JPH02126134A - 円板の強度試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ディスクや磁気ディスク用基板として使用される円板
の強度試験方法に関し、 製品の信頼性を向上することを目的とし、中心に円形孔
を有する円板の外周端をこの円板よりも軟らかな材料よ
りなり、周囲にテーパを有する外周支持部材で支持した
状態で、円板の内周をこの円板よりも軟らかな材料より
なる加圧部材を用いて加圧し、円板を傘状に変形せしめ
、所定の反り量で破損の有無を判定することで円板の強
度試験方法を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光ディスクや磁気ディスク用基板として使用さ
れるガラス円板の強度試験方法に関する。

光デイスク用基板としてはガラス或いは透明な合成樹脂
例えばポリメチルメタクリレート（略称ＰＭＭＡ）やポ
リカーボネート（略称ＰＣ）が、また磁気ディスク用基
板としては非磁性金属例えばアルミニウム（八〇）合金
などと共にガラスなどが用いられているが、共に厚さは
１．２１ｆｆｌ程度と薄く、また平坦性の確保が必須条
件であることから信頼性が特に要求される分野において
はガラス円板が使用されつ＼ある。

然し、ガラスは割れ易いことが欠点であり、信頼性の確
保のためにはディスク円板が必要とする機械的強度を確
保していることを確認する必要がある。

〔従来の技術〕

光ディスクや磁気ディスク用基板にガラス円板を使用す
る場合の信乾性の補償は、床などに落とした際などに生
ずる機械的衝撃による不可抗力的な破壊にも耐えるよう
にすると云うよりも、ディスクの製造中或いは使用中に
発生ずる割れを無くすることが必要である。

すなわち、ディスクの製造中或いは使用中に発生する割
れは当初の基板に存在する傷が応力の付加により拡大し
割れに到るものであって、傷のないガラス円板を使用す
る限り、ディスクの製造中や使用中においては割れは発
生しないと言うことができる。

か−ることから、ディスクメモリの信頼性を補償するた
めには製造前においてガラス円板の強度試験を行い、必
要とする応力内では割れないことを確認した後、使用す
ることが必要である。

然し、現在までガラス円板を含め、ディスク円板の強度
評価技術は確立されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ガラスの破損はガラス面上に存在する傷に応力が加わっ
て発生することから、ガラス円板に製造工程中に加わる
応力よりも大きな応力を加えて強度を評価し、選別して
使用すればよい。

そこで、これに適した強度試験方法を開発することが課
題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は中心に円形孔を有する円板の外周端をこの
円板よりも軟らかな材料よりなり、周囲にテーバを有す
る外周支持部材で支持した状態で、この円板の内周を円
板よりも軟らかな材料よりなる加圧部材を用いて加圧し
、この円板を傘状に変形せしめ、所定の反り量で破損の
有無を判定する円板の強度試験方法により解決すること
ができる。

〔作用〕

第１図は本発明に係る強度試験装置の断面図であって、
同図（Ａ）は加圧前、また同図（Ｂ）は加圧中の状態を
示している。

すなわち、本発明に係る装置は、中心部に円形孔１をも
つ円板２の外周端３を周囲にテ≠バ４をもつ外周支持部
材５で支持した状態で円板２の円形孔１を加圧部材６を
用いて押圧し、同図（Ｂ）に示すように円板２を傘状に
変形させ、所定の反り量で破損の有無を判定するもので
ある。

このようにして判定する場合には反り量を一定とした場
合に半径位置と応力の関係、また半径位置を一定とした
場合に反り量と最大応力の関係などが判っていることが
必要である。

第２図は反り量（曲げ量）を２ｍｍとした場合の変形に
よって生ずる応力分布図、また第３図は反り量（曲げ量
）に対する最大応力の関係図であって、これらの応力分
布は計算により求めることができる。

例えば、平修二　監修「現代材料力学」１９７０年。

オーム社、平修二　編［現代材料力学練習Ｊ　１９７２
年、オーム社など。

従って、反り量（曲げ量）によって円板の強度を評価で
きるし、また所定の反り量（曲げ量）で円板が割れるか
否かによって円板の強度が必要値以上かどうかを判定す
ることができる。

〔実施例〕

第１図の装置において、外周支持部材５の中で円板２と
接触する部分はテフロン（弗素樹脂）で作り、それ以外
はΔ１合金で製作した。

こ＼で、円板２としては外径２００帥、内径５０ｍｍ厚
さ１．２　ｍｍのガラス円板を使用した。

また、加圧部材６もテフロンを用いて作った。

そして、加圧部材６の移動速度を０．８　ｍｍ／秒とし
て加圧し、化学強化ガラスについて最大曲げ量を測定し
た。

こ＼で、強化ガラスはガラス表面の機械的な強度を高め
るためにガラスを溶融塩に浸漬し、ガラスの構成分であ
るナトリウム（Ｎａ）イオンをカリウム　（Ｋ）イオン
に置換したものである。

第４図は第１図に示す装置を用いて強化層の厚さと最大
曲げ量の関係を示すもので強化層の厚さが１００　μｍ
以上では最大曲げ量は飽和していることを示している。

次に、第５図は半径位置３０ａｍの処に故意に深さの違
う傷を付け、第１図に示す試験装置を用いて最大曲げ量
を測定したもので深さが２０μ印以上の傷が存在すると
最大曲げ量が顕著に低下することを示している。

これらのことから、本発明に係る試験装置を用い、ガラ
ス円板に対して使用条件で掛かる応力よりも大きな応力
を加える試験を行って不良品を除いて置けば、以後の製
造工程や使用における破損の発生を無くすることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明に係る強度試験方法を用いて、ガラス円板のスク
リーニング試験を行っておけば、表面に破損の原因とな
る傷をもつ円板を除くことができ、これにより製造効率
の向上と製品の信頼性の向上が可能となる。

なお、円板としてガラス円板の代わりに他の円板を用い
ても同様に強度確認試験を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る強度試験装置の断面図、第２図は
変形により生ずる応力分布図、第３図は反り量に対する
最大応力の関係図、第４図はガラス円板について強化層
の厚さと最大曲げ量の関係図、 第５図はガラス円板について傷の深さと最大曲げ量の関
係図、 である。 図において、 １は円形孔、　　　　　　　２は円板、３は外周端、　
　　　　　　４はテーバ、５は外周支持部材、　　　　
６は加圧部材、である。 カロ斤、管♂千λ ＣＡ） ７７０丘簡 力Ｏｒ：ｉ：ＣＰ オリもＩｌ弓ｔニイ斧ろ強度ｔへ、５灸袋厘の鑑１匪汀
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心に円形孔（１）を有する円板（２）の外周端（３）
   を該円板（２）よりも軟らかな材料よりなり、周囲にテ
   ーパ（４）を有する外周支持部材（５）で支持した状態
   で、該円板（２）の内周を該円板（２）よりも軟らかな
   材料よりなる加圧部材（６）を用いて加圧し、該円板（
   ２）を傘状に変形せしめ、所定の反り量で破損の有無を
   判定することを特徴とする円板の強度試験方法。