JP7227273B2 - ガラス板の製造方法、ガラス板の面取り方法、および磁気ディスクの製造方法 - Google Patents
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Description
磁気ディスク用ガラス基板を製造するとき、最終製品である磁気ディスク用ガラス基板の素となる円盤形状のガラス素板の端面は、微細なパーティクルが主表面に付着して磁気ディスクの性能に悪影響を与えないためにも、パーティクルの発生しやすい端面の表面を滑らかにすることが好ましい。また、磁気ディスクを精度よくHDD装置に組み込む点から、さらには、ガラス基板の主表面に磁性膜を形成する際にガラス基板の外周端面を把持する治具の把持に適するように、ガラス板の端面を目標形状に揃えることが好ましい。
前記端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状の前記ガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面を目標とする形状に加工するステップを含み、
前記端面に照射する前記レーザー光の断面強度分布はシングルモードであって、前記端面における照射位置上の前記レーザー光の光束の前記ガラス板の厚さ方向の幅をW1[mm]とし、前記ガラス板の厚さをTh[mm]とし、前記レーザー光のパワー密度をPdとしたとき、W1>Thであって、Pd×Thは、0.8~3.5[W/mm]である。
当該製造方法は、
前記端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状の前記ガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面に面取り面を形成して目標とする形状に加工するステップを含み、
前記端面に照射する前記レーザー光の断面強度分布はシングルモードであって、前記端面における照射位置上の前記レーザー光の光束の前記ガラス板の厚さ方向の幅をW1[mm]とし、前記ガラス板の厚さをTh[mm]とし、前記レーザー光のパワー密度をPdとしたとき、W1>Thであって、Pd×Thをx、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をyとしたとき、yは、11.2・x-4.7以下の範囲内となるように前記Pd×Thの値と前記移動速度の値を調節する。
前記形状加工後、前記主表面の研削あるいは研磨の前に、前記端面の研磨を行わない、あるいは、前記端面の研磨を行っても、前記端面の研磨による取り代量は5μm以下である、ことが好ましい。
前記ガラス板の前記端面へのレーザー光の照射によって前記ガラス板の前記端面のエッジ部を軟化及び/又は溶融させて、前記エッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りするとともに、前記面取り面の形成後の前記端面においても前記ガラス板の主表面に垂直な面が形成されるように、前記ガラス板の厚さをTh[mm]とし、前記レーザー光のパワー密度をPdとし、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をVとしたとき、Pd×Thと移動速度Vとを制御する。
yは、11.2・x-4.7以下、かつ、5.4・x-4.5以上、の範囲内となるように前記Pd×Thの値と前記移動速度Vの値を調節する、ことが好ましい。
このガラス板から、端面を目標形状に揃えたガラス板を作製するために、あるいは、ガラス板の端面と主表面の接続部分が角張ったエッジ部とならないように、ガラス板には、ガラス板の主表面と端面の接続部分に面取りを形成する形状加工が施される。
特に、円孔のあいた円盤形状の磁気ディスク用ガラス基板を製造するとき、最終製品である磁気ディスク用ガラス基板の素となる円盤形状のガラス板の端面の形状は、磁気ディスクを精度よくHDD装置に組み込むために、さらには、ガラス基板の主表面に磁性膜を形成する際にガラス基板の端面を治具によって確実に把持するためにも、目標形状に揃えることが望ましい。さらに、微細なパーティクルが主表面に付着して磁気ディスクの性能に悪影響を与えないために、パーティクルの発生しやすい端面の表面を滑らかにすることが望ましい。このために、本実施形態では、面取りのための形状加工を行うために、レーザー光を用いる。
本実施形態では、端面14にレーザー光を照射し、レーザー光Lを、円盤形状のガラス板10の周方向に端面14に対して相対的に移動しながら、端面14を目標形状に加工する。レーザー光Lは、後述するレーザー光源20から出射したレーザー光Lを、コリーメータ等を含む光学系22を通して平行光とした後、集束レンズ24を介してレーザー光Lを集束させた後、拡張するレーザー光Lを端面14に照射する。
一方、ガラス板10は、ガラス板10の中心位置を回転中心として一定速度で回転させる。こうして、レーザー光Lと端面14とを、円盤形状のガラス板10の周方向にお互いに相対的に移動させながら、レーザー光Lはガラス板10の端面14の全周を照射する。
ここで、レーザー光Lの端面14への照射は、照射する端面14の法線方向から行うことが好ましい。レーザー光Lの端面14への照射は、完全な法線方向(傾斜角度0度)の他に、法線方向に対する傾斜角度が10度以内の範囲内も許容範囲として含まれる。
光束の幅W1及び後述する長さW2は、レーザー光Lのガラス板10への照射位置を、例えば2枚のシリンドリカルレンズを用いて調整することで設定することができる。また、幅W1はビームプロファイラから求めることができ、長さW2は、ビームプロファイラによるビーム形状とガラス板の直径Dから求めることができる。
レーザー光Lの幅W1の、ガラス板10の厚さに対する比率Th/W1を大きくし過ぎる(すなわち、Th/W1が1に近づき過ぎる)と、レーザーの強度分布の勾配が急峻な範囲の影響を受け、ガラス板10のエッジ部分の加熱が弱くなるとともに、ガラス板端面の厚さ方向の中心部分の加熱は強くなる。そのため、後述の球面形状の端面になりやすく好ましくない。また、レーザー光Lの幅W1の、ガラス板10の厚さに対する比率Th/W1を小さくし過ぎると、端面14へのレーザー光Lによる加熱が小さくなり過ぎて面取り面の形成が困難になる場合がある。上記観点より、Th/W1は0.3~0.9の範囲内であることが好ましい。
一方、レーザー光Lのパワー密度Pdが過度に低い場合、端面14の加熱が十分でなく面取り面が形成されない。一方、パワー密度Pdが過度に高い場合、端面14全体が熱によって球形状に丸まり、球形状の厚さ方向の厚さが、ガラス板10の厚さThよりも大きくなる。
このため、照射条件として、W1>Thとし、Pd×Th=0.8~3.5[W/mm]とする。Pd×Thは、3.0[W/mm]以下であることが好ましく、より好ましくは1.0~2.8[W/mm]であり、よりいっそう好ましくは1.2~2.3[W/mm]である。
Pd×Th=0.8~3.5[W/mm]とするので、ガラス板10の厚さThが薄くなり、照射条件がPd×Th=0.8~3.5[W/mm]からはずれる場合、パワー密度Pdを高めることを意味する。パワー密度Pdを高めることで、レーザー光Lによるガラス板10の照射面積が小さくなった分をパワー密度Pdで補うことができ、面取り面を形成することができる。
レーザー光Lの照射により面取り面14cとともに形成される上記垂直な面は、一実施形態によれば、レーザー光Lの照射により面取り面14cが形成される前の端面14の主表面12に垂直な面と異なり、新たに形成される面であり、表面粗さRzおよび算術平均粗さRaは、レーザー光Lの照射により低減する。また、円盤形状のガラス板10の中心位置から垂直な面までの半径方向の距離は大きくなる。
なお、主表面12に垂直な面とは、主表面12に対して90度±2度の範囲を許容範囲とする面である。
すなわち、レーザー光Lの照射前のガラス板10の端面14の少なくとも厚さ方向の中心部が、主表面12に対して垂直な面(側壁面14t)である場合、レーザー光Lの照射するときの条件を調節することで、面取り面14cを形成しつつ、主表面12に対して垂直な面(側壁面14t)を形成することがわかった。このメカニズムは必ずしも明確ではないが、端面14の面取りが進行しない(図5(a)参照)条件と、端面14の全体が丸くなる(図5(b)参照)条件との間に、端面14の垂直な面が形成されている条件が存在しており、この条件は、Pd×Thと移動速度とを適宜調整させることによって選択することができると想定される。すなわち、例えば、移動速度の値を一定にしてPd×Thの値を大きくしていく場合、面取り面14cの形成は、エッジ部から始まり、徐々に厚さ方向の中心に進展し、最終的に端面14の全体が丸くなる、という順序で端面14の丸まりが進展すると想定される。ここで、丸まりの進展に伴い、端面14の垂直な面(側壁面14t)の厚さ方向の長さTは徐々に減少する。
側壁面14tは、主表面12に対して略直交する方向に延びる面である。略直交とは、主表面12に対する側壁面14tの傾斜角度が、88度~92度の範囲にあることをいう。図4に示す側壁面14tの厚さ方向に沿った長さをT[mm]とする。面取り面14cは、主表面14と滑らかに接続されて、側壁面14tに向かって延びている。面取り面14cは、外側に向かって凸の湾曲形状を成して側壁面14tに滑らかに接続している。したがって、図4に示す面取り面14cの、主表面12に沿った長さC[mm]は、主表面12に対して傾斜角度2度超88度未満の範囲で傾斜した部分の長さである。なお、後述する図5(c)に示すように端面14の形状が球面形状である場合については、ガラス板10の厚さ方向に最も厚い位置から最末端までの主表面12方向の距離を、面取り面14cの長さCとした。
ガラスブランクを切り出す前の大きなシートガラスは、例えば、フローティング法あるいはダウンドロー法を用いて作製された一定の板厚のガラス板である。あるいは、ガラスの塊を、金型を用いてプレス成形したガラス板であってもよい。ガラス板の板厚は、最終製品である磁気ディスク用ガラス基板になる時の目標板厚に対して、研削及び研磨の取り代量の分だけ厚く、例えば、数μm~数100μm程度厚い。
なお、レーザー光を用いてガラスブランクを切り出す方法の他に、従来のように、スクライバを用いてガラス板に切り欠き線を形成し、加熱等によって切り欠き線に沿ってクラックを発生させて割断させる方法を用いてもよい。また、フッ酸等のエッチング液を用いたウェットエッチングによりガラスブランクを切り出してもよい。
この後、欠陥を形成したガラス板の、上記境界線を境にして外側部分と内側部分のうち、外側部分の加熱を、内側部分に比べて高めることにより、あるいは、外側部分を加熱することにより、ガラス板の外側部分と内側部分を分離する。
あるいは、レーザー光の照射によって、切断しようとする境界線上に沿って離散的に形成した欠陥が線状に連続するように、別種のレーザー光を上記境界線に沿って照射してもよい。例えば、別種のレーザー光として、CO2レーザーを用いることができる。このレーザー光によって、断続的に形成された欠陥をつなぐように線状の欠陥を形成することができる。この場合、必要に応じて、上記境界線を境にして外側部分と内側部分のうち、外側部分の加熱を、内側部分に比べて高めることにより、あるいは、外側部分を加熱することにより、ガラス板の外側部分と内側部分を分離する。こうして、シートガラスから円板形状のガラスブランクを切り出すことができる。このように形成した円板形状のガラスブランクの端面の表面粗さRzは、例えば1~10μmであり、算術平均粗さRaは、例えば0.1~1μmである。
また、少なくとも厚さ方向の中心部において主表面12に対して垂直な面を有する面取り前のガラス板10の端面14に、レーザー光Lを照射することによってガラス板10の端面14のエッジ部を軟化及び/又は溶融させて、端面14のエッジ部を、丸みを帯びた形状になるように面取りするために、さらに、面取りをするとともに、面取り後の端面14においてもガラス板10の主表面に垂直な面(側壁面14t)を形成するために、Pd×Thの値と移動速度の値とを制御して端面14にレーザー光を照射する。これにより、ガラス板10の端面14の形状を目標形状に対してばらつくことなく揃えることができ、主表面12に対して垂直な面及び面取り面14cを形成することができる。
さらに、図4に示すように、端面14が、面取り面14cの他に、主表面12に垂直な面である側壁面14tを備えるためには、一実施形態によれば、W1>Thであって、Pd×Thをx、レーザー光Lの端面14に沿って移動する移動速度をyとしたとき、yは、11.2・x-4.7以下、かつ、5.4・x-4.5以上、の範囲内となるようにPd×Thの値と移動速度の値を調節する。
図5(a)は、レーザー光Lの照射がない状態、すなわち、Pd=0[W/mm2]である例を示している。図5(b)は、Pd=1.9[W/mm2](Pd×Thは1.33[W/mm])の照射条件、図5(c)は、Pd=4.0[W/mm2](Pd×Thは2.8[W/mm])の照射条件における端面14の形状を示している。
図5(c)に示す端面14の部分は、球面形状となって、ガラス板10の外径が小さくなり、その分、ガラス板10の厚さ方向の長さが、ガラス板10の厚さ(主表面間の長さ)に比べて長くなり、面取り面14cは形成されるものの、一定の厚さを有するガラス基板として好ましくない形状である。
したがって、レーザー光Lによる照射条件は、端面14において、主表面12に対して直交する側壁面14tと、側壁面14tの両側の端と、主表面12の端とを接続する面取り面14cと、を形成するように、照射条件は設定される、ことが好ましい。ガラス板10の外径が小さくなり、あるいは、上記球面形状の厚さ方向の長さがガラス板10の厚さ(主表面間の長さ)に比べて長くなることがないように、例えば、パワー密度Pdの範囲は、1.2[W/mm2]~3.0[W/mm2]に設定されることが好ましい。
一実施形態によれば、側壁面14tの厚さ方向に沿った長さT[mm]の、厚さThに対する比(T/Th)が、0.1~0.8となるように、照射条件を設定することが好ましい。比(T/Th)が、0.1未満の場合、側壁面14tの形成が不十分となり、ガラス板10の外径または内径の測定が難しくなるため、測定バラツキが発生して生産管理が困難になる恐れがある。また、比(C/Th)が0.8超の場合、面取り面14cの形成が不十分となり、後の成膜工程等においてエッジがかけやすくなる恐れがある。
一実施形態によれば、レーザー光Lにより形成された端面14(面取り面14c、側壁面14t)の表面粗さRz(JIS B0601:2001)は、0.3μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.2μm以下であり、算術平均粗さRa(JIS B0601:2001)は、0.03μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.02μm以下である。表面粗さRz及び算術平均粗さRaは、例えばレーザー式の光学顕微鏡で測定することができる。上記照射条件のレーザー光Lによる端面14の照射によって、面取り面14c及び側壁面14tを滑らかにすることができる。
また、ガラス板10の端面14に、レーザー光を照射することによってガラス板10の端面14のエッジ部を軟化及び/又は溶融させて、端面14のエッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りするために、さらに、面取りするとともに、面取り後の端面14においてもガラス板10の主表面に垂直な面を形成するために、Pd×Thの値と移動速度の値とを制御して端面14にレーザー光を照射する場合においても、上記理由により比(W2/D)は、0.03~0.3である、ことが好ましい。
なお、移動速度は20~100[mm/秒]であるとより好ましい。移動速度が20[mm/秒]以上であると、Pd×Thの変化に対する端面14の形状の変化が比較的穏やかになる上、加工時間短縮により生産性が向上する。このため、移動速度は20~100[mm/秒]であるとより好ましい。
研削・研磨処理では、ガラス板10の研削後、研磨が行われる。
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、ガラス板10の主表面12に対して研削加工を行う。具体的には、ガラス板10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板10の両側の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板10が狭持される。そして、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、クーラントを供給しながらガラス板10と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス板10の両主表面を研削することができる。例えば、ダイヤモンドを樹脂で固定した固定砥粒をシート状に形成した研削部材を定盤に装着して研削処理をすることができる。
なお、化学強化処理の要否については、ガラス組成や必要性を考慮して適宜選択すればよい。第1研磨処理及び第2研磨処理の他にさらに別の研磨処理を加えてもよく、2つの主表面の研磨処理を1つの研磨処理で済ませてもよい。また、上記各処理の順番は、適宜変更してもよい。
こうして、ガラス板10の主表面を研磨して、磁気ディスク用ガラス板10に要求される条件を満足した磁気ディスク用ガラス基板を得ることができる。
この後、主表面が研磨されて作製されたガラス板10に、少なくとも磁性層を形成して磁気ディスクが作製される。
ここで、磁気ディスク用ガラス基板の板厚を薄くすると、ガラス基板の剛性が低下して、大きな振動が発生しやすくなるとともに、その振動が収まり難い。ガラス基板の振動の振幅が大きいと、隣りに並ぶ磁気ディスクと接触する場合が多くなり、また、一定の間隔をあけて配置された複数枚の磁気ディスクの最上部に位置する磁気ディスクは、ハードディスクドライブ装置の磁気ディスク収納容器の天井面と接触する場合もある。このような接触において、磁気ディスクの一部が欠けてパーティクルを発生させる場合もある。
このため、磁気ディスク用ガラス基板の剛性が低いことは好ましくない。この点から、一実施形態によれば、ガラス板10のヤング率は、70[GPa]以上である、ことが好ましく、80[GPa]以上である、ことがより好ましく、90[GPa]以上であることがより一層好ましい。
ガラス板10の厚さThは、0.7mm以下である、ことが好ましく、0.6mm以下であることがより好ましい。これにより、ハードディスクドライブ装置内に搭載される磁気ディスクの枚数を1枚あるいは2枚増やすことができる。
SiO2 56~80モル%、
Li2O 1~10モル%、
B2O3 0~4モル%、
MgOとCaOの合計含有量(MgO+CaO) 9~40モル%、
である。
ガラス1の比重は2.75g/cm3以下、ガラス転移点温度Tgは650℃以上である。
SiO2 56~80モル%、
Li2O 1~10モル%、
B2O3 0~4モル%、
MgOとCaOの合計含有量(MgO+CaO) 4~40モル%、
であり、
Al2O3含有量に対するSiO2とZrO2の合計含有量のモル比((SiO2+ZrO2)/Al2O3)が2~13、
である。
ガラス2の比重は2.50g/cm3以下、ガラス転移点温度Tgは500℃以上、20℃における比弾性率は30GPa・cm3/g以上である。
モル%表示にて、
SiO2 56~65%、
Al2O3 5~20%、
B2O3 0~4%、
MgO 3~28%、
Li2O 1~10%、
を含有し、
SiO2とAl2O3 の合計含有量(SiO2+Al2O3) 65~80%、
MgOとCaOの合計含有量(MgO+CaO) 11~30%、
MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量(MgO+CaO+SrO+BaO) 12~30%、
MgO含有量、0.7×CaO含有量、Li2O含有量、TiO2含有量およびZrO2含有量の和(MgO+0.7CaO+Li2O+TiO2+ZrO2) 16%以上、
5×Li2O含有量、3×Na2O含有量、3×K2O含有量、2×B2O3含有量、MgO含有量、2×CaO含有量、3×SrO含有量およびBaO含有量の和(5Li2O+3Na2O+3K2O+2B2O3+MgO+2CaO+3SrO+BaO) 32~58%、
SiO2含有量、Al2O3含有量、B2O3含有量、P2O5含有量、1.5×Na2O含有量、1.5×K2O含有量、2×SrO含有量、3×BaO含有量およびZnO含有量の和(SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5+1.5Na2O+1.5K2O+2SrO+3BaO+ZnO) 86%以下、及び
SiO2含有量、Al2O3含有量、B2O3含有量、P2O5含有量、Na2O含有量、K2O含有量、CaO含有量、2×SrO含有量および3×BaO含有量の和(SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5+Na2O+K2O+CaO+2SrO+3BaO) 92%以下、
を含有し、
MgO含有量に対するCaO含有量のモル比(CaO/MgO)が2.5以下、
Li2O含有量に対するNa2O含有量のモル比(Na2O/Li2O)が5以下、
MgOとCaOの合計含有量に対するLi2O含有量のモル比(Li2O/(MgO+CaO))が0.03~0.4、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量に対するSiO2含有量のモル比(SiO2/(Li2O+Na2O+K2O))が4~22、
Al2O3 に対するSiO2とZrO2の合計含有量のモル比((SiO2+ZrO2)/Al2O3 )が2~10、
MgOとCaOの合計含有量に対するTiO2とAl2O3の合計含有量のモル比((TiO2+Al2O3)/(MgO+CaO))が0.35~2、
MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量に対するMgOとCaOの合計含有量のモル比((MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO))が0.7~1、MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量に対するBaO含有量のモル比(BaO/(MgO+CaO+SrO+BaO))が0.1以下、
B2O3、SiO2、Al2O3およびP2O5の合計含有量に対するP2O5含有量のモル比(P2O5/(B2O3+SiO2+Al2O3+P2O5))が0.005以下、
であり、
ガラス転移温度が670℃以上かつヤング率が90GPa以上、
比重が2.75以下、
100~300℃における平均線膨張係数が40×10-7~70×10-7/℃の範囲の非晶質の酸化物ガラス、である。
上記ガラス板10の製造方法の効果を確認するために、レーザー光Lの照射条件、具体的には、Pd×Th[W/mm]を種々変更した条件で端面14を加工して、端面14の形状を調べた。その際、レーザー光Lの端面14に沿って移動する移動速度[mm/秒]も調節した。
レーザー光Lの照射の前にガラス板10全体が350℃になるように加熱した後、ガラス板10の温度を維持した状態で、ガラス板10の外周端部の端面にレーザー光Lを照射した。レーザー光Lの照射は、端面14に対して法線方向から行った。
評価A:端面14は、主表面12に垂直な面(側壁面14t)と面取り面14cを備え、上記垂直な面の厚さ方向の長さT(図4参照)は、厚さThの10分の1以上である。
評価B:端面14は、主表面12に垂直な面を備えず、面取り面14cだけを備え、面取りが形成された部分の厚さ方向の長さは元のガラス板の厚さThと同等かそれよりより短い(長さTは、厚さThの10分の1未満)。
評価C:端面14は、図5(c)に示すように球形状であり、面取りが形成された部分の厚さ方向の長さは元のガラス板の厚さより長い。
評価D:端面14は、図5(a)に示すように面取り面14cを備えない。不合格品である。
端面14の形状は、表1と同様に評価A~Dの4段階で評価した。
図6より、面取り面14cを形成することができる条件は、移動速度Vが0.7[mm/秒]以上の場合、面取り面14cを形成する評価A~Cを得るには、少なくともPd×Thは、0.8[W/mm]以上である。移動速度Vが0.7[mm/秒]未満になると、評価A,BとなるPd×Thの範囲は極めて狭くなるので、垂直な面と面取り面14cとがある形状が得られたとしても、Pd×Thを少し増加させただけで、端面14が過度に熱されて図5(c)に示すような形状になり易く、安定した生産が行いにくい。この点で、移動速度Vは0.7[mm/秒]以上であることが好ましい。
また、評価Cを避け、評価Bを得るために、すなわち、端面14は、主表面12に垂直な面を備えず、面取り面14cだけを備え、面取り形成部の厚さ方向の長さは元のガラス板の厚さと同等かそれよりより短いガラス板10(図5(c)参照)を得るために、Pd×Thをxとし、移動速度Vをyとしたとき、5.4・x-4.5未満、かつ、3.8・x-5.6以上の範囲内となるようにPd×Thの値と移動速度Vの値を調節することが好ましい。図6に示す直線L3が、y=3.8・x-5.6の直線を示す。
なお、表1,2における評価A,Bとなった条件では、いずれも比(C/Th)が、0.1~0.7の範囲内であった。また、評価A~Cとなった条件で、全て表面粗さRzは0.3μm以下、算術平均粗さRaは0.03μm以下であった。
以上より、本実施形態のガラス板の製造方法の効果は明らかである。
12 主表面
14 端面
14c 面取り面
14t 側壁面
16 円孔
20 レーザー光源
22 光学系
24 集束レンズ
Claims (17)
- 円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法であって、
円盤形状の前記ガラス板は、主表面と、前記主表面に垂直な端面とを有し、
前記端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状の前記ガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面に面取り面を形成して目標とする形状に加工するステップを含み、
前記端面に照射する前記レーザー光の断面強度分布はシングルモードであって、前記端面における照射位置上の前記レーザー光の光束の前記ガラス板の厚さ方向の幅をW1[mm]とし、前記ガラス板の厚さをTh[mm]とし、前記レーザー光のパワー密度をPdとしたとき、W1>Thであって、Pd×Thをx、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をyとしたとき、yは、11.2・x-4.7以下かつ3.8・x-5.6以上の範囲内となるように前記Pd×Thの値と前記移動速度の値を調節し、
前記移動速度は0.7[mm/秒]以上であり、
前記ガラス板の厚さThは0.7mm以下である、
ことを特徴とするガラス板の製造方法。 - 前記レーザー光は、前記ガラス板の前記端面に、前記端面の法線方向から照射される、請求項1に記載のガラス板の製造方法。
- 前記形状加工では、前記端面に、前記ガラス板の対向する2つの主表面に対して直交する側壁面と、前記側壁面の両側の端と、前記主表面の端とを接続する面取り面と、を形成するように、前記レーザー光の照射条件は設定される、請求項1または2に記載のガラス板の製造方法。
- 前記面取り面の前記主表面に沿った長さCの、前記厚さThに対する比(C/Th)が、0.1~0.7となるように、前記レーザー光の照射条件が設定される、請求項1~3のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記レーザー光により形成された前記端面の表面粗さRzは、0.3μm以下であり、算術平均粗さRaは0.03μm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記端面に照射する前記レーザー光の光束は、楕円形状をしており、前記端面に照射される前記レーザー光の光束の前記周方向の長さW2の前記ガラス板の直径Dに対する比(W2/D)は、0.03~0.3である、請求項1~5のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記レーザー光の照射により形成された前記ガラス板の直径は、前記レーザー光の照射前の前記ガラス板の直径に比べて増大するように前記パワー密度Pdは設定される、請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度は、20~100[mm/秒]である、請求項1~7のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記ガラス板のヤング率は、70[GPa]以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記ガラス板は、線膨張係数が100×10-7[1/K〕以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。
- 前記ガラス板の製造方法は、前記形状加工を行った前記ガラス板の前記主表面を研削あるいは研磨するステップを含み、
前記形状加工後、前記主表面の研削あるいは研磨の前に、前記端面の研磨を行わない、あるいは、前記端面の研磨を行っても、前記端面の研磨による取り代量は5μm以下である、請求項1~10のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - レーザー光の照射により円盤形状のガラス板の端面に面取り面を形成するガラス板の面取り方法であって、
前記面取り面の形成前の前記ガラス板の前記端面は、少なくとも前記ガラス板の厚さ方向の中心部において主表面に対して垂直な面を有し、
前記ガラス板の前記端面へのレーザー光の照射によって前記ガラス板の前記端面のエッジ部を軟化及び/又は溶融させて、前記エッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りする際に、前記ガラス板の厚さをTh[mm]とし、前記レーザー光のパワー密度をPdとし、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をVとしたとき、Pd×Thと、移動速度Vと、前記面取り面の形成後の前記端面の形状と、の関係を求め、当該求めた関係に基づいて、前記面取り面の形成後の前記端面においても前記ガラス板の主表面に垂直な面が形成されるように、前記Pd×Thと前記Vとを制御する、
ことを特徴とするガラス板の面取り方法。 - レーザー光の照射により円盤形状のガラス板の端面に面取り面を形成するガラス板の面取り方法であって、
前記面取り面の形成前の前記ガラス板の前記端面は、少なくとも前記ガラス板の厚さ方向の中心部において主表面に対して垂直な面を有し、
前記ガラス板の前記端面へのレーザー光の照射によって前記ガラス板の前記端面のエッジ部を軟化及び/又は溶融させて、前記エッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りするとともに、前記面取り面の形成後の前記端面においても前記ガラス板の主表面に垂直な面が形成されるように、前記ガラス板の厚さをTh[mm]とし、前記レーザー光のパワー密度をPdとし、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をVとしたとき、Pd×Thと、移動速度Vとを制御し、
前記Pd×Thをx、前記移動速度をyとしたとき、
yは、11.2・x-4.7以下、かつ、5.4・x-4.5以上、の範囲内となるように前記Pd×Thの値と前記移動速度の値を調節する、ガラス板の面取り方法。 - 請求項12または13に記載のガラス板の面取り方法を用いて、円盤形状のガラス板の前記端面の面取り加工を行う、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
- 前記端面の面取り加工を行った後の前記円盤形状のガラス板の主表面を研削あるいは研磨するステップをさらに含み、
前記面取り加工後、前記主表面の研削あるいは研磨の前に、前記端面の研磨を行わない、あるいは、前記端面の研磨を行っても、前記端面の研磨による取り代量は5μm以下である、請求項14に記載のガラス板の製造方法。 - 前記円盤形状のガラス板は中心位置に円孔を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、
前記端面は当該磁気ディスク用ガラス基板の内周端面または外周端面である、請求項1~11、14及び15のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 請求項16に記載のガラス板の製造方法により製造されたガラス板の主表面に磁性膜を形成する、ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
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