JP2000053431A

JP2000053431A - ガラス基板中間体とそのプレス成形用金型ならびに内外径加工装置

Info

Publication number: JP2000053431A
Application number: JP10223126A
Authority: JP
Inventors: Akio Enomoto; 明夫榎本; Yoshitaka Tabuchi; 善隆田渕; Sachihiro Sato; 祥弘佐藤
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】主にハードディスク用基板として用いられる
ガラス基板の作製工程において、プレス成形用金型への
負荷を小さくして金型の長寿命化を図ると同時に工程を
短縮し、かつ形状精度を良好とするために作製されるガ
ラス基板中間体とその作製に用いられるプレス成形用金
型、ならびにガラス基板中間体の内外径加工装置を提供
する。【解決手段】平板リング状ガラス基板の作製に用いら
れるガラス基板中間体１であり、内孔部３の厚さを本体
部２の厚さよりも厚く形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にコンピュー
タの情報記録媒体として使用されるハードディスク用の
基板として用いられるガラス基板を作製する工程におい
て、中間的に作製されるガラス基板中間体とその作製に
用いられるプレス成形用金型、ならびにガラス基板中間
体の内外径加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの操作性を左右す
るオペレーションシステム等のＯＳソフトや、ＯＳ上で
作動する種々のプログラムソフト等のソフトウェアは、
操作性の向上や多機能化等を目的として高容量化する傾
向にある。これに伴って、これらのプログラム上で作成
されるデータ等もまた高容量化する傾向にある。

【０００３】このようなソフトウェアの高容量化は、
コンピュータのハード面からみれば、ＣＰＵの高速化、
メモリの大容量化に加え、大量の情報を高速に記録／読
出できる情報記録媒体としてのハードディスクの大容量
化により、加速的に進んだものと言える。ここで、ハー
ドディスクの開発においては、従来から、アルミニウム
金属からなる基板が一般的に用いられていたが、近年、
これに替えて、硬度や平滑性に優れるガラス基板、特に
結晶化ガラス基板を用いる動きが活発になってきてい
る。

【０００４】このようなガラス基板は、一般的にプレ
ス成形により作製されており、その工程説明図を図７に
示す。まず、ノズル５１から押し出された溶融ガラス５
２は、シャー５３により切断されて一定量が周囲を胴型
５４の円筒壁で囲まれた下型５５上へ滴下される。そし
て、上型５６で胴型５４の上面を蓋した後に下型５５を
押し上げることで、上型５６と下型５５および胴型５４
によって囲まれた空間に溶融ガラス５２が充填され、デ
ィスク状のガラス基板中間体５７が作製される。

【０００５】得られたガラス基板中間体５７は、次い
で結晶化処理され、その後に中央部を切断して内孔を開
ける内径加工、および外径寸法を合わせる外径加工、さ
らに、ＳｉＣ微粉等の研磨剤によるラッピング、内外径
を所定寸法および形状に加工するチャンファリング、酸
化セリウム粉末を用いた表面研磨等が行われ、製品たる
ガラス基板となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、下型上に滴
下された溶融ガラス（以下、このような溶融ガラスの塊
状体を「ゴブ」という。）は、滴下後には、外周がゴブ
自体よりも温度の低い環境に曝されるために、その表面
が硬化し易く、粘度が大きくなり、その結果、プレスの
際に所定の厚さまでプレスするためには大きなプレス圧
を必要とすることとなる。この場合、上型および下型に
は、機械的、熱的負荷が大きくかかり、劣化が速く進む
のみならず、成形されるガラス基板中間体の形状精度も
保ち難くなるといった問題を生ずる。

【０００７】また、内径加工に着目してみると、従来
の内径加工は砥石によって内孔部を抜く手法が採られて
いた。しかし、この方法ではチッピングの発生が多く、
製品の不良率が高くなるという欠点があった。さらに、
発生したチッピングをチャンファリングにより除去しよ
うとすると、チャンファリング時の研削代が多くなって
加工時間が長くなり生産性が低下すると同時に、砥石の
摩耗が速くなって砥石寿命が短くなる等の問題を生ず
る。一方、外径加工においては、砥石による研削加工
と、チャンファリングが必要不可欠であり、加工コスト
の低減が困難である。

【０００８】上記問題点に加えて、従来のガラス基板
の作製工程は、全体的にラッピングや研磨といった長い
加工時間を要し、しかも加工設備費および加工消耗材料
費の高くつく工程を多く含むために、加工コストが高く
つく問題がある。また、成形されたガラス基板において
は、ラッピング等により除去される無駄な部分が多いた
めに、ガラス基板の成形に必要とする原材料費が嵩むと
いう問題もある。

【０００９】さらに、溶融ガラスが常に一定量ほどプ
レス型に供給されるように、作業環境、すなわち、溶融
ガラスの滴下量や、溶融ガラスの切断のタイミング、あ
るいは溶融ガラスの粘度調節（温度管理）といった条件
を一定としなれば、都度、異なる厚さのガラス基板が成
形されるといった問題も生ずる。加えて、ガラス基板の
欠けを防止し、機械的な強度を保つ意味でも重要なチャ
ンファー加工にも長い加工時間を要し、かつ、専用の加
工機械を必要とする問題もある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、ガラス基板の作製工程において、プレス成形用金
型への負荷を小さくして金型の長寿命化を図ると同時
に、工程を短縮し、しかも形状精度の良好なガラス基板
を得ることにあり、そのためのガラス基板中間体とその
作製に用いられるプレス成形用金型、ならびにガラス基
板中間体の内外径加工装置を提供することにある。

【００１１】すなわち、本発明によれば、平板リング
状ガラス基板の作製に用いられるガラス基板中間体であ
って、内孔部の厚さが本体部の厚さよりも厚く形成され
ていることを特徴とするガラス基板中間体、が提供され
る。

【００１２】このガラス基板中間体は溶融ガラスのプ
レス成形により作製される。また、本体部と内孔部との
境界部には、本体部の厚さよりも薄い部分が形成される
ように、ノッチが形成されていることが好ましく、この
ノッチの底部に、本体部平面と平行な平行部が形成され
ていると、さらに好ましい。なお、ガラス基板中間体に
は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系の結晶化ガラスが好
適に用いられる。

【００１３】また、本発明によれば、上述したガラス
基板中間体の作製に用いられる、溶融ガラスのプレス成
形用金型であって、プレス面において、内孔プレス部が
本体プレス部よりも深溝状に形成されていることを特徴
とするプレス成形用金型、が提供される。

【００１４】ここで、このプレス成形用金型にあって
は、内孔プレス部と本体プレス部との境界に、略台形状
もしくは三角形状の凸部が設けられていることが好まし
く、この凸部における内孔プレス部側の傾斜角は、好適
には１５゜±３゜の範囲内に設定される。また、プレス
成形用金型の上下型それぞれの最外周に、溶融ガラスを
介せず、上型および下型の双方が直接合わせられる接触
部が形成されていることが好ましく、プレス成形時に外
周へ広がる溶融ガラスのうち、余剰な体積部が押し出さ
れて滞留する空間部が形成されるように、溝部が形成さ
れていることも、また好ましい。さらに、この空間部と
本体プレス部との境界には、略台形状もしくは三角形状
の凸部が形成されていると、得られるガラス基板の外径
加工が容易に行えるようになり、好ましい。ここで、凸
部の溝部側の形状は、斜度４５゜以下の斜面状に形成す
ることが好ましい。

【００１５】なお、本発明におけるプレス成形用金型
は、直接的には内外径加工を施す前のガラス基板中間体
の作製に用いられるものであるが、製品たるガラス基板
の作製工程全体の流れを考えれば、製品たるガラス基板
の作製に用いられるプレス成形用金型と言えることはい
うまでもない。

【００１６】さて、本発明によれば、さらに、ガラス
基板中間体の内外径を加工する装置であって、当該ガラ
ス基板中間体を載置するテーブルと、当該ガラス基板中
間体を当該テーブルに押圧して固定する圧接治具、およ
び外周側面の中央部を鋭角状もしくは鈍角状に形成した
内径加工用ホイールと外径加工用ホイール、ならびに当
該ホイールを当該ガラス基板中間体平面上を同芯円を描
くようにスクライブさせる回転機構とからなることを特
徴とする内外径加工装置、が提供される。ここで、ホイ
ールとしては超硬製のものが好適に用いられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）
は、本発明のガラス基板中間体１（以下、「中間体」と
いう。）の一実施形態を示す断面図である。中間体１
は、ゴブ、すなわち溶融ガラスの塊状体をプレス成形し
て作製される。中間体１は内孔部３と本体部２および外
周部４から構成され、外周部４は、本体部２の形成に不
要な余剰の溶融ガラスが外周に押し出されて固化した部
分である。そして、内孔部３と外周部４は、最終的に本
体部２から切り離され、本体部２が製品たる平板リング
状のガラス基板となる。

【００１８】ここで、中間体１においては、内孔部３
の厚さが本体部２の厚さよりも厚く形成されている。こ
の理由を以下に説明する。内孔部３は、前述したように
最終的には本体部２から切り離される部分であることを
考えれば、成形の段階で内孔部３を形成しないようにゴ
ブの滴下位置等を制御することも考えられる。しかし、
プレス時にはゴブは平面内で均一に外周へ向かって広が
ることから、プレス成形用金型（以下、「金型」とい
う。）の中央部から離れた位置である本体部２が形成さ
れる一部の位置にゴブを形成することは何ら意味がな
く、金型において本体部２を形成する部分に小さいゴブ
を幾つも形成することもまた、ゴブの形成に要する時間
差に基づいてゴブ間に粘度差が生じ、均一なプレス成形
が行い難くなること等を考慮すれば、現実的ではない。

【００１９】そこで、次に、内孔部３は最終的に不要
となることから、原料の節約、加工時間の短縮等を目的
として、ゴブの形成は従来通り金型の中央部において行
い、プレス成形時に内孔部３を本体部２よりも薄く形成
することが考えられる。しかしながら、このような成形
を試みた結果、プレス圧を通常よりも大きくしなければ
ならず、また、内孔部３が所定の厚さまでプレスされ
ず、その結果、本体部２において所定の厚さが得られな
い場合がある等の問題が生じた。

【００２０】この原因を、プレス成形時に、ゴブがど
のような温度分布を有しながら、形状変化を起こすかと
いう点に着目し、その温度分布を調査した結果、プレス
成形の初期において、内孔部３は、ゴブが形成された位
置、すなわち溶融ガラスが滴下等された位置であるにも
かかわらず、プレス成形中は本体部２よりも温度が低い
状態にあることが明らかとなった。

【００２１】この結果を発明者らは、ゴブが形成され
た時点で、ゴブはそれ自体よりも温度の低い環境に曝さ
れるために、ゴブの外表面部分が最初に冷却されて粘度
上昇が起こる一方、ゴブの内部は粘度が低い高温の状態
に維持されおり、その結果、ゴブをプレスした段階で、
外表面の高粘度部分は押し潰されるものの外周部に向け
て広がらず、内部の低粘度部分のみがゴブの外表面の高
粘度部分を突き破って外周部へ向けて押し出されている
ためではないか、と結論付けた。

【００２２】このように考えた場合、内孔部２を所定
厚さまでプレスするために大きな圧力を必要とした理
由、および内孔部２が所定厚さにプレスされ難かった理
由は、ゴブの外表面に形成された高粘度部分が、金型上
下間に介在する柱としての役目を果たし、プレス成形を
妨害していたことによるものと説明できる。

【００２３】そこで、ゴブの外表面に形成された高粘
度部分のプレス成形への影響を排除するため、この高粘
度部分を内孔部２に残しつつ、ゴブの内部の低粘度部分
を外周へ押し出すために、内孔部３の厚さが本体部２の
厚さよりも厚く形成された中間体１の構造を見出すに至
った。なお、中間体１を作製するためのプレス成形用金
型の詳細については後述して説明することとする。

【００２４】さて、次に、中間体１の構造の特徴につ
いてさらに説明する。本体部２と内孔部３との境界部に
は、本体部２の厚さよりも薄い部分が形成されるよう
に、ノッチ５が形成されていることが好ましい。ノッチ
５は、中間体１の平面に対して斜面状に形成されている
が、これは、この斜面部分にチャンファーの形状を兼ね
させたものである。

【００２５】また、ノッチ５の底部は、この斜面部分
が直接に交わるように鋭角状または鈍角状に形成されて
も構わないが、後述する内外径加工を容易にしかも高精
度に行うために、本体部２の平面（中間体１の平面）と
平行となる平行部が形成されているとさらに好ましい。
ここで、この平行部の水平方向長さは、約０．１〜０．
３ｍｍ程度あればよい。このようなノッチ５の役割を考
慮すると、本体部２と外周部４との境界もまた、本体部
２と内孔部３との境界と同様に、ノッチ５を形成するよ
うに設計することが好ましい。

【００２６】なお、中間体１を形成するガラス材料に
は、特に限定はないが、成形性、ガラスの熱特性、機械
的強度等の観点から、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系の
結晶化ガラスが好適に用いられる。

【００２７】図１（ｂ）は、本発明の中間体の別の実
施形態を示す断面図である。中間体６は内孔部８と本体
部７から構成され、外周部は形成されていない。但し、
本体部７の外周部分は、後述する各種の内外径加工方法
により、切断等されて本体部７の外径が所定値に納めら
れることとなる。本体部７と内後部８との間には、中間
体１と同様にして、ノッチ９が形成され、ノッチ９にて
内径加工が行われることとなる。

【００２８】さて、次に、本発明の中間体の内外径加
工方法について、中間体１を例に説明するが、中間体６
についても同様である。なお、中間体６では、内径加工
を行うノッチ９の部分と、外径加工を行う本体部７外周
との厚さに差があるが、この厚さの違いは以下の内外径
加工方法において何ら障害となるものでもない。

【００２９】まず、従来からの内外径加工方法として
は、内外径同芯カップ砥石（以下、「カップ砥石」とい
う。）を用いる方法、チルカットによる方法が挙げられ
る。カップ砥石を用いる方法は、図２に示されるよう
に、中心を同じくする内径砥石２２と外形砥石２３とか
らなるカップ砥石２１を、回転させながらノッチ５の部
分に当てて、内孔部３および外周部４を本体部２から隔
離する方法である。

【００３０】また、チルカットは、図３に示すよう
に、金属からなる薄板円筒状の内径刃２６と外径刃２７
とを有する加工刃２５を冷却した状態において、予熱さ
れた中間体１のノッチ５の底部に接触させることによ
り、ノッチ５の底部間に熱応力を発生させて亀裂の発生
を誘発し、内孔部３および外周部４を本体部２から隔離
する方法である。

【００３１】これらの方法に対し、本発明において
は、スクライブによる内外径加工方法が好適に採用さ
れ、図４は、このスクライブを行う内外径加工装置の主
要構成部分を示した説明図である。内外径加工装置３０
は、中間体１を載置するテーブル３１と、中間体１をテ
ーブル３１に押圧して固定する圧接治具３２、および外
周側面の中央部を鋭角状もしくは鈍角状に形成した内径
加工用ホイール３３と外径加工用ホイール３４、ならび
に中間体１平面上を同芯円を描くように内径加工用ホイ
ール３３および外径加工用ホイール３４（以下、「ホイ
ール３３・３４」と記す。）をスクライブさせる回転機
構３５を主な構成要素とする。

【００３２】ホイール３３・３４の材質としては、中
間体１の材質よりも硬度の大きなものであればよいが、
ホイール３３・３４自体の加工性、コスト、耐久性を勘
案すると、超硬製のものが好適に用いられる。また、ホ
イール３３・３４の外周側面の中央部を鋭角状もしくは
鈍角状に形成した例としては、図５に示す種々の形状を
挙げることができる。

【００３３】さて、内外径加工に当たって、まず、中
間体１は、テーブル３１上に載置されるとともに、上部
からその本体部２をテーブルに圧接するように圧接治具
３２により押圧されて固定される。そして、内径加工用
ホイール３３は、中間体１の本体部２と内孔部３との間
のノッチ５の底部に接し、また、外径加工用ホイール３
４は、本体部２と外周部４との間のノッチ５の底部に接
するように位置決めされる。

【００３４】この状態で、ホイール３３・３４をそれ
ぞれのノッチ５に所定の圧力で圧接した状態で、回転機
構３５を作動させるか、あるいは、回転させながら圧接
すると、ノッチ５の形状に沿って、すなわち、同芯円を
描くようにしてノッチ５の底部をスクライブする。この
とき圧接治具３２は回転しない。こうして、ノッチ５の
底部に引っ掻き傷を形成した後、内孔部３および外周部
４を打ち抜くことで、内孔部３および外周部４を容易に
本体部２から隔離することができる。なお、ノッチ５の
底部に平行部が形成されていると、確実に底部に傷を形
成することができ、良好な加工精度を得ることができ
る。

【００３５】内外径加工を終了して得られた本体部２
は、必要な場合には、微小な内外径の形状修正、あるい
は表面の微浅研磨を行うだけで、製品たるガラス基板と
なる。したがって、本発明の中間体１を用いることで、
ガラス基板の作製工程は極端に短縮され、設備的、時間
的な両面から生産コストの低減が図られる。

【００３６】次に、本発明の中間体の作製に用いられ
るプレス成形用金型（以下、「金型」という。）につい
て説明する。図６（ａ）は、図１（ａ）に示した中間体
１の作製に好適に使用される金型の一実施形態を示す断
面図であり、金型１１は上型１１Ａおよび下型１１Ｂを
一対として構成され、そのプレス面は中間体１の外形に
相補する形状に設計されている。

【００３７】ここで、上型１１Ａのプレス面において
は、中間体１の内孔部３を形成する内孔プレス部１３Ａ
が、本体部２を形成する本体プレス部１２Ａよりも深溝
状に形成されている。一方、下型１１Ｂは上型１１Ａと
同様の形状に設計してもよいが、図６に示されるよう
に、必ずしも内孔プレス部１３Ｂは本体プレス部１２Ｂ
よりも深溝状に形成される必要はない。すなわち、下型
１１Ｂにおいては、内孔プレス部１３Ｂと本体プレス部
１２Ｂとは、同じ深さとなるように溝が形成されていて
も構わない。

【００３８】これにより、内孔部３の厚さを本体部２
の厚さよりも厚くした中間体１を作製することができ
る。つまり、ゴブを下型１１Ｂの内孔プレス部１３Ｂ上
に形成して上型１１Ａを圧し当てると、ゴブの外表面の
高粘度部分が下方に圧され、このときゴブ内部の低粘度
部分が表面の高粘度部分を突き破って外周部へ押し出さ
れる。

【００３９】このとき、金型１１の内孔プレス部１３
Ａ・１３Ｂにより形成された空間には、ゴブの高粘度部
分が納まる十分な体積が確保されているので、この高粘
度部分は外周方向に押し出されない。これにより、ゴブ
の高粘度部分が上下型１１Ａ・１１Ｂの密着を妨げる柱
となることが回避される。一方、ゴブから押し出された
低粘度のガラスは、本体プレス部１２Ａ・１２Ｂにより
形成される空間に容易に充填されることから、プレス圧
力を大きくすることなく、容易に、厚さの薄い本体部２
を形成することができるようになる。

【００４０】このような中間体１の成形をより行いや
すくするために、たとえば、上型１１Ａを例として説明
すると、内孔プレス部１３Ａと本体プレス部１２Ａとの
境界に、略台形状もしくは三角形状の凸部１５Ａが設け
られていることが好ましい。この凸部１５Ａが中間体１
におけるノッチ５を形成することはいうまでもなく、凸
部１５Ａが略台形状であればノッチ５の底部には、平行
部が形成され、一方、凸部１５Ａを三角形状とすれば、
ノッチ５の底部は凸部１５Ａの形状に応じて鋭角状また
は鈍角状に形成されることとなる。なお、下型１１Ｂに
ついても同様であることはいうまでもない。

【００４１】ここで、上型１１Ａにおける凸部１５Ａ
の内孔プレス部１２Ａ側の傾斜角θは、好適には１５゜
±３゜の範囲内に設定され、このような緩斜面に設定す
ることにより、プレス時に上型１１Ａと下型１１Ｂとの
間に取り込まれる空気を外部に逃がし易くなり、加工精
度の向上が図られる。これに対し、下型１１Ｂにおける
凸部１５Ｂの内孔プレス部１２Ｂ側の傾斜角ηに特に制
限はない。

【００４２】また、上型１１Ａと下型１１Ｂのそれぞ
れの最外周に上型１１Ａおよび下型１１Ｂの双方が溶融
ガラスを介さずに直接合わせられる接触部１６Ａ・Ｂが
形成されていることが好ましい。この接触部１６Ａ・１
６Ｂを設けることによって、中間体１の厚さおよび平行
度を所定精度に保つことができるようになる。

【００４３】この接触部１６Ａ・１６Ｂの内側かつ本
体プレス部１２Ａ・１２Ｂの外側には、プレス成形時に
外周へ広がる溶融ガラスのうち、余剰な体積部が押し出
されて滞留する空間部１７が形成されるように、溝部１
８Ａ・１８Ｂが上下型１１Ａ・１１Ｂのそれぞれに設け
られていることも、好ましい。こうして、中間体１の本
体部２の形成に必要のないゴブの余剰な体積部は空間部
１７へ押し出され、空間部１７において固化し、外周部
４が形成される。したがって、ゴブの余剰な体積部が本
体部２の厚さに影響を与えることがなく、形状精度が維
持されることとなる。

【００４４】上型１１Ａにおいて、溝部１８Ａと本体
プレス部１２Ａとの境界には、略台形状もしくは三角形
状の凸部１９Ａが形成されていると好ましい。この凸部
１９Ａが、中間体１の本体部２と外周部４との境界にお
けるノッチを形成することは言うまでもないが、凸部１
９Ａは、本体部２の外周側のチャンファーを形成すると
ともに、中間体の外径加工を容易とする役目を果たす意
味で重要である。また、凸部１９Ａを略台形状に形成し
た場合に、空間部１７側のエッジを面取りしておくと、
空間部１７へガラスを逃がす際の抵抗を小さくすること
ができる。下型１１Ｂについても同様である。

【００４５】なお、凸部１９Ａ・１９Ｂの溝部１８Ａ
・１８Ｂ側の形状、特に、下型１１Ｂにおける凸部１９
Ｂの溝部１８Ｂ側の形状は、その斜度φが４５゜以下の
斜面状に形成されていることが好ましい。このような形
状設計により、プレス処理が終了して上型１１Ａが下型
１１Ｂから外され、中間体１が冷却されて収縮する際、
中間体１が下型１１Ｂから浮き上がり易くなって下型１
１Ｂから受ける拘束力が小さくなり、その結果、内部応
力が低減される。こうして、中間体１の外周のノッチ５
にクラックが生じ、ひいては本体部２にまでクラックが
進展する等の問題が回避される。

【００４６】次に、図６（ｂ）は、図１（ｂ）に示し
た中間体６の成形に好適に用いられる金型の一実施形態
を示す断面図であり、金型４１は上型４１Ａおよび下型
４１Ｂを一対として構成され、そのプレス面は中間体６
の外形に相補する形状に設計されている。したがって、
金型４１の本体プレス部４２Ａ・４２Ｂ、内孔プレス部
４３Ａ・４３Ｂ、凸部４５Ａ・４５Ｂ、接触部４６Ａ・
４６Ｂ、傾斜角θ・ηの形状設計は基本的に前記金型１
１と同様であるが、金型４１においては、金型１１に形
成されている凸部１９Ａ・１９Ｂが形成されておらず、
したがって、明瞭な空間部１７は形成されていない。つ
まり、金型１１における本体プレス部１１Ａ・１１Ｂに
よって形成される空間と空間部１７とは一体的、連続的
に形成されている。

【００４７】金型４１を用いた場合にあっては、成形
された中間体６には中間体１のような外周部５が形成さ
れないために、上型４１Ａが下型４１Ｂから外されてガ
ラスが収縮する際、収縮の最も大きい中間体６の外周側
の収縮が、下型４１Ｂによって拘束され難く、したがっ
て、収縮時の内部応力の発生が回避される。なお、金
型４１を用いた場合には、外径加工後にチャンファリン
グを行う必要性が生ずる場合があるが、中間体の厚さ方
向のラッピング処理において、加工深さが深い場合と比
較すれば、時間的、コスト的にも有利である。

【００４８】以上、中間体１・６とその作製に用いる
金型１１・４１を例として、本発明について説明してき
たが、金型として上型１１Ａ・４１Ａを下型としても使
用し、両平面が同形状の中間体を作製してもよく、本発
明が上述した実施の形態に限定されるものでないことは
いうまでもない。

【００４９】

【発明の効果】上述の通り、本発明のガラス基板中間
体は、製品形状に近い厚さに成形され、しかも内外径加
工が容易であるため、後加工工程が極端に短縮される。
これによって、時間的、設備的な面から生産コストの低
減が図られるという優れた効果を奏する。また、ガラス
基板中間体の作製に用いるプレス成形用金型によれば、
プレス成形がゴブの内部の粘度の小さい溶融ガラスに対
して主に行われるために良好な形状精度が維持され、し
かもプレス圧力の低減が図られるためにプレス成形用金
型への機械的熱的負荷が減少し、金型寿命が延びる。こ
れにより、生産工程において得られるガラス基板中間
体、ひいては製品たるガラス基板の形状精度が長期間に
渡って良好に維持されるという、極めて優れた効果を奏
する。さらに、本発明の内外径加工装置によれば、装置
構造が簡単で安価に作製できるものでありながら、良好
な加工精度が得られ、また、ガラス基板中間体の形状と
の相互作用でチャンファリング等の内外径加工を行う必
要がなくなるか、もしくはチャンファリングを行う場合
でもその研削代を少なくすることができるので、ガラス
基板の生産コストの著しい低減が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガラス基板中間体の一実施形態を示
す断面図であり、（ａ）は外周部を形成したものであ
り、（ｂ）は外周部を形成しないものである。

【図２】本発明のガラス基板中間体の内外径同芯カッ
プ砥石による内外径加工方法を示す説明図である。

【図３】本発明のガラス基板中間体のチルカットによ
る内外径加工方法を示す説明図である。

【図４】本発明のガラス基板中間体のスクライブ内外
径加工装置の主要構成部を示す説明図である。

【図５】本発明のスクライブ内外径加工装置に好適に
用いられるホイールの外周側面の形状を示す断面図であ
る。

【図６】本発明のガラス基板中間体の作製に用いられ
るプレス成形用金型の一実施形態を示す断面図であり、
（ａ）は図１（ａ）記載のガラス基板中間体の作製に用
いられ、（ｂ）は図１（ｂ）のガラス基板中間体の作製
に用いられるものの例である。

【図７】従来のガラス基板のプレス成形方法を示す説
明図である。

【符号の説明】１…ガラス基板中間体（中間体）、２…本体部、３…内
孔部、４…外周部、５…ノッチ、６…中間体、７…本体
部、８…内孔部、９…ノッチ、１１…金型、１１Ａ…上
型、１１Ｂ…下型、１２Ａ・１２Ｂ…本体プレス部、１
３Ａ・１３Ｂ…内孔プレス部、１５Ａ・１５Ｂ…凸部、
１６Ａ・１６Ｂ…接触部、１７…空間部、１８Ａ・１８
Ｂ…溝部、１９Ａ・１９Ｂ…凸部、２１…内外径同芯カ
ップ砥石（カップ砥石）、２２…内径砥石、２３…外形
砥石、２５…加工刃、２６…内径刃、２７…外径刃、３
０…内外径加工装置、３１…テーブル、３２…圧接治
具、３３…内径加工用ホイール、３４…外径加工用ホイ
ール、３５…回転機構、４１…金型、４１Ａ…上型、４
１Ｂ…下型、４２Ａ・４２Ｂ…本体プレス部、４３Ａ・
４３Ｂ…内孔プレス部、４５Ａ・４５Ｂ…凸部、４６Ａ
・４６Ｂ…接触部、５１…ノズル、５２…溶融ガラス、
５３…シャー、５４…胴型、５５…下型、５６…上型、
５７…ガラス基板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板リング状ガラス基板の作製に用いら
れるガラス基板中間体であって、内孔部の厚さが本体部の厚さよりも厚く形成されている
ことを特徴とするガラス基板中間体。
【請求項２】溶融ガラスをプレス成形して作製された
ものであることを特徴とする請求項１記載のガラス基板
中間体。
【請求項３】当該本体部と当該内孔部との境界部に、
当該本体部の厚さよりも薄い部分が形成されるように、
ノッチが形成されていることを特徴とする請求項１また
は２記載のガラス基板中間体。
【請求項４】当該ノッチの底部に、当該本体部平面と
平行な平行部が形成されていることを特徴とする請求項
３記載のガラス基板中間体。
【請求項５】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系の結晶化
ガラスからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か一項に記載のガラス基板中間体。
【請求項６】ガラス基板中間体の作製に用いられる、
溶融ガラスのプレス成形用金型であって、プレス面において、内孔プレス部が本体プレス部よりも
深溝状に形成されていることを特徴とするプレス成形用
金型。
【請求項７】当該内孔プレス部と当該本体プレス部と
の境界に、略台形状もしくは三角形状の凸部が設けられ
ていることを特徴とする請求項６記載のプレス成形用金
型。
【請求項８】当該凸部における当該内孔プレス部側の
傾斜角が、１５゜±３゜の範囲内にあることを特徴とす
る請求項７記載のプレス成形用金型。
【請求項９】上型および下型の双方が、最外周に、当
該溶融ガラスを介せず、直接合わせられる接触部を有す
ることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載
のプレス成形用金型。
【請求項１０】プレス成形時に外周へ広がる当該溶融
ガラスのうち、余剰な体積部が押し出されて滞留する空
間部が形成されるように、溝部が形成されていることを
特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載のプレス
成形用金型。
【請求項１１】当該溝部と当該本体プレス部との境界
に、略台形状もしくは三角形状の凸部が形成されている
ことを特徴とする請求項１０記載のプレス成形用金型。
【請求項１２】当該凸部の当該溝部側の形状が、斜度
４５゜以下の斜面状に形成されていることを特徴とする
請求項１１記載のプレス成形用金型。
【請求項１３】ガラス基板中間体の内外径を加工する
装置であって、当該ガラス基板中間体を載置するテーブルと、当該ガラ
ス基板中間体を当該テーブルに押圧して固定する圧接治
具、および外周側面の中央部を鋭角状もしくは鈍角状に
形成した内径加工用ホイールと外径加工用ホイール、な
らびに当該ホイールを当該ガラス基板中間体平面上を同
芯円を描くようにスクライブさせる回転機構とからなる
ことを特徴とする内外径加工装置。
【請求項１４】当該ホイールが超硬製であることを特
徴とする請求項１３記載の内外径加工装置。