JPH11268919A - Preparation of glass substrate - Google Patents

Preparation of glass substrate

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JPH11268919A
JPH11268919A JP7809898A JP7809898A JPH11268919A JP H11268919 A JPH11268919 A JP H11268919A JP 7809898 A JP7809898 A JP 7809898A JP 7809898 A JP7809898 A JP 7809898A JP H11268919 A JPH11268919 A JP H11268919A
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JP
Japan
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glass substrate
glass
press
shape
ring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7809898A
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Japanese (ja)
Inventor
Masataka Shimizu
正孝 清水
Akio Enomoto
明夫 榎本
Takashi Ota
隆 太田
Hideto Sandaiji
秀人 三大寺
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/08Feeder spouts, e.g. gob feeders
    • C03B7/088Outlets, e.g. orifice rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/10Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
    • C03B7/12Cutting-off or severing a free-hanging glass stream, e.g. by the combination of gravity and surface tension forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/45Ring or doughnut disc products or their preforms

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a glass substrate having a definite thickness close to the product thickness and having good parallelism in which occurrence of sink mark is suppressed only by direct press by forming molten glass in ring-like shape when molten glass is dropped to a press lower mold. SOLUTION: In the conventional method (a), molten glass 6 from a nozzle 4 is dropped in disk-like state onto a press lower mold 1 and a gob 2 is formed. In the present invention method (b), molten glass 7 is dropped from a nozzle 5 onto a press lower mold so as to become a ring-like gob 3. Then, the gob 2 and the gob 3 are subjected to press molding to provide a prescribed glass substrate. Glass forming the ring-like gob 3 is pressed so as to spread in the circumference direction and central direction of a press type. Since moving distance R2 of the glass in this time is short, compared with moving distance R1 of the glass in the method (a), the press pressure is not increased and temperature distribution is made uniform and occurrence of a sink mark is suppressed and the parallelism can be suppressed to >=10 μm size.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、主にコンピュー
タの情報記録媒体として使用されるハードディスク用の
基板として用いられるガラス基板の作製方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate used as a substrate for a hard disk used mainly as an information recording medium of a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】 近年、コンピュータの普及が急激に進
み、コンピュータの操作性を左右するオペレーションシ
ステム等のOSソフトや、OS上で作動する種々のプロ
グラムソフト等のソフトウェアが高容量化するに伴っ
て、これらのプログラム上で作成されるデータも、高容
量化する傾向にある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid spread of computers, the capacity of OS software such as an operation system that affects the operability of the computer and various kinds of program software operating on the OS have been increased. The data created on these programs also tends to have a high capacity.

【0003】 これに伴い、このような大量の情報を高
速に記録/読出することのできる情報記録媒体としての
ハードディスクの開発においては、従来のアルミニウム
金属を用いた基板に変えて、硬度や平滑性に優れるガラ
ス基板、特に結晶化ガラスを用いたガラス基板を用いる
動きが活発になってきている。
Accordingly, in the development of a hard disk as an information recording medium capable of recording / reading such a large amount of information at a high speed, hardness and smoothness have been changed in place of a conventional substrate using aluminum metal. In recent years, there has been an active movement to use a glass substrate having excellent characteristics, in particular, a glass substrate using crystallized glass.

【0004】 一般的に、このようなガラス基板の作製
方法としては、図8に示されるように、ノズル51から
押し出された溶融ガラス52を一定量ほどシャー53で
切断して、周囲を胴型54の円筒壁で囲まれた下型55
上へ落とし、上型56で胴型54の上面を蓋した後に下
型55を押し上げることで、上型56と下型55および
胴型54によって囲まれた空間に溶融ガラス52を密に
充填し、ディスク状のガラス基板57を作製する方法が
採られている。
In general, as a method of manufacturing such a glass substrate, as shown in FIG. 8, a certain amount of a molten glass 52 extruded from a nozzle 51 is cut by a shear 53, and the periphery is cut into a barrel shape. Lower mold 55 surrounded by 54 cylindrical walls
The molten glass 52 is densely filled in the space surrounded by the upper mold 56, the lower mold 55, and the mold 54 by dropping the upper mold 56, covering the upper surface of the mold 54 with the upper mold 56, and pushing up the lower mold 55. A method of manufacturing a disk-shaped glass substrate 57 is employed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】 上述した従来法にお
いては、溶融ガラス52が常に一定量ほど下型55に供
給されるように、作業環境、すなわち、溶融ガラス52
の滴下量もしくは押し出し量や、滴下等される溶融ガラ
ス52の切断のタイミング、あるいは溶融ガラス52の
粘度調節(温度管理)といった条件を一定としなれば、
都度、異なる厚さのガラス基板57が成形されるといっ
た問題がある。そして、これにより、ラッピング等によ
り除去される無駄な部分が多くなり、ガラス基板の成形
に必要とする原材料費が嵩む、といった問題が派生して
いた。加えて、ガラス基板の欠けを防止し、機械的な強
度を保つ意味でも重要なチャンファー加工にも長い加工
時間を要し、かつ、専用の加工機械を必要とする問題が
ある。
In the above-described conventional method, the working environment, that is, the molten glass 52 is set so that the molten glass 52 is always supplied to the lower mold 55 by a constant amount.
If the conditions such as the dropping amount or extrusion amount, the timing of cutting the molten glass 52 to be dropped, or the viscosity adjustment (temperature management) of the molten glass 52 are made constant,
There is a problem that a glass substrate 57 having a different thickness is formed each time. As a result, a wasteful portion removed by lapping or the like increases, and a problem arises in that the cost of raw materials required for forming the glass substrate increases. In addition, chamfering, which is important in terms of preventing chipping of the glass substrate and maintaining mechanical strength, requires a long processing time and requires a special processing machine.

【0006】 また、シャー53により切断され、下型
55上に滴下等された溶融ガラス52は一般的に「ゴ
ブ」と呼ばれるが、下型55に滴下等するまでの間、お
よび下型55に滴下されてから実際にプレス成形される
までの間のゴブの温度低下によってゴブは粘度が上昇
し、プレス成形時に必要とされる十分な流動性を得るこ
とができなくなる場合がある。この場合、たとえゴブの
体積が所定量とされていても、所定の厚みまでプレスす
ることができなくなる、あるいはプレス圧力を大きくし
なければならないためにプレス型の劣化が促進される、
といった問題が生ずる。
The molten glass 52 cut by the shear 53 and dropped on the lower mold 55 is generally called “gob”. The viscosity of the gob increases due to a drop in the temperature of the gob from the time of dropping to the time of actual press molding, and it may not be possible to obtain sufficient fluidity required at the time of press molding. In this case, even if the volume of the gob is set to a predetermined amount, it is not possible to press to a predetermined thickness, or deterioration of the press mold is promoted because the pressing pressure must be increased,
Such a problem arises.

【0007】 一方、ゴブに十分な流動性を持たせるた
めには、溶融ガラス52の温度を高くすればよいが、こ
の場合には、下型55等の高温酸化等による劣化を促進
することとなり、好ましくない。
On the other hand, in order to provide the gob with sufficient fluidity, the temperature of the molten glass 52 may be increased, but in this case, deterioration of the lower mold 55 and the like due to high-temperature oxidation and the like is promoted. Is not preferred.

【0008】 さらに、ゴブはプレス時に、中央から外
周へと押し広げられるように変形する。すなわち、最初
に溶融ガラス52が滴下された下型55の部分の温度が
上昇し、周辺部に向けて温度が低下することとなるの
で、プレスされたガラス基板57は、周辺部が先に硬化
し、中央部がゆっくりと硬化してしまい、その結果、得
られるガラス基板57の中央部に「ヒケ」と呼ばれる窪
みを生ずる欠点がある。
Further, the gob is deformed at the time of pressing so that the gob can be pushed and spread from the center to the outer periphery. That is, since the temperature of the lower mold 55 where the molten glass 52 is dropped first rises and the temperature decreases toward the periphery, the peripheral portion of the pressed glass substrate 57 hardens first. However, there is a disadvantage that the central portion is slowly cured, and as a result, a depression called "sink" is formed in the central portion of the obtained glass substrate 57.

【0009】 ヒケの発生したガラス基板57は、所定
の平行度を得るために、再びガラス基板57が軟化する
程度にまで昇温し、リヒートプレスと呼ばれる形状の微
調整を行うためのプレス処理を行うか、もしくは、ヒケ
が解消するまでガラス基板57をラッピングする必要が
あった。
In order to obtain a predetermined degree of parallelism, the temperature of the glass substrate 57 on which sink marks have been generated is raised again to such a degree that the glass substrate 57 is softened, and a press process for performing fine adjustment of a shape called reheat pressing is performed. It was necessary to perform or to wrap the glass substrate 57 until sink was eliminated.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】 本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、リヒートプレスを行わずに、溶融ガラス
のプレス成形、すなわち、ダイレクトプレスのみで、ヒ
ケの発生の抑制されたガラス基板を提供することであ
り、ひいては、プレス型の劣化抑制にも効果のあるガラ
ス基板の作製方法を提供することにある。
Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to press-mold molten glass without performing reheat pressing, that is, An object of the present invention is to provide a glass substrate in which generation of sink is suppressed only by direct pressing, and to provide a method of manufacturing a glass substrate which is also effective in suppressing deterioration of a press die.

【0011】 すなわち、本発明によれば、溶融ガラス
をプレス上下型を用いて所定形状にプレス成形する工程
を含むガラス基板の作製方法であって、当該溶融ガラス
をプレス下型に滴下する際に、当該溶融ガラスをリング
状に形成することを特徴とするガラス基板の作製方法、
が提供される。このような本発明のガラス基板の作製方
法によれば、溶融ガラスは10μm以下の平行度を有す
る基板へプレス成形される。
That is, according to the present invention, there is provided a method for producing a glass substrate including a step of press-forming molten glass into a predetermined shape using a press upper and lower mold, wherein the molten glass is dropped onto a lower press mold. A method for producing a glass substrate, wherein the molten glass is formed in a ring shape,
Is provided. According to such a method for manufacturing a glass substrate of the present invention, the molten glass is press-formed into a substrate having a parallelism of 10 μm or less.

【0012】 また、本発明のガラス基板の作製方法に
おいて使用されるプレス上下型としては、プレス下型に
滴下されたリング状の溶融ガラスを介せず、互いが直接
に合わせられる接触部を有するものが好適に用いられ
る。さらに、プレス上下型の外周部には、滴下されたリ
ング状の溶融ガラスの余剰体積部が押し出される空間部
が設けられていることが好ましい。
Further, the press upper and lower dies used in the method of manufacturing a glass substrate of the present invention have a contact portion that can be directly fitted to each other without passing through the ring-shaped molten glass dropped on the lower press die. Are preferably used. Further, it is preferable that a space is provided on an outer peripheral portion of the press upper and lower molds to extrude a surplus volume portion of the dropped ring-shaped molten glass.

【0013】 また、本発明のガラス基板の作製方法に
より、リング状の溶融ガラスから成形されるガラス基板
の形状としては、内孔部および/または外周部の厚みが
本体部よりも薄い台形形状が好ましく、ここで、その内
孔部および/または外周部と本体部との境界に形成され
る勾配部を、チャンファーの形状とすることが好まし
い。
The shape of the glass substrate formed from the ring-shaped molten glass by the method for manufacturing a glass substrate of the present invention may be a trapezoidal shape in which the thickness of the inner hole and / or the outer periphery is smaller than that of the main body. Here, it is preferable that the slope formed at the boundary between the inner hole and / or the outer periphery and the main body has a chamfer shape.

【0014】 これに対し、成形されるガラス基板の形
状を、内孔部および/または外周部と本体部との境界に
ノッチが形成された楔形状としてもよく、この場合に
は、ノッチの形状をチャンファーの形状とすることもま
た好ましい。また、こうしてノッチを形成した場合に
は、ノッチの底部に熱衝撃を加えることにより、ノッチ
においてクラックを発生せしめると、内孔部および/ま
たは外周部を、本体部から容易に離隔することができ
る。なお、ノッチの形状としては、V字型が好ましい。
また、本発明においては、ガラス基板の材料として、S
iO2−Al23−Li2O系の結晶化ガラスが好適に用
いられる。
On the other hand, the shape of the glass substrate to be formed may be a wedge shape in which a notch is formed at the boundary between the inner hole and / or the outer peripheral portion and the main body. In this case, the shape of the notch Is also preferably in the shape of a chamfer. In addition, when the notch is formed in this way, if a crack is generated in the notch by applying a thermal shock to the bottom of the notch, the inner hole and / or the outer peripheral portion can be easily separated from the main body. . Note that the shape of the notch is preferably a V-shape.
In the present invention, the material of the glass substrate is S
An iO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O-based crystallized glass is preferably used.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】 上述の通り、本発明のガラス基
板の作製方法によれば、ダイレクトプレスにより得られ
るガラス基板におけるヒケの発生が抑制されるので、リ
ヒートプレスを行う必要性がなくなり、作製工程が極端
に短縮され、その結果、生産コストを著しく引き下げる
ことが可能となる。以下、本発明の実施の形態につい
て、ハードディスク用等のガラス基板として用いられる
平板リング状の形状を有するガラス基板の作製方法を主
な例として説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, according to the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, the occurrence of sink marks on a glass substrate obtained by direct pressing is suppressed. The process is extremely shortened, and as a result, the production cost can be significantly reduced. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to a main example of a method for manufacturing a glass substrate having a flat ring shape used as a glass substrate for a hard disk or the like.

【0016】 図1は、従来法および本発明のガラス基
板の作製方法における溶融ガラスの滴下状態を比較した
説明図である。図1(a)に示されるように、従来法に
おいては、ノズル4からの溶融ガラス6の滴下は、プレ
ス下型1上に円板状にして行われ、ゴブ2が形成され
る。一方、本発明のガラス基板の作製方法においては、
図1(b)に示されるように、溶融ガラス7はリング状
のゴブ3となるように、プレス下型1上にノズル5から
滴下される。次に、ゴブ2あるいはリング状ゴブ3をプ
レス成形して所定のガラス基板の形状とするが、このよ
うなプレス成形をダイレクトプレスと呼ぶ。
FIG. 1 is an explanatory diagram comparing the state of dripping of molten glass between the conventional method and the method for manufacturing a glass substrate of the present invention. As shown in FIG. 1A, in the conventional method, the molten glass 6 is dropped from the nozzle 4 in a disk shape on the press lower die 1, and the gob 2 is formed. On the other hand, in the method for producing a glass substrate of the present invention,
As shown in FIG. 1B, the molten glass 7 is dropped from the nozzle 5 onto the press lower die 1 so as to form the ring-shaped gob 3. Next, the gob 2 or the ring-shaped gob 3 is press-formed into a predetermined glass substrate shape. Such press forming is called direct pressing.

【0017】 リング状ゴブ3がダイレクトプレスされ
ると、リング状ゴブ3を形成するガラスは、プレス型の
外周方向および中心方向へと広がるように押し潰され
る。そのときのガラスの移動距離、たとえば、外周方向
への移動距離R2は、従来法によりゴブ2をダイレクト
プレスした場合におけるガラスの移動距離R1に比べて
短いため、プレス圧力を下げることができるようになる
等、ダイレクトプレスを容易に行うことができるように
なる利点がある。
When the ring-shaped gob 3 is directly pressed, the glass forming the ring-shaped gob 3 is crushed so as to spread toward the outer periphery and the center of the press die. The moving distance of the glass at that time, for example, the moving distance R2 in the outer peripheral direction is shorter than the moving distance R1 of the glass when the gob 2 is directly pressed by the conventional method, so that the pressing pressure can be reduced. For example, there is an advantage that direct press can be easily performed.

【0018】 なお、形成するリング状ゴブ3の内外径
を調整することで、リング状ゴブ3の中心方向へのガラ
スの移動距離を、外周方向への移動距離R2程度以下に
抑えることができるので、リング状ゴブ3のガラスが、
中心部への移動を伴っても、ダイレクトプレスに必要な
圧力が増大することにはつながらない。
By adjusting the inner and outer diameters of the ring-shaped gob 3 to be formed, the moving distance of the glass in the center direction of the ring-shaped gob 3 can be suppressed to about the moving distance R2 in the outer circumferential direction. , The glass of the ring-shaped gob 3
The movement to the center does not increase the pressure required for direct pressing.

【0019】 また、リング状ゴブ3を形成すること
で、溶融ガラス7が、プレス下型1上の広い面積に分布
するようになるので、プレス下型1の温度分布の均一化
が図られ、これにより、リング状ゴブ3の冷却・硬化が
均一に起こり易くなる。このような、プレス下型1の温
度分布の均一化が図られることは、プレス上型(図示せ
ず)においても同様である。
Further, by forming the ring-shaped gob 3, the molten glass 7 is distributed over a wide area on the press lower die 1, so that the temperature distribution of the press lower die 1 is made uniform, Thereby, cooling and hardening of the ring-shaped gob 3 easily occur uniformly. Such uniformity of the temperature distribution of the lower press die 1 is the same in the upper press die (not shown).

【0020】 したがって、リング状ゴブ3を形成して
いるガラスのダイレクトプレスにおける移動距離の短縮
と、プレス型(プレス下型1およびプレス上型)におけ
る温度分布の均一化とによって、本発明によれば、従来
法と比較して、成形されるガラス基板におけるヒケの発
生が抑制され、その平行度を10μm以下に抑えること
が可能となる。
Therefore, according to the present invention, the moving distance of the glass forming the ring-shaped gob 3 in the direct press is reduced and the temperature distribution in the press dies (the lower press die 1 and the upper press die) is made uniform. If this is the case, the occurrence of sink marks on the glass substrate to be formed is suppressed as compared with the conventional method, and the parallelism can be suppressed to 10 μm or less.

【0021】 このように、本発明のガラス基板の作製
方法により作製されたガラス基板は、平行度が良好であ
るために、ダイレクトプレス後に行っていたリヒートプ
レスによる平行度の修正等の形状修正を行う必要がなく
なるため、作製工程の短縮を実現することができる。し
かも、ダイレクトプレス時の圧力低減、溶融ガラスの低
温化をも可能となるため、プレス型への負荷を小さくす
ることができるようになり、プレス型の劣化が抑制され
るという利点もある。以下、本発明のガラス基板の作製
方法について、さらに詳述する。
As described above, since the glass substrate manufactured by the method for manufacturing a glass substrate of the present invention has good parallelism, shape correction such as correction of parallelism by reheat pressing performed after direct pressing is performed. Since there is no need to perform this step, the manufacturing process can be shortened. In addition, since the pressure during direct pressing can be reduced and the temperature of the molten glass can be reduced, the load on the press die can be reduced, and there is an advantage that deterioration of the press die is suppressed. Hereinafter, the method for manufacturing a glass substrate of the present invention will be described in more detail.

【0022】 まず、溶融ガラス7の作製にあっては、
所定の原料粉末を所定組成に調合・混合したもの、ある
いは予め合成されたガラスの粉末やペレット等が、溶融
原料として好適に用いられる。さらに、後述するよう
に、一旦成形されたガラス基板から離隔された内孔部や
外周部といった不要部の回収が容易であることから、こ
れらを再利用することも可能である。なお、使用される
ガラスの種類や組成に特に限定はないが、たとえば、ハ
ードディスク用ガラス基板としては、SiO2−Al2
3−Li2O系の結晶化ガラスが好適に用いられる。
First, in producing the molten glass 7,
A mixture of predetermined raw material powders having a predetermined composition, or a pre-synthesized glass powder or pellets is suitably used as a molten raw material. Further, as will be described later, since unnecessary portions such as an inner hole portion and an outer peripheral portion separated from the glass substrate once formed are easily collected, these can be reused. The type and composition of the glass used are not particularly limited. For example, as a glass substrate for a hard disk, SiO 2 —Al 2 O
A 3- Li 2 O-based crystallized glass is preferably used.

【0023】 溶融ガラス7は、ノズル5から押し出さ
れるかもしくは滴下されるようにしてプレス用下型1へ
と供給される。図2は、本発明に好適に使用されるノズ
ル5の一実施形態を示す断面図である。ノズル5は、ガ
ラス溶融炉につながる直管部8Aと、リング状に溶融ガ
ラス7を滴下する円錐壁面を有する裾部8Bとから構成
される。
The molten glass 7 is supplied to the lower die for press 1 by being extruded or dropped from the nozzle 5. FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the nozzle 5 suitably used in the present invention. The nozzle 5 includes a straight tube portion 8A connected to the glass melting furnace and a skirt portion 8B having a conical wall surface on which the molten glass 7 is dropped in a ring shape.

【0024】 ノズル5の裾部8B底面からリング状に
垂れ下がる溶融ガラス7は、所定長さが垂れ下がった時
点で、ノズル5下方の所定位置に配設されたガスバーナ
ー9から吹出するガス炎によって加熱、低粘度化されて
切断される。なお、ガスバーナー9は、溶融ガラス7を
取り囲むようにリング状に配設される。また、このよう
な溶融ガラス7の切断は、シャー53を用いる機械的な
切断と比較して、リング状ゴブ3の表面へのシャーマー
クの発生を抑えることができる点で優れている。
The molten glass 7 that hangs in a ring shape from the bottom surface of the skirt portion 8 B of the nozzle 5 is heated by a gas flame blown out from a gas burner 9 disposed at a predetermined position below the nozzle 5 when the predetermined length hangs down. Is reduced in viscosity and cut. The gas burner 9 is arranged in a ring shape so as to surround the molten glass 7. Further, such cutting of the molten glass 7 is superior to mechanical cutting using the shear 53 in that generation of shear marks on the surface of the ring-shaped gob 3 can be suppressed.

【0025】 こうして、リング状ゴブ3がプレス下型
1上に形成される。ここで、プレス下型1は、溶融ガラ
ス7の急速な冷却・固化、およびこれに伴う大きな熱応
力の発生を防止するために、溶融ガラス7のガラス転移
点等を考慮して、適度な温度に予熱・保持されているこ
とが好ましい。
Thus, the ring-shaped gob 3 is formed on the lower press die 1. Here, in order to prevent rapid cooling and solidification of the molten glass 7 and generation of a large thermal stress due to the rapid cooling and solidification of the molten glass 7, the press lower mold 1 takes an appropriate temperature in consideration of the glass transition point of the molten glass 7 and the like. Is preferably preheated and held.

【0026】 こうして形成されたリング状ゴブ3は、
プレス用下型1と同等の温度に予熱されたプレス用上型
とプレス用下型1により、所定条件の下、ダイレクトプ
レスされ、ガラス基板となる。
The ring-shaped gob 3 thus formed is
The upper die for press and the lower die for press 1 preheated to the same temperature as the lower die for press 1 are directly pressed under predetermined conditions to obtain a glass substrate.

【0027】 さて、ハードディスク用ガラス基板のよ
うな平板リング状のガラス基板の作製においては、ガラ
ス基板の形状は、後工程である内外径加工の方法等を考
慮して決定される。本発明において、特に好適に採用さ
れるガラス基板の径方向における断面図を図3に示す。
これらいずれの形状のガラス基板11・12も、最終的
なガラス基板となるべき本体部11A・12Aと、リン
グ状ゴブ3中の余剰に供給されたガラスが外周部および
中心部に押し出されて形成された外周部11C・12C
および内孔部11B・12Bを有する。なお、ガラス基
板11・12の作製においては、一般的に、内孔部11
B・12Bには、リング状ゴブ3の体積に応じて、その
中央部に孔部が形成される。
In the production of a flat ring-shaped glass substrate such as a glass substrate for a hard disk, the shape of the glass substrate is determined in consideration of, for example, a method of processing the inner and outer diameters in a later step. FIG. 3 is a cross-sectional view in the radial direction of a glass substrate that is particularly preferably employed in the present invention.
The glass substrates 11 and 12 having any of these shapes are formed by extruding the main body portions 11A and 12A to be final glass substrates and the surplus supplied glass in the ring-shaped gob 3 to the outer peripheral portion and the central portion. Outer peripheral parts 11C and 12C
And inner holes 11B and 12B. In the production of the glass substrates 11 and 12, generally, the inner holes 11 are formed.
A hole is formed in the center of B.12B in accordance with the volume of the ring-shaped gob 3.

【0028】 図3(a)の台形形状は、内孔部11B
および外周部11Cが、後工程における本体部11Aか
らの離隔を容易ならしめるために、本体部11Aよりも
薄くなるように設定され、本体部11Aの内孔部11B
および外周部11C側の部分に、斜面状の勾配部14が
形成されている。また、図3(b)の楔形状において
は、内孔部12Bおよび外周部12Cと本体部12Aと
の境界部にノッチ13が形成されており、後述するよう
に、このノッチ13に熱衝撃を加えることによって、容
易にノッチ13の部分において、内孔部12Bと外周部
12Cを本体部12Aから離隔することができる。
The trapezoidal shape shown in FIG.
The outer peripheral portion 11C is set to be thinner than the main body portion 11A in order to facilitate separation from the main body portion 11A in a later process, and the inner hole portion 11B of the main body portion 11A is formed.
In addition, a slope-shaped slope portion 14 is formed in a portion on the outer peripheral portion 11C side. In the wedge shape of FIG. 3B, a notch 13 is formed at a boundary between the inner hole 12B and the outer peripheral portion 12C and the main body 12A. As described later, a thermal shock is applied to the notch 13. By adding, it is possible to easily separate the inner hole portion 12B and the outer peripheral portion 12C from the main body portion 12A at the notch 13.

【0029】 なお、図3(a)に例示した台形形状の
ガラス基板11においては、勾配部14が後述するチャ
ンファー16、すなわち、面取り部となるように設計さ
れていることが好ましい。また、図3(b)の楔形状の
ガラス基板12にあっては、ノッチ13がチャンファー
16を兼ねていることが好ましい。このようなチャンフ
ァー16は、サブストレートと呼ばれる製品たるガラス
基板の欠けを防止し、機械的な強度を保つ意味で重要で
あるが、本発明においては、従来法によるガラス基板の
作製方法において必要不可欠とされるチャンファー加工
工程を省略して作製工程を短縮する意味での重要度が非
常に高い。
In the trapezoidal glass substrate 11 illustrated in FIG. 3A, it is preferable that the inclined portion 14 is designed so as to be a chamfer 16, which will be described later, that is, a chamfered portion. In the wedge-shaped glass substrate 12 shown in FIG. 3B, it is preferable that the notch 13 also serves as the chamfer 16. Such a chamfer 16 is important to prevent chipping of a glass substrate, which is a product, which is called a substrate, and to maintain mechanical strength. This is very important in that the indispensable chamfering process is omitted and the manufacturing process is shortened.

【0030】 リング状ゴブ3を、これら種々の形状に
成形するために用いられるプレス上下型の具体例として
は、図4(a)、(b)に示されるような、それぞれ図
3(a)、(b)に示した各形状と相補する形状をプレ
ス面に有する台形型19A・19Bおよび楔型20A・
20Bを挙げることができる。
As a specific example of the press upper and lower dies used to form the ring-shaped gob 3 into these various shapes, as shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. , (B) have trapezoidal dies 19A and 19B and wedge dies 20A.
20B.

【0031】 したがって、台形型19A・19Bのプ
レス面は、図4(a)に示されるように、図3(a)に
示すガラス基板11の本体部11Aを形成するための深
い溝部21と、内孔部11Bおよび外周部11Cを形成
するための浅い溝部22、および内孔部11Bおよび外
周部11Cと本体部11Aとの間に形成されるチャンフ
ァー16を形成するための斜面部23を有する。また、
楔型20A・20Bのプレス面は、図4(b)に示され
るように、図3(b)に示す楔形状のガラス基板12に
おける本体部12Aと内孔部12Bおよび外周部12C
を形成するための深い溝部24と、ノッチ13を形成す
るためのV字凸部25を有する。
Therefore, as shown in FIG. 4A, the pressing surfaces of the trapezoid molds 19A and 19B have deep grooves 21 for forming the main body 11A of the glass substrate 11 shown in FIG. It has a shallow groove portion 22 for forming the inner hole portion 11B and the outer peripheral portion 11C, and a slope portion 23 for forming a chamfer 16 formed between the inner hole portion 11B and the outer peripheral portion 11C and the main body portion 11A. . Also,
As shown in FIG. 4 (b), the pressing surfaces of the wedge shapes 20A and 20B correspond to the main body 12A, the inner hole 12B, and the outer peripheral portion 12C of the wedge-shaped glass substrate 12 shown in FIG. 3 (b).
And a V-shaped convex portion 25 for forming the notch 13.

【0032】 上記台形型19A・19Bおよび楔型2
0A・20Bといったプレス上下型にあっては、図4
(a)、(b)に示されるように、上下の各型が互いに
直接に接する接触部26を有することで、常に一定厚み
のガラス基板11・12を作製することができるように
なっている。
The trapezoidal dies 19A and 19B and the wedge type 2
For press upper and lower dies such as 0A and 20B, see FIG.
As shown in (a) and (b), since the upper and lower molds have the contact portions 26 that are in direct contact with each other, the glass substrates 11 and 12 having a constant thickness can always be manufactured. .

【0033】 なお、楔型20A・20Bを用いた場合
には、ガラス基板12の両面に形成される対向するノッ
チ13の底部間の間隔が一定となるように加工精度が保
たれる。これにより、後述するチルカットによる内外径
加工を行った場合の加工形状をほぼ一定に制御すること
が可能となる。
When the wedges 20 A and 20 B are used, the processing accuracy is maintained such that the distance between the bottoms of the notches 13 formed on both surfaces of the glass substrate 12 is constant. Thereby, it is possible to control the processing shape in the case of performing the inner and outer diameter processing by chill cut described later to be substantially constant.

【0034】 また、リング状ゴブ3の余剰体積部、す
なわち、本体部11A・12Aの形成に不要な余剰なガ
ラスは、空間部27に押し出されて外周部11C・12
Cとなるが、このとき、接触部26にまでリング状ゴブ
3の余剰体積部が浸入しないように、空間部27は完全
に充填されずに、ある程度の空間が残る大きさに設定さ
れていることが好ましい。
The surplus volume of the ring-shaped gob 3, that is, surplus glass unnecessary for forming the main bodies 11 A and 12 A is extruded into the space 27 and is formed on the outer peripheral parts 11 C and 12 C.
At this time, the space 27 is not completely filled so that a certain amount of space remains so that the surplus volume of the ring-shaped gob 3 does not enter the contact portion 26 at this time. Is preferred.

【0035】 これに対し、ガラス基板11・12の内
孔部11B・12Bを形成するプレス型の空間部分に
は、余剰体積部の中心部への移動によって、その空間部
分の体積を超えるガラスが浸入しないように、リング状
ゴブ3の形状および体積を調節することが好ましい。こ
れは、内孔部11B・12Bを形成すべき空間部分に納
まりきらないガラスがあった場合には、再び、ガラス全
体を外周部へ向けて押し広げることができるようなプレ
ス圧力が必要となるからである。
On the other hand, in the space of the press die that forms the inner holes 11B and 12B of the glass substrates 11 and 12, glass that exceeds the volume of the space is moved due to the movement of the surplus volume to the center. It is preferable to adjust the shape and volume of the ring-shaped gob 3 so as not to enter. This means that if there is glass that cannot be accommodated in the space where the inner hole portions 11B and 12B are to be formed, a pressing pressure is required so that the entire glass can be pushed again toward the outer peripheral portion. Because.

【0036】 このようなリング状ゴブ3のダイレクト
プレス時のガラスの移動を考慮すると、リング状ゴブ3
は、台形型19Aにあっては、その溝部21上に、楔型
20Aにあっては、ガラス基板12の本体部12Aを形
成する溝部24上に、それぞれ形成されることが好まし
い。
Considering the movement of the glass when the ring-shaped gob 3 is directly pressed, the ring-shaped gob 3
Is preferably formed on the groove 21 in the trapezoidal mold 19A, and on the groove 24 forming the main body 12A of the glass substrate 12 in the wedge mold 20A.

【0037】 このような本発明のガラス基板の作製方
法に用いられるプレス上下型としては、熱伝導性が良好
で、耐熱衝撃性、耐酸化性、耐摩耗性等の良好な炭化タ
ングステンや金属炭化物もしくは金属窒化物等のセラミ
ック製のものが好適に用いられる。
As the press upper and lower molds used in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, tungsten carbide and metal carbide having good thermal conductivity, good heat shock resistance, oxidation resistance, wear resistance and the like are used. Alternatively, a ceramic material such as a metal nitride is suitably used.

【0038】 なお、ガラス基板11・12の形状は、
上述した台形形状および楔形状に限定されるものではな
く、一方の面を台形形状とし、他方の面を楔形状として
も構わない。この場合に、プレス上型とプレス下型とで
いずれの形状の型を用いるかについての制限はない。ま
た、ガラス基板の形状を、台形形状のガラス基板11に
おいて、内孔部11Bおよび外周部11Cと本体部11
Aとの境界に、ノッチ13を形成した台形楔形状として
もよい。このような台形楔形状のガラス基板を成形する
ために用いられるプレス上下型のプレス面の形状が、ガ
ラス基板の表面形状に相補するものであることは言うま
でもない。
The shapes of the glass substrates 11 and 12 are as follows:
The shape is not limited to the trapezoidal shape and the wedge shape described above, and one surface may have a trapezoidal shape and the other surface may have a wedge shape. In this case, there is no restriction on which shape of the press upper die and the lower press die to use. Further, in the glass substrate 11 having a trapezoidal shape, the inner hole portion 11B, the outer peripheral portion 11C, and the
A trapezoidal wedge shape in which a notch 13 is formed at the boundary with A may be used. It goes without saying that the shape of the press surface of the press upper and lower dies used for forming such a trapezoidal wedge-shaped glass substrate is complementary to the surface shape of the glass substrate.

【0039】 次に、こうして作製されたガラス基板1
1・12の後加工工程について説明する。ガラス基板1
1・12には、ダイレクトプレス後に内外径加工が施さ
れた後、結晶化処理が行われる。
Next, the glass substrate 1 thus manufactured
The post-processing steps 1 and 12 will be described. Glass substrate 1
After the inner and outer diameters are processed after the direct pressing, the crystallization process is performed on 1 and 12.

【0040】 ここで、図3(a)に示した台形形状の
ガラス基板11の内外径加工は、図5に示すように、内
外径同芯カップ砥石41(以下、単に「カップ砥石4
1」という。)を用いて行うことが好ましい。カップ砥
石41は、内径砥石41Aと外径砥石41Bとが、同芯
円状に配置されて形成され、カップ砥石41を回転させ
ながらガラス基板11に押し当てることで、ガラス基板
11における内孔部11Bおよび外周部11Cが、本体
部11Aから切断される。
Here, the inner and outer diameters of the trapezoidal glass substrate 11 shown in FIG. 3A are processed as shown in FIG. 5 by the inner and outer diameter concentric cup grindstones 41 (hereinafter simply referred to as “cup grindstones 4”).
1 ". ) Is preferably performed. The cup grindstone 41 is formed by arranging an inner diameter grindstone 41A and an outer diameter grindstone 41B concentrically. The cup grindstone 41 is pressed against the glass substrate 11 while rotating the cup grindstone 41, thereby forming an inner hole in the glass substrate 11. 11B and outer peripheral part 11C are cut from main part 11A.

【0041】 ここで、内孔部11Bおよび外周部11
Cは、本体部11Aよりも薄く成形されているので、平
坦な一枚板状のガラス基板を切断するよりも、切断代が
少ない分だけ加工時間が短縮され、また、カップ砥石4
1の摩耗も少なくなるので、全体として加工コストを抑
えることが可能となる。さらに、本体部11Aから離隔
された内孔部11Bと外周部11Cは、ガラスの塊の状
態で得られることから、これらを分離・洗浄することは
容易であり、したがって、ガラス基板を作製する際の溶
融原料として再利用することが可能である。
Here, the inner hole portion 11 B and the outer peripheral portion 11
Since C is formed thinner than the main body 11A, the processing time is shortened by a smaller cutting margin than when a single flat glass substrate is cut.
Since the wear of No. 1 is reduced, the processing cost can be reduced as a whole. Further, since the inner hole 11B and the outer periphery 11C separated from the main body 11A are obtained in a state of a lump of glass, it is easy to separate and wash them, and therefore, when manufacturing a glass substrate, It can be reused as a molten raw material.

【0042】 このようなカップ砥石41を用いる内外
径加工に対して、図3(b)に示した楔形状のガラス基
板12の内外径加工を行う場合には、チルカットと呼ば
れる、高温に熱せられたガラス基板12に形成されたノ
ッチ13の、特に、ガラス基板12の厚みが最も薄くな
っている底の部分に、冷却した金属等からなる治具を接
触させ、そこに生じる熱歪みを利用して、ノッチ13の
形成位置において、ガラス基板12を切断する方法が好
適に用いられ、簡便に、しかも短時間に加工を行うこと
ができる。
When the inner and outer diameters of the wedge-shaped glass substrate 12 shown in FIG. 3B are to be processed for the inner and outer diameters using the cup grindstone 41, the wedge-shaped glass substrate 12 is heated to a high temperature called a chill cut. A jig made of a cooled metal or the like is brought into contact with the notch 13 formed on the glass substrate 12, particularly, at the bottom where the thickness of the glass substrate 12 is the thinnest, and utilizing the thermal strain generated there. Thus, a method of cutting the glass substrate 12 at the position where the notch 13 is formed is suitably used, and processing can be performed easily and in a short time.

【0043】 また、チルカットは、ガラス基板12が
所定温度以上に加熱されている状態で行う必要がある
が、リング状ゴブ3をダイレクトプレスした直後のガラ
ス基板12は、低くとも、楔型20A・20Bの予熱温
度以上の高温に保持されているため、あらためてガラス
基板12を加熱する必要はない。
The chill cut needs to be performed in a state where the glass substrate 12 is heated to a predetermined temperature or higher. However, the glass substrate 12 immediately after directly pressing the ring-shaped gob 3 has a wedge shape of 20A · Since the glass substrate 12 is kept at a temperature higher than the preheating temperature of 20B, it is not necessary to heat the glass substrate 12 again.

【0044】 図6にチルカットの説明図を示すが、こ
こで、ガラス基板17として、台形楔形状のものを記し
ている。ガラス基板17に設けられたノッチ13に、冷
却された同心円の内径加工刃15Aと外径加工刃15B
を有する金属治具15を接触させて熱衝撃を加え、ノッ
チ13においてクラックを発生せしめて、内孔部17B
および外周部17Cを本体部17Aから切り離す。ここ
で、チルカットを良好に行うためのノッチ13の形状と
しては、図3(b)や図6に示したようなV字型が好適
に採用される。なお、図3(b)に示した楔形状のガラ
ス基板12における内外径加工にあっても、チルカット
が好適に用いられる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the chill cut. Here, a trapezoidal wedge-shaped glass substrate 17 is shown. The notch 13 provided on the glass substrate 17 is provided with a cooled concentric inner diameter processing blade 15A and an outer diameter processing blade 15B.
A metal jig 15 having a hole is brought into contact with the metal jig 15 to apply a thermal shock to generate a crack in the notch 13 so that the inner hole portion 17B
Then, the outer peripheral portion 17C is separated from the main body portion 17A. Here, as a shape of the notch 13 for satisfactorily performing the chill cut, a V-shape as shown in FIG. 3B or FIG. 6 is suitably adopted. It should be noted that the chill cut is preferably used even in the inner and outer diameter processing of the wedge-shaped glass substrate 12 shown in FIG.

【0045】 上述した内外径加工を経て得られたガラ
ス基板11・12・17の本体部11A・12A・17
Aは、図7に示すように、その内外周に勾配部14もし
くはノッチ13の斜面を残したガラス基板18となる。
このような勾配部14およびノッチ13の斜面は、製品
の内外周に形成されるべきチャンファー16そのものと
なる。
The main bodies 11 A, 12 A, and 17 of the glass substrates 11, 12, and 17 obtained through the inner and outer diameter processing described above.
FIG. 7A shows a glass substrate 18 having a slope 14 or a notch 13 on its inner and outer circumferences, as shown in FIG.
Such a slope of the slope portion 14 and the notch 13 becomes the chamfer 16 itself to be formed on the inner and outer circumferences of the product.

【0046】 したがって、本発明のガラス基板の作製
方法によれば、従来のガラス基板の作製方法において、
別途必要不可欠であったチャンファー加工が、リング状
ゴブ5のダイレクトプレス時および内外径加工時に同時
に行われるため、別途、チャンファー加工工程を設ける
必要がない点で、加工設備や加工時間の面で、有利であ
る。
Therefore, according to the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, in the method for manufacturing a conventional glass substrate,
Since chamfering, which was separately indispensable, is performed simultaneously during direct pressing and inner / outer diameter processing of the ring-shaped gob 5, there is no need to provide a separate chamfering process. It is advantageous.

【0047】 こうして、作製されたガラス基板18
が、結晶化ガラスである場合には、内外径加工後に、結
晶化処理が行われる。この結晶化処理によって、ガラス
基板18には若干の体積変化が生ずることから、この体
積変化によって次工程である最終的な内外径の同芯度加
工(以下、「同芯度加工」という。)における加工代が
多くならないように、ガラス基板の形状、すなわち、プ
レス上下型の形状を、設計しておくことが好ましい。
The glass substrate 18 thus manufactured
However, when the glass is crystallized glass, a crystallization treatment is performed after inner and outer diameter processing. Due to this crystallization process, a slight volume change occurs in the glass substrate 18, and the volume change causes the concentricity processing of the inner and outer diameters to be the next step (hereinafter referred to as “concentricity processing”). It is preferable to design the shape of the glass substrate, that is, the shape of the press upper and lower dies, so that the processing allowance in the above does not increase.

【0048】 同芯度加工は、ガラス基板18の加工端
面のエッジが立たないように、細かい砥石で研削しなが
ら、同芯度をより高精度に仕上げる工程であり、必要に
応じて酸化セリウムを研磨材といてナイロンブラシによ
り端面研磨工程が付加される。そして最後に、製品に要
求される寸法特性や表面特性が満足されるように、ガラ
ス基板の両表面に微浅な精研磨が施される。なお、精研
磨の方法としては、#600のレジン砥石を用い、10
00rpmから5000rpmの回転数で行う方法が好
ましい。
The concentricity processing is a step of finishing the concentricity with higher precision while grinding with a fine grindstone so that the edge of the processing end face of the glass substrate 18 does not stand up. As an abrasive, an end surface polishing step is added by a nylon brush. Finally, both surfaces of the glass substrate are finely polished so that dimensional characteristics and surface characteristics required for the product are satisfied. In addition, as a method of fine polishing, using a resin grindstone of # 600,
A method in which the number of rotations is from 00 rpm to 5000 rpm is preferable.

【0049】 以上、本発明のガラス基板の作製方法に
ついて、ハードディスク用の平板リング状ガラス基板の
作製を例に説明してきたが、本発明は、これに限定して
用いられるものではなく、その他種々のガラス基板の作
製に用いることができる。したがって、本発明が上述の
実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもな
い。
As described above, the manufacturing method of the glass substrate of the present invention has been described by taking as an example the manufacture of a flat ring-shaped glass substrate for a hard disk. However, the present invention is not limited to this and can be used in various other ways. Can be used for producing a glass substrate. Therefore, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.

【0050】 たとえば、図1に示したプレス下型1お
よびこれと同形のプレス上型を用いた場合であっても、
溶融ガラス7を滴下するノズル5の内外径を調節し、リ
ング状ゴブ3を滴下後に、リング状ゴブ3自体の粘度や
表面張力を利用することで、円板状のゴブへと変形させ
て、プレス処理することで、容易に、円板形状のガラス
基板を作製することができる。
For example, even when the press lower die 1 shown in FIG. 1 and the same press upper die are used,
By adjusting the inner and outer diameters of the nozzle 5 for dropping the molten glass 7 and dropping the ring-shaped gob 3, the ring-shaped gob 3 is deformed into a disk-shaped gob by utilizing the viscosity and surface tension of the ring-shaped gob 3 itself. By performing the press treatment, a disk-shaped glass substrate can be easily manufactured.

【0051】 なお、ハードディスク用ガラス基板に
は、現状、製品として厚みの平均値が0.645mm、
平行度が6μm以下、平坦度が5μm以下および面粗度
がRaで0.1μm以下の形状が要求されているが、上
述したリング状ゴブのダイレクトプレスにより、厚みの
平均値が0.7mm、平行度が10μm以下、平坦度が
10μm以下および面粗度がRaで0.2μm以下のガ
ラス基板を得ることが可能となる。
The glass substrate for a hard disk currently has an average thickness of 0.645 mm as a product,
The parallelism is 6 μm or less, the flatness is 5 μm or less, and the surface roughness is required to be 0.1 μm or less in Ra. However, by the direct press of the ring-shaped gob, the average thickness is 0.7 mm, A glass substrate having a parallelism of 10 μm or less, a flatness of 10 μm or less, and a surface roughness Ra of 0.2 μm or less can be obtained.

【0052】 さらに、ガラス基板の結晶化処理を70
0℃〜800℃程度の範囲で、約3時間から12時間の
範囲で行うことにより、厚みの平均値が0.69mm、
平行度が10μm以下、平坦度が5μm以下および面粗
度がRaで0.2μm以下の形状を有するガラス基板が
得られる。最後に、製品として要求される厚みの平均値
が0.645mm、平行度が6μm以下、平坦度が5μ
m以下および面粗度がRaで0.1以下の仕様が満たさ
れない場合は、#600のレジン砥石で精研磨すること
により、前記の製品に対する要求形状を満足するガラス
基板を得ることが可能となる。以下、本発明を実施例に
より説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
Further, the crystallization process of the glass substrate
By performing in the range of about 0 ° C. to 800 ° C. for about 3 hours to 12 hours, the average thickness is 0.69 mm,
A glass substrate having a shape with a parallelism of 10 μm or less, a flatness of 5 μm or less, and a surface roughness of 0.2 μm or less in Ra is obtained. Finally, the average required thickness of the product is 0.645 mm, the parallelism is 6 μm or less, and the flatness is 5 μm.
m or less and the surface roughness Ra of 0.1 or less are not satisfied, it is possible to obtain a glass substrate that satisfies the required shape for the product by precisely polishing with a # 600 resin grindstone. Become. Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0053】 (実施例)溶融ガラスとして、SiO2
が77wt%、Al23が5wt%、Li2Oが5wt
%で、残部が微量成分からなるSiO2−Al23−L
2O系ガラスを用いた。このガラスをガラス溶融炉に
て1400℃にて溶融し、1300℃に保持された白金
製ノズルより、600℃に予熱された楔形状のガラス基
板を与える超硬製のプレス下型(楔型)に、リング状に
滴下した。なお、このとき使用したノズルは、図2に示
した形状を有するものであり、裾部の外径が60mm
φ、内径が30mmφのものである。また、溶融ガラス
の切断は、プレス下型に滴下される溶融ガラスの重量が
約15gとなるように、ノズル下方に配設されたガスバ
ーナーにより、溶融ガラスの粘度を部分的に低下させる
ことで切断して行った。
(Example) SiO 2 was used as the molten glass.
There 77wt%, Al 2 O 3 is 5wt%, Li 2 O is 5wt
%, The balance being SiO 2 —Al 2 O 3 —L
i 2 O-based glass was used. This glass is melted at 1400 ° C. in a glass melting furnace, and a cemented carbide press lower die (wedge type) that gives a wedge-shaped glass substrate preheated to 600 ° C. from a platinum nozzle kept at 1300 ° C. Was dropped in a ring shape. The nozzle used at this time has the shape shown in FIG. 2, and the outer diameter of the skirt is 60 mm.
φ, inner diameter is 30 mmφ. The cutting of the molten glass is performed by partially lowering the viscosity of the molten glass by a gas burner disposed below the nozzle so that the weight of the molten glass dropped on the press lower die becomes about 15 g. The cutting was performed.

【0054】 続いて、600℃に予熱されたプレス上
型を、形成されたリング状ゴブの上方からプレス下型に
押し当て、60kg/cm2で1秒間ほど加圧すること
で、ダイレクトプレスを行った。ここで、ダイレクトプ
レス後のガラス基板は、通常、冷却することなく次工程
であるチルカットによる内外径加工工程へと送られる
が、別試験により、この段階で成形されたガラス基板
は、厚みの平均値が0.7mm以下であり、平行度が1
0μm以下に仕上がっていることを確認した。
Subsequently, a direct press is performed by pressing the upper press die preheated to 600 ° C. from above the formed ring-shaped gob against the lower press die, and pressing at 60 kg / cm 2 for about 1 second. Was. Here, the glass substrate after the direct pressing is usually sent to the next step of the inner and outer diameter processing by chill cutting without cooling, but according to another test, the glass substrate formed at this stage has an average thickness. The value is 0.7 mm or less, and the parallelism is 1
It was confirmed that the finish was 0 μm or less.

【0055】 次に、プレス上型を外し、600℃に予
熱されたプレス下型に載置されたガラス基板のノッチ部
分に、冷却された金属治具を当てることで、内孔部およ
び外周部を本体部から離隔する内外径加工を施した。そ
の後、ガラス基板は、徐冷され、こうして、内径が2
3.8mm±0.15mm、外径が85.2±0.15
mmのガラス基板を得た。
Next, the upper press die is removed, and a cooled metal jig is applied to a notch portion of the glass substrate placed on the lower press die preheated to 600 ° C., thereby forming the inner hole portion and the outer peripheral portion. The inner and outer diameters were separated from the main body. Thereafter, the glass substrate is gradually cooled, and thus, the inner diameter becomes 2.
3.8mm ± 0.15mm, outer diameter 85.2 ± 0.15
mm glass substrate was obtained.

【0056】 さらに、得られたガラス基板の結晶化処
理を、窒素雰囲気下、770℃で4時間行い、厚みの平
均値が0.68mm、平行度が7μm、平坦度が5μ
m、面粗度がRaで0.02μm以下のガラス基板を
得、次いで同芯度加工を行い同芯度を7μm以下とし、
最後に、#600のレジン砥石で精研磨することによ
り、厚みの平均値が0.645mm、平行度が5μm、
平坦度が4μm、面粗度がRaで0.08μmという、
製品としての要求規格を満足するガラス基板(サブスト
レート)が得られた。なお、10000回のダイレクト
プレス後のプレス型の摩耗量は、1μm以下であった。
The obtained glass substrate was crystallized at 770 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere, and the average thickness was 0.68 mm, the parallelism was 7 μm, and the flatness was 5 μm.
m, a glass substrate having a surface roughness Ra of 0.02 μm or less is obtained, and then concentricity processing is performed to reduce the concentricity to 7 μm or less,
Finally, by fine polishing with a # 600 resin grindstone, the average value of the thickness is 0.645 mm, the parallelism is 5 μm,
The flatness is 4 μm and the surface roughness is Ra at 0.08 μm.
A glass substrate (substrate) satisfying the required standard as a product was obtained. In addition, the wear amount of the press die after 10000 direct presses was 1 μm or less.

【0057】 (比較例)上述した実施例に対し、比較
例として、図1(a)に示した従来法により、円板状の
ゴブを形成し、その他は上記実施例と同じ条件として、
ダイレクトプレスを行った。こうして作製された比較例
にかかるガラス基板の平行度は、平均で約75μmほど
あり、また、10000回のダイレクトプレス後のプレ
ス型の摩耗量は、約3μmであった。
(Comparative Example) As a comparative example, a disk-shaped gob was formed by the conventional method shown in FIG. 1A, and the other conditions were the same as those of the above-described embodiment.
Direct press was performed. The parallelism of the glass substrate according to the comparative example thus manufactured was about 75 μm on average, and the wear amount of the press die after 10,000 times of direct pressing was about 3 μm.

【0058】[0058]

【発明の効果】 上述の通り、本発明によるガラス基板
の作製方法によれば、ダイレクトプレスのみにより、製
品厚みに近い一定厚みを有し、しかもヒケの発生が抑制
された良好な平行度を有するガラス基板が作製される。
これにより、リヒートプレスを行う必要がなく、また、
従来法において最も加工時間が長くかかり設備コストの
嵩む、厚み方向のラッピングおよび研磨といった加工工
程が省略される利点がある。さらに、内外径加工が簡便
に行え、チャンファー加工が不要となることからも、設
備コスト、加工コストの低減を図ることができる。こう
して、本発明のガラス基板の作製方法によれば、大幅な
加工時間の短縮と設備コストの低減が図られ、品質の一
定した優れたガラス基板を安価に提供することができる
という極めて優れた効果を奏する。
As described above, according to the method for manufacturing a glass substrate according to the present invention, only by direct pressing, the glass substrate has a constant thickness close to the product thickness, and has good parallelism with suppressed occurrence of sink marks. A glass substrate is manufactured.
This eliminates the need for reheat pressing,
The conventional method has the advantage that the processing time is longest and the equipment cost is high, and the processing steps such as lapping and polishing in the thickness direction are omitted. Further, since the inner and outer diameters can be easily processed and the chamfering is not required, the equipment cost and the processing cost can be reduced. Thus, according to the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, a significant reduction in processing time and equipment cost can be achieved, and an excellent effect that an excellent quality glass substrate with a constant quality can be provided at low cost. To play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来法および本発明のガラス基板の作製方法
における溶融ガラスの滴下状態を比較した説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram comparing the state of dropping molten glass between a conventional method and a method for manufacturing a glass substrate of the present invention.

【図2】 本発明のガラス基板の作製方法に用いられる
ノズルおよび溶融ガラスの切断方法の一実施形態を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing one embodiment of a nozzle and a method for cutting molten glass used in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention.

【図3】 本発明のガラス基板の作製方法により成形さ
れるガラス基板の形状の一実施形態を示す断面図であ
り、(a)は台形形状を示し、(b)は楔形状を示す。
3A and 3B are cross-sectional views illustrating an embodiment of a shape of a glass substrate formed by the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, wherein FIG. 3A illustrates a trapezoidal shape, and FIG. 3B illustrates a wedge shape.

【図4】 本発明のガラス基板の作製方法に使用され
るプレス上下型の形状の一実施形態を示す説明図であ
り、(a)は台形型を示し、(b)は楔型を示す。
FIG. 4 is an explanatory view showing an embodiment of the shape of a press upper and lower die used in the method for producing a glass substrate of the present invention, wherein (a) shows a trapezoidal shape and (b) shows a wedge shape.

【図5】 本発明のガラス基板の作製方法におけるカッ
プ砥石を用いた内外径加工の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of inner and outer diameter processing using a cup grindstone in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention.

【図6】 本発明のガラス基板の作製方法におけるチル
カットによる内外径加工の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of inner and outer diameter processing by chill cut in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention.

【図7】 本発明のガラス基板の作製方法における内外
径加工後に得られるガラス基板の形状を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the shape of a glass substrate obtained after inner and outer diameter processing in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention.

【図8】 従来のガラス基板の成形方法を示す説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory view showing a conventional glass substrate forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プレス下型、2…ゴブ、3…リング状ゴブ、4…ノ
ズル、5…ノズル、6…溶融ガラス、7…溶融ガラス、
8A…直管部、8B…裾部、9…ガスバーナー、11…
ガラス基板、11A…本体部、11B…内孔部、11C
…外周部、12…ガラス基板、12A…本体部、12B
…内孔部、12C…外周部、13…ノッチ、14…勾配
部、15…金属治具、15A…内径加工刃、15B…外
径加工刃、16…チャンファー、17…ガラス基板、1
7A…本体部、17B…内孔部、17C…外周部、18
…ガラス基板、19A・19B…台形型、20A・20
B…楔型、21…溝部、22…溝部、23…斜面部、2
4…溝部、25…V字凸部、26…接触部、27…空間
部、41…内外径同芯カップ砥石、41…内径砥石、4
1B…外径砥石、51…ノズル、52…溶融ガラス、5
3…シャー、54…胴型、55…下型、56…上型、5
7…ガラス基板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Press lower mold, 2 ... Gob, 3 ... Ring-shaped gob, 4 ... Nozzle, 5 ... Nozzle, 6 ... Molten glass, 7 ... Molten glass,
8A: straight pipe portion, 8B: hem portion, 9: gas burner, 11 ...
Glass substrate, 11A: main body, 11B: inner hole, 11C
... outer peripheral part, 12 ... glass substrate, 12A ... body part, 12B
... Inner hole part, 12C ... Outer peripheral part, 13 ... Notch, 14 ... Gradient part, 15 ... Metal jig, 15A ... Inner diameter processing blade, 15B ... Outer diameter processing blade, 16 ... Chamfer, 17 ... Glass substrate, 1
7A: body portion, 17B: inner hole portion, 17C: outer peripheral portion, 18
... Glass substrate, 19A / 19B ... Trapezoidal type, 20A / 20
B: wedge shape, 21: groove, 22: groove, 23: slope, 2
Reference numeral 4: groove portion, 25: V-shaped convex portion, 26: contact portion, 27: space portion, 41: inner and outer diameter concentric cup grindstones, 41: inner diameter grindstone, 4
1B: outer diameter grinding wheel, 51: nozzle, 52: molten glass, 5
3 ... shear, 54 ... trunk type, 55 ... lower type, 56 ... upper type, 5
7 ... Glass substrate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三大寺 秀人 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hideto Sandaiji 2-56 Sudacho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan Inside Nihon Insulator Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融ガラスをプレス上下型を用いて所定
形状にプレス成形する工程を含むガラス基板の作製方法
であって、 当該溶融ガラスをプレス下型に滴下する際に、当該溶融
ガラスをリング状に形成することを特徴とするガラス基
板の作製方法。
1. A method for producing a glass substrate, comprising a step of press-molding molten glass into a predetermined shape using a press upper and lower mold, wherein when the molten glass is dropped on a lower press mold, the molten glass is formed into a ring. A method for manufacturing a glass substrate, wherein the glass substrate is formed into a shape.
【請求項2】 当該リング状の溶融ガラスを、10μm
以下の平行度を有するガラス基板へプレス成形すること
を特徴とする請求項1記載のガラス基板の作製方法。
2. The ring-shaped molten glass has a thickness of 10 μm.
The method for producing a glass substrate according to claim 1, wherein the glass substrate is press-molded into a glass substrate having the following parallelism.
【請求項3】 当該プレス上下型に、互いに当該リング
状の溶融ガラスを介せず、直接に合わせられる接触部を
設けることを特徴とする請求項1または2記載のガラス
基板の作製方法。
3. The method for producing a glass substrate according to claim 1, wherein the press upper and lower dies are provided with contact portions which can be directly fitted to each other without interposing the ring-shaped molten glass therebetween.
【請求項4】 当該プレス上下型の外周部に、当該リン
グ状の溶融ガラスの余剰体積部が押し出される空間部を
設けることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に
記載のガラス基板の作製方法。
4. The glass according to any one of claims 1 to 3, wherein a space is provided in an outer peripheral portion of the press upper and lower molds so that an excess volume of the ring-shaped molten glass is extruded. How to make a substrate.
【請求項5】 当該リング状の溶融ガラスから成形され
るガラス基板の形状を、内孔部および/または外周部の
厚みが本体部よりも薄い台形形状とし、 かつ、当該内孔部および/または当該外周部と当該本体
部との境界に形成される勾配部を、チャンファーの形状
とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に
記載のガラス基板の作製方法。
5. The glass substrate formed from the ring-shaped molten glass has a trapezoidal shape in which the thickness of the inner hole and / or the outer periphery is smaller than that of the main body, and the shape of the inner hole and / or The method for manufacturing a glass substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein a gradient portion formed at a boundary between the outer peripheral portion and the main body portion has a chamfer shape.
【請求項6】 当該リング状の溶融ガラスから成形され
るガラス基板の形状を、内孔部および/または外周部と
本体部との境界にノッチを形成した楔形状とし、 かつ、当該ノッチの形状を、チャンファーの形状とする
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の
ガラス基板の作製方法。
6. The shape of the glass substrate formed from the ring-shaped molten glass is a wedge shape in which a notch is formed at a boundary between an inner hole and / or an outer peripheral portion and a main body, and the shape of the notch Is a shape of a chamfer, The method for manufacturing a glass substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein
【請求項7】 当該ノッチの形状を、V字型とすること
を特徴とする請求項6記載のガラス基板の作製方法。
7. The method for manufacturing a glass substrate according to claim 6, wherein the shape of the notch is V-shaped.
【請求項8】 当該ノッチの底部に熱衝撃を加えること
により、当該ノッチにおいてクラックを発生せしめ、当
該内孔部および/または当該外周部を、当該本体部から
離隔することを特徴とする請求項6または7記載のガラ
ス基板の作製方法。
8. The method according to claim 1, wherein a thermal shock is applied to the bottom of the notch to cause a crack in the notch, thereby separating the inner hole and / or the outer periphery from the main body. 8. The method for producing a glass substrate according to 6 or 7.
【請求項9】 当該溶融ガラスとして、SiO2−Al2
3−Li2O系の結晶化ガラスを用いることを特徴とす
る請求項1〜8のいずれか一項に記載のガラス基板の作
製方法。
9. The method according to claim 9, wherein the molten glass is SiO 2 —Al 2
O 3 -Li 2 O system a method for manufacturing a glass substrate according to any one of claims 1-8, characterized by using a crystallized glass.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010180115A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Konica Minolta Opto Inc Method for manufacturing glass substrate, method of manufacturing glass substrate for information recording medium, and method for manufacturing information recording medium

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JP2010180115A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Konica Minolta Opto Inc Method for manufacturing glass substrate, method of manufacturing glass substrate for information recording medium, and method for manufacturing information recording medium

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