JP2015024939A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】主表面にもとめられる平面度を確保しつつそのばらつきを抑制できる磁気ディスク用ガラスブランク製造方法を提供する。
【解決手段】落下中の溶融ガラスの塊２４を一対の型５２，６２のプレス成形面５２Ａ，６２Ａで挟み込んで板状のガラスブランクとする１次プレス工程と、一対の型５０，６０のプレス成形面５２Ａ，６２Ａの温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、ガラスブランクの残留応力値がガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように、一対の型５０，６０で保持して残留応力値を低下させる２次プレス工程と、ガラスブランクに対して孔加工を行う孔加工工程と、を有する。第１および第２プレス工程では、プレス成形面５２Ａ，６２Ａにおける溶融ガラスの塊２４が延び広げられて溶融ガラス２４の径が拡大する領域と重なる位置に、凹部又は凸部の少なくともいずれか一方が形成された型を用いる。
【選択図】図５
【解決手段】落下中の溶融ガラスの塊２４を一対の型５２，６２のプレス成形面５２Ａ，６２Ａで挟み込んで板状のガラスブランクとする１次プレス工程と、一対の型５０，６０のプレス成形面５２Ａ，６２Ａの温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、ガラスブランクの残留応力値がガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように、一対の型５０，６０で保持して残留応力値を低下させる２次プレス工程と、ガラスブランクに対して孔加工を行う孔加工工程と、を有する。第１および第２プレス工程では、プレス成形面５２Ａ，６２Ａにおける溶融ガラスの塊２４が延び広げられて溶融ガラス２４の径が拡大する領域と重なる位置に、凹部又は凸部の少なくともいずれか一方が形成された型を用いる。
【選択図】図５
Description
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
近年の磁気記録媒体の記録密度の向上に伴い、磁気記録媒体の作製に用いる磁気ディスク用ガラス基板や磁気ディスク用ガラスブランクには、板厚差および平坦性をより一層改善することが求められている。
機械加工をすることにより磁気ディスク用ガラス基板となる磁気ディスク用ガラスブランクを作製する方式としては、代表的には、
（１）溶融ガラスの塊を一対のプレス成形型によりプレス成形するプレス成形工程を経て磁気ディスク用ガラスブランクを作製するプレス方式、及び
（２）フロート法、ダウンドロー法などによって形成されたシート状ガラスを円盤状に切断加工する工程を経て磁気ディスク用ガラスブランクを作製するシートガラス切断方式、
が知られている。
機械加工をすることにより磁気ディスク用ガラス基板となる磁気ディスク用ガラスブランクを作製する方式としては、代表的には、
（１）溶融ガラスの塊を一対のプレス成形型によりプレス成形するプレス成形工程を経て磁気ディスク用ガラスブランクを作製するプレス方式、及び
（２）フロート法、ダウンドロー法などによって形成されたシート状ガラスを円盤状に切断加工する工程を経て磁気ディスク用ガラスブランクを作製するシートガラス切断方式、
が知られている。
プレス方式の一例として、上下の金型に溝を設けガラス成形品の離型性を向上させる技術が知られている（特許文献１）。また、プレス方式の他の例として、落下中の溶融ガラスの塊を落下方向の両側から一対の方で挟んでガラスブランクを成形する技術が知られている（特許文献２）。
ここで、一般的にプレス成形されてなる磁気ディスク用ガラスブランク（以下、適宜単に「ガラスブランク」という。）では、プレスの際の溶融ガラスの熱履歴の違いによってガラスの残留応力（歪）が大きくなる。また、中央に円孔が設けられた磁気ディスク用ガラス基板を得るためには、ガラスブランクに対して孔加工を行う必要があるが、残留応力の影響でガラスブランクに破損が生じてしまう。そこで、ガラスブランクに対して、アニール処理を行い、残留応力を低下させる必要がある。特に、特許文献１に記載の方法では、下型で一旦溶融ガラスの塊を受けて、上型を下型へ向けて降下させて、溶融ガラスの塊を挟み込む。このため、溶融ガラスの下型との接触部位から溶融ガラスの冷却が始まり、次いで、溶融ガラスの上型との接触部位で溶融ガラスが冷却される。このため、溶融ガラスの上型及び下型のそれぞれとの接触部位での冷却勾配が互いに異なることから、溶融ガラスの固化するタイミングが上面と下面とで異なり、プレスの際の上面と下面との熱履歴の違いによってガラスの残留応力が大きくなる。
また、上述した特許文献２に記載の方法では、プレス時点において、第１のプレス成形型と第２のプレス成形型とのそれぞれのプレス成形面の温度が、ガラス材料の歪点温度に１０℃を加えた温度以下とされている。このため、プレス時点において、溶融ガラスのうち第１のプレス成形型および第２のプレス成形型との接触部分が最初に冷え固まる。そして、溶融ガラスの冷え固まる領域が板厚方向中心側（プレス方向）へ順次広がっていく。ここで、プレス時点において、溶融ガラスの第１のプレス成形型および第２のプレス成形型との接触部分がガラス転移点以下であるため、その冷え固まった部分でガラスの流動が抑制されることとなる。また、溶融ガラスは、プレスされた時点において、その厚さ方向に温度分布が生じているため、溶融ガラスの板厚方向中心側の部分の固化の際に生じた歪が逃げ場を失いガラスブランク内に比較的大きな残留応力が生じる。こうして取り出されたガラスブランクには比較的大きな残留応力が生じる。このような残留応力が生じている場合には、コアリングやスクライブなどの孔加工の際に、残留応力の影響によりガラスブランクが破損しやすくなるという問題がある。他方、プレス成形後のガラスブランクにアニール処理（徐冷）を施すことによって、ガラスブランクの残留応力が解消される。しかしながら、アニール処理には３〜１２時間程度の処理時間を要し、生産性が低下する。
ここで、プレス後のガラスブランクに対するアニール処理を省略すべく、プレス後のガラスブランクの残留歪みを低下させるためには、型をガラス転移点以上の温度とした状態で溶融ガラスの塊を保持することが有効である。しかしながら、上述した特許文献２に記載された水平ダイレクトプレス方式で型をガラス転移点以上の温度とした状態で溶融ガラスの塊を保持してプレス成形したところ、複数の磁気ディスク用ガラスブランクの平面度のばらつきが大きくなることがわかった。具体的には、ガラスブランクの主表面に高さ３〜５μｍ程度のシワが観測され、このシワの程度の個体差によってガラスブランクの平面度のばらつきが大きくなることがわかった。このようなシワの発生は、平面度のばらつきを悪化させるのみならず外観上も好ましくない。そして、ガラスブランクの平面度の個体間のばらつきが大きい場合には、そのガラスブランクから得られる磁気ディスク用ガラス基板の個体間の平面度ばらつきも大きくなっていた。
そこで、本発明は、水平ダイレクトプレス方式によって磁気ディスク用ガラスブランクを製造する場合に、磁気ディスク用ガラス基板の平面度の個体間ばらつきを抑制できるようにした磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
従来の水平ダイレクトプレス方式を利用してプレス成形して複数の磁気ディスク用ガラスブランクを製造した場合に、主表面の平面度のばらつきが大きくなる原因について発明者らが鋭意検討したところ、ガラスブランクの主表面の平面度を向上させるために型のプレス成形面を平滑面とし、プレス成形面の平面度及び表面粗さを極めて小さくしたことが原因であると考えられた。発明者らの推定原因を図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明すると、以下の通りである。
水平ダイレクトプレス方式では、落下中の溶融ガラスの塊を一対の型で捕らえて連続的に挟み込む方式であるため、一対の型を水平方向に高速で移動させて型を開状態から閉状態にする必要があり、溶融ガラスの塊はプレス成形面上で高速で薄板状に押し広げられる。ここで、プレス後のガラスブランクに対するアニール処理を省略すべく、型をガラス転移点以上の温度とした状態で溶融ガラスの塊をプレスして、その状態で一定時間保持する場合、一対の型が閉じられた後の溶融ガラスは、プレス成形面上で薄板状に伸びきった状態で、かつ粘性流動可能な状態で金型間に一定期間保持される。溶融ガラスが伸びきった状態で金型間に保持されているときには、溶融ガラスから金型への熱の移動が生じ、溶融ガラスは急速に冷却されながら固化するが、この冷却に伴ってガラスの収縮が生ずる。図１Ａは、従来の水平ダイレクトプレス方式によって成形される溶融ガラスの、冷却による収縮前後の状態の変化を示す図である。図１Ａでは、収縮前後の薄板状の溶融ガラスの平面図を示している。図１Ａにおいて、（ａ）は収縮前の状態を、（ｂ）は収縮後の状態を示す。図１Ａ（ａ）の収縮前の溶融ガラスにおいて、矢印は溶融ガラスが収縮する方向を示している。つまり、薄板状の溶融ガラスの冷却による収縮は、外縁から中心に向かう方向（半径方向）と、周方向とで行われる。その結果、図１Ａ（ｂ）に示すように、収縮後の溶融ガラスは、収縮前の状態と比べて外径が小さくなる。
水平ダイレクトプレス方式では、落下中の溶融ガラスの塊を一対の型で捕らえて連続的に挟み込む方式であるため、一対の型を水平方向に高速で移動させて型を開状態から閉状態にする必要があり、溶融ガラスの塊はプレス成形面上で高速で薄板状に押し広げられる。ここで、プレス後のガラスブランクに対するアニール処理を省略すべく、型をガラス転移点以上の温度とした状態で溶融ガラスの塊をプレスして、その状態で一定時間保持する場合、一対の型が閉じられた後の溶融ガラスは、プレス成形面上で薄板状に伸びきった状態で、かつ粘性流動可能な状態で金型間に一定期間保持される。溶融ガラスが伸びきった状態で金型間に保持されているときには、溶融ガラスから金型への熱の移動が生じ、溶融ガラスは急速に冷却されながら固化するが、この冷却に伴ってガラスの収縮が生ずる。図１Ａは、従来の水平ダイレクトプレス方式によって成形される溶融ガラスの、冷却による収縮前後の状態の変化を示す図である。図１Ａでは、収縮前後の薄板状の溶融ガラスの平面図を示している。図１Ａにおいて、（ａ）は収縮前の状態を、（ｂ）は収縮後の状態を示す。図１Ａ（ａ）の収縮前の溶融ガラスにおいて、矢印は溶融ガラスが収縮する方向を示している。つまり、薄板状の溶融ガラスの冷却による収縮は、外縁から中心に向かう方向（半径方向）と、周方向とで行われる。その結果、図１Ａ（ｂ）に示すように、収縮後の溶融ガラスは、収縮前の状態と比べて外径が小さくなる。
上述した溶融ガラスの収縮の過程において、特にプレス成形面が平滑面（例えば表面粗さＲａで０．２５μｍ以下の状態）である場合には、平面度を悪化させるシワが生じやすくなると考えられる。図１Ｂに、図１ＡのＳ−Ｓ断面の、冷却による収縮前後の溶融ガラスの状態の変化を示す。図１Ｂにおいて、（ａ）は収縮前の状態を、（ｂ）は収縮後の状態を示す。図１Ｂ（ｂ）に示すように、溶融ガラスの収縮後において、収縮するガラスの方向が相対する箇所では局所的にガラスの逃げ場が無くなって膨れた状態となる。特に、プレス成形面が平滑面の場合には、プレス成形面上で溶融ガラスが伸びきった収縮前の状態で、溶融ガラスとプレス成形面の密着度合いが高くなっており、収縮時のガラスの板厚方向の逃げ場がほとんどないことから、図１Ｂ（ｂ）に示す状態となりやすい。収縮するガラスの方向が相対することによる板厚方向の膨れが、プレス成形面に沿ったガラス面上の様々な箇所で生ずることで、局所的に平面度が悪化した領域であるシワが観測されたと考えられる。また、このシワの高さやシワが形成される範囲は、一方の金型と他方の金型の熱履歴（温度分布）の差などに起因してガラスブランクごとに個体差が生ずるものと考えられる。
上述した推定原因に基づき発明者らは、水平ダイレクトプレス方式において、成形されるガラスブランクにもとめられる平面度を確保しつつそのばらつきを抑制することを目的として鋭意研究した結果、型のプレス成形面に適切な凹部又は凸部を設けることで、上記目的が達成できることを見出した。
前述したように、プレス成形面の温度がプレス開始時点においてガラス転移点未満である場合、プレス中における溶融ガラスの厚さ方向の温度分布が生じ、成形されたガラスブランク内の残留応力が発生しやすい。ガラスブランクの内部に残留応力が生じている場合には、孔加工の際に、残留応力の影響によりガラスブランクが破損しやすくなるという問題がある。また、プレス成形後のガラスブランクにアニール処理（徐冷）を施すことによって、ガラスブランクの残留応力が解消されるが、アニール処理による加熱によって、ガラスブランクの内部の残留応力の開放に伴ってガラスブランクに変形が生じ、逆にガラスブランクの平面度が大きくなる（反りが生じる）という問題が生じる。そこで、これらの問題を回避するために、プレス中の一対の型のプレス成形面の温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、ガラスブランクの残留応力値を前記ガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように一対の型で溶融ガラスを保持する。
保持中の一対の型のプレス成形面の温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とすることで、プレス中の溶融ガラスは粘性流動しやすい状態となるが、そのような状態でも、型のプレス成形面に適切な凹部又凸部を設けることで、上述したシワが生じ難くなる。つまり、溶融ガラスが伸びきって金型間に保持された状態で、冷却に伴うガラスの収縮が生じたときに、プレス成形面に設けられた凹部又凸部が溶融ガラスの収縮方向への粘性流動を抑えるように機能するため、図１Ｂ（ｂ）に示した局所的な膨れが生じ難くなり、ガラスブランクの主表面にシワが発生することが抑制され、シワの発生に起因するガラスブランクの平面度のばらつきが抑制される。結果として、磁気ディスク用ガラスブランクの主表面にもとめられる平面度を確保しつつそのばらつきを抑制することができる。
前述したように、プレス成形面の温度がプレス開始時点においてガラス転移点未満である場合、プレス中における溶融ガラスの厚さ方向の温度分布が生じ、成形されたガラスブランク内の残留応力が発生しやすい。ガラスブランクの内部に残留応力が生じている場合には、孔加工の際に、残留応力の影響によりガラスブランクが破損しやすくなるという問題がある。また、プレス成形後のガラスブランクにアニール処理（徐冷）を施すことによって、ガラスブランクの残留応力が解消されるが、アニール処理による加熱によって、ガラスブランクの内部の残留応力の開放に伴ってガラスブランクに変形が生じ、逆にガラスブランクの平面度が大きくなる（反りが生じる）という問題が生じる。そこで、これらの問題を回避するために、プレス中の一対の型のプレス成形面の温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、ガラスブランクの残留応力値を前記ガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように一対の型で溶融ガラスを保持する。
保持中の一対の型のプレス成形面の温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とすることで、プレス中の溶融ガラスは粘性流動しやすい状態となるが、そのような状態でも、型のプレス成形面に適切な凹部又凸部を設けることで、上述したシワが生じ難くなる。つまり、溶融ガラスが伸びきって金型間に保持された状態で、冷却に伴うガラスの収縮が生じたときに、プレス成形面に設けられた凹部又凸部が溶融ガラスの収縮方向への粘性流動を抑えるように機能するため、図１Ｂ（ｂ）に示した局所的な膨れが生じ難くなり、ガラスブランクの主表面にシワが発生することが抑制され、シワの発生に起因するガラスブランクの平面度のばらつきが抑制される。結果として、磁気ディスク用ガラスブランクの主表面にもとめられる平面度を確保しつつそのばらつきを抑制することができる。
上述した観点から、本発明の第１の観点は、中央に円孔が設けられた円環状の磁気ディスク用ガラス基板を製造するための磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
溶融ガラス供給口から供給される前記溶融ガラスを切断することにより前記溶融ガラスの塊を落下させる工程と、
落下中の溶融ガラスの塊の落下方向に対する直交方向両側から一対の型のプレス成形面で前記落下中の溶融ガラスの塊を挟み込んで板状のガラスブランクとするための１次プレス工程と、
前記１次プレス工程を行った後、前記一対の型のプレス成形面の温度を前記溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、前記ガラスブランクの残留応力値が前記ガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように、前記一対の型で前記ガラスブランクを保持して前記残留応力値を低下させる２次プレス工程と、
前記ガラスブランクに対して前記孔加工を行い、円環状の磁気ディスク用ガラス基板とする孔加工工程と、を有し、
前記第１および第２プレス工程では、前記プレス成形面における前記溶融ガラスの塊が延び広げられて前記溶融ガラスの径が拡大する領域と重なる位置に、凹部又は凸部の少なくともいずれか一方が形成された型を用いることを特徴とする。
溶融ガラス供給口から供給される前記溶融ガラスを切断することにより前記溶融ガラスの塊を落下させる工程と、
落下中の溶融ガラスの塊の落下方向に対する直交方向両側から一対の型のプレス成形面で前記落下中の溶融ガラスの塊を挟み込んで板状のガラスブランクとするための１次プレス工程と、
前記１次プレス工程を行った後、前記一対の型のプレス成形面の温度を前記溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、前記ガラスブランクの残留応力値が前記ガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように、前記一対の型で前記ガラスブランクを保持して前記残留応力値を低下させる２次プレス工程と、
前記ガラスブランクに対して前記孔加工を行い、円環状の磁気ディスク用ガラス基板とする孔加工工程と、を有し、
前記第１および第２プレス工程では、前記プレス成形面における前記溶融ガラスの塊が延び広げられて前記溶融ガラスの径が拡大する領域と重なる位置に、凹部又は凸部の少なくともいずれか一方が形成された型を用いることを特徴とする。
前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記凹部又は凸部は、前記プレス成形面において、前記ガラスブランクから得られる円環状の磁気ディスク用ガラス基板の内周及び外周に対応する箇所を除く部分に配置されてもよい。
前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記許容値は、バビネ補正器法で測定した場合の引張応力値として０．４ｋｇｆ／ｍｍ２であってもよい。
前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記凹部の深さ又は凸部の高さが、４〜１０μｍであってもよい。
前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記ガラスブランクを、前記一対の型のプレス成形面を離間させて取り出す取出工程をさらに有し、前記取出工程では、前記一対の型を離間させる際に、前記一対の型の間に空気流を吹きつけて、前記一対の型から前記ガラスブランクを落下させてもよい。
前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記凹部又は凸部を除いた部分のプレス成形面の平面度が４μｍ以下であってもよい。
本発明の第２の観点は、磁気ディスク用ガラス基板を製造するための磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
流下する溶融ガラスを切断することにより、落下する溶融ガラスの塊を得る切断処理と、
落下している溶融ガラスの塊を、落下方向に対して直交する方向に対向配置された1対の型のプレス成形面でプレスすることで、当該溶融ガラスの塊がプレス成形面によって延び広げられた板状のガラスブランクを得るプレス処理とを含み、
前記プレス処理では、プレスを開始するときの前記一対のプレス成形面の温度が前記溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度であり、かつ、プレス開始から終了までの間の前記ガラスブランクの両主表面における熱履歴が互いに等しくなる条件でプレスを行うものであり、
プレス成形面のうちの前記溶融ガラスの塊が延び広げられて溶融ガラスの径が拡大する領域と重なる位置に、他方の金型のプレス成形面の方向に突出した凸部、または、へこんだ凹部が形成されている一対の金型を用いてプレスを行うものであることを特徴とする。
流下する溶融ガラスを切断することにより、落下する溶融ガラスの塊を得る切断処理と、
落下している溶融ガラスの塊を、落下方向に対して直交する方向に対向配置された1対の型のプレス成形面でプレスすることで、当該溶融ガラスの塊がプレス成形面によって延び広げられた板状のガラスブランクを得るプレス処理とを含み、
前記プレス処理では、プレスを開始するときの前記一対のプレス成形面の温度が前記溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度であり、かつ、プレス開始から終了までの間の前記ガラスブランクの両主表面における熱履歴が互いに等しくなる条件でプレスを行うものであり、
プレス成形面のうちの前記溶融ガラスの塊が延び広げられて溶融ガラスの径が拡大する領域と重なる位置に、他方の金型のプレス成形面の方向に突出した凸部、または、へこんだ凹部が形成されている一対の金型を用いてプレスを行うものであることを特徴とする。
前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、両プレス成形面を閉じた状態におけるプレス成形面に形成された前記凸部又は凹部は、他方のプレス成形面に形成された前記凸部又は凹部と同じ位置に設けられてもよい。
上述の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、水平ダイレクトプレス方式によって磁気ディスク用ガラスブランクを製造する場合に、磁気ディスク用ガラスブランクの主表面にもとめられる平面度を確保しつつそのばらつきを抑制することができる。
以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。
［磁気ディスク用ガラス基板］
磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラスブランクは、薄板であって円形形状からなる。図示しないが、磁気ディスク用ガラス基板は、その中心に内孔が形成された、ドーナツ型の薄板のガラス基板である。
磁気ディスク用ガラス基板の大きさは特に限定するものではないが、例えば、外径（φ）と厚さの組合せとして、φ６５ｍｍ（公称２．５インチ）−１．２７ｍｍ厚、φ６５ｍｍ−０．８ｍｍ厚、φ６５ｍｍ−０．６３５ｍｍ厚、φ９５ｍｍ（公称３．５インチ）−０．５ｍｍ厚などである。
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラスブランクは、薄板であって円形形状からなる。図示しないが、磁気ディスク用ガラス基板は、その中心に内孔が形成された、ドーナツ型の薄板のガラス基板である。
磁気ディスク用ガラス基板の大きさは特に限定するものではないが、例えば、外径（φ）と厚さの組合せとして、φ６５ｍｍ（公称２．５インチ）−１．２７ｍｍ厚、φ６５ｍｍ−０．８ｍｍ厚、φ６５ｍｍ−０．６３５ｍｍ厚、φ９５ｍｍ（公称３．５インチ）−０．５ｍｍ厚などである。
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板に用いられるガラス材料の組成を限定するものではないが、本実施形態のガラス基板は好ましくは、必須成分として、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ならびに、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる一種以上のアルカリ土類金属酸化物を含み、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下であって、ガラス転移点Ｔｇが６５０℃以上であるアモルファスのアルミノシリケートガラスであってもよい。
このような組成の磁気ディスク用ガラス基板は、ガラス転移点Ｔｇが６５０度以上であり耐熱性が高いのでエネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板に好適である。
このような組成の磁気ディスク用ガラス基板は、ガラス転移点Ｔｇが６５０度以上であり耐熱性が高いのでエネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板に好適である。
本明細書でいう平面度とは、ＪＩＳ Ｂ０６２１で規定する平面度を意味し、具体的には、ガラス表面の表面凹凸であって、ガラスブランクの表面を幾何学的平行二平面で挟んだとき、平行二平面の間隔が最小となる場合の二平面間の間隔である。平面度は、例えば、フラットネステスタを用いて測定することができる。
本実施形態で作製されるガラスブランクの平面度は、好ましくは４μｍ以下である。
本実施形態で作製されるガラスブランクの平面度は、好ましくは４μｍ以下である。
［磁気ディスク用ガラス基板の製造方法］
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程毎に説明する。ただし、各工程の順番は適宜入れ替えてもよい。
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程毎に説明する。ただし、各工程の順番は適宜入れ替えてもよい。
（１）プレス成形工程
先ず、プレス成形工程について説明する。プレス成形工程は、切断工程とプレス工程と取出工程を含む。
溶融ガラス流が溶融ガラス供給口から所定の量流出したとき、溶融ガラス流を切断ユニットにより切断することによって、溶融ガラスの塊を落下させる。落下する溶融ガラスの塊を水平方向に移動する一対の金型で挟み込んで、落下中の溶融ガラスの塊を水平方向から一対の金型のプレス成形面によって挟むことによりプレスしてガラスブランクを成形する水平ダイレクトプレス方式が用いられる。所定時間プレスを行った後、金型を開いてガラスブランクが取り出される。プレスの際、一対の金型のプレス成形の温度が互いに揃うように溶融ガラスの塊がプレスされる。このような水平ダイレクトプレス方式については、後述する。
先ず、プレス成形工程について説明する。プレス成形工程は、切断工程とプレス工程と取出工程を含む。
溶融ガラス流が溶融ガラス供給口から所定の量流出したとき、溶融ガラス流を切断ユニットにより切断することによって、溶融ガラスの塊を落下させる。落下する溶融ガラスの塊を水平方向に移動する一対の金型で挟み込んで、落下中の溶融ガラスの塊を水平方向から一対の金型のプレス成形面によって挟むことによりプレスしてガラスブランクを成形する水平ダイレクトプレス方式が用いられる。所定時間プレスを行った後、金型を開いてガラスブランクが取り出される。プレスの際、一対の金型のプレス成形の温度が互いに揃うように溶融ガラスの塊がプレスされる。このような水平ダイレクトプレス方式については、後述する。
（２）孔加工工程
次に、孔加工工程について説明する。プレス成形工程の後、孔加工工程では、成形されたガラスブランクに対して孔加工を行い、円環状のガラス基板を形成する。孔加工方法としてガラスブランクをスクライブする方法を採ることができる。
ここでスクライブとは、成形されたガラスブランクを所定のサイズのリング形状のガラス基板とするために、ガラスブランクの表面に超鋼合金製あるいはダイヤモンド粒子を含んだスクライバにより２つの同心円（内側同心円および外側同心円）状の切断線（線状のキズ）を設けることをいう。２つの同心円の形状にスクライブされたガラスブランクは、部分的に加熱され、ガラスブランクの熱膨張の差異により、外側同心円の外側部分および内側同心円の内側部分が除去される。これにより、円形状の孔があいた円環状のガラス基板が得られる。
なお、後述するが、本実施形態のプレス成形工程では、中央近傍から周縁に向かって放射状に複数の凹部が形成されたプレス成形面で溶融ガラスをプレスするため、プレス成形面を形状転写したガラスブランクの主表面は、中央から周縁に向かって放射状に複数の筋（線状の突起）が形成されたものとなる。このとき、スクライバによる切断線（スクライブ切断線）上に、すなわち、ガラスブランクの内周および外周に対応する箇所にガラスブランクの筋が存在する場合には、切断線が不規則に形成される（正確な円とならない、又は切断線の深さが不均一となる）ことでスクライブ不良となる虞がある。そのため、スクライブ切断線の形成領域はガラスブランク上で平坦面となる領域内とし、ガラスブランクに形成される筋はスクライブ切断線の形成箇所（ガラスブランクの内周および外周に対応する箇所）から外すようにすることが好ましい。例えば、２．５インチ用の磁気ディスク用ガラス基板に対応するガラスブランクの場合、中心から２０〜６６ｍｍの間に筋が形成されている場合には、筋をスクライブ切断線の形成箇所から外すことができる。
後述するように、本実施形態のプレス成形工程において、凹部の代わりに凸部が形成されたプレス成形面で溶融ガラスをプレスしてもよいが、その場合、プレス成形面を形状転写したガラスブランクの主表面は、中央から周縁に向かって放射状に複数の溝が形成されたものとなる。そのため、上述したスクライブ不良を回避するために、ガラスブランクに形成される溝はスクライブ切断線の形成箇所（ガラスブランクの内周および外周に対応する箇所）から外すようにすることが好ましい。
次に、孔加工工程について説明する。プレス成形工程の後、孔加工工程では、成形されたガラスブランクに対して孔加工を行い、円環状のガラス基板を形成する。孔加工方法としてガラスブランクをスクライブする方法を採ることができる。
ここでスクライブとは、成形されたガラスブランクを所定のサイズのリング形状のガラス基板とするために、ガラスブランクの表面に超鋼合金製あるいはダイヤモンド粒子を含んだスクライバにより２つの同心円（内側同心円および外側同心円）状の切断線（線状のキズ）を設けることをいう。２つの同心円の形状にスクライブされたガラスブランクは、部分的に加熱され、ガラスブランクの熱膨張の差異により、外側同心円の外側部分および内側同心円の内側部分が除去される。これにより、円形状の孔があいた円環状のガラス基板が得られる。
なお、後述するが、本実施形態のプレス成形工程では、中央近傍から周縁に向かって放射状に複数の凹部が形成されたプレス成形面で溶融ガラスをプレスするため、プレス成形面を形状転写したガラスブランクの主表面は、中央から周縁に向かって放射状に複数の筋（線状の突起）が形成されたものとなる。このとき、スクライバによる切断線（スクライブ切断線）上に、すなわち、ガラスブランクの内周および外周に対応する箇所にガラスブランクの筋が存在する場合には、切断線が不規則に形成される（正確な円とならない、又は切断線の深さが不均一となる）ことでスクライブ不良となる虞がある。そのため、スクライブ切断線の形成領域はガラスブランク上で平坦面となる領域内とし、ガラスブランクに形成される筋はスクライブ切断線の形成箇所（ガラスブランクの内周および外周に対応する箇所）から外すようにすることが好ましい。例えば、２．５インチ用の磁気ディスク用ガラス基板に対応するガラスブランクの場合、中心から２０〜６６ｍｍの間に筋が形成されている場合には、筋をスクライブ切断線の形成箇所から外すことができる。
後述するように、本実施形態のプレス成形工程において、凹部の代わりに凸部が形成されたプレス成形面で溶融ガラスをプレスしてもよいが、その場合、プレス成形面を形状転写したガラスブランクの主表面は、中央から周縁に向かって放射状に複数の溝が形成されたものとなる。そのため、上述したスクライブ不良を回避するために、ガラスブランクに形成される溝はスクライブ切断線の形成箇所（ガラスブランクの内周および外周に対応する箇所）から外すようにすることが好ましい。
なお、他の孔加工の例としてコアドリルを用いてガラスブランクを加工する方法を採ってもよい。すなわち、ガラスブランクに対してコアドリルを用いて内外周加工して円孔を形成することにより円形状の孔があいたディスク状のガラス基板を得ることもできる。コアドリルで内外周加工する場合には、ガラスブランクに筋又は溝があった場合でも加工不良が生じ難いが、スクライブの方がコアドリルを用いる場合よりも加工後のガラス基板の真円度が向上する。
（３）形状加工工程、及び端面研磨工程
次に、形状加工工程について説明する。形状加工工程では、孔加工工程後のガラス基板の端部に対するチャンファリング加工（外周側端面および内側端面の面取り加工）を含む。チャンファリング加工は、孔加工工程後のガラス基板の外周側端面および内側端面において、ダイヤモンド砥石により面取りを施す形状加工である。この形状加工により所定の形状をしたガラス基板が生成される。面取りの傾斜角度は、主表面に対して例えば４０〜５０度であり、約４５度であることが好ましい。次に、端面研磨工程を説明する。端面研磨では、ガラス基板の内側端面及び外周側端面に対して、ブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。このとき、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含むスラリが用いられる。
次に、形状加工工程について説明する。形状加工工程では、孔加工工程後のガラス基板の端部に対するチャンファリング加工（外周側端面および内側端面の面取り加工）を含む。チャンファリング加工は、孔加工工程後のガラス基板の外周側端面および内側端面において、ダイヤモンド砥石により面取りを施す形状加工である。この形状加工により所定の形状をしたガラス基板が生成される。面取りの傾斜角度は、主表面に対して例えば４０〜５０度であり、約４５度であることが好ましい。次に、端面研磨工程を説明する。端面研磨では、ガラス基板の内側端面及び外周側端面に対して、ブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。このとき、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含むスラリが用いられる。
（４）固定砥粒による研削工程
固定砥粒による研削工程では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削加工を行う。図２は、両面研削装置１００を説明する図である。具体的には、ガラスブランクから生成されたガラス基板２の外周側端面を、両面研削装置の保持部材に設けられた保持孔内に保持しながらガラス基板２の両側の主表面の研削を行う。両面研削装置は、上下一対の定盤（上定盤および下定盤）を有しており、上定盤１０４（図２参照）及び下定盤１０２（図２参照）の間にガラス基板２が狭持される。そして、上定盤１０４または下定盤１０２のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラス基板２と各定盤とを相対的に移動させることにより、このガラス基板２の両主表面を研削することができる。
固定砥粒による研削工程では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削加工を行う。図２は、両面研削装置１００を説明する図である。具体的には、ガラスブランクから生成されたガラス基板２の外周側端面を、両面研削装置の保持部材に設けられた保持孔内に保持しながらガラス基板２の両側の主表面の研削を行う。両面研削装置は、上下一対の定盤（上定盤および下定盤）を有しており、上定盤１０４（図２参照）及び下定盤１０２（図２参照）の間にガラス基板２が狭持される。そして、上定盤１０４または下定盤１０２のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラス基板２と各定盤とを相対的に移動させることにより、このガラス基板２の両主表面を研削することができる。
図２に示す両面研削装置１００は、下定盤１０２、上定盤１０４、インターナルギヤ１０６、キャリヤ（保持部材）１０８、及び太陽ギヤ１１２、を有する。両面研削装置１００は、下定盤１０２と上定盤１０４との間に、インターナルギヤ１０６を上下方向から挟む。インターナルギヤ１０６内には、研削時に複数のキャリヤ１０８が保持される。図２では、４つのキャリヤ１０８が保持されている。下定盤１０２および上定磐１０４に平面的に接着した図示されないダイヤモンドシートの面が研削面となる。すなわち、ガラス基板２は、ダイヤモンドシートを用いた固定砥粒による研削が行われる。
（５）第１研磨工程
必要に応じて適宜主表面の研削工程を実施した後、研削されたガラス基板の主表面に第１研磨が施される。第１研磨は、固定砥粒による研削等により主表面に残留したキズ、歪みの除去、表面凹凸（マイクロウェービネス、粗さ）の調整を目的とする。
第１研磨工程では、遊星歯車機構を備えた両面研磨装置を用いてガラス基板の主表面に対する研磨を行う。両面研磨装置は、上定盤および下定盤を有している。下定盤の上面および上定盤の底面には、研磨パッドが取り付けられている。上定盤および下定盤の間に、キャリヤに収容した１又は複数のガラス基板が狭持され、研磨剤を含む遊離砥粒を供給しながら、遊星歯車機構により、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス基板の両主表面を研磨することができる。
必要に応じて適宜主表面の研削工程を実施した後、研削されたガラス基板の主表面に第１研磨が施される。第１研磨は、固定砥粒による研削等により主表面に残留したキズ、歪みの除去、表面凹凸（マイクロウェービネス、粗さ）の調整を目的とする。
第１研磨工程では、遊星歯車機構を備えた両面研磨装置を用いてガラス基板の主表面に対する研磨を行う。両面研磨装置は、上定盤および下定盤を有している。下定盤の上面および上定盤の底面には、研磨パッドが取り付けられている。上定盤および下定盤の間に、キャリヤに収容した１又は複数のガラス基板が狭持され、研磨剤を含む遊離砥粒を供給しながら、遊星歯車機構により、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス基板の両主表面を研磨することができる。
（６）化学強化工程
さらに、必要に応じて、ガラス基板は化学強化されてもよい。
化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合塩の溶融液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄したガラス基板が、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、ガラス基板が化学強化液中に、例えば１時間〜５時間浸漬される。
このように、ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。
さらに、必要に応じて、ガラス基板は化学強化されてもよい。
化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合塩の溶融液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄したガラス基板が、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、ガラス基板が化学強化液中に、例えば１時間〜５時間浸漬される。
このように、ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。
（７）第２研磨（最終研磨）工程
次に、十分に洗浄されたガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では例えば、第１研磨で用いた研磨装置を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。これにより、ガラス基板の主表面の表面粗さをさらに低減でき、端部形状を好ましい範囲に調整できる。
研磨されたガラス基板を中性洗剤、純水、ＩＰＡ等を用いて洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
次に、十分に洗浄されたガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では例えば、第１研磨で用いた研磨装置を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。これにより、ガラス基板の主表面の表面粗さをさらに低減でき、端部形状を好ましい範囲に調整できる。
研磨されたガラス基板を中性洗剤、純水、ＩＰＡ等を用いて洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
［プレス成形工程の詳細説明］
次に、プレス成形工程について詳細に説明する。プレス成形工程は、溶融ガラスの塊を溶融ガラス流から切り出す切断工程と、一対の型のプレス面によって挟み込むことにより、ガラスブランクを成形するプレス工程と、このガラスブランクを、一対の型のプレス面を離間させて取り出す取出工程と、を含む。プレス工程は、溶融ガラスの塊を板状のガラスブランクとするための１次プレス工程と、このガラスブランクが破損しない程度の時間、１次プレス工程を行った後、１次プレス工程に用いたプレス成形面のプレス圧力よりも低いプレス圧力でガラスブランクを一対の型で保持する２次プレス工程と、を含む。
次に、プレス成形工程について詳細に説明する。プレス成形工程は、溶融ガラスの塊を溶融ガラス流から切り出す切断工程と、一対の型のプレス面によって挟み込むことにより、ガラスブランクを成形するプレス工程と、このガラスブランクを、一対の型のプレス面を離間させて取り出す取出工程と、を含む。プレス工程は、溶融ガラスの塊を板状のガラスブランクとするための１次プレス工程と、このガラスブランクが破損しない程度の時間、１次プレス工程を行った後、１次プレス工程に用いたプレス成形面のプレス圧力よりも低いプレス圧力でガラスブランクを一対の型で保持する２次プレス工程と、を含む。
（ａ）切断工程
切断工程では、プレス成形の対象物である溶融ガラスの塊を作製する。溶融ガラスの塊の作製方法としては特に限定されないが、通常は、溶融ガラスをガラス流出口から垂下させて溶融ガラス流をつくり、鉛直方向の下方側へと連続的に流出する溶融ガラス流の先端部を切断することで、溶融ガラスの塊を形成する。なお、溶融ガラス流からその先端部を分離するように実施される切断には、一対のシアブレードを用いることができる。
切断工程では、プレス成形の対象物である溶融ガラスの塊を作製する。溶融ガラスの塊の作製方法としては特に限定されないが、通常は、溶融ガラスをガラス流出口から垂下させて溶融ガラス流をつくり、鉛直方向の下方側へと連続的に流出する溶融ガラス流の先端部を切断することで、溶融ガラスの塊を形成する。なお、溶融ガラス流からその先端部を分離するように実施される切断には、一対のシアブレードを用いることができる。
図３は、本実施形態の切断工程の一例を説明する図である。
切断工程では、図３に示すように、上端部が図示されない溶融ガラス供給源に接続された溶融ガラス流出管１０の下端部に設けられたガラス流出口１２から、溶融ガラス流２０を鉛直方向の下方側へと連続的に流出させる。一方、ガラス流出口１２よりも下方側には、溶融ガラス流２０の両側に、各々、第１のシアブレード（下側ブレード）３０と、第２のシアブレード（上側ブレード）４０とが、溶融ガラス流２０の垂下する方向の中心軸Ｄに対して略直交する方向に、配置されている。下側ブレード３０および上側ブレード４０は、各々、中心軸Ｄに対して直交するＸ１方向、および、中心軸Ｄに対して直交するＸ２方向に移動することで、溶融ガラス流２０の両側から、溶融ガラス流２０の先端部２２側へと接近する。なお、溶融ガラス流２０の粘度は、溶融ガラス流出管１０や、その上流の溶融ガラス供給源の温度を調整することで制御される。
切断工程では、図３に示すように、上端部が図示されない溶融ガラス供給源に接続された溶融ガラス流出管１０の下端部に設けられたガラス流出口１２から、溶融ガラス流２０を鉛直方向の下方側へと連続的に流出させる。一方、ガラス流出口１２よりも下方側には、溶融ガラス流２０の両側に、各々、第１のシアブレード（下側ブレード）３０と、第２のシアブレード（上側ブレード）４０とが、溶融ガラス流２０の垂下する方向の中心軸Ｄに対して略直交する方向に、配置されている。下側ブレード３０および上側ブレード４０は、各々、中心軸Ｄに対して直交するＸ１方向、および、中心軸Ｄに対して直交するＸ２方向に移動することで、溶融ガラス流２０の両側から、溶融ガラス流２０の先端部２２側へと接近する。なお、溶融ガラス流２０の粘度は、溶融ガラス流出管１０や、その上流の溶融ガラス供給源の温度を調整することで制御される。
下側ブレード３０、上側ブレード４０は、先端部に刃部３４、４４を有する。鉛直方向に対して、刃部３４の上面３４Ｕと、刃部４４の下面４４Ｂとは、略同程度の高さ位置となるように、下側ブレード３０および上側ブレード４０が配置される。
溶融ガラス流２０の切断時、下側ブレード３０および上側ブレード４０を、各々、Ｘ１方向およびＸ２方向に移動させる。これにより、刃部３４の上面３４Ｕと刃部４４の下面４４Ｂとが、部分的にほぼ隙間無く重なり合う。すなわち、中心軸Ｄに対して下側ブレード３０および上側ブレード４０を垂直に交差させる。これにより、溶融ガラス流２０に対して、その中心軸Ｄの近傍まで下側ブレード３０および上側ブレード４０が貫入して、先端部２２が、略球状の溶融ガラスとして切断される。切断されて生成された溶融ガラスの塊は、図３に示す鉛直方向下方であるＹ１方向に落下する。
（ｂ）１次プレス工程
図４Ａ〜Ｃおよび図５〜７は、１次プレス工程を説明する図である。
１次プレス工程では、落下中の溶融ガラスの塊２４を、塊２４の落下方向に対して交差する方向に対向配置された第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０によりプレスし、板状のガラスブランクを成形する。ここで、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０は、塊２４の落下方向（Ｙ１方向）に対して略９０度（９０度±１度）の範囲内の角度を成すように略直交する方向に対向配置されていることが好ましく、溶融ガラスの塊２４の落下方向に対して直交する方向に対向配置されていることが特に好ましい。このように溶融ガラスの塊２４の落下方向に対して一対のプレス成形型を対向配置することにより、溶融ガラスの塊２４を両側から均等にプレスして板状のガラスブランクに成形することがより容易となる。
図４Ａ〜Ｃおよび図５〜７は、１次プレス工程を説明する図である。
１次プレス工程では、落下中の溶融ガラスの塊２４を、塊２４の落下方向に対して交差する方向に対向配置された第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０によりプレスし、板状のガラスブランクを成形する。ここで、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０は、塊２４の落下方向（Ｙ１方向）に対して略９０度（９０度±１度）の範囲内の角度を成すように略直交する方向に対向配置されていることが好ましく、溶融ガラスの塊２４の落下方向に対して直交する方向に対向配置されていることが特に好ましい。このように溶融ガラスの塊２４の落下方向に対して一対のプレス成形型を対向配置することにより、溶融ガラスの塊２４を両側から均等にプレスして板状のガラスブランクに成形することがより容易となる。
図４Ａは、第１のプレス成形型５０のプレス成形面５２Ａの概略形状を示す図である。図４Ａに示すように、プレス成形面５２Ａには、溶融ガラスの塊２４が接触を開始する中央近傍から周縁に向かって放射状に複数の凹部５２ｄが形成されている。なお、図４Ａには図示しないが、第２のプレス成形型６０のプレス成形面６２Ａも同様の形状であり、複数の凹部６２ｄが形成されている。以下では、プレス成形面５２Ａの凹部５２ｄについてのみ説明するが、プレス成形面６２Ａの凹部６２ｄについても同様である。
前述したように、凹部５２ｄが形状転写されたガラスブランク（つまり、筋が形成されたガラスブランク）を適切にスクライブできるようにするため、凹部５２ｄは、プレス成形面５２Ａにおいて、ガラスブランクのスクライブ切断線の形成領域を除く領域内に対応して形成されていることが好ましい。例えば、２．５インチ用の磁気ディスク用ガラス基板に対応するガラスブランクの場合、プレス成形面５２Ａの中心から２０〜６６ｍｍの間に凹部を形成することが好ましい。後述するように、凹部５２ｄは、１次プレスにおいて溶融ガラスの塊２４がプレス成形面５２Ａ上で薄板状に押し広げられてから冷却に伴って収縮するときに、溶融ガラスの収縮方向への粘性流動を抑えるために設けられている。それによって、成形されたガラスブランクの平面度のばらつきを悪化させるシワの発生が抑制される。
前述したように、凹部５２ｄが形状転写されたガラスブランク（つまり、筋が形成されたガラスブランク）を適切にスクライブできるようにするため、凹部５２ｄは、プレス成形面５２Ａにおいて、ガラスブランクのスクライブ切断線の形成領域を除く領域内に対応して形成されていることが好ましい。例えば、２．５インチ用の磁気ディスク用ガラス基板に対応するガラスブランクの場合、プレス成形面５２Ａの中心から２０〜６６ｍｍの間に凹部を形成することが好ましい。後述するように、凹部５２ｄは、１次プレスにおいて溶融ガラスの塊２４がプレス成形面５２Ａ上で薄板状に押し広げられてから冷却に伴って収縮するときに、溶融ガラスの収縮方向への粘性流動を抑えるために設けられている。それによって、成形されたガラスブランクの平面度のばらつきを悪化させるシワの発生が抑制される。
図４Ａには、凹部５２ｄの断面形状（Ｘ−Ｘ拡大断面）の好ましい例についても示してある。この凹部５２ｄには、溶融ガラスの塊２４が入り込み固化する。この凹部が直角に形成されて尖った形状になっている場合には、溶融ガラスが冷えて収縮したときに割れてしまう。そのため、ガラスが破損することがないように、凹部５２ｄはある程度広がりをもった形状であることが好ましい。一例としては、図４ＡのＸ−Ｘ拡大断面において、凹部５２ｄの内壁面は、プレス成形面５２Ａに対して、傾斜している。凹部５２ｄの内壁面の傾斜角度θは、プレス成形面５２Ａの平坦面を基準として３０度以下であることが好ましい。なお、３０度を超える場合（傾斜が急峻）である場合には、プレスの際に延び広がった溶融ガラスの収縮の規制度合いが強くなりすぎ、プレスの際にガラスブランクに割れが生じる場合がある。
図４Ａにおいて、例えば凹部５２ｄの幅Ｗは０．１〜５ｍｍ程度である。凹部５２ｄの深さＤは４〜１０μｍ程度であるが、必ずしもこれらの範囲の値に限られない。なお、凹部５２ｄの深さＤが４μｍ未満では、ガラスの収縮規制の効果が不十分となり、シワの発生、即ち平面度のばらつきを抑えることができない場合がある。他方、凹部５２ｄの深さＤが１０μｍを超えると、ガラスブランクの両主表面に形成される筋の合計高さが２０μｍを越えるため、研削又は研磨の際の除去量が、筋が形成されない場合に比べて２０μｍ余分に除去する必要があり、加工時間が長くなるため、加工効率の観点から好ましくない。
なお、以下の説明では、上述したようにプレス成形面に凹部を設ける場合について説明するが、凹部に代えて、凸部をプレス成形面に設けてもよい。凸部をプレス成形面に設けた場合でも、１次プレスにおいて溶融ガラスの塊２４がプレス成形面５２Ａ上で薄板状に押し広げられてから冷却に伴って収縮するときの粘性流動を抑制することができる。凸部を設ける場合には、凸部の幅を０．１〜５ｍｍ程度とし、凸部の高さを４〜１０μｍ程度とすることが好ましい。なお、凸部の高さが４〜１０μｍの範囲であれば、凹み部の場合と同様に、研削又は研磨の際の除去量を抑えつつ、ガラスの収縮規制の効果を得ることができる。
第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの凹部５２ｄ、６２ｄを除く領域の平面度は４μｍ以下であることが好ましい。プレス成形面５２Ａ、６２Ａの平面度を４μｍ以下とすることで、プレスによって転写されるガラスブランクの主表面の平面度が磁気ディスク用ガラス基板にもとめられる目標平面度（例えば４μｍ以下）に近くなるため、後工程の研削工程における取しろを少なくすることができる。
１次プレス工程を実施する直前における、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの温度は、溶融ガラスの塊２４を構成するガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度で加熱され平衡状態にあることが好ましい。プレス成形面の温度を、上述した範囲内とすることにより、後述するように、溶融ガラスの塊２４において温度分布があったとしても、後述する２次プレス工程において、ガラス転移点以上の温度で、ガラスブランクの温度分布を略均一にすることができる。これにより、温度分布が略均一になったガラスブランクを第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０から取り出して、大気中で放冷することにより、残留応力の少ないガラスブランクを作製することができる。プレス成形面の温度を屈服点未満とするのは、ガラスブランクをプレス成形型から離型した後に平面度が大きく悪化してしまうことを防ぐためである。
次に、金型を構成する第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０について、図３を参照しながら説明する。第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０は、例えば超硬合金などで構成されることが、機械的強度及び後述する熱伝導度を高くする点で好ましい。第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０は、略円盤形状を有するプレス成形型本体５２、６２と、このプレス成形型本体５２、６２の外周端を囲うように配置されたガイド部材５４、６４とを有する。なお、図３は断面図であるため、図３中において、ガイド部材５４、６４は、プレス成形型本体５２、６２の上下両側に位置するように記されている。また、プレス成形型５０をＸ１方向へ移動させ、第２のプレス成形型６０をＸ２方向に移動させるように、第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０は、図示されない駆動装置と機械的に接続されている。
プレス成形型本体５２、６２の一方の面は、それぞれプレス成形面５２Ａ、６２Ａとなっている。プレス成形面５２Ａとプレス成形面６２Ａとは互いに対向するように配置されている。ガイド部材５４には、プレス成形面５２Ａに対してＸ１方向に少しだけ突出した高さ位置にガイド面５４Ａが設けられ、ガイド部材６４には、プレス成形面６２Ａに対してＸ２方向に少しだけ突出した高さ位置にガイド面６４Ａが設けられている。このため、プレス成形に際しては、ガイド面５４Ａとガイド面６４Ａとが突き当たり接触するため、プレス成形面５２Ａとプレス成形面６２Ａとの間には隙間が形成される。この隙間の厚さが、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０との間でプレスされてガラスブランクの厚さとなる。プレス成形面５２Ａ、６２Ａは、鏡面仕上げされている。なお、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０によるプレスにより、溶融ガラスの塊２４が押し広げられてガラスブランクとなるときのプレス成形面５２Ａ、６２Ａの領域である溶融ガラス延伸領域Ｓ１を含むプレス成形面５２Ａ、および、溶融ガラス延伸領域Ｓ２を含むプレス成形面６２Ａの全面（但し、上述した凹部又は凸部を除く。）が、曲率が０である平坦面を成している。
図３中の第１のプレス成形型５０のプレス成形本体５２のプレス成形面５２Ａと反対側には、第１の押出部材５６及び第２の押出部材５８が設けられている。
図３中の第１のプレス成形型５０のプレス成形本体５２のプレス成形面５２Ａと反対側には、第１の押出部材５６及び第２の押出部材５８が設けられている。
第１の押出部材５６の一方の押出面５６Ａは、プレス成形型本体５２の端面である被押出面５２Ｂとガイド部材５４の端面である押出面５４Ｂとに接触している。また、プレス成形型本体５２の被押出面５２Ｂに対向する領域の一部に、第１の押出部材５６の厚み方向に貫通する貫通穴５６Ｈが設けられている。なお、押出面５６Ａと反対側の面５６Ｂは、図示されない駆動装置に機械的に接続されている。このため、プレス成形に際しては、上記駆動装置によって、第１の押出部材５６を介して、プレス成形型本体５２とガイド部材５４とを同時に、図中の軸方向Ｘの第１の押出部材５６が配置された側からプレス成形型本体５２およびガイド部材５４が配置された側へと押し出すことができる。これにより、第１の押出部材５６からプレス成形型本体５２にプレス圧力となる押圧荷重が与えられる。
第２の押出部材５８は、貫通穴５６Ｈ内に挿入されると共に、プレス成形型本体５２の被押出面５２Ｂ側に接続されている。第２の押出部材５８は、図３に示す例では円柱状の棒状を成すが、プレス成形型本体５２に対して荷重を自在にかけることができるのであれば、その形状は特に限定されない。なお、第２の押出部材５８の被押出面５２Ｂ側に接続された端と反対側の端は、図示されない駆動装置に機械的に接続されている。このため、プレス成形に際しては、上記駆動装置及び第２の押出部材５８によって、第１の押出部材５６がプレス成形型本体５２に与える押圧荷重に、さらに押圧荷重を付加させることができ、あるいは、この付加した押圧荷重を除去させることができる。この押圧荷重の除去によって、後述する２次プレス成形においてプレス圧力が調整される。この点は後述する。
１次プレス工程では、図５、６に示すように、溶融ガラスの塊２４は、下方へ落下し、２つのプレス成形面５２Ａ、６２Ａ間に進入する。そして、図６に示すように、落下方向Ｙ１と平行を成すプレス成形面５２Ａ、６２Ａの上下方向の略中央部近傍に到達した時点で、溶融ガラスの塊２４の両側表面が、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに同時または略同時に接触する。
その後、図７に示すように、溶融ガラスの塊２４を、その両側から第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により押圧し続けると、溶融ガラスの塊２４は、溶融ガラスの塊２４とプレス成形面５２Ａ、６２Ａとが最初に接触した位置を中心に均等な厚みで押し広げられる。図７に示すようにガイド面５４Ａとガイド面６４Ａとが接触するところまで、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により押圧し続けることで、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ間に、円盤状もしくは略円盤状の板状ガラス（ガラスブランク）２６に成形される。このとき、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により成形されるガラスブランクは、ガイド面５４Ａとガイド面６４Ａの端部まで達しない。すなわち、ガラスブランクの端面は、自由曲面となっている。この状態で、１次プレス工程は終了する。したがって、ガラスブランクの端面における熱は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａと接触せず、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ内の気相空間の空気に対して放冷される。したがって、ガラスブランクの端面では、冷却に伴って表面に形成される圧縮応力層はほとんどないか、あるいは極めて小さい。すなわち、ガラスブランクの端面には残留応力がないか、あっても極めて小さい。
その後、図７に示すように、溶融ガラスの塊２４を、その両側から第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により押圧し続けると、溶融ガラスの塊２４は、溶融ガラスの塊２４とプレス成形面５２Ａ、６２Ａとが最初に接触した位置を中心に均等な厚みで押し広げられる。図７に示すようにガイド面５４Ａとガイド面６４Ａとが接触するところまで、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により押圧し続けることで、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ間に、円盤状もしくは略円盤状の板状ガラス（ガラスブランク）２６に成形される。このとき、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により成形されるガラスブランクは、ガイド面５４Ａとガイド面６４Ａの端部まで達しない。すなわち、ガラスブランクの端面は、自由曲面となっている。この状態で、１次プレス工程は終了する。したがって、ガラスブランクの端面における熱は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａと接触せず、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ内の気相空間の空気に対して放冷される。したがって、ガラスブランクの端面では、冷却に伴って表面に形成される圧縮応力層はほとんどないか、あるいは極めて小さい。すなわち、ガラスブランクの端面には残留応力がないか、あっても極めて小さい。
前述したように、１次プレス工程において、溶融ガラスの塊２４がプレス成形面５２Ａ、６２Ａ上で薄板状に押し広げられてプレスされているときに、溶融ガラスの塊２４とプレス成形面５２Ａ、６２Ａの間に溶融ガラスの一部が入り込むための凹部５２ｄ，６２ｄが設けられている。この凹部５２ｄ，６２ｄに、冷却に伴って溶融ガラスが収縮するときに溶融ガラスの一部を入り込ませることによって、ガラスブランクの平面度のばらつきを悪化させるシワを生じ難くするためである。この点についてさらに、図８を参照して説明する。
図８は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部を設けたことの作用効果を説明するために、１次プレス工程において溶融ガラスの塊２４がプレス成形面５２Ａ、６２Ａの間に到達してから押し広げられてガラスブランクとして成形されるまでの間の溶融ガラスの塊２４の状態の変化について状態Ｓ１〜Ｓ３の順に示す図である。図８のプレス成形面５２Ａは図４ＡのＹ−Ｙ断面（プレス成形面６２Ａについても同様）を示しており、（ａ）は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部を設けないと仮定した場合であり、（ｂ）は、本実施形態のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの場合（つまり、凹部を設けた場合）である。
図８は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部を設けたことの作用効果を説明するために、１次プレス工程において溶融ガラスの塊２４がプレス成形面５２Ａ、６２Ａの間に到達してから押し広げられてガラスブランクとして成形されるまでの間の溶融ガラスの塊２４の状態の変化について状態Ｓ１〜Ｓ３の順に示す図である。図８のプレス成形面５２Ａは図４ＡのＹ−Ｙ断面（プレス成形面６２Ａについても同様）を示しており、（ａ）は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部を設けないと仮定した場合であり、（ｂ）は、本実施形態のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの場合（つまり、凹部を設けた場合）である。
図８において状態Ｓ１は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａと溶融ガラスの塊２４が接触を開始する時点の状態である。状態Ｓ１では、溶融ガラスの塊２４の状態について（ａ）および（ｂ）で差はない。なお、状態Ｓ１では、説明の便宜上、プレス成形面５２Ａ、６２Ａが同時に溶融ガラスの塊２４と接触を開始した場合を図示しているが、同時に接触を開始しなくてもよい。
図８において状態Ｓ２は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａと溶融ガラスの塊２４が接触してから溶融ガラスの塊２４が完全に押し広げられているが、溶融ガラスからプレス成形面への熱移動による冷却に伴う溶融ガラスの収縮が行われる前の状態である。プレス成形面５２Ａ、６２Ａはプレス中において、ガラス転移点以上屈服点未満の温度に保たれているため、状態Ｓ２において溶融ガラスは、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの間で粘性流動可能な状態で保持されている。状態Ｓ２において図８（ａ）の場合にはプレス成形面に凹部が設けられていないため、特にプレス成形面が平滑面の場合には、薄板状の溶融ガラスの全面でプレス成形面と密着した状態となっている。一方、状態Ｓ２において図８（ｂ）の場合（本実施形態の場合）にはプレス成形面に凹部が設けられているため、溶融ガラスの形状は概ね、凹部を含むプレス成形面が転写されたものとなる。
図８において状態Ｓ３は、溶融ガラスからプレス成形面への熱移動による冷却に伴う溶融ガラスの収縮が行われた後の状態である。状態Ｓ３において、薄板状の溶融ガラスの冷却による収縮は、外縁から中心に向かう方向（半径方向）、周方向、さらには板厚方向に行われ、収縮後の溶融ガラスは、収縮前の状態と比べて外径が小さくなり、かつ薄くなる。状態Ｓ３において図８（ａ）の場合には、薄板状の溶融ガラスの全面でプレス成形面と密着した状態（Ｓ２）から半径方向および周方向に収縮が行われるが、プレス成形面が全面で平坦面であるために収縮時のガラスの粘性流動が大きいことから、収縮するガラスの方向が相対する箇所で膨れが生じ、局所的に平面度が悪化した領域であるシワが生ずる。このシワの高さやシワが形成される範囲は、一方の金型と他方の金型の熱履歴（温度分布）の差などに起因してガラスブランクごとに個体差が生ずるものと考えられる。つまり、図８（ａ）の場合には、シワの程度に応じた平面度のばらつきが生ずることになる。これに対して図８（ｂ）の場合には、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部５２ｄ，６２ｄが設けられているため、冷却に伴うガラスの収縮が生じたときに、凹部５２ｄ，６２ｄが溶融ガラスの収縮方向への粘性流動を抑えるように機能することから、局所的に平面度が悪化した領域であるシワの発生が抑制される。
なお、図４Ａの例では、円形のプレス成形面５２Ａの中心と周縁を結ぶ線の一部のみに凹部５２ｄを形成した場合を示したが、この例に限られない。中心と周縁を結ぶ線の全域に凹部５２ｄを形成してもよく、その場合には図４Ａに示した例よりもさらに溶融ガラスを収容する効果の向上が期待できる。
また、図４Ａの例では、凹部の数が８個の場合を例示したが、凹部の数のその場合に限られない。凹部の数は適宜設定することができ、例えば９０度間隔で４個設けてもよい。
図４Ａの例では、凹部５２ｄが円形のプレス成形面５２Ａの中心付近から周縁に向けて形成される場合について示したが、凹部５２ｄの形状は図４Ａに示した例に限られない。凹部５２ｄは、中心付近から外縁に向けて螺旋状に形成してもよいし、互いに平行な複数の線状の凹部をプレス成形面５２Ａの全域に形成してもよい。かかる形状によっても、溶融ガラスの塊２４が押し広げられてから収縮するときに溶融ガラスの一部を凹部内に入り込むことができるため、局所的に平面度が悪化した領域であるシワの発生を抑制できる。但し、前述したように、スクライブ不良を防止する観点からは、スクライブ切断線が形成される領域を外すようにして凹部の位置を設定するのが良いため、図４Ａに示したように、放射状に凹部を設けることが好ましい。
また、図４Ａの例では、凹部の数が８個の場合を例示したが、凹部の数のその場合に限られない。凹部の数は適宜設定することができ、例えば９０度間隔で４個設けてもよい。
図４Ａの例では、凹部５２ｄが円形のプレス成形面５２Ａの中心付近から周縁に向けて形成される場合について示したが、凹部５２ｄの形状は図４Ａに示した例に限られない。凹部５２ｄは、中心付近から外縁に向けて螺旋状に形成してもよいし、互いに平行な複数の線状の凹部をプレス成形面５２Ａの全域に形成してもよい。かかる形状によっても、溶融ガラスの塊２４が押し広げられてから収縮するときに溶融ガラスの一部を凹部内に入り込むことができるため、局所的に平面度が悪化した領域であるシワの発生を抑制できる。但し、前述したように、スクライブ不良を防止する観点からは、スクライブ切断線が形成される領域を外すようにして凹部の位置を設定するのが良いため、図４Ａに示したように、放射状に凹部を設けることが好ましい。
図４Ｂ〜４Ｄにそれぞれ、第１のプレス成形型５０のプレス成形面５２Ａの凹部５２ｄの位置についての変形例を示す。各図には、プレス成形面５２Ａ上で成形される磁気ディスク用ガラス基板の内周位置と外周位置とを点線で示してある。各図に示す凹部５２ｄは、磁気ディスク用ガラス基板の内周位置と外周位置とを避けるようにして配置されている。
図４Ｂでは、複数の凹部５２ｄがプレス成形面５２Ａの中央近傍から周縁に向かって放射状に延びている点は図４Ａと同じであるが、図４Ａの場合よりも凹部５２ｄがさらに延びて周縁近傍まで達している。このとき、複数の凹部５２ｄは、ガラスブランクから得られる磁気ディスク用ガラス基板の内周位置と外周位置の上には形成されない。図４Ｃは、円形の凹部５２ｄがプレス成形面５２Ａの面上において磁気ディスク用ガラス基板の外周位置よりも外側に配置されている例である。図４Ｄは、複数の凹部５２ｄが、磁気ディスク用ガラス基板の内周位置と外周位置の間でプレス成形面５２Ａの中央近傍から周縁に向かって放射状に延び、さらに円形の凹部５２ｄが磁気ディスク用ガラス基板の外周位置よりも外側に配置されている例である。
図４Ｂ〜４Ｄの各図において、凹部５２ｄの断面形状は、図４Ａに示したものと同様でよい。
なお、凹部に代えて、凸部をプレス成形面に設ける場合には、図４Ｂ〜４Ｄの各図に示した凹部５２ｄの位置と同じ位置に凸部を設ければよい。また、プレス成形面に凹部と凸部を混在させてもよい。
図４Ｂでは、複数の凹部５２ｄがプレス成形面５２Ａの中央近傍から周縁に向かって放射状に延びている点は図４Ａと同じであるが、図４Ａの場合よりも凹部５２ｄがさらに延びて周縁近傍まで達している。このとき、複数の凹部５２ｄは、ガラスブランクから得られる磁気ディスク用ガラス基板の内周位置と外周位置の上には形成されない。図４Ｃは、円形の凹部５２ｄがプレス成形面５２Ａの面上において磁気ディスク用ガラス基板の外周位置よりも外側に配置されている例である。図４Ｄは、複数の凹部５２ｄが、磁気ディスク用ガラス基板の内周位置と外周位置の間でプレス成形面５２Ａの中央近傍から周縁に向かって放射状に延び、さらに円形の凹部５２ｄが磁気ディスク用ガラス基板の外周位置よりも外側に配置されている例である。
図４Ｂ〜４Ｄの各図において、凹部５２ｄの断面形状は、図４Ａに示したものと同様でよい。
なお、凹部に代えて、凸部をプレス成形面に設ける場合には、図４Ｂ〜４Ｄの各図に示した凹部５２ｄの位置と同じ位置に凸部を設ければよい。また、プレス成形面に凹部と凸部を混在させてもよい。
再度図３を参照すると、溶融ガラスを第１のシアブレード３０と第２のシアブレード４０を用いて切断して溶融ガラスの塊２４を形成するときに、各シアブレードと接触する部分では、溶融ガラスの塊２４が急冷され切断痕が形成される。この切断痕を含む溶融ガラスの塊２４をプレス成形すると、成形されたガラスブランクにはシアマーク等の切断痕に起因した凹み等の欠陥が形成される。そのため、プレス成形時に生ずる切断痕を極力小さくすることが好ましい。切断痕に起因する欠陥を極力少なくするためには、溶融ガラスの切断直前の表面の粘度を低くすることが有効である。例えば、各シアブレードによる溶融ガラスの塊２４の表面の冷却を考慮して切断直前の溶融ガラスの表面の温度を予め高くして粘度を低くする方法を採ることができる。それによって、溶融ガラスの塊２４が保有する熱により塊上の切断痕の部分の表面は再加熱されるため、切断痕を小さくすることができる。
（ｃ）２次プレス工程
２次プレス工程では、ガラスブランクが破損しない程度の時間、１次プレス工程を行った後、１次プレス工程後に１次プレス工程に用いるプレス面（プレス成形面５２Ａ、６２Ａ）のプレス圧よりも低いプレス圧力でガラスブランクを一対の型で保持する工程である。
プレス圧力は、第１プレス工程時、第２の押出部材５８が第１のプレス成形型５０に与えた押圧荷重を除去することにより、低下することができる。したがって、２次プレス工程では、図７に示す状態と変化はない。
１次プレス工程における、プレス成形面５２Ａ、６２Ａのプレス圧力は、例えば０．０４〜０．４０トン／ｃｍ2であり、２次プレス工程におけるプレス圧力は、例えば１×１０−５〜４×１０−３トン／ｃｍ2である。
２次プレス工程では、ガラスブランクが破損しない程度の時間、１次プレス工程を行った後、１次プレス工程後に１次プレス工程に用いるプレス面（プレス成形面５２Ａ、６２Ａ）のプレス圧よりも低いプレス圧力でガラスブランクを一対の型で保持する工程である。
プレス圧力は、第１プレス工程時、第２の押出部材５８が第１のプレス成形型５０に与えた押圧荷重を除去することにより、低下することができる。したがって、２次プレス工程では、図７に示す状態と変化はない。
１次プレス工程における、プレス成形面５２Ａ、６２Ａのプレス圧力は、例えば０．０４〜０．４０トン／ｃｍ2であり、２次プレス工程におけるプレス圧力は、例えば１×１０−５〜４×１０−３トン／ｃｍ2である。
このように１次プレス工程と２次プレス工程でプレス圧力を変化させるのは、１次プレス工程の機能と、２次プレス工程の機能とを異なるものとするためである。
１次プレス工程において高いプレス圧力を用いてプレスをすることにより、ガラスブランクを所定の厚さ（薄さ）にするとともに、板厚差を低下させることができる。２次プレス工程において低いプレス圧力を用いてプレスすることにより、ガラスブランクの温度分布を均一に近づけることができ、平面度を向上することができる。
具体的に説明すると、２次プレス工程前の１次プレス工程では、高いプレス圧力により、溶融ガラスの塊２４の不均一な温度分布に起因して成形直後のガラスブランクの温度分布は不均一である。この不均一な温度分布のガラスブランクから熱が第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に移動して、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に不均一の温度分布を生じさせる。２次プレス工程において低いプレス圧力を用いることにより、２次プレス工程では、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ、６２Ａとの間の実質的な接触面積が低下する。その結果、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱移動が低下する。その間、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一な温度分布は、熱伝導による拡散により均一に近づき、温度分布が均一に近づいた第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０が、ガラスブランクと接触することにより、ガラスブランクの温度分布は均一に近づく。
１次プレス工程において高いプレス圧力を用いてプレスをすることにより、ガラスブランクを所定の厚さ（薄さ）にするとともに、板厚差を低下させることができる。２次プレス工程において低いプレス圧力を用いてプレスすることにより、ガラスブランクの温度分布を均一に近づけることができ、平面度を向上することができる。
具体的に説明すると、２次プレス工程前の１次プレス工程では、高いプレス圧力により、溶融ガラスの塊２４の不均一な温度分布に起因して成形直後のガラスブランクの温度分布は不均一である。この不均一な温度分布のガラスブランクから熱が第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に移動して、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に不均一の温度分布を生じさせる。２次プレス工程において低いプレス圧力を用いることにより、２次プレス工程では、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ、６２Ａとの間の実質的な接触面積が低下する。その結果、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱移動が低下する。その間、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一な温度分布は、熱伝導による拡散により均一に近づき、温度分布が均一に近づいた第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０が、ガラスブランクと接触することにより、ガラスブランクの温度分布は均一に近づく。
また、１次プレス工程では、上述したように第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に不均一の温度分布を生じさせるので、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一の温度分布により、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの表面は不均一な熱膨張を起こし、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに表面凹凸をつくる。この表面凹凸は、ガラスブランクの表面に転写されるので一定の厚さのガラスブランクを作製する上で好ましくない。第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一な温度分布を解消するために、２次プレス成形では、プレス圧力の低下により、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱移動を低下させることができる。そして、２次プレス工程中、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０内での熱伝導による熱拡散により第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度分布を均一に近づけることができる。つまり、２次プレス工程では、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の両主表面における熱履歴が互いに等しくなる条件でプレスが行われる。これにより、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの表面凹凸は均一に近づく。しかも、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度は、ガラス転移点以上であるので、ガラスブランクもガラス転移点以上である。このため、ガラスブランクの表面には、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの均一な表面に近づいた表面形状が転写される。したがって、平面度の小さいガラスブランクが形成される。
なお、プレス成形面５２Ａ、６２Ａを閉じた状態における各プレス成形面に形成された凹部５２ｄ（または凸部）は、他方のプレス成形面に形成された凹部５２ｄ（または凸部）と同じ位置に設けられていることが好ましい。それによって、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０が対称構造になるため、２次プレス工程において温度分布をより均一に近付けやすくなる。
なお、プレス成形面５２Ａ、６２Ａを閉じた状態における各プレス成形面に形成された凹部５２ｄ（または凸部）は、他方のプレス成形面に形成された凹部５２ｄ（または凸部）と同じ位置に設けられていることが好ましい。それによって、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０が対称構造になるため、２次プレス工程において温度分布をより均一に近付けやすくなる。
このように、２次プレス工程の作用により、ガラスブランクは、ガラス転移点以上の温度で温度分布は均一に近づき、平面度が小さくなる。
１次プレス工程は、ガラスブランクに一定の厚さを確保するために行われるため、１次プレスの継続時間は、ガラスブランクが一定の厚さの形状を確保する時間であればよい。この継続時間が過度に長いと、ガラスブランクが不均一な温度分布に起因する熱歪み（熱応力）によって、あるいは、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの不均一な表面凹凸等によって破損する。このため、１次プレス工程の継続時間は、ガラスブランクが温度分布に起因する熱歪み（熱応力）によって破損しない程度の時間である。一方、２次プレス工程の継続時間は、ガラスブランクの温度分布が略均一になる時間であればよい。また、ガラスブランクの生産効率を高める点で、１次プレス工程及び２次プレス工程の合計の継続時間である、プレス開始からプレス終了までの時間が３００秒以下であることが好ましい。さらに、１次プレス工程の継続時間と２次プレス工程の継続時間との比は、１：５〜１：１００の範囲であることが好ましい。
１次プレス工程は、ガラスブランクに一定の厚さを確保するために行われるため、１次プレスの継続時間は、ガラスブランクが一定の厚さの形状を確保する時間であればよい。この継続時間が過度に長いと、ガラスブランクが不均一な温度分布に起因する熱歪み（熱応力）によって、あるいは、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの不均一な表面凹凸等によって破損する。このため、１次プレス工程の継続時間は、ガラスブランクが温度分布に起因する熱歪み（熱応力）によって破損しない程度の時間である。一方、２次プレス工程の継続時間は、ガラスブランクの温度分布が略均一になる時間であればよい。また、ガラスブランクの生産効率を高める点で、１次プレス工程及び２次プレス工程の合計の継続時間である、プレス開始からプレス終了までの時間が３００秒以下であることが好ましい。さらに、１次プレス工程の継続時間と２次プレス工程の継続時間との比は、１：５〜１：１００の範囲であることが好ましい。
図９は、１次プレス工程及び２次プレス工程におけるガラスブランクの温度履歴Ａ１と、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度履歴Ａ２の計測結果の一例を示す図である。
第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度は、溶融ガラスの塊２４を構成するガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度で加熱されて、温度Ｔ２で均一な熱平衡状態にある。この状態で、１次プレス工程が開始されると、ガラスブランクの温度は第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度に比べて高いので、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に多量の熱が移動する。これによって、ガラスブランクの温度は温度履歴Ａ１に示すように急激に低下する。一方、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０は、ガラスブランクから多量の熱が移動するので、ガラスブランクの各場所の温度に応じた熱移動を受けて温度履歴Ａ２に示すように温度が上昇する。この状態で予め定められた１次プレス工程の継続時間が過ぎると、２次プレス工程に移行する。
２次プレス工程では、１次プレス工程に比べて第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス圧力は低下しているので、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ、６２Ａとの間の実質的な接触面積が低下し、その結果、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱の移動量が低下する。また、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度は、溶融ガラスの塊２４を構成するガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度で常時加熱されているので、ガラスブランクの温度は、ガラス転移点以上、屈服点未満のある温度に近づく。このような状態で、２次プレス工程は終了する。したがって、２次プレス工程は、上記ガラスブランクの温度状態が達成される時間を予め計測することにより、２次プレス工程の継続時間を定めることが好ましい。しかも、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの熱膨張も、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の均一に近づいた温度分布により、均一に近づくため、ガラスブランクは、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの表面形状が均一に転写される。したがって、平面度の小さいガラスブランクが形成される。
ここで、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス面の温度がプレス開始時点においてガラス転移点未満である場合について説明する。第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス面の温度がプレス開始時点においてガラス転移点未満である場合には、溶融ガラスの第1のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０との接触部分がガラス転移点未満となり、その接触部分が急速に冷え固まる。この冷え固まった部分では、ガラスの流動が抑制される。また、溶融ガラスは、プレスされた時点において、その厚さ方向に温度分布が生じているため、溶融ガラスの板厚方向中心側の部分の固化の際に生じた歪が逃げ場を失いガラスブランク内に比較的大きな残留応力が生じる。こうして取り出されたガラスブランクには比較的大きな残留応力が生じる。
このような残留応力が生じている場合には、コアリングやスクライブなどの孔加工の際に、残留応力の影響によりガラスブランクが破損しやすくなるという問題がある。他方、プレス成形後のガラスブランクにアニール処理（徐冷）を施すことによって、ガラスブランクの残留応力が解消されるものの、アニール処理による加熱によって、ガラスブランクの内部の残留応力の開放に伴ってガラスブランクに変形が生じ、逆にガラスブランクの平面度が大きくなる（反りが生じる）という問題が生じる。このため、磁気ディスク用ガラス基板として所望の平面度を得るためには、ガラスブランクに対する研削・研磨等の後加工の加工量（取りしろ）を比較的大きく設定する必要があり、加工性が低下するという問題が生じる。このため、本実施形態では、プレス中の第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度をガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度とし、プレス工程を１次プレス工程と２次プレス工程とに分けることが好ましい。それによって、溶融ガラスの厚さ方向の温度分布を小さくした状態で溶融ガラスからガラスブランクを形成することができ、ガラスブランクの残留応力を小さくすることができる。なお、ガラスブランクの残留応力が大きい場合には、上述した孔加工工程でガラスブランクをスクライブするときに、切断線の形成の際にガラスブランクに残留応力によって破損が生じやすくなるため、ガラスブランクの残留応力を、スクライブ切断線を形成可能な程度の残留応力の許容値以下とすることが好ましい。
（ｄ）取出工程
取出工程では、ガラスブランクは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面を離間して取り出される。図１０は、取出工程を示す図である。図１０に示すように、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０とを互いに離間させるように、第１のプレス成形型５０をＸ２方向へ移動させるとともに、第２のプレス成形型６０をＸ１方向へ移動させる。これにより、プレス成形面６２Ａ及びプレス成形面５２Ａと、ガラスブランク２６とを離型させて、ガラスブランク２６を鉛直方向下方に落下させて取り出す。ここで、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０とを離間する際に、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０との間に向けて空気を吹き付けてもよい。この空気を吹き付けることにより、ガラスブランク２６が第１のプレス成形型５０又は第２のプレス成形型６０に貼り付いた場合でも、空気流によってガラスブランク２６を冷却することによって、第１のプレス成形型５０、第２のプレス成形型６０、及びガラスブランク２６の熱収縮を促して、第１のプレス成形型５０又は第２のプレス成形型６０からガラスブランク２６を剥離することができる。こうして、ガラスブランク２６を得る。ガラスブランク２６は、図示されない断熱板上に載せられて、大気中で放冷される。
取出工程では、ガラスブランクは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面を離間して取り出される。図１０は、取出工程を示す図である。図１０に示すように、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０とを互いに離間させるように、第１のプレス成形型５０をＸ２方向へ移動させるとともに、第２のプレス成形型６０をＸ１方向へ移動させる。これにより、プレス成形面６２Ａ及びプレス成形面５２Ａと、ガラスブランク２６とを離型させて、ガラスブランク２６を鉛直方向下方に落下させて取り出す。ここで、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０とを離間する際に、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０との間に向けて空気を吹き付けてもよい。この空気を吹き付けることにより、ガラスブランク２６が第１のプレス成形型５０又は第２のプレス成形型６０に貼り付いた場合でも、空気流によってガラスブランク２６を冷却することによって、第１のプレス成形型５０、第２のプレス成形型６０、及びガラスブランク２６の熱収縮を促して、第１のプレス成形型５０又は第２のプレス成形型６０からガラスブランク２６を剥離することができる。こうして、ガラスブランク２６を得る。ガラスブランク２６は、図示されない断熱板上に載せられて、大気中で放冷される。
なお、プレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａには、従来より用いられてきたボロンナイトライド等の離型剤は用いられない。これは、１次プレス工程及び２次プレス工程におけるガラスブランクとプレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａとの間の面接触を増やして、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａとの間の熱移動を利用するためである。また、離型剤の使用は、離型剤の形状がガラスブランクの表面に転写されて平面度が大きくなることから好ましくない。
以上がプレス成形工程の説明である。本実施形態で得られるガラスブランクは、平坦性に優れ（平面度が小さく）、残留応力も小さいことから、従来のように、ガラスブランクにアニール処理を施す必要がない。
また、本実施形態のプレス成形工程では、プレス中の第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部５２ｄ、６２ｄを設け、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態でプレス成形する。その結果、ガラスブランクの残留歪みを低減できるとともに、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの間で伸びきった薄板状の溶融ガラスが冷却して収縮するときに、プレス成形面上の凹部が、溶融ガラスが収縮するときの収縮方向への粘性流動を抑えるように機能し、局所的に平面度が悪化した領域であるシワの発生が抑制され、成形されたガラスブランクの平面度のばらつきが抑制される。さらに、前記凹部を除いた部分のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの平面度が４μｍ以下である場合には、プレスによって転写されるガラスブランクの主表面の平面度が磁気ディスク用ガラス基板にもとめられる目標平面度（例えば４μｍ以下）に近くなるため、後工程の研削工程における取しろを少なくすることができるので好ましい。
以上がプレス成形工程の説明である。本実施形態で得られるガラスブランクは、平坦性に優れ（平面度が小さく）、残留応力も小さいことから、従来のように、ガラスブランクにアニール処理を施す必要がない。
また、本実施形態のプレス成形工程では、プレス中の第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部５２ｄ、６２ｄを設け、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの温度を溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態でプレス成形する。その結果、ガラスブランクの残留歪みを低減できるとともに、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの間で伸びきった薄板状の溶融ガラスが冷却して収縮するときに、プレス成形面上の凹部が、溶融ガラスが収縮するときの収縮方向への粘性流動を抑えるように機能し、局所的に平面度が悪化した領域であるシワの発生が抑制され、成形されたガラスブランクの平面度のばらつきが抑制される。さらに、前記凹部を除いた部分のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの平面度が４μｍ以下である場合には、プレスによって転写されるガラスブランクの主表面の平面度が磁気ディスク用ガラス基板にもとめられる目標平面度（例えば４μｍ以下）に近くなるため、後工程の研削工程における取しろを少なくすることができるので好ましい。
上記プレス成形工程では、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに凹部が形成されているため、その凹部が転写されて形成されるガラスブランクの主表面には、凹部に対応した筋（線状の突起）が中心付近から外縁に向けて放射状に形成される。このようなガラスブランクに形成される筋は、後工程の研削工程で低下させることができる。前述したように、研削工程では固定砥粒が用いられているため、ガラスブランクの主表面に形成された筋が研削の起点となりやすく、高い加工レートでの研削加工を行うことができる。
（実験例）
以下、本実施形態で作製されるガラスブランクの特性を調べるために、種々のガラスブランクを作製した。
以降に示す実施例では、本実施形態の製造方法を用い、１次プレス工程のプレス圧力、２次プレス工程の継続時間とプレス圧力、あるいは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の設定温度（ガラス転移点以上屈服点未満の温度範囲内）等を調整してガラスブランクを作製した。ここで、各実施例のプレスに使用した型は、図４Ａに示したように、プレス成形面に８本の放射状の凹部が形成されたプレス成形面の型を用いてプレス成形を行ってガラスブランクを作製した。なお、各実施例では、凹部の幅を３ｍｍ、凹部の深さを１０μｍとした。
以下、本実施形態で作製されるガラスブランクの特性を調べるために、種々のガラスブランクを作製した。
以降に示す実施例では、本実施形態の製造方法を用い、１次プレス工程のプレス圧力、２次プレス工程の継続時間とプレス圧力、あるいは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の設定温度（ガラス転移点以上屈服点未満の温度範囲内）等を調整してガラスブランクを作製した。ここで、各実施例のプレスに使用した型は、図４Ａに示したように、プレス成形面に８本の放射状の凹部が形成されたプレス成形面の型を用いてプレス成形を行ってガラスブランクを作製した。なお、各実施例では、凹部の幅を３ｍｍ、凹部の深さを１０μｍとした。
比較例１，２のガラスブランクは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の設定温度をガラス歪点近傍とし、それ以外は実施例と同様のプレス方法により作製した。但し、比較例１については、プレス後のガラスブランクの残留応力をアニール処理により低下させ、孔加工工程においてコアリングを行った。また、比較例２については、アニール処理を行わずに孔加工工程においてコアリングを行った。
また、ガラス基板の平面度（ＪＩＳ Ｂ０６２１）は、市販のフラットネステスタを用いて測定した。なお、ここでの平面度は、ガラスブランクの筋を除く部分の平面度である。残留応力（引張応力値）は、周知のバビネ補正器法にて測定した。
下記表１は、各ガラスブランクの平面度及び残留応力の数値と、孔加工工程においてコアリングを行った時のガラスブランクの破損の有無を示す。
また、ガラス基板の平面度（ＪＩＳ Ｂ０６２１）は、市販のフラットネステスタを用いて測定した。なお、ここでの平面度は、ガラスブランクの筋を除く部分の平面度である。残留応力（引張応力値）は、周知のバビネ補正器法にて測定した。
下記表１は、各ガラスブランクの平面度及び残留応力の数値と、孔加工工程においてコアリングを行った時のガラスブランクの破損の有無を示す。
表１の実施例１〜３に示すように、本実施形態のガラスブランクの製造方法は、研削前の平面度を３．２〜３．４μｍとして略同一に揃え、型の温度や保持時間を調整することにより、残留応力を種々変えることができる。このとき、実施例１〜３と比較例１との比較より、比較例１のガラスブランクでは、アニール工程によって平面度が大きくなることがわかる。これは、アニール処理による加熱によって、ガラスブランクの内部の残留応力の開放に伴ってガラスブランクに変形が生じたためである。このような平面度が大きなガラスブランクを固定砥粒による研削加工により平面度を低下させる場合には、加工時間が増加し、好ましくない。また、ガラス基板の製造に際して、アニール処理の１工程に３〜１２時間要するため、製造効率上好ましくない。
他方、表１の実施例１〜３と従来例２との比較より、残留応力が０．４ｋｇｆ／ｃｍ２以下であるとき、孔加工工程におけるコアリング時の破損がないことがわかる。つまり、ガラスブランクの残留応力が０．４ｋｇｆ／ｃｍ２以下であれば、アニール工程を省略して、コアリングを行うことができることがわかる。従って、アニール工程の省略により、磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスク用ガラスブランクの製造工程の簡略化を図ることができ、製造効率を向上させることができる。
このように、本実施形態の製造方法で作製されるガラスブランクは、アニール工程を省略して、平面度及び残留応力を従来に比べて低下させるため、その後の研削や形状加工工程を実施するに当たって好ましい形態のガラスブランクを作製することができる。すなわち、１次プレス工程のプレス圧力、２次プレス工程の継続時間とプレス圧力、あるいは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の設定温度等を調整することにより、残留応力の抑制と平面度の低下したガラスブランクを実現することができる。よって、本実施形態の方法を用いることにより、磁気ディスク用ガラス基板を効率よく製造することができる。
次に、型の凹部の効果を調べるために、実施例１のガラスブランクを１００個作製した。比較例３のガラスブランクは、凹部が形成されていないプレス成形面の型を用いてプレス成形を行ったことを除いて実施例１と同条件で、１００個作製した。実施例１、比較例３ともに、型のプレス成形面の平面度を４μｍとし、プレス成形面の表面粗さを０．２５μｍとした。成形後は、ガラスブランクの平面度（ＪＩＳ Ｂ０６２１）を、フラットネステスタを用いて測定した。その測定結果を表２に示す。
表２において「ガラスブランクの平面度のばらつき」は、成形した１００個のサンプルの平面度を測定し、測定して得られた平面度の標準偏差を求めた。実施例１では、ガラスブランクの主表面には筋が形成されるが、平面度の測定範囲には、筋が形成された部分は含めなかった。なお、１００個のサンプルの平面度の平均値は、４μｍ以下であった。
表２において「ガラスブランクの平面度のばらつき」は、成形した１００個のサンプルの平面度を測定し、測定して得られた平面度の標準偏差を求めた。実施例１では、ガラスブランクの主表面には筋が形成されるが、平面度の測定範囲には、筋が形成された部分は含めなかった。なお、１００個のサンプルの平面度の平均値は、４μｍ以下であった。
ガラスブランクの平面度のばらつき（平面度の標準偏差）の評価基準は、以下の通りである。
［平面度のばらつきの評価基準］
・平面度の標準偏差が１．０μｍ以上 … 不合格
・平面度の標準偏差が０．５μｍ以上〜１．０μｍ未満 … 合格
［平面度のばらつきの評価基準］
・平面度の標準偏差が１．０μｍ以上 … 不合格
・平面度の標準偏差が０．５μｍ以上〜１．０μｍ未満 … 合格
表２から、実施例１のように、凹部が形成されたプレス成形面を用いてプレス成形を行った場合には、ガラスブランクの平面度のばらつきが少ないことがわかる。これは、プレス時に薄板状の溶融ガラスが冷却して収縮するときに、プレス成形面上の凹部が溶融ガラスが収縮するときの収縮方向への粘性流動を抑えるように機能し、局所的に平面度が悪化した領域であるシワの発生が抑制されたためであると考えられる。他方、比較例１のように、プレス成形面の凹部がなくその表面性状が全面で平滑である場合には、薄板状の溶融ガラスが冷却して収縮するときに、プレス成形面と溶融ガラスが全面で密着した状態で収縮が行われるため溶融ガラスの粘性流動が大きく板厚方向に膨れ、局所的に平面度が悪化した領域であるシワが発生する。このシワの高さやシワが形成される範囲は、金型間の熱履歴（温度分布）の差などに起因してガラスブランクごとに個体差が生ずるため、ガラスブランクの平面度のばらつきが大きかったと考えられる。
次いで、比較例３、実施例１のガラスブランクに対して、ダイヤモンドシートの固定砥粒を用いた研削加工を行い、加工レートを評価した。
評価項目としての「加工レート」は、研削における生産性を評価するための指標であり、速ければ速いほど良い。研削加工前後のガラス基板の板厚を測定し、板厚の減少量を加工時間で除することによって研磨レートを算出し、以下の評価基準を基に評価した。
［研削レートの評価基準］
合格：３．０μｍ／ｍｉｎ以上
不合格：３．０μｍ／ｍｉｎ未満
評価項目としての「加工レート」は、研削における生産性を評価するための指標であり、速ければ速いほど良い。研削加工前後のガラス基板の板厚を測定し、板厚の減少量を加工時間で除することによって研磨レートを算出し、以下の評価基準を基に評価した。
［研削レートの評価基準］
合格：３．０μｍ／ｍｉｎ以上
不合格：３．０μｍ／ｍｉｎ未満
表３から、成形されたガラスブランクの主表面に筋（線状の突起）がある場合には研削加工の加工レートが良好になることが確認された。これは、研削工程では固定砥粒が用いられているため、ガラスブランクの主表面に筋がある場合には、その筋が研削の起点となりやすいためであると考えられる。本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、プレス時の溶融ガラスの一部が入り込むための凹部を設けることで、ガラスブランクの平面度の個体差（つまり、ばらつき）を少なくするだけでなく、そのガラスブランクに対する後工程の研削工程における研削レートの向上も図ることができる。よって、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、平面度のばらつきの少ない磁気ディスク用ガラス基板を効率良く作製することができる。なお、ガラスブランクの主表面に筋状の凹部を設けた場合でも、実施例１と同様に加工レートの向上が確認できた。
以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
２ ガラス基板
１０ 溶融ガラス流出管
１２ ガラス流出口
２０ 溶融ガラス流
２２ 先端部
２４ 塊
２６ ガラスブランク
３０ 下側ブレード
３４、４４ 刃部
３４Ｕ 上面
４０ 上側ブレード
４４Ｂ 下面
５０ 第１のプレス成形型
５２、６２ プレス成形型本体
５２Ａ、６２Ａ プレス成形面
５２Ｂ 被押出面
５４、６４ ガイド部材
５４Ａ、６４Ａ ガイド面
５４Ｂ 押出面
５６ 第１の押出部材
５６Ａ 押出面
５６Ｂ 面
５６Ｈ 貫通穴
５８ 第２の押出部材
６０ 第２のプレス成形型
１００ 両面研削装置
１０２ 下定盤
１０４ 上定盤
１０６ インターナルギヤ
１０８ キャリヤ
１１２ 太陽ギヤ
１０ 溶融ガラス流出管
１２ ガラス流出口
２０ 溶融ガラス流
２２ 先端部
２４ 塊
２６ ガラスブランク
３０ 下側ブレード
３４、４４ 刃部
３４Ｕ 上面
４０ 上側ブレード
４４Ｂ 下面
５０ 第１のプレス成形型
５２、６２ プレス成形型本体
５２Ａ、６２Ａ プレス成形面
５２Ｂ 被押出面
５４、６４ ガイド部材
５４Ａ、６４Ａ ガイド面
５４Ｂ 押出面
５６ 第１の押出部材
５６Ａ 押出面
５６Ｂ 面
５６Ｈ 貫通穴
５８ 第２の押出部材
６０ 第２のプレス成形型
１００ 両面研削装置
１０２ 下定盤
１０４ 上定盤
１０６ インターナルギヤ
１０８ キャリヤ
１１２ 太陽ギヤ
Claims (8)
- 中央に円孔が設けられた円環状の磁気ディスク用ガラス基板を製造するための磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
溶融ガラス供給口から供給される前記溶融ガラスを切断することにより前記溶融ガラスの塊を落下させる工程と、
落下中の溶融ガラスの塊の落下方向に対する直交方向両側から一対の型のプレス成形面で前記落下中の溶融ガラスの塊を挟み込んで板状のガラスブランクとするための１次プレス工程と、
前記１次プレス工程を行った後、前記一対の型のプレス成形面の温度を前記溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度とした状態で、前記ガラスブランクの残留応力値が前記ガラスブランクの孔加工で破断が生じない許容値以下となるように、前記一対の型で前記ガラスブランクを保持して前記残留応力値を低下させる２次プレス工程と、
前記ガラスブランクに対して前記孔加工を行い、円環状の磁気ディスク用ガラス基板とする孔加工工程と
を有し、
前記第1および第2プレス工程では、前記プレス成形面における前記溶融ガラスの塊が延び広げられて前記溶融ガラスの径が拡大する領域と重なる位置に、凹部又は凸部の少なくともいずれか一方が形成された型を用いることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記凹部又は凸部は、前記プレス成形面において、前記ガラスブランクから得られる円環状の磁気ディスク用ガラス基板の内周及び外周に対応する箇所を除く部分に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記許容値は、バビネ補正器法で測定した場合の引張応力値として０．４ｋｇｆ／ｍｍ２である、請求項１又は請求項２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記凹部の深さ又は凸部の高さが、４〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記ガラスブランクを、前記一対の型のプレス成形面を離間させて取り出す取出工程をさらに有し、
前記取出工程では、前記一対の型を離間させる際に、前記一対の型の間に空気流を吹きつけて、前記一対の型から前記ガラスブランクを落下させる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記凹部又は凸部を除いた部分のプレス成形面の平面度が４μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 磁気ディスク用ガラス基板を製造するための磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
流下する溶融ガラスを切断することにより、落下する溶融ガラスの塊を得る切断処理と、
落下している溶融ガラスの塊を、落下方向に対して直交する方向に対向配置された1対の型のプレス成形面でプレスすることで、当該溶融ガラスの塊がプレス成形面によって延び広げられた板状のガラスブランクを得るプレス処理とを含み、
前記プレス処理では、プレスを開始するときの前記一対のプレス成形面の温度が前記溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度であり、かつ、プレス開始から終了までの間の前記ガラスブランクの両主表面における熱履歴が互いに等しくなる条件でプレスを行うものであり、
プレス成形面のうちの前記溶融ガラスの塊が延び広げられて溶融ガラスの径が拡大する領域と重なる位置に、他方の金型のプレス成形面の方向に突出した凸部、または、へこんだ凹部が形成されている一対の金型を用いてプレスを行うものであることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。 - 両プレス成形面を閉じた状態におけるプレス成形面に形成された前記凸部又は凹部は、他方のプレス成形面に形成された前記凸部又は凹部と同じ位置に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN109415251A (zh) * | 2016-06-30 | 2019-03-01 | 康宁股份有限公司 | 具有加工的应力分布的玻璃基制品及其制造方法 |
-
2013
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