(57)【要約】【課題】ガラス基板の製造において、表面傷、チッピング、引っ掻きキズ、または表面クラック欠陥などの欠陥の発生を防止すること。【解決手段】第１アーム５８の先端の吸着板５９がドーナツ状ガラスブロック３の最上層のドーナツ状ガラス基板４を吸着する。吸着板５９による吸着を圧力センサー６１が検出すると第１アーム５８を引き上げてガラス基板４をガラスブロック３から分離させる。シリンダー５６によりガラス基板４をディスクホルダー５４に移動させ、所定位置に到達したことを位置センサー６０が検知すると、ポンプ５７が吸着を解除してガラス基板４をディスクホルダー５４に収納する。ガラスブロック３の最上層の接合剤Ｆは、第２アーム６２の先端のローラー６２ａにより圧力を加えつつ表面を掃引させて下層のガラス基板４から剥離させる。剥離した結合剤Ｆは水槽５１内の水流によって所定の回収位置まで流す。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の所定形状のガラス基板を互いにスペーサーを介して積層させた所定形状ガラスブロックを形成する所定形状ガラスブロック形成工程と、
少なくとも前記ガラス基板と前記スペーサーとの界面部分を液体に浸漬させた状態で、前記所定形状ガラスブロックから最表層のガラス基板を分離するガラス基板分離工程と、
少なくとも前記スペーサーと前記ガラス基板との界面部分を液体に浸漬させた状態で、前記所定形状ガラスブロックの最表層のスペーサーに対して所定圧力を作用させつつ前記スペーサーの一端部から他端部に向けて掃引手段を掃引させることにより、前記最表層のスペーサーを前記ガラスブロックから剥離するスペーサー剥離工程と、
を含むことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板分離工程後、前記ガラス基板における前記所定形状ガラスブロックから分離させた分離面を摺接手段に摺接させる摺接工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記所定圧力が、０．４ｇｆ／ｍｍ2以上４０ｇｆ／ｍｍ2以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記分離工程における前記スペーサーの弾性率が１．００×１０5ＭＰａ〜１．００×１０10ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記液体が、水、または界面活性剤を１重量％以上含む水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記掃引手段が、先端に硬質ゴムからなるローラーが取り付けられたアームを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記所定形状ガラスブロック形成工程は、複数の薄板ガラスを互いにスペーサーを介して積層させたガラスブロックを形成する工程と、前記ガラスブロックを所定形状に切削する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項８】
複数の所定形状のガラス基板を互いにスペーサーを介して積層させた所定形状ガラスブロックから、前記ガラス基板を枚葉に分離可能に構成されたガラス基板の製造装置において、
少なくとも前記ガラス基板と前記スペーサーとの界面部分を浸漬可能な状態で液体を貯留する液体貯留手段と、
前記所定形状ガラスブロックから、最表層のガラス基板を分離可能に構成されたガラス基板分離手段と、
前記最表層のガラス基板が分離された前記所定形状ガラスブロックに対して、前記所定形状ガラスブロックの最表層の前記スペーサーに対して所定圧力を作用させつつ前記スペーサーの一端部から他端部に向けて掃引可能に構成された掃引手段と、
を備えることを特徴とするガラス基板の製造装置。
【請求項９】
前記ガラス基板分離手段により前記ガラス基板における前記スペーサーと分離された側の分離面を摺接可能に構成された摺接手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載のガラス基板の製造装置。
【請求項１０】
前記掃引手段が、先端に硬質ゴムからなるローラーが取り付けられたアームを有することを特徴とする請求項８または９に記載のガラス基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク装置などの磁気ディスク装置などに用いられるガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューター、カーナビゲーション、携帯電話、携帯音楽プレーヤなどの情報端末には大容量のハードディスク装置が搭載されており、この種の大容量ハードディスク装置には高密度の記録が可能な磁気ディスクが用いられる。高密度の記録が可能なガラス基板としては、表面平滑性に優れ、かつ高剛性なガラス製の基板が使用される。
【０００３】
従来の磁気ディスク用のガラス基板の製造方法としては、特許文献１に記載の方法が知られている。この方法では、出発ガラス母材として、プレス成形または板ガラス成形などの方法によって完成品の厚さより数倍も厚いガラス母材を成形する。次に、このガラス母材に対して、主表面をラッピングする第１ラッピング工程、コアリングによりドーナツ状ガラス基板を形成する内外径コアリング工程、内外周の端面の研削とエッジ部の斜面取りとを行う内外周チャンファリング工程、および内外周の端面を研磨する内外周端面研磨工程を、順次実行する。その後、第２ラッピング工程において厚さを完成品の厚さ程度に調整するとともに、チッピング除去のためにガラス基板の表面を相当量研削する。続いて、ポリッシング工程を複数回行うことによって、ガラス基板の表面を鏡面状態に仕上げる。
【０００４】
また、特許文献２には、出発ガラス母材を加熱延伸することで薄板ガラスを作製し、作製した薄板ガラスを、スペーサーを介して複数枚重ね合わせ、一体化した状態で、コアリングおよび内外周端面研削を行い、ドーナツ状ガラス基板を形成する方法が開示されている。
【０００５】
ところで、ガラス板を複数枚重ね合わせた状態で内外周端面研削を行い、次工程においてチャンファなどの加工を行う場合、ガラス基板をスペーサーと分離する必要がある。
【０００６】
そこで、ガラス基板とスペーサーとを分離する方法が検討され、特許文献３，４，５に記載されたような分離方法が提案されている。これらの特許文献３〜５に記載された分離方法では、スペーサーに高圧の水流を当てることにより、ガラス基板からスペーサーを剥離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２５７１３号公報
【特許文献２】特開２００８−１１９８１０号公報
【特許文献３】特開２００８−３０２４４８号公報
【特許文献４】特開２００８−３０７６１２号公報
【特許文献５】特開２００９−４８６８８号公報
【特許文献６】特開２００９−４８７３５号公報
【特許文献７】特開２０１１−４８８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、スペーサーとガラス基板とが強固に密着している場合は、特許文献３〜５に記載された高圧の水流を用いても、ガラス基板からスペーサーを剥離させることは困難であった。
【０００９】
また、この水流の水圧をさらに高くしてスペーサーを剥離させようとしても、複数枚のスペーサーが部分的に剥離されるのみであった。この場合、エッジの立ったガラス基板同士が接触して、表面傷が生じたりエッジ部にチッピングが発生したりする。そのため、従来の分離方法では、表面傷などの欠陥を発生させることなく、ガラス基板を１枚ずつ分離させて収納カセットに収納することが困難であった。
【００１０】
上述した問題を回避するために、ガラス基板とスペーサーとを人手によって分離する方法が考えられる。ところが、この方法では、時間やコストを要するのみならず、ハンドリングミスなどによりガラス基板に表面傷やチッピングを発生させるという新たな問題があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ガラス基板の製造において、表面傷、チッピング、引っ掻きキズ、または表面クラック欠陥などの欠陥の発生を抑制することができるガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係るガラス基板の製造方法は、複数の所定形状のガラス基板を互いにスペーサーを介して積層させた所定形状ガラスブロックを形成する所定形状ガラスブロック形成工程と、少なくともガラス基板とスペーサーとの界面部分を液体に浸漬させた状態で、所定形状ガラスブロックから最表層のガラス基板を分離するガラス基板分離工程と、少なくともスペーサーとガラス基板との界面部分を液体に浸漬させた状態で、所定形状ガラスブロックの最表層のスペーサーに対して所定圧力を作用させつつスペーサーの一端部から他端部に向けて掃引手段を掃引させることにより、最表層のスペーサーをガラスブロックから剥離するスペーサー剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、ガラス基板分離工程後、ガラス基板における所定形状ガラスブロックから分離させた分離面を摺接手段に摺接させる摺接工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、所定圧力が、０．４ｇｆ／ｍｍ2以上４０ｇｆ／ｍｍ2以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、分離工程におけるスペーサーの弾性率が１．００×１０5ＭＰａ〜１．００×１０10ＭＰａであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、液体が、水、または界面活性剤を１重量％以上含む水であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、掃引手段が、先端に硬質ゴムからなるローラーが取り付けられたアームからなることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、上記の発明において、所定形状ガラスブロック形成工程は、複数の薄板ガラスを互いにスペーサーを介して積層させたガラスブロックを形成する工程と、ガラスブロックを所定形状に切削する工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るガラス基板の製造装置は、複数の所定形状のガラス基板を互いにスペーサーを介して積層させた所定形状ガラスブロックから、ガラス基板を枚葉に分離可能に構成されたガラス基板の製造装置において、少なくともガラス基板とスペーサーとの界面部分を浸漬可能な状態で液体を貯留する液体貯留手段と、所定形状ガラスブロックから、最表層のガラス基板を分離可能に構成されたガラス基板分離手段と、最表層のガラス基板が分離された所定形状ガラスブロックに対して、所定形状ガラスブロックの最表層のスペーサーに対して所定圧力を作用させつつスペーサーの一端部から他端部に向けて掃引可能に構成された掃引手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るガラス基板の製造装置は、上記の発明において、ガラス基板分離手段によりガラス基板におけるスペーサーと分離された側の分離面を摺接可能に構成された摺接手段をさらに有することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るガラス基板の製造装置は、上記の発明において、掃引手段が、先端に硬質ゴムからなるローラーが取り付けられたアームを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置によれば、ガラス基板の製造において、表面傷、チッピング、引っ掻きキズ、および表面クラック欠陥などの欠陥の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の一実施形態によるガラスブロックの模式的な斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるドーナツ状ガラスブロックの形成を説明する断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態によるガラス基板の分離を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態によるガラス基板分離装置を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態によるガラス基板分離装置を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態によるガラス基板分離方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。
【００２５】
（ガラス基板の製造方法）
まず、本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法のフローチャートを示す。
【００２６】
図１に示すように、まず、ステップＳ１０１において、薄板ガラスを成形する。具体的には、例えば溶融ガラスを原料としたフロート法、フュージョン法、ダウンドロー法、引き上げ法などの公知の製造方法を用いて所定の厚さの母材板ガラスを成形し、この母材ガラス板を、リドロー法を用いて所定の厚さに加熱延伸して薄板ガラスを成形する。なお、リドロー法を用いずに、フロート法、フュージョン法、ダウンドロー法、引き上げ法などで薄板ガラスを成形してもよい。薄板ガラスは必要に応じて所定の大きさに切断したものを用いることができる。
【００２７】
次に、ステップＳ１０２において、ガラスブロック１を形成する。ステップＳ１０２では、図２に示すように、ステップＳ１０１において成形した薄板ガラス２を、スペーサーとしての接合剤Ｆを介して複数枚積層して固着させ一体化させて、ガラスブロック１を形成する。このガラスブロック１を形成する際の固着の方法としては、薄板ガラス２の間に、紫外線硬化樹脂からなる接合剤Ｆを充填して硬化させて固定する。特に、後工程である洗浄工程において、温水、沸騰水、水、または有機溶媒などを用いて固着、一体化した複数枚のガラス基板を一枚ずつ容易に剥がすことができるような種類の接合剤を用いることが好ましい。
【００２８】
次に、ステップＳ１０３において、所定形状ガラスブロックとしてのドーナツ状ガラスブロック３を形成する。ステップＳ１０３では、図３に示すように、スピンドル１０１の先端に内径加工用砥石と外径加工用砥石とを同軸上に配置したダブルコア砥石１０２を取り付けた装置を用いる。そして、吸着またはクランプなどの固定手段１０３によって固定台１０４に固定したガラスブロック１に、ダブルコア砥石１０２を回転しながら下降させ、ガラスブロック１とダブルコア砥石１０２とに研削液を塗布しつつコアリングを行って、薄板ガラス２と接合剤Ｆとを併せて研削して、外径と内径とを同時に形成し、中心に円孔３１を有するドーナツ状ガラスブロック３を形成する。このように、複数の薄板ガラス２を、接合剤Ｆを介してガラスブロック１の状態にしてコアリングすることによって、それぞれの薄板ガラス２の内外周のエッジ部が、上側または下側の少なくとも一方に接合剤Ｆを介して固着された薄板ガラス２で押さえられながら形成される。
【００２９】
次に、ステップＳ１０４において、ドーナツ状ガラスブロック３の内周および外周の研削を行う。ステップＳ１０４では、まずドーナツ状ガラスブロック３を吸着またはクランプなどの固定手段によって固定した状態で回転させる。そして、スピンドル１０１のそれぞれの先端に取り付けた円筒状または円柱状の外周端面研削砥石および内周端面研削砥石をそれぞれ所定の位置に配置して高速回転させる。このとき、ドーナツ状ガラスブロック３を挟み込むように外周端面研削砥石と内周端面研削砥石とをそれぞれドーナツ状ガラスブロック３の外周端面と内周端面とに押し付けつつ、ステージによって昇降させてドーナツ状ガラスブロック３を上下方向に移動させる。この場合、所定量だけ研削を行って完成品寸法に仕上げても良いし、完成品寸法になるように設計されたダブルコア砥石で追加加工することによって完成品寸法に仕上げても良い。
【００３０】
次に、ステップＳ１０５において、ドーナツ状ガラスブロック３からドーナツ状ガラス基板４を分離して収納し、洗浄を行う。図４に示すように、分離および収納の工程においては、外周端面と内周端面とが研削されたドーナツ状ガラスブロック３を、分離収納装置によって、ドーナツ状ガラス基板と紫外線硬化樹脂からなる接合剤Ｆとを１枚ずつ分離する。その後、枚葉に分離されたドーナツ状ガラス基板４を、分離収納装置のディスクホルダー（図４中、図示せず）に収納し、例えば超音波洗浄などの従来公知の方法により洗浄する。個々に分離されたドーナツ状ガラス基板４は、主表面４１の中央に円孔４２が形成され、外周端面４３、内周端面４４、外周エッジ部４５、および内周エッジ部４６を有する。なお、この一実施形態によるガラス基板の分離収納装置、およびこれを用いた分離収納方法の詳細については後述する。
【００３１】
次に、ステップＳ１０６において、ドーナツ状ガラス基板４の外周エッジ部４５および内周エッジ部４６の斜面取り加工を行う。ステップＳ１０６においてエッジ部を斜面取りする際には、まず斜面取り角度が所望の角度となるように斜面取り砥石とドーナツ状ガラス基板４との位置関係をあらかじめ調整する。その後、それぞれの斜面取り砥石とドーナツ状ガラス基板４とを回転させた状態で、ドーナツ状ガラス基板４の外周エッジ部４５および内周エッジ部４６のそれぞれに砥石を押し当てて斜面取りを行う。
【００３２】
次に、ステップＳ１０７においてドーナツ状ガラス基板４の外周端面４３および内周端面４４のポリッシングを行った後、ステップＳ１０８においてドーナツ状ガラス基板４の主表面４１のポリッシングを行う。ステップＳ１０８における主表面４１のポリッシング工程では、第１ポリッシング工程および第２ポリッシング工程で最終的に必要とされる面粗さを効率よく得ることができるように、面粗さを向上させるとともに最終的に所望の形状を効率よく得ることができる研磨を行う。その後、ステップＳ１０９に移行して、従来公知の方法によりドーナツ状ガラス基板４の洗浄を行う。
【００３３】
完成したドーナツ状ガラス基板４は、主表面４１の中央に円孔４２が形成され、外周端面４３および内周端面４４を有し、外周斜面取り部および内周斜面取り部が形成されてチッピングが除去されたドーナツ状ガラス基板４となる。
【００３４】
なお、この完成したドーナツ状ガラス基板４の主表面４１に対して、所定の溝を形成した後、例えばスパッタリング法や真空蒸着法などの従来公知の方法によって、種々の磁性膜を形成する。これによって、ドーナツ状ガラス基板４の表面に磁性膜を設けた、磁気記録媒体としての磁気ディスクを製造する。
【００３５】
（分離収納装置）
次に、上述したドーナツ状ガラス基板４の製造方法で用いた本発明の一実施形態によるガラス基板の分離収納装置、およびこれによる分離収納方法について説明する。ここで、この一実施形態による分離収納装置について説明する前に、本発明者の鋭意検討について説明する。
【００３６】
まず、本発明者は、上述したステップＳ１０５における分離および洗浄の工程に関し、従来の製造プロセスによって製造されたドーナツ状ガラス基板４において、目視検査によって不良品と判断されたものを回収して分析を行った。この分析により、ドーナツ状ガラス基板４の主表面４１に引っ掻きキズや表面クラック、さらに外周エッジ部４５や外周端面４３の周辺にチッピングやクラックなどの欠陥が発生している場合があることがわかった。
【００３７】
これらの欠陥の発生原因については、次のような理由が考えられる。ドーナツ状ガラス基板４の表面欠陥は、ドーナツ状ガラスブロック３から１枚ずつドーナツ状ガラス基板４を分離した後にディスクホルダーに収納する時や、内外周研磨工程で複数枚重ねた状態のものを１枚ずつディスクホルダーに収納する時に、ドーナツ状ガラス基板４同士が接触することによって生じる。また、ドーナツ状ガラス基板４の外周端面４３の周辺に生じるチッピングやクラック欠陥は、ドーナツ状ガラス基板４をディスクホルダーに収容する際において、その外周端面４３をディスクホルダーに衝突させてしまうことや、ハンドリング不良によって生じる。
【００３８】
すなわち、ドーナツ状ガラス基板４を複数枚積層させた状態から分離して、１枚ずつディスクホルダーに収容する際に、ドーナツ状ガラス基板４同士が衝突したり摺れたりすることによって、主表面４１に引っ掻きキズや表面クラック欠陥が発生するという問題がある。また、ドーナツ状ガラス基板４の外周端面４３がディスクホルダーに衝突することによって、クラックなどの欠陥が生じるという問題がある。
【００３９】
そこで、本発明者は、これらの問題を解決するために、さらに検討を行い、本発明に係る分離収納装置およびこれを用いた分離収納方法を想起するに至った。以下に、本発明の一実施形態による分離収納装置および分離収納方法について説明する。図５および図６は、この一実施形態による分離収納装置を示す。
【００４０】
図５および図６に示すように、この一実施形態による分離収納装置５０は、水槽５１、ワーク固定治具５２、水流発生部５３、および収納カセットとしてのディスクホルダー５４を備える。さらに、分離収納装置５０は、リニアガイド５５、シリンダー５６、ポンプ５７、第１アーム５８、吸着板５９、位置センサー６０、圧力センサー６１、第２アーム６２、ポンプ６３、およびエアーシリンダー６４を備えるとともに、これらの各部を制御する制御手段としての制御部７０を備える。
【００４１】
水槽５１は、例えば水などの液体を貯留可能に構成された液体貯留手段であり、必要に応じて貯留した液体の温度を制御可能に構成されている。ワーク固定治具５２は、主要部が水槽５１内で液体に浸漬するように構成され、液体中で接合剤Ｆを枚葉でほぼ水平に移動できるように破線で示す開口部が形成されている。また、ワーク固定治具５２には、液面より突出した摺接手段としての例えば硬質ゴムからなる摺接部５２ａが設けられている。ワーク固定治具５２は、水槽５１内においてドーナツ状ガラスブロック３を、少なくともドーナツ状ガラス基板４と接合剤Ｆとの界面が液体に浸漬された状態で載置できるように構成されている。
【００４２】
水流発生手段としての水流発生部５３は配管５３ａとポンプ５３ｂとからなる。配管５３ａは水槽５１に連結し、ポンプ５３ｂは配管５３ａを通じて水槽５１内の液体を循環させることにより、水槽５１内において所定方向の水流を生じさせる。ディスクホルダー５４は、例えば内側側部に基板を互いに接触させることなく載置するための複数の溝が形成されており、ドーナツ状ガラス基板４を１枚ずつ収納可能に構成されている。
【００４３】
また、リニアガイド５５は、水槽５１、ワーク固定治具５２およびディスクホルダー５４の上方に亘って設けられている。リニアガイド５５には第１のシリンダーとしてのシリンダー５６が貫通して設けられている。シリンダー５６は、制御部７０に制御されてリニアガイド５５に沿って水平方向に往復運動可能に構成されている。第１アーム５８は、その上端がシリンダー５６に連結し、シリンダー５６によって上下運動可能に構成されている。第１アーム５８の下端には少なくともドーナツ状ガラス基板４を吸着可能に構成された吸着板５９が設けられている。制御部７０は、ポンプ５７を制御することによって吸着板５９の吸着の圧力を制御する。
【００４４】
これらのシリンダー５６および吸着板５９の位置座標は、位置センサー６０が常時検知する。位置センサー６０は、検知したシリンダー５６や吸着板５９の位置座標のデータ（位置情報データ）を、制御部７０に逐次供給する。また、圧力センサー６１は、吸着板５９においてドーナツ状ガラス基板４を吸着する際の圧力（吸着力）や吸着していない場合の圧力を常時検知し、検知した吸着板５９の吸着の圧力の圧力情報データを、制御部７０に逐次供給する。そして、制御部７０は、ポンプ５７を制御することで吸着板５９の吸着の圧力を制御して吸着板５９にドーナツ状ガラス基板４を吸着させるとともに、リニアガイド５５、シリンダー５６および第１アーム５８を制御して、ドーナツ状ガラス基板４を所定範囲内で搬送させるように構成される。
【００４５】
また、第２アーム６２は、例えばΓ字型に形成されて、水槽５１の上方に設けられ、上側の一端が制御部７０に制御されるポンプ６３によって駆動される第２のシリンダーとしてのエアーシリンダー６４に連結している。一方、第２アーム６２の下端には、ドーナツ状ガラス基板４の面に対して平行な軸を中心に回転可能に構成された例えば硬質ゴムからなるローラー６２ａが設けられている。この第２アーム６２の下端は、水槽５１に貯留された液体に浸漬可能に構成されている。このように構成された第２アーム６２は、エアーシリンダー６４によって上側の一端が水平方向に移動可能で、この一端を軸として振り子のように回転運動可能である。そのため、第２アーム６２は、制御部７０の制御によって、水平方向の所定範囲内を移動可能に構成されているとともに、下端のローラー６２ａが円弧状に上下運動可能に構成されている。
【００４６】
以上のようにして、この一実施形態による分離収納装置５０が構成されている。そして、この分離収納装置５０は、複数のドーナツ状ガラスブロック３に対して、それぞれドーナツ状ガラス基板４を並行して分離するために、好適には複数台並べて配置される。この場合、水槽５１、水流発生部５３および制御部７０はそれぞれの分離収納装置５０に共通して用いる。
【００４７】
次に、上述のように構成されたこの一実施形態による分離収納装置５０を用いた分離収納方法について説明する。図７は、この一実施形態による分離収納方法のフローチャートを示す。
【００４８】
図５に示すように、まず、水槽５１内に、水または水に界面活性剤を添加した液体を貯留した状態でワーク固定治具５２の所定位置にドーナツ状ガラスブロック３を収納し載置する（図７中、ステップＳＴ１）。ここで、水槽５１内の液体の温度は、後に剥離する接合剤Ｆにおける弾性率を考慮すると、接合剤Ｆのガラス転移温度Ｔｇに対してＴｇ−３０℃以上Ｔｇ＋３０℃以下とするのが望ましい。
【００４９】
次に、制御部７０によりシリンダー５６をリニアガイド５５に沿ってワーク固定治具５２の上方に移動させ、第１アーム５８および吸着板５９をドーナツ状ガラスブロック３の上方に移動させる（図７中、ステップＳＴ２）。なお、制御部７０は、位置センサー６０から逐次供給される位置情報データに基づいてシリンダー５６、第１アーム５８、および吸着板５９の位置を制御する。
【００５０】
次に、制御部７０によってシリンダー５６から第１アーム５８を押し出し、ドーナツ状ガラスブロック３の最表層である最上層に設けられたドーナツ状ガラス基板４に吸着板５９を接触させる。最上層のドーナツ状ガラス基板４に接触した吸着板５９は、制御部７０によるポンプ５７の制御により吸着を開始する（図７中、ステップＳＴ３）。その後、制御部７０は、吸着板５９による吸着の圧力がドーナツ状ガラス基板４を吸着するのに必要な所定の圧力以下になるまで、ポンプ５７を制御して吸着を行う（図７中、ステップＳＴ４）。
【００５１】
そして、制御部７０によって吸着板５９による吸着の圧力を減圧して、圧力センサー６１が所定の圧力以下になったことを検出する（図７中、ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）と、制御部７０によってシリンダー５６を駆動して第１アーム５８を引き戻す。これにより、第１アーム５８はドーナツ状ガラスブロック３を持ち上げつつ、吸着板５９に吸着されたドーナツ状ガラス基板４を接合剤Ｆから分離させる（図７中、ステップＳＴ５）。
【００５２】
その後、分離されたドーナツ状ガラス基板４の下面が摺接部５２ａの上面とほぼ同じ高さになるまで、第１アーム５８を引き戻す。そして、制御部７０によりシリンダー５６がリニアガイド５５に沿ってディスクホルダー５４の向きに水平移動することによって、ドーナツ状ガラス基板４の下面を摺接部５２ａの上面で擦る（図７中、ステップＳＴ６）。これによって、ドーナツ状ガラス基板４の接合剤Ｆとの分離面である下面に接合剤Ｆの一部が残留した場合であっても、その残留物を除去することができるので、分離不良の発生を抑制することができる。
【００５３】
続いて、制御部７０によってシリンダー５６はリニアガイド５５に沿ってディスクホルダー５４の上方の所定位置まで移動する。その後、制御部７０によってポンプ５７を駆動させて、吸着板５９の吸着の圧力を大気圧程度まで増加させると、ドーナツ状ガラス基板４は吸着板５９から外れ、ディスクホルダー５４の所定位置に収納される（図７中、ステップＳＴ７）。
【００５４】
以上により、ドーナツ状ガラス基板４は、ドーナツ状ガラスブロック３から分離されて、ディスクホルダー５４に収納される。このとき、制御部７０によって、位置センサー６０がシリンダー５６の位置を検知しつつ第１アーム５８を駆動させているので、ドーナツ状ガラス基板４をディスクホルダー５４の所定の位置に無駄のない動作で正確に運ぶことができる。これによって、ドーナツ状ガラス基板４同士の摺れや衝突、またはドーナツ状ガラス基板４とディスクホルダー５４との衝突を防止することができる。そのため、ドーナツ状ガラス基板４に引っ掻きキズや表面クラックが生じることなく、さらにドーナツ状ガラス基板４の外周端面部にクラックなどの欠点を生じさせることなく、ドーナツ状ガラス基板４をディスクホルダー５４の所定位置に、連続的かつ短時間に収納させることができる。
【００５５】
次に、図６に示すように、ドーナツ状ガラス基板４がワーク固定治具５２から搬出されると、ドーナツ状ガラスブロック３の最表層である最上層には、ドーナツ状ガラス基板４と同一外径に形成された接合剤Ｆが露出する。この状態で、制御部７０によって、ポンプ６３を駆動させてエアーシリンダー６４を駆動させ、第２アーム６２を押し出してワーク固定治具５２の上方まで移動させる（図７中、ステップＳＴ８）。そして、振り子状に移動する第２アーム６２の下端のローラー６２ａを、接合剤Ｆの上面におけるエアーシリンダー６４の設置位置と反対側の端部に到達させて接触させる（図７中、ステップＳＴ９）。
【００５６】
この状態において、接合剤Ｆにローラー６２ａを介して第２アーム６２の自重が作用し、ローラー６２ａは回転方向に対して固定される。ここで、ローラー６２ａによって接合剤Ｆを押圧する力は、０．４〜４０ｇｆ／ｍｍ2（１０〜１０００ｇｆ／25ｍｍ2）が好ましく、この一実施形態においては、例えば６ｇｆ／ｍｍ2（１５０ｇｆ／25ｍｍ2）とする。
【００５７】
このように接合剤Ｆの端部にローラー６２ａを接触させた状態で、制御部７０によってエアーシリンダー６４を駆動させて第２アーム６２を引き戻す（図７中、ステップＳＴ１０）。これにより、接合剤Ｆは、その接合剤Ｆ自体の弾性力およびローラー６２ａとの摩擦力によって弾性変形して、下層のドーナツ状ガラス基板４から剥離する。剥離した接合剤Ｆは、ワーク固定治具５２からほぼ水平に移動して開口部を通過し、水槽５１内に放出される（図７中、ステップＳＴ１１）。このとき、接合剤Ｆに接触する部分が、例えば硬質ゴムからなるローラー６２ａの曲面部であることにより、ドーナツ状ガラス基板４の表面やエッジ部に局所的な負荷は作用しない。
【００５８】
水槽５１内に放出された接合剤Ｆは、水流発生部５３により発生された例えば紙面と垂直な方向の液体の流れによって上流から下流に向けて押し流され、水槽５１内に設置された回収カゴ（図示せず）などの所定の集積位置まで流されて、回収される（図７中、ステップＳＴ１２）。なお、上述したように、複数の分離収納装置５０において水槽５１を共通とし、水流発生部５３により発生される液体流も複数の分離収納装置５０に亘って利用するので、回収カゴは複数の分離収納装置５０における液体流の最下流の位置に設置するのが好ましい。
【００５９】
その後は、上述したドーナツ状ガラスブロック３からのドーナツ状ガラス基板４の分離、その下面と摺接部との摺接、ドーナツ状ガラス基板４の収納、および最上層の接合剤Ｆの剥離という一連の工程を、ドーナツ状ガラスブロック３が存在しなくなるまで繰り返し行う（図７中、ステップＳＴ１３）。
【００６０】
以上の動作は、複数の分離収納装置５０において、それぞれ独立して実行する。これにより、ドーナツ状ガラス基板４を複数枚同時に分離収納させることができ、生産性を著しく向上できる。
【実施例１】
【００６１】
次に、上述した本発明の一実施形態に基づいた実施例と、比較のために従来技術に基づいた比較例とについて説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６２】
（実施例１〜８および比較例）
まず、第２アーム６２の先端部に設けられたローラー６２ａを接合剤Ｆに作用させる力を決定するために、あらかじめ予備実験を行った。この予備実験においては、まず、ローラー６２ａの接合剤Ｆとの接触面積が２５ｍｍ2となっている状態で押圧力を作用させつつ、接合剤Ｆをドーナツ状ガラス基板４から剥離する工程を行った。その結果、押圧力が１０００ｇｆ／25ｍｍ2を超えると剥離が困難になる場合があることがわかった。これは、摩擦抵抗が大きくなってしまうことに起因すると考えられる。一方、押圧力が１０ｇｆ／25ｍｍ2よりも小さいと、ローラー６２ａが接合剤Ｆ上を滑ってしまうことがあるため、この場合にも剥離が困難になることがわかった。これらのことから、第２アーム６２の先端部のローラー６２ａによる所定圧力としての押圧力は、０．４〜４０ｇｆ／ｍｍ2（１０〜１０００ｇｆ／25ｍｍ2（３．９２〜３．９２×１０2ｋＰａ））が好ましい。そこで、以下の実施例１〜８においては、分離用アームの先端部によって加える力を６ｇｆ／ｍｍ2（１５０ｇｆ／25ｍｍ2（５８．８ｋＰａ））に設定して評価を行った。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
表１に示すように、実施例１〜４においては、上述した一実施形態による分離収納装置５０を用いた分離収納方法に従って、水槽５１内の水温を５℃、２５℃、６５℃、および８０℃として、ドーナツ状ガラス基板４と接合剤Ｆとの分離を行った。実施例５〜７においては、水槽５１内の水温を２５℃に固定しつつ界面活性剤の添加量を０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、および２．０ｗｔ％として、ドーナツ状ガラス基板４と接合剤Ｆとの分離を行った。また、実施例８においては、水温を６５℃にするとともに、界面活性剤の添加量を１ｗｔ％として、ドーナツ状ガラス基板４と接合剤Ｆとの分離を行った。そして、これらの実施例１〜８においては、上述した一実施形態によるガラス基板の製造方法に従って直径６５．０ｍｍ（２．５インチ）の磁気ディスク用のドーナツ状ガラス基板４をそれぞれの条件に従って１０００枚ずつ製造して評価を行った。一方、比較例においては、従来の人の手作業による分離方法を採用してドーナツ状ガラス基板４と接合剤Ｆとの分離を行い、分離方法以外は、実施例と同様の製造方法を採用してドーナツ状ガラス基板を１０００枚製造して評価を行った。
【００６５】
また、評価指標は、紫外線硬化樹脂からなる接合剤がドーナツ状ガラス基板に付着した状態でディスクホルダーに収納された割合である分離不良率と、顕微鏡観察によって検出した引っ掻きキズやスクラッチなどの不良の割合である面欠陥率と、ハロゲン光源からの光を当てて目視観察を行うことによって検出したチッピングや欠けなどの不良の割合である端面欠陥率との３つの評価指標である。これらの評価指標のうち、面欠陥率および端面欠陥率については、ドーナツ状ガラス基板４の製品としての品質に大きく影響し、その修復も困難であるため、特に重要である。
【００６６】
表１から、実施例１〜４を比較すると、水温が高くなるにつれて紫外線硬化樹脂からなる接合剤Ｆが柔らかくなることから、分離不良率が低下する傾向にあることがわかる。そして、実施例１および実施例２においては分離不良率がそれぞれ５．０％および１．０％であるが、面欠陥率および端面欠陥率がいずれも０％であることから、ドーナツ状ガラス基板４の最終製品の品質には影響しないことがわかる。
【００６７】
また、実施例１〜８と比較例とを比較すると、実施例１〜８による分離方法を採用した場合には、ドーナツ状ガラス基板４の面欠陥率および端面欠陥率は０％であるのに対し、人の手作業による分離方法を採用すると、面欠陥率が２．０％、端面欠陥率が３．０％となり、総合して分離されたドーナツ状ガラス基板の約５％が不良となる。したがって、この一実施形態による分離方法を採用することにより、人的過失や作業者ごとのバラツキを抑制することができる。
【００６８】
さらに、実施例２と実施例５〜７とを比較すると、界面活性剤を１ｗｔ％以上添加することによって分離不良率を改善できることがわかる。これは、紫外線硬化樹脂からなる接合剤Ｆとドーナツ状ガラス基板４との界面に、液体が十分浸透して滑り性が向上していることに起因すると考えられる。そのため、界面活性剤を添加する場合には、その添加量を１ｗｔ％以上にすることが望ましい。
【００６９】
（実施例９〜１１）
また、上述した一実施形態によるガラス基板の製造方法に用いられる接合剤Ｆについて、動的粘弾性測定機（ＳＩＩ社製、粘弾性スペクトロメータＤＭＳ６１００）を用いて動的粘弾性試験を行い、接合剤Ｆの剥離に好適な水槽５１内の液体の温度範囲の導出を行った。なお、試験条件は、引張法によって標線間を２０ｍｍとし、周波数を１Ｈｚ、振幅を１０μｍ、液体の温度を、昇温速度を２℃／ｍｉｎとして−５０〜２００℃まで変化させた条件とした。また、本発明者の知見によれば、接合剤Ｆの剥離にとって好適な弾性率Ｅの範囲は、１．００×１０5（ＭＰａ）以上１．００×１０10（ＭＰａ）以下である。
【００７０】
その結果、実施例９として、紫外線硬化樹脂からなる接合剤Ｆのガラス転移温度Ｔｇに対して、水槽５１内の液体の温度をＴｇ−３０℃（例えば８℃）とした場合の接合剤Ｆの弾性率は、１．６×１０9（ＭＰａ）であった。また、実施例１０として、水槽５１内の液体の温度をＴｇ（例えば３８℃）とした場合の接合剤Ｆの弾性率は、３．２×１０7（ＭＰａ）であった。さらに、実施例１１として、水槽５１内の液体の温度をＴｇ＋３０℃（例えば６８℃）とした場合の接合剤Ｆの弾性率は、６．０×１０6（ＭＰａ）であった。
【００７１】
以上の実施例９〜１１の結果から、接合剤Ｆの弾性率を１．００×１０5〜１．００×１０10（ＭＰａ）とするためには、水槽５１内の液体の温度を、Ｔｇ−３０℃以上Ｔｇ＋３０℃以下、具体的には、例えば８℃以上６８℃以下とするのが好ましいことが確認された。
【００７２】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、複数枚のドーナツ状ガラス基板４を互いにスペーサーを介して重ねたドーナツ状ガラスブロック３を、水または水に界面活性剤が添加された液体が貯留された水槽５１内に載置し、第１アーム５８および吸着板５９によって、ドーナツ状ガラス基板４を分離してディスクホルダー５４に収納し、第２アーム６２によってスペーサーに対してローラー６２ａによる所定圧力の押圧力を作用させつつ掃引してドーナツ状ガラス基板４からスペーサーを分離していることにより、面欠陥率および端面欠陥率が極めて低く、チッピングや表面傷がないドーナツ状ガラス基板４を製造することが可能となる。また、本発明の一実施形態によれば、スペーサーとガラス基板とが強固に固着している場合や、スペーサーの外径とガラス基板の外径とがほぼ同一であり、剥離のきっかけとなるようなスペーサーの外周部分に径方向に沿った隙間が生じない場合であっても、容易にスペーサーとガラス基板とを分離できる。
【００７３】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００７４】
上述の一実施形態においては、接合剤Ｆとして紫外線硬化樹脂を採用したが、熱硬化性樹脂、ワックス、糊または接着剤などの接合剤を硬化させたものや、接合剤付きの紙や不織布、またはプラスチック系のテープなどを用いることができる。なお、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等の樹脂製スペーサーを用いることで、ガラスブロックを容易に作製できるうえ、スペーサーとガラス基板とを適度な強度で固着することが可能となり、ガラスブロックの取り扱いが容易となる。
【００７５】
また、上述の一実施形態においては、ドーナツ状ガラスブロック３を形成する際に、内径加工用砥石と外径加工用砥石とを同軸上に配置したダブルコア砥石を用いているが、必要に応じて、外径加工用砥石のみを備えた砥石を用いることも可能である。また、最終製品としてのガラス基板の形状に応じて、ガラスブロック１を矩形や多角形などの種々の形状に研削してもよい。
【００７６】
また、上述の一実施形態においては、複数の分離収納装置５０を並べて備えた場合に、水槽５１、水流発生部５３および制御部７０を共通に用いているが、さらに、位置センサー６０および圧力センサー６１を複数台に亘って共通に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  ガラスブロック
２  薄板ガラス
３  ドーナツ状ガラスブロック
４  ドーナツ状ガラス基板
３１，４２  円孔
４１  主表面
４３  外周端面
４４  内周端面
４５  外周エッジ部
４６  内周エッジ部
５０  分離収納装置
５１  水槽
５２  ワーク固定治具
５２ａ  摺接部
５３  水流発生部
５３ａ  配管
５３ｂ，５７，６３  ポンプ
５４  ディスクホルダー
５５  リニアガイド
５６  シリンダー
５８  第１アーム
５９  吸着板
６０  位置センサー
６１  圧力センサー
６２  第２アーム
６２ａ  ローラー
６４  エアーシリンダー
７０  制御部
１０１  スピンドル
１０２  ダブルコア砥石
１０３  固定手段
１０４  固定台
Ｆ  接合剤
【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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【図７】
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