、光磁気等の性質を利用した記録層を有する情報記録媒体に用いる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、及び該製造方法により製造した情報記録媒体用ガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気、光、光磁気等の性質を利用した記録層を有する情報記録媒体のなかで、代表的なものとして磁気ディスクがある。磁気ディスク用基板として、従来アルミニウム基板が広く用いられていた。しかし、近年、記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請に伴い、アルミニウム基板よりも表面の平滑性に優れ、しかも表面欠陥が少ないことから磁気ヘッド浮上量の低減を図ることができるガラス基板を磁気ディスク用基板として用いる割合が増えてきている。
【０００３】
このような磁気ディスク等の情報記録媒体用ガラス基板は、一般的に、ブランク材作製工程、穿孔加工工程、側面加工工程、側面研磨工程、研削・研磨工程、化学強化工程、洗浄工程など、非常に多くの工程を経て製造される。ブランク材作製工程は情報記録媒体用ガラス基板の基になるブランク材を形成する工程であり、溶融ガラスをプレス成形して作製する方法や、シート状のガラスを切断して作製する方法が知られている。穿孔加工工程は貫通孔の穿孔加工を行う工程である。側面加工工程は内周側面や外周側面の寸法精度確保や面取り部形成のための研削加工を行う工程であり、側面研磨工程は内周側面や外周側面の表面を円滑化するための研磨加工を行う工程である。研削・研磨工程は、記録層が形成される面の平坦度、表面粗さを満足させるための研削加工、研磨加工を行う工程である。通常は、粗研削加工、精研削加工、１次研磨加工、２次研磨加工といったようにいくつかの段階に分けて行われる場合が多い。化学強化工程は、化学強化処理液にガラス基板を浸漬することでガラス基板を強化する工程である。また、洗浄工程は、ガラス基板の表面に残った研磨剤や化学強化処理液等の異物を除去する工程である。
【０００４】
これらの工程の中でも、側面加工工程及び側面研磨工程には、大きな労力と長い加工時間を要し、コストアップの要因となっていた。そのため、ガラス基板を１枚ずつ順番に面取り加工をして、更に研磨加工を行う代わりに、複数のガラス基板を積層した状態で、溶解液によってガラス基板の側面を溶解する方法が検討されている。
【０００５】
このような方法として、複数枚の板ガラスを面接着して積層体とし、該積層体をエッチング液に浸漬してエッジ部を面取りする方法（例えば、特許文献１を参照。）や、複数の基板を仮着剤によって仮着して積層し、溶解液を注いで端面を溶解させる方法（例えば、特許文献２を参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２１９５２１号公報
【特許文献２】特開２００６−８２９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２で開示されている方法は、いずれもガラス基板を積層するために接着剤（仮着剤）を用いていることから、積層されていたガラス基板を再び分離した後、分離したガラス基板の表面に接着剤が残存してしまう場合があった。このようにガラス基板の表面に接着剤が残存したまま後工程である化学強化工程や研削・研磨工程などを行うと、化学強化処理の均一性が阻害されたり、表面に微細にキズが入るなどの問題が発生する。
【０００７】
また、これらの問題が発生するのを防止するために接着剤を完全に除去しようとすると、洗浄のために多大の労力と時間が必要となり、コスト低減の妨げとなるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、積層された複数のガラス基板を固定するために接着剤を使用せず、剥離後の洗浄が容易で効率よく低コストで製造できる情報記録媒体用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情報記録媒体用ガラス基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００１０】
１．  積層された複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、該積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定する冷凍固定ステップと、前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記円板状ガラス基板の中心部を穿孔し、前記積層された円板状ガラス基板に貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記貫通孔を有する前記円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面のうち少なくとも一方を溶解液によって溶解する溶解ステップと、を有することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【００１１】
２．  積層された、中心部に貫通孔を有する複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、該積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定する冷凍固定ステップと、前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記貫通孔を有する前記円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面のうち少なくとも一方を溶解液によって溶解する溶解ステップと、を有することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【００１２】
３．  前記溶解ステップに先立って、前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記貫通孔を有する前記円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面の研削加工を行う側面加工ステップを有することを特徴とする前記１又は２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【００１３】
４．  前記溶解ステップは、前記積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、前記積層されたガラス基板に向けて溶解液を噴射することにより行うことを特徴とする前記１乃至３の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【００１４】
５．  前記溶解液は、０℃よりも低い温度に冷却されていることを特徴とする前記１乃至４の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【００１５】
６．  前記１乃至５の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造された情報記録媒体用ガラス基板。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、積層された複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定することから、積層された複数のガラス基板を固定するために接着剤を使用することなく、剥離後の洗浄を容易に行うことができ、情報記録媒体用ガラス基板を効率よく低コストで製造できることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
（情報記録媒体用ガラス基板の製造工程）
図２は、本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造工程を示すフローチャートである。図２（ａ）は円板状ガラス基板の中心部の貫通孔の形成を冷凍固定ステップの後に行う場合の工程を示すフローチャートであり、図２（ｂ）は貫通孔の形成を冷凍固定ステップの前に行う場合の工程を示すフローチャートである。
【００１９】
図２（ａ）に示す工程の場合、先ず、ガラス基板の素材となる円板状のブランク材を作製する。冷凍固定ステップ、貫通孔形成ステップ、側面加工ステップ、溶解ステップの順に、冷凍固定された状態でガラス基板の加工を行う。その後、冷凍固定されたガラス基板の解凍・剥離を行った後、必要な後工程を行うことで情報記録媒体用ガラス基板が完成する。
【００２０】
図２（ｂ）に示す工程の場合、先ず、ガラス基板の素材となる円板状のブランク材を作製する。次の冷凍固定ステップの前に貫通孔を形成しておく。そして、冷凍固定ステップ、側面加工ステップ、溶解ステップの順に、冷凍固定された状態でガラス基板の加工を行う。その後、冷凍固定されたガラス基板の解凍・剥離を行った後、必要な後工程を行うことで情報記録媒体用ガラス基板が完成する。
【００２１】
以下、順を追って更に詳細に説明する。
【００２２】
（ブランク材の作製）
ブランク材の作製方法に特に制限はなく、公知の方法の中から適宜選択して実施することができる。例えば、溶融ガラスをプレス成形してブランク材を作製する方法や、フロート法やフュージョン法などにより作製したシート状のガラスを切断してブランク材とする方法などを用いることができる。
【００２３】
ガラス基板の種類にも特に制限はなく、化学強化ガラスや結晶化ガラスなど情報記録媒体用ガラス基板として通常用いられるガラス基板を用いることができる。
【００２４】
化学強化ガラスとしては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラスなどが挙げられる。中でも、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラスは、耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。
【００２５】
結晶化ガラスを用いる場合には、冷凍固定ステップを行う前に結晶化の工程を行っておくことが好ましい。
【００２６】
製造するガラス基板の大きさに限定はない。本発明は、外径が２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８インチなど種々の大きさの円板状ガラス基板の製造に好適である。ガラス基板の厚みにも限定はない。例えば、２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍなど種々の厚みのガラス基板の製造に適している。
【００２７】
また、冷凍固定ステップを行う前に、作製したブランク材の厚みを所定の範囲に揃えるための研削加工（ラッピング）を行っておくことが好ましい。それにより、溶解ステップ後に得られるガラス基板の内周側面や外周側面の形状をより安定化することができる。
【００２８】
次の冷凍固定ステップを行う前に、円板状ガラス基板の中心部の貫通孔を形成する加工を行っても良い。但し、効率的に製造するという観点からは、積層された複数のガラス基板を冷凍固定する冷凍固定ステップの後に貫通孔の形成を行うことがより好ましい。
【００２９】
（冷凍固定ステップ）
冷凍固定ステップは、積層された複数の円板状ガラス基板を水分雰囲気下で冷凍し、該積層されたガラス基板を氷を介して冷凍固定するステップである。
【００３０】
水分雰囲気下で冷凍するというのは、冷凍することによって積層されたガラス基板が氷を介して固定されるように、水分を有する雰囲気下で冷凍するという意味である。水分は、液体の水であっても良いし、水蒸気であっても良い。それぞれのガラス基板の間に水や水蒸気を介して重ね合わせて積層した状態で冷凍し、ガラス基板の表面や雰囲気中の水分を凍らせることにより、積層された状態のままガラス基板を固定することができる。
【００３１】
ガラス基板を冷凍する方法に特に制限はない。例えば、水を介して積層されたガラス基板を冷凍庫に入れて冷凍しても良いし、ペルチェ素子を用いた冷凍固定装置や、冷媒を循環させる方式の冷凍固定装置を用いても良い。また、低温窒素ガスをガラス基板に吹き付けて冷凍することもできる。中でも、短時間で均一に冷凍することができるという観点からは、ペルチェ素子を用いた冷凍固定装置を用いることが好ましい。
【００３２】
ガラス基板の温度を水の凝固点である０℃よりも低くすれば冷凍固定することが可能であるが、複数のガラス基板をより安定に固定するために、ガラス基板の温度を−１０℃〜−２５℃の範囲に冷却することが好ましい。また、一旦冷凍固定されたガラス基板の温度が上昇して固定力が弱まるのを防ぐため、後に続く貫通孔形成ステップ、側面加工ステップ及び溶解ステップが終了してガラス基板を解凍・剥離するまでの作業環境の温度を、０℃よりも低い温度に保っておくことが好ましい。
【００３３】
積層するガラス基板の枚数は、２枚以上であれば良く、製造の効率を上げる観点からは枚数が多い方が好ましい。ただし、積層する枚数が多すぎると貫通孔の形成や側面の加工が困難になる他、溶解ステップにおける側面の溶解を均一に行うのが困難になるといった問題が起こる場合がある。積層するガラス基板の枚数の好ましい範囲はガラス基板の厚みのよっても異なるが、通常、５枚〜５００枚の範囲が好ましく、１０枚から２００枚の範囲が更に好ましい。
【００３４】
（貫通孔形成ステップ）
貫通孔形成ステップは、積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、円板状ガラス基板の中心部を穿孔し、積層された円板状ガラス基板に貫通孔を形成するステップである。本ステップにおいて複数のガラス基板を冷凍固定した状態で一度に加工することで、効率よくガラス基板の製造を行うことができる。
【００３５】
貫通孔の形成は情報記録媒体用ガラス基板の製造において通常用いられる方法を採用すればよく、例えば、ダイヤモンドカッターやダイヤモンド砥石等を用いて加工すればよい。
【００３６】
（側面加工ステップ）
側面加工ステップは、積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、貫通孔を有する円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面の研削加工を行うステップである。
【００３７】
図３は側面加工ステップによる加工が終了したガラス基板を示す図である。図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は断面図である。積層された複数のガラス基板１０の間に存在する氷２０によって全体が固定されている。貫通孔形成ステップにおける加工によって貫通孔１１が設けられ、本ステップにおける研削加工によって内周側面１３と外周側面１２が形成されている。
【００３８】
内周側面１３及び外周側面１２の研削加工は、ガラス基板１０の外径及び貫通孔１１の寸法、真円度、同心度などを所定の値に調整するために行う。この際、溶解ステップでガラスが溶解することによる寸法変動を予め見越した値に調整しておくことが好ましい。研削加工の方法については、情報記録媒体用ガラス基板の製造において通常用いられる方法を採用すればよい。なお、ガラス基板１０の外径と貫通孔１１の同心度を高精度に調整できるという観点から、外周側面１２と内周側面１３とを同時加工することが好ましい。
【００３９】
従来の製造方法においては、外周側面１２や内周側面１３を研削加工した後に、微細なキズや凹凸を除去するため、更に研磨加工で側面を仕上げる必要があった。本実施形態においては、次に行う溶解ステップによって研磨加工と同様の滑らかな側面を形成することができるため、研削加工の後の側面研磨加工は不要である。
【００４０】
図４は、側面加工ステップによる加工が終了したガラス基板の別の例を示す図である。図４（ａ）は全体を示す断面図であり、図４（ｂ）は部分拡大断面図である。ガラス基板３０の外周側面３２や内周側面３３のエッジ部を切削加工によって除去し、面取り部３４が形成されている。このように、側面加工ステップで面取り部３４を形成しておくことで、溶解ステップ終了後のガラス基板の側面形状や寸法を更に正確に制御することができると共に、溶解ステップに必要な時間を短縮することができるため好ましい。この場合も、外周側面３２、内周側面３３、面取り部３４は溶解ステップによって表面を滑らかに仕上げることができるため、研磨加工は不要である。
【００４１】
なお、本発明において、側面加工ステップは必ずしも必須の要件ではなく、例えば、予めガラス基板１枚ずつについて側面の研削加工を行っておき、冷凍固定ステップの後、側面加工ステップを省略してすぐに溶解ステップを行っても良い。ただし、生産性向上の観点からは、本実施形態のように、冷凍固定ステップの後、側面加工ステップを行ってから溶解ステップを行うことが好ましい。
【００４２】
（溶解ステップ）
溶解ステップは、積層されたガラス基板を冷凍固定した状態で、貫通孔を有する円板状ガラス基板の内周側面及び外周側面のうち少なくとも一方を溶解液によって溶解するステップである。この溶解ステップによって、内周側面や外周側面のエッジを除去できると共に、研削加工によって生じた微細なキズや凹凸が除去され表面を滑らかに仕上げることができるため、多大な工数が必要となる側面の研磨加工が不要となる。
【００４３】
溶解液としては、フッ化水素酸、硫酸、硝酸等の酸やこれらの混合物、各種アルカリ溶液等を適宜選択して用いることができる。特に、種々のガラスに対する溶解性が高いことから、フッ化水素酸を含む酸を用いることが好ましい。また、溶解液の温度は、ガラス基板を固定している氷を解かさないよう０℃よりも低い温度とすることが好ましい。
【００４４】
溶解の方法に特に制限はなく、冷凍固定されたガラス基板の内周側面や外周側面に向けて溶解液を噴射しても良いし、槽に貯留した溶解液の中にガラス基板を浸漬しても良い。溶解後のガラス基板の側面の形状を制御しやすいという観点からは、冷凍固定されたガラス基板の内周側面や外周側面に向けて溶解液を噴射して溶解する方法が好ましい。
【００４５】
図１は、溶解ステップに用いる装置の一例を示す図である。この装置は、回転テーブル４１と、ガラス基板の外周側面に溶解液を噴射するための中空パイプ４４及び噴射ノズル４２と、ガラス基板の内周側面に溶解液を噴射するための中空パイプ４５及び噴射ノズル４３とを有している。回転テーブル４１はドーナツ状であり、回転テーブル４１が回転しても中空パイプ４４と４５は回転しないように構成されている。
【００４６】
積層されたガラス基板１０は、基板間に存在する氷２０によって固定され、更に回転テーブル４１の上に氷２０によって固定されている。回転テーブル４１を矢印の方向に回転させながら中空パイプ４４と４５に溶解液を導入し、ガラス基板１０の外周側面に向けた噴射ノズル４２と、内周側面に向けた噴射ノズル４３とから溶解液を噴射することで、ガラス基板１０の外周側面と内周側面を溶解する。
【００４７】
図５は、溶解ステップによって側面が溶解されたガラス基板の例を示す図である。図５（ａ）は全体を示す断面図であり、図５（ｂ）は部分拡大断面図である。積層された複数のガラス基板５０の間に存在する氷２０によって全体が固定されている。ガラス基板５０の外周側面５２と内周側面５３は、溶解液によって溶解され、エッジが除去されるとともに表面が滑らかになり、微細なキズや凹凸はほとんど観察されない。
【００４８】
（後工程）
溶解ステップが終了すると、冷凍固定されたガラス基板を解凍して１枚ずつに剥離した後、必要な後工程を行うことで情報記録媒体用ガラス基板が完成する。解凍の方法に特に制限はなく、０℃より温度の高い環境に放置しても良いし、更に高い温度に加熱しても良い。また、０℃より温度の高い水や洗浄液等の液体中に浸漬して解凍しても良い。本発明においては、ガラス基板を固定するために接着剤を用いていないことから、剥離後に接着剤を除去するための特別な洗浄を行う必要はない。
【００４９】
剥離後に行う後工程としては、情報記録媒体用ガラス基板を製造するための公知の各種工程を行うことができる。例えば、記録層が形成される面の平坦度や表面粗さを満足させるための研削・研磨工程、イオン交換によってガラス基板を強化するための化学強化工程等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】溶解ステップに用いる装置の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】側面加工ステップによる加工が終了したガラス基板を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は断面図である。
【図４】側面加工ステップによる加工が終了したガラス基板の別の例を示す図であり、図４（ａ）は全体を示す断面図、図４（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図５】溶解ステップによって側面が溶解されたガラス基板の例を示す図であり、図５（ａ）は全体を示す断面図、図５（ｂ）は部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、３０、５０  ガラス基板
１１  貫通孔
１２、３２、５２  外周側面
１３、３３、５３  内周側面
２０  氷
４２、４３  噴射ノズル
【図１】
2008130161.tif 000003
【図２】
2008130161.tif 000004
【図３】
2008130161.tif 000005
【図４】
2008130161.tif 000006
【図５】
2008130161.tif 000007