(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス外周部の端面を規制することなく、ガラスを上型と下型との間でプレス成形処理することによって中心孔のあいていないガラス基板を作製し、結晶化処理またはアニール処理した後、当該ガラス基板の重心を検出し、該重心を中心とした円形状の中央部を切断することにより、重心を中心として中央孔を形成する重心コアリング処理を行い、第１ラッピング処理、内周端面精密加工処理、内周端面研磨加工処理、第２ラッピング処理、ポリッシング処理および洗浄処理を行うことを特徴とする外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記重心コアリング処理における重心の検出は、ガラス基板の厚み方向からの二次元画像を画像処理することにより行うことを特徴とする、請求項１に記載の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周部が加工されていないハードディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータの情報記録媒体として使用されるハードディスクは、ガラス製の円盤状基板の表面（外周部端面を含む）に下地層、記録層および保護層を順次、積層したタイプのものが知られており、該円盤状基板の中心を回転中心として回転させて使用される。そのようなガラス基板は外周部が精密に加工され、特に、中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板において中央孔はガラス基板の中心を中心として形成される。
【０００３】
ハードディスク用ガラス基板の製造方法を、図6のフローチャートを用いて簡単に説明する。まず、ガラス素材を溶融し（ガラス溶融工程）、溶融ガラスを下型上に流し込み、上型によってプレス成形する（プレス成形工程）。プレス成形工程においては、一般に、図4および図5に示されるような方法が採用されている。図4では、平面形状を有する成形面を備えた上型101および下型102によって、ガラス素材103を単に所定厚みにプレス成形する(特開平11-255524号公報）。図5では、平面形状を有する成形面を備えた上型105と下型106との間にリング状外径規制枠107を介在させて、ガラス素材108をプレス成形する。図5に示される方法において、詳しくは、ガラス素材108はプレス成形時に外周端面がリング状外径規制枠107と接触し、ガラス基板の外径が規制される(特開平7-133121号公報）。
【０００４】
プレス成形されたガラス素材（ガラス基板）は結晶化またはアニ−ルされ、冷却される（結晶化工程またはアニール工程）。冷却されたガラス基板は、所望により中心部を孔開けされた後、少なくともガラス基板の外周端部を切断されてガラス基板の外径寸法および真円度が予備調整される（コアリング工程または外周粗加工工程）。外径寸法等が予備調整されたガラス基板は第1ラッピング処理に供され、両表面を研削加工され、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度および厚みを予備調整される（第1ラッピング工程）。平行度等が予備調整されたガラス基板は、少なくとも外周端面、所望によりガラス基板における孔の内周端面を研削されたり、面取りされて、ガラス基板の外径寸法および真円度、孔の内径寸法、ならびにガラス基板と孔との同心度を微調整される（端面精密加工工程（内外））。外径寸法等が微調整されたガラス基板は、少なくとも外周端面、所望により孔の内周端面を研磨されて端面の鏡面化を行う（端面研磨加工工程（内外））。端面を研磨されたガラス基板は両表面を再度、研削加工され、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度および厚みを微調整される（第2ラッピング工程）。平行度等が微調整されたガラス基板はポリッシング工程に供されて、両表面を研磨加工され、表面の凹凸を均される（ポリッシング工程）。ポリッシング加工されたガラス基材は最後に洗浄および検査され、合格したものだけが、ハードディスク用基板として使用され得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の方法では、ガラス基板の表面および裏面の鏡面化は達成できるが、外周部端面の鏡面化には限界があった。すなわち、従来の方法では上記のようにガラス基板の外周部を加工し、特に端面研磨加工工程においてはガラス基板の外周部端面を研磨するにもかかわらず、当該端面の処理は煩雑であり、かつ製造コストの観点から当該端面の研磨に時間をそれほどかけることはできないために、外周部端面を十分に鏡面化することはできなかった。詳しくは従来の方法で得られるガラス基板の外周部端面は微小キズが残存し、表面粗さで少なくとも約5nm、最大表面粗さで約250nmを有していた。このように外周部端面に微小キズが残存すると、当該キズの上に下地層、記録層および保護層等を積層することは困難であった。また、微小キズの上に下地層、記録層および保護層等を積層できたとしても、時間の経過とともに当該微小キズから滲出するアルカリ成分の量が顕著に増大するため、ガラス基板表面（外周部端面を含む）に積層されている下地層、記録層および保護層等が比較的早期に基板外周部から侵食され、結果として蓄積されたデータが比較的容易に破壊されるという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、簡便かつ低コストで製造することができる、外周端面が十分に鏡面化されたハードディスク用ガラス基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板に関する。
【０００８】
本発明はまた、ガラス外周部の端面を規制することなく、ガラスを上型と下型との間でプレス成形処理し、結晶化処理またはアニール処理した後、第1ラッピング処理、第2ラッピング処理、ポリッシング処理および洗浄処理を行うことを特徴とする外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
【０００９】
本発明はまた、ガラス外周部の端面を規制することなく、ガラスを上型と下型との間でプレス成形処理することによって中心孔のあいていないガラス基板を作製し、結晶化処理またはアニール処理した後、当該ガラス基板の重心を検出し、該重心を中心とした円形状の中央部を切断することにより、重心を中心として中央孔を形成する重心コアリング処理を行い、第１ラッピング処理、内周端面精密加工処理、内周端面研磨加工処理、第２ラッピング処理、ポリッシング処理および洗浄処理を行うことを特徴とする外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法に関する。そして、重心コアリング処理における重心の検出は、ガラス基板の厚み方向からの二次元画像を画像処理することにより行う。
【００１０】
本発明の発明者等は、従来のガラス基板外周部（外周端部、外周端面）の加工処理、すなわちコアリング工程または外周粗加工工程、端面精密加工工程、および端面研磨加工工程におけるガラス基板の外周端部および外周端面の処理に着目し、これらの処理を省略して十分に鏡面化された外周端面を未加工のまま残すことにより、本発明の上記目的が達成されることを見い出した。本発明の発明者等は、上記の処理を省略して得られるガラス基板は、外周部が未加工であるため、回転時に面ブレが起こるという新たな問題に直面したが、当該問題は、当該ガラス基板の重心を回転中心とすることにより解決できることも見い出した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のハードディスク用ガラス基板は、外周部が加工されておらず、外周部端面において自由曲面を有している。本発明のガラス基板において、自由曲面を有する外周部端面は未加工のまま残されているため、当該外周部端面は優れた鏡面精度を有し得る。すなわち、本発明のガラス基板における外周部端面の自由曲面は表面粗さ（Ra）で2.5nm以下、最大表面粗さ（Rmax）で150nm以下を有し、これらの値は小さいほど好ましい。本発明において外周部端面の自由曲面は通常、Raとして0.1〜2.5nm、特に0.1〜2.0nm、Rmaxとして1〜150nm、特に1〜100nmを有している。Raが2.5nmを超えるか、またはRmaxが150nmを超えると、平滑性が不十分となり、微小キズが存在し、当該キズの上に下地層、記録層および保護層等を積層することは困難となる。また、微小キズの上に下地層、記録層および保護層等を積層できたとしても、時間の経過とともに微小キズから滲出するアルカリ成分の量が顕著に増大するため、ガラス基板表面（外周部端面を含む）に積層されている下地層、記録層および保護層等が比較的早期に基板外周部から侵食され、蓄積されたデータが比較的容易に破壊される。
【００１２】
本明細書中、表面粗さ（Ra）はJIS B0601に基づく平均の値である。最大表面粗さ（Rmax）は JIS B0601に基づく最大の値である。
【００１３】
上記のような鏡面精度を有する自由曲面はガラス基板の厚みに対して約１/2の曲率半径を有し得る。ガラス基板の厚みは通常、0.2〜2.5mmが好適である。
【００１４】
本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板は外周部端面においてキズをほとんど有さないため、アルカリ成分溶出量は有効に低減され得る。アルカリ成分溶出量は外周端面の面精度だけでなく、ガラス基板の大きさ、中央孔の有無および大きさ、ガラス素材の溶け易さ（組成）等にも依存するため、一概に規定できないが、例えば、外径65mm、厚み0.635mm、表面および裏面のRa0.5nmおよびRmax5.0nm、中央孔内径20mmを有し、SiO２；69.0重量％、Al２O３；8.5重量％、MgO；2.0重量％、TiO２；0.5重量％、Li２O；7.0重量％、ZnO；7.0重量％、P２O５；2.5重量％、ZrO２；3.5重量％のガラス組成を有する本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板は0.21μg/cm２以下、好ましくは0.20μg/cm２以下のアルカリ成分溶出量を達成する。外周端面が加工され、外周端面のRaが2.5nmを超え、Rmaxが150nmを超えること以外、上記と同様のガラス基板はアルカリ溶出量が0.22μg/cm２以上となり、当該ガラス基板表面（外周部端面を含む）に下地層等を積層することが困難となるか、または積層できたとしても下地層等が比較的早期に基板外周部から侵食される。
【００１５】
また例えば、外径48mm、厚み0.381mm、表面および裏面のRa0.5nmおよびRmax5.0nmを有し、SiO２；64.0重量％、B２O３；5.5重量％、Al２O３；11.5重量％、Li２O；5.4重量％、Na２O；4.0重量％、K２O；9.0重量％、CaO；0.5重量％、Ta２O５；0.1重量％のガラス組成を有する本発明の中央孔を有さない外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板は0.32μg/cm２以下、好ましくは0.31μg/cm２以下のアルカリ成分溶出量を達成する。外周端面が加工され、外周端面のRaが2.5nmを超え、Rmaxが150nmを超えること以外、上記と同様のガラス基板はアルカリ溶出量が0.33μg/cm２以上となり、当該ガラス基板表面（外周部端面を含む）に下地層等を積層することが困難となるか、または積層できたとしても下地層等が比較的早期に基板外周部から侵食される。
【００１６】
また例えば、外径95mm、厚み1.270mm、表面および裏面のRa0.5nmおよびRmax5.0nm、中央孔内径25mmを有し、SiO２；45.0重量％、Al２O３；18.0重量％、MgO；19.0重量％、TiO２；10.0重量％、ZnO；1.5重量％、P２O５；1.5重量％、ZrO２；3.0重量％、Nb2O5；2.0重量％のガラス組成を有する本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板はアルカリ成分がほとんど溶出しない。
【００１７】
本明細書中、アルカリ成分溶出量の測定は以下の方法により行った。
ガラス基板を80℃の逆浸透膜水50ml中に24時間浸漬した後、ICP発光分析装置（セイコーインスツルメンツ社製）で溶出液を分析し、基板の面積当たりのアルカリ成分溶出量を算出した。
【００１８】
本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板は該基板の重心を回転中心とする。「重心を回転中心とする」とは、本発明のハードディスク用ガラス基板を用いたハードディスクの使用時において、該ガラス基板の重心を中心として回転させることを意味する。詳しくは、本発明のハードディスク用ガラス基板が中央孔を有する場合には、該基板の重心を中心として中央孔が形成されることを意味し、本発明のハードディスク用ガラス基板が中央孔を有しない場合には、該基板の重心に対応する位置に回転軸が連結されることを意味する。本発明においては、上記のように外周部加工フリーのガラス基板における重心を回転中心とすることにより、外周部が未加工であっても、面ブレを防止することができる。
【００１９】
本明細書中、重心とはガラス基板を厚み方向から二次元の平面でとらえたときの該基板の形状における重心を意味し、ガラス基板の厚み方向からの二次元画像をレーザービームによる方式を用いた非接触光学式形状測定装置（VIVID900：ミノルタ社製）等によって画像処理することによって自動的に検出することができる。
【００２０】
本発明のガラス基板の外径は特に制限されず、例えば、15〜120mmが好適である。当該外径は後述の製造方法において下型上に流し込まれる溶融ガラスの量とプレス成形処理完了直前の上型成形面と下型成形面との距離（ガラス基板の厚み）に依存して決定される。外径は最大外径と最小外径との平均値で表している。
【００２１】
また本発明のガラス基板は、面ブレ防止と生産性向上の観点から、E/ρ（Eはヤング率（GPa）であり、ρは比重である）が27〜52であることが好ましく、より好ましくは29〜50である。Eは得られたハードディスク用ガラス基板をヤング率測定装置（京都電子社製）に供することによって得られた値を用いているが、上記装置によって測定されなければならないわけではなく、上記装置と同様の原理によって測定できる装置であれば、いかなる装置によって測定されてよい。ρは得られたハードディスク用ガラス基板の重量および体積から容易に算出できる値である。
Eは65〜160 GPaが好ましい。
ρは2.2〜3.3が好ましい。
【００２２】
また本発明のガラス基板は、使用時の面ブレと温度変化による割れを有効に防止する観点から、αｓ（αｓは0〜100℃の範囲における線熱膨張係数である）が40×10-７〜130×10-７/℃であることが好ましく、より好ましくは45×10-７〜125×10-７/℃である。αｓは得られたハードディスク用ガラス基板を熱膨張測定装置（リガク社製）に供することによって得られた値を用いているが、上記装置によって測定されなければならないわけではなく、上記装置と同様の原理によって測定できる装置であれば、いかなる装置によって測定されてよい。
【００２３】
以下、本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法を、図1のフローチャートを用いて詳しく説明する。図1のフローチャートは、中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合と中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造する場合とが示されている。詳しくは、中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合はガラスを溶融し、プレス成形して得られたガラス基板を、結晶化処理またはアニ−ル処理した後、順次、重心コアリング処理、第1ラッピング処理、内周端面精密加工処理、内周端面研磨加工処理、第2ラッピング処理およびポリッシング処理する。一方、中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造する場合はガラスを溶融し、プレス成形して得られたガラス基板を、結晶化処理またはアニ−ル処理した後、順次、第1ラッピング処理、第2ラッピング処理およびポリッシング処理する。このように、本発明の製造方法においては、従来のガラス基板外周部（外周端部、外周端面）の加工処理（コアリング工程または外周粗加工工程、端面精密加工工程、および端面研磨加工工程におけるガラス基板の外周端部および外周端面の処理）を省略できるため、製造コストを有効に低減できる。
【００２４】
本発明のハードディスク用ガラス基板を製造するに際しては、まず、ガラス素材を溶融する（ガラス溶融工程）。使用されるガラス素材は特に制限されず、例えば、リチウム・アルミノシリケート系ガラス、マグネシウム・アルミノシリケート系ガラス等の非晶質ガラスまたは結晶化ガラス素材、ホウケイ酸系ガラス等の非晶質ガラス素材を、得ようとするガラス基板の所望の形態（結晶化ガラスまたは非晶質ガラス）に応じて適宜選択して用いればよい。
【００２５】
リチウム・アルミノシリケート系ガラスとしては、下記組成を有するガラス素材を用いることが好ましい。SiO２；65〜85重量％、Al２O３；3〜15重量％、MgO；0〜12重量％、TiO２；0〜10重量％、Li２O；3〜12重量％、ZnO；0〜10重量％、P２O５；0〜5重量％、ZrO２；0〜10重量％。このような組成を有するガラス素材を用いることによって、アルカリ成分溶出量、特に外周部端面からのアルカリ成分溶出量を容易に低減でき、アルカリ成分の滲出による下地層、記録層および保護層等の侵食をより有効に防止できる。
【００２６】
マグネシウム・アルミノシリケート系ガラスとしては、下記組成を有するガラス素材を用いることが好ましい。SiO２；45〜60重量％、Al２O３；12〜25重量％、MgO；12〜25重量％、TiO２；0〜12重量％、Li２O；0〜12重量％、ZnO；0〜10重量％、P２O５；0〜5重量％、ZrO２；0〜10重量％、Nb2O5；0〜5重量％、Ta2O5；0〜5重量％、Y2O3；0〜5重量％。このような組成を有するガラス素材を用いることによって、アルカリ成分溶出量、特に外周部端面からのアルカリ成分溶出量を容易に低減でき、アルカリ成分の滲出による下地層、記録層および保護層等の侵食をより有効に防止できる。さらにはE/ρが前記範囲内であるガラス基板を容易に得ることができ、面ブレ等を有効に防止できる。
【００２７】
ホウケイ酸系ガラスとしては、下記組成を有するガラス素材を用いることが好ましい。SiO２；50〜69重量％、B２O３；0〜15重量％、Al２O３；4〜25重量％、Li２O；2〜7重量％、Na２O；0〜14重量％、K２O；0〜18重量％、CaO；0〜6重量％、Ta２O５；0〜3重量％、BaO；0〜6重量％、MgO；0〜6重量％、SrO；0〜6重量％、ZnO；0〜6重量％。このような組成を有するガラス素材を用いることによって結晶化処理を行わなくても、αｓが前記範囲内であるガラス基板を容易に得ることができ、面ブレや割れを有効に防止できる。
【００２８】
次いで、溶融されたガラスをノズルから下型上に流し込み、ガラス外周部の端面を規制することなく、ガラスを上型と下型との間でプレスする（プレス成形工程）。プレス成形処理の方法は、ガラス外周部の端面が規制されない限り、すなわちガラス外周部の端面がいかなる部材にも接触しない限り、公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法におけるプレス成形処理の方法と同様の方法を採用することができる。例えば、図2（A）および（B）に示すように、平面形状を有する成形面（3、4）を備えた上下型（1、2）間でガラス素材6を所定厚みにプレスする（プレス成形工程）。当該工程においては、ガラスの外周部端面15（図2（B）参照）が規制されないように、プレス成形がなされるため、得られるガラス基板の外周部端面は優れた鏡面精度を有する自由曲面を達成する。
【００２９】
一般に、プレス圧は20〜100kg/cm２、プレス時間は0.3〜2.0秒が適当である。
【００３０】
プレス成形処理を行った後は、通常、ガラス基板の結晶化処理またはアニール処理を行い、結果として冷却する（結晶化工程またはアニール工程）。結晶化処理またはアニール処理のいずれを行うかは、得ようとするガラス基板の所望の形態（結晶化ガラスまたは非晶質ガラス）に依存し、すなわち結晶化ガラス基板を得たい場合には結晶化処理を行い、また非晶質ガラスを基板にする場合には内部歪み除去のためアニール処理を行う。
【００３１】
結晶化処理およびアニール処理の方法は公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法における結晶化処理およびアニール処理の方法と同様の方法を採用することができる。例えば、結晶化処理においては、通常、ガラス基板をガラス材料のガラス転移点(Tg)＋50℃〜Tg＋300℃まで加熱した後、一定温度を保持したり、温度制御しながらガラスのガラス転移温度（Tg）付近まで冷却し、それ以降は徐冷するが、加熱温度、保持時間およびTgまでの冷却速度等を適宜選択することによってガラス基板の物性、例えば、熱膨張率（線熱膨張係数）、ヤング率、結晶化度等を制御することができる。アニール処理においては、通常、ガラスのTg付近で一定時間保持後、歪点まで比較的小さな冷却速度で冷却し、それ以降は比較的大きな冷却速度で冷却する。本発明において結晶化処理またはアニール処理、特に結晶化処理では、処理装置内での省スペース化とハードディスク用ガラス基板の平坦度向上の観点から、複数のガラス基板を重ね、その上から重し等によって加圧して処理することが好ましい。このときガラス基板は、基板同士の融着防止の観点から、セッター材と交互に重ねられて処理されることが好ましい。平坦度はガラス基板の反りの程度を表す一つの指標である。
【００３２】
次いで、結晶化工程またはアニール工程において冷却されたガラス基板に対して、順次、重心コアリング処理および第1ラッピング処理を行うか（中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合）、または重心コアリング処理を行うことなく、第1ラッピング処理を行う（中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造する場合）。
【００３３】
中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合に行われる重心コアリング処理においては、ガラス基板の重心を中心として中央孔を形成する。詳しくは、ガラス基板の厚み方向からの該基板の二次元画像をレーザービームによる方式を用いた非接触光学式形状測定装置で画像処理して重心を検出し、該重心を中心とした円形状の中央部を切断する。切断方法は公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法における中心孔を開けるための切断方法と同様の方法を採用することができる。例えば、内周精密加工する方法、ガラス基板の少なくとも一方の面における所望の切断領域の輪郭に、ダイヤモンドカッター等によりケガキを入れ、当該面を上側にした状態で所望の切断領域に衝撃体によって衝撃を付与する方法、ガラス基板における所望の切断領域の輪郭にレーザービームで切れ目を入れることにより切断する方法等が挙げられる。本発明においては上記のような重心コアリング処理を行うため、中央孔を備えた外周部加工フリーのガラス基板における面ブレを防止することができる。
【００３４】
次いで、重心コアリング処理されたガラス基板に対して第1ラッピング処理を行う（第1ラッピング(Lapping)工程）（中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合）。中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造する場合においては、結晶化工程またはアニール工程において冷却されたガラス基板に対して第1ラッピング処理を行う。上記いずれの場合の第1ラッピング工程も同様であり、当該工程においては、ガラス基板の両面を研削処理することによってガラス基板の平行度、平坦度および厚みを予備調整する。ここで予備調整とは、以降の別の工程において寸法等を規定の寸法等に調整できる程度に大まかに調整することをいう。
【００３５】
本明細書中、平行度は上型中心軸および下型中心軸の一方の軸が他方の軸に対して傾くことにより生じる「成形面における上型成形面が転写される面（上面）と下型成形面が転写される面（下面）との傾き」の程度を表す一つの指標である。本発明において上面と下面との傾きは「下面を水平面とみなしたときの上面の傾き」であり、平行度は当該傾きが最も大きな断面における下面の幅100mm長あたりの上面の傾きによる高低差で表される。本発明において、そのような平行度はデジマチックインジケーター（ミツトヨ社製）によって測定された値を用いているが、上記装置によって測定されなければならないわけではなく、上記した平行度を測定可能な装置であればいかなる装置によって測定されてもよい。
【００３６】
平坦度は成形品の反りの程度を表す一つの指標であり、成形品を水平面上に置いたときの上面最高点と水平面との距離で表される。本発明において、そのような平坦度はデジマチックインジケーター（ミツトヨ社製）によって測定された値を用いているが、上記装置によって測定されなければならないわけではなく、上記した平坦度を測定可能な装置であればいかなる装置によって測定されてもよい。
【００３７】
本発明において厚みはデジタルマイクロメーター（ミツトヨ社製）によって測定された値を用いているが、いかなる装置によって測定されてもよい。
【００３８】
第1ラッピング処理の方法は公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法における第1ラッピング処理の方法と同様の方法を採用することができる。詳しくは、粒度♯600以上、♯2000以下、好ましくは♯800以上、♯2000以下の固定砥粒（ダイヤペレット）または遊離砥粒（アルミナ、SiC等のスラリー）等の研削材を用いて研削する。
第1ラッピング工程で使用されるラッピング装置としては公知のラッピング装置が使用可能であり、例えば、両面ラッピング装置（ハマイ社製）、両面ラッピング装置（スピードファム社製）が挙げられる。
【００３９】
次いで、第1ラッピング処理されたガラス基板に対して、順次、内周端面処理（内周端面精密加工処理および内周端面研磨加工処理）および第2ラッピング処理を行うか（中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合）、またはそれらの内周端面処理を行うことなく、第2ラッピング処理を行う（中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造する場合）。
【００４０】
中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合に行われる内周端面精密加工処理においては、ガラス基板の外周端面を処理することなく、ガラス基板における中央孔の内周端面のみを研削処理して中央孔の内径寸法およびガラス基板と孔との同心度を規定の寸法および度合いに微調整する。
内周端面精密加工処理の方法は、処理対象となる面が孔の内周端面に限定されること以外、公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法における端面精密加工処理の方法と同様の方法を採用することができる。例えば、研削材として固定砥粒（ダイヤペレット）、遊離砥粒（アルミナ、SiCなどのスラリー）などを用いて孔の内周端面を研削したり、面取りしたりする。
【００４１】
内周端面研磨加工処理においては、ガラス基板の外周端面を処理することなく、ガラス基板における中央孔の内周端面のみを研磨処理して微小キズを除去する。ガラス基板の外周端面を処理しないのは、ガラス基板は外周端面において既に優れた鏡面精度の自由曲面を有しているためである。内周端面に微小キズを有していると、ガラス基板が衝撃によって破損し易い。ハードディスク基板において内周端面から積層される記録層まで1mm程度であり、内周端面からのアルカリ成分の滲出による下地層、記録層および保護層等の侵食は現状のRaおよびRmaxでは問題となっていない。このため本発明においては外周部加工フリーにして外周部端面の微小キズを有効に低減するだけで、下地層、記録層および保護層等の侵食による蓄積データ破壊の可能性は顕著に低減され得る。従って、当該工程において、内周端面の微小キズはガラス基板が衝撃によって破損し難い程度に、除去されればよい。
【００４２】
そのような内周端面研磨加工処理の方法は、処理対象となる面が孔の内周端面に限定されること以外、公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法における端面研磨加工処理の方法と同様の方法を採用することができる。例えば、研磨材として酸化セリウムを用いて孔の内周端面を研磨する。
【００４３】
次いで、内周端面研磨加工処理されたガラス基板に対して第2ラッピング処理を行う（第2ラッピング(Lapping)工程）（中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造する場合）。中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造する場合においては、第1ラッピング処理されたガラス基板に対して第2ラッピング処理を行う。上記いずれの場合の第2ラッピング工程も同様であり、当該工程においては、ガラス基板の両表面を研削加工して面の形状精度を創生（修正）する（第2ラッピング工程）。すなわち最終的なディスクとしての形状品質（平行度、平坦度および厚み）を達成し、同時に後述のポリッシング工程で調整可能な表面粗さおよび最大表面粗さを達成する。
【００４４】
第2ラッピング処理の方法は公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法における第2ラッピング処理の方法と同様の方法を採用することができる。詳しくは、粒度♯1000以上、♯2000以下、好ましくは♯1200以上、♯2000以下の固定砥粒（ダイヤペレット）または遊離砥粒（アルミナ、SiC等のスラリー）等の研削材を用いて研削する。
第2ラッピング工程で使用されるラッピング装置としては、第1ラッピング工程で使用されるラッピング装置として例示した装置と同様のものが挙げられる。
【００４５】
次いで、ラッピング処理されたガラス基板を研磨加工して面の平滑性を創生（調整）する（ポリッシング(Polishing)工程）。すなわち、表面の凹凸を均して最終的なディスクとしての平滑度（表面粗さ、最大表面粗さ）を達成する。
【００４６】
ポリッシング処理の方法は公知のハードディスク用ガラス基板の製造方法におけるポリッシング処理の方法と同様の方法を採用することができる。詳しくは、平均一次粒径2μm以下、好ましくは1μm以下の酸化セリウム等の研磨材を用いて研磨し、表面粗さ（Ra）1nm以下、好ましくは0.5nm以下、最大表面粗さ（Rmax）20nm以下、好ましくは10nm以下を達成する。このようにガラス基板の表面および裏面は優れた鏡面精度を比較的容易に達成できるので、表面および裏面の微小キズに由来する下地層、記録層および保護層等の侵食は比較的容易に防止できる。ポリッシング装置としては、例えば、両面ポリッシュ盤（ハマイ社製）が使用される。
【００４７】
最後には、一般的にポリッシング処理されたガラス基材を洗浄および検査する（洗浄工程および検査工程）。
洗浄工程においてはガラス基板を常温の流水にさらすなどして基板表面のガラスくずを除去すればよい。
検査工程においては、基板の平行度、平坦度、厚み、表面粗さ、最大表面粗さ、同心度、真円度、端部形状（ロールオフ）、微小ウネリ等が所望の範囲内であることが確認され、ハードディスク用基板として使用される。
【００４８】
本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法の別の態様においては、上記のプレス成形処理において、上型と下型との間に平行スペーサーを介在させ、かつガラスの外周部と平行スペーサーとが非接触の状態を維持しながら、上型と下型との間でガラスをプレスすることが好ましい。平行スペーサーはプレス成形完了直前に上型成形面と下型成形面とを平行に保持する機能を有する。そのようなプレス成形処理を行うことによって、得られるガラス基板の平行度、平坦度および厚みバラツキの精度が向上する。このため、主として平行度、平坦度および厚みを予備調整する目的で行われる第1ラッピング処理を省略することができる。また、たとえ第1ラッピング処理を行うにしても当該処理時間を短縮でき、製造コストを低減できる。
【００４９】
詳しくは、例えば図3（A）および（B）に示すように、上型1と下型2とを接近移動させてガラスをプレスすると、当該接近移動は平行スペーサー5によって制限され、溶融ガラス6の厚みが規定される（図3（B）参照）。このとき、平行スペーサー5は、プレス成形時においてガラスの外周部と平行スペーサーとが非接触の状態を維持できるように（図3（B）参照）、成形面における外縁部に設置されており、ガラスの外周部は平行スペーサー5と接触しないため、平行度、平坦度および厚みバラツキについての優れた精度を達成することができる。また金型成形面を有効にガラス基板表面に転写させることもできる。図3（A）は平行スペーサーを備えた上型および下型の概略断面図、上型を下から見たときの概略見取り図および下型を上から見たときの概略見取り図を示す。図3（B）は図3（A）の上型および下型を用いてプレスしたときの上型および下型の概略状態図を示す。
【００５０】
当該態様においては平行度、平坦度および厚みバラツキついての精度の向上を達成するため、平行スペーサーにおける上型および下型との接触面、上型および下型における平行スペーサーとの接触面、および上型および下型の成形面は平行度10μm以下、好ましくは5μm以下、平坦度10μm以下、好ましくは5μm以下であることが好ましい。
【００５１】
図3（A）において、平行スペーサー5は上型1に設置されているが、下型2に設置されてもよい。平行スペーサー5を上型1に設置すると、1の上型に対して複数個の下型を備えたターンテーブルを用いて複数個連続成形を行う場合、最少の数の平行スペーサーを用意するだけで済み、また成形終了後において下型上の成形品を容易に取り出すことができる。
【００５２】
また図3（A）において平行スペーサー5は角柱形状を有し、下型成形面4と面接触するが、その形状は両型の成形面を平行に保てる限り特に制限されず、例えば、略角柱形状、略円柱形状、略角錐体形状、略円錐体形状、略棒形状または略ピン形状等であってよい。そのような形状に応じて平行スペーサーは成形面4と点、線、または面で接触する。平行度、平坦度および厚み等の精度が優れた成形品をより長期にわたって得る観点からは、下型成形面と面で接触するような平行スペーサーを用いることが好ましい。プレス成形時においてガラスと平行スペーサーとが接触しない限り、平行スペーサー5はリング形状を有していてもよい。
【００５３】
また図3（A）において4個の平行スペーサー5が使用されているが、平行スペーサーの数は両型の成形面を平行に保てる限り特に制限されず、下型成形面と面または線接触する場合で少なくとも2個、好ましくは3個、下型成形面と点接触する場合で少なくとも3個、好ましくは3個が適当である。
【００５４】
平行スペーサー5の厚み（高さ）はガラス基板の厚みおよび平行度に反映するため、使用される全ての平行スペーサーの厚み（高さ）は厳密に等しくしておくことが必要である。
【００５５】
【実施例】
図1に示すフローチャートに基づいて、以下の表に示す条件でガラス基板を製造した。
実施例1
図1のフローチャートに基づいて中央孔を備えた外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板を製造した。リチウムアルミノシリケート系ガラスは下記組成を有していた。SiO２；69.0重量％、Al２O３；8.5重量％、MgO；2.0重量％、TiO２；0.5重量％、Li２O；7.0重量％、ZnO；7.0重量％、P２O５；2.5重量％、ZrO２；3.5重量％。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
比較例1
重心コアリング処理の代わりに従来のコアリング処理を、内周端面精密加工処理の代わりに従来の端面精密加工処理（内外）を、内周端面研磨加工処理の代わりに従来の端面研磨加工処理（内外）を行ったこと以外、実施例1と同様の方法に従って、中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板を製造した。
従来のコアリング処理においては、ガラス基板の外周端部を切断してガラス基板の外径寸法および真円度を予備調整した後、該ガラス基板の中心を中心として中央孔を形成した。
従来の端面精密加工処理（内外）においては、中央孔の内周端面とともに外周端面を研削および面取りした。
従来の端面研磨加工処理（内外）においては、中央孔の内周端面とともに外周端面を研磨した。
【００５８】
実施例2
図1のフローチャートに基づいて中央孔を備えていない外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板を製造した。ホウケイ酸系ガラスは下記組成を有していた。SiO２；64.0重量％、B２O３；5.5重量％、Al２O３；11.5重量％、Li２O；5.4重量％、Na２O；4.0重量％、K２O；9.0重量％、CaO；0.5重量％、Ta２O５；0.1重量％。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
比較例2
アニール処理後、第1ラッピング処理前に、従来の外周粗加工処理を行ったこと、第1ラッピング処理後、第2ラッピング処理前に、順次、従来の端面精密加工処理および端面研磨加工処理を行ったこと以外、実施例2と同様の方法に従って、中央孔を備えていないハードディスク用ガラス基板を製造した。
従来の外周粗加工処理においては、ガラス基板の外周端部を切断してガラス基板の外径寸法および真円度を予備調整した。
従来の端面精密加工処理においては、外周端面を研削および面取りした。
従来の端面研磨加工処理においては、外周端面を研磨した。
【００６１】
実施例3
下記組成のマグネシウム・アルミノシリケート系ガラスを用いたこと以外、実施例1と同様の方法に従って、中央孔を備えた外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板を製造した。SiO２；45.0重量％、Al２O３；18.0重量％、MgO；19.0重量％、TiO２；10.0重量％、ZnO；1.5重量％、P２O５；1.5重量％、ZrO２；3.0重量％、Nb2O5；2.0重量％。
【００６２】
得られたガラス基板を評価し、結果を以下に示した。
【表３】
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【００６３】
実施例1および3で得られたガラス基板は中央孔を中心に回転させても、面ブレは起こらなかった。
実施例2で得られたガラス基板の重心に回転軸を連結させ、回転させても、面ブレは起こらなかった。
【００６４】
実施例および比較例で得られたガラス基板（それぞれ100枚）にNi-Alからなる下地層（膜厚100nm）、Co-Cr-Ptからなる記録層（膜厚20nm）、DLC：ダイヤモンドライクカーボンからなる保護層（膜厚5nm）を順次積層した。
全ての積層ガラス基板の外周端面を微分干渉顕微鏡によって倍率50倍で観察した。
実施例1〜3においては全てのガラス基板において積層が良好に行われていた。
比較例1においては、20枚のガラス基板において微小キズに起因する成膜不良が起こっていた。
比較例2においては、35枚のガラス基板において微小キズに起因する成膜不良が起こっていた。
【００６５】
【発明の効果】
本発明のハードディスク用ガラス基板は外周部加工フリーであるため、外周端面が十分に鏡面化されている。このため、当該ガラス基板表面（外周部端面を含む）に積層されている下地層、記録層および保護層等の侵食を長期にわたって防止できる。また本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板は重心を回転中心とされるため回転時において面ブレしない。さらに本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板はその製造工程において外周部の加工処理工程を省略できるため、簡便かつ低コストで製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法の一例のフローチャートを示す。
【図２】  （A）は本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法を説明するための上下型の概略構成図を示し、（B）は（A）の上下型を用いてプレスしたときの上型および下型の概略状態図を示す。
【図３】  （A）は本発明の外周部加工フリーのハードディスク用ガラス基板の製造方法の一例を説明するための上下型の概略構成図を示し、（B）は（A）の上下型を用いてプレスしたときの上型および下型の概略状態図を示す。
【図４】  従来のプレス成形方法を説明するための金型の概略構成図を示す。
【図５】  従来のプレス成形方法を説明するための金型の概略構成図を示す。
【図６】  従来のハードディスク用ガラス基板の製造方法のフローチャートを示す。
【符号の説明】
1；上型、2；下型、3；成形面、4；成形面、5；平行スペーサー、6；ガラス、15；外周端面、101；上型、102；下型、103；ガラス、105；上型、106；下型、107；リング状外径規制枠、108；ガラス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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