WO2020262702A1 - ガラス板の製造方法および磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

ガラス板の製造方法および磁気ディスクの製造方法 Download PDF

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    • C03B35/24—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands on a fluid support bed, e.g. on molten metal on a gas support bed

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass plate including a process of performing shape processing on an end face of a disk-shaped glass plate, and a method for manufacturing a magnetic disk using this method for manufacturing a glass plate.
  • a magnetic disk in which a magnetic layer is provided on a disk-shaped non-magnetic glass substrate for a magnetic disk is used.
  • fine particles adhere to the main surface of the end face of the disk-shaped glass substrate, which is the base of the glass substrate for the magnetic disk, which is the final product, and adversely affect the performance of the magnetic disk. It is preferable to smooth the surface of the end face where particles are likely to be generated so as not to give the particles.
  • the glass plate is suitable for gripping a jig for gripping the outer peripheral end surface of the glass substrate when forming the magnetic film on the main surface of the glass substrate. It is preferable to align the end faces with the target shape.
  • a method for shaping the end face of the glass plate into a target shape a method of chamfering the edge of the glass plate using laser light is known. For example, by irradiating the glass plate with a laser beam so that the irradiation spot moves along the corners of the glass member while the entire glass member, which is a glass plate, is held at a predetermined temperature higher than room temperature. , At least a part of the corner portion is heated to a higher temperature than the other portions to be softened and chamfered (Patent Document 1). When this chamfering process is performed, the glass member is generally placed on a predetermined support, fixed to the support, heated, and then irradiated with laser light to the corners of the glass member.
  • the present invention when the end face of a disk-shaped glass plate is shaped by irradiating a laser beam to manufacture the glass plate, the distribution of in-plane strain (retention value) in the main surface of the glass plate is distributed. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a glass plate and a method for manufacturing a magnetic disk, which can suppress the above.
  • One aspect of the present invention is a method for manufacturing a glass plate, which comprises a process of shaping an end face of a disk-shaped glass plate.
  • the manufacturing method is Steps to lift a disk-shaped glass plate from the base, With the glass plate floating, while heating the glass plate in a non-contact manner, the end face of the glass plate is irradiated with a laser beam, and the laser beam is applied to the end face to the circumference of the disk-shaped glass plate. It includes a step of processing the end face into a target shape while moving relative to the direction.
  • One aspect of the present invention is also a method for manufacturing a glass plate, which includes a process of shaping an end face of a disk-shaped glass plate.
  • the manufacturing method is Steps to arrange the disk-shaped glass plate and the base so that they are not in contact with each other, While heating the glass plate arranged in the atmosphere in a non-contact manner, the end face of the glass plate is irradiated with laser light, and the laser light is relative to the end face in the circumferential direction of the disk-shaped glass plate. Includes a step of processing the end face into a target shape while moving to.
  • the glass plate is heated in a non-contact manner so that the temperature difference in the plane of the main surface is 50 ° C. or less.
  • the conditions for irradiating the laser beam are set so as to form a chamfered surface on the end face.
  • the C / Th ratio of the length C of the chamfered surface along the radial direction of the main surface to the thickness Th of the glass plate is 0.1 to 0.7. It is preferable that the conditions are set.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the end face formed by the laser beam is preferably 0.02 ⁇ m or less.
  • W2 / D which is the ratio of the luminous flux of the laser beam irradiating the end face to the diameter D of the glass plate in the circumferential length W2, is preferably 0.03 to 0.2.
  • the cross-sectional intensity distribution of the laser beam irradiating the end face is in a single mode, the width of the light beam of the laser light on the irradiation position on the end face in the thickness direction of the glass plate is W1 [mm], and the glass.
  • W1> Th and Pd ⁇ Th is 0.8 to 3.5 [W / mm]. Is preferable.
  • the power density Pd is set so that the diameter of the glass plate formed by the irradiation of the laser light is increased as compared with the diameter of the glass plate before the irradiation of the laser light.
  • the moving speed of the laser beam moving along the end face is preferably 0.7 to 140 [mm / sec].
  • the Young's modulus of the glass plate is preferably 70 [GPa] or more.
  • the glass plate preferably has a coefficient of linear expansion of 100 ⁇ 10-7 [1 / K] or less.
  • the thickness Th of the glass plate is preferably 0.7 mm or less.
  • the method for manufacturing a glass plate includes a step of grinding or polishing the main surface of the glass plate processed into a shape targeting the end face. After processing the end face into a target shape, before grinding or polishing the main surface, the end face is not polished, or even if the end face is polished, the amount of allowance due to the polishing of the end face. Is preferably 5 ⁇ m or less.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a magnetic disk, characterized in that a magnetic film is formed on the main surface of the glass plate manufactured by the method for manufacturing the glass plate.
  • FIGS. (A) to (C) are diagrams for explaining the difference in the shape of the end face due to the difference in the irradiation conditions of the laser beam.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating irradiation of laser light in the method for manufacturing a glass plate according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the shape of the light flux at the irradiation position of the laser beam.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the luminous flux and the light intensity distribution at the irradiation position of the laser beam.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the shape of the end face after shape processing by laser light.
  • the glass plate to be shaped by the glass plate manufacturing method of the present embodiment has a disk shape, and a circular hole is formed at the center position of the disk shape so that an inner peripheral end concentric with the outer peripheral end is formed. It has a good shape.
  • the glass plate of this embodiment is a ring-shaped glass plate.
  • the disk shape of the glass plate of the present embodiment may be an annular shape or a disk shape without the above-mentioned circular holes. Examples of the glass plate to be shaped by the glass plate manufacturing method of the present embodiment are not limited to the glass substrate for magnetic disks, but also glass spacers for HDDs and other products (all including pre-processed intermediates). Be done.
  • the glass plate is mainly made of a glass plate.
  • Shape processing is applied to form a chamfer at the connection between the surface and the end face.
  • the shape of the end face of the disk-shaped glass plate which is the base of the final product, the glass substrate for magnetic disks, makes the magnetic disk an HDD device with high accuracy.
  • laser light is used to perform shape processing for chamfering.
  • the disk-shaped glass plate 10 having the circular holes 16 has a main surface 12 and an end surface 14.
  • the outer peripheral end face is the end face 14 of the shape processing by the laser beam L, but the inner peripheral end face along the circular hole 16 can also be the target of the shape processing by the laser light. At least one of the inner peripheral end face and the outer peripheral end face may be subject to shape processing by laser light.
  • the end face 14 is irradiated with a laser beam, and the laser beam L is moved relative to the end face 14 in the circumferential direction of the disk-shaped glass plate 10. , The end face 14 is processed into a target shape.
  • the end face 14 may be irradiated with laser light L with the main surface 12 of the glass plate 10 vertical, and the end face 14 may be processed into a target shape.
  • the orientation of the arrangement of the glass plates 10 is not particularly limited.
  • the laser beam L is applied to the end face 14 from the normal direction of the end face 14, for example.
  • the laser light L is expanded after the laser light L emitted from the laser light source 20 to be described later is made into parallel light through an optical system 22 including a collimator and the like, and then the laser light L is focused through the focusing lens 24.
  • the end face 14 is irradiated with the laser beam L.
  • the glass plate 10 is rotated at a constant speed with the center position of the glass plate 10 as the center of rotation.
  • the laser beam L irradiates the entire circumference of the end face 14 of the glass plate 10 while moving the laser beam L and the end face 14 relative to each other in the circumferential direction of the disk-shaped glass plate 10.
  • the irradiation position of the laser beam L may be moved along the end face 14, and the laser beam L and the end face 14 may be relatively moved.
  • the end face 14 of the laser beam L may be irradiated from the normal direction of the position of the end face 14 to be irradiated, or may be tilted from the normal direction. For example, it can be tilted at an angle of 45 degrees or less from the normal direction.
  • the normal direction includes not only the perfect normal direction (inclination angle of 0 degrees) but also the range in which the inclination angle with respect to the normal direction is within 10 degrees as an allowable range.
  • the glass plate 10 is preheated to a high temperature, and then the laser beam L and the end face 14 are moved relative to each other in the circumferential direction of the disk-shaped glass plate 10.
  • the laser beam L irradiates the entire circumference of the end surface 14 of the glass plate 10
  • the glass plate 10 is generally placed and fixed on a support base, or the glass plate 10 is sandwiched between supports. It is fixed.
  • the heat of the glass plate 10 that has become hot escapes from the support base and the support, the glass plate 10 cannot be heated substantially uniformly. As a result, the temperature history is different in the main surface 12 of the glass plate 10, and strain distribution is likely to occur in the glass plate 10.
  • the shape processing using the conventional laser light L will be described so that the laser light L hits the entire end surface 14 of the glass plate 10 near the irradiation position of the laser light L in the thickness direction of the glass plate 10.
  • the size of the support base and support and the contact position with the main surface are adjusted. In other words, the size of the support base and the support and the main surface 12 of the glass plate 10 so that the outer peripheral end surface and / or the inner peripheral end surface of the glass plate 10 is exposed to the outside over the entire circumference of the glass plate 10. The contact position is adjusted.
  • the contact position on the main surface 12 of the glass plate 10 that comes into contact with the support base or the support is mainly inside the outer peripheral end surface by a predetermined distance or more and outside by a predetermined distance or more from the inner peripheral end surface. It becomes an area on the surface 12.
  • the contact position can be said to be a portion (also referred to as a middle peripheral portion) on the main surface 12 of the glass plate 10 excluding the outermost peripheral portion and the innermost peripheral portion.
  • the predetermined distance can be, for example, 5 mm or more in consideration of the variation in the position when the glass plate 10 is placed on the support base or the support. Assuming that the predetermined distance is 5 mm, the middle peripheral portion is a region on the main surface 12 that is 5 mm or more away from the outer peripheral end face and 5 mm or more away from the inner peripheral end face.
  • the laser beam L is generally applied to the end face 14 of the glass plate 10 while continuing to heat the glass plate 10.
  • the main surface 12 of the glass plate 10 cannot be heated substantially uniformly, and the temperature distribution is distributed. It was occurring.
  • the temperature history differs depending on the position in the main surface 12 on the glass plate 10, abnormal strain is generated in the middle peripheral portion of the glass plate 10, and the strain distribution is likely to occur.
  • the distortion of the glass plate 10 due to the contact with the support base or the support tool spreads to some extent in the middle peripheral portion regardless of the size of the predetermined distance from the end face 14. It turned out to occur with. Therefore, in the radial direction of the main surface 12 of the glass plate 10, when the inner peripheral end is 0% and the outer peripheral end is 100%, the detection is performed in the middle peripheral portion separated from the inner peripheral end and the outer peripheral end by about 25% or more, respectively. I found that I could do it. Therefore, when evaluating the strain distribution, for example, the strain is evaluated by measuring the strain at any plurality of positions in the middle peripheral portion radially 25%, 50%, and 75% away from the inner peripheral end of the glass plate 10. be able to.
  • These three radial measurement positions are, for example, 8.75 mm, 17.5 mm, and 26.25 mm (distances from the center) from the inner peripheral end when an annular glass having an outer diameter of 95 mm and an inner diameter of 25 mm is used as the glass plate. 21.25 mm, 30 mm, 38.75 mm, respectively).
  • the glass plate 10 is lifted from the mounting surface 18 of the base to bring the glass plate 10 and the mounting surface 18 into a non-contact state, and then The end face of the glass plate 10 is irradiated with the laser beam L while heating the glass plate 10 by a method that does not contact the glass plate 10.
  • the heating device is not shown.
  • the non-contact heating of the glass plate 10 can be performed by, for example, heat radiation by a heater or the like or heating in a heat transfer furnace.
  • the entire glass plate 10 is heated by using a laser beam for heating different from the laser beam L.
  • the diameter of the irradiation spot of the laser beam for heating is not particularly limited, but it is preferable that the diameter (outer diameter) of the glass plate 10 is 3/4 or more because it is easy to increase the heating efficiency.
  • the laser beam for heating may scan the entire surface of the main surface 12 of the glass plate 10, or a plurality of laser beams may be used.
  • the heating laser light for example, a CO 2 laser can be used. Since the light of the CO 2 laser is generally absorbed by the glass in an amount of 99% or more, the glass plate can be heated efficiently. By doing so, heat does not flow out from the glass plate 10 through the contact portion with the support base or the support, so that the glass plate 10 can be easily heated uniformly. As a result, the heat history of the middle peripheral portion of the glass plate 10 can be easily aligned, so that the occurrence of abnormal strain in the middle peripheral portion can be suppressed.
  • the end surface of the glass plate 10 is irradiated with the laser beam L
  • the glass plate 10 is lifted from the mounting surface 18 so that the glass plate 10 and the mounting surface 18 are in a non-contact state, and the glass plate 10 is placed on the glass plate 10.
  • the end face of the glass plate 10 is irradiated with the laser beam L.
  • the laser beam L is moved relative to the end face 14 in the circumferential direction of the disk-shaped glass plate 10. As a result, the end face 14 can be processed into a target shape.
  • the levitation of the glass plate 10 is performed by applying a levitation force or an attractive force to the glass plate 10 by using a well-known technique using ultrasonic waves, gas pressure, electrostatic force, or the like.
  • the levitation amount H is not particularly limited as long as it is stable, but can be, for example, 0.1 mm or more, more preferably 0.5 to 5 mm. Due to this levitation, the outflow of heat from the support base and the support can be suppressed.
  • the density of gas due to standing waves is used, or acoustic radiation pressure is used.
  • the oscillator which is the sound source
  • the reflector are arranged in parallel to form the sound field of the standing wave
  • a levitation force is generated at the position of the node of the standing wave where the pressure is low, and the target is at this position. You can float things. However, since this levitation force is small, it is preferable to utilize the levitation force due to acoustic radiation pressure.
  • the acoustic radiation pressure acts on the bottom surface of the target object that blocks the propagation of sound waves, which causes a levitation force. ..
  • the levitation amount due to such a levitation force can be, for example, 0.1 mm or more, more preferably 0.5 to 5 mm. Due to this levitation, the outflow through the support base and the support can be suppressed.
  • the ultrasonic wave generating surface so as to face the main surface 12 of the glass plate 10 and forming a thin compressed air film on the surface of the ultrasonic wave generating surface, the ultrasonic wave generating surface and the glass plate are formed.
  • a repulsive force is formed to separate the glass plate 10 from the ultrasonic generating surface to bring the glass plate 10 into a non-contact state from the ultrasonic generating surface, while the negative pressure generated by sucking air from the ultrasonic generating surface is used as an attractive force to form the glass plate 10.
  • the glass plate 10 can be chucked in a state of being separated from the ultrasonic wave generating surface, that is, in a non-contact state.
  • the rotation of the glass plate 10 can be easily controlled by rotating the ultrasonic wave generating surface.
  • the glass plate 10 can be fixed (chucked) on the ultrasonic wave generating surface in a non-contact state with respect to the base by using only ultrasonic waves without using suction force. In this case, it is preferable to control the ultrasonic waves to keep the levitation amount constant so that the levitation amount does not change during processing.
  • a non-contact chuck that utilizes the Bernoulli effect can be used.
  • a cylindrical chamber is provided above the base so as to face the base, and a high-speed swirling flow (swirl flow) is generated in this chamber to generate a negative pressure in the center of swirling and to the outside from the cylindrical chamber.
  • the target object can be floated from the base by sucking the target object by the positive pressure of the flowing discharged gas.
  • the gas pressure is used, the force for fixing the glass plate 10 while not in contact is relatively strong, so that the rotation of the glass plate 10 can be easily controlled by rotating the base including the chuck portion. It is also possible to charge the target object and levitate it by electrostatic force.
  • Such a levitation method may be used alone, or may be used in combination of any two or more based on the above-mentioned ultrasonic waves, gas pressure, electrostatic force and the like.
  • the disk-shaped glass plate 10 is levitated from the base, and in a state where the glass plate 10 is levitated, the end face of the glass plate 10 is irradiated with the laser beam L while heating the glass plate 10 in a non-contact manner. While moving the laser beam L relative to the end face 14 in the circumferential direction of the glass plate 10, the end face 14 is processed into a target shape.
  • the shape of the end surface 14 of the glass plate 10 can be aligned without deviating from the target shape, a chamfered surface can be formed, and further, the main surface 12 of the glass plate 10 can be formed.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the retardation value in the in-plane middle circumference of the glass plate 10 which is heated while being placed on the mounting surface 18 of the base and shaped by irradiation with laser light L is 30 nm.
  • the above difference in the retardation value of the glass plate 10 is obtained.
  • the surface of the end face 14 can be smoothed.
  • the difference in the retardation value in the in-plane middle circumference of the glass plate 10 is more preferably 10 nm or less, and further preferably 5 nm or less. If the above difference in the retardation value is large, the glass plate may be warped or cracked easily during the heating process in the subsequent process. In particular, when the glass plate finally becomes a glass substrate for a magnetic disk, it is heated to a high temperature in the subsequent step of forming a magnetic film on the substrate surface, so it is important to reduce the above difference in the retardation value. .. According to one embodiment, in the preheating of the glass plate 10 performed before the shape processing using the laser beam L, the temperature difference of the glass plate in the in-plane middle circumference of the main surface 12 is 50 ° C. or less.
  • the glass is heated in a non-contact manner.
  • the shape of the chamfered surface can be uniformly formed on the circumference, and the above difference in the retardation value can be reduced.
  • the temperature difference is heated in a non-contact manner so as to be 20 ° C. or lower.
  • the cross-sectional intensity distribution of the laser beam L irradiating the end face 14 is preferably single mode. That is, the cross-sectional intensity distribution of the laser beam L is a Gaussian distribution.
  • the width of the light beam of the laser beam L on the irradiation position on the end face 14 in the thickness direction of the glass plate 10 is set to W1 [mm] as shown in FIG. 2, and the thickness of the glass plate 10 is set to FIG. As shown in 3, when Th is set and the power density of the laser beam L is Pd [W / mm 2 ], W1> Th and Pd ⁇ Th are 0.
  • the luminous flux of the laser beam L is irradiated so as to protrude from both sides of the glass plate 10 in the thickness direction. Further, by making the widths protruding from the end faces 14 of the laser beam L equal to each other, chamfering can be performed evenly on both sides in the thickness direction of the glass plate 10, and the shapes of the two chamfered surfaces 14c are made equal. be able to.
  • the power density Pd is a value obtained by dividing the total power P [W] of the laser beam L by the area of the luminous flux in the portion irradiated with the laser beam L.
  • CO 2 laser light is used as an example of the laser light L, but it is not limited to the CO 2 laser light as long as it has an oscillation wavelength that is absorbed by the glass.
  • a CO laser oscillation wavelength ⁇ 5 ⁇ m or ⁇ 10.6 ⁇ m
  • an Er-YAG laser oscillation wavelength ⁇ 2.94 ⁇ m
  • the wavelength is preferably 3 ⁇ m or more. Further, it is more preferable that the wavelength is 11 ⁇ m or less. If the wavelength is shorter than 3 ⁇ m, it becomes difficult for the glass to absorb the laser beam L, and the end face 14 of the glass plate 10 may not be sufficiently heated. Further, if the wavelength is longer than 11 ⁇ m, it may be difficult to obtain a laser device.
  • the oscillation form of the laser light source 20 is not particularly limited, and may be any of continuous oscillation light (CW light), pulse oscillation light, and modulation light of continuous oscillation light.
  • the shape of the chamfered surface 14c may be uneven in the moving direction.
  • the oscillation and modulation frequencies are preferably 1 kHz or higher, more preferably 5 kHz or higher, and even more preferably 10 kHz or higher.
  • the width W1 of the luminous flux and the length W2 described later can be set by adjusting the irradiation position of the glass plate 10 of the laser beam L by using, for example, two cylindrical lenses. Further, the width W1 can be obtained from the beam profiler, and the length W2 can be obtained from the beam shape by the beam profiler and the diameter D of the glass plate.
  • the laser beam L By making the width W1 of the laser beam L larger than the thickness Th of the glass plate 10, the laser beam L can be sufficiently irradiated to the side ends of the end surface 14 on the main surface 12 side (both sides in the thickness direction).
  • a chamfered surface can be formed by softening and melting a part of the glass plate 10 by heat.
  • Th / W1 which is the ratio of the width W1 of the laser beam L to the thickness Th of the glass plate 10 is made too large (that is, Th / W1 approaches 1 too much)
  • the gradient of the laser intensity distribution is steep.
  • the heating of the edge portion of the glass plate 10 becomes weaker, and the heating of the central portion of the end face 14 of the glass plate 10 in the thickness direction becomes stronger.
  • the end face has a spherical shape, which will be described later.
  • Th / W1 is made too small, the heating of the end surface 14 by the laser beam L becomes too small, and it may be difficult to form the chamfered surface 14c.
  • Th / W1 is preferably in the range of 0.3 to 0.9.
  • the power density Pd of the laser beam L is excessively low, the end face 14 is not sufficiently heated and the chamfered surface is not formed.
  • Pd ⁇ Th 0.8 to 3.5 [W / mm] as the irradiation conditions.
  • Pd ⁇ Th is preferably 3.0 [W / mm] or less, more preferably 1.0 to 2.8 [W / mm], and even more preferably 1.2 to 2.3 [. W / mm].
  • the reduced area of the glass plate 10 irradiated by the laser beam L can be compensated for by the power density Pd, and the chamfered surface 14c can be formed.
  • the center position of the luminous flux in the width direction of the laser beam L is set on the glass plate 10 in the thickness direction of the glass plate 10. It is preferable to align it with the center position.
  • the shape of the end surface 14 of the glass plate 10 can be aligned with the target shape without deviating from the target shape, and the chamfered surface 14c can be formed. Moreover, the surface of the end face 14 can be smoothed. As described above, the chamfered surface 14c can be formed by limiting the range of the Pd ⁇ Th value, but the end surface 14 is irradiated with the laser beam L by controlling the Pd ⁇ Th value and the moving speed value. As a result, the chamfered surface 14c can be efficiently formed on the end surface 14 of the glass plate 10.
  • the end surface 14 of the glass plate 10 before the chamfered surface 14c is formed has a surface perpendicular to the main surface 12 at least at the center in the thickness direction of the glass plate 10.
  • the edge portions (the boundary portion between the main surface 12 and the end face 14) on both sides of the end face 14 of the glass plate 10 in the thickness direction, for example, the corners bent at right angles.
  • the edge portion of the end face 14 is chamfered into a rounded shape, and the main surface sandwiched between the chamfered end faces 14 on both sides in the thickness direction of the glass plate 10.
  • a surface perpendicular to 12 (side wall surface 14t) can be formed.
  • the end surface 14 preferably includes a surface (side wall surface 14t) having a length perpendicular to the main surface 12 and having a thickness of 1/10 or more of the thickness Th, and a chamfered surface 14c.
  • the length T (see FIG. 4) of the vertical surface (side wall surface 14t) is more preferably one-fifth or more of the thickness Th.
  • the vertical surface (side wall surface 14t) formed together with the chamfered surface 14c by the irradiation of the laser beam L is the main end surface 14 before the chamfered surface 14c is formed by the irradiation of the laser beam L.
  • the surface perpendicular to the surface 12 is a newly formed surface, and the surface roughness Rz and the arithmetic mean roughness Ra are reduced by irradiation with the laser beam L. Further, the distance in the radial direction from the center position of the disk-shaped glass plate 10 to the vertical surface (side wall surface 14t) becomes large.
  • the surface perpendicular to the main surface 12 (side wall surface 14t) is a surface having a permissible range of 90 degrees ⁇ 2 degrees with respect to the main surface 12.
  • a method for manufacturing a glass plate including the above-mentioned shape processing of the glass plate 10 will be described below using a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk.
  • the glass substrate for a magnetic disk is also a disk-shaped thin glass substrate provided with circular holes.
  • the size of the glass substrate for a magnetic disk is not limited, but the glass substrate for a magnetic disk is, for example, the size of a glass substrate for a magnetic disk having a nominal diameter of 2.5 inches or 3.5 inches. In the case of a glass substrate for a magnetic disk having a nominal diameter of 3.5 inches, for example, the outer diameter (nominal value) is 95 mm to 97 mm.
  • the outer diameter (nominal value) is 65 mm to 67 mm.
  • the thickness of the glass substrate for a magnetic disk is, for example, 0.20 mm to 0.65 mm, preferably 0.30 mm to 0.65 mm, and preferably 0.30 mm to 0.53 mm.
  • a magnetic layer is formed on the main surface of this glass substrate to form a magnetic disk.
  • the glass substrate has an end face shape similar to the outer peripheral end of the glass plate 10 shown in FIG.
  • the glass plate 10 has a pair of main surfaces 12, 12, a side wall surface 14t formed on the end surface 14 of the outer peripheral end portion, a chamfered surface 14c, 14c, and an inner circumference interposed between the side wall surface 14t and the main surface 12, 12. Similar to the end surface 14 of the outer peripheral end portion, the end surface of the end portion also includes a side wall surface (not shown) and a chamfered surface (not shown) interposed between the side wall surface and the main surfaces 12 and 12.
  • This shape is the target shape in the shape processing of the end face 14 using the laser beam L. The target shape will be described below.
  • the side wall surface 14t is a surface extending in a direction substantially orthogonal to the main surface 12. Approximately orthogonal means that the inclination angle of the side wall surface 14t with respect to the main surface 12 is in the range of 88 degrees to 92 degrees.
  • the chamfered surface 14c is smoothly connected to the main surface 12 and extends toward the side wall surface 14t.
  • the chamfered surface 14c has a curved shape that is convex toward the outside and is smoothly connected to the side wall surface 14t. Therefore, the length C [mm] of the chamfered surface 14c shown in FIG. 4 along the radial direction of the main surface 12 is the length of the portion inclined in the range of the inclination angle of more than 2 degrees and less than 88 degrees with respect to the main surface 12.
  • the curved shape of the chamfered surface 14c is such that the inclination angle of the chamfered surface 14c with respect to the main surface 12 becomes continuous as it goes outward in the radial direction. It has a large shape.
  • a glass blank slightly larger than the size of the glass plate 10 can be cut out from a large glass plate prepared in advance by using laser light.
  • the large sheet glass before cutting out the glass blank is, for example, a glass plate having a certain plate thickness produced by using a floating method or a down draw method.
  • the glass block may be a glass plate press-molded using a mold.
  • the thickness of the glass plate is thicker than the target plate thickness when the final product is a glass substrate for a magnetic disk by the amount of grinding and polishing allowance, for example, about several ⁇ m to several hundred ⁇ m.
  • a cutout line is formed on a glass plate using a scriber as in the conventional method, and cracks are generated along the cutout line by heating or the like to cut the glass blank. You may use the method of causing. Further, the glass blank may be cut out by wet etching using an etching solution such as hydrofluoric acid.
  • the wavelength of the laser light is, for example, in the range of 1030 nm to 1070 nm.
  • the laser light is, for example, a pulse laser, and the pulse width is 10 ⁇ 10-12 seconds or less (10 picoseconds or less).
  • the light energy of the laser beam can be appropriately adjusted according to the pulse width and the repetition frequency of the pulse width.
  • the outer portion of the outer portion and the inner portion of the defective glass plate with the boundary line as a boundary as compared with the inner portion, or by heating the outer portion.
  • another type of laser light may be continuously irradiated along the boundary line so that the defects formed discretely along the boundary line to be cut are continuously linearly irradiated by the laser light irradiation.
  • a CO 2 laser can be used as another type of laser light. With this laser beam, linear defects can be formed so as to connect the defects formed intermittently.
  • the glass plate is heated by increasing the heating of the outer portion of the outer portion and the inner portion with the boundary line as a boundary as compared with the inner portion, or by heating the outer portion. Separate the outer and inner parts of the glass. In this way, a disk-shaped glass blank can be cut out from the sheet glass.
  • the surface roughness Rz of the end face of the disk-shaped glass blank thus formed is, for example, 1 to 10 ⁇ m, and the arithmetic mean roughness Ra is, for example, 0.1 to 1 ⁇ m.
  • circular holes are made by irradiation with laser light, using a scriber, or by etching in the same manner as in the above method.
  • a glass blank with a circular hole serves as a glass base plate for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • shape processing by laser light L is performed.
  • the glass plate 10 glass base plate
  • the laser beam L is irradiated, and the shape of the end face 14 is processed into the target shape while the end face 14 and the laser beam L are relatively moved in the circumferential direction of the disk-shaped glass plate 10. ..
  • the laser light L is preferably a laser light having a cross-sectional intensity distribution in a single mode, and the conditions for irradiating the laser light L are width W1> thickness Th, and Pd ⁇ Th is 0.8 to 3. It is preferably 5 [W / mm 2 ].
  • the shape of the end surface 14 of the glass plate 10 can be aligned without deviation from the target shape, and a chamfered surface can be formed. Further, by irradiating the end surface 14 of the glass plate 10 before chamfering, which has a surface perpendicular to the main surface 12 at least in the central portion in the thickness direction, with the laser beam L, the edge portion of the end surface 14 of the glass plate 10 is formed.
  • the chamfer is further performed, and the main surface 12 of the glass plate 10 is also chamfered.
  • the end surface 14 is irradiated with the laser beam L by controlling the value of Pd ⁇ Th and the value of the moving speed.
  • the shape of the end surface 14 of the glass plate 10 can be made uniform with respect to the target shape, and a surface (side wall surface 14t) perpendicular to the main surface 12 and a chamfered surface 14c can be formed.
  • FIGS. 5A to 5C are views for explaining the difference in the shape of the end face 14 due to the difference in the irradiation conditions of the laser beam L.
  • the thickness Th is fixed to 0.7 mm
  • the width W1 is fixed to 1.0 mm
  • Th / W1 is fixed to 0.7
  • the length W2 is further irradiated to 10 mm.
  • An example of the shape of the end face 14 when the moving speed at the position is fixed at 2 mm / sec and the power density Pd is changed to change Pd ⁇ Th is shown.
  • the portion of the end face 14 shown in FIG. 5 (c) has a spherical shape, and the outer diameter of the glass plate 10 becomes smaller. Therefore, the length of the glass plate 10 in the thickness direction is the thickness of the glass plate 10. It is longer than (the length between the main surfaces) and has an unfavorable shape as a glass substrate having a certain thickness.
  • the conditions for irradiating the laser beam L are the chamfered surface 14c that connects the side wall surface 14t that is substantially orthogonal to the main surface 12, both ends of the side wall surface 14t, and the end of the main surface 12 on the end surface 14. It is preferable that the irradiation conditions are set so as to form.
  • the outer diameter of the glass plate 10 is not reduced, or the length of the spherical shape in the thickness direction is not longer than the thickness of the glass plate 10 (the length between the main surfaces).
  • the range of the power density Pd is preferably set to 1.2 [W / mm 2 ] to 3.0 [W / mm 2 ].
  • C / Th which is the ratio of the length C of the chamfered surface 14c along the radial direction of the main surface 12 to the thickness Th, is 0.1 to 0. It is preferable that the irradiation condition Pd ⁇ Th is set so as to be 7. By setting C / Th to 0.1 to 0.7, the function of the chamfered surface 14c having no corners can be exhibited at the connecting portion between the end surface 14 and the main surface 12. Further, when C / Th is less than 0.1, the chamfered surface 14c is not sufficiently formed, and there is a possibility that an edge is easily applied in a subsequent film forming step or the like.
  • C / Th can be adjusted by adjusting Pd ⁇ Th within the range of 1.2 to 2.3 [W / mm]. More preferably, C / Th is 0.25 to 0.5.
  • T / Th which is a ratio of the length T [mm] of the side wall surface 14t along the thickness direction to the thickness Th, is 0.1 to 0. It is preferable to set the irradiation conditions so as to be 8.
  • T / Th is less than 0.1, the side wall surface 14t is not sufficiently formed, and it becomes difficult to measure the outer diameter or inner diameter of the glass plate 10, so that measurement variation may occur and production control may become difficult. There is. Further, when C / Th exceeds 0.8, the chamfered surface 14c is not sufficiently formed, and there is a possibility that an edge is easily applied in a subsequent film forming step or the like.
  • the arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601: 2001) of the end surface 14 (chamfered surface 14c, side wall surface 14t) formed by the laser beam L is preferably 0.02 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Rz (JIS B0601: 2001) is preferably 0.3 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or less, and further preferably 0.02 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Rz and the arithmetic mean roughness Ra can be measured by, for example, a laser optical microscope.
  • the chamfered surface 14c and the side wall surface 14t can be smoothed by irradiating the end surface 14 with the laser beam L under the above irradiation conditions.
  • the shape is processed in the circumferential direction of the disk shape of the glass plate 10.
  • the length W2 (see FIG. 2) is lengthened to some extent, the temperature of the end face 14 due to heating by the laser beam L is gradually increased, and the temperature is increased by the laser beam L so as to reach the maximum temperature at the center point in the circumferential direction of the irradiation position. It is preferable to effectively heat the end face 14. By doing so, the moving speed at the irradiation position of the laser beam L can be increased, so that the processing time can be shortened.
  • W2 / D which is the ratio of the luminous flux of the laser beam L applied to the end face 14 to the diameter D of the glass plate 10 having the length W2 in the circumferential direction of the disk shape of the glass plate 10 is 0. It is preferably .03 to 0.2.
  • W2 / D is less than 0.03, the length W2 becomes relatively short, so that the temperature of the end face 14 cannot be sufficiently increased.
  • W2 / D exceeds 0.2, the length W2 becomes relatively long. Therefore, in this case, the irradiation position of the glass plate 10 of the laser beam L (the position in the irradiation direction of the laser beam L) is the glass plate 10.
  • the luminous flux of the laser beam L irradiating the end face 14 is preferably elliptical as shown in FIG.
  • the diameter D of the glass plate 10 increases by several tens of ⁇ m to several hundreds of ⁇ m due to the rounded shape of the end face 14, and further power.
  • the density Pd is increased, the rounding range is widened and the length in the thickness direction is widened to form a spherical shape, whereby the diameter D of the glass plate 10 is reduced. That is, the diameter D of the glass plate 10 after the shape processing changes depending on the magnitude of the power density Pd.
  • the example shown in FIG. 5C is an example in which the power density Pd becomes excessively large, the end face 14 becomes spherical, and the diameter of the glass plate 10 becomes short.
  • the outer diameter of the glass plate 10 as shown in FIG. 5 (c) is smaller than the target diameter of the glass plate 10, which is not preferable.
  • the spherical shape tends to vary due to excessive heating of the end face 14, and the diameters of the glass plates 10 cannot be made uniform, which is not preferable. Therefore, it is preferable that the power density Pd is set so that the diameter of the glass plate 10 formed by the irradiation of the laser light L is larger than the diameter of the glass plate 10 before the irradiation of the laser light L.
  • the moving speed of moving along the end surface 14 of the laser beam L is preferably 0.7 to 140 mm / sec.
  • the moving speed is a moving speed relative to the end face 14.
  • the shape processing by the laser beam L preferably completes the shape processing when the laser beam L rotates once around the glass plate 10.
  • the moving speed exceeds 140 mm / sec, it becomes difficult to take the timing to complete the shape processing, and it may be difficult to match the start point and the end point of the shape processing.
  • the moving speed is lower than 0.7 mm / sec, the shape of the end face 14 changes due to a slight change in Pd ⁇ Th, which makes it difficult to control the shape of the end face 14.
  • the moving speed is preferably 0.7 to 140 mm / sec.
  • the moving speed is more preferably 20 to 140 mm / sec.
  • the moving speed is 20 mm / sec or more, the change in the shape of the end face 14 with respect to the change in Pd ⁇ Th becomes relatively gentle, and the productivity is improved by shortening the processing time. Therefore, the moving speed is more preferably 20 to 100 mm / sec.
  • the temperature of the glass plate 10 is higher than room temperature when the chamfers are shaped by the laser beam L. At this time, it is preferably Tg-50 ° C. (Tg is the glass transition temperature of the glass plate 10) or less. Further, it is more preferable that the temperature of the glass plate 10 when chamfering the shape is processed is in the range of 150 to 400 ° C. If the temperature of the glass plate 10 is less than 150 ° C., the chamfered surface 14c may not be sufficiently formed.
  • the glass plate 10 may be deformed and it may be difficult to irradiate the end face 14 with the laser beam L.
  • the glass plate 10 can be heated before the chamfering process is performed, and the glass plate 10 can be heated while performing the chamfering process.
  • the temperature control becomes difficult due to the synergistic effect with the heating by the laser beam L, so that the shape of the end face 14 may vary greatly. .. Therefore, when heating the glass plate 10, it is preferable to heat the glass plate 10 prior to chamfering by irradiating the laser beam L. In this case, it is preferable to keep the glass plate 10 warm at the time of chamfering.
  • the end face of the inner peripheral end portion is also shaped by the laser beam L, and then the glass plate 10 is subjected to various treatments so as to have characteristics suitable for the final product. Is done.
  • the end face polishing process is performed on the shape-processed end face 14. Since the surface roughness of the chamfered surface 14c and the side wall surface 14t can be reduced by the above-mentioned shape processing, the amount of allowance in the end face polishing treatment can be reduced in the case of processing the chamfered surface 14c using a total type grindstone as in the conventional case. It can be reduced as compared with each other, and the production cost and the production efficiency can be improved. In one embodiment, the end face polishing treatment does not have to be performed at all.
  • the main surface 12 of the glass plate 10 is ground and polished by using the glass plate 10 as an intermediate glass plate before becoming a glass substrate for a magnetic disk. Will be done.
  • polishing is performed after grinding the glass plate 10.
  • a double-sided grinding device provided with a planetary gear mechanism is used to grind the main surface 12 of the glass plate 10. Specifically, the main surfaces 12 on both sides of the glass plate 10 are ground while holding the end surface 14 of the outer peripheral end portion of the glass plate 10 in the holding holes provided in the holding member of the double-sided grinding apparatus.
  • the double-sided grinding device has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and a glass plate 10 is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate. Then, by moving one or both of the upper surface plate and the lower surface plate and relatively moving the glass plate 10 and each surface plate while supplying coolant, both main surfaces of the glass plate 10 are moved. 12 can be ground.
  • a grinding member in which fixed abrasive grains in which diamond is fixed with a resin is formed in a sheet shape can be mounted on a surface plate to perform a grinding process.
  • the first polishing is applied to the main surface 12 of the glass plate 10 after grinding. Specifically, the main surfaces 12 on both sides of the glass plate 10 are polished while holding the end surface 14 of the outer peripheral end portion of the glass plate 10 in the holding holes provided in the polishing carrier of the double-sided polishing apparatus.
  • the purpose of the first polishing is to remove scratches and strains remaining on the main surface 12 after the grinding process, or to adjust minute surface irregularities (microwaveness, roughness).
  • the glass plate 10 is polished while applying a polishing slurry by using a double-sided polishing device having the same configuration as the double-sided grinding device used for the above-mentioned grinding process using fixed abrasive grains.
  • a polishing slurry containing free abrasive grains is used.
  • the free abrasive grains used for the first polishing for example, abrasive grains such as cerium oxide or zirconia are used.
  • the glass plate 10 is sandwiched between the pair of upper and lower surface plates.
  • An annular flat plate 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. Then, by moving one or both of the upper surface plate and the lower surface plate, the glass plate 10 and each surface plate are relatively moved to polish both main surfaces 12 of the glass plate 10. To do.
  • the size of the abrasive grains is preferably in the range of 0.5 to 3 ⁇ m in terms of average particle size (D50).
  • the glass plate 10 may be chemically strengthened.
  • a mixed melt of potassium nitrate and sodium nitrate is used as the chemical strengthening liquid, and the glass plate 10 is immersed in the chemical strengthening liquid.
  • a compressive stress layer can be formed on the surface of the glass plate 10 by ion exchange.
  • the second polishing treatment aims at mirror polishing of the main surface 12.
  • a double-sided polishing apparatus having the same configuration as the double-sided polishing apparatus used for the first polishing is used. Specifically, the main surfaces 12 on both sides of the glass plate 10 are polished while holding the end surface 14 of the outer peripheral end portion of the glass plate 10 in the holding holes provided in the polishing carrier of the double-sided polishing apparatus. ..
  • the type and particle size of the free abrasive grains are different from those in the first polishing treatment, and the hardness of the resin polisher is different. The hardness of the resin polisher is preferably lower than that during the first polishing treatment.
  • a polishing liquid containing colloidal silica as free abrasive grains is supplied between the polishing pad of the double-sided polishing apparatus and the main surface 12 of the glass plate 10, and the main surface 12 of the glass plate 10 is polished.
  • the size of the abrasive grains used for the second polishing is preferably in the range of 5 to 50 nm in terms of average particle size (d50).
  • the necessity of the chemical strengthening treatment may be appropriately selected in consideration of the glass composition and necessity.
  • another polishing treatment may be added, or the polishing treatment of the two main surfaces 12 may be completed by one polishing treatment. Further, the order of each of the above processes may be changed as appropriate.
  • the main surface 12 of the glass plate 10 can be polished to obtain a glass substrate for a magnetic disk that satisfies the conditions required for the glass plate 10 for a magnetic disk. After that, at least a magnetic layer is formed on the glass plate 10 produced by polishing the main surface 12, and a magnetic disk is produced.
  • the main surface 12 of the shape-processed glass plate 10 is ground or polished.
  • the end face 14 is not polished, or even if the end face 14 is polished, the removal allowance by polishing the end face 14 is 5 ⁇ m. It can be as follows. Therefore, the change in the outer diameter of the glass plate 10 can be 10 ⁇ m or less. This is because the chamfered surface 14c and the side wall surface 14t having small surface irregularities can be formed by the laser beam L.
  • the demand for increasing the storage capacity of hard disk drive devices has become more and more intense. Therefore, it is being considered to increase the number of magnetic disks mounted on one hard disk drive device.
  • the glass for magnetic disks occupies most of the thickness of the magnetic disk in the limited space inside the magnetic disk drive device. It is necessary to reduce the thickness of the substrate.
  • the thickness of the glass substrate for a magnetic disk is reduced, the rigidity of the glass substrate is lowered, a large vibration is likely to occur, and the vibration is difficult to be contained.
  • the Young's modulus of the glass plate 10 is preferably 70 [GPa] or more, and preferably 80 [GPa] or more.
  • the thickness Th of the glass plate 10 is preferably 0.7 mm or less, and more preferably 0.6 mm or less. As the thickness Th becomes smaller, the number of magnetic disks mounted in the hard disk drive device can be increased.
  • composition of such a glass plate 10 is not limited, but is preferably the following composition.
  • Glass 1 SiO 2 56 ⁇ 80 mol%, Li 2 O 1-10 mol%, B 2 O 3 0 ⁇ 4 mol%, Total content of MgO and CaO (MgO + CaO) 9-40 mol%, Is.
  • the specific gravity of the glass 1 is 2.75 g / cm3 or less, and the glass transition temperature Tg is 650 ° C. or more.
  • Glass 2 SiO 2 56 ⁇ 80 mol%, Li 2 O 1-10 mol%, B 2 O 3 0 ⁇ 4 mol%, Total content of MgO and CaO (MgO + CaO) 4-40 mol%, And
  • the molar ratio of the total content of SiO 2 and ZrO 2 to the Al 2 O 3 content ((SiO 2 + ZrO 2 ) / Al 2 O 3 ) is 2 to 13, Is.
  • the specific gravity of the glass 2 is 2.50 g / cm 3 or less, the glass transition temperature Tg is 500 ° C. or higher, and the specific elastic modulus at 20 ° C. is 30 GPa ⁇ cm 3 / g or more.
  • the molar ratio of Li2O content to the total content of MgO and CaO (Li 2 O / (MgO + CaO)) from 0.03 to 0.4, The molar ratio of the SiO 2 content to the total content of Li 2 O, Na 2 and K 2 (SiO 2 / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)) is 4 to 22, The molar ratio of the total content of SiO 2 and ZrO 2 to Al 2 O 3 ((SiO 2 + ZrO 2 ) / Al 2 O 3 ) is 2-10, The molar ratio of the total content of TiO 2 and Al 2 O 3 to the total content of MgO and CaO ((TiO 2 + Al 2 O 3 ) / (MgO + CaO)) is 0.35 to 2, The molar ratio of the total content of MgO and CaO to the total content of MgO, CaO, SrO and BaO ((MgO + CaO) / (MgO + CaO +
  • Molar ratio of P 2 O 5 content to total content of B 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 and P 2 O 5 (P 2 O 5 / (B 2 O 3 + SiO 2 + Al 2 O 3 + P 2) O 5 )) is 0.005 or less, And Glass transition temperature of 670 ° C or higher and Young's modulus of 90 GPa or higher, Specific gravity is 2.75 or less, Amorphous oxide glass having an average coefficient of linear expansion in the range of 40 ⁇ 10 -7 to 70 ⁇ 10 -7 / ° C at 100 to 300 ° C.
  • the glass plate 10 is preferably made of glass having a glass transition point Tg of 500 ° C. or higher, and more preferably a glass transition point Tg of 650 ° C. or higher.
  • the glass transition point Tg is preferably set to 500 ° C. or higher, more preferably 650 ° C. or higher, in consideration of the heat treatment when forming the magnetic film or the like of the magnetic disk on the substrate 1.
  • the glass plate 10 is preferably composed of a material having a coefficient of linear expansion of 100 ⁇ 10 -7 [1 / K] or less, and a material having a linear expansion coefficient of 95 ⁇ 10 -7 [1 / K] or less. It is more preferably composed of 70 ⁇ 10 -7 [1 / K] or less, and particularly preferably the coefficient of linear expansion is 60 ⁇ 10 -7 [1 / K]. It is as follows.
  • the lower limit of the linear expansion coefficient of the glass plate 10 is not particularly limited, but in the case of the glass plate 10, it is, for example, 5 ⁇ 10 -7 [1 / K] [1 / K].
  • the coefficient of linear expansion referred to here is a coefficient of linear expansion obtained by the difference in thermal expansion between 100 ° C. and 300 ° C.
  • thermal expansion can be suppressed in the heat treatment when forming a magnetic film or the like, and the gripping member of the film forming apparatus fixes the glass plate 10 to the end face 14 of the outer peripheral end portion. It is possible to suppress the thermal strain of the glass plate 10 around the gripped portion when gripping.
  • the coefficient of linear expansion of a conventional aluminum alloy substrate is 242 ⁇ 10 -7 [1 / K]
  • the coefficient of linear expansion of the glass plate 10 of one embodiment is 51 ⁇ 10 -7 [1]. / K].
  • the glass plate 10 is lifted from the mounting surface 18 of the base when irradiated with the laser beam L, so that the in-plane distortion in the main surface 12 of the glass plate 10
  • the outer diameter of the glass plate 10 was 95 mm
  • the inner diameter of the inner hole was 25 mm
  • the thickness Th was 0.7 mm.
  • the glass composition of the glass plate 10 was the above glass 1. In the heating performed before the irradiation of the laser beam L and during the irradiation of the laser beam L, the heating was adjusted so that the heating temperature of the glass plate 10 was 350 ° C. at a position 30 mm away from the center of the glass plate 10.
  • strain distribution measurement In the strain distribution of the main surface 12, variations in retardation values were used. As the variation of the retardation value, the difference between the maximum value and the minimum value of the retardation value at 12 measurement points in the circumferential direction and the radial direction of the main surface 12 was obtained.
  • the radial positions of the 12 measurement points are 25% and 50% radially outward from the inner peripheral end face, with the inner peripheral end face of the disk-shaped glass plate 10 at 0% and the outer peripheral end face at 100%. , 75% apart in 3 locations.
  • the positions of the measurement points in the circumferential direction were set to four positions (positions of 0, 90, 180, 270 degrees) on the circumference 90 degrees apart.
  • the above 12 measurement points were irradiated with linearly polarized light, and the retardation value of the polarized light transmitted through the glass plate 10 was measured.
  • the moving speed of moving along the end face 14 of the laser beam L was set to 20 [mm / sec].
  • Table 1 below shows the results of strain distribution measurement and temperature distribution measurement in Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 4.
  • Comparative Example 1 the glass plate 10 was placed and heated on a hot plate type heater having a cylindrical base having a circular hole inner diameter of 45 mm and an outer diameter of 75 mm.
  • Comparative Example 2 the glass plate 10 was placed and heated on a hot plate type heater having a cylindrical base having a circular hole inner diameter of 35 mm and an outer diameter of 85 mm.
  • the glass plate 10 was floated from the mounting surface 18, and the glass plate 10 was heated using a spot-type halogen lamp heater whose heating region could be adjusted from above.
  • the distance between the halogen lamp heater and the glass plate 10 and the input power of the halogen lamp heater are different.
  • the glass plate 10 was floated from the mounting surface 18, and the glass plate 10 was heated by using a spot-type carbon heater whose heating region can be adjusted from above.
  • the main surface 12 was irradiated with a circular laser beam having an irradiation region having a diameter of 100 mm and heated.
  • a non-contact chuck utilizing the Bernoulli effect was arranged on the lower surface side of the main surface 12 as a base, and the glass plate 10 was floated and fixed.
  • Example 1 to 4 in which the glass plate 10 was floated from the mounting surface 18 and heated, the variation in strain (retention value) was 30 [nm] or less, and the glass plate 10 was brought into contact with the mounting surface 18 and heated. It is smaller and preferable as compared with Comparative Examples 1 and 2. In Examples 2 to 4, the variation is 20 [nm] or less, which is more preferable. Further, from the comparison between Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that by floating the glass plate 10, the variation in strain can be reduced even if the variation in temperature is the same. From this, it can be seen that the distribution of in-plane strain in the main surface 12 of the glass plate 10 is suppressed by raising the glass plate 10 from the mounting surface 18 of the base.
  • the glass plate manufacturing method and the magnetic disk manufacturing method of the present invention have been described in detail above, the glass plate manufacturing method and the magnetic disk manufacturing method of the present invention are not limited to the above embodiments, and the gist of the present invention. Of course, various improvements and changes may be made without departing from the above.

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Abstract

円盤形状のガラス板の端面の形状加工をレーザー光を用いて行う際、ガラス板の 主表面内における歪み（リタデーション値）を抑制するために、円盤形状のガラス板を基台から浮上させ、前記ガラス板を浮上させた状態で、前記ガラス板を非接触で加熱しながら、前記ガラス板の端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状のガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面を目標とする形状に加工する。

Description

ガラス板の製造方法および磁気ディスクの製造方法
　本発明は、円盤形状のガラス板の端面に対して形状加工を行う処理を含むガラス板の製造方法およびこのガラス板の製造方法を用いた磁気ディスクの製造方法に関する。
　データ記録のためのハードディスク装置には、円盤形状の非磁性の磁気ディスク用ガラス基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられる。
　磁気ディスク用ガラス基板を製造するとき、最終製品である磁気ディスク用ガラス基板の素となる円盤状のガラス素板の端面は、微細なパーティクルが主表面に付着して磁気ディスクの性能に悪影響を与えないためにも、パーティクルの発生しやすい端面の表面を滑らかにすることが好ましい。また、磁気ディスクを精度よくＨＤＤ装置に組み込む点から、さらには、ガラス基板の主表面に磁性膜を形成する際にガラス基板の外周端面を把持する治具の把持に適するように、ガラス板の端面を目標形状に揃えることが好ましい。
　ガラス板の端面を目標形状にするための方法として、ガラス板のエッジを、レーザー光を用いて面取り加工する方法が知られている。例えば、ガラス板であるガラス部材の全体を常温より高い所定温度に保持した状態で、レーザー光を、照射スポットがガラス部材の角部に沿って移動するように、上記ガラス板に照射することにより、上記角部の少なくとも一部分をその他の部分よりさらに高温に加熱して軟化させて面取りする（特許文献１）。
　この面取り加工を行うとき、ガラス部材は、あらかじめ定めた支持台に載せた状態で支持台に固定して加熱した後、レーザー光をガラス部材の角部に照射することが一般的に行われる。
特許第２６１２３３２号公報
　しかし、上記従来の方法で加工すると、処理後の基板に大きな歪みが残留してしまうことがわかった。この原因を調査したところ、加熱したガラス部材からガラス部材の支持台に、これらの接触部分を通じて熱が逃げるため、実質的にガラス部材を均一に加熱することができず、その結果、ガラス部材の主表面の面内の位置によって加工中の温度履歴が異なり、ガラス部材の主表面内における歪み（リタデーション値）の最大値と最小値との差、すなわち、歪み分布（歪みのバラツキ）が大きくなることがわかった。この歪み分布が大きいと、その後のガラス部材の加工工程などの様々な工程においてガラス部材に撓みや割れが発生しやすくなる恐れがある。
　そこで、本発明は、円盤形状のガラス板の端面に対してレーザー光の照射により形状加工を行ってガラス板を製造するとき、ガラス板の主表面内における面内の歪み（リタデーション値）の分布を抑制することができるガラス板の製造方法および磁気ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、円盤形状のガラス板の端面に対して形状加工を行う処理を含むガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
　円盤形状のガラス板を基台から浮上させるステップと、
　前記ガラス板を浮上させた状態で、前記ガラス板を非接触で加熱しながら、前記ガラス板の端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状のガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面を目標とする形状に加工するステップと、を含む。
　本発明の一態様も、円盤形状のガラス板の端面に対して形状加工を行う処理を含むガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
　円盤形状のガラス板と基台とが非接触となるように配置するステップと、
　前記雰囲気内に配置した前記ガラス板を非接触で加熱しながら、前記ガラス板の端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状のガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面を目標とする形状に加工するステップと、を含む。
　前記ガラス板は、主表面の面内における温度差が５０℃以下となるように非接触で加熱される、ことが好ましい。
　前記端面を目標とする形状に加工するステップでは、前記端面に、面取り面を形成するように、前記レーザー光の照射の条件が設定される、ことが好ましい。
　その際、前記面取り面の前記主表面の径方向に沿った長さＣの、前記ガラス板の厚さＴｈに対する比であるＣ／Ｔｈが、０．１～０．７となるように、前記条件が設定される、ことが好ましい。
　前記レーザー光により形成された端面の算術平均粗さＲａは０．０２μｍ以下である、ことが好ましい。
　前記端面に照射される前記レーザー光の光束の前記周方向の長さＷ２の前記ガラス板の直径Ｄに対する比であるＷ２／Ｄは、０．０３～０．２である、ことが好ましい。
　前記端面に照射する前記レーザー光の断面強度分布はシングルモードであって、前記端面における照射位置上の前記レーザー光の光束の前記ガラス板の厚さ方向の幅をＷ１［ｍｍ］とし、前記ガラス板の厚さをＴｈ［ｍｍ］とし、前記レーザー光のパワー密度をＰｄとしたとき、Ｗ１＞Ｔｈであって、Ｐｄ×Ｔｈは、０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ］である、ことが好ましい。
　前記レーザー光の照射により形成された前記ガラス板の直径は、前記レーザー光の照射前の前記ガラス板の直径に比べて増大するように前記パワー密度Ｐｄは設定される、ことが好ましい。
　前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度は、０．７～１４０［ｍｍ／秒］である、ことが好ましい。
　前記ガラス板のヤング率は、７０［ＧＰａ］以上である、ことが好ましい。
　前記ガラス板は、線膨張係数が１００×１０－７［１／Ｋ〕以下である、ことが好ましい。
　前記ガラス板の厚さＴｈは、０．７ｍｍ以下である、ことが好ましい。
　前記ガラス板の製造方法は、前記端面を目標とする形状に加工した前記ガラス板の主表面を研削あるいは研磨するステップを含み、
　前記端面を目標とする形状に加工した後、前記主表面の研削あるいは研磨の前に、前記端面の研磨を行わない、あるいは、前記端面の研磨を行っても、前記端面の研磨による取り代量は５μｍ以下である、ことが好ましい。
　本発明の他の一態様は、前記ガラス板の製造方法により製造されたガラス板の主表面に磁性膜を形成する、ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
　上述のガラス板の製造方法および磁気ディスクの製造方法によれば、円盤形状のガラス板の端面に対してレーザー光の照射により形状加工を行ってガラス板を製造するとき、ガラス板の主表面内における歪み（リタデーション値）の分布を抑制することができる。
一実施形態であるガラス板の製造方法におけるレーザー光の照射を説明する図である。 レーザー光の照射位置における光束の形状の一例を説明する図である。 レーザー光の照射位置における光束と光強度分布を説明する図である。 レーザー光による形状加工後の端面の形状を説明する図である。 （ａ）～（ｃ）は、レーザー光の照射の条件の相違による端面の形状の相違を説明する図である。
　図１は、一実施形態であるガラス板の製造方法におけるレーザー光の照射を説明する図である。図２は、レーザー光の照射位置における光束の形状の一例を説明する図である。図３は、レーザー光の照射位置における光束と光強度分布を説明する図である。図４は、レーザー光による形状加工後の端面の形状を説明する図である。
　本実施形態のガラス板の製造方法で形状加工するガラス板は、円盤形状であって、円盤形状の中心位置に、外周端と同心円状の内周端が形成されるように円孔があけられた形状を成している。換言すれば、本実施形態のガラス板は円環形状のガラス板である。本実施形態のガラス板の円盤形状は、円環形状の他、上記円孔があいていない円盤形状であってもよい。本実施形態のガラス板の製造方法で形状加工するガラス板の例としては、磁気ディスク用ガラス基板に限られず、ＨＤＤ用ガラススペーサやその他の製品（いずれも加工前中間体を含む）、があげられる。
　このガラス板から、端面を目標形状に揃えたガラス板を作製するために、あるいは、ガラス板の端面と主表面の接続部分が角張ったエッジとならないように、ガラス板には、ガラス板の主表面と端面の接続部分に面取りを形成する形状加工が施される。
　特に、円孔のあいた円盤形状の磁気ディスク用ガラス基板を製造するとき、最終製品である磁気ディスク用ガラス基板の素となる円盤状のガラス板の端面の形状は、磁気ディスクを精度よくＨＤＤ装置に組み込むために、さらには、ガラス基板の主表面に磁性膜を形成する際にガラス基板の端面を治具によって確実に把持するためにも、目標形状に揃えることが望ましい。さらに、微細なパーティクルが主表面に付着して磁気ディスクの性能に悪影響を与えないために、パーティクルの発生しやすい端面の表面を滑らかにすることが望ましい。このために、本実施形態では、面取りのための形状加工を行うために、レーザー光を用いる。
　具体的には、図１に示すように、円孔１６のあいた円盤形状のガラス板１０は、主表面１２と端面１４とを有する。図１に示す例では、外周端面をレーザー光Ｌによる形状加工の端面１４としているが、円孔１６に沿った内周端面もレーザー光による形状加工の対象とすることができる。少なくとも内周端面と外周端面の一方をレーザー光による形状加工の対象とすればよい。
　本実施形態では、ガラス板１０を水平にした状態で、端面１４にレーザー光を照射し、レーザー光Ｌを、円盤形状のガラス板１０の周方向に端面１４に対して相対的に移動しながら、端面１４を目標形状に加工する。ガラス板１０の主表面１２を垂直にした状態でレーザー光Ｌを端面１４に照射して端面１４を目標形状に加工してもよい。ガラス板１０の配置の向きは、特に制限されない。レーザー光Ｌは、例えば端面１４の法線方向から端面１４に照射される。レーザー光Ｌは、後述するレーザー光源２０から出射したレーザー光Ｌを、コリーメータ等を含む光学系２２を通して平行光とした後、集束レンズ２４を介してレーザー光Ｌを集束させた後、拡張するレーザー光Ｌを端面１４に照射する。
　一方、ガラス板１０は、ガラス板１０の中心位置を回転中心として一定速度で回転させる。こうして、レーザー光Ｌと端面１４とを、円盤形状のガラス板１０の周方向にお互いに相対的に移動させながら、レーザー光Ｌはガラス板１０の端面１４の全周を照射する。ガラス板１０を回転させる代わりに、レーザー光Lの照射位置を端面１４に沿って移動させてもよく、レーザー光Ｌと端面１４とを相対的に移動すればよい。
　ここで、レーザー光Ｌの端面１４への照射は、照射される端面１４の位置の法線方向から行ってもよいし、法線方向から傾けてもよい。例えば、法線方向から４５度以下の角度で傾けることができる。上記法線方向は、完全な法線方向（傾斜角度０度）の他に、法線方向に対する傾斜角度が１０度以内の範囲内も許容範囲として含まれる。
　上記レーザー光Ｌを用いた形状加工では、ガラス板１０は予め高温に加熱された後、レーザー光Ｌと端面１４とを、円盤形状のガラス板１０の周方向にお互いに相対的に移動させる。このとき、レーザー光Ｌはガラス板１０の端面１４の全周を照射するために、一般的には、ガラス板１０を支持台に載せて固定し、あるいは支持具でガラス板１０を挟持して固定することが行われる。しかし、高温となったガラス板１０の熱は支持台や支持具から逃げるため、ガラス板１０を実質的に均一に加熱することができない。その結果、ガラス板１０における主表面１２内で温度履歴が異なり、ガラス板１０に歪み分布が生じ易い。
　具体的に、従来のレーザー光Ｌを用いた形状加工を説明すると、ガラス板１０の、レーザー光Ｌの照射位置付近の端面１４においてガラス板１０の厚さ方向の全体にレーザー光Ｌが当たるように、支持台や支持具の大きさや主表面との接触位置が調整される。換言すれば、ガラス板１０の外周端面及び／又は内周端面がガラス板１０の全周に渡って外部に露出するように、支持台や支持具の大きさやガラス板１０の主表面１２との接触位置が調整される。このとき、支持台や支持具と接触するガラス板１０の主表面１２上の接触位置は、外周端面から所定の距離以上内側であって、かつ、内周端面から所定の距離以上外側の、主表面１２上の領域になる。上記接触位置は、別の言い方をすれば、ガラス板１０の主表面１２上において最外周部と最内周部とを除いた部分（中周部分とも言う）と言える。
　上記所定の距離は、ガラス板１０を支持台や支持具上に載置する際の位置のバラツキを考慮して、例えば５ｍｍ以上とすることができる。仮に所定の距離を５ｍｍとした場合、中周部分は、外周端面から５ｍｍ以上離れていて、かつ、内周端面から５ｍｍ以上離れている、主表面１２上の領域となる。
　ガラス板１０を支持台や支持具上へ載置した後、一般的にはガラス板１０の加熱を継続しながらレーザー光Ｌがガラス板１０の端面１４に照射される。しかし、従来、加熱されたガラス板１０の熱の一部は、支持台や支持具を通して逃げるため、ガラス板１０の主表面１２を実質的に均一に加熱することができず、温度の分布が発生していた。この結果、ガラス板１０における主表面１２内の位置によって温度履歴が異なるため、ガラス板１０の中周部分に異常な歪みが発生し、歪み分布が生じ易かった。
　さらに、発明者の検討によると、支持台や支持具との接触に起因するガラス板１０の歪みは、上記端面１４からの所定の距離の大小にかかわらず、中周部分において、ある程度の広がりを持って発生することがわかった。よって、ガラス板１０の主表面１２の径方向において、内周端を０％、外周端を１００％としたときに、内周端及び外周端からそれぞれ約２５％以上離れた中周部分で検出できることがわかった。したがって、歪み分布を評価する場合、例えば、ガラス板１０の内周端から径方向に２５％、５０％、７５％離れた中周部分の任意の複数の位置において歪みを測定することで評価することができる。これら３つの径方向の測定位置は、例えば外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍの円環状ガラスをガラス板として用いる場合、内周端からそれぞれ８．７５ｍｍ、１７．５ｍｍ、２６．２５ｍｍ（中心からの距離はそれぞれ２１．２５ｍｍ、３０ｍｍ、３８．７５ｍｍ）となる。
　他方、本実施形態では、図１に示すように、ガラス板１０を基台の載置面１８から浮上させることにより、ガラス板１０と載置面１８とを非接触な状態とし、その上で、ガラス板１０に非接触な方法でガラス板１０を加熱しながら、ガラス板１０の端面にレーザー光Ｌを照射する。加熱装置は、図示を省略している。ガラス板１０の非接触加熱は、例えば、ヒーター等による熱輻射や伝熱炉内での加熱により行うことができる。あるいは、レーザー光Ｌとは異なる加熱用のレーザー光を用いてガラス板１０全体を加熱する。加熱用のレーザー光の照射スポット径は特に限定はないが、ガラス板１０の直径（外径）の３／４以上とすることが、加熱効率を上げやすいため好ましい。また、加熱用のレーザー光がガラス板１０の主表面１２の全面を走査するようにしてもよいし、複数のレーザー光を用いてもよい。この加熱用レーザー光として、例えばＣＯ２レーザーを使用することができる。ＣＯ２レーザーの光は一般的にガラスに９９％以上吸収されるため、効率よくガラス板を加熱することができる。
　このようにすることで、支持台や支持具との接触部を通じてガラス板１０からの熱の流出がなくなるので、ガラス板１０を均一に加熱することが容易となる。その結果、ガラス板１０の中周部分の熱履歴が揃いやすくなるので、中周部分における異常な歪みの発生を抑制することができる。
　このように、ガラス板１０の端面にレーザー光Ｌを照射する際、ガラス板１０を載置面１８から浮上させ、ガラス板１０と載置面１８とが非接触な状態とし、ガラス板１０に非接触な方法でガラス板１０を加熱しながら、ガラス板１０の端面にレーザー光Ｌを照射する。その際、端面１４に対してレーザー光Ｌを円盤形状のガラス板１０の周方向に相対的に移動する。これにより、端面１４を目標とする形状に加工することができる。
　ガラス板１０の浮上は、超音波、気体の圧力、あるいは静電力等を利用した周知の技術を用いて浮上力あるいは吸引力をガラス板１０に付与することにより行われる。浮上量Ｈは、安定していれば特に制限はないが、例えば、０．１ｍｍ以上とすることができ、より好ましくは０．５～５ｍｍである。この浮上により、支持台や支持具からの熱の流出を抑制することができる。
　例えば、超音波の場合、定在波による気体の疎密を利用し、あるいはさらに音響放射圧を利用する。音源である振動子と反射板を平行に配置して定在波の音場を形成すると、気圧が低くなる定在波の節の位置で疎密差により浮上力が発生し、この位置で、対象物を浮揚させることができる。しかし、この浮上力は小さいため、音響放射圧による浮上力を利用することが好ましい。音響放射圧は、たわみ振動モードあるいは縦振動モードの振動板の上に、対象物体を平行に載せると、音波の伝搬を遮る対象物体の底面に音響放射圧が作用し、これにより浮上力が生じる。このような浮上力による浮上量は、例えば、０．１ｍｍ以上とすることができ、より好ましくは０．５～５ｍｍである。この浮上により、支持台や支持具を通した流出を抑制することができる。
　また、ガラス板１０の主表面１２に対向するように超音波発生面を配置して、超音波発生面の面に圧縮された薄い空気の膜を形成することにより、超音波発生面とガラス板１０とが離間する反発力を形成して、ガラス板１０を超音波発生面から非接触状態にし、一方、超音波発生面から空気を吸引してできる負圧を吸引力として、ガラス板１０を超音波発生面に対して離間した状態で固定する、すなわち、非接触状態でガラス板１０をチャックすることができる。したがって、超音波発生面を回転させることで容易にガラス板１０の回転を制御することができる。場合によっては、吸引力を用いることなく、超音波のみを用いてガラス板１０を基台に対して非接触状態として、超音波発生面の上に固定（チャック）することもできる。
　この場合、加工中浮上量が変化することがないように、浮上量を一定にする超音波の制御を行うことが好ましい。
　気体の圧力を利用する場合、ベルヌーイ効果を利用した非接触チャックなどが利用できる。例えば、基台の上方に、基台に対向するように円筒室を設け、この室内に高速の旋回流（渦巻き流）を発生させて、旋回中心部に発生する負圧と円筒室から外部に流れる吐出気体による正圧により対象物体を吸引させて、基台から対象物体を浮上させることができる。気体の圧力を利用する場合、非接触ながらガラス板１０を固定する力が比較的強いので、チャック部を含む基台ごと回転させることで容易にガラス板１０の回転を制御することができる。また、対象物体を帯電させて、静電力によって浮上させることもできる。このような浮上方法は、単独で用いてもよいが、上記超音波、気体の圧力、静電力などからいずれか２つ以上を複合して用いてもよい。
　このように、円盤形状のガラス板１０を基台から浮上させ、ガラス板１０を浮上させた状態で、ガラス板１０を非接触で加熱しながら、ガラス板１０の端面にレーザー光Ｌを照射し、端面１４に対してレーザー光Ｌをガラス板１０の周方向に相対的に移動しながら、端面１４を目標とする形状に加工する。レーザー光Ｌのガラス板１０への照射により、ガラス板１０の端面１４の形状を目標形状からばらつくことなく揃えることができ、面取り面を形成することができ、さらに、ガラス板１０の主表面１２の面内における歪み（リタデーション値）のばらつきを抑制することができる、すなわち、歪み分布を抑制することができる。例えば、基台の載置面１８に載せた状態で加熱してレーザー光Ｌの照射による形状加工をしたガラス板１０の面内の中周部におけるリタデーション値の最大値と最小値の差は３０ｎｍ超であるのに対して、本実施形態の載置面１８からガラス板１０を浮上させた状態で加熱してレーザー光Ｌの照射による形状加工をした場合、ガラス板１０のリタデーション値の上記差を３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下とすることができる。しかも、端面１４の表面を滑らかにすることができる。ガラス板１０の面内の中周部におけるリタデーション値の上記差は１０ｎｍ以下であるとより好ましく、５ｎｍ以下であるとさらに好ましい。リタデーション値の上記差が大きいと、後工程において、加熱プロセス中にガラス板に反りが生じたり、割れが発生しやすくなる恐れがある。特に、ガラス板が最終的に磁気ディスク用ガラス基板となる場合、その後の基板表面への磁性膜の成膜工程において高温に加熱されるため、リタデーション値の上記差を小さくすることは重要である。
　一実施形態によれば、レーザー光Ｌを用いた形状加工前に行うガラス板１０の事前加熱において、ガラス板は、主表面１２の面内の中周部における温度差が５０℃以下となるように非接触で加熱されることが好ましい。これにより、面取り面の形状を周上で均一に形成することができるとともに、リタデーション値の上記差を低減することができる。上記温度差は、２０℃以下となるように非接触で加熱されることがより好ましい。
　このようなレーザー光Ｌの照射により端面１４を目標形状にするためには、以下の照射の条件が挙げられる。
　端面１４に照射するレーザー光Ｌの断面強度分布はシングルモードであることが好ましい。すなわち、レーザー光Ｌの断面強度分布は、ガウス分布である。このようなレーザー光Ｌの、端面１４における照射位置上の光束のガラス板１０の厚さ方向の幅を、図２に示すようにＷ１［ｍｍ］とし、ガラス板１０の厚さを図１，３に示すようにＴｈ［ｍｍ］とし、レーザー光Ｌのパワー密度をＰｄ［Ｗ／ｍｍ２］としたとき、レーザー光Ｌの照射では、Ｗ１＞Ｔｈであって、Ｐｄ×Ｔｈは、０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ］である条件を用いることが好ましい。ここで、レーザー光Ｌの光束は、ガラス板１０の厚さ方向の両側にはみ出すように照射される。また、レーザー光Ｌの端面１４の両側にはみ出す幅を同等とすることで、ガラス板１０の厚さ方向の両側において面取りを均等に行うことができ、２つの面取り面１４ｃの形状を同等にすることができる。パワー密度Ｐｄは、レーザー光Ｌの全パワーＰ［Ｗ］を、レーザー光Ｌの照射する部分における光束の面積で割った値である。レーザー光Ｌの光束が、短軸半径がＷ１／２、長軸半径がＷ２／２である楕円形状（図２参照）を成している場合、パワー密度Ｐｄは４×Ｐ／Ｗ１／Ｗ２／π［Ｗ／ｍｍ２］（πは円周率）と規定される。
　ここで、レーザー光Ｌの一例として、ＣＯ２レーザー光を用いるが、ガラスに対し吸収がある発振波長であればよく、ＣＯ２レーザー光に制限されない。例えば、ＣＯレーザー（発振波長～５μｍや～１０．６μｍ）、Ｅｒ－ＹＡＧレーザー（発振波長～２．９４μｍ）等が挙げられる。ＣＯ２レーザー光を用いる場合、波長は３μｍ以上とすることが好ましい。さらに、波長を１１μｍ以下とするとより好ましい。波長が３μｍよりも短いと、ガラスがレーザー光Ｌを吸収しにくくなり、ガラス板１０の端面１４を十分に加熱できない場合がある。また、波長が１１μｍより長いと、レーザー装置の入手が困難である場合がある。なお、レーザー光源２０の発振形態は特に限定されず、連続発振光（ＣＷ光）、パルス発振光、連続発振光の変調光のいずれであってもよい。但し、パルス発振光および連続発振光の変調光の場合、レーザー光Ｌの相対的な移動速度が速い場合に移動方向に面取り面１４ｃの形状のムラを生じる虞がある。その場合、発振および変調の周波数は１ｋＨｚ以上が好ましく、より好ましくは５ｋＨｚ以上、さらに好ましくは１０ｋＨｚ以上である。
　光束の幅Ｗ１及び後述する長さＷ２は、レーザー光Ｌのガラス板１０の照射位置を、例えば２枚のシリンドリカルレンズを用いて調整することで設定することができる。また、幅Ｗ１はビームプロファイラから求めることができ、長さＷ２は、ビームプロファイラによるビーム形状とガラス板の直径Ｄから求めることができる。
　レーザー光Ｌの幅Ｗ１を、ガラス板１０の厚さＴｈより大きくすることにより、端面１４の主表面１２側（厚さ方向両側）の側端にもレーザー光Ｌを十分に照射させることができ、熱によってガラス板１０の一部を軟化溶融させることにより、面取り面を形成することができる。
　レーザー光Ｌの幅Ｗ１の、ガラス板１０の厚さＴｈに対する比であるＴｈ／Ｗ１を大きくし過ぎる（すなわち、Ｔｈ／Ｗ１が１に近づき過ぎる）と、レーザーの強度分布の勾配が急峻な範囲の影響を受け、ガラス板１０のエッジ部分の加熱が弱くなるとともに、ガラス板１０の端面１４の厚さ方向の中心部分の加熱は強くなる。そのため、後述の球面形状の端面になりやすく好ましくない。また、Ｔｈ／Ｗ１を小さくし過ぎると、端面１４へのレーザー光Ｌによる加熱が小さくなり過ぎて面取り面１４ｃの形成が困難になる場合がある。上記観点より、Ｔｈ／Ｗ１は０．３～０．９の範囲内であることが好ましい。
　一方、レーザー光Ｌのパワー密度Ｐｄが過度に低い場合、端面１４の加熱が十分でなく面取り面が形成されない。一方、パワー密度Ｐｄが過度に高い場合、端面１４全体が熱によって球形状に丸まり、球形状の厚さ方向の厚さが、ガラス板１０の厚さＴｈよりも大きくなる。
　このため、照射の条件として、Ｗ１＞Ｔｈとし、Ｐｄ×Ｔｈ＝０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ］とすることが好ましい。Ｐｄ×Ｔｈは、３．０［Ｗ／ｍｍ］以下であることが好ましく、より好ましくは１．０～２．８［Ｗ／ｍｍ］であり、よりいっそう好ましくは１．２～２．３［Ｗ／ｍｍ］である。
　Ｐｄ×Ｔｈ＝０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ］とするので、ガラス板１０の厚さＴｈが薄くなり、照射条件がＰｄ×Ｔｈ＝０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ］からはずれる場合、パワー密度Ｐｄを高めることを意味する。パワー密度Ｐｄを高めることで、レーザー光Ｌによるガラス板１０の照射面積が小さくなった分をパワー密度Ｐｄで補うことができ、面取り面１４ｃを形成することができる。
　なお、ガラス板１０の厚さ方向の両側に同じ形状の面取り面を同時に形成するために、レーザー光Ｌの幅方向の光束の中心位置を、ガラス板１０の厚さ方向の、ガラス板１０の真ん中の位置に合わせることが好ましい。
　このような条件を用いることにより、ガラス板１０の端面１４の形状を目標形状からばらつくことなく目標形状に揃えることができ、面取り面１４ｃを形成することができる。しかも、端面１４の表面を滑らかにすることができる。
　上述したようにＰｄ×Ｔｈの値の範囲を制限して面取り面１４ｃを形成することができるが、Ｐｄ×Ｔｈの値と移動速度の値とを制御して端面１４にレーザー光Ｌを照射することにより、ガラス板１０の端面１４に、面取り面１４ｃを効率よく形成することができる。また、Ｐｄ×Ｔｈの値と移動速度の値とをさらに詳細に制御することにより面取り面１４ｃのみならず、ガラス板１０の主表面１２に垂直な面、すなわち側壁面１４ｔを形成することができる。これにより、端面１４の形状を、目標形状に対してばらつくことなく揃えることができる。しかも、端面１４の表面を滑らかにすることができる。この場合、面取り面１４ｃ形成前のガラス板１０の端面１４は、ガラス板１０の厚さ方向の少なくとも中心部において主表面１２に対して垂直な面を有する。ガラス板１０の端面１４へのレーザー光Ｌの照射によってガラス板１０の端面１４の厚さ方向の両側のエッジ部（主表面１２と端面１４との境界部分）、例えば直角に曲がった角部を軟化及び／又は溶融させて、端面１４のエッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りするとともに、面取り後の端面１４に、ガラス板１０の厚さ方向の両側の面取り面に挟まれた主表面１２に垂直な面（側壁面１４ｔ）を形成することができる。特に、端面１４は、主表面１２に垂直な長さが厚さＴｈの１０分の１以上の面（側壁面１４ｔ）と、面取り面１４ｃとを備えることが好ましい。上記垂直な面（側壁面１４ｔ）の長さＴ（図４参照）は、厚さＴｈの５分の１以上であることがより好ましい。
　レーザー光Ｌの照射により面取り面１４ｃとともに形成される上記垂直な面（側壁面１４ｔ）は、一実施形態によれば、レーザー光Ｌの照射により面取り面１４ｃが形成される前の端面１４の主表面１２に垂直な面と異なり、新たに形成される面であり、表面粗さＲｚおよび算術平均粗さＲａは、レーザー光Ｌの照射により低減する。また、円盤形状のガラス板１０の中心位置から垂直な面（側壁面１４ｔ）までの半径方向の距離は大きくなる。
　なお、主表面１２に垂直な面（側壁面１４ｔ）とは、主表面１２に対して９０度±２度の範囲を許容範囲とする面である。
　上述のガラス板１０の形状加工を含むガラス板の製造方法について、以下、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を用いて説明する。
　磁気ディスク用ガラス基板も、図１に示すガラス板１０と同様に、円孔が設けられた円盤形状の薄板のガラス基板である。磁気ディスク用ガラス基板のサイズは問わないが、磁気ディスク用ガラス基板は、例えば、公称直径２．５インチや３．５インチの磁気ディスク用ガラス基板のサイズである。公称直径３．５インチの磁気ディスク用ガラス基板の場合、例えば、外径（公称値）は、９５ｍｍ～９７ｍｍである。公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板の場合、例えば、外径（公称値）は、６５ｍｍ～６７ｍｍである。磁気ディスク用ガラス基板の厚さは、例えば０．２０ｍｍ～０．６５ｍｍ、好ましくは０．３０ｍｍ～０．６５ｍｍであり、好ましくは、０．３０ｍｍ～０．５３ｍｍである。このガラス基板の主表面上に磁性層が形成されて磁気ディスクが作られる。　
　ガラス基板は、図４に示すガラス板１０の外周端と同様の端面の形状を有する。ガラス板１０は、一対の主表面１２，１２、外周端部の端面１４に形成された側壁面１４ｔ、側壁面１４ｔと主表面１２，１２の間に介在する面取面１４ｃ，１４ｃ、内周端部の端面にも、外周端部の端面１４と同様に、図示されない側壁面、及び、この側壁面と主表面１２，１２の間に介在する図示されない面取り面とを備える。この形状が、レーザー光Ｌを用いた端面１４の形状加工における目標形状である。目標形状について以下説明する。
　側壁面１４ｔは、主表面１２に対して略直交する方向に延びる面である。略直交とは、主表面１２に対する側壁面１４ｔの傾斜角度が、８８度～９２度の範囲にあることをいう。面取り面１４ｃは、主表面１２と滑らかに接続されて、側壁面１４ｔに向かって延びている。面取り面１４ｃは、外側に向かって凸の湾曲形状を成して側壁面１４ｔに滑らかに接続している。したがって、図４に示す面取り面１４ｃの、主表面１２の径方向に沿った長さＣ［ｍｍ］は、主表面１２に対して傾斜角度２度超８８度未満の範囲で傾斜した部分の長さである。
　面取り面１４ｃを主表面１２の径方向及び厚さ方向に沿って切断したときの面取り面１４ｃの曲線形状は、径方向外側に進むほど、面取り面１４ｃの主表面１２に対する傾斜角度が連続的に大きくなる形状を成している。
　このようなガラス基板を作製するとき、例えば、予め作製された大きなガラス板からレーザー光を用いて、ガラス板１０のサイズに比べてやや大きめのガラスブランクを切り出すことができる。
　ガラスブランクを切り出す前の大きなシートガラスは、例えば、フローティング法あるいはダウンドロー法を用いて作製された一定の板厚のガラス板である。あるいは、ガラスの塊を、金型を用いてプレス成形したガラス板であってもよい。ガラス板の板厚は、最終製品である磁気ディスク用ガラス基板になる時の目標板厚に対して、研削及び研磨の取り代量の分だけ厚く、例えば、数μｍ～数１００μｍ程度厚い。
　なお、レーザー光を用いてガラスブランクを切り出す方法の他に、従来のように、スクライバを用いてガラス板に切り欠き線を形成し、加熱等によって切り欠き線に沿ってクラックを発生させて割断させる方法を用いてもよい。また、フッ酸等のエッチング液を用いたウェットエッチングによりガラスブランクを切り出してもよい。
　大きなシートガラスからガラスブランクを切り出す処理をレーザー光で行う場合、レーザー光として、例えば、ＹＡＧレーザー、あるいは、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー等の固体レーザーが用いられる。したがって、レーザー光の波長は、例えば、１０３０ｎｍ～１０７０ｎｍの範囲にある。この場合、レーザー光は、例えばパルスレーザーであり、パルス幅を１０×１０－１２秒以下（１０ピコ秒以下）とする。レーザー光の光エネルギーは、パルス幅及びパルス幅の繰り返し周波数に応じて適宜調整することができる。このレーザー光の照射によって、切断しようとする境界線上に沿った離散的な位置に欠陥を断続的に形成することができる。
　この後、欠陥を形成したガラス板の、上記境界線を境にして外側部分と内側部分のうち、外側部分の加熱を、内側部分に比べて高めることにより、あるいは、外側部分を加熱することにより、ガラス板の外側部分と内側部分を分離する。
　あるいは、レーザー光の照射によって、切断しようとする境界線上に沿って離散的に形成した欠陥が線状に連続するように、別種のレーザー光を上記境界線に沿って連続的に照射してもよい。例えば、別種のレーザー光として、ＣＯ２レーザーを用いることができる。このレーザー光によって、断続的に形成された欠陥をつなぐように線状の欠陥を形成することができる。この場合、必要に応じて、上記境界線を境にして外側部分と内側部分のうち、外側部分の加熱を、内側部分に比べて高めることにより、あるいは、外側部分を加熱することにより、ガラス板の外側部分と内側部分を分離する。こうして、シートガラスから円板形状のガラスブランクを切り出すことができる。このように形成した円板形状のガラスブランクの端面の表面粗さＲｚは、例えば１～１０μｍであり、算術平均粗さＲａは例えば０．１～１μｍである。
　さらに、切り出した円板状のガラスブランクに、同心円の円孔をあけるために、上述した方法と同様に、レーザー光の照射により、スクライバを用いて、あるいはエッチングにより円孔をあける。円孔をあけたガラスブランクが、磁気ディスク用ガラス基板を作製する場合のガラス素板となる。
　こうして得られた図１に示すような円盤形状のガラス板１０の端面１４（外周端部の端面及び内周端部の端面）に面取り面１４ｃを形成するために、レーザー光Ｌによる形状加工を行う。レーザー光Ｌによる形状加工では、上述したように、周知の技術を利用して載置面１８から浮上させ、浮上した状態で加熱したガラス板１０（ガラス素板）の端面１４に（例えば、端面１４の法線方向から）、レーザー光Ｌを照射し、端面１４とレーザー光Ｌとを円盤形状のガラス板１０の周方向に相対的に移動させながら、端面１４の形状を目標形状に加工する。レーザー光Ｌはシングルモードの断面強度分布を有するレーザー光であることが好ましく、レーザー光Ｌの照射の条件として、幅Ｗ１＞厚さＴｈであって、Ｐｄ×Ｔｈを、０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ２］とすることが好ましい。これにより、ガラス板１０の端面１４の形状を目標形状からばらつくことなく揃えることができ、面取り面を形成することができる。
　また、少なくとも厚さ方向の中心部において主表面１２に対して垂直な面を有する面取り前のガラス板１０の端面１４に、レーザー光Ｌを照射することによってガラス板１０の端面１４のエッジ部を軟化及び／又は溶融させて、端面１４のエッジ部を、丸みを帯びた形状になるように面取りするために、さらに、面取りをするとともに、面取り後の端面１４においてもガラス板１０の主表面１２に垂直な面（側壁面１４ｔ）を形成するために、Ｐｄ×Ｔｈの値と移動速度の値とを制御して端面１４にレーザー光Ｌを照射する。これにより、ガラス板１０の端面１４の形状を目標形状に対してばらつくことなく揃えることができ、主表面１２に対して垂直な面（側壁面１４ｔ）及び面取り面１４ｃを形成することができる。
　図５（ａ）～（ｃ）は、レーザー光Ｌの照射の条件の相違による端面１４の形状の相違を説明する図である。図５（ａ）～（ｃ）では、照射条件のうち、厚さＴｈを０．７ｍｍ、幅Ｗ１を１．０ｍｍ、Ｔｈ／Ｗ１を０．７に固定し、さらに長さＷ２を１０ｍｍ、照射位置における移動速度を２ｍｍ／秒に固定して、パワー密度Ｐｄを変更してＰｄ×Ｔｈを変更した場合の端面１４の形状の例を示している。なお、加工前のガラス板として、ガラス転移点温度Ｔｇが５００℃、直径は９５ｍｍ、端面１４が主表面１２に垂直であるものを使用した。端面１４の表面粗さＲｚは５μｍ、算術平均粗さＲａは０．５μｍであった。レーザー光Ｌはガラス素板の外周端面に照射した。
　図５（ａ）は、レーザー光Ｌの照射がない状態、すなわち、Ｐｄ＝０［Ｗ／ｍｍ２］である例を示している。図５（ｂ）は、Ｐｄ＝１．９［Ｗ／ｍｍ２］の照射の条件、図５（ｃ）は、Ｐｄ＝４．０［Ｗ／ｍｍ２］の照射の条件における端面１４の形状を示している。
　図５（ｃ）に示す端面１４の部分は、球面形状となって、ガラス板１０の外径が小さくなり、その分、ガラス板１０の厚さ方向の長さが、ガラス板１０の厚さ（主表面間の長さ）に比べて長くなり、一定の厚さを有するガラス基板として好ましくない形状である。
　したがって、レーザー光Ｌの照射の条件は、端面１４において、主表面１２に対して略直交する側壁面１４ｔと、側壁面１４ｔの両側の端と、主表面１２の端とを接続する面取り面１４ｃと、を形成するように、照射の条件は設定される、ことが好ましい。ガラス板１０の外径が小さくなり、あるいは、上記球面形状の厚さ方向の長さがガラス板１０の厚さ（主表面間の長さ）に比べて長くなることがないように、例えば、パワー密度Ｐｄの範囲は、１．２［Ｗ／ｍｍ２］～３．０［Ｗ／ｍｍ２］に設定されることが好ましい。
　一実施形態によれば、端面１４の目標形状として、面取り面１４ｃの主表面１２の径方向に沿った長さＣの、厚さＴｈに対する比であるＣ／Ｔｈが、０．１～０．７となるように、照射の条件Ｐｄ×Ｔｈが設定される、ことが好ましい。Ｃ／Ｔｈを０．１～０．７とすることにより、端面１４と主表面１２との接続部分に角部のない面取り面１４ｃの機能を発揮させることができる。また、Ｃ／Ｔｈが０．１未満の場合、面取り面１４ｃの形成が不十分となり、後の成膜工程等においてエッジがかけやすくなる恐れがある。また、Ｃ／Ｔｈが０．７超の場合、主表面１２上のデータ記録領域が少なくなってしまう恐れがある。したがって、Ｐｄ×Ｔｈを１．２～２．３［Ｗ／ｍｍ］の範囲内で調整することにより、Ｃ／Ｔｈを調整することができる。Ｃ／Ｔｈは０．２５～０．５とすることがより好ましい。
　一実施形態によれば、端面１４の目標形状として、側壁面１４ｔの厚さ方向に沿った長さＴ［ｍｍ］の、厚さＴｈに対する比であるＴ／Ｔｈが、０．１～０．８となるように、照射条件を設定することが好ましい。Ｔ／Ｔｈが、０．１未満の場合、側壁面１４ｔの形成が不十分となり、ガラス板１０の外径または内径の測定が難しくなるため、測定バラツキが発生して生産管理が困難になる恐れがある。また、Ｃ／Ｔｈが０．８超の場合、面取り面１４ｃの形成が不十分となり、後の成膜工程等においてエッジがかけやすくなる恐れがある。
　一実施形態によれば、レーザー光Ｌにより形成された端面１４（面取り面１４ｃ、側壁面１４ｔ）の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ　Ｂ０６０１：２００１）は、０．０２μｍ以下である、ことが好ましい。さらに、表面粗さＲｚ（ＪＩＳ　Ｂ０６０１：２００１）は、０．３μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以下であることがより好ましく、０．０２μｍ以下であることが一層好ましい。表面粗さＲｚ及び算術平均粗さＲａは、例えばレーザー式の光学顕微鏡で測定することができる。上記照射条件のレーザー光Ｌによる端面１４の照射によって、面取り面１４ｃ及び側壁面１４ｔを滑らかにすることができる。
　また、図１に示すように、レーザー光Ｌの照射位置を円盤形状のガラス板１０の周方向に沿って相対的に移動させて形状加工を行う際、ガラス板１０の円盤形状の周方向の長さＷ２（図２参照）をある程度長くして、レーザー光Ｌによる加熱による端面１４の温度を徐々に高め、照射位置の周方向の中心点で最大の温度となるように、レーザー光Ｌによる端面１４の加熱を効果的に行うことが好ましい。こうすることで、レーザー光Ｌの照射位置における移動速度を大きくできるため、加工時間を短縮することができる。一実施形態によれば、端面１４に照射されるレーザー光Ｌの光束の、ガラス板１０の円盤形状の周方向の長さＷ２のガラス板１０の直径Ｄに対する比であるＷ２／Ｄは、０．０３～０．２である、ことが好ましい。Ｗ２／Ｄが０．０３未満の場合、長さＷ２が相対的に短くなるため、端面１４の温度を徐々に高めることが十分にできない。Ｗ２／Ｄが０．２超の場合、長さＷ２が相対的に長くなるため、この場合、レーザー光Ｌのガラス板１０の照射位置（レーザー光Ｌの照射方向における位置）が、ガラス板１０の曲率によって大きく変化し、その結果光束が広がって、周方向において効率良く加熱を行うことが困難になる。一実施形態によれば、端面１４に照射するレーザー光Ｌの光束は、図２に示すように、楕円形状をしていることが好ましい。
　なお、レーザー光Ｌの照射により端面１４は、パワー密度Ｐｄを徐々に大きくしていくと、ガラス板１０の直径Ｄが、端面１４の形状が丸まることにより数１０μｍ～数１００μｍ増加し、さらにパワー密度Ｐｄを増大させると、丸まる範囲が広がって厚さ方向の長さが広がり球面形状となり、これによりガラス板１０の直径Ｄが減少する。すなわち、形状加工後のガラス板１０の直径Ｄは、パワー密度Ｐｄの大きさによって変化する。図５（ｃ）に示す例は、パワー密度Ｐｄが過度に大きくなって、端面１４の過度な加熱により球面形状となって、ガラス板１０の直径が短くなる例である。図５（ｃ）に示すようなガラス板１０は、外径が目標とするガラス板１０の直径に比べて小さくなり好ましくない。また、端面１４の過度な加熱により球面形状もばらつき易くなり、ガラス板１０の直径を一定に揃えることができず、好ましくない。このため、レーザー光Ｌの照射により形成されたガラス板１０の直径は、レーザー光Ｌの照射前のガラス板１０の直径に比べて増大するようにパワー密度Ｐｄは設定される、ことが好ましい。
　レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度は、０．７～１４０ｍｍ／秒である、ことが好ましい。ここで、移動速度とは端面１４に対する相対的な移動速度である。レーザー光Ｌによる形状加工は、加工効率の点から、ガラス板１０の周りをレーザー光Ｌが１周回転した時、形状加工が完了することが好ましい。ここで、移動速度が１４０ｍｍ／秒を超える場合、形状加工を完了するタイミングが取りづらくなり、形状加工の開始点と終点とを一致させることが困難になる恐れがある。また、移動速度が０．７ｍｍ／秒より低いと、僅かなＰｄ×Ｔｈの変化によって端面１４の形状が変わるため、端面１４の形状の制御が難しくなる。例えば、図４に示す側壁面１４ｔと面取り面１４ｃとがある形状が得られたとしても、Ｐｄ×Ｔｈを少し増加させただけで、端面１４が過度に熱されて図５（ｃ）に示すような形状になりやすいため、安定した生産が行いにくい。これらの点から、上記移動速度は、０．７～１４０ｍｍ／秒であることが好ましい。
　なお、移動速度は２０～１４０ｍｍ／秒であるとより好ましい。移動速度が２０ｍｍ／秒以上であると、Ｐｄ×Ｔｈの変化に対する端面１４の形状の変化が比較的穏やかになる上、加工時間短縮により生産性が向上する。このため、移動速度は２０～１００ｍｍ／秒であるとより好ましい。
　なお、レーザー光Ｌによる面取りの形成を促すために、当該レーザー光Ｌによる面取りの形状加工の際にガラス板１０の温度を室温より高い温度にすることが好ましい。このとき、Ｔｇ－５０℃（Ｔｇはガラス板１０のガラス転移点温度）以下であることが好ましい。さらに、面取りの形状加工を行う時のガラス板１０の温度は、１５０～４００℃の範囲にすることがより好ましい。ガラス板１０の温度が１５０℃未満であると、面取り面１４ｃの形成が十分に得られない場合がある。ガラス板１０の温度が４００℃より高いと、ガラス板１０が変形し端面１４にレーザー光Ｌを照射することが困難になる場合がある。ガラス板１０を加熱する方法としては、例えば、当該面取り加工を実施する前にガラス板１０を加熱し、また、当該面取り加工を行いながらガラス板１０を加熱することができる。ただし、レーザー光Ｌの照射による面取りを行いながらガラス板１０の加熱を行う場合、レーザー光Ｌによる加熱との相乗効果によって温度制御が難しくなるため、端面１４の形状のバラツキが大きくなる場合がある。したがって、ガラス板１０を加熱する場合、レーザー光Ｌの照射による面取りに先立ってガラス板１０の加熱を行うことが好ましい。この場合、面取りの際にガラス板１０を適宜保温することが好ましい。
　このようにして端面１４の形状加工されたガラス板１０は、内周端部の端面もレーザー光Ｌにより形状加工された後、ガラス板１０は、最終製品に適した特性を有するように各種処理が行われる。
　例えば、形状加工された端面１４に対して、端面研磨処理が行われる。上述の形状加工により面取り面１４ｃ及び側壁面１４ｔの表面粗さを小さくすることができるので、端面研磨処理における取代量を、従来のように総型砥石を用いた面取り面１４ｃの加工の場合に比べて少なくすることができ、生産コスト及び生産効率を向上させることができる。一実施形態では、端面研磨処理を全くしなくてもよい。
　ガラス板１０から磁気ディスク用ガラス基板を作製する場合、この後、ガラス板１０を磁気ディスク用ガラス基板となる前の中間体のガラス板として、ガラス板１０の主表面１２の研削・研磨処理が行われる。
　研削・研磨処理では、ガラス板１０の研削後、研磨が行われる。
　研削処理では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いて、ガラス板１０の主表面１２に対して研削加工を行う。具体的には、ガラス板１０の外周端部の端面１４を、両面研削装置の保持部材に設けられた保持孔内に保持しながらガラス板１０の両側の主表面１２の研削を行う。両面研削装置は、上下一対の定盤（上定盤および下定盤）を有しており、上定盤および下定盤の間にガラス板１０が狭持される。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させ、クーラントを供給しながらガラス板１０と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス板１０の両主表面１２を研削することができる。
　例えば、ダイヤモンドを樹脂で固定した固定砥粒をシート状に形成した研削部材を定盤に装着して研削処理をすることができる。
　次に、研削後のガラス板１０の主表面１２に第１研磨が施される。具体的には、ガラス板１０の外周端部の端面１４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板１０の両側の主表面１２の研磨が行われる。第１研磨は、研削処理後の主表面１２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。
　第１研磨処理では、固定砥粒による上述の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板１０が研磨される。第１研磨処理では、遊離砥粒を含んだ研磨スラリが用いられる。第１研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、酸化セリウム、あるいはジルコニア等の砥粒が用いられる。両面研磨装置も、両面研削装置と同様に、上下一対の定盤の間にガラス板１０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。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラス板１０と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス板１０の両主表面１２を研磨する。研磨砥粒の大きさは、平均粒径（Ｄ５０）で０．５～３μｍの範囲内であることが好ましい。
　第１研磨後、ガラス板１０を化学強化してもよい。この場合、化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合熔融液等を用い、ガラス板１０を化学強化液中に浸漬する。これにより、イオン交換によってガラス板１０の表面に圧縮応力層を形成することができる。
　次に、ガラス板１０に第２研磨が施される。第２研磨処理は、主表面１２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、ガラス板１０の外周端部の端面１４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させながら、ガラス板１０の両側の主表面１２の研磨が行われる。第２研磨処理では、第１研磨処理に対して、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。樹脂ポリッシャの硬度は第１研磨処理時よりも低いことが好ましい。例えば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板１０の主表面１２との間に供給され、ガラス板１０の主表面１２が研磨される。第２研磨に用いる研磨砥粒の大きさは、平均粒径（ｄ５０）で５～５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
　なお、化学強化処理の要否については、ガラス組成や必要性を考慮して適宜選択すればよい。第１研磨処理及び第２研磨処理の他にさらに別の研磨処理を加えてもよく、２つの主表面１２の研磨処理を１つの研磨処理で済ませてもよい。また、上記各処理の順番は、適宜変更してもよい。
　こうして、ガラス板１０の主表面１２を研磨して、磁気ディスク用ガラス板１０に要求される条件を満足した磁気ディスク用ガラス基板を得ることができる。
　この後、主表面１２が研磨されて作製されたガラス板１０に、少なくとも磁性層を形成して磁気ディスクが作製される。
　このように、ガラス板１０の製造方法では、形状加工を行ったガラス板１０の主表面１２を研削あるいは研磨する。この場合、端面１４の形状加工後、主表面１２の研削あるいは研磨の前に、端面１４の研磨を行わない、あるいは、端面１４の研磨を行っても、端面１４の研磨による取り代量は５μｍ以下とすることができる。したがって、ガラス板１０の外径の変化は、１０μｍ以下とすることができる。これは、レーザー光Ｌにより、表面凹凸が小さい面取り面１４ｃ及び側壁面１４ｔを形成することができるからである。
　近年、ビックデータ解析などのため、ハードディスクドライブ装置に対する記憶容量の増大化の要求はますます激しくなっている。そのため、ハードディスクドライブ装置１台に搭載される磁気ディスクの枚数を増やすことが検討されている。ハードディスクドライブ装置に組み込む磁気ディスクの枚数を増大することで記憶容量の増大化を図る場合、磁気ディスクドライブ装置内の限られた空間内で磁気ディスクの厚さのうち大部分を占める磁気ディスク用ガラス基板の板厚を薄くする必要がある。
　ここで、磁気ディスク用ガラス基板の板厚を薄くすると、ガラス基板の剛性が低下して、大きな振動が発生しやすくなるとともに、その振動が収まり難い。ガラス基板の振動の振幅が大きいと、隣りに並ぶ磁気ディスクと接触する場合が多くなり、また、一定の間隔をあけて配置された複数枚の磁気ディスクの最上部に位置する磁気ディスクは、ハードディスクドライブ装置の磁気ディスク収納容器の天井面と接触する場合もある。このような接触において、磁気ディスクの一部が欠けてパーティクルを発生させる場合もある。
　このため、磁気ディスク用ガラス基板の剛性が低いことは好ましくない。この点から、上述の形状加工に用いるガラス板１０に関して、一実施形態によれば、ガラス板１０のヤング率は、７０［ＧＰａ］以上であることが好ましく、８０［ＧＰａ］以上であることがより好ましく、９０［ＧＰａ］以上であることがより一層好ましい。
　また、ガラス板１０を磁気ディスク用ガラス基板の素材とする場合、ガラス板１０の厚さＴｈは、０．７ｍｍ以下であることが好ましく、０．６ｍｍ以下であることがより好ましい。厚さＴｈが小さくなるほど、ハードディスクドライブ装置内に搭載される磁気ディスクの枚数を枚増やすことができる。
　このようなガラス板１０の組成については、限定するものではないが、以下の組成であることが好ましい。
（ガラス１）
ＳｉＯ２　５６～８０モル％、
Ｌｉ２Ｏ　１～１０モル％、
Ｂ２Ｏ３　０～４モル％、
ＭｇＯとＣａＯの合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ）　９～４０モル％、
である。
　ガラス１の比重は２．７５ｇ／ｃｍ3以下、ガラス転移温度Ｔｇは６５０℃以上である。
（ガラス２）
ＳｉＯ２　５６～８０モル％、
Ｌｉ２Ｏ　１～１０モル％、
Ｂ２Ｏ３　０～４モル％、
ＭｇＯとＣａＯの合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ）　４～４０モル％、
であり、
Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＳｉＯ２とＺｒＯ２の合計含有量のモル比（（ＳｉＯ２＋ＺｒＯ２）／Ａｌ２Ｏ３）が２～１３、
である。
　ガラス２の比重は２．５０ｇ／ｃｍ３以下、ガラス転移温度Ｔｇは５００℃以上、２０℃における比弾性率は３０ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上である。
（ガラス３）
モル％表示にて、
ＳｉＯ２　５６～６５％、
Ａｌ２Ｏ３　５～２０％、
Ｂ２Ｏ３　０～４％、
ＭｇＯ　３～２８％、
Ｌｉ２Ｏ　１～１０％、
を含有し、
ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３　の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）　６５～８０％、
ＭｇＯとＣａＯの合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ）　１１～３０％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）　１２～３０％、
ＭｇＯ含有量、０．７×ＣａＯ含有量、Ｌｉ２Ｏ含有量、ＴｉＯ２含有量およびＺｒＯ２含有量の和（ＭｇＯ＋０．７ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）　１６％以上、
５×Ｌｉ２Ｏ含有量、３×Ｎａ２Ｏ含有量、３×Ｋ２Ｏ含有量、２×Ｂ２Ｏ３含有量、ＭｇＯ含有量、２×ＣａＯ含有量、３×ＳｒＯ含有量およびＢａＯ含有量の和（５Ｌｉ２Ｏ＋３Ｎａ２Ｏ＋３Ｋ２Ｏ＋２Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋２ＣａＯ＋３ＳｒＯ＋ＢａＯ）　３２～５８％、
ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、Ｂ２Ｏ３含有量、Ｐ２Ｏ５含有量、１．５×Ｎａ２Ｏ含有量、１．５×Ｋ２Ｏ含有量、２×ＳｒＯ含有量、３×ＢａＯ含有量およびＺｎＯ含有量の和（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋１．５Ｎａ２Ｏ＋１．５Ｋ２Ｏ＋２ＳｒＯ＋３ＢａＯ＋ＺｎＯ）　８６％以下、及び
ＳｉＯ２含有量、Ａｌ２Ｏ３含有量、Ｂ２Ｏ３含有量、Ｐ２Ｏ５含有量、Ｎａ２Ｏ含有量、Ｋ２Ｏ含有量、ＣａＯ含有量、２×ＳｒＯ含有量および３×ＢａＯ含有量の和（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ＋２ＳｒＯ＋３ＢａＯ）　９２％以下、
含有し、
ＭｇＯ含有量に対するＣａＯ含有量のモル比（ＣａＯ／ＭｇＯ）が２．５以下、
Ｌｉ２Ｏ含有量に対するＮａ２Ｏ含有量のモル比（Ｎａ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏ）が５以下、
ＭｇＯとＣａＯの合計含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比（Ｌｉ２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ））が０．０３～０．４、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２およびＫ２の合計含有量に対するＳｉＯ２含有量のモル比（ＳｉＯ２／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ））が４～２２、
Ａｌ２Ｏ３　に対するＳｉＯ２とＺｒＯ２の合計含有量のモル比（（ＳｉＯ２＋ＺｒＯ２）／Ａｌ２Ｏ３　）が２～１０、
ＭｇＯとＣａＯの合計含有量に対するＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量のモル比（（ＴｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ））が０．３５～２、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＭｇＯとＣａＯの合計含有量のモル比（（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．７～１、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＢａＯ含有量のモル比（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．１以下、
Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＰ２Ｏ５の合計含有量に対するＰ２Ｏ５含有量のモル比（Ｐ２Ｏ５／（Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５））が０．００５以下、
であり、
ガラス転移温度が６７０℃以上かつヤング率が９０ＧＰａ以上、
比重が２．７５以下、
１００～３００℃における平均線膨張係数が４０×１０－７～７０×１０－７／℃の範囲の非晶質の酸化物ガラス。
　一実施形態によれば、ガラス板１０は、ガラス転移点Ｔｇが５００℃以上のガラスで構成されていることが好ましく、より好ましくは、ガラス転移点Ｔｇは６５０℃以上である。ガラス転移点Ｔｇが高い程、ガラス板１０を熱処理したときの熱収縮と熱収縮に起因して発生する変形を抑制することができる。したがって、磁気ディスクの磁性膜等を基板１に形成する際の熱処理を考慮して、ガラス転移点Ｔｇを５００℃以上とすることが好ましく、６５０℃以上とすることがより好ましい。
　一実施形態によれば、ガラス板１０は、線膨張係数が１００×１０－７［１／Ｋ〕以下の材料で構成されることが好ましく、９５×１０－７［１／Ｋ〕以下の材料で構成されることがより好ましく、７０×１０－７［１／Ｋ〕以下の材料で構成されることがより一層好ましく、特に好ましくは、線膨張係数は６０×１０－７［１／Ｋ〕以下である。ガラス板１０の線膨張係数の下限は特に限定はないが、ガラス板１０の場合は例えば５×１０－７［１／Ｋ〕［１／Ｋ〕である。ここでいう線膨張係数は、１００℃と３００℃の間の熱膨張差によって求められる線膨張係数である。このような線膨張係数を用いることで、磁性膜等を形成する際の加熱処理において、熱膨張を抑えることができ、外周端部の端面１４を成膜装置の把持部材がガラス板１０を固定して把持する際に、把持部分周りのガラス板１０の熱歪みを抑えることができる。線膨張係数は、例えば、従来のアルミニウム合金製基板では、２４２×１０－７［１／Ｋ〕であるのに対し、一実施形態のガラス板１０における線膨張係数は５１×１０－７［１／Ｋ〕である。
［実験例］
　本実施形態のガラス板１０の製造方法において、レーザー光Ｌの照射の際にガラス板１０を基台の載置面１８から浮上させることによって、ガラス板１０の主表面１２内における面内の歪みの分布を抑制する効果を調べた。ガラス板１０の外径は９５ｍｍ、内孔の内径は２５ｍｍ、厚さＴｈは０．７ｍｍであった。ガラス板１０のガラス組成は、上記ガラス１とした。
　レーザー光Ｌの照射の前、及びレーザー光Ｌの照射中に行う加熱では、ガラス板１０の加熱温度がガラス板１０の中心から３０ｍｍ離れた位置で３５０℃になるように加熱を調整した。
　（歪み分布測定）
　主表面１２の歪み分布では、リタデーション値のばらつきを用いた。リタデーション値のばらつきとして、主表面１２の周方向及び径方向の１２か所の測定点におけるリタデーション値の最大値と最小値の差を求めた。１２か所の測定点の径方向の位置は、円盤形状のガラス板１０の内周端面を０％、外周端面を１００％の位置として、内周端面から径方向の外側に２５％、５０％、７５％離れた３か所の位置である。一方、測定点の周方向の位置は、９０度離れた周上の４か所の位置（０，９０，１８０，２７０度の位置）とした。上記１２か所の測定点に、直線偏光の光を照射し、ガラス板１０を透過した偏光した光のリタデーション値を測定した。
　（温度分布測定）
　加熱されたガラス板１０の温度分布については、ガラス板１０の計測した温度のばらつきを用いた。温度分布の測定では、レーザー光Ｌを端面１４に照射せずに、レーザー光Ｌを照射したときと同様の方法でガラス板１０を加熱し、このときの、レーザー光Ｌの照射開始のタイミングと同じタイミングで主表面１２の上記１２か所の測定点における温度を測定した。温度測定では、非接触温度計（サーモグラフィ）を用いた。１２か所の測定点における温度の最高温度と最低温度の差を求め、この差を温度のばらつきとした。
　レーザー光Ｌの照射条件は、幅Ｗ１＝１ｍｍ、長さＷ２＝１０ｍｍとし、Ｐｄを５．１［Ｗ／ｍｍ２］とした。レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度２０［ｍｍ／秒］とした。
　下記表１に、比較例１，２及び実施例１～４における歪み分布測定及び温度分布測定の結果を示す。
　比較例１では、円孔内径４５ｍｍ、外径７５ｍｍの円筒形基台を有するホットプレート型ヒーター上にガラス板１０を載置して加熱した。比較例２では、円孔内径３５ｍｍ、外径８５ｍｍの円筒形基台を有するホットプレート型ヒーター上にガラス板１０を載置して加熱した。
　実施例１，２では、載置面１８からガラス板１０を浮上させ、上方から加熱領域を調節可能なスポット型のハロゲンランプヒーターを用いてガラス板１０を加熱した。実施例１，２の間では、ハロゲンランプヒーターとガラス板１０との間の距離と、ハロゲンランプヒーターの投入電力が異なる。
　実施例３では、載置面１８からガラス板１０を浮上させ、上方から加熱領域を調節可能なスポット型のカーボンヒーターを用いてガラス板１０を加熱した。
　実施例４では、照射領域が直径１００ｍｍの円形状をしたレーザー光を主表面１２に照射して加熱した。
　実施例１～４は、主表面１２の下面側にベルヌーイ効果を利用した非接触チャックを基台として配置し、ガラス板１０を浮上して固定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　載置面１８からガラス板１０を浮上させて加熱した実施例１～４は、歪み（リタデーション値）のばらつきが３０［ｎｍ］以下となり、載置面１８にガラス板１０を接触させて加熱した比較例１，２に比べて小さく好ましい。実施例２～４は、上記ばらつきが２０［ｎｍ］以下となりさらに好ましい。また、実施例１及び比較例２の比較から、ガラス板１０を浮上させることによって、同じ温度のばらつきであっても、歪みのばらつきを小さくすることできることがわかる。
　これより、ガラス板１０を基台の載置面１８から浮上させることによって、ガラス板１０の主表面１２内における面内の歪みの分布を抑制することがわかる。
　以上、本発明のガラス板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法について詳細に説明したが、本発明のガラス板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法は上記実施形態に限定されず、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。
１０　ガラス板
１２　主表面
１４　端面
１４ｃ　面取り面
１４ｔ　側壁面
１６　円孔
１８　載置面
２０　レーザー光源
２２　光学系
２４　集束レンズ

Claims (15)

  1. 　円盤形状のガラス板の端面に対して形状加工を行う処理を含むガラス板の製造方法であって、
    　円盤形状のガラス板を基台から浮上させるステップと、
    　前記ガラス板を浮上させた状態で、前記ガラス板を非接触で加熱しながら、前記ガラス板の端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状のガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面を目標とする形状に加工するステップと、
    　を含む、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
  2. 　円盤形状のガラス板の端面に対して形状加工を行う処理を含むガラス板の製造方法であって、
    　円盤形状のガラス板と基台とが非接触となるように配置するステップと、
    　前記基台と非接触の状態の前記ガラス板を加熱しながら、前記ガラス板の端面にレーザー光を照射し、前記端面に対して前記レーザー光を前記円盤形状のガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面を目標とする形状に加工するステップと、
    　を含む、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
  3. 　前記ガラス板は、主表面の面内における温度差が５０℃以下となるように非接触で加熱される、請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
  4. 　前記端面を目標とする形状に加工するステップでは、前記端面に、面取り面を形成するように、前記レーザー光の照射の条件が設定される、請求項１～３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  5. 　前記面取り面の前記主表面の径方向に沿った長さＣの、前記ガラス板の厚さＴｈに対する比であるＣ／Ｔｈが、０．１～０．７となるように、前記条件が設定される、請求項４に記載のガラス板の製造方法。
  6. 　前記レーザー光により形成された端面の算術平均粗さＲａは０．０２μｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  7. 　前記端面に照射される前記レーザー光の光束の前記周方向の長さＷ２の前記ガラス板の直径Ｄに対する比であるＷ２／Ｄは、０．０３～０．２である、請求項１～６のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  8. 　前記端面に照射する前記レーザー光の断面強度分布はシングルモードであって、前記端面における照射位置上の前記レーザー光の光束の前記ガラス板の厚さ方向の幅をＷ１［ｍｍ］とし、前記ガラス板の厚さをＴｈ［ｍｍ］とし、前記レーザー光のパワー密度をＰｄとしたとき、Ｗ１＞Ｔｈであって、Ｐｄ×Ｔｈは、０．８～３．５［Ｗ／ｍｍ］である、請求項１～７のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  9. 　前記レーザー光の照射により形成された前記ガラス板の直径は、前記レーザー光の照射前の前記ガラス板の直径に比べて増大するように前記パワー密度Ｐｄは設定される、請求項８に記載のガラス板の製造方法。
  10. 　前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度は、０．７～１４０［ｍｍ／秒］である、請求項１～９のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  11. 　前記ガラス板のヤング率は、７０［ＧＰａ］以上である、請求項１～１０のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  12. 　前記ガラス板は、線膨張係数が１００×１０－７［１／Ｋ〕以下である、請求項１～１１のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  13. 　前記ガラス板の厚さＴｈは、０．７ｍｍ以下である、請求項１～１２のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  14. 　前記ガラス板の製造方法は、前記端面を目標とする形状に加工した前記ガラス板の主表面を研削あるいは研磨するステップを含み、
    　前記端面を目標とする形状に加工した後、前記主表面の研削あるいは研磨の前に、前記端面の研磨を行わない、あるいは、前記端面の研磨を行っても、前記端面の研磨による取り代量は５μｍ以下である、請求項１～１３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
  15. 　請求項１～１４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法により製造されたガラス板の主表面に磁性膜を形成する、ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
     
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