JP2002338293A - ディスク用ガラス基板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびディスク用ガラス基板 - Google Patents
ディスク用ガラス基板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびディスク用ガラス基板Info
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- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
- C03B11/122—Heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガラス材料を用いて磁気ディスク用のガラス基
板を高精度な形状に成形する。 【解決手段】金型を用いてガラス材料をプレス成形する
ことにより所要形状のディスク用ガラス基板を得るディ
スク用ガラス基板製造方法において、前記金型のプレス
成形面に０．０１〜０．１μｍの膜厚で離型剤を塗布す
る第１の工程と、前記金型のプレス成形面にガラス材料
を載置し、前記金型をガラス材料の軟化点付近まで加熱
した後、加圧成形する第２の工程と、前記金型を前記ガ
ラス材料のガラス転移温度付近まで冷却する第３の工程
とを含む。
板を高精度な形状に成形する。 【解決手段】金型を用いてガラス材料をプレス成形する
ことにより所要形状のディスク用ガラス基板を得るディ
スク用ガラス基板製造方法において、前記金型のプレス
成形面に０．０１〜０．１μｍの膜厚で離型剤を塗布す
る第１の工程と、前記金型のプレス成形面にガラス材料
を載置し、前記金型をガラス材料の軟化点付近まで加熱
した後、加圧成形する第２の工程と、前記金型を前記ガ
ラス材料のガラス転移温度付近まで冷却する第３の工程
とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス材料を用い
て磁気ディスク、光ディスク、磁気／光ディスクなどの
ディスク用のガラス基板を製造するディスク用ガラス基
板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびデ
ィスク用ガラス基板に関する。
て磁気ディスク、光ディスク、磁気／光ディスクなどの
ディスク用のガラス基板を製造するディスク用ガラス基
板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびデ
ィスク用ガラス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクなどの基板材料としてガラ
ス基板は広く検討され既に実用化されている。ガラス基
板は強度が大きく、耐熱性も良好で、表面硬度が高く、
高精度な精密研磨によって、高精度な平滑性の要求に十
分応えることができるものである。
ス基板は広く検討され既に実用化されている。ガラス基
板は強度が大きく、耐熱性も良好で、表面硬度が高く、
高精度な精密研磨によって、高精度な平滑性の要求に十
分応えることができるものである。
【０００３】また、磁気ディスク用ガラス基板の新しい
製造方法として、ガラス材料を金型を用いてプレス成形
するプレス成形法が検討されている。このプレス成形に
用いる金型は、高温高圧状態で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。
製造方法として、ガラス材料を金型を用いてプレス成形
するプレス成形法が検討されている。このプレス成形に
用いる金型は、高温高圧状態で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。
【０００４】このような金型の母材として、超硬合金が
提案され、また、その表面に貴金属合金からなる保護膜
を設けた金型が提案されている。
提案され、また、その表面に貴金属合金からなる保護膜
を設けた金型が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガラス基板
の薄型化に伴い、離型性のため、金型におけるプレス成
形面に離型剤を塗布することが行われている。
の薄型化に伴い、離型性のため、金型におけるプレス成
形面に離型剤を塗布することが行われている。
【０００６】しかしながら、従来における離型剤の場
合、金型のプレス成形面に離型剤が残留しやすく、成形
されたガラス基板の表面に微小な欠け、クラック、へこ
み、しわといった欠陥が生じ、ガラス基板の平滑性が著
しく損なわれてしまいやすい。
合、金型のプレス成形面に離型剤が残留しやすく、成形
されたガラス基板の表面に微小な欠け、クラック、へこ
み、しわといった欠陥が生じ、ガラス基板の平滑性が著
しく損なわれてしまいやすい。
【０００７】したがって、本発明は、製造したガラス基
板の表面に上述した欠陥が発生しないようにすることを
解決すべき課題としている。
板の表面に上述した欠陥が発生しないようにすることを
解決すべき課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】(１)本発明のディスク用
ガラス基板製造方法は、金型を用いてガラス材料をプレ
ス成形することにより所要形状のディスク用ガラス基板
を得るディスク用ガラス基板製造方法において、前記金
型のプレス成形面に０．０１〜０．１μｍの膜厚で離型
剤を塗布する第１の工程と、前記金型のプレス成形面に
ガラス材料を載置し、前記金型をガラス材料の軟化点付
近まで加熱した後、加圧成形する第２の工程と、前記金
型を前記ガラス材料のガラス転移温度付近まで冷却する
第３の工程とを含むことを特徴とする。
ガラス基板製造方法は、金型を用いてガラス材料をプレ
ス成形することにより所要形状のディスク用ガラス基板
を得るディスク用ガラス基板製造方法において、前記金
型のプレス成形面に０．０１〜０．１μｍの膜厚で離型
剤を塗布する第１の工程と、前記金型のプレス成形面に
ガラス材料を載置し、前記金型をガラス材料の軟化点付
近まで加熱した後、加圧成形する第２の工程と、前記金
型を前記ガラス材料のガラス転移温度付近まで冷却する
第３の工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】本発明によると、金型のプレス成形面に離
型剤が残留するようなことがなくなり、したがって、成
形されたガラス基板の表面に欠け、クラック、へこみ、
しわといった欠陥が生じなくなり、ガラス基板の平滑性
を保持できる。
型剤が残留するようなことがなくなり、したがって、成
形されたガラス基板の表面に欠け、クラック、へこみ、
しわといった欠陥が生じなくなり、ガラス基板の平滑性
を保持できる。
【００１０】・好ましくは、前記金型として、超硬合金
からなる金型母材の少なくともプレス成形面に貴金属合
金からなる保護膜を配した金型を用いる。こうした場
合、前記離型剤は、前記保護膜と相俟って、離型性がさ
らに向上する。
からなる金型母材の少なくともプレス成形面に貴金属合
金からなる保護膜を配した金型を用いる。こうした場
合、前記離型剤は、前記保護膜と相俟って、離型性がさ
らに向上する。
【００１１】・好ましくは、前記離型剤は、０．１〜１
０重量％の硫酸亜鉛水溶液を含む。こうした場合、離型
剤を塗膜形成しやすく、塗布した離型剤の膜にむらが発
生しにくくなり、離型性がさらに向上する。
０重量％の硫酸亜鉛水溶液を含む。こうした場合、離型
剤を塗膜形成しやすく、塗布した離型剤の膜にむらが発
生しにくくなり、離型性がさらに向上する。
【００１２】・好ましくは、前記第３の工程後に、前記
ガラス基板を純水で洗浄する第４の工程を含む。こうし
た場合、離型剤の付着が無くなる。
ガラス基板を純水で洗浄する第４の工程を含む。こうし
た場合、離型剤の付着が無くなる。
【００１３】(２)本発明のディスク用ガラス基板成形用
金型は、プレス成形用の一対の型部材からなり、前記両
型部材は、そのプレス成形面に０．０１〜０．１μｍの
膜厚で離型剤が塗布されていることを特徴とするもので
ある。
金型は、プレス成形用の一対の型部材からなり、前記両
型部材は、そのプレス成形面に０．０１〜０．１μｍの
膜厚で離型剤が塗布されていることを特徴とするもので
ある。
【００１４】本発明によると、離型剤の塗膜厚みが０．
０１〜０．１μｍとされているから、離型効果が安定
し、成形したガラス表面に、ミクロなクラックや欠けな
どが発生しなくなり、また、そのプレス成形面の精密転
写が安定してミクロなウネリのしわなどが発生しなくな
る。したがって、これを用いた成形されたガラス基板は
平滑性に優れたものとなる。
０１〜０．１μｍとされているから、離型効果が安定
し、成形したガラス表面に、ミクロなクラックや欠けな
どが発生しなくなり、また、そのプレス成形面の精密転
写が安定してミクロなウネリのしわなどが発生しなくな
る。したがって、これを用いた成形されたガラス基板は
平滑性に優れたものとなる。
【００１５】・好ましくは、前記離型剤が、０．１〜１
０重量％の硫酸亜鉛水溶液を含むものである。
０重量％の硫酸亜鉛水溶液を含むものである。
【００１６】こうした場合、離型性がさらに向上する。
【００１７】・好ましくは、前記両型部材が、超硬合金
からなる金型母材の少なくともプレス成形面に貴金属合
金からなる保護膜が形成されている。
からなる金型母材の少なくともプレス成形面に貴金属合
金からなる保護膜が形成されている。
【００１８】
【発明の実施形態】以下、本発明の詳細を図面を参照し
て説明する。本発明は、磁気ディスクに適用して説明す
るが、これに限定されるものではなく、他の情報記録デ
ィスクにも適用することができる。図１は、本発明の実
施形態に従う磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の実
施に用いる磁気ディスク用ガラス基板製造装置の概略構
成を示す図である。
て説明する。本発明は、磁気ディスクに適用して説明す
るが、これに限定されるものではなく、他の情報記録デ
ィスクにも適用することができる。図１は、本発明の実
施形態に従う磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の実
施に用いる磁気ディスク用ガラス基板製造装置の概略構
成を示す図である。
【００１９】図１を参照して、この製造装置は、ガラス
材料搬入機１、予熱室２、プレス室３、冷却室４、およ
びガラス材料搬出機５を備える。
材料搬入機１、予熱室２、プレス室３、冷却室４、およ
びガラス材料搬出機５を備える。
【００２０】予熱室２、プレス室３、冷却室４それぞれ
の側壁には、符号をとらず、また、図示もしないが、そ
れぞれガラス材料搬入機１、ガラス材料搬出機５それぞ
れの搬入および搬出のための開口とそれら各開口を開閉
するためのシャッタが設けられている。
の側壁には、符号をとらず、また、図示もしないが、そ
れぞれガラス材料搬入機１、ガラス材料搬出機５それぞ
れの搬入および搬出のための開口とそれら各開口を開閉
するためのシャッタが設けられている。
【００２１】ガラス材料搬入機１は、予熱室２の側壁開
口を通して、ガラス材料６を予熱室２内に搬入するもの
であり、内部を通されるガラス材料６を加熱するととも
に、その先端からガラス材料６を排出するようになって
いる。なお、図１では、ガラス材料搬入機１は、予熱室
２の側壁の外部に位置している状態で示される。
口を通して、ガラス材料６を予熱室２内に搬入するもの
であり、内部を通されるガラス材料６を加熱するととも
に、その先端からガラス材料６を排出するようになって
いる。なお、図１では、ガラス材料搬入機１は、予熱室
２の側壁の外部に位置している状態で示される。
【００２２】予熱室２は、ガラス材料搬入機１から搬入
されてきたガラス材料６をプレス室３でプレス成形する
前に予め加熱するものであり、そのため、内部底面上の
搭載台７上に配備されたヒータブロック８によりその上
に搭載されたガラス材料６を予熱する。
されてきたガラス材料６をプレス室３でプレス成形する
前に予め加熱するものであり、そのため、内部底面上の
搭載台７上に配備されたヒータブロック８によりその上
に搭載されたガラス材料６を予熱する。
【００２３】そして、予熱室２は、前記予熱を行うに際
しては、その内部に対して天壁に貫通された窒素ガス導
入管９から窒素ガスが導入されることにより窒素ガス雰
囲気とされている。
しては、その内部に対して天壁に貫通された窒素ガス導
入管９から窒素ガスが導入されることにより窒素ガス雰
囲気とされている。
【００２４】プレス室３は、予熱室２で予熱されかつガ
ラス材料搬入機１で搬入されてきたガラス材料６をプレ
ス成形するものであり、そのため、内部底面上の搭載台
１０上にヒータブロック１１が配備されるとともに、そ
のヒータブロック１１の上面に下側型部材１２が設置さ
れている。そして天壁の開口からプレス機１３に直結さ
れたシリンダ１４が内部に通されると共に、そのシリン
ダ１４の先端にヒータブロック１５が接続され、さら
に、そのヒータブロック１５下面に上側型部材１６が設
置されている。プレス室３はさらに、そのプレス成形を
行うに際しては、その内部に対して天壁に貫通された窒
素ガス導入管１７から窒素ガスが導入されることにより
窒素ガス雰囲気とされている。
ラス材料搬入機１で搬入されてきたガラス材料６をプレ
ス成形するものであり、そのため、内部底面上の搭載台
１０上にヒータブロック１１が配備されるとともに、そ
のヒータブロック１１の上面に下側型部材１２が設置さ
れている。そして天壁の開口からプレス機１３に直結さ
れたシリンダ１４が内部に通されると共に、そのシリン
ダ１４の先端にヒータブロック１５が接続され、さら
に、そのヒータブロック１５下面に上側型部材１６が設
置されている。プレス室３はさらに、そのプレス成形を
行うに際しては、その内部に対して天壁に貫通された窒
素ガス導入管１７から窒素ガスが導入されることにより
窒素ガス雰囲気とされている。
【００２５】冷却室４は、プレス室３でプレス成形され
かつガラス材料搬入機１により搬入されてきたガラス材
料６に対して、その内部底面には配備された冷却ブロッ
ク１８の上面で冷却するものである。冷却室４はまた、
天壁に貫通された窒素ガス導入管１９から窒素ガスが導
入されることにより窒素ガス雰囲気とされている。
かつガラス材料搬入機１により搬入されてきたガラス材
料６に対して、その内部底面には配備された冷却ブロッ
ク１８の上面で冷却するものである。冷却室４はまた、
天壁に貫通された窒素ガス導入管１９から窒素ガスが導
入されることにより窒素ガス雰囲気とされている。
【００２６】ガラス材料搬出機５は、冷却室４の側壁に
設けられた開口を通して冷却が終了したガラス材料を外
部に搬出するようになっている。
設けられた開口を通して冷却が終了したガラス材料を外
部に搬出するようになっている。
【００２７】次に、本実施の形態による製造方法を説明
する。
する。
【００２８】本実施の形態における製造方法は、上下一
対の型部材１２，１６それぞれのプレス成形面に離型剤
を塗布する第１の工程と、第１の工程後に、両型部材１
２、１６それぞれのプレス成形面にガラス材料を載置
し、両型部材１２、１６をガラス材料の軟化点付近まで
加熱した後、両型部材１２、１６でもってガラス材料６
を加圧成形する第２の工程と、第２の工程後に両型部材
１２、１６をガラス材料６のガラス転移温度付近まで冷
却し、ガラス材料搬出機５を用いて、成形ガラスを冷却
室４に移す第３の工程と、前記第３の工程後に、前記ガ
ラス基板を純水で洗浄する第４の工程を含む。
対の型部材１２，１６それぞれのプレス成形面に離型剤
を塗布する第１の工程と、第１の工程後に、両型部材１
２、１６それぞれのプレス成形面にガラス材料を載置
し、両型部材１２、１６をガラス材料の軟化点付近まで
加熱した後、両型部材１２、１６でもってガラス材料６
を加圧成形する第２の工程と、第２の工程後に両型部材
１２、１６をガラス材料６のガラス転移温度付近まで冷
却し、ガラス材料搬出機５を用いて、成形ガラスを冷却
室４に移す第３の工程と、前記第３の工程後に、前記ガ
ラス基板を純水で洗浄する第４の工程を含む。
【００２９】以下、さらに詳しく説明する。
【００３０】（第１の工程）上側型部材１６のプレス成
形面に、不図示の自動スプレー装置を用い、離型剤を散
布し、離型剤塗膜を形成する。
形面に、不図示の自動スプレー装置を用い、離型剤を散
布し、離型剤塗膜を形成する。
【００３１】離型剤は、硫酸亜鉛を含むものが好まし
い。硫酸亜鉛の水溶液は、塗膜形成しやすくて有効であ
る。その水溶液としては、０．１〜１０重量％が適当で
ある。１重量％以下、または、１０重量％以上であると
離型剤の塗膜にムラが発生しやすくなるため、安定した
離型効果が得られにくい。
い。硫酸亜鉛の水溶液は、塗膜形成しやすくて有効であ
る。その水溶液としては、０．１〜１０重量％が適当で
ある。１重量％以下、または、１０重量％以上であると
離型剤の塗膜にムラが発生しやすくなるため、安定した
離型効果が得られにくい。
【００３２】離型剤の塗膜厚みは、０．０１〜０．１μ
ｍが最適である。離型剤の塗膜が０．０１μｍ以下で
は、離型効果が不安定となり、ガラス表面に、ミクロな
クラックや欠けなどが、発生しやすくなる。また、０．
１μｍ以上になると型部材のプレス成形面の精密転写が
不安定となり、ミクロなウネリのしわなどが発生する。
また、著しい場合には、残留した離型剤成分に起因する
異物が発生し、型部材表面に固着したり、成形ガラス面
に付着物を発生させたり、凹みを発生させたりする。
ｍが最適である。離型剤の塗膜が０．０１μｍ以下で
は、離型効果が不安定となり、ガラス表面に、ミクロな
クラックや欠けなどが、発生しやすくなる。また、０．
１μｍ以上になると型部材のプレス成形面の精密転写が
不安定となり、ミクロなウネリのしわなどが発生する。
また、著しい場合には、残留した離型剤成分に起因する
異物が発生し、型部材表面に固着したり、成形ガラス面
に付着物を発生させたり、凹みを発生させたりする。
【００３３】また、この製造方法による場合、外径Ｘと
厚さＹとの関係において、Ｘ＞４０Ｙであるガラス基板
の製造に対してその効果が著しい。
厚さＹとの関係において、Ｘ＞４０Ｙであるガラス基板
の製造に対してその効果が著しい。
【００３４】（第２の工程）予熱室２は窒素ガス導入管
９を通じて、窒素ガスを導入し、窒素雰囲気とし、予熱
室２のヒータブロック８によりガラス材料６を予め加熱
しておく。そして、この予熱状態にあるガラス材料６を
ガラス材料搬入機１を用いて、下側型部材１２のプレス
成形面上に載置する。更に、上側型部材１６を下降させ
ると共にヒータブロック１１，１５によって上下側型部
材１２，１６をガラス材料６の軟化温度付近まで加熱す
る。
９を通じて、窒素ガスを導入し、窒素雰囲気とし、予熱
室２のヒータブロック８によりガラス材料６を予め加熱
しておく。そして、この予熱状態にあるガラス材料６を
ガラス材料搬入機１を用いて、下側型部材１２のプレス
成形面上に載置する。更に、上側型部材１６を下降させ
ると共にヒータブロック１１，１５によって上下側型部
材１２，１６をガラス材料６の軟化温度付近まで加熱す
る。
【００３５】次いで、シリンダ１１を介してプレス機１
３で所定の圧力で加圧し、ガラス材料６を規制板２０に
より厚み規制されたディスク用基板の形状に成形する。
３で所定の圧力で加圧し、ガラス材料６を規制板２０に
より厚み規制されたディスク用基板の形状に成形する。
【００３６】（第３の工程）上下側型部材１２，１６を
ガラス材料６のガラス転移温度付近まで冷却した後、上
側型部材１６を上昇させ、磁気ディスク用基板のガラス
に成形される。そして、ガラス材料搬出機５を用いて、
成形ガラスを冷却室４に移し、温度調節された冷却ブロ
ック１８により、成形ガラスを常温まで冷却する。
ガラス材料６のガラス転移温度付近まで冷却した後、上
側型部材１６を上昇させ、磁気ディスク用基板のガラス
に成形される。そして、ガラス材料搬出機５を用いて、
成形ガラスを冷却室４に移し、温度調節された冷却ブロ
ック１８により、成形ガラスを常温まで冷却する。
【００３７】(第４の工程)その後、成形ガラスを取り出
した後、図示していない洗浄機を用い、純水で洗浄した
後乾燥し、磁気ディスク用ガラス基板を得る。
した後、図示していない洗浄機を用い、純水で洗浄した
後乾燥し、磁気ディスク用ガラス基板を得る。
【００３８】以上の工程で使用される型部材は、プレス
成形時の高温、高加重での繰り返し使用による変形を防
止するため、できるだけ高温時の機械強度の優れたもの
がよく、タングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とす
る超硬合金は、その母材として最適である。
成形時の高温、高加重での繰り返し使用による変形を防
止するため、できるだけ高温時の機械強度の優れたもの
がよく、タングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とす
る超硬合金は、その母材として最適である。
【００３９】このような母材で構成された下側型部材１
２と上側型部材１６それぞれのプレス成形面には、保護
膜が形成されている。
２と上側型部材１６それぞれのプレス成形面には、保護
膜が形成されている。
【００４０】この保護膜は、貴金属合金薄膜からなり、
白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒ
ｈ）、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（Ｔ
ａ）の元素を一種以上含有しており、プレス成形時の高
温高加重下での繰り返し使用におけるプレス成形面への
ガラス付着を防止、プレス成形面の面荒れによる表面性
の低下を防止する。
白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒ
ｈ）、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（Ｔ
ａ）の元素を一種以上含有しており、プレス成形時の高
温高加重下での繰り返し使用におけるプレス成形面への
ガラス付着を防止、プレス成形面の面荒れによる表面性
の低下を防止する。
【００４１】保護層は対応する材料から成るターゲット
をスパッタリングし、形成することができる。
をスパッタリングし、形成することができる。
【００４２】保護膜の膜厚としては、０．５〜５μｍが
適当である。これ以下の膜厚では、保護膜として十分な
膜強度が得られなくなり、これ以上の膜厚では、表面が
荒れやすくなり、金型表面の平滑性が損なわれる。
適当である。これ以下の膜厚では、保護膜として十分な
膜強度が得られなくなり、これ以上の膜厚では、表面が
荒れやすくなり、金型表面の平滑性が損なわれる。
【００４３】なお、前記第１ないし第３の工程は、窒素
雰囲気中で行う。窒素雰囲気中では、保護膜の酸化によ
る劣化を防止することが出来、金型の耐久性を延ばすこ
とができる。
雰囲気中で行う。窒素雰囲気中では、保護膜の酸化によ
る劣化を防止することが出来、金型の耐久性を延ばすこ
とができる。
【００４４】次に、具体的な製造方法について表１にお
ける比較例との対比で説明する。
ける比較例との対比で説明する。
【００４５】なお、具体的な製造方法の例として、実施
例１〜実施例３(サンプルＮｏ．１〜３)、比較例４〜７
(サンプルＮｏ．４〜７)が示される。 （実施例１）型部材１２，１６それぞれのプレス成形面
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、中心線平均粗さ（Ｒａ）１．０ｎｍに研磨し
た。
例１〜実施例３(サンプルＮｏ．１〜３)、比較例４〜７
(サンプルＮｏ．４〜７)が示される。 （実施例１）型部材１２，１６それぞれのプレス成形面
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、中心線平均粗さ（Ｒａ）１．０ｎｍに研磨し
た。
【００４６】次に、真空度３ｘ１０−４Ｔｏｒｒ、電力
５００Ｗの条件でプレス成形面をアルゴンガスの高周波
プラズマでクリーニングした後、イリジウム（Ｉｒ）−
ロジウム（Ｒｈ）をターゲットとしマグネトロン高周波
スパッタ法により真空度５ｘ１０-4Ｔｏｒｒ、電力６０
０Ｗの条件でＩｒ５０ａｔｏｍ％−Ｒｈ５０ａｔｏｍ％
組成の薄膜から成る保護膜を形成した、一対の型部材１
２，１６を製作した。
５００Ｗの条件でプレス成形面をアルゴンガスの高周波
プラズマでクリーニングした後、イリジウム（Ｉｒ）−
ロジウム（Ｒｈ）をターゲットとしマグネトロン高周波
スパッタ法により真空度５ｘ１０-4Ｔｏｒｒ、電力６０
０Ｗの条件でＩｒ５０ａｔｏｍ％−Ｒｈ５０ａｔｏｍ％
組成の薄膜から成る保護膜を形成した、一対の型部材１
２，１６を製作した。
【００４７】次に、両型部材１２，１６をプレス室３に
セットするとともに、予熱室２、プレス室３、冷却室４
それぞれに窒素ガス導入管９，１７，１９を通じて、窒
素を導入し、酸素濃度５０ｐｐｍ以下にした。
セットするとともに、予熱室２、プレス室３、冷却室４
それぞれに窒素ガス導入管９，１７，１９を通じて、窒
素を導入し、酸素濃度５０ｐｐｍ以下にした。
【００４８】離型剤（硫酸亜鉛の１重量％水溶液）を自
動スプレー装置を用いて両型部材１２，１６それぞれの
プレス成形面に散布し、厚み０．０３μｍの離型剤塗膜
を形成した後、両型部材１２，１６の加熱を開始した。
動スプレー装置を用いて両型部材１２，１６それぞれの
プレス成形面に散布し、厚み０．０３μｍの離型剤塗膜
を形成した後、両型部材１２，１６の加熱を開始した。
【００４９】また、ガラス材料６として碁石状のアルミ
ノシリケートガラス（軟化温度６００℃、ガラス転移温
度４５０℃）を予熱室２にセットし４５０℃で予熱し
た。次いで、このガラス材料６を既に４５０℃まで上昇
した下側型部材１２のプレス成形面に載置した後、上側
型部材１６を下降させると共に、更に加熱し、温度６２
０℃に上昇させた。
ノシリケートガラス（軟化温度６００℃、ガラス転移温
度４５０℃）を予熱室２にセットし４５０℃で予熱し
た。次いで、このガラス材料６を既に４５０℃まで上昇
した下側型部材１２のプレス成形面に載置した後、上側
型部材１６を下降させると共に、更に加熱し、温度６２
０℃に上昇させた。
【００５０】そして、シリンダ１４を介して、プレス機
１３で加圧し、３５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で所定厚みま
でプレス成形した。次に、４００℃まで冷却した後、上
側型部材１６を上昇させた。
１３で加圧し、３５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で所定厚みま
でプレス成形した。次に、４００℃まで冷却した後、上
側型部材１６を上昇させた。
【００５１】こうしてガラス材料６から成形されてなる
ガラス基板２１を冷却室４に移し、３５０℃に保たれた
冷却ブロック１８上に載置した後、冷却ブロック１８を
常温まで冷却した後、ガラス基板２１を取り出した。得
られたガラス基板２１を超音波を印加した純水槽に浸漬
した後、乾燥し、厚み０．６４ｍｍ、外径６５ｍｍのガ
ラス基板２１を得た。
ガラス基板２１を冷却室４に移し、３５０℃に保たれた
冷却ブロック１８上に載置した後、冷却ブロック１８を
常温まで冷却した後、ガラス基板２１を取り出した。得
られたガラス基板２１を超音波を印加した純水槽に浸漬
した後、乾燥し、厚み０．６４ｍｍ、外径６５ｍｍのガ
ラス基板２１を得た。
【００５２】また、自動スプレー装置の散布条件を変更
し、種々の厚みの離型剤塗膜を形成し、同様の条件でガ
ラス基板を作成した。
し、種々の厚みの離型剤塗膜を形成し、同様の条件でガ
ラス基板を作成した。
【００５３】更に、各条件で５００回成形を繰り返し、
ガラス基板２１を得た。
ガラス基板２１を得た。
【００５４】また、比較例として離型剤を用いない以外
は実施例と同様にして、ガラス基板を作成した。
は実施例と同様にして、ガラス基板を作成した。
【００５５】また、純水洗浄なしの以外は実施例と同様
にして、ガラス基板を作成した（サンプル８）。離型剤
を用いず厚みに対して径が小さなガラス基板（厚み１．
５ｍｍ、径４０ｍｍ）、サンプル９も同様にして作成し
た。
にして、ガラス基板を作成した（サンプル８）。離型剤
を用いず厚みに対して径が小さなガラス基板（厚み１．
５ｍｍ、径４０ｍｍ）、サンプル９も同様にして作成し
た。
【００５６】得られたガラス基板の表面をＡＦＭ（原子
間力顕微鏡）で５０μｍ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、光学顕微
鏡にて、ガラス基板の表面を倍率１００倍にて３０カ所
観察し、クラック、欠け、凹み、しわなどの欠陥の有無
を調べた。
間力顕微鏡）で５０μｍ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、光学顕微
鏡にて、ガラス基板の表面を倍率１００倍にて３０カ所
観察し、クラック、欠け、凹み、しわなどの欠陥の有無
を調べた。
【００５７】表１にこの結果を示す。
【表１】 また、保護膜のない金型を用いた場合、同様の条件で、
ガラス基板の作成を試みたが、金型へのガラス付着によ
り割れが発生して、ガラス基板を得ることができなかっ
た。
ガラス基板の作成を試みたが、金型へのガラス付着によ
り割れが発生して、ガラス基板を得ることができなかっ
た。
【００５８】表１からわかるように、本実施の形態によ
り製造したガラス基板は、５００回成形後においても、
プレス成形面の表面粗さを転写しており、微小な欠陥の
発生は観察されなかった。しかし、離型剤の塗膜厚みが
薄いサンプル４においては、金型プレス成形面の表面粗
さを転写しておるものの、ミクロなクラック、欠けなど
の微小な欠陥発生が観察され、離型剤の塗膜厚みが厚い
サンプル５においては、初期から数ミクロンの凹みが見
られ、また、表面粗さも部分的に粗いところが発生し、
この傾向は５００回成形後において増加していた。離型
剤の塗膜厚みが更に厚いサンプル６においては、初期か
ら、目視にて、しわの発生が観察された。また、離型剤
を使用していないサンプル７においては、金型プレス成
形面の表面粗さを転写しておるものの、ミクロなクラッ
ク、欠けなどの微小な欠陥発生が観察され、成形回数が
増加するに従って、ガラス割れの頻度が増した。
り製造したガラス基板は、５００回成形後においても、
プレス成形面の表面粗さを転写しており、微小な欠陥の
発生は観察されなかった。しかし、離型剤の塗膜厚みが
薄いサンプル４においては、金型プレス成形面の表面粗
さを転写しておるものの、ミクロなクラック、欠けなど
の微小な欠陥発生が観察され、離型剤の塗膜厚みが厚い
サンプル５においては、初期から数ミクロンの凹みが見
られ、また、表面粗さも部分的に粗いところが発生し、
この傾向は５００回成形後において増加していた。離型
剤の塗膜厚みが更に厚いサンプル６においては、初期か
ら、目視にて、しわの発生が観察された。また、離型剤
を使用していないサンプル７においては、金型プレス成
形面の表面粗さを転写しておるものの、ミクロなクラッ
ク、欠けなどの微小な欠陥発生が観察され、成形回数が
増加するに従って、ガラス割れの頻度が増した。
【００５９】純水洗浄なしサンプル８では、ガラス基板
の表面に離型剤による付着物が見られ、磁気ディスク用
基板としては、不適当なものであった。
の表面に離型剤による付着物が見られ、磁気ディスク用
基板としては、不適当なものであった。
【００６０】厚みに対して径が小さなサンプル９では、
離型剤を用いないにもかかわらず、ガラス基板は容易に
金型から離れ、また、表面に欠陥は、見られなかった。
離型剤を用いないにもかかわらず、ガラス基板は容易に
金型から離れ、また、表面に欠陥は、見られなかった。
【００６１】なお、本実施例では、表面粗さＲａ１．０
ｎｍの成形金型を用いた場合の例を示したが、表面粗さ
Ｒａ０．８ｎｍの成形金型を用いた場合、および表面粗
さＲａ０．５ｎｍの成形金型を用いた場合も、同様の効
果が確認された。
ｎｍの成形金型を用いた場合の例を示したが、表面粗さ
Ｒａ０．８ｎｍの成形金型を用いた場合、および表面粗
さＲａ０．５ｎｍの成形金型を用いた場合も、同様の効
果が確認された。
【００６２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高精度な
平滑性を有するガラス基板を、ミクロなクラック、欠
け、凹み、しわなどの欠陥を発生することなく、製造す
ることができ、さらに、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、高価な金型の寿
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安価にかつ大量に提供することが
できるものである。
平滑性を有するガラス基板を、ミクロなクラック、欠
け、凹み、しわなどの欠陥を発生することなく、製造す
ることができ、さらに、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、高価な金型の寿
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安価にかつ大量に提供することが
できるものである。
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法の実施に用い
られる磁気ディスク用ガラス基板製造装置の構成図であ
る。
られる磁気ディスク用ガラス基板製造装置の構成図であ
る。
１ ガラス材料搬入機 ２ 予熱室 ３ プレス室 ４ 冷却室 ５ ガラス材料搬出機 １２ 下側型部材 １６ 上側型部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 5/73 Ｇ１１Ｂ 5/73 5/84 5/84 Ａ Ｚ (72)発明者 村上 猛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小林 良治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4G015 HA01 HA02 5D006 CB06 CB07 5D112 AA02 BA03 BA10 GA08
Claims (9)
- 【請求項１】金型を用いてガラス材料をプレス成形する
ことにより所要形状のディスク用ガラス基板を得るディ
スク用ガラス基板製造方法において、 前記金型のプレス成形面に０．０１〜０．１μｍの膜厚
で離型剤を塗布する第１の工程と、 前記金型のプレス成形面にガラス材料を載置し、前記金
型をガラス材料の軟化点付近まで加熱した後、加圧成形
する第２の工程と、 前記金型を前記ガラス材料のガラス転移温度付近まで冷
却する第３の工程と、 を含む、ことを特徴とするディスク用ガラス基板製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のディスク用ガラス基板
製造方法において、 前記金型として、超硬合金からなる金型母材の少なくと
もプレス成形面に貴金属合金からなる保護膜を配した金
型を用いる、ことを特徴とするディスク用ガラス基板製
造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のディスク用ガ
ラス基板製造方法において、 前記離型剤が、０．１〜１０重量％の硫酸亜鉛水溶液を
含むことを特徴とするディスク用ガラス基板製造方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３いずれかに記載のディ
スク用ガラス基板製造方法において、 前記第３の工程後に、前記ガラス基板を純水で洗浄する
第４の工程を含む、ことを特徴とするディスク用ガラス
基板製造方法。 - 【請求項５】プレス成形用の一対の型部材からなり、 前記両型部材は、そのプレス成形面に０．０１〜０．１
μｍの膜厚で離型剤が塗布されている、ことを特徴とす
るディスク用ガラス基板成形用金型。 - 【請求項６】請求項５に記載のディスク用ガラス基板成
形用金型において、 前記離型剤が、０．１〜１０重量％の硫酸亜鉛水溶液を
含むものである、ことを特徴とするディスク用ガラス基
板成形用金型。 - 【請求項７】請求項５または６に記載のディスク用ガラ
ス基板成形用金型において、 前記両型部材が、超硬合金からなる金型母材の少なくと
もプレス成形面に貴金属合金からなる保護膜が形成され
ている、ことを特徴とするディスク用ガラス基板成形用
金型。 - 【請求項８】 窒素ガス雰囲気下でガラス材料を予熱す
る予熱室と、 一対の型部材からなる金型を備え、かつ、前記両型部材
を用いて前記予熱室で予熱されたガラス材料をディスク
用ガラス基板の形状にプレス成形するプレス室と、 前記プレス室でプレス成形されたディスク用ガラス基板
を冷却する冷却室とを有し、 前記プレス室において、前記両型部材として、請求項６
または７に記載のディスク用ガラス基板成形用金型を備
える、ことを特徴とするディスク用ガラス基板製造装
置。 - 【請求項９】請求項１ないし４いずれかに記載のディス
ク用ガラス基板製造方法により製造されるディスク用ガ
ラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149164A JP2002338293A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | ディスク用ガラス基板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびディスク用ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149164A JP2002338293A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | ディスク用ガラス基板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびディスク用ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002338293A true JP2002338293A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18994366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001149164A Pending JP2002338293A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | ディスク用ガラス基板製造方法、ディスク用ガラス基板成形用金型およびディスク用ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002338293A (ja) |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149164A patent/JP2002338293A/ja active Pending
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