(57)【要約】【課題】プレス法による薄板化を実現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、溶融ガラス供給口から流出する溶融ガラス流を切断して、平面視においてプレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製し、この扁平した形状のガラスゴブを、当該ガラスゴブの落下方向とは直交する方向に互いに対向配置された一対の型のプレス面で挟んでプレス成形することによりガラスブランクを作製する。【選択図】図１
2015067502.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をプレス法により作製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、
溶融ガラス供給口から流出する溶融ガラス流を切断して、平面視においてプレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製し、そのガラスゴブを落下させる工程と、
落下中の前記ガラスゴブを、当該ガラスゴブの落下方向に対する直交方向に互いに対向配置された一対の型のプレス面で挟んでプレス成形することによりガラスブランクを作製する工程と、
を有す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】
前記ガラスゴブは、平面視において、前記一対のプレス面の対向方向の長さよりも、前記一対のプレス面と平行な方向の長さの方が長い形状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基板の製造方法。
【請求項３】
前記溶融ガラス供給口の形状が、平面視において、前記一対のプレス面の対向方向の長さよりも、前記一対のプレス面と平行な方向の長さの方が長い形状であり、前記溶融ガラスを貯留し、下方先端部に前記溶融ガラス供給口を備えたタンク内に配設されたプランジャの押し出し動作によって前記溶融ガラス流を流出させることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記溶融ガラス供給口から流出する溶融ガラス流の流出量を制御することにより、前記溶融ガラス流の径を縮小させた括れ領域を形成し、互いに対向配置された一対の切断刃を前記溶融ガラス流の流れに対する直交方向両側から交差させて前記溶融ガラス流の前記括れ領域を切断することによって前記ガラスゴブを作製することを特徴とする請求項１乃至３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。
【請求項５】
前記ブランジャの押し出し量を調整することにより、所望のゴブ重量となるよう前記ガラスゴブの長さを調整す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】
前記溶融ガラス供給口から流出する前記溶融ガラス流の粘度は、１０００ｄＰａ秒以下であることを特徴とする請求項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。
【請求項７】
請求項１乃至６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８】
請求項７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、近年、ＨＤＤの更なる小型化が望まれている。従来、磁気ディスク用ガラス基板は、０．６３５ｍｍや０．８ｍｍ等の板厚のものが一般的に用いられているが、上述のＨＤＤの小型化に伴い、磁気ディスク用ガラス基板の薄板化が望まれており、例えば０．５ｍｍ程度の板厚のものが必要になってきている。つまり、磁気ディスク用ガラス基板の表面品質の向上はもちろんのこと、それに加えて、基板の薄板化が要求されるようになってきている。
【０００６】
磁気ディスクに用いるガラス基板の製造方法としては、例えば、以下のプレス法による製造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」とも呼ばれる。）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、ガラス基板の素材となる磁気ディスク用ガラスブランクを製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２０７７３８号公報
【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、プレス法で磁気ディスク用ガラスブランクを製造する場合、溶融ガラス流から球状のガラスゴブを切り出し、このゴブをプレスしてガラスブランクを製造していたため、プレス方向のゴブの長さが比較的大きく、プレスの際にプレス圧力が分散してしまい、薄板化には限界があった。
また、プレス圧力を大きくすることによって薄板化を図ることも可能ではある。しかし、プレス圧力を大きくするためには、プレス装置を大型化する必要があり、製造設備や消費電力等の製造コストが高くなるという問題が生じるので、プレス圧力を単に大きくすることによる基板の薄板化にも限界がある。
【０００９】
そこで、本発明は、プレス法による基板の薄板化を実現す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。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】
【００１０】
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分離した溶融ガラスの塊（本発明においては「ガラスゴブ」と呼ぶ。）の形状に着目し、従来は略球状であったガラスゴブを、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブとすることで、このゴブをプレスした際の薄板化を実現できることを見出した。
さらに、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製するためには、溶融ガラス供給口の形状を、平面視において、一対の型のプレス面の対向方向（プレス方向）の長さよりも、一対のプレス面と平行な方向の長さの方が長い形状とし、溶融ガラスを貯留するタンク内に配設されたプランジャの押し出し動作によって溶融ガラス流を流出させることが好適であることも見出した。
【００１１】
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をプレス法により作製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、溶融ガラス供給口から流出する溶融ガラス流を切断して、平面視においてプレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製し、そのガラスゴブを落下させる工程と、落下中の前記ガラスゴブを、当該ガラスゴブの落下方向に対する直交方向に互いに対向配置された一対の型のプレス面で挟んでプレス成形することによりガラスブランクを作製する工程と、を有す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）
前記ガラスゴブは、平面視において、前記一対のプレス面の対向方向の長さよりも、前記一対のプレス面と平行な方向の長さの方が長い形状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基板の製造方法。
（構成３）
前記溶融ガラス供給口の形状が、平面視において、前記一対のプレス面の対向方向の長さよりも、前記一対のプレス面と平行な方向の長さの方が長い形状であり、前記溶融ガラスを貯留し、下方先端部に前記溶融ガラス供給口を備えたタンク内に配設されたプランジャの押し出し動作によって前記溶融ガラス流を流出させることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【００１４】
（構成４）
前記溶融ガラス供給口から流出する溶融ガラス流の流出量を制御することにより、前記溶融ガラス流の径を縮小させた括れ領域を形成し、互いに対向配置された一対の切断刃を前記溶融ガラス流の流れに対する直交方向両側から交差させて前記溶融ガラス流の前記括れ領域を切断することによって前記ガラスゴブを作製することを特徴とする構成１乃至３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。
（構成５）
前記ブランジャの押し出し量を調整することにより、所望のゴブ重量となるよう前記ガラスゴブの長さを調整す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。
【００１５】
（構成６）
前記溶融ガラス供給口から流出する前記溶融ガラス流の粘度は、１０００ｄＰａ秒以下であることを特徴とする構成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。
（構成７）
構成１乃至６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。
【００１６】
（構成８）
構成７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】
【００１７】
本発明によれば、上記構成とすることで、プレス法による基板の薄板化を実現す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、例えば板厚０．５ｍｍ以下の薄板の磁気ディスク用ガラス基板を提供でき、さらにはＨＤＤの小型化に好適な磁気ディスクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明におけるガラスゴブ作製工程を示す図である。
【図２】溶融ガラス流の切断を説明するための模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれガラス供給口の形状例を示す断面図である。
【図４】ガラス流出口（供給口）の断面図（同図（ａ））、切断後のガラスゴブの側面図（同図（ｂ））、プレス時の状態を示す斜視図（同図（ｃ））において、本発明と従来例との相違を示す図である。
【図５】ガラスゴブをプレス成形してガラスブランクを作製する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
磁気ディスク用ガラス基板は、たとえば、ガラスブランク成形、研削、形状加工、端面研磨、主表面鏡面研磨、化学強化、等の処理を経て製造される。
【００２０】
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ブランク（ガラスディスク）を成形する。本発明は、このプレス法によるガラスブランク成形に関わるものであり、詳細は後述する。
次に、この成形したガラスブランクに対して、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ブランクが出来上がる。なお、プレスによって上記円孔を同時に形成するようにしてもよい。
次に、このガラスブランク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を行う。この研削は、通常両面研削装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラスブランク主表面の研削を行う。こうしてガラスブランク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。
【００２１】
この研削の終了後は、形状加工（面取り）、端面研磨を経た後、高精度な主表面を得るための主表面鏡面研磨を行って、磁気ディスク用ガラス基板を得る。
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、ガラス基板主表面の高平滑性が要求される。
【００２２】
主表面鏡面研磨における研磨方法は、ガラスブランク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ブランクとを相対的に移動させて、ガラスブランクの主表面を鏡面状に研磨する。
本発明においては、上記鏡面研磨後のガラス基板の主表面は、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、算術平均粗さＲａ、最大粗さＲｍａｘ）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。
【００２３】
本発明においては、主表面鏡面研磨の前または後に、強度を向上させるための化学強化を施してもよい。化学強化の方法としては、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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、図１〜図５を参照して、本発明に関わる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法について説明する。
本発明では、磁気ディスク用ガラスブランクはプレス法（プレス成形法）によって製造される。プレス成形法は、切断工程（ゴブ作製工程）とプレス工程とを含む。図１は、プレス成形法における切断工程を説明する図であり、詳しくは本発明におけるガラスゴブ作製工程を示す図である。また、図２は、溶融ガラス流の切断を説明するための模式図である。さらに、図５は、プレス工程を説明する図であり、詳しくは上記切断工程によって作製されたガラスゴブをプレス成形してガラスブランクを作製する工程を示す図である。
また、図３の（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明におけるガラス供給口の形状例を示す断面図である。また、図４は、ガラス流出口（供給口）の断面図（同図（ａ））、切断後のガラスゴブの側面図（同図（ｂ））、プレス時の状態を示す斜視図（同図（ｃ））において、本発明と従来例との相違を示す図である。
【００２６】
プレス成形法に使用するプレス装置は、切断ユニットと、プレスユニットとを備える。切断ユニットによって上記切断工程を実施し、プレスユニットによって上記プレス工程を実施する。図１は切断ユニットの構成も示すものであり、図５はプレスユニットの構成も示すものである。
図１に示されるように、上記切断工程を実施する切断ユニットは、タンク１と、一対の切断刃５ａ，５ｂとを備える。タンク１は溶解炉の構造を有しており、当該タンク１内には、溶融ガラス６が貯留されている。また、当該タンク１の下方先端部は溶融ガラス供給部８を構成しており、この溶融ガラス供給部８内には溶融ガラス供給口２を備えている。さらに、当該タンク１内には、その略中央部にあって鉛直方向に下降及び上昇動作を行うプランジャ３と、該プランジャ３を囲繞する円筒管（チューブ）４とが配設されている。円筒管４は、その高さ位置（タンク１の底面との間の間隔）が調整されることにより、溶融ガラス供給口２からの溶融ガラスの流出量調整に用いられる。
【００２７】
また、上記一対の切断刃５ａ，５ｂは、上記溶融ガラス供給口２の直下の位置に設けられている。この一対の切断刃５ａ，５ｂは上記溶融ガラス供給口２から流出する（供給される）溶融ガラス流を適量に切り出してガラスゴブＧｇを形成する。この一対の切断刃５ａ，５ｂ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ている。各切断刃５ａ，５ｂ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５ａ，５ｂ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５ａ，５ｂ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。なお、上記一対の切断刃５ａ，５ｂが、上記溶融ガラス供給口２の直下の位置に設けられている理由は、本発明において好ましい実施の形態である、溶融ガラス供給口２から流出した溶融ガラス流Ｌｇの上部に形成される括れ領域を切断できるようにするためである。
【００２８】
ここで、図１（ａ）は、溶融ガラス流と一対の切断刃５ａ，５ｂとが接触する前の状態を示す。
次の図１（ｂ）は、タンク１内のプランジャ３の下降（Ａ方向への押し出し）動作によって、上記溶融ガラス供給口２から溶融ガラス流Ｌｇが流出した（押し出された）状態を示す。この際、ブランジャ３の下降時の押し出し量を調整することにより、所望のゴブ重量となるよう切断後のガラスゴブの長さを調整することが可能である。
【００２９】
また、次の図１（ｃ）及び図２（ａ）は、プランジャ３が所定の押し出し量だけ下降した後、上昇（Ｂ方向への引き上げ）動作によって、溶融ガラス流Ｌｇの流出量を制御することで、溶融ガラス供給口２から流出した溶融ガラス流Ｌｇの上部に溶融ガラス流Ｌｇの径を縮小させた括れ領域７（図２（ａ）参照）を形成した状態を示す。
【００３０】
さらに、次の図１（ｄ）及び図２（ｂ）は、この溶融ガラス流Ｌｇの括れ領域７を、上記一対の切断刃５ａ，５ｂを交差させて切断し、これによってガラスゴブＧｇを形成させた状態を示す。
【００３１】
本発明にかかる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、上記構成１にあるように、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をプレス法により作製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、溶融ガラス供給口から流出する溶融ガラス流を切断して、平面視においてプレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製し、そのガラスゴブを落下させる工程と、落下中の前記ガラスゴブを、当該ガラスゴブの落下方向に対する直交方向に互いに対向配置された一対の型のプレス面で挟んでプレス成形することによりガラスブランクを作製する工程と、を有することを特徴とするものである。
すなわち、本発明においては、上述の切断工程（ゴブ作製工程）によって、平面視においてプレス方向に扁平した形状のガラスゴブＧｇを作製することが重要である。なお、ここでいう平面視とは、上記工程で作製されたガラスゴブの落下方向を基準とした場合の平面方向から見た状態をいう。
【００３２】
上記の平面視においてプレス方向に扁平した形状とは、より具体的に説明すれば、平面視において、一対のプレス面の対向方向（つまりプレス方向）の長さ（Ａとする。）よりも、前記一対のプレス面と平行な方向の長さ（Ｂとする。）の方が長い形状、すなわちＡ＜Ｂである形状のことである。
この平面視においてプレス方向に扁平した形状（以下、とくに平面視と断らずに単に「プレス方向に扁平した形状」と呼ぶこともある。）のガラスゴブＧｇを、次のプレス工程において、当該ガラスゴブの落下方向に対して直交する方向に互いに対向配置された一対の型のプレス面で挟んでプレス成形することによりガラスブランクを作製する。プレス工程については後で詳しく説明する。
【００３３】
このように、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブＧｇをプレス成形する場合、プレスの際にプレス圧力が分散することなく、ガラスゴブの全面にプレス圧力が有効且つ均一に作用する。つまり、ガラスゴブＧｇの形状をプレス後のガラスブランクの形状に近付けることによって、プレス時のガラスゴブＧｇの変形量が相対的に小さくなる。この結果、従来よりもガラスブランクの薄膜化が可能である。ゴブ重量、プレス圧力にもよるが、例えば０．５ｍｍ以下の薄膜化も可能である。
【００３４】
ガラスゴブのプレス方向に扁平した形状とは、上記のとおり、平面視において、一対のプレス面の対向方向（つまりプレス方向）の長さをＡとし、前記一対のプレス面と平行な方向の長さをＢとすると、Ａ＜Ｂとなる形状であり、本発明においてはガラスゴブがこのような扁平した形状であればそれ以上限定される必要はないが、例えばＡ：Ｂ＝１：１．３〜１：９となる形状であることが特に好ましい。なお、Ｂの下限を１．３とするのは、プレスの際にプレス圧力を分散させることなく、ガラスゴブＧｇの全面にプレス圧力が有効且つ均一に作用させるためである。一方、Ｂの上限を９とするのは、ＢをＡの１０倍以上とすると、扁平形状のガラスゴブＧｇの落下が不安定となったり、金型との接触の際に意図しない形状にガラスゴブＧｇが変形したりするため、このような不具合の発生を抑えるためである。
【００３５】
ここで、図３（ａ）に示すように、ガラス供給口２の形状もガラスゴブＧｇの扁平形状に対応するように、例えば短径Ａ‘：長径Ｂ’＝１：１．３〜１：９となる楕円形状であることが好ましい。また、長径Ｂ‘は、図４の右側（本発明実施例）の（ａ）に示すように、タンク１の開口部（溶融ガラス供給部８の上端）の直径（最大径）Ｃ以下の長さであることが好適である。なお、ガラス供給口２の形状は、図３（ａ）の楕円形状に限るものではなく、同図（ｂ）〜（ｅ）にそれぞれ示すような形状であってもよい。
【００３６】
上述の切断工程（ゴブ作製工程）において、平面視においてプレス方向に扁平した形状のガラスゴブＧｇを作製する方法としては、たとえば上記のとおり前記溶融ガラス供給口２の形状を、平面視において、前記一対のプレス面の対向方向の長さよりも、前記一対のプレス面と平行な方向の長さの方が長い形状としたものを用いて、前記プランジャ３の押し出し動作によって、プレス方向に扁平した形状の溶融ガラス流Ｌｇを流出させ、これを切断する方法が好適である。
【００３７】
また、上述のとおり、溶融ガラス供給口２から流出する溶融ガラス流Ｌｇの流出量を制御することで溶融ガラス流Ｌｇの径を縮小させた括れ領域７を形成し、この括れ領域７を一対の切断刃５ａ，５ｂで切断する方法が好適である。これによって、ゴブ形状を崩さないように切断することができ、ゴブの落下位置も安定するので、本発明にとって好適である。つまり、溶融ガラス供給口２から流出するプレス方向に扁平した形状の溶融ガラス流Ｌｇの形状を崩さないように切断できるので、同じくプレス方向に扁平した形状が維持されたガラスゴブＧｇを作製することができる。
【００３８】
また、溶融ガラス流Ｌｇに括れ領域を形成し、この括れ領域を切断する方法を採用すると、以下の作用効果も得られる。
溶融ガラス流を一対の切断刃を交差させて所定のタイミングで切断することによって、溶融ガラス流からガラスゴブを切り出す方法を用いる場合、ガラスゴブの表面には、切断刃との接触により生じた切断痕が形成される。そして、このガラスゴブをプレスしてガラスブランクを作製した場合、上記切断痕に起因する微小な筋、溝等のシアマークがガラスブランクの表面から深い位置に形成されるという問題がある。すなわち、溶融ガラス流を外周から一対の切断刃で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。
【００３９】
上記のように溶融ガラス流Ｌｇの径を縮小させた括れ領域７を形成し、この括れ領域７を一対の切断刃５ａ，５ｂで切断する方法を採用することにより、溶融ガラス流Ｌｇと切断刃５ａ，５ｂとの接触領域が狭くなり接触時間も短くなるので、溶融ガラス流Ｌｇから切断刃５ａ，５ｂへの熱の移動が小さくなる。これにより、切断されたガラスゴブＧｇにおける冷却固化部分が小さくなるため、このガラスゴブＧｇのプレス成形により得られるガラスブランクのシアマークの深さを浅く（薄く）できる。
【００４０】
上記のとおり、上記括れ領域を形成するための溶融ガラス流の流出量制御は、溶融ガラス供給口２から溶融ガラス流Ｌｇを所定量流出させた後、溶融ガラス流Ｌｇの流出方向に対して吸引する（ないしは引き上げる）方向（図２（ｂ）中のＣ方向）の力を加えることで行うことができるが、たとえば本実施の形態のように、溶融ガラスを貯留するタンク１内に配設されたプランジャ３の下降及び上昇の動作によって、溶融ガラス流の流出量の制御を行うことが好適である。
【００４１】
また、図２（ｃ）に示すように、溶融ガラス流Ｌｇの括れ領域の切断によって形成されたガラスゴブＧｇは下方（図２（ｃ）中のＤ方向）へ落下していく。そして、溶融ガラス流の切断後も、引き続きプランジャ３の上昇動作によって、溶融ガラス流Ｌｇの引き上げ方向（図２（ｃ）中のＣ方向）の力を加えることによって、切断された供給口側の溶融ガラス流の先端部は、切断と同時に切断刃５ａ，５ｂとは離れるので、次に形成されるガラスゴブ先端の切断痕を小さくすることができる。
【００４２】
また、溶融ガラス流の括れ領域を切断してガラスゴブを作製した後、図１（ｅ）に示すように、溶融ガラス供給口側に存在する溶融ガラスの切断された先端部を、プランジャ３の引き上げ動作によりタンク１内に戻して再加熱することが好ましい。これにより、次に形成されるガラスゴブ下側の切断痕に起因するシアマーク欠陥を一層薄くできる。
【００４３】
なお、本発明においては、上記溶融ガラス供給口２から流出する溶融ガラス流Ｌｇの粘度は、１０００ｄＰａ秒以下であることが好適である。プレス法によるガラス基板の製造において、低粘度である方が、プレスの際に溶融ガラスが延伸しやすくなり、プレスの際の荷重を高めることなく薄板化を図ることができる。また、低粘度である方が、単位時間当たりの溶融ガラスの流出量が増加し、生産性を向上させることができる。
【００４４】
上記のようなプランジャ押し出し方式でなく、たとえば従来の自然流出方式では、溶融ガラスの粘度が低いと、流出と同時に下方へぶら下がらずに落ちきってしまい、ガラスゴブ（特に長いゴブ）を作製することが困難であるが、このような低粘度の溶融ガラスを用いる場合にも上記プランジャの押し出しにより重量を調節したガラスゴブを作製することが可能である。つまり、ブランジャ３の下降時の押し出し量（プランジャのストローク）を調整することにより、溶融ガラスの粘性を変えることなく、所望のゴブ重量となるよう切断後のガラスゴブの長さを調整することが可能である。また、溶融ガラスの温度に応じてプランジャ３の押し出し量を調整することにより、溶融ガラスの温度変化（外気温による粘度変化）に伴う、ゴブの重量変化を調整することが可能である。
【００４５】
また、本発明においては、上記ガラスゴブの形状を調節することにより、プレス後のガラスブランクにおいて、シアマーク欠陥を記録領域外に形成されるようにすることができる。上記のとおり、本発明においては、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製するが、平面視において、一対のプレス面の対向方向（つまりプレス方向）の長さをＡとし、前記一対のプレス面と平行な方向の長さをＢとすると、例えばＡ：Ｂ＝１：１．３〜１：９となる形状とすることにより、プレス後のガラスブランクにおいて、シアマーク欠陥を記録領域外に形成されるようにすることができる。また、プランジャ３の押し出し量を適宜調整することによって、ガラスゴブＧｇの垂直方向の長さを調整することができる。例えば２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板を得るためには、ガラスゴブＧｇの垂直方向の長さを６５ｍｍ以上とする必要がある。
【００４６】
次に、図５を参照して、プレス工程について説明する。
図５（ａ）は、ガラスゴブＧｇが下方のプレスユニットへ向かって落下する状態を示す。図５（ｂ）は、プレスユニットがガラスゴブＧｇをプレス成形している状態を示す。
上述の溶融ガラス流Ｌｇの切断が完了して得られたガラスゴブＧｇは、図５（ａ）に示されるように、プレスユニットの第１の型１１と第２の型１２の隙間に向かって落下する。
【００４７】
プレス工程では、落下中のガラスゴブＧｇを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。
【００４８】
図５に示すプレスユニットは、第１の型１１と、第２の型１２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１１と第２の型１２の各々は、ガラスゴブＧｇ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。
【００４９】
図示していない第１駆動部は、第１の型１１を第２の型１２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１２を第１の型１１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１１の面と第２の型１２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。
【００５０】
上記プレスユニットは、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１１と第２の型１２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。落下中のガラスゴブＧｇが第１の型１１と第２の型１２の隙間に入るタイミングで、第１の型１１と第２の型１２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５（ｂ）に示されるように、第１の型１１と第２の型１２の間にガラスゴブＧｇが捕獲(キャッチ)される。第１の型１１のプレス面１１ａと第２の型１２のプレス面１２ａとが、所定の間隔にて近接した状態になり、第１の型１１のプレス面１１ａと第２の型１２のプレス面１２ａ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５（ｂ）に示されるように、ガラスブランクＧは、プレス面１１ａ，１２ａ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。
【００５１】
なお、第１の型１１のプレス面１１ａと第２の型１２のプレス面１２ａの間隔を一定に維持するために、第１の型１１のプレス面１１ａ及び第２の型１２のプレス面１２ａの各々には、突起状のスペーサ１１ｂ，１２ｂが設けられる。各スペーサ１１ｂ，１２ｂが互いに当接することによって、第１の型１１のプレス面１１ａと第２の型１２のプレス面１２ａの間隔は一定に維持されて、板状の空間が作られる。
【００５２】
第１の型１１及び第２の型１２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１１及び第２の型１２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。
【００５３】
ガラスゴブＧｇが第１の型１１のプレス面１１ａ又は第２の型１２のプレス面１２ａに接触してから、第１の型１１と第２の型１２とがガラスゴブ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１１のプレス面１１ａ及び第２の型１２のプレス面１２ａ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。
【００５４】
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以下の円形状の板とすることができ、好ましくは厚さ０．５ｍｍ以下とすることができる。本発明によれば、現行の基板の薄膜化の要求レベルを達成することが可能であり、また今後要求されると予想される基板のより一層の薄膜化にも対応することが可能である。
【００５５】
第１の型１１と第２の型１２が閉じられた後、プレスユニットは速やかに退避位置に移動する。プレスユニット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１１と第２の型１２は閉じた状態（プレス保持状態）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１１と第２の型１２が離間し、ガラスブランクＧは、プレスユニットを離れて落下する。
【００５６】
また、ガラスゴブＧｇから第１の型１１及び第２の型１２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１１及び第２の型１２のプレス面１１ａ，１２ａの中心部近傍で安定してプレスされるため、プレス面１１ａ，１２ａ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例えば６μｍ以下とすることができる。
【００５７】
また、プレス面１１ａ及びプレス面１２ａ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）が例えば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。
【００５８】
上述したように、図１及び図５に示すような方法により、扁平した形状のガラスゴブ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Ｇｇ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、図５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）方向に対して直交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。
【００５９】
以上説明したように、本発明によれば、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブをプレス成形するため、プレスの際にプレス圧力が分散することなく、ガラスゴブの全面にプレス圧力が有効且つ均一に作用するので、従来よりもガラスブランクの薄膜化が可能であり、例えば板厚が０．５ｍｍ以下の薄膜化も可能である。
【００６０】
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例えば板厚０．５ｍｍ以下の薄板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の小型化に有効な磁気ディスクに用いられるガラス基板に好適である。
【００６１】
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気記録層（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。
【００６２】
また、上記磁気記録層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成してもよい。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。
本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板を利用することにより、ＨＤＤの小型化に好適な磁気ディスクを得ることができる。
【実施例】
【００６３】
以下、具体的実施例により本発明を例証する。
（実施例１）
前述の図１及び図５に示す装置及び方法により、プレス法による切断工程及びプレス工程を実施した。
本実施例では、室温でのガラスの密度が２．５１ｇ／ｃｍ３のアモルファスのアルミノシリケートガラスを使用した。２．５インチガラス基板用のガラスブランクを得るために、プランジャの押し出しで、供給口から強制的に溶融ガラス流を押し出した。シア欠陥（切断痕）の低減には、低粘性の溶融ガラスを切断するのが効果的であるため、４００ｄＰａ秒（Ｐｏｉｓｅ）の粘度の溶融ガラス流を流出させた。溶融ガラス供給口の形状は、平面視において、プレス方向（一対のプレス面の対向方向）の長さ（Ａ）よりも、一対のプレス面と平行な方向の長さ（Ｂ）の方が長い全体が楕円形状（Ａ：Ｂ＝１：４）のものを用い、プランジャの押し出し量を調整し、必要重量５．６ｇが得られるようにした。押し出し後、プランジャの引き上げ動作で、ゴブ上部に括れを生じさせ、一対の切断刃との接触時間、接触面積が小さくなるように上記括れ領域を切断刃で切断し、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製した。切断後、落下したガラスゴブをプレスし、適正な圧力をかけてプレス保持することで、ガラスブランクを作製した。
【００６４】
成形後のガラスブランクを確認したところ、サイズは、外径がφ７５ｍｍで、板厚が０．５ｍｍとなっており、従来技術では実現が困難であった薄板のガラスブランクが得られた。また、平面度及び歪値についても確認したところ、良好なガラスブランクが得られた。
【００６５】
（実施例２）
前述の図１及び図５に示す装置及び方法により、プレス法による切断工程及びプレス工程を実施した。
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。２．５インチガラス基板用のガラスブランクを得るために、プランジャの押し出しで、供給口から強制的に溶融ガラス流を押し出した。シア欠陥（切断痕）の低減には、低粘性の溶融ガラスを切断するのが効果的であるため、４００ｄＰａ秒（Ｐｏｉｓｅ）の粘度の溶融ガラス流を流出させた。溶融ガラス供給口の形状は、平面視において、プレス方向（一対のプレス面の対向方向）の長さ（Ａ）よりも、一対のプレス面と平行な方向の長さ（Ｂ）の方が長い全体が楕円形状（Ａ：Ｂ＝１：５．５）のものを用い、プランジャの押し出し量を調整し、必要重量９．５ｇが得られるようにした。この時、ゴブの長さは、６５ｍｍ以上になっていた。押し出し後、プランジャの引き上げ動作で、ゴブ上部に括れを生じさせ、一対の切断刃との接触時間、接触面積が小さくなるように上記括れ領域を切断刃で切断し、プレス方向に扁平した形状のガラスゴブを作製した。切断後、落下したガラスゴブをプレスし、適正な圧力をかけてプレス保持することで、ガラスブランクを作製した。
【００６６】
成形後のガラスブランクを確認したところ、サイズは、短径８０ｍｍ、長径１２０ｍｍで、板厚が０．５ｍｍとなっており、従来技術では実現が困難であった薄板のガラスブランクが得られた。また、平面度及び歪値についても確認したところ、良好なガラスブランクが得られた。さらに、シアマーク欠陥は、２．５インチ用の磁気ディスクにおける記録領域外に形成されており、容易に除去することが可能であった。
【００６７】
（比較例１）
溶融ガラス供給口先端径がφ１５ｍｍの真円状のものを用いて、溶融ガラス流のプランジャ押し出しを行ったこと以外は、実施例１とほぼ同様の条件でガラスブランクを作製した。成形後のガラスブランクを確認したところ、サイズは、外径がφ６２ｍｍで、板厚は０．７３ｍｍであった。実施例と同様のプレス条件では、板厚をこれ以上薄膜化することは困難である。また、この重量は薄板を想定していたため、外径不足になってしまい、２．５インチ用の磁気ディスク用ガラス基板を得ることはできなかった。
【００６８】
（比較例２）
溶融ガラス供給口先端径がφ１５ｍｍの真円状のものを用いて、ゴブ重量を９．５ｇとしたこと以外は、実施例１とほぼ同様の条件でガラスブランクを作製した。成形後のガラスブランクを確認したところ、サイズは、外径がφ８１ｍｍで、板厚は０．７３ｍｍであった。実施例と同様のプレス条件では、板厚をこれ以上薄膜化することは困難であり、磁気ディスク用ガラス基板として適切な面積のガラスブランクを得るためには、実施例１よりも重量を大きくする必要がある点が確認された。
【符号の説明】
【００６９】
１  タンク
２  溶融ガラス供給口
３  プランジャ
４  円筒管
５ａ、５ｂ  一対の切断刃
６  溶融ガラス
７  溶融ガラス流の括れ領域
８  溶融ガラス供給部
１０  プレスユニット
１１  第１の型
１１ａ  プレス面
１２  第２の型
１２ａ  プレス面
１１ｂ，１２ｂ  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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