WO2017170556A1 - 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 PDF

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WO2017170556A1
WO2017170556A1 PCT/JP2017/012649 JP2017012649W WO2017170556A1 WO 2017170556 A1 WO2017170556 A1 WO 2017170556A1 JP 2017012649 W JP2017012649 W JP 2017012649W WO 2017170556 A1 WO2017170556 A1 WO 2017170556A1
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WO
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glass blank
glass
plate thickness
thickness
outer peripheral
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/012649
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English (en)
French (fr)
Inventor
磯野 英樹
秀和 谷野
勝彦 花田
Original Assignee
Hoya株式会社
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers

Definitions

  • the present invention relates to a glass blank for producing a glass substrate for a magnetic disk, a method for producing a glass blank, and a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • a personal computer, a DVD (Digital Versatile Disc) recording device, and the like have a built-in hard disk device (HDD: Hard Disk Drive) for data recording.
  • HDD Hard Disk Drive
  • a hard disk device a magnetic disk having a magnetic layer provided on a substrate is used, and magnetic recording information is recorded on or read from the magnetic layer by a magnetic head slightly floated on the surface of the magnetic disk.
  • a glass substrate having a property that is less likely to be plastically deformed than a metal substrate (aluminum substrate) or the like is preferably used.
  • the glass substrate for a magnetic disk is produced by subjecting a glass blank to machining such as grinding and polishing.
  • machining such as grinding and polishing.
  • a method for producing a glass blank there are known a method of cutting a sheet glass formed by a float method, a down draw method, etc. into a disk shape, and a method of pressing a lump of molten glass with a pair of press molds. It has been.
  • a method of press molding for example, there is a method of manufacturing a disk-shaped glass blank by pressing molten glass placed on a lower mold between an upper mold and a lower mold (see, for example, Patent Document 1). .
  • the main surface of the glass blank is ground using a double-side grinding apparatus. Specifically, either a top surface plate or a bottom surface plate with a glass blank sandwiched between a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate) of a double-sided grinding device. Alternatively, both main surfaces of the glass blank are ground by moving both of them and moving the glass blank and each surface plate relatively.
  • the glass blank produced by press molding shrinks when the molten glass is cooled by the mold, and the flatness of the main surface is caused by partial depressions, warpage, and undulation. (Flatness) may increase.
  • Such a glass blank grinding process takes time and the amount of grinding is inevitably increased. Further, even if the grinding process is performed, there is a problem that the flatness cannot be sufficiently reduced.
  • this invention provides the glass blank which can reduce flatness reliably in a grinding process, the manufacturing method of this glass blank, and the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs using this glass blank.
  • the purpose is to provide.
  • the first aspect of the present invention is a disk-shaped glass blank for producing a magnetic disk glass substrate,
  • the central part and the outer peripheral part of the glass blank are thicker than the intermediate part in the radial direction,
  • the difference between the maximum plate thickness and the minimum plate thickness between both main surfaces of the glass blank is D,
  • R is the length of the line segment on the main surface from the center position of the glass blank on the imaginary straight line connecting the position of the outer peripheral portion with the maximum plate thickness and the center position of the glass blank to the outer edge of the glass blank
  • the plate thickness difference between the plate thickness at a position of 0.9R from the center position on the line segment and the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is greater than 0.2D.
  • the “center” of the glass blank means the center of the smallest circumscribed circle with respect to the outer periphery of the glass blank when the outer peripheral shape of the glass blank is not a perfect circle.
  • the plate thickness difference between the plate thickness at a position of 0.9R from the center position on the line segment and the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is preferably larger than 0.25D.
  • the plate thickness difference between the plate thickness at a position of 0.9R from the center position on the line segment and the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is greater than 0.3D.
  • the plate thickness difference between the plate thickness at a position of 0.9R from the center position on the line segment and the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is larger than 0.4D.
  • the second aspect of the present invention is a disk-shaped glass blank for producing a magnetic disk glass substrate,
  • the central part and the outer peripheral part of the glass blank are thicker than the intermediate part in the radial direction,
  • the difference between the maximum thickness and the minimum thickness between both main surfaces of the glass blank is 30 ⁇ m or less
  • R is the length of the line segment on the main surface from the center position of the glass blank on the imaginary straight line connecting the position of the outer peripheral portion with the maximum plate thickness and the center position of the glass blank to the outer edge of the glass blank
  • the plate thickness difference between the plate thickness at the position of 0.9R from the center position on the line segment and the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is 7 ⁇ m or more.
  • the difference between the maximum thickness and the minimum thickness between both main surfaces of the glass blank is preferably 20 ⁇ m or less.
  • the plate thickness difference between the plate thickness at a position of 0.8R from the center position on the line segment and the plate thickness at a position of 0.9R distance from the center position is 0.9R from the center position. It is preferable that it is 1/3 or less of the plate
  • the maximum plate thickness between the two main surfaces of the glass blank is D 0 and the maximum plate thickness between the two main surfaces in the outer peripheral portion is D 1 (> D 0 ), it is 0 from the center position on the line segment. It is preferable that the maximum plate thickness between both main surfaces at a position of 4R to 0.8R is (D 0 + D 1 ) / 2 or less.
  • the distance between the position where the plate thickness between the two main surfaces is minimum and the center position is 0.3R to 0.7R.
  • a third aspect of the present invention is a disk-shaped glass blank having a circular hole for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk,
  • the central part including the center of the glass blank is provided with a circular hole penetrating the glass blank in the thickness direction,
  • board thickness on the inner periphery of the said glass blank in contact with the outer peripheral part surrounding the said center part of the said glass blank and the said circular hole is thicker than the plate
  • the position which becomes the maximum plate thickness in the outer peripheral portion is on the outer edge of the glass blank, and the maximum plate thickness in the outer peripheral portion is thicker than the plate thickness on the inner edge.
  • At least one of the two main surfaces of the glass blank is The average length RSm of the roughness curve element is 500 ⁇ m or less, surrounded by the outer region surrounding the center portion and the outer region, the average length RSm of the roughness curve element is 200 ⁇ m or more, An inner region provided, and
  • RS1 is the average length RSm of the roughness curve elements in the outer region.
  • At least one of the two main surfaces of the glass blank is It is preferable that the central portion has a tapered recess or small protrusion within a radius of 10 mm from the center of the glass blank.
  • a fourth aspect of the present invention is a method for manufacturing a disk-shaped glass blank for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, It includes a press forming step of forming a glass blank by pressing the molten glass into a disk shape by sandwiching and pressing the molten glass between at least a pair of upper and lower molds.
  • the central part of the glass blank and the outer peripheral part surrounding the central part are thicker than the intermediate part in the radial direction located between the central part and the outer peripheral part,
  • the difference between the maximum plate thickness and the minimum plate thickness between both main surfaces of the glass blank is D
  • the length of the line segment from the center position of the glass blank on the imaginary straight line connecting the position where the outer peripheral portion has the maximum plate thickness and the center position of the glass blank to the outer edge on the main surface of the glass blank is R. and when, The plate thickness difference between the plate thickness at a position of 0.9R from the center position on the line segment and the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is greater than 0.2D.
  • a circular hole forming step of forming a circular hole in the central portion including the center position of the glass blank is included.
  • a fifth aspect of the present invention is a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, A step of manufacturing a glass blank having the circular hole by the method of manufacturing a glass blank according to claim 16, and a step of grinding or polishing at least one of both main surfaces of the glass blank where the circular hole is formed. Including.
  • the flatness of the glass blank can be reliably reduced in the grinding process by making the glass blank have the above shape.
  • the present inventor examined the dynamics of the glass blank in the grinding process and found the following contents. That is, when the glass blank is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate of the double-sided grinding apparatus, bending deformation occurs due to contact with the glass blank. By this bending deformation, the flatness of the glass blank is deformed so as to be temporarily reduced. However, even if the grinding process is performed in this state, when the glass blank is taken out from between the upper surface plate and the lower surface plate after the grinding process, the bending deformation is released and the flatness is restored, and the flatness by the grinding process is restored. The degree of improvement cannot be achieved. (So-called springback phenomenon). Therefore, it is necessary for the glass blank to efficiently suppress warpage and microwaviness and to have high flatness before the grinding process.
  • the present inventors examined by adjusting the conditions of press molding, by making the glass blank into a specific shape, the bending deformation caused by press molding is removed by heat treatment (annealing) with high accuracy.
  • Flatness can be improved, and deformation by springback that reduces the flatness of the glass blank when sandwiched between the upper and lower surface plates of a double-sided grinding machine is suppressed, and the amount of grinding is small Even if it exists, it turned out that the glass substrate which improved the flatness reliably can be obtained. From this, the glass blank of the aspect shown below, the manufacturing method of a glass blank, and the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs were conceived.
  • the method for manufacturing a glass substrate for magnetic disk described below is for manufacturing a glass substrate for magnetic disk having a nominal size of 2.5 to 3.5 inches (diameter 65 to 95 mm) and a thickness of 0.1 to 1.5 mm. It is suitable for.
  • the glass blank manufacturing method and the magnetic disk glass substrate manufacturing method described below are suitable for manufacturing a magnetic disk glass substrate having a thickness of 0.3 to 0.9 mm. Since the glass substrate for magnetic disks is manufactured by performing circular hole formation processing, shape processing, etc. on the glass blank, the glass blank is a glass blank having a size larger than the diameter of the glass substrate for magnetic disk of the final product, for example, A glass blank that is about 10% larger is produced.
  • the size of the glass blank to be produced is, for example, 70 to 109 mm in terms of diameter.
  • the size of the circular hole formed in the magnetic disk glass substrate is preferably 10 to 25 mm in diameter.
  • the circular hole has a diameter of 20 mm and a diameter of 90 mm. If the glass substrate has a size, the diameter of the circular hole is preferably 25 mm.
  • the glass substrate for magnetic disks has a disk shape.
  • the glass substrate for magnetic disks may be a ring shape in which a circular center hole concentric with the outer periphery is cut out.
  • a magnetic disk is formed by forming magnetic layers (recording areas) in the annular areas on both sides of the glass substrate for a magnetic disk.
  • Glass blank for magnetic disk A glass blank for magnetic disks (hereinafter simply referred to as a glass blank) is a circular glass plate produced by press molding.
  • aluminosilicate glass soda lime glass, borosilicate glass, or the like can be used.
  • aluminosilicate glass can be suitably used in that it can be chemically strengthened and a glass substrate for a magnetic disk excellent in the flatness of the main surface and the strength of the substrate can be produced.
  • a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate Next, a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate will be described. First, a glass blank as a material for a plate-shaped magnetic disk glass substrate having a pair of main surfaces is produced by press molding (press molding process). Next, a circular hole is formed in the center part of the produced glass blank, and it is set as a ring shape (annular shape) (circular hole formation process). Next, chamfering is performed by grinding the outer peripheral end of the glass blank and the inner peripheral end of the circular hole (shape processing). Thereby, a glass substrate intermediate is produced. Next, grinding with fixed abrasive grains is performed on both main surfaces of the processed glass substrate intermediate (grinding process).
  • End surface polishing is performed on the glass substrate intermediate on which the main surface has been ground (end surface polishing treatment).
  • polishing is performed to the main surface of a glass substrate (1st grinding
  • chemical strengthening is performed on the glass substrate as necessary (chemical strengthening treatment).
  • second polishing is performed on the chemically strengthened glass substrate (second polishing treatment).
  • the glass substrate for magnetic disks is obtained through the above processing.
  • the glass blank as used herein is not only intended for a glass substrate intermediate having a circular hole formed in the center, but before the main surface is ground or polished, and is formed by press molding,
  • the glass plate before the circular hole forming process or the shape processing process is also referred to as a glass blank.
  • (A) Press molding process The front-end
  • the pair of molds are arranged to face each other in the vertical direction, the molten glass lump is arranged in the lower mold, and after pressing for a predetermined time by performing mold clamping, the mold is opened and the glass blank is taken out.
  • the glass blank obtained by press molding can be subjected to heat treatment as necessary to remove residual strain during molding and suppress warpage and microwaviness.
  • the coring is made by cutting a glass blank from one main surface with a cylindrical core drill with one end open, cutting out the circumference of the circular hole and hollowing out the glass at the center (core) to form a through hole It is a method to do.
  • the disk-shaped glass substrate intermediate body is obtained by removing the part outside the outer circle and the part inside the inner circle of the glass blank.
  • a circular cutting line is provided on one main surface of the glass blank by a cutter (scriber) made of super steel alloy or diamond particles, and then the glass blank is heated to change the thickness of the glass blank. It is a method of extending in the direction and pressing and separating the inside of a circular cutting line.
  • the cutting line extends in the thickness direction due to the difference in thermal expansion of the glass blank, and the portion outside the outer circle and the portion inside the inner circle of the glass blank. Is removed, and a disk-shaped glass substrate intermediate is obtained.
  • (C) Shape processing In shape processing, chamfering is performed on the outer peripheral edge of the glass substrate intermediate. About the glass substrate intermediate body after a circular hole formation process, the chamfering process with respect to the inner peripheral edge part of a circular hole is also performed.
  • the main surface of the glass substrate intermediate is ground by using a double-side grinding apparatus having a planetary gear mechanism. Specifically, both main surfaces of the glass substrate intermediate are ground while holding the outer peripheral side end surface of the glass substrate intermediate in a holding hole provided in a holding member of a double-side grinding apparatus.
  • the double-sided grinding apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and a glass substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate.
  • a grinding sheet (diamond sheet) having diamond fixed abrasive grains is fixed to the lower surface of the upper surface plate and the upper surface of the lower surface plate, and either or both of the upper surface plate and the lower surface plate are moved and operated. By relatively moving the glass substrate intermediate and each surface plate, both main surfaces of the glass substrate intermediate can be ground.
  • (E) End surface polishing treatment In the end surface polishing treatment, the outer peripheral side end surface of the glass substrate intermediate is mirror-finished by brush polishing. About the glass substrate intermediate body after a circular hole formation process, mirror surface finishing is performed also to the inner peripheral side end surface of a circular hole. At this time, an abrasive slurry containing fine particles such as cerium oxide as free abrasive grains is used.
  • the first polishing for example, when grinding with fixed abrasive grains is performed, scratches and distortions remaining on the main surface are removed, or fine surface irregularities (microwaveness, roughness) are adjusted.
  • the main surface on both sides of the glass substrate intermediate is polished while holding the outer peripheral end surface of the ground glass substrate intermediate in a holding hole provided in the polishing carrier of the double-side polishing apparatus. Is called.
  • the glass substrate intermediate is polished while applying a polishing slurry by using a double-side polishing apparatus having the same configuration as the double-side grinding apparatus used for the grinding process using fixed abrasive grains.
  • a polishing slurry containing free abrasive grains is used instead of fixed abrasive grains, unlike grinding with fixed abrasive grains.
  • the double-side polishing apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), as in the double-side grinding device, and the glass substrate intermediate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate.
  • An annular flat polishing pad (for example, a resin polisher) is attached to the upper surface of the lower surface plate and the bottom surface of the upper surface plate as a whole. Both main surfaces of the glass substrate intermediate are polished by moving the glass substrate intermediate and each surface plate relative to each other by moving one or both of the upper and lower surface plates.
  • the glass substrate intermediate is chemically strengthened by immersing the glass substrate intermediate in a chemical strengthening solution.
  • a chemical strengthening liquid for example, a mixed melt of potassium nitrate and sodium sulfate can be used.
  • (H) Second polishing (final polishing) treatment The second polishing treatment aims at mirror polishing of the main surface. Also in the second polishing, a double-side polishing apparatus having the same configuration as the double-side polishing apparatus used for the first polishing is used. Specifically, the main surface on both sides of the glass substrate is polished while holding the outer peripheral side end surface of the glass substrate intermediate body in the holding hole provided in the polishing carrier of the double-side polishing apparatus.
  • the second polishing process is different from the first polishing process in that the type and particle size of the free abrasive grains are different and the hardness of the resin polisher is different.
  • a polishing liquid containing colloidal silica having a particle size of about 5 to 100 nm as free abrasive grains is supplied between the polishing pad of the double-side polishing apparatus and the main surface of the glass substrate intermediate, The surface is polished.
  • the polished glass substrate is washed with a neutral detergent, pure water, isopropyl alcohol or the like to obtain a magnetic disk glass substrate.
  • a neutral detergent, pure water, isopropyl alcohol or the like to obtain a magnetic disk glass substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a plane that passes through the center of the glass blank 1 according to the first embodiment and is perpendicular to the main surface.
  • the shape is emphasized so that the shape of the glass blank 1 can be easily understood.
  • both main surfaces of the glass blank 1 have a central protruding portion 11 protruding from the intermediate portion in the radial direction at the central portion, and an outer protruding portion 12 protruding from the intermediate portion at the outer peripheral portion.
  • the radial intermediate portion has a concave recess 13 that is recessed relative to the central protrusion 11 and the outer protrusion 12. That is, both the main surfaces of the glass blank 1 have a wave shape having a wavelength equal to the radius of the glass blank 1 in a cross section passing through the center of the glass blank 1 and perpendicular to the main surface.
  • the amplitude is asymmetric, and the shape is characterized by the central portion CP, the intermediate portion IP, and the outer peripheral portion OP in the glass blank 1.
  • the “central portion” of the glass blank 1 refers to a region having a distance of 0% or more and less than 30% of the radius of the glass blank 1 from the center of the glass blank 1, and the “intermediate portion” refers to the glass blank 1.
  • a region having a distance of 30% or more and less than 90% of the radius of the glass blank 1 from the center, and the “outer peripheral portion” is a region having a distance of 90% or more and 100% or less of the radius of the glass blank 1 from the center of the glass blank 1.
  • the radius of the glass blank 1 is a line segment connecting the center and the outer edge of the glass blank 1, and the outer edge is the boundary between the main surface and the outer end face of the glass blank 1.
  • the thickness of the central portion and the outer peripheral portion of the main surface of the glass blank 1 are both larger than the thickness of the intermediate portion, and the thicknesses are substantially the same.
  • Such a shape of the glass blank 1 has an excellent advantage in producing the following magnetic disk glass substrate. That is, the glass blank 1 can be corrected to a flat shape by sandwiching the glass blank between flat setters after press molding and heat-treating both main surfaces of the glass blank 1 under pressure. Specifically, since the glass blank 1 has the shape as described above, when the glass blank 1 is subjected to heat treatment using a setter, the central portion and the outer peripheral portion of the glass blank 1 are in contact with the setter, respectively. Thus, the glass blank 1 is corrected to be flat as a whole.
  • the undulation generated by press molding is adjusted, and the portion where the plate thickness is increased is matched with the region to be removed by the circular hole forming process and the shape processing process.
  • a glass substrate intermediate from which the thick part has been removed is obtained, so that a glass substrate for magnetic disks with high flatness can be obtained with a small machining allowance or a small removal amount during the subsequent grinding and polishing processes. Will be able to.
  • the glass blank 1 is formed so that the heights of the central protruding portion 11 and the outer protruding portion 12 are substantially the same, and the central protruding portion 11 is located in the region of the central portion CP that is removed by forming the circular hole.
  • the outer protruding portion 12 is formed as a relatively steep protruding portion corresponding to the outer peripheral region of the glass blank 1 to be removed by the circular hole forming process and the shape processing process. .
  • the central protruding portion 11 and the outer protruding portion 12 are removed by the circular hole forming process and the shape processing process, thereby reducing the proportion of the glass blank having a large plate thickness and reducing the machining allowance in grinding and polishing.
  • a glass substrate for magnetic disk having high precision flatness can be obtained efficiently in a short time in grinding and polishing.
  • the phase of the “undulation” on one main surface is preferably shifted by a half wavelength from the phase of the “undulation” on the other main surface. That is, it is preferable that the position of the most protruding portion of the central protrusion 11 on one main surface of the glass blank 1 is the position facing the position of the most protruding portion of the central protrusion 11 on the other main surface. Similarly, it is preferable that the position of the most protruding part in the outer protrusion 12 on one main surface of the glass blank 1 is a position opposite to the position of the most protruding part in the outer protrusion 12 on the other main surface. .
  • the maximum plate thickness in the central protrusion 11 and the maximum plate thickness in the outer protrusion 12 are substantially the same.
  • the maximum plate thickness and the minimum plate thickness of the glass blank, the maximum plate thickness in the central protrusion 11 of the glass blank 1 and the maximum plate thickness in the outer protrusion 12 are the entire surface of the glass blank 1 using a laser displacement meter. This can be obtained by measuring the thickness of the plate.
  • middle part IP, and outer peripheral part OP, and the board thickness in the position used as the distance of 0.9R and 0.8R from the center position is used.
  • Thickness of the average value of the total of four values which are the intersections of two orthogonal straight lines passing through in the radial direction and a circle whose distance from the center of the main surface is a predetermined value or a representative value in each region.
  • middle part IP, and outer peripheral part OP it is preferable to compare thickness by the median value of the board thickness in each area
  • the central portion CP is a plate thickness measured at a position where the distance from the center of the glass blank is 1.5R
  • the intermediate portion IP is a plate thickness measured at a position where the distance from the center of the glass blank is 6R
  • the outer peripheral portion OP is The plate thickness measured at a position where the distance from the center of the glass blank is 9.5R can be used as each representative value.
  • the thickness of the glass blank 1 is the smallest at the position of the intermediate part IP that becomes the recess 13.
  • the difference between the minimum thickness of the glass blank 1 and the thickness of the glass substrate for the magnetic disk obtained from the glass blank 1 is the minimum necessary allowance in machining such as grinding and polishing with respect to the main surface of the glass blank 1 Become.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the thickness of the glass blank 1 measured using a laser displacement meter and the distance from the center.
  • D is the difference between the maximum thickness and the minimum thickness between the two main surfaces of the glass blank 1
  • the plate thickness of the glass blank 1 at a position that is a distance of 0.9R from the center position on the line segment ⁇ d1 is greater than 0.2D, where ⁇ d1 is the difference in thickness between the outer protrusion 12 and the maximum thickness of the outer protrusion 12.
  • the plate thickness of the glass blank 1 increases sharply from a position at a distance of 0.9R from the center position toward a position where the maximum plate thickness is reached.
  • ⁇ d1 is preferably greater than 0.23D, more preferably greater than 0.25D, even more preferably greater than 0.3D, and particularly preferably greater than 0.4D.
  • the position used as the maximum board thickness of an outer peripheral part exists on the outer edge of a glass blank.
  • the outer edge is not the maximum thickness of the outer periphery, the outer edge is not on the virtual straight line, so the intersection of the straight line drawn in the thickness direction from the outer edge of the glass blank on the main surface and the virtual straight line is taken, and the center of the glass blank
  • R be the length of the line segment on the main surface from the position to the intersection.
  • the position where the maximum plate thickness of the outer protrusion becomes the maximum plate thickness of the outer peripheral portion is the point where the plate thickness is the largest among the plate thicknesses of the outer peripheral portion measured using a laser displacement meter, It is determined as a point in the circumferential direction.
  • D is 30 ⁇ m or less.
  • D is preferably 20 ⁇ m or less.
  • ⁇ d1 is preferably 7 ⁇ m or more.
  • the plate thickness at a position at a distance of 0.8 R from the center position on the line segment connecting the position where the maximum thickness of the outer protruding portion 12 and the center position of the main surface of the glass blank 1 are on the line segment ⁇ d2 is preferably 1/3 or less of ⁇ d1, where ⁇ d2 is the thickness difference from the thickness at the position at a distance of 0.9R from the center position.
  • the minimum plate thickness between the two main surfaces of the glass blank 1 is D 0 and the maximum plate thickness between the two main surfaces of the outer protrusion 12 is D 1 (> D 0 ), it is 0 from the center position on the line segment. It is preferable that the maximum plate thickness between both main surfaces at a position of 4R to 0.8R is (D 0 + D 1 ) / 2 or less. Further, when R1 is the distance between the position where the thickness between the main surfaces is the minimum and the center position, R1 is preferably 0.3 to 0.7R.
  • the maximum plate from the position at a distance of 0.9R from the center position.
  • the thickness of the central portion in the state where the glass substrate intermediate is formed by the circular hole forming process and the shape processing process.
  • the radius of curvature of the shape at a distance of .9R is preferably 1 to 20 ⁇ m, more preferably 5 to 15 ⁇ m.
  • the glass blank 1 of one embodiment has the following form. That is, a circular hole penetrating the glass blank 1 in the thickness direction is provided in the central portion including the center of the glass blank 1 shown in FIG.
  • the plate thickness of the outer peripheral portion surrounding the central portion of the glass blank 1 and the plate thickness on the inner edge in contact with the circular hole are thicker than the plate thickness of the intermediate portion in the radial direction located between the circular hole and the outer peripheral portion.
  • the position which becomes the maximum board thickness in the outer peripheral part of the glass blank 1 exists on the outer edge of the glass blank 1, and the maximum board thickness in an outer peripheral part is the center maximum board thickness from which the board thickness on the inner edge which touches a circular hole becomes the maximum. Thicker than.
  • the central part and the outer peripheral part of the glass blank 1 before the circular hole is provided are thicker than the radial intermediate part located between the central part and the outer peripheral part. That is, before grinding and polishing of the main surface of the glass blank 1, a circular hole forming process is performed on the central part to remove a part of the central part, and a margin for the end face by a shape processing process or the like remains. Thus, a part of the outer portion is removed, so that many portions of the outer peripheral portion having a thick plate thickness including the central portion and the maximum plate thickness are removed. For this reason, the machining allowance of the main surface in the grinding process and polishing process of the glass blank 1 can be reduced, the time of the grinding process and polishing process can be shortened, and a glass substrate with high flatness can be produced efficiently. be able to.
  • a pair of molds used for press molding includes a lower mold 30 and an upper mold 40.
  • FIG. 3 is a perspective view of a press molding processing apparatus used for a glass blank press molding process.
  • the press molding processing apparatus includes a turntable 21, a plurality of press machine lower parts 22, a plurality of lower molds 30, an upper mold 40, a press machine upper part 23, and a rotary shaft 24. And an outflow nozzle 25.
  • the turntable 21 has a disk shape, and a plurality of press machine lower parts 22 are fixed to the upper part of the turntable 21 in a state of being arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • a lower die 30 is fixed to each of the upper portions of the plurality of press machine lower portions 22.
  • a rotation shaft 24 is provided at the center of the turntable 21.
  • the turntable 21 rotates around a rotating shaft 24 together with a plurality of press machine lower parts 22, a plurality of lower molds 30, a molten glass 26 dropped on the upper surface of the lower mold 30 and the molded glass blank 1.
  • a lower mold 30 is provided on the upper part of the lower part 22 of the press machine.
  • a heater (not shown) for controlling the temperature of the lower mold 30 is embedded in the press machine lower part 22.
  • the upper surface of the lower mold 30 is flat, and the molten glass 26 is dropped on the center of the upper surface (press surface 31).
  • the lower mold 30 is made of, for example, metal nitride (for example, aluminum nitride).
  • the lower mold 30 can be manufactured by molding metal nitride by, for example, cold isostatic pressing.
  • the outflow nozzle 25 is provided above any one of the plurality of lower molds 30.
  • the outflow nozzle 25 causes the molten glass 26 to flow out to the upper surface (press surface 31) of the lower mold 30 disposed below the outflow nozzle 25.
  • the molten glass 26 is cut by a blade (not shown) and placed on the upper surface (press surface 31) of the lower mold 30 as a molten glass lump 10.
  • an upper part 23 of the press machine is located above the lower mold 30 arranged on the downstream side in the rotation direction of the turntable 21 from the lower mold 30 where the outflow nozzle 25 is arranged above. Is provided.
  • An upper die 40 is provided at the lower part of the upper part 23 of the press machine.
  • a heater (not shown) for controlling the temperature of the upper mold 40 is embedded in the upper part 23 of the press machine.
  • the upper mold 40 presses the molten glass lump 10 dropped on the upper surface of the lower mold 30 downward.
  • the upper mold 40 is made of a material (for example, tungsten alloy) having higher thermal conductivity than the lower mold 30. For this reason, the molten glass lump 10 dropped on the upper surface of the lower mold 30 is maintained at a high temperature until it contacts the upper mold 40, and the upper mold 40 moves from above the molten glass lump 10 to the molten glass lump 10. , The molten glass lump 10 in contact with the upper mold 40 is rapidly cooled and formed into the glass blank 1.
  • the press surfaces of the lower mold 30 and the upper mold 40 are preferably wider than the main surface of the glass blank 1 formed from the glass lump 10.
  • the end surface of the glass blank 1 to be molded does not contact the lower mold 30 and the upper mold 40. It is formed.
  • the end face of the glass blank 1 is not cooled rapidly upon contact with the mold, but is cooled by releasing heat to the gas phase atmosphere. For this reason, even if a compressive-stress layer is not formed in the surface of the end surface of the glass blank 1, even if it forms, the extent of the compression can be made very small.
  • the surface compressive stress can be measured by a known Babinet correction method.
  • the molded glass blank 1 is conveyed by the turntable 21 while being cooled while being placed on the upper surface of the lower mold 30.
  • the cooled glass blank 1 is removed from the upper surface of the lower mold 30 by a suction means (not shown), and is transported to an apparatus for performing subsequent processing such as shape processing.
  • a lower mold 30 having a flat upper surface (press surface 31) onto which the molten glass 26 is dropped and an upper mold 40 having a flat lower surface pressing the molten glass 26 are used.
  • the glass blank 1 which has the same cross-sectional shape as shown in 1 can be obtained.
  • the central portion CP of the glass blank 1 is a portion that first contacts the lower mold 30 when the molten glass 26 is dropped on the upper surface of the lower mold 30.
  • the portion of the molten glass lump 10 that comes into contact with the lower mold 30 at the beginning is the portion that is cooled first when the lower mold 30 is deprived of heat.
  • the viscosity of the surface increases.
  • the inside of the molten glass lump 10 is not cooled and remains at a high temperature, the internal viscosity is maintained in a low state.
  • the molten glass 26 dropped on the upper surface of the lower mold 30 is pressed from above with the upper mold 40, the first portion of the molten glass lump 10 that contacts the upper mold 40 is cooled. Thereafter, when the upper mold 40 is further pushed down, the portion having a low viscosity inside the molten glass lump 10 breaks through the portion having a high surface viscosity and is pushed out rapidly. The extruded molten glass 26 is rapidly cooled by being sandwiched between the lower mold 30 and the upper mold 40 to form the outer peripheral portion OP of the glass blank.
  • the cooling rate of the intermediate portion IP between the central portion CP and the outer peripheral portion OP of the glass blank 1 is slower than that of the central portion CP and the outer peripheral portion OP. Thereafter, when the intermediate portion IP is cooled, the intermediate portion IP contracts to reduce the thickness, and a recess 13 is formed in the intermediate portion IP between the central portion CP and the outer peripheral portion OP. Also, the protruding central protruding portion 11 is formed in the central portion CP, and the outer protruding portion 12 protruding from the intermediate portion IP is formed in the outer peripheral portion OP.
  • the glass blank 1 which has the same cross-sectional shape as shown in FIG. 1 using the thermal history of the molten glass 26 by adjusting the press pressure and press time by the lower die 30 and the upper die 40. Can be obtained.
  • the dropped molten glass 26 is press-molded between the lower mold 30 and the upper mold 40.
  • the side in contact with the mold 30 is cooled, then pressed and placed on the lower mold 30.
  • the thermal history is different between the lower main surface where cooling proceeds before molding and the upper main surface which is in contact with the upper mold 40 only during molding.
  • the main surface of the glass blank 1 is conveyed when the molded glass blank 1 is conveyed for subsequent processing. When the direction is reversed, it is difficult to distinguish the upper main surface and the lower main surface in the molding process.
  • the surface roughness is increased, and not only the subsequent polishing process takes time, but the glass blank 1 formed on the upper part of the lower mold 30 is cooled while rotating the turntable 21 on which the lower mold 30 is placed. At this time, there is a possibility that the glass blank 1 is moved outward in the radial direction with respect to the lower mold 30 by the centrifugal force and jumps out.
  • the glass blank 1 has the configuration of the second mode and the third mode in addition to the configuration of the following first mode.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view of an example of the glass blank 1 of one embodiment.
  • the disk-shaped glass blank 1 is thicker at the center part and the outer peripheral part of the glass blank 1 than the intermediate part of the radial direction located between a center part and an outer peripheral part similarly to the glass blank 1 of a 1st form.
  • At least one of the two main surfaces of the glass blank 1 has an outer region 18b having an average length RSm of the roughness curve element of 500 ⁇ m or less, and an average length RSm of the roughness curve element surrounded by the outer region 18b of 200 ⁇ m. And the above inner region 18a.
  • the outer region 18b surrounds the central portion in the first form, and the inner region 18a is provided in the central portion in the first form.
  • RS1 is the average length RSm of the roughness curve elements in the inner region 18a
  • RS1 ⁇ RS2.
  • the “center” of the glass blank refers to the center of the minimum circumscribed circle with respect to the outer periphery of the glass blank when the outer peripheral shape of the glass blank is not a perfect circle.
  • the “radius” of the glass blank refers to the radius of the smallest circumscribed circle with respect to the outer periphery of the glass blank when the outer peripheral shape of the glass blank is not a perfect circle.
  • the “outer peripheral portion” and the “central portion” are the same as those defined in the first embodiment.
  • the inner region extends from the center of the glass blank 1 to a distance of 20 to 25% of the radius of the glass blank 1 and to a position away from the center of the glass blank 1. It is preferable that the circular hole is cut outside the inner region, but the area wider than the region where the circular hole is formed is defined as the “inner region” so that the circular hole is formed in the inner region. Also good.
  • the average length RSm of the roughness curve element can be measured by a contact type roughness measuring instrument in accordance with JIS B0601: 2001.
  • RS1 / RS2 is preferably 0.5 to 0.9.
  • RS1 is preferably 200 to 400 ⁇ m, and RS2 is preferably 300 to 600 ⁇ m.
  • S1 / S0 is preferably 0.01 to 0.2.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view passing through the center of an example of the lower mold 30 for producing the glass blank 1 of one embodiment.
  • the upper surface of the lower mold 30 has an inner region forming portion 31a having an average length RSm of roughness curve elements of 200 ⁇ m or more, and an average length RSm of the roughness curve elements outside the inner region forming portion 31a of 500 ⁇ m. It has the following outer area
  • the average length RSm of the roughness curve element of the outer region forming part 31b is RS1
  • the average length RSm of the roughness curve element of the inner region forming part 31a is RS2, RS1 ⁇ RS2.
  • the central portion and the outer peripheral portion of the glass blank 1 are thicker than the radial intermediate portion located between the central portion and the outer peripheral portion, and the average length of the roughness curve elements in the outer region 18b.
  • the thickness RSm is 500 ⁇ m or less
  • the average length RSm of the roughness curve elements of the inner region 18 a is 200 ⁇ m or more, and a glass blank satisfying RS1 ⁇ RS2 can be produced.
  • the glass blank 1 of the 2nd form on the turntable by providing the inner side area
  • FIG. 6 and 7 are vertical sectional views of an example of the glass blank 1 of one embodiment.
  • the center part and outer peripheral part of the glass blank 1 are thicker than the intermediate part of the radial direction located between a center part and an outer peripheral part similarly to the glass blank 1 of a 1st form.
  • At least one of both main surfaces of the glass blank 1 has a tapered recess 19a or small projection 19b within a radius of 10 mm from the center of the glass blank 1.
  • the tapered shape means, for example, a hemispherical shape, a cone shape such as a cone or a polygonal pyramid, a truncated cone shape such as a truncated cone or a truncated pyramid, and other main surfaces on which the recessed portion 19a of the glass blank is formed.
  • the shape of the concave portion that reduces the opening area from the main surface to the opposite main surface (to the bottom of the concave portion 19a)
  • the protrusion shape has a small cross-sectional area parallel to the surface.
  • the surface from the connecting portion with the main surface of the recessed portion 19a or the small protrusion 19b to the bottom or the tip may be a flat surface or a curved surface (bent surface or uneven surface).
  • the maximum diameter of the opening of the recessed portion 19a is preferably 0.5 to 15 mm.
  • the “diameter” of the “maximum diameter of the opening” means the radius when the contour line on the main surface of the opening of the recessed portion is a circle, and the contour line of the opening of the recessed portion is not a circle. Refers to the radius of the smallest circumscribed circle circumscribing the contour line of the recess.
  • the maximum depth from one main surface of the recessed portion 19a is preferably less than 90% of the maximum plate thickness of the glass blank 1, and more preferably less than 30% of the maximum plate thickness.
  • the maximum diameter of the small protrusion 19b is preferably 0.2 to 1.0 mm.
  • the “diameter” of the “maximum diameter” means a radius when the contour line on the main surface of the small protrusion 19b is a circle, and small when the contour line of the small protrusion 19b is not a circle. This is the radius of the smallest circumscribed circle that circumscribes the contour line of the protrusion 19b.
  • the maximum height of the small protrusion 19b is preferably 0.1 to 2.0 mm.
  • the molten glass 26 is dropped on the upper surface of the lower mold 30 described in the first embodiment, and the molten glass 26 is sandwiched between the upper mold 40 and the lower mold 30 and pressed.
  • the molten glass 26 is produced by a press molding process in which the glass blank 1 is formed by extending the molten glass 26 into a disk shape.
  • 8 and 9 are vertical cross-sectional views passing through the center of the lower mold 30 for producing the glass blank 1 of one embodiment.
  • the lower mold 30 shown in FIG. 8 is a lower mold 30 corresponding to the glass blank 1 shown in FIG. 6, and the lower mold 30 shown in FIG. 9 is a lower mold corresponding to the glass blank 1 shown in FIG. 30. At this time, as shown in FIG. 8 or FIG.
  • the upper surface of the lower mold 30 has a protrusion 33a or a recess 33b at a position where the dropped molten glass 26 comes into contact.
  • a small protrusion having a shape corresponding to the recess 19a or the recess 33b having a shape corresponding to the protrusion 33a within a radius of 10 mm from the center of the glass blank 1 on the lower main surface of the glass blank 1 to be formed. 19b is formed.
  • the lower mold 30 shown in FIG. 8 is a lower mold 30 for producing the glass blank 1 having the shape shown in FIG. 6, and in addition to the configuration of the lower mold 30 of the first embodiment, the lower mold 30.
  • a protrusion 33a is provided on the upper surface (press surface 31) at a position where the molten glass 16 to be dropped contacts first.
  • the protrusion 33a has a tapered shape.
  • the tapered shape refers to, for example, a hemispherical shape, a cone shape such as a cone or a polygonal pyramid, a truncated cone shape such as a truncated cone or a truncated pyramid, and the like.
  • the shape has a small area.
  • the side surface from the connection portion with the press surface 31 of the protrusion 33a to the upper end may be a flat surface or a curved surface (a bent surface or an uneven surface).
  • the dropping of the molten glass 26 onto the press surface 31 is preferably performed such that the projection 33a is located within a radius of 10 mm from the center C of the glass blank 1 after molding (see FIG. 6).
  • the lower mold 30 may be manufactured so as to have the projection 33a on the press surface 31 from the beginning by molding a metal nitride, or after molding the lower mold 30 having the flat press surface 31, A protrusion 33 a may be formed at the center of the press surface 31. For example, a high-temperature molten glass is brought into close contact with a region where the protrusion 33a of the flat press surface 31 is to be formed, and the temperature of the molten glass is lowered in this state, whereby the molten glass component adheres to the press surface 31 and the protrusion Is formed.
  • the projection 33 a having a desired size can be formed on the press surface 31.
  • the portions other than the protrusions 33a of the press surface 31 of the lower mold 30 are flat and flat, and the arithmetic average roughness Ra (JIS B0601) is preferably 5 ⁇ m or less, and Ra is more preferably 2 ⁇ m or less. preferable.
  • the recessed portion 19 a is formed at a position that coincides with the center C.
  • the recessed part 19a is formed in the main surface which contacts the lower metal mold
  • the maximum diameter of the opening of the recessed portion 19a should be 0.5 mm or more. Is preferred.
  • the maximum diameter of the opening of the recessed portion 19a is preferably smaller than the inner diameter of the circular hole.
  • the maximum diameter of the opening of the recessed part 19a is 15 mm or less, and it is more preferable that it is 10 mm or less. Therefore, the maximum diameter of the opening of the recessed portion 19a is preferably 0.5 to 15 mm, and more preferably 0.5 to 10 mm.
  • the maximum depth from the main surface of the recessed portion 19a is large, the glass blank 1 may break when forming a circular hole in the glass blank 1. For this reason, it is preferable that the maximum depth from the main surface of the recessed part 19a is less than 90% of the maximum plate thickness of the glass blank 1, and it is more preferable that it is less than 30% of the maximum plate thickness of the glass blank 1.
  • the maximum depth of the recessed portion 19a from the main surface is preferably 800 ⁇ m or less, and preferably 300 ⁇ m or less.
  • the maximum depth from the main surface of the recessed part 19a is 50 ⁇ m or more so that both main surfaces of the glass blank 1 can be identified by visually observing the glass blank 1 or by an inspection device.
  • the maximum depth from the main surface of the recessed part 19a is 50 micrometers or more, the movement with respect to the lower metal mold
  • the maximum depth from the main surface of the recessed portion 19a is preferably 50 to 800 ⁇ m, and more preferably 50 to 300 ⁇ m.
  • the maximum diameter of the protrusion 33a of the lower mold 30 is 0.5 to 15 mm.
  • the “diameter” of the “maximum diameter” refers to the radius when the outline of the protrusion 33a is a circle, and to the outline of the protrusion 33a when the outline of the protrusion 33a is not a circle. This is the radius of the smallest circumscribed circle that is circumscribed.
  • the maximum height of the protrusion 21a from the press surface 21 is greater than 5% and less than 90% of the maximum plate thickness of the glass blank 1 to be press-formed.
  • a lower mold 30 shown in FIG. 9 is a lower mold 30 for producing the glass blank 1 having the shape shown in FIG. 7, and in addition to the configuration of the lower mold 30 of the first embodiment, the lower mold 30.
  • a concave portion 33b is provided at a position where the molten glass 16 to be dropped first comes into contact with the upper surface (press surface 31).
  • the recess 33b has a tapered shape.
  • the side surface from the flat portion to the bottom of the press surface 31 of the recess 33b may be a flat surface or a curved surface (bent surface or uneven surface).
  • the recessed part 33b may be located in the range of radius 10mm from the center C of the glass blank 1 after shaping
  • the portion other than the concave portion 33b of the press surface 31 of the lower mold 30 is flat, the arithmetic average roughness Ra is preferably 5 ⁇ m or less, and Ra is more preferably 2 ⁇ m or less.
  • a small protrusion 19b having a shape corresponding to the concave portion 33b is formed on the glass blank 1 within a radius of 10 mm from the center C of the glass blank 1.
  • the small protrusion 19 b is formed at a position coincident with the center C.
  • the maximum diameter of the small protrusions 19b is preferably 0.2 mm or more.
  • the maximum diameter of the opening of the small protrusion 19b is preferably 1.0 mm or less.
  • the maximum height from the main surface of the small protrusion 19 b is preferably 0.1 mm or more.
  • the maximum height from the main surface of the small protrusion 19b is 2.0 mm or less so that the small protrusion 19b does not hinder the conveyance of the glass blank 1 or the circular hole forming process for the glass blank 1.
  • the maximum diameter of the concave portion 33b of the lower mold 30 is preferably set to 0.5 to 15 mm.
  • the “maximum diameter” refers to the radius when the contour of the opening of the recess 33b is a circle, and when the contour of the opening of the recess 33b is not a circle, the contour of the opening of the recess 33b.
  • the maximum depth of the recess 33b from the press surface 31 is preferably 0.1 mm to 2.0 mm.
  • the difference D between the maximum thickness D 1 and the minimum thickness D 0 of the glass blank is as shown in Table 1.
  • the length of the line segment on the main surface that connects the position of the maximum thickness of the outer peripheral thickness of the glass blank and the center position of the glass blank is R, and from the center position on the line segment Table 1 shows the thickness difference ⁇ d1 between the thickness at the position where the distance is 0.9R and the maximum thickness at the outer peripheral portion.
  • a circular hole was formed by scribing the produced glass blank, and the outer portion of the glass blank was removed so as to have a predetermined size, thereby obtaining a glass substrate intermediate.
  • the main surface of the glass substrate intermediate was ground for 30 ⁇ m in a predetermined time.
  • the amount of warpage was measured by measuring the entire surface of the main surface after grinding with a multi-function disk interferometer (manufactured by Optiflat Phase Shift Technology. Inc.).
  • the flatness after the grinding treatment was evaluated as A if the amount of warpage was less than 1 ⁇ m, B if it was 1 ⁇ m or more and less than 3 ⁇ m, C if it was 3 ⁇ m or more and less than 4 ⁇ m, and D if it was 4 ⁇ m or more.
  • the results are shown in Table 1.
  • Example 1 in which ⁇ d1 is greater than 0.2D, the warpage before and after the grinding treatment is smaller and the flatness is smaller than in Comparative Example 1 in which ⁇ d1 is 0.20D. Furthermore, in Example 2, in which ⁇ d1 is 0.25D than in Example 1, ⁇ d1 is 0.40D in Example 3 where ⁇ d1 is 0.30D than in Example 2, compared to Example 3. It can be seen that in Example 4, the warpage before and after the grinding treatment is smaller and the flatness is smaller.
  • Example 5 in which ⁇ d1 is larger than 0.20D, the warpage before and after the grinding treatment is smaller and the flatness is smaller than in Comparative Example 2 in which ⁇ d1 is 0.20D.
  • Example 6 in which ⁇ d1 is 0.25D than in Example 5, ⁇ d1 is 0.40D in Example 7 where ⁇ d1 is 0.30D than in Example 6, compared to Example 7. It can be seen that in Example 8, the warpage before and after the grinding treatment is smaller and the flatness is smaller.

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Abstract

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中央部および外周部は、半径方向の中間部よりも厚く、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、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主表面上の線分の長さをRとするとき、線分上の中心位置から0.9Rの距離となる位置における板厚と外周部の最大板厚との板厚差は、0.2Dよりも大きい。

Description

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
 本発明は、磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランク、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に関する。
 今日、パーソナルコンピュータ、DVD(Digital Versatile Disc)記録装置等には、データ記録のためにハードディスク装置(HDD:Hard Disk Drive)が内蔵されている。ハードディスク装置では、基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられ、磁気ディスクの面上を僅かに浮上させた磁気ヘッドで磁性層に磁気記録情報が記録され、あるいは読み取られる。この磁気ディスクの基板として、金属基板(アルミニウム基板)等に比べて塑性変形し難い性質を持つガラス基板が好適に用いられる。
 磁気ディスク用ガラス基板は、ガラスブランクに対して研削、研磨等の機械加工をすることにより作製される。ガラスブランクを作製する方式として、フロート法、ダウンドロー法などによって形成されたシート状ガラスを円盤状に切断加工する方法、および、溶融ガラスの塊を一対のプレス成形型によりプレス成形する方法が知られている。
 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)。
 このように製造されたガラスブランクに対する研削処理では、両面研削装置を用いて、ガラスブランクの主表面に対して研削加工を行う。具体的には、両面研削装置の上下一対の定盤(上定盤および下定盤)の間に研削用パッドを介してガラスブランクを狭持した状態で、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、ガラスブランクと各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラスブランクの両主表面を研削する。
特開2003-63831号公報
 プレス成形により作製されたガラスブランクは、溶融ガラスが金型により冷却されることで収縮し、部分的に窪み(ヒケ)が生じたり、反りやうねりが生じたりすることによって、主表面の平坦度(flatness)が大きくなることがある。このようなガラスブランクの研削処理には時間がかかり研削量も多くならざるを得なく、さらには研削処理を行ったとしても十分に平坦度を低減することができないという問題があった。
 そこで、本発明は、研削処理において平坦度を確実に低減することができるガラスブランクを提供すること、及び、このガラスブランクの製造方法、及びこのガラスブランクを用い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を目的とする。
 本発明の第一の態様は、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。
 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。
 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、0.25Dよりも大きいことが好ましい。
 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、0.3Dよりも大きいことがより好ましい。
 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、0.4Dよりも大きいことがさらに好ましい。
 本発明の第二の態様は、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、
 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。
 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以下であることが好ましい。
 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、ことが好ましい。
 前記ガラスブランクの両主表面間の最小板厚をD、前記外周部における両主表面間の最大板厚をD(>D)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(D+D)/2以下である、ことが好ましい。
 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、ことが好ましい。
 前記外周部の最大板厚となる位置がガラスブランクの外縁上にあることが好ましい。
 本発明の第三の態様は、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い。
 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。
 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。
 本発明の第四の態様は、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む。
 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が、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前記ガラスブランクの中心位置から前記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。
 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、ことが好ましい。
 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、を含むことが好ましい。
 本発明の第五の態様は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
 請求項16に記載に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。
 本発明によれば、ガラスブランクを上記形状とすることで、研削処理において確実に平坦度を低減することができる。
一実施形態にかかるガラスブランクの断面図である。 レーザー変位計を用いて計測したガラスブランクの板厚プロファイルを示す図である。 ガラスブランクのプレス成形処理装置を示す斜視図である。 一実施形態のガラスブランクの例の鉛直断面図である。 一実施形態のガラスブランクを作製する下部金型の例の中心を通る鉛直断面図である。 他の一実施形態のガラスブランクの例の鉛直断面図である。 他の一実施形態のガラスブランクの例の鉛直断面図である。 他の一実施形態のガラスブランクを作製する下部金型の例の中心を通る鉛直断面図である。 他の一実施形態のガラスブランクを作製する下部金型の例の中心を通る鉛直断面図である。
 以下、本実施形態に係る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。
 本発明者が研削処理におけるガラスブランクの動態を調べたところ、以下の内容が判明した。すなわち、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するとガラスブランクとの当接によって撓み変形が生じる。この撓み変形により、ガラスブランクの平坦度は一時的に小さくなるように変形する。しかし、この状態で研削処理を行っても、研削処理後にガラスブランクを上定盤と下定盤との間から取り出したときに撓み変形が解放され平坦度が元に戻ってしまい、研削処理による平坦度の向上が図れない。(所謂スプリングバック現象)。そのため、研削処理前までにガラスブランクは反りや微小うねりを効率よく抑え、平坦度を高いものとすることが必要となる。
 そこで、本発明者が検討したところ、プレス成形の条件を調整することにより、ガラスブランクを特定の形状とすることで、プレス成形によって生じた撓み変形を熱処理(アニール)によって除去して高い精度で平坦度を向上することができ、両面研削装置の上定盤と下定盤との間に狭持したときにガラスブランクの平坦度が小さくなるようなスプリングバックによる変形を抑制し、少ない研削量であっても確実に平坦度を向上したガラス基板を得ることができることがわかった。これより、以下に示す態様のガラスブランク、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を想到した。
 なお、下記に説明する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、公称2.5~3.5インチサイズ(直径65~95mm)、板厚0.1~1.5mmの磁気ディスク用ガラス基板の製造に好適である。特に、以下説明する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は、板厚0.3~0.9mmの範囲の磁気ディスク用ガラス基板の製造に好適である。磁気ディスク用ガラス基板は、ガラスブランクに円孔形成処理や形状加工処理等を行って製造されるため、ガラスブランクは、最終製品の磁気ディスク用ガラス基板の直径より大きめのサイズのガラスブランク、例えば、10%程度大きめのガラスブランクが作製される。例えば、公称2.5~3.5インチサイズ(直径65~95mm)の磁気ディスク用ガラス基板を製造する場合、作製されるガラスブランクのサイズは、例えば、直径に換算して70~109mmである。また、磁気ディスク用ガラス基板に形成される円孔の大きさは直径10~25mmであることが好ましく、具体的には直径65mmのサイズのガラス基板であれば円孔は直径20mm、直径90mmのサイズのガラス基板であれば円孔は直径25mmとすることが好ましい。
(磁気ディスク用ガラス基板)
 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)
 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。
(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法)
 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。
 (a)プレス成形処理
 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。
 (b)円孔形成処理
 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。
 コアリングは、一方の端が開口した筒状のコアドリルによってガラスブランクを一方の主表面から切削することで、円孔の円周部を削り取り中心部(コア)のガラスをくり抜き、貫通孔を形成する方法である。なお、円孔の円周部(内側円)を削り取るとともに、ガラスブランクの外側輪郭線となる円形の切断線(外側円)をコアドリルによって削り取ってもよい。その後、ガラスブランクの外側円よりも外側の部分および内側円よりも内側の部分が除去されることで、ディスク状のガラス基板中間体が得られる。
 スクライビングは、超鋼合金製あるいはダイヤモンド粒子からなるカッター(スクライバ)によりガラスブランクの一方の主表面に円形の切断線を設け、その後ガラスブランクを加熱することにより円形の切断線をガラスブランクの厚さ方向に伸展させ、円形の切断線の内部を押圧して分離する方法である。なお、円孔の輪郭線となる円形の切断線と同時に、ガラスブランクの外側輪郭線となる円形の切断線を同時に形成してもよい。この場合、ガラスブランクの外側輪郭線となる円形の切断線と、円孔の輪郭線となる円形の切断線とを同心円となるように形成する。その後、ガラスブランクを部分的に加熱することにより、ガラスブランクの熱膨張の差異によって、切断線が板厚方向に伸展し、ガラスブランクの外側円よりも外側の部分および内側円よりも内側の部分が除去され、ディスク状のガラス基板中間体が得られる。
 (c)形状加工処理
 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。
 (d)研削処理
 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。
 (e)端面研磨処理
 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。
 (f)第1研磨処理
 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。
 第1研磨処理では、固定砥粒による研削処理に用いる両面研削装置と同様の構成を備えた両面研磨装置を用いて、研磨スラリを与えながらガラス基板中間体が研磨される。第1研磨処理では、固定砥粒による研削と異なり、固定砥粒の代わりに遊離砥粒を含む研磨スラリが用いられる。
 両面研磨装置は、両面研削装置と同様に、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中間体が狭持される。下定盤の上面及び上定盤の底面には、全体として円環形状の平板の研磨パッド(例えば、樹脂ポリッシャ)が取り付けられている。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ることで、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が研磨される。
 (g)化学強化処理
 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。
 (h)第2研磨(最終研磨)処理
 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。
[第1の形態のガラスブランク]
(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。
 ここで、ガラスブランク1の「中央部」とは、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0%以上30%未満の距離の領域をいい、「中間部」とは、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30%以上90%未満の距離の領域をいい、「外周部」とは、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90%以上100%以下の距離の領域をいう。尚、ガラスブランク1の半径とはガラスブランク1の中心と外縁を結ぶ線分であり、外縁とはガラスブランク1の主表面と外側の端面の境界である。
 ガラスブランク1の主表面の中央部と外周部の板厚が共に中間部の板厚に比べて大きく、その板厚が略同一の厚さとなっている。このようなガラスブランク1の形状は、以下のような磁気ディスク用ガラス基板を作製する上で優れた利点を有する。
 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、一方の主表面における「うねり」の位相は、他方の主表面における「うねり」の位相から半波長ずれていることが好ましい。すなわち、ガラスブランク1の一方の主表面の中央突出部11における最も突出した部分の位置は、他方の主表面の中央突出部11における最も突出した部分の位置と対向する位置であることが好ましい。同様に、ガラスブランク1の一方の主表面の外側突出部12における最も突出した部分の位置は、他方の主表面の外側突出部12における最も突出した部分の位置と対向する位置であることが好ましい。このような構成とすることで、ガラスブランク1が上定盤と下定盤との間に狭持されたときにガラスブランク1の主表面に所謂スプリングバック現象が生じることを防ぐことができる。
 中央突出部11における最大の板厚と、外側突出部12における最大の板厚とが、略同一であることが好ましい。ここで、ガラスブランクの最大板厚及び最小板厚、ガラスブランク1の中央突出部11における最大の板厚および外側突出部12における最大の板厚は、レーザー変位計を用いてガラスブランク1の全面の板厚を計測することにより、求めることができる。
 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。
 ガラスブランク1の厚さは、凹部13となる中間部IPの位置で最も小さい。ガラスブランク1の最小の厚さとガラスブランク1から得られる磁気ディスク用ガラス基板の厚さとの差が、ガラスブランク1の主表面に対して研削、研磨等の機械加工における最小限必要な取り代となる。
 図2はレーザー変位計を用いて計測したガラスブランク1の板厚と中心からの距離との関係を示す図である。ガラスブランク1の両主表面間の最大板厚と最小板厚との差をDとし、外側突出部12の最大板厚となる位置とガラスブランク1の主表面の中心位置とを結ぶ仮想直線上における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、線分上の中心位置から0.9Rの距離となる位置におけるガラスブランク1の板厚と外側突出部12の最大板厚との板厚差をΔd1とするとき、Δd1は0.2Dよりも大きい。すなわち、中心位置から0.9Rの距離の位置から最大板厚となる位置に向かって、ガラスブランク1の板厚が急激に増加する形状となっている。Δd1は、0.23Dよりも大きいことが好ましく、0.25Dよりも大きいことがより好ましく、0.3Dよりも大きいことがさらにより好ましく、0.4Dよりも大きいことが特に好ましい。また、外周部の最大板厚となる位置がガラスブランクの外縁上にあることが好ましい。外縁が外周部の最大板厚とならない場合には、外縁は仮想直線上にないため、主表面におけるガラスブランクの外縁から板厚方向に引いた直線と仮想直線の交点をとり、ガラスブランクの中心位置から交点までの主表面上の線分の長さをRとする。ここで、外周部の最大板厚となる外側突出部の最大板厚となる位置は、レーザ変位計を用いて測定した外周部の板厚のうち最も板厚が大きくなる点であって、円周方向の一点として決定される。
 なお、Dは30μm以下である。Dは20μm以下であることが好ましい。また、Δd1は、7μm以上であることが好ましい。
 また、外側突出部12の最大板厚となる位置とガラスブランク1の主表面の中心位置とを結ぶ線分上の中心位置から0.8Rとなる距離における位置の板厚と、前記線分上の中心位置から0.9Rとなる距離における位置の板厚との板厚差をΔd2とするとき、Δd2は、Δd1の1/3以下である、ことが好ましい。
 ガラスブランク1の両主表面間の最小板厚をD、外側突出部12における両主表面間の最大板厚をD(>D)とするとき、前記線分上の中心位置から0.4R~0.8Rの位置における両主表面間の最大板厚が(D+D)/2以下である、ことが好ましい。
 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。
 このように、ガラスブランク1の外側突出部12の最大板厚となる位置とガラスブランク1の主表面の中心位置とを結ぶ仮想直線上において、中心位置から0.9Rの距離の位置から最大板厚となる位置に向かって、ガラスブランク1の板厚が急激に増加する形状となっていることで、円孔形成処理及び形状加工処理によってガラス基板中間体とした状態で、中央部の板厚および外周部の板厚が中間部と同じ板厚以下となるように研削することで、研削処理における取り代を極力小さくすることができる。このため、研削処理にかける時間を短縮することができる。一実施形態によれば、上記仮想直線上に沿った形状、すなわち、図1に示すガラスブランク1の断面図における少なくとも一方の主表面の形状のうち、ガラスブランク1の主表面の中心位置から0.9Rの距離の位置における形状の曲率半径は、1~20μmであることが好ましく、5~15μmであることがより好ましい。このような曲率半径を持つ形状とすることにより、上述したようにガラスブランク1の熱処理(アニール)によって高い精度で平坦度を調整することができ、その後に行う円孔形成処理及び形状加工処理により板厚が大きくなった部分が除去されることで、主表面の研削処理及び研磨処理における取り代量を低減して短時間に研削及び研磨を行うことができる。
 さらに、一実施形態のガラスブランク1は、以下の形態を備えることも好ましい。すなわち、図1に示すガラスブランク1の中心を含む中央部には板厚方向にガラスブランク1を貫通した円孔が設けられる。ガラスブランク1の中央部を囲む外周部の板厚と円孔に接する内縁上の板厚は、円孔と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い。しかも、ガラスブランク1の外周部における最大板厚となる位置がガラスブランク1の外縁上にあり、外周部における最大板厚は、円孔に接する内縁上における板厚が最大となる中央最大板厚よりも厚い。この場合、円孔が設けられる前のガラスブランク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ものである。つまり、ガラスブランク1の主表面の研削処理及び研磨処理の前に、中央部に円孔形成処理を行って中央部の一部が除去される他、形状加工処理等による端面の取り代を残して外側部分の一部が除去されるので、中央部と最大板厚を含む板厚の厚い外周部の多くの部分は除去される。このため、ガラスブランク1の研削処理及び研磨処理における主表面の取り代を低減することができ、研削処理及び研磨処理の時間を短くすることができ、平坦度の高いガラス基板を効率よく製造することができる。
(金型)
 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。
 ここで、プレス成形処理に用いるプレス成形処理装置について説明する。図3はガラスブランクのプレス成形処理に用いるプレス成形処理装置の斜視図である。
 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は円板状であり、ターンテーブル21の上部には、複数のプレス機下部22が周方向に等間隔に配列された状態で固定されている。複数のプレス機下部22の上部には、それぞれ下部金型30が固定されている。
 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。
 下部金型30の上面は平坦であり、この上面(プレス面31)の中央部に溶融ガラス26が滴下される。下部金型30は例えば金属窒化物(例えば窒化アルミニウム)からなる。下部金型30は、例えば冷間等方圧プレスにより金属窒化物を成形することで、製造することができる。
 複数の下部金型30のいずれか1つの上方には、流出ノズル25が設けられている。流出ノズル25は、流出ノズル25の下方に配置された下部金型30の上面(プレス面31)に、溶融ガラス26を流出させる。溶融ガラス26は図示しないブレードによって切断され、溶融ガラス塊10として下部金型30の上面(プレス面31)に載置される。
 また、複数の下部金型30のうち、上方に流出ノズル25が配置されたものよりもターンテーブル21の回転方向の下流側に配置された下部金型30の上方には、プレス機上部23が設けられている。プレス機上部23の下部には、上部金型40が設けられている。また、プレス機上部23の内部には、上部金型40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。
 上部金型40は下部金型30の上面に滴下された溶融ガラス塊10を下方に加圧するものである。上部金型40は下部金型30よりも熱伝導性が高い材料(例えばタングステン合金)からなる。このため、下部金型30の上面に滴下された溶融ガラス塊10は上部金型40と接触するまでは高温の状態が維持され、溶融ガラス塊10の上方から上部金型40が溶融ガラス塊10を押圧することで、上部金型40に接触した溶融ガラス塊10が急速に冷却され、ガラスブランク1に成形される。
 なお、下部金型30および上部金型40のプレス面は、ガラス塊10から成形されるガラスブランク1の主表面よりも広いことが好ましい。このような下部金型30および上部金型40を用いてガラス塊10のプレス成形をすることで、成形されるガラスブランク1の端面が、下部金型30および上部金型40に接触することなく形成される。この場合、ガラスブランク1の端面は金型に接触して急速に冷却されることがなく、気相雰囲気に放熱することで冷却される。このため、ガラスブランク1の端面の表面に圧縮応力層が形成されないか、形成されたとしてもその圧縮の程度を極めて小さくすることができる。なお、表面の圧縮応力は、周知のバビネ補正法により測定することができる。
 成形されたガラスブランク1は、下部金型30の上面に載置された状態で冷却されながら、ターンテーブル21によって搬送される。冷却されたガラスブランク1は、図示しない吸着手段によって下部金型30の上面から取り外され、以後の形状加工等の処理を行う装置へ搬送される。
 溶融ガラス26の熱履歴を考慮して、溶融ガラス26が滴下される上面(プレス面31)が平坦な下部金型30および溶融ガラス26を押圧する下面が平坦な上部金型40を用いて図1に示すのと同様の断面形状を有するガラスブランク1を得ることができる。
 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。
 次に、下部金型30の上面に滴下された溶融ガラス26を上部から上部金型40で押圧すると、溶融ガラス塊10の最初に上部金型40に接触する部分が冷却される。その後、さらに上部金型40を押し下げると、溶融ガラス塊10の内部の粘性が低い部分が表面の粘性が高い部分を突き破って急激に押し出される。押し出された溶融ガラス26は下部金型30および上部金型40に挟持されることで急激に冷却され、ガラスブランクの外周部OPを形成する。
 一方、ガラスブランク1の中央部CPと外周部OPの間の中間部IPは、中央部CPおよび外周部OPよりも冷却速度が遅くなる。その後、中間部IPが冷却されると、中間部IPが収縮することで厚さが小さくなり、中央部CPと外周部OPとの間の中間部IPに凹部13が形成され、中間部IPよりも突出した中央突出部11が中央部CPに、中間部IPよりも突出した外側突出部12が外周部OPに形成される。
 このように、下部金型30および上部金型40によるプレス圧やプレス時間を調節することで、溶融ガラス26の熱履歴を利用して図1に示すのと同様の断面形状を有するガラスブランク1を得ることができる。
 このような金型を用いたプレス成形では、滴下された溶融ガラス26を下部金型30と上部金型40との間でプレス成形するので、滴下した溶融ガラス26はプレス成形されるまでに下部金型30に接触する側が冷却され、その後プレスされ下部金型30に載置された状態となる。このため、ガラスブランク1の両主表面のうち、成形前に冷却が進行する下側の主表面と、成形時のみ上部金型40と接触していた上側の主表面とで熱履歴が異なる。
 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。
 このため、上記問題を解決するために、ガラスブランク1は、以下の第1の形態の構成に加えて、第2の形態及び第3の形態の構成を有することが好ましい。
[第2の形態のガラスブランク]
 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。
 このようなガラスブランク1は、第1の形態で説明した下部金型30の上面に溶融ガラス26を滴下し、溶融ガラス26を上部金型40と下部金型30との間に挟み込んで加圧することで溶融ガラス26を円板状に押し伸ばしてガラスブランクを成形するプレス成形処理で作製される。図5は、一実施形態のガラスブランク1を作製する下部金型30の例の中心を通る鉛直断面図である。
 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。
 第2の形態のガラスブランク1によれば、ガラスブランク1の下側主表面に、粗さ曲線要素の平均長さRSmが外側領域18bよりも大きい内側領域18aを設けることで、回転テーブル上の下型の上で冷却されるガラスブランク1が下型に対して移動することを防ぐとともに、成形後のガラスブランク1の両主表面の判別を容易にすることができる。
[第3の形態のガラスブランク]
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。
 このようなガラスブランク1は、第1の形態で説明した下部金型30の上面に溶融ガラス26を滴下し、溶融ガラス26を上部金型40と下部金型30との間に挟み込んで加圧することで溶融ガラス26を円板状に押し伸ばしてガラスブランク1を成形するプレス成形処理で作製される。図8,9は、一実施形態のガラスブランク1を作製する下部金型30の中心を通る鉛直断面図である。図8に示す下部金型30は、図6に示すガラスブランク1に対応する下部金型30であり、図9に示す下部金型30は、図7に示すガラスブランク1に対応する下部金型30である。このとき、図8あるいは図9に示すように、下部金型30の上面は、滴下された溶融ガラス26が接触する位置に突起33a又は凹部33bを有する。プレス成形処理では、成形されるガラスブランク1の下側の主表面のガラスブランク1の中心から半径10mmの範囲内に突起33aに対応する形状の凹陥部19a又は凹部33bに対応する形状の小突起19bを形成する。
 より具体的に第3の形態のプレス成形処理を説明する。
 図8に示す下部金型30は、図6に示す形状のガラスブランク1を作製するための下部金型30であり、第1の形態の下部金型30の構成に加えて、下部金型30の上面(プレス面31)の、滴下される溶融ガラス16が始めに接触する位置に突起33aが設けられている。突起33aは、先細り形状をしている。ここで、先細り形状とは、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、プレス面31の平坦部分から上端に向かって水平断面積が小さくなる形状である。突起33aのプレス面31との接続部から上端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26の滴下は、成形後のガラスブランク1(図6参照)の中心Cから半径10mmの範囲内に突起33aが位置するように行うことが好ましい。
 下部金型30は、金属窒化物を成形することで、始めからプレス面31に突起33aを有するように製造してもよいし、平坦なプレス面31を有する下部金型30を成形した後、プレス面31の中央部に突起33aを形成してもよい。例えば、平坦なプレス面31の突起33aを形成すべき領域に高温の溶融ガラスを密着させ、この状態で溶融ガラスの温度を低下させることで、溶融ガラスの成分がプレス面31に付着し、突起が形成される。さらに形成された突起に高温の溶融ガラスを密着させ、溶融ガラスの温度を低下させると、突起にさらに溶融ガラスの成分が付着することで、突起が大きくなる。これを繰り返すことで、所望の大きさの突起33aをプレス面31に形成することができる。
 下部金型30のプレス面31の突起33a以外の部分は平面でありかつ平坦であり、算術平均粗さRa(JIS B0601)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。
 図6に示すガラスブランク1の下側主表面には、ガラスブランク1の中心Cから半径10mmの範囲内に、突起33aと対応する先細り状の凹陥部19aが形成されている。なお、図6においては、凹陥部19aは中心Cと一致する位置に形成されている。
 下部金型30のプレス面31に突起33aが設けられるとともに、ガラスブランク1の下側主表面に凹陥部19aが設けられることで、ガラスブランク1が下部金型30の上部に載置された状態では、ガラスブランク1の凹陥部19aと下部金型30の突起33aとが嵌合している。このため、ターンテーブル21が回転しても、下部金型30の上部に載置されたガラスブランク1が遠心力によって下部金型30に対して回転径方向外側に移動することを防ぐことができる。また、ガラスブランク1の下部金型30と接触する主表面に凹陥部19aが形成される一方、ガラスブランク1の上部金型40と接触する主表面を平坦に形成することで、成形後のガラスブランク1の両主表面の判別を容易にすることができる。
 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にするために、凹陥部19aの開口の最大径は、0.5mm以上とすることが好ましい。
 一方、ガラスブランク1からガラス基板を作製した場合に凹陥部19aが影響しないように、ガラスブランク1の凹陥部19aを含む範囲に円孔を形成することが好ましい。円孔の形成を容易にするため、凹陥部19aの開口の最大径は円孔の内径よりも小さいことが好ましい。このため、凹陥部19aの開口の最大径は15mm以下であることが好ましく、10mm以下であることがより好ましい。
 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。
 凹陥部19aの主表面からの最大深さが大きいと、ガラスブランク1に円孔を形成するときにガラスブランク1が割れるおそれがある。このため、凹陥部19a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、ガラスブランク1の最大板厚の30%未満であることがより好ましい。凹陥部19aの主表面からの最大深さは800μm以下であることが好ましく、300μm以下であることが好ましい。
 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。
 凹陥部19aの主表面からの最大深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。
 ガラスブランク1の凹陥部19aを上記の形状とするため、下部金型30の突起33aの最大径を0.5~15mmとすることが好ましい。ここで、「最大径」の「径」とは、突起33aの輪郭線が円である場合にはその半径をいい、突起33aの輪郭線が円ではない場合には、突起33aの輪郭線に外接する最小の外接円の半径をいう。また、突起21aのプレス面21からの最大高さは、プレス成形されるガラスブランク1の最大板厚の5%よりも大きく、90%未満であることが好ましい。
 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。
 図9に示す下部金型30は、図7に示す形状のガラスブランク1を作製するための下部金型30であり、第1の形態の下部金型30の構成に加えて、下部金型30の上面(プレス面31)の、滴下される溶融ガラス16が始めに接触する位置に凹部33bが設けられている。凹部33bは、先細り形状をしている。
 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。
 ガラスブランク1の下側主表面には、ガラスブランク1の中心Cから半径10mmの範囲内に、凹部33bと対応する形状の小突起19bがガラスブランク1に形成される。なお、図7においては、小突起19bは中心Cと一致する位置に形成されている。
 下部金型30のプレス面31に凹部33bが設けられるとともに、ガラスブランク1の下側主表面に小突起19bが設けられることで、ガラスブランク1が下部金型30の上部に載置された状態では、ガラスブランク1の小突起19bと下部金型30の凹部33bとが嵌合している。このため、ターンテーブル21が回転しても、下部金型30の上部に載置されたガラスブランク1が遠心力によって下部金型30に対して回転径方向外側に移動することを防ぐことができる。また、ガラスブランク1の下部金型30と接触する主表面に小突起19bが形成される一方、ガラスブランク1の上部金型40と接触する主表面を平坦に形成することで、成形後のガラスブランク1の両主表面の判別を容易にすることができる。
 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にするために、小突起19bの最大径は、0.2mm以上とすることが好ましい。一方、ガラスブランク1からガラス基板を作成した場合に小突起19bが影響しないように、ガラスブランク1の小突起19bを含む範囲に円孔を形成することが好ましい。ガラスブランク1の小突起19bを含む範囲に円孔を形成することを容易にするため、小突起19bの開口の最大径は1.0mm以下であることが好ましい。
 また、ガラスブランク1の下部金型30に対する移動を防ぐために、小突起19bの主表面からの最大高さは0.1mm以上であることが好ましい。
 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。
 ガラスブランク1の小突起19bを上記の形状とするため、下部金型30の凹部33bの最大径を0.5~15mmとすることが好ましい。ここで、「最大径」とは、凹部33bの開口の輪郭線が円である場合にはその半径をいい、凹部33bの開口の輪郭線が円ではない場合には、凹部33bの開口の輪郭線に外接する最小の外接円の半径をいう。
 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。
 以上、本発明のガラスブランク、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について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び各例に限定されず、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。
 以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
 第1の形態のガラスブランク1における中央部および外周部が半径方向の中間部より突出した円板状のガラスブランクを作製し、レーザ変位計を用いて全面の板厚を計測した。ガラスブランクの最大板厚Dと最小板厚Dとの差Dは表1に示すとおりである。また、ガラスブランクの外周部の板厚のうちの最大板厚となる位置とガラスブランクの中心位置とを結ぶ主表面上の線分の長さをRとし、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外周部の最大板厚との板厚差Δd1は表1に示すとおりである。
〔研削処理前の平坦度〕
 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。
〔研削処理後の平坦度〕
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 Δd1が0.2Dよりも大きい実施例1のほうが、Δd1が0.20Dである比較例1よりも、研削処理前後の反りが小さく、平坦度が小さくなることがわかる。さらに、実施例1よりもΔd1が0.25Dである実施例2のほうが、実施例2よりもΔd1が0.30Dである実施例3のほうが、実施例3よりもΔd1が0.40Dである実施例4のほうが、研削処理前後の反りが小さく、平坦度が小さくなることがわかる。
 同様に、Δd1が0.20Dよりも大きい実施例5のほうが、Δd1が0.20Dである比較例2よりも、研削処理前後の反りが小さく、平坦度が小さくなることがわかる。さらに、実施例5よりもΔd1が0.25Dである実施例6のほうが、実施例6よりもΔd1が0.30Dである実施例7のほうが、実施例7よりもΔd1が0.40Dである実施例8のほうが、研削処理前後の反りが小さく、平坦度が小さくなることがわかる。
 さらに、Dが30μmである比較例1および実施例1~4よりも、Dが20μmである比較例2および実施例5~8のほうが、Δd1/Dが同じ値でも、研削処理前後の反りが小さく、平坦度が小さくなることがわかる。
 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。
1  ガラスブランク
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 (17)

  1.  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。
  2.  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、0.25Dよりも大きい、請求項1に記載のガラスブランク。
  3.  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、0.3Dよりも大きい、請求項1に記載のガラスブランク。
  4.  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、0.4Dよりも大きい、請求項1に記載のガラスブランク。
  5.  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。
  6.  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5に記載のガラスブランク。
  7.  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1~6のいずれか一項に記載のガラスブランク。
  8.  前記ガラスブランクの両主表面間の最小板厚をD、前記外周部における両主表面間の最大板厚をD(>D)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(D+D)/2以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載のガラスブランク。
  9.  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1~8のいずれか一項に記載のガラスブランク。
  10.  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1~9記載のいずれか一項に記載のガラスブランク。
  11.  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い、ガラスブランク。
  12.  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1~11のいずれか一項に記載のガラスブランク。
  13.  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1~12のいずれか一項に記載のガラスブランク。
  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中央部および前記中央部を囲む外周部が、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前記ガラスブランクの中心位置から前記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、ガラスブランクの製造方法。
  15.  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14記載のガラスブランクの製造方法。
  16.  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15記載のガラスブランクの製造方法。
  17.  磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
     請求項16に記載に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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000066504A1 (fr) * 1999-04-30 2000-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Moule de formation de substrat en verre, materiau en verre formant un substrat de verre et substrat de verre pour disque magnetique
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
WO2008087837A1 (ja) * 2007-01-16 2008-07-24 Konica Minolta Opto, Inc. 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
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
JP2010195649A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Hoya Corp ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、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
JP2010198690A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Hoya Corp ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、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
JP2016006712A (ja) * 2012-09-28 2016-01-14 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラスブランク及び磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000066504A1 (fr) * 1999-04-30 2000-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Moule de formation de substrat en verre, materiau en verre formant un substrat de verre et substrat de verre pour disque magnetique
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
WO2008087837A1 (ja) * 2007-01-16 2008-07-24 Konica Minolta Opto, Inc. 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
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
JP2010198690A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Hoya Corp ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、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
JP2010195649A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Hoya Corp ガラスブランク、ガラスブランクの製造方法、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
JP2016006712A (ja) * 2012-09-28 2016-01-14 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラスブランク及び磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法

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