JP2000219521A - ガラス基板成形用金型およびその製造方法並びにガラス基板の製造方法 - Google Patents
ガラス基板成形用金型およびその製造方法並びにガラス基板の製造方法Info
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- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超平滑なプレス面を有し、耐久性の優れたガ
ラス基板成形用金型及びその製造方法並びに超平滑面を
有するガラス基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板成形用金型おいては、マスタ
ー金型により結晶化ガラスの金型母材１のプレス面１ａ
が超平滑面を有するように加圧、加熱しながら結晶化処
理して金型母材１が成形され、少なくともプレス面１ａ
の上に下地層２と保護層３を形成し、前記下地層２が炭
化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内少なくとも１種類と前
記保護層３に含まれる成分とを含み、前記下地層２の表
面に形成された前記保護層がタングステン（Ｗ）、白金
（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ル
テニュウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム
（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タンタル（Ｔａ）のうち
少なくとも一種以上の金属薄膜により構成されている。
ラス基板成形用金型及びその製造方法並びに超平滑面を
有するガラス基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板成形用金型おいては、マスタ
ー金型により結晶化ガラスの金型母材１のプレス面１ａ
が超平滑面を有するように加圧、加熱しながら結晶化処
理して金型母材１が成形され、少なくともプレス面１ａ
の上に下地層２と保護層３を形成し、前記下地層２が炭
化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内少なくとも１種類と前
記保護層３に含まれる成分とを含み、前記下地層２の表
面に形成された前記保護層がタングステン（Ｗ）、白金
（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ル
テニュウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム
（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タンタル（Ｔａ）のうち
少なくとも一種以上の金属薄膜により構成されている。
Description
【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクなど
の記録媒体に用いられる磁気ディスク用ガラス基板を大
量に、かつ安価に生産するためのガラス基板成形用金型
及びその製造方法並びにガラス基板の製造方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】近年、磁気記録の分野、特に磁気ディス
ク装置においては、小型化、薄型化、高容量化などの高
性能化が進んでいる。この高性能化に伴って、磁気ディ
スク装置に用いられる磁気記録媒体における高密度化の
要求が高まっている。このような要求に対して、高剛
性、高硬度で平滑化が容易なガラス基板が、高密度化、
高信頼性化にきわめて有利であることから実用化が盛ん
に検討されている。従来、磁気ディスク用ガラス基板の
製造方法においては、所定のサイズに切り抜かれた後、
表面粗さが５ｎｍ以下の平滑な表面（以下、超平滑面と
いう）を得るために１枚毎に基板表面を研磨する研磨工
程が用いられてきた。しかしながら、研磨工程における
研磨には高い精度が要求され、かつ、工程数も多いとい
う欠点があった。 【０００３】上記のような研磨工程を有する従来の製造
方法に対して、高品質化かつ高生産性化の可能なガラス
素材をプレス成形する製造方法がレンズ等の光学素子製
造の分野においては、数多くの検討がなされ、既に実用
化が図られている。ガラス素材のプレス成形に用いられ
る金型は、ガラスを繰り返し成形しても劣化しない特殊
な金型が必要であり、種々の検討がなされている。従来
の製造方法におけるガラス素材のプレス成形用の金型母
材としては、超硬合金（タングステンカーバイト）、サ
ーメット、ジルコニア、炭化珪素、その他セラミックス
が使用されている。また、これらの金型母材には、母材
保護と離型時のガラス素材の粘着を防止するため、優れ
た離型性を有すると共に、酸化しにくい耐酸化性及び化
学反応の起こりにくい耐反応性を有する保護膜が形成さ
れたものが開発されている。 【０００４】例えば、特開平２−１３７９１４号公報に
は、金型母材の超硬合金の表面に貴金属合金薄膜を設
け、超硬合金母材の表面に微細パターンを形成し、磁気
ディスクや光ディスクの原版となるガラス板の表面に微
細パターンを転写する成形用金型が提案されている。し
かしながら、金型母材として用いられる超硬合金は加工
性が悪く、プレス面を研磨するのに長時間の研磨が必要
であり、加工費用が多大となる。また、超硬合金はタン
グステンカーバイド粒子にコバルトなどの金属を加えて
焼結したものであるため、結晶粒界や空孔等が合金中に
含まれており、これらが研磨により金型表面に出て微少
な凹部を形成する。このように、超硬合金を磁気ディス
ク用ガラス基板の金型として使用すると、プレス面とし
て超平滑面を得ることは難しく、加工時表面に欠陥がで
きやすいという課題があった。 【０００５】また、磁気ディスク用ガラス基板として十
分な超平滑面を得ることが容易であるガラス素材を成形
金型母材として使用したものについては、特開平１−１
４８７１４号公報及び特開昭６４−３３０２２号公報に
開示されている。前者は、光学ガラスをプレス成形して
レンズ等の光学素子を製造するために用いるものであ
り、ガラス素材からなる金型母材にセラミックスまたは
貴金属物質で保護膜を形成して熱酸化による劣化を防止
したものである。後者は、光学素子を成形する金型とし
て、ガラス素材からなる金型母材にＭｇＦ2等のフッ化
物またはＳｉＯ2などの酸化物を離型被膜として使用
し、離型性を改善したものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前述したガラス素材を
金型母材とするガラス成形用金型は、いずれも、プレス
成形における過酷な高温高圧下の繰り返し使用に対し
て、十分な耐久性を有しておらず、長期間の繰り返し使
用によりプレス面の荒れによる表面粗さの増加が生じて
いた。また、従来のガラス成形用金型においては、保護
膜の微少な剥離が発生する場合があり、高耐久性、長寿
命化に対して十分ではないという課題を有していた。ま
た、特開昭６４−３３０２２号公報及び特開平１−１４
８７１４号公報に記載されているような従来の金型母材
においては、ガラス素材からなる成形用金型がマスター
金型によるプレス成形により製造は容易である。しか
し、成形時の加熱によるガラス製の金型母材の変形を防
止するため、金型ガラス材のガラス転移温度よりも低い
成形温度で成形できるガラス素材を被成形ガラスとして
用いなければならず、成形できるガラス素材が限定され
るという問題を有していた。 【０００７】また、従来の金型母材としては、ガラス素
材により構成された成形用型本体と、耐熱性を有する金
属またはセラミックスで構成された接合体とを融着接合
した光学素子成形用の金型も開発されている。このよう
な光学素子成形用金型においては、繰り返しのプレス成
形時の押圧力やプレス機械の押圧ヘッドと光学素子成形
用金型との接触による衝撃荷重により、ガラス素材の成
形用型本体と接合体との融着接合部分が耐えきれず、成
形用型本体が接合体から分離するという問題があった。 【０００８】本発明の目的は、上記のような問題を解決
し、プレス面が磁気ディスク用ガラス基板に適応する超
平滑面を有し、プレス成形時において金型のプレス面形
状が精密かつ高精度に転写された磁気ディスク用ガラス
基板の製造が可能な金型を提供することにある。また、
本発明の目的は、長期間の繰り返し使用においても、金
型劣化が少なく、広い範囲の被成形ガラス素材を使用す
ることができるガラス基板成形用金型およびガラス基板
成形用金型の製造方法を提供することにある。さらに本
発明の目的は、上記ガラス基板成形用金型を用いて超平
滑面を有するガラス基板を大量に製造できるガラス基板
の製造方法を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るガラス基板成形用金型は、プレス面が
５ｎｍ以下の表面粗さを有し、結晶化ガラスにより形成
された金型母材を具備するよう構成した。上記のように
構成された本発明のガラス基板成形用金型によれば、耐
熱性の高い結晶化ガラスを金型母材に用いることによ
り、被成形ガラス材料に対する規制が大幅に改善され
る。また、本発明のガラス基板成形用金型は、前記結晶
化ガラスが、Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系あるいはＬｉ2Ｏ−Ｚ
ｎＯ−ＳｉＯ2系あるいはＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2
系の結晶化ガラスであるのが望ましい。 【００１０】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
前記金型母材の少なくともプレス面にタングステン
（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム
（Ｒｈ）、ルテニュウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タンタ
ル（Ｔａ）のうち少なくとも一種以上の金属薄膜からな
る保護層を形成するのが望ましい。上記のように構成さ
れた本発明のガラス基板成形用金型によれば、硬度の高
い保護層により繰り返し成形によるプレス成形面の損傷
や破損を防止できるとともに、被成形ガラス材との反応
を防止して離型性を高めることができる。 【００１１】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
炭化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内少なくとも１種類と
前記保護層に含まれる成分とを含む下地層が、少なくと
も前記プレス面と前記保護層との間に形成するのが望ま
しい。この下地層の形成により、本発明のガラス基板成
形用金型は保護層と金型母材である結晶化ガラスとの密
着性が向上できる。 【００１２】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
前記金型母材を保持する金属部を有するのが望ましい。
上記のように構成された本発明のガラス基板成形用金型
は、結晶化ガラスの低熱伝導性を改善するとともに、プ
レス時の応力および衝撃荷重による結晶化ガラスの割
れ、欠けが防止できる。また、本発明のガラス基板成形
用金型は、前記金属部の熱膨張係数が、前記結晶化ガラ
スの熱膨張係数よりも大きく、その差が１ｘ１０-5以内
であることが望ましい。上記のように構成された本発明
のガラス基板成形用金型は、結晶化ガラスが金属部との
熱収縮の差により強固に保持されるとともに、収縮応力
による破損を防止できる。 【００１３】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
前記結晶化ガラスの形状が円板または円柱状であり、前
記金属部が前記結晶化ガラス部を鎮め込む円形の凹部を
有するか、若しくは前記結晶化ガラスの形状が円板また
は円柱状であり、前記金属部が前記結晶化ガラスを保持
する円筒であることが好ましい。さらに、本発明のガラ
ス基板成形用金型は、前記金属部が、超鋼合金またはサ
ーメットあるいはステンレス鋼で形成されていることが
好ましい。このように構成することにより、本発明のガ
ラス基板成形用金型は金型の熱伝導性が改善されるとと
もに、プレス成形時の応力および衝撃荷重による結晶化
ガラスの割れ、欠けが防止できる。 【００１４】本発明に係るガラス基板成形用金型の製造
方法は、プレス面が５ｎｍ以下の表面粗さに加工された
マスター金型により、金型母材の少なくともプレス面を
形成する結晶化前の結晶化ガラスをプレス成形する工
程、プレス面を形成した後、前記結晶化前の結晶化ガラ
スを結晶化処理する工程、を有する。上記の本発明に係
るガラス基板成形用金型の製造方法によれば、プレス成
形工法でガラス基板成形用金型を製造できるため、金型
を安価にかつ大量に生産できる。また、本発明のガラス
基板成形用金型の製造方法においては、前記マスター金
型により加圧、加熱しながら、前記結晶化前の結晶化ガ
ラスを結晶化処理することが望ましい。 【００１５】本発明の他の観点によるガラス基板成形用
金型の製造方法は、マスター金型により、金型母材の少
なくともプレス面を形成する結晶化前の結晶化ガラスを
プレス成形する工程、前記結晶化前の結晶化ガラスを結
晶化処理する工程、前記結晶化ガラスの金型母材のプレ
ス面を５ｎｍ以下の表面粗さに研磨加工する工程、を有
する。上記ガラス基板成形用金型の製造方法によれば、
加工が困難な超平滑面を有するマスター金型を用いるこ
となく、ガラス基板成形用金型が製造できるため、製造
コストの大幅な低減が図られる。本発明の他の観点によ
るガラス基板成形用金型の製造方法は、マスター金型に
より、金型母材の少なくともプレス面の結晶化前の結晶
化ガラスをプレス成形する工程、前記プレス面を５ｎｍ
以下の表面粗さに研磨加工する工程、前記結晶化前の結
晶化ガラスを結晶化処理する工程、を有する。上記ガラ
ス基板成形用金型の製造方法によれば、加工が困難な超
平滑面を有するマスター金型を用いることなく、ガラス
基板成形用金型が製造できるため、製造コストの大幅な
低減が図られる。 【００１６】また、本発明のガラス基板成形用金型の製
造方法においては、プレス面が少なくとも５ｎｍ以下の
表面粗さに研磨加工された結晶化ガラスと、前記結晶化
ガラスを少なくとも外周側面の一部で保持する凹部を有
する金属部または円筒形状の金属部とを有するガラス基
板成形用金型おいて、前記金属部の凹部または円筒形状
の金属部の内径部に前記結晶化前の結晶化ガラスをマス
ター金型によりプレス成形し、結晶化ガラスを金属部に
鎮め込むことが好ましい。このガラス基板成形用金型の
製造方法によれば、高精度な金型を容易に、かつ大量に
製造できる。さらに、本発明の他の観点によるガラス基
板の製造方法においては、本発明の上記ガラス基板成形
用金型を用いてプレス成形することにより、金型のプレ
ス面の超平滑面をガラス基板に転写することが可能であ
り、均一な超平滑面を有するガラス基板を大量にかつ安
価に製造することができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明のガラス基板成形用
金型及びその製造方法を示す一実施の形態である実施例
１について添付の図面を参照しながら説明する。 【００１８】《実施例１》本発明の一実施の形態である
実施例１におけるガラス基板成形用金型について図１及
び図２を参照しつつ説明する。図１は実施例１のガラス
基板成形用の金型の構成を示す拡大断面図である。図２
は図１のガラス基板成形用金型を用いたプレス成形機の
構成を示す概略断面図である。図１に示すように、ガラ
ス基板成形用金型６０は結晶化ガラスにより形成された
金型母材１と、その金型母材１の表面に形成された２層
の膜とにより構成されている。ガラス基板成形用金型６
０の２層の膜は、金型母材１のプレス面１ａ（図１にお
ける上面）とその側面１ｂを被覆するよう形成されてお
り、金型母材１の表面に形成された下地層２とその下地
層２の表面に形成された保護層３である。実施例１の金
型母材１に用いた結晶化ガラスとしては、繰り返し使用
による欠け、割れ等の破損を防止するため、高温時の機
械強度が優れ、かつプレス成形が容易な軟化点の低いＬ
ｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスを用いている。なお、
本発明の金型母材１に用いるその他の結晶化ガラスとし
ては、Ｌｉ2Ｏ−ＺｎＯ−ＳｉＯ2系、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ
3−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスが好適である。 【００１９】金型母材１のプレス面１ａの表面の表面粗
さ（Ｒａ：平均線平均粗さ）としては、磁気ディスク用
ガラス基板に転写するものとしては５ｎｍ以下が適当
で、望ましくは２ｎｍ以下、さらに望ましくは、１ｎｍ
以下である。上記のような超平滑なプレス面１ａを構成
する結晶化ガラスの金型母材１を得る方法としては以下
に説明する３つの製造方法がある。 【００２０】（１）第１の製造方法としては、超平滑面
（表面粗さ（Ｒａ）が５ｎｍ以下の平面）に研磨加工さ
れた石英ガラスの表面を下地層２と貴金属の保護層３で
被覆したマスター金型により、金型母材となる結晶化前
の結晶化ガラスをガラス転移点から軟化点の間の温度で
加熱してプレス成形する。その後、プレス成形時のプレ
ス圧を維持した状態で結晶化温度まで加熱して、金型母
材１となる結晶化ガラスを結晶化処理して、所望の硬度
にする。 【００２１】（２）結晶化ガラスの金型母材１を得るた
めの第２の製造方法としては、超硬合金の表面を貴金属
の下地層２と保護層３で被覆したマスター金型により、
金型母材となる結晶化前の結晶化ガラスを加熱してプレ
ス成形する。続いて結晶化前の結晶化ガラスを結晶化温
度まで加熱して結晶化処理する。その後、結晶化ガラス
で構成された金型母材のプレス面を炭化珪素、アルミ
ナ、ダイヤモンド微粒子等を用いて研磨する。この研磨
処理後、さらに金型母材のプレス面を酸化セリウムの微
粒子を用いた研磨によって超平滑面に研磨加工する。 【００２２】（３）結晶化ガラスの金型母材１を得るた
めの第３の製造方法としては、超硬合金の表面を貴金属
の下地層２と保護層３で被覆したマスター金型により、
結晶化前の結晶化ガラスを加熱してプレス成形する。そ
の後、結晶化前の結晶化ガラスを炭化珪素、アルミナ、
ダイヤモンド微粒子等を用いて研磨する。この研磨処理
後、さらに酸化セリウムの微粒子を用いた研磨によって
結晶化ガラスのプレス面を超平滑面に研磨加工する。そ
の後、結晶化温度まで加熱して結晶化処理をする。 【００２３】金型母材１の表面に形成する下地層２は、
炭化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内、少なくとも１種類
と、この下地層２の上に形成される保護層３の貴金属系
合金薄膜に含まれる成分とにより構成された薄膜であ
る。この下地層２は、その組成に対応する材料をターゲ
ットとしてスパッタ法により形成する。実施例１におい
て用いることが可能なスパッタ法としては、直流スパッ
タ法、マグネトロン高周波スパッタ法、マグネトロンス
パッタ法、イオンビームスパッタ法が適用できる。例え
ば、マグネトロン高周波スパッタ法による成膜条件とし
ては、アルゴンガス圧１ｘ１０ー2〜１ｘ１０ー4Ｔｏｒ
ｒ、高周波電力密度１〜１０Ｗ／ｃｍ2が適当である。
なお、実施例１においてはＳｉＣ−Ｉｒをターゲットと
してマグネトロン高周波スパッタ法により膜厚０．１μ
ｍの下地層２を形成した。金属薄膜の下地層２の膜厚は
０.０５〜５μｍの間が適当である。下地層２は、０.０
５μｍ以下の膜厚では、下地層２として十分な付着強度
を確保することができず、５μｍ以上の膜厚では、下地
層２の表面が荒れやすくなり、金型プレス成形機のプレ
ス面の表面性が損なわれる。 【００２４】下地層２の上にさらに形成される金属薄膜
の保護層３は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロ
ジウム（Ｒｈ）、ルテニュウム（Ｒｕ）、イリジウム
（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タ
ンタル（Ｔａ）の元素を一種以上含有する貴金属系合金
薄膜である。この保護層３は、その組成に対応する材料
からなるターゲットをスパッタして形成することができ
る。スパッタ法としては、下地層２と同様に、直流スパ
ッタ法、マグネトロン高周波スパッタ法、マグネトロン
スパッタ法、イオンビームスパッタ法が適用できる。例
えば、マグネトロン高周波スパッタ法による成膜条件と
しては、アルゴンガス圧１ｘ１０ー2〜１ｘ１０ー4Ｔｏｒ
ｒ、高周波電力密度１〜１０Ｗ／ｃｍ2が適当である。 【００２５】なお、実施例１においては、Ｐｔ−Ｉｒを
ターゲットとしマグネトロン高周波スパッタ法によりＰ
ｔ−Ｉｒ（５０：５０重量比）合金薄膜からなる保護層
３を形成した。保護層３の膜厚としては０.１〜５μｍ
が適当である。保護層３は、０.１μｍ以下の膜厚では
保護層２として機能するに十分な膜強度が得られなくな
り、５μｍ以上の膜厚では保護層３の表面が荒れやす
く、金型母材１のプレス面の平滑性が損なわれる。な
お、下地層２及び保護層３を形成する前に、アルゴンガ
スなどのマグネトロン高周波プラズマによって被形成面
をドライエッチングすることにより、下地層２と保護層
３の付着強度を高めることができる。しかし、このドラ
イエッチングにおいては、金型母材１の超平滑面である
被形成面を荒らさないようなドライエッチング条件の最
適化が必要である。 【００２６】［ガラス基板成形用金型の製造方法］次
に、実施例１のガラス基板成形用金型の製造方法につい
て図２を参照しつつ説明する。図２は、実施例１のガラ
ス基板成形用金型の製造に用いるプレス成形機の概略構
成を示す断面図である。実施例１のガラス基板成形用金
型の製造には、図２に示すようなプレス成形機が用いら
れる。このプレス成形機において、金型母材１となる結
晶化前の結晶化ガラス素材４は、超平滑面のプレス面を
有する上下のマスター金型５０の間に載置されている。
実施例１のマスター金型５０としては、前述の第１の製
造方法により製造された石英ガラスの表面を下地層２と
貴金属の保護層３で被覆したものを用いている。プレス
成形機には、マスター金型５０が下側金型６と上側金型
７として配設されている。結晶化前の結晶化ガラス素材
４は下側金型６上に載置され、結晶化ガラス素材４の上
には上側金型７が配置されている。胴型５は、プレス成
形される金型母材１の外径を規制するとともに、上側金
型７及び下側金型６の上下方向のガイドとして機能す
る。 【００２７】プレス成形機における、下側金型６、上側
金型７、及び胴型５は、それぞれ下ヒータ部８、上ヒー
タ部９、及び側面ヒータ部１０によって加熱されるよう
構成されている。各部位が所定温度に達した後、所定の
時間保持して各部位の温度の均一化を図った後、ピスト
ンシリンダー１１の押し下げ動作により、結晶化ガラス
素材４が所定の厚さの寸法となるまで下側金型６と上側
金型７とにより加圧される。また、結晶化ガラス素材４
に対して結晶化処理を行う場合には、結晶化ガラス素材
４が下側金型６と上側金型７により加圧された状態のま
ま、結晶化温度まで加熱される。このように加熱された
結晶化ガラス素材４が所定時間保持された後、自然冷却
されて、結晶化前の結晶化ガラス素材４が結晶化する。
図２に示すように、プレス成形機におけるプレス部分は
チャンバー１２内に設置されている。チャンバー１２に
は窒素ガス導入口１３が設けられており、この窒素ガス
導入口１３から窒素ガスがチャンバー１２内に導入さ
れ、低い酸素濃度雰囲気でプレス成形されるよう構成さ
れている。従って、プレス成形時の高温によるマスター
金型の酸化による耐久性の低下を防止している。 【００２８】上記説明においてはマスター金型５０とし
て、前述の第１の製造方法により製造された石英ガラス
の表面を貴金属の下地層２と保護層３で被覆したものを
用いて説明したが、前述の第２及び第３の製造方法によ
る超硬合金の表面を貴金属の保護層３で被覆したマスタ
ー金型を用いる場合についても同様に図２に示したプレ
ス成形機を用いてプレス成形を行う。この場合、第２の
製造方法においては、結晶化処理した後、成形された結
晶化ガラスの金型母材本体のプレス面を研磨加工により
超平滑面に加工する。一方、第３の製造方法において
は、プレス成形した結晶化前の結晶化ガラスの金型母材
のプレス面を研磨加工により超平滑面に加工した後、結
晶化処理を行う。 【００２９】［磁気ディスク用ガラス基板を具体的な例
としたガラス基板成形用金型の製造方法］以下、本発明
のガラス基板成形用金型の製造方法及びガラス基板の製
造方法について、具体的な例として磁気ディスク用ガラ
ス基板を例としたガラス基板成形用金型６０の製造方法
を比較例と対比して説明する。 【００３０】［石英ガラスによる第１のマスター金型の
製造］第１のマスター金型の金型母材１として、直径４
８ｍｍ、厚み１５ｍｍの円柱状の石英ガラスを２つ準備
した。一方の石英ガラスのプレス面を粒径０．１μｍの
微細なダイヤモンド砥粒を用いて鏡面研磨した後、酸化
セリウムを用い表面粗さ（Ｒａ）０.３ｎｍに研磨し
た。次に、アルゴンガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波
電力密度２Ｗ／ｃｍ2の条件で下側金型６の研磨面をア
ルゴンガスの高周波プラズマでエッチングした。その
後、アルゴンガス圧５ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密
度５Ｗ／ｃｍ2の条件で、マグネトロン高周波スパッタ
法によりＳｉＣ−Ｉｒをターゲットとし膜厚０.１μｍ
の下地層２を形成した。さらに、アルゴンガス圧８ｘ１
０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度２Ｗ／ｃｍ2の条件で、
下地層２の表面をアルゴンガスの高周波プラズマでエッ
チングした。その後、Ｐｔ−Ｉｒをターゲットとしてマ
グネトロン高周波スパッタ法によりＰｔ−Ｉｒ（５０：
５０重量比）合金薄膜からなる保護層３を形成し、表面
粗さ（Ｒａ）０.３ｎｍの第１のマスター金型の下側金
型６を製作した。同様に、もう一方の石英ガラスのプレ
ス面にも下地層２と保護層３を形成して第１のマスター
金型の上側金型７を製作した。 【００３１】［超硬合金による第２のマスター金型の製
造］第２のマスター金型の金型母材１として、直径４８
ｍｍ、厚み１５ｍｍの円柱状の超硬合金を２つ準備し
た。この２つの超硬合金のそれぞれのプレス面を粒径
０.１μｍの微細なダイヤモンド砥粒を用いて鏡面研磨
し表面粗さ（Ｒａ）３ｎｍに研磨した。次に、アルゴン
ガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度２Ｗ／ｃｍ
2の条件で、それぞれの研磨面をアルゴンガスの高周波
プラズマでエッチングした。その後、アルゴンガス圧５
ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度５Ｗ／ｃｍ2の条件
で、マグネトロン高周波スパッタ法によりＩｒ−Ｔａを
ターゲットとしてＩｒ−Ｔａ（５０：５０重量比）の合
金薄膜からなる保護層３を形成し、表面粗さ（Ｒａ）６
ｎｍの第２のマスター金型の上側金型７及び下側金型６
を製作した。 【００３２】［結晶化ガラスの第１の金型母材の製造］
前述のように製作された石英ガラスの第１のマスター金
型における下側金型６及び上側金型７を前述の図２に示
したプレス成形機に設置し、直径４０ｍｍの結晶化前の
Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材（軟化点：６１０
℃、ガラス転移点：４４０℃）を温度４７０℃、プレス
圧力２００Ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形した。続いて、上
記プレス圧力を維持したまま温度７５０℃まで上昇させ
た後、その温度で４時間保持した。このように結晶化ガ
ラス素材を４時間保持した後、自然冷却して結晶化処理
され、表面粗さ（Ｒａ）０.５ｎｍの結晶化ガラスの金
型母材１を製作した。なお、プレス成形及び結晶化処理
は、チャンバー１２内に窒素ガス導入口１３より８０Ｌ
／ｍｉｎの窒素ガスを導入し、酸素濃度０.０３％の雰
囲気中で行った。 【００３３】［結晶化ガラスの第２の金型母材の製造］
前述のように製作された超硬合金により形成された第２
のマスター金型の下側金型６及び上側金型７を図２に示
すプレス成形機に設置し、直径４０ｍｍの結晶化前のＬ
ｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材を温度４５５℃、プ
レス圧力４００Ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形した。続いて
上記プレス圧力を維持したまま冷却して、結晶化前の結
晶化ガラス素材により形成された円柱材を製造した。続
いてこの円柱材のプレス面を酸化セリウムを用いて、表
面粗さ（Ｒａ）０.４ｎｍに研磨加工した。さらに、酸
素濃度０.０３％の雰囲気中で７５０℃で４時間の加熱
処理を行い、プレス面の表面粗さ（Ｒａ）が０.６ｎｍ
である結晶化ガラスの第２の金型母材を製作した。 【００３４】［結晶化ガラスの第３の金型母材の製造］
前述のように製作された超硬合金により形成された第２
のマスター金型の下側金型６及び上側金型７を図２に示
すプレス成形機に設置し、直径４０ｍｍの結晶化前のＬ
ｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材を温度４６０℃，プ
レス圧力３５０Ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形した。続いて
上記プレス圧力を維持したまま結晶化ガラス素材を温度
７５０℃まで上昇させた後、その温度で４０時間保持し
た。その後、結晶化ガラス素材を冷却して結晶化処理し
て結晶化ガラスの円柱材を得た。得られた結晶化ガラス
の円柱材のプレス面を粒径０.１μｍの微細なダイヤモ
ンド砥粒を用いて鏡面研磨した後、酸化セリウムを用い
研磨加工して、表面粗さ（Ｒａ）０.４ｎｍの結晶化ガ
ラスの第３の金型母材を製作した。 【００３５】［ガラス基板成形用金型６０の製造］前述
のように製作された結晶化ガラスの第１の金型母材のプ
レス面をアルゴンガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電
力密度２Ｗ／ｃｍ2の条件でアルゴンガスの高周波プラ
ズマでエッチングした。その後、アルゴンガス圧５ｘ１
０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度５Ｗ／ｃｍ2の条件で、
マグネトロン高周波スパッタ法により膜厚０.１５μｍ
のＳｉＯ−Ｐｔの下地層２を形成した。さらに、アルゴ
ンガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度２Ｗ／ｃ
ｍ2の条件で、下地層２の表面をアルゴンガスの高周波
プラズマでエッチングした。その後、マグネトロン高周
波スパッタ法により膜厚１μｍのＰｔ５０−Ｉｒ５０の
貴金属合金薄膜からなる保護層３を形成して試料番号１
の上側金型７と下側金型６の一対のガラス基板成形用金
型６０を製作した。このように、第１の金型母材、第２
の金型母材、及び第３の金型母材を用いて下地層２及び
保護層３の組成が異なる上下一対のガラス基板成形用金
型６０を製作し、試料番号１〜９とした。後述する表１
に試料番号１〜９のガラス基板成形用金型６０を製作す
るのに用いた金型母材番号１〜３と下地層２及び保護層
３の各組成との組合せを示す。 【００３６】［ガラス基板の製造］試料番号１〜９のガ
ラス基板成形用金型を、図２に示すプレス成形機に設置
し、直径３５ｍｍのソーダライムガラス素材を温度６５
０℃、プレス圧力２３０ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形し
た。その状態でソーダライムガラス素材を４分間保持し
た後、４３０℃まで自然冷却し、プレス成形したガラス
基板を取り出した。このプレス成形は酸素濃度０.０５
％以下の窒素雰囲気中で行った。次に、内径加工を行
い、磁気ディスク用ガラス基板を製作した。また、比較
例として、超硬の金型母材のプレス面を粒径０.１μｍ
の微細なダイヤモンド砥粒を用いて鏡面研磨し、表面に
Ｐｔ−Ｉｒの保護層を形成し、試料番号１０のガラス基
板成形用金型６０を製作した。さらに、別の比較例とし
て結晶化ガラスの金型母材１に下地層なしで保護層３の
みの金型を形成し、試料番号１１のガラス基板成形用金
型を製作した。上記のように製作した２つの比較例のガ
ラス基板成形用金型を用いて、前述した試料番号１〜９
のガラス基板成形用金型を用いて製作した場合と同様に
図２に示したプレス成形機により磁気デスク用ガラス基
板を製作し、表１に試料番号１０及び１１として示し
た。 【００３７】 【表１】 【００３８】試料番号１〜１１のガラス基板成形用金型
により、それぞれ１０００回のガラス基板をプレス成形
した。ガラス基板成形用金型および成形した磁気ディス
ク用ガラス基板の表面における初期状態及び１０００回
目のプレス加工処理後の状態について、それぞれ原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）で３４μｍ角で５ヶ所測定し、その
表面粗さ（ＳＲａ）の平均を算出し評価した。また、成
形した磁気ディスク用ガラス基板表面を光干渉方式の３
次元表面粗さ計にて測定し、１ｍｍ2当たりの高さ５０
ｎｍ以上の粗大突起の数を計数した。表１は、各試料番
号１〜１１のガラス基板成形用金型とその金型により成
形されたガラス基板における表面粗さと突起数の測定結
果を示している。 【００３９】表１からわかるように、試料番号１〜９で
示した下地層２と保護層３を有する金型で製作した磁気
ディスク用ガラス基板は、１０００回目のプレス成形品
でも初期の成形品と比較して表面粗さに変化はなく、粗
大突起の形成も見られなかった。これに対し、超硬合金
を金型母材として保護層３を形成した比較例の金型（試
料番号１０）では、得られた金型の表面粗さ（ＳＲａ）
が６ｎｍと粗く、磁気ディスク用ガラス基板としては、
不十分なものであり、また高さ５０ｎｍ以上の粗大突起
も形成されていた。また、下地層２のない比較例の金型
（試料番号１１）では、１０回のプレス成形を実施した
後において、金型表面の保護層３のはがれが観察され
た。 【００４０】なお、実施例１では結晶化ガラスとして、
Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスの例について説明し
たが、Ｌｉ2Ｏ−ＺｎＯ−ＳｉＯ2系、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ
3−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスにおいても実施例１と同様
の結果が得られ、耐久性のあるガラス基板成形用金型が
得られた。 【００４１】《実施例２》次に、本発明のガラス基板成
形用金型及びガラス基板成形用金型の製造方法について
実施例２として図３〜図９を参照しつつ説明する。実施
例２のガラス基板成形用金型は、プレス面が少なくとも
超平滑面に加工された結晶化ガラス部と、この結晶化ガ
ラス部を保持する金属部とを有する複合金型構成の金型
母材に下地層２と保護層３を被覆したものである。以
下、実施例２のガラス基板成形用金型を示す具体的な複
数の例について図３〜図９を用いて説明する。 【００４２】図３は、実施例２における複合構成の第４
の金型母材１５、１６に下地層２と保護層３を被覆した
ガラス基板成形用金型６１を示す断面図である。図３に
示すガラス基板成形用金型６１は、プレス面１８（図３
の上面）が少なくとも超平滑面に加工された結晶化ガラ
ス部１６と、この結晶化ガラス部１６を保持する凹みを
持つ金属部１５とを有している。また、結晶化ガラス部
１６のプレス面１８及び金属部１５における結晶化ガラ
ス部１６が固着されていない表面１７と側面には、保護
層３が下地層２を介して被覆されている。図３に示すよ
うに、ガラス基板成形用金型６１は結晶化ガラス部１６
のプレス面１８が金属部１５の端部表面１７から突出す
る構造を有している。 【００４３】図４は複合構成の第５の金型母材１５、１
６Ａに下地層２と保護層３を被覆したガラス基板成形用
金型６２を示す断面図であり、図５は複合構成の第６の
金型母材１５、１６Ｂに下地層２と保護層３を被覆した
ガラス基板成形用金型６３を示す断面図である。図４と
図５に示すように、第５の金型母材と第６の金型母材の
各金属部１５は図３に示した第４の金型母材の金属部１
５と同一形状であり、結晶化ガラス部１６の厚みを変更
したものである。図４に示すように、ガラス基板成形用
金型６２は結晶化ガラス部１６Ａのプレス面１８が金属
部１５の端部表面１７と同一平面にあり、下地層２及び
保護膜３で被覆されている。また、図５に示すように、
ガラス基板成形用金型６３は結晶化ガラス部１６Ｂのプ
レス面１８が金属部１５の端部表面１７から窪んでお
り、下地層２及び保護膜３で被覆されている。 【００４４】次に、実施例２の複合金型母材における金
属部１５Ａの形状を円筒形にした場合について図６〜図
８を参照しつつ説明する。図６は第７の金型母材１５
Ａ、２６に下地層２と保護層３を被覆したガラス基板成
形用金型６４を示す断面図である。図７は第８の金型母
材１５Ａ、２６Ａに下地層２と保護層３を被覆したガラ
ス基板成形用金型６５を示す断面図である。図８は第９
の金型母材１５Ａ、２６Ｂに下地層２と保護層３を被覆
したガラス基板成形用金型６６を示す断面図である。図
６〜図８に示すように、これらの複合構成の金型は同一
の金属部１５Ａを使用して、結晶化ガラス部２６、２６
Ａ、２６Ｂの厚みを変更したものである。図６に示す第
７の金型母材はそのプレス面１８が金属部１５Ａの端部
表面（図６における金属部１５Ａの上面）１７より突出
している複合金型６４（図６）である。図７に示す第８
の金型母材はそのプレス面１８と金属部１５Ａの端部表
面１７が同一平面である複合金型６５である。図８に示
す第９の金型母材はそのプレス面１８が金属部１５Ａの
端部表面１７より窪んでいる複合金型６６である。 【００４５】前述の第４の金型母材（図３の符号１５＋
１６）及び第７の金型母材（図６の符号１５Ａ＋２６）
のように、結晶化ガラス部１６、２６が突出している形
状のものは、プレス面１８を再研磨して使用できるため
コスト面で有利である。一方、第６の金型母材（図５の
符号１５＋１６Ｂ）及び第９の金型母材（図８の符号１
５Ａ＋２６Ｂ）のような結晶化ガラス部１６Ｂ、２６Ｂ
が凹形状のものは、金属部１５、１５Ａの突出している
端部が金属であるため、プレス成形の繰り返し使用にお
いて端部の欠けや破損が起こりにくく耐久性に優れてい
る。また、第５の金型母材（図４の符号１５＋１６Ａ）
及び第８の金型母材（図７の符号１５Ａ＋２６Ａ）は、
結晶化ガラス部１６Ａ、２６Ａと金属部１５、１５Ａの
それぞれの表面が同一平面にあるため、それぞれの結晶
化ガラス部１６Ａ、２６Ａは破損しにくい特徴を有して
いる。 【００４６】［ガラス基板成形用金型の製造方法］次
に、実施例２における複合構成のガラス基板成形用金型
の製造方法について図９を参照しつつ説明する。図９は
実施例２の複合構成のガラス基板成形用金型を製造する
ために用いられるプレス成形機の概略構成を示す断面図
である。図９において、結晶化ガラス素材４は凹みを持
つ金属部１５の上に載置され、胴型５を介して、前述の
実施例１に示した石英ガラスの第１のマスター金型にお
ける上側金型７が配設されている。胴型５は、結晶化ガ
ラス素材４の厚みを規制するとともに上側金型７のガイ
ドとして働く。金属部１５は下ヒータ部８によって加熱
され、また上側金型７は上ヒータ部９によって加熱さ
れ、各部位が所定温度に達した後、所定の時間だけ保持
され均熱化が図られる。この均熱化が図られた後、結晶
化ガラス素材４は所定の寸法までピストンシリンダー１
１によって加圧され、所望の形状に成形される。この
後、結晶化処理を行う場合には、ピストンシリンダー１
１により所定の圧力に保持されたまま、結晶化ガラス素
材４を結晶化温度まで加熱し、所定時間だけ保持した
後、冷却して結晶化ガラス素材４を結晶化する。 【００４７】上記のプレス成形において、結晶化ガラス
部１６の熱膨張率が金属部１５の熱膨張率よりも小さい
ものを選択して組み合わせたものを使用することによ
り、結晶化ガラス部１６はプレス成形時において金属部
１５の凹みにさらに沈め込まれるとともに、冷却時の熱
収縮の差により結晶化ガラス部１６は金属部１５に焼き
固めされ強固に保持される。 【００４８】上記実施例２においては、マスター金型と
して前述の第１の実施例における石英ガラスの第１のマ
スター金型を用いた例で説明したが、第１の実施例にお
いて第２のマスター金型として説明した超硬合金のマス
ター金型を用いることも可能である。この場合にも、図
９に示したプレス成形機を用いて、結晶化ガラス素材４
をプレス成形、及び結晶化処理した後、研磨加工により
超平滑面に加工する。もしくは、プレス成形した結晶化
前の結晶化ガラスを研磨加工により必要な表面粗さにし
た後、結晶化処理を行い、超平滑面を持った複合構成の
金型母材を製作する。 【００４９】以下、実施例２における複合構成のガラス
基板成形用金型の具体的な製造方法と実施例２のガラス
基板成形用金型を用いた磁気ディスク用ガラス基板の製
造方法について説明する。 【００５０】［複合構成の第４の金型母材の製造方法］
図３に示した第４の金型母材（符号１５＋１６）の製造
方法について説明する。φ４８ｍｍ、深さ３ｍｍの凹部
を有するステンレス（ＳＵＳ３１６、熱膨張係数１７５
ｘ１０-7）のφ６８ｍｍの円柱形の金属部１５を図９に
示したプレス成形機に設置する。その金属部１５の凹部
内に、直径４６ｍｍのＬｉ2Ｏ−ＳｉＯ
2系結晶化ガラス素材４（軟化点：６１０℃、ガラス転
移点：４４０℃、熱膨張係数１７５ｘ１０-7
）を載置する。前述の実施例１で製造した第１のマスタ
ー金型を用いて温度４７０℃、プレス圧力２００Ｋｇ／
ｃｍ2
で結晶化ガラス素材４をプレス成形する。続いてプレス
圧力を維持したまま温度７００℃まで上昇させた後、そ
の温度で３時間保持し結晶化処理する。結晶化処理した
後、冷却して表面粗さ０.６ｎｍの凸形状の複合構成の
第４の金型母材（図３の符号１５＋１６）を製作した。
なお、前述の実施例１と同様にプレス成形時において、
窒素ガス導入口１３より８０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガスを導
入して、酸素濃度０.０３％の雰囲気中でプレス成形を
行った。 【００５１】［複合構成の第７の金型母材の製造方法］
図６に示した第７の金型母材（符号１５Ａ＋２６）の製
造方法について説明する。外径φ６８ｍｍ、内径φ４８
ｍｍ、厚み１０ｍｍの円筒形状のステンレス（ＳＵＳ３
１６、熱膨張係数１７５ｘ１０ -7
）の金属部１５Ａを図９に示したプレス成形機に設置す
る。その金属部１５Ａの円筒内に、直径４６ｍｍの結晶
化前のＬｉ 2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材４（軟化
点：６１０℃、ガラス転移点：４４０℃、熱膨張係数１
７５ｘ１０-7）を配置する。前述の実施例１で製造した
第１のマスター金型を用いて温度４７０℃、プレス圧力
２００Ｋｇ／ｃｍ2で結晶化ガラス素材４をプレス成形
する。続いて上記プレス圧力を維持したまま温度７００
℃まで上昇させた後、３時間保持して結晶化処理を行
う。上記のように結晶化処理された結晶化ガラス素材４
は、冷却されて表面粗さ０.６ｎｍを有する凸形状の複
合構成の第７の金型母材（図６の符号１５Ａ＋２６）を
製作した。なお、前述の実施例１と同様にプレス成形は
窒素ガス導入口１３より８０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガスを導
入して、酸素濃度０.０３％の雰囲気中でプレス成形を
行った。 【００５２】［ガラス基板成形用金型の製造方法］上記
のように製作された複合構成の第４の金型母材（図３の
符号１５＋１６）及び第７の金型母材（図６の符号１５
Ａ＋２６）に対して、実施例１と同条件で膜厚０.２μ
ｍの下記表２に示す組成の下地層２および貴金属合金薄
膜からなる保護層３を形成し、試料番号１２〜試料番号
１７のガラス基板成形用金型を製作した。 【００５３】 【表２】 【００５４】［ガラス基板の製造］次に、試料番号１２
〜試料番号１７のガラス基板成形用金型を前述の図２に
示すプレス成形機に設置し、直径３５ｍｍのソーダライ
ムガラスを温度６５０℃、プレス圧力２３０ｋｇ／ｃｍ
2でプレス成形した。それぞれ２分間保持した後、４３
０℃まで冷却し、プレス成形したガラス基板を製作し
た。プレス成形は酸素濃度０.０５％以下の窒素雰囲気
中で行った。次に、ガラス基板の内径加工を行い、磁気
ディスク用基板とした。表２に試料番号１８として示し
た比較例は、凹みのない円板状の超硬金型母材の表面に
前述の第４の金型母材（図３の符号１５＋１６）と同様
の条件で結晶化ガラス素材をプレス成形して溶着した複
合金型母材を製作した。試料番号１８の比較例は、上記
のように製作された複合型金型母材の表面に下地層２と
保護層３を試料番号１２と同様の条件で形成してガラス
基板成形用金型としたものである。 【００５５】試料番号１２〜試料番号１８のそれぞれの
複合構成の金型を用いて、ガラス基板を１０００回プレ
ス成形した後、プレス成形に用いた金型および最後に成
形した磁気ディスク用ガラス基板の表面をＡＦＭ（原子
間力顕微鏡）で３４μｍ角で５ヶ所測定し、その表面粗
さ（ＳＲａ）の平均を算出し評価した。また、成形した
磁気デスク用ガラス基板表面を光干渉方式の３次元表面
粗さ計にて測定し、高さ５０ｎｍ以上の粗大突起の数を
計数した。表２において、金型とガラス基板の表面粗さ
及びガラス基板上の突起数の計測結果を示す。 【００５６】上記実験結果において、実施例２のガラス
基板成形用金型（試料番号１２〜試料番号１７）は割れ
や欠けが発生しなかった。また、表２からわかるよう
に、製作した磁気ディスク用基板は、１０００回目のプ
レス成形品でも初期の成形品と比較して表面粗さに変化
はなく、粗大突起の形成も見られなかった。これに対
し、超硬合金に結晶化ガラスを溶着して形成した比較例
の金型（試料番号１８）では、１０回のプレス成形を実
施した後、超硬合金からなる金属部と結晶化ガラス部と
の溶着部に亀裂が見られ、更にプレス成形を続けると剥
がれ、使用不可能となった。 【００５７】なお、実施例２においては凸形状の第４の
金型母材（図３の符号１５＋１６）と第７の金型母材
（図６の符号１５Ａ＋２６）から製作された金型６１、
６４の場合について説明したが、第５の金型母材（図
４）、第６の金型母材（図５）、第８の金型母材（図
７）、第９の金型母材（図８）から製造した金型６２、
６３、６５、６６についても同様の結果が得られた。ま
た、前述の実施例１で使用した金属部のない結晶化ガラ
スのみの第１〜第３の金型母材に比較して、実施例２の
第７、第８、第９の金型母材を有する複合金型６４、６
５、６６のステンレス製のリング状の金属部１５Ａでは
ヒータ部からの熱伝導が改善された。発明者による実験
によれば、プレス成形時間が約２／３に短縮できた。ま
た、凹みを有する金属部１５を有する第４、第５、及び
第６の金型母材を有する複合金型６１、６２、６３で
は、実施例１における第１、第２、第３の金型母材を有
する金型６０に比較して結晶化ガラス部の厚みも約１／
３以下に薄く形成できるとともに、金属部１５がヒータ
部と全面で接触するため、更に熱伝導が改善され、プレ
ス成形時間が約１／２に短縮できた。 【００５８】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、金型母
材として結晶化ガラスを用いることにより、ガラス基板
の製造に適した超平滑面を有するガラス基板成形用金型
を得ることができるとともに、プレス成形時において金
型のプレス面形状が精密にかつ高精度に転写された磁気
ディスク用ガラス基板の製造を行うことができる。ま
た、本発明のガラス基板成形用金型の製造方法によれ
ば、結晶化ガラスにより形成された金型を用いることに
より、磁気ディスク用ガラス基板の金型を安価に大量に
製造することができる。さらに、本発明のガラス基板の
製造方法によれば、結晶化ガラスにより形成された複合
型の金型を用いることにより、長期間の繰り返し使用に
おいても金型の劣化を防止することができ、金型の寿命
を延ばすという顕著な効果が得られ、高品質な磁気ディ
スク用ガラス基板を提供することができる。
の記録媒体に用いられる磁気ディスク用ガラス基板を大
量に、かつ安価に生産するためのガラス基板成形用金型
及びその製造方法並びにガラス基板の製造方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】近年、磁気記録の分野、特に磁気ディス
ク装置においては、小型化、薄型化、高容量化などの高
性能化が進んでいる。この高性能化に伴って、磁気ディ
スク装置に用いられる磁気記録媒体における高密度化の
要求が高まっている。このような要求に対して、高剛
性、高硬度で平滑化が容易なガラス基板が、高密度化、
高信頼性化にきわめて有利であることから実用化が盛ん
に検討されている。従来、磁気ディスク用ガラス基板の
製造方法においては、所定のサイズに切り抜かれた後、
表面粗さが５ｎｍ以下の平滑な表面（以下、超平滑面と
いう）を得るために１枚毎に基板表面を研磨する研磨工
程が用いられてきた。しかしながら、研磨工程における
研磨には高い精度が要求され、かつ、工程数も多いとい
う欠点があった。 【０００３】上記のような研磨工程を有する従来の製造
方法に対して、高品質化かつ高生産性化の可能なガラス
素材をプレス成形する製造方法がレンズ等の光学素子製
造の分野においては、数多くの検討がなされ、既に実用
化が図られている。ガラス素材のプレス成形に用いられ
る金型は、ガラスを繰り返し成形しても劣化しない特殊
な金型が必要であり、種々の検討がなされている。従来
の製造方法におけるガラス素材のプレス成形用の金型母
材としては、超硬合金（タングステンカーバイト）、サ
ーメット、ジルコニア、炭化珪素、その他セラミックス
が使用されている。また、これらの金型母材には、母材
保護と離型時のガラス素材の粘着を防止するため、優れ
た離型性を有すると共に、酸化しにくい耐酸化性及び化
学反応の起こりにくい耐反応性を有する保護膜が形成さ
れたものが開発されている。 【０００４】例えば、特開平２−１３７９１４号公報に
は、金型母材の超硬合金の表面に貴金属合金薄膜を設
け、超硬合金母材の表面に微細パターンを形成し、磁気
ディスクや光ディスクの原版となるガラス板の表面に微
細パターンを転写する成形用金型が提案されている。し
かしながら、金型母材として用いられる超硬合金は加工
性が悪く、プレス面を研磨するのに長時間の研磨が必要
であり、加工費用が多大となる。また、超硬合金はタン
グステンカーバイド粒子にコバルトなどの金属を加えて
焼結したものであるため、結晶粒界や空孔等が合金中に
含まれており、これらが研磨により金型表面に出て微少
な凹部を形成する。このように、超硬合金を磁気ディス
ク用ガラス基板の金型として使用すると、プレス面とし
て超平滑面を得ることは難しく、加工時表面に欠陥がで
きやすいという課題があった。 【０００５】また、磁気ディスク用ガラス基板として十
分な超平滑面を得ることが容易であるガラス素材を成形
金型母材として使用したものについては、特開平１−１
４８７１４号公報及び特開昭６４−３３０２２号公報に
開示されている。前者は、光学ガラスをプレス成形して
レンズ等の光学素子を製造するために用いるものであ
り、ガラス素材からなる金型母材にセラミックスまたは
貴金属物質で保護膜を形成して熱酸化による劣化を防止
したものである。後者は、光学素子を成形する金型とし
て、ガラス素材からなる金型母材にＭｇＦ2等のフッ化
物またはＳｉＯ2などの酸化物を離型被膜として使用
し、離型性を改善したものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前述したガラス素材を
金型母材とするガラス成形用金型は、いずれも、プレス
成形における過酷な高温高圧下の繰り返し使用に対し
て、十分な耐久性を有しておらず、長期間の繰り返し使
用によりプレス面の荒れによる表面粗さの増加が生じて
いた。また、従来のガラス成形用金型においては、保護
膜の微少な剥離が発生する場合があり、高耐久性、長寿
命化に対して十分ではないという課題を有していた。ま
た、特開昭６４−３３０２２号公報及び特開平１−１４
８７１４号公報に記載されているような従来の金型母材
においては、ガラス素材からなる成形用金型がマスター
金型によるプレス成形により製造は容易である。しか
し、成形時の加熱によるガラス製の金型母材の変形を防
止するため、金型ガラス材のガラス転移温度よりも低い
成形温度で成形できるガラス素材を被成形ガラスとして
用いなければならず、成形できるガラス素材が限定され
るという問題を有していた。 【０００７】また、従来の金型母材としては、ガラス素
材により構成された成形用型本体と、耐熱性を有する金
属またはセラミックスで構成された接合体とを融着接合
した光学素子成形用の金型も開発されている。このよう
な光学素子成形用金型においては、繰り返しのプレス成
形時の押圧力やプレス機械の押圧ヘッドと光学素子成形
用金型との接触による衝撃荷重により、ガラス素材の成
形用型本体と接合体との融着接合部分が耐えきれず、成
形用型本体が接合体から分離するという問題があった。 【０００８】本発明の目的は、上記のような問題を解決
し、プレス面が磁気ディスク用ガラス基板に適応する超
平滑面を有し、プレス成形時において金型のプレス面形
状が精密かつ高精度に転写された磁気ディスク用ガラス
基板の製造が可能な金型を提供することにある。また、
本発明の目的は、長期間の繰り返し使用においても、金
型劣化が少なく、広い範囲の被成形ガラス素材を使用す
ることができるガラス基板成形用金型およびガラス基板
成形用金型の製造方法を提供することにある。さらに本
発明の目的は、上記ガラス基板成形用金型を用いて超平
滑面を有するガラス基板を大量に製造できるガラス基板
の製造方法を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るガラス基板成形用金型は、プレス面が
５ｎｍ以下の表面粗さを有し、結晶化ガラスにより形成
された金型母材を具備するよう構成した。上記のように
構成された本発明のガラス基板成形用金型によれば、耐
熱性の高い結晶化ガラスを金型母材に用いることによ
り、被成形ガラス材料に対する規制が大幅に改善され
る。また、本発明のガラス基板成形用金型は、前記結晶
化ガラスが、Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系あるいはＬｉ2Ｏ−Ｚ
ｎＯ−ＳｉＯ2系あるいはＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2
系の結晶化ガラスであるのが望ましい。 【００１０】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
前記金型母材の少なくともプレス面にタングステン
（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム
（Ｒｈ）、ルテニュウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タンタ
ル（Ｔａ）のうち少なくとも一種以上の金属薄膜からな
る保護層を形成するのが望ましい。上記のように構成さ
れた本発明のガラス基板成形用金型によれば、硬度の高
い保護層により繰り返し成形によるプレス成形面の損傷
や破損を防止できるとともに、被成形ガラス材との反応
を防止して離型性を高めることができる。 【００１１】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
炭化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内少なくとも１種類と
前記保護層に含まれる成分とを含む下地層が、少なくと
も前記プレス面と前記保護層との間に形成するのが望ま
しい。この下地層の形成により、本発明のガラス基板成
形用金型は保護層と金型母材である結晶化ガラスとの密
着性が向上できる。 【００１２】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
前記金型母材を保持する金属部を有するのが望ましい。
上記のように構成された本発明のガラス基板成形用金型
は、結晶化ガラスの低熱伝導性を改善するとともに、プ
レス時の応力および衝撃荷重による結晶化ガラスの割
れ、欠けが防止できる。また、本発明のガラス基板成形
用金型は、前記金属部の熱膨張係数が、前記結晶化ガラ
スの熱膨張係数よりも大きく、その差が１ｘ１０-5以内
であることが望ましい。上記のように構成された本発明
のガラス基板成形用金型は、結晶化ガラスが金属部との
熱収縮の差により強固に保持されるとともに、収縮応力
による破損を防止できる。 【００１３】また、本発明のガラス基板成形用金型は、
前記結晶化ガラスの形状が円板または円柱状であり、前
記金属部が前記結晶化ガラス部を鎮め込む円形の凹部を
有するか、若しくは前記結晶化ガラスの形状が円板また
は円柱状であり、前記金属部が前記結晶化ガラスを保持
する円筒であることが好ましい。さらに、本発明のガラ
ス基板成形用金型は、前記金属部が、超鋼合金またはサ
ーメットあるいはステンレス鋼で形成されていることが
好ましい。このように構成することにより、本発明のガ
ラス基板成形用金型は金型の熱伝導性が改善されるとと
もに、プレス成形時の応力および衝撃荷重による結晶化
ガラスの割れ、欠けが防止できる。 【００１４】本発明に係るガラス基板成形用金型の製造
方法は、プレス面が５ｎｍ以下の表面粗さに加工された
マスター金型により、金型母材の少なくともプレス面を
形成する結晶化前の結晶化ガラスをプレス成形する工
程、プレス面を形成した後、前記結晶化前の結晶化ガラ
スを結晶化処理する工程、を有する。上記の本発明に係
るガラス基板成形用金型の製造方法によれば、プレス成
形工法でガラス基板成形用金型を製造できるため、金型
を安価にかつ大量に生産できる。また、本発明のガラス
基板成形用金型の製造方法においては、前記マスター金
型により加圧、加熱しながら、前記結晶化前の結晶化ガ
ラスを結晶化処理することが望ましい。 【００１５】本発明の他の観点によるガラス基板成形用
金型の製造方法は、マスター金型により、金型母材の少
なくともプレス面を形成する結晶化前の結晶化ガラスを
プレス成形する工程、前記結晶化前の結晶化ガラスを結
晶化処理する工程、前記結晶化ガラスの金型母材のプレ
ス面を５ｎｍ以下の表面粗さに研磨加工する工程、を有
する。上記ガラス基板成形用金型の製造方法によれば、
加工が困難な超平滑面を有するマスター金型を用いるこ
となく、ガラス基板成形用金型が製造できるため、製造
コストの大幅な低減が図られる。本発明の他の観点によ
るガラス基板成形用金型の製造方法は、マスター金型に
より、金型母材の少なくともプレス面の結晶化前の結晶
化ガラスをプレス成形する工程、前記プレス面を５ｎｍ
以下の表面粗さに研磨加工する工程、前記結晶化前の結
晶化ガラスを結晶化処理する工程、を有する。上記ガラ
ス基板成形用金型の製造方法によれば、加工が困難な超
平滑面を有するマスター金型を用いることなく、ガラス
基板成形用金型が製造できるため、製造コストの大幅な
低減が図られる。 【００１６】また、本発明のガラス基板成形用金型の製
造方法においては、プレス面が少なくとも５ｎｍ以下の
表面粗さに研磨加工された結晶化ガラスと、前記結晶化
ガラスを少なくとも外周側面の一部で保持する凹部を有
する金属部または円筒形状の金属部とを有するガラス基
板成形用金型おいて、前記金属部の凹部または円筒形状
の金属部の内径部に前記結晶化前の結晶化ガラスをマス
ター金型によりプレス成形し、結晶化ガラスを金属部に
鎮め込むことが好ましい。このガラス基板成形用金型の
製造方法によれば、高精度な金型を容易に、かつ大量に
製造できる。さらに、本発明の他の観点によるガラス基
板の製造方法においては、本発明の上記ガラス基板成形
用金型を用いてプレス成形することにより、金型のプレ
ス面の超平滑面をガラス基板に転写することが可能であ
り、均一な超平滑面を有するガラス基板を大量にかつ安
価に製造することができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明のガラス基板成形用
金型及びその製造方法を示す一実施の形態である実施例
１について添付の図面を参照しながら説明する。 【００１８】《実施例１》本発明の一実施の形態である
実施例１におけるガラス基板成形用金型について図１及
び図２を参照しつつ説明する。図１は実施例１のガラス
基板成形用の金型の構成を示す拡大断面図である。図２
は図１のガラス基板成形用金型を用いたプレス成形機の
構成を示す概略断面図である。図１に示すように、ガラ
ス基板成形用金型６０は結晶化ガラスにより形成された
金型母材１と、その金型母材１の表面に形成された２層
の膜とにより構成されている。ガラス基板成形用金型６
０の２層の膜は、金型母材１のプレス面１ａ（図１にお
ける上面）とその側面１ｂを被覆するよう形成されてお
り、金型母材１の表面に形成された下地層２とその下地
層２の表面に形成された保護層３である。実施例１の金
型母材１に用いた結晶化ガラスとしては、繰り返し使用
による欠け、割れ等の破損を防止するため、高温時の機
械強度が優れ、かつプレス成形が容易な軟化点の低いＬ
ｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスを用いている。なお、
本発明の金型母材１に用いるその他の結晶化ガラスとし
ては、Ｌｉ2Ｏ−ＺｎＯ−ＳｉＯ2系、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ
3−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスが好適である。 【００１９】金型母材１のプレス面１ａの表面の表面粗
さ（Ｒａ：平均線平均粗さ）としては、磁気ディスク用
ガラス基板に転写するものとしては５ｎｍ以下が適当
で、望ましくは２ｎｍ以下、さらに望ましくは、１ｎｍ
以下である。上記のような超平滑なプレス面１ａを構成
する結晶化ガラスの金型母材１を得る方法としては以下
に説明する３つの製造方法がある。 【００２０】（１）第１の製造方法としては、超平滑面
（表面粗さ（Ｒａ）が５ｎｍ以下の平面）に研磨加工さ
れた石英ガラスの表面を下地層２と貴金属の保護層３で
被覆したマスター金型により、金型母材となる結晶化前
の結晶化ガラスをガラス転移点から軟化点の間の温度で
加熱してプレス成形する。その後、プレス成形時のプレ
ス圧を維持した状態で結晶化温度まで加熱して、金型母
材１となる結晶化ガラスを結晶化処理して、所望の硬度
にする。 【００２１】（２）結晶化ガラスの金型母材１を得るた
めの第２の製造方法としては、超硬合金の表面を貴金属
の下地層２と保護層３で被覆したマスター金型により、
金型母材となる結晶化前の結晶化ガラスを加熱してプレ
ス成形する。続いて結晶化前の結晶化ガラスを結晶化温
度まで加熱して結晶化処理する。その後、結晶化ガラス
で構成された金型母材のプレス面を炭化珪素、アルミ
ナ、ダイヤモンド微粒子等を用いて研磨する。この研磨
処理後、さらに金型母材のプレス面を酸化セリウムの微
粒子を用いた研磨によって超平滑面に研磨加工する。 【００２２】（３）結晶化ガラスの金型母材１を得るた
めの第３の製造方法としては、超硬合金の表面を貴金属
の下地層２と保護層３で被覆したマスター金型により、
結晶化前の結晶化ガラスを加熱してプレス成形する。そ
の後、結晶化前の結晶化ガラスを炭化珪素、アルミナ、
ダイヤモンド微粒子等を用いて研磨する。この研磨処理
後、さらに酸化セリウムの微粒子を用いた研磨によって
結晶化ガラスのプレス面を超平滑面に研磨加工する。そ
の後、結晶化温度まで加熱して結晶化処理をする。 【００２３】金型母材１の表面に形成する下地層２は、
炭化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内、少なくとも１種類
と、この下地層２の上に形成される保護層３の貴金属系
合金薄膜に含まれる成分とにより構成された薄膜であ
る。この下地層２は、その組成に対応する材料をターゲ
ットとしてスパッタ法により形成する。実施例１におい
て用いることが可能なスパッタ法としては、直流スパッ
タ法、マグネトロン高周波スパッタ法、マグネトロンス
パッタ法、イオンビームスパッタ法が適用できる。例え
ば、マグネトロン高周波スパッタ法による成膜条件とし
ては、アルゴンガス圧１ｘ１０ー2〜１ｘ１０ー4Ｔｏｒ
ｒ、高周波電力密度１〜１０Ｗ／ｃｍ2が適当である。
なお、実施例１においてはＳｉＣ−Ｉｒをターゲットと
してマグネトロン高周波スパッタ法により膜厚０．１μ
ｍの下地層２を形成した。金属薄膜の下地層２の膜厚は
０.０５〜５μｍの間が適当である。下地層２は、０.０
５μｍ以下の膜厚では、下地層２として十分な付着強度
を確保することができず、５μｍ以上の膜厚では、下地
層２の表面が荒れやすくなり、金型プレス成形機のプレ
ス面の表面性が損なわれる。 【００２４】下地層２の上にさらに形成される金属薄膜
の保護層３は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロ
ジウム（Ｒｈ）、ルテニュウム（Ｒｕ）、イリジウム
（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タ
ンタル（Ｔａ）の元素を一種以上含有する貴金属系合金
薄膜である。この保護層３は、その組成に対応する材料
からなるターゲットをスパッタして形成することができ
る。スパッタ法としては、下地層２と同様に、直流スパ
ッタ法、マグネトロン高周波スパッタ法、マグネトロン
スパッタ法、イオンビームスパッタ法が適用できる。例
えば、マグネトロン高周波スパッタ法による成膜条件と
しては、アルゴンガス圧１ｘ１０ー2〜１ｘ１０ー4Ｔｏｒ
ｒ、高周波電力密度１〜１０Ｗ／ｃｍ2が適当である。 【００２５】なお、実施例１においては、Ｐｔ−Ｉｒを
ターゲットとしマグネトロン高周波スパッタ法によりＰ
ｔ−Ｉｒ（５０：５０重量比）合金薄膜からなる保護層
３を形成した。保護層３の膜厚としては０.１〜５μｍ
が適当である。保護層３は、０.１μｍ以下の膜厚では
保護層２として機能するに十分な膜強度が得られなくな
り、５μｍ以上の膜厚では保護層３の表面が荒れやす
く、金型母材１のプレス面の平滑性が損なわれる。な
お、下地層２及び保護層３を形成する前に、アルゴンガ
スなどのマグネトロン高周波プラズマによって被形成面
をドライエッチングすることにより、下地層２と保護層
３の付着強度を高めることができる。しかし、このドラ
イエッチングにおいては、金型母材１の超平滑面である
被形成面を荒らさないようなドライエッチング条件の最
適化が必要である。 【００２６】［ガラス基板成形用金型の製造方法］次
に、実施例１のガラス基板成形用金型の製造方法につい
て図２を参照しつつ説明する。図２は、実施例１のガラ
ス基板成形用金型の製造に用いるプレス成形機の概略構
成を示す断面図である。実施例１のガラス基板成形用金
型の製造には、図２に示すようなプレス成形機が用いら
れる。このプレス成形機において、金型母材１となる結
晶化前の結晶化ガラス素材４は、超平滑面のプレス面を
有する上下のマスター金型５０の間に載置されている。
実施例１のマスター金型５０としては、前述の第１の製
造方法により製造された石英ガラスの表面を下地層２と
貴金属の保護層３で被覆したものを用いている。プレス
成形機には、マスター金型５０が下側金型６と上側金型
７として配設されている。結晶化前の結晶化ガラス素材
４は下側金型６上に載置され、結晶化ガラス素材４の上
には上側金型７が配置されている。胴型５は、プレス成
形される金型母材１の外径を規制するとともに、上側金
型７及び下側金型６の上下方向のガイドとして機能す
る。 【００２７】プレス成形機における、下側金型６、上側
金型７、及び胴型５は、それぞれ下ヒータ部８、上ヒー
タ部９、及び側面ヒータ部１０によって加熱されるよう
構成されている。各部位が所定温度に達した後、所定の
時間保持して各部位の温度の均一化を図った後、ピスト
ンシリンダー１１の押し下げ動作により、結晶化ガラス
素材４が所定の厚さの寸法となるまで下側金型６と上側
金型７とにより加圧される。また、結晶化ガラス素材４
に対して結晶化処理を行う場合には、結晶化ガラス素材
４が下側金型６と上側金型７により加圧された状態のま
ま、結晶化温度まで加熱される。このように加熱された
結晶化ガラス素材４が所定時間保持された後、自然冷却
されて、結晶化前の結晶化ガラス素材４が結晶化する。
図２に示すように、プレス成形機におけるプレス部分は
チャンバー１２内に設置されている。チャンバー１２に
は窒素ガス導入口１３が設けられており、この窒素ガス
導入口１３から窒素ガスがチャンバー１２内に導入さ
れ、低い酸素濃度雰囲気でプレス成形されるよう構成さ
れている。従って、プレス成形時の高温によるマスター
金型の酸化による耐久性の低下を防止している。 【００２８】上記説明においてはマスター金型５０とし
て、前述の第１の製造方法により製造された石英ガラス
の表面を貴金属の下地層２と保護層３で被覆したものを
用いて説明したが、前述の第２及び第３の製造方法によ
る超硬合金の表面を貴金属の保護層３で被覆したマスタ
ー金型を用いる場合についても同様に図２に示したプレ
ス成形機を用いてプレス成形を行う。この場合、第２の
製造方法においては、結晶化処理した後、成形された結
晶化ガラスの金型母材本体のプレス面を研磨加工により
超平滑面に加工する。一方、第３の製造方法において
は、プレス成形した結晶化前の結晶化ガラスの金型母材
のプレス面を研磨加工により超平滑面に加工した後、結
晶化処理を行う。 【００２９】［磁気ディスク用ガラス基板を具体的な例
としたガラス基板成形用金型の製造方法］以下、本発明
のガラス基板成形用金型の製造方法及びガラス基板の製
造方法について、具体的な例として磁気ディスク用ガラ
ス基板を例としたガラス基板成形用金型６０の製造方法
を比較例と対比して説明する。 【００３０】［石英ガラスによる第１のマスター金型の
製造］第１のマスター金型の金型母材１として、直径４
８ｍｍ、厚み１５ｍｍの円柱状の石英ガラスを２つ準備
した。一方の石英ガラスのプレス面を粒径０．１μｍの
微細なダイヤモンド砥粒を用いて鏡面研磨した後、酸化
セリウムを用い表面粗さ（Ｒａ）０.３ｎｍに研磨し
た。次に、アルゴンガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波
電力密度２Ｗ／ｃｍ2の条件で下側金型６の研磨面をア
ルゴンガスの高周波プラズマでエッチングした。その
後、アルゴンガス圧５ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密
度５Ｗ／ｃｍ2の条件で、マグネトロン高周波スパッタ
法によりＳｉＣ−Ｉｒをターゲットとし膜厚０.１μｍ
の下地層２を形成した。さらに、アルゴンガス圧８ｘ１
０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度２Ｗ／ｃｍ2の条件で、
下地層２の表面をアルゴンガスの高周波プラズマでエッ
チングした。その後、Ｐｔ−Ｉｒをターゲットとしてマ
グネトロン高周波スパッタ法によりＰｔ−Ｉｒ（５０：
５０重量比）合金薄膜からなる保護層３を形成し、表面
粗さ（Ｒａ）０.３ｎｍの第１のマスター金型の下側金
型６を製作した。同様に、もう一方の石英ガラスのプレ
ス面にも下地層２と保護層３を形成して第１のマスター
金型の上側金型７を製作した。 【００３１】［超硬合金による第２のマスター金型の製
造］第２のマスター金型の金型母材１として、直径４８
ｍｍ、厚み１５ｍｍの円柱状の超硬合金を２つ準備し
た。この２つの超硬合金のそれぞれのプレス面を粒径
０.１μｍの微細なダイヤモンド砥粒を用いて鏡面研磨
し表面粗さ（Ｒａ）３ｎｍに研磨した。次に、アルゴン
ガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度２Ｗ／ｃｍ
2の条件で、それぞれの研磨面をアルゴンガスの高周波
プラズマでエッチングした。その後、アルゴンガス圧５
ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度５Ｗ／ｃｍ2の条件
で、マグネトロン高周波スパッタ法によりＩｒ−Ｔａを
ターゲットとしてＩｒ−Ｔａ（５０：５０重量比）の合
金薄膜からなる保護層３を形成し、表面粗さ（Ｒａ）６
ｎｍの第２のマスター金型の上側金型７及び下側金型６
を製作した。 【００３２】［結晶化ガラスの第１の金型母材の製造］
前述のように製作された石英ガラスの第１のマスター金
型における下側金型６及び上側金型７を前述の図２に示
したプレス成形機に設置し、直径４０ｍｍの結晶化前の
Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材（軟化点：６１０
℃、ガラス転移点：４４０℃）を温度４７０℃、プレス
圧力２００Ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形した。続いて、上
記プレス圧力を維持したまま温度７５０℃まで上昇させ
た後、その温度で４時間保持した。このように結晶化ガ
ラス素材を４時間保持した後、自然冷却して結晶化処理
され、表面粗さ（Ｒａ）０.５ｎｍの結晶化ガラスの金
型母材１を製作した。なお、プレス成形及び結晶化処理
は、チャンバー１２内に窒素ガス導入口１３より８０Ｌ
／ｍｉｎの窒素ガスを導入し、酸素濃度０.０３％の雰
囲気中で行った。 【００３３】［結晶化ガラスの第２の金型母材の製造］
前述のように製作された超硬合金により形成された第２
のマスター金型の下側金型６及び上側金型７を図２に示
すプレス成形機に設置し、直径４０ｍｍの結晶化前のＬ
ｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材を温度４５５℃、プ
レス圧力４００Ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形した。続いて
上記プレス圧力を維持したまま冷却して、結晶化前の結
晶化ガラス素材により形成された円柱材を製造した。続
いてこの円柱材のプレス面を酸化セリウムを用いて、表
面粗さ（Ｒａ）０.４ｎｍに研磨加工した。さらに、酸
素濃度０.０３％の雰囲気中で７５０℃で４時間の加熱
処理を行い、プレス面の表面粗さ（Ｒａ）が０.６ｎｍ
である結晶化ガラスの第２の金型母材を製作した。 【００３４】［結晶化ガラスの第３の金型母材の製造］
前述のように製作された超硬合金により形成された第２
のマスター金型の下側金型６及び上側金型７を図２に示
すプレス成形機に設置し、直径４０ｍｍの結晶化前のＬ
ｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材を温度４６０℃，プ
レス圧力３５０Ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形した。続いて
上記プレス圧力を維持したまま結晶化ガラス素材を温度
７５０℃まで上昇させた後、その温度で４０時間保持し
た。その後、結晶化ガラス素材を冷却して結晶化処理し
て結晶化ガラスの円柱材を得た。得られた結晶化ガラス
の円柱材のプレス面を粒径０.１μｍの微細なダイヤモ
ンド砥粒を用いて鏡面研磨した後、酸化セリウムを用い
研磨加工して、表面粗さ（Ｒａ）０.４ｎｍの結晶化ガ
ラスの第３の金型母材を製作した。 【００３５】［ガラス基板成形用金型６０の製造］前述
のように製作された結晶化ガラスの第１の金型母材のプ
レス面をアルゴンガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電
力密度２Ｗ／ｃｍ2の条件でアルゴンガスの高周波プラ
ズマでエッチングした。その後、アルゴンガス圧５ｘ１
０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度５Ｗ／ｃｍ2の条件で、
マグネトロン高周波スパッタ法により膜厚０.１５μｍ
のＳｉＯ−Ｐｔの下地層２を形成した。さらに、アルゴ
ンガス圧８ｘ１０ー3Ｔｏｒｒ、高周波電力密度２Ｗ／ｃ
ｍ2の条件で、下地層２の表面をアルゴンガスの高周波
プラズマでエッチングした。その後、マグネトロン高周
波スパッタ法により膜厚１μｍのＰｔ５０−Ｉｒ５０の
貴金属合金薄膜からなる保護層３を形成して試料番号１
の上側金型７と下側金型６の一対のガラス基板成形用金
型６０を製作した。このように、第１の金型母材、第２
の金型母材、及び第３の金型母材を用いて下地層２及び
保護層３の組成が異なる上下一対のガラス基板成形用金
型６０を製作し、試料番号１〜９とした。後述する表１
に試料番号１〜９のガラス基板成形用金型６０を製作す
るのに用いた金型母材番号１〜３と下地層２及び保護層
３の各組成との組合せを示す。 【００３６】［ガラス基板の製造］試料番号１〜９のガ
ラス基板成形用金型を、図２に示すプレス成形機に設置
し、直径３５ｍｍのソーダライムガラス素材を温度６５
０℃、プレス圧力２３０ｋｇ／ｃｍ2でプレス成形し
た。その状態でソーダライムガラス素材を４分間保持し
た後、４３０℃まで自然冷却し、プレス成形したガラス
基板を取り出した。このプレス成形は酸素濃度０.０５
％以下の窒素雰囲気中で行った。次に、内径加工を行
い、磁気ディスク用ガラス基板を製作した。また、比較
例として、超硬の金型母材のプレス面を粒径０.１μｍ
の微細なダイヤモンド砥粒を用いて鏡面研磨し、表面に
Ｐｔ−Ｉｒの保護層を形成し、試料番号１０のガラス基
板成形用金型６０を製作した。さらに、別の比較例とし
て結晶化ガラスの金型母材１に下地層なしで保護層３の
みの金型を形成し、試料番号１１のガラス基板成形用金
型を製作した。上記のように製作した２つの比較例のガ
ラス基板成形用金型を用いて、前述した試料番号１〜９
のガラス基板成形用金型を用いて製作した場合と同様に
図２に示したプレス成形機により磁気デスク用ガラス基
板を製作し、表１に試料番号１０及び１１として示し
た。 【００３７】 【表１】 【００３８】試料番号１〜１１のガラス基板成形用金型
により、それぞれ１０００回のガラス基板をプレス成形
した。ガラス基板成形用金型および成形した磁気ディス
ク用ガラス基板の表面における初期状態及び１０００回
目のプレス加工処理後の状態について、それぞれ原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）で３４μｍ角で５ヶ所測定し、その
表面粗さ（ＳＲａ）の平均を算出し評価した。また、成
形した磁気ディスク用ガラス基板表面を光干渉方式の３
次元表面粗さ計にて測定し、１ｍｍ2当たりの高さ５０
ｎｍ以上の粗大突起の数を計数した。表１は、各試料番
号１〜１１のガラス基板成形用金型とその金型により成
形されたガラス基板における表面粗さと突起数の測定結
果を示している。 【００３９】表１からわかるように、試料番号１〜９で
示した下地層２と保護層３を有する金型で製作した磁気
ディスク用ガラス基板は、１０００回目のプレス成形品
でも初期の成形品と比較して表面粗さに変化はなく、粗
大突起の形成も見られなかった。これに対し、超硬合金
を金型母材として保護層３を形成した比較例の金型（試
料番号１０）では、得られた金型の表面粗さ（ＳＲａ）
が６ｎｍと粗く、磁気ディスク用ガラス基板としては、
不十分なものであり、また高さ５０ｎｍ以上の粗大突起
も形成されていた。また、下地層２のない比較例の金型
（試料番号１１）では、１０回のプレス成形を実施した
後において、金型表面の保護層３のはがれが観察され
た。 【００４０】なお、実施例１では結晶化ガラスとして、
Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスの例について説明し
たが、Ｌｉ2Ｏ−ＺｎＯ−ＳｉＯ2系、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ
3−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスにおいても実施例１と同様
の結果が得られ、耐久性のあるガラス基板成形用金型が
得られた。 【００４１】《実施例２》次に、本発明のガラス基板成
形用金型及びガラス基板成形用金型の製造方法について
実施例２として図３〜図９を参照しつつ説明する。実施
例２のガラス基板成形用金型は、プレス面が少なくとも
超平滑面に加工された結晶化ガラス部と、この結晶化ガ
ラス部を保持する金属部とを有する複合金型構成の金型
母材に下地層２と保護層３を被覆したものである。以
下、実施例２のガラス基板成形用金型を示す具体的な複
数の例について図３〜図９を用いて説明する。 【００４２】図３は、実施例２における複合構成の第４
の金型母材１５、１６に下地層２と保護層３を被覆した
ガラス基板成形用金型６１を示す断面図である。図３に
示すガラス基板成形用金型６１は、プレス面１８（図３
の上面）が少なくとも超平滑面に加工された結晶化ガラ
ス部１６と、この結晶化ガラス部１６を保持する凹みを
持つ金属部１５とを有している。また、結晶化ガラス部
１６のプレス面１８及び金属部１５における結晶化ガラ
ス部１６が固着されていない表面１７と側面には、保護
層３が下地層２を介して被覆されている。図３に示すよ
うに、ガラス基板成形用金型６１は結晶化ガラス部１６
のプレス面１８が金属部１５の端部表面１７から突出す
る構造を有している。 【００４３】図４は複合構成の第５の金型母材１５、１
６Ａに下地層２と保護層３を被覆したガラス基板成形用
金型６２を示す断面図であり、図５は複合構成の第６の
金型母材１５、１６Ｂに下地層２と保護層３を被覆した
ガラス基板成形用金型６３を示す断面図である。図４と
図５に示すように、第５の金型母材と第６の金型母材の
各金属部１５は図３に示した第４の金型母材の金属部１
５と同一形状であり、結晶化ガラス部１６の厚みを変更
したものである。図４に示すように、ガラス基板成形用
金型６２は結晶化ガラス部１６Ａのプレス面１８が金属
部１５の端部表面１７と同一平面にあり、下地層２及び
保護膜３で被覆されている。また、図５に示すように、
ガラス基板成形用金型６３は結晶化ガラス部１６Ｂのプ
レス面１８が金属部１５の端部表面１７から窪んでお
り、下地層２及び保護膜３で被覆されている。 【００４４】次に、実施例２の複合金型母材における金
属部１５Ａの形状を円筒形にした場合について図６〜図
８を参照しつつ説明する。図６は第７の金型母材１５
Ａ、２６に下地層２と保護層３を被覆したガラス基板成
形用金型６４を示す断面図である。図７は第８の金型母
材１５Ａ、２６Ａに下地層２と保護層３を被覆したガラ
ス基板成形用金型６５を示す断面図である。図８は第９
の金型母材１５Ａ、２６Ｂに下地層２と保護層３を被覆
したガラス基板成形用金型６６を示す断面図である。図
６〜図８に示すように、これらの複合構成の金型は同一
の金属部１５Ａを使用して、結晶化ガラス部２６、２６
Ａ、２６Ｂの厚みを変更したものである。図６に示す第
７の金型母材はそのプレス面１８が金属部１５Ａの端部
表面（図６における金属部１５Ａの上面）１７より突出
している複合金型６４（図６）である。図７に示す第８
の金型母材はそのプレス面１８と金属部１５Ａの端部表
面１７が同一平面である複合金型６５である。図８に示
す第９の金型母材はそのプレス面１８が金属部１５Ａの
端部表面１７より窪んでいる複合金型６６である。 【００４５】前述の第４の金型母材（図３の符号１５＋
１６）及び第７の金型母材（図６の符号１５Ａ＋２６）
のように、結晶化ガラス部１６、２６が突出している形
状のものは、プレス面１８を再研磨して使用できるため
コスト面で有利である。一方、第６の金型母材（図５の
符号１５＋１６Ｂ）及び第９の金型母材（図８の符号１
５Ａ＋２６Ｂ）のような結晶化ガラス部１６Ｂ、２６Ｂ
が凹形状のものは、金属部１５、１５Ａの突出している
端部が金属であるため、プレス成形の繰り返し使用にお
いて端部の欠けや破損が起こりにくく耐久性に優れてい
る。また、第５の金型母材（図４の符号１５＋１６Ａ）
及び第８の金型母材（図７の符号１５Ａ＋２６Ａ）は、
結晶化ガラス部１６Ａ、２６Ａと金属部１５、１５Ａの
それぞれの表面が同一平面にあるため、それぞれの結晶
化ガラス部１６Ａ、２６Ａは破損しにくい特徴を有して
いる。 【００４６】［ガラス基板成形用金型の製造方法］次
に、実施例２における複合構成のガラス基板成形用金型
の製造方法について図９を参照しつつ説明する。図９は
実施例２の複合構成のガラス基板成形用金型を製造する
ために用いられるプレス成形機の概略構成を示す断面図
である。図９において、結晶化ガラス素材４は凹みを持
つ金属部１５の上に載置され、胴型５を介して、前述の
実施例１に示した石英ガラスの第１のマスター金型にお
ける上側金型７が配設されている。胴型５は、結晶化ガ
ラス素材４の厚みを規制するとともに上側金型７のガイ
ドとして働く。金属部１５は下ヒータ部８によって加熱
され、また上側金型７は上ヒータ部９によって加熱さ
れ、各部位が所定温度に達した後、所定の時間だけ保持
され均熱化が図られる。この均熱化が図られた後、結晶
化ガラス素材４は所定の寸法までピストンシリンダー１
１によって加圧され、所望の形状に成形される。この
後、結晶化処理を行う場合には、ピストンシリンダー１
１により所定の圧力に保持されたまま、結晶化ガラス素
材４を結晶化温度まで加熱し、所定時間だけ保持した
後、冷却して結晶化ガラス素材４を結晶化する。 【００４７】上記のプレス成形において、結晶化ガラス
部１６の熱膨張率が金属部１５の熱膨張率よりも小さい
ものを選択して組み合わせたものを使用することによ
り、結晶化ガラス部１６はプレス成形時において金属部
１５の凹みにさらに沈め込まれるとともに、冷却時の熱
収縮の差により結晶化ガラス部１６は金属部１５に焼き
固めされ強固に保持される。 【００４８】上記実施例２においては、マスター金型と
して前述の第１の実施例における石英ガラスの第１のマ
スター金型を用いた例で説明したが、第１の実施例にお
いて第２のマスター金型として説明した超硬合金のマス
ター金型を用いることも可能である。この場合にも、図
９に示したプレス成形機を用いて、結晶化ガラス素材４
をプレス成形、及び結晶化処理した後、研磨加工により
超平滑面に加工する。もしくは、プレス成形した結晶化
前の結晶化ガラスを研磨加工により必要な表面粗さにし
た後、結晶化処理を行い、超平滑面を持った複合構成の
金型母材を製作する。 【００４９】以下、実施例２における複合構成のガラス
基板成形用金型の具体的な製造方法と実施例２のガラス
基板成形用金型を用いた磁気ディスク用ガラス基板の製
造方法について説明する。 【００５０】［複合構成の第４の金型母材の製造方法］
図３に示した第４の金型母材（符号１５＋１６）の製造
方法について説明する。φ４８ｍｍ、深さ３ｍｍの凹部
を有するステンレス（ＳＵＳ３１６、熱膨張係数１７５
ｘ１０-7）のφ６８ｍｍの円柱形の金属部１５を図９に
示したプレス成形機に設置する。その金属部１５の凹部
内に、直径４６ｍｍのＬｉ2Ｏ−ＳｉＯ
2系結晶化ガラス素材４（軟化点：６１０℃、ガラス転
移点：４４０℃、熱膨張係数１７５ｘ１０-7
）を載置する。前述の実施例１で製造した第１のマスタ
ー金型を用いて温度４７０℃、プレス圧力２００Ｋｇ／
ｃｍ2
で結晶化ガラス素材４をプレス成形する。続いてプレス
圧力を維持したまま温度７００℃まで上昇させた後、そ
の温度で３時間保持し結晶化処理する。結晶化処理した
後、冷却して表面粗さ０.６ｎｍの凸形状の複合構成の
第４の金型母材（図３の符号１５＋１６）を製作した。
なお、前述の実施例１と同様にプレス成形時において、
窒素ガス導入口１３より８０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガスを導
入して、酸素濃度０.０３％の雰囲気中でプレス成形を
行った。 【００５１】［複合構成の第７の金型母材の製造方法］
図６に示した第７の金型母材（符号１５Ａ＋２６）の製
造方法について説明する。外径φ６８ｍｍ、内径φ４８
ｍｍ、厚み１０ｍｍの円筒形状のステンレス（ＳＵＳ３
１６、熱膨張係数１７５ｘ１０ -7
）の金属部１５Ａを図９に示したプレス成形機に設置す
る。その金属部１５Ａの円筒内に、直径４６ｍｍの結晶
化前のＬｉ 2Ｏ−ＳｉＯ2系結晶化ガラス素材４（軟化
点：６１０℃、ガラス転移点：４４０℃、熱膨張係数１
７５ｘ１０-7）を配置する。前述の実施例１で製造した
第１のマスター金型を用いて温度４７０℃、プレス圧力
２００Ｋｇ／ｃｍ2で結晶化ガラス素材４をプレス成形
する。続いて上記プレス圧力を維持したまま温度７００
℃まで上昇させた後、３時間保持して結晶化処理を行
う。上記のように結晶化処理された結晶化ガラス素材４
は、冷却されて表面粗さ０.６ｎｍを有する凸形状の複
合構成の第７の金型母材（図６の符号１５Ａ＋２６）を
製作した。なお、前述の実施例１と同様にプレス成形は
窒素ガス導入口１３より８０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガスを導
入して、酸素濃度０.０３％の雰囲気中でプレス成形を
行った。 【００５２】［ガラス基板成形用金型の製造方法］上記
のように製作された複合構成の第４の金型母材（図３の
符号１５＋１６）及び第７の金型母材（図６の符号１５
Ａ＋２６）に対して、実施例１と同条件で膜厚０.２μ
ｍの下記表２に示す組成の下地層２および貴金属合金薄
膜からなる保護層３を形成し、試料番号１２〜試料番号
１７のガラス基板成形用金型を製作した。 【００５３】 【表２】 【００５４】［ガラス基板の製造］次に、試料番号１２
〜試料番号１７のガラス基板成形用金型を前述の図２に
示すプレス成形機に設置し、直径３５ｍｍのソーダライ
ムガラスを温度６５０℃、プレス圧力２３０ｋｇ／ｃｍ
2でプレス成形した。それぞれ２分間保持した後、４３
０℃まで冷却し、プレス成形したガラス基板を製作し
た。プレス成形は酸素濃度０.０５％以下の窒素雰囲気
中で行った。次に、ガラス基板の内径加工を行い、磁気
ディスク用基板とした。表２に試料番号１８として示し
た比較例は、凹みのない円板状の超硬金型母材の表面に
前述の第４の金型母材（図３の符号１５＋１６）と同様
の条件で結晶化ガラス素材をプレス成形して溶着した複
合金型母材を製作した。試料番号１８の比較例は、上記
のように製作された複合型金型母材の表面に下地層２と
保護層３を試料番号１２と同様の条件で形成してガラス
基板成形用金型としたものである。 【００５５】試料番号１２〜試料番号１８のそれぞれの
複合構成の金型を用いて、ガラス基板を１０００回プレ
ス成形した後、プレス成形に用いた金型および最後に成
形した磁気ディスク用ガラス基板の表面をＡＦＭ（原子
間力顕微鏡）で３４μｍ角で５ヶ所測定し、その表面粗
さ（ＳＲａ）の平均を算出し評価した。また、成形した
磁気デスク用ガラス基板表面を光干渉方式の３次元表面
粗さ計にて測定し、高さ５０ｎｍ以上の粗大突起の数を
計数した。表２において、金型とガラス基板の表面粗さ
及びガラス基板上の突起数の計測結果を示す。 【００５６】上記実験結果において、実施例２のガラス
基板成形用金型（試料番号１２〜試料番号１７）は割れ
や欠けが発生しなかった。また、表２からわかるよう
に、製作した磁気ディスク用基板は、１０００回目のプ
レス成形品でも初期の成形品と比較して表面粗さに変化
はなく、粗大突起の形成も見られなかった。これに対
し、超硬合金に結晶化ガラスを溶着して形成した比較例
の金型（試料番号１８）では、１０回のプレス成形を実
施した後、超硬合金からなる金属部と結晶化ガラス部と
の溶着部に亀裂が見られ、更にプレス成形を続けると剥
がれ、使用不可能となった。 【００５７】なお、実施例２においては凸形状の第４の
金型母材（図３の符号１５＋１６）と第７の金型母材
（図６の符号１５Ａ＋２６）から製作された金型６１、
６４の場合について説明したが、第５の金型母材（図
４）、第６の金型母材（図５）、第８の金型母材（図
７）、第９の金型母材（図８）から製造した金型６２、
６３、６５、６６についても同様の結果が得られた。ま
た、前述の実施例１で使用した金属部のない結晶化ガラ
スのみの第１〜第３の金型母材に比較して、実施例２の
第７、第８、第９の金型母材を有する複合金型６４、６
５、６６のステンレス製のリング状の金属部１５Ａでは
ヒータ部からの熱伝導が改善された。発明者による実験
によれば、プレス成形時間が約２／３に短縮できた。ま
た、凹みを有する金属部１５を有する第４、第５、及び
第６の金型母材を有する複合金型６１、６２、６３で
は、実施例１における第１、第２、第３の金型母材を有
する金型６０に比較して結晶化ガラス部の厚みも約１／
３以下に薄く形成できるとともに、金属部１５がヒータ
部と全面で接触するため、更に熱伝導が改善され、プレ
ス成形時間が約１／２に短縮できた。 【００５８】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、金型母
材として結晶化ガラスを用いることにより、ガラス基板
の製造に適した超平滑面を有するガラス基板成形用金型
を得ることができるとともに、プレス成形時において金
型のプレス面形状が精密にかつ高精度に転写された磁気
ディスク用ガラス基板の製造を行うことができる。ま
た、本発明のガラス基板成形用金型の製造方法によれ
ば、結晶化ガラスにより形成された金型を用いることに
より、磁気ディスク用ガラス基板の金型を安価に大量に
製造することができる。さらに、本発明のガラス基板の
製造方法によれば、結晶化ガラスにより形成された複合
型の金型を用いることにより、長期間の繰り返し使用に
おいても金型の劣化を防止することができ、金型の寿命
を延ばすという顕著な効果が得られ、高品質な磁気ディ
スク用ガラス基板を提供することができる。
【図１】本発明の実施例１におけるプレス用のガラス基
板成形用金型の断面図である。
板成形用金型の断面図である。
【図２】本発明の実施例１において使用したプレス成形
機の概略構成を示す断面図である。
機の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例２における複合構成の第４の金
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
【図４】本発明の実施例２における複合構成の第５の金
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
【図５】本発明の実施例２における複合構成の第６の金
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
【図６】本発明の実施例２における複合構成の第７の金
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
【図７】本発明の実施例２における複合構成の第８の金
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
【図８】本発明の実施例２における複合構成の第９の金
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
型母材に下地層と保護層を被覆した金型の断面図であ
る。
【図９】本発明の実施例２で使用したプレス成形機の概
略構成を示す断面図である。
略構成を示す断面図である。
１ 金型母材 １ａプレス面 ２ 下地層 ３ 保護層 ４ 結晶化ガラス素材 ５ 胴型 ６ 下側金型 ７ 上側金型 ８ 下ヒータ部 ９ 上ヒータ部 １０ 側面ヒータ部 １１ ピストンシリンダー １２ チャンバー １３ 窒素ガス導入口 １５ 金属部 １６ 結晶化ガラス部 １８ プレス面
Claims (15)
- 【請求項１】 プレス面が５ｎｍ以下の表面粗さを有
し、結晶化ガラスにより形成された金型母材を具備する
ことを特徴とするガラス基板成形用金型。 - 【請求項２】 前記結晶化ガラスが、Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2
系あるいはＬｉ2Ｏ−ＺｎＯ−ＳｉＯ2系あるいはＬｉ2
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の結晶化ガラスであることを
特徴とする請求項１に記載のガラス基板成形用金型。 - 【請求項３】 前記金型母材の少なくともプレス面にタ
ングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニュウム（Ｒｕ）、イリ
ジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒ
ｅ）、タンタル（Ｔａ）のうち少なくとも一種以上の金
属薄膜からなる保護層を形成したことを特徴とする請求
項１または２に記載のガラス基板成形用金型。 - 【請求項４】 炭化珪素、窒化珪素、酸化珪素の内少な
くとも１種類と前記保護層に含まれる成分とを含む下地
層が、少なくとも前記プレス面と前記保護層との間に形
成されていることを特徴とする請求項３に記載のガラス
基板成形用金型。 - 【請求項５】 前記金型母材を保持する金属部を有する
ことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載のガ
ラス基板成形用金型。 - 【請求項６】 前記金属部の熱膨張係数が、前記結晶化
ガラスの熱膨張係数よりも大きく、その差が１ｘ１０-5
以内であることを特徴とする請求項５に記載のガラス基
板成形用金型。 - 【請求項７】 前記結晶化ガラスの形状が円板または円
柱状であり、前記金属部が前記結晶化ガラスを鎮め込む
円形の凹部を有することを特徴とする請求項５に記載の
ガラス基板成形用金型。 - 【請求項８】 前記結晶化ガラスの形状が円板または円
柱状であり、前記金属部が前記結晶化ガラスを保持する
円筒であることを特徴とする請求項５に記載のガラス基
板成形用金型。 - 【請求項９】 前記金属部が、超鋼合金またはサーメッ
トあるいはステンレス鋼で形成されていることを特徴と
する請求項５に記載のガラス基板成形用金型。 - 【請求項１０】 プレス面が５ｎｍ以下の表面粗さに加
工されたマスター金型により、金型母材の少なくともプ
レス面を形成する結晶化前の結晶化ガラスをプレス成形
する工程、 プレス面を形成した後、前記結晶化前の結晶化ガラスを
結晶化処理する工程、を有することを特徴とするガラス
基板成形用金型の製造方法。 - 【請求項１１】 前記マスター金型により加圧、加熱し
ながら、前記結晶化前の結晶化ガラスを結晶化処理する
ことを特徴とする請求項１０に記載のガラス基板成形用
金型の製造方法。 - 【請求項１２】 マスター金型により、金型母材の少な
くともプレス面を形成する結晶化前の結晶化ガラスをプ
レス成形する工程、 前記結晶化前の結晶化ガラスを結晶化処理する工程、 前記結晶化ガラスの金型母材のプレス面を５ｎｍ以下の
表面粗さに研磨加工する工程、を有することを特徴とす
るガラス基板成形用金型の製造方法。 - 【請求項１３】 マスター金型により、金型母材の少な
くともプレス面の結晶化前の結晶化ガラスをプレス成形
する工程、 前記プレス面を５ｎｍ以下の表面粗さに研磨加工する工
程、 前記結晶化前の結晶化ガラスを結晶化処理する工程、を
有することを特徴とするガラス基板成形用金型の製造方
法。 - 【請求項１４】 プレス面が少なくとも５ｎｍ以下の表
面粗さに研磨加工された結晶化ガラスと、前記結晶化ガ
ラスを少なくとも外周側面の一部で保持する凹部を有す
る金属部または円筒形状の金属部とを有するガラス基板
成形用金型おいて、前記金属部の凹部または円筒形状の
金属部の内径部に前記結晶化前の結晶化ガラスをマスタ
ー金型によりプレス成形し、結晶化ガラスを金属部に鎮
め込むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の
ガラス基板成形用金型の製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、または９に記載のガラス基板成形用金型を用いてプ
レス成形して製造することを特徴とするガラス基板の製
造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11019077A JP2000219521A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | ガラス基板成形用金型およびその製造方法並びにガラス基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019077A JP2000219521A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | ガラス基板成形用金型およびその製造方法並びにガラス基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219521A true JP2000219521A (ja) | 2000-08-08 |
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ID=11989389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019077A Pending JP2000219521A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | ガラス基板成形用金型およびその製造方法並びにガラス基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000219521A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003026425A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細凹凸形状を有する光学素子の成形方法及び微細凹凸形状を有する成形用金型の製造方法 |
| EP1428801A2 (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-16 | Sumita Optical Glass, Inc. | A coated moulding die for producing an optical glass element |
-
1999
- 1999-01-27 JP JP11019077A patent/JP2000219521A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003026425A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細凹凸形状を有する光学素子の成形方法及び微細凹凸形状を有する成形用金型の製造方法 |
| EP1428801A2 (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-16 | Sumita Optical Glass, Inc. | A coated moulding die for producing an optical glass element |
| EP1428801A3 (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-23 | Sumita Optical Glass, Inc. | A coated moulding die for producing an optical glass element |
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