JP2007254262A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】クラックや傷などの欠陥が無い高品質な磁気ディスク用ガラス基板を得ること。
【解決手段】板状のガラス素材１の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋２、３を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることにより前記ガラス素材からディスク状のガラス板を切断してガラス基板１０を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、ガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係、例えばＰＶ≦５０ｔを満たす条件で切り出しを行うものである。
【選択図】図１
【解決手段】板状のガラス素材１の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋２、３を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることにより前記ガラス素材からディスク状のガラス板を切断してガラス基板１０を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、ガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係、例えばＰＶ≦５０ｔを満たす条件で切り出しを行うものである。
【選択図】図１
Description
本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
今日、情報記録技術、特に磁気記録技術は、急速なＩＴ産業の発達に伴い飛躍的な技術革新が要請されている。ＨＤＤ等に搭載される磁気ディスクでは、高容量化の要請により４０Gbit／inch２（１inchは２５．４ｍｍ）以上の情報記録密度を実現できる技術が求められている。
ところで最近では、高記録密度化に適した磁気ディスク用基板として、ガラス基板が注目されている。ガラス基板は、金属の基板に比べて剛性が高いので、磁気ディスク装置の高速回転化に適し、また、平滑で平坦な表面が得られるので、磁気ヘッドの浮上量を低下させることが容易であり、記録信号のＳ/Ｎ比の向上と高記録密度化に好適である。
通常、磁気ディスク用のガラス基板は、所定の大きさに形成したガラスディスクの表面を研削及び研磨することにより製造される。ここで、所定の大きさのガラスディスクを形成する方法としては、例えばフロート法で板状に成形されたガラス素材からガラスディスクを切り出す方法がある。
下記非特許文献１には、フロート法により得られる板状ガラスについて記載されている。また、下記特許文献１には、カッターを用いてガラス板に切筋を形成し得られるガラス基板について記載されている。
下記特許文献２には、フロート法を利用した情報記録媒体用基板およびその製造方法などが記載されている。
尚、参考までに挙げると、磁気ディスク用ガラス基板に関する先行技術文献として、例えば特許第２７８５９０６号、特開平２-９２８３７号、実公昭５７-２３４５２号、特公昭５５-６５８４号、特公平５-３５０９５号、特公昭５５-２９０１９号等がある。
板状のガラス素材からディスク状ガラス板を切り出そうとすると、上手く切断できない場合や、切り出したガラス板の側面に欠けや傷、クラックが生じる場合がある。
磁気ディスク用ガラス基板は、ハードディスクドライブの狭い筐体内に搭載させるべく設計されているため、板厚及び形状が厳しく抑制されている。このため、磁気ディスク用ガラス基板を製造するために用いる板状のガラス素材も薄板とされている。従って、切断処理においてガラス素材からディスク状ガラス板を切り出した場合、当該ディスク状ガラス板の側面に欠け、傷、クラックが生じやすい。
このため、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、板状のガラス素材からディスク状ガラス板を切り出そうとすると不良品が生じやすく、生産効率が不十分となって、大量生産を阻害するという問題が生じた。
最近では、磁気ディスクを搭載するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の需要が急激に拡大しているので、以前にも増して、磁気ディスク用ガラス基板の生産工程を、大量生産に対応すべく構築する必要がある。また、磁気ディスク用ガラス基板の生産効率を向上させることを通じて、廉価な磁気ディスク用ガラス基板を供給し、市場のニーズに応える必要がある。
また、最近、磁気ディスクでは８０Gbit／inch２（１inchは２５．４ｍｍ）以上の情報記録密度が要求されるようになってきた。これは一つに、ＨＤＤが従来のコンピュータ用記憶装置としてのニーズに加えて、情報携帯端末（ＰＤＡ）や携帯電話、デジタルカメラ、カーナビゲーションシステム等に搭載されるようになってきたことと関係がある。
これらのモバイル用途の場合、ＨＤＤを搭載する筐体スペースがコンピュータに比べて著しく小さいので、ＨＤＤを小型化する必要がある。このためには、ＨＤＤに搭載する磁気ディスクの径を小径化する必要がある。例えば、コンピュータ用途では３．５（インチ）型や２．５（インチ）型の磁気ディスクを用いることが出来たが、上記モバイル用途の場合では、これよりも小径の、例えば０．８（インチ）型以上１．８（インチ）型以下などの小径磁気ディスクが用いられる。
このような小径のディスク状ガラス板を上記板状のガラス素材から切り出す場合、特に不良品となる割合が高いという問題がある。
また、２．５（インチ）型など相対的に大きな径の磁気ディスク用ガラス基板であっても、中心部に形成する円孔は小径であるため、このような円孔を備えるガラスディスクを切り出す場合、特に円孔部分に欠陥のある不良品が発生しやすいという問題もある。
最近のＨＤＤでは、起動停止動作をロードアンロード（Load Unload、以下ＬＵＬと称する。）方式で行うようになってきている。従来のＣＳＳ（Contact Startand Stop）方式のＨＤＤに比べて、ＬＵＬ方式のＨＤＤでは、磁気ディスク面上にＣＳＳのための凹凸形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面を極めて平滑にすることができるので、磁気ヘッドの浮上量を大幅に狭隘なものとすることが可能である。例えば、磁気ヘッドの浮上量を１０ｎｍ或いはそれ以下とすることが可能となる。また、ＬＵＬ方式のＨＤＤでは、従来のＣＳＳ方式のＨＤＤに比べて、ＣＳＳ用接触摺動領域を設ける必要が無いので磁気ディスクの記録再生領域を拡大できるという利点もある。
上述のように、ＬＵＬ方式では、磁気ヘッドの浮上量が従来に比べて大幅に狭隘なものとされているので、ＨＤＤに搭載される磁気ディスク、或いは磁気ディスク用ガラス基板は、従来許容されていたようなクラックや傷、その他の欠陥があった場合に、深刻な障害（例えばサーマルアスペリティ障害など）を起こしやすいという問題がある。
磁気ディスク用ガラス基板の製造においては、ガラス素材からガラス板を切り出した後に、所定の研削、研磨などの処理を行い、傷やクラック等を除去しているものの、それらを完全に除去することは困難である。従って、ガラス板を切り出すに際して、ＨＤＤ故障の原因となる傷、クラック等は可能な限り低減しておく必要がある。
そこで、本発明の目的とするところは、板状のガラス素材からディスク状のガラス板を切断する処理を含み、この後に、少なくとも研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、クラックや傷などの欠陥が無い、高品質な磁気ディスク用ガラス基板を得る製造方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、板状のガラス素材からディスク状のガラス板を切断する処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、優れた生産効率が得られ、低コストである大量生産に適した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することである。
本発明の第３の目的は、ロードアンロード方式で起動停止動作するハードディスクドライブに搭載される磁気ディスクの製造方法、及びこの磁気ディスクに好適なガラス基板の製造方法を提供することである。
上述の課題を達成するために、本発明者は次のように考察した。つまり、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、板状のガラス素材からディスク状ガラス板を切り出す際に、不良品が生じる原因について検討した結果、特に、板厚の薄い板状ガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、多くの不良品が生じることを見出した。そして、この薄板のガラス素材からガラス板を切り出す際に、不良品となったガラス板と良品となったガラス板との相違点を検討した結果、ガラス素材の有する表面うねりの大きさと、ガラス素材の板厚とによって良品率が変化することを見出した。
そこで、本願発明者は、この点を鑑みて、板厚の薄いガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際には、特定の波長の表面うねりのガラス素材を選択して切り出す、または、ガラス素材の対向する２つの面のうち、相対的に表面うねりの小さい面に切筋を形成することで、板状のガラス素材から切り出されるディスク状ガラス板の良品率を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
換言すると、表面うねりの最大高さと板厚との間に相関関係があることを見出したことにより、不良品率を減らすためには、板厚が所定値以下の場合に所定値以下の表面うねりの最大高さを有するガラス素材を選択することで、不良品率を減らすことができることを見出し、本発明を完成するに至った。
換言すると、表面うねりの最大高さと板厚との間に相関関係があることを見出したことにより、不良品率を減らすためには、板厚が所定値以下の場合に所定値以下の表面うねりの最大高さを有するガラス素材を選択することで、不良品率を減らすことができることを見出し、本発明を完成するに至った。
上述の課題を解決する第１の構成は、板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
上記ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係を満たす条件で切り出しを行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
上記ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係を満たす条件で切り出しを行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第２の構成は、第１の構成に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、上記所定の関係は、
ＰＶ≦５０ｔ
であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
ＰＶ≦５０ｔ
であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第３の構成は、板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
板厚が１ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、前記ガラス素材の対向する２つの面のうち、表面うねりが相対的に小さい面を選択して前記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
板厚が１ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、前記ガラス素材の対向する２つの面のうち、表面うねりが相対的に小さい面を選択して前記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第４の構成は、第３の構成に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、板厚が１ｍｍのガラス素材から、ディスク状のガラス板を切り出す際に、表面うねりの最大高さが５０ｎｍ以下である面に前記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第５の構成は、板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
所定値以下の板厚を有するガラス素材を切り出す際には、上記ガラス素材の表面うねりの最大高さを測定し、当該うねりの最大高さが所定値以下のガラス素材を選択して、上記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
所定値以下の板厚を有するガラス素材を切り出す際には、上記ガラス素材の表面うねりの最大高さを測定し、当該うねりの最大高さが所定値以下のガラス素材を選択して、上記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第６の構成は、第５の構成に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、上記板厚をｔ〔ｍｍ〕、上記表面うねりの最大高さをＰＶ〔ｎｍ〕としたとき、
ＰＶ≦５０ｔ
の関係を満たすガラス素材を選択することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
ＰＶ≦５０ｔ
の関係を満たすガラス素材を選択することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第７の構成は、第１乃至第６の構成のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記切筋は、前記ガラス素材の板厚方向に対して傾斜し、閉曲線を描くように形成されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
前記切筋は、前記ガラス素材の板厚方向に対して傾斜し、閉曲線を描くように形成されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第８の構成は、第１乃至第７の構成のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造されたガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
本発明によれば、ガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係を満たす条件で切り出しを行ない、切筋をガラス素材の厚さ方向に進行させて、当該ガラス素材からディスク状のガラス板を切断し、このガラス板からガラス基板を製造している。このため、切筋をつけて切断した箇所に欠けやクラック、傷などの欠陥が無い高品質な磁気ディスク用ガラス基板を得ることができ、生産効率を向上させて、大量生産に適した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を実現でき、当該磁気ディスク用ガラス基板を低コスト化できる。
また、磁気ディスク用ガラス基板に欠けやクラック、傷などの欠陥が発生しないので、この磁気ディスク用ガラス基板からロードアンロード方式で起動停止するハードディスクドライブに搭載される磁気ディスク、及びこの磁気ディスクに用いられる磁気ディスク用ガラス基板を好適に製造することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
磁気ディスク用ガラス基板は、狭隘なハードディスクドライブの筐体内に搭載すべく板厚が設計される。通常は、ディスプレー用のガラス素材や、フォトマスク用ガラス素材等に比べて薄板のガラス素材が利用されるのである。
磁気ディスク用ガラス基板は、狭隘なハードディスクドライブの筐体内に搭載すべく板厚が設計される。通常は、ディスプレー用のガラス素材や、フォトマスク用ガラス素材等に比べて薄板のガラス素材が利用されるのである。
本実施形態では、磁気ディスク用ガラス基板の製造に対応して、例えば１．５ｍｍ以下の薄板となされた板状ガラス素材の一面側に切筋を形成する。このような薄板のガラス素材は、例えばフロート法により成形されたガラス素材を用いることが好ましいが、例えば、ダウンドロー法により板状に成形されたガラス素材、フュージョン法により板状に成形されたガラス素材、プレス法により板状に成形されたガラス素材を利用することができる。
また、ガラス素材の板厚は、好ましくは、板厚は１．５ｍｍ以下の薄板とされている。特に好ましくは、板厚１．４ｍｍ以下の薄板とされている。更に好ましくは板厚１．３ｍｍ以下の薄板とされている。取り分け好ましくは板厚１．２ｍｍ以下の薄板とされている。好適には板厚１．１ｍｍ以下、特に１．０ｍｍ以下の薄板を利用することができる。
また、ガラス素材の板厚は、好ましくは、板厚は１．５ｍｍ以下の薄板とされている。特に好ましくは、板厚１．４ｍｍ以下の薄板とされている。更に好ましくは板厚１．３ｍｍ以下の薄板とされている。取り分け好ましくは板厚１．２ｍｍ以下の薄板とされている。好適には板厚１．１ｍｍ以下、特に１．０ｍｍ以下の薄板を利用することができる。
本実施形態において表面うねりとは、ガラス素材の表面に形成されている３次元表面形状のことである。表面うねりは、ガラス素材の所定領域を顕微鏡等で観察することにより把握することができる。
本実施形態で表面うねりとは、ガラス素材の表面に形成されている表面形状であって、形状波長が０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である波長帯域の形状を選択して構成した表面形状とすることができる。
表面うねりを観察する所定領域とは、例えば、板状の素材の任意の１８３７ｍｍ２の領域を選択することができる。
表面うねりを観察する所定領域とは、例えば、内周の半径が１６ｍｍ、外周の半径が２９ｍｍであるドーナツ状の領域を選択することができる。
なお、このような表面うねりの観察装置としては、フェイズシフトテクノロジー社製のオプチフラットを好ましく利用することができる。
なお、本実施形態で表面うねりの平均高さはＷａと呼称することがある。表面うねりの平均高さ（Ｗａ）は、表面うねり形状の算術平均粗さを表すものとする。また、本実施形態で表面うねりの最大高さをＰＶと呼称することがある。表面うねりの最大高さ（ＰＶ）とは、表面うねり形状の平均面を算出し、この平均面に対して最も高い山の高さの絶対値と、この平均面に対して最も低い谷の深さの絶対値とを足し合わせた値である。
ところで、本発明者は、フロート法により製造された板状のガラス素板の場合、溶融スズに接触した面（ボトム面）と、その反対側の面（トップ面）とがあり、ボトム面に切筋を付与して切断した場合と、トップ面に切筋を付与して切断した場合とでは、切断処理後のガラス板の品位に差を生ずることを知見した。取り分け、磁気ディスク用ガラス基板の製造に対応して薄板となされたガラス素材の場合では、ボトム面に切筋を付与して切断した場合と、トップ面に切筋を付与して切断した場合とでは、切断処理後のガラス板の品位に有意な差が生ずることを知見した。磁気ディスク用ガラス基板の製造に際しては、ボトム面を選択して切筋を付与することが好ましいのである。
そして、本発明者は、上記トップ面と上記ボトム面との相違点を検討した結果、ある形状波長領域において表面うねりの形状が相異することを発見した。トップ面とボトム面とを対比すると、トップ面の方が表面うねり形状が相対的に大きく、ボトム面の方が表面うねり形状が相対的に小さいことを見出した。磁気ディスク用ガラス基板の製造に際しては、表面うねり形状が相対的に小さな面を選択し、この面に切筋を付与することが好ましいのである。
このような切筋を形成する面の選択は、フロート法以外の成形方法によって成形されたガラス素材についても適用される。即ち、フロート法以外の成形方法によって成形されたガラス素材の対向する２つの面のうち、表面うねり形状が相対的に小さな面を選択して、この面に切筋が形成される。
また、板状となされたガラス素材に切筋を形成してガラス板を切断するに際しては、表面うねりの最大高さ（ＰＶ）が５０ｎｍ以下である面に切筋を形成することが好適である。
また、板状となされたガラス素材に切筋を形成してガラス板を切断するに際しては、表面うねりの平均高さ（Ｗａ）が５ｎｍ以下である面に切筋を形成することが好適である。
また、ガラス素材に切筋を入れる際の、当該切筋の深さとしては、ガラス素材の板厚に対して、５０〜８５％の範囲内がより好ましい。そして、実際に切筋をつける際には、ガラス素材の板厚に対して５０〜８５％の範囲内の深さになるように、カッターの刃を押圧する力を設定すればよい。
上記切筋の深さが、上記板厚の５０％よりも小さい、または、８５％よりも多い場合には、がラス素材からガラス板を切り出す（切断する）際に、ヒビやかけが発生する恐れがある。従って、ヒビやカケ、ワレといった不良品を発生させないためには、ガラス素材からガラス板を切り出す際に形成する切筋の深さをガラス素材の板厚に対して、５０〜８５％の範囲内とすることが好ましい。
上記切筋の深さが、上記板厚の５０％よりも小さい、または、８５％よりも多い場合には、がラス素材からガラス板を切り出す（切断する）際に、ヒビやかけが発生する恐れがある。従って、ヒビやカケ、ワレといった不良品を発生させないためには、ガラス素材からガラス板を切り出す際に形成する切筋の深さをガラス素材の板厚に対して、５０〜８５％の範囲内とすることが好ましい。
本実施形態において、特に好適なガラス基板は、アモルファスガラスであり、アルミノシリケートガラスである。アルミノシリケートガラスの中でも、更にアルカリ金属元素を含むガラス基板が好適である。例えば、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を含み、更に、Ｎａ２Ｏを含むガラスであれば、本実施形態の作用効果を十分に引き出すことができる。Ｌｉ２Ｏを含むガラスも好適に利用することができる。例えば、化学強化処理用ガラスは、本実施形態にとって好適である。
このようなガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３ ：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含むガラスが好適である。
特に好適なガラスとしては、ＳｉＯ２：６２〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜１５重量％、Ｌｉ２Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１２重量％、ＺｒＯ２：５．５〜１５重量％を主成分として含有するとともに、Ｎａ２Ｏ／ＺｒＯ２の重量比が０．５〜２．０、Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２の重量比が０．４〜２．５であるアルミノシリケートガラスを挙げることができる。
また、別の好適なガラスとしては、重量％で表して、ＳｉＯ２：６１〜７０％、Ａｌ２Ｏ３：９〜１８％、Ｌｉ２Ｏ：２〜 ３．９％、Ｎａ２Ｏ：６〜１３％、Ｋ２Ｏ：０〜 ５％、Ｒ２Ｏ：１０〜１６％、（ただし、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）、ＭｇＯ：０〜 ３．５％、ＣａＯ：１〜 ７％、ＳｒＯ：０〜 ２％、ＢａＯ：０〜２％、ＲＯ：２〜１０％、（ただし、ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）、ＴｉＯ２：０〜２％、ＣｅＯ２：０〜２％、Ｆｅ２Ｏ３：０〜２％、ＭｎＯ：０〜１％、ＴｉＯ２＋ＣｅＯ２＋Ｆｅ２Ｏ３＋ＭｎＯ＝０．０１〜３％を含有するアルミノシリケートガラスを挙げることができる。
本実施形態は、板状のガラス素材を切断して、複数の角型のガラス板を切り出す第１切断処理と、前記角型のガラス板を切断して、ディスク状のガラス板を切り出す第２切断処理とを含んでいてもよい。この場合において、本発明を第１切断処理又は第２切断処理の少なくとも１つの処理に利用することが好ましい。また、本発明を第１切断処理及び第２切断処理に利用することが特に好ましい。
以下、板状のガラス素材又は角型のガラス板を用い、ディスク状のガラス板を製造する場合の処理について好適な実施形態を更に詳述する。なお、以下の説明に際しては、ディスク状のガラス板をディスク状のガラス基板として表記する。
図１は、本発明に係るディスク状のガラス基板を切り出す工程を示す断面図である。
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、溶融金属の上で板状に形成されたガラス素材からディスク状のガラス基板を切り出す工程（切断工程のことである）を有する。該切り出し工程において、前記ガラス素材の前記溶融金属に接触した側の主表面に対して、該ガラス素材において磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成した後、該切筋を進行させてディスク状のガラス基板を切り出すことを特徴としている。
図１（ａ）は板状のガラス１の断面図である。この板状ガラスとしては、板状に成形されたガラス素材を用いることができる。また、板状のガラス素材から角型状に切断されたガラス板であってもよい。
フロート法で製造される板状のガラス素材の場合、溶融金属の上で溶融ガラスが板状に成形されるため、製造段階で溶融金属（一般には溶融スズ）に接触した側の主表面（以下、「ボトム面」と称する。）と、該ボトム面に対向する側の主表面（以下、「トップ面」と称する。）との区別ができ、図１（ａ）に示す板状ガラス１の場合、上側の主表面がボトム面１Ａで、下側の主表面がトップ面１Ｂである。なお、上記ボトム面１Ａ側には不可避的に１０〜５０μｍ厚程度の金属拡散層が形成されている。一方、上記トップ面１Ｂ側には製造段階で溶融金属は直接接触しないが、雰囲気中に気化した金属が浸透して金属拡散層が形成される場合もある。ただし、トップ面１Ｂ側に金属拡散層が形成されたとしても厚さはせいぜい数μｍ程度である。
上記板状ガラス１のボトム面１Ａに対して、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成する。本実施の形態では、図１（ｂ）及び図２に示すように、板状ガラス１のボトム面１Ａにガラスカッターで、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切筋２，３を形成した。尚、図２は板状ガラス１のボトム面に切筋を形成した状態を示す平面図であり、図１（ｂ）は図２のＩ-Ｉ線に沿った断面図である。
この場合の外周側及び内周側の切筋２，３は何れも板厚方向に対して斜めに形成している。また、本実施の形態では、板状ガラス１のボトム面１Ａからトップ面１Ｂ側に向かって外側へ斜めに切筋２，３を形成し、図１（ｂ）の断面図で見ると、左右の切筋２，２及び切筋３，３がそれぞれハの字状になるように形成している。フロート法で得られた板状ガラスのボトム面に切筋を板厚方向に対して斜めに形成することにより、この切筋を進行させて切筋で囲まれる内側部分を抜き取ると、切筋をつけて切断した箇所にも欠け、クラック、傷等の欠陥の無い良品のガラスディスクが安定して得られる。
図３は切筋を形成した状態を拡大して示す断面図である。切筋を斜めに形成する場合の角度は特に制約されないが、切筋がボトム面１Ａに対して直交する方向との成す角度α（図３参照）を、例えば５度〜４５度程度の範囲内で形成することが好適である。
また、このような斜めの切筋を形成するのに用いるガラスカッターとしては例えばホイールカッターが好適であり、ダイヤモンドカッターを用いることができる。この場合、カッター稜線に対して左右の刃角が異なるカッターを利用してもよいが、左右の刃角が同一のカッターを用いて、板状ガラスと接触させる角度を斜めにするようにしてもよい。
つまり、図３に示すように、板状ガラス１の厚さ方向に対し傾斜した切筋２を形成する方法として、第１に、カッター稜線４に対して左右の刃角θ１、θ２が同一のカッター５を用い、このカッター５のカッター稜線４を、板状ガラス１のボトム面１Ａに対して角度αだけ傾斜させた状態で相対的に移動させる方法と、第２に、カッター稜線４に対して左右の刃角θ１、θ２が異なるカッター(不図示)を用い、このカッターのカッター稜線４を、板状ガラス１のボトム面１Ａに対して垂直に当てた状態で相対的に移動させる方法とがある。
なお、ガラスディスク切り出し後に研削、研磨を行って所定の外径及び内径寸法に仕上げるので、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切筋２，３を形成する場合の大きさ（径）は、そのマージンを考慮して決定するのがよい。
次に、図１（ｃ）に示すように、板状ガラス１のボトム面１Ａに形成した前記切筋２，３をトップ面１Ｂ側に向かって進行させる。これにより、切筋２で囲まれる内側の領域１０ａは板状ガラス１から分離された状態となる。また、切筋３で囲まれる内側部分１０ｂは上記切筋２で囲まれる領域１０ａから分離された状態となる。
このように板状ガラス１のボトム面１Ａに形成した前記切筋２，３をトップ面１Ｂ側に向かって進行させる手段としては、板状ガラス１に熱膨張差を生じさせる手段、例えば板状ガラス１を加熱及び／又は冷却する方法が好ましく挙げられる。板状ガラス１を加熱及び／又は冷却することにより、板状ガラス１の板厚方向に熱膨張差が生じて、板状ガラス１が上方又は下方に凸形状となるように変形するので、この変形によって上記切筋２，３がトップ面１Ｂまで瞬間的に達する。
板状ガラス１を加熱又は冷却する場合、オーブン等の加熱装置又は冷却装置を用いて板状ガラス１全体を加熱又は冷却してもよいが、特に板状ガラス１の片面側を加熱又は冷却することが好適である。板状ガラス１の片面側を加熱又は冷却することにより、切筋の進行がより確実になされるからである。なおこの場合、板状ガラス１の片面側を全体的に加熱又は冷却してもよいし、片面側を部分的に加熱又は冷却するようにしてもよい。例えば、板状ガラス１の片面側を全体的に加熱又は冷却する場合には、上記切筋２，３を形成したボトム面１Ａ側を加熱し、或いは、上記切筋２，３を形成したボトム面と反対側のトップ面１Ｂ側を冷却することが好ましい。また、板状ガラス１の片面側を部分的に加熱又は冷却する場合には、上記切筋の外側の領域を加熱し、或いは、上記切筋の内側の領域を冷却することが好ましい。
次いで、図１（ｄ）に示すように、適当な押し出し棒のような手段を用いて、切筋２で囲まれた内側の領域１０ａ、１０ｂを下方に押し出し、さらに切筋３で囲まれた領域１０ｂを押し出すことにより、中心部に円孔を備えたガラスディスク（ディスク状のガラス基板）１０が得られる。
なお、本実施の形態では、板状ガラス１のボトム面１Ａに磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描く切筋２，３を初めに形成してから、これらの切筋をトップ面１Ｂ側に進行させて、ガラスディスク１０を得たが、これに限らず、まず上記外周側の切筋２を形成し、これを進行させて、切筋２で囲まれる内側の領域全体を板状ガラス１から切り出し、次いでこの切り出したガラスディスクの中央に内周側の切筋３を形成し、これを進行させて、切筋３で囲まれる円孔を形成することで上記ガラスディスク１０を得るようにしてもよい。
なお、外径が６５ｍｍ以下とされる小型の磁気ディスク用ガラス基板の場合、内径は２０ｍｍ以下の非常に小径となるが、本実施形態によれば、このような小径の円孔を中心部に有するガラスディスクを板状ガラスから切り出して磁気ディスク用ガラス基板を安定して製造することができるので歩留りを高くできる。
また、本実施の形態では、板状ガラス１のボトム面１Ａからトップ面１Ｂ側に向かって外側へ斜めに切筋２，３を形成したが、これに限らず、例えば板状ガラス１のボトム面１Ａからトップ面１Ｂ側に向かって内側へ斜めに切筋２，３を形成し、図１（ｂ）のような断面図で見ると、左右の切筋２，２及び切筋３，３がそれぞれ逆ハの字状になるように形成しておき、この切筋を進行させて切筋で囲まれる内側部分を上方へ抜き取るようにしてもよい。
また、本実施の形態では、切筋は、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁を描く閉曲線としたが、完全な閉曲線でなくてもよい。たとえば切筋の始点と終点とが多少ずれた場合でも、この切筋を進行させてディスク状のガラス基板を切り出すことは可能である。また、切筋は、連続的な曲線でなくてもよく、たとえば磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁を破線状に描く切筋を形成し、この切筋を進行させてディスク状のガラス基板を切り出すことは可能である。
磁気ディスクの高記録密度化を達成するためには、ガラス基板表面の平滑性を向上させる必要がある。磁気ディスク用ガラス基板は、上述のようにフロート法で得られた板状ガラスから所定の大きさに切り出されたガラスディスク１０の表面を研削及び研磨することにより製造される。通常、この研削工程は、ラッピング装置を用い、ガラスディスク１０の寸法精度及び形状精度を向上させるため、所定の粒度の砥粒を用いて行う。また、この研磨工程は、研磨装置を用い、好ましい一実施の形態としては、研削工程で残留した傷や歪みを除去するため、ポリシャとして硬質ポリシャを用い、ガラス基板表面を研磨する第１研磨工程と、該第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、更に平滑な鏡面に仕上げるため、硬質ポリシャに替えて軟質ポリシャでガラスディスク表面を研磨する第２研磨工程とを行う。
また、研磨工程を終えたガラス基板は、化学強化を施してもよい。ガラスの種類が特にアルミノシリケートガラスの場合、化学強化することによって、抗折強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌープ硬度にも優れる。化学強化の方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に限定されないが、実用上、低温型イオン交換法による化学強化が好ましい。
また、ガラス基板の主表面に、ガラス基板上に形成される磁性層に磁気異方性を付与するためのテクスチャーを形成してもよい。このようなテクスチャーを形成する方法としては、例えばテープ研磨による方法が挙げられ、ガラス基板の主表面にテープを押圧し、研磨液を供給しながら、ガラス基板とテープとを相対的に移動させることにより、ガラス基板の主表面に円周状のテクスチャーを形成することができる。
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の直径サイズについては特に限定はないが、半径の小さな円形の閉曲線を描く切筋を形成して得られる小径の磁気ディスク用ガラス基板の製造において、より顕著な作用効果を奏する。従って、実用上、モバイル用途のＨＤＤとして使用されることの多い２．５（インチ）型以下の小型磁気ディスク（２．５（インチ）の場合は外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ）に対しては、耐衝撃性が高く、高記録密度化を可能とする磁気ディスク用ガラス基板を安定して製造でき、有用性が高い。好ましくは１．８（インチ）型（外径４８ｍｍ、内径１２ｍｍ）以下の小型磁気ディスク用ガラス基板、さらに好ましくは外径が３０ｍｍ以下、例えば１．０（インチ）型（外径２７．４ｍｍ、内径７ｍｍ）以下の小型磁気ディスク用ガラス基板に対して有用性が高い。
また、本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の厚さは、１．５ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以下、更に０．１ｍｍ〜０．６５ｍｍ程度が好ましい。特に、切り出しの難しい０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の薄型基板により構成される磁気ディスクの場合では、有用性が高く好適である。
磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、板状のガラス素材からディスク状ガラス板を切り出す際、特に、板厚の薄い板状ガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、多くの不良品が生じる場合が多い。この薄板のガラス素材からガラス板を切り出す際には、ガラス素材の有する表面うねりの大きさと、ガラス素材の板厚とによって良品率が変化する。
このような、板状ガラス素材の板厚と表面うねりの大きさとの相関関係を考慮して、板厚の薄いガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際には、特定の波長の表面うねりの板状ガラス素材を選択して切り出す、または、ガラス素材の対向する２つの面のうち、相対的に表面うねりの小さい面に切筋を形成する。これにより、板状のガラス素材から切り出されるディスク状ガラス板の良品率を向上させることができる。
つまり、板状ガラス素材の板厚が薄い場合には、表面うねりの大きい面に切筋を形成して切断した場合に不良品率が高くなり、表面うねりの小さな面に切筋を形成して切断した場合に不良品率が低くなることが分かる。
このように、ガラス素材が薄板の場合には、板厚に対する表面うねりの割合が相対的に大きくなるので、表面うねりがコアリング工程に対して大きな影響を及ぼしていることがわかる。また、同じ表面うねりを有する場合であっても、ガラス素材が薄板の場合の方が、厚板の場合よりも不良品率が高いことが分かる。
従って、薄板のガラス板を切り出す際には、板状ガラス素材の表面うねりが小さい面を選択することで、良品率を向上させることができる。つまり、薄板ガラス板をガラス素材からカッティングする場合には、板厚に対する表面うねりの影響が強いので、ガラス素材における表面うねりの小さい面を選択し、または、ガラス素材の対向する２つの面のうち、相対的に表面うねりが小さな面を選択し、この面に切筋を形成することで、効率よく良品を得ることができる。
上述のように、薄板のガラス板を切り出す際には、ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係、例えばＰＶ≦５０ｔを満たす条件で切り出しを行うことが好ましい。例えば、板厚ｔが１ｍｍであれば、表面うねりの最大高さＰＶは５０ｎｍ以下である。
また、所定値以下の板厚を有するガラス素材を切り出す際には、ガラス素材の表面うねりの最大高さを測定し、当該うねりの最大高さが所定値以下のガラス素材を選択して、切筋を形成するようにしてもよい。例えば、ガラス素材の板厚ｔ〔ｍｍ〕としたとき、ガラス素材は、表面うねりの最大高さＰＶ〔ｎｍ〕がＰＶ≦５０ｔの関係を満たすように選択される。
本実施形態により得られる磁気ディスク用基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより、高記録密度化に適した磁気ディスクが得られる。磁性層としては、ｈｃｐ結晶構造のＣｏ系合金磁性層を用いると、保磁力（Ｈｃ）が高く高記録密度化に資することができる。
また、必要に応じて、基板と磁性層との間に、磁性層の結晶粒や配向性を制御するために下地層を形成することも好ましい。
なお、磁気ディスクを製造するにあたっては、静止対向型成膜方法を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、少なくとも磁性層を形成することが好ましい。
また、磁性層の上に保護層を設けることが好適である。保護層を設けることにより、磁気ディスク上を浮上飛行する磁気記録ヘッドから磁気ディスク表面を保護することができる。保護層の材料としては、たとえば炭素系保護層が好適である。また、上記保護層上に更に潤滑層を設けることが好ましい。潤滑層を設けることにより、磁気記録ヘッドと磁気ディスク間の磨耗を抑止でき、磁気ディスクの耐久性を向上させることができる。潤滑層の材料としては、たとえばＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）が好ましい。
本実施形態によれば、板状ガラスから、高記録密度化に有利なロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクに用いるガラス基板を安定して製造することができる。また、本実施形態の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板を用いて磁気ディスクを製造することにより、磁気ディスク用ガラス基板の製造歩留りが高いので、磁気ディスクの製造コストの低減を図ることが可能になる。
以下に、本実施の形態にかかる磁気ディスクの製造方法の一例について説明する。
以下の（１）切断工程、（２）形状加工工程、（３）研削工程、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程、（６）化学強化工程、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
（１）切断工程（切り出し工程）
フロート法で製造した厚さ１ｍｍのアルミノシリケートガラスからなる板状のアモルファスガラス素材を準備した。フロート成形に際して、溶融金属であるスズに接触した側の面をボトム面、このボトム面に対向する面をトップ面と呼称する。
フロート法で製造した厚さ１ｍｍのアルミノシリケートガラスからなる板状のアモルファスガラス素材を準備した。フロート成形に際して、溶融金属であるスズに接触した側の面をボトム面、このボトム面に対向する面をトップ面と呼称する。
この板状フロートガラス素材の両面について、フェイズシフトテクノロジー社製のオプチフラットを用いて表面うねり形状を観察した。測定条件は以下の通りである。
１）測定領域 内周の半径が１６ｍｍ、外周の半径が２９ｍｍであるドーナツ状の領域
２）測定面積 １８３７ｍｍ２
２）選択した形状波長 ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である形状波長帯域
１）測定領域 内周の半径が１６ｍｍ、外周の半径が２９ｍｍであるドーナツ状の領域
２）測定面積 １８３７ｍｍ２
２）選択した形状波長 ０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である形状波長帯域
この結果、ガラス素材のボトム面においては、表面うねりの最大高さ（ＰＶ）は４０ｎｍであった。ガラス素材のボトム面においては、表面うねりの平均高さ（Ｗａ）は４．５ｎｍであった。他方で、ガラス素材のトップ面においては、表面うねりの最大高さ（ＰＶ）は５５ｎｍであった。ガラス素材のボトム面においては、表面うねりの平均高さ（Ｗａ）は６．５ｎｍであった。
比較のため、触針式表面粗さ計を用いて、表面粗さを測定したところ、トップ面とボトム面の形状に差異を観察することはできなかった。
（１）−１ 第１切断処理
この板状のフロートガラス素材をカッターで裁断し、多数の角型状のガラス板を製造する。カッターとしてダイヤモンドカッターを用いた。
この板状のフロートガラス素材をカッターで裁断し、多数の角型状のガラス板を製造する。カッターとしてダイヤモンドカッターを用いた。
まず、準備された板状のフロートガラス素材の両面のうち、上述のように表面うねりが相対的に小さなボトム面を選択し、ボトム面にダイヤモンドカッターを押し当てて切筋を形成する。切筋の形成工程においては、対向面であるトップ面に切筋を到達させないこととした。
次に、切筋が形成されたガラス素材を割り曲げることにより、この切筋をボトム面から対向面であるトップ面に進行させて角型状のガラス板を切断する。複数の切筋を形成することで、１枚のガラス素材から多数の角型のガラス板を作製することができる。
以上のようにして、１枚のガラス素材から、多数のガラス板を作製した。作製されたガラス板は縦横５０ｍｍ乃至１００ｍｍの矩形状である。
（１）−２ 第２切断処理
次に、このガラス板のボトム面にガラスカッターで、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切筋(外周縁の円形の切筋の直径６７ｍｍ、内周縁の円形の切筋の直径１８ｍｍ)を形成した。この場合の切筋は、外周側及び内周側の何れも板厚方向に対して外側へ斜めに形成し、ガラス板面の法線方向に対する切筋の傾斜角度は１０度程度とした。次いで、上記切筋を形成したガラス板のボトム面側を全体的にヒータで加熱し、上記切筋を板状ガラスのトップ面側に進行させて、中心部に円孔を備えたガラスディスクを切り出した。
次に、このガラス板のボトム面にガラスカッターで、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切筋(外周縁の円形の切筋の直径６７ｍｍ、内周縁の円形の切筋の直径１８ｍｍ)を形成した。この場合の切筋は、外周側及び内周側の何れも板厚方向に対して外側へ斜めに形成し、ガラス板面の法線方向に対する切筋の傾斜角度は１０度程度とした。次いで、上記切筋を形成したガラス板のボトム面側を全体的にヒータで加熱し、上記切筋を板状ガラスのトップ面側に進行させて、中心部に円孔を備えたガラスディスクを切り出した。
（２）形状加工工程
次に、外周端面及び内周端面の研削をして外径を６５ｍｍφ、内径（中心部の円孔の直径）を２０ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラスディスク端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで４μｍ程度であった。なお、一般に、２．５（インチ）型ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、外径が６５ｍｍの磁気ディスクを用いる。
次に、外周端面及び内周端面の研削をして外径を６５ｍｍφ、内径（中心部の円孔の直径）を２０ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラスディスク端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで４μｍ程度であった。なお、一般に、２．５（インチ）型ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、外径が６５ｍｍの磁気ディスクを用いる。
（３）研削工程
次に、両面ラッピング装置により、粒度＃１０００のアルミナ砥粒を用いて、ガラスディスク表面をラッピングすることにより、表面粗さをＲｍａｘで２μｍ程度、Ｒａで０．２μｍ程度とした。上記ラッピング工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、水の各洗浄槽（超音波印加）に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
次に、両面ラッピング装置により、粒度＃１０００のアルミナ砥粒を用いて、ガラスディスク表面をラッピングすることにより、表面粗さをＲｍａｘで２μｍ程度、Ｒａで０．２μｍ程度とした。上記ラッピング工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、水の各洗浄槽（超音波印加）に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラスディスクを回転させながらガラスディスクの端面（内周、外周）の表面の粗さを、Ｒｍａｘで１μｍ、Ｒａで０．３μｍ程度に研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラスディスクの表面を水洗浄した。
次いで、ブラシ研磨により、ガラスディスクを回転させながらガラスディスクの端面（内周、外周）の表面の粗さを、Ｒｍａｘで１μｍ、Ｒａで０．３μｍ程度に研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラスディスクの表面を水洗浄した。
（５）主表面研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラスディスクを密着させ、このキャリアを太陽歯車と内歯歯車とに噛合させ、上記ガラスディスクを上下研磨定盤によって挟圧する。
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラスディスクを密着させ、このキャリアを太陽歯車と内歯歯車とに噛合させ、上記ガラスディスクを上下研磨定盤によって挟圧する。
その後、研磨パッドとガラスディスクの研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラスディスクが研磨定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工する。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム（平均粒径１．３μｍ）を研磨剤として分散したＲＯ水とし、研磨時間を１５分とした。上記第１研磨工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
次いで、上記第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッドに替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラスディスク主表面の表面粗さをＲｍａｘで８ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム（平均粒径０．８μｍ）を分散したＲＯ水とし、研磨時間を５分とした。上記第２研磨工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
（６）化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラスディスクに化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラスディスクを約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラスディスクを硫酸、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
次に、上記洗浄を終えたガラスディスクに化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラスディスクを約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラスディスクを硫酸、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
また、上記各工程を経て得られたガラスディスクの主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒｍａｘ＝２．２ｎｍ、Ｒａ＝０．２ｎｍと超平滑な表面を持つガラスディスクを得た。また、得られたガラスディスクの外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．６３５ｍｍであった。
こうして、磁気ディスク用ガラス基板を得た。
次に、上述のようにして得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、ロードアンロード方式用の磁気ディスクを製造した。
具体的には、枚葉式スパッタリング装置を用いて、上記ガラス基板上に、シード層、下地層、磁性層、保護層及び潤滑層を順次形成した。
シード層は、ＣｒＴｉ薄膜（膜厚３０ｎｍ）からなる第１のシード層と、ＡｌＲｕ薄膜（膜厚：４０ｎｍ）からなる第２のシード層を形成した。下地層は、ＣｒＷ薄膜（膜厚：１０ｎｍ）で、磁性層の結晶構造を良好にするために設けた。なお、このＣｒＷ薄膜は、Ｃｒ：９０ａｔ％、Ｗ：１０ａｔ％の組成比で構成されている。
磁性層は、ＣｏＰｔＣｒＢ合金からなり、膜厚は２０ｎｍである。この磁性層のＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｂの各含有量は、Ｃｏ：７３ａｔ％、Ｐｔ：７ａｔ％、Ｃｒ：１８ａｔ％、Ｂ：２ａｔ％である。保護層は、磁性層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、膜厚５ｎｍの水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。潤滑層は、パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成し、膜厚は０．９ｎｍである。
以上のようにして磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクを製造することができた。
〔実施例・比較例〕
ここで、ガラス素材として表面うねりの最大高さおよび板厚が異なるものを用意し、コアリング工程（第２切断処理）を行った。なお、この場合における切筋の深さは、板厚に対して５０％の深さとなるようにカッターの刃を押圧する圧力を設定している。このときの、結果を表１および表２に示す。また、表中ＩＤはガラスディスクに形成する内孔の半径を示し、ＯＤは外形（外円）の半径を示す。
ここで、ガラス素材として表面うねりの最大高さおよび板厚が異なるものを用意し、コアリング工程（第２切断処理）を行った。なお、この場合における切筋の深さは、板厚に対して５０％の深さとなるようにカッターの刃を押圧する圧力を設定している。このときの、結果を表１および表２に示す。また、表中ＩＤはガラスディスクに形成する内孔の半径を示し、ＯＤは外形（外円）の半径を示す。
ここで、コアリング不良品率とは、第２切断処理の際の不良品率であり、Ｎ＝１００００の場合の値である。また、良品・不良品の判定については、カッティングを行ったガラス素材の端面を目視で観察し、ヒビ、かけ、割れがあるものについては不良品とした。また、カッティングを行っている最中に割れたものについても不良品とした。
この結果より、薄板からガラス基板を切り出す際には、切筋を形成するカット面のうねりが強く影響していることがわかる。
また、参考例により、板厚に対するうねりが相対的に小さい場合には、うねりの影響がほとんどないことがわかる。
また、参考例により、板厚に対するうねりが相対的に小さい場合には、うねりの影響がほとんどないことがわかる。
また、板厚と切筋をつけた面のうねり（カット面うねり）とをそれぞれ変更した場合における不良品率は表２に示すようになった。
このときの、うねり/板厚比率と不良品率との関係をプロットした結果を図４示す。この結果より、例えば、１．５ｍｍのような薄いガラス素材の場合における板厚と切筋を形成するガラス素材の表面うねりの最大高さの比率と品質の間には相関関係があることがわかる。
また、ガラス素材に形成する切筋の深さを、ガラス素材に対して５０％から８５％に変えた場合も同様の実験を行ったが、上記と同じような傾向が見られた。
また、ガラス素材に形成する切筋の深さを、ガラス素材に対して５０％から８５％に変えた場合も同様の実験を行ったが、上記と同じような傾向が見られた。
なお、上記実施形態及び上記実施例においてはフロート法により成形されたガラス素材を利用した場合の例を掲げたが、必ずしも、本発明をフロート法により成形されたガラス素材を用いた場合に限定する必要はない。例えば、ダウンドロー法により板状に成形されたガラス素材、フュージョン法により板状に成形されたガラス素材、プレス法により板状に成形されたガラス素材であってもよい。
〔他の構成〕
次に、本実施形態及び実施例から把握できる本発明の他の構成について以下に付記する。
第９の構成は、板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
板厚が１.５ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、前記ガラス素材の対向する２つの面のうち、表面うねりが相対的に小さい面を選択して前記切筋を形成し、当該切筋を形成した後に、前記ガラス素材を加熱及び／又は冷却し、前記切筋を進行させることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
次に、本実施形態及び実施例から把握できる本発明の他の構成について以下に付記する。
第９の構成は、板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
板厚が１.５ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、前記ガラス素材の対向する２つの面のうち、表面うねりが相対的に小さい面を選択して前記切筋を形成し、当該切筋を形成した後に、前記ガラス素材を加熱及び／又は冷却し、前記切筋を進行させることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第１０の構成は、板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
板厚が１.５ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、表面うねりの最大高さが５０ｎｍ以下である面に前記切筋を形成し、当該切筋を形成した後に、前記ガラス素材を加熱及び／又は冷却し、前記切筋を進行させることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
板厚が１.５ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、表面うねりの最大高さが５０ｎｍ以下である面に前記切筋を形成し、当該切筋を形成した後に、前記ガラス素材を加熱及び／又は冷却し、前記切筋を進行させることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
第１１の構成は、第９または第１０の構成に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板は、ロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクに用いるガラス基板であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
前記ガラス基板は、ロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクに用いるガラス基板であることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
１ 板状ガラス
２、３ 切筋
１０ ディスク状のガラス板（ディスク状ガラス基板）
２、３ 切筋
１０ ディスク状のガラス板（ディスク状ガラス基板）
Claims (8)
- 板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
上記ガラス素材の板厚（ｔ〔ｍｍ〕）と、当該ガラス素材の有する表面うねりの最大高さ（ＰＶ〔ｎｍ〕）とが所定の関係を満たす条件で切り出しを行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 上記所定の関係は、
ＰＶ≦５０ｔ
であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
板厚が１ｍｍ以下のガラス素材からディスク状のガラス板を切り出す際に、前記ガラス素材の対向する２つの面のうち、表面うねりが相対的に小さい面を選択して前記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 板厚が１ｍｍのガラス素材から、ディスク状のガラス板を切り出す際に、表面うねりの最大高さが５０ｎｍ以下である面に前記切筋を形成することを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 板状のガラス素材の一面側に、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切筋を形成し、この切筋を前記ガラス素材の厚み方向に進行させることによりディスク状のガラス板を切断し、切断された前記ガラス板からガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
所定値以下の板厚を有するガラス素材を切り出す際には、上記ガラス素材の表面うねりの最大高さを測定し、当該うねりの最大高さが所定値以下のガラス素材を選択して、上記切筋を形成することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 上記板厚をｔ〔ｍｍ〕、上記表面うねりの最大高さをＰＶ〔ｎｍ〕としたとき、
ＰＶ≦５０ｔ
の関係を満たすガラス素材を選択することを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記切筋は、前記ガラス素材の板厚方向に対して傾斜し、閉曲線を描くように形成されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造されたガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
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