JP2002060235A - ガラス板の切断方法及び記録媒体用ガラス円盤 - Google Patents
ガラス板の切断方法及び記録媒体用ガラス円盤Info
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Abstract
るガラス板の切断技術を提供する。 【解決手段】 図(a)にて、レーザビームで加熱し、
冷却することで局部的に凸にしたガラス板10をエッチ
ング液16に浸漬する。図(b)に示す通り、エッチン
グによりU字溝17ができ上がる。図(c)にて、矢印
の如くガラス板10に曲げ力を加えると、ガラス板10
はU字溝17の谷底を起点として縦に割れる。 【効果】 角(つの)や蛤欠けの無い綺麗な破断面を得
ることができる。加えてレーザビームをNC制御すれば
切断精度を格段に高めることができる。
Description
方法及記録媒体用ガラス円盤に関する。
ルを備えたガラス切り具で、ガラス板に筋状の傷を付
け、この傷を起点(始点)に破断することで、所定寸法
のガラスを切出すことは知られている。この様な手法を
「メカニカルスクライブ法」と呼ぶ。
付けるときに、筋に沿って貝殻状の欠け(以下、「蛤欠
け」と呼ぶ。)が断続的に発生すること、並びに切断粉
が飛びガラス表面に付着することが知られている。蛤欠
けは製品品質を著しく低下させるので好ましくない。ま
た、付着した切断粉は付着力が高いため酸洗などの清浄
では除去できず、後処理費用が嵩む。基本的に手作業で
あるから生産性は低い。以上のことから、メカニカルス
クライブ法は精密切断には不向きな手法であり、大量生
産にも不向きな手法であるといえる。
術として、例えば特表平8−509947号公報「非金
属材料の分割」が提案され、この提案は要約すれば、ガ
ラスの表面に傷を付け、レーザビームで加熱すること
で、大きな熱応力を発生させる。熱応力が破断応力を超
えればガラスは破断する。ガラスに付ける傷は小さなも
ので済ませることと自動化が可能であることから、生産
性は高まる。しかし、ガラスに付ける傷が小さい程、ガ
ラス面と破断面とのなすコーナーが鋭い直角となり、取
扱い上危険なので、コーナーに後で面取りを施す必要が
ある。また、切断面の精度はそれほど期待できない。
満足なものである。そこで、本発明の目的は生産性を維
持しつつ、高い切断精度が得られるガラス板の切断技術
を提供することにある。
に請求項1のガラス板の切断方法は、切断対象のガラス
板の表面にレーザビームを照射すると共に切断予定線に
沿ってレーザビームを走査させることで切断予定線の部
位をガラス転移点温度以上に加熱し、その後に冷却する
ことにより、切断予定線の部位をその他の部位より大き
な比容とする加熱処理工程と、加熱処理したガラス板を
エッチングするエッチング工程と、エッチングにより切
断予定線に生成した溝を起点に破断する破断工程とから
なる。
低密度化し、この低密度化した部位をエッチング工程に
より溶解することでU字溝とし、このU字溝を起点に破
断する。従来のメカニカルスクライブ法や熱歪による切
断法(特表平8−509947号公報参照)より、格段
に仕上り精度が良くなる。また、従来認められた蛤欠け
や角(つの状突起)は、本発明では発生しない。機械的
に傷を付けるのではなくエッチングで溶解するからであ
る。エッチングの溶解作用により、破断面の両端のコー
ナーは適度に丸みを帯びた面取りとなり、従来に後工程
で実施していた面取り工程を、本発明では省くことがで
きる。
処理工程における加熱温度はガラスの溶解温度未満に抑
えることを特徴とする。加熱温度を溶解温度未満に抑え
ることにより、ガラス板の平坦性並びに形状の悪化を防
止する。
理工程におけるレーザビームは、対向する2本のレーザ
ビームを準備し、これらでガラス板の両表面を同時に加
熱することを特徴とする。ガラス板の上下面に対向させ
た状態でU字溝を形成する。切断が極めて容易になる。
切断面の両コーナーに面取りを形成することができ、好
都合である。
処理工程における冷却は、加熱直後に実施し且つ強制冷
却であることを特徴とする。冷却速度を高めることによ
り、低密度化を促す。低密度化が進むほどU字溝を深く
することができ、切断が容易になる。このときに使用す
る冷媒は、気体、液体、気液混合ミストの何れでもよ
い。
冷却における冷媒は、空気であることを特徴とする。
はない。取扱いが容易である上にそのための設備も小規
模なもので済ませることができる。すなわち、炭酸ガ
ス、窒素ガス、アルゴンガスなどの空気以外のガスで冷
却するときには、ガスボンベが必要となる。水や油など
の液体で冷却するときには、ポンプ、回収槽が必要とな
り、何れにしても空気を冷媒とするときより、設備コス
トは嵩む。
ングにより切断予定線に生成した溝の深さを、少なくと
も50μmにしたことを特徴とする。
したところ、切断工程に支障が発生した。すなわち破断
がガラスの厚み方向へは進まず、また破断が溝に沿わな
くなるからである。
チング工程で使用するエッチング液は、酸性フッ化アン
モニウム水溶液であることを特徴とする。酸性フッ化ア
ンモニウムはガラスを溶解する作用を発揮するので、U
字溝を形成することができる。
フッ化アンモニウム水溶液は、フッ化アンモニウムに硫
酸を混合することで得ることを特徴とする。硫酸系フッ
化アンモニウム水溶液はマイルドな溶解作用を有する。
したがって、面取りに丸みをつける上で好適である。
ス板は、0℃〜350℃における線膨張率が35×10
-7/℃若しくはこれを超える物性値を有するものである
ことを特徴とする。
大きいほど比容を大きくすることができる。この様な観
点から、ガラスの線膨張率が35×10-7/℃以上のも
のが好ましい。
断予定線は、終点が始点に重なる閉曲線であることを特
徴とする。本発明は直線切り、曲線切りの何れにも有用
であるが、特にレーザビームをNCで位置制御すれば1
回の一筆描きで綺麗な閉曲線を描かせることができ、大
きなガラス板から閉曲線に沿って切出した製品を得るこ
とができる。
曲線は正円であることを特徴とする。大きなガラス板か
ら正円に沿ってガラス円盤を切抜けば、このガラス円盤
の真円度は格段に高い精度が期待できる。従って、この
請求項によれば寸法精度の極めて優れたガラス円盤を量
産することができる。
チングにより切断予定線に生成した溝が円錐面又はこれ
に類するテーパ面になるように、ガラス板の表面に直交
する垂直線に対してレーザビームを傾斜させたことを特
徴とする。
を円錐面又はこれに類するテーパ面にすることができ、
円錐面やテーパ面であれば大きなガラス板から製品を簡
単に分離することができる。この分離の際に、製品が母
材(ガラス板)に触れないので、製品の端部において傷
や蛤欠けなどの発生は起こらず、製品品質を良好に維持
することができる。
周、外周共に正円であり且つ0℃〜350℃における線
膨張率が35×10-7/℃若しくはこれを超える物性値
を有するガラスで構成したガラス円盤であり、ガラス表
面と内周面とが交るコーナー及びガラス表面と外周面と
が交わるコーナーは、ガラス板からガラス円盤を打抜く
前にガラス表面にレーザビームを照射し、冷却し、フッ
素含有エッチング液でエッチングすることで得られた溝
の一部で構成したものであることを特徴とする。
を採用することにより、レーザビームの照射、冷却、エ
ッチング処理により、十分に深いU字溝を切断予定線に
沿って形成することができる。U字溝が深いのでガラス
板(母材)からガラス円盤を容易に切断し分離すること
ができる。切断面の両端のコーナーはU字溝の一部が面
取りとして残る。すなわち、溶解によりガラス円盤の内
外周のコーナーに丸みを帯びた面取りを施すことができ
る。
能であり、ガラス円盤の内外周の真円度は数μmオーダ
まで高めることができる。従って、請求項13のガラス
円盤は真円度が良く、コーナーに丸みを帯びた面取りを
備え、録媒体用ガラス円盤として好適なものとなる。
づいて以下に説明する。図1(a)〜(d)は本発明の
ガラス板の加熱処理工程説明図である。(a)にて、ガ
ラス板10を準備する。ガラス板10はシリケートガラ
ス、具体的にはアルミノ珪酸ガラス、アルミノ硼珪酸ガ
ラス、硼珪酸ガラス、ソーダライムシリケートガラス、
アルカリ成分含有易強化ガラスを使用することができ
る。そして、レーザビームによる加熱、空気による冷
却、エッチング液による溶解を効果的に実施するために
は、0〜350℃での線膨張率は35×10-7/℃若し
くはそれ以上であることが望ましく、さらに70×10
-7/℃以上であればなお良い。
量%、アルミナ(Al2O3)を10〜20重量%、Na
2Oを5〜15重量%、Li2Oを2〜8重量%を主成分
とする易化学強化ガラスは、線膨張率が約90×10-7
/℃であり、後述のU字溝を容易に形成できた。
ているソーダライムシリケートガラスも、線膨張率が約
90×10-7/℃であり、後述のU字溝を容易に形成で
きた。
/℃の範囲に調整した表示用のガラス、例えばSiO2
が50〜65重量%、Al2O3が5〜15重量%、Zr
O2が5〜15重量%、二価金属酸化物(MgOとCa
OとSrOとBaOとZnOの合計)が10〜25重量
%、アルカリ金属酸化物(Na2OとK2Oの合計)を8
〜15重量%含有させたガラスについても、良好なU字
溝の形成と破断が確認できた。
線膨張率が35〜50×10-7/℃に調整した、実質的
にアルカリを含有しない無アルカリガラスについても本
発明方法に好適である。このガラスは、例えば基本成分
がSiO2を45〜60重量%、Al2O3を5〜15重
量%、B2O3を5〜15重量%としたアルミナ硼珪酸ガ
ラスである。
ビーム11を照射すると共に切断予定線に沿ってレーザ
ビーム11を走査させることで切断予定線の部位をガラ
ス転移点温度以上に加熱する。なお、加熱速度が高過ぎ
ると歪でガラス板が割れる虞れは有る。そこで、ガラス
の組成などの性質に応じて、レーザのパワー、ビームの
径、スキャンニング速度を選択して、上記不具合が起こ
らぬようにする。
空気で、加熱した部位を強制冷却する。すると、(d)
に示す通り、加熱・冷却した部位13が、他の部位より
僅かであるが盛り上がる。この現象を次図で補足説明す
る。
あり、横軸はガラスの温度、縦軸は比容(密度の逆数)
を示し、Tnは室温、Tgは転移温度、ThはTgより
高く融点未満の範囲にある温度を示す。室温のガラス板
を、グラフ上の点aから加熱昇温すると比容は徐々に増
加する。そして、転移温度Tgに合致する点bを過ぎる
と比容は急増する。点cで加熱を中断し、直ちに強制冷
却すると(点b、点aへは戻らずに)点dに至ると言う
現象が起こる。点aでの比容をV1、点dでの比容をV2
とすれば、V1<V2となる。このときの差(V2−V1)
をΔVとすれば、ΔVだけ点dでは密度が小さくなり、
ガラスが膨張するという現象となって現れる。すなわ
ち、加熱・冷却しない部位より、加熱・冷却した部位の
方が、ガラスの構造がわずかに粗になる。これが、図1
(c)でガラス板10において加熱・冷却した部位が、
他の部位より僅かであるが盛り上がったことの説明であ
る。
エッチング工程及び切断工程説明図である。(a)に
て、槽15にエッチング液16を張り、このエッチング
液16にガラス板10を一定時間浸漬する。フッ化物は
ガラスを溶かす性質を有するため、前記エッチング液1
6はフッ酸、フッ酸と鉱酸(塩酸、硫酸、硝酸など)と
の混合液、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液、フ
ッ化アンモニウムと鉱酸(塩酸、硫酸、硝酸など)との
混合液を用いる。このうちでフッ化アンモニウムはマイ
ルドなエッチング作用を発揮するので、フッ化アンモニ
ウムと鉱酸との混合液が他の部位(加熱・冷却した部位
以外の部位)を傷める度合が少なく好適である。
・冷却した部位13は上記エッチング液に対して溶解速
度が大きくてΔだけ溶解し、他の部位は溶解速度が小さ
くてδ(δ<Δ)だけ溶解し、その結果、冷却した部位
13に深さがGhで幅がGwの、断面がU字或いは皿状
の溝17が出来たことを示す。U字溝17の幅Gwは1
0μm程度、深さGhは50μm程度にすることができ
る。この現象の理論的解析は難しいが、低密度化した部
位は原子配列が粗(ルーズ)になり、酸による溶解速度
が大きくなると推定できる。
げ力を加えると、ガラス板10はU字溝17の谷底を起
点として縦に割れる。
たガラス板のエッジの形状説明図である。(a)は切断
面18の全体を示し、切断面18には従来問題となった
蛤欠けは認められず、ガラス板10の表面に切断粉が付
着する心配も皆無である。そして切断面18の一端(図
では上端)にU字溝の約半分が痕跡となって残る。この
痕跡を(b)で説明する。
は、ガラス板10の上面と切断面18とのコーナーに形
成した面取り19に相当する。この面取り19はエッチ
ングの溶解作用で全体的に丸みを帯びたものとなり、面
取りとしては極めて好ましい形状となる。すなわち、従
来、後工程で実施していた面取り工程が本発明方法によ
れば不要となる。
ラス板の切断方法は、基本的に、切断対象のガラス板の
表面にレーザビームを照射すると共に切断予定線に沿っ
てレーザビームを走査させることで切断予定線の部位を
ガラス転移点温度以上に加熱し、その後に冷却すること
により、切断予定線の部位をその他の部位より大きな比
容とする加熱処理工程と、加熱処理したガラス板をエッ
チングするエッチング工程と、エッチングにより切断予
定線に生成した溝を起点に破断する破断工程とからな
る。
例説明図(その1)である。(a)にて加熱処理工程に
おけるレーザビーム11は、対向する2本のビーム1
1,11を準備し、これらでガラス板10の両表面(上
面及び下面)に同時に加熱する。(b)は、ガラス板1
0の上下面に他の部位より僅かであるが盛り上がった加
熱・冷却した部位13が形成できたことを示す。(c)
は、エッチング工程を経たことによりガラス板10の上
下に対向したU字溝17,17ができたことを示す。
例説明図(その2)である。(a)にて、ガラス板10
を矢印のごとく曲げて、切断する。上下にU字溝17,
17があるため切断は容易となる。(b)は上下のコー
ナーに面取り19,19を備えた切断面18を示す。
3)であり、レーザビーム11の軌跡を示す。すなわ
ち、ガラス板10に臨ませたレーザビーム11は、始点
21から想像線で示す切断予定線22(この例では正
円)を描かせて終点を始点21に重ねることは容易に実
現できる。レーザビーム11はNC制御を行うことが出
来るからである。NC制御であれば、始点21の座標と
終点の座標を合せておけば、原理的には完全に始点21
に終点が重なる。この結果、正確な正円のガラス盤を容
易にガラス板10から切出すことができる。
ような軌跡を閉曲線といい、その典型例が正円、楕円、
正方形、矩形となる。従って、本発明はガラス板10に
終点が始点に重なる閉曲線である切断予定線22を描か
せることができる。
例説明図(その4)である。(a)では、ガラス板10
の上下面に垂直線23を立てたときに、レーザビーム1
1・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)の垂直線23に
角度θだけ傾斜させた状態に保ち、この様なレーザビー
ム11・・・で切断予定線を描かせる。(b)は、ガラス
板10の上下面に膨れとなって現れた加熱・冷却部位1
3,13を示す。(c)は、エッチング工程の結果に現
れたU字溝17・・・を示す。
10からガラス盤24を切出す。このときに角度θの抜
き勾配が付いているため、ガラス盤24を円滑にガラス
盤10から外すことができる。閉曲線で切断予定線を描
いた場合には、ガラス盤24を外す際にガラス盤24の
コーナーをガラス板10に接触させ、ガラス盤のコーナ
ーに欠け欠陥を発生させることがある。しかし、上記角
度θの抜き勾配を設けておけば、欠け欠陥の発生を有効
に防止することができる。
の斜視図であり、図10は図9の10−10線断面図、
図11は図10の11部拡大図である。図9に示す円盤
は、HDD(磁気記録媒体)に代表される記録媒体のベ
ースとなる記録媒体用ガラス円盤30であり、本発明に
よって製造したものであり、図10に示す通りに直径D
1の正円の内周面31と直径D2の正円の外周面32に
仕上げ、且つ図11に示す通り、内周面31や外周面3
2の両端のコーナーに面取り19,19を有することを
特徴とする。
内周、外周共に正円であり且つ0℃〜350℃における
線膨張率が35×10-7/℃若しくはこれを超える物性
値を有するガラスで構成したガラス円盤であり、ガラス
表面と内周面31とが交るコーナー及びガラス表面と外
周面32とが交わるコーナーは、ガラス板からガラス円
盤を打抜く前にガラス表面にレーザビームを照射し、冷
却し、フッ素含有エッチング液でエッチングすることで
得られたU字溝の一部で構成したものであることを特徴
とする。
し、本発明は以下の実験例に限定するものではない。切
断予定線が直線であるものと、切断予定線が正円である
ものを各々実験したのとで順次説明する。
℃) ガラス板の寸法:30cm×10cm×厚さ1.0mm
更) ビーム径:10又は30μm(試料により変更) 走査速度:200〜1000mm/秒(試料により変
更) 冷却:自然放冷
5重量%及び濃硫酸5重量%の水溶液 エッチング液の温度:20℃ エッチング時間:3〜5分(試料により変更)
断 検出対象欠陥の種類:角(つの。切断面のコーナーに現
れる突起)、蛤欠け(蛤形状の欠け) 欠陥の評価:○、△及び×の3段階評価。○は100%
欠陥が認められない場合。△は欠陥の出現率が40%以
内(サンプル10枚中4枚以内)であるとき。×は欠陥
の出現率が50%以上(サンプル10枚中5枚以上)で
ある場合。
記個別の欠陥評価が全て○であるとき。×はそれ以外。
件、形成できたU字溝の寸法、切断後に認めらた欠陥の
評価及び総合評価を纏めたものである。試料5,6,7
は満足すべき結果が得られた。すなわち、レーザビーム
出力は700mwを超えると熱応力が過大となるから6
00mw以下にする必要があること、150mwであっ
てもビーム径が10μmであればU字溝の深さが不足す
るので、ビーム径30μmとし150mwをレーザビー
ム出力の下限とすべきことが分かる。
45μm以下では破断面に角(つの)が発生する等の不
具合がでる。この点、深さが50μm以上であれば、角
及び蛤欠けの無く、且つ溝に沿ってガラスの厚み方向に
破断した良好な切断面を得ることができる。
℃) ガラス板の寸法:150cm×150cm×厚さ1.0
mm
5重量%及び濃硫酸5重量%の水溶液 エッチング液の温度:20℃ エッチング時間:5分
の真円度グラフであり、市販の真円度測定装置でガラス
円盤の外径を計測したところ、真円度は1.6μmであ
った。そして、切断面には角や蛤欠けは認められなかっ
た。
℃) ガラス板の寸法:150cm×150cm×厚さ1.0
mm
「非金属材料の分割」が提案された方法。すなわち、ガ
ラスの表面に傷を付け、レーザビームで加熱すること
で、大きな熱応力を発生させ、この熱応力でガラスを破
断する。
の真円度グラフであり、市販の真円度測定装置でガラス
円盤の外径を計測したところ、真円度は79μmであっ
た。そして、切断面には角や蛤欠けは認められなかっ
た。また、ガラス面と切断面とのなすコーナーが鋭い直
角となり、角(つの)の発生が顕著となったので、別途
面取りを施す必要があった。
1.6μmであったものが、実験3(比較例相当)では
真円度は79μmであった。一般に、この種の記録媒体
用ガラス盤の許容真円度は10μmと言われているの
で、実験2では十分に合格で、実験3では全くの不合格
となり、実験2、すなわち、本発明の優秀さが明らかと
なった。
する。請求項1のガラス板の切断方法は、切断対象のガ
ラス板の表面にレーザビームを照射すると共に切断予定
線に沿ってレーザビームを走査させることで切断予定線
の部位をガラス転移点温度以上に加熱し、その後に冷却
することにより、切断予定線の部位をその他の部位より
大きな比容とする加熱処理工程と、加熱処理したガラス
板をエッチングするエッチング工程と、エッチングによ
り切断予定線に生成した溝を起点に破断する破断工程と
からなり、切断予定線の部位を加熱・冷却することで低
密度化し、この低密度化した部位をエッチング工程によ
り溶解することでU字溝とし、このU字溝を起点に破断
する。従来のメカニカルスクライブ法や熱歪による切断
法(特表平8−509947号公報参照)より、格段に
仕上り精度が良くなる。また、従来認められた蛤欠けや
角(つの状突起)は、本発明では発生しない。機械的に
傷を付けるのではなくエッチングで溶解するからであ
る。エッチングの溶解作用により、破断面の両端のコー
ナーは適度に丸みを帯びた面取りとなり、従来に後工程
で実施していた面取り工程を、本発明では省くことがで
きる。
処理工程における加熱温度はガラスの溶解温度未満に抑
えることを特徴とし、加熱温度を溶解温度未満に抑える
ことにより、ガラス板の平坦性並びに形状の悪化を防止
する。
理工程におけるレーザビームは、対向する2本のレーザ
ビームを準備し、これらでガラス板の両表面を同時に加
熱することを特徴とし、ガラス板の上下面に対向させた
状態でU字溝を形成する。切断が極めて容易になる。切
断面の両コーナーに面取りを形成することができ、好都
合である。
処理工程における冷却は、加熱直後に実施し且つ強制冷
却であることを特徴とし、冷却速度を高めることによ
り、低密度化を促す。低密度化が進むほどU字溝を深く
することができ、切断が容易になる。このときに使用す
る冷媒は、気体、液体、気液混合ミストの何れでもよ
い。
冷却における冷媒は、空気であることを特徴とし、空気
は安価であり、冷却後に回収する必要はない。取扱いが
容易である上にそのための設備も小規模なもので済ませ
ることができる。すなわち、炭酸ガス、窒素ガス、アル
ゴンガスなどの空気以外のガスで冷却するときには、ガ
スボンベが必要となる。水や油などの液体で冷却すると
きには、ポンプ、回収槽が必要となり、何れにしても空
気を冷媒とするときより、設備コストは嵩む。
ングにより切断予定線に生成した溝の深さを、少なくと
も50μmにしたことを特徴とし、50μm以上の溝深
さがあれば、切断がガラス板の厚み方向に進行し、且つ
溝に沿って実行することができる。
チング工程で使用するエッチング液は、酸性フッ化アン
モニウム水溶液であることを特徴とし、酸性フッ化アン
モニウムはガラスを溶解する作用を発揮するので、これ
でU字溝を形成する。
フッ化アンモニウム水溶液は、フッ化アンモニウムに硫
酸を混合することで得ることを特徴とし、硫酸系フッ化
アンモニウム水溶液はマイルドな溶解作用を有する。し
たがって、面取りに丸みをつける上で好適である。
ス板は、0℃〜350℃における線膨張率が35×10
-7/℃若しくはこれを超える物性値を有するものである
ことを特徴とする。線膨張率が大きいほど比容を大きく
することができる。この様な観点から、ガラスの線膨張
率が35×10-7/℃以上のものが好ましい。
断予定線は、終点が始点に重なる閉曲線であることを特
徴とする。本発明は直線切り、曲線切りの何れにも有用
であるが、特にレーザビームをNCで位置制御すれば1
回の一筆描きで綺麗な閉曲線を描かせることができ、大
きなガラス板から閉曲線に沿って切出した製品を得るこ
とができる。
曲線は正円であることを特徴とする。大きなガラス板か
ら正円に沿ってガラス円盤を切抜けば、このガラス円盤
の真円度は格段に高い精度が期待できる。従って、この
請求項によれば寸法精度の極めて優れたガラス円盤を量
産することができる。
チングにより切断予定線に生成した溝が円錐面又はこれ
に類するテーパ面になるように、ガラス板の表面に直交
する垂直線に対してレーザビームを傾斜させたことを特
徴とする。レーザビームを傾斜させることで、切断面を
円錐面又はこれに類するテーパ面にすることができ、円
錐面やテーパ面であれば大きなガラス板から製品を簡単
に分離することができる。この分離の際に、製品が母材
(ガラス板)に触れないので、製品の端面において傷や
蛤欠けなどの発生は起こらず、製品品質を良好に維持す
ることができる。
周、外周共に正円であり且つ0℃〜350℃における線
膨張率が35×10-7/℃若しくはこれを超える物性値
を有するガラスで構成したガラス円盤であり、ガラス表
面と内周面とが交るコーナー及びガラス表面と外周面と
が交わるコーナーは、ガラス板からガラス円盤を打抜く
前にガラス表面にレーザビームを照射し、冷却し、フッ
素含有エッチング液でエッチングすることで得られた溝
の一部で構成したものであることを特徴とし、線膨張率
が35×10-7/℃以上のガラスを採用することによ
り、レーザビームの照射、冷却、エッチング処理によ
り、十分に深いU字溝を切断予定線に沿って形成するこ
とができる。U字溝が深いのでガラス板(母材)からガ
ラス円盤を容易に切断し分離することができる。切断面
の両端のコーナーはU字溝の一部が面取りとして残る。
すなわち、溶解によりガラス円盤の内外周のコーナーに
丸みを帯びた面取りを施すことができる。
能であり、ガラス円盤の内外周の真円度は数μmオーダ
まで高めることができる。従って、請求項13のガラス
円盤は真円度が良く、コーナーに丸みを帯びた面取りを
備え、録媒体用ガラス円盤として好適なものとなる。
程説明図
説明図
ラフ
ラフ
ル、13…加熱・冷却した部位(加熱・冷却部位)、1
5…エッチング槽、16…エッチング液、17…U字
溝、18…切断面、19…面取り、21…始点、22…
切断予定線、23…垂直線、24…ガラス盤、30…記
録媒体用ガラス円盤、31…内周面、32…外周面、θ
…レーザビームの傾斜角。
Claims (13)
- 【請求項1】 切断対象のガラス板の表面にレーザビー
ムを照射すると共に切断予定線に沿ってレーザビームを
走査させることで切断予定線の部位をガラス転移点温度
以上に加熱し、その後に冷却することにより、切断予定
線の部位をその他の部位より大きな比容とする加熱処理
工程と、加熱処理したガラス板をエッチングするエッチ
ング工程と、エッチングにより切断予定線に生成した溝
を起点に破断する破断工程とからなるガラス板の切断方
法。 - 【請求項2】 前記加熱処理工程における加熱温度はガ
ラスの溶解温度未満に抑えることを特徴とする請求項1
記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項3】 前記加熱処理工程におけるレーザビーム
は、対向する2本のレーザビームを準備し、これらでガ
ラス板の両表面を同時に加熱することを特徴とする請求
項1又は請求項2記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項4】 前記加熱処理工程における冷却は、加熱
直後に実施し且つ強制冷却であることを特徴とする請求
項1〜請求項3のいずれか1項記載のガラス板の切断方
法。 - 【請求項5】 前記強制冷却における冷媒は、空気であ
ることを特徴とする請求項4記載のガラス板の切断方
法。 - 【請求項6】 前記エッチングにより切断予定線に生成
した溝の深さを、少なくとも50μmにしたことを特徴
とする請求項1〜請求項5のいずれか1項記載のガラス
板の切断方法。 - 【請求項7】 前記エッチング工程で使用するエッチン
グ液は、酸性フッ化アンモニウム水溶液であることを特
徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項記載のガラ
ス板の切断方法。 - 【請求項8】 前記酸性フッ化アンモニウム水溶液は、
フッ化アンモニウムに硫酸を混合することで得ることを
特徴とする請求項7記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項9】 前記ガラス板は、0℃〜350℃におけ
る線膨張率が35×10-7/℃若しくはこれを超える物
性値を有するものであることを特徴とする請求項1〜請
求項8のいずれか1項記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項10】 前記切断予定線は、終点が始点に重な
る閉曲線であることを特徴とする請求項1〜請求項9の
いずれか1項記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項11】 前記閉曲線は正円であることを特徴と
する請求項10記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項12】 エッチングにより切断予定線に生成し
た溝が円錐面又はこれに類するテーパ面になるように、
ガラス板の表面に直交する垂直線に対してレーザビーム
を傾斜させたことを特徴とする請求項10又は請求項1
1記載のガラス板の切断方法。 - 【請求項13】 内周、外周共に正円であり且つ0℃〜
350℃における線膨張率が35×10-7/℃若しくは
これを超える物性値を有するガラスで構成したガラス円
盤であり、ガラス表面と内周面とが交るコーナー及びガ
ラス表面と外周面とが交わるコーナーは、ガラス板から
ガラス円盤を打抜く前にガラス表面にレーザビームを照
射し、冷却し、フッ素含有エッチング液でエッチングす
ることで得られた溝の一部で構成したものであることを
特徴とする記録媒体用ガラス円盤。
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