(57)【要約】  円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法において、円盤形状の前記ガラス板は、主表面と、前記主表面に垂直な端面とを有する。前記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前記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を含を含む。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。
2020111282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法であって、
円盤形状の前記ガラス板は、主表面と、前記主表面に垂直な端面とを有し、
前記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前記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を含み、
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、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法であって、
円盤形状の前記ガラス板は、主表面と、前記主表面に垂直な端面とを有し、
前記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前記ガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面に面取り面を形成して目標とする形状に加工するステップを含み、
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をｘ、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をｙとしたとき、ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下の範囲内となるように前記Ｐｄ×Ｔｈの値と前記移動速度の値を調節する、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記レーザー光は、前記ガラス板の前記端面に、前記端面の法線方向から照射される、請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記形状加工では、前記端面に、前記ガラス板の対向する２つの主表面に対して直交する側壁面と、前記側壁面の両側の端と、前記主表面の端とを接続する面取り面と、を形成するように、前記レーザー光の照射条件は設定される、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。
【請求項５】
前記面取り面の前記主表面に沿った長さＣの、前記厚さＴｈに対する比（Ｃ／Ｔｈ）が、０．１〜０．７となるように、前記照射条件が設定される、請求項４に記載のガラス板の製造方法。
【請求項６】
前記レーザー光により形成された前記端面の表面粗さＲｚは、０．３μｍ以下であり、算術平均粗さＲａは０．０３μｍ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。
【請求項７】
前記端面に照射する前記レーザー光の光束は、楕円形状をしており、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（Ｗ２／Ｄ）は、０．０３〜０．３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。
【請求項８】
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１〜７のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項９】
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、０．７〜１００［ｍｍ／秒］である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス板のヤング率は、７０［ＧＰａ］以上である、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。
【請求項１１】
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１〜１０のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項１２】
前記厚さＴｈは、０．７ｍｍ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。
【請求項１３】
前記ガラス板の製造方法は、前記形状加工を行った前記ガラス板の前記主表面を研削あるいは研磨するステップを含み、
前記形状加工後、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１〜１２のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項１４】
レーザー光の照射により円盤形状のガラス板の端面に面取り面を形成するガラス板の面取り方法であって、
前記面取り面の形成前の前記ガラス板の前記端面は、少なくとも前記ガラス板の厚さ方向の中心部において主表面に対して垂直な面を有し、
前記ガラス板の前記端面へのレーザー光の照射によって前記ガラス板の前記端面のエッジ部を軟化及び／又は溶融させて、前記エッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りするとともに、前記面取り面の形成後の前記端面においても前記ガラス板の主表面に垂直な面が形成されるように、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、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をＶとしたとき、Ｐｄ×Ｔｈと移動速度Ｖとを制御する、
ことを特徴とするガラス板の面取り方法。
【請求項１５】
前記Ｐｄ×Ｔｈをｘ、前記移動速度をｙとしたとき、
ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下、かつ、５．４・ｘ−４．５以上、の範囲内となるように前記Ｐｄ×Ｔｈの値と前記移動速度の値を調節する、請求項１４に記載のガラス板の面取り方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載のガラス板の面取り方法を用いて、円盤形状のガラス板の前記端面の面取り加工を行う、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項１７】
請求項１〜１３及び請求項１６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前記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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法、レーザー光の照射により円盤形状のガラス板の端面に面取り面を形成するガラス板の面取り方法、ガラス板の製造方法あるいは面取り方法を用いた磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記録のためのハードディスク装置には、円盤形状の非磁性体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形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。【０００３】
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（特許文献１）。具体的には、超短パルスレーザーを使用して、所望の面取り形状にエッジを切削し、超短パルスレーザーによる処理に続いて、ＣＯ２レーザーを照射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５１１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法による、ガラス板の端面に側壁面と面取り面を形成する端面の形状加工では、超短パルスレーザーによるエッジの切削の後にＣＯ２レーザーを照射することにより除去する部材を分離する。しかし、超短パルスレーザーによるエッジの切削の精度に起因して目標形状の端面に加工することができず、端面の形状が、上述した磁性膜形成時の治具による把持に適した目標形状になり難く、ばらつく場合があった。また、超短レーザーとＣＯ２レーザーを併用して端面の形状加工を行うので、形状加工の操作が煩雑であった。【０００６】
近年、磁気ディスク用ガラス基板では、ハードディスクドライブ装置（以降、ＨＤＤ装置という）の大容量化のために、磁気ディスクのガラス板を薄くして、ＨＤＤ装置に組み込む磁気ディスクの枚数を増加させる傾向にある。この場合、ガラス基板が薄くなることで発生し易くなるガラス板の振動を抑制するために、ガラス板の剛性を高める硝材が用いられる。剛性の高い硝材は、概して軟化点が高いため、レーザー光の形状加工はし難い。このため、厚さが薄く、軟化点の高いガラス板の端面をレーザー光により目標形状に加工し、しかも、端面の形状の目標形状からのばらつきを抑えるためには、レーザー光の照射条件を従来に比べて細かく設定することが必要となっている。【０００７】
そこで、本発明は、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、端面の形状が目標形状に対してばらつくことなく、簡単な操作により端面の形状加工を行う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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法である。円盤形状の前記ガラス板は、主表面と、前記主表面に垂直な端面とを有する。当該製造方法は、
前記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前記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を含み、
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。【０００９】
本発明の他の一態様は、円盤形状のガラス板の端面の形状加工を行うガラス板の製造方法である。円盤形状の前記ガラス板は、主表面と、前記主表面に垂直な端面とを有する。
当該製造方法は、
前記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前記ガラス板の周方向に相対的に移動しながら、前記端面に面取り面を形成して目標とする形状に加工するステップを含み、
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をｘ、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をｙとしたとき、ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下の範囲内となるように前記Ｐｄ×Ｔｈの値と前記移動速度の値を調節する。【００１０】
前記レーザー光は、前記ガラス板の前記端面に、前記端面の法線方向から照射される、ことが好ましい。【００１１】
前記形状加工では、前記端面に、前記ガラス板の対向する２つの主表面に対して直交する側壁面と、前記側壁面の両側の端と、前記主表面の端とを接続する面取り面と、を形成するように、前記レーザー光の照射条件は設定される、ことが好ましい。【００１２】
前記面取り面の前記主表面に沿った長さＣの、前記厚さＴｈに対する比（Ｃ／Ｔｈ）が、０．１〜０．７となるように、前記照射条件が設定される、ことが好ましい。【００１３】
前記レーザー光により形成された前記端面の表面粗さＲｚは、０．３μｍ以下であり、算術平均粗さＲａは０．０３μｍ以下である、ことが好ましい。【００１４】
前記端面に照射する前記レーザー光の光束は、楕円形状をしており、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（Ｗ２／Ｄ）は、０．０３〜０．３である、ことが好ましい。【００１５】
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。【００１６】
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、０．７〜１００［ｍｍ／秒］である、ことが好ましい。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
前記厚さＴｈは、０．７ｍｍ以下である、ことが好ましい。【００２０】
前記ガラス板の製造方法は、前記形状加工を行った前記ガラス板の前記主表面を研削あるいは研磨するステップを含み、
前記形状加工後、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。【００２１】
本発明の他の一態様は、レーザー光の照射により円盤形状のガラス板の端面に面取り面を形成するガラス板の面取り方法である。前記面取り面の形成前の前記ガラス板の前記端面は、少なくとも前記ガラス板の厚さ方向の中心部において主表面に対して垂直な面を有する。当該面取り方法は、
前記ガラス板の前記端面へのレーザー光の照射によって前記ガラス板の前記端面のエッジ部を軟化及び／又は溶融させて、前記エッジ部を、丸みを帯びた形状に面取りするとともに、前記面取り面の形成後の前記端面においても前記ガラス板の主表面に垂直な面が形成されるように、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、前記レーザー光の前記端面に沿って移動する移動速度をＶとしたとき、Ｐｄ×Ｔｈと移動速度Ｖとを制御する。【００２２】
前記Ｐｄ×Ｔｈをｘ、前記移動速度Ｖをｙとしたとき、
ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下、かつ、５．４・ｘ−４．５以上、の範囲内となるように前記Ｐｄ×Ｔｈの値と前記移動速度Ｖの値を調節する、ことが好ましい。【００２３】
本発明のさらに他の一態様は、前記面取り方法を用いて、円盤形状のガラス板の前記端面の面取り加工を行う、ことを特徴とするガラス板の製造方法である。【００２４】
本発明のさらに他の一態様は、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。【００２５】
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。
【発明の効果】
【００２６】
上述の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の形状加工を、レーザー光を用いて行う際、端面の形状が目標形状に対してばらつくことなく、簡単な操作により端面の形状加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】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】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】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】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。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、レーザー光の照射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６】実験例の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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（スポット）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。
【００２９】
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。
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部とならないように、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形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。
【００３０】
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。端面１４は、主表面１２に垂直な端面である。図１に示す例では、外周端面をレーザー光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。
本実施形態では、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。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。
ここで、レーザー光Ｌの端面１４への照射は、照射する端面１４の法線方向から行うことが好ましい。レーザー光Ｌの端面１４への照射は、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。
【００３１】
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。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］である照射条件を用いる。ここで、レーザー光Ｌの光束は、図２に示すようにガラス板１０の厚さ方向の両側にはみ出すように照射される。また、端面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。
【００３２】
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（発振波長約５μｍや１０．６μｍ）、Ｅｒ−ＹＡＧレーザー（発振波長約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への照射位置を、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。
【００３３】
レーザー光Ｌの幅Ｗ１を、ガラス板１０の厚さをＴｈより大きくすることにより、端面１４の主表面１２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の一部を軟化及び／又は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の厚さに対する比率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、ガラス板端面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、レーザー光Ｌの幅Ｗ１の、ガラス板１０の厚さに対する比率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、照射条件として、Ｗ１＞Ｔｈとし、Ｐｄ×Ｔｈ＝０．８〜３．５［Ｗ／ｍｍ］とする。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、面取り面を形成することができる。
【００３４】
このような照射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揃えることができ、面取り面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。
【００３５】
上記実施形態では、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１４ｃ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。
【００３６】
このように端面１４に面取り面１４ｃの他に、垂直な主表面１２に垂直な面（側壁面１４ｔ）を形成することは、面取り面１４ｃを形成したガラス板１０の外径（直径）または内径（円孔１６の直径）が、１つのガラス板１０内で、あるいはガラス板１０の間で、ばらつくことを抑制することができることから好ましい。例えば外径がばらつくと、ガラス板１０を磁気ディスクの基板としてＨＤＤ装置に複数枚組み込んで回転させた時に空気の流れを乱しやすくなりヘッドクラッシュ等のトラブルを増やす恐れがある。また、スパッタ装置等の成膜装置を用いて磁性膜を形成する際に、ガラス板１０の端面１４の把持に失敗してガラス板１０が落下する等のトラブルを誘発する恐れがある。また、ガラス板１０の内径がばらつくと、ＨＤＤ装置に組み込む際にスピンドルに通らない場合があり、また、ガラス板１０とスピンドルの間の隙間が過度に大きくなり回転バランスを崩す恐れがある。
【００３７】
上述したＰｄ×Ｔｈの値と移動速度の値とを制御することで、面取り面１４ｃの形状を種々変化させることができるのは、以下の考えに基づく。
すなわち、レーザー光Ｌの照射前のガラス板１０の端面１４の少なくとも厚さ方向の中心部が、主表面１２に対して垂直な面（側壁面１４ｔ）である場合、レーザー光Ｌの照射するときの条件を調節することで、面取り面１４ｃを形成しつつ、主表面１２に対して垂直な面（側壁面１４ｔ）を形成することがわかった。このメカニズムは必ずしも明確ではないが、端面１４の面取りが進行しない（図５(ａ)参照）条件と、端面１４の全体が丸くなる（図５（ｂ）参照）条件との間に、端面１４の垂直な面が形成されている条件が存在しており、この条件は、Ｐｄ×Ｔｈと移動速度とを適宜調整させることによって選択することができると想定される。すなわち、例えば、移動速度の値を一定にしてＰｄ×Ｔｈの値を大きくしていく場合、面取り面１４ｃの形成は、エッジ部から始まり、徐々に厚さ方向の中心に進展し、最終的に端面１４の全体が丸くなる、という順序で端面１４の丸まりが進展すると想定される。ここで、丸まりの進展に伴い、端面１４の垂直な面（側壁面１４ｔ）の厚さ方向の長さＴは徐々に減少する。
【００３８】
このようなガラス板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。
【００３９】
磁気ディスク用ガラス基板も、図１（ａ）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。
【００４０】
ガラス基板は、図４に示すガラス板１０の外周端部と同様に、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。
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。図４に示す側壁面１４ｔの厚さ方向に沿った長さをＴ［ｍｍ］とする。面取り面１４ｃは、主表面１４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。なお、後述する図５（ｃ）に示すように端面１４の形状が球面形状である場合については、ガラス板１０の厚さ方向に最も厚い位置から最末端までの主表面１２方向の距離を、面取り面１４ｃの長さＣとした。
【００４１】
このようなガラス基板は、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、ガラス板１０（ガラス素板）の端面１４に、好ましくは端面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って、レーザー光Ｌの照射条件として、幅Ｗ１＞厚さＴｈであって、Ｐｄ×Ｔｈを、０．８〜３．５［Ｗ／ｍｍ］とする。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、面取り面１４ｃ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に対して垂直な面及び面取り面１４ｃを形成することができる。
【００４５】
端面１４に、面取り面１４ｃを形成するには、一実施形態によれば、Ｗ１＞Ｔｈであって、Ｐｄ×Ｔｈをｘ、レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度をｙとしたとき、ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下の範囲内となるようにＰｄ×Ｔｈの値と移動速度の値を調節する。
さらに、図４に示すように、端面１４が、面取り面１４ｃの他に、主表面１２に垂直な面である側壁面１４ｔを備えるためには、一実施形態によれば、Ｗ１＞Ｔｈであって、Ｐｄ×Ｔｈをｘ、レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度をｙとしたとき、ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下、かつ、５．４・ｘ−４．５以上、の範囲内となるようにＰｄ×Ｔｈの値と移動速度の値を調節する。
【００４６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、レーザー光Ｌの照射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、比率Ｔｈ／Ｗ１を０．７に固定、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、加工前のガラス素板として、ガラス転移点温度Ｔｇが５００℃、直径は９５ｍｍ、端面が主表面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］（Ｐｄ×Ｔｈは１．３３［Ｗ／ｍｍ］）の照射条件、図５（ｃ）は、Ｐｄ＝４．０［Ｗ／ｍｍ２］（Ｐｄ×Ｔｈは２．８［Ｗ／ｍｍ］）の照射条件における端面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、面取り面１４ｃは形成されるものの、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による照射条件は、端面１４において、主表面１２に対して直交する側壁面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。
【００４７】
一実施形態によれば、面取り面１４ｃの主表面１４に沿った長さＣの、厚さＴｈに対する比（Ｃ／Ｔｈ）が、０．１〜０．７となるように、照射条件Ｐｄ×Ｔｈと移動速度とが設定される、ことが好ましい。比（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、比（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、比（Ｃ／Ｔｈ）が０．７超の場合、主表面１４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０．８〜３．５［Ｗ／ｍｍ］の範囲内で、好ましくは１．２〜２．３［Ｗ／ｍｍ］の範囲内で調整することにより、あるいは、Ｐｄ×Ｔｈの値と移動速度の値を調整することにより、比（Ｃ／Ｔｈ）を調整することができる。比（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、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（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。比（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、比（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）の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１）は、０．３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．２μｍ以下であり、算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１）は、０．０３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０２μｍ以下である。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。
【００４８】
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。この場合、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（Ｗ２／Ｄ）は、０．０３〜０．３である、ことが好ましい。比（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ず、加工時間を短縮しにくい。比（Ｗ２／Ｄ）が０．３超の場合、長さＷ２がガラス板１０の周方向に沿った周長に対して相対的に長くなるため、この場合、レーザー光Ｌがガラス板１０の端面１４へ照射する照射位置（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。
また、ガラス板１０の端面１４に、レーザー光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面取りするために、さらに、面取りするとともに、面取り後の端面１４においてもガラス板１０の主表面に垂直な面を形成するために、Ｐｄ×Ｔｈの値と移動速度の値とを制御して端面１４にレーザー光を照射する場合においても、上記理由により比（Ｗ２／Ｄ）は、０．０３〜０．３である、ことが好ましい。
【００４９】
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。
【００５０】
レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度は、０．７〜１００［ｍｍ／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１００［ｍｍ／秒］を超える場合、加工を完了するタイミングが取りづらくなり、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０．７［ｍｍ／秒］より低いと、僅かなＰｄ×Ｔｈの変化によって端面の形状が変わるため、端面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、０．７〜１００［ｍｍ／秒］であることが好ましい。
なお、移動速度は２０〜１００［ｍｍ／秒］であるとより好ましい。移動速度が２０［ｍｍ／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２０〜１００［ｍｍ／秒］であるとより好ましい。
【００５１】
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、面取り加工を行いながらガラス板１００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、面取り加工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、面取り加工の際にガラス板１０を適宜保温することが好ましい。
【００５２】
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。
【００５３】
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。端面研磨処理では、面取り面１４ｃ及び側壁面１４ｔの表面粗さＲｚを０．３μｍ以下と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。
【００５４】
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、上記端面研磨処理後、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。
【００５５】
次に、研削後のガラス板１０の主表面に第１研磨が施される。具体的には、ガラス板１０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の両側の主表面の研磨が行われる。第１研磨は、研削処理後の主表面に残留したキズや歪みの除去、あるいは微小な表面凹凸（マイクロウェービネス、粗さ）の調整を目的とする。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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研磨処理時よりも小さいことが好ましい。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の主表面との間に供給され、ガラス板１０の主表面が研磨される。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、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。
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。これにより、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１枚あるいは２枚増やすことができる。
【００６１】
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。
【００６２】
（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、ガラス転移点温度Ｔｇは６５０℃以上である。
【００６３】
（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、ガラス転移点温度Ｔｇは５００℃以上、２０℃における比弾性率は３０ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上である。
【００６４】
（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、
を含有し、
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、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ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、である。
【００６５】
一実施形態によれば、ガラス板１０は、ガラス転移点温度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、ガラス転移点温度Ｔｇは６５０℃以上である。ガラス転移点温度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、ガラス転移点温度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。
【００６６】
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、例えば４０×１０−７［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。
【００６７】
［実験例］
上記ガラス板１０の製造方法の効果を確認するために、レーザー光Ｌの照射条件、具体的には、Ｐｄ×Ｔｈ［Ｗ／ｍｍ］を種々変更した条件で端面１４を加工して、端面１４の形状を調べた。その際、レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度［ｍｍ／秒］も調節した。
レーザー光Ｌの照射の前にガラス板１０全体が３５０℃になるように加熱した後、ガラス板１０の温度を維持した状態で、ガラス板１０の外周端部の端面にレーザー光Ｌを照射した。レーザー光Ｌの照射は、端面１４に対して法線方向から行った。
【００６８】
一方、レーザー光Ｌの照射によってできた端面１４の形状を顕微鏡によって得られる拡大写真から目視により、形状の評価をＡ〜Ｄの４段階で評価した。
評価Ａ：端面１４は、主表面１２に垂直な面（側壁面１４ｔ）と面取り面１４ｃを備え、上記垂直な面の厚さ方向の長さＴ（図４参照）は、厚さＴｈの１０分の１以上である。
評価Ｂ：端面１４は、主表面１２に垂直な面を備えず、面取り面１４ｃだけを備え、面取りが形成された部分の厚さ方向の長さは元のガラス板の厚さＴｈと同等かそれよりより短い（長さＴは、厚さＴｈの１０分の１未満）。
評価Ｃ：端面１４は、図５（ｃ）に示すように球形状であり、面取りが形成された部分の厚さ方向の長さは元のガラス板の厚さより長い。
評価Ｄ：端面１４は、図５（ａ）に示すように面取り面１４ｃを備えない。不合格品である。
【００６９】
下記表１では、使用したガラス板１０は、直径９５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板を用いた。ガラス板のガラス組成として、上記ガラス１を用いた。端面１４上のレーザー光Ｌの光束に関して、厚さ方向の幅Ｗ１を１ｍｍとし、周方向の長さＷ２を１０ｍｍとする楕円形状とし、光束がガラス板１０の端面１４の両側に均等にはみ出るようにした。レーザー光Ｌのパワー密度Ｐｄと移動速度Ｖとを種々変更した。
【００７０】
【表１】
2020111282.tif 000003
【００７１】
下記表２で使用したガラス板は、直径９５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板、直径９７ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板、直径６５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板、直径９５ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのガラス板、直径９５ｍｍ、厚さ０．５５ｍｍのガラス板を用いた。ガラス板のガラス組成として、上記ガラス１を用いた。端面１４上のレーザー光Ｌの光束に関して、厚さ方向の幅Ｗ１を１ｍｍとし、周方向の長さＷ２を変更した楕円形状とし、レーザー光Ｌのパワー密度Ｐｄを種々変更した。レーザー光Ｌの端面１４に沿って移動する移動速度［ｍｍ／秒］は７０［ｍ／秒］に固定した。
端面１４の形状は、表１と同様に評価Ａ〜Ｄの４段階で評価した。
【００７２】
【表２】
2020111282.tif 000004
【００７３】
図６は、表１に示す評価結果を示す図である。図６では、条件１〜４０のプロット表示をしている。
図６より、面取り面１４ｃを形成することができる条件は、移動速度Ｖが０．７［ｍｍ／秒］以上の場合、面取り面１４ｃを形成する評価Ａ〜Ｃを得るには、少なくともＰｄ×Ｔｈは、０．８［Ｗ／ｍｍ］以上である。移動速度Ｖが０．７［ｍｍ／秒］未満になると、評価Ａ，ＢとなるＰｄ×Ｔｈの範囲は極めて狭くなるので、垂直な面と面取り面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易く、安定した生産が行いにくい。この点で、移動速度Ｖは０．７［ｍｍ／秒］以上であることが好ましい。
【００７４】
一方、図６に示すように、移動速度Ｖを変更する場合、Ｐｄ×Ｔｈの値を調整することが好ましい。この場合、Ｐｄ×Ｔｈ［ｍｍ／秒］をｘとし、移動速度Ｖ［ｍｍ／秒］をｙとしたとき、ｙを、１１．２・ｘ−４．７以下とすることで、面取り面１４ｃを形成することができる。図６に示す直線Ｌ１が、ｙ＝１１．２・ｘ−４．７の直線を示す。この場合、評価Ａを得るために、すなわち、端面が、主表面に垂直な、長さが厚さＴｈの１０分の１以上の面と、面取り面１４ｃとを備えるために、ｙを１１．２・ｘ−４．７以下、かつ、５．４・ｘ−４．５以上とすることが好ましい。図６に示す直線Ｌ２が、ｙ＝５．４・ｘ−４．５の直線を示す。したがって、Ｐｄ×Ｔｈをｘとし、移動速度Ｖをｙとしたとき、ｙは、１１．２・ｘ−４．７以下、かつ、５．４・ｘ−４．５以上、の範囲内となるようにＰｄ×Ｔｈの値と移動速度Ｖの値を調節することにより、端面１４は、主表面１２に垂直な面（長さが厚さＴｈの１０分の１以上の面）と、面取り面１４ｃとを備える。これにより、上述したように、ガラス板１０の外径（直径）または内径（円孔１６の直径）が、１つのガラス板１０内で、あるいはガラス板１０の間で、ばらつくことを抑制することができる。
また、評価Ｃを避け、評価Ｂを得るために、すなわち、端面１４は、主表面１２に垂直な面を備えず、面取り面１４ｃだけを備え、面取り形成部の厚さ方向の長さは元のガラス板の厚さと同等かそれよりより短いガラス板１０（図５（ｃ）参照）を得るために、Ｐｄ×Ｔｈをｘとし、移動速度Ｖをｙとしたとき、５．４・ｘ−４．５未満、かつ、３．８・ｘ−５．６以上の範囲内となるようにＰｄ×Ｔｈの値と移動速度Ｖの値を調節することが好ましい。図６に示す直線Ｌ３が、ｙ＝３．８・ｘ−５．６の直線を示す。
【００７５】
また、表２の結果より、ガラス板１０の直径、厚さＴｈ、幅Ｗ１、長さＷ２を変更しても、Ｐｄ×Ｔｈの値及び移動速度Ｖの値を図６に示す評価Ａ〜Ｃの範囲に設定すれば、評価結果は変化しない、ことがわかる。
なお、表１，２における評価Ａ，Ｂとなった条件では、いずれも比（Ｃ／Ｔｈ）が、０．１〜０．７の範囲内であった。また、評価Ａ〜Ｃとなった条件で、全て表面粗さＲｚは０．３μｍ以下、算術平均粗さＲａは０．０３μｍ以下であった。
以上より、本実施形態のガラス板の製造方法の効果は明らかである。
【００７６】
以上、本発明のガラス板の製造方法、ガラス板の面取り方法、および磁気ディスクの製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び上記実験例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００７７】
１０  ガラス板
１２  主表面
１４  端面
１４ｃ  面取り面
１４ｔ  側壁面
１６  円孔
２０  レーザー光源
２２  光学系
２４  集束レンズ
【図１】
2020111282.tif 000005
【図２】
2020111282.tif 000006
【図３】
2020111282.tif 000007
【図４】
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【図５】
2020111282.tif 000009
【図６】
2020111282.tif 000010
【国際調査報告】
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