CN111261199B - 用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯。所述玻璃毛坯具有成对的主表面和端面，主表面的每一个具有小于或等于4微米的平面度，玻璃毛坯的厚度变化小于或等于6微米，主表面的每一个为未经执行抛光和研磨的非抛光且非研磨的表面，其中，主表面的每一个的表面粗糙度Ra在0.01到1微米的范围内。

Description

用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯

本申请是申请号为201610381943.2，申请日为2010年9月30日，发明名称为“制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的方法及设备”的中国专利申请的分案申请，专利申请201610381943.2是申请号为201010299455.X，申请日为2010年9月30日，发明名称为“制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的方法及设备”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯(glass blank)、用于信息记录介质的基板和信息记录介质的方法，以及涉及一种用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的制造设备。

背景技术

作为诸如硬盘的高密度记录介质的基板，使用类似玻璃模制品的薄板的玻璃毛坯。一般而言，通过成型加热以及熔化的玻璃块(玻璃坯)而制造玻璃毛坯，同时使用日本专利公开No.3709033(以下称为专利文件1)中描述的装置，夹紧在上模具和下模具之间的玻璃坯以及冷却该玻璃坯。特别的，玻璃坯下落在下模具上，然后朝向下模具驱动上模具，从而挤压上模具和下模具之间的玻璃坯。此外，为了增加玻璃毛坯的模具的可分性，上模具和下模具的温度被设置在玻璃坯的玻璃临界温度(glass transition temperature)附近。

此外，在专利文件1所描述的装置中，为了更有效率的制造玻璃毛坯，对于一个上板准备了多个下模具。在上模具和多个下模具的其中之一之间的玻璃毛坯的成型完成之后，上模具和下模具分开，并和另一个下模具执行另一个玻璃毛坯的成型。从已经和上模具分离的下模具上取走玻璃毛坯，以及冷却下模具。然后，在下一步，玻璃毛坯被抛光并切割，从而形成用于记录信息的盘形基板，其形状是一个精确的圆，以及其表面被精整为如同镜面。通过在用于记录信息的基板上形成信息记录层，例如磁性材料层，而形成信息记录介质(硬盘的母盘(platter))。

发明内容

在专利文件1中的配置的情况下，首先，玻璃坯下落在下模具上。这样，在玻璃坯首先接触的下模具部分和下模具的其他部分之间产生大的温差，以及在下模具上产生变形。此外，由于玻璃坯上的热来自于接触下模具的部分，在玻璃坯上产生温度梯度。下模具的这种变形以及玻璃坯上的温度梯度影响玻璃毛坯的表面平面度(flatness)和玻璃毛坯的厚度。为了获得具有高平面度的玻璃毛坯，可以考虑将上模具和下模具的温度设置为高于玻璃坯的玻璃临界温度。在这种情况下，为了避免玻璃材料粘连在长时间接触高温玻璃材料的下模具上，在玻璃材料流出后，需要迅速在下模具的表面上施加脱模剂粉末。但是，当使用脱模剂时，玻璃毛坯的表面粗糙度变大，以及抛光过程就需要更长的时间。此外，还产生了这样的问题，即抛光过程导致了材料的大量浪费。

此外，当使用硬盘装置时，用于硬盘装置的玻璃毛坯形成的磁盘非常接近(大约5nm)用于从磁盘读取信息和向磁盘写入信息的磁头。为了允许磁头从磁盘读取和向磁盘写入信息，需要保持磁头非常接近磁盘的状态，而磁头不接触磁盘。这样，磁盘的记录表面需要具有高的平面度，以及磁盘需要具有均匀的厚度。

这样，当以专利文件1的装置制造玻璃毛坯，而以该玻璃毛坯制造用于硬盘装置的磁盘时，需要执行表面研磨(整理过程等，wrap process)以增强其表面平面度以及使板厚度均匀，以及在此之后，需要执行中心钻孔过程，内部和外部的圆周处理，抛光，以及形成磁性记录层(信息记录层)。此外，抛光(抛光过程)是改善表面粗糙度的过程。这样，就需要玻璃毛坯在抛光之前具有足够高的平面度。

但是，在专利文件1的配置中，由于在从玻璃坯制造玻璃毛坯的过程中，玻璃在上表面和下表面的冷却无法对称，因此在挤压后的冷却过程中，玻璃的平面度变差。这样，在制造玻璃毛坯之后，需要通过表面研磨改善平面度和厚度的均匀性。

此外，作为制造磁盘的方法，除了通过挤压制造玻璃毛坯的方法以外，还有以浮法(float method)制造薄片玻璃或者对下拉法(down draw method)进行处理从而得到磁盘的方法。特别是，从得到的薄片玻璃中切掉盘形玻璃，然后进行中心钻孔过程、内部和外部的圆周处理、抛光、以及形成磁性记录层。以上述方法制造的薄片玻璃具有足够高的平面度，以及其厚度是均匀的。这样，在上述方法中可以省略表面研磨。

但是，在上述方法中，由于盘形玻璃从大尺寸薄片玻璃中切掉，和通过挤压制造玻璃毛坯的方法相比较，该方法具有大量的玻璃材料被损失的问题。

本发明克服了上述问题。即，本发明的目标是提供分别制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯、用于信息记录介质的基板、以及信息记录介质的方法，由此可以得到表面具有高的平面度以及其厚度均匀的玻璃毛坯，以及本发明还提供用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的制造设备。

为了达成上述的目标，在根据本发明的制造用于信息记录介质的玻璃毛坯的方法中，通过在预定时机(predetermined timing)切割从玻璃材料出口泄放的玻璃材料，从熔化的玻璃材料中切掉玻璃材料的玻璃坯，然后，挤压单元具有一对模具，其彼此相对的表面是不具有不匀度(without unevenness)的平面的挤压表面，夹紧并挤压所述挤压表面之间下落的玻璃材料的玻璃坯，从而下落的玻璃材料的玻璃坯仅接触挤压表面，由此从玻璃材料的玻璃坯形成圆形平板形玻璃毛坯，所述玻璃毛坯具有作为信息记录基板的目标平面度，从而玻璃毛坯的直径和厚度之间的比值在50:1到150:1的范围内。

根据这样的配置，玻璃材料在短时间内遍布(spread all over)在模具的挤压表面上，以及玻璃材料的玻璃坯的热被一对模具快速去除。与这种情况不同，在专利文件1中描述的方法中，仅下模具被高温的玻璃材料加热，以及玻璃材料的下部温度被局部的降低，防止了模具因温度梯度导致的变形，并且在玻璃材料中几乎没有产生温度梯度。这样，可以得到具有高的表面平面度和均匀的板厚度的玻璃毛坯，即使模具温度被设置为低于玻璃材料的玻璃临界温度。此外，在这种配置中，由于不需要对模具应用脱模剂，得到的玻璃毛坯具有精细的表面粗糙度(即，表面粗糙度基本等于挤压表面的表面粗糙度)。换言之，通过处理挤压表面使其具有所需的表面粗糙度的值，可以调节玻璃毛坯的表面粗糙度。这样，通过降低玻璃毛坯的主表面的表面粗糙度，能够降低后续过程中玻璃毛坯的主表面的表面层将被去除的量，以及为后续过程将玻璃毛坯的主表面的表面粗糙度设置在合适的范围内。

此外，在本发明中，“不具有不匀度的平面”并不排除具有通过为了制造挤压模具而应用通常的平整过程或镜面抛光过程而形成的具有微小不匀度的平面。但是，“不具有不匀度的平面”并不包括比上述的微小不匀度更大的不匀度，因为这将导致在挤压成型时玻璃的流阻变差，或促进熔化的玻璃坯的部分冷却。特别是，具有高度小于或等于20微米、形状基本上类似于点和/或线的突起部分的平面包括在“不具有不匀度的平面”中。另外，突起部分的高度优选为小于10微米，更优选的是突起部分的高度小于5微米。另外，比起这样的微小的突起部分而言，更大的突起部分基本上形状都不类似于点或线，而是在其上表面上具有最小宽度为几毫米或者更大的数量级的梯形，或者形成的类似于圆丘的突起部分具有与梯形的突起部分相当的高度和尺寸。这样的突起部分可以导致在挤压成型时玻璃的流阻变差，或者可以促进熔化的玻璃坯部分冷却。但是，当平面包括具有上述形状的突起部分时，如果其高度小于或者等于50微米，那么平面被包括在“不具有不匀度的平面”中。此外，优选的高度小于或者等于30微米，以及更优选的高度小于或者等于10微米。此外，从防止通过在梯形突起部分的底面和侧面的交点处聚集应力而产生瓣(clark)的角度而言，优选的，梯形突起部分的侧面形成平面或凹入的平面，从而其相对于顶面的倾斜角度小于或者等于1.0度。此外，所述角度更优选的小于0.5度。

优选的，通过挤压单元而进行的玻璃材料的挤压被配置为在玻璃材料的玻璃坯接触一对模具的其中之一之后0.1秒之内，通过将挤压单元从第一条件移动到第二条件而执行挤压，在第一条件中，一对模具的挤压表面之间的距离大于玻璃材料的玻璃坯的水平方向的尺寸(待挤压的玻璃材料可以进入一对模具的挤压表面之间的间隙的条件)，在第二条件中，一对模具的挤压表面之间的距离基本上对应于玻璃毛坯的厚度方向上的尺寸。

根据这样的配置，玻璃材料可以被压薄，以便具有均匀的厚度。即，下落的玻璃材料的玻璃坯被挤压从而仅接触一对模具的挤压表面。由于玻璃材料主要是仅被接触玻璃材料的一对挤压表面去除热量，挤压后的玻璃材料可以从一个挤压表面的一侧和另一个挤压表面的一侧被对称冷却。这样，玻璃毛坯的平面度变得更高。此外，优选的执行挤压从而玻璃材料的玻璃坯仅接触挤压表面，因为当玻璃在挤压时接触下文将描述的间隔件时，或者当玻璃遍布面对的一对挤压表面时，平面度下降。此外，上面描述的“在玻璃材料的玻璃坯接触一对模具的其中之一”包括“玻璃材料的玻璃坯同时接触一对模具的两者”的状态。

此外，优选的，一对模具的温度被调节为小于玻璃材料的玻璃临界温度。根据这样的配置，可以防止玻璃材料和模具之间的粘附。

另外，优选的，从玻璃材料出口泄放的熔化玻璃材料被切割，以及通过移动熔化玻璃出口下方放置的切割刀片从而截断玻璃材料而形成玻璃材料的玻璃坯。

以这种配置，精确的从熔化玻璃毛坯分离对应于一个玻璃毛坯的量的玻璃材料的玻璃坯变得容易。玻璃材料可以完全保存在挤压过程中彼此相对的挤压表面之间。这样，可以防止挤压表面之间的间隙中遍布玻璃材料。在挤压表面之间的间隙中遍布玻璃材料降低挤压过程中的彼此面对的挤压表面之间的平行度，以及能够引起玻璃毛坯的板厚度的偏差的增加。这样，以这种配置，所得到的玻璃毛坯在两侧具有高的平行度，以及板厚度的偏差小。

此外，挤压表面的表面粗糙度优选的设置在0.01微米到10微米的范围内。根据这样的设置，形成的玻璃毛坯的表面粗糙度可以被限制在适合于例如下文所述的抛光过程的后续过程的范围内。另外，本发明的表面粗糙度指JIS B0601中所定义的算术平均粗糙度Ra。

此外，玻璃材料的玻璃坯的粘度优选的在50到1050dPa·s的范围内。以这样的设置，玻璃材料可以在短时间内形成所需形状。如果上述粘度小于50dPa·s，那么难以形成玻璃材料的玻璃坯。如果上述粘度高于1050dPa·s，那么难以通过挤压在短时间内形成薄板形的玻璃毛坯。

在本发明中，用于信息记录介质的基板，或者用于信息记录介质的基板包括磁性信息记录介质基板，即用于磁盘的玻璃基板。

此外，制造用于信息记录介质的基板的方法的特征在于，以上述任何方法制造玻璃毛坯，将玻璃毛坯研磨为具有预定直径的精确圆形(true circle)的盘，此后应用抛光过程。在制造方法中不执行例如整理过程的表面研磨。这样可以用更少的过程制造用于信息记录介质的基板。

此外，本发明的信息记录介质的制造方法的特征在于，以上述方法制造用于信息记录介质的基板，然后在用于信息记录介质的基板上形成信息记录层。

此外，制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的制造设备包括：玻璃材料玻璃坯产生单元，向下下落玻璃材料的玻璃坯；和挤压单元。玻璃材料玻璃坯产生单元包括：玻璃材料出口，用于泄放熔化玻璃材料；切割单元，在预定时机从熔化玻璃材料切掉玻璃材料的玻璃坯。挤压单元包括：一对模具，其彼此面对的表面是挤压表面；以及模具驱动单元，在一对模具彼此靠近和分开的方向上移动所述一对模具。挤压单元通过夹紧和挤压一对模具的挤压表面之间的下落的玻璃坯从玻璃材料的玻璃坯形成板形的玻璃毛坯。彼此面对的挤压表面形成不具有不匀度的平面。在一对模具的其中之一上，在邻近一对模具的其中之一的挤压表面的位置上提供间隔件，间隔件接触面对间隔件的模具，从而保持一对模具之间的距离恒定。这里，“一对模具，其彼此面对的表面是挤压表面”意味着至少当挤压玻璃材料的玻璃坯时，一对模具的挤压表面彼此面对设置，并且不需要挤压表面被设置为永远彼此面对。不需要补充的是，它们也可以设置为永远彼此面对。另外，间隔件可以是和模具分离的件，也可以是和模具一体的件。此外，上述玻璃毛坯制造设备包括仅上述一对模具的其中之一包括间隔件的情况，和一对模具都包括间隔件的情况。

此外，优选的是，彼此面对的挤压表面是圆的，每个挤压表面的直径和挤压过程中面对的挤压表面间的距离之间的比值在50:1到150:1的范围内。

如果在挤压过程中玻璃材料遍布在挤压表面上(the glass material spreadsout from the press surface)，除了在挤压表面之外，遍布的玻璃材料在一对模具之间被夹紧，这样就产生了无法得到具有均匀的预定厚度的玻璃毛坯的问题，或者在挤压过程中挤压表面彼此之间平行度下降的问题，以及玻璃毛坯的两个主要表面的平行度下降的问题。此外，对于用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯，所需的直径和厚度之间的比值在50:1到150:1之间的范围内。在这个实施例中，每个挤压表面的直径和面对的挤压表面间的距离之间的比值被设置为上述的比值，而且玻璃材料的玻璃坯的量被设置为形成的玻璃毛坯具有上述直径和厚度之间的比值。这样，当挤压时，玻璃材料完全存储在挤压表面之间，而玻璃材料不遍布在一对模具的挤压表面之间的间隙中。在这种方式中，可以得到不产生上述问题的玻璃毛坯。

优选的，挤压表面是竖直表面。

当用于将玻璃材料提供给玻璃材料出口的管子被放置为玻璃材料出口向下打开时，玻璃材料的玻璃坯可以竖直的下落，且在熔化玻璃材料从玻璃材料出口向下悬垂的状态下通过切割玻璃材料形成玻璃材料的玻璃坯。如上文所述，为了增加玻璃毛坯的平面度，优选的是在通过挤压玻璃材料的玻璃坯而形成玻璃毛坯的过程中，相对于垂直于挤压方向的表面尽可能对称的冷却玻璃。当以一对模具挤压玻璃材料的下落玻璃坯时，优选的是玻璃材料的玻璃坯同时或者基本同时接触一对模具的各自的挤压表面。这样，通过如上文所述在竖直表面上放置挤压表面，更容易使玻璃材料的下落的玻璃坯同时或者基本同时接触一对模具的各自的挤压表面，以及挤压玻璃坯。

如上文所述，根据本发明的制造方法或者制造设备，可以制造表面平面度高、板厚度均匀的玻璃毛坯，原材料是所述玻璃毛坯的用于信息记录介质的基板，以及原材料是用于信息记录介质的基板的信息记录介质。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的玻璃毛坯制造设备的俯视图。

图2A、图2B和图2C是据本发明的第一实施例的玻璃毛坯制造设备的挤压单元的周围区域的侧视图。

图3A、图3B和图3C是据本发明的第一实施例的另一示例的玻璃毛坯制造设备的挤压单元的周围区域。

图4是根据本发明的第二实施例的玻璃毛坯制造设备的俯视图。

图5是根据本发明的第三实施例的玻璃毛坯制造设备的侧视图。

图6是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备的初始状态的俯视图。

图7是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备的侧视图。

图8是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第一步骤的俯视图。

图9是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第二步骤的俯视图。

图10是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第三步骤的俯视图。

图11是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第四步骤的俯视图。

图12是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第五步骤的俯视图。

图13是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第六步骤的俯视图。

图14是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第七步骤的俯视图。

图15是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第八步骤的俯视图。

图16是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第九步骤的俯视图。

图17是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第十步骤的俯视图。

图18是根据本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备在第十一步骤的俯视图。

图19是可以用于根据本发明的第一、第二、第三和第四实施例的玻璃毛坯制造设备的挤压单元的示例的正视图。

图20A和图20B分别是执行研磨的研磨机的总体视图和展示用于研磨机的托架的图。

图21A、图21B、图21C和图21D是传统配置的玻璃毛坯制造装置的侧视图。

图22A是第二比较示例中的玻璃毛坯制造装置的模具从内环绕表面一侧投影的正视图，以及图22B是图22A的A-A截面图。

具体实施方式

以下，使用附图详细解释本发明的实施例。图1是根据本发明的第一实施例的玻璃毛坯制造设备101的平面图。本实施例的玻璃毛坯制造设备101是用于制造玻璃毛坯的设备，所述玻璃毛坯是盘形玻璃模制品。根据本实施例的玻璃毛坯制造设备101生产的玻璃毛坯通过用于连续处理(后续描述)的设备被切割成精确的圆盘形，其前表面和后表面被抛光得像镜面，从而形成用于信息记录介质的基板。通过在用于信息记录介质的基板上形成磁性材料的信息记录层或类似物，而制造作为信息记录介质的磁盘(例如硬盘的母盘)。

如图1所示，玻璃毛坯制造设备101具有这样的配置，4组挤压单元120、130、140和150每隔90度排列，而它们的中心被设置在熔化玻璃出口111。

挤压单元120、130、140和150分别被没有在图中显示的移位装置驱动，且它们可以相对于熔化玻璃出口111前后移动。即，它们可以在捕捉位置(catch position)和缩回位置之间移动，所述捕捉位置直接置于熔化玻璃出口111下方(在图1中挤压单元140以实线描绘的位置)，以及所述缩回位置离开熔化玻璃出口111(在图1中挤压单元120、130和150以实线描绘的位置，而挤压单元140以虚线描绘的位置)。

切割单元通过对于从熔化玻璃出口111泄放的熔化玻璃切割合适的量而形成熔化玻璃的块(玻璃坯)，所述切割单元装备在捕捉位置和熔化玻璃出口111之间。如图1所示，切割单元包括一对平面的切割刀片161和162。驱动切割刀片161和162从而它们在恒定的时机在熔化玻璃出口111的下方相接在一起。当切割刀片161和162相接在一起时，熔化玻璃被切割，以及形成玻璃坯。切掉的玻璃坯向捕捉位置下落。

如上文所述，在本实施例中，平面的切割刀片161和162相接在一起以及通过切割熔化玻璃形成玻璃坯。这样，在切割刀片161和162相接到一起时，玻璃坯从熔化玻璃上分离并下落。

挤压单元120包括第一模具121，第二模具122，第一驱动单元123和第二驱动单元124。第一模具121和第二模具122被设置成板式构件，从而其法向基本上对应于水平方向以及它们彼此相对。第一驱动单元123相对于第二模具122前后移动第一模具121。另一方面，第二驱动单元124相对于第一模具121前后移动第二模具122。对于第一驱动单元123和第二驱动单元124而言，可以使用能够通过驱动第一驱动单元123和第二驱动单元124使第一模具121和第二模具122迅速接近的机构，例如空气汽缸或螺线管和盘簧的组合。

由于挤压单元130、140和150的配置和挤压单元120的配置相同，在这里省略它们的描述。

每个挤压单元被配置为形成盘形玻璃毛坯B，从而在挤压单元被移动到捕捉位置之后，驱动第一驱动单元和第二驱动单元，以及下落的玻璃坯被夹紧在第一模具和第二模具之间，以及玻璃坯被成型为具有预定的厚度，同时玻璃坯迅速冷却。然后，在挤压单元被移动到缩回位置之后，第一模具和第二模具分开，以及形成的玻璃毛坯下落。在挤压单元120、130、140和150的缩回位置下面分别装备有第一传送带171，第二传送带172，第三传送带173和第四传送带174。第一传送带171到第四传送带174的每一个都接受从对应的一个挤压单元下落的玻璃毛坯B，以及将玻璃毛坯B传送给图中未显示的装置，以进行后续的过程。

在这个实施例中，由于挤压单元120、130、140和150被配置为轮流移动到捕捉位置，以及夹紧玻璃坯且移动到缩回位置，这样就可以连续的形成玻璃毛坯B，而无需等待玻璃毛坯B在每一个挤压单元冷却。

接下来，解释使用挤压单元制造玻璃毛坯B的过程。图2A、图2B和图2C是根据本实施例的玻璃毛坯制造设备101的挤压单元120的周围区域的侧视图。图2A是显示在形成玻璃坯之前的状态的图。图2B是显示以切割单元160形成玻璃坯的状态的图。图2C是显示玻璃坯被挤压以及形成玻璃毛坯B的状态的图。

如图2A所示，熔化玻璃材料LG从熔化玻璃出口111连续泄放。然后，切割单元160在预定时机被驱动，以及熔化玻璃材料LG被切割刀片161和162切割(图2B)。被切割的熔化玻璃材料变成基本上是球形的玻璃坯GG。在这个实施例中，调节每个单位时间泄放的熔化玻璃材料LG的量和用于驱动切割单元160的时间间隔，从而在每次驱动切割单元160时，形成数量对应于半径大约为10mm的球的玻璃坯GG。

此外，如图2A-图2C所示，盖163置于切割刀片161和162下方。盖163包括直径基本上等于熔化玻璃材料LG的直径的孔163a。仅以被切割刀片161和162切割以及穿过孔163a的熔化玻璃材料LG形成玻璃坯GG。挤压单元120-150的每个都被盖163保护以防止切割时产生的熔化玻璃材料LG的小滴。

形成的玻璃坯GG向着挤压单元120的第一模具121和第二模具122之间的间隙下落。第一驱动单元123和第二驱动单元124(图1)被驱动，从而第一模具121和第二模具122在玻璃坯GG进入第一模具121和第二模具122之间的间隙的时候彼此接近。然后，如图2C所示，玻璃坯GG在第一模具121和第二模具122之间被捕捉，以及第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面122a处于彼此邻近的状态，其间的预定的小距离对应于玻璃毛坯的厚度，由此被夹紧在第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面122a之间的玻璃坯GG形成如同薄板的形状。此外，为了保持第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面122a之间的距离为恒定距离，在第二模具122的内环绕表面122a上设置类似突起的间隔件122b。即，通过第一模具121的内环绕表面121a接触第二模具122的间隔件122b，第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面122a之间的距离保持为恒定距离。此外，如图2C所示，在通过挤压玻璃坯GG形成玻璃毛坯B的过程中，玻璃材料仅接触第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面122a，以及玻璃材料不接触间隔件122b的内环绕表面122b1。

对于第一模具121和第二模具122而言，提供图中未显示的温度调节装置。第一模具121和第二模具122的温度保持为显著低于熔化玻璃LG的玻璃临界温度TG，从而防止熔化玻璃和模具粘连。此外，在这个实施例中，从第一驱动单元123和第二驱动单元124被驱动之后，玻璃坯GG接触第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面的时刻，到第一模具121和第二模具122完全闭合的时刻(间隔件122b接触第一模具121的内环绕表面121a的状态)之间的时间间隔是大约0.06秒的极短的时间间隔。这样，玻璃坯GG沿着第一模具121的内环绕表面121a和第二模具122的内环绕表面122a分布，并成型为类似盘形(disk-like shape)，同时迅速冷却并固化为非晶玻璃，从而形成玻璃毛坯B。另外，在这个实施例中，形成的玻璃毛坯B是直径75mm到80mm、厚度大约1mm的盘。

在这个实施例中，如上文所述，通过温度调节装置将第一模具121和第二模具122的温度保持为显著低于熔化玻璃LG的玻璃临界温度TG。但是，本发明不限于上述的配置。第一模具121和第二模具122能够被配置为仅通过自然的热耗散而将第一模具121和第二模具122的温度保持为较低的温度。

在这个实施例中，接触第一模具121和第二模具122中的熔化玻璃LG的内环绕表面121a和122a被成型为基本上是圆形的形状。此外，第一模具121和第二模具122的直径大约是100mm，从而能够制造上述尺寸的玻璃毛坯。即，第一模具121与第二模具122的直径和第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a之间的距离(即，间隔件122b的高度，以及玻璃毛坯的厚度)之间的比值大约为100:1。

此外，第一模具121与第二模具122的直径和第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a之间的挤压时的距离之间的比值不限于上述值，如果比值在50:1-150:1的范围内就是足够的。

在第一模具121和第二模具122关闭之后，挤压单元120迅速移动到缩回位置。依次地，另一个挤压单元130移动到捕捉位置，以及以挤压单元130执行玻璃坯GG的挤压。

在挤压单元120移动到缩回位置之后，第一模具121和第二模具122保持关闭状态，直到玻璃毛坯B足够的冷却。在此之后，驱动第一驱动单元123和第二驱动单元124，以及第一模具121和第二模具122分开，以及玻璃毛坯B从挤压单元120上分离并下落，以及被置于下方的第一传送带171接收(图1)。

在这个实施例中，如上文所述，第一模具121和第二模具122在0.1秒之内(大约0.06秒)的很短时间间隔内关闭，以及熔化玻璃材料在基本上相同的时间接触第一模具121的全部内环绕表面121a和第二模具122的全部内环绕表面122a。这样，第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a不局部受热。因而，在第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a上基本不产生变形。以及，由于在热量从熔化玻璃材料传递到第一模具121和第二模具122之前熔化玻璃材料成型为类似盘形，类似盘形的熔化玻璃材料的温度分布变得基本上均匀。由此，玻璃的收缩率并不局部变化，且在熔化玻璃材料冷却的过程中，玻璃毛坯B上不产生变形。

这样，以玻璃毛坯制造设备101可以制造如下的玻璃毛坯：玻璃毛坯的第一表面和第二表面的平面度以及玻璃毛坯的第一表面与第二表面的平行度都非常高，以及玻璃毛坯的第一表面和第二表面的表面粗糙度都接近于第一模具121和第二模具122的表面粗糙度。

此外，如上文所述，在这个实施例中，通过切割流出切割刀片161和162的熔化玻璃材料LG而形成基本上是球形的玻璃坯GG。但是，当熔化玻璃材料LG的粘度相对于所需的体积较小时，仅通过切割熔化玻璃材料LG被切割的玻璃材料不能变成基本上是球形的形状，且不能形成玻璃坯GG。在这样的情况下，同时使用用于形成玻璃坯的玻璃坯形成模具。图3A、图3B和图3C是根据本发明的另一个示例的玻璃毛坯制造设备的挤压单元120的周围区域的侧视图，其中使用了玻璃坯形成模具。图3A是显示形成玻璃坯之前的状态的图。图3B显示了以切割单元160和玻璃坯形成模具180形成玻璃坯的状态。图3C显示了通过挤压玻璃坯形成玻璃毛坯的状态。

如图3A、图3B和图3C所示，玻璃坯形成模具180置于切割单元160和挤压单元120之间，所述挤压单元120位于捕捉位置。玻璃坯形成模具180是在其上部形成半球形凹部180C的块式组件。玻璃坯形成部分可以被分为左块182和右块181两个部分，同时中心是凹部180C。此外，为玻璃坯形成模具180提供图中未显示的驱动装置。驱动装置引起块181和182移动，从而轮流切换块181和182靠近接触以形成凹部180C的状态(图3A)和块181和182分离的状态(图3B和图3C)。另外，调节块181和182的温度，从而这些温度接近熔化玻璃材料LG的临界点。

在图3A的状态中，切割单元160的切割刀片161和162充分的分开，以及玻璃坯形成模具180的块181和182靠近接触而形成凹部180C。在这种状态下，从熔化玻璃出口111连续流出的熔化玻璃材料LG被玻璃坯形成模具180的凹部180C接收。

接下来，在预定时机驱动切割单元，并以切割刀片161和162切割熔化玻璃材料LG(图3C)。此外，移动块181和182彼此分离。然后，玻璃坯形成模具180的凹部180C所支撑的熔化玻璃材料立刻下落，以熔化玻璃材料的表面张力形成球形玻璃坯GG。在这个实施例中，调节每单位时间流出的熔化玻璃材料的量和驱动切割单元160以及玻璃坯形成模具180的时间间隔，从而每次驱动切割单元160和玻璃坯形成模具180形成半径大约为10mm的玻璃坯GG。

形成的玻璃坯GG朝挤压单元120和第一模具121和第二模具122之间的间隙下落。然后，驱动第一驱动单元123和第二驱动单元124(图1)从而在玻璃坯GG进入第一模具121和第二模具122之间的间隙的时刻，第一模具121和第二模具122彼此接近。如图3C所示，玻璃坯GG在第一模具121和第二模具122之间被捕捉，第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a在彼此接近并且分开非常小的距离的状态。这样，玻璃坯GG在第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a之间被夹紧并成型为类似于薄板。此外，如图3C所示，在通过挤压玻璃坯GG形成玻璃毛坯B的过程中，玻璃材料仅接触第一模具121的内环绕表面121a与第二模具122的内环绕表面122a，且玻璃材料不接触间隔件122b的内环绕表面122b1。

在上面解释的本发明第一实施例中，多个挤压单元120、130、140和150分别循环往复并依次捕捉玻璃坯G。这样在短时间内可以制造更多的玻璃毛坯B，而无需浪费熔化玻璃材料LG，即使配置为熔化玻璃材料LG从熔化玻璃出口111连续流出。但是，本发明并不限于上述配置。本发明可以配置为多个挤压单元依次捕捉玻璃坯GG，同时多个挤压单元在预定的圆上移动，如下面解释的本发明的第二和第三实施例的配置。可选的，本发明可以这样配置，当多个挤压单元的一个从缩回位置移动到捕捉位置时，另一个已经完成捕捉玻璃坯GG的挤压单元返回到缩回位置，如下面将描述的本发明的第四实施例中的配置。

图4是根据本发明的第二实施例的玻璃毛坯制造设备的平面图。根据这个实施例的玻璃毛坯制造设备201包括四个挤压单元220、230、240和250，这四个挤压单元以水平面中定义的圆C1为轨道运动。如图4所示，挤压单元220、230、240和250在圆C1上相隔90度均匀分开，并通过图中未显示的挤压单元轨道运行装置被驱动，从而挤压单元220、230、240和250以集成的方式按照恒定速度在圆C1上绕轨道运动，同时保持相邻挤压单元之间的各自距离。另外，在这个实施例中，挤压单元的数量是四个，但是该数量并不限于这个数量。根据在预定时间内生产多少个玻璃毛坯，可以适当的确定挤压单元的数量。

熔化玻璃出口211位于捕捉位置CL之上，所述捕捉位置CL时圆C1上的一个点。与第一实施例中的熔化玻璃出口111相似，熔化玻璃出口211连续向下泄放熔化玻璃材料。此外，在熔化玻璃出口211和捕捉位置CL之间提供用于形成熔化玻璃材料的玻璃坯的切割单元260。与第一实施例中的切割单元160相似(图2A-图2C)，切割单元260用于以两片切割刀片切割熔化玻璃材料。以及，玻璃毛坯制造设备可以配置为如本发明的第一实施例中的另一示例(图3A-图3C)所示的同时使用玻璃坯形成模具从具有较低粘度的玻璃材料形成玻璃坯。

在这个实施例中，调节切割单元260(或者玻璃坯形成模具)从而在挤压单元220、230、240和250之一位于捕捉位置CL时形成玻璃坯。在这个实施例中，与第一实施例中一样，通过使用挤压单元220、230、240和250的每一个装备的一对模具捕捉和夹紧下落的玻璃坯而形成盘形的玻璃毛坯B。

在捕捉位置CL捕捉玻璃坯的挤压单元220、230、240和250的每一个绕圆C1的轨道运行，同时关闭挤压单元的模具，从而冷却玻璃毛坯B。然后，在挤压单元从捕捉位置CL移动大约270度的释放位置RL，每个挤压单元的一对模具打开，玻璃毛坯B下落。在释放位置RL下面装备有传送带270，用于接收下落的玻璃毛坯，并将玻璃毛坯传送到下一个过程。

接下来解释本发明的第三实施例。图5是这个实施例的玻璃毛坯制造设备301的侧视图。玻璃毛坯制造设备301包括绕竖直表面内定义的圆C2的轨道运行的四个挤压单元320、330、340和350。如图5所示，挤压单元320、330、340和350在圆C2上相隔90度均匀分开，并通过图中未显示的挤压单元轨道运行装置被驱动，从而挤压单元320、330、340和350以集成的方式按照恒定速度在圆C2上绕轨道运动，同时保持相邻挤压单元之间的各自距离。另外，在这个实施例中，挤压单元的数量不限于四个，根据在预定时间内生产多少个玻璃毛坯，可以适当的确定挤压单元的数量。

熔化玻璃出口311设置在捕捉位置CL’上方，所述捕捉位置CL’是圆C2上的一个点。与第一实施例中的熔化玻璃出口111相似，熔化玻璃出口311连续向下泄放熔化玻璃材料LG。此外，在熔化玻璃出口311和捕捉位置CL’之间提供用于形成熔化玻璃材料的玻璃坯的切割单元380。与第一实施例中的切割单元160相似(图2A-2C)，切割单元380用于以两片切割刀片切割熔化玻璃材料。以及，玻璃毛坯制造设备可以配置为如本发明的第一实施例中的另一示例(图3A-图3C)所示的同时使用玻璃坯形成模具从具有较低粘度的玻璃材料形成玻璃坯。

在这个实施例中，调节切割单元380(或者玻璃坯形成模具)从而在挤压单元320、330、340和350之一位于捕捉位置CL’时形成玻璃坯。在这个实施例中，如第一实施例中，通过使用挤压单元320、330、340和350的每一个装备的一对模具捕捉和夹紧下落的玻璃坯而形成盘形的玻璃毛坯B。

在捕捉位置CL’捕捉玻璃坯的挤压单元320、330、340和350的每一个绕圆C2的轨道运行，同时关闭挤压单元的模具，从而冷却玻璃毛坯B。然后，在挤压单元移动大约270度的释放位置RL’，每个挤压单元的一对模具打开。在这个实施例中，装备图中未显示的用于移动模具UP的驱动机构，所述模具UP在水平方向变成释放位置RL’的上侧。通过在释放位置RL’在水平方向上移动模具UP，可以从上方接近放置在模具LP上的玻璃毛坯B，所述模具LP在释放位置RL’变成下侧。在释放位置RL’的上方装备有吸取(suction)机构360。吸取机构360吸取模具LP上的玻璃毛坯B以及向上拉起玻璃毛坯B。然后，吸取机构360将玻璃毛坯B转移到释放位置RL’附近装备的传送带370上。通过吸取机构360转移到传送带370上的玻璃毛坯B通过传送带370转移到下一个过程。

接下来解释本发明的第四实施例。图6是这个实施例的玻璃毛坯制造设备801的俯视图。玻璃毛坯制造设备801包括第一挤压单元820，第二挤压单元830，第三挤压单元840和第四挤压单元850。

在初始条件(挤压成型工艺序列未执行的条件)下，第一挤压单元820，第二挤压单元830，第三挤压单元840和第四挤压单元850分别位于第一释放位置RL”1，第二释放位置RL”2，第三释放位置RL”3和第四释放位置RL”4，以及被配置为熔化玻璃出口811位于第一释放位置RL”1，第二释放位置RL”2，第三释放位置RL”3和第四释放位置RL”4的中心。另外，如图6所示，各个释放位置如下定义，第一释放位置RL”1和第四释放位置RL”4，以及第二释放位置RL”2和第三释放位置RL”3是以熔化玻璃出口811为中心的矩形的相对角点的对。另外，第一缩回位置RFL1位于第一释放位置RL”1和第三释放位置RL”3之间，第二缩回位置RFL2位于第二释放位置RL”2和第四释放位置RL”4之间。以及，捕捉位置CL”位于熔化玻璃出口811的正下方。

玻璃毛坯制造设备801包括用于移动第一到第四挤压单元820-850的挤压单元移动装置(图中未显示)。通过挤压单元移动装置，第一挤压单元820在第一释放位置RL”1和第一缩回位置RFL1之间可移动，以及在第一缩回位置RFL1和捕捉位置CL”之间可移动。通过挤压单元移动装置，第二挤压单元830在第二释放位置RL”2和第二缩回位置RFL2之间可移动，以及在第二缩回位置RFL2和捕捉位置CL”之间可移动。通过挤压单元移动装置，第三挤压单元840在第三释放位置RL”3和第一缩回位置RFL1之间可移动，以及在第一缩回位置RFL1和捕捉位置CL”之间可移动。通过挤压单元移动装置，第四挤压单元850在第四释放位置RL”4和第二缩回位置RFL2之间可移动，以及在第二缩回位置RFL2和捕捉位置CL”之间可移动。

在这个实施例中，与其他实施例相似，通过包括切割刀片861和862的切割单元860切割熔化玻璃材料LG而形成玻璃坯GG。然后，玻璃坯GG被第一到第四挤压单元820-850的其中之一捕捉，并被挤压成型，而得到玻璃毛坯B。当玻璃毛坯B被挤压成型时，第一到第四挤压单元820-850的其中之一移动到捕捉位置CL”并捕捉玻璃坯GG。

第一挤压单元820包括可移动模具821，固定模具822和致动机构(actuator)823。致动机构823被配置为以螺线管或空气汽缸机构引起可移动模具821相对于固定模具822前后移动。如图6所示，在可移动模具821从固定模具822分离的状态，玻璃坯GG可以进入可移动模具821和固定模具822之间。另一方面，当沿着模具从可移动模具821从固定模具822分开的状态接近的方向，可移动模具821向固定模具822移动时，玻璃坯GG可以被挤压于可移动模具821和固定模具822之间。另外，虽然图中未显示，当可移动模具821和固定模具822接近时，在可移动模具821和固定模具822的其中之一中具有用于确定间隔(和平行度)的间隔件。

此外，和第一挤压单元820相似，第二挤压单元830，第三挤压单元840和第四挤压单元850分别包括有可移动模具831、841和851，固定模具832、842和852，以及致动机构833、843和853。

图7是玻璃毛坯制造设备801在第一释放位置RL”1的邻近区域的侧视图。如图7所示，在第一释放位置RL”1之下装备有传送带871、冷却单元873和产品收集盒874。另外，在第一释放位置RL”1的邻近区域装备有用于从第一挤压单元820接收玻璃毛坯B并将玻璃毛坯B传送到传送带871上的导向器872。

如图7所示，导向器872包括一对导向板872a和872b。在导向板872a的下部形成朝向导向板872b突出的突出部分。相似的，在导向板872b的下部形成朝向导向板872a突出的突出部分。在导向板872a和872b接近以及各自的突出部分相互相对的状态(图7中的实线部分)，导向板872a和872b和突出部分的两个相对表面形成槽SL。

通过导向移动装置(图中未显示)驱动导向器872，以及导向器在第一挤压单元820位于第一释放位置RL”的时刻直接位于可移动模具821和固定模具822下面的部分(图7中的实线部分)以及传送带871的一端之上的上侧(图7中的虚线部分)之间可移动。另外，导向板872a和872b通过导向打开和关闭装置(图中未显示)在彼此接近或者彼此分开的方向上被驱动。

在导向板872a和872b接近的状态下(即形成槽SL)，当导向器872直接位于挤压单元820之下时，导向器872可以接收从第一挤压单元820下落的玻璃毛坯B并将玻璃毛坯B保存在槽SL中。在槽SL中保存有玻璃毛坯B的情况下当导向器872移动到传送带871正上方时，以及在导向板872a和872b彼此分开之后(图中虚线部分)，在槽SL中保存的玻璃毛坯B从导向器872下落。玻璃毛坯B置于传送带871上，其状态是玻璃毛坯B竖立在传送带871上。另外，在传送带871的表面上，每间隔一个恒定距离就形成一个接收部分(图中未显示)。传送带871被配置为每间隔一个恒定距离竖直支撑一个从导向器872下落的玻璃毛坯B。

如图7所示，彼此相对的导向板872a和872b的表面是倾斜表面，以及槽SL的形状是在上方变宽。由于在槽SL的顶端的孔的宽度相对于如上文所述的玻璃毛坯B的厚度而言足够宽，从挤压单元820下落的玻璃毛坯B可以必然的保存在槽SL中，而无需对导向器872和第一挤压单元820执行精确定位。另一方面，由于槽SL的下端的宽度较窄，玻璃毛坯B可以下落到传送带871上的精确位置。

传送带871以恒定速度传送放置到传送带871上的玻璃毛坯B。在传送带871上方装备有冷却单元873。通过向传送带871的上表面吹气冷却单元873形成气帘。当通过传送带871传送的玻璃毛坯B经过气帘时玻璃毛坯B被冷却，以及内部变形被去除。在传送带871的另一端装备有产品收集盒874。被传送到传送带871的另一端的玻璃毛坯B从传送带871下落，玻璃毛坯B存储在产品收集盒874中。

另外，传送带871、导向器872、冷却单元873以及产品收集盒874独立装备在第一释放位置RL”1，第二释放位置RL”2和第三释放位置RL”3的每一个上。通过第一挤压单元820至第四挤压单元850被挤压的玻璃毛坯B分别储存在各个独立的产品收集盒874中。

接下来，用图8到18中的俯视图解释以本实施例的玻璃毛坯制造设备制造玻璃毛坯B的过程。此外，在图6中所示的初始条件下，第一挤压单元820到第四挤压单元850的所有的可移动模具821到851和固定模具822到852分开，玻璃坯GG可以穿过每个间隙。

第一挤压单元820从图6中所示的初始状态移动到第一缩回位置RFL1，以及状态变成图8中所示的情况(第一步骤)。

然后，第一挤压单元820移动到捕捉位置CL”，以及状态变成图9所示的情况(第二步骤)。在这个状态，第一挤压单元820的可移动模具821和固定模具822之间的间隙直接位于熔化玻璃出口811下方。

然后，第二挤压单元830移动到第二缩回位置RFL2，以及状态变成图10所示的情况(第三步骤)。在第二挤压单元830移动到第二缩回位置RFL2之后，通过切割单元860形成玻璃坯GG以及玻璃坯GG朝可移动模具821和固定模具822之间的间隙下落。此外，与图2A-图2C显示的第一实施例类似，当下落的玻璃坯GG进入可移动模具821和固定模具822之间的间隙时，致动机构823向着固定模具822移动可移动模具821。玻璃坯GG在可移动模具821和固定模具822之间被捕捉并挤压，从而形成玻璃毛坯B。

然后，第一挤压单元820移动到第一缩回位置RFL1以及在相同的时刻，第二挤压单元830移动到捕捉位置CL”，以及状态变成图11所示的情况(第四步骤)。然后，通过切割单元860形成玻璃坯GG，玻璃坯GG向着第二挤压单元830的可移动模具831和固定模具832之间的间隙下落。当玻璃坯GG进入可移动模具831和固定模具832之间的间隙时，致动机构833向着固定模具832移动可移动模具831，玻璃坯GG在可移动模具831和固定模具832之间被捕捉并挤压，从而形成玻璃毛坯B。

然后，第一挤压单元820移动到第一释放位置RF”1以及在相同的时刻，第三挤压单元840移动到第一缩回位置RFL1，以及状态变成图12所示的情况(第五步骤)。然后第一挤压单元820的致动机构823从固定模具822分离可移动模具821，以及引起玻璃毛坯B下落到导向器872上(图7)。然后，如上文所述，导向器872将玻璃毛坯B移动到传送带871。

然后，第二挤压单元830移动到第二缩回位置RFL2以及在相同的时刻，第三挤压单元840移动到捕捉位置CL”，以及状态变成图13所示的情况(第六步骤)。在此之后，通过切割单元860形成玻璃坯GG，玻璃坯GG向着第三挤压单元840的可移动模具841和固定模具842之间的间隙下落。当玻璃坯GG进入可移动模具841和固定模具842之间的间隙时，致动机构843向着固定模具842移动可移动模具841，玻璃坯GG在可移动模具841和固定模具842之间被捕捉并挤压，从而形成玻璃毛坯B。

然后，第二挤压单元830移动到第二释放位置RF”2以及在相同的时刻，第四挤压单元850移动到第二缩回位置RFL2，以及状态变成图14所示的情况(第七步骤)。然后第二挤压单元830的致动机构833从固定模具832分离可移动模具831，以及引起玻璃毛坯B下落到导向器872上(图7)。

然后，第三挤压单元840移动到第一缩回位置RFL1以及在相同的时刻，第四挤压单元850移动到捕捉位置CL”，以及状态变成图15所示的情况(第八步骤)。在此之后，通过切割单元860形成玻璃坯GG，玻璃坯GG向着第四挤压单元850的可移动模具851和固定模具852之间的间隙下落。当玻璃坯GG进入可移动模具851和固定模具852之间的间隙时，致动机构853向着固定模具852移动可移动模具851，玻璃坯GG在可移动模具851和固定模具852之间被捕捉并挤压，从而形成玻璃毛坯B。

然后，第三挤压单元840移动到第三释放位置RF”3以及在相同的时刻，第一挤压单元820移动到第一缩回位置RFL1，以及状态变成图16所示的情况(第九步骤)。然后第三挤压单元840的致动机构843从固定模具842分离可移动模具841，以及引起玻璃毛坯B下落到导向器872上(图7)。

然后，第四挤压单元850移动到第二缩回位置RFL2以及在相同的时刻，第一挤压单元820移动到捕捉位置CL”，以及状态变成图17所示的情况(第十步骤)。在此之后，通过切割单元860形成玻璃坯GG，玻璃坯GG向着第一挤压单元820的可移动模具821和固定模具822之间的间隙下落。当玻璃坯GG进入可移动模具821和固定模具822之间的间隙时，致动机构823向着固定模具822移动可移动模具821，玻璃坯GG在可移动模具821和固定模具822之间被捕捉并挤压，从而形成玻璃毛坯B。

然后，第四挤压单元850移动到第四释放位置RF”4以及在相同的时刻，第二挤压单元830移动到第二缩回位置RFL2，以及状态变成图18所示的情况(第十一步骤)。然后第四挤压单元850的致动机构853从固定模具852分离可移动模具851，以及引起玻璃毛坯B下落到导向器872上(图7)。

在此之后，再次执行图11中的第四步骤。通过重复执行从第四步骤到图18的第十一步骤的八个步骤，连续的制造玻璃毛坯B。上述内容是以本发明的第四实施例的玻璃毛坯制造设备801制造玻璃毛坯B的过程。

本发明的第一、第二、第三和第四实施例中的玻璃毛坯制造设备所使用的挤压单元是一对类似板形的模具，在模具之一上具有间隔件。但是，本发明并不限于上述的配置。例如，一对模具的二者都可以包括间隔件。

另外，为了改善具有上述配置(包括第一、第二、第三和第四实施例)之一的第一模具和第二模具的分离性，下面的示例性修改可以增加到第一模具和第二模具上。

图19是正视图，其中根据该示例的模具从外环绕表面(在不接触玻璃坯一侧的表面)投影。显示在图19中的该示例的模具600适用于第一、第二、第三和第四实施例中的第一模具和第二模具的每一个。

在该示例的模具600中配备有连通外环绕表面和内环绕表面的两个通孔601。通孔601在内环绕表面一侧上的开口在通过形成玻璃坯而得到的玻璃毛坯B的外圆周B1的附近。图中未显示的空气箱连接到通孔601在外环绕表面一侧上的开口。在形成玻璃毛坯B之后，当打开第一模具和第二模具时，有可能玻璃毛坯粘在第一模具和第二模具的其中之一上，且玻璃毛坯B不能自然的从模具分离。在这个实施例中，在第一模具和第二模具打开后，通过从空气箱将压缩空气注入通孔601而迫使玻璃毛坯B和模具600分离。

以本发明的第一、第二、和第三实施例中玻璃毛坯制造设备生产的玻璃毛坯B，通过后续过程去除外圆周部分而形成为具有精确圆形的类似盘形。如上文所述，在这个示例中，由于模具具有通孔601，通孔601的标记形成在玻璃毛坯B上。但是，由于通孔601的位置位于后续过程中形成的玻璃毛坯B的外圆周B2以外，因此通孔601的标记不会保留在形成的玻璃毛坯B上。

例如，当制造的用作硬盘HD的基板的玻璃毛坯的直径为65mm时，在后续过程之前形成的玻璃毛坯的直径是大约75-80mm。通孔601形成在距离玻璃毛坯B的中心B0大于或者等于约32.5mm以及小于或者等于37.5mm的位置。此外，通孔601的直径大约是0.2-0.3mm。

下面解释通过上述过程形成的玻璃毛坯B而制造用于硬盘装置的磁盘的过程，所述磁盘是信息记录介质。

通过使磁头接近快速旋转(例如7200rpm)的磁盘的表面，硬盘装置从磁盘读取信息或者向磁盘写入信息。当执行信息读取或写入时，磁盘表面和磁头表面之间的距离非常小，例如是大约5nm。这样，需要磁盘的平面度和表面粗糙度分别小于或者等于4nm和小于或者等于0.2nm。

本发明的第一实施例到第四实施例的挤压装置的第一模具和第二模具的内环绕表面是不具有不匀度的平面。如上文所述，在本发明的第一到第三实施例中，由于在挤压中没有变形，以及在玻璃毛坯中没有热梯度引起的变形，形成的玻璃毛坯B的平面度小于或者等于4微米，其满足作为用于磁盘的玻璃基板的目标平面度。这样，在下面解释的过程中，不执行调节平面度的过程(例如整理过程)，以及处理玻璃毛坯使其具有所需的形状和所需的平面度值。

此外，由于本发明的第一到第四实施例的挤压装置的第一模具和第二模具的两个内表面是不具有不匀度的平面，当熔化玻璃材料被冷却(收缩)时，没有玻璃毛坯与不匀部分接合所产生的局部应力施加到玻璃毛坯B上。另外，在本发明的第一到第四实施例中，执行挤压而不使熔化玻璃材料接触模具的间隔件的内环绕表面。这样，没有接触间隔件的内环绕表面的熔化玻璃材料的冷却可能产生的局部应力施加到玻璃毛坯B上。这样，通过本发明的第一到第四实施例的挤压装置可以得到高平面度的玻璃毛坯B，而没有上述局部应力可能导致的不匀度。另外，在玻璃毛坯B中也不会产生通过上述局部应力可能产生的裂纹。

此外，上述说明书中的模具的内环绕表面的“平面”指无法在视觉上发现不匀度的平滑表面，以及以此可以最终得到玻璃毛坯B，其满足作为用于磁盘的玻璃基板的目标平面度。例如，表面包括在正常温度下的浅(高度差小于或者等于几十微米)的曲面，考虑到在挤压过程中模具的热变形以及在冷却过程中玻璃毛坯的收缩，所述曲面也可以归入到“平面”的范围中。

以下解释从玻璃毛坯得到磁盘的过程。如上文所述，需要玻璃毛坯B的外圆周成型为具有所需尺寸的精确圆形。此外，磁盘需要具有孔，从该孔连接使磁盘转动的转轴。在外圆周成型以后，该孔与玻璃毛坯B的外圆周同心。

玻璃毛坯B的外圆周的成型和玻璃毛坯B的孔的形成都是通过划线(scribing)得到。划线装置以硬质合金或金刚石颗粒制成的划线器(scriber)在玻璃毛坯B的表面上形成两个同心圆形状的两条切割线(线性划痕)，从而形成具有外圆周和孔的预定尺寸的环形玻璃毛坯B。被划线为两个同心圆形状的玻璃毛坯B被部分加热。由于玻璃毛坯B在切割线的外侧的热膨胀率大于内侧的热膨胀率，在切割表面的位置上产生剪切应力。这样，从中间部分去除外同心圆的外部和内同心圆的内部。中间部分变成环形的玻璃毛坯B。

这里，如果玻璃毛坯B的表面粗糙度超过1微米，因为划线器并不跟随表面的不匀度，有可能不能形成均匀的切割线。在第一实施例到第四实施例中，用于挤压形成玻璃毛坯B的内环绕表面的表面粗糙度被设置为小于或者等于1微米。此外，如上文所述，在第一实施例到第四实施例中，模具的内环绕表面的表面粗糙度和玻璃毛坯B的表面粗糙度基本相等。这样，形成的玻璃毛坯B的表面粗糙度被调节为小于或等于1微米。这样，通过划线连续形成切割线。

接下来，执行用于划线玻璃毛坯B的成型处理。该成型处理包括倒角(外圆周端和内圆周端的倒角)。即以金刚石磨石对环形玻璃毛坯B的外圆周端和孔的内圆周端执行倒角。

接下来，使用刚性磨粒(fixed abrasive grain)对环形的玻璃毛坯B进行研磨。以刚性磨粒研磨而去除的宽度例如在大约几微米到100微米。刚性磨粒的颗粒尺寸是例如大约10微米。图20A是执行研磨的研磨装置400的总视图。图20B是说明用于研磨装置400中的托架的图。

如图20A所示，研磨装置400包括下固定板402，上固定板404，内齿轮406，托架408，金刚石片410，中心齿轮412，内齿轮414，容器416，和冷却液418。使用金刚石片410以刚性磨粒研磨玻璃毛坯。

装置400具有这样的配置，其内齿轮406夹紧在下固定板402和上固定板404之间。内齿轮406固定在下固定板402上，从而其不旋转。另外，多个托架408支撑在内齿轮406的内部，从而能够转动并旋转(rotate and revolve)。在图20B的配置中，支撑有五个托架408。金刚石片410分别粘合到下板402的下表面和上板404的上表面。

此外，如图20B所示，在与托架408同心的圆周上并排形成多个圆孔408a。玻璃毛坯B置于孔408a中并被托架408所支撑。当执行研磨时，玻璃毛坯B的一对主表面接触金刚石片410，同时在下固定板402和上固定板404之间被夹紧。

当中心齿轮412以逆时针方向转动时(在图中的实线箭头方向)，同时以金刚石片410接触玻璃毛坯B的一对主表面，托架408的每一个在逆时针方向旋转(图中的单点划线箭头方向)，同时在顺时针方向转动(图中的虚线方向)。由此玻璃毛坯B的主表面相对于金刚石片410滑动，从而执行研磨。

如图20A所示，装置400通过以泵420将容器416中的冷却液418提供给上固定板404，以及从下固定板402收集冷却液418并将其返回给容器416而循环冷却液。在这时，冷却液418去除在研磨过程中从研磨表面产生的切割玻璃颗粒，同时吸收研磨产生的热，并冷却研磨装置400和玻璃毛坯B。特别是，当装置400循环冷却液418时，装置400以下固定板402上装备的过滤器422过滤冷却液418，并在过滤器422中积累切割玻璃颗粒。

这里，当玻璃毛坯的表面不匀度的粗糙度(roughness of surface unevenness)小于0.01微米时，刚性磨粒在玻璃毛坯的表面滑动，并难以执行研磨。这样，为了有效地以刚性磨粒执行研磨，执行玻璃毛坯的挤压成型的模具的内环绕表面的表面粗糙度被调节为大于或者等于0.01微米，以及成型的玻璃毛坯B的表面不匀度的粗糙度被调节为大于或者等于0.01微米。

如上文所述，为了通过划线切割玻璃毛坯B，需要将用于形成玻璃毛坯的模具的内环绕表面的表面粗糙度调节为小于或者等于1微米。即，在这个实施例中，模具的内环绕表面的表面粗糙度被设置在从0.01微米到1微米的范围内。但是，如果不需要切割玻璃毛坯B，那么模具的内环绕表面的表面粗糙度可以被设置为更大的值。但是，如果玻璃毛坯B的表面粗糙度超过10微米，那么需要更长的时间用于研磨和抛光。这样，优选的设置玻璃毛坯B的表面粗糙度(即，模具的内环绕表面的表面粗糙度)在0.01微米到1微米的范围内，即使不执行玻璃毛坯B的切割。

此外，在研磨装置400中，使用金刚石片410执行研磨。然而，也可以使用另一种包括金刚石颗粒的刚性磨粒替代金刚石片410。例如研磨装置可以配置为以多个金刚石颗粒执行研磨，所述金刚石颗粒组合有树脂并如同刚性磨粒一样形成小球式的形状。

在通过刚性磨粒研磨之后，执行玻璃毛坯B的端面抛光。在端面抛光中，通过刷式抛光镜面精加工内圆周侧的端面和外圆周侧的端面。此时，包括氧化铈的精细颗粒的浆液(slurry)作为松散的颗粒而使用。通过去除玻璃毛坯B的端面上的损坏(例如粘着灰尘的污染)，通过执行端面抛光，可以防止损坏或者划痕，例如钠或者钾离子的析出可能导致侵蚀的发生。

接下来，在研磨的玻璃毛坯B的主表面上执行第一抛光。第一抛光去除的宽度例如大约是几微米到50微米。第一抛光的目标是去除划痕和变形，所述划痕和变形作为刚性磨粒的研磨结果而保持在主表面上。在第一抛光中使用与以刚性磨粒进行研磨的研磨装置400相似的装置。下面是用于第一抛光的装置和研磨装置400之间的两点区别。

a)使用混合在浆液中的松散的颗粒(loose grain)替代刚性磨粒。

b)使用树脂抛光器代替金刚石片410。

例如使用混合在浆液中的氧化铈的精细颗粒(颗粒尺寸：直径约为1-2微米)作为用于第一抛光的松散的颗粒。

在第一抛光之后，玻璃毛坯B被化学强化。例如硝酸钾(60％)和硝酸钠(40％)的混合液可以用作化学强化液。在化学强化中，化学强化液被加热到例如从300摄氏度到400摄氏度的范围内，以及清洗后的玻璃毛坯B被预加热到例如200摄氏度到300摄氏度的范围内，然后玻璃毛坯B浸泡在化学强化液中例如3小时到4小时。在浸泡中，为了化学强化玻璃毛坯B的两个整个的主表面，优选的在多个玻璃毛坯B存储在固定器(holder)的情况下执行浸泡，从而玻璃毛坯B在其端面被支撑。

以这种方式，当玻璃毛坯B浸泡在化学强化液中时，玻璃毛坯B的表面层上的锂离子和钠离子分别被化学强化液中的具有较大离子半径的钠离子和钾离子置换，由此强化玻璃毛坯B。然后清洗玻璃毛坯B。例如在以硫酸清洗之后，以纯水、IPA(异丙醇)等清洗玻璃毛坯B。

接下来，对经过化学强化和彻底清洗的玻璃毛坯B执行第二抛光。第二抛光中去除的宽度例如是1微米。第二抛光的目标是对主表面镜面抛光。以与第一抛光中使用的装置相似的装置进行第二抛光。在这个时候，下列两点不同于第一抛光：

c)松散的颗粒的类型和颗粒尺寸不同。

d)树脂抛光器的硬度不同。

例如使用混合在浆液中的硅胶的精细颗粒(颗粒尺寸：直径大约0.1微米)作为在第二抛光使用的松散的颗粒。

接下来，清洗玻璃毛坯B。使用中性洗涤剂、纯水、以及IPA清洗。通过第二抛光，得到用于磁盘的玻璃基板，其主表面的平面度小于或者等于4微米，以及其主表面的表面粗糙度具有小于或等于0.2nm的表面不匀度。

通过在用于磁盘的玻璃基板上形成例如磁性层的层而形成磁盘，所述玻璃基板经过上述过程而形成。特别的，依次压制例如粘着层、软磁层、非磁性底层、垂直磁性记录层、保护层和润滑层。对于粘合层而言例如使用Cr合金。粘着层作为粘着到玻璃基板的层。对于软磁层例如使用CoTaZr合金。对于非磁性底层例如使用颗粒的非磁性层(granularnonmagnetic layer)。对于垂直磁性记录层例如使用颗粒的磁性层(granular magneticlayer)。另外，对于保护层，使用碳氢化合物制成的材料，以及对于润滑层，例如使用氟系列树脂。

为了使用特定的示例解释上述层，在玻璃基板的两个主表面上使用嵌入溅射装置(in-line sputtering device)而依次形成下列层：CrTi的粘着层，CoTaZr/Ru/CoTaZr的软磁材料层，CoCrSiO₂的非磁性颗粒非磁性底层，CoCrPt-SiO₂·TiO₂的颗粒磁性层，以及碳氢化合物的保护层。另外在形成的层的最顶层，以浸蘸的方法形成全氟化聚醚(perfluoropolyether)的润滑层。

此外，在第一抛光过程和第二抛光过程之间执行化学强化过程。但是，这些过程不限于这个顺序。应当在第一抛光过程之后执行第二抛光过程，但是可以适当的设置化学强化过程。例如，可以在执行第二抛光过程之后执行化学强化过程(以后称为处理顺序1)。但是在处理顺序1中，在化学强化过程中可能出现的表面不匀度没有去除。这样，在第一抛光过程和第二抛光过程之间执行化学强化过程的顺序是更优选的。

接下来，解释根据本发明的第一到第四实施例的玻璃毛坯B的成分。希望用于例如磁盘的信息记录介质的玻璃毛坯B具有化学稳定性、高的刚性，以及高的热膨胀系数，以及玻璃毛坯B可以是化学强化的并具有高的耐热性。

如果玻璃毛坯B的化学稳定性很低，当玻璃毛坯B的表面被处理或者清洗时就会产生表面粗糙度，且玻璃毛坯B的平面度下降。另外，也有这样的可能性，例如碱性成分的某种成分在基板的表面上沉淀，以及形成在基板表面上的磁性层被破坏。

此外，由于信息记录介质以高速度转动，如果其刚性低的话，有可能因离心力产生变形。这样，期望玻璃毛坯B必须具备高的刚性，即杨氏模量或特定的弹性模量高。

此外，为了允许信息记录介质被驱动而转动，在信息记录介质的中心形成的孔上连接转轴。一般而言，不锈钢是转轴的主要材料。当转轴和信息记录介质被电机驱动转动时，转轴和信息记录介质通过电机产生的热量被加热。此时，如果信息记录介质的热膨胀系数相对于转轴的热膨胀系数太小，那么就有可能通过转轴中的热应力将负载施加到信息记录介质上，并且信息记录介质上产生变形。

此外，为了防止脆性断裂(brittle fracture)，当信息记录介质的主要材料是玻璃时，需要信息记录介质被化学强化。这样，形成玻璃毛坯的玻璃材料需要能够被化学强化，即需要玻璃毛坯包括Li元素或者Na元素。

此外，当磁盘密度增加时，通过外部干扰可以容易的改变磁化方向。为了防止外部干扰导致的磁化方向的改变，尽可能的，优选的通过在高温下处理磁盘的磁性层增加Ku值。希望形成玻璃毛坯B的玻璃材料具有高的耐热性，从而不在用于磁盘的玻璃基板上产生变形或断裂，即使在高温下处理玻璃基板。

优选的，玻璃毛坯B的成分具有化学稳定性、高刚性以及高的热膨胀系数，以及可以被化学强化、以及具有高的耐热性，如下文所述。转化成标准的氧化产物，以及表示为摩尔百分比，其包括，

50到75％的SiO₂,

0到15％的Al₂O₃,

总和5到35％,的Li₂O,Na₂O,和K₂O,

总和0到35％,的MgO,CaO,SrO,BaO和ZnO,以及

总和0到15％,的ZrO₂,TiO₂,La₂O₃,Y₂O₃,Ta₂O₅,Nb₂O₅,和HfO₂。

此外，为了使清澈的时候的清洗更加容易，优选的增加总体0.1-3.5的质量外部百分比(outer percentage by mass)的Sn氧化物和Ce氧化物。在这种情况下，Sn氧化物的含量相对于Sn氧化物和Ce氧化物的总含量的质量比(Sn氧化物的质量/(Sn氧化物的质量+Ce氧化物的质量))是0.01-0.99。以下，除了专门指出以外，玻璃元素的含量和总含量都以摩尔百分比表示。但是，Sn氧化物和Ce氧化物的含量以质量百分比表示。

SiO₂是形成玻璃网络的成分(element)，以及是增强玻璃的可靠性、化学稳定性、特别是抗酸性效果的必要成分。如果SiO₂的含量低于50％则不足以得到上述的效果。如果含量超过75％，那么在玻璃中产生不溶解物质，或者当玻璃清澈时玻璃的粘度变得过高，以及由此导致不容易清洗。这样，SiO₂的含量优选的在50％到75％的范围中。

Al₂O₃也有助于形成玻璃网络，其具有增加玻璃可靠性和化学稳定性的效果，同时，当执行化学强化时，其具有增强离子交换率的效果。如果Al₂O₃的含量超过15％，那么玻璃的熔化性能下降，倾向于产生不溶解物质。此外，热膨胀系数下降，同时杨氏模量也下降。这样，Al₂O₃的含量优选的在0到15％的范围内。

Li₂O、Na₂O和K₂O具有增强玻璃的熔化性能和可塑性的效果。此外，它们还有增大热膨胀系数的效果。如果Li₂O、Na₂O和K₂O的含量小于5％，那么不足以得到上述效果。如果含量超过35％，那么化学可靠性，特别是抗酸性下降，玻璃的热稳定性也下降。另外，玻璃的临界温度降低，耐热性也降低。这样Li₂O、Na₂O和K₂O的含量优选的在5到35％的范围内。此外，Li₂O、Na₂O和K₂O中，Li₂O的降低玻璃临界温度的效果最大。

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO具有增强玻璃的熔化性能、可塑性和杨氏模量的效果。此外，它们还具有提高热膨胀系数和杨氏模量的效果。但是，如果MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量超过35％，那么玻璃的化学稳定性和热稳定性下降。这样，MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量优选的在0到35％的范围内。

ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂具有增强化学稳定性，特别是抗酸性的效果，以及通过提高玻璃临界温度提高耐热性的效果，同时具有增大杨氏模量和抗裂韧性的效果。但是，如果ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量超过15％，那么玻璃的熔化性能下降，不溶解的玻璃材料剩余在玻璃中。这样，ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量优选的在0到15％的范围内。

下面解释满足上述条件的玻璃材料的五个实施例。

第一实施例强调化学强化的效果。下列是这个实施例的玻璃材料的成分：

SiO₂的含量是：60％到75％,

Al₂O₃的含量是：3％到12％,

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量是：23％到35％,

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量是：0到5％,

ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量是：0到7％。

第二实施例强调化学稳定性，下列是这个实施例的玻璃材料的成分：

SiO₂的含量是：60％到75％,

Al₂O₃的含量是：1％到15％,

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量是：15％到25％,

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量是：1％到6％,

ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量是：1％到9％。

第三实施例强调高刚性，下列是这个实施例的玻璃材料的成分：

SiO₂的含量是：50％到70％,

Al₂O₃的含量是：1％到8％,

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量是：12％到22％,

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量是：10％到20％,

ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量是：3％到10％。

第四实施例强调高的耐热性，下列是这个实施例的玻璃材料的成分：

SiO₂的含量是：50％到70％,

Al₂O₃的含量是：1％到10％,

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量是：5％到17％(这里Li₂O的含量是：0到1％),

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量是：10％到25％,

ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量是：1％到12％。

第五实施例强调高的耐热性、高刚性和热膨胀系数，下列是这个实施例的玻璃材料的成分：

SiO₂的含量是：50％到75％,

Al₂O₃的含量是：0％到5％,

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量是：3％到15％(这里Li₂O的含量是：0到1％),

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量是：14％到35％,

ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂的总含量是：2％到9％。

在第一到第四实施例的挤压装置中使用的第一模具和第二模具是由耐热合金制成的模具，其温度上限到1250摄氏度。对于制造模制玻璃产品，需要骤冷(quench)熔化的玻璃。这样，当执行玻璃毛坯B的成型时，在执行挤压之前的熔化玻璃材料的温度被设置为接近温度上限，即大约1250摄氏度。

第一到第四实施例中的挤压装置中使用的玻璃材料是这样的材料，如果在成型时(即，大约1250摄氏度)它们的粘度超过200dPa·s，那么就难以将玻璃材料成型为所需的尺寸(直径和厚度)(需要使挤压的压力非常大，或者长时间挤压)。这样，玻璃材料的粘度在大约1250摄氏度时优选的小于或者等于2000dPa·s。更优选的是，玻璃材料的粘度在大约1250摄氏度时小于或者等于1050dPa·s。

另一方面，如果在成型时玻璃材料的粘度小于20dPa·s，那么难以成型玻璃毛坯B，因为粘度太低。这样，优选的是，玻璃材料的粘度在大约1250摄氏度时大于或者等于20dPa·s。更优选的是，玻璃材料的粘度在大约1250摄氏度时大于或者等于50dPa·s。

下面的表1显示了上述第一到第五实施例中每种玻璃材料的成分、在1250摄氏度时的粘度、液相温度、和玻璃临界温度的示例。如表1所示，第一到第五实施例中的玻璃材料的粘度在50到1050dPa·s的范围内。

表1

示例

以下，解释上述的以本发明的实施例中的玻璃毛坯制造设备生产的玻璃毛坯(第一示例)以及以传统配置的玻璃毛坯制造设备生产的玻璃毛坯(第一对比示例)。

第一示例

在下面的过程中，使用本发明的第一实施例中的玻璃毛坯制造设备101(图1，图2A-图2C)制造用于磁盘的玻璃基板的玻璃毛坯B，所述用于磁盘的玻璃基板具有77mm的直径和0.9mm的厚度。

首先，准备玻璃材料，从而得到表1中的第一实施例的成分，并将其注入玻璃熔化炉。然后，玻璃材料被熔化、澄清并均匀化。得到的熔化玻璃从熔化玻璃出口111泄放。从熔化玻璃出口111泄放的熔化玻璃材料LG的温度是1300摄氏度，此时熔化玻璃材料的粘度是700泊(poise)。此外，挤压单元120、130、140和150的第一和第二模具的温度被控制为大约在420摄氏度。

从熔化玻璃出口111泄放的熔化玻璃材料LG被切割单元160切割，以及形成直径为大约20mm的玻璃坯GG。挤压单元以3000kgf的负载挤压玻璃坯GG，直到其温度降低到熔化玻璃材料的玻璃临界温度以下(大约3秒钟)，由此形成玻璃毛坯B。相似的，以与上述方法相似的方法，使用具有表1中的第二到第五实施例中各自的成分的玻璃制造玻璃毛坯B。

第一对比示例

使用图21A-图21D中所示的具有传统配置的玻璃毛坯制造设备901形成直径为77mm且厚度为0.9mm的玻璃毛坯B。特别是，如图21A所示，从熔化玻璃出口911泄放的熔化玻璃材料被切割单元960切割，形成玻璃坯GG，所述切割单元960包括一对切割刀片961和962。玻璃坯GG被置于熔化玻璃出口911下方的下模具921上。以及，熔化玻璃材料的温度和粘度和第一示例中相同。

接下来，下模具921移动到上模具922下方(图21B)。此时，上模具的温度被控制在大约420摄氏度，以及下模具的温度被控制为大约450摄氏度。然后，上模具922下降，玻璃坯GG被挤压于上模具922和下模具921之间，挤压负载3000kgf历时大约0.5秒钟(图21C)。当玻璃坯GG挤压于上模具922和下模具921之间时，玻璃坯GG被迅速冷却，而形成类似盘形的玻璃毛坯B。然后，上模具922上升，下模具921移动从而从上模具922的下方分离。接下来，在玻璃毛坯B自然冷却确定的时间周期之后，从下模具921中取出玻璃毛坯。另外，在对比示例1中，从表1中的第一到第五实施例的五种成分类型的玻璃材料生产五类玻璃毛坯B，与第一示例相似。

比较第一示例和第一对比示例

使用三维测量仪器和千分尺测量上述过程中制造的玻璃毛坯B的形状。表2显示了测量结果。

表2

	第一示例	第一对比示例
			玻璃毛坯的圆度公差	1000μm	100μm
玻璃毛坯的平面度	3μm	20μm
			玻璃毛坯的板厚度偏差	3μm	15μm

如表2所示，以第一示例的玻璃毛坯制造设备生产的每个玻璃毛坯B的平面度和板厚度偏差都显著的小于第一对比示例。可以理解无需执行例如整理过程的表面研磨，就可以得到作为用于磁盘的玻璃基板的精细的玻璃毛坯B。另一方面，第一示例的玻璃毛坯B的圆度公差大于第一对比示例的玻璃毛坯B的圆度公差。但是，以本发明的玻璃毛坯制造设备生产的玻璃毛坯B被切割为直径65mm的精确圆盘。这样，大约1000微米的圆度公差对用于磁盘的玻璃基板的性能不产生任何影响。当使用金刚石片对第一示例中生产的玻璃毛坯进行研磨过程和抛光过程而生产用于磁盘的玻璃基板时，不需执行整理过程，平面度就小于或者等于4微米。另一方面，当使用金刚石片对第一对比示例中生产的玻璃毛坯进行整理过程、研磨过程和抛光过程而生产用于磁盘的玻璃基板时，平面度可以小于或者等于4微米。但是，当使用金刚石片对第一对比示例中生产的玻璃毛坯进行研磨过程和抛光过程而省略整理步骤时，生产的用于磁盘的玻璃基板的平面度无法小于或者等于4微米。

第二对比示例

此外，在本发明的实施例的玻璃毛坯制造设备中，仅在第一模具和第二模具的内环绕表面上形成挤压表面和间隔件，所述挤压表面是挤压时接触玻璃坯的表面。另一方面，可以考虑这样的配置，其中在第一和第二模具的内表面上形成环形突出部分，从而可以容易的执行外圆周的成型并形成孔，例如这样的配置如日本专利No.4380379所示。即，在第一模具和第二模具的内环绕表面的每一个上形成两对同心环形突出部分。在以这样的模具形成的毛坯上，通过突出部分形成环形槽。这样，在槽的位置可以容易的切割玻璃毛坯。

但是，实施例中的玻璃毛坯制造设备具有这样的优点，相对于具有上述配置的制造设备可以精确的控制玻璃毛坯的厚度和平面度。

以第二对比示例解释具有上述配置的玻璃毛坯制造设备和以该玻璃毛坯制造设备生产的毛坯。图22A是第二对比示例中的玻璃毛坯制造设备的模具从内环绕表面一侧投影的正视图，以及图22B是图22A的A-A截面图。在第二对比示例中，第一模具和第二模具具有相同的形状。此外，除了模具的形状不同之外，第二对比示例的玻璃毛坯制造设备和实施例的玻璃毛坯制造设备相同。另外，从第一实施例的玻璃材料生产第二对比示例的玻璃毛坯B。

如图22A和图22B所示，第二对比示例的模具700为：在模具700的内环绕表面710上形成挤压表面711，其中挤压表面711是垂直于模具700的中心轴ax的平面。此外，在内环绕表面710上，在挤压表面711的外侧的相邻部分上形成呈现环形突出部分的间隔件712。另外，挤压表面711被以中心轴ax为中心的同心环形突出部分713a和713b分开。

第二对比示例的模具700的挤压表面711的直径是145mm，以及突出部分713a和713b的直径分别是65mm和20mm。另外，间隔件712的高度(即挤压表面711和间隔件712之间的距离)是0.5mm，两个突出部分713a和713b的高度都是0.3mm。模具700的上述尺寸是在正常温度下的尺寸，由于热膨胀，间隔件712的高度降低到0.43mm。即，当两个模具700在模具700被加热的状态下彼此相对时，两个挤压表面711之间的距离是0.86mm。

以上面解释的第二对比示例的模具700形成的玻璃毛坯B的厚度的测量结果显示在下面的表3中。此外，挤压时间周期分别被设置为0.2秒、0.3秒、0.5秒、0.8秒和1.0秒，以及样本的数量是三。另外，每个样本的厚度都是四个点的厚度平均值，所述四个点在以中心轴ax为中心、在半径60mm的圆上和半径25mm的圆上彼此间隔90度设置。

表3

第一示例和第二对比示例之间的比较

如表3所示，以具有第二对比示例的配置的设备形成的玻璃毛坯B的厚度超过0.86mm。这就意味着玻璃毛坯B在模具700的间隔件712彼此接触之前即固化。另外，对于以具有第二对比示例的配置的设备形成的玻璃毛坯B，能够识别出大约0.05mm的厚度变化，以及具有外径一侧薄于内径一侧的倾向。这样，为了通过以具有第二对比示例的配置的设备形成的玻璃毛坯B来制造磁盘，需要执行表面研磨，例如整理过程。此外，对于以具有第二对比示例的配置的设备形成的玻璃毛坯B，在挤压周期变为大于或者等于0.5秒时，在部分样本上出现裂纹。

另一方面，如表1所示，对于第一示例的玻璃毛坯B，平面度为3微米以及厚度的变化被调节在6微米(0.006mm)以内。此外，其厚度等于挤压表面受到挤压时挤压表面之间的距离。另外，在第一示例的配置中，在玻璃毛坯B中没有检测到裂纹，即使挤压周期被设置为10秒。由于挤压周期越长玻璃毛坯B的平面度就越高，在第一示例的玻璃毛坯制造设备中，可以生产具有高平面度的玻璃毛坯，而不产生裂纹。

以第一示例的玻璃毛坯制造的磁盘

使用金刚石片对作为原料的上述第一示例的玻璃毛坯B进行研磨过程和抛光过程以及不应用整理过程而生产用于磁盘的玻璃基板。通过在用于磁盘的玻璃基板上形成层，例如磁性层，而制造磁盘。相似的，使用金刚石片对作为原料的第一对比示例的玻璃毛坯B进行整理过程、研磨过程和抛光过程，而生产用于磁盘的玻璃基板。通过在用于磁盘的玻璃基板上形成层，例如磁性层，而制造磁盘。然后，这些磁盘被制成硬盘驱动器，并执行写入数据和读取数据的检测。结果是，使用第一示例的玻璃毛坯B作为原料生产的磁盘和使用第一对比示例的玻璃毛坯B作为原料生产的磁盘之间的性能没有差异。即以第一示例的玻璃毛坯B不进行整理过程而生产的磁盘具有合格的性能。

Claims (5)

1.一种用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，

所述玻璃毛坯具有成对的主表面和端面，

主表面的每一个具有小于或等于4微米的平面度，

玻璃毛坯的厚度变化小于或等于6微米，所述厚度变化是指在一个玻璃毛坯上的多个测量点上的厚度变化，

主表面的每一个为未经执行抛光和研磨的非抛光且非研磨的表面，

其中，主表面的每一个的表面粗糙度Ra在0.01到1微米的范围内。

2.根据权利要求1所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，玻璃毛坯具有小于或等于1000微米的圆度公差。

3.根据权利要求1所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，端面为自由表面。

4.根据权利要求1所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，玻璃毛坯由在1250摄氏度时具有的粘度为650到1050 dPa·s的玻璃材料制成。

5.根据权利要求1所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，转化成标准的氧化产物并表示为摩尔百分比的玻璃毛坯的成分包括：

50到75%的SiO₂；

0到15%的Al₂O₃；

总和5到35%的Li₂O、Na₂O和K₂O；

总和0到35%的MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO；以及

总和0到15%的ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅和HfO₂。

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