(57)【要約】【課題】磁気ディスクの破損を防止することができる磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】ドーナツ形状の磁気記録媒体用ガラス基板１００は、主表面１０１ａ及び外周端面１０２を連接する面取り面１０４ａを有する。面取り面１０４ａは、互いに連接する環状曲面部１０４ａ’及び錐面部１０４ａ”から成る。ガラス基板１００の中心軸１０６を含むガラス基板１００の断面における面取り面１０４ａの外形線２００の長さＬに対する環状曲面部１０４ａ’の外形線の長さｄ１の百分率比は２０％以上である。環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒは０．１０〜０．５０ｍｍである。また、主表面１０１ａと錐面部１０４ａとが成す角度θは１３６〜１６５°である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面、外周端面及び内周端面を有し、前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方とを連接する面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板において、
前記面取り面は互いに連接する錐面部及び環状曲面部から成り、前記ガラス基板の中心軸を含む前記ガラス基板の断面における前記面取り面の外形線の長さに対する前記環状曲面部の外形線の長さの百分率比が３０％以上であり、
前記面取り面と前記主表面とが成す角度が１３６〜１６５°であること
を特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項２】
前記百分率比が５０％以上であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項３】
前記環状曲面部の外形線の曲率半径が０．１０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項４】
前記曲率半径が０．２０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項５】
前記面取り面と前記主表面とが成す角度が１４０〜１５５°であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項６】
破壊応力に基づいて算出したワイブル定数が２０．０以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項７】
ガラス基板の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換える化学強化処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項８】
主表面、外周端面及び内周端面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方との間の角部に面取り加工を施して、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を形成する面取り加工工程を有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
前記面取り加工工程後、前記主表面を５μｍ以上研磨する主表面研磨工程と、前記外周端面及び前記内周端面を５μｍ以上研磨する端面研磨工程とを有することを特徴とする請求項８記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス基板は、母ガラスがアルカリ酸化物成分としてＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏのいずれか一方を含有するシリケートガラスから成り、前記製造方法は、前記主表面研磨工程後、前記主表面の表面層のアルカリ成分を前記アルカリ酸化物成分より大きなイオン半径を有するアルカリ成分に置換する化学強化処理工程を有することを特徴とする請求項９記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきたが、ノートブック型やモバイル型のＰＣ（パーソナルコンピュータ）の普及に伴い、磁気ディスクには薄板化、記録面の高密度化の他、使用環境の変化に対する耐久性の要求が高まって来た。この要求に対処するために、近年では、高い耐衝撃性、剛性及び硬度と、使用環境の変化に対する高い化学的耐久性とを有し、且つ記録面の高密度化に欠かせないヘッドの低浮上化を実現する平坦度を有するガラス基板が広く用いられている。
【０００３】
一般に、ドーナツ状のガラス基板の内周端面及び外周端面の寸法を所定の寸法に調整する研削加工や、面取り面を所定の形状に加工する面取り加工等の機械的加工では、研削砥石に付着された砥粒がガラスを削り取ることにより所定の寸法や形状を実現する。
【０００４】
砥粒がガラスを削り取るメカニズムは、回転する研削砥石に付着された砥粒が衝撃力によってガラス基板の表面にクラックを発生させ、且つ該クラックを成長させることにより、ガラス基板の表面から微量のガラスを剥離させるというものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、微量のガラスの剥離が不完全なときには、ガラス基板の表面に微小クラックが残存する。この微小クラックは、研削砥石によって加工されたガラス基板に、ガラス基板表面への成膜時に発生する熱衝撃や、ガラス基板を使用した磁気ディスクをＨＤＤ（Hard Disk Drive）に組込む時に発生する機械的衝撃や、磁気ディスクを組み込んだノートブック型やモバイル型のＰＣの使用環境の変化によって発生する機械的衝撃又は熱衝撃に基づく応力が全体に分散して発生するときには、殆ど成長しない一方、上記機械的衝撃又は熱衝撃に基づく応力が１個所に集中して発生し、且つ応力が集中して発生した個所が微小クラックの存在個所と一致したときには、かなりの早さで成長し、該成長した微小クラックはいわゆるクラックとなり、該クラックはガラス基板を使用する磁気ディスクを破損させる。
【０００６】
この微小クラックの残存要因として、研削砥石に付着されたダイヤモンド砥粒の形状不良や粒度大、及び機械的加工の研削速度大等が挙げられる。
【０００７】
また、機械的衝撃又は熱衝撃に基づく応力は、内周端面及び外周端面の一方と面取り面との境界部に集中し易く、この境界部は、その両側から研削砥石で加工されるため、微小クラックが残存し易い。
【０００８】
さらに、主表面と面取り面の境界部では機械的研削加工時に主表面側でガラスの剥離によるチッピングと呼ばれる小さなカケが発生し易く、このガラスの剥離の発生要因としては、面取り面と主表面との角度が１３５°以下の鈍角であることが挙げられる。
【０００９】
本発明の目的は、磁気記録媒体の破損を防止することができる磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の磁気記録媒体用ガラス基板は、主表面、外周端面及び内周端面を有し、前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方とを連接する面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板において、前記面取り面は互いに連接する錐面部及び環状曲面部から成り、前記ガラス基板の中心軸を含む前記ガラス基板の断面における前記面取り面の外形線の長さに対する前記環状曲面部の外形線の長さの百分率比が３０％以上であり、前記面取り面と前記主表面とが成す角度が１３６〜１６５°であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載のガラス基板は、請求項１記載のガラス基板において、前記百分率比が５０％以上であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載のガラス基板は、請求項１又は２記載のガラス基板において、前記環状曲面部の外形線の曲率半径が０．１０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載のガラス基板は、請求項３記載のガラス基板において、前記曲率半径が０．２０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載のガラス基板は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガラス基板において、前記面取り面と主表面とが成す角度が１４０〜１５５°であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載のガラス基板は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラス基板において、破壊応力に基づいて算出したワイブル定数が２０．０以上であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載のガラス基板は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガラス基板において、ガラス基板の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換える化学強化処理が施されていることを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項８記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、主表面、外周端面及び内周端面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板において、前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方との間の角部に面取り加工を施して、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を形成する面取り加工工程を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の製造方法は、請求項８記載の製造方法において、前記面取り加工工程後、前記主表面を５μｍ以上研磨する主表面研磨工程と、前記外周端面及び前記内周端面を５μｍ以上研磨する端面研磨工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の製造方法は、請求項９記載の製造方法において、前記ガラス基板は、母ガラスがアルカリ酸化物成分としてＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏのいずれか一方を含有するシリケートガラスから成り、前記製造方法は、前記主表面研磨工程後、前記主表面の表面層のアルカリ成分を前記アルカリ酸化物成分より大きなイオン半径を有するアルカリ成分に置換する化学強化処理工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載のガラス基板によれば、ガラス基板の中心軸を含むガラス基板の断面における面取り面の外形線の長さに対する環状曲面部の外形線の長さの百分率比が３０％以上であり、面取り面と主表面とが成す角度が１３６〜１６５°であるので、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができる。また、研削砥石による面取り面加工時にガラス基板の振れを防止し、面取り面の幅の狭隘化を阻止して面取り面に発生する応力を分散すると共に、未研削部の発生を防止して面取り面から微小クラックを除去することができ、加えて、主表面と面取り面との境界部でのチッピングの発生を防止して、チッピング除去のための研磨加工における研磨量を削減し、もって製造コストを削減することができる。
【００２１】
請求項２記載のガラス基板によれば、ガラス基板の中心軸を含むガラス基板の断面における面取り面の外形線の長さに対する環状曲面部の外形線の長さの百分率比が５０％以上であるので、請求項１記載のガラス基板による効果をより確実に奏することができる。
【００２２】
請求項３記載のガラス基板によれば、環状曲面部の外形線の曲率半径が０．１０〜０．３５ｍｍであるので、環状曲面部を加工する研削砥石の曲率半径の下限の増大により研削砥石面の砥粒を均一に付着させることができ、もって砥粒の付着力の強化により研削砥石の交換寿命を長くすることができるのに加えて、上記曲率半径の上限の低減により錐面部と環状曲面部との境界部が不連続になるのを防止することができ、もって錐面部と環状曲面部との境界部に発生する応力を分散することができ、磁気ディスクの破損をより確実に防止することができる。
【００２３】
請求項４記載のガラス基板によれば、請求項３記載のガラス基板による効果をより確実に奏することができる。
【００２４】
請求項５記載のガラス基板によれば、面取り面と主表面とが成す角度が１４０〜１５５°であるので、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガラス基板による効果を確実に奏することができる。
【００２５】
請求項６記載のガラス基板によれば、破壊応力に基づいて算出したワイブル定数が２０．０以上であるので、磁気ディスクの破損を確実に防止できる。
【００２６】
請求項７記載のガラス基板によれば、ガラス基板の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換える化学強化処理が施されているので、ガラス基板の強度を向上させることができる。
【００２７】
請求項８記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方との間の角部に面取り加工を施して、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を形成するので、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができる。
【００２８】
請求項９記載の製造方法によれば、ガラス基板の面取り加工後、その主表面を５μｍ以上研磨し、外周端面及び内周端面を５μｍ以上研磨するので、微小クラックを確実に除去することができ、もって磁気ディスクの破損を確実に防止することができる。
【００２９】
請求項１０記載の製造方法によれば、母ガラスがアルカリ酸化物成分としてＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏのいずれか一方を含有するシリケートガラスから成るガラス基板の主表面における表面層のアルカリ成分をアルカリ酸化物成分より大きなイオン半径を有するアルカリ成分に置換するので、ガラス基板の強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、主表面、外周端面及び内周端面を有し、前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方とを連接する面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板において、面取り面は互いに連接する錐面部及び環状曲面部から成り、ガラス基板の中心軸を含むガラス基板の断面における面取り面の外形線の長さに対する環状曲面部の外形線の長さの百分率比が２０％以上、好ましくは５０％以上であるときは、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができることを見出した。
【００３１】
また、本発明者は、主表面、外周端面及び内周端面を有し、主表面と外周端面及び内周端面の一方とを連接する面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板において、面取り面と主表面とが成す角度が１３６〜１６５°好ましくは１４０〜１５５°であるときは、研削砥石による面取り面加工時に磁気記録媒体用ガラス基板の振れを防止し、面取り面の幅の狭隘化を阻止して面取り面に発生する応力を分散すると共に、未研削部の発生を防止して面取り面から微小クラックを除去することができ、加えて、外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部でのチッピングの発生を防止して、チッピング除去のための研磨加工における研磨量を削減し、もって製造コストを削減することができることを見出した。
【００３２】
さらに、本発明者は、主表面、外周端面及び内周端面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板において、前記主表面と前記外周端面及び内周端面の一方との間の角部に面取り加工を施して、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を形成する面取り加工工程を有するとき、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができることを見出した。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板について図面を参照して詳述する。
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の断面図である。
【００３５】
図１において、ドーナツ形状の磁気記録媒体用ガラス基板１００は、２つの主表面１０１ａ，１０１ｂと、外周端面１０２と、内周端面１０３と、主表面１０１ａ及び外周端面１０２を連接する面取り面１０４ａと、主表面１０１ｂ及び外周端面１０２を連接する面取り面１０４ｂと、主表面１０１ａ及び内周端面１０３を連接する面取り面１０５ａと、主表面１０１ｂ及び内周端面１０３を連接する面取り面１０５ｂとを有する。
【００３６】
図２は、図１のガラス基板１００の拡大断面図である。
【００３７】
面取り面１０４ａは、互いに連接する環状曲面部１０４ａ’及び錐面部１０４ａ”から成る。
【００３８】
ガラス基板１００の中心軸１０６を含むガラス基板１００の断面における面取り面１０４ａの外形線２００の長さＬに対する環状曲面部１０４ａ’の外形線の長さｄ１の百分率比（ｄ１／Ｌ）は２０％以上、好ましくは５０％以上である。これにより、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面１０２と面取り面１０４ａとの境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができる。
【００３９】
また、環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒは０．１０〜０．５０ｍｍ、好ましくは、０．２０〜０．３５ｍｍである。これにより、環状曲面部１０４ａ’を加工する研削砥石の曲率半径の下限の増大により研削砥石面の砥粒を均一に付着させることができ、もって砥粒の付着力の強化により研削砥石の交換寿命を長くすることができるのに加えて、上記曲率半径の上限の低減により錐面部１０４ａ”と環状曲面部１０４ａ’との境界部が不連続になるのを防止することができ、もって錐面部１０４ａ”と環状曲面部１０４ａ’との境界部に発生する応力を分散することができ、磁気ディスクの破損をより確実に防止することができる。
【００４０】
また、主表面１０１ａと錐面部１０４ａとが成す角度θは１３６〜１６５°、好ましくは１４０〜１５５°である。これにより、研削砥石による面取り面加工時にガラス基板１００の振れを防止し、面取り面１０４ａの幅の狭隘化を阻止して面取り面１０４ａに発生する応力を分散すると共に、未研削部の発生を防止して面取り面１０４ａから微小クラックを除去することによって磁気ディスクの破損を防止することができ、加えて、主表面１０１ａと面取り面１０４ａとの境界部でのチッピングの発生を防止してチッピング除去のための研磨加工における研磨量を削減し、もって製造コストを削減することができる。
【００４１】
角度θが１３５°以下であるときには、主表面１０１ａと面取り面１０４ａの境界部においてチッピングが発生し易くなる一方、角度θが１６５°以上であるときには、研削砥石とガラス基板１００との位置決めのズレによってガラス基板１００の振れが発生し、全般的には外周交線２００及び内周交線の長さＬが長くなるため、面取り面１０４ａを研磨することによって微小クラックを除去する際に面取り面１０４ａを全て研磨することができず、その結果、未研磨部に微小クラックが残留し易くなる。
【００４２】
上記と同様のことが、面取り面１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂにも云える。
【００４３】
また、ガラス基板１００は、その母ガラスが、アルカリ等への化学的耐久性や剛性を有するシリケートガラスや、シリケートガラスを熱処理により結晶化した結晶化ガラスから成る。
【００４４】
シリケートガラスとしては、例えば、建築用の窓ガラスに用いられるソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、硼珪酸シリケートガラス、易化学強化ガラス等が例示できる。易化学強化ガラスは、硝酸カリウム溶融塩にガラスを接触させてガラス中のリチウム成分やナトリウム成分をイオン半径がより大きなカリウムイオンに交換したり、又はガラスを硝酸ナトリウム溶融塩に接触させてガラス中のリチウムイオンをイオン半径がより大きなナトリウムイオンに交換することにより、表面層（約５０〜２００μｍ）に圧縮応力を形成したものである。このようなガラスとしては、主成分として質量％でＳｉＯ2：６０〜６５％、Ａｌ2Ｏ3：１０〜２０％、ＭｇＯ：０〜５％、ＣａＯ：０〜５％、Ｌｉ2Ｏ：２〜１０％、Ｎａ2Ｏ：５〜１５％を含有するものが例示できる。また、結晶化ガラスは、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｐ2Ｏ3、ＺｒＯ、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏから選択された成分を主成分とするものが例示できる。
【００４５】
結晶化ガラスとしては、特にその組成が限定されていないが、例えば質量％でＳｉＯ2：７０〜８０％、Ａｌ2Ｏ3：２〜８％、Ｋ2Ｏ：１〜７％、Ｌｉ2Ｏ：５〜１５％、Ｐ2Ｏ5：１〜５％を含有するものが例示できる。
【００４６】
ガラス基板１００は、フロートガラス製造法、ダウンドロー製造法、リドロー製造法によって成型された板状のガラス素材から研磨砥石によってドーナツ状に形成されてもよく、溶融されたガラスから上型及び下型を用いたダイレクトプレスによって直接ドーナツ状に形成されてもよい。研磨砥石によってドーナツ状に形成するときには、研磨砥石を用いて板状のガラス素材の外径を円形に形成し、その後、円筒状の砥石を用いて外径を円形に形成されたガラス素材の中央部分をくり抜くことによって形成してもよい。
【００４７】
次に、本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について図面を参照して説明する。
【００４８】
図３は、本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造手順のフローチャートである。
【００４９】
本手順は、上述した本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板を製造するものである。
【００５０】
図３において、まず、フロートガラス製造法によって溶融金属上において板状に形成されたアルミノシリケートガラスのガラス組成を持つガラス素板を準備し、該準備されたガラス素板から超硬合金カッターを用いて外周と内周を同時に加工することによって、外径９６ｍｍφ、内径２４ｍｍφ及び厚み１．１５ｍｍのドーナツ状のガラス基板１００を形成する（ステップＳ３００）。
【００５１】
次いで、後述する図４の研削砥石を用いた研削加工によって、ガラス基板１００の外周端面１０２の寸法を９５ｍｍφに調整し、且つ内周端面１０３の寸法を２５ｍｍφに調整すると共に、主表面１０１ａ及び外周端面１０２を連接する面取り面１０４ａと、主表面１０１ｂ及び外周端面１０２を連接する面取り面１０４ｂと、主表面１０１ａ及び内周端面１０３を連接する面取り面１０５ａと、主表面１０１ｂ及び内周端面１０３を連接する面取り面１０５ｂとを形成する。このとき、面取り面１０４ａ，１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂの各々と、外周端面１０２及び内周端面１０３のいずれか一方との交差個所に存在する環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒを０．２ｍｍに調整し、角度θを１５５°に調整する（ステップＳ３０１）。
【００５２】
図４は、図３のステップＳ３０１において使用される研削砥石を示す図である。
【００５３】
図４において、研削砥石は、外周端面１０２の寸法を調整する外周端面研削用砥石４００と、内周端面１０３の寸法を調整する内周端面研削用砥石４０１とによって構成される。
【００５４】
外周端面研削用砥石４００は、回転軸４０２と、砥石群４０４とで構成される。砥石群４０４は、その外径部に外周端面１０２及び面取り面１０４ａ，１０４ｂの形状が相補された形状の加工溝を有する環状の砥石４０３が所定数だけ積層されたものである。外周端面研削用砥石４００は、回転軸４０２を中心に回転すると共に、加工溝を介して外周端面１０２と接触することによってガラス基板１００の外周端面１０２の寸法を調整し、且つ面取り面１０４ａ，１０４ｂを所定の形状に形成する。
【００５５】
また、内周端面研削用砥石４０１も、回転軸４０５と、砥石群４０７とで構成される。砥石群４０７は、その外径部に内周端面１０３及び面取り面１０５ａ，１０５ｂの形状が相補された形状の加工溝を有する砥石４０６が所定数だけ積層されたものである。内周端面研削用砥石４０１は、回転軸４０５を中心に回転すると共に、加工溝を介して内周端面１０３と接触することによってガラス基板１００の内周端面１０３の寸法を調整し、且つ面取り面１０５ａ，１０５ｂを所定の形状に形成する。また、砥石４０３，４０６の加工溝の表面にはダイヤモンド砥粒が付着されている。
【００５６】
図３に戻り、ガラス基板１００の複数を、任意のガラス基板１００の主表面１０１ａと他のガラス基板１００の主表面１０１ｂが接触するように積層して回転させ、該積層されたガラス基板１００に研磨剤を水溶させたスラリーを掛けると共に、積層されたガラス基板１００の外周端面１０２、内周端面１０３、及び面取り面１０４ａ，１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂを５μｍ以上研磨ブラシによって研磨する（ステップＳ３０２）。
【００５７】
続くステップＳ３０３では、ガラス基板１００に粒度＃１０００の研磨材を用いてガラス基板１００の上下の両主表面１０１ａ，１０１ｂをラッピングする。このとき、ガラス基板１００の両主表面１０１ａ，１０１ｂ等に残留した研磨材は、以下に説明するステップＳ３０４の第１研磨工程（主表面研磨工程）において、両主表面１０１ａ，１０１ｂのキズ等の要因となるため、ラッピングが終了した後に、ガラス基板１００の全ての面を酸性又はアルカリ性の水溶液で洗浄する。
【００５８】
次いで、酸化セリウムの懸濁液等の微粒研磨剤を用いて、ステップＳ３０４の第１研磨工程では、ステップＳ３０３のラッピングで発生した両主表面１０１ａ，１０１ｂのキズを除去し、続くステップＳ３０５の第２研磨工程（主表面研磨工程）では、精密研磨することによってガラス基板１００の厚みを１．０ｍｍに調整すると共に、両主表面１０１ａ，１０１ｂを滑面化する。ステップＳ３０４及びステップＳ３０５における研磨される厚みは合計すると５μｍ以上であり、その後、両主表面１０１ａ，１０１ｂを酸性又はアルカリ性の水溶液によって洗浄する。
【００５９】
上記両主表面１０１ａ，１０１ｂが洗浄されたガラス基板１００は、磁気ディスク高速回転時等の強度をより確実に確保すべく化学強化処理によりさらに強化され、温水、又はアルカリ洗浄水若しくは純水により洗浄され、本処理を終了する（ステップＳ３０６）。
【００６０】
この化学強化処理は、ガラス基板１００の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換えるものである。具体的には、４００〜４５０℃の硝酸カリウム（ＫＮＯ3）と硝酸ナトリウム（ＮａＮｏ3）の溶融塩にガラス基板１００を２〜５時間浸漬することにより、ガラス基板１００の表面層中のナトリウムイオンをカリウムイオンに、リチウムイオンをナトリウムイオン上に置換して、ガラス基板１００の強度を向上させるものである。
【００６１】
図３の手順によれば、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面１０２及び内周端面１０３の１つと面取り面１０４ａ，１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂの１つとの境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができる。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００６３】
まず、図３の手順をステップＳ３０２まで実行し、表１に示す１０種類の磁気記録媒体用ガラス基板のテストピースを作製した（実施例１〜９、比較例１）。
【００６４】
【表１】
2008282539.tif 000003
【００６５】
その後、これら１０種類のテストピースの各々について、（株）島津製作所製強度試験器（商品名：ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ）（図５）を用いて破壊応力を測定し、該測定した破壊応力に基づいてワイブル定数を算出した。
【００６６】
図５は、本発明の実施例で使用した強度試験器の概略構成を示す側面図である。
【００６７】
図５において、テストピース５００を鋼鉄製の置き台５０１上にセットし、該セットされたテストピース５００の上に鋼鉄製のリング５０２をセットした。その後、置き台５０１とリング５０２との相対変位速度を０．５ｍｍ／分に調整して置き台５０１及びリング５０２を介してテストピース５００に加圧し、テストピース５００が破壊したときの荷重をロードセル５０３で検出した。
【００６８】
以上の破壊荷重の検出を各種テストピース５００毎に１００回行い、検出した破壊荷重を破壊応力データに換算し、１００回分の破壊応力データに基づいてワイブル定数を算出した。
【００６９】
また、磁気ディスクの面記録密度が７ギガビット／平方インチとなる膜を各種テストピース５００毎に１００００枚ずつ成膜し、１００００枚の成膜されたテストピース５００のうち破損した枚数を成膜時破損率として集計した。
【００７０】
さらに、主表面１０１ａ，１０１ｂの１つと面取り面１０４ａ，１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂの１つとの境界部に発生するチッピングの発生確率をチッピング不良率として算出した。
【００７１】
これらのワイブル定数、成膜時破損率及びチッピング不良率も上記表１に示されている。
【００７２】
上記表１から明らかなように、比較例１は、外形線２００の長さＬに対する環状曲面部１０４ａ’の長さｄ１の百分率比が１７％と小さい、即ち、外周端面１０２と面取り面１０４ａ，１０４ｂとの境界部に応力が集中し易いので、定数値が小さいほど強度信頼性が低いことを表すワイブル定数は１５．２であって、成膜時破損率は5/10000と高い値を示した一方、実施例９は環状曲面部１０４ａ’の百分比率が３０％と大きい、即ち、外周端面１０２と面取り面１０４ａ，１０４ｂとの境界部に応力が集中し難いので、ワイブル定数は２０．０であって、成膜時破損率は2/10000と強度信頼性を満足する値を示した。さらに、実施例５は環状曲面部１０４ａ’の百分比率が５６％とより大きい、即ち、外周端面１０２と面取り面１０４ａ，１０４ｂとの境界部に応力がより集中し難いので、ワイブル定数は２２．０であって、成膜時破損率は1/10000と、より強度信頼性を満足する値を示した。これにより、環状曲面部１０４ａ’の百分比率は３０％以上、好ましくは５０％以上であれば、磁気ディスクの破損を確実に防止できることを確認できた。
【００７３】
また、上記表１から明らかなように、比較例１は環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒが０．０５ｍｍと小さい、即ち、環状曲面部１０４ａ’に応力が集中し易いので、ワイブル定数は１５．２であって、成膜時破損率は5/10000と高い値を示した一方、実施例４は環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒが０．１０ｍｍと大きい、即ち、環状曲面部１０４ａ’に応力が集中し難いので、ワイブル定数は２０．０であって、成膜時破損率は2/10000と強度信頼性を満足する値を示した。さらに、実施例７は環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒが０．２０ｍｍとより大きい、即ち、環状曲面部１０４ａ’に応力がより集中し難いので、ワイブル定数は２１．８であって、成膜時破損率は1/10000と、より強度信頼性を満足する値を示した。これにより、環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒが０．１０ｍｍ以上であれば、磁気ディスクの破損を防止でき、好ましくは、０．２０ｍｍ以上であれば、磁気ディスクの破損を確実に防止できることを確認できた。
【００７４】
さらに、上記表１から明らかなように、実施例２は環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒが０．３５ｍｍと小さい、即ち、環状曲面部１０４ａ’に応力がより集中し難いので、ワイブル定数は２１．５であって、成膜時破損率は1/10000と、強度信頼性を満足する値を示した。これにより、環状曲面部１０４ａ’の曲率半径Ｒが０．５０ｍｍ以下、好ましくは０．３５ｍｍ以下であれば、磁気ディスクの破損を確実に防止できることを確認できた。
【００７５】
また、上記表１から明らかなように、実施例６は角度θが１６５°と小さい、即ち、ガラス基板１００の振れに基づいて面取り面の幅が狭くなる部分（以下「狭隘部」という。）が発生し難いので、ワイブル定数は２０．０であって、成膜時破損率は2/10000と強度信頼性を満足する値を示した。さらに、実施例３は角度θが１５５°とより小さい、即ち、狭隘部がより発生し難いので、ワイブル定数は２０．８であって、成膜時破損率は1/10000と、より強度信頼性を満足する値を示した。これにより、角度θが１６５°以下、好ましくは１５５°以下であれば、磁気ディスクの破損を確実に防止できることを確認できた。
【００７６】
また、上記表１から明らかなように、比較例１は角度θが１３５°と小さいので、チッピング不良率は３．０％と高い値を示した一方、実施例５は角度θが１３６°であるので、チッピング不良率は１．０％を示した。さらに、実施例７は角度θが１４０°であるので、チッピング不良率は０．８％を示した。これにより、角度θが１３６°以上であれば、製造コストを削減することができ、好ましくは、１４０°以上であれば、製造コストをより削減することができることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の断面図である。
【図２】図１の磁気記録媒体用ガラス基板１００の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造手順のフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３０１において使用される研削砥石を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施例で使用した強度試験器の概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１００  磁気記録媒体用ガラス基板
１０１  主表面
１０２  外周端面
１０３  内周端面
１０４ａ，１０４ｂ，１０５ａ，１０５ｂ  面取り面
１０４ａ’  環状曲面部
１０４ａ”  錐面部
２００  外形線
４００  外周端面研削用砥石
４０１  内周端面研削用砥石
４０２，４０５  回転軸
４０３，４０６  砥石
４０４，４０７  砥石群
【図１】
2008282539.tif 000004
【図２】
2008282539.tif 000005
【図３】
2008282539.tif 000006
【図４】
2008282539.tif 000007
【図５】
2008282539.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月7日(2008.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの主表面と、外周端面及び内周端面と、前記２つの主表面と前記外周端面とを連接する２つの第１の面取り面と、前記２つの主表面と前記内周端面とを連接する２つの第２の面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、
前記第１及び第２の面取り面は、すべての面取り面において、互いに連接する錐面部及び環状曲面部から成り、前記ガラス基板の中心軸を含む前記ガラス基板の断面における前記面取り面の外形線の長さに対する前記環状曲面部の外形線の長さの百分率比が３０％以上であり、
前記面取り面と前記主表面とが成す角度が１３６〜１６５°であること
を特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項２】
前記百分率比が５０％以上であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項３】
前記環状曲面部の外形線の曲率半径が０．２０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項４】
前記面取り面と前記主表面とが成す角度が１４０〜１５５°であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項５】
ガラス基板の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換える化学強化処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項６】
２つの主表面と、外周端面及び内周端面と、前記２つの主表面と前記外周端面とを連接する２つの第１の面取り面と、前記２つの主表面と前記内周端面とを連接する２つの第２の面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記第１及び第２の面取り面の全てにおいて、面取り加工工程が終了した後、前記主表面を５μｍ以上研磨する主表面研磨工程と、前記外周端面及び前記内周端面を５μｍ以上研磨する端面研磨工程とを有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス基板は、母ガラスがアルカリ酸化物成分としてＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏのいずれか一方を含有するシリケートガラスから成り、前記製造方法は、前記主表面研磨工程後、前記主表面の表面層のアルカリ成分を前記アルカリ酸化物成分より大きなイオン半径を有するアルカリ成分に置換する化学強化処理工程を有することを特徴とする請求項６記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の磁気記録媒体用ガラス基板は、２つの主表面と、外周端面及び内周端面と、前記２つの主表面と前記外周端面とを連接する２つの第１の面取り面と、前記２つの主表面と前記内周端面とを連接する２つの第２の面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記第１及び第２の面取り面は、すべての面取り面において、互いに連接する錐面部及び環状曲面部から成り、前記ガラス基板の中心軸を含む前記ガラス基板の断面における前記面取り面の外形線の長さに対する前記環状曲面部の外形線の長さの百分率比が３０％以上であり、前記面取り面と前記主表面とが成す角度が１３６〜１６５°であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項３記載のガラス基板は、請求項１又は２記載のガラス基板において、前記環状曲面部の外形線の曲率半径が０．２０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４記載のガラス基板は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガラス基板において、前記面取り面と主表面とが成す角度が１４０〜１５５°であることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項５記載のガラス基板は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガラス基板において、ガラス基板の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換える化学強化処理が施されていることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項６記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、２つの主表面と、外周端面及び内周端面と、前記２つの主表面と前記外周端面とを連接する２つの第１の面取り面と、前記２つの主表面と前記内周端面とを連接する２つの第２の面取り面を有するドーナツ状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記第１及び第２の面取り面の全てにおいて面取り加工工程が終了した後、前記主表面を５μｍ以上研磨する主表面研磨工程と、前記外周端面及び前記内周端面を５μｍ以上研磨する端面研磨工程とを有することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項７記載の製造方法は、請求項６記載の製造方法において、前記ガラス基板は、母ガラスがアルカリ酸化物成分としてＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏのいずれか一方を含有するシリケートガラスから成り、前記製造方法は、前記主表面研磨工程後、前記主表面の表面層のアルカリ成分を前記アルカリ酸化物成分より大きなイオン半径を有するアルカリ成分に置換する化学強化処理工程を有することを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１記載のガラス基板によれば、面取り面は、すべての面取り面において互いに連接する錐面部及び環状曲面部かならり、ガラス基板の中心軸を含むガラス基板の断面における面取り面の外形線の長さに対する環状曲面部の外形線の長さの百分率比が３０％以上であり、面取り面と主表面とが成す角度が１３６〜１６５°であるので、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができる。また、研削砥石による面取り面加工時にガラス基板の振れを防止し、面取り面の幅の狭隘化を阻止して面取り面に発生する応力を分散すると共に、未研削部の発生を防止して面取り面から微小クラックを除去することができ、加えて、主表面と面取り面との境界部でのチッピングの発生を防止して、チッピング除去のための研磨加工における研磨量を削減し、もって製造コストを削減することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項３記載のガラス基板によれば、環状曲面部の外形線の曲率半径が０．２０〜０．３５ｍｍであるので、環状曲面部を加工する研削砥石の曲率半径の下限の増大により研削砥石面の砥粒を均一に付着させることができ、もって砥粒の付着力の強化により研削砥石の交換寿命を長くすることができるのに加えて、上記曲率半径の上限の低減により錐面部と環状曲面部との境界部が不連続になるのを防止することができ、もって錐面部と環状曲面部との境界部に発生する応力を分散することができ、磁気ディスクの破損をより確実に防止することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項４記載のガラス基板によれば、面取り面と主表面とが成す角度が１４０〜１５５°であるので、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガラス基板による効果を確実に奏することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項５記載のガラス基板によれば、ガラス基板の表面層中のアルカリ成分をイオン半径がより大きいものに置き換える化学強化処理が施されているので、ガラス基板の強度を向上させることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項６記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、２つの第１の面取り面及び２つの第２の面取り面の全てにおいて面取り加工工程が終了した後、前記主表面を５μｍ以上研磨する主表面研磨工程と、前記外周端面及び前記内周端面を５μｍ以上研磨する端面研磨工程とを有するので、機械的衝撃又は熱衝撃によって外周端面及び内周端面の一方と面取り面との境界部に発生する応力を分散することができ、もって磁気記録媒体の破損を防止することができる。また、微小クラックを確実に除去することができ、もって磁気ディスクの破損を確実に防止することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項７記載の製造方法によれば、母ガラスがアルカリ酸化物成分としてＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏのいずれか一方を含有するシリケートガラスから成るガラス基板の主表面における表面層のアルカリ成分をアルカリ酸化物成分より大きなイオン半径を有するアルカリ成分に置換するので、ガラス基板の強度を向上させることができる。