JP2015067500A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスク用ガラスブランクから円盤形状のガラス基板を切り出す形状加工処理を行うとき、ガラスブランクの破損率を低くし、かつ、形状加工処理にかかる時間を短縮する。【解決手段】形状加工処理を行うとき、プレス法によって形成されたガラスブランクの応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域とを通るように円形状の切り筋線を定めて前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する。形成した切り筋線の内周側の部分を外周側の部分から分離して円盤形状のガラス基板を得る。ガラスブランクの応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域は、ガラスブランクの主表面の平面視の応力分布を用いて、応力の高い領域と応力の低い領域の２つに区分けすることにより得られる。【選択図】 図３

Description

本発明は、磁気ディスク用ガラスブランクから円盤形状のガラス基板を切り出す形状加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。

近年の磁気記録媒体の記録密度の向上に伴い、磁気記録媒体に用いる磁気ディスク用ガラス基板やこのガラス基板の素板である磁気ディスク用ガラスブランクには、平面度及び表面粗さをより一層改善することが求められている。

この磁気ディスク用ガラスブランクの平面度及び表面粗さを向上するための方法として、落下中の溶融ガラスの塊を、溶融ガラスの塊の落下方向に対して直交する方向に対向配置された一対のプレス成形型によりプレス成形する水平ダイレクトプレス法が知られている（特許文献１）。

当該水平ダイレクトプレス方法では、溶融ガラスの塊は、プレス成形されるまでの間、溶融ガラスの塊よりも温度の低い部材に一時的に接触・保持されない。このため、水平ダイレクトプレス法では、プレス成形される溶融ガラスの塊を均一に薄く延伸させることが容易にできる。これにより、水平ダイレクトプレス法を利用してガラスブランクを作製した場合、板厚偏差が小さくなり、平面度の低下が抑制される。
また、上記水平ダイレクトプレス法では、溶融ガラスが一対のプレス成形型に接触してから離れるまでのプレス成形型それぞれの温度を、溶融ガラスのガラス転移点温度未満の温度に制御される。このため、一方のプレス成形型にのみ長く溶融ガラスが接触することがなく、しかもプレス成形型は温度制御されるので、表面粗さが極めて低い内周面としたプレス成形型を用いたとしても、溶融ガラスがプレス成形型のプレス面に融着することを防止できる。このため、プレス面には、離型材を付着させる必要がない。
このため、上記水平ダイレクトプレス法では、板厚偏差が小さく平面度の低下が抑制され、かつ、表面粗さが低下したガラスブランクを得ることができる。このガラスブランクから円盤形状のガラス基板を作製するとき、形状加工として、ガラスブランクに切り筋線を形成し、この切り筋線に沿って切断する形状加工処理が行われる。具体的には、ガラスブランクから切り筋線の外側部分を割断、除去するには、ガラスブランクは部分的に加熱される。このとき、ガラスブランクの熱膨張の差異により切り筋線からクラックが進展し、最終的に円形状の切り筋線の外側部分が内側部分から割断、除去される。

国際公開第２０１２／１４７３７１号

しかし、ガラスブランクの成形に上記水平ダイレクトプレス法を利用したとき、主表面に形成された切り筋線に沿ってガラスブランクは割れず、適切なガラス基板が得られない場合があった。このため、形状加工処理中のガラスブランクの破損率は高くなっていた。また、切り筋線に沿ってガラスブランクが割れるようにするために、ガラスブランクを補助的に部分加熱するが、ガラスブランクの切り筋線の外側の部分を割断、除去するまでに要する時間もばらつきがあり、ガラスブランクの割断、除去までに時間を要する場合があった。このため、形状加工処理にかかる時間が長くなり、ガラス基板の生産効率は落ちていた。

そこで、本発明は、磁気ディスク用ガラスブランクから円盤形状のガラス基板を切り出す形状加工処理を行うとき、ガラスブランクの破損率を低くし、かつ、形状加工処理にかかる時間を短縮することができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本願発明者は、多数のガラスブランクをプレス成形して得られる楕円形状あるいは真円形状のガラスブランクの不要な部分を割断、除去するとき、ガラスブランクの主表面に形成された円形状の切り筋線に生じるクラックの進展状態と、ガラスブランク内の応力の大きさを表すリタデーション値とを調べた。その結果、切り筋線に沿ってガラスブランクを割るため（クラックを意図した方向に進展させる）には、切り筋線が、ガラスブランク内の応力の高い領域と低い領域とを通過するように、切り筋線を形成することが重要であることを知見した。このような切り筋線を形成することにより、ガラスブランクの切り筋線上の応力の高い領域と低い領域との間で切り筋線に沿って容易に割れることを知見した。特に、プレス成形により得られる楕円形状あるいは真円形状のガラスブランクにおける応力分布では、ガラスブランクの中心から一定の範囲内では応力は略一定であるが、その範囲の外側では、応力は急激に上昇することを知見した。このような応力分布は、リタデーション値の分布を調べることにより確認できた。なお、この応力分布は、周知のダウンドロー法やフロート法により大きなシート状のガラス板から切り出したガラスブランクには存在しない。
以上の知見により、本願発明者は、以下に記載の態様の発明を想到するに至った。

本発明の一態様は、磁気ディスク用ガラスブランクから円盤形状のガラス基板を切り出す形状加工処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
前記形状加工処理は、プレス法によって形成された磁気ディスク用ガラスブランクの応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域とを通るように円形状の切り筋線を定めて前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する処理と、前記ガラスブランクの前記切り筋線の内周側の部分を外周側の部分から分離して円盤形状のガラス基板を得る処理と、を含む。
例えば、前記形状加工処理は、磁気ディスク用ガラスブランクの主表面の平面視の応力分布を用いて、応力の高い領域と応力の低い領域の２つに区分けする境界線を横切るよう
に円形状の切り筋線を定めて前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する。

前記主表面に前記切り筋線を形成する処理では、前記磁気ディスク用ガラスブランクの主表面のリタデーション値の分布である応力分布から、前記磁気ディスク用ガラスブランクの応力の高い領域と応力の低い領域とを把握して、前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する、ことが好ましい。

また、前記切り筋線上における前記リタデーション値の最大値と最小値の差が３ｎｍ以上１５ｎｍ以下である、ことが好ましい。

その際、前記主表面に前記切り筋線を形成する処理では、前記ガラスブランクにおける前記リタデーション値の分布を、前記リタデーション値の高い領域と前記リタデーション値の低い領域の２つに区分けしたとき、前記リタデーション値の高い領域と前記リタデーション値の低い領域を区分けした境界線を通るように前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する、ことが好ましい。

なお、前記境界線は、前記リタデーション値が２〜４ｎｍの範囲に含まれる値に対応する圧力分布の等値線である、ことが好ましい。

なお、前記切り筋線のすべての部分は、前記リタデーション値が２０ｎｍ以下の範囲に対応する応力の領域に含まれる、ことが好ましい。

また、複数の磁気ディスク用ガラスブランクから複数のガラス基板を作製するとき、前記磁気ディスク用ガラスブランクを作製したプレス型の情報、前記磁気ディスク用ガラスブランクを作製したプレス日時情報、及び、前記磁気ディスク用ガラスブランクのガラス組成の情報のうち少なくとも１つの情報によって区分けされた磁気ディスク用ガラスブランクの群ごとに、前記応力分布の情報は取得される、ことが好ましい。

前記磁気ディスク用ガラスブランクは、落下中の溶融ガラスの塊を一対の型のプレス面に挟み込むことにより前記プレス面に沿って拡がる前記塊の先端が前記プレス面の端に到達しないように溶融ガラスをプレスすることにより得られる、ことが好ましい。

上述の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法によれば、形状加工処理中のガラスブランクの破損率を低くし、かつ、形状加工処理にかかる時間を短縮することができる。

（ａ）は、本実施形態で作製される磁気ディスク用ガラス基板の一例の斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態で用いる磁気ディスク用ガラスブランクの一例の斜視図である。 本実施形態で用いるガラスブランク内の応力分布を表すリタデーション値の分布の一例を示す図である。 本実施形態で形成される切り筋線の一例を説明する図である。 本実施形態で形成されない切り筋線の一例を説明する図である。 ガラスブランクの長軸に沿ったリタデーション値の分布の一例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施形態で用いるガラスブランクの成形方法の一例を説明する図である。 図６（ａ），（ｂ）で説明するガラスブランクの成形方法と異なるプレス成形方法の例を説明する図である。

以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。

［磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスク用ガラスブランク］
以下、本実施形態で作製される磁気ディスク用ガラス基板について説明する。図１（ａ）は、本実施形態で作製される磁気ディスク用ガラス基板の一例の斜視図である。
図１ （ａ）に示す磁気ディスク用ガラス基板（以下、ガラス基板という）１は、円環状の薄板のガラス基板である。磁気ディスク用ガラス基板のサイズは問わないが、磁気ディスク用ガラス基板は、例えば、公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板のサイズである。公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板の場合、例えば、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍ、板厚が０．６〜１．０ｍｍである。このガラス基板１の主表面上に磁性層が形成されて磁気ディスクが作られる。

図１（ｂ）は、ガラス基板１を作製するための素板である磁気ディスク用ガラスブランク（以下、ガラスブランクという）１０の一例の斜視図である。ガラスブランク１０のサイズは、ガラス基板１よりも大きく、後述するように、形状加工処理により円形状の切り筋線に沿ってガラスブランクを切断し、切り筋線の外側部分を割断、除去することにより、さらに、ガラスブランクの中央部に円形の貫通孔をあけることにより、円盤形状のガラス基板１を作製することができる。ガラスブランク１０は、後述するように溶融ガラスの塊をプレス成形により作製される。このとき、溶融ガラスの塊を一対の型のプレス面に挟み込むことによりプレス面に沿って拡がる塊の先端がプレス面の端に到達しないように溶融ガラスをプレスすることにより得られる。すなわち、ガラスブランク１０の外周は、プレス面で型押しされておらず、自由曲面となっている。したがって、このプレスによって得られるガラスブランク１０の形状は、必ずしも真円形状を成しておらず、例えば楕円形状を成している。図１（ｂ）に示すガラスブランク１０は、長軸Ａ1、短軸Ａ２を有する楕円形状を成している。

このプレス成形で作製されたガラスブランク１０では、ガラスの光学特性であるリタデーション値に関して、ガラスブランク１０の楕円形状の中心の周りに分布を形成している。リタデーション値は、例えば、安定化横ゼーマンレーザーを光源とするヘテロダイン方式の歪み測定機により計測される。
図２は、ガラスブランク１０のリタデーション値の分布の一例を示す図である。図２は、ガラスブランク１０の楕円形状の長軸Ａ１と短軸Ａ２の交点を中心とする略楕円形状のリタデーション値の等値線を表した応力コンター図でもある。具体的には、リタデーション値Ｒｄが６ｎｍである等値線は、長軸Ａ１と短軸Ａ２の交点Ｏを中心とする略楕円形状であり、同様に、リタデーション値が４ｎｍ、２ｎｍである等値線も、長軸Ａ１と短軸Ａ２の交点を中心とする略楕円形状である。ガラスブランク１０において、リタデーション値Ｒｄが２ｎｍ以下となる領域は、長軸Ａ１と短軸Ａ２の交点Ｏを含む広い領域であり、リタデーション値Ｒｄが２ｍｍを超えると、急激にリタデーション値Ｒｄが増大する分布を示す。

このようなリタデーション値Ｒｄは、等方体のガラスに応力が加わると、光学的歪みが発生し、複屈折現象が起こることにより得られる光の波長の位相差の量である。したがって、応力が大きく複屈折が大きい領域ではリタデーション値は大きく、応力が小さく複屈折が小さい領域ではリタデーション値は小さい。したがって、図２に示すリタデーション値Ｒｄの分布は、ガラスブランク１０内の応力分布の等値線を表す応力コンター図（応力分布）でもある。リタデーション値Ｒｄと応力値との間の対応関係は、予め応力をガラスブランクに与えたときのリタデーション値Ｒｄを計測することにより得ることができる。したがって、図２に示すリタデーションの分布から応力の分布を容易に得ることができる。この場合、２ｎｍ，４ｎｍ，６ｎｍの等値線それぞれが、ある応力値に対応する等値線になるだけであり、等値線の形状も同じである。したがって、ガラスブランク１０における応力分布は、図２に示すリタデーション値の分布の例では、ガラスブランク１０の楕円形状の長軸Ａ１と短軸Ａ２の交点Ｏを中心とする略楕円形状の応力分布を示し、上記長軸Ａ１と上記短軸Ａ２の交点Ｏを中心として含む広い範囲の領域は低い応力の領域となっており、その外側の領域では応力が急激に増大する。
なお、図２に示すリタデーションの分布は、長軸Ａ１及び短軸Ａ２上のリタデーション値の分布を取得し、長軸Ａ１上、及び短軸Ａ２上の同じリタデーション値の位置を通り、長軸Ａ１及び短軸Ａ２の方向をそれぞれ長軸及び短軸の方向とする楕円形状を形成することにより、図２に示す分布を得ることができる。勿論、ガラスブランク１０のあらゆる位置のリタデーション値を計測することにより分布を形成することもできる。

このような応力分布を持つガラスブランクからガラス基板１を切り出すとき、切り筋線がガラスブランクの応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域とを通るように円形状の切り筋線を定める。例えば、ガラスブランクの主表面の平面視の応力分布を用いて、応力の高い領域と応力の低い領域の２つに区分けする境界線を横切るように円形状の切り筋線を定める。なお、切り筋線を定めるときに用いる平面視の応力分布は、図２に示すような２次元の応力コンター図のほか、長軸Ａ１及び短軸Ａ２に沿ったリタデーション値の分布からリタデーション値と応力の値との対応関係を用いて作成される長軸Ａ１及び短軸Ａ２に沿った応力分布を含む。

［切り筋線の位置の設定と形成］
図３は、本実施形態で形成される切り筋線の一例を説明する図である。
例えば、図２に示すようなガラスブランク１０内の応力分布の等値線を表す応力コンター図を予め取得する。このコンター図を用いて切り筋線を形成しようとするガラスブランク２０の応力分布を定める。プレス成形により得られたガラスブランク２０の外形形状は、例えば楕円形状であり略同じ形状をしている。このため、例えば長軸Ａ１と短軸Ａ２の交点Ｏと、ガラスブランク２０の長軸Ｂ１と短軸Ｂ２の交点Ｏ’を位置合わせする。したがって、ガラスブランク２０の応力分布は、応力コンター図から推定することができる。すなわち、ガラスブランク１０の応力コンター図からガラスブランク２０の主表面のリタデーション値の分布である応力分布を得、この応力分布から、ガラスブランク２０の応力の高い領域と応力の低い領域とを把握する。このとき、ガラスブランク２０の主表面に形成しようとするガラス基板１の外周を定める円形状の切り筋線２２を、応力コンター図の等値線Ｒ１を横切るような位置に設定して、切り筋線２２をガラスブランク１０の主表面に形成する。切り筋線２２は、例えば超鋼合金あるいはダイヤモンド粒子を含んだスクライバにより形成される。図中の等値線Ｒ２は、切り出し領域の最大限界線である。等値線Ｒ２の外側に切り筋線を形成すると、切り筋線２２に沿ってガラスブランクが割れない可能性の高くなる。したがって、切り筋線２２は、等値線Ｒ２で囲まれる領域内で形成される。
なお、上記実施形態では、応力コンター図を予め取得し、このコンター図を用いて切り筋線２２を定めるが、長軸Ａ１及び短軸Ａ２に沿った応力分布を用いて切り筋線２２を定めることもできる。すなわち、長軸Ａ１及び短軸Ａ２に沿った応力分布から、それ以外の部分の応力分布を楕円形状の等値線によって求めることができるので、長軸Ａ１及び短軸Ａ２に沿った応力分布から求めた等値線Ｒ１を横切るように切り筋線２２の位置を設定して、切り筋線２２をガラスブランク１０の主表面に形成することができる。

このように切り筋線２２を、等値線Ｒ１を横切るように定めることにより、切り筋線１２上には応力の高い領域と低い領域が存在する。したがって、ガラスブランク２０の切り筋線２２の外側の部分を割断、除去するために部分的に加熱して、加熱によるわずかな熱膨張の差異により切り筋線２２からガラスブランク２０の深さ方向にクラックを進展させることにより、ガラスブランク２０の切り筋線２２の内周側の部分を外周側の部分から分離して円盤形状のガラス基板を得ることができる。応力分布が高い領域では、ガラスブランク２０の中央部分には、高い引っ張り応力が存在するので、この高い引っ張り応力によってクラックが容易に生じガラスブランク２０の深さ方向にクラックは進展するとともに、応力の低い領域に向かってクラックは進展する。
このように、リタデーション値を容易に計測することができ、ガラスブランク１０内の応力の値とリタデーション値の対応関係を得ることができるので、切り筋線２２の形成に用いる応力分布は、リタデーション値によって作られた分布を用いることが実用上好ましい。

このとき、切り筋線２２が横切る上記等値線Ｒ１は、ガラスブランク１０の応力分布を、応力の高い領域と応力の低い領域の２つに区分けしたとき、応力の高い領域と応力の低い領域を区分けした境界線であることが好ましい。応力の高い領域と応力の低い領域の区分けは、予め設定された応力の値によって定めることができる。応力の値とリタデーション値との間には対応関係があるので、予め定めたリタデーション値からこの対応関係を用いて応力の値を定めることができる。等値線Ｒ１を定めるリタデーション値は２〜４ｎｍの範囲に含まれる値であることが、切り筋線２２に沿ってガラスブランクを容易に割る点から好ましい。したがって、等値線Ｒ１はリタデーション値が２〜４ｎｍの範囲に含まれる値に対応する応力の値の等値線である。

また、切り筋線２２が横切る上記等値線Ｒ１は、リタデーション値の分布を、リタデーション値の高い領域とリタデーション値の低い領域の２つに区分けしたとき、リタデーション値の高い領域とリタデーション値の低い領域を区分けした境界線である、ことが実用上好ましい。このとき、上記境界線は、リタデーション値が２〜４ｎｍの範囲に含まれる値の等値線であることが、切り筋線２２に沿ってガラスブランクが容易に割れる点から好ましい。

切り筋線２２におけるリタデーション値の最大値と最小値の差は３ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが、切り筋線２２に沿ってガラスブランクが容易に割れる点で、好ましい。上記差が３ｎｍより小さい場合、ガラスブランクの割れが遅い。上記差が１５ｎｍより大きい場合、リタデーション値Ｒｄの最大値が大きくなり、等値線Ｒ２の外側の領域に位置するので、このような領域では応力の値の変化が極めて大きくガラスブランクの割れる勢いが強くなり、意図しない方向にガラスブランクが割れ易い。

また、切り筋線２２のすべての部分は、リタデーション値が２０ｎｍ以下の範囲に対応する応力の領域に含まれることが、意図しない方向への割れを防止する点で好ましい。等値線Ｒ２は、リタデーション値２０ｎｍに対応する応力の値の線である。

図４は、本実施形態で形成されない切り筋線２４の一例を説明する図である。切り筋線２４は、等値線Ｒ１を横切らないので、切り筋線２４上の応力の最大値と最小値の差、あるいはリタデーション値の差は小さい。このため、切り筋線２４に沿ったガラスブランクの割れは遅い。すなわち、ガラスブランク２０から切り筋線２４に沿って割るためにガラスブランク２０に対して行う部分的な加熱の時間は長くなる。すなわち、形状加工処理における割断時間を短縮することができない。

図５は、ガラスブランク１０の長軸Ａ１に沿ったリタデーション値Ｒｄの分布の一例を示す図である。この分布は、ヘテロダイン方式の歪み測定機により計測されたデータである。
図中の曲線Ｃ１は、プレス成形により得られたガラスブランクのリタデーション値Ｒｄの分布であり、曲線Ｃ２は、ダウンドロー法により形成されたシートガラスから切り出されたガラスブランクのリタデーション値Ｒｄの分布である。シートガラスから切り出されたガラスブランクの場合、リタデーション値Ｒｄはいずれも１ｎｍ以下でありその変動も小さい。このため、応力の値は小さく、応力の値の変動も小さい。これに対して、プレス成形により得られたガラスブランクの場合、交点Ｏ’から２０ｍｍの範囲までリタデーション値Ｒｄは２ｎｍ以下であり、交点Ｏ’から２０ｍｍ以上離れた領域では、リタデーション値Ｒｄは増大する。したがって、応力の値の高い領域及び低い領域を利用して、ガラスブランクの不要な部分（切り筋線２２の外側の部分）を割断し除去する本実施形態の方法は、プレス成形に適用することができる。

以上説明したように、ガラスブランクの形状加工処理は、ガラスブランクの応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域とを通るように円形状の切り筋線を定めて切り筋線をガラスブランクの主表面に形成する。形状加工処理は、例えば、ガラスブランクの主表面の平面視の応力分布を用いて、応力の高い領域と応力の低い領域の２つに区分けする境界線を横切るように円形状の切り筋線を定めて切り筋線をガラスブランクの主表面に形成する処理と、ガラスブランクの切り筋線の内周側の部分を外周側の部分から分離して円盤形状のガラス基板を得る処理と、を含む。
このようなガラスブランクは、以下のプレス成形により得ることができる。

［ガラスブランクの成形］
ガラスブランクの成形では、水平ダイレクトプレス方式と垂直ダイレクトプレス方式がある。図６（ａ），（ｂ）は、本実施形態で用いるガラスブランクの成形方法の一例を説明する図である。
水平ダイレクトプレス方式は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、溶融ガラス流を切断することにより溶融ガラスの塊Ｇを得て自由落下させ、この落下中の溶融ガラスの塊Ｇを、溶融ガラスの塊Ｇの落下方向に対して交差する方向に対向配置された一対の型１２１，１２２を水平方向から溶融ガラスの塊Ｇを挟み込むことにより溶融ガラスの塊Ｇをプレスしてガラスブランクを成形する方式である。溶融ガラスの塊Ｇからガラスブランク２０を成形するとき、プレス面１２１ａ，１２２ａから対向する型の方向（対向方向）に突出した部材１２１ｂ，１２２ｂ同士が接触する。これにより、プレス面１２１ａとプレス面１２２ａとの間に一定の隙間が形成され、この隙間がガラスブランク２０の板厚を定める。このとき、溶融ガラスの塊Ｇを一対の型１２１，１２２のプレス面１２１ａ，１２２ａに挟み込むことによりプレス面１２１ａ，１２２ａに沿って拡がる溶融ガラスの塊Ｇの先端がプレス面１２１ａ，１２２ａの端に到達しないように溶融ガラスの塊Ｇはプレスされる。
このようなプレスにより、ガラスブランク１０が得られる。

なお、水平ダイレクトプレス方式は、一対の型１２１，１２２を水平方向から溶融ガラスの塊Ｇを挟み込む方法であるが、本実施形態で用いるプレスでは、一対の型１２１，１２２の挟み込む方向は、落下中の溶融ガラスの塊Ｇを一対の型１２１，１２２が挟むのであれば、どの方向であってもよい。

図７は、図６（ａ），（ｂ）で説明するプレス方法と異なる垂直ダイレクトプレス方式のガラスブランクの成形方法の例を説明する図である。
垂直ダイレクトプレス方式は、図７に示すように、溶融ガラスの塊Ｇをプレス用の下型２２１で受けた後、上方から下りて来る上型２２２と下型２２１とで溶融ガラスの塊Ｇを上下方向から挟み込むことにより、溶融ガラスの塊Ｇをプレスしてガラスブランク２０を成形する方式である。溶融ガラスの塊Ｇからガラスブランク２０を成形するとき、プレス面２２１ａ，２２２ａから対向する型の方向（対向方向）に突出した部材２２１ｂ，２２２ｂ同士が当接する。これにより、プレス面２２１ａとプレス面２２２ａとの間に一定の隙間が形成され、この隙間がガラスブランク２０の板厚を定める。このとき、溶融ガラスの塊Ｇを一対の型２２１，２２２のプレス面２２１ａ，２２２ａに挟み込むことによりプレス面２２１ａ，２２２ａに沿って拡がる溶融ガラスの塊Ｇの先端がプレス面２２１ａ，２２２ａの端に到達しないように溶融ガラスの塊Ｇはプレスされる。
このようなプレスにより、ガラスブランク１０が得られる。

このようなプレスを行って得られる複数のガラスブランクのそれぞれに上述の形状加工処理を行って複数のガラス基板を作製するとき、ガラスブランクを作製したプレス型の情報、ガラスブランクを作製したプレス日時情報、及び、ガラスブランクのガラス組成の情報のうち少なくとも１つの情報によって区分けされたガラスブランクの群ごとに、応力分布の情報は取得されて作成されることが、切り筋線に沿ったクラックの進展をより確実にし、形状加工処理にかかる時間を短縮する点で好ましい。プレス型、プレスの日時、あるいはプレスする溶融ガラスの塊Ｇの組成によって、ガラスブランクの応力分布は異なる場合がある。プレス型では、同じ仕様のプレス型であっても場合によっては個体間差がある。また、プレスを継続して行うと、応力分布が時間とともに変動する場合がある。また、ガラス組成によって応力分布が異なる。したがって、使用したプレス型によって区分けされたガラスブランク群毎に応力分布の情報を取得することが好ましく、プレスした日時によって区分けされたガラスブランク群毎に応力分布の情報を取得することが好ましく、ガラス組成毎に区分けされたガラスブランク群毎に応力分布の情報を取得することが好ましい。勿論、使用したプレス型、プレスした日時、及び、ガラス組成のうち、少なくとも２つ以上の組み合わせによって区分けされるガラスブランク群毎に応力分布の情報を取得することも好ましい。これにより、プレス時の条件が変化して、溶融ガラスの塊Ｇのプレス面上の位置が変化したり、形状がばらつくことによる影響を低減することができる。なお、応力分布の情報を取得する場合、複数のガラスブランクの応力分布のデータを取得し、このデータの平均値を用いて応力分布の情報を取得することが好ましい。

このようなガラスブランクは、以下の各処理を経て、磁気ディスクに適した仕様のガラス基板に加工することができる。

［ガラス基板の製造方法］
ガラスブランクから磁気ディスクに適したガラス基板を製造する方法では、まず、一対の主表面を有する板状の磁気ディスク用ガラス基板の素材となるガラスブランクの成形処理が行われる。次に、このガラスブランクの粗研削処理が行われる。この後、ガラスブランクに形状加工処理及び端面研磨処理が施される。この後、ガラスブランクから得られたガラス基板に固定砥粒を用いた精研削処理が行われる。この後、第１研磨処理、化学強化処理、及び、第２研磨処理がガラス基板に施される。なお、本実施形態では、上記流れで行うが、上記処理は必須ではなく、これらの処理は適宜行われなくてもよい。以下、各処理について、説明する。

（ａ）ガラスブランクの成形
ガラスブランクの成形では、図６（ａ），（ｂ）あるいは図７に示すようなプレス成形法を用いることができる。プレス成形法により、真円形状あるいは略楕円形状のガラスブランク２０を得ることができる。

（ｂ）粗研削
粗研削では、具体的には、ガラスブランク２０を、遊星歯車機構の周知の両面研削装置に装着される保持部材（キャリア）に設けられた保持穴内に保持しながらガラスブランク２０の両側の主表面の研削が行われる。研削材として、例えば遊離砥粒が用いられる。粗研削では、ガラスブランク２０が目標とする板厚寸法及び主表面の平坦度に略近づくように研削される。なお、粗研削は、成形されたガラスブランク２０の寸法精度あるいは表面粗さに応じて行われるものであり、場合によっては行われなくてもよい。

（ｃ）形状加工
次に、形状加工が行われる。形状加工では、ガラスブランク２０の成形後、上述したガラス基板１の外周を定める切り筋線２２をガラスブランク２０の主表面に形成するとともに、中心に内孔を設けるためにガラス基板の１の内周を定める図示されない切り筋線を主表面に形成し、この後ガラスブランク２０を部分的に加熱して熱膨張差により不要な部分を割断、除去する。これにより、ガラス基板１が得られる。その後、ガラス基板１の端面の面取りを実施する。

（ｄ）端面研磨
次にガラス基板１の端面研磨が行われる。端面研磨は、例えば研磨ブラシとガラス基板１の端面との間に遊離砥粒を含む研磨液を供給して研磨ブラシとガラス基板１とを相対的に移動させることにより研磨を行う処理である。端面研磨では、ガラス基板１の内周側端面及び外周側端面を研磨対象とし、内周側端面及び外周側端面を鏡面状態にする。

（ｅ）精研削
次に、ガラス基板１の主表面に精研削が施される。具体的には、固定砥粒を貼り付けた定盤を用い、遊星歯車機構の周知の両面研削装置を用いて、ガラス基板１の主表面に対して研削を行う。この場合、研磨パッドの代わりに固定砥粒を定盤に設ける。
この研削では、固定砥粒を用いた研削の代わりに、遊離砥粒を用いて研削してもよい。

（ｆ）第１研磨
次に、ガラス基板１の主表面に第１研磨が施される。第１研磨は、遊離砥粒を用いて、定盤に貼り付けられた研磨パッドを用いる。第１研磨は、例えば固定砥粒による研削を行った場合に主表面に残留したクラックや歪みの除去をする。第１研磨では、主表面端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の表面粗さ、例えば算術平均粗さＲａを低減することができる。

（ｇ）化学強化
ガラス基板１は適宜化学強化することができる。化学強化液として、例えば硝酸カリウム，硝酸ナトリウム、またはそれらの混合物を加熱して得られる溶融液を用いることができる。そして、ガラス基板１を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層にあるガラス組成中のリチウムイオンやナトリウムイオンが、それぞれ化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいナトリウムイオンやカリウムイオンにそれぞれ置換されることで表層部分に圧縮応力層が形成され、ガラス基板１が強化される。
化学強化を行うタイミングは、適宜決定することができるが、化学強化の後に研磨を行うようにすると、表面の平滑化とともに化学強化によってガラス基板１の表面に固着した異物を取り除くことができるので特に好ましい。また、化学強化は、必要に応じて行われればよく、行われなくてもよい。

（ｈ）第２研磨（鏡面研磨）
次に、化学強化後のガラス基板１に第２研磨が施される。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨においても、第１研磨に用いる両面研磨装置と同様の構成を有する遊星歯車機構の両面研磨装置が用いられる。こうすることで主表面の端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の粗さを低減することができる。

第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えばコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。研磨されたガラス基板１を洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
第２研磨は、必ずしも必須ではないが、ガラス基板１の主表面の表面凹凸を小さくし、より円滑な面とすることができる点で実施することが好ましい。このようにして、第２研磨の施されたガラス基板１は磁気ディスク用ガラス基板となる。

以上、説明したように、ガラスブランク２０から円盤形状のガラス基板１を切り出すとき、プレス法によって形成されたガラスブランク２０の応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域とを通るように円形状の切り筋線を定め、具体的には、ガラスブランク２０内の応力分布を用いて、等値線Ｒ１を横切るように円形状の切り筋線２２を定めて切り筋線２２をガラスブランク２０の主表面に形成する。切り筋線２２の形成されたガラスブランク２０を、切り筋線２２に沿って切断して円盤形状のガラス基板１を得る。このため、目標の円形状のガラス基板１が得られず、意図しない方向に切断されたため、また欠けが生じたため修復できないガラスブランクの破損率を低くし、かつ、形状加工処理にかかる時間、具体的には、ガラスブランクを部分加熱してガラスブランクの不要な部分を割断、除去するのに要する時間を短縮することができる。
具体的に、等値線Ｒ１が４ｎｍの等値線である場合、この等値線Ｒ１を横切るように円形状の切り筋線２２を定めて切り筋線２２をガラスブランク２０の主表面に形成したときでは、等値線Ｒ１を横切らずに切り筋線をガラスブランクの主表面に形成する場合と比較して、ガラスブランクの不要な部分を割断、除去するのに要する時間に関して約２０％の短縮効果が確認された。

以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１ 磁気ディスク用ガラス基板
１０，２０ ガラスブランク
２２，２４ 切り筋線
１２１，１２２ 型
１２１ａ，１２２ａ，２２１ａ，２２２ａ プレス面
１２１ｂ，１２２ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ 部材
２２１ 下型
２２２ 上型

Claims (8)

1. 磁気ディスク用ガラスブランクから円盤形状のガラス基板を切り出す形状加工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、
   前記形状加工処理は、プレス法によって形成された磁気ディスク用ガラスブランクの応力の高い主表面の領域と応力の低い主表面の領域とを通るように円形状の切り筋線を定めて前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する処理と、前記ガラスブランクの前記切り筋線の内周側の部分を外周側の部分から分離して円盤形状のガラス基板を得る処理と、を含む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。
2. 前記主表面に前記切り筋線を形成する処理では、前記磁気ディスク用ガラスブランクの主表面のリタデーション値の分布である応力分布から、前記磁気ディスク用ガラスブランクの応力の高い領域と応力の低い領域とを把握して、前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する、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。
3. 前記切り筋線上における前記リタデーション値の最大値と最小値の差が３ｎｍ以上１５ｎｍ以下である、請求項２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
4. 前記主表面に前記切り筋線を形成する処理では、前記ガラスブランクにおける前記リタデーション値の分布を、前記リタデーション値の高い領域と前記リタデーション値の低い領域の２つに区分けしたとき、前記リタデーション値の高い領域と前記リタデーション値の低い領域を区分けした境界線を通るように前記切り筋線を前記ガラスブランクの主表面に形成する、請求項２または３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
5. 前記境界線は、前記リタデーション値が２〜４ｎｍの範囲に含まれる値に対応する圧力分布の等値線である、請求項４に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
6. 前記切り筋線のすべての部分は、前記リタデーション値が２０ｎｍ以下の範囲に対応する応力の領域に含まれる、請求項２〜５のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
7. 複数の磁気ディスク用ガラスブランクから複数のガラス基板を作製するとき、前記磁気ディスク用ガラスブランクを作製したプレス型の情報、前記磁気ディスク用ガラスブランクを作製したプレス日時情報、及び、前記磁気ディスク用ガラスブランクのガラス組成の情報のうち少なくとも１つの情報によって区分けされた磁気ディスク用ガラスブランクの群ごとに、前記応力分布の情報は取得される、請求項２〜６のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
8. 前記磁気ディスク用ガラスブランクは、落下中の溶融ガラスの塊を一対の型のプレス面に挟み込むことにより前記プレス面に沿って拡がる前記塊の先端が前記プレス面の端に到達しないように溶融ガラスをプレスすることにより得られる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
   

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