(57)【要約】【課題】ガラスゴブの落下安定性を向上させ、ガラスブランクの品質を向上させることができる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板に用いられる一対の主表面を有するガラスブランクを製造する際、互いに対向配置された一対の切断刃を溶融ガラス流の流れ方向に対して互いに交差させることにより溶融ガラス流を切断し、該切断によって得られるガラスゴブを落下させ、落下中のガラスゴブを一対のプレス面で挟んでプレス成形をすることによりガラスブランクを成形する。ここで、上記溶融ガラス流からガラスゴブが分離する際の上記一対の切断刃の交差角度が２０度以下である。【選択図】図３
2015028831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク用ガラス基板に用いられる一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
互いに対向配置された一対の切断刃を、型のプレス面と非接触状態の溶融ガラス流の流れ方向に対して直交する方向の両側から互いに交差させることにより前記溶融ガラス流を切断し、該切断によってガラスゴブを形成する工程と、
前記ガラスゴブを一対のプレス面で挟んでプレス成形をすることによりガラスブランクを成形する工程と、を含み、
前記切断によって前記溶融ガラス流から前記ガラスゴブが分離する際の前記一対の切断刃の交差角度が２０度以下であることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項２】
前記ガラスゴブを形成する工程では、前記一対の切断刃が前記溶融ガラス流に接触している間の前記一対の切断刃の交差角度が一定であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項３】
磁気ディスク用ガラス基板に用いられる一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
互いに対向配置された一対の切断刃を、型のプレス面と非接触状態の溶融ガラス流の流れ方向に対して直交する方向の両側から互いに交差させることにより前記溶融ガラス流を切断し、該切断によってガラスゴブを形成する工程と、
前記ガラスゴブを一対のプレス面で挟んでプレス成形をすることによりガラスブランクを成形する工程と、を含み、
前記ガラスゴブを落下させる工程では、前記一対の切断刃が前記溶融ガラス流に接触し始める時の前記一対の切断刃の交差角度よりも、前記溶融ガラス流から前記ガラスゴブが分離する際の前記一対の切断刃の交差角度が小さくなることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項４】
前記一対の切断刃の夫々の刃先は、幅方向の一端部から他端部へ向けて、前記一対の切断刃の交差角度が小さくなる方向へ湾曲している形状であることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項５】
前記溶融ガラス流から前記ガラスゴブが分離する際の前記一対の切断刃の交差角度が２０度以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法によって製造されたガラスブランクに対して機械加工を行う工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁気記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と略称する。）等の磁気記録装置に搭載される磁気ディスク製造に用いられる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ等の磁気記録装置に搭載される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板として従来はアルミ基板が用いられてきた。しかし、最近では、高記録密度化の追求に呼応して、アルミ基板と比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。また、ガラス基板表面は磁気ヘッドの浮上高さを極力下げることができるように、高精度に研磨して高記録密度化を実現している。近年、ＨＤＤの更なる大記録容量化、低価格化の要求は増すばかりであり、これを実現するためには、磁気ディスク用ガラス基板においても更なる高品質化、低コスト化が必要になってきている。
【０００３】
現在のＨＤＤにおいては、例えば２．５インチ型（直径６５ｍｍ）の磁気ディスクにディスク１枚あたり３２０ギガバイト程度の情報を収納することが可能になっているが、更なる高記録密度化、例えば７５０ギガバイト、更には１テラバイトの実現が要求されるようになってきている。このような近年のＨＤＤの大容量化の要求に伴い、基板表面品質の向上の要求は今まで以上に厳しいものとなってきている。上記のような例えば７５０ギガバイトの磁気ディスク向けの次世代基板においては、ＨＤＤの信頼性に与える基板の影響が大きくなるので、基板表面品質についても現行品からの更なる改善が求められている。
【０００４】
次世代基板においてＨＤＤの信頼性に与える基板の影響が大きくなるのは以下のような理由による。
磁気ヘッドの浮上量（磁気ヘッドと媒体（磁気ディスク）表面との間隙）の大幅な低下（低浮上量化）が挙げられる。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい領域に信号を書き込むことや、より小さい磁性粒子の信号を拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することができる。近年、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）制御という機能が磁気ヘッドに搭載されている。これは、スライダーの浮上量を下げるのではなく、磁気ヘッドの記録再生素子部近傍に内蔵したヒーター等の加熱部の熱膨張を利用して、記録再生素子部のみを媒体表面方向に向けて突き出す（近づける）機能である。このような状況下で、磁気ヘッドの低浮上量化を実現するためには、ガラス基板表面のよりいっそうの平滑性が必要となってくる。
【０００５】
ところで、磁気ディスクに用いるガラス基板の製造方法として、例えば、以下の方法が従来知られている。
特許文献１には、溶融ガラス流を所定のタイミングで切断することによって、溶融ガラス流から溶融ガラスの塊を切り出してこの塊（ガラスゴブ）を下方に落下させ、この落下中の溶融ガラスの塊を、互いに対向する一対の型を有するプレスユニットによってプレスすることにより、ガラスブランクを製造する方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、溶融ガラスの塊（ガラスゴブ）をつくるために溶融ガラス流を切断するとき、溶融ガラス流を挟むように水平に対向配置された一対の切断刃を溶融ガラス流に接触し始める時の交差角度を３°〜３０°の範囲内として溶融ガラス流の片側のみにおいて交差させて溶融ガラス流を切断する方法が開示されており、この場合、溶融ガラス流を切断する一対の切断刃は、回動する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２０７７３８号公報
【特許文献２】特開平１０−１６７７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたような、溶融ガラス流の断面を狭く絞りながら溶融ガラス流を切断する公知の方法を用いる場合、切断痕であるシアマークがガラスブランクの深い位置に形成されるという問題がある。すなわち、溶融ガラス流の断面を狭く絞りながら、つまり溶融ガラス流を外周から絞り込むように切断するとき、ガラスと切断刃との接触時間が長くなり、溶融ガラス流から切断刃への熱の伝導量が大きく、切断刃と接触する溶融ガラス流の表面部分からガラスの固化領域が内部に広がる。この溶融ガラス流の内部に広がった固化領域からプレス成形後のガラスブランクにおけるシアマークが形成される。したがって、溶融ガラス流の断面を狭く絞りながら溶融ガラス流を切断するとき、プレス成形後にガラスブランクの表面から深い位置にシアマークが形成される。このため、後工程の機械加工（研削、研磨）で、深い位置に形成されたシアマークを除去するために取り代を大きく設定する必要があり、後工程の加工負荷が増加し、製造効率も低下するといった問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献２では、一対の切断刃の回転駆動により、溶融ガラス流の径方向の一方側から他方側へ一対の切断刃の交差部位を変位させて溶融ガラス流を切断する方式を採用しているため、一対の切断刃の動作に伴って、交差部位の変位方向に向けた押し出し力がガラスゴブに加わる。そして、切断後のガラスゴブは自由落下するため、上述の押し出し力による回転モーメントによってガラスゴブの落下姿勢が変化し、落下姿勢変化に伴い落下軌道が毎回微妙に変動する。このため、ガラスゴブの落下安定性が確保されず、成形されたガラスブランクの品質（平坦性、肉厚偏差）にバラツキを与えるといった問題が生じる。また、上記特許文献２では、一対の切断刃が溶融ガラス流に接触し始める時の交差角度を３°〜３０°の範囲内としているが、切断刃の回転駆動方式を採用しているため、切断刃の交差角度は刃の回転駆動に伴って広角側に変化する。たとえば、最初の切断開始時の交差角度が３度程度であっても、切断終了時（溶融ガラス流分断時）の交差角度が例えば３０度程度に変化し、押し出す力が加速されて切断開始時よりもガラスゴブに加わる押し出し力が強くなるので、上述の落下安定性劣化の問題はより顕著に発生する。
【００１０】
そこで、本発明は、従来に比べて、ガラスゴブの落下安定性を向上させることができる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ガラスブランクの品質（平坦性、肉厚偏差）を向上させることができ、またシアマークの深さも浅くできる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法を提供することを目的とする。さらには、本発明により得られるガラスブランクを用いる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特に溶融ガラス流からガラスゴブが分離する際の一対の切断刃の交差角度に着目し、少なくともガラスゴブ分離時（溶融ガラス流切断終了時）の切断刃の交差角度が所定よりも小さければ、ガラスゴブの落下安定性を向上させることができ、ガラスブランクの品質も向上させることができることを見出した。また、溶融ガラス流の切断に伴い切断刃の交差角度が変化する場合、切断刃が溶融ガラス流に接触し始める時の切断刃の交差角度よりも、溶融ガラス流からガラスゴブが分離する際の交差角度の方が小さくなる（狭角化する）ことが、ガラスゴブの落下安定性が向上するので好ましいことも見出した。さらには、このような方法でシアマークの深さも浅くできることを見出した。
本発明は、これらの知見に基づき完成するに至ったものである。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備えたものである。
【００１２】
（構成１）
磁気ディスク用ガラス基板に用いられる一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、互いに対向配置された一対の切断刃を、型のプレス面と非接触状態の溶融ガラス流の流れ方向に対して直交する方向の両側から互いに交差させることにより前記溶融ガラス流を切断し、該切断によってガラスゴブを形成する工程と、前記ガラスゴブを一対のプレス面で挟んでプレス成形をすることによりガラスブランクを成形する工程と、を含み、前記切断によって前記溶融ガラス流から前記ガラスゴブが分離する際の前記一対の切断刃の交差角度が２０度以下であることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【００１３】
（構成２）
前記ガラスゴブを形成する工程では、前記一対の切断刃が前記溶融ガラス流に接触している間の前記一対の切断刃の交差角度が一定であることを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【００１４】
（構成３）
磁気ディスク用ガラス基板に用いられる一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、互いに対向配置された一対の切断刃を、型のプレス面と非接触状態の溶融ガラス流の流れ方向に対して直交する方向の両側から互いに交差させることにより前記溶融ガラス流を切断し、該切断によってガラスゴブを形成する工程と、前記ガラスゴブを一対のプレス面で挟んでプレス成形をすることによりガラスブランクを成形する工程と、を含み、前記ガラスゴブを落下させる工程では、前記一対の切断刃が前記溶融ガラス流に接触し始める時の前記一対の切断刃の交差角度よりも、前記溶融ガラス流から前記ガラスゴブが分離する際の前記一対の切断刃の交差角度が小さくなることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【００１５】
（構成４）
前記一対の切断刃の夫々の刃先は、幅方向の一端部から他端部へ向けて、前記一対の切断刃の交差角度が小さくなる方向へ湾曲している形状であることを特徴とする構成３に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【００１６】
（構成５）
前記溶融ガラス流から前記ガラスゴブが分離する際の前記一対の切断刃の交差角度が２０度以下であることを特徴とする構成３又は４に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【００１７】
（構成６）
構成１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法によって製造されたガラスブランクに対して機械加工を行う工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【００１８】
（構成７）
構成６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁気記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記構成とすることで、従来に比べて、ガラスゴブの落下安定性を向上させることができる磁気ディスク用ガラスブランクを提供できる。また、本発明によれば、ガラスブランクの品質（平坦性、肉厚偏差）を向上させることができ、またシアマークの深さも浅くできる磁気ディスク用ガラスブランクを提供できる。また、本発明により得られるガラスブランクを用いることで、高品質の磁気ディスク用ガラス基板を提供でき、さらには高信頼性の得られる磁気ディスクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）〜（ｄ）はプレス成形工程を示す図である。
【図２】溶融ガラス流の切断の際の抵抗力及び押し出し力を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施形態に適用される切断刃を説明する平面図である。
【図４】本発明の実施形態に適用される切断刃の変形例を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
まず、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について説明する。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、たとえば、ガラスディスク成形工程、研削工程（ラッピング工程）、形状加工工程、端面研磨工程、主表面鏡面研磨工程、化学強化工程、等を経て製造される。
【００２２】
この磁気ディスク用ガラス基板の製造は、まず、溶融ガラスからプレス法により円盤状のガラスディスクを成形する。本発明は、このプレス法により成形するガラスディスクに関わるものであり、詳細は後述する。
次に、この成型したガラスディスクに対して、コアドリル等を使用して、中心に所定の大きさの円孔を明ける。これによって、中心に円孔を有するガラスディスク（以降、「ガラス基板」と呼ぶ。）が出来上がる。
次に、このガラス基板に対して寸法精度及び形状精度を向上させるための研削（ラッピング）を行う。この研削工程は、通常両面ラッピング装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラス基板主表面の研削を行う。こうしてガラス基板主表面を研削することにより、所定の板厚、平坦度に加工するとともに、所定の表面粗さを得る。
【００２３】
この研削工程の終了後は、形状加工（面取り）工程、端面研磨工程を経た後、高精度な平面を得るための鏡面研磨加工を行う。
たとえば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造しようとした場合、例えばＤＦＨ（Dynamic Flying Height）制御機能を備える磁気ヘッドを採用するなど更なる低浮上量化を実現する上で、ガラス基板表面の高平滑性が要求される。
【００２４】
鏡面研磨処理における研磨方法は、ガラス基板と研磨パッドとを接触させ、研磨砥粒を含む研磨液を供給しながら、研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動させて、ガラス基板の表面を鏡面状に研磨すればよい。
本発明においては、上記鏡面研磨処理後のガラス基板の表面は、算術平均表面粗さＲａが０．２０ｎｍ以下、特に０．１５ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。更に、最大粗さＲｍａｘが２．０ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。なお、本発明においてＲａ、Ｒｍａｘというときは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に準拠して算出される粗さのことである。
また、本発明において表面粗さ（例えば、最大粗さＲｍａｘ、算術平均粗さＲａ）は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を２５６×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面形状の表面粗さとすることが実用上好ましい。
【００２５】
本発明においては、鏡面研磨加工工程の前または後に、化学強化処理を施すことが好ましい。化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域、例えば摂氏３００度以上４００度以下の温度で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化処理されたガラス基板は耐衝撃性に優れているので、例えばモバイル用途のＨＤＤに搭載するのに特に好ましい。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸を好ましく用いることができる。
【００２６】
本発明における磁気ディスク用ガラスブランク（ガラス基板）の材料としては、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、化学強化可能であり、また主表面の平面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。
【００２７】
次に、図１を参照して、本発明に関わるガラスブランクを製造するプレス成形法について説明する。
プレス成形法は、切断工程とプレス工程とを含む。図１は、プレス成形工程を説明する図である。図１に示されるように、プレス成形法に使用するプレス装置は、プレスユニット１２０と、切断ユニット１６０とを備える。切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口（供給部）１１１から流出する（供給される）溶融ガラスの経路上に設けられる。切断工程では、切断ユニット１６０によって溶融ガラス流が切断されることにより、溶融ガラスの塊であるガラスゴブが下方に落下する。プレス工程では、プレスユニット１２０は、落下中のガラスゴブを落下中のガラスゴブの落下方向に対する直交方向の両側から、互いに対向配置された一対の型のプレス面でガラスゴブを空中の所定の捕獲位置で挟み込みプレス成形することにより、ガラスブランクが成形される。
【００２８】
図１に示すプレスユニット１２０は、第１の型１２１と、第２の型１２２と、第１駆動部（図示せず）と、第２駆動部（図示せず）と、を有する。
第１の型１２１と第２の型１２２の各々は、ガラスゴブＧＧ（図１（ｂ）〜（ｃ）参照）をプレス成形するための面を有するプレート状の部材である。この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。
【００２９】
図示していない第１駆動部は、第１の型１２１を第２の型１２２に対して進退させる。一方、図示していない第２駆動部は、第２の型１２２を第１の型１２１に対して進退させる。第１駆動部及び第２駆動部は、第１の型１２１の面と第２の型１２２の面とを急速に近接させる機構を有する。第１駆動部及び第２駆動部は、例えば、エアシリンダやソレノイドとコイルばねを組み合わせた機構である。
【００３０】
プレスユニット１２０は、捕獲位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部の駆動により、落下するガラスゴブＧＧを第１の型と第２の型の問で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に冷却し、円板状のガラスブランクＧを作製する。
【００３１】
上記切断ユニット１６０は、捕獲位置と溶融ガラス流出口１１１との間の溶融ガラスの経路上に設けられる。切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から流出される溶融ガラスを適量に切り出してガラスゴブＧＧを形成する。切断ユニット１６０は、鉛直方向（溶融ガラス流の流下方向）に互いにずらして配置され、且つ、水平方向で互いに対向配置された一対の切断刃１６１，１６２（上側切断刃及び下側切断刃）を有する。各切断刃１６１，１６２は、協働して溶融ガラス流を切断する。具体的には、各切断刃１６１，１６２は、一定のタイミングで溶融ガラス流の経路上で刃先が交差するよう駆動され、各切断刃１６１，１６２が交差した位置で溶融ガラス流が切り出されてガラスゴブが得られる。
【００３２】
ここで、図１（ａ）は、溶融ガラス流ＬＧと切断ユニット１６０の各切断刃１６１，１６２が接触する前の状態を示す。図１（ｂ）は、切断ユニット１６０の各切断刃１６１，１６２が溶融ガラス流ＬＧの切断が完了したときの状態を示す。図１（ｃ）は、ガラスゴブＧＧが落下する状態を示す。図１（ｄ）は、プレスユニット１２０がガラスゴブＧＧをプレス成形している状態を示す。
【００３３】
図１（ａ）に示されるように、まず、溶融ガラス流ＬＧは、溶融ガラス流出口１１１から連続的に流出される。このとき、図１（ｂ）に示されるように、所定のタイミングで上側の切断刃１６１と下側の切断刃１６２を駆動して、溶融ガラス流ＬＧの流れ方向で切断刃１６１，１６２同士が互いにすり合うように交差させる。
【００３４】
図３は、本発明の一実施形態に適用される切断刃を説明する平面図である。図３に示すように、本発明の一実施形態に係る一対の切断刃１６１，１６２のそれぞれの刃の先端（刃先）１６１ａ、１６２ａは一方向（図中の矢印方向で、切断刃１６１，１６２がそれぞれ移動する方向）に対して傾斜した方向に延びる形状を成している。
本実施形態では、一対の切断刃１６１，１６２を、溶融ガラス流ＬＧを挟んで互いに接近する方向（図示する矢印方向）に直線的に移動させ、溶融ガラス流ＬＧの断面の縁部から接触して切断する。本実施形態では、切断によって溶融ガラス流ＬＧからガラスゴブが分離する際の一対の切断刃１６１，１６２の交差角度が２０度以下としている。
【００３５】
ここで、図２を参照して、溶融ガラス流ＬＧが切断刃によって切断される際の抵抗力及び押し出し力について説明する。
切断刃（例えば１６２）が溶融ガラス流ＬＧから受ける抵抗力は、Ｆｃｏｓθで表わされるので、角度θが大きいほど、すなわち一対の切断刃１６１，１６２の交差角度が大きいほど抵抗力は小さくなる。一方、溶融ガラス流ＬＧから分離されたガラスゴブに対する押し出し力は、２Ｆｃｏｓθｓｉｎθ（＝Ｆｓｉｎ２θ）で表わされるので、角度θが小さいほど、すなわち一対の切断刃１６１，１６２の交差角度が小さいほど押し出し力は小さくなる。要するに、一対の切断刃１６１，１６２の交差角度が小さければ、切断刃が溶融ガラス流ＬＧから受ける抵抗力は若干大きくなるものの、溶融ガラス流から分離されたガラスゴブの落下姿勢に影響する押し出し力が小さくなるので、ガラスゴブの落下姿勢変化を抑制して、落下安定性を向上させることができる。
【００３６】
本実施形態においては、上記のように、溶融ガラス流ＬＧからガラスゴブが分離する際の一対の切断刃１６１，１６２の交差角度が２０度以下としているので、特にガラスゴブが分離する際（つまり切断終了時）の一対の切断刃からガラスゴブに加わる押し出し力を小さくし、落下中のガラスゴブの回転モーメントを小さくすることができるため、ガラスゴブの落下姿勢変化を抑制して落下安定性を向上させることができ、プレスによって得られるガラスブランクの品質（平坦性、板厚偏差）を向上させることができる。
【００３７】
なお、上記の交差角度を０（ゼロ）度に近づけるほど落下安定性はよいが、交差角度が０度の場合、刃先で溶融ガラスを挟み込む作用が強くなるため、ガラスゴブの冷却固化領域が増大し、シアマークを薄くできないという問題がある。シアマークの深さを浅くする観点からは、上記の交差角度は０度を超えることが好ましい。また、上記の交差角度が２０度よりも大きいと、落下安定性を向上させる効果が十分に得られない。落下安定性向上の観点からは上記の交差角度は５度以下であることが好ましい。
【００３８】
これにより、溶融ガラス流ＬＧが完全に切断され、切断された溶融ガラス流ＬＧの先端部分は、ガラスゴブＧＧとなる。図１（ｂ）に示される例では、切断ユニット１６０を駆動する度に、例えば半径１０ｍｍ程度の体積のガラスゴブＧＧが形成されるように、溶融ガラス流ＬＧの時間当たりの流出量や切断ユニット１６０の駆動間隔が調整される。
【００３９】
こうして溶融ガラス流ＬＧの切断が完了して得られたガラスゴブＧＧは、図１（ｃ）に示されるように、プレスユニット１２０の第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に向かって落下する。落下中のガラスゴブＧＧが第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の型１２１と第２の型１２２が互いに近づくように、第１駆動部及び第２駆動部が駆動される。これにより、図１（ｄ）に示されるように、第１の型１２１と第２の型１２２の間にガラスゴブＧＧが捕獲(キャッチ)される。第１の型１２１のプレス面１２１ａと第２の型１２２のプレス面１２２ａとが、所定の間隔にて近接した状態になり、第１の型１２１のプレス面１２１ａと第２の型１２２のプレス面１２２ａの間に挟み込まれたガラスゴブＧＧが、薄板状に成形される。このとき、図１（ｄ）に示されるように、ガラスブランクＧは、プレス面１２１ａ，１２２ａの全体に広がらない。すなわち、ガラスブランクＧはガラスブランクＧの外形を規制する枠が無い状態で、略円形状につくられる。すなわち、ガラスブランクＧの端面は、自由曲面となっている。自由曲面となって、プレス成形中、気相中で徐冷されるので、端面の表面に圧縮応力層が無いか、あっても極めて小さい。このとき、最大径と最小径の差が０．１〜５ｍｍであるガラスブランクＧがつくられる。
【００４０】
なお、第１の型１２１のプレス面１２１ａと第２の型１２２のプレス面１２２ａの間隔を一定に維持するために、第１の型１２１のプレス面１２１ａ及び第２の型１２２のプレス面１２２ａの各々には、突起状のスペーサ１２１ｂ，１２２ｂが設けられる。各スペーサ１２１ｂ，１２２ｂが互いに当接することによって、第１の型１２１のプレス面１２１ａと第２の型１２２のプレス面１２２ａの間隔は一定に維持されて、板状の空間が作られる。
【００４１】
第１の型１２１及び第２の型１２２には、図示しない温度調節機構が設けられている。第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、温度調節機構により、溶融ガラス流ＬＧの歪点以下の温度に調整されていることが好ましい。
【００４２】
ガラスゴブＧＧが第１の型１２１のプレス面１２１ａ又は第２の型１２２のプレス面１２２ａに接触してから、第１の型１２１と第２の型１２２とがゴブＧＧを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は約０．０６秒と極めて短い。このため、ゴブＧＧは極めて短時間の内に第１の型１２１のプレス面１２１ａ及び第２の型１２２のプレス面１２２ａに沿って広がって略円形状に成形され、さらに、冷却されて非晶質のガラスとして固化する。これによって、ガラスブランクＧが作製される。
なお、本実施形態において成形されるガラスブランクＧは、目的とする磁気ディスク用ガラス基板の大きさにもよるが、例えば、直径７５〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円形状の板である。
【００４３】
第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられた後、プレスユニット１２０は速やかに退避位置に移動する。プレスユニット１２０が退避位置に移動した後、ガラスブランクＧが十分に冷却されるまで（例えば、屈服点よりも低い温度となるまで）、第１の型１２１と第２の型１２２は閉じた状態を維特する。この後、第１駆動部及び第２駆動部が駆動されて第１の型１２１と第２の型１２２が離間し、ガラスブランクＧは、プレスユニット１２０を離れて落下する。
【００４４】
本実施形態では、０．１秒以内（約０．０６秒）という極めて短時間の間に第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられ、第１の型１２１のプレス面１２１ａと第２の型１２２のプレス面１２２ａの全体に、略同時に溶融ガラスが接触することになる。このため、第１の型１２１のプレス面１２１ａと第２の型１２２のプレス面１２２ａが局所的に加熱されることが抑制される。
【００４５】
また、ガラスゴブＧＧから第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が移動する前に、ガラスゴブＧＧが円形状に成形されるため、成形されるガラスブランクＧの温度分布は略一様となる。このため、溶融ガラスの冷却時、ガラス材料の収縮量の分布は小さく、ガラスブランクＧの歪みが発生しにくい。したがって、作製されたガラスブランクＧの主表面の平面度は向上し、磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平面度にすることができる。また、第１の型１２１及び第２の型１２２のプレス面１２１ａ，１２２ａの中心部近傍で安定してプレスされるため、プレス面１２１ａ，１２２ａの平行度が高い状態を維持することができ、最大板厚と最小板厚の差は６μｍ以下となる。なお、第１の型１２１及び第２の型１２２のプレス面１２１ａ，１２２ａの中心部から外周側に偏った位置でプレスする場合には、プレスに際して、プレス面１２１ａ，１２２ａの平行度が悪化し、その結果、成形品たるガラスブランクＧの最大板厚と最小板厚の差である板厚偏差も悪化する。なお、ガラスブランクにおける平面度と板厚偏差は、ともに６μｍ以下であると好ましい。こうすることで、磁気ディスク用ガラス基板の目標平坦度（例えば４μｍ以下）とするためにガラスブランクの主表面に対して施される研削処理及び研磨処理の取代を削減して製造コストを低減することが可能となる。
【００４６】
また、プレス面１２１ａ及びプレス面１２２ａの表面の粗さは、ガラスブランクＧの主表面の粗さ（算術平均粗さＲａ）が０．０１μｍ〜１０μｍとなるように、好ましくは、０．０１μｍ〜１μｍとなるように、調整することができる。
【００４７】
上述したように、図１（ａ）〜（ｄ）に示すような方法により、ガラスゴブＧＧは、溶融ガラス流ＬＧが切断されて形成され、またこのガラスゴブがプレス成形されることによりガラスブランクＧが得られる。
なお、本発明は、たとえば図１に示すような、溶融ガラス流が分離されたガラスゴブの落下（自由落下）方向に対して交差する方向に対向配置された一対の金型によって、落下するガラスゴブをプレスする水平プレス方式によりガラスブランクを製造するのに好適である。
【００４８】
図４は、本発明に適用される切断刃の他の実施形態（変形例）を説明する平面図である。
本実施形態では、一対の切断刃が溶融ガラス流に接触し始める時の当該一対の切断刃の交差角度よりも、溶融ガラス流からガラスゴブが分離する際の当該一対の切断刃の交差角度が小さくなる構成としたものである。
【００４９】
図４に示されるように、本実施形態に係る一対の切断刃１８１，１８２のそれぞれの刃の先端（刃先）１８１ａ、１８２ａは、幅方向の一端部から他端部へ向けて、上記一対の切断刃１８１，１８２の交差角度が小さくなる方向へ湾曲している形状を成している。より具体的には、切断刃の刃先は、凹の円弧状を成している。本実施形態においても、一対の切断刃１８１，１８２を、溶融ガラス流ＬＧを挟んで互いに接近する方向（図示する矢印方向）に直線的に移動させ、溶融ガラス流ＬＧの断面の縁部から接触して切断する。これによって、一対の切断刃１８１．１８２が溶融ガラス流ＬＧに接触し始める時の当該一対の切断刃の交差角度よりも、溶融ガラス流ＬＧからガラスゴブが分離する際の当該一対の切断刃の交差角度が小さくなる。ここで、本実施形態のような湾曲している形状の切断刃における交差角度とは、平面視において、一対の切断刃が交差する点と、その交差する点から各切断刃の刃先に沿って１ｍｍ離れた点とを通る２本の直線のなす角である。
【００５０】
本実施形態においては、一対の切断刃１８１、１８２が溶融ガラス流ＬＧに接触し始めてから初期の段階では当該一対の切断刃の交差角度は５０度程度とある程度大きく、溶融ガラス流の抵抗力が小さくなる。このため、溶融ガラスの切断の際に一対の切断刃の刃先において、溶融ガラスから受ける力が小さくなる。この結果、切断刃の耐久性を向上させることができる。
そして、特にガラスゴブが分離する際（つまり切断終了時）の切断刃の交差角度は小さくなるので、一対の切断刃からガラスゴブに加わる押し出し力を小さくでき、落下中のガラスゴブの回転モーメントを小さくすることができるため、ガラスゴブの落下姿勢変化を抑制して落下安定性を向上させることができ、プレスによって得られるガラスブランクの品質（平坦性、板厚偏差）を向上させることができる。
【００５１】
本実施の形態においても、溶融ガラス流からガラスゴブが分離する際（切断終了時）の一対の切断刃の交差角度が２０度以下であることが好ましい。また、シアマークの深さを浅くする観点からは、上記の交差角度は０度を超えることが好ましい。また、落下安定性向上の観点からは上記の交差角度は１０度以下であることが好ましく、５度以下であることがより好ましい。また、溶融ガラスを切断する際の溶融ガラスから受ける抵抗を小さくし切断刃の耐久性を向上させる観点から、溶融ガラス流ＬＧに接触する際の一対の切断刃の交差角度は３０度以上が好ましく、５０度以上がより好ましい。また、熔融ガラスとの接触時間を短くして切断刃の耐久性を向上させる観点から、溶融ガラス流ＬＧに接触する際の一対の切断刃の交差角度は１２０度以下が好ましく、９０度以下がより好ましい。
【００５２】
以上説明したプレス成形によって得られる上記ガラスブランクＧの主表面は、機械加工が施されていないプレス成形面となっており、特に本発明においては、得られたガラスブランクＧの平坦性、表面状態、板厚等はプレス成形によって一定の品質に仕上られている。このため、この後に行う前述の研削、研磨等の機械加工は、必要に応じて実施すればよい。これらの機械加工を実施する場合にも、加工取り代を抑えることができ、加工負荷を減らして磁気ディスク用ガラス基板の製造効率を上げることができる。
本発明によれば、上記ガラスブランクを用いて高品質のガラス基板を製造することが可能であり、本発明によって製造される磁気ディスク用ガラス基板は、超低浮上量を実現できるＤＦＨ型磁気ヘッドを備えるＨＤＤに搭載される磁気ディスクに用いられるガラス基板に好適である。
【００５３】
また、本発明は、以上の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法についても提供するものである。磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＣｒＰｔ系やＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることが好適である。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば，Ｃｒ系合金など立方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面に沿って配向させることができる。この場合、面内磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。また、例えば、ＲｕやＴｉを含む六方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。
【００５４】
また、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
【００５５】
本発明によって得られるガラス基板を利用することにより、たとえばＤＦＨヘッドによる記録再生を行っても、記録再生エラーやヘッドクラッシュ等の問題や故障が起こらず、安定した特性が得られる信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。それゆえ、例えば５００ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造するのに好適である。
【実施例】
【００５６】
以下、具体的実施例により本発明を例証する。
本実施例では、アモルファスのアルミノシリケートガラスを使用した。
前述の装置及び方法により、溶融ガラス流ＬＧを溶融ガラス流出口１１１から流出させて、各種切断刃を用いてプレス成形を行った。切断刃としては、前述の図４に示す形態のものを適用し、溶融ガラスと接触を開始した時の切断刃の交差角度が５０度であり、溶融ガラス流からガラスゴブが完全に分離した瞬間の一対の切断刃の交差角度を表１に示すように種々変更したものを使用した。
切断刃はいずれも４０℃程度を維持するように適宜冷却し、プレス成形に用いる一対の型は、互いに同じ温度になるように調節した。ガラスブランクは直径約８０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円形状の板となるようにした。
【００５７】
以上のようにして作製された実施例、比較例の各ガラスブランクを１０枚ずつ取り出して、板厚偏差（最大板厚−最小板厚）、及び平面度（μｍ）を調べた。
板厚偏差については、１枚のガラスブランクＧについて複数の点（外周部と内周部のそれぞれ９０度ずつ合計８点）を用いてマイクロメータを用いて計測し、そのときの最大板厚と最小板厚の差分を求め、その平均を板厚偏差として算出した。平面度（μｍ）については、フラットネステスターを用いてガラスブランクを１０枚取り出して測定し平均値を求めた。
以上の結果を纏めて以下の表１に示す。
【００５８】
【表１】
2015028831.tif 000003
【００５９】
従って、溶融ガラス流からガラスゴブが分離する際の一対の切断刃の交差角度が２０度以下である場合に、ガラスゴブの落下安定性が確認でき、ガラスブランクの平面度及び板厚偏差が向上したことが確認できた。
なお、前述の図３に示す形状の各切断刃についても、同様の効果が確認された。結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
2015028831.tif 000004
【００６１】
また、図３に示す形状の切断刃を、前述の特許文献２の駆動方式で動かすことにより、溶融ガラスと接触を開始した時の切断刃の交差角度を５度とし、溶融ガラス流からガラスゴブが分離した際の一対の切断刃の交差角度を５０度としてガラスブランクを製造したところ、平面度は２０μｍ、板厚偏差は２５μｍとなった。同様に、溶融ガラスと接触を開始した時の切断刃の交差角度を３度と、溶融ガラス流からガラスゴブが分離した際の一対の切断刃の交差角度を３０度としても、結果は同等であった。
【００６２】
また、図３と図４にそれぞれ示す形状の各切断刃において、切断回数による劣化度合い（耐久性）を調べた。ここで、図３、図４に示す形状の各切断刃について、溶融ガラス流からガラスゴブが分離した際の一対の切断刃の交差角度を５度とした。また、図４に示す形状の切断刃では、溶融ガラスと接触を開始した時の切断刃の交差角度を５０度とした。その結果、図３に示す形状の切断刃では、約２５万回の切断回数で、プレス後のガラスブランクの平面度及び板厚偏差がそれぞれ６μｍを超え、落下安定性の低下が確認され、切断刃の交換が必要となった。他方で、図４に示す形状の切断刃では、約５０万回の切断回数で、プレス後のガラスブランクの平面度及び板厚偏差がそれぞれ６μｍを超え、落下安定性の低下が確認された。
【００６３】
また、図４に示す形状の切断刃において、溶融ガラスと接触を開始した時の切断刃の交差角度を２０〜１５０度の範囲で変化させたときの切断刃の切断可能回数を調べた結果を表３に示す。その結果、溶融ガラス流ＬＧに接触する際の一対の切断刃の交差角度が３０度〜１２０度となると切断可能回数が増大し、５０度〜９０度のときに最大となることが確認された。
【００６４】
【表３】
2015028831.tif 000005
【００６５】
従って、図４に示す形状の切断刃の方が溶融ガラスを切断する際の溶融ガラスから受ける抵抗が小さく、図３に示す形状の切断刃に比べて、劣化しにくいことが確認された。従って、一対の切断刃が溶融ガラスに接した際の交差角度が切断の進行とともに小さくなるような形状の切断刃であれば、ガラスゴブの落下安定性を向上させることができるとともに、切断刃の寿命を長くすることができる効果が確認された。
【００６６】
なお、表１に示す各例のガラスブランクについて、シアマークの深さを測定した結果を表４に示す。このシアマーク深さは、ガラスブランクを研削することによってシアマークが消滅するまで行い、シアマークが消滅するときの研削量（取り代）から求めた。
【００６７】
【表４】
2015028831.tif 000006
【００６８】
上記表４の結果に示されるように、切断刃の交差角度が１〜３０度の場合、シアマークの深さは５０μｍ以下となる。一方、０度では８０μｍになってしまい、５０μｍより大きくなることが確認された。
【符号の説明】
【００６９】
１１１  溶融ガラス流出口
１２０  プレスユニット
１２１  第１の型
１２１ａ  プレス面
１２２  第２の型
１２２ａ  プレス面
１２１ｂ，１２２ｂ  スペーサ
１６０  切断ユニット
１６１，１６２，１８１，１８２  切断刃
【図１】
2015028831.tif 000007
【図２】
2015028831.tif 000008
【図３】
2015028831.tif 000009
【図４】
2015028831.tif 000010