JP6138042B2 - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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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。
今日、パーソナルコンピュータ、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）記録装置等には、データ記録のためにハードディスク装置(ＨＤＤ：Hard Disk Drive)が内蔵されている。特に、ノート型パーソナルコンピュータ等の可搬性を前提とした機器に用いられるハードディスク装置では、ガラス基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられ、磁気ディスクの面上を僅かに浮上させた磁気ヘッド（ＤＦＨ（Dynamic Flying Height)ヘッド)で磁性層に磁気記録情報が記録され、あるいは読み取られる。この磁気ディスクの基板として、金属基板（アルミニウム基板）等に比べて塑性変形し難い性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられる。
磁気ヘッドは例えば磁気抵抗効果型素子を備えているが、このような磁気ヘッドに固有の障害としてサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスクの微小な凹凸形状の主表面上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱され、読み出しエラーを生じる障害である。そのため、サーマルアスペリティ障害を回避するため、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の表面粗さ、平面度などの表面性状は良好なレベルとなるように作製されている。
従来、磁気ディスク用ガラス基板の基となる板状ガラス（ガラスブランク）の製造方法としては、垂直ダイレクトプレス法が知られている。このプレス法は、下型上に溶融ガラスの塊を供給し、上型を使用して溶融ガラスの塊（溶融ガラス塊）をプレス成形する方法である（特許文献１）。
また、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法としては、溶融ガラス塊をプレス成形することにより作製されたガラスブランクに対してアニール処理を施す方法が知られている（特許文献２）。アニール処理は、プレス成形により作製されたガラスブランクを、歪点付近の所定温度で所定時間維持することにより、ガラスブランクの内部歪みを開放するための処理である。これにより、例えば、ガラスブランクを円環状に形成するための切断線（線状のキズ、切筋）をガラスブランクに設ける際に、ガラスブランクが内部歪みによって破断することを防ぐことができる。なお、歪点とは、ガラスの内部歪みが数時間で消失する温度であって、ガラスの粘度が約１０１４．５ｄＰａ・ｓに相当する温度である。
また、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法としては、溶融ガラス塊をプレス成形することにより作製されたガラスブランクに対してアニール処理を施す方法が知られている（特許文献２）。アニール処理は、プレス成形により作製されたガラスブランクを、歪点付近の所定温度で所定時間維持することにより、ガラスブランクの内部歪みを開放するための処理である。これにより、例えば、ガラスブランクを円環状に形成するための切断線（線状のキズ、切筋）をガラスブランクに設ける際に、ガラスブランクが内部歪みによって破断することを防ぐことができる。なお、歪点とは、ガラスの内部歪みが数時間で消失する温度であって、ガラスの粘度が約１０１４．５ｄＰａ・ｓに相当する温度である。
しかしながら、公知の垂直ダイレクトプレス法は、作製されるガラスブランクの平面度（形状精度）が悪いという問題がある。この理由は以下のとおりである。
垂直ダイレクトプレス法では、下型上に溶融ガラス塊を配置した直後から、溶融ガラス塊のうち下型との接触面および接触面に近い部分のみが急激に冷却されて固化することになる。ガラスは熱伝導率が低いため、溶融ガラス塊が下型と接触している間においても溶融ガラス塊の上方の部分（後で上型と接触する部分）は高温のままである。従って、垂直ダイレクトプレス法の場合、溶融ガラス塊がガラスブランクに成形される過程では、溶融ガラス塊の下側と上側とで冷却されて固化するタイミングにずれが生じており、その結果、上側で凹形状に反ってしまい、ガラスブランクの平面度の増加（悪化）が生じてしまう。上記タイミングのずれは、垂直ダイレクトプレス法のプレス方式上、抜本的に抑制することができない。
さらに、垂直ダイレクトプレス法では、溶融ガラス塊が下型に貼り付いて除去できなくなることを防止するために、例えばＢＮ（ボロンナイトライド）等の離型材（(mold）release agent）を予め金型に付着させておく必要があるが、このような離型剤がガラスブランクに付着したままでは表面粗さを小さくすることができない。また、平面度が良好なガラスブランクを作製するには、上型と下型の温度を極力同じにすることが好ましいが、離型材が下型に付着していると下型の熱伝導率が悪化するため、プレス成形過程においてガラスブランクの両面を均一に冷却することが困難となる。従って、垂直ダイレクトプレス法で作製されたガラスブランクは、その平面度を改善し、かつガラスブランクの表面に突き刺さった離型材を除去するため、後工程で研磨・研削等を行うことが必須である。
垂直ダイレクトプレス法では、下型上に溶融ガラス塊を配置した直後から、溶融ガラス塊のうち下型との接触面および接触面に近い部分のみが急激に冷却されて固化することになる。ガラスは熱伝導率が低いため、溶融ガラス塊が下型と接触している間においても溶融ガラス塊の上方の部分（後で上型と接触する部分）は高温のままである。従って、垂直ダイレクトプレス法の場合、溶融ガラス塊がガラスブランクに成形される過程では、溶融ガラス塊の下側と上側とで冷却されて固化するタイミングにずれが生じており、その結果、上側で凹形状に反ってしまい、ガラスブランクの平面度の増加（悪化）が生じてしまう。上記タイミングのずれは、垂直ダイレクトプレス法のプレス方式上、抜本的に抑制することができない。
さらに、垂直ダイレクトプレス法では、溶融ガラス塊が下型に貼り付いて除去できなくなることを防止するために、例えばＢＮ（ボロンナイトライド）等の離型材（(mold）release agent）を予め金型に付着させておく必要があるが、このような離型剤がガラスブランクに付着したままでは表面粗さを小さくすることができない。また、平面度が良好なガラスブランクを作製するには、上型と下型の温度を極力同じにすることが好ましいが、離型材が下型に付着していると下型の熱伝導率が悪化するため、プレス成形過程においてガラスブランクの両面を均一に冷却することが困難となる。従って、垂直ダイレクトプレス法で作製されたガラスブランクは、その平面度を改善し、かつガラスブランクの表面に突き刺さった離型材を除去するため、後工程で研磨・研削等を行うことが必須である。
また、アニール処理を効率良く実施するためには、大型のアニール処理装置が必要になる。さらに、アニール処理を実施する場合には、ガラスブランクの温度を歪点付近に設定した状態を約１５分間維持する必要がある。また、歪点への昇温処理及び歪点からの徐冷処理を含めると、約３〜１２時間の処理時間が必要となる。従って、アニール処理を実施して磁気ディスク用ガラス基板を製造した場合には、大型の設備と多くの時間とを要するので、磁気ディスク用ガラス基板の製造コストが増大する。このため、アニール処理を極力実施しないことが好ましい。
さらに、プレス成形時に内部歪みが生じたガラスブランクに対してアニール処理が行われた場合には、ガラスブランクの内部歪みが開放される一方で、内部歪みの開放によりガラスブランクが変形するため、ガラスブランクの平面度が劣化する。例えば、平面度が４μｍ以下になるようにプレス成形されたガラスブランクに対してアニール処理が行われたときに、プレス成形時にガラスブランクに内部歪みが残存していた場合には、アニール処理後のガラスブランクの平面度が４μｍより大きくなる場合がある。この場合、研削工程を実施して、ガラスブランクの平面度を４μｍ以下にする必要がある。
さらに、プレス成形時に内部歪みが生じたガラスブランクに対してアニール処理が行われた場合には、ガラスブランクの内部歪みが開放される一方で、内部歪みの開放によりガラスブランクが変形するため、ガラスブランクの平面度が劣化する。例えば、平面度が４μｍ以下になるようにプレス成形されたガラスブランクに対してアニール処理が行われたときに、プレス成形時にガラスブランクに内部歪みが残存していた場合には、アニール処理後のガラスブランクの平面度が４μｍより大きくなる場合がある。この場合、研削工程を実施して、ガラスブランクの平面度を４μｍ以下にする必要がある。
ところで、磁気ディスクの記憶密度を高くするための磁気記録技術として近年研究が進められている熱アシスト磁気記録方式(ＨＡＭＲ：Heat Assisted Magnetic Recording)では、Ｌ１０規則構造を有する強磁性合金で構成された磁性層が、例えば６００℃程度の高い温度環境下で成膜されることにより、ガラス基板の主表面上に形成される。このとき、ガラス基板の材料の歪点が６００℃に近い値であって、且つ、ガラス基板の基となるガラスブランクに内部歪みが残存していた場合には、上記のアニール処理と同様に、高温環境下においてガラス基板の内部歪みが開放される一方で、ガラス基板の平面度が劣化する。この場合、ガラス基板として出荷した後でガラス基板の平面度が変化することになるので好ましくない。ゆえに、ガラス基板の平面度の劣化が磁気ディスクにもとめられる所定のスペックを超えるほど大きい場合には、ガラス基板が不良品として処分されることになる。
従って、ＨＡＭＲに用いられる磁気ディスク用ガラス基板としては、内部歪みが残存しないガラスブランクを基に製造されたものが好ましい。
従って、ＨＡＭＲに用いられる磁気ディスク用ガラス基板としては、内部歪みが残存しないガラスブランクを基に製造されたものが好ましい。
本発明は、アニール処理が行われることなく、内部歪みが低減され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。
上記課題に直面して本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、発明者らは新たなプレス成形方法を考案した。すなわち、本実施形態のガラスブランクの製造方法では、落下中の溶融ガラス塊を、溶融ガラス塊の落下方向に対して直交する方向（水平方向）に対向配置された一対の金型（プレス成形型）によりプレス成形する水平ダイレクトプレス法を採用している。この水平ダイレクトプレス法において溶融ガラス塊は、一対の金型に挟み込まれることによりプレス成形が開始されるまでの間、一対の金型のうち何れか一方の金型のみに一時的に接触・保持されることがない。すなわち、水平ダイレクトプレス法では、従来の垂直ダイレクトプレス法と異なり、溶融ガラス塊のプレス成形が開始されるまでに溶融ガラス塊全体に生じる温度差を低減することが可能となる。このため、プレス成形の開始直前の時点において、垂直ダイレクトプレス法では溶融ガラス塊の粘度分布が非常に広くなるのに対して、本実施形態の水平ダイレクトプレス法では、溶融ガラス塊の粘度分布が均一に保たれる。すなわち、水平ダイレクト法では、溶融ガラス塊全体の粘度のばらつきを抑えることが可能となる。よって、垂直ダイレクトプレス法と比べて、水平ダイレクトプレス法では、プレス成形される溶融ガラス塊を均一に薄く延伸させることが極めて容易である。したがって、結果的に、垂直ダイレクトプレス法を利用してガラスブランクを作製した場合と比べて、水平ダイレクトプレス法を利用してガラスブランクを作製した場合では、平面度の低下を抜本的に抑制することが極めて容易である。
また、発明者らは、以下の知見を得た。
前述したように、一対の金型を用いた水平ダイレクトプレス法を利用することにより、作製されたガラスブランクの平面度は改善される。ここで、水平ダイレクトプレス法を利用した場合であっても、プレス成形時に溶融ガラス塊が冷却される際に、溶融ガラス塊のうち金型のプレス成形面と接触する表面部分では、溶融ガラス塊の熱が金型を介して排出され易くなる。その一方で、溶融ガラス塊の中心部分は、金型のプレス成形面と接触しないため、溶融ガラス塊の熱が篭り易くなる。このため、溶融ガラス塊の表面部分と中心部分との間に温度差が生じる。このとき、溶融ガラス塊の冷却に伴う収縮は表面部分が先行するため、プレス成形後のガラスブランクの主表面には、所定の厚さの圧縮応力層（以下、残留応力層という）が形成される。また、ガラスブランクの内部では、先に形成された表面部の残留応力層の反作用として、所定の厚さの引張応力層が形成される。すなわち、プレス成形されたガラスブランクには、圧縮応力（以下、残留応力という）及びその残留応力に応じた引張応力による内部歪みが、ガラスブランクの板厚方向に亘って生じることが明らかとなった。このため、このガラスブランクに対してスクライバやコアドリル等を用いた機械加工を行った場合には、機械加工によって形成された切筋等がガラスブランク内部の引張応力層に達したときに、ガラスブランクが破断することがわかった。
そこで、発明者らは、ガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去すれば、残留応力層における残留応力と、引張応力層における引張応力とを小さくすることができるので、ガラスブランクの内部歪みを低減させることができることを見出した。
前述したように、一対の金型を用いた水平ダイレクトプレス法を利用することにより、作製されたガラスブランクの平面度は改善される。ここで、水平ダイレクトプレス法を利用した場合であっても、プレス成形時に溶融ガラス塊が冷却される際に、溶融ガラス塊のうち金型のプレス成形面と接触する表面部分では、溶融ガラス塊の熱が金型を介して排出され易くなる。その一方で、溶融ガラス塊の中心部分は、金型のプレス成形面と接触しないため、溶融ガラス塊の熱が篭り易くなる。このため、溶融ガラス塊の表面部分と中心部分との間に温度差が生じる。このとき、溶融ガラス塊の冷却に伴う収縮は表面部分が先行するため、プレス成形後のガラスブランクの主表面には、所定の厚さの圧縮応力層（以下、残留応力層という）が形成される。また、ガラスブランクの内部では、先に形成された表面部の残留応力層の反作用として、所定の厚さの引張応力層が形成される。すなわち、プレス成形されたガラスブランクには、圧縮応力（以下、残留応力という）及びその残留応力に応じた引張応力による内部歪みが、ガラスブランクの板厚方向に亘って生じることが明らかとなった。このため、このガラスブランクに対してスクライバやコアドリル等を用いた機械加工を行った場合には、機械加工によって形成された切筋等がガラスブランク内部の引張応力層に達したときに、ガラスブランクが破断することがわかった。
そこで、発明者らは、ガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去すれば、残留応力層における残留応力と、引張応力層における引張応力とを小さくすることができるので、ガラスブランクの内部歪みを低減させることができることを見出した。
上述した観点から、本発明は、溶融ガラスの塊を一対の金型を用いてプレスして板状のガラスブランクに成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記成形工程においてプレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去する除去工程と、前記除去工程後のガラスブランクに対して機械加工を行うことにより、円環状のガラス基板を形成する工程とを含む、ことを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、好ましくは、前記除去工程では、前記機械加工で破断が生じない程度の最大残留応力値以下となるように、前記成形工程においてプレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去することを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記除去工程では、最大残留応力値が０．４ｋｇｆ／ｍｍ２以下となるように、前記成形工程においてプレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去することを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記除去工程では、前記ガラスブランクの一対の主表面の両面に形成された残留応力層それぞれの少なくとも一部を除去することを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記除去工程では、一対の主表面の両面の除去量が同等であることを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記除去工程では、一対の主表面の両面の単位時間当たりの除去量が同等であることを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記除去工程での一対の主表面のうちの片面の除去量は、３０μｍ以上であることを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記成形工程では、落下中の前記溶融ガラスの塊を、その落下方向と直交する方向から前記一対の金型を用いてプレス成形することを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記成形工程では、前記金型のプレス成形面の温度が、前記一対の金型間で実質的に同一の温度となるようにプレス成形することを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ガラスブランクが金型に接触してから離れるまでの前記一対の金型の温度を、前記溶融ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）未満の温度とすることを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記機械加工はスクライブ加工であることを特徴とする。
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記スクライブ加工では、前記ガラスブランクを円環状に形成するための２つの同心円をガラスブランクに同時にスクライブすることを特徴とする。
本発明によれば、アニール処理が行われることなく、内部歪みが低減された磁気ディスク用ガラス基板を製造することができる。
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詳細に説明する。
［磁気ディスク用ガラス基板］
図１に示すように、本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板１は、円環状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サイズは問わないが、例えば、公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板として好適である。公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板の場合、例えば、外径が６５ｍｍ、中心穴２の径が２０ｍｍ、板厚Ｔが０．６〜１．０ｍｍである。実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の主表面の平面度は例えば４μｍ以下であり、主表面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は例えば０．２ｎｍ以下である。なお、最終製品である磁気ディスク用基板に求められる平面度は、例えば４μｍ以下である。
図１に示すように、本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板１は、円環状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サイズは問わないが、例えば、公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板として好適である。公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板の場合、例えば、外径が６５ｍｍ、中心穴２の径が２０ｍｍ、板厚Ｔが０．６〜１．０ｍｍである。実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の主表面の平面度は例えば４μｍ以下であり、主表面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は例えば０．２ｎｍ以下である。なお、最終製品である磁気ディスク用基板に求められる平面度は、例えば４μｍ以下である。
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、アモルファスの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、また主表面の平面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、アモルファスの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。また、これらガラス材料はアモルファスガラスとすると表面粗さを極めて小さくできるため好ましい。したがって、アモルファスのアルミノシリケートガラスとすると、強度と表面粗さ低減の両方の観点で好ましい。
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板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、酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラスである。
本実施形態のガラス基板は以下の組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラスでもよい。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５６〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１１％、
Ｌｉ２Ｏを０％超かつ４％以下、
Ｎａ２Ｏを１％以上かつ１５％未満、
Ｋ２Ｏを０％以上かつ３％未満、
含み、かつＢａＯを実質的に含まず、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれるアルカリ金属酸化物の合計含有量が６〜１５％の範囲であり、
Ｎａ２Ｏ含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比（Ｌｉ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．５０未満であり、
上記アルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＫ２Ｏ含有量のモル比｛Ｋ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が０．１３以下であり、
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯからなる群から選ばれるアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
ＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
上記アルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）｝が０．８６以上であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が２０〜４０％の範囲であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯ、ＣａＯおよびＬｉ２Ｏの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）が０．５０以上であり、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＴａ２Ｏ５からなる群から選ばれる酸化物の合計含有量が０％超かつ１０％以下であり、
Ａｌ２Ｏ３含有量に対する上記酸化物の合計含有量のモル比｛(ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５)／Ａｌ２Ｏ３｝が０．４０以上。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５６〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１１％、
Ｌｉ２Ｏを０％超かつ４％以下、
Ｎａ２Ｏを１％以上かつ１５％未満、
Ｋ２Ｏを０％以上かつ３％未満、
含み、かつＢａＯを実質的に含まず、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれるアルカリ金属酸化物の合計含有量が６〜１５％の範囲であり、
Ｎａ２Ｏ含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比（Ｌｉ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．５０未満であり、
上記アルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＫ２Ｏ含有量のモル比｛Ｋ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が０．１３以下であり、
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯからなる群から選ばれるアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
ＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
上記アルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）｝が０．８６以上であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が２０〜４０％の範囲であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯ、ＣａＯおよびＬｉ２Ｏの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）が０．５０以上であり、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＴａ２Ｏ５からなる群から選ばれる酸化物の合計含有量が０％超かつ１０％以下であり、
Ａｌ２Ｏ３含有量に対する上記酸化物の合計含有量のモル比｛(ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５)／Ａｌ２Ｏ３｝が０．４０以上。
本実施形態のガラス基板は以下の組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラスでもよい。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８〜１の範囲であり、かつ
モル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲内であるガラス。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８〜１の範囲であり、かつ
モル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲内であるガラス。
［実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法］
次に、図２を参照して、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法のフローを説明する。図２は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一実施形態のフローを示す図である。
図２に示すように、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では先ず、円板上のガラスブランクをプレス成形により作製する（ステップＳ１０）。次に、作製されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去する（ステップＳ２０）。次に、ガラスブランクをスクライブして、円環状のガラス基板を作製する（ステップＳ３０）。次に、スクライブされたガラス基板に対して形状加工（チャンファリング加工）を行う（ステップＳ４０）。次に、ガラス基板に対して固定砥粒による研削を施す（ステップＳ５０）。次に、ガラス基板の端面研磨を行う（ステップＳ６０）。次に、ガラス基板の主表面に第１研磨を施す（ステップＳ７０）。次に、第１研磨後のガラス基板に対して化学強化を施す（ステップＳ８０）。次に、化学強化されたガラス基板に対して第２研磨を施す（ステップＳ９０）。以上の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
以下、各工程について、詳細に説明する。
次に、図２を参照して、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法のフローを説明する。図２は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一実施形態のフローを示す図である。
図２に示すように、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では先ず、円板上のガラスブランクをプレス成形により作製する（ステップＳ１０）。次に、作製されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去する（ステップＳ２０）。次に、ガラスブランクをスクライブして、円環状のガラス基板を作製する（ステップＳ３０）。次に、スクライブされたガラス基板に対して形状加工（チャンファリング加工）を行う（ステップＳ４０）。次に、ガラス基板に対して固定砥粒による研削を施す（ステップＳ５０）。次に、ガラス基板の端面研磨を行う（ステップＳ６０）。次に、ガラス基板の主表面に第１研磨を施す（ステップＳ７０）。次に、第１研磨後のガラス基板に対して化学強化を施す（ステップＳ８０）。次に、化学強化されたガラス基板に対して第２研磨を施す（ステップＳ９０）。以上の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
以下、各工程について、詳細に説明する。
（ａ）プレス成形工程（ステップＳ１０）
先ず図３を参照して、プレス成形工程について説明する。図３は、プレス成形において用いられる装置の平面図である。図３に示されるように、装置１０１は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０と、切断ユニット１６０と、切断刃１６５（図２には不図示）を備える。切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスの経路上に設けられる。装置１０１は、切断ユニット１６０によって切断されてできる溶融ガラスの塊(以降、ゴブともいう)を落下させ、そのとき、塊の落下経路の両側から、互いに対向する一対の型の面で塊を挟み込みプレスすることにより、ガラスブランクを成形する。
具体的には、図４に示されるように、装置１０１は、溶融ガラス流出口１１１を中心として、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０が９０度おきに設けられている。
先ず図３を参照して、プレス成形工程について説明する。図３は、プレス成形において用いられる装置の平面図である。図３に示されるように、装置１０１は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０と、切断ユニット１６０と、切断刃１６５（図２には不図示）を備える。切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスの経路上に設けられる。装置１０１は、切断ユニット１６０によって切断されてできる溶融ガラスの塊(以降、ゴブともいう)を落下させ、そのとき、塊の落下経路の両側から、互いに対向する一対の型の面で塊を挟み込みプレスすることにより、ガラスブランクを成形する。
具体的には、図４に示されるように、装置１０１は、溶融ガラス流出口１１１を中心として、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０が９０度おきに設けられている。
プレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０の各々は、図示しない移動機構によって駆動されて、溶融ガラス流出口１１１に対して進退可能となっている。すなわち、溶融ガラス流出口１１１の真下に位置するキャッチ位置（図３においてプレスユニット１４０が実線で描画されている位置）と、溶融ガラス流出口１１１から離れた退避位置（図３において、プレスユニット１２０，１３０及び１５０が実線で描画されている位置及び、プレスユニット１４０が破線で描画されている位置）との間で移動可能となっている。
切断ユニット１６０は、キャッチ位置（プレスユニットによるゴブの捕獲位置）と溶融ガラス流出口１１１との間の溶融ガラスの経路上に設けられ、溶融ガラス流出口１１１から流出される溶融ガラスを適量に切り出して溶融ガラスの塊を形成する。切断ユニット１６０は、一対の切断刃１６１及び１６２を有する。切断刃１６１及び１６２は、一定のタイミングで溶融ガラスの経路上で交差するよう駆動され、切断刃１６１及び１６２が交差したとき、溶融ガラスが切り出されてゴブが得られる。得られたゴブは、キャッチ位置に向かって落下する。
プレスユニット１２０は、第１の型１２１、第２の型１２２、第１駆動部１２３、第２駆動部１２４及び温度制御部１２５を有する。第１の型１２１と第２の型１２２の各々は、ゴブをプレス成形するための面（プレス成形面）を有するプレート状の部材である。この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。なお、第１の型１２１及び第２の型１２２は、それぞれプレス成形面を有していればよく、各型１２１，１２２の形状がプレート状に限定されることはない。
第１駆動部１２３は、第１の型１２１を第２の型１２２に対して進退させる。一方、第２駆動部１２４は、第２の型１２２を第１の型１２１に対して進退させる。第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４は、例えばエアシリンダやソレノイドとコイルばねを組み合わせた機構など、第１駆動部１２３の面と第２駆動部１２４の面とを急速に近接させる機構を有する。
温度制御部１２５は、ゴブのプレス成形中における第１及び第２の型１２１，１２２それぞれのプレス成形面内において熱の移動を生じさせやすくすることで、プレス成形面内の温度差を低減する。温度制御部１２５は、温度制御手段の一例である。この温度制御部１２５は、第１及び第２の型１２１，１２２のプレス成形面の裏全面に接するように設けられている。また、温度制御部１２５は、第１及び第２の型１２１，１２２より高い熱伝導率を有する部材から構成されていることが好ましい。例えば、第１及び第２の型１２１，１２２が超硬合金（例えばＶＭ４０）から構成されている場合には、温度制御部１２５は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等から構成されてよい。温度制御部１２５が、第１及び第２の型１２１，１２２より高い熱伝導率を有することにより、第１及び第２の型１２１，１２２の熱を効率良く外部に排出することが可能になる。なお、超硬合金（ＶＭ４０）の熱伝導率は７１（Ｗ／ｍ・Ｋ）、銅の熱伝導率は４００（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。温度制御部１２５を構成する部材は、第１及び第２の型１２１，１２２を構成する金属の熱伝導率、硬度、厚み寸法等に応じて適宜選択されてよい。また、第１及び第２の型１２１，１２２は、プレスに耐えうる強度が必要であるため、温度制御部１２５と一体化せずに形成されることが好ましい。
また、冷却作用を有する液体や気体等の流路等から構成される排熱機構及び／又はヒータ等の加熱機構を、金型の内周面（円筒形状の金型の内側の面）内の温度差を低減するための温度制御手段として構成してもよい。
なお、プレスユニット１３０，１４０及び１５０の構造は、プレスユニット１２０と同様であるため、説明は省略する。
第１駆動部１２３は、第１の型１２１を第２の型１２２に対して進退させる。一方、第２駆動部１２４は、第２の型１２２を第１の型１２１に対して進退させる。第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４は、例えばエアシリンダやソレノイドとコイルばねを組み合わせた機構など、第１駆動部１２３の面と第２駆動部１２４の面とを急速に近接させる機構を有する。
温度制御部１２５は、ゴブのプレス成形中における第１及び第２の型１２１，１２２それぞれのプレス成形面内において熱の移動を生じさせやすくすることで、プレス成形面内の温度差を低減する。温度制御部１２５は、温度制御手段の一例である。この温度制御部１２５は、第１及び第２の型１２１，１２２のプレス成形面の裏全面に接するように設けられている。また、温度制御部１２５は、第１及び第２の型１２１，１２２より高い熱伝導率を有する部材から構成されていることが好ましい。例えば、第１及び第２の型１２１，１２２が超硬合金（例えばＶＭ４０）から構成されている場合には、温度制御部１２５は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等から構成されてよい。温度制御部１２５が、第１及び第２の型１２１，１２２より高い熱伝導率を有することにより、第１及び第２の型１２１，１２２の熱を効率良く外部に排出することが可能になる。なお、超硬合金（ＶＭ４０）の熱伝導率は７１（Ｗ／ｍ・Ｋ）、銅の熱伝導率は４００（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。温度制御部１２５を構成する部材は、第１及び第２の型１２１，１２２を構成する金属の熱伝導率、硬度、厚み寸法等に応じて適宜選択されてよい。また、第１及び第２の型１２１，１２２は、プレスに耐えうる強度が必要であるため、温度制御部１２５と一体化せずに形成されることが好ましい。
また、冷却作用を有する液体や気体等の流路等から構成される排熱機構及び／又はヒータ等の加熱機構を、金型の内周面（円筒形状の金型の内側の面）内の温度差を低減するための温度制御手段として構成してもよい。
なお、プレスユニット１３０，１４０及び１５０の構造は、プレスユニット１２０と同様であるため、説明は省略する。
プレスユニットの各々は、キャッチ位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部の駆動により、落下するゴブを第１の型と第２の型の問で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に急速冷却し、円形状のガラスブランクＧを作製する。なお、荷重（プレス圧力）は、２０００〜１５０００ｋｇｆとすることが好ましい。この範囲内であれば加速度を十分に得て短時間でのプレスが可能となるため、ガラス材料の組成によらず磁気ディスク用ガラスブランク向けに好適な板厚に成形することができる。つぎに、プレスユニットは退避位置に移動した後、第１の型と第２の型を引き離し、成形されたガラスブランクＧを落下させる。プレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０の退避位置の下には、第１コンベア１７１、第２コンベア１７２、第３コンベア１７３及び第４コンベア１７４が設けられている。第１〜第４コンベア１７１〜１７４の各々は、対応する各プレスユニットから落下するガラスブランクＧを受け止めて図示しない次工程の装置にガラスブランクＧを搬送する。
装置１０１では、プレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０が、順番にキャッチ位置に移動して、ゴブを挟み込んで退避位置に移動するよう構成されているため、各プレスユニットでのガラスブランクＧの冷却を待たずに、連続的にガラスブランクＧの成形を行うことができる。
図４（ａ）〜（ｃ）は、装置１０１を用いたプレス成形をより具体的に説明している。図４（ａ）は、ゴブを作る以前の状態を示す図であり、図４（ｂ）は、切断ユニット１６０によってゴブが作られた状態を示す図であり、図４（ｃ）は、ゴブをプレスすることによりガラスブランクＧが成形された状態を示す図である。
図４（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口１１１から、溶融ガラス材料ＬGが連続的に流出される。このとき、所定のタイミングで切断ユニット１６０を駆動し、切断刃１６１及び１６２によって溶融ガラス材料ＬGを切断する(図４（ｂ）)。これにより、切断された溶融ガラスは、その表面張力によって、概略球状のゴブＧGとなる。溶融ガラス材料ＬGの時間当たりの流出量及び切断ユニット１６０の駆動間隔の調整は、目標とするガラスブランクＧの大きさ、板厚から定まる体積に応じて適宜行われてよい。
作られたゴブＧGは、プレスユニット１２０の第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に向かって落下する。このとき、ゴブＧGが第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の型１２１と第２の型１２２が互いに近づくように、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図４参照）が駆動される。これにより、図４（ｃ）に示されるように、第１の型１２１と第２の型１２２の間にゴブＧGが捕獲(キャッチ)される。さらに、第１の型１２１の内周面（プレス成形面）１２１ａと第２の型１２２の内周面（プレス成形面）１２２ａとが、微小な間隔にて近接した状態になり、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間に挟み込まれたゴブＧGが、薄板状に成形される。なお、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間隔を一定に維持するために、第１の型１２１の内周面１２１ａおよび第２の型１２２の内周面１２２ａにはそれぞれ、突起１２１ｂおよび突起１２２ｂが設けられる。すなわち、突起１２１ｂおよび突起１２２ｂが当接することによって、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間隔は一定に維持されて、板状の空間が作られる。
このプレス成形工程で一対の金型１２１，１２２を用いてプレス成形するが、本実施形態におけるプレス成形では、ガラスブランクの外形は金型の形状によって規制されない。すなわち、図４（ｃ）に示すように、閉型により引き伸ばされたゴブが突起１２１ｂ，１２２ｂまで到達することはない。
また、図４（ｃ）に示すように、ゴブＧGから各内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの中央部に伝わる熱は、図中矢印で示す熱の流れに従い、温度制御部１２５を介して外部に排出される。
このプレス成形工程で一対の金型１２１，１２２を用いてプレス成形するが、本実施形態におけるプレス成形では、ガラスブランクの外形は金型の形状によって規制されない。すなわち、図４（ｃ）に示すように、閉型により引き伸ばされたゴブが突起１２１ｂ，１２２ｂまで到達することはない。
また、図４（ｃ）に示すように、ゴブＧGから各内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの中央部に伝わる熱は、図中矢印で示す熱の流れに従い、温度制御部１２５を介して外部に排出される。
第１の型１２１及び第２の型１２２には、図示しない温度調節機構が設けられており、第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、溶融ガラスＬGのガラス転移点(Ｔｇ)よりも十分に低い温度に保持されている。なお、温度調節機構を、温度制御手段として構成してもよい。
また、プレス成形工程において、第１の型１２１及び第２の型１２２に離型材を付着させる必要はない。
また、プレス成形工程において、第１の型１２１及び第２の型１２２に離型材を付着させる必要はない。
なお、ゴブＧGをプレス成形する際の第１の型１２１の内周面１２１ａの中央部と周縁部との間の温度差、及び第２の型１２２の内周面１２２ａの中央部と周縁部との間の温度差（すなわちプレス成形面内の温度差）が小さいほど、プレス成形後に得られるガラスブランクの平面度は良好なものとなる。特に、内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの中央部分に篭り易くなるゴブＧGからの熱を効率良く外部に排出することにより、温度差を小さくすることが好ましい。これは、プレス成形時におけるプレス成形面内の温度差を小さくすれば、内周面の中央部分の温度と周縁部分の温度がほぼ同一になることから、ゴブＧGの中央部分と周縁部分とをほぼ同時に固化させることができるためである。
また、内周面の中央部分の温度と周縁部分の温度とがほぼ同一になることから、プレス成形面の周縁部分から中央部分への方向に向かう残留応力による内部歪み（面内歪）が、プレス成形されたガラスブランクに生じるのを防ぐことができ、プレス成形後に得られるガラスブランクの表面うねりが良好なものとなる。
そこで、ガラスブランクのプレス中におけるプレス成形面内の温度差を、温度制御部１２５を用いて低減することで、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度を実現することができるとともに、ゴブＧGの中央部分と周縁部分とをほぼ同時に固化させることができる。例えば、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度を４μｍとしたならば、内周面の中央部と周縁部との温度差を１０℃以内とした状態でプレス成形を行うようにする。中央部と周縁部との温度差が０℃であるときが、ガラスブランクの面内歪の発生を防ぐのに最も良好となる。ここで、上記温度差は、成形されるガラスブランクＧの大きさやガラスの組成等に応じて適宜決定してよい。
また、内周面の中央部分の温度と周縁部分の温度とがほぼ同一になることから、プレス成形面の周縁部分から中央部分への方向に向かう残留応力による内部歪み（面内歪）が、プレス成形されたガラスブランクに生じるのを防ぐことができ、プレス成形後に得られるガラスブランクの表面うねりが良好なものとなる。
そこで、ガラスブランクのプレス中におけるプレス成形面内の温度差を、温度制御部１２５を用いて低減することで、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度を実現することができるとともに、ゴブＧGの中央部分と周縁部分とをほぼ同時に固化させることができる。例えば、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度を４μｍとしたならば、内周面の中央部と周縁部との温度差を１０℃以内とした状態でプレス成形を行うようにする。中央部と周縁部との温度差が０℃であるときが、ガラスブランクの面内歪の発生を防ぐのに最も良好となる。ここで、上記温度差は、成形されるガラスブランクＧの大きさやガラスの組成等に応じて適宜決定してよい。
次に、第１の型１２１と第２の型１２２との間の温度差は、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度に応じて、以下の観点から決定してもよい。
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、最終製品である磁気ディスクとして、ハードディスク装置内で熱膨張係数の高い金属製のスピンドルに軸支されて組み込まれるため、磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張係数もスピンドルと同程度に高いことが好ましい。このため、磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張係数が高くなるように磁気ディスク用ガラス基板の組成は定められている。磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張係数は、例えば、３０×１０-7〜１００×１０-7（Ｋ-1）の範囲内であり、好ましくは、５０×１０-7〜１００×１０-7（Ｋ-1）の範囲内である。８０×１０-7（Ｋ-1）以上であるとより好ましい。上記熱膨張係数は、磁気ディスク用ガラス基板の温度１００度と温度３００度における線膨張率を用いて算出される値である。熱膨張係数は、例えば３０×１０-7（Ｋ-1）未満または１００×１０-7より大きい場合、スピンドルの熱膨張係数との差が大きくなり好ましくない。この点から、熱膨張係数が高い磁気ディスク用ガラス基板を作製する際、上記プレス成形工程においてガラスブランクの主表面周りの温度条件を揃える。一例として、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの温度が実質的に同一になるように温度管理をすることが好ましい。実質的に温度が同一となるように温度管理される場合、例えば、温度差は５度以下であることが好ましい。上記温度差は、より好ましくは３度以下であり、特に好ましくは１度以下である。
金型間の温度差は、第１の型１２１の内周面１２１ａおよび第２の型１２２の内周面１２２ａのそれぞれの表面から型の内部に１ｍｍ移動した地点であって、内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの互いに対向する地点（例えば、ガラスブランクの中心位置に対応する地点や内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの中心点）で、熱電対を用いて計測するときの温度の差分である。金型間の温度差を測定するタイミングは、ゴブが第１の型１２１及び第２の型１２２に接触する時点である。
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、最終製品である磁気ディスクとして、ハードディスク装置内で熱膨張係数の高い金属製のスピンドルに軸支されて組み込まれるため、磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張係数もスピンドルと同程度に高いことが好ましい。このため、磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張係数が高くなるように磁気ディスク用ガラス基板の組成は定められている。磁気ディスク用ガラス基板の熱膨張係数は、例えば、３０×１０-7〜１００×１０-7（Ｋ-1）の範囲内であり、好ましくは、５０×１０-7〜１００×１０-7（Ｋ-1）の範囲内である。８０×１０-7（Ｋ-1）以上であるとより好ましい。上記熱膨張係数は、磁気ディスク用ガラス基板の温度１００度と温度３００度における線膨張率を用いて算出される値である。熱膨張係数は、例えば３０×１０-7（Ｋ-1）未満または１００×１０-7より大きい場合、スピンドルの熱膨張係数との差が大きくなり好ましくない。この点から、熱膨張係数が高い磁気ディスク用ガラス基板を作製する際、上記プレス成形工程においてガラスブランクの主表面周りの温度条件を揃える。一例として、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの温度が実質的に同一になるように温度管理をすることが好ましい。実質的に温度が同一となるように温度管理される場合、例えば、温度差は５度以下であることが好ましい。上記温度差は、より好ましくは３度以下であり、特に好ましくは１度以下である。
金型間の温度差は、第１の型１２１の内周面１２１ａおよび第２の型１２２の内周面１２２ａのそれぞれの表面から型の内部に１ｍｍ移動した地点であって、内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの互いに対向する地点（例えば、ガラスブランクの中心位置に対応する地点や内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの中心点）で、熱電対を用いて計測するときの温度の差分である。金型間の温度差を測定するタイミングは、ゴブが第１の型１２１及び第２の型１２２に接触する時点である。
装置１０１では、ゴブＧGが第１の型１２１の内周面１２１ａ又は第２の型１２２の内周面１２２ａに接触してから、第１の型１２１と第２の型１２２とがゴブＧGを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は０．１秒以内（約０．０６秒）と極めて短い。このため、ゴブＧGは極めて短時間の内に第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａに沿って広がって略円形状に成形され、さらに、冷却されて非晶質のガラスとして固化する。これによって、ガラスブランクＧが作製される。なお、本実施形態において成形されるガラスブランクＧの大きさは、目的とする磁気ディスク用ガラス基板の大きさにもよるが、例えば、直径２０〜２００ｍｍ程度である。
また、本実施形態のプレス成形方法では、第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａが形状転写された形でガラスブランクＧが形成されるため、一対の型の内周面の平面度および平滑性は、目的とする磁気ディスク用ガラス基板のそれと同等なものとしておくことが好ましい。この場合、プレス成形後に、ガラスブランクＧに対する表面加工工程、すなわち研削および研磨工程は不要とすることができる。すなわち、本実施形態のプレス成形方法において成形されるガラスブランクＧの板厚は、最終的に得られる磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚と、後述する除去工程にて除去される残留応力層の厚さとの和であってよい。例えば、ガラスブランクＧは、厚さ０．２〜１．１ｍｍの円形状の板であることが好ましい。内周面１２１ａ及び内周面１２２ａの表面粗さは面内で実質的に同一であり、ガラスブランクＧの算術平均粗さＲａが好ましくは０．０００５〜０．０５μｍとなるように、より好ましくは０．００１〜０．１μｍとなるように、調整される。ガラスブランクＧの表面粗さは、内周面１２１ａ及び内周面１２２ａの表面性状が形状転写されるため、面内で同一の表面粗さとなる。
第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられた後、プレスユニット１２０は速やかに退避位置に移動し、代わりに、他のプレスユニット１３０がキャッチ位置に移動し、このプレスユニット１３０によって、ゴブＧGのプレスが行われる。
プレスユニット１２０が退避位置に移動した後、ガラスブランクＧが十分に冷却されるまで(少なくとも屈服点よりも低い温度となるまで)、第１の型１２１と第２の型１２２は閉じた状態を維特する。この後、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４が駆動されて第１の型１２１と第２の型１２２が離間し、ガラスブランクＧは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にあるコンベア１７１に受け止められる(図３参照)。
装置１０１では、上記のように、０．１秒以内(約０．０６秒)という極めて短時間の問に第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられ、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの全体に、略同時に溶融ガラスが接触することになる。このため、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａが局所的に加熱されることは無く、内周面１２１ａと内周面１２２ａに歪みは殆ど生じない。また、溶融ガラスから第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が移動する前に、溶融ガラスが円形状に成形されるため、成形される溶融ガラスの温度分布は略一様なものとなる。このため、溶融ガラスの冷却時、ガラス材料の収縮量の分布は小さく、ガラスブランクＧの主表面に歪みが大きく発生することはない。したがって、作製されたガラスブランクＧの主表面の平面度は、従来の上下型のプレス成形により作製されるガラスブランクに比べて向上する。
なお、図４に示す例では、切断刃１６１及び１６２を用いて、流出する溶融ガラスＬGを切断することによって略球状のゴブＧGが形成される。しかしながら、溶融ガラス材料ＬGの粘度が、切り出そうとするゴブＧGの体積に対して小さい場合は、溶融ガラスＬGを切断するのみでは切断されたガラスが略球状とはならず、ゴブが作れない。このような場合は、ゴブを作るためのゴブ形成型を用いる。
図５（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す実施形態の変形例を説明する図である。この変形例ではゴブ形成型を用いる。図５（ａ）は、ゴブを作る前の状態を示す図であり、図５（ｂ）は、切断ユニット１６０及びゴブ形成型１８０によってゴブＧGが作られた状態を示す図であり、図５（ｃ）は、ゴブＧGをプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図５（ａ）に示すように、プレスユニット１２０は、ブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの経路上で閉じることにより溶融ガラスＬGの経路が塞がれ、ブロック１８１，１８２で作られる凹部１８０Ｃで、切断ユニット１６０で切断された溶融ガラスＬGの塊が受け止められる。この後、図５（ｂ）に示すように、ブロック１８１，１８２が開かれることにより、凹部１８０Ｃにおいて球状となった溶融ガラスＬGが一度にプレスユニット１２０に向けて落下する。この落下時、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、落下途中、図５（ｃ）に示すように、第１の型１２１と第２の型１２２とに挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。
図５（ａ）に示すように、プレスユニット１２０は、ブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの経路上で閉じることにより溶融ガラスＬGの経路が塞がれ、ブロック１８１，１８２で作られる凹部１８０Ｃで、切断ユニット１６０で切断された溶融ガラスＬGの塊が受け止められる。この後、図５（ｂ）に示すように、ブロック１８１，１８２が開かれることにより、凹部１８０Ｃにおいて球状となった溶融ガラスＬGが一度にプレスユニット１２０に向けて落下する。この落下時、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、落下途中、図５（ｃ）に示すように、第１の型１２１と第２の型１２２とに挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。
あるいは、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、装置１０１は、図５（ａ）〜（ｃ）に示す切断ユニット１６０を用いずに、ゴブ形成型１８０を、溶融ガラスＬGの経路に沿って上流側方向あるいは下流側方向に移動させる移動機構を用いてもよい。図６（ａ）〜（ｄ）は、ゴブ形成型１８０を使用する変形例を説明する図である。図６（ａ），（ｂ）は、ゴブＧGが作られる前の状態を示す図であり、図６（ｃ）は、ゴブ形成形１８０によってゴブＧGが作られた状態を示す図であり、図６（ｄ）は、ゴブＧGをプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図６（ａ）に示すように、ブロック１８１，１８２によって作られる凹部１８０Ｃが溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスＬGを受け止め、図６（ｂ）に示すように、所定のタイミングでブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの流れの下流側に素早く移動させる。これにより、溶融ガラスＬGが切断される。この後、所定のタイミングで、図６（ｃ）に示すように、ブロック１８１，１８２が離間する。これにより、ブロック１８１，１８２で保持されている溶融ガラスＬGは一度に落下し、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、落下途中、図６（ｄ）に示すように、第１の型１２１と第２の型１２２とに挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。
図６（ａ）に示すように、ブロック１８１，１８２によって作られる凹部１８０Ｃが溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスＬGを受け止め、図６（ｂ）に示すように、所定のタイミングでブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの流れの下流側に素早く移動させる。これにより、溶融ガラスＬGが切断される。この後、所定のタイミングで、図６（ｃ）に示すように、ブロック１８１，１８２が離間する。これにより、ブロック１８１，１８２で保持されている溶融ガラスＬGは一度に落下し、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、落下途中、図６（ｄ）に示すように、第１の型１２１と第２の型１２２とに挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。
図７（ａ）〜（ｃ）は、ゴブＧGとの代わりに図示されない軟化炉で加熱した光学ガラスの塊ＣPを落下させ、落下途中の両側から型２２１，２２２で挟んでプレス成形する変形例を説明する図である。図７（ａ）は、加熱した光学ガラスの塊を成形する前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、光学ガラスの塊を落下する状態を示す図であり、図７（ｃ）は、光学ガラスの塊をプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図７（ａ）に示すように、装置２０１は、光学ガラスの塊ＣPをガラス材把持機構２１２でプレスユニット２２０の上部の位置に搬送し、この位置で、図７（ｂ）に示すように、ガラス材把持機構２１２による光学ガラスの塊ＣPの把持を開放して、光学ガラスの塊ＣPを落下させる。光学ガラスの塊ＣPは、落下途中、図７（ｃ）に示すように、第１の型２２１と第２の型２２２とに挟まれて円形状のガラスブランクＧが成形される。第１の型２２１及び第２の型２２２は、図５に示す第１の型１２１及び第２の型１２２と同じ構成及び作用をするので、その説明は省略する。
図７（ａ）に示すように、装置２０１は、光学ガラスの塊ＣPをガラス材把持機構２１２でプレスユニット２２０の上部の位置に搬送し、この位置で、図７（ｂ）に示すように、ガラス材把持機構２１２による光学ガラスの塊ＣPの把持を開放して、光学ガラスの塊ＣPを落下させる。光学ガラスの塊ＣPは、落下途中、図７（ｃ）に示すように、第１の型２２１と第２の型２２２とに挟まれて円形状のガラスブランクＧが成形される。第１の型２２１及び第２の型２２２は、図５に示す第１の型１２１及び第２の型１２２と同じ構成及び作用をするので、その説明は省略する。
図８（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す実施形態の変形例を説明する図である。この変形例では、様々な形状の温度制御部１２５を用いる。図８（ａ）は、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの裏面の周縁部にそれぞれ設けられた温度制御部１２５の間に、温度制御部１２５より高い熱伝導率を有する第２温度制御部１２６が設けられた状態を示す図である。図８（ｂ）は、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの裏面の中央部のみに温度制御部１２５が設けられた状態を示す図である。図８（ｃ）は、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの裏面の中央部に向かう凹部が温度制御部１２５に設けられた状態を示す図である。
なお、図８（ａ）〜（ｃ）では、概ね各内周面１２１ａ，１２２ａの中央において、溶融ガラスをプレスする場合を例示するが、プレス成形中の溶融ガラスの位置が各内周面の中央部からずれている場合には、図８（ａ）の第２温度制御部１２６、図８（ｂ）の温度制御部１２５、及び図８（ｃ）の凹部の位置は、そのずれに応じて設定位置が調整されてよい。
図８（ａ）に示すように、第２温度制御部１２６は、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの裏面それぞれの中央部分に設けられている。ここで、第２温度制御部材１２６としては、例えば温度制御部１２５がアルミニウム又はアルミニウム合金であった場合には、銅又は銅合金等が用いられる。第２温度制御部１２６が用いられることにより、プレス成形時において内周面１２１ａ，１２２ａの中央部に篭る熱が、温度制御部１２５よりも熱伝導効率の良い第２温度制御部１２６を介して外部に排出される。また、ゴブＧGから内周面１２１ａ，１２２ａの周縁部に伝わる熱は、温度制御部１２５を介して外部に排出される。このようにして、プレス成形時における内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの内部の温度差を低減することができる。
また、図８（ｂ）に示すように、各内周面１２１ａ，１２２ａの裏面の中央部のみに温度制御部１２５が設けられている場合には、プレス成形時において、内周面１２１ａ，１２２ａの中央部に篭る熱が、温度制御部１２５を介して外部に排出される。これにより、プレス成形時における内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの内部の温度差を低減することができる。なお、温度制御部１２５の代わりに第２温度制御部１２６を設けてもよい。
さらに、図８（ｃ）に示すように、各内周面１２１ａ，１２２ａの裏面の中央部に向かう凹部が温度制御部１２５に設けられている場合には、例えば冷却作用を有する液体や気体等を用いて凹部を冷却してもよい。この場合、内周面１２１ａ，１２２ａの中央部が急冷されることにより、プレス成形時における内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの内部の温度差を低減することができる。なお、例えば冷却作用を有する液体や気体等を用いて各内周面１２１ａ，１２２ａの裏面の中央部を直接冷却できるように、温度制御部１２５を形成してもよい。
また、図８（ｄ）に示すように、第１及び第２の金型１２１，１２２の裏面に複数の温度制御部１２５が設けられるようにしてもよい。この場合、温度制御部１２５を一つ設けた場合と比較して、外部に対する温度制御部の接触面積を大きくすることが可能になるため、ゴブＧGから内周面１２１ａ，１２２ａに伝わる熱を、効率良く外部に排出することができる。
なお、図８（ａ）〜（ｃ）では、概ね各内周面１２１ａ，１２２ａの中央において、溶融ガラスをプレスする場合を例示するが、プレス成形中の溶融ガラスの位置が各内周面の中央部からずれている場合には、図８（ａ）の第２温度制御部１２６、図８（ｂ）の温度制御部１２５、及び図８（ｃ）の凹部の位置は、そのずれに応じて設定位置が調整されてよい。
図８（ａ）に示すように、第２温度制御部１２６は、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの裏面それぞれの中央部分に設けられている。ここで、第２温度制御部材１２６としては、例えば温度制御部１２５がアルミニウム又はアルミニウム合金であった場合には、銅又は銅合金等が用いられる。第２温度制御部１２６が用いられることにより、プレス成形時において内周面１２１ａ，１２２ａの中央部に篭る熱が、温度制御部１２５よりも熱伝導効率の良い第２温度制御部１２６を介して外部に排出される。また、ゴブＧGから内周面１２１ａ，１２２ａの周縁部に伝わる熱は、温度制御部１２５を介して外部に排出される。このようにして、プレス成形時における内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの内部の温度差を低減することができる。
また、図８（ｂ）に示すように、各内周面１２１ａ，１２２ａの裏面の中央部のみに温度制御部１２５が設けられている場合には、プレス成形時において、内周面１２１ａ，１２２ａの中央部に篭る熱が、温度制御部１２５を介して外部に排出される。これにより、プレス成形時における内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの内部の温度差を低減することができる。なお、温度制御部１２５の代わりに第２温度制御部１２６を設けてもよい。
さらに、図８（ｃ）に示すように、各内周面１２１ａ，１２２ａの裏面の中央部に向かう凹部が温度制御部１２５に設けられている場合には、例えば冷却作用を有する液体や気体等を用いて凹部を冷却してもよい。この場合、内周面１２１ａ，１２２ａの中央部が急冷されることにより、プレス成形時における内周面１２１ａ，１２２ａそれぞれの内部の温度差を低減することができる。なお、例えば冷却作用を有する液体や気体等を用いて各内周面１２１ａ，１２２ａの裏面の中央部を直接冷却できるように、温度制御部１２５を形成してもよい。
また、図８（ｄ）に示すように、第１及び第２の金型１２１，１２２の裏面に複数の温度制御部１２５が設けられるようにしてもよい。この場合、温度制御部１２５を一つ設けた場合と比較して、外部に対する温度制御部の接触面積を大きくすることが可能になるため、ゴブＧGから内周面１２１ａ，１２２ａに伝わる熱を、効率良く外部に排出することができる。
（ｂ）残留応力層の除去工程（ステップＳ２０）
次に、図９を参照して、残留応力層の除去工程について説明する。図９（ａ）は、除去工程前のガラスブランクＧの内部に生じている応力の状態を示す図である。図９（ｂ）は、除去工程後のガラスブランクＧの内部に生じている応力の状態を示す図である。
プレス成形工程において、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間に挟み込まれたゴブＧGが急冷されると、ゴブＧGの表面部分（板厚方向両端部分）と中心部分（板厚方向中央部分）との間に温度差が生じる。このとき、冷却に伴うゴブＧGの収縮はゴブＧGの表面部分が先行するため、プレス成形工程後のガラスブランクＧの一対の主表面（板厚方向両端側の表面）の両面には、図９（ａ）に示すように、厚さＴ１の残留応力層Ｇ１が形成される。一方、ガラスブランクＧの内部は、先行して形成された残留応力層Ｇ１によって収縮が抑えられる。このため、ガラスブランクＧの内部には所定の厚さの引張応力層Ｇ２が形成される。すなわち、ガラスブランクＧには、残留応力層Ｇ１における残留応力と、引張応力層Ｇ２における引張応力とが、図中矢印で示すように、ガラスブランクＧの板厚方向に亘って生じる。ここで、残留応力層Ｇ１に生じる残留応力の大きさは、残留応力層Ｇ１の厚さの大小に伴って変動する。すなわち、残留応力層Ｇ１の厚さが大きい程、残留応力は大きくなる。また、残留応力が大きい程、引張応力層Ｇ２に生じる引張応力が大きくなる。なお、本実施形態のプレス成形工程によって形成される残留応力層Ｇ１の厚さＴ１は、１００μｍ〜３００μｍである。
そこで、残留応力層Ｇ１の除去工程では、遊星歯車機構を備えた研削装置を用いて、プレス成形工程後のガラスブランクＧの主表面に対して研削加工を行う。これにより、残留応力層Ｇ１の少なくとも一部が除去されることで、残留応力層Ｇ１の厚さＴ１が小さくなるため、残留応力層Ｇ１に生じる残留応力を小さくすることが可能になる。また、残留応力が小さくなるのに伴って、引張応力層Ｇ２に生じる引張応力も小さくすることが可能になる。これにより、ガラスブランクＧの内部に発生した応力による内部歪みを、アニール処理を行うことなく低減することができる。
研削による取り代は、例えば数μｍ〜３００μｍ程度である。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、上定盤および下定盤の間にガラス基板が狭持される。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラスブランクＧと各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラスブランクＧの一対の主表面の両面を研削することができる。
なお、除去工程後の残留応力層Ｇ１の厚さは、一対の主表面間で同一である方がよい。これは、残留応力層Ｇ１の厚さが一対の主表面間で異なっていた場合には、一対の主表面間の残留応力の差によって、除去工程後のガラスブランクＧが反るおそれがあるためである。つまり、一対の主表面の両面で、残留応力層Ｇ１の厚さが同等となるように加工することが好ましい。
次に、図９を参照して、残留応力層の除去工程について説明する。図９（ａ）は、除去工程前のガラスブランクＧの内部に生じている応力の状態を示す図である。図９（ｂ）は、除去工程後のガラスブランクＧの内部に生じている応力の状態を示す図である。
プレス成形工程において、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間に挟み込まれたゴブＧGが急冷されると、ゴブＧGの表面部分（板厚方向両端部分）と中心部分（板厚方向中央部分）との間に温度差が生じる。このとき、冷却に伴うゴブＧGの収縮はゴブＧGの表面部分が先行するため、プレス成形工程後のガラスブランクＧの一対の主表面（板厚方向両端側の表面）の両面には、図９（ａ）に示すように、厚さＴ１の残留応力層Ｇ１が形成される。一方、ガラスブランクＧの内部は、先行して形成された残留応力層Ｇ１によって収縮が抑えられる。このため、ガラスブランクＧの内部には所定の厚さの引張応力層Ｇ２が形成される。すなわち、ガラスブランクＧには、残留応力層Ｇ１における残留応力と、引張応力層Ｇ２における引張応力とが、図中矢印で示すように、ガラスブランクＧの板厚方向に亘って生じる。ここで、残留応力層Ｇ１に生じる残留応力の大きさは、残留応力層Ｇ１の厚さの大小に伴って変動する。すなわち、残留応力層Ｇ１の厚さが大きい程、残留応力は大きくなる。また、残留応力が大きい程、引張応力層Ｇ２に生じる引張応力が大きくなる。なお、本実施形態のプレス成形工程によって形成される残留応力層Ｇ１の厚さＴ１は、１００μｍ〜３００μｍである。
そこで、残留応力層Ｇ１の除去工程では、遊星歯車機構を備えた研削装置を用いて、プレス成形工程後のガラスブランクＧの主表面に対して研削加工を行う。これにより、残留応力層Ｇ１の少なくとも一部が除去されることで、残留応力層Ｇ１の厚さＴ１が小さくなるため、残留応力層Ｇ１に生じる残留応力を小さくすることが可能になる。また、残留応力が小さくなるのに伴って、引張応力層Ｇ２に生じる引張応力も小さくすることが可能になる。これにより、ガラスブランクＧの内部に発生した応力による内部歪みを、アニール処理を行うことなく低減することができる。
研削による取り代は、例えば数μｍ〜３００μｍ程度である。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、上定盤および下定盤の間にガラス基板が狭持される。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラスブランクＧと各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラスブランクＧの一対の主表面の両面を研削することができる。
なお、除去工程後の残留応力層Ｇ１の厚さは、一対の主表面間で同一である方がよい。これは、残留応力層Ｇ１の厚さが一対の主表面間で異なっていた場合には、一対の主表面間の残留応力の差によって、除去工程後のガラスブランクＧが反るおそれがあるためである。つまり、一対の主表面の両面で、残留応力層Ｇ１の厚さが同等となるように加工することが好ましい。
ここで、溶融ガラス塊の冷却に伴う収縮は、金型との接触部分が先行するため、プレス成形後のガラスブランクの残留応力層のうち、主表面側の残留応力値が最も強く、厚さ方向中心側へ残留応力値が弱くなる。このため、後述するスクライブ工程で破断が生じない程度の最大残留応力値以下となるように、残留応力層の少なくとも一部を除去、すなわち残留応力層を一部残してもよい。このスクライブ工程で破断が生じない程度の最大残留応力値は、例えば、バビネ補償法で測定した場合に、０．４ｋｇｆ／ｍｍ２以下である。
また、研削による片面あたりの取り代は、主表面側の残留応力が最も強い部分を除去できればよいため、ガラスブランクＧの板厚の３％以上であることが好ましい。例えばガラスブランクの板厚１ｍｍに対して、片面あたりの取り代３０μｍ以上とすることが好ましい。さらに、研削による片面あたりの取り代の上限値としては、残留応力層の厚さ（１００〜３００μｍ）である。なお、加工効率を向上させる観点から、研削による片面あたりの取り代の上限値は、ガラスブランクＧの板厚の１０％以下であることが好ましい。例えばガラスブランクの板厚１ｍｍに対して、片面あたりの取り代１００μｍ以下とすることが好ましい。
さらにまた、研削による片面の単位時間あたりの除去量（加工量）としては、例えば３〜８μｍ／分が好適である。また、ガラスブランクの一対の主表面の両面の除去量（及び単位時間あたりの除去量）は、加工後の反りを抑制するために同等となるように設定することが好ましい。
また、研削による片面あたりの取り代は、主表面側の残留応力が最も強い部分を除去できればよいため、ガラスブランクＧの板厚の３％以上であることが好ましい。例えばガラスブランクの板厚１ｍｍに対して、片面あたりの取り代３０μｍ以上とすることが好ましい。さらに、研削による片面あたりの取り代の上限値としては、残留応力層の厚さ（１００〜３００μｍ）である。なお、加工効率を向上させる観点から、研削による片面あたりの取り代の上限値は、ガラスブランクＧの板厚の１０％以下であることが好ましい。例えばガラスブランクの板厚１ｍｍに対して、片面あたりの取り代１００μｍ以下とすることが好ましい。
さらにまた、研削による片面の単位時間あたりの除去量（加工量）としては、例えば３〜８μｍ／分が好適である。また、ガラスブランクの一対の主表面の両面の除去量（及び単位時間あたりの除去量）は、加工後の反りを抑制するために同等となるように設定することが好ましい。
（ｃ）スクライブ工程（ステップＳ３０）
次に、スクライブ工程について説明する。残留応力層の除去工程の後、スクライブ工程では、ガラスブランクＧに対してスクライブ加工（機械加工）を行うことにより、円環状のガラス基板が形成される。
ここでスクライブ加工とは、ガラスブランクＧを所定のサイズの円環状に形成するために、超鋼合金製あるいはダイヤモンド粒子からなるスクライバにより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、切筋）をガラスブランクＧの表面に設けることをいう。２つの同心円状の切断線は同時に設けられることが好ましい。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Ｇは、部分的に加熱され、ガラスブランクＧ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、円環状のガラス基板が得られる。
また、円環状のガラス基板を形成する他の例として、コアドリル等を用いたコアリング加工（機械加工）を行ってもよい。ガラスブランクに対してコアドリル等を用いて円孔及び外径を形成することにより、円環状のガラス基板を形成することができる。
次に、スクライブ工程について説明する。残留応力層の除去工程の後、スクライブ工程では、ガラスブランクＧに対してスクライブ加工（機械加工）を行うことにより、円環状のガラス基板が形成される。
ここでスクライブ加工とは、ガラスブランクＧを所定のサイズの円環状に形成するために、超鋼合金製あるいはダイヤモンド粒子からなるスクライバにより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、切筋）をガラスブランクＧの表面に設けることをいう。２つの同心円状の切断線は同時に設けられることが好ましい。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Ｇは、部分的に加熱され、ガラスブランクＧ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、円環状のガラス基板が得られる。
また、円環状のガラス基板を形成する他の例として、コアドリル等を用いたコアリング加工（機械加工）を行ってもよい。ガラスブランクに対してコアドリル等を用いて円孔及び外径を形成することにより、円環状のガラス基板を形成することができる。
（ｄ）形状加工工程（ステップＳ４０）
次に、形状加工工程について説明する。形状加工工程では、スクライブ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（外周端部および内周端部の面取り加工）を含む。チャンファリング加工は、スクライブ工程後のガラス基板の外周端部および内周端部において、主表面と、主表面と垂直な側壁部との間で、ダイヤモンド砥石により面取りを施す形状加工である。面取り角度は、主表面に対して例えば４０〜５０度である。
次に、形状加工工程について説明する。形状加工工程では、スクライブ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（外周端部および内周端部の面取り加工）を含む。チャンファリング加工は、スクライブ工程後のガラス基板の外周端部および内周端部において、主表面と、主表面と垂直な側壁部との間で、ダイヤモンド砥石により面取りを施す形状加工である。面取り角度は、主表面に対して例えば４０〜５０度である。
（ｅ）固定砥粒による研削工程（ステップＳ５０）
固定砥粒による研削工程では、ステップＳ２０の除去工程と同様に、研削装置を用いて、形状加工工程後のガラス基板の主表面に対して研削加工を行う。研削による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。
なお、本実施形態のプレス成形工程では、極めて平面度の高いガラスブランクを作製できるため、この研削工程を行わなくてもよい。また、研削工程の前に、研削工程で用いた装置と同様の研削装置およびアルミナ系遊離砥粒を用いたラッピング工程を行ってもよい。
固定砥粒による研削工程では、ステップＳ２０の除去工程と同様に、研削装置を用いて、形状加工工程後のガラス基板の主表面に対して研削加工を行う。研削による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。
なお、本実施形態のプレス成形工程では、極めて平面度の高いガラスブランクを作製できるため、この研削工程を行わなくてもよい。また、研削工程の前に、研削工程で用いた装置と同様の研削装置およびアルミナ系遊離砥粒を用いたラッピング工程を行ってもよい。
（ｆ）端面研磨工程（ステップＳ６０）
次に、研削工程後のガラス基板の端面研磨が行われる。
端面研磨では、ガラス基板の内周端面及び外周端面を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ーが用いられる。端面研磨を行うことにより、ガラス基板の端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいはキズ等の損傷の除去を行うことにより、サーマルアスペリティの発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができる。
次に、研削工程後のガラス基板の端面研磨が行われる。
端面研磨では、ガラス基板の内周端面及び外周端面を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ーが用いられる。端面研磨を行うことにより、ガラス基板の端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいはキズ等の損傷の除去を行うことにより、サーマルアスペリティの発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができる。
（ｇ）第１研磨工程（ステップＳ７０）
次に、端面研磨工程後のガラス基板の主表面に第１研磨が施される。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去、微小な表面凹凸（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、研削工程で用いたものと同様の構造の両面研磨装置を用いて、研磨液を与えながら研磨する。研磨液に含有させる研磨剤は、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒である。
次に、端面研磨工程後のガラス基板の主表面に第１研磨が施される。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去、微小な表面凹凸（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、研削工程で用いたものと同様の構造の両面研磨装置を用いて、研磨液を与えながら研磨する。研磨液に含有させる研磨剤は、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒である。
なお、第１研磨工程では、ガラス基板の主表面について、表面粗さ(Ｒａ)を０．５ｎｍ以下とし、かつマイクロウェービネス(ＭＶ−Ｒｑ)を０．５ｎｍ以下とするように研磨を行う。ここで、マイクロウェービネスは、主表面全面の半径１４．０〜３１．５ｍｍの領域における波長帯域１００〜５００μｍの粗さとして算出されるＲＭＳ（Ｒｑ）値で表すことができ、例えば、ポリテック社製のＭｏｄｅｌ−４２２４を用いて計測できる。
表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１により規定される算術平均粗さＲａで表され、０．００６μｍ以上２００μｍ以下の場合は、例えば、ミツトヨ社製粗さ測定機ＳＶ−３１００で測定し、ＪＩＳ Ｂ０６３３：２００１で規定される方法で算出できる。その結果、粗さが０．０３μｍ以下であった場合は、例えば、日本Ｖｅｅｃｏ社製走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡；ＡＦＭ）ナノスコープで計測しＪＩＳ Ｒ１６８３：２００７で規定される方法で算出できる。本願においては、１μｍ×１μｍ角の測定エリアにおいて、５１２×５１２ピクセルの解像度で測定したときの算術平均粗さＲａを用いることができる。
表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１により規定される算術平均粗さＲａで表され、０．００６μｍ以上２００μｍ以下の場合は、例えば、ミツトヨ社製粗さ測定機ＳＶ−３１００で測定し、ＪＩＳ Ｂ０６３３：２００１で規定される方法で算出できる。その結果、粗さが０．０３μｍ以下であった場合は、例えば、日本Ｖｅｅｃｏ社製走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡；ＡＦＭ）ナノスコープで計測しＪＩＳ Ｒ１６８３：２００７で規定される方法で算出できる。本願においては、１μｍ×１μｍ角の測定エリアにおいて、５１２×５１２ピクセルの解像度で測定したときの算術平均粗さＲａを用いることができる。
（ｈ）化学強化工程（ステップＳ８０）
次に、第１研磨工程後の円環状のガラス基板は化学強化される。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０重量％）と硫酸ナトリウム（４０重量％）の混合液等を用いることができる。化学強化工程では、化学強化液を例えば３００℃〜４００℃に加熱し、洗浄したガラス基板を例えば２００℃〜３００℃に予熱した後、ガラス基板を化学強化液中に例えば３時間〜４時間浸漬する。
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ることで表層部分に残留応力層が形成され、ガラス基板が強化される。なお、化学強化処理されたガラス基板は洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水等で洗浄される。
次に、第１研磨工程後の円環状のガラス基板は化学強化される。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０重量％）と硫酸ナトリウム（４０重量％）の混合液等を用いることができる。化学強化工程では、化学強化液を例えば３００℃〜４００℃に加熱し、洗浄したガラス基板を例えば２００℃〜３００℃に予熱した後、ガラス基板を化学強化液中に例えば３時間〜４時間浸漬する。
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ることで表層部分に残留応力層が形成され、ガラス基板が強化される。なお、化学強化処理されたガラス基板は洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水等で洗浄される。
（ｉ）第２研磨工程（ステップＳ９０）
次に、化学強化工程後のガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度、具体的には、０．５〜２μｍの範囲内とすることが好ましい。取り代がこの範囲より小さいと、表面粗さを十分に低減できない場合がある。また、この範囲より大きいと、端部形状の悪化（ダレ等）を招く場合がある。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、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径１０〜５０ｎｍ程度）が用いられる。
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。
第２研磨工程を実施することは必ずしも必須ではないが、ガラス基板の主表面の表面凹凸のレベルをさらに良好なものとすることができる点で実施することが好ましい。第２研磨工程を実施することで、主表面の粗さ(Ｒａ)を０．１５ｎｍ以下、より好ましくは０．１ｎｍ以下かつ上記主表面のマイクロウェービネス（ＭＷ−Ｒｑ）を０．３ｎｍ以下、より好ましくは０．１ｎｍ以下とすることができる。
次に、化学強化工程後のガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度、具体的には、０．５〜２μｍの範囲内とすることが好ましい。取り代がこの範囲より小さいと、表面粗さを十分に低減できない場合がある。また、この範囲より大きいと、端部形状の悪化（ダレ等）を招く場合がある。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、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径１０〜５０ｎｍ程度）が用いられる。
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。
第２研磨工程を実施することは必ずしも必須ではないが、ガラス基板の主表面の表面凹凸のレベルをさらに良好なものとすることができる点で実施することが好ましい。第２研磨工程を実施することで、主表面の粗さ(Ｒａ)を０．１５ｎｍ以下、より好ましくは０．１ｎｍ以下かつ上記主表面のマイクロウェービネス（ＭＷ−Ｒｑ）を０．３ｎｍ以下、より好ましくは０．１ｎｍ以下とすることができる。
以上説明したように、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、溶融ガラスの塊を一対の金型を用いてプレス成形するプレス成形工程を含む。そのため、一対の金型の内周面の表面粗さを良好なレベル（例えば磁気ディスク用ガラス基板に求められる表面粗さ）に設定しておけば、その表面粗さが、プレス成形によって得られるガラスブランクの表面粗さとして形状転写されるため、ガラスブランクの表面粗さを良好なレベルとすることができる。また、プレス成形工程においてプレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去してよい。したがって、本実施形態のプレス成形工程で得られるガラスブランクは、その主表面の表面粗さおよび平面度を磁気ディスク用ガラス基板に求められるレベルとすることができるため、後工程で主表面の加工工程を要しない。このガラスブランクを基に所定の形状に形状加工されたガラス基板に対して化学強化が施されるが、本実施形態では化学強化によってガラス基板の平面度に対して悪化させることはない。そのため、最終的に得られる磁気ディスク用ガラス基板は薄型で高い機械的強度を備え、かつ従来よりも平面度が高いものとなる。
また、本実施形態では、残留応力層Ｇ１の少なくとも一部が除去されることにより、プレス成形時にガラスブランクＧの内部に発生した残留応力及び引張応力を小さくすることが可能になる。これにより、ガラスブランクＧの内部に発生した応力による内部歪みを低減することができる。従って、本実施形態では、アニール処理が行われることなく、内部歪みが低減された磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
また、本実施形態では、残留応力層Ｇ１の少なくとも一部が除去されることにより、プレス成形時にガラスブランクＧの内部に発生した残留応力及び引張応力を小さくすることが可能になる。これにより、ガラスブランクＧの内部に発生した応力による内部歪みを低減することができる。従って、本実施形態では、アニール処理が行われることなく、内部歪みが低減された磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
［磁気ディスク］
以上の各工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板が作製される。この磁気ディスク用ガラス基板を用いて、磁気ディスクは以下のようにして得られる。
磁気ディスクは、例えばガラス基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば基板を、真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＣｒＲｕを用いることができる。磁性層としては、例えばＣｏＰｔ系合金を用いることができる。また、Ｌ１０規則構造のＣｏＰｔ系合金やＦｅＰｔ系合金を形成して熱アシスト磁気記録用の磁性層とすることもできる。上記成膜後、例えばＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて保護層を成膜し、続いて表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
以上の各工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板が作製される。この磁気ディスク用ガラス基板を用いて、磁気ディスクは以下のようにして得られる。
磁気ディスクは、例えばガラス基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば基板を、真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＣｒＲｕを用いることができる。磁性層としては、例えばＣｏＰｔ系合金を用いることができる。また、Ｌ１０規則構造のＣｏＰｔ系合金やＦｅＰｔ系合金を形成して熱アシスト磁気記録用の磁性層とすることもできる。上記成膜後、例えばＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて保護層を成膜し、続いて表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
以下に、本発明を実施例によりさらに説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
（１）溶融ガラスの作製
以下の組成のガラスが得られるように原料を秤量し、混合して調合原料とした。この原料を熔融容器に投入して加熱、熔融し、清澄、攪拌して泡、未熔解物を含まない均質な熔融ガラスを作製した。得られたガラス中には泡や未熔解物、結晶の析出、熔融容器を構成する耐火物や白金の混入物は認められなかった。
［ガラスの組成］
酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラス
また、ガラス転移点（Ｔｇ）が６３０℃、且つ、歪点が６２０℃となるようにガラスを組成した。
以下の組成のガラスが得られるように原料を秤量し、混合して調合原料とした。この原料を熔融容器に投入して加熱、熔融し、清澄、攪拌して泡、未熔解物を含まない均質な熔融ガラスを作製した。得られたガラス中には泡や未熔解物、結晶の析出、熔融容器を構成する耐火物や白金の混入物は認められなかった。
［ガラスの組成］
酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラス
また、ガラス転移点（Ｔｇ）が６３０℃、且つ、歪点が６２０℃となるようにガラスを組成した。
上記溶融ガラスを準備し、本発明のプレス成形方法（図３、図４の装置を用いた方法）を用いて、直径７５ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクを作製した。溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬGの温度は１３００℃であり、この時の溶融ガラス材料ＬGの粘度は７００ポアズである。また、第１の型及び第２の型の内周面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、面内で０．０１μｍ〜１μｍとした。具体的には、０．１μｍとした。さらに、第１の型及び第２の型は厚さ３５ｍｍの超硬合金（ＶＭ４０）で構成されている。また、温度制御部として銅を用いた。
溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬGは、切断ユニット１６０によって切断され、直径約２０ｍｍのゴブＧGが形成される。ゴブＧGは、プレスユニットによって荷重３０００ｋｇｆで、その温度が溶融ガラス材料の歪点以下となるまで（約１０秒）プレスされ、直径７５ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクが形成された。
この実施例では、第１の型の温度を４７０℃とし、第２の型の温度を４５０〜４９０℃とした。なお、型の最低温度を４５０℃としたのは、４５０℃未満とするとプレス時にガラスが割れてしまう可能性があるためである。
溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬGは、切断ユニット１６０によって切断され、直径約２０ｍｍのゴブＧGが形成される。ゴブＧGは、プレスユニットによって荷重３０００ｋｇｆで、その温度が溶融ガラス材料の歪点以下となるまで（約１０秒）プレスされ、直径７５ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクが形成された。
この実施例では、第１の型の温度を４７０℃とし、第２の型の温度を４５０〜４９０℃とした。なお、型の最低温度を４５０℃としたのは、４５０℃未満とするとプレス時にガラスが割れてしまう可能性があるためである。
［実施例および比較例］
・比較例１
表１に示す比較例１では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、１％である。
・比較例２
表１に示す比較例２では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、２％である。
・比較例１
表１に示す比較例１では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、１％である。
・比較例２
表１に示す比較例２では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、２％である。
・実施例１
表１に示す実施例１では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、３％である。
・実施例２
表１に示す実施例２では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、４％である。
・実施例３
表１に示す実施例３では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、１０％である。
表１に示す実施例１では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、３％である。
・実施例２
表１に示す実施例２では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、４％である。
・実施例３
表１に示す実施例３では、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面を所定量除去した後に、外径が６５ｍｍ、中心穴の径が２０ｍｍとなるようにガラスブランクをスクライブすることにより、円環状のガラス基板を形成した。なお、ガラスブランクの主表面の両面の除去量は、互いに同一となるようにした。また、ガラスブランクの板厚に対する片面当たりの除去量は、１０％である。
なお、比較例１〜２及び実施例１〜３において、プレス成形工程後のガラスブランクの主表面の両面それぞれに形成された残留応力層の厚さは、１００μｍであった。
［実施例のガラスブランク及びガラス基板の評価］
先ず、比較例１、比較例２、実施例１、実施例２及び実施例３のそれぞれのガラスブランクの最大残留応力値を、バビネ補償法を用いて測定した。スクライブを行う際にガラスブランクが破断するか否かについて確認した。次に、作製された直径６５ｍｍのガラス基板の平面度を測定した。次に、熱アシスト磁気記録方式用媒体におけるＬ１０規則化合金の磁性層を形成するための規則化処理を想定した加熱処理を、ガラス基板に対して行い、その後の平面度および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。この加熱処理は、ガラスブランクの温度を６００℃にして１分間維持することにより行った。
先ず、比較例１、比較例２、実施例１、実施例２及び実施例３のそれぞれのガラスブランクの最大残留応力値を、バビネ補償法を用いて測定した。スクライブを行う際にガラスブランクが破断するか否かについて確認した。次に、作製された直径６５ｍｍのガラス基板の平面度を測定した。次に、熱アシスト磁気記録方式用媒体におけるＬ１０規則化合金の磁性層を形成するための規則化処理を想定した加熱処理を、ガラス基板に対して行い、その後の平面度および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。この加熱処理は、ガラスブランクの温度を６００℃にして１分間維持することにより行った。
次に、ガラスブランクの破断評価を行った。具体的には、比較例１、比較例２、実施例１、実施例２及び実施例３のそれぞれについて１００枚ずつ作製されたガラスブランクに対してスクライブを行い、破断したガラスブランクの数を集計することにより評価を行った。表１に示す破断評価の評価基準は以下のとおりである。
○○：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが０〜１枚
○：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが２〜５枚
△：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが６〜１０枚
×：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが１１枚以上
○○：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが０〜１枚
○：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが２〜５枚
△：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが６〜１０枚
×：１００枚のガラスブランクのうち破断したガラスブランクが１１枚以上
次に、熱アシスト磁気記録方式用媒体におけるＬ１０規則化合金の磁性層を形成するための規則化処理を想定した加熱処理を、ガラスブランクに対して行い、その後の平面度および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。この加熱処理は、ガラスブランクの温度を６００℃にして１分間維持することにより行った。
平面度は、ガラスブランクを水平面上に置き、水平面からの法線軸上で一定の高さから見たときのガラスブランクの主平面上における最も低い位置（谷）と最も高い位置（山）の法線軸上の高さの差として定義することができ、例えばＮｉｄｅｋ社製フラットネステスターＦＴ−９００を用いて測定した。表１に示す平面度の評価基準は、以下のとおりである。以下の基準において、ガラスブランクの平面度が８．０μｍ以下であれば研削工程にて平面度を磁気ディスク用ガラス基板の目標平面度である４μｍ以下のレベルまで改善できる点でよい。また、ガラスブランクの平面度が４．０μｍ以下であれば、研削工程を省略しても磁気ディスク用ガラス基板の目標平面度を達成できることになるためコスト低減になってさらに良い。
○○：平面度が４．０μｍ以下
○：平面度が４．０μｍより大きく８．０μｍ以下
×：平面度が８．０μｍより大きい
○○：平面度が４．０μｍ以下
○：平面度が４．０μｍより大きく８．０μｍ以下
×：平面度が８．０μｍより大きい
表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１により規定される算術平均粗さＲａで表され、０．００６μｍ以上２００μｍ以下の場合は、例えば、ミツトヨ社製粗さ測定機ＳＶ−３１００で測定し、ＪＩＳ Ｂ０６３３：２００１で規定される方法で算出できる。その結果粗さが０．０３μｍ以下であった場合は、例えば、日本Ｖｅｅｃｏ社製走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡；ＡＦＭ）ナノスコープで計測しＪＩＳ Ｒ１６８３：２００７で規定される方法で算出できる。本願においては、１０μｍ×１０μｍ角の測定エリアにおいて、２５６×２５６ピクセルの解像度で測定したときの算術平均粗さＲａを用いた。その結果、ガラスブランクの表面粗さについてはすべての例において０．５μｍ以下であった。これは、型の温度とは無関係に、第１の型及び第２の型の内周面がガラスブランクに形状転写されるため、ガラスブランクの表面粗さが第１の型及び第２の型の内周面の表面粗さと同等となるためである。なお、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下であれば、主表面に対する研削工程を省略して直接研磨工程を行うことで、目標とする磁気ディスク用ガラス基板の表面性状を得ることができる。
表１から、プレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去することにより、ガラスブランクが円環状に形成される際に破断するのを抑制できることがわかった。これは、ガラスブランクの主表面に形成された残留応力層が除去されることにより、最大残留応力値が低減し、ひいては除去後のガラスブランクの内部歪みが低減されたことを表している。また、板厚に対する片面当たりの除去量が３％以上の場合には、破断評価及び平面度評価が良好なガラスブランクが得られた。さらに、板厚に対する片面当たりの除去量が３％の場合には、破断評価及び平面度評価が最も良好なガラスブランクが得られた。なお、実施例３のガラスブランクに対して加熱処理の前後における平面度を測定したところ、平面度は何れの場合も２．３μｍであった。
また、実施例とは異なる組成のガラス（以下のガラス２、ガラス３）を用いて、実施例と同様の実験を実施した。その結果、平面度の評価は表１の実施例と同程度であった。
［ガラス組成２］
以下の組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラス（Ｔｇ：６３０℃、１００〜３００℃における平均線膨張係数が８０×１０−７／℃）。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５６〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１１％、
Ｌｉ２Ｏを０％超かつ４％以下、
Ｎａ２Ｏを１％以上かつ１５％未満、
Ｋ２Ｏを０％以上かつ３％未満、
含み、かつＢａＯを実質的に含まず、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれるアルカリ金属酸化物の合計含有量が６〜１５％の範囲であり、
Ｎａ２Ｏ含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比（Ｌｉ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．５０未満であり、
上記アルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＫ２Ｏ含有量のモル比｛Ｋ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が０．１３以下であり、
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯからなる群から選ばれるアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
ＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
上記アルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）｝が０．８６以上であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が２０〜４０％の範囲であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯ、ＣａＯおよびＬｉ２Ｏの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）が０．５０以上であり、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＴａ２Ｏ５からなる群から選ばれる酸化物の合計含有量が０％超かつ１０％以下であり、
Ａｌ２Ｏ３含有量に対する上記酸化物の合計含有量のモル比｛(ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５)／Ａｌ２Ｏ３｝が０．４０以上。
［ガラス組成２］
以下の組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラス（Ｔｇ：６３０℃、１００〜３００℃における平均線膨張係数が８０×１０−７／℃）。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５６〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１１％、
Ｌｉ２Ｏを０％超かつ４％以下、
Ｎａ２Ｏを１％以上かつ１５％未満、
Ｋ２Ｏを０％以上かつ３％未満、
含み、かつＢａＯを実質的に含まず、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれるアルカリ金属酸化物の合計含有量が６〜１５％の範囲であり、
Ｎａ２Ｏ含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比（Ｌｉ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．５０未満であり、
上記アルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＫ２Ｏ含有量のモル比｛Ｋ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が０．１３以下であり、
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯからなる群から選ばれるアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
ＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量が１０〜３０％の範囲であり、
上記アルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）｝が０．８６以上であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量が２０〜４０％の範囲であり、
上記アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯ、ＣａＯおよびＬｉ２Ｏの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）が０．５０以上であり、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＴａ２Ｏ５からなる群から選ばれる酸化物の合計含有量が０％超かつ１０％以下であり、
Ａｌ２Ｏ３含有量に対する上記酸化物の合計含有量のモル比｛(ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５)／Ａｌ２Ｏ３｝が０．４０以上。
［ガラス組成３］
以下の組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラス（Ｔｇ：６８０℃、１００〜３００℃における平均線膨張係数が８０×１０−７／℃）。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８〜１の範囲であり、かつ
モル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲内であるガラス。
以下の組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラス（Ｔｇ：６８０℃、１００〜３００℃における平均線膨張係数が８０×１０−７／℃）。
モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８〜１の範囲であり、かつ
モル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲内であるガラス。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は上記実施形態に限定されず、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勿論である。
１…磁気ディスク用ガラス基板
Ｇ…ガラスブランク
Ｇ１…残留応力層
Ｇ…ガラスブランク
Ｇ１…残留応力層
Claims (10)
- 溶融ガラスまたは軟化したガラスを一対の金型を用いてプレスして板状のガラスブランクに成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
第１の型の内周面と第２の型の内周面に略同時に溶融ガラスまたは軟化したガラスが接触し、前記金型のプレス成形面の温度が、前記一対の金型間で実質的に同一の温度となるようにプレス成形する、前記成形工程と、
前記成形工程においてプレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を研削加工により除去する除去工程と、
前記除去工程後のガラスブランクに対して機械加工を行うことにより、円環状のガラス基板を形成する工程とを含み、
前記除去工程は、アニール処理を行うことなく行われ、前記除去工程では、最大残留応力値が０．４ｋｇｆ／ｍｍ２以下となるように、前記成形工程においてプレス成形されたガラスブランクの主表面に形成された残留応力層の少なくとも一部を除去す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。 - 前記除去工程では、前記ガラスブランクの一対の主表面の両面に形成された残留応力層それぞれの少なくとも一部を除去する、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。
- 前記除去工程では、一対の主表面の両面の除去量が同等である、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。
- 前記除去工程では、一対の主表面の両面の単位時間当たりの除去量が同等である、請求項３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記除去工程での一対の主表面のうちの片面の除去量は、３０μｍ以上である、請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記除去工程では、一対の主表面のうちの片面あたりの取り代の上限値は、ガラスブランクの板厚の１０％以下である、請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記成形工程では、落下中の前記溶融ガラスまたは軟化したガラスを、その落下方向と直交する方向から前記一対の金型を用いてプレス成形する、請求項１〜６の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- ガラスブランクが金型に接触してから離れるまでの前記一対の金型の温度を、前記溶融ガラスまたは軟化したガラスのガラス転移点（Ｔｇ）未満の温度とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記機械加工はスクライブ加工である、請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記スクライブ加工では、前記ガラスブランクを円環状に形成するための２つの同心円をガラスブランクに同時にスクライブする、請求項９に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
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