JP6979399B2 - ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6979399B2 JP6979399B2 JP2018508076A JP2018508076A JP6979399B2 JP 6979399 B2 JP6979399 B2 JP 6979399B2 JP 2018508076 A JP2018508076 A JP 2018508076A JP 2018508076 A JP2018508076 A JP 2018508076A JP 6979399 B2 JP6979399 B2 JP 6979399B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass blank
- plate thickness
- glass
- outer peripheral
- peripheral portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 475
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 41
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 88
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 58
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 42
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 42
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 11
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 33
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 11
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000003426 chemical strengthening reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005347 annealed glass Substances 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007494 plate polishing Methods 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
プレス成形の方法として、例えば、下型に載せた溶融ガラスを上型と下型との間でプレスすることで、円板状のガラスブランクを製造する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
前記ガラスブランクの中央部および外周部は、半径方向の中間部よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差をDとし、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの外縁までの主表面上の線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離となる位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、0.2Dよりも大きい。
ガラスブランクの全面における板厚において、
前記ガラスブランクの中央部および外周部は、半径方向の中間部よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は30μm以下であり、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの外縁までの主表面上の線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離の位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、7μm以上である。
さらに前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方は、
粗さ曲線要素の平均長さRSmが500μm以下であり、前記中央部を囲む外側領域と、前記外側領域に囲まれ、粗さ曲線要素の平均長さRSmが200μm以上であり、前記中央部に設けられた内側領域と、を有し、
前記外側領域の粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS1、前記内側領域の粗さ曲線要素
の平均長さRSmをRS2とするときRS1<RS2である、ことが好ましい。
また前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方は、
前記中央部において、前記ガラスブランクの中心から半径10mmの範囲内に先細り状の凹陥部又は小突起を有する、ことが好ましい。
前記ガラスブランクの中心を含む中央部には板厚方向に前記ガラスブランクを貫通した円孔が設けられ、
前記ガラスブランクの前記中央部を囲む外周部及び前記円孔に接する前記ガラスブランクの内縁上の板厚は、前記内縁と前記外周部の間に位置する半径方向の中間部の板厚よりも厚く、
前記外周部における最大板厚となる位置が前記ガラスブランクの外縁上にあり、前記外周部における最大板厚は、前記内縁上における板厚よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は30μm以下であり、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの主表面上の外縁までの線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離の位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、7μm以上である。
粗さ曲線要素の平均長さRSmが500μm以下であり、前記中央部を囲む外側領域と、前記外側領域に囲まれ、粗さ曲線要素の平均長さRSmが200μm以上であり、前記中央部に設けられた内側領域と、を有し、
前記外側領域の粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS1、前記内側領域の粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS2とするときRS1<RS2である、ことが好ましい。
溶融ガラスを少なくとも上下一対の型で挟み込んで加圧することで、溶融ガラスを円板状に押し伸ばすことにより、ガラスブランクを形成するプレス成形工程を含む。
ここで前記ガラスブランクの全面における板厚において、
前記ガラスブランクの中央部および前記中央部を囲む外周部は、前記中央部と前記外周部の間に位置する半径方向の中間部よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は30μm以下であり、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの主表面上の外縁までの線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離の位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、7μm以上である。
本発明の態様に記載のガラスブランクの製造方法の後、前記ガラスブランクをセッターに挟み込んだ状態で加熱する熱処理工程、次いで前記ガラスブランクの中心位置を含む前記中央部に円孔を形成する円孔形成工程を行って円孔を有するガラスブランクを製造する工程と、前記円孔が形成され前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方を研削または研磨する工程と、を含む。
まず、磁気ディスク用ガラス基板について説明する。磁気ディスク用ガラス基板は、円板形状である。なお、磁気ディスク用ガラス基板は、外周と同心の円形の中心孔がくり抜かれたリング状であってもよい。磁気ディスク用ガラス基板の両面の円環状領域に磁性層(記録領域)が形成されることで、磁気ディスクが形成される。
磁気ディスク用ガラスブランク(以降、単にガラスブランクという)は、プレス成形により作製される円形状のガラス板である。ガラスブランクの材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
次に、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を説明する。先ず、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をプレス成形により作製する(プレス成形処理)。次に、作製されたガラスブランクの中心部分に円孔を形成しリング形状(円環状)とする(円孔形成処理)。次に、ガラスブランクの外周端部および円孔の内周端部に対して研削により面取り加工を行う(形状加工処理)。これにより、ガラス基板中間体が作製される。次に、形状加工されたガラス基板中間体の両主表面に対して固定砥粒による研削を行う(研削処理)。主表面の研削が行われたガラス基板中間体に対して端面研磨を行う(端面研磨処理)。次に、ガラス基板の主表面に第1研磨を行う(第1研磨処理)。次に、必要に応じてガラス基板に対して化学強化を行う(化学強化処理)。次に、化学強化されたガラス基板に対して第2研磨を行う(第2研磨処理)。以上の処理を経て、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。なお、プレス成形処理後、必要に応じて、ガラスブランクをセッターに挟み込んだ状態で加熱する熱処理工程、を含むことが好ましい。さらに、この熱処理工程後、円孔形成工程を行うことが好ましい。以下、各処理について、詳細に説明する。
本明細書でいうガラスブランクは、中心に円孔が形成された、主表面が研削処理または研磨処理される前のガラス基板中間体を対象とするのみならず、プレス成形処理により成形された、円孔形成処理あるいは形状加工処理前のガラス板もガラスブランクという。
所定の温度に調整された溶融ガラス流の先端部を切断器により切断し、切断された溶融ガラス塊を所定の温度に調整された一対の金型のプレス成形面の間に挟みこみ、プレスしてガラスブランクを成形する。一対の金型は上下方向に対向して配置され、溶融ガラス塊を下型に配置し、型締めを行うことにより所定時間プレスを行った後、金型を開いてガラスブランクが取り出される。一対の金型は、上型に対して下型の温度を高く設定することが好ましい。さらに、プレス成形により得られたガラスブランクは必要に応じて熱処理を行うことで、成形時の残留歪を除去し反りや微小うねりを抑制することができる。
ガラスブランクに対してコアリング、スクライビング等により円孔を形成することによりガラスブランクの中央部に円形状の孔があいたディスク状のガラス基板中間体であるガラスブランクを得ることもできる。
形状加工処理では、ガラス基板中間体の外周端部に対する面取り加工を行う。円孔形成処理後のガラス基板中間体については、円孔の内周端部に対する面取り加工も行う。
研削処理では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いて、ガラス基板中間体の主表面に対して研削加工を行う。具体的には、ガラス基板中間体の外周側端面を、両面研削装置の保持部材に設けられた保持孔内に保持しながらガラス基板中間体の両主表面の研削を行う。両面研削装置は、上下一対の定盤(上定盤および下定盤)を有しており、上定盤および下定盤の間にガラス基板が狭持される。上定盤の下面および下定盤の上面には、ダイヤモンド固定砥粒を有する研削シート(ダイヤモンドシート)が固定されており、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させ、ガラス基板中間体と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス基板中間体の両主表面を研削することができる。
端面研磨処理では、ガラス基板中間体の外周側端面に対して、ブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。円孔形成処理後のガラス基板中間体については、円孔の内周側端面に対しても、鏡面仕上げを行う。このとき、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含む砥粒スラリが用いられる。
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キズや歪みの除去、あるいは微小な表面凹凸(マイクロウェービネス、粗さ)の調整を目的とする。具体的には、研削処理されたガラス基板中間体の外周側端面を、両面研磨装置の研磨用キャリアに設けられた保持孔内に保持しながらガラス基板中間体の両側の主表面の研磨が行われる。
化学強化処理では、ガラス基板中間体を化学強化液中に浸漬することで、ガラス基板中間体を化学強化する。化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合熔融液等を用いることができる。
第2研磨処理は、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両面研磨装置が用いられる。具体的には、ガラス基板中間体の外周側端面を、両面研磨装置の研磨用キャリアに設けられた保持孔内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研磨が行われる。第2研磨処理が第1研磨処理と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。具体的には、粒径5〜100nm程度のコロイダルシリカを遊離砥粒として含む研磨液が両面研磨装置の研磨パッドとガラス基板中間体の主表面との間に供給され、ガラス基板中間体の主表面が研磨される。研磨されたガラス基板を中性洗剤、純水、イソプロピルアルコール等を用いて洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
以下、このような磁気ディスク用ガラス基板の素板となるガラスブランクについて、第1〜3の形態について説明する。
(プレス成形処理後のガラスブランクの形状)
ここで、プレス成形処理後の第1の形態のガラスブランクの形状について説明する。
図1は第1の形態にかかるガラスブランク1の中心を通り主表面と垂直な面による模式的な断面図である。図1では、ガラスブランク1の形状の理解が容易にできるように、形状を強調して図示している。図1に示すように、ガラスブランク1の両主表面は、中央部に半径方向の中間部よりも突出した中央突出部11を有するとともに、外周部に中間部よりも突出した外側突出部12を有する。また、半径方向の中間部には、中央突出部11および外側突出部12に対して相対的に窪んだ凹形状の凹部13を有する。すなわち、ガラスブランク1の両主表面は、ガラスブランク1の中心を通り主表面と垂直な断面において、ガラスブランク1の半径に等しい波長を有する、うねり形状を有している。うねり形状について、振幅は非対称であり、その形状はガラスブランク1における中央部CP、中間部IP、外周部OPによって特徴づけられる。
すなわち、プレス成形後にガラスブランクを平坦なセッターに挟み込み、ガラスブランク1の両主表面を加圧した状態で熱処理することにより、ガラスブランク1を平坦に矯正することができる。具体的には、ガラスブランク1が上記のような形状であることから、ガラスブランク1をセッターを用いた熱処理を行うとき、ガラスブランク1の中央部と外周部がそれぞれセッターと当接するので、熱処理により、ガラスブランク1が全体として平坦に矯正されることとなる。
このため、ガラスブランク1の主表面の研削処理において、平坦に矯正されたガラスブランクを両面研削装置の上定盤と下定盤との間に狭持して圧力をかけたときに、平坦度または平行度が変化するような撓み変形が生じにくい。すなわち、平坦に矯正されたガラスブランク1は上定盤と下定盤により挟持されて圧力を受けても撓み変形が生じない。この撓み変形が生じない状態でガラスブランク1の研削は開始されるので、所謂スプリングバック現象が生じない。したがって、研削処理においてガラスブランク1の主表面の平坦度の公差を確実に小さくすることができる。換言すれば、プレス成形によって生じるうねりを調整し、板厚が大きくなる部分を円孔形成処理及び形状加工処理によって除去する領域に一致させることで、ガラスブランク1から円孔形成処理及び形状加工処理を経て板厚の厚い部分が除去されたガラス基板中間体が得られるので、その後の研削処理及び研磨処理の際に少ない取り代または少ない除去量で平坦度の高い磁気ディクス用ガラス基板を得ることができることとなる。さらに、ガラスブランク1は、中央突出部11および外側突出部12の高さが略同一となるように形成されているとともに、中央突出部11は円孔形成によって除去される中央部CPの領域に対応したなだらかな突出部である一方、外側突出部12は円孔形成処理及び形状加工処理によって除去されるガラスブランク1の外周部の領域に対応した相対的に急勾配な突出部として形成される。これにより、円孔形成処理及び形状加工処理により中央突出部11および外側突出部12が除去されることによりガラスブランクの板厚の大きい部分の占める割合が減少し、研削および研磨における取り代を低減させることができ、これにより研削および研磨における加工時間を短時間で効率良く高い精度の平坦度を有する磁気ディスク用ガラス基板を得ることができる。
なお、中央部CP、中間部IP、外周部OPの各領域における板厚及び中心位置から0.9R、0.8Rの距離となる位置における板厚については、ガラスブランク1の主表面の中心を通る径方向の直交する2本の直線と、主表面の中心からの距離が所定の位置又は各領域における代表値となる円との交点である合計4箇所の値の平均値をそれぞれにおける板厚とする。尚、中央部CP、中間部IP、外周部OPの各領域における板厚については、それぞれの領域における板厚の中央値で厚さを比較することが好ましい。中央部CPはガラスブランクの中心からの距離が1.5Rとなる位置で測定した板厚、中間部IPはガラスブランクの中心からの距離が6Rとなる位置で測定した板厚、外周部OPはガラスブランクの中心からの距離が9.5Rとなる位置で測定した板厚を、それぞれの代表値とすることができる。
また、両主表面間の板厚が最小となる位置と中心位置との距離をR1とするとき、R1は0.3〜0.7Rである、ことが好ましい。
次に、プレス成形処理に用いる1対の金型の一例について説明する。プレス成形に用いる1対の金型は、下部金型30と、上部金型40とからなる。
図3に示すように、プレス成形処理装置は、ターンテーブル21と、複数のプレス機下部22と、複数の下部金型30と、上部金型40と、プレス機上部23と、回転軸24と、流出ノズル25と、を備える。
ターンテーブル21の中心には回転軸24が設けられている。ターンテーブル21は複数のプレス機下部22、複数の下部金型30、下部金型30の上面に滴下された溶融ガラス26および成形されたガラスブランク1とともに、回転軸24を中心に回転する。
プレス機下部22の上部には、下部金型30が設けられている。また、プレス機下部22の内部には、下部金型30の温度を制御する図示しないヒータが埋め込まれている。
溶融ガラス塊10が滴下された下部金型30を支持するプレス機下部22がターンテーブル21によってプレス機上部23の下方に移送される毎に、プレス機上部23は上部金型40が溶融ガラス塊10に接触して溶融ガラス塊10を下方に加圧するまで下降し、上昇することを繰り返す。
ガラスブランク1の中央部CPは、溶融ガラス26を下部金型30の上面に滴下したときに最初に下部金型30に接触する部分である。溶融ガラス塊10の最初に下部金型30に接触する部分は下部金型30に熱を奪われることで最初に冷却される部分である。また、下部金型30の上面に滴下された溶融ガラス塊10は表面から冷却されるため、表面の粘性が上昇する。一方、溶融ガラス塊10の内部は冷却されずに高温のままであるため、内部の粘性は低い状態で維持される。
さらに、ガラスブランク1の上側の主表面および下側の主表面の外観には差異がないため、成形されたガラスブランク1をその後の加工処理のために搬送する際にガラスブランク1の主表面の向きが反転すると、成形工程における上側の主表面と下側の主表面とを判別することが困難となる。主表面の向きが反転したガラスブランク1が混在した状態で加工処理が行われると、得られる磁気ディスク用ガラス基板の品質にバラツキが生じるという問題がある。
また、プレス成形後のガラスブランク1が下部金型30に張り付いて離形するのが困難であったり、下部金型30に張り付いた溶融ガラス26の成分がプレス成形を繰り返すことにより突起物として成長し、成形されたガラスブランク1に凹陥部形状の欠陥として転写される問題があった。一方、下金30の表面の粗さを大きくし、ガラスブランク1との接触面積を小さくすることで張り付きや突起物の形成を抑制することが可能であるが、プレス成形されたガラスブランク1の表面粗さが大きくなり、その後の研磨処理に時間を要するだけでなく、下部金型30を載せたターンテーブル21を回転させながら、下部金型30の上部で成形されたガラスブランク1を冷却するとき、遠心力によってガラスブランク1が下部金型30に対して回転径方向外側に移動して飛び出すおそれがある。
図4は、一実施形態のガラスブランク1の例の鉛直断面図である。
円板状のガラスブランク1は、第1の形態のガラスブランク1と同様に、ガラスブランク1の中央部および外周部は、中央部と外周部の間に位置する半径方向の中間部よりも厚い。ガラスブランク1の両主表面の少なくとも一方は、粗さ曲線要素の平均長さRSmが500μm以下である外側領域18bと、外側領域18bに囲まれた、粗さ曲線要素の平均長さRSmが200μm以上の内側領域18aと、を有する。外側領域18bは、第1の形態における中央部を囲み、内側領域18aは、第1の形態における中央部に設けられている。外側領域18bの粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS1、内側領域18aの粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS2とするときRS1<RS2である。ここで、ガラスブランクの「中心」とは、ガラスブランクの外周形状が正円ではない場合には、ガラスブランクの外周に対する最小の外接円の中心をいう。また、ガラスブランクの「半径」とは、ガラスブランクの外周形状が正円ではない場合には、ガラスブランクの外周に対する最小の外接円の半径をいう。「外周部」及び「中央部」は、第1の形態で説明した定義と同じである。
なお、ガラスブランクに円孔が形成される場合には、内側領域は、ガラスブランク1の中心から、ガラスブランク1の半径の20〜25%の距離、ガラスブランク1の中心から離れた位置までの領域に形成され、円孔は内側領域の外側で切断することが好ましいが、内側領域内に円孔が形成されるように、円孔が形成される領域よりも広い範囲を「内側領域」としてもよい。粗さ曲線要素の平均長さRSmは、JIS B0601:2001に準拠して、接触式粗さ測定器により測定することができる。 RS1/RS2は0.5〜0.9であることが好ましい。
また、RS1は200〜400μmであり、RS2は300〜600μmであることが好ましい。内側領域18aの面積をS1、ガラスブランク1の主表面の全面積をS0とするとき、S1/S0は0.01〜0.2であることが好ましい。
このとき、下部金型30の上面は、粗さ曲線要素の平均長さRSmが200μm以上の内側領域形成部31aと、内側領域形成部31aの外側に粗さ曲線要素の平均長さRSmが500μm以下の外側領域形成部31bとを有する。
外側領域形成部31bの粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS1、内側領域形成部31aの粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS2とするときRS1<RS2である。
このような金型を用いて、ガラスブランク1の中央部および外周部は、中央部と外周部の間に位置する半径方向の中間部よりも厚く、外側領域18bの粗さ曲線要素の平均長さRSmは500μm以下で、内側領域18aの粗さ曲線要素の平均長さRSmは200μm以上であり、RS1<RS2を満たすガラスブランクを作製することができる。
図6,7は、一実施形態のガラスブランク1の例の鉛直断面図である。
円板状のガラスブランク1は、ガラスブランク1の中央部および外周部は、第1の形態のガラスブランク1と同様に、中央部と外周部の間に位置する半径方向の中間部よりも厚い。ガラスブランク1の両主表面の少なくとも一方には、ガラスブランク1の中心から半径10mmの範囲内に先細り状の凹陥部19a又は小突起19bを有する。
ここで、先細り状とは、例えば、半球形状、円錐や多角錐等の錐体形状、円錐台や角錐台等の截頭錐体形状等、その他ガラスブランクの凹陥部19aが形成される主表面から反対側の主表面に向かって(凹陥部19aの底部に向かって)開口面積が小さくなる凹陥部の形状、あるいは、ガラスブランク1の小突起19bが形成される主表面から先端に向かって主表面と平行な断面積が小さくなる突起形状である。凹陥部19aあるいは小突起19bの主表面との接続部から底部あるいは先端に至る面は平面であってもよいし、曲面(屈曲面や凹凸面)であってもよい。
凹陥部19aの開口の最大径は、0.5〜15mmである、ことが好ましい。ここで、「開口の最大径」の「径」とは、凹陥部の開口の主表面における輪郭線が円である場合にはその半径をいい、凹陥部の開口の輪郭線が円ではない場合には、凹陥部の輪郭線に外接する最小の外接円の半径をいう。凹陥部19aの一方の主表面からの最大深さはガラスブランク1の最大板厚の90%未満であることが好ましく、最大板厚の30%未満であることがより好ましい。
小突起19bの最大径は、0.2〜1.0mmである、ことが好ましい。ここで、「最大径」の「径」とは、小突起19bの主表面における輪郭線が円である場合にはその半径をいい、小突起19bの輪郭線が円ではない場合には、小突起19bの輪郭線に外接する最小の外接円の半径をいう。小突起19bの最大高さは0.1〜2.0mmである、ことが好ましい。
したがって、凹陥部19aの開口の最大径は、0.5〜15mmであることが好ましく、0.5〜10mmであることがより好ましい。
一方、ガラスブランク1を目視することにより、または検査装置により、ガラスブランク1の両主表面を識別できるように、凹陥部19aの主表面からの最大深さは50μm以上であることが好ましい。なお、凹陥部19aの主表面からの最大深さは50μm以上であれば、ガラスブランク1の下部金型30に対する移動を充分に防ぐことができる。このため、凹陥部19aの主表面からの最大深さは50〜800μmであることが好ましく、50〜300μmであることがより好ましい。
下部金型30の突起33aを上記形状とすることで、ガラスブランク1の下部金型30に対する移動を防ぐとともに、成形後のガラスブランク1の両主表面の判別を容易とすることができる。
凹部33bのプレス面31の平坦部分から底部に至る側面は平面であってもよいし、曲面(屈曲面や凹凸面)であってもよい。プレス面31への溶融ガラス16の滴下は、成形後のガラスブランク1(図7参照)の中心Cから半径10mmの範囲内に凹部33bが位置するように行うことが好ましい。
下部金型30のプレス面31の凹部33b以外の部分は平坦であり、算術平均粗さRaが5μm以下であることが好ましく、Raが2μm以下であることがより好ましい。
一方、小突起19bがガラスブランク1の搬送やガラスブランク1に対する円孔形成処理等の妨げとならないように、小突起19bの主表面からの最大高さは2.0mm以下であることが好ましい。
小突起19bの主表面からの最大高さを上記範囲とすることで、ガラスブランク1の下部金型30に対する移動を防ぐことができ、小突起19bがガラスブランク1の搬送の妨げとならない。
また、凹部33bのプレス面31からの最大深さは、0.1mm〜2.0mmであることが好ましい。
下部金型30の凹部33bを上記形状とすることで、ガラスブランク1の下部金型30に対する移動を防ぐとともに、成形後のガラスブランク1の両主表面の判別を容易とすることができる。
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
プレス成形後、アニール処理を行った研削処理前のガラスブランクの主表面の全面を多機能ディスク用干渉計(オプティフラットPhase Shift Technology. Inc.製)により計測することで、反り量を測定した。
研削処理前の平坦度については、反り量が10μm未満であればA、10μm以上14μm未満であればB、14μm以上18μm未満であればC、18μm以上であればDと評価した。
結果を表1に示す。
作製したガラスブランクに対してスクライビングにより円孔を形成するとともに所定の大きさとなるようにガラスブランクの外側部分を除去し、ガラス基板中間体とした。このガラス基板中間体の主表面に対して所定時間で取り代を30μmとして研削処理を行った。研削処理後の主表面の全面を多機能ディスク用干渉計(オプティフラットPhase Shift Technology. Inc.製)により計測することで、反り量を測定した。
研削処理後の平坦度については、反り量が1μm未満であればA、1μm以上3μm未満であればB、3μm以上4μm未満であればC、4μm以上であればDと評価した。
結果を表1に示す。
また、研削処理前の平坦度が小さいほど、一定時間内での研削処理後の平坦度が小さくなることがわかる。
11 中央突出部
12 外側突出部
13 凹部
21 ターンテーブル
22 プレス機下部
23 プレス機上部
24 回転軸
25 流出ノズル
26 溶融ガラス
10 溶融ガラス塊
18a 内側領域
18b 外側領域
19a 凹陥部
19b 小突起
30 下部金型
31 プレス面
31a 内側領域形成部
31b 外側領域形成部
33a 突起
33b 凹部
40 上部金型
Claims (14)
- 磁気ディスク用ガラス基板を製造するための円板状のガラスブランクであって、
前記ガラスブランクの全面における板厚において、
前記ガラスブランクの中央部および前記中央部を囲む外周部は、前記中央部と前記外周部の間に位置する半径方向の中間部よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は30μm以下であり、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの主表面上の外縁までの線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離の位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、7μm以上である、ガラスブランク。 - 前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は20μm以下である、請求項1に記載のガラスブランク。
- 前記線分上の前記中心位置から0.8Rの距離となる位置における板厚と前記中心位置から0.9Rの距離となる位置における板厚との板厚差は、前記中心位置から0.9Rの距離となる位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差の1/3以下である、請求項1または2に記載のガラスブランク。
- 前記ガラスブランクの両主表面間の最小板厚をD0、前記外周部における両主表面間の最大板厚をD1(>D0)とするとき、前記線分上の前記中心位置から0.4R〜0.8Rの位置における両主表面間の最大板厚が(D0+D1)/2以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガラスブランク。
- 前記両主表面間の板厚が最小となる位置と前記中心位置との距離は0.3R〜0.7Rである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガラスブランク。
- 前記外周部における最大板厚となる位置がガラスブランクの外縁上にある、請求項1〜5記載のいずれか一項に記載のガラスブランク。
- 前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方は、
粗さ曲線要素の平均長さRSmが500μm以下であり、前記中央部を囲む外側領域と、
前記外側領域に囲まれ、粗さ曲線要素の平均長さRSmが200μm以上であり、前記中央部に設けられた内側領域と、を有し、
前記外側領域の粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS1、前記内側領域の粗さ曲線要素
の平均長さRSmをRS2とするときRS1<RS2である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラスブランク。 - 前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方は、
前記中央部において前記ガラスブランクの中心から半径10mmの範囲内に先細り状の凹陥部又は小突起を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラスブランク。 - 磁気ディスク用ガラス基板を製造するための円孔の形成されたディスク状のガラスブランクであって、
前記ガラスブランクの中心を含む中央部には板厚方向に前記ガラスブランクを貫通した円孔が設けられ、
前記ガラスブランクの前記中央部を囲む外周部及び前記円孔に接する前記ガラスブランクの内縁上の板厚は、前記内縁と前記外周部の間に位置する半径方向の中間部の板厚よりも厚く、
前記外周部における最大板厚となる位置が前記ガラスブランクの外縁上にあり、前記外周部における最大板厚は、前記内縁上における板厚よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は30μm以下であり、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの主表面上の外縁までの線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離の位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、7μm以上である、ガラスブランク。 - 前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方は、
粗さ曲線要素の平均長さRSmが500μm以下であり、前記中央部を囲む外側領域と、
前記外側領域に囲まれ、粗さ曲線要素の平均長さRSmが200μm以上であり、前記中央部に設けられた内側領域と、を有し、
前記外側領域の粗さ曲線要素の平均長さRSmをRS1、前記内側領域の粗さ曲線要素
の平均長さRSmをRS2とするときRS1<RS2である、請求項9に記載のガラスブランク。 - 磁気ディスク用ガラス基板を製造するための円板状のガラスブランクの製造方法であって、
溶融ガラスを少なくとも上下一対の型で挟み込んで加圧することで、溶融ガラスを円板状に押し伸ばすことにより、ガラスブランクを形成するプレス成形工程を含み、
前記ガラスブランクの全面における板厚において、
前記ガラスブランクの中央部および前記中央部を囲む外周部は、前記中央部と前記外周部の間に位置する半径方向の中間部よりも厚く、
前記ガラスブランクの両主表面間の最大板厚と最小板厚との差は30μm以下であり、
前記外周部の最大板厚となる位置と前記ガラスブランクの中心位置とを結ぶ仮想直線上のガラスブランクの中心位置からガラスブランクの主表面上の外縁までの線分の長さをRとするとき、
前記線分上の前記中心位置から0.9Rの距離の位置における板厚と前記外周部の最大板厚との板厚差は、7μm以上である、ガラスブランクの製造方法。 - 前記プレス成形工程後、前記ガラスブランクをセッターに挟み込んだ状態で加熱する熱処理工程、を含む、請求項11記載のガラスブランクの製造方法。
- 前記熱処理工程後、前記ガラスブランクの中心位置を含む前記中央部に円孔を形成する円孔形成工程と、を含む請求項12記載のガラスブランクの製造方法。
- 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
請求項13に記載のガラスブランクの製造方法で前記円孔を有するガラスブランクを製造する工程と、
前記円孔が形成された前記ガラスブランクの両主表面の少なくとも一方を研削または研磨する工程と、を含む、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016069364 | 2016-03-30 | ||
JP2016069364 | 2016-03-30 | ||
PCT/JP2017/012649 WO2017170556A1 (ja) | 2016-03-30 | 2017-03-28 | ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017170556A1 JPWO2017170556A1 (ja) | 2019-02-07 |
JP6979399B2 true JP6979399B2 (ja) | 2021-12-15 |
Family
ID=59964615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018508076A Active JP6979399B2 (ja) | 2016-03-30 | 2017-03-28 | ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6979399B2 (ja) |
CN (1) | CN108779013B (ja) |
WO (1) | WO2017170556A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7116926B2 (ja) * | 2019-04-23 | 2022-08-12 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造方法、及びガラス板、並びにガラス板集合体 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6539750B1 (en) * | 1999-04-30 | 2003-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glass substrate forming mold and production method for glass substrate |
JP2003026431A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板成形用金型およびこれを用いた基板の製造方法 |
US8245537B2 (en) * | 2007-01-16 | 2012-08-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | Mold for glass substrate molding, method for producing glass substrate, method for producing glass substrate for information recording medium, and method for producing information recording medium |
JP2008208012A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Konica Minolta Opto Inc | ガラス成形体、ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体の製造方法 |
JP5015184B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2012-08-29 | Hoya株式会社 | 情報記録媒体用ガラスブランク、情報記録媒体用基板の製造方法、および、情報記録媒体の製造方法 |
JP5306855B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2013-10-02 | Hoya株式会社 | 情報記録媒体用基板の製造方法、および、情報記録媒体の製造方法 |
WO2014051053A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Hoya株式会社 | 磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスク用ガラスブランク |
-
2017
- 2017-03-28 WO PCT/JP2017/012649 patent/WO2017170556A1/ja active Application Filing
- 2017-03-28 JP JP2018508076A patent/JP6979399B2/ja active Active
- 2017-03-28 CN CN201780017494.6A patent/CN108779013B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017170556A1 (ja) | 2017-10-05 |
CN108779013A (zh) | 2018-11-09 |
CN108779013B (zh) | 2022-08-12 |
JPWO2017170556A1 (ja) | 2019-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4380379B2 (ja) | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 | |
US8051678B2 (en) | Press molding method for manufacturing of glass substrate | |
US20050204777A1 (en) | Method of manufacturing glass substrate for information recording medium | |
JP7547449B2 (ja) | 研磨液、ガラス基板の製造方法、及び、磁気ディスクの製造方法 | |
JP6181325B2 (ja) | 磁気ディスク用基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 | |
JP2024079731A (ja) | ガラス基板、ガラス基板の製造方法及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 | |
JP2010030807A (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
JP2003054965A (ja) | ガラスのプレス成形方法および該方法を用いたハードディスク用ガラス基板の製造方法 | |
JP6884736B2 (ja) | スクライビング装置、ガラス素板、ガラス素板の製造方法、およびガラス基板の製造方法 | |
JP6979399B2 (ja) | ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 | |
JP6868364B2 (ja) | ガラスブランクおよび磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 | |
JP2008174402A (ja) | ガラス基板成形用金型、ガラス基板の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体の製造方法 | |
JP4857571B2 (ja) | 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 | |
WO2012043704A1 (ja) | 磁気記録媒体ガラス基板用ガラスブランク製造方法、磁気記録媒体ガラス基板製造方法、磁気記録媒体製造方法、および、磁気記録媒体ガラス基板用ガラスブランクの製造装置 | |
JP5529011B2 (ja) | ガラス基板成形用金型、ガラス基板の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体の製造方法 | |
JP5559651B2 (ja) | 磁気記録媒体ガラス基板用ガラスブランク製造方法、磁気記録媒体ガラス基板製造方法、および、磁気記録媒体製造方法 | |
JP5649928B2 (ja) | 光学素子成形用金型、光学素子成形方法、および光学素子成形用金型製造方法 | |
JP5306758B2 (ja) | 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 | |
JP6676510B2 (ja) | ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 | |
JP4186443B2 (ja) | 中央孔を備えたハードディスク用ガラス基板の製造方法 | |
JP5476276B2 (ja) | 磁気記録媒体ガラス基板用ガラスブランクの製造方法、磁気記録媒体ガラス基板製造方法、磁気記録媒体製造方法、磁気記録媒体ガラス基板用ガラスブランクの製造装置 | |
JP4134925B2 (ja) | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 | |
JP2000015546A (ja) | ガラス基板の作製方法 | |
JP2866646B1 (ja) | ガラス基板の作製方法 | |
JP2009292689A (ja) | ガラス基板ブランクス、ガラス基板ブランクスの製造方法、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、情報記録媒体の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板及び情報記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210330 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211008 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211019 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6979399 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |