JP2002308631A - ガラス成形体の製造方法、基板の製造方法、及び情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塑性変形可能な温度域における反りなどの変形
を低減することによって、目的とする形状の板状ガラス
成形体をプレス成形により製造する方法を提供する。 【解決手段】 軟化状態のガラスを上型及び下型を備え
た成形型によりプレスして板状のガラス成形体を成形
し、冷却後、上記成形型よりガラス成形体を取り出すガ
ラス成形体の製造方法。前記成形型は、前記プレスによ
り形成されたガラス成形体の外周縁の少なくとも一部と
係合し得る部分（係合部分）を有し、前記プレスは、前
記軟化状態のガラスの外周縁の少なくとも一部が、前記
係合部分と係合するまで行い、前記冷却の少なくとも一
部は、前記ガラス成形体が下型上にあり、かつ前記ガラ
ス成形体の外周縁が前記係合部分と係合した状態で行
い、前記ガラス成形体が冷却により収縮することで前記
係合が解かれた後に、前記ガラス成形体の取り出しを行
う。さらに、基板の製造方法及び情報記録媒体の製造方
法も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟化状態にあるガ
ラスをプレス成形して板状のガラス成形体を製造する方
法、この製造方法により得られたガラス成形体に研削及
び研磨を施して基板を製造する方法、並びにこの製造方
法により得られた基板上に情報記録層を形成して磁気デ
ィスクなどの情報記録媒体を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコン等に大容量記録手段として利用
されているハードディスクの基板として、ガラス製ある
いはガラスセラミックス製の基板が高性能かつ高信頼性
を有するものとして広く使用されている。パソコンの普
及、情報ネットワーク社会の発達に伴い、このようなガ
ラス製あるいはガラスセラミックス製の情報記録媒体用
基板及び情報記録媒体の需要は大きく、その需要に対応
すべく、高生産性を有する基板製造技術が望まれてい
る。そのような技術のうちで最も有力な方法は、作製し
ようとする基板の形状に近似する形状を有するガラス製
中間体(例えば、研削・研磨しろ等、あるいは結晶化時
の体積変化等を見込んだ形状のガラス製中間体)を、成
形型を用いて溶融ガラスをプレス成形することにより作
製するダイレクトプレス法と呼ばれる方法である。

【０００３】一般に、上記ガラス製中間体を研削、研磨
加工して情報記録媒体用基板を作製する際、前記中間体
の形状を基板の形状に近似させることによって研削、研
磨しろが少なくなり、研削、研磨の所要時間の短縮化、
研削、研磨によって生じる廃棄物の削減、ガラスの節
約、コストの低減など数々のメリットが得られる。逆
に、情報記録媒体用基板のように極めて高い平坦性が求
められる基板を作製する場合、プレス成形後にガラス中
間体が反るなどして変形してしまうと、研削、研磨しろ
を多く見込まなければならなくなったり、所望の目的に
は使用できなくなるなど、不良品となってしまう。

【０００４】そこで、本願出願人は先に特開平１０−２
３６８３１号公報（以下、本件公報という）に開示され
ている発明を提案した。本件公報に開示された発明は、
ガラス中間体の反りが、冷却過程における両主表面間の
温度差によって引き起こされることを解明し、プレス成
形後、下型上のガラス中間体に反り修正プレスを行うこ
とによって、反りを修正して平坦化するとともに、下型
に接する下面よりも高温なガラス中間体の上面の熱を奪
うことによって反り修正プレス後の反りの増大を低減す
るというものである。本件公報に記載されている発明
は、ガラス中間体の反り低減に優れた効果を示すもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、上記公
報に記載の方法は、修正プレスを必要とするものであ
り、修正プレスを施すことなく反り低減が可能であれば
より好ましい。そこで本発明は、修正プレスを施さなく
ても反り低減が可能なガラス中間体の製造方法を提供す
ることを目的とする。すなわち本発明は、塑性変形可能
な温度域における反りなどの変形を低減することによっ
て、目的とする形状の板状ガラス成形体をプレス成形に
より製造する方法を提供することを目的とする。また、
プレス成形によって作製されたガラス中間体を研削、研
磨して情報記録媒体用基板などの基板を製造する方法に
おいて、ガラス中間体の反りを低減することにより、研
削しろの低減を可能にする基板の製造方法、並びに上記
基板を用いる情報記録媒体の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００６】本発明者は、本件公報に記載されている発
明とは、全く別の新規な手法によりガラス中間体の変形
を低減する方法を考案し、この方法によって情報記録媒
体用基板のガラス中間体を作製し、この中間体から情報
記録媒体用基板を研削、研磨加工によって作る方法に応
用し、本発明を完成させるに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下に、上記課題を解決
するための手段を示す。 ［請求項１］ 軟化状態のガラスを上型及び下型を備え
た成形型によりプレスして板状のガラス成形体を成形
し、冷却後、上記成形型よりガラス成形体を取り出すガ
ラス成形体の製造方法において、前記成形型は、前記プ
レスにより形成されたガラス成形体の外周縁の少なくと
も一部と係合し得る部分（係合部分）を有し、前記プレ
スは、前記軟化状態のガラスの外周縁の少なくとも一部
が、前記係合部分と係合するまで行い、前記冷却の少な
くとも一部は、前記ガラス成形体が下型上にあり、かつ
前記ガラス成形体の外周縁が前記係合部分と係合した状
態で行い、前記ガラス成形体が冷却により収縮すること
で前記係合が解かれた後に、前記ガラス成形体の取り出
しを行うことを特徴とするガラス成形体の製造方法。 ［請求項２］ 前記冷却は、上型をガラス成形体より離
型した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の製
造方法。 ［請求項３］ 前記冷却の途中で、ガラス成形体を均熱
化プレスすることを特徴とする請求項１または２に記載
の製造方法。 ［請求項４］ プレス成形によりガラス成形体を成形
し、前記ガラス成形体を研削及び研磨加工して基板を製
造する方法であって、前記ガラス成形体が請求項１〜３
のいずれか１項に記載の方法により作製されることを特
徴とする基板の製造方法。 ［請求項５］ 請求項４に記載の方法により作製した基
板上に情報記録層を形成することを特徴とする情報記録
媒体の製造方法。

【０００８】尚、本発明では以下にも詳細に説明する
が、以下の態様（１）〜（５）が好ましい。 （１）軟化状態のガラスとして溶融ガラスを用いる請求
項１に記載のガラス成形体の製造方法。 （２）ガラスのガラス転移温度をＴｇとし、ガラス成形
体の温度が（Ｔｇ―１２０℃）以上かつ（Ｔｇ＋２０
℃）以下の範囲に冷却された時に前記係合が解かれる請
求項１に記載のガラス成形体の製造方法。 （３）上型より離型されたガラス成形体の上面の一部に
冷却部材を接触させてガラス成形体の冷却の補助を行う
請求項１に記載のガラス成形体の製造方法。 （４）平円板状のガラス成形体を前記ガラス成形体の厚
み方向より加圧して成形する請求項１に記載のガラス成
形体の製造方法。 （５）ガラス中間体から基板を作製する工程中に、ガラ
スを熱処理して結晶化する工程を含む請求項４に記載の
基板の製造方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】[ガラス成形体の製造方法]本発明
のガラス成形体の製造方法は、軟化状態のガラスを上型
及び下型を備えた成形型によりプレスして板状のガラス
成形体を成形し、冷却後、上記成形型よりガラス成形体
を取り出すことを含む方法であり、板状のガラス成形体
を、極力反りを生じないように製造する方法である。本
発明の製造方法により製造される板状のガラス成形体
は、例えば、情報記録媒体用基板を製造するためのガラ
ス中間体であることができる。但し、本発明の製造方法
は、上記以外の用途に使用される板状のガラス成形体の
製造にも好適に利用することができる。以下、本発明の
ガラス成形体の製造方法を、情報記録媒体用基板に加工
されるガラス中間体の製造方法を例に説明するが、上述
のように、本発明はこれらの形態に限定されるものでは
ない。

【００１０】情報記録媒体用基板を作製するにあたり、
研削、研磨しろ、あるいはガラスを結晶化して結晶化ガ
ラス基板とする場合には結晶化による形状変化を考慮し
て基板の形状に近似するガラス中間体をプレス成形によ
って作製する。このガラス中間体が本発明の製造方法に
おけるガラス成形体であり、以下、上記基板を製造する
場合のガラス中間体をブランクと呼ぶことにする。ブラ
ンクの製造は、軟化状態にあるガラスを上型及び下型を
備えた成形型によってプレス成形することにより行われ
る。薄板状のブランクの両主表面は上型成形面と下型成
形面によってそれぞれ転写成形される。なお、上型、下
型とも必要に応じて、一つ又は複数の部材から構成され
る。

【００１１】プレス素材である軟化状態のガラス（以
下、ゴブという）は、溶融ガラスの状態で下型上に供給
され、ブランクが所定形状になるよう精密に重量管理さ
れている。下型上へのゴブ供給（以下、キャストとい
う）の際、下型との接触によりゴブが急激に冷却されて
プレス成形不能にならないように下型温度は調整され
る。しかし、下型温度はゴブの温度よりも低く、キャス
トからプレス成形、そして成形されたガラスがプレス成
形型から取り出される（以下、テイクアウトという）ま
で、ガラスと下型の接触面からゴブ及びガラス成形品の
もつ熱量が奪われて行く。さらに、プレス成形時におい
ても、上型温度は調整されているものの上型温度はゴブ
の温度よりも低いので、上型がゴブあるいは成形品に触
れている間は、上型によって、ゴブ及びガラス成形品の
もつ熱量が奪われて行く。ガラスの種類やガラスゴブの
調製方法等については後述する。

【００１２】ブランクの成形には高い量産性が求められ
るので、複数の下型をターンテーブル上に配置し、各下
型を順次、キャストが行われる位置（以下、キャスト位
置という）、プレスが行われる位置（以下、プレス位置
という）、テイクアウトが行われる位置（以下、テイク
アウト位置という）へと移送、停留を繰返してブランク
を得るという方法が用いられる。このような方法では、
プレスが終了すると、ブランクは上型から離型され、テ
イクアウト位置に移送される間下型上で冷却される。従
来法におけるブランクの反りは、ブランクが冷却する過
程(即ち、上型から離型され、テイクアウト位置に移送
される間下型上で冷却される過程)で生じていた。キャ
スト時の溶融ガラスの温度は例えば１２５０℃程度と
し、下型の温度は、例えば、４２０℃〜４８０℃であ
る。キャスト時の溶融ガラスの温度は下型の温度と比べ
ると遥かに高温である。したがって、下型と接触してい
るブランク下面からの放熱量は大きい。それに対して、
ターンテーブル上での一連の工程は大気中で行われるた
め、ブランク上面から大気中への放熱量はブランク下面
に比べて少ない。そのため、上の冷却工程では、板状ガ
ラスであるブランクの両主表面間に大きな放熱量の差が
生じ、上記両主表面間に大きな温度差が生じる。この大
きな温度差に起因して、従来法では、ブランクは低温側
に凸、すなわち下面中心が外周よりも凸状に反ってしま
う。ブランクの反りが起るとき、ブランク中央部は下型
成形面によって支えられ、ブランク外縁部が下型成形面
から浮き上がる。ブランクの反りが大きくなるほどブラ
ンク外縁部の下型成形面からの浮き上がり量も増加す
る。

【００１３】本発明の製造方法では、このブランク外縁
部の浮き上がりを抑えることで、反りを低減する。ブラ
ンク外縁部の浮き上がりを抑えるために、前記プレスに
より形成されたブランク(ガラス成形体)の外周縁の少な
くとも一部と係合し得る係合部分を有する成形型を用
い、かつプレスを軟化状態のガラスの外周縁の少なくと
も一部が、前記係合部分と係合するまで行う。さらに、
ブランクから上型が離型され、テイクアウト位置に移送
される間の下型上での冷却の少なくとも一部を、ブラン
ク(ガラス成形体)が下型上にあり、かつブランク(ガラ
ス成形体)の外周縁が係合部分と係合した状態で行う。
これにより、ブランク外縁部の浮き上がりを抑えること
ができ、その結果、ブランク(ガラス成形体)の反りを低
減することができる。

【００１４】より具体的には、反りを低減するために、
図１に示すような成形型10を使用してプレス成形を行
う。ここでは、加圧軸を中心として下型15の外周に胴型
13と呼ばれるスリーブ状に成形型部材が下型15に対して
摺動可能に設けられている。ターンテーブル上の各下型
15にはそれぞれ胴型13が同様に設けられている。そして
下型成形面16は上述のようにブランクの下面を転写成形
し、胴型成形面はブランクの外周面すなわち円板形状の
側面に相当する面を転写成形する。胴型成形面は、プレ
ス成形時に軟化状態のガラスが充填される成形型キャビ
ティに向かって開口した凹部14を有する。この凹部14が
前記係合部分に相当する。この凹部14は、開口側に向か
うにつれて開口幅が広くなるように形成されていても、
開口幅が一定になるように形成されていてもよい。(凹
部14の詳細については後述する。)すなわち、プレス成
形によって凹部に充填されたガラスがプレス時の加圧方
向に対して垂直な方向、すなわちブランクの主表面に平
行な方向に収縮したときに、ガラスが前記凹部から抜け
得る形状であれば、特に制限はない。ただし、冷却時の
前記加圧方向のガラスの収縮により、ガラスが凹部から
抜け得る条件は緩和される(即ち、冷却により胴型の収
縮よりもガラスの収縮が大きい)ので、これらの条件(緩
和の程度)を考慮して凹部の形状を適宜決定することが
できる。この凹部は胴型内周面の全周に沿って溝状に形
成されたものであってもよいし、胴型内周面に沿った複
数の箇所に断続的に設けてもよい。

【００１５】下型成形面16の中央部にキャストされたゴ
ブは上型11と下型15によりプレスされ、上型成形面12と
下型成形面16の間の空間に広がり、胴型の成形面の凹部
14に入り込みブランク20を形成する。この状態は図2の
係合状態1に相当する。尚、図示されていないが、この
状態ではブランク20は上型によりプレスされている。そ
して、ガラス(ゴブからブランクに成形する)は成形型に
接触した部分から冷却され、凹部14に入り込んだガラス
が大きく塑性変形しなくなった状態で、前記凹部14にお
いて胴型とブランク20の外周縁が係合する。胴型成形面
の凹部14が上述の形状を有することによって、凹部14に
おける係合がブランク20外縁部の上昇(ブランク20の両
主表面の間に生じる温度差に起因して生じる反りが原因
である)を拘束する。この状態は図2の係合状態2に相当
する。また、この状態では、ブランク20は上型から離型
されている。この際、ブランク20外縁部の上昇を有効に
抑制するという観点から、下型と胴型の位置関係を変え
ずに保つことが適当である。

【００１６】次に、係合が如何にして解かれるかについ
て説明する。係合の解除は、ガラスの冷却による収縮を
利用して行う。例えば、下型15上でブランク20が冷却さ
れていくと、ブランクは主表面に平行な方向に比較的大
きく収縮する。そのため、胴型成形面の凹部14における
ブランク20の外縁部と胴型14のクリアランスが増加し、
前記係合が解除されていく。そして胴型成形面の凹部14
外にブランク20の外縁部の先端が完全に現れれば、ブラ
ンクをテイクアウトできる状態になる。（図２の係合解
除の状態）

【００１７】胴型成形面の凹部の形状としては例えば、
図２に示すものがあるが、これらに限定されるわけでは
ない。図３（ａ）は断面がコ字形をしており、図３
（ｂ）は断面がＶ字形をしており、図３（ｃ）は断面が
Ｕ字形をしている。図３（ａ）では、凹部が下型成形面
にそれぞれ平行な面５−３と面５−４、そして面５−３
と面５−４をつなぐ面５−５からなる。このような形状
にすることによって、ブランクの外縁部と胴型凹部の間
にクリアランスができても、すぐには係合が解除され
ず、ブランク外縁部の先端が凹部外に完全に出た状態で
初めて前記係合が解除される。すなわちテイクアウト可
能な状態になったときに係合も解除される。一方、図３
（ｂ）、（ｃ）はブランク外縁部の先端が凹部外に完全
に出る前に、冷却時のガラス収縮により係合が解除され
得る。

【００１８】なお、プレス成形ではガラスを前記凹部14
に完全に充填させてもよいが、完全に充填せず、ガラス
と胴型成形面の間にクリアランスを残し、ブランク外周
に自由表面(即ち、成形型と接触していない面)を形成す
るようにしてもよい。このようにすることによって、ブ
ランク外周からの放熱を抑制し、ブランクの主表面内の
放熱分布を比較的小さくすることができる。上記放熱分
布を減少させることによって、ブランクの変形を低減す
ることができる。また、自由表面となる部分は冷却過程
で比較的長い間、塑性変形可能な状態にあるので、ガラ
スの体積収縮に伴うヒケをこの部分に集中して起こさ
せ、主表面のヒケによる変形を低減することができる。
凹部14にガラスを完全に充填させる場合、あるいは完全
に充填せず自由表面を形成する場合でも、ブランクの反
りが低減するようなブランク外縁部が反りによって浮き
上がらないようにする必要がある。プレス成形後、ブラ
ンク20の外縁部は凹部14によって上向き方向の移動が抑
制される。このブランク20の外縁部と凹部14の係合がブ
ランク20の外縁部と成形型の係合に相当する。そして、
主としてブランクの冷却による収縮によってブランク外
縁部が凹部の外に出て、成形型よりブランクを取り出す
ことが可能になったときが前記係合(成形型との係合)の
解除に相当する。

【００１９】ブランクと成形型とが前記係合状態にある
ときは、ブランクが冷却初期にあるときである。下型上
におけるブランクの冷却はブランクの上下面間に大きな
温度差を作り、この温度差が解消されなければ冷却過程
でブランクの反りは次第に大きくなって行く。冷却初期
からこの反りの増大が始ると、テイクアウト時にはかな
り大きな反りになってしまう。したがって、下型上にお
ける冷却過程でブランクの反りを抑制する時間を長くと
れば反りの成長を抑えることができる。本発明では、上
記ブランクと成形型の係合を利用して、下型上における
冷却初期に上記のようにして反りを抑制し、テイクアウ
トが近づいた時点で主としてブランクの径方向の収縮に
より係合が解除されるようにし、その後、テイクアウト
する。このような方法は、ブランクの外縁部をプレス成
形型とは別の部材で押えるのと異なり、未だ軟化状態に
あるブランク外縁部を変形させたり、無理な力を加えて
損傷させることがない。また、ガラスや成形型の冷却に
自動的に連動して係合解除が行われるので、特別な操作
を新たに加える必要もない。

【００２０】本発明の製造方法では、前記ブランク(ガ
ラス成形体)が冷却により収縮することで前記係合が解
かれた後に、前記ブランク(ガラス成形体)の取り出し
(テイクアウト)を行う。テイクアウトはブランクに外力
が加わっても変形しにくくするように、ブランクの温度
がガラス転移温度付近またはガラス転移温度よりも低く
なってから行う。そして、成形型の材質、ガラスの膨張
係数、プレス成形時のガラスの温度および成形型の温
度、テイクアウト時のガラスおよび成形型の温度を考慮
して、ガラス成形体を構成するガラスのガラス転移温度
をＴｇとしたときに、ガラス成形体の温度が（Ｔｇ―１
２０℃）以上かつ（Ｔｇ＋２０℃）以下の範囲、より好
ましくは（Ｔｇ―１２０℃）以上かつＴｇ以下の範囲に
冷却された時に係合解除されるように成形型の係合部の
形状、寸法、位置を決めることが好ましい。

【００２１】テイクアウトされたブランクは、さらに、
両主表面間の放熱量を均衡させる工程、前記放熱量を均
衡させるために型を押し付ける工程、または急冷してブ
ランクが変形しない温度にするなどの工程に付すことに
より、さらに反りを低減させることができる。その後、
ブランク内部の歪みを除くため、ブランクはアニール炉
内に搬入されて徐冷される。ブランクの形状としては、
磁気ディスク用基板のように加圧方向に対称な形状、す
なわち円盤形状が好ましい。円盤状のブランクでは、円
盤の側面が外縁部となる。そして、本発明の製造方法
は、厚みが例えば、０．８〜２．２ｍｍのブランク成形
に好適である。また本発明の製造方法は、外径が例え
ば、６０〜１００ｍｍφのブランクの成形に対して好適
である。上述のようにガラス成形体の外縁部全周が係合
するようにしてもよいし、全周に沿って等間隔に係合す
る部分を設けてもよい。ガラス成形体が部分的に係合す
る部分を有する場合、これらの係合する部分は、研削、
研磨しろとして利用され得る。

【００２２】ガラスとしては、溶融ガラスを成形型上に
流入して、高温状態でプレス成形可能なものであればよ
い。また、情報記録媒体用基板の材料としては、化学強
化可能なアルカリ金属酸化物を含むガラス、高速回転時
にたわみの少ない高ヤング率のガラス、あるいは結晶化
させることによってヤング率を高めることができるとと
もに、研削、研磨仕上げによって平坦かつ平滑な結晶化
ガラス基板表面が得られるガラスなどであることが好ま
しい。また、基板自体又は表面に光学薄膜を設けること
により光学フィルターとなる基板材料に適したガラスな
どを用いることもできる。このようなガラスとしては、
例えば、アルカリ金属酸化物、特に酸化リチウムを含む
アルミノシリケートガラス、さらに酸化ジルコニウムを
加えたアルミノシリケートガラス、酸化マグネシウムな
どの２価成分を含むアルミノシリケートガラスなどを挙
げることができる。

【００２３】軟化状態のガラスは、前記ガラス素材の原
料を溶解、清澄、攪拌均一化して得られた溶融ガラスを
流出ノズルから一定の流出速度で連続して排出すること
で得られる。この溶融ガラス流をシアと呼ばれる切断機
によって、常に一定重量のゴブが得られるように周期的
に切断する。切断されたゴブは、キャスト位置におい
て、流出ノズル直下で待機している下型により受け取ら
れる。流出ノズルから排出される溶融ガラスの粘度は、
例えば、数ポアズ〜１０³ポアズであることができ、下
型の温度はゴブの温度よりも低温ではあるが、ゴブ温度
が急降下してプレス不能とならない温度に適宜加熱調温
される。

【００２４】上記キャストが終わってゴブを載置した下
型は上型が待機しているプレス位置に移送されて、上型
及び下型によりプレス成形される。このときの上下型温
度、プレス圧力、プレス時間等は、適宜設定することが
できる。例えば、上型の温度を２５０〜５５０℃、下型
の温度を３５０〜６５０℃とし、上型温度を前記範囲内
で（下型温度）から（下型温度−１００℃）の範囲に設
定することができる。プレス時の加圧力については数Ｇ
Ｐａ程度を目安にできるが、特にこの範囲に限定される
ものではなく、適宜調整すればよい。

【００２５】プレス成形が終わると成形品上面が上型か
ら離型され、成形体を載置した下型はテイクアウトを行
う位置に移送される。なお、プレス位置とテイクアウト
位置の間で下型を停留させて、ガラス成形体よりも低温
の部材をガラス成形体の上面（上型成形面によって成形
された面）の比較的高温部分にのみ接触させて前記上面
を局部的に冷却することもできる。また上記上面全域に
前記低温部材を接触させて冷却することもできるが、こ
の方法では、比較的低温部分も高温部分と同様に冷却し
てしまうため、温度分布を低減する効果はやはり、前記
局部的な冷却のほうが優れている。さらに高温の部材を
ガラス成形体の上面に接触させて、前記上面を局部的に
加熱することもできる。また反り修正プレスと組み合せ
ブランクの反りをさらに低減させることもできる。この
ように低温部分でガラス成形体の上面をプレスして、ガ
ラス成形体の均熱化（温度分布の低減）を行うプレスを
均熱化プレスという。

【００２６】テイクアウトは、例えば、ブランク(ガラ
ス成形体)の上面を吸着手段で吸着保持して行われる。
テイクアウトされた成形品は、例えば、大気中で急冷さ
れ、アニール炉へと入れられてアニールされる。アニー
ルによって除歪されたブランクは、研削工程、あるいは
内径外径加工、または結晶化のための熱処理工程へと移
される。本発明の製造方法は、ブランクが円盤状の場
合、直径が６０〜１００ｍｍの範囲のもの、四角形など
の多角形の場合においては、一辺の長さが６０〜１００
ｍｍの範囲のものに好適であるが、加圧方向に対して回
転対称な円盤状ブランクの成形に対して特に好適であ
る。

【００２７】[基板の製造方法]次に、上記ブランク(ガ
ラス成形体)を用いて情報記録媒体用基板を作製する工
程を例にして、基板の製造方法について説明する。上記
ブランクに内径外径加工を施した後、研削、研磨加工を
施し、基板形状に整えられるとともに平坦かつ平滑な主
表面を付与されて基板が得られる。アルカリ金属酸化物
を含むガラスからなる基板の場合、基板をアルカリ金属
溶融塩に浸漬させてイオン交換による化学強化を行って
もよい。上記各工程において、適宜、洗浄などの工程を
加えることができる。

【００２８】結晶化ガラス基板を製造する場合、適宜、
研削や内径外径加工などの加工を施したブランクを熱処
理し、結晶相をアモルファス相中に析出させる結晶化を
行い、これに研削、研磨加工を施して、あるいは内径外
径加工を加えて基板を得ることができる。上記各工程に
おいても、適宜、洗浄などの工程を加えることができ
る。いずれの場合も、前記本発明の製造方法で得られた
ブランクは反りを低減されたものであるため、研削、研
磨しろを低減することができ、省資源、環境負荷の低
減、コスト低減、研削、研磨加工時間の短縮化などのメ
リットが得られる。

【００２９】[情報記録媒体の製造方法]上記のようにし
て得られた情報記録媒体用基板の主表面に、情報記録層
を形成することで情報記録媒体を製造することができ
る。情報記録層は例えば、磁気記録層であることがで
き、情報記録層が磁気記録層の場合、磁気記録媒体が得
られる。磁気記録媒体の他、同様にして記録層を設け
て、光磁気記録媒体、光メモリなどの情報記録媒体を得
ることもできる。

【００３０】尚、本発明の製造方法により得られる基板
は、情報記録媒体の他、光学フィルター基板、この基板
表面に光学薄膜（多層膜を含む）を設けた光学素子など
のための基板とすることもできる。

【００３１】

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 （実施例１）まず、酸化リチウム、酸化ジルコニウムを
含むアルミノシリケートガラスを溶解、清澄、均質化す
る。そして、その均質化された溶融ガラスを白金合金製
の温度制御されている流出ノズルから一定のスピードで
流下させ、それをシアで一定重量になるように、繰返し
切断し、ターンテーブルで搬送されてくる下型成形面上
にキャストさせる。図３（ｂ）は、プレス成形型の構造
の概略を示すものであるが、この成形型は鋳鉄からなる
ものである。ここで、ガラス材料のガラス転移温度は４
９５℃、ガラス転移温度以上における熱膨張係数は、
３．６６５×１０^-5Ｋ^-1である。また成形型材料である
鋳鉄の熱膨張係数は、ガラス材料の半分程度であり、温
度変化時の単位長さあたりの寸法変化は、成形型に比べ
てガラスのほうが大きくなっている。

【００３２】本実施例では、情報記録媒体用基板の円盤
状ブランクの成形について説明する。このブランクの室
温における寸法は外径φ９６．０ｍｍ、肉厚１．３ｍｍ
である。このようなブランクを成形するための成形型
は、上型、下型、および胴型からなる。胴型の内周面に
は全周にわたりブランクの外縁部と係合する凹状の溝が
形成されている（図３（ｂ）参照）。この溝部分で胴型
の内径は最大となるが、この最大値を胴型内径と呼ぶこ
とにすると、２０℃における胴型内径は９６．５００ｍ
ｍである。また、２０℃において型締めした時、下型成
形面と上型成形面の間隔は、１．３０６ｍｍである。各
温度における前記下型成形面と上型成形面の間隔を胴型
深さと呼ぶと、各温度における胴型内径と胴型深さは表
１のようになる。これらの値はいずれも計算によって求
めることができる。なお、プレス時の胴型の温度は４０
０℃に調温されている。テイクアウト時のガラスの温度
を４８４℃、プレス直後のガラスの温度を６００℃と
し、ガラスの温度が変化したときのブランクの外径、ブ
ランク主表面の平坦面の直径、ブランクの肉厚を表２に
示す。プレス時にはガラスと成形型は熱平衡状態になっ
ておらず、両者の温度は異なる。また、ガラスの温度、
成形型の温度は熱膨張による寸法変化を考えるときの実
効的な温度である。

【００３３】プレス成形時にブランク外縁部と胴型凹部
とが係合し、テイクアウト前に前記係合が解除されるよ
うにするには、表１(金型の熱膨張収縮シュミレーショ
ン)及び表２(ガラスの熱膨張収縮シュミレーション)に
基づき、胴型内径、胴型上部開口径を決めることができ
る。すなわち、テイクアウト時には既に上記係合の解除
が完了した状態とするには、テイクアウト時の成形型温
度である４００℃で胴型上部開口径が、テイクアウト時
のブランクの温度４８４℃におけるブランクの外径φ９
６．４２１ｍｍよりも大きければよい。このような条件
を満たすためには、室温２０℃での胴型上部開口径をφ
９５．９５０ｍｍ以上にすればよい。胴型の温度は４０
０℃になるように調温されているのでキャスト時の温度
変化などはあるものの、操業中の胴型内径はほぼφ９
６．９７２ｍｍ、胴型上部開口径はほぼφ９６．４７０
ｍｍである。ブランクの温度がプレス温度の６００℃か
ら５００℃まで冷却してもブランクの外径はφ９６．４
７８ｍｍ以上と胴型上部開口径よりも大きく、係合は解
除されない。ブランクの温度がさらに低下し、テイクア
ウト温度の４８４℃になるとブランク外径はφ９６．４
２１ｍｍとなり、胴型上部開口径φ９６．４７０ｍｍよ
りも小さくなり、テイクアウトが可能になる。実際に
は、ブランク外径は胴型上部開口径よりも０．２〜０．
３ｍｍ程度小さいことが、容易に取り出せるという観点
からは好ましい。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】上記指針に基づき、室温において胴型上部
開口径φ９６．０ｍｍ、金型径φ９６．５ｍｍの胴型を
用いてプレス成形を行った。その結果、プレス直後はブ
ランク外縁部全周と胴型凹部とが係合することによっ
て、ブランク外縁部の浮き上がりが防止され、冷却が進
むにつれてブランクが収縮し、テイクアウト時には胴型
上部開口部からブランクを吸引、取り出すことができ
た。テイクアウトされたブランクを室温まで冷却（以
下、ホットサンプルという）し、主表面の平坦度、平行
度を測定したところ、平坦度は２０μｍ、平行度は２０
μｍであった。また、テイクアウトされたブランクをア
ニール炉に入れてアニールを行った後（以下、エンドサ
ンプルという）に、同じく主表面の平坦度、平行度を測
定したところ、エンドサンプルの平坦度は２０μｍ、平
行度は２０μｍであった。このように、ブランクと成形
型を係合させて冷却する本発明の方法により、ブランク
の反りが低減されることが確かめられた。

【００３７】なお、本実施例で下型上でブランクを冷却
する際、ブランク上面の高温部分である箇所に金属製の
冷却部材を局部的に接触させて（均熱化プレス）、ブラ
ンク上面の温度分布を低減させることもでき、それによ
って、反りの成長を低減させることもできる。本実施例
の場合、ブランク上面の中央を中心とした直径３５〜７
０ｍｍの円内が高温であり、この部分に冷却部材を接触
させることにより、上記冷却を行うことができる。

【００３８】（実施例２）実施例１で得られたアニール
済みのブランクの両主表面を研削、研磨するとともに、
外周加工、中心穴開け加工を行い、平坦なディスク形状
に仕上げた。このディスクをアルカリ金属溶融塩に浸漬
して、イオン交換による化学強化を行い、情報記録媒体
用ガラス基板を得た。

【００３９】なお、熱処理により高剛性を有する結晶化
ガラスが得られるガラス材料を用い、実施例１と同様に
してブランクを作製し、これに熱処理を施した後、両主
表面に研削、研磨加工を施すとともに、外周加工、中心
穴開け加工を行うか、あるいは両主表面に研削、研磨加
工を施すとともに、外周加工、中心穴開け加工を行った
後に常法により熱処理することにより結晶化ガラスから
なる情報記録媒体用基板を作製することもできる。ま
た、実施例１の方法と同様にして、光学ガラスからなる
基板ブランクを作製し、表面を研削、研磨加工して光学
フィルター用の基板を作製することもできる。さらに、
この基板の表面に光学薄膜を形成し、光学フィルターな
どの光学部品を作製することもできる。上記基板はいず
れも高い平坦性などが要求される基板であり、ブランク
に大きな反りがあると研削、研磨加工によって大きな取
り代を除去しなければならなくなる。しかし、本実施例
によれば、反りが低減されたブランクを使用するので、
研削、研磨加工への負担を軽減することができる。

【００４０】（実施例３）実施例２で得られた情報記録
媒体用基板の主表面に常法により磁性薄膜などの情報記
録層を設け、情報記録媒体を作製した。尚、情報記録層
を適宜選択することにより、磁気記録媒体、光磁気記録
媒体、光メモリなどの情報記録媒体を作製することがで
きる。

【００４１】このように溶融ガラスからブランクを作製
し、基板を作製し、情報記録媒体を製造する過程で、ブ
ランクの研削、研磨工程の負担が軽減するので、情報記
録媒体の製造全体についても中間工程における負担が軽
減されるという効果が得られる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、塑性変
形可能な温度域における反りなどの変形を低減すること
によって、目的とする形状の板状ガラス成形体をプレス
成形により製造する方法を提供することができる。ま
た、プレス成形によって作製されたガラス中間体を研
削、研磨して情報記録媒体用基板、光学部品用基板など
の基板を製造する方法において、ガラス中間体の反りを
低減することにより、研削しろの低減を可能にする基板
の製造方法、並びに上記基板を備えた情報記録媒体の製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法に使用される成形型の一態様
を示す。

【図２】本発明の製造方法における、ガラスの温度変化
と工程の流れの関係及びブランク（ガラス成形体）の係
合状態及び係合解除の状態を示す説明図。

【図３】本発明の製造方法に使用される成形型（胴型及
び下型）の各種態様を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟化状態のガラスを上型及び下型を備え
   た成形型によりプレスして板状のガラス成形体を成形
   し、冷却後、上記成形型よりガラス成形体を取り出すガ
   ラス成形体の製造方法において、前記成形型は、前記プ
   レスにより形成されたガラス成形体の外周縁の少なくと
   も一部と係合し得る部分（以下を係合部分と呼ぶ）を有
   し、前記プレスは、前記軟化状態のガラスの外周縁の少
   なくとも一部が、前記係合部分と係合するまで行い、前
   記冷却の少なくとも一部は、前記ガラス成形体が下型上
   にあり、かつ前記ガラス成形体の外周縁が前記係合部分
   と係合した状態で行い、前記ガラス成形体が冷却により
   収縮することで前記係合が解かれた後に、前記ガラス成
   形体の取り出しを行うことを特徴とするガラス成形体の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記冷却は、上型をガラス成形体より離
   型した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記冷却の途中で、ガラス成形体を均熱
   化プレスすることを特徴とする請求項１または２に記載
   の製造方法。
4. 【請求項４】 プレス成形によりガラス成形体を成形
   し、前記ガラス成形体を研削及び研磨加工して基板を製
   造する方法であって、 前記ガラス成形体が請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の方法により作製されることを特徴とする基板の製造方
   法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法により作製した基
   板上に情報記録層を形成することを特徴とする情報記録
   媒体の製造方法。