JP4521129B2 - ガラス成形品の製造方法及び装置、ガラス基板の製造方法、情報記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、光磁気記録媒体および光記録媒体などの情報記録媒体の基板として、あるいはカメラ用フィルタ、マスクブランクスなどの板状ガラスとして使用される、例えば肉厚が約３ｍｍ以下である肉薄の板状ガラスをプレス成形により製造するガラス成形品の製造方法及びこの製造方法に用いる製造装置に関する。さらに本発明は、上記ガラス成形品に研削、研磨を施して基板とするガラス基板の製造方法、並びに上記基板を備えた磁気記録媒体、光磁気記録媒体および光記録媒体などの情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、磁気記録媒体など情報記録媒体の基板としてガラス基板が多く使用されている。このようなガラス基板は、従来は、板状のガラスから切り出す方法により製造されていた。しかるに、近年、上記方法に代えて、溶融ガラスから成形型を用いて直接プレス成形する方法、すなわちダイレクトプレス法が採用されている。
ダイレクトプレス法としては、例えば、特開平５−１０５４５８号公報に開示されている方法がある。この方法は、離型剤層を成形面に形成した成形型で、原料ガラス温度が軟化点以下である温度において、上下型とガラスとが熱的に平衡となるまで充分な時間プレスすることにより、反りの小さな近最終形状のディスク形状ガラス製品を製造する方法である。
しかしながら、上記方法では、原料ガラス温度が軟化点以下の温度において上下型とガラスとが熱的に平衡となるまで充分な時間プレス成形する必要があり、プレス成形にかかる時間が長く、量産性が悪いという問題点があった。
【０００３】
それに対して、最近では磁気記録媒体の高密度化の要求が高まり、従来に比べ、より反りの小さな基板が求められている。特にＭＲヘッドに対応可能な磁気記録媒体用基板には高い平坦性を有することが要求されている。そのため、特開平５−１０５４５８号公報に記載の方法を用いてＭＲヘッド対応用の磁気記録媒体用ガラス基板を製造する場合、プレス成形により得られたガラス基板を所定のスペックに収まるように研削・研磨加工する必要があった。この研削は、肉薄板状ガラスを両側面から研削板によって挟み込み、圧力をかけた状態でなされる。しかし、板状ガラスが肉薄であればある程、撓んだ状態で研削されるため、板状ガラスの反りが解消されにくい。研削後に肉薄板状ガラスを研削板から取り外し、板状ガラスの両側から圧力を解くと、撓みが解消され、研削前の反りが復活してしまうという問題がある。このため、肉薄の板状ガラスを研削する場合に、板状ガラスが撓まないように常にきめ細かく板状ガラスに加える圧力を調節しなければならず、結果として、研削時間が長くなる。
このように、特開平５−１０５４５８号公報に記載の方法を用いて、ＭＲヘッド対応用の磁気記録媒体用ガラス基板を製造する場合、プレス成形にかかる時間が長いばかりか、平坦性の良い肉薄板状ガラスの量産性を向上させることもできないという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、特開平１０−２３６８３１号公報に記載されている方法が提案されている。この方法は、具体的には、プレス成形後の変形可能な状態にある肉薄板状ガラスを、一対の平坦基盤で押圧してガラスの反りを修正すること（以下、修正プレスという）を特徴とするものである。
反りが修正されたガラスは、ガラスが外力に対して変形しないような温度にまで冷えた後に下型より取り出され、直ちにアニールのための炉に移され、歪みが取り除かれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法では、プレス後、上型のみが成形されたガラスから離型され、成形されたガラスは、下型の成形面上に載置された状態で取り出し可能な温度にまで冷やされる。これは、上型から離型された時点ではガラスはまだ外力によって変形可能な温度範囲にあり、この状態でガラスを下型から取り出すと、ガラスに加わる力のために成形したガラスが変形してしまうからである。
【０００６】
上型が待避された時点では、ガラスを載置する下型も降温されつつあるが、まだかなりの高温状態にあり、成形されたガラスの冷却は、主として型に接していない面からの放熱によって進む。即ち、この時点では、下型の成形面と接する面からのガラスの放熱と、上型から離型され雰囲気と接している面からのガラスの放熱との間には大きな差異がある。この状態はガラスを下型から取り出すまで続く。そのため、ガラスを下型から取り出す時点では、雰囲気と接している面（上型により成形された面）側の温度は、成形されたガラスの下型の成形面と接する面側の温度に比べて相当高い状態にある。このような対向する２つの面の間での温度差は、成形されたガラスに反りを生じさせる原因となる。
【０００７】
そこで、上型からの離型時と下型からの取り出し時との間において、下型の冷却を急速に行い、成形ガラスの対向する２面間の温度差が小さくなるようにすれば、板状ガラスの反りを低減できるように思われる。ところが、下型を急速冷却するには、例えば、型内に冷却媒体を通すなどの工夫が必要であり、かつ成形型を均一に冷却する必要もあることから、技術的には非常に困難である。したがって、下型を強制的に冷却して、温度の低下を雰囲気温度の低下と同程度にすることにより板状ガラスの反りを低減することは実際的ではない。
【０００８】
また、ガラスを下型より取り出した後に、板状ガラスの反りを上記修正プレスにより修正することは、事実上できない。なぜなら、上記修正プレスによる修正は、ガラスの温度がそのガラスのガラス転移点より高いときにのみ可能であるのに対して、ガラスの下型からの取り出しは、取り出しによってガラスが変形しないように、通常、ガラスがガラス転移点より低い温度でなった後に行われるからである。即ち、下型から取り出されたガラスの温度はガラス転移点より低いため、修正プレスにより反りを修正することはできない。
【０００９】
そこで本発明の目的は、製造時間（サイクルタイム）を延ばすことなく（より短い時間内に）、より厚みの薄い板状のガラス成形体であっても、反りのより少ない状態で製造することができる板状ガラス成形品の製造方法及び製造装置を提供することにある。
さらに本発明の目的は、上記製造方法により製造されたガラス成形体を用いたガラス基板の製造方法を提供することにある。
加えて本発明の目的は、上記ガラス基板を用いた情報記録媒体の提供にある。
【００１０】
本発明者は上記のような問題について鋭意検討した結果、両面で温度差がある肉薄板状ガラスをアニール工程の前に破損しない範囲で急冷し、ガラスを一時的に歪み点より低い温度にすることにより、ガラスの反りを低減できることを見出した。さらに、ガラスを一時的に歪み点より高い温度範囲に置くことで行われるアニール工程中、板状ガラスを縦置き状態にすることにより、アニールにより生じる板状ガラスの反りの量を低減できることを見出した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、反りを低減した肉薄板状ガラス成形品の製造方法、及び上記成形品を加工してガラス基板とするガラス基板の製造方法、並びに上記ガラス基板を使用した情報記録媒体を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスして板状ガラス成形品を得る方法であって、ガラス転移点より高い温度を有する被成形ガラス材料を下型の成形面上に供給する工程（供給工程）、供給された被成形ガラス材料を下型及び上型によりプレス成形して板状ガラスとする工程（プレス工程）、上記板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを、下型成形面上から取り出す工程（取り出し工程）、上記取り出した板状ガラスを１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低い温度に冷却する工程（冷却工程）、及び得られた板状ガラスをアニールする工程（アニール工程）を含むガラス成形品の製造方法に関する。
【００１２】
上記発明において、下型の成形面上に供給される被成形ガラス材料は、溶融ガラスであることができる。また、冷却工程及び／又はアニール工程を、前記板状ガラスを縦置きにして行うことがアニールにより生じる板状ガラスの反りの量を低減できるという観点から好ましい。また、板状ガラスから上型を離型した後、板状ガラスを下型成形面から取り出すまでの間に、板状ガラスに外力を加えて板状ガラスの反りを修正することが好ましい。さらに、板状ガラス成形品は厚みが４ｍｍ以下であることができる。また、供給工程からアニール工程までの一連の工程を繰り返し行うことにより板状ガラス製品を連続的に製造する方法において、成形面上から板状ガラスを取り出した後の下型を、所定温度に調整した後に供給工程にリサイクルすることがサイクルタイム短縮という観点から好ましい。
【００１３】
さらに本発明の第２の態様は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスし、得られた板状ガラスを成形型から離型した後にアニールして板状ガラス成形品を得る方法であって、前記アニールを、前記板状ガラスを縦置きにして行うことを特徴とするガラス成形品の製造方法に関する。
上記発明において、アニールは、移送手段上に縦置きされた状態の板状ガラスを、アニール炉中を搬送することにより行うことができる。
【００１４】
さらに本発明の別の態様は、上記本発明の製造方法により得られたガラス成形品の主表面に少なくとも研磨を施してガラス基板を得るガラス基板の製造方法に関する。なお、本発明において、ガラス基板は、結晶化処理が施された結晶化ガラスよりなる基板も含む。また、本発明の別の態様は、上記本発明の製造方法によりガラス基板を得、このガラス基板の主表面に情報記録層を設けて情報記録媒体を得る、情報記録媒体の製造方法に関する。尚、本態様において、上記情報記録層は、ガラス基板の主表面に直接設けられても良いし、情報記録層とは別の層を介してガラス基板の主表面に間接的に設けられても良い。
【００１５】
さらに本発明は、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉とを備えた板状ガラス成形品の製造装置において、前記成形型から取り出された板状ガラスの温度を１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低温にする冷却部と、前記板状ガラスを前記アニール炉へと搬送するための搬送部を有することを特徴とする板状ガラス成形品の製造装置に関する。上記装置において、前記搬送部が前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する手段であることが好ましい。
【００１６】
さらに本発明は、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉とを備えた板状ガラス成形品の製造装置において、前記アニール炉内において前記板状ガラスを縦置き状態で搬送するための搬送部を有することを特徴とする板状ガラス成形品の製造装置に関する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明第１のガラス成形品の製造方法は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスして板状ガラス成形品を得る方法であって、供給工程、プレス工程、取り出し工程、冷却工程及びアニール工程をこの順に有する。
本発明第１の製造方法によれば、取り出し工程において、上型から離型され、次いで、下型成形面上の板状ガラスは下型成形面上から取り出される。より具体的には、板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却した後、下型成形面上から取り出すことが好ましい。下型上に載置された状態で、下型より取り出し可能な温度にまで冷却された肉薄板状ガラスには、下型により成形された面側と上型により成形された面側との間に温度差が生じる。しかし、取り出し工程において、下型よりの取り出しとともにガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却するので、板状ガラスの反りは大きくならず、反りを低減することができる。
【００１８】
〔供給工程〕
供給工程において、ガラス転移点より高い温度を有する被成形ガラス材料が下型の成形面上に供給される。被成形ガラス材料は、ガラス転移点より高い温度を有することで、次のプレス工程で、少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスされる。具体的には、被成形ガラス素材は、溶融状態（ガラスの粘度が102〜103ポアズの範囲）にあるガラスであることが好ましい。溶融ガラスをダイレクトプレスすることで、ガラス塊を加熱してプレス成形する方法のようにプリフォームの作製等の余計な工程が不要となり、高い生産性のもとに肉薄の板状ガラスを生産することができる。
【００１９】
このような溶融ガラスを直接プレス成形する方法は、ダイレクトプレスと呼ばれているが、ダイレクトプレスでは、下型に溶融ガラスが供給されてから、ガラスの粘度が大きく上昇しないうちに（ガラスの温度が大きく低下しないうちに）プレス成形する必要がある。そのため、被成形ガラス素材として、溶融状態にあるガラスを用いると、プレス時から成形されたガラスを下型から取り出すまでの間に下降する温度差が大きくなり、下型取り出し時における下型により成形された面側のガラスの温度と上型により成形された面側のガラスの温度との間の温度差が比較的大きくなる。このように上型により成形される面側と下型により成形される面側との間の温度差が大きい成形では、下型からガラスを取り出した後の反りは大きくなる。しかし、冷却工程を施すことにより反りを低減することができる本発明の製造方法では、このような溶融ガラスをプレスする場合であっても、ガラスの反りを低減することができ、ダイレクトプレスには極めて有効である。
【００２０】
〔プレス工程〕
プレス工程においては、下型の成形面上に供給された被成形ガラス材料を下型及び上型によりプレス成形して板状ガラスとする。
プレス成形に使用する上型、下型の温度は、ガラスの種類、ガラスの離型性、型の損傷等の観点から適宜設定される。但し、上型の温度は２５０〜４５０℃の範囲、下型の温度は３５０〜５５０℃の範囲であることが好ましい。この温度範囲にある型を使用すれば、ガラスが型内で十分に伸びて成形が可能であり、温度が高過ぎて型の焼き付きや張り付きが起こることもない。上型の温度は、下型と同じ温度か、または下型の温度より５０〜１００℃低い方が好ましい。また、成形型は下型及び上型以外に上下型又は／及び上型を案内する胴型を有することもでき、この場合、胴型の温度は、下型と近似した温度であることが好ましい。下型の温度は、プレス成形後（反り修正を行う場合には、反り修正後）の板状ガラスの反りの状態によって適宜変化させることが好ましい。例えば、完成した板状ガラスが凹形状の反りを有している場合は、下型の温度を下げることにより、ガラスの粘度が下がり、次工程の反り修正を適正に行うことができる。逆に凸形状の反りがある場合は、下型の温度を上げ、反り修正時のガラスの粘度を上げることにより、反り修正を適正に行うことができる。
【００２１】
但し、成形プレス終了時のガラスが、型の成形面に対応する形状を、離型後も基本的には維持し、且つ外力によって微小変形も可能な状態になっているという観点から、プレス成形終了時のガラスの温度は、ガラス転移点及びガラス軟化点より高い温度であることが適当である。また、プレス成形の所要時間は、２秒以内が好ましく、更に好ましくは１．８秒以内である。また、本発明の製造方法が対象とする板状ガラスは、磁気ディスク用ガラス基板などの情報記録媒体に代表されるような薄板状ガラス基板に適したガラス成形品であり、板厚は、例えば、が４mm以下、好ましくは0.5〜3mm範囲のものである。また、板状ガラスは、円板状であることが好ましく、情報記録媒体の基板として用いられる事を考慮すると、直径が１５cm付近又はそれ以下、特に10cm付近であることが適当である。
【００２２】
プレス工程では、被成形ガラス材料を成形型の外周方向に押し広げることで、ガラスを薄い板状に成形することができる。成形型の成形面に固体潤滑剤を付着させて、ガラスに対する潤滑性を上げることが、被成形ガラス材料を成形型の外周方向に容易に押し広げることができるという観点から好ましい。なお、被成形ガラス材料が溶融ガラスであり、かつ肉薄の板状ガラスを成形する場合、肉厚の板状ガラスを得る場合より、成形型は、より多くの熱を溶融ガラスから受け取るためより高温になる。従って、固体潤滑剤は高温域においても潤滑性を失わない耐熱性のものであることが好ましい。このような耐熱性固体潤滑剤としては、耐熱性に優れるものであれば特に限定されないが、例えば、窒化ホウ素（ＢＮ）が好適である。また、極薄い肉薄板状ガラスであっても機械的強度に優れる板状ガラスを得るために、被成形ガラス素材として溶融温度が高いものを用いることがある。このような場合には、成形型もかなり高温となるため、固体潤滑剤に要求される耐熱性は非常に高度なものとなる。このような場合にもＢＮ粉末等の高耐熱性固体潤滑剤粉末は好適に用いられる。耐熱性固体潤滑剤は粉末化したものを用いることで、潤滑剤の成形面への均一な付着および余剰分の除去を容易に行うことができる。固体潤滑剤は離型剤として作用する。
さらに、成形型の材料は、耐熱性のあるものであればよく、グラファイト、タングステン合金、窒化物、炭化物、耐熱金属等が用いられるが、特に鋳鉄が、強度、耐久性に優れるため好ましい。
【００２３】
〔取り出し工程〕
取り出し工程においては、プレス成形後の板状ガラスから上型を離型し、その後、下型成形面上の板状ガラスを下型成形面上から取り出す。好ましくは、前記板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却した後、下型成形面上から取り出す。「外力に対して変形しない状態」かどうかは、本願各請求項にかかる発明において、板状ガラスの表面温度が(ガラス転移点+20℃)以下になっているかどうかを目安にして見分けることができる。好ましくは板状ガラスの表面温度が(ガラス転移点+10℃)以下、さらに好ましくは板状ガラスの表面温度がガラス転移点以下である。特に、板状ガラスの表面温度が(ガラス転移点−10℃)以下になった状態で取り出すことが望ましい。なお、ガラス表面の温度は放射温度計によって測定することができる。本発明の方法では、例えば、下型成形面上の板状ガラスの上面（上型により成形された面）及び下面（下型により成形された面）の温度が、いずれもガラス転移点以下になるまで冷却することが好ましい。上記取り出し工程における冷却は、板状ガラスの温度がガラスの歪み点まで冷却する前に終了する。
【００２４】
板状ガラスの冷却は、板状ガラスから上型を離型することで、板状ガラスの離型した面を、成形型を収納している成形装置内の雰囲気に晒すことで行うことができる。成形装置内の雰囲気は、空気または窒素ガス等の不活性ガスであることができ、雰囲気の温度は、特別に調整する必要はなく、例えば室温であってもよい。空気にてこの工程を行うことにより、特別なガスを使用することもないので、安価で簡略な冷却を行うことができる。取り出し工程において、上型により成形された面は雰囲気又は大気に晒され、下型と接している面との間に温度差が生じてしまうが、本発明によれば、そのような温度差があってもガラス取り出し後の反りを低減することができる。
【００２５】
取り出し工程中に、好ましくは冷却と並行して、板状ガラスに外力を加えて反りを修正することができる。反り修正は、例えば、板状ガラスの温度が該ガラスのガラス転移点より高い状態で行う。反り修正により、プレス後に発生するガラスの反りを修正し、ガラスを平坦化することができ、さらに冷却工程によって、取り出し工程後に生じた反りを低減することができるので、反り全体の量をより低減することができる。
【００２６】
プレス成形後のガラス体は、各型を通して放出される熱量が異なっており、これが原因となってガラス体の対向主表面が湾曲したように反っている。この反りを低減、除去するのが、肉薄板状ガラスの反り修正工程である。この反りの修正方法としては、例えば、プレス成形後の肉薄板状ガラスにおける、上面と下面の温度が高い方から、空気等を吹きかけて熱を奪う方法や、プレス成形後のガラス体を平坦な一対の基盤で押圧して、外力によって平坦な形態になるように変形する方法（以下、反り修正プレスと呼ぶ）がある。平坦な一対の基盤でガラス体を押圧する場合は、平坦な一対の基盤として、プレス成形で使用した上型と下型を用いてもよい。この反り修正工程におけるガラスの粘度は、外力が付与されなければ、プレス成形で付与された形状を維持し、外力が付与されれば、微小変形する値であることが好ましい。反り修正で使用する平坦な基盤の温度は、４００〜６５０℃が好ましい。４００℃未満だとガラスに欠陥を発生させ、６００℃を超えるとガラスが基盤に張り付くためである。この温度はガラスの温度より２５０〜２０℃低く、成形プレスで使用する型より、５０〜２００℃高くするのが好ましい。これは、反りの修正工程では、プレス成形時よりガラスの温度、粘度が低下しており、反り修正でワレが発生するのを防止するためである。
【００２７】
プレス成形は、不定形な溶融ガラス等の被成形ガラス素材を成形型の内周成形面に対応した一定形状に成形するものであるが、上記の反り修正プレスは、プレス成形により得られた肉薄板状ガラスを形状加工するという意味合いからではなく、プレス成形によって形状加工された肉薄板状ガラスの反りを取り除き（または低減し）、肉薄板状ガラスを平坦または平坦に近い形態にするためになされるものである。好ましい反り修正プレスは、上型と下型との間で平坦な状態とされた肉薄板状ガラスをこれよりも低温になっている一対の平坦な基盤（または上型と下型）によって冷やし硬くすることにより、肉薄板状ガラスの反りを修正するというものである。反り修正プレスは、肉薄板状ガラスの内部がガラス転移点より高い状態にあるときに行うのが好ましい。ガラス転移点以下の状態で反り修正プレスを行うと、肉薄板状ガラスが硬すぎるため、肉薄板状ガラスにひびや割れが発生する傾向がある。一方、肉薄板状ガラスが軟らかすぎると、反り修正プレスにより肉薄板状ガラスの形状が変化してしまい好ましくないので、この観点から反り修正プレスを行う温度の上限が定められる。尚、反り修正のためのプレスは、1回に限らず、必要に応じて2回以上行うこともできる。
【００２８】
[冷却工程]
冷却工程では、取り出し工程において、好ましくは冷却された板状ガラスを、下型成形面上から取り出し、該ガラスの歪み点より低い温度に冷却する。
プレス成形された板状ガラスは、取り出し工程において、好ましくは上記の反り修正プレスが施され、外力を加えても変形しない状態まで冷却されてから下型より取り出される。取り出された板状ガラスは、冷却工程において、断熱性の部材により保持された状態で、例えば、大気に晒され、歪み点より低い温度に冷却される。この冷却は、比較的急冷であることが好ましく、下型より取り出されたガラスを所定温度よりも低い温度の雰囲気に晒すことが好ましい。ガラスが急冷されることで、反りが大きくなる前に歪み点より低い温度にまでガラスを冷却することができる。前記ガラスの温度は180秒以内、好ましくは60秒以内に、歪み点より低い温度にまで急冷されることが適当である。ガラスが晒される雰囲気は大気でもよいし、他の種類のガスが満たされている雰囲気でもよい。但し、上記雰囲気は、成形されたガラスの熱容量と比べて十分大きい熱容量を有していることが好ましい。大気中に晒す場合は、空気以外の雰囲気を準備する必要もなく、また雰囲気の温度調節をする必要もないので、簡略的である。
【００２９】
ただし、取り出し直後のガラスに冷却ガスを吹き付けて冷却すると、冷却ガスが吹き付けられた部分の温度が極端に低下し、ガラスの２つの主表面間の温度差が大きくなり、反りを低減する上からは好ましくない。さらに、取り出し直後にガスの吹き付けるとガスの圧力によりガラスが微妙に変形することがあるので好ましくない。下型より取り出されたガラスは、２つの主表面間で温度差がなければ、冷却スピードは小さくてもよいが、取り出し直後のガラスで、上記温度差をなくすことは困難である。そのため、反りを低減する上からは下型より取り出されたガラスをできるだけ早く、反りが生じにくい歪み点より低い温度にまで冷却する。したがって、冷却工程における冷却スピード（取り出し温度から歪み点までの冷却スピード）は急激な温度変化によりガラスが破損しない範囲でできるだけ大きくすることが好ましい。
雰囲気中又は大気中にガラスを晒す方法の以外に、ガラスの歪み点より低い温度の液体に板状ガラスを浸漬することにより冷却工程を行ってもよい。ここで上記液体は、成形されたガラスの熱容量と比べて十分大きい熱容量を有していることが好ましい。上記液体は、ガラスと反応しない液状の物質であることが適当であり、例えば、すず（融点２３２℃）などのガラスの歪み点より低い融点を有する低融点金属を融解した液状物質の中に浸漬してもよい。
【００３０】
冷却工程は、後続のアニール工程とともに、前記板状ガラスを縦置きにして行うことが好ましい。ここで縦置きした状態とは、肉薄板状ガラスをその主表面の中央部における法線が略水平方向を向くようにした状態を意味する。板状ガラスの縦置きは、下型より取り出された板状ガラスを、板状ガラスを縦置き可能な構造を有する断熱材により支持した状態で行うことができる。支持材の温度如何によってガラスの反りが大きくなるのを低減することができる。
【００３１】
〔アニール工程〕
アニール工程では、冷却工程で冷却された板状ガラスをアニールする。歪み点より低い温度まで冷却されたガラスは、再度、加熱され、アニールされる。アニールの温度条件は通常採用されている条件とするこができる。アニール工程は、冷却工程とともに、前記板状ガラスを縦置きにして行うことが好ましい。外力を加えても変形しない状態でガラスを縦置きすることができ、しかも縦置き状態でアニールすることにより、反りを低減することができる。なお、ガラスの反りはガラスの歪み点以上で生じるので、アニール工程のうち、少なくともガラスの温度が歪み点以上にある間、縦置き状態を保てば上記効果を得ることができる。縦置き状態にする手段としては、特に制限はないが、板状ガラスを両側から耐熱性の支持体で挟んで支持したり、複数枚重ねられた板状ガラスを上記の支持体で挟んで支持したりすることができる。
ガラスの縦置きは、成形型からの取り出しと同時又は直後に行ってもよいし、冷却工程後に行ってもよい。冷却工程後に、縦置き作業するため、ガラスをより低い温度にまで冷却する必要がある場合には、ガス吹き付けによりガラスを急冷してもよい。アニールのため、ガラスを歪み点より高い状態にする前に、ガラスを縦置き状態にすることが望ましい。
【００３２】
縦置き状態された肉薄板状ガラスは、例えばガラスを縦置き状態に保持する部材にセットされ、搬送装置によりアニール炉へと搬送される。ガラスは一度、歪み点より低い温度にまで冷却されているので、急激には加熱せず、アニール温度よりも低い温度に設定された領域を経て、アニール温度に設定された領域へと移動される。アニールされたガラスは徐々に室温まで冷却される。
多数のガラスを生産する上で、複数のガラスをセットされた上記縦置き状態を保持する部材を複数、アニール炉中に導入してアニールを行うことが望ましい。アニールされたガラスは、研削、研磨が施され基板として加工される。この過程でガラスは適宜、洗浄される。またこの過程でガラスにイオン交換による化学強化処理あるいは結晶化処理などを行ってもよい。
【００３３】
本発明の第１の製造方法では、供給工程からアニール工程までの一連の工程を繰り返し行うことにより板状ガラス製品を連続的に製造する。この際、冷却工程において板状ガラスを取り出した後の下型を、所定温度に調整した後に供給工程にリサイクルする。下型よりガラスを取り出すまでに下型温度をガラス転移点付近まで下げれば十分なので、ガラスが取り出された下型を被成形ガラス材料が供給され、プレスが開始される際の下型温度に調整するのに要する時間が短くて済み、反りの少ないガラス成形品を生産性よく製造することができる。
【００３４】
下型は、被成形ガラス素材の供給工程、プレス工程、（必要により、反り修正の工程）、取り出し工程における成形品の取り出し等の工程を順次経るように設計されている。例えば、ターンテーブルの円周上に複数個の下型を配置し、下型が各工程を経るようにターンテーブルを回転させることが好ましいが、直線方向に移動するように設計してもよい。このように、複数の下型を用い、該複数の下型の各々を順次、前記一連の工程を行う位置に移動、循環して前記一連の工程を行うことができる。但し、複数の下型を循環して使用するので、一つの下型を使用する方法に比べ、下型の温度調整の時間短縮化は生産性を向上させる上でより重要になる。
また、各工程に、同時に供せられる下型の数は、単数個または複数個であってもよい。一方、上型は、プレス成形の工程に位置した下型に対向して配置される。従って、上型は、一度のプレス成形に使用される下型と少なくとも同数が必要であるが、それ以上の個数を備えてもよい。また、プレス成形後に溶融ガラスから上型に移動した熱を除去して、上型の温度が成形時の適切温度になるように短時間で温度コントロールすることができれば、上型は１個であってもよい。
【００３５】
前述のように、上型及び下型のそれぞれの成形面の温度は、プレス成形開始時に、ある所定の温度に調節されることが必要である。ここで、上型及び下型について所定の温度とは、ガラス材料を、肉薄の板状に成形するのに適した温度をいう。かかる温度は、硝子種、肉厚、ガラス板のサイズ等により適宜決定される温度である。
さらに、プレス成形開始時の上型および下型の成形面の温度を前記所定温度に調節するために、上型および下型に対して、必要に応じて加熱する手段、および冷却する手段が講じられる。加熱する手段としては、例えば、ニクロムヒータを下型（上型）の周囲に複数配置して加熱する方法、下型（上型）の周囲を取り囲むように配置したコイルに電流を流して導電体からなる成形型を誘導加熱する方法、ガスにより加熱する方法等がある。下型（上型）が複数個配置される場合に、各々の下型（上型）の周囲にニクロムヒータを配置して加熱する場合には、各ニクロムヒータ間の温度のバラツキにより、各々の下型（上型）を均一に加熱するのが困難であるので、均一な加熱ができる誘導加熱による方法が好ましい。誘導加熱によると、一つのコイルで各々の下型（上型）を加熱することができるため熱源温度のバラツキという問題がなく、コイルと各々の下型（上型）との距離を一定にすることで成形型を均一に加熱することができる。ここで、誘導加熱の際にコイルに流す電流は、高周波電流であることが好ましい。低周波電流では装置が大がかりになり、また、人の可聴音域であるため騒音が問題となる場合がある。一方、下型（上型）が単数個である場合には、各ニクロムヒータ間での温度のバラツキという問題がないので、ニクロムヒータを下型（上型）の周囲に配置して加熱する方法を採用できる。
【００３６】
プレス成形に供せられた成形型の温度は、プレス成形前に比べて上昇している。連続してガラスの成形を行うためには、次のプレス成形までに成形型を冷却して、どの成形品についても同等の温度条件で成形する必要が生じる。したがって、加熱手段と同時に、冷却手段も必要となる。冷却手段としては、成形型の中空部に水や空気を循環させる方法、水等の液体を成形型の中空部内面に吹き付けて気化させる方法などを採用することができる。液体を吹き付けて気化させる方法によると、液体の気化熱で成形型を冷却することができるため、液体を循環させる方法よりも少ない液量で冷却効果が得られる。従って、水等の気化熱を利用する方法は、冷却効果の観点ばかりでなく、冷却装置をより小さくすることができる観点からも好ましい。さらに、例えば上型の冷却に時間がかかり、成形後、次の成形までに所定の温度までに冷却できない場合等には、上型を複数個用意し、どれか１つの上型がプレス成形を行っているときに、他の上型を冷却しておき、冷却後の上型を順次プレス成形に供するようにしてもよい。
【００３７】
プレス成形終了時に、板状ガラスの温度が、成形型の温度より高く、この時点で肉薄板状ガラスと成形型とは熱的に平衡状態に至っていない。しかし、上記の如く、成形型があらかじめ所定の温度に保たれているので、成形後冷却して得られた肉薄板状ガラスは、反り等の品質が一定した一定の形状をしており、研削・研磨しやすい形状となっている。また、肉薄板状ガラスと成形型は熱的に平衡状態に達するまで冷却する必要がないため、成形時間を短縮することもできる。
【００３８】
本発明の第２のガラス成形品の製造方法は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスし、得られた板状ガラスを成形型から離型した後にアニールして板状ガラス成形品を得る方法であって、前記アニールを、前記板状ガラスを縦置きにして行うことを特徴とする。
本発明の第１のガラス成形品の製造方法は、冷却条件等に限定があるが、本発明の第２のガラス成形品の製造方法は、板状ガラスのアニールを、板状ガラスを縦置きにして行うことのみを特徴とする。アニールまでの工程には特に制限はない。アニール中に板状ガラスが歪み点以上の温度になっても、板状ガラスを縦置き状態にすることで、水平状態でアニールしたときと比べ、反りの量を低減することができる。
ここで縦置きした状態とは、板状ガラスをその主表面の中央部における法線が略水平方向を向くようにした状態を意味する。
板状ガラスは、前記ガラスの歪み点より低い状態にあるときに、縦置きにすることが好ましい。ガラスの反りが発生する歪み点以上の温度範囲にガラスが加熱されたときには、既に反りが発生しにくい縦置き状態となっているので、反りを低減することができる。
前記アニールは、移送手段上に縦置きされた状態の板状ガラスを、アニール炉中を搬送することにより行うことが好ましい。板状ガラスがアニール炉中を搬送される間にアニールされるので、多数の板状ガラスを生産性よくアニールでき、しかも縦置き状態にすることにより、アニール中に生じるガラスの反りを低減することができる。
【００３９】
本発明の第１のガラス成形品の製造は、例えば、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉と、前記成形型から取り出された板状ガラスの温度を１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低温にする冷却部と、前記板状ガラスを前記アニール炉へと搬送する搬送部を有する製造装置を用いて行うことができる。この装置において、前記搬送部は前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する手段であることが好ましい。
【００４０】
本発明の第２のガラス成形品の製造は、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉と、前記アニール炉内において前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する搬送部を有する製造装置を用いて行うことができる。
【００４１】
上記成形型、アニール炉及び搬送部を有する板状ガラス成形品の製造装置の概略図を図17に示す。この装置は、ターンテーブル１３上に複数の下型１４が配置され、取り出し工程に応じてこの下型と対向する位置に、溶融ガラス（図示せず）の流出パイプ４１、上型１７、及び板状ガラス取り出し手段（テイクアウト手段）８０を有する成形部９０、取り出し手段８０により下型の成形面から取り出した板状ガラス４４を冷却及び／又は搬送するために保持する支持体８１（この支持体８１は好ましくは複数の板状ガラス４４を保持する）からなる冷却部９１、及びアニール炉８２とその中を板状ガラス４４を保持した支持体８１を移動する（搬送させる）ための移動手段８３からなるアニール部９２からなる。
【００４２】
この装置を用いた板状ガラス成形品の製造は、以下のように行われる。
溶融ガラス（図示せず）が流出パイプ４１から下型１４の成形面上に供給される。供給前に離型剤、例えば、窒化ボロン粉末を下型成形面に塗布する。（塗布機構は図示せず。）溶融ガラスが供給された下型１４はターンテーブル１３の機構によりプレス位置に移動し、上型と下型でガラスをプレス成形する。成形後、上型はガラスから離型し、成形された板状ガラスは取り出し位置にターンテーブルの機構によって移動する。取り出し位置に来た下型から板状ガラスは取り出し手段８０により取り出されて、冷却部へ移される。離型剤塗布から取り出しを行うまでの一連の工程は成形部９０で行われる。冷却部において板状ガラスはこのガラスの歪み点より低い温度にまで冷却される。冷却手段としては、前述の方法のいずれか、又は組合せをとることができる。（自然冷却、冷却ガスの吹き付け、液体への浸漬など）自然冷却の場合は、雰囲気中に所定時間晒されるように、冷却部に板状ガラスを蓄積する部分を設ける、あるいは取り出し搬送の際に、上記雰囲気中に晒される時間が所定の時間になるよう搬送速度を調整する、あるいは上記蓄積部と搬送速度が調整された搬送手段を併用するなどの機構を設けても良い。取り出されたガラス４４は支持体８１により縦置き状態にされてアニール炉へ搬送される。そして、アニール炉８２中を移送される間にアニールされ、炉の出口よりアニールされた板状ガラスが取り出される。
【００４３】
先に説明したように、肉薄板状ガラスの反りが大きいと研削、研磨時に肉薄板状ガラスに圧力を加えるとガラスの反りが一時的に修正されるが、圧力を解くとガラスは再び反ってしまう。したがって、ガラスの反りは何時までも残ってしまうため、加える圧力を微妙に調整しながら加工を行う必要がある。しかし、本発明によれば、肉薄板状ガラスの反りが低減されているので、研削、研磨時に加える圧力によるガラスの変形量が小さくなるので、従来の方法と比べて圧力調整を精密に行わなくてもよくなり、研削、研磨時間を短縮化することができる。
【００４４】
本発明の製造方法により、成形プレス、取り出し工程(反り修正プレスを含む)、冷却工程、縦置き状態でのアニール工程などを経て完成した板状ガラスは、完全に反りが除去されている場合と、少量の反りが残存している場合がある。少量の反りが残存している場合であっても、反りを機械的研削、研磨で除去することができれば反りが残存したプレス完成品としてもよい。
反ったガラス基板を単純に通常の研削、研磨すると、通常、その完成品は依然反ったものになってしまう。したがって、反ったプレス品を研削、研磨するには、工夫が必要になる。良好な研削方法を実現するには、研削する際、プレス品の湾曲が、研削のラップ盤の荷重により変形することを抑制して研削すればよい。具体的には、ラップ盤の荷重を、研削開始から時間がたつに従って徐々に上げて、まず平坦なガラス基板を形成した後、板厚が所定の寸法になるように更に荷重を上げて研削すればよい。また、プレス品の湾曲の変形を抑える他の方法としては、プレス品の形状を単純な円盤状にするのではなく、プレス品の周辺部にラップ盤の圧力を支持する圧力受け部をプレス成形の段階で形成してもよい。このような形状の場合、ラップ盤の圧力は、圧力受け部で受けられるので、湾曲した部分の変形を容易に抑制することができる。なお、このような圧力受け部を備えたガラスも、肉薄板状ガラスに含めるものとする。
なお、このような、反ったガラス基板を平坦に研削、研磨する発明は、特開平５−１０５４５８号公報、特開平７−１３３１２１号公報に記載されたプレス方法に記載された方法によって得られたプレス品にも適用できる。
【００４５】
上記の製造方法により得られた板状ガラスは、研削、研磨等の機械加工を経て例えば情報記録媒体用ガラス基板となる。その際の研削、研磨の工程は、通常、大きく分けて、（１）荒ずり（粗研磨）、（２）砂掛け（精研削、ラッピング）、（３）第一研磨（ポリッシュ）、（４）第二研磨（ファイナル研磨、ポリッシュ）の各工程からなる。場合によっては、（１）荒ずり（粗研磨）を省略してもよい。
【００４６】
さらに、上記情報記録媒体用ガラス基板は、そのガラス基板上に下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することにより、磁気記録媒体を構成する。ここで、磁気記録媒体のガラス基板の材質としては、たとえば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、または、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。さらに、好ましくは、次のような組成のガラスが使用される。
【００４７】
（１）結晶化ガラス１
重量％表示で、ＳｉＯ2 が６０〜８７％、Ｌｉ2 Ｏが５〜２０％、Ｎａ2 Ｏが０〜５％、Ｋ2 Ｏが０〜１０％、Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏが合計で０．５〜１０％、ＭｇＯが０．５〜７．５％、ＣａＯが０〜９．５％、ＳｒＯが０〜１５％、ＢａＯが０〜１３％、ＺｎＯが０〜１３％、Ｂ2 Ｏ3 が０〜１０％、Ａｌ2 Ｏ3 が０〜１０％、Ｐ2 Ｏ5 が０．５〜８％、ＴｉＯ2 が０〜５％、ＺｒＯ2 が０〜３％、ＳｎＯ2 が０〜３％、Ａｓ2 Ｏ3 とＳｂ2 Ｏ3 が合計で０〜２％、上記金属酸化物の１種以上の金属元素のフッ化物をＦの合計量として０〜５％含有し、場合により着色成分として、Ｖ2 Ｏ5 、ＣｕＯ、ＭｎＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＣｏＯ、ＭｏＯ3 、ＮｉＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＴｅＯ2 、ＣｅＯ2 、Ｐｒ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 の群より選ばれた少なくとも１種を０〜５％含有し、主結晶としてリチウムジシリケート、場合によりα−クリストバライト、α−クオーツ、リチウムモノシリケート、β−スポジューメン等を含有し、結晶粒の大きさが３．０μｍ以下である結晶化ガラス。
【００４８】
（２）結晶化ガラス２
重量％表示で、ＳｉＯ2 が４５〜７５％、ＣａＯが４〜３０％、Ｎａ2 Ｏが２〜１５％、Ｋ2 Ｏが０〜２０％、Ａｌ2 Ｏ3 が０〜７％、ＭｇＯが０〜２％、ＺｎＯが０〜２％、ＳｎＯ2 が０〜２％、Ｓｂ2 Ｏ3 が０〜１％、Ｂ2 Ｏ3 が０〜６％、ＺｒＯ2 が０〜１２％、Ｌｉ2 Ｏが０〜３％、上記金属酸化物の１種以上の金属元素のフッ化物をＦの合計量として３〜１２％含有し、場合により着色成分としてＣｒ2 Ｏ3 、Ｃｏ3 Ｏ4 等を含有し、主結晶としてカナサイト又はカリウム・フルオロ・リヒテライトを含有し、結晶粒の大きさが１．０μｍ以下である結晶化ガラス。
【００４９】
（３）結晶化ガラス３
SiO2：35−65モル％
Al2O3： 5−25モル％
MgO： 10−40モル％
TiO2： 5−15 モル％
を含有し、上記組成の合計が少なくとも93モル％以上であり、モル比（Al2O3／MgO）が0.5未満である組成を有する結晶化ガラス。この結晶化ガラスは、主結晶相がエンスタタイト及び/又はその固溶体であること好ましい。
【００５０】
（４）結晶化ガラス４
SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、主結晶相がα−石英固溶体並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含む結晶化ガラス。
SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、α−石英固溶体並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含み、α−石英固溶体、エンスタタイト及びエンスタタイト固溶体の合計が５０重量％以上である結晶化ガラス。
SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、主結晶相が、Ｘ線回折パターン中に石英に特有の回折パターンとほぼ同等の回折パターンが観測される石英系結晶並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含み、かつ比重が2.9以上である結晶化ガラス。SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、結晶相が、Ｘ線回折パターン中に石英に特有の回折パターンとほぼ同等の回折パターンが観測される石英系結晶並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含み、石英系結晶、エンスタタイト及びエンスタタイト固溶体の合計が５０重量％以上であり、かつ比重が2.9以上である結晶化ガラス。
【００５１】
（５）ガラス５
重量％表示で、ＳｉＯ2 が６２〜７５％、Ａｌ2 Ｏ3 が４〜１８％、ＺｒＯ2が０〜１５％、Ｌｉ2 Ｏが３〜１２％、Ｎａ2 Ｏが３〜１３％含有するガラス。重量％で、６２〜７５％のＳｉＯ2 、５〜１５％のＡｌ2 Ｏ3 、４〜１０％のＬｉ2 Ｏ、４〜１２％のＮａ2 Ｏ、および５．５〜１５％のＺｒＯ2 を含有し、かつＮａ2 Ｏ／ＺｒＯ2 の重量比が０．５〜２．０であり、さらにＡｌ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４〜２．５である化学強化用ガラス。
【００５２】
（６）ガラス６
ガラス成分としてＴｉＯ2が０．１〜３０モル％、ＣａＯを１〜４５モル％、ＭｇＯを前記ＣａＯとの合量で５〜４０モル％、Ｎａ2 ＯとＬｉ2 Ｏの合量で３〜３０モル％、Ａｌ2 Ｏ3 を１５モル％未満、ＳｉＯ2 を３５〜６５モル％含有するガラス、又はこのガラスからなる化学強化用ガラス。上記ガラスのガラス成分であるＴｉＯ2の一部又は全部に代えて遷移金属酸化物が含まれているガラス。
【００５３】
このようなガラス基板は、耐衝撃性や耐振動性等の向上を目的として、表面に低温イオン交換法による化学強化処理を施すことができる。ここで、化学強化方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に制限されないが、例えば、ガラス転移点の観点から転移温度を超えない領域でイオン交換を行う低温型化学強化などが好ましい。化学強化に用いるアルカリ溶融塩としては、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、あるいは、それらを混合した硝酸塩などが挙げられる。
【００５４】
下地層としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料からなる下地層等が挙げられる。Ｃｏを主成分とする磁性層の場合には、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。また、下地層は単層とは限らず、同一又は異種の層を積層した複数層構造とすることもできる。例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＣｒＶ／ＣｒＶ、Ａｌ／Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ａｌ／Ｃｒ／Ｃｒ、Ａｌ／Ｃｒ／ＣｒＶ、Ａｌ／ＣｒＶ／ＣｒＶ等の多層下地層等が挙げられる。
磁性層としては、例えば、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどの磁性薄膜が挙げられる。磁性層は、磁性膜を非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割してノイズの低減を図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＴａＰｔ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＴａＰｔなど）としてもよい。磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）対応の磁性層としては、Ｃｏ系合金に、Ｙ、Ｓｉ、希土類元素、Ｈｆ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎから選択される不純物元素、又はこれらの不純物元素の酸化物を含有させたものなども含まれる。また、磁性層としては、上記の他、フェライト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ2 、ＢＮなどからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子が分散された構造のグラニュラーなどであってもよい。また、磁性層は、内面型、垂直型のいずれの記録形式であってもよい。
【００５５】
保護層としては、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｒ合金膜、カーボン膜、ジルコニア膜、シリカ膜等が挙げられる。これらの保護層は、下地層、磁性層等とともにインライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、これらの保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一又は異種の膜からなる多層構成としてもよい。さらに、上記保護層上に、あるいは上記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。例えば、上記保護層に替えて、Ｃｒ膜の上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）膜を形成してもよい。
潤滑層は、例えば、液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈し、媒体表面にディッピング法、スピンコート法、スプレイ法によって塗布し、必要に応じ加熱処理を行って形成する。
【００５６】
【実施例】
次に添付図面を参照して本実施例について説明する。図１は原料ガラスからアニール終了時の板状ガラスに到るまでのガラスの温度変化を示す概略図であり、図２は製造方法の工程図である。尚、図１の横軸の時間スケールは一定ではない。
本実施例で用いた原料ガラスの組成は次の通りである。すなわち、ＳｉＯ2 が６３．７、Ａｌ2Ｏ3 が１４、Ｌｉ2Ｏが７、Ｎａ2Ｏが９、ＺｒＯ2 が６、Ｓｂ2Ｏ3 が０．３の各重量％である。
【００５７】
図２に示すように、本発明の実施の形態の製造方法では、まず下型の成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末を付着させる。この耐熱性固体潤滑剤粉末は六方晶ＢＮ（窒化ボロン）粉末からなり、気体とともに噴射して下型の成形面に付着させる。この耐熱性固体潤滑剤粉末を成形面に付着させることにより、離型性の向上、溶融ガラスの延びの向上等を図ることができる。次に、下型の成形面上に溶融ガラス（図１に示すように１２００℃）を適当量供給し、表面張力で丸みを帯びたオハジキ状のガラスゴブとする（供給工程）。次に、下型上に上型を下降させ、上下の型でガラスゴブを肉薄の板状ガラスにプレス成形する（プレス工程）。このとき、プレス成形は１秒程度のごく短時間で行い、肉薄の板状ガラス（3.0インチΦ−1.5mmt）が軟化状態にあるとき、すなわち肉薄の板状ガラスの内部が図１で示すように６９０℃の軟化点（Ｔｓ）以上の温度であるときに上型を上昇させてプレス成形を終了する。なお、このプレス成形に供される上型には、下型と同様にあらかじめ成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末（六方晶ＢＮ粉末）が付着されている。したがって、軟化状態の高温の板状ガラスから上型を離す際に、上型にガラスが融着するのを防止することができる。
【００５８】
次に、上型を成形したガラスから離型した後、下型上に残された板状ガラスに対して、冷却と並行して反り率を修正する反り修正プレスを行う。反り修正プレスには、上型と同様な成形面を有した成形型を用いた。本実施例では、反り修正プレスを２回行った。第１回目の反り修正プレスを行った時は、板状ガラスは図１に示すように未だ６９０℃の軟化点以上の温度にあった。第２回目の反り修正プレスを板状ガラスに対して行ったときは、肉薄板状ガラスは図１に示すように、６９０℃の軟化点と５００℃の転移点（Ｔｇ）との中間の温度にあった。２回の反り修正プレスの間も板状ガラスの冷却は進み、５００℃の転移点温度以下の温度にした（取り出し工程）。転移点温度以下の温度になったところ（ただし、３８０℃の歪み点以上の温度）で、板状ガラスを下型上から取り出し、室温下の大気に断熱性の部材により支持した状態（横置き）で晒し、板状ガラスがそのガラスの歪み点（３８０℃）より低い温度になるように急冷した（冷却工程）。さらにガラスを冷却してからガラスを縦置き状態にし、縦置き状態のガラスを徐々にアニールを行う温度にまで加熱してアニールを行った（９時間、アニール工程、４６０℃）。
【００５９】
上記のように、本発明の冷却工程を行い、その後、縦置き状態でアニールしたもの上面（上型により成形された側の主表面）及び下面（下型により成形された側の主表面）の平面度を測定し、表１に示す。上記実施例で得たサンプルをエンドサンプル（縦置きアニール）と表示する。
これ以外に、冷却工程後、アニール工程を経ていないで得られたサンプル（表１中、ホットサンプル）及び冷却工程を行わず、かつ横置き状態でアニールして得たサンプル（表１中、エンドサンプル（通常アニール））についても同様に平面度を測定した。
尚、上記エンドサンプルは、後述のように、研削、研磨加工を施されて基板となる。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１に示す結果から、本発明の製造方法によれば、ガラスを下型から取り出す際に存在している、上型により成形された面と下型により成形された面との間の温度差によって生じる、取り出し後に生じる反りを低減することができる。冷却工程を施すことにより反り低減の効果は得られ、縦置きすることにより反り低減の効果は得られるが、冷却工程及び縦置き状態にすることにより、さらに良好な反り低減を行うことができる。
これに加え、反りを修正するための修正プレスを行っているため、プレス工程から下型よりガラスを取り出すまでの間に生じる反りも低減することができる。
【００６２】
さらに、肉薄の板状ガラスが軟化状態にあり、成形型とガラスが熱的に平衡でない状態にあるときにプレス成形を終了しているので、プレス成形にかかる時間が短くなる。このプレス時間が短くなるのに加えて、反り修正プレスが、肉薄板状ガラスの内部がガラス転移点より高い状態にあるときに終了しプレス成形終了から反り修正プレス終了までの時間も短く設定されているので、この方法によれば、肉薄板状ガラスの量産性が向上する。さらに、この方法では、プレス時間が短く、肉薄板状ガラスから上型及び下型へ移動する熱量が均一ではなく、肉薄板状ガラスの上型側と下型側とが熱的に非均衡な状態となっており、肉薄板状ガラスはある程度反った状態となるが、反り修正プレスによって反りが修正されるので、平坦性の良い肉薄板状ガラスが製造される。
【００６３】
図３は、上記の方法に使用される上型装置１１および下型装置１２の一具体例を示す平面図である。下型装置１２は、中心部の図示しない回転軸を中心として２秒に１回の割合で１ピッチずつ回転するターンテーブル１３上の同一円周上に１６個の下型１４を等間隔に設けて構成されており、下型１４はターンテーブル１３が１ピッチずつ回転するごとに図に示すＡからＰの位置を順次移動する。そして、下型１４に関しては、位置Ｏで成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末が付着され、位置Ａでガラスゴブが供給され、位置Ｃでプレス成形が行われ、位置Ｄで第１回目の反り修正プレスが行われ、位置Ｅで第２回目の反り修正プレスが行われ、位置Ｌ〜Ｎで肉薄板状ガラスの取り出しが行われる。また、このような１６個の下型１４の外側と内側を囲んで１つの高周波コイル１５が設けられている。すなわち、この装置においては、共通の１つの高周波コイル１５により１６個の下型１４が一括して高周波誘導加熱されるものである。しかも、高周波コイル１５は、各下型を同一温度に加熱するために、下型とコイルとの距離が一定になるように、円周上に配置されている下型の外側と内側を囲んで配置されている。これにより１６個の下型１４を均一に加熱できる。しかも、１６個の下型１４が回転して、１６個の下型１４と高周波コイル１５との位置関係が均等になるため、より均一に１６個の下型１４を加熱できる。このため、高周波誘導加熱により成形型を加熱した場合には、一つの成形型における部分的な温度差が生じないため、ガラスの部分的な延び不良や型への融着を防止することができる。また、全部の型を、所望の温度に制御することが可能となり、同品質の肉薄板状ガラスを量産できる。
【００６４】
上型装置１１は、タコ足状の回転ユニット１６の各足先端部に上型１７を取り付けて、８個の上型１７が回転ユニット１６と一体に、ターンテーブル１３と同様、２秒に１回の割合で１ピッチずつ位置ａ〜ｈを回転するように構成されている。この上型１７についても高周波誘導加熱により加熱している。この場合、８個の上型１７の内側と外側を囲んで１つの高周波コイル１８を設け、この高周波コイル１８により８個の上型１７が一括して高周波誘導加熱されるようにすることが好ましい。また、上型１７は成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末が付着されるが、この付着は、上型１７がプレスに供される位置以外のいずれの位置でも行うことができ、たとえば位置ｅにおいて行うことができる。また、上型１７は、位置ｅと正反対の位置ａにおいて、位置Ｃの下型１４上に位置して（図では図示の都合上、左側にずれている）プレス成形に供される。したがって、この装置では、各上型１７は位置ａに回転して来たとき、つまり８回のプレス成形に１回の割合でプレス成形に供されることになり、時間を置いて同一上型がプレス成形に使用されるため、上型１７の異常加熱を防止できる。すなわち、上型１７はプレス成形に供されたときガラスゴブから熱を受けて温度が上昇し、これを連続的に繰り返すと異常加熱状態となりガラスが成形面に張り付くなどの問題が生じるが、この装置によれば８回のプレス成形に１回の割合で時間を置いて同一上型が使用されるため、上型１７は異常加熱状態になることはなく、高周波誘導加熱で管理された所定温度に維持され、ガラスの張り付きなどを防止できる。
【００６５】
なお、上型装置１１の高周波コイル１８および下型装置１２の高周波コイル１５は、ともに水冷し、成形型が放射する熱により高周波コイルが高温化するのを防止することが好ましい。また、例えば、上型が単数である場合には、図４に示すとおり、上型１７とコイル１８との距離が一定となるようにコイル１８を配置することで上型１７を均一に加熱することができる。また、上型が図４のように単数の場合には、コイル１８に代えてニクロムヒータを同様に上型の周囲に配置して加熱する方法を採用してもよい。
【００６６】
上型１７および下型１４は種々の構造のものを使用できるが、図５に一具体例を示す。上型１７は、円柱状の上型本体２１と、この上型本体２１の上面中央部に形成されて上型本体２１を支持する支持ロッド２２とにより構成されており、上型本体２１の平坦な下面はプレス面（成形面）２３となっている。さらに、支持ロッド２２が図示しない駆動手段によって上下動されることによって、上型１７が上下動するようになっている。また、上型本体２１および支持ロッド２２の中心部には、支持ロッド２２の上面に開口する空洞部２４が形成されており、さらにこの空洞部２４の周りの上型部分には、空洞部２４の奥の部分でこの空洞部２４と連通し、かつ支持ロッド２２の上面に開口する排出孔２５が図６の平面図で示すように８本形成されている。ここで、空洞部２４に水を空気とともに噴霧すると、水の気化熱を用いて上型１７を冷却することができる。気化した水は排出孔２５から排出される。単位体積あたりの水の気化熱は、比熱よりも大きいため、この気化熱を利用した冷却法は、水を冷却媒体として循環させる方法よりも大きな設備を必要とせずに効率よく冷却できる。
【００６７】
上型１７は、該上型１７を囲むように胴型２６を備えており、この胴型２６は、円筒状の胴型本体２７と、この胴型本体２７の上端部に内側に突出して形成された円環状のフランジ部２８とによって構成されている。ここで、胴型本体２７の下面部の内周面は他より径大となっており、しかもプレス成形した肉薄板状ガラスに面取りを形成するために下広がりの斜面２９となっている。上型１７は、このような胴型２６の内周面を上下に摺動自在に設けられている。
【００６８】
下型１４は、円柱状の下型本体３１と、この下型本体３１の下面中央部に形成されて下型本体３１を支持する支持ロッド３２とによって構成されており、下型本体３１の平坦な上面はプレス面（成形面）３３となっている。さらに、支持ロッド３２が図示しない駆動手段によって上下動されることによって、下型１４が上下動するようになっている。また、下型本体３１および支持ロッド３２の中心部には、支持ロッド３２の下面に開口する空洞部３４が形成されており、さらにこの空洞部３４の周りの下型部分には、空洞部３４の奥の部分でこの空洞部３４と連通し、かつ支持ロッド３２の下面に開口する排出孔３５が図６の下面図で示すように８本形成されている。ここで、空洞部３４には、水が空気とともに噴霧される。この噴霧された水の気化熱を用いて下型１４を冷却する。気化した水は排出孔３５から排出される。上記の冷却は、成形型に設置された熱電対からの信号によりＰＩＤ制御されており、成形型は所定の温度に制御され、連続成形しても、溶融ガラスを常に一定の温度に保たれた成形型により成形できるようにしている。
【００６９】
下型１４は、該下型１４を囲むように胴型３６を備えており、この胴型３６は、円筒状の胴型本体３７と、この胴型本体３７の下端部に内側に突出して形成された円環状のフランジ部３８とによって構成されている。ここで、胴型本体３６の上面部の内周面は他より径大となっており、しかも径大に変化した部分の内周面は、プレス成形した肉薄板状ガラスに面取りを形成するために上広がりの斜面３９となっている。下型１４は、このような胴型３６の内周面を上下に摺動自在に設けられている。
【００７０】
なお、下型１４のプレス面３３および上型１７のプレス面２３は、例えば面粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．０μｍの粗面に形成されている。この粗面は、プレス面３３，２３の全体に形成してもよいし、プレス面３３，２３の一部にだけ形成してもよい。この粗面をプレス面３３，２３に形成することにより、断熱性の向上、ガラスの張り付き防止、耐熱性固体潤滑剤粉末の付着性向上を図ることができる。また、上記の構成では、胴型２６，３６の内周面に面取り部形成用の斜面２９，３９が形成されているが、このような斜面形成法は、成形型に突起などで斜面を形成する方法に比較して耐久性が向上する。
【００７１】
上記のような上型１７および下型１４の外に、図３の位置Ｄ，Ｅにおいては、反り修正プレスを行うために、下型１４に対向して図１０（図１０では、空洞部２４，３４および排出孔２５，３５の図示は省略されている）に示すように、反り修正プレス用の上型（成形型）７１，７２が設けられる。この反り修正プレス用の上型７１，７２は、胴型７１Ａ，７２Ａを備えて、ここでは上記したプレス成形用の上型１７と同一に構成される。ただし、プレス成形用上型１７の成形面の温度が４１０℃であるのに対して、第１回目反り修正プレス用上型７１の成形面の温度は６００℃、第２回目反り修正プレス用上型７２の成形面の温度は５６０℃にそれぞれ調整されている。
【００７２】
次に、以上のように構成された成形装置を用いてディスク状の肉薄板状ガラスをプレス成形する方法を図３および図７〜図１０を参照して説明する。なお、図７ないし図９では、図１０と同様に、図の簡素化のため、空洞部２４，３４および排出孔２５，３５の図示は省略されている。下型１４が図３の位置Ａに回転すると、図７（ａ）および図１０の位置Ａに示すように、白金製パイプ４１から１２００℃に加熱された溶融ガラス４２が一定流量で下型１４（成形面の温度４５０℃）上に供給され、所定量となったところで溶融ガラス４２が図７（ｂ）に示すように切断刃４３で切断される。切断された溶融ガラス４２は、表面張力で丸みを帯びたオハジキ状ガラスゴブとなる。次に下型１４が図３の位置Ｃに回転すると、図８（ａ）に示すように、上型１７（成形面の温度４１０℃）が胴型２６と一体に下降し、胴型２６の下面が下型用胴型３６の上面に当接する。次に、図８（ｂ）および図１０の位置Ｃに示すように上型１７が胴型２６の内周面を摺動して下降し、上型１７と下型１４とでガラスゴブをプレス成形する。すると、ガラスゴブは、胴型２６，３６で囲まれた偏平状の空間一杯に広がって肉薄板状ガラス４４となる。このとき、肉薄板状ガラス４４の外周部両表面には、胴型２６，３６内周面の斜面２９，３９により欠け防止用の面取り部が形成される。成形に要した時間は約１．７秒である。
【００７３】
次に、図９（ａ）で示すように上型１７が胴型２６の内周面を摺動して上昇する。このとき、上型１７に張り付いて肉薄板状ガラス４４が上昇する恐れがあるが、この装置においては、上型用胴型２６の下面部の内周面径大部分の内面（斜面２９を有する部分の内面部）で肉薄板状ガラス４４が押え付けられるので、上型１７と一体に肉薄板状ガラス４４が上昇せず、肉薄板状ガラス４４は下型１４上に保持される。その後、図９（ｂ）に示すように上型用胴型２６が上昇する。このとき、上型用胴型２６と肉薄板状ガラス４４は接触面積が少ないので、肉薄板状ガラス４４が上型用胴型２６に張り付いて上昇することはない。
【００７４】
次に、下型１４が図３の位置Ｄに回転すると、図１０の位置Ｄに示すように下型１４および胴型３６上に第１回目反り修正プレス用の上型７１および胴型７１Ａが下降し、下型１４上に保持されている肉薄板状ガラス４４に対して第１回目の反り修正プレスが行われる。さらに、下型１４が図３の位置Ｅに回転すると、図１０の位置Ｅに示すように下型１４および胴型３６上に第２回目反り修正プレス用の上型７２および胴型７２Ａが下降し、下型１４上に保持されている肉薄板状ガラス４４に対して第２回目の反り修正プレスが行われる。１回の反り修正に要した時間は約１．７秒である。その後、下型１４が図３の位置Ｌ〜Ｎに回転すると、下型１４が胴型３６の内周面を摺動して上昇し、肉薄板状ガラス４４の取出しが行われる。その後、下型１４は図３の位置Ｏ，Ｐ，Ａ…と回転して再びプレス成形に供せられる。なお、反り修正で使用される上型は、図１０の上型７１（または７２）と胴型７１Ａ（または７２Ａ）を一体にしたような図１６の上型７３でもよい。
【００７５】
このようにしてプレス成形された肉薄板状ガラスは、最終製品より厚く形成されており、前述のように、冷却工程及びアニール工程を経た後に、両主表面をラップ研磨等により研削する。このとき、本例の肉薄板状ガラスでは、反りの大きさがある程度一定にでき、また、反りの方向もすべて上向きに凹状と一定にできた。このため、その後のラップ研磨においても、反り方向を揃えて配置でき、高精度に平坦に研削することができた。逆に、反りの方向が上向きであったり、下向きであったりすると、ラップ研磨が安定せず高精度に平坦に研削・研磨できない、いわゆる不適品が増加する。ここで、反りの方向がすべて一定であったのは、製造工程において、溶融ガラスの熱の奪われ方が、どのガラスにおいても一定であったためであると考えられる。
【００７６】
以下、機械加工について詳しく説明する。機械加工については、具体的には、上記のガラスの表面を水洗浄し、以下の（１）荒ずり（粗研磨）、（２）砂掛け（精研削、ラッピング）、（３）第一研磨（ポリッシュ）、（４）第二研磨（ファイナル研磨、ポリッシュ）の各工程を経る。
（１）荒ずり工程
まず、粒度の細かいダイヤモンド砥石で上記ガラス基板の両面を片面ずつ研削加工した。このときの荷重は１００ｋｇ程度とした。これにより、ガラス基板両面の表面粗さをＲmax(JIS B 0601で測定）で１０μｍ程度に仕上げた。次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を開けるとともに、外周端面も研削して直径を６５ｍｍφとした後、外周端面及び内周面に所定の面取り加工を施した。
（２）砂掛け（ラッピング）工程
次に、ガラス基板に砂掛け加工を施した。この砂掛け工程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。砂掛け加工は、ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒度を＃４００、＃１０００と替えて２回行った。詳しくは、はじめに、粒度＃４００のアルミナ砥粒を用い、内転ギアと外転ギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を両精度０〜１μｍ、表面粗さ（Ｒmax)６μｍ程度にラッピングした。このラッピングにおいては荷重を８０ｋｇから１２０ｋｇに次第に上げた。次いで、アルミナ砥粒の粒度を＃１０００に替えてラッピングを行い、表面粗さ（Ｒmax)２μｍ程度とした。上記砂掛け加工を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００７７】
（３）第一研磨（ポリッシュ）工程
次に、第一研磨工程を施した。この第一研磨工程は、上述した砂掛け工程で残留したキズや歪みの除去を目的とするもので、研磨装置を用いて行った。詳しくは、ポリシャ（研磨粉）として硬質ポリシャ（セリウムパッドＭＨＣｌ：スピードファム社製）を用い、以下の研磨条件で第一研磨工程を実施した。
研磨液：酸化セリウム＋水
荷重：３００ｇ／ｃｍ2 （Ｌ＝２３８ｋｇ）
研磨時間：１５分
除去量：３０μｍ
下定盤回転数：４０ｒｐｍ
上定盤回転数：３５ｒｐｍ
内ギア回転数：１４ｒｐｍ
外ギア回転数：２９ｒｐｍ
上記第一研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピレンアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００７８】
（４）第二研磨工程
次に、第一研磨工程で使用した研磨装置を行い、ポリシャを硬質ポリシャから軟質ポリシャ（ポリラックス：スピードファム社製）に替えて、第二研磨工程を実施した。研磨条件は、荷重を１００ｇ／ｃｍ2 、研磨時間を５分、除去量を５μｍとしたこと以外は、第一研磨工程と同様とした。上記第二研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽に超音波を印加した。このようにして、外径６５ｍｍφ、中心部の孔径２０ｍｍφ、厚さ０．５ｍｍ、Ｒmax ４０オングストローム、Ｒａ８オングストローム程度の円板状の情報記録媒体用ガラス基板を得た。
【００７９】
本発明の上記の実施の形態の製造方法では、下型１４をターンテーブル１３に複数個配置し、順次、各々の下型をプレスを行う位置に搬送してプレス工程等を行い、各々の下型から成形された肉薄板状ガラスを取り出し、各々の下型１４を再び肉薄板状ガラスの製造に供するので、肉薄板状ガラスを量産できる。なお、上記の実施の形態では、反り修正プレスを位置Ｄ及び位置Ｅで行っているが、平坦度がそれほど要求されていない場合には、位置Ｄ及び位置Ｅの一方で行っても良い。ただし、位置Ｆ以降では、肉薄板状ガラス４４が硬くなり過ぎ、反り修正プレスを行うと、ひびや割れを生じる傾向にある。
【００８０】
さらに、上記の実施の形態では、反り修正プレスの上型として、プレス成形の上型と同様のものを使用しているが、図１２ないし図１４に示されるような上型を用いてもよい。図１２に示す如く、上型５０は、冷却用の空気の通路となる溝部５２が形成された小径筒状部材５１と、開口部側にフランジ５４が形成された有底の大径円筒状部材５３とが溶接部５７で溶接されてなるものである。このような上型５０は、筒状の胴型５６内に設けられており、上型５０は図示しないエアシリンダによって胴型５６内を軸線方向に沿って往復移動されるようになっている。上型５０は、フランジ５４が、胴型５６の上端部内側に形成された段差面５６Ｂへ当接することにより下方への移動が制限されるようになっている。
【００８１】
上型５０の大径円筒状部材５３の胴部５３Ａの外径は、図１３（図１２の円Ａ部分の拡大図）に示す下型６０のプレス面６１の径よりも小さくなっており、しかも胴部５３Ａの下端部には面取り部５３Ｂが周方向全体に沿って形成されている。これにより、反り修正プレスの際に、肉薄板状ガラス４４の冷却速度が速く最も硬化された周縁部に上型５０のプレス面５５が当たることがなく、肉薄板状ガラス４４にひびや割れが発生するのが防止される。
【００８２】
上型５０のプレス面５５には、図１４に示される如く、ｖ字状の複数個の溝５５Ａが放射状に形成されている。各々の溝５５Ａは、反り修正プレス後に上型５０のプレス面５５から肉薄板状ガラス４４が離れ易くするためのものである。なお、反り修正プレスは、上記の如く、肉薄板状ガラス４４の形状が変形しない硬さの時になされるので、肉薄板状ガラス４４の形状に溝５５Ａが影響を与えることはない。
胴型５６の下端部内面には、図１３に示す下型６０との芯合わせ用の溝５６Ａが周方向全体に沿って形成されている。下型６０の突起部６０Ａに溝５６Ａが嵌合する状態にすることにより、上型５０と下型６０の軸芯が一致するようになっている。
なお、このような上型５０は、図１５の後述する支持部４５が外周端部に形成された肉薄板状ガラス４４の反り修正プレスを行う場合に特に効果を発揮する。すなわち、支持部４５は、上型側へ突出する部位があるので、この突出する部位に上型５０のプレス面５５が当たると、該突出部及び肉薄板状ガラス４４の突出部との境界部５８にひびや割れを生じ易いが、上型５０に面取り部５３Ｂが形成されていれば、上型５０のプレス面５５が支持部４５に当たるのが防止される。
【００８３】
プレス成形された肉薄板状ガラスは、最終製品より厚く形成されており、最終製品とするためには両主表面をラップ研磨等により研削する必要がある。このとき、肉薄板状ガラスに反りがあると、研削板により肉薄板状ガラスの両面側から圧力が加えられた際に、肉薄板状ガラスが撓む。したがって、この状態で研削して肉薄板状ガラスを平坦にしても、両側から圧力を解くと再び肉薄板状ガラスが反り、平坦な肉薄板状ガラスを得られにくい。そこで、肉薄板状ガラスの一部に、該肉薄板状ガラスの両表面側からの圧力を受け止める部位を設けてもよい。一具体例としては、図１５に示すように、湾曲した部分の厚さが１．３ｍｍである肉薄板状ガラス４４の外周端部に肉薄板状ガラス４４の周方向全体に沿って圧力受け部としての支持部４５（高さ１．５ｍｍ）を形成する。この支持部４５は、肉薄板状ガラス４４の表裏面の各々よりも突出した状態に形成するのが好ましい。支持部４５よりも肉薄板状ガラス４４の表面が突出すると、研削の際に、支持部４５が上定盤４６に当接する前に肉薄板状ガラス４４の湾曲部が上定盤４６に当たり、湾曲部状態が変化してしまい、研削後に肉薄板状ガラス４４が反ってしまうからである。
【００８４】
肉薄板状ガラス４４を図１５に示す如く上定盤４６と下定盤４７との間に配置し、これら定盤４６，４７により両面側から圧力を与えつつ肉薄板状ガラス４４を研削し、肉薄板状ガラス４４を平坦にすると共に所定の肉厚寸法に加工する。この研削において、上定盤４６及び下定盤４７による両側からの圧力は、支持部４５で受け止められるので、肉薄板状ガラス４４が撓むことが防止され、肉薄板状ガラス４４の湾曲状態の変化が抑制された状態で研削される。したがって、上定盤４６と下定盤４７による両側からの圧力が解かれても肉薄板状ガラス４４が反ることはなく、格段に平坦性の良い肉薄板状ガラス４４を得やすくなる。また、支持部４５によって上定盤４６及び下定盤４７による両側からの圧力を受けて、肉薄板状ガラス４４の湾曲部が移動しないようにしているので、研削工程において、肉薄板状ガラス４４の湾曲部が移動しないように肉薄板状ガラス４４に加える圧力をきめ細かく調整する必要はなく、肉薄板状ガラス４４の研削を効率的に行え、平坦性の良い肉薄板状ガラス４４を量産できる。
【００８５】
なお、上記の研削において、研削の後半は研削が進み肉薄板状ガラス４４と上定盤４６（下定盤４７）との接触面積が大きくなるので、前半よりも大きな圧力を掛けて研削するのが好ましい。また、支持部４５は、図１５の外周端部のほか、肉薄板状ガラスの外周端部よりも中心部側に設けてもよい。また、このような支持部４５は、上述した上型、下型および胴型の成形面に凹部を設けることにより容易に得られる。
【００８６】
以上本発明について詳述したが、上述の実施の形態は一具体例にすぎないことはいうまでもない。上型装置および下型装置の具体的構成、上型および下型の個数、上型および下型の位置と各工程の関係、上型および下型の具体的構成などは種々に変形可能である。また、上型および下型は、プレス面の表面温度より胴型の内表面温度をより高く設定することも可能である。さらに、肉薄板状ガラスの反り率は０．００１〜１％程度であることが適当であり、反り方向も、上方向か、あるいは下方向のいずれか一方向に一定であれば、その後のラップ研磨において高精度に平坦に研磨することが可能となる。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、平坦性のよい肉薄状板ガラスを高い量産性のもとに製造でき、ひいては高品質、高性能な情報記録媒体用ガラス基板および磁気記録媒体を高い量産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における板状ガラスの製造方法の実施の形態におけるガラスの温度変化の概略図。
【図２】本発明の板状ガラスの製造方法を示すフローチャット。
【図３】図２の方法で使用される上型装置および下型装置の平面図。
【図４】上型と高周波コイルとの関係の他の例を示す平面図。
【図５】図３の装置の上型および下型の具体例を示す断面図。
【図６】図５の上型および下型の平面図および下面図。
【図７】プレス成形を説明するための断面図。
【図８】同プレス成形を説明するための断面図。
【図９】同プレス成形を説明するための断面図。
【図１０】プレス成形および反り修正プレスを説明するための断面図。
【図１１】本発明の実施の形態により製造されたディスク状ガラスを示す断面図。
【図１２】反り修正プレス用上型の他の例を示す断面図。
【図１３】１２のＡ部を拡大して示す断面図。
【図１４】図１２の反り修正プレス用上型のプレス面を示す下面図。
【図１５】本発明に係る肉薄板状ガラスの他の例と研削工程を示す断面図。
【図１６】反り修正プレス用上型の他の例を示す断面図。
【図１７】成形型、アニール炉及び搬送部を有する板状ガラス成形品の製造装置の概略図。
【符号の説明】
１４ 下型
１７ 上型
４２ 溶融ガラス
４４ 板状ガラス
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、光磁気記録媒体および光記録媒体などの情報記録媒体の基板として、あるいはカメラ用フィルタ、マスクブランクスなどの板状ガラスとして使用される、例えば肉厚が約３ｍｍ以下である肉薄の板状ガラスをプレス成形により製造するガラス成形品の製造方法及びこの製造方法に用いる製造装置に関する。さらに本発明は、上記ガラス成形品に研削、研磨を施して基板とするガラス基板の製造方法、並びに上記基板を備えた磁気記録媒体、光磁気記録媒体および光記録媒体などの情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、磁気記録媒体など情報記録媒体の基板としてガラス基板が多く使用されている。このようなガラス基板は、従来は、板状のガラスから切り出す方法により製造されていた。しかるに、近年、上記方法に代えて、溶融ガラスから成形型を用いて直接プレス成形する方法、すなわちダイレクトプレス法が採用されている。
ダイレクトプレス法としては、例えば、特開平５−１０５４５８号公報に開示されている方法がある。この方法は、離型剤層を成形面に形成した成形型で、原料ガラス温度が軟化点以下である温度において、上下型とガラスとが熱的に平衡となるまで充分な時間プレスすることにより、反りの小さな近最終形状のディスク形状ガラス製品を製造する方法である。
しかしながら、上記方法では、原料ガラス温度が軟化点以下の温度において上下型とガラスとが熱的に平衡となるまで充分な時間プレス成形する必要があり、プレス成形にかかる時間が長く、量産性が悪いという問題点があった。
【０００３】
それに対して、最近では磁気記録媒体の高密度化の要求が高まり、従来に比べ、より反りの小さな基板が求められている。特にＭＲヘッドに対応可能な磁気記録媒体用基板には高い平坦性を有することが要求されている。そのため、特開平５−１０５４５８号公報に記載の方法を用いてＭＲヘッド対応用の磁気記録媒体用ガラス基板を製造する場合、プレス成形により得られたガラス基板を所定のスペックに収まるように研削・研磨加工する必要があった。この研削は、肉薄板状ガラスを両側面から研削板によって挟み込み、圧力をかけた状態でなされる。しかし、板状ガラスが肉薄であればある程、撓んだ状態で研削されるため、板状ガラスの反りが解消されにくい。研削後に肉薄板状ガラスを研削板から取り外し、板状ガラスの両側から圧力を解くと、撓みが解消され、研削前の反りが復活してしまうという問題がある。このため、肉薄の板状ガラスを研削する場合に、板状ガラスが撓まないように常にきめ細かく板状ガラスに加える圧力を調節しなければならず、結果として、研削時間が長くなる。
このように、特開平５−１０５４５８号公報に記載の方法を用いて、ＭＲヘッド対応用の磁気記録媒体用ガラス基板を製造する場合、プレス成形にかかる時間が長いばかりか、平坦性の良い肉薄板状ガラスの量産性を向上させることもできないという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、特開平１０−２３６８３１号公報に記載されている方法が提案されている。この方法は、具体的には、プレス成形後の変形可能な状態にある肉薄板状ガラスを、一対の平坦基盤で押圧してガラスの反りを修正すること（以下、修正プレスという）を特徴とするものである。
反りが修正されたガラスは、ガラスが外力に対して変形しないような温度にまで冷えた後に下型より取り出され、直ちにアニールのための炉に移され、歪みが取り除かれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法では、プレス後、上型のみが成形されたガラスから離型され、成形されたガラスは、下型の成形面上に載置された状態で取り出し可能な温度にまで冷やされる。これは、上型から離型された時点ではガラスはまだ外力によって変形可能な温度範囲にあり、この状態でガラスを下型から取り出すと、ガラスに加わる力のために成形したガラスが変形してしまうからである。
【０００６】
上型が待避された時点では、ガラスを載置する下型も降温されつつあるが、まだかなりの高温状態にあり、成形されたガラスの冷却は、主として型に接していない面からの放熱によって進む。即ち、この時点では、下型の成形面と接する面からのガラスの放熱と、上型から離型され雰囲気と接している面からのガラスの放熱との間には大きな差異がある。この状態はガラスを下型から取り出すまで続く。そのため、ガラスを下型から取り出す時点では、雰囲気と接している面（上型により成形された面）側の温度は、成形されたガラスの下型の成形面と接する面側の温度に比べて相当高い状態にある。このような対向する２つの面の間での温度差は、成形されたガラスに反りを生じさせる原因となる。
【０００７】
そこで、上型からの離型時と下型からの取り出し時との間において、下型の冷却を急速に行い、成形ガラスの対向する２面間の温度差が小さくなるようにすれば、板状ガラスの反りを低減できるように思われる。ところが、下型を急速冷却するには、例えば、型内に冷却媒体を通すなどの工夫が必要であり、かつ成形型を均一に冷却する必要もあることから、技術的には非常に困難である。したがって、下型を強制的に冷却して、温度の低下を雰囲気温度の低下と同程度にすることにより板状ガラスの反りを低減することは実際的ではない。
【０００８】
また、ガラスを下型より取り出した後に、板状ガラスの反りを上記修正プレスにより修正することは、事実上できない。なぜなら、上記修正プレスによる修正は、ガラスの温度がそのガラスのガラス転移点より高いときにのみ可能であるのに対して、ガラスの下型からの取り出しは、取り出しによってガラスが変形しないように、通常、ガラスがガラス転移点より低い温度でなった後に行われるからである。即ち、下型から取り出されたガラスの温度はガラス転移点より低いため、修正プレスにより反りを修正することはできない。
【０００９】
そこで本発明の目的は、製造時間（サイクルタイム）を延ばすことなく（より短い時間内に）、より厚みの薄い板状のガラス成形体であっても、反りのより少ない状態で製造することができる板状ガラス成形品の製造方法及び製造装置を提供することにある。
さらに本発明の目的は、上記製造方法により製造されたガラス成形体を用いたガラス基板の製造方法を提供することにある。
加えて本発明の目的は、上記ガラス基板を用いた情報記録媒体の提供にある。
【００１０】
本発明者は上記のような問題について鋭意検討した結果、両面で温度差がある肉薄板状ガラスをアニール工程の前に破損しない範囲で急冷し、ガラスを一時的に歪み点より低い温度にすることにより、ガラスの反りを低減できることを見出した。さらに、ガラスを一時的に歪み点より高い温度範囲に置くことで行われるアニール工程中、板状ガラスを縦置き状態にすることにより、アニールにより生じる板状ガラスの反りの量を低減できることを見出した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、反りを低減した肉薄板状ガラス成形品の製造方法、及び上記成形品を加工してガラス基板とするガラス基板の製造方法、並びに上記ガラス基板を使用した情報記録媒体を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスして板状ガラス成形品を得る方法であって、ガラス転移点より高い温度を有する被成形ガラス材料を下型の成形面上に供給する工程（供給工程）、供給された被成形ガラス材料を下型及び上型によりプレス成形して板状ガラスとする工程（プレス工程）、上記板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを、下型成形面上から取り出す工程（取り出し工程）、上記取り出した板状ガラスを１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低い温度に冷却する工程（冷却工程）、及び得られた板状ガラスをアニールする工程（アニール工程）を含むガラス成形品の製造方法に関する。
【００１２】
上記発明において、下型の成形面上に供給される被成形ガラス材料は、溶融ガラスであることができる。また、冷却工程及び／又はアニール工程を、前記板状ガラスを縦置きにして行うことがアニールにより生じる板状ガラスの反りの量を低減できるという観点から好ましい。また、板状ガラスから上型を離型した後、板状ガラスを下型成形面から取り出すまでの間に、板状ガラスに外力を加えて板状ガラスの反りを修正することが好ましい。さらに、板状ガラス成形品は厚みが４ｍｍ以下であることができる。また、供給工程からアニール工程までの一連の工程を繰り返し行うことにより板状ガラス製品を連続的に製造する方法において、成形面上から板状ガラスを取り出した後の下型を、所定温度に調整した後に供給工程にリサイクルすることがサイクルタイム短縮という観点から好ましい。
【００１３】
さらに本発明の第２の態様は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスし、得られた板状ガラスを成形型から離型した後にアニールして板状ガラス成形品を得る方法であって、前記アニールを、前記板状ガラスを縦置きにして行うことを特徴とするガラス成形品の製造方法に関する。
上記発明において、アニールは、移送手段上に縦置きされた状態の板状ガラスを、アニール炉中を搬送することにより行うことができる。
【００１４】
さらに本発明の別の態様は、上記本発明の製造方法により得られたガラス成形品の主表面に少なくとも研磨を施してガラス基板を得るガラス基板の製造方法に関する。なお、本発明において、ガラス基板は、結晶化処理が施された結晶化ガラスよりなる基板も含む。また、本発明の別の態様は、上記本発明の製造方法によりガラス基板を得、このガラス基板の主表面に情報記録層を設けて情報記録媒体を得る、情報記録媒体の製造方法に関する。尚、本態様において、上記情報記録層は、ガラス基板の主表面に直接設けられても良いし、情報記録層とは別の層を介してガラス基板の主表面に間接的に設けられても良い。
【００１５】
さらに本発明は、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉とを備えた板状ガラス成形品の製造装置において、前記成形型から取り出された板状ガラスの温度を１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低温にする冷却部と、前記板状ガラスを前記アニール炉へと搬送するための搬送部を有することを特徴とする板状ガラス成形品の製造装置に関する。上記装置において、前記搬送部が前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する手段であることが好ましい。
【００１６】
さらに本発明は、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉とを備えた板状ガラス成形品の製造装置において、前記アニール炉内において前記板状ガラスを縦置き状態で搬送するための搬送部を有することを特徴とする板状ガラス成形品の製造装置に関する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明第１のガラス成形品の製造方法は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスして板状ガラス成形品を得る方法であって、供給工程、プレス工程、取り出し工程、冷却工程及びアニール工程をこの順に有する。
本発明第１の製造方法によれば、取り出し工程において、上型から離型され、次いで、下型成形面上の板状ガラスは下型成形面上から取り出される。より具体的には、板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却した後、下型成形面上から取り出すことが好ましい。下型上に載置された状態で、下型より取り出し可能な温度にまで冷却された肉薄板状ガラスには、下型により成形された面側と上型により成形された面側との間に温度差が生じる。しかし、取り出し工程において、下型よりの取り出しとともにガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却するので、板状ガラスの反りは大きくならず、反りを低減することができる。
【００１８】
〔供給工程〕
供給工程において、ガラス転移点より高い温度を有する被成形ガラス材料が下型の成形面上に供給される。被成形ガラス材料は、ガラス転移点より高い温度を有することで、次のプレス工程で、少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスされる。具体的には、被成形ガラス素材は、溶融状態（ガラスの粘度が102〜103ポアズの範囲）にあるガラスであることが好ましい。溶融ガラスをダイレクトプレスすることで、ガラス塊を加熱してプレス成形する方法のようにプリフォームの作製等の余計な工程が不要となり、高い生産性のもとに肉薄の板状ガラスを生産することができる。
【００１９】
このような溶融ガラスを直接プレス成形する方法は、ダイレクトプレスと呼ばれているが、ダイレクトプレスでは、下型に溶融ガラスが供給されてから、ガラスの粘度が大きく上昇しないうちに（ガラスの温度が大きく低下しないうちに）プレス成形する必要がある。そのため、被成形ガラス素材として、溶融状態にあるガラスを用いると、プレス時から成形されたガラスを下型から取り出すまでの間に下降する温度差が大きくなり、下型取り出し時における下型により成形された面側のガラスの温度と上型により成形された面側のガラスの温度との間の温度差が比較的大きくなる。このように上型により成形される面側と下型により成形される面側との間の温度差が大きい成形では、下型からガラスを取り出した後の反りは大きくなる。しかし、冷却工程を施すことにより反りを低減することができる本発明の製造方法では、このような溶融ガラスをプレスする場合であっても、ガラスの反りを低減することができ、ダイレクトプレスには極めて有効である。
【００２０】
〔プレス工程〕
プレス工程においては、下型の成形面上に供給された被成形ガラス材料を下型及び上型によりプレス成形して板状ガラスとする。
プレス成形に使用する上型、下型の温度は、ガラスの種類、ガラスの離型性、型の損傷等の観点から適宜設定される。但し、上型の温度は２５０〜４５０℃の範囲、下型の温度は３５０〜５５０℃の範囲であることが好ましい。この温度範囲にある型を使用すれば、ガラスが型内で十分に伸びて成形が可能であり、温度が高過ぎて型の焼き付きや張り付きが起こることもない。上型の温度は、下型と同じ温度か、または下型の温度より５０〜１００℃低い方が好ましい。また、成形型は下型及び上型以外に上下型又は／及び上型を案内する胴型を有することもでき、この場合、胴型の温度は、下型と近似した温度であることが好ましい。下型の温度は、プレス成形後（反り修正を行う場合には、反り修正後）の板状ガラスの反りの状態によって適宜変化させることが好ましい。例えば、完成した板状ガラスが凹形状の反りを有している場合は、下型の温度を下げることにより、ガラスの粘度が下がり、次工程の反り修正を適正に行うことができる。逆に凸形状の反りがある場合は、下型の温度を上げ、反り修正時のガラスの粘度を上げることにより、反り修正を適正に行うことができる。
【００２１】
但し、成形プレス終了時のガラスが、型の成形面に対応する形状を、離型後も基本的には維持し、且つ外力によって微小変形も可能な状態になっているという観点から、プレス成形終了時のガラスの温度は、ガラス転移点及びガラス軟化点より高い温度であることが適当である。また、プレス成形の所要時間は、２秒以内が好ましく、更に好ましくは１．８秒以内である。また、本発明の製造方法が対象とする板状ガラスは、磁気ディスク用ガラス基板などの情報記録媒体に代表されるような薄板状ガラス基板に適したガラス成形品であり、板厚は、例えば、が４mm以下、好ましくは0.5〜3mm範囲のものである。また、板状ガラスは、円板状であることが好ましく、情報記録媒体の基板として用いられる事を考慮すると、直径が１５cm付近又はそれ以下、特に10cm付近であることが適当である。
【００２２】
プレス工程では、被成形ガラス材料を成形型の外周方向に押し広げることで、ガラスを薄い板状に成形することができる。成形型の成形面に固体潤滑剤を付着させて、ガラスに対する潤滑性を上げることが、被成形ガラス材料を成形型の外周方向に容易に押し広げることができるという観点から好ましい。なお、被成形ガラス材料が溶融ガラスであり、かつ肉薄の板状ガラスを成形する場合、肉厚の板状ガラスを得る場合より、成形型は、より多くの熱を溶融ガラスから受け取るためより高温になる。従って、固体潤滑剤は高温域においても潤滑性を失わない耐熱性のものであることが好ましい。このような耐熱性固体潤滑剤としては、耐熱性に優れるものであれば特に限定されないが、例えば、窒化ホウ素（ＢＮ）が好適である。また、極薄い肉薄板状ガラスであっても機械的強度に優れる板状ガラスを得るために、被成形ガラス素材として溶融温度が高いものを用いることがある。このような場合には、成形型もかなり高温となるため、固体潤滑剤に要求される耐熱性は非常に高度なものとなる。このような場合にもＢＮ粉末等の高耐熱性固体潤滑剤粉末は好適に用いられる。耐熱性固体潤滑剤は粉末化したものを用いることで、潤滑剤の成形面への均一な付着および余剰分の除去を容易に行うことができる。固体潤滑剤は離型剤として作用する。
さらに、成形型の材料は、耐熱性のあるものであればよく、グラファイト、タングステン合金、窒化物、炭化物、耐熱金属等が用いられるが、特に鋳鉄が、強度、耐久性に優れるため好ましい。
【００２３】
〔取り出し工程〕
取り出し工程においては、プレス成形後の板状ガラスから上型を離型し、その後、下型成形面上の板状ガラスを下型成形面上から取り出す。好ましくは、前記板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却した後、下型成形面上から取り出す。「外力に対して変形しない状態」かどうかは、本願各請求項にかかる発明において、板状ガラスの表面温度が(ガラス転移点+20℃)以下になっているかどうかを目安にして見分けることができる。好ましくは板状ガラスの表面温度が(ガラス転移点+10℃)以下、さらに好ましくは板状ガラスの表面温度がガラス転移点以下である。特に、板状ガラスの表面温度が(ガラス転移点−10℃)以下になった状態で取り出すことが望ましい。なお、ガラス表面の温度は放射温度計によって測定することができる。本発明の方法では、例えば、下型成形面上の板状ガラスの上面（上型により成形された面）及び下面（下型により成形された面）の温度が、いずれもガラス転移点以下になるまで冷却することが好ましい。上記取り出し工程における冷却は、板状ガラスの温度がガラスの歪み点まで冷却する前に終了する。
【００２４】
板状ガラスの冷却は、板状ガラスから上型を離型することで、板状ガラスの離型した面を、成形型を収納している成形装置内の雰囲気に晒すことで行うことができる。成形装置内の雰囲気は、空気または窒素ガス等の不活性ガスであることができ、雰囲気の温度は、特別に調整する必要はなく、例えば室温であってもよい。空気にてこの工程を行うことにより、特別なガスを使用することもないので、安価で簡略な冷却を行うことができる。取り出し工程において、上型により成形された面は雰囲気又は大気に晒され、下型と接している面との間に温度差が生じてしまうが、本発明によれば、そのような温度差があってもガラス取り出し後の反りを低減することができる。
【００２５】
取り出し工程中に、好ましくは冷却と並行して、板状ガラスに外力を加えて反りを修正することができる。反り修正は、例えば、板状ガラスの温度が該ガラスのガラス転移点より高い状態で行う。反り修正により、プレス後に発生するガラスの反りを修正し、ガラスを平坦化することができ、さらに冷却工程によって、取り出し工程後に生じた反りを低減することができるので、反り全体の量をより低減することができる。
【００２６】
プレス成形後のガラス体は、各型を通して放出される熱量が異なっており、これが原因となってガラス体の対向主表面が湾曲したように反っている。この反りを低減、除去するのが、肉薄板状ガラスの反り修正工程である。この反りの修正方法としては、例えば、プレス成形後の肉薄板状ガラスにおける、上面と下面の温度が高い方から、空気等を吹きかけて熱を奪う方法や、プレス成形後のガラス体を平坦な一対の基盤で押圧して、外力によって平坦な形態になるように変形する方法（以下、反り修正プレスと呼ぶ）がある。平坦な一対の基盤でガラス体を押圧する場合は、平坦な一対の基盤として、プレス成形で使用した上型と下型を用いてもよい。この反り修正工程におけるガラスの粘度は、外力が付与されなければ、プレス成形で付与された形状を維持し、外力が付与されれば、微小変形する値であることが好ましい。反り修正で使用する平坦な基盤の温度は、４００〜６５０℃が好ましい。４００℃未満だとガラスに欠陥を発生させ、６００℃を超えるとガラスが基盤に張り付くためである。この温度はガラスの温度より２５０〜２０℃低く、成形プレスで使用する型より、５０〜２００℃高くするのが好ましい。これは、反りの修正工程では、プレス成形時よりガラスの温度、粘度が低下しており、反り修正でワレが発生するのを防止するためである。
【００２７】
プレス成形は、不定形な溶融ガラス等の被成形ガラス素材を成形型の内周成形面に対応した一定形状に成形するものであるが、上記の反り修正プレスは、プレス成形により得られた肉薄板状ガラスを形状加工するという意味合いからではなく、プレス成形によって形状加工された肉薄板状ガラスの反りを取り除き（または低減し）、肉薄板状ガラスを平坦または平坦に近い形態にするためになされるものである。好ましい反り修正プレスは、上型と下型との間で平坦な状態とされた肉薄板状ガラスをこれよりも低温になっている一対の平坦な基盤（または上型と下型）によって冷やし硬くすることにより、肉薄板状ガラスの反りを修正するというものである。反り修正プレスは、肉薄板状ガラスの内部がガラス転移点より高い状態にあるときに行うのが好ましい。ガラス転移点以下の状態で反り修正プレスを行うと、肉薄板状ガラスが硬すぎるため、肉薄板状ガラスにひびや割れが発生する傾向がある。一方、肉薄板状ガラスが軟らかすぎると、反り修正プレスにより肉薄板状ガラスの形状が変化してしまい好ましくないので、この観点から反り修正プレスを行う温度の上限が定められる。尚、反り修正のためのプレスは、1回に限らず、必要に応じて2回以上行うこともできる。
【００２８】
[冷却工程]
冷却工程では、取り出し工程において、好ましくは冷却された板状ガラスを、下型成形面上から取り出し、該ガラスの歪み点より低い温度に冷却する。
プレス成形された板状ガラスは、取り出し工程において、好ましくは上記の反り修正プレスが施され、外力を加えても変形しない状態まで冷却されてから下型より取り出される。取り出された板状ガラスは、冷却工程において、断熱性の部材により保持された状態で、例えば、大気に晒され、歪み点より低い温度に冷却される。この冷却は、比較的急冷であることが好ましく、下型より取り出されたガラスを所定温度よりも低い温度の雰囲気に晒すことが好ましい。ガラスが急冷されることで、反りが大きくなる前に歪み点より低い温度にまでガラスを冷却することができる。前記ガラスの温度は180秒以内、好ましくは60秒以内に、歪み点より低い温度にまで急冷されることが適当である。ガラスが晒される雰囲気は大気でもよいし、他の種類のガスが満たされている雰囲気でもよい。但し、上記雰囲気は、成形されたガラスの熱容量と比べて十分大きい熱容量を有していることが好ましい。大気中に晒す場合は、空気以外の雰囲気を準備する必要もなく、また雰囲気の温度調節をする必要もないので、簡略的である。
【００２９】
ただし、取り出し直後のガラスに冷却ガスを吹き付けて冷却すると、冷却ガスが吹き付けられた部分の温度が極端に低下し、ガラスの２つの主表面間の温度差が大きくなり、反りを低減する上からは好ましくない。さらに、取り出し直後にガスの吹き付けるとガスの圧力によりガラスが微妙に変形することがあるので好ましくない。下型より取り出されたガラスは、２つの主表面間で温度差がなければ、冷却スピードは小さくてもよいが、取り出し直後のガラスで、上記温度差をなくすことは困難である。そのため、反りを低減する上からは下型より取り出されたガラスをできるだけ早く、反りが生じにくい歪み点より低い温度にまで冷却する。したがって、冷却工程における冷却スピード（取り出し温度から歪み点までの冷却スピード）は急激な温度変化によりガラスが破損しない範囲でできるだけ大きくすることが好ましい。
雰囲気中又は大気中にガラスを晒す方法の以外に、ガラスの歪み点より低い温度の液体に板状ガラスを浸漬することにより冷却工程を行ってもよい。ここで上記液体は、成形されたガラスの熱容量と比べて十分大きい熱容量を有していることが好ましい。上記液体は、ガラスと反応しない液状の物質であることが適当であり、例えば、すず（融点２３２℃）などのガラスの歪み点より低い融点を有する低融点金属を融解した液状物質の中に浸漬してもよい。
【００３０】
冷却工程は、後続のアニール工程とともに、前記板状ガラスを縦置きにして行うことが好ましい。ここで縦置きした状態とは、肉薄板状ガラスをその主表面の中央部における法線が略水平方向を向くようにした状態を意味する。板状ガラスの縦置きは、下型より取り出された板状ガラスを、板状ガラスを縦置き可能な構造を有する断熱材により支持した状態で行うことができる。支持材の温度如何によってガラスの反りが大きくなるのを低減することができる。
【００３１】
〔アニール工程〕
アニール工程では、冷却工程で冷却された板状ガラスをアニールする。歪み点より低い温度まで冷却されたガラスは、再度、加熱され、アニールされる。アニールの温度条件は通常採用されている条件とするこができる。アニール工程は、冷却工程とともに、前記板状ガラスを縦置きにして行うことが好ましい。外力を加えても変形しない状態でガラスを縦置きすることができ、しかも縦置き状態でアニールすることにより、反りを低減することができる。なお、ガラスの反りはガラスの歪み点以上で生じるので、アニール工程のうち、少なくともガラスの温度が歪み点以上にある間、縦置き状態を保てば上記効果を得ることができる。縦置き状態にする手段としては、特に制限はないが、板状ガラスを両側から耐熱性の支持体で挟んで支持したり、複数枚重ねられた板状ガラスを上記の支持体で挟んで支持したりすることができる。
ガラスの縦置きは、成形型からの取り出しと同時又は直後に行ってもよいし、冷却工程後に行ってもよい。冷却工程後に、縦置き作業するため、ガラスをより低い温度にまで冷却する必要がある場合には、ガス吹き付けによりガラスを急冷してもよい。アニールのため、ガラスを歪み点より高い状態にする前に、ガラスを縦置き状態にすることが望ましい。
【００３２】
縦置き状態された肉薄板状ガラスは、例えばガラスを縦置き状態に保持する部材にセットされ、搬送装置によりアニール炉へと搬送される。ガラスは一度、歪み点より低い温度にまで冷却されているので、急激には加熱せず、アニール温度よりも低い温度に設定された領域を経て、アニール温度に設定された領域へと移動される。アニールされたガラスは徐々に室温まで冷却される。
多数のガラスを生産する上で、複数のガラスをセットされた上記縦置き状態を保持する部材を複数、アニール炉中に導入してアニールを行うことが望ましい。アニールされたガラスは、研削、研磨が施され基板として加工される。この過程でガラスは適宜、洗浄される。またこの過程でガラスにイオン交換による化学強化処理あるいは結晶化処理などを行ってもよい。
【００３３】
本発明の第１の製造方法では、供給工程からアニール工程までの一連の工程を繰り返し行うことにより板状ガラス製品を連続的に製造する。この際、冷却工程において板状ガラスを取り出した後の下型を、所定温度に調整した後に供給工程にリサイクルする。下型よりガラスを取り出すまでに下型温度をガラス転移点付近まで下げれば十分なので、ガラスが取り出された下型を被成形ガラス材料が供給され、プレスが開始される際の下型温度に調整するのに要する時間が短くて済み、反りの少ないガラス成形品を生産性よく製造することができる。
【００３４】
下型は、被成形ガラス素材の供給工程、プレス工程、（必要により、反り修正の工程）、取り出し工程における成形品の取り出し等の工程を順次経るように設計されている。例えば、ターンテーブルの円周上に複数個の下型を配置し、下型が各工程を経るようにターンテーブルを回転させることが好ましいが、直線方向に移動するように設計してもよい。このように、複数の下型を用い、該複数の下型の各々を順次、前記一連の工程を行う位置に移動、循環して前記一連の工程を行うことができる。但し、複数の下型を循環して使用するので、一つの下型を使用する方法に比べ、下型の温度調整の時間短縮化は生産性を向上させる上でより重要になる。
また、各工程に、同時に供せられる下型の数は、単数個または複数個であってもよい。一方、上型は、プレス成形の工程に位置した下型に対向して配置される。従って、上型は、一度のプレス成形に使用される下型と少なくとも同数が必要であるが、それ以上の個数を備えてもよい。また、プレス成形後に溶融ガラスから上型に移動した熱を除去して、上型の温度が成形時の適切温度になるように短時間で温度コントロールすることができれば、上型は１個であってもよい。
【００３５】
前述のように、上型及び下型のそれぞれの成形面の温度は、プレス成形開始時に、ある所定の温度に調節されることが必要である。ここで、上型及び下型について所定の温度とは、ガラス材料を、肉薄の板状に成形するのに適した温度をいう。かかる温度は、硝子種、肉厚、ガラス板のサイズ等により適宜決定される温度である。
さらに、プレス成形開始時の上型および下型の成形面の温度を前記所定温度に調節するために、上型および下型に対して、必要に応じて加熱する手段、および冷却する手段が講じられる。加熱する手段としては、例えば、ニクロムヒータを下型（上型）の周囲に複数配置して加熱する方法、下型（上型）の周囲を取り囲むように配置したコイルに電流を流して導電体からなる成形型を誘導加熱する方法、ガスにより加熱する方法等がある。下型（上型）が複数個配置される場合に、各々の下型（上型）の周囲にニクロムヒータを配置して加熱する場合には、各ニクロムヒータ間の温度のバラツキにより、各々の下型（上型）を均一に加熱するのが困難であるので、均一な加熱ができる誘導加熱による方法が好ましい。誘導加熱によると、一つのコイルで各々の下型（上型）を加熱することができるため熱源温度のバラツキという問題がなく、コイルと各々の下型（上型）との距離を一定にすることで成形型を均一に加熱することができる。ここで、誘導加熱の際にコイルに流す電流は、高周波電流であることが好ましい。低周波電流では装置が大がかりになり、また、人の可聴音域であるため騒音が問題となる場合がある。一方、下型（上型）が単数個である場合には、各ニクロムヒータ間での温度のバラツキという問題がないので、ニクロムヒータを下型（上型）の周囲に配置して加熱する方法を採用できる。
【００３６】
プレス成形に供せられた成形型の温度は、プレス成形前に比べて上昇している。連続してガラスの成形を行うためには、次のプレス成形までに成形型を冷却して、どの成形品についても同等の温度条件で成形する必要が生じる。したがって、加熱手段と同時に、冷却手段も必要となる。冷却手段としては、成形型の中空部に水や空気を循環させる方法、水等の液体を成形型の中空部内面に吹き付けて気化させる方法などを採用することができる。液体を吹き付けて気化させる方法によると、液体の気化熱で成形型を冷却することができるため、液体を循環させる方法よりも少ない液量で冷却効果が得られる。従って、水等の気化熱を利用する方法は、冷却効果の観点ばかりでなく、冷却装置をより小さくすることができる観点からも好ましい。さらに、例えば上型の冷却に時間がかかり、成形後、次の成形までに所定の温度までに冷却できない場合等には、上型を複数個用意し、どれか１つの上型がプレス成形を行っているときに、他の上型を冷却しておき、冷却後の上型を順次プレス成形に供するようにしてもよい。
【００３７】
プレス成形終了時に、板状ガラスの温度が、成形型の温度より高く、この時点で肉薄板状ガラスと成形型とは熱的に平衡状態に至っていない。しかし、上記の如く、成形型があらかじめ所定の温度に保たれているので、成形後冷却して得られた肉薄板状ガラスは、反り等の品質が一定した一定の形状をしており、研削・研磨しやすい形状となっている。また、肉薄板状ガラスと成形型は熱的に平衡状態に達するまで冷却する必要がないため、成形時間を短縮することもできる。
【００３８】
本発明の第２のガラス成形品の製造方法は、被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスし、得られた板状ガラスを成形型から離型した後にアニールして板状ガラス成形品を得る方法であって、前記アニールを、前記板状ガラスを縦置きにして行うことを特徴とする。
本発明の第１のガラス成形品の製造方法は、冷却条件等に限定があるが、本発明の第２のガラス成形品の製造方法は、板状ガラスのアニールを、板状ガラスを縦置きにして行うことのみを特徴とする。アニールまでの工程には特に制限はない。アニール中に板状ガラスが歪み点以上の温度になっても、板状ガラスを縦置き状態にすることで、水平状態でアニールしたときと比べ、反りの量を低減することができる。
ここで縦置きした状態とは、板状ガラスをその主表面の中央部における法線が略水平方向を向くようにした状態を意味する。
板状ガラスは、前記ガラスの歪み点より低い状態にあるときに、縦置きにすることが好ましい。ガラスの反りが発生する歪み点以上の温度範囲にガラスが加熱されたときには、既に反りが発生しにくい縦置き状態となっているので、反りを低減することができる。
前記アニールは、移送手段上に縦置きされた状態の板状ガラスを、アニール炉中を搬送することにより行うことが好ましい。板状ガラスがアニール炉中を搬送される間にアニールされるので、多数の板状ガラスを生産性よくアニールでき、しかも縦置き状態にすることにより、アニール中に生じるガラスの反りを低減することができる。
【００３９】
本発明の第１のガラス成形品の製造は、例えば、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉と、前記成形型から取り出された板状ガラスの温度を１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低温にする冷却部と、前記板状ガラスを前記アニール炉へと搬送する搬送部を有する製造装置を用いて行うことができる。この装置において、前記搬送部は前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する手段であることが好ましい。
【００４０】
本発明の第２のガラス成形品の製造は、被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉と、前記アニール炉内において前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する搬送部を有する製造装置を用いて行うことができる。
【００４１】
上記成形型、アニール炉及び搬送部を有する板状ガラス成形品の製造装置の概略図を図17に示す。この装置は、ターンテーブル１３上に複数の下型１４が配置され、取り出し工程に応じてこの下型と対向する位置に、溶融ガラス（図示せず）の流出パイプ４１、上型１７、及び板状ガラス取り出し手段（テイクアウト手段）８０を有する成形部９０、取り出し手段８０により下型の成形面から取り出した板状ガラス４４を冷却及び／又は搬送するために保持する支持体８１（この支持体８１は好ましくは複数の板状ガラス４４を保持する）からなる冷却部９１、及びアニール炉８２とその中を板状ガラス４４を保持した支持体８１を移動する（搬送させる）ための移動手段８３からなるアニール部９２からなる。
【００４２】
この装置を用いた板状ガラス成形品の製造は、以下のように行われる。
溶融ガラス（図示せず）が流出パイプ４１から下型１４の成形面上に供給される。供給前に離型剤、例えば、窒化ボロン粉末を下型成形面に塗布する。（塗布機構は図示せず。）溶融ガラスが供給された下型１４はターンテーブル１３の機構によりプレス位置に移動し、上型と下型でガラスをプレス成形する。成形後、上型はガラスから離型し、成形された板状ガラスは取り出し位置にターンテーブルの機構によって移動する。取り出し位置に来た下型から板状ガラスは取り出し手段８０により取り出されて、冷却部へ移される。離型剤塗布から取り出しを行うまでの一連の工程は成形部９０で行われる。冷却部において板状ガラスはこのガラスの歪み点より低い温度にまで冷却される。冷却手段としては、前述の方法のいずれか、又は組合せをとることができる。（自然冷却、冷却ガスの吹き付け、液体への浸漬など）自然冷却の場合は、雰囲気中に所定時間晒されるように、冷却部に板状ガラスを蓄積する部分を設ける、あるいは取り出し搬送の際に、上記雰囲気中に晒される時間が所定の時間になるよう搬送速度を調整する、あるいは上記蓄積部と搬送速度が調整された搬送手段を併用するなどの機構を設けても良い。取り出されたガラス４４は支持体８１により縦置き状態にされてアニール炉へ搬送される。そして、アニール炉８２中を移送される間にアニールされ、炉の出口よりアニールされた板状ガラスが取り出される。
【００４３】
先に説明したように、肉薄板状ガラスの反りが大きいと研削、研磨時に肉薄板状ガラスに圧力を加えるとガラスの反りが一時的に修正されるが、圧力を解くとガラスは再び反ってしまう。したがって、ガラスの反りは何時までも残ってしまうため、加える圧力を微妙に調整しながら加工を行う必要がある。しかし、本発明によれば、肉薄板状ガラスの反りが低減されているので、研削、研磨時に加える圧力によるガラスの変形量が小さくなるので、従来の方法と比べて圧力調整を精密に行わなくてもよくなり、研削、研磨時間を短縮化することができる。
【００４４】
本発明の製造方法により、成形プレス、取り出し工程(反り修正プレスを含む)、冷却工程、縦置き状態でのアニール工程などを経て完成した板状ガラスは、完全に反りが除去されている場合と、少量の反りが残存している場合がある。少量の反りが残存している場合であっても、反りを機械的研削、研磨で除去することができれば反りが残存したプレス完成品としてもよい。
反ったガラス基板を単純に通常の研削、研磨すると、通常、その完成品は依然反ったものになってしまう。したがって、反ったプレス品を研削、研磨するには、工夫が必要になる。良好な研削方法を実現するには、研削する際、プレス品の湾曲が、研削のラップ盤の荷重により変形することを抑制して研削すればよい。具体的には、ラップ盤の荷重を、研削開始から時間がたつに従って徐々に上げて、まず平坦なガラス基板を形成した後、板厚が所定の寸法になるように更に荷重を上げて研削すればよい。また、プレス品の湾曲の変形を抑える他の方法としては、プレス品の形状を単純な円盤状にするのではなく、プレス品の周辺部にラップ盤の圧力を支持する圧力受け部をプレス成形の段階で形成してもよい。このような形状の場合、ラップ盤の圧力は、圧力受け部で受けられるので、湾曲した部分の変形を容易に抑制することができる。なお、このような圧力受け部を備えたガラスも、肉薄板状ガラスに含めるものとする。
なお、このような、反ったガラス基板を平坦に研削、研磨する発明は、特開平５−１０５４５８号公報、特開平７−１３３１２１号公報に記載されたプレス方法に記載された方法によって得られたプレス品にも適用できる。
【００４５】
上記の製造方法により得られた板状ガラスは、研削、研磨等の機械加工を経て例えば情報記録媒体用ガラス基板となる。その際の研削、研磨の工程は、通常、大きく分けて、（１）荒ずり（粗研磨）、（２）砂掛け（精研削、ラッピング）、（３）第一研磨（ポリッシュ）、（４）第二研磨（ファイナル研磨、ポリッシュ）の各工程からなる。場合によっては、（１）荒ずり（粗研磨）を省略してもよい。
【００４６】
さらに、上記情報記録媒体用ガラス基板は、そのガラス基板上に下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することにより、磁気記録媒体を構成する。ここで、磁気記録媒体のガラス基板の材質としては、たとえば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、または、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。さらに、好ましくは、次のような組成のガラスが使用される。
【００４７】
（１）結晶化ガラス１
重量％表示で、ＳｉＯ2 が６０〜８７％、Ｌｉ2 Ｏが５〜２０％、Ｎａ2 Ｏが０〜５％、Ｋ2 Ｏが０〜１０％、Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏが合計で０．５〜１０％、ＭｇＯが０．５〜７．５％、ＣａＯが０〜９．５％、ＳｒＯが０〜１５％、ＢａＯが０〜１３％、ＺｎＯが０〜１３％、Ｂ2 Ｏ3 が０〜１０％、Ａｌ2 Ｏ3 が０〜１０％、Ｐ2 Ｏ5 が０．５〜８％、ＴｉＯ2 が０〜５％、ＺｒＯ2 が０〜３％、ＳｎＯ2 が０〜３％、Ａｓ2 Ｏ3 とＳｂ2 Ｏ3 が合計で０〜２％、上記金属酸化物の１種以上の金属元素のフッ化物をＦの合計量として０〜５％含有し、場合により着色成分として、Ｖ2 Ｏ5 、ＣｕＯ、ＭｎＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＣｏＯ、ＭｏＯ3 、ＮｉＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＴｅＯ2 、ＣｅＯ2 、Ｐｒ2 Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 の群より選ばれた少なくとも１種を０〜５％含有し、主結晶としてリチウムジシリケート、場合によりα−クリストバライト、α−クオーツ、リチウムモノシリケート、β−スポジューメン等を含有し、結晶粒の大きさが３．０μｍ以下である結晶化ガラス。
【００４８】
（２）結晶化ガラス２
重量％表示で、ＳｉＯ2 が４５〜７５％、ＣａＯが４〜３０％、Ｎａ2 Ｏが２〜１５％、Ｋ2 Ｏが０〜２０％、Ａｌ2 Ｏ3 が０〜７％、ＭｇＯが０〜２％、ＺｎＯが０〜２％、ＳｎＯ2 が０〜２％、Ｓｂ2 Ｏ3 が０〜１％、Ｂ2 Ｏ3 が０〜６％、ＺｒＯ2 が０〜１２％、Ｌｉ2 Ｏが０〜３％、上記金属酸化物の１種以上の金属元素のフッ化物をＦの合計量として３〜１２％含有し、場合により着色成分としてＣｒ2 Ｏ3 、Ｃｏ3 Ｏ4 等を含有し、主結晶としてカナサイト又はカリウム・フルオロ・リヒテライトを含有し、結晶粒の大きさが１．０μｍ以下である結晶化ガラス。
【００４９】
（３）結晶化ガラス３
SiO2：35−65モル％
Al2O3： 5−25モル％
MgO： 10−40モル％
TiO2： 5−15 モル％
を含有し、上記組成の合計が少なくとも93モル％以上であり、モル比（Al2O3／MgO）が0.5未満である組成を有する結晶化ガラス。この結晶化ガラスは、主結晶相がエンスタタイト及び/又はその固溶体であること好ましい。
【００５０】
（４）結晶化ガラス４
SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、主結晶相がα−石英固溶体並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含む結晶化ガラス。
SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、α−石英固溶体並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含み、α−石英固溶体、エンスタタイト及びエンスタタイト固溶体の合計が５０重量％以上である結晶化ガラス。
SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、主結晶相が、Ｘ線回折パターン中に石英に特有の回折パターンとほぼ同等の回折パターンが観測される石英系結晶並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含み、かつ比重が2.9以上である結晶化ガラス。SiO2：42-65モル％、Al2O3：11-25モル％、MgO：15-33モル％、及びTiO2：5.5-13モル％を含有し、結晶相が、Ｘ線回折パターン中に石英に特有の回折パターンとほぼ同等の回折パターンが観測される石英系結晶並びにエンスタタイト及び／又はエンスタタイト固溶体を含み、石英系結晶、エンスタタイト及びエンスタタイト固溶体の合計が５０重量％以上であり、かつ比重が2.9以上である結晶化ガラス。
【００５１】
（５）ガラス５
重量％表示で、ＳｉＯ2 が６２〜７５％、Ａｌ2 Ｏ3 が４〜１８％、ＺｒＯ2が０〜１５％、Ｌｉ2 Ｏが３〜１２％、Ｎａ2 Ｏが３〜１３％含有するガラス。重量％で、６２〜７５％のＳｉＯ2 、５〜１５％のＡｌ2 Ｏ3 、４〜１０％のＬｉ2 Ｏ、４〜１２％のＮａ2 Ｏ、および５．５〜１５％のＺｒＯ2 を含有し、かつＮａ2 Ｏ／ＺｒＯ2 の重量比が０．５〜２．０であり、さらにＡｌ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４〜２．５である化学強化用ガラス。
【００５２】
（６）ガラス６
ガラス成分としてＴｉＯ2が０．１〜３０モル％、ＣａＯを１〜４５モル％、ＭｇＯを前記ＣａＯとの合量で５〜４０モル％、Ｎａ2 ＯとＬｉ2 Ｏの合量で３〜３０モル％、Ａｌ2 Ｏ3 を１５モル％未満、ＳｉＯ2 を３５〜６５モル％含有するガラス、又はこのガラスからなる化学強化用ガラス。上記ガラスのガラス成分であるＴｉＯ2の一部又は全部に代えて遷移金属酸化物が含まれているガラス。
【００５３】
このようなガラス基板は、耐衝撃性や耐振動性等の向上を目的として、表面に低温イオン交換法による化学強化処理を施すことができる。ここで、化学強化方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に制限されないが、例えば、ガラス転移点の観点から転移温度を超えない領域でイオン交換を行う低温型化学強化などが好ましい。化学強化に用いるアルカリ溶融塩としては、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、あるいは、それらを混合した硝酸塩などが挙げられる。
【００５４】
下地層としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料からなる下地層等が挙げられる。Ｃｏを主成分とする磁性層の場合には、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。また、下地層は単層とは限らず、同一又は異種の層を積層した複数層構造とすることもできる。例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＣｒＶ／ＣｒＶ、Ａｌ／Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ａｌ／Ｃｒ／Ｃｒ、Ａｌ／Ｃｒ／ＣｒＶ、Ａｌ／ＣｒＶ／ＣｒＶ等の多層下地層等が挙げられる。
磁性層としては、例えば、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどの磁性薄膜が挙げられる。磁性層は、磁性膜を非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割してノイズの低減を図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＴａＰｔ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＴａＰｔなど）としてもよい。磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）対応の磁性層としては、Ｃｏ系合金に、Ｙ、Ｓｉ、希土類元素、Ｈｆ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎから選択される不純物元素、又はこれらの不純物元素の酸化物を含有させたものなども含まれる。また、磁性層としては、上記の他、フェライト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ2 、ＢＮなどからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子が分散された構造のグラニュラーなどであってもよい。また、磁性層は、内面型、垂直型のいずれの記録形式であってもよい。
【００５５】
保護層としては、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｒ合金膜、カーボン膜、ジルコニア膜、シリカ膜等が挙げられる。これらの保護層は、下地層、磁性層等とともにインライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、これらの保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一又は異種の膜からなる多層構成としてもよい。さらに、上記保護層上に、あるいは上記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。例えば、上記保護層に替えて、Ｃｒ膜の上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）膜を形成してもよい。
潤滑層は、例えば、液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈し、媒体表面にディッピング法、スピンコート法、スプレイ法によって塗布し、必要に応じ加熱処理を行って形成する。
【００５６】
【実施例】
次に添付図面を参照して本実施例について説明する。図１は原料ガラスからアニール終了時の板状ガラスに到るまでのガラスの温度変化を示す概略図であり、図２は製造方法の工程図である。尚、図１の横軸の時間スケールは一定ではない。
本実施例で用いた原料ガラスの組成は次の通りである。すなわち、ＳｉＯ2 が６３．７、Ａｌ2Ｏ3 が１４、Ｌｉ2Ｏが７、Ｎａ2Ｏが９、ＺｒＯ2 が６、Ｓｂ2Ｏ3 が０．３の各重量％である。
【００５７】
図２に示すように、本発明の実施の形態の製造方法では、まず下型の成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末を付着させる。この耐熱性固体潤滑剤粉末は六方晶ＢＮ（窒化ボロン）粉末からなり、気体とともに噴射して下型の成形面に付着させる。この耐熱性固体潤滑剤粉末を成形面に付着させることにより、離型性の向上、溶融ガラスの延びの向上等を図ることができる。次に、下型の成形面上に溶融ガラス（図１に示すように１２００℃）を適当量供給し、表面張力で丸みを帯びたオハジキ状のガラスゴブとする（供給工程）。次に、下型上に上型を下降させ、上下の型でガラスゴブを肉薄の板状ガラスにプレス成形する（プレス工程）。このとき、プレス成形は１秒程度のごく短時間で行い、肉薄の板状ガラス（3.0インチΦ−1.5mmt）が軟化状態にあるとき、すなわち肉薄の板状ガラスの内部が図１で示すように６９０℃の軟化点（Ｔｓ）以上の温度であるときに上型を上昇させてプレス成形を終了する。なお、このプレス成形に供される上型には、下型と同様にあらかじめ成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末（六方晶ＢＮ粉末）が付着されている。したがって、軟化状態の高温の板状ガラスから上型を離す際に、上型にガラスが融着するのを防止することができる。
【００５８】
次に、上型を成形したガラスから離型した後、下型上に残された板状ガラスに対して、冷却と並行して反り率を修正する反り修正プレスを行う。反り修正プレスには、上型と同様な成形面を有した成形型を用いた。本実施例では、反り修正プレスを２回行った。第１回目の反り修正プレスを行った時は、板状ガラスは図１に示すように未だ６９０℃の軟化点以上の温度にあった。第２回目の反り修正プレスを板状ガラスに対して行ったときは、肉薄板状ガラスは図１に示すように、６９０℃の軟化点と５００℃の転移点（Ｔｇ）との中間の温度にあった。２回の反り修正プレスの間も板状ガラスの冷却は進み、５００℃の転移点温度以下の温度にした（取り出し工程）。転移点温度以下の温度になったところ（ただし、３８０℃の歪み点以上の温度）で、板状ガラスを下型上から取り出し、室温下の大気に断熱性の部材により支持した状態（横置き）で晒し、板状ガラスがそのガラスの歪み点（３８０℃）より低い温度になるように急冷した（冷却工程）。さらにガラスを冷却してからガラスを縦置き状態にし、縦置き状態のガラスを徐々にアニールを行う温度にまで加熱してアニールを行った（９時間、アニール工程、４６０℃）。
【００５９】
上記のように、本発明の冷却工程を行い、その後、縦置き状態でアニールしたもの上面（上型により成形された側の主表面）及び下面（下型により成形された側の主表面）の平面度を測定し、表１に示す。上記実施例で得たサンプルをエンドサンプル（縦置きアニール）と表示する。
これ以外に、冷却工程後、アニール工程を経ていないで得られたサンプル（表１中、ホットサンプル）及び冷却工程を行わず、かつ横置き状態でアニールして得たサンプル（表１中、エンドサンプル（通常アニール））についても同様に平面度を測定した。
尚、上記エンドサンプルは、後述のように、研削、研磨加工を施されて基板となる。
【００６０】
【表１】
表１に示す結果から、本発明の製造方法によれば、ガラスを下型から取り出す際に存在している、上型により成形された面と下型により成形された面との間の温度差によって生じる、取り出し後に生じる反りを低減することができる。冷却工程を施すことにより反り低減の効果は得られ、縦置きすることにより反り低減の効果は得られるが、冷却工程及び縦置き状態にすることにより、さらに良好な反り低減を行うことができる。
これに加え、反りを修正するための修正プレスを行っているため、プレス工程から下型よりガラスを取り出すまでの間に生じる反りも低減することができる。
【００６２】
さらに、肉薄の板状ガラスが軟化状態にあり、成形型とガラスが熱的に平衡でない状態にあるときにプレス成形を終了しているので、プレス成形にかかる時間が短くなる。このプレス時間が短くなるのに加えて、反り修正プレスが、肉薄板状ガラスの内部がガラス転移点より高い状態にあるときに終了しプレス成形終了から反り修正プレス終了までの時間も短く設定されているので、この方法によれば、肉薄板状ガラスの量産性が向上する。さらに、この方法では、プレス時間が短く、肉薄板状ガラスから上型及び下型へ移動する熱量が均一ではなく、肉薄板状ガラスの上型側と下型側とが熱的に非均衡な状態となっており、肉薄板状ガラスはある程度反った状態となるが、反り修正プレスによって反りが修正されるので、平坦性の良い肉薄板状ガラスが製造される。
【００６３】
図３は、上記の方法に使用される上型装置１１および下型装置１２の一具体例を示す平面図である。下型装置１２は、中心部の図示しない回転軸を中心として２秒に１回の割合で１ピッチずつ回転するターンテーブル１３上の同一円周上に１６個の下型１４を等間隔に設けて構成されており、下型１４はターンテーブル１３が１ピッチずつ回転するごとに図に示すＡからＰの位置を順次移動する。そして、下型１４に関しては、位置Ｏで成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末が付着され、位置Ａでガラスゴブが供給され、位置Ｃでプレス成形が行われ、位置Ｄで第１回目の反り修正プレスが行われ、位置Ｅで第２回目の反り修正プレスが行われ、位置Ｌ〜Ｎで肉薄板状ガラスの取り出しが行われる。また、このような１６個の下型１４の外側と内側を囲んで１つの高周波コイル１５が設けられている。すなわち、この装置においては、共通の１つの高周波コイル１５により１６個の下型１４が一括して高周波誘導加熱されるものである。しかも、高周波コイル１５は、各下型を同一温度に加熱するために、下型とコイルとの距離が一定になるように、円周上に配置されている下型の外側と内側を囲んで配置されている。これにより１６個の下型１４を均一に加熱できる。しかも、１６個の下型１４が回転して、１６個の下型１４と高周波コイル１５との位置関係が均等になるため、より均一に１６個の下型１４を加熱できる。このため、高周波誘導加熱により成形型を加熱した場合には、一つの成形型における部分的な温度差が生じないため、ガラスの部分的な延び不良や型への融着を防止することができる。また、全部の型を、所望の温度に制御することが可能となり、同品質の肉薄板状ガラスを量産できる。
【００６４】
上型装置１１は、タコ足状の回転ユニット１６の各足先端部に上型１７を取り付けて、８個の上型１７が回転ユニット１６と一体に、ターンテーブル１３と同様、２秒に１回の割合で１ピッチずつ位置ａ〜ｈを回転するように構成されている。この上型１７についても高周波誘導加熱により加熱している。この場合、８個の上型１７の内側と外側を囲んで１つの高周波コイル１８を設け、この高周波コイル１８により８個の上型１７が一括して高周波誘導加熱されるようにすることが好ましい。また、上型１７は成形面に耐熱性固体潤滑剤粉末が付着されるが、この付着は、上型１７がプレスに供される位置以外のいずれの位置でも行うことができ、たとえば位置ｅにおいて行うことができる。また、上型１７は、位置ｅと正反対の位置ａにおいて、位置Ｃの下型１４上に位置して（図では図示の都合上、左側にずれている）プレス成形に供される。したがって、この装置では、各上型１７は位置ａに回転して来たとき、つまり８回のプレス成形に１回の割合でプレス成形に供されることになり、時間を置いて同一上型がプレス成形に使用されるため、上型１７の異常加熱を防止できる。すなわち、上型１７はプレス成形に供されたときガラスゴブから熱を受けて温度が上昇し、これを連続的に繰り返すと異常加熱状態となりガラスが成形面に張り付くなどの問題が生じるが、この装置によれば８回のプレス成形に１回の割合で時間を置いて同一上型が使用されるため、上型１７は異常加熱状態になることはなく、高周波誘導加熱で管理された所定温度に維持され、ガラスの張り付きなどを防止できる。
【００６５】
なお、上型装置１１の高周波コイル１８および下型装置１２の高周波コイル１５は、ともに水冷し、成形型が放射する熱により高周波コイルが高温化するのを防止することが好ましい。また、例えば、上型が単数である場合には、図４に示すとおり、上型１７とコイル１８との距離が一定となるようにコイル１８を配置することで上型１７を均一に加熱することができる。また、上型が図４のように単数の場合には、コイル１８に代えてニクロムヒータを同様に上型の周囲に配置して加熱する方法を採用してもよい。
【００６６】
上型１７および下型１４は種々の構造のものを使用できるが、図５に一具体例を示す。上型１７は、円柱状の上型本体２１と、この上型本体２１の上面中央部に形成されて上型本体２１を支持する支持ロッド２２とにより構成されており、上型本体２１の平坦な下面はプレス面（成形面）２３となっている。さらに、支持ロッド２２が図示しない駆動手段によって上下動されることによって、上型１７が上下動するようになっている。また、上型本体２１および支持ロッド２２の中心部には、支持ロッド２２の上面に開口する空洞部２４が形成されており、さらにこの空洞部２４の周りの上型部分には、空洞部２４の奥の部分でこの空洞部２４と連通し、かつ支持ロッド２２の上面に開口する排出孔２５が図６の平面図で示すように８本形成されている。ここで、空洞部２４に水を空気とともに噴霧すると、水の気化熱を用いて上型１７を冷却することができる。気化した水は排出孔２５から排出される。単位体積あたりの水の気化熱は、比熱よりも大きいため、この気化熱を利用した冷却法は、水を冷却媒体として循環させる方法よりも大きな設備を必要とせずに効率よく冷却できる。
【００６７】
上型１７は、該上型１７を囲むように胴型２６を備えており、この胴型２６は、円筒状の胴型本体２７と、この胴型本体２７の上端部に内側に突出して形成された円環状のフランジ部２８とによって構成されている。ここで、胴型本体２７の下面部の内周面は他より径大となっており、しかもプレス成形した肉薄板状ガラスに面取りを形成するために下広がりの斜面２９となっている。上型１７は、このような胴型２６の内周面を上下に摺動自在に設けられている。
【００６８】
下型１４は、円柱状の下型本体３１と、この下型本体３１の下面中央部に形成されて下型本体３１を支持する支持ロッド３２とによって構成されており、下型本体３１の平坦な上面はプレス面（成形面）３３となっている。さらに、支持ロッド３２が図示しない駆動手段によって上下動されることによって、下型１４が上下動するようになっている。また、下型本体３１および支持ロッド３２の中心部には、支持ロッド３２の下面に開口する空洞部３４が形成されており、さらにこの空洞部３４の周りの下型部分には、空洞部３４の奥の部分でこの空洞部３４と連通し、かつ支持ロッド３２の下面に開口する排出孔３５が図６の下面図で示すように８本形成されている。ここで、空洞部３４には、水が空気とともに噴霧される。この噴霧された水の気化熱を用いて下型１４を冷却する。気化した水は排出孔３５から排出される。上記の冷却は、成形型に設置された熱電対からの信号によりＰＩＤ制御されており、成形型は所定の温度に制御され、連続成形しても、溶融ガラスを常に一定の温度に保たれた成形型により成形できるようにしている。
【００６９】
下型１４は、該下型１４を囲むように胴型３６を備えており、この胴型３６は、円筒状の胴型本体３７と、この胴型本体３７の下端部に内側に突出して形成された円環状のフランジ部３８とによって構成されている。ここで、胴型本体３６の上面部の内周面は他より径大となっており、しかも径大に変化した部分の内周面は、プレス成形した肉薄板状ガラスに面取りを形成するために上広がりの斜面３９となっている。下型１４は、このような胴型３６の内周面を上下に摺動自在に設けられている。
【００７０】
なお、下型１４のプレス面３３および上型１７のプレス面２３は、例えば面粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．０μｍの粗面に形成されている。この粗面は、プレス面３３，２３の全体に形成してもよいし、プレス面３３，２３の一部にだけ形成してもよい。この粗面をプレス面３３，２３に形成することにより、断熱性の向上、ガラスの張り付き防止、耐熱性固体潤滑剤粉末の付着性向上を図ることができる。また、上記の構成では、胴型２６，３６の内周面に面取り部形成用の斜面２９，３９が形成されているが、このような斜面形成法は、成形型に突起などで斜面を形成する方法に比較して耐久性が向上する。
【００７１】
上記のような上型１７および下型１４の外に、図３の位置Ｄ，Ｅにおいては、反り修正プレスを行うために、下型１４に対向して図１０（図１０では、空洞部２４，３４および排出孔２５，３５の図示は省略されている）に示すように、反り修正プレス用の上型（成形型）７１，７２が設けられる。この反り修正プレス用の上型７１，７２は、胴型７１Ａ，７２Ａを備えて、ここでは上記したプレス成形用の上型１７と同一に構成される。ただし、プレス成形用上型１７の成形面の温度が４１０℃であるのに対して、第１回目反り修正プレス用上型７１の成形面の温度は６００℃、第２回目反り修正プレス用上型７２の成形面の温度は５６０℃にそれぞれ調整されている。
【００７２】
次に、以上のように構成された成形装置を用いてディスク状の肉薄板状ガラスをプレス成形する方法を図３および図７〜図１０を参照して説明する。なお、図７ないし図９では、図１０と同様に、図の簡素化のため、空洞部２４，３４および排出孔２５，３５の図示は省略されている。下型１４が図３の位置Ａに回転すると、図７（ａ）および図１０の位置Ａに示すように、白金製パイプ４１から１２００℃に加熱された溶融ガラス４２が一定流量で下型１４（成形面の温度４５０℃）上に供給され、所定量となったところで溶融ガラス４２が図７（ｂ）に示すように切断刃４３で切断される。切断された溶融ガラス４２は、表面張力で丸みを帯びたオハジキ状ガラスゴブとなる。次に下型１４が図３の位置Ｃに回転すると、図８（ａ）に示すように、上型１７（成形面の温度４１０℃）が胴型２６と一体に下降し、胴型２６の下面が下型用胴型３６の上面に当接する。次に、図８（ｂ）および図１０の位置Ｃに示すように上型１７が胴型２６の内周面を摺動して下降し、上型１７と下型１４とでガラスゴブをプレス成形する。すると、ガラスゴブは、胴型２６，３６で囲まれた偏平状の空間一杯に広がって肉薄板状ガラス４４となる。このとき、肉薄板状ガラス４４の外周部両表面には、胴型２６，３６内周面の斜面２９，３９により欠け防止用の面取り部が形成される。成形に要した時間は約１．７秒である。
【００７３】
次に、図９（ａ）で示すように上型１７が胴型２６の内周面を摺動して上昇する。このとき、上型１７に張り付いて肉薄板状ガラス４４が上昇する恐れがあるが、この装置においては、上型用胴型２６の下面部の内周面径大部分の内面（斜面２９を有する部分の内面部）で肉薄板状ガラス４４が押え付けられるので、上型１７と一体に肉薄板状ガラス４４が上昇せず、肉薄板状ガラス４４は下型１４上に保持される。その後、図９（ｂ）に示すように上型用胴型２６が上昇する。このとき、上型用胴型２６と肉薄板状ガラス４４は接触面積が少ないので、肉薄板状ガラス４４が上型用胴型２６に張り付いて上昇することはない。
【００７４】
次に、下型１４が図３の位置Ｄに回転すると、図１０の位置Ｄに示すように下型１４および胴型３６上に第１回目反り修正プレス用の上型７１および胴型７１Ａが下降し、下型１４上に保持されている肉薄板状ガラス４４に対して第１回目の反り修正プレスが行われる。さらに、下型１４が図３の位置Ｅに回転すると、図１０の位置Ｅに示すように下型１４および胴型３６上に第２回目反り修正プレス用の上型７２および胴型７２Ａが下降し、下型１４上に保持されている肉薄板状ガラス４４に対して第２回目の反り修正プレスが行われる。１回の反り修正に要した時間は約１．７秒である。その後、下型１４が図３の位置Ｌ〜Ｎに回転すると、下型１４が胴型３６の内周面を摺動して上昇し、肉薄板状ガラス４４の取出しが行われる。その後、下型１４は図３の位置Ｏ，Ｐ，Ａ…と回転して再びプレス成形に供せられる。なお、反り修正で使用される上型は、図１０の上型７１（または７２）と胴型７１Ａ（または７２Ａ）を一体にしたような図１６の上型７３でもよい。
【００７５】
このようにしてプレス成形された肉薄板状ガラスは、最終製品より厚く形成されており、前述のように、冷却工程及びアニール工程を経た後に、両主表面をラップ研磨等により研削する。このとき、本例の肉薄板状ガラスでは、反りの大きさがある程度一定にでき、また、反りの方向もすべて上向きに凹状と一定にできた。このため、その後のラップ研磨においても、反り方向を揃えて配置でき、高精度に平坦に研削することができた。逆に、反りの方向が上向きであったり、下向きであったりすると、ラップ研磨が安定せず高精度に平坦に研削・研磨できない、いわゆる不適品が増加する。ここで、反りの方向がすべて一定であったのは、製造工程において、溶融ガラスの熱の奪われ方が、どのガラスにおいても一定であったためであると考えられる。
【００７６】
以下、機械加工について詳しく説明する。機械加工については、具体的には、上記のガラスの表面を水洗浄し、以下の（１）荒ずり（粗研磨）、（２）砂掛け（精研削、ラッピング）、（３）第一研磨（ポリッシュ）、（４）第二研磨（ファイナル研磨、ポリッシュ）の各工程を経る。
（１）荒ずり工程
まず、粒度の細かいダイヤモンド砥石で上記ガラス基板の両面を片面ずつ研削加工した。このときの荷重は１００ｋｇ程度とした。これにより、ガラス基板両面の表面粗さをＲmax(JIS B 0601で測定）で１０μｍ程度に仕上げた。次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を開けるとともに、外周端面も研削して直径を６５ｍｍφとした後、外周端面及び内周面に所定の面取り加工を施した。
（２）砂掛け（ラッピング）工程
次に、ガラス基板に砂掛け加工を施した。この砂掛け工程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。砂掛け加工は、ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒度を＃４００、＃１０００と替えて２回行った。詳しくは、はじめに、粒度＃４００のアルミナ砥粒を用い、内転ギアと外転ギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を両精度０〜１μｍ、表面粗さ（Ｒmax)６μｍ程度にラッピングした。このラッピングにおいては荷重を８０ｋｇから１２０ｋｇに次第に上げた。次いで、アルミナ砥粒の粒度を＃１０００に替えてラッピングを行い、表面粗さ（Ｒmax)２μｍ程度とした。上記砂掛け加工を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００７７】
（３）第一研磨（ポリッシュ）工程
次に、第一研磨工程を施した。この第一研磨工程は、上述した砂掛け工程で残留したキズや歪みの除去を目的とするもので、研磨装置を用いて行った。詳しくは、ポリシャ（研磨粉）として硬質ポリシャ（セリウムパッドＭＨＣｌ：スピードファム社製）を用い、以下の研磨条件で第一研磨工程を実施した。
研磨液：酸化セリウム＋水
荷重：３００ｇ／ｃｍ2 （Ｌ＝２３８ｋｇ）
研磨時間：１５分
除去量：３０μｍ
下定盤回転数：４０ｒｐｍ
上定盤回転数：３５ｒｐｍ
内ギア回転数：１４ｒｐｍ
外ギア回転数：２９ｒｐｍ
上記第一研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピレンアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００７８】
（４）第二研磨工程
次に、第一研磨工程で使用した研磨装置を行い、ポリシャを硬質ポリシャから軟質ポリシャ（ポリラックス：スピードファム社製）に替えて、第二研磨工程を実施した。研磨条件は、荷重を１００ｇ／ｃｍ2 、研磨時間を５分、除去量を５μｍとしたこと以外は、第一研磨工程と同様とした。上記第二研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽に超音波を印加した。このようにして、外径６５ｍｍφ、中心部の孔径２０ｍｍφ、厚さ０．５ｍｍ、Ｒmax ４０オングストローム、Ｒａ８オングストローム程度の円板状の情報記録媒体用ガラス基板を得た。
【００７９】
本発明の上記の実施の形態の製造方法では、下型１４をターンテーブル１３に複数個配置し、順次、各々の下型をプレスを行う位置に搬送してプレス工程等を行い、各々の下型から成形された肉薄板状ガラスを取り出し、各々の下型１４を再び肉薄板状ガラスの製造に供するので、肉薄板状ガラスを量産できる。なお、上記の実施の形態では、反り修正プレスを位置Ｄ及び位置Ｅで行っているが、平坦度がそれほど要求されていない場合には、位置Ｄ及び位置Ｅの一方で行っても良い。ただし、位置Ｆ以降では、肉薄板状ガラス４４が硬くなり過ぎ、反り修正プレスを行うと、ひびや割れを生じる傾向にある。
【００８０】
さらに、上記の実施の形態では、反り修正プレスの上型として、プレス成形の上型と同様のものを使用しているが、図１２ないし図１４に示されるような上型を用いてもよい。図１２に示す如く、上型５０は、冷却用の空気の通路となる溝部５２が形成された小径筒状部材５１と、開口部側にフランジ５４が形成された有底の大径円筒状部材５３とが溶接部５７で溶接されてなるものである。このような上型５０は、筒状の胴型５６内に設けられており、上型５０は図示しないエアシリンダによって胴型５６内を軸線方向に沿って往復移動されるようになっている。上型５０は、フランジ５４が、胴型５６の上端部内側に形成された段差面５６Ｂへ当接することにより下方への移動が制限されるようになっている。
【００８１】
上型５０の大径円筒状部材５３の胴部５３Ａの外径は、図１３（図１２の円Ａ部分の拡大図）に示す下型６０のプレス面６１の径よりも小さくなっており、しかも胴部５３Ａの下端部には面取り部５３Ｂが周方向全体に沿って形成されている。これにより、反り修正プレスの際に、肉薄板状ガラス４４の冷却速度が速く最も硬化された周縁部に上型５０のプレス面５５が当たることがなく、肉薄板状ガラス４４にひびや割れが発生するのが防止される。
【００８２】
上型５０のプレス面５５には、図１４に示される如く、ｖ字状の複数個の溝５５Ａが放射状に形成されている。各々の溝５５Ａは、反り修正プレス後に上型５０のプレス面５５から肉薄板状ガラス４４が離れ易くするためのものである。なお、反り修正プレスは、上記の如く、肉薄板状ガラス４４の形状が変形しない硬さの時になされるので、肉薄板状ガラス４４の形状に溝５５Ａが影響を与えることはない。
胴型５６の下端部内面には、図１３に示す下型６０との芯合わせ用の溝５６Ａが周方向全体に沿って形成されている。下型６０の突起部６０Ａに溝５６Ａが嵌合する状態にすることにより、上型５０と下型６０の軸芯が一致するようになっている。
なお、このような上型５０は、図１５の後述する支持部４５が外周端部に形成された肉薄板状ガラス４４の反り修正プレスを行う場合に特に効果を発揮する。すなわち、支持部４５は、上型側へ突出する部位があるので、この突出する部位に上型５０のプレス面５５が当たると、該突出部及び肉薄板状ガラス４４の突出部との境界部５８にひびや割れを生じ易いが、上型５０に面取り部５３Ｂが形成されていれば、上型５０のプレス面５５が支持部４５に当たるのが防止される。
【００８３】
プレス成形された肉薄板状ガラスは、最終製品より厚く形成されており、最終製品とするためには両主表面をラップ研磨等により研削する必要がある。このとき、肉薄板状ガラスに反りがあると、研削板により肉薄板状ガラスの両面側から圧力が加えられた際に、肉薄板状ガラスが撓む。したがって、この状態で研削して肉薄板状ガラスを平坦にしても、両側から圧力を解くと再び肉薄板状ガラスが反り、平坦な肉薄板状ガラスを得られにくい。そこで、肉薄板状ガラスの一部に、該肉薄板状ガラスの両表面側からの圧力を受け止める部位を設けてもよい。一具体例としては、図１５に示すように、湾曲した部分の厚さが１．３ｍｍである肉薄板状ガラス４４の外周端部に肉薄板状ガラス４４の周方向全体に沿って圧力受け部としての支持部４５（高さ１．５ｍｍ）を形成する。この支持部４５は、肉薄板状ガラス４４の表裏面の各々よりも突出した状態に形成するのが好ましい。支持部４５よりも肉薄板状ガラス４４の表面が突出すると、研削の際に、支持部４５が上定盤４６に当接する前に肉薄板状ガラス４４の湾曲部が上定盤４６に当たり、湾曲部状態が変化してしまい、研削後に肉薄板状ガラス４４が反ってしまうからである。
【００８４】
肉薄板状ガラス４４を図１５に示す如く上定盤４６と下定盤４７との間に配置し、これら定盤４６，４７により両面側から圧力を与えつつ肉薄板状ガラス４４を研削し、肉薄板状ガラス４４を平坦にすると共に所定の肉厚寸法に加工する。この研削において、上定盤４６及び下定盤４７による両側からの圧力は、支持部４５で受け止められるので、肉薄板状ガラス４４が撓むことが防止され、肉薄板状ガラス４４の湾曲状態の変化が抑制された状態で研削される。したがって、上定盤４６と下定盤４７による両側からの圧力が解かれても肉薄板状ガラス４４が反ることはなく、格段に平坦性の良い肉薄板状ガラス４４を得やすくなる。また、支持部４５によって上定盤４６及び下定盤４７による両側からの圧力を受けて、肉薄板状ガラス４４の湾曲部が移動しないようにしているので、研削工程において、肉薄板状ガラス４４の湾曲部が移動しないように肉薄板状ガラス４４に加える圧力をきめ細かく調整する必要はなく、肉薄板状ガラス４４の研削を効率的に行え、平坦性の良い肉薄板状ガラス４４を量産できる。
【００８５】
なお、上記の研削において、研削の後半は研削が進み肉薄板状ガラス４４と上定盤４６（下定盤４７）との接触面積が大きくなるので、前半よりも大きな圧力を掛けて研削するのが好ましい。また、支持部４５は、図１５の外周端部のほか、肉薄板状ガラスの外周端部よりも中心部側に設けてもよい。また、このような支持部４５は、上述した上型、下型および胴型の成形面に凹部を設けることにより容易に得られる。
【００８６】
以上本発明について詳述したが、上述の実施の形態は一具体例にすぎないことはいうまでもない。上型装置および下型装置の具体的構成、上型および下型の個数、上型および下型の位置と各工程の関係、上型および下型の具体的構成などは種々に変形可能である。また、上型および下型は、プレス面の表面温度より胴型の内表面温度をより高く設定することも可能である。さらに、肉薄板状ガラスの反り率は０．００１〜１％程度であることが適当であり、反り方向も、上方向か、あるいは下方向のいずれか一方向に一定であれば、その後のラップ研磨において高精度に平坦に研磨することが可能となる。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、平坦性のよい肉薄状板ガラスを高い量産性のもとに製造でき、ひいては高品質、高性能な情報記録媒体用ガラス基板および磁気記録媒体を高い量産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における板状ガラスの製造方法の実施の形態におけるガラスの温度変化の概略図。
【図２】本発明の板状ガラスの製造方法を示すフローチャット。
【図３】図２の方法で使用される上型装置および下型装置の平面図。
【図４】上型と高周波コイルとの関係の他の例を示す平面図。
【図５】図３の装置の上型および下型の具体例を示す断面図。
【図６】図５の上型および下型の平面図および下面図。
【図７】プレス成形を説明するための断面図。
【図８】同プレス成形を説明するための断面図。
【図９】同プレス成形を説明するための断面図。
【図１０】プレス成形および反り修正プレスを説明するための断面図。
【図１１】本発明の実施の形態により製造されたディスク状ガラスを示す断面図。
【図１２】反り修正プレス用上型の他の例を示す断面図。
【図１３】１２のＡ部を拡大して示す断面図。
【図１４】図１２の反り修正プレス用上型のプレス面を示す下面図。
【図１５】本発明に係る肉薄板状ガラスの他の例と研削工程を示す断面図。
【図１６】反り修正プレス用上型の他の例を示す断面図。
【図１７】成形型、アニール炉及び搬送部を有する板状ガラス成形品の製造装置の概略図。
【符号の説明】
１４ 下型
１７ 上型
４２ 溶融ガラス
４４ 板状ガラス
Claims (13)
- 被成形ガラス材料を少なくとも上型及び下型からなる成形型を用いてプレスして板状ガラス成形品を得る方法であって、
ガラス転移点より高い温度を有する被成形ガラス材料を下型の成形面上に供給する工程（供給工程）、
供給された被成形ガラス材料を下型及び上型によりプレス成形して板状ガラスとする工程（プレス工程）、
上記板状ガラスから上型を離型した後、下型成形面上の板状ガラスを下型成形面上から取り出す工程（取り出し工程）、
上記取り出した板状ガラスを１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低い温度に冷却する工程（冷却工程）、
及び得られた板状ガラスをアニールする工程（アニール工程）
を含むガラス成形品の製造方法。 - 上型から離型した前記板状ガラスを、下型成形面上の板状ガラスを外力に対して変形しない状態になるまで冷却した後に、下型成形面上から取り出すことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
- 下型の成形面上に供給される被成形ガラス材料が溶融ガラスである請求項１または２に記載の製造方法。
- 冷却工程及び／又はアニール工程を、前記板状ガラスを縦置きにして行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
- 板状ガラスから上型を離型した後、該板状ガラスを下型成形面より取り出すまでの間に、板状ガラスに外力を加えて板状ガラスの反りを修正する請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
- 板状ガラス成形品は厚みが４ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
- 供給工程からアニール工程までの一連の工程を繰り返し行うことにより板状ガラス製品を連続的に製造する方法において、成形面から板状ガラスを取り出した後の下型を、所定温度に調整した後に供給工程にリサイクルする請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記アニールを、前記板状ガラスを縦置きにして行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記アニールは、移送手段上に縦置きされた状態の板状ガラスを、アニール炉中を搬送することにより行う請求項８に記載の製造方法。
- 請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法により得られたガラス成形品の主表面に少なくとも研磨を施してガラス基板を得るガラス基板の製造方法。
- 請求項１０に記載の製造方法によりガラス基板を製造し、得られたガラス基板の主表面に情報記録層を設けて情報記録媒体を得る、情報記録媒体の製造方法。
- 被成形ガラス材料をプレスした板状ガラスにするための少なくとも上型及び下型からなる成形型と、前記板状ガラスをアニールするアニール炉とを備えた板状ガラス成形品の製造装置において、前記成形型から取り出された板状ガラスの温度を１８０秒以内に該ガラスの歪み点より低温にする冷却部と、その後に前記板状ガラスを前記アニール炉へと搬送するための搬送部を有することを特徴とする板状ガラス成形品の製造装置。
- 前記搬送部が前記板状ガラスを縦置き状態で搬送する手段であることを特徴とする請求項１２に記載の製造装置。
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