WO2013100152A1 - 磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 Download PDF

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WO2013100152A1
WO2013100152A1 PCT/JP2012/084228 JP2012084228W WO2013100152A1 WO 2013100152 A1 WO2013100152 A1 WO 2013100152A1 JP 2012084228 W JP2012084228 W JP 2012084228W WO 2013100152 A1 WO2013100152 A1 WO 2013100152A1
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WO
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press
glass
press molding
plate thickness
glass blank
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Application number
PCT/JP2012/084228
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French (fr)
Inventor
秀和 谷野
磯野　英樹
村上　明
佐藤　崇
勝彦 花田
Original Assignee
Hoya株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/088—Flat discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/02—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing in machines with rotary tables
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/70—Horizontal or inclined press axis

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk glass blank and a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate.
  • a personal computer or a DVD (Digital Versatile Disc) recording device has a built-in hard disk device (HDD: Hard Disk Drive) for data recording.
  • HDD Hard Disk Drive
  • a magnetic disk in which a magnetic layer is provided on a glass substrate is used, and the magnetic head slightly floats above the surface of the magnetic disk. (DFH (Dynamic Flying Height) head) records or reads magnetic recording information on the magnetic layer.
  • a glass substrate is preferably used because it has a property that it is less likely to be plastically deformed than a metal substrate (aluminum substrate) or the like.
  • the magnetic head includes, for example, a magnetoresistive element, but may cause a thermal asperity failure as a failure inherent in such a magnetic head.
  • Thermal asperity failure means that when a magnetic head passes over the main surface of a minute uneven surface of a magnetic disk while flying, the magnetoresistive element is heated by adiabatic compression or contact of air, causing a read error. It is an obstacle. Therefore, in order to avoid a thermal asperity failure, the surface properties such as the surface roughness and flatness of the main surface of the glass substrate for magnetic disks are prepared at a good level.
  • a vertical direct press method (Patent Document 1) and a horizontal direct press method (Patent Document 2) are known.
  • the vertical direct press method a molten glass lump (molten glass lump) is supplied onto the lower mold among a pair of molds facing in the vertical direction, and the molten glass lump is press-molded using the upper mold. is doing.
  • the horizontal direct pressing method a molten glass lump that is falling is press-molded using a pair of dies that are arranged opposite to each other in a direction (horizontal direction) orthogonal to the dropping direction of the molten glass lump.
  • the molds used in these pressing methods are formed so as to protrude in the facing direction between the pair of molds from the outer periphery of the press molding surface and the press molding surface for press molding the molten glass lump. It has a plate thickness setting part for setting the plate thickness of the sheet glass based on the protruding height.
  • the distance between the press-molding surfaces of each mold is constant, that is, the press-molding surfaces of the respective molds are parallel, by the plate thickness setting part contacting the opposing mold.
  • the plate-like spaces are formed so as to be opposed to each other.
  • a glass blank is shape
  • die is formed based on the protrusion height from the press molding surface of a board thickness setting part.
  • board thickness of a glass blank is set based on the protrusion height of a plate
  • the polishing (polishing) process for improving the surface roughness of the main surface of the glass blank is performed after reducing the thickness deviation of the glass blank.
  • the thickness deviation of the glass blank at the time of press molding may not be sufficiently reduced.
  • the reason for this is as follows. That is, in the above-described pressing method, when the press molding of the molten glass lump is started, the molten glass lump is cooled and solidified by contacting the press molding surface of each mold. In this case, the heat of the molten glass lump is transmitted from the press molding surface of each mold to the plate thickness setting unit, and is discharged to the outside from the plate thickness setting unit.
  • the press forming is continued for a long time.
  • each mold has a predetermined heating means (for example, a heater) on the outer peripheral surface of the plate thickness setting portion.
  • Etc. may be controlled in advance so as to reach a predetermined temperature during press molding.
  • the heating means is configured to heat only a part of the outer peripheral surface of the plate thickness setting unit, etc.
  • the temperature distribution in the plate thickness setting unit becomes non-uniform.
  • the amount of thermal expansion of the plate thickness setting section becomes non-uniform, and the protruding height from the press molding surface of the plate thickness setting section becomes non-uniform, so the press molding surface of each mold during press molding The interval between them is not constant. For this reason, the plate
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a glass blank for a magnetic disk and a method for producing a glass substrate for a magnetic disk from which a glass blank for a magnetic disk having a reduced thickness deviation is obtained by press molding.
  • One aspect of the present invention is a method for producing a glass blank for a magnetic disk, which includes a molding step of press-molding a lump of molten glass using a pair of molds facing each other.
  • the pair of molds protrudes in a direction opposite to the pair of molds from a press molding surface for press molding and an outer periphery of the press molding surface.
  • a plate thickness setting portion provided so as to surround the press molding surface, and for setting the plate thickness of the glass blank for the magnetic disk based on the protruding height in the facing direction, and the molding step Then, the press molding surfaces of the pair of molds are maintained in a parallel state between the start of the press and the end of the press, and the pair of main surfaces of the glass blank to be molded are parallel to each other. Press molding is performed in a state where the protruding height of the plate thickness setting portion is uniformly adjusted.
  • a method of manufacturing a glass blank for a magnetic disk wherein the pair of molds protrudes in a direction opposite to the pair of molds from a press molding surface for press molding and an outer periphery of the press molding surface.
  • a plate thickness setting portion for setting the plate thickness of the magnetic disk glass blank based on the protruding height in the facing direction, so as to surround the press molding surface, and the molding step Then, using a homogenizing member for making the projection height of the plate thickness setting portion uniform when heat of the molten glass is transmitted from the press molding surface to the plate thickness setting portion during press molding of the molten glass Then, press forming is performed in a state where the protruding height of the plate thickness setting portion is uniform.
  • a method of manufacturing a glass blank for a magnetic disk wherein the pair of molds protrudes in a direction opposite to the pair of molds from a press molding surface for press molding and an outer periphery of the press molding surface. And a plate thickness setting portion for setting the plate thickness of the magnetic disk glass blank based on the protruding height in the facing direction, so as to surround the press molding surface, and the molding step. Then, the information regarding the protrusion height of the plate thickness setting unit is obtained, and the temperature of the plate thickness setting unit is obtained using temperature control means for controlling the temperature of the plate thickness setting unit. By performing control based on the above, press forming is performed in a state where the protruding height of the plate thickness setting portion is adjusted to be uniform.
  • a method of manufacturing a glass blank for a magnetic disk wherein the pair of molds protrudes in a direction opposite to the pair of molds from a press molding surface for press molding and an outer periphery of the press molding surface. And a plate thickness setting section for setting the plate thickness of the magnetic disk glass blank on the basis of the protruding height in the facing direction.
  • the correlation between the temperature of the part and the amount of thermal expansion in the opposite direction of the plate thickness setting part is obtained in advance, and the distance between the press forming surfaces when a pair of molds are closed based on the correlation
  • Another aspect of the present invention is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks manufactures the glass substrate for magnetic disks using the glass blank for magnetic disks obtained by the manufacturing method of the glass blank for magnetic disks.
  • the glass substrate for magnetic disks of 1st Embodiment is demonstrated, it is the same form also about the glass substrate for magnetic disks produced by other embodiment mentioned later.
  • the glass substrate 1 for magnetic disks in this embodiment is an annular thin glass substrate.
  • the size of the glass substrate for magnetic disks is not ask
  • the outer diameter is 65 mm
  • the diameter of the center hole 2 is 20 mm
  • the plate thickness T is 0.6 to 1.0 mm.
  • the flatness of the main surface of the glass substrate for magnetic disk of the embodiment is, for example, 4 ⁇ m or less, and the surface roughness (arithmetic average roughness Ra) of the main surface is, for example, 0.2 nm or less.
  • the flatness required for the magnetic disk substrate as the final product is, for example, 4 ⁇ m or less.
  • Aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, or the like can be used as the material for the magnetic disk glass substrate in the present embodiment.
  • aluminosilicate glass can be suitably used in that it can be chemically strengthened and a glass substrate for a magnetic disk excellent in the flatness of the main surface and the strength of the substrate can be produced.
  • the composition of the glass substrate for a magnetic disk of this embodiment is not limited, the glass substrate of this embodiment is preferably converted to an oxide standard and expressed in mol%, SiO 2 is 50 to 75%, Al 2 to O 3 to 1 to 15%, at least one component selected from Li 2 O, Na 2 O and K 2 O in total 5 to 35%, selected from MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO 0-20% in total of at least one component, and at least one selected from ZrO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 and HfO 2 An aluminosilicate glass having a composition having a total of 0 to 10% of the components.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flow of an embodiment of a method for manufacturing a glass substrate for magnetic disk.
  • the glass blank on a disk is produced by press molding (step S10).
  • the formed glass blank is scribed to produce an annular glass substrate (step S20).
  • shape processing is performed on the scribed glass substrate (step S30).
  • the end surface of the glass substrate is polished (step S40).
  • step S50 1st grinding
  • step S60 chemical strengthening is performed on the glass substrate after the first polishing (step S60).
  • step S70 second polishing is performed on the chemically strengthened glass substrate (step S70).
  • a magnetic disk glass substrate is obtained.
  • the press molding process (step S10) of this embodiment since it can produce the glass blank which reduced the plate
  • each step will be described in detail.
  • FIG. 3 is a plan view of an apparatus used in press molding.
  • the apparatus 101 includes four sets of press units 120, 130, 140, 150 and a cutting unit 160.
  • the cutting unit 160 is provided on the path of the molten glass flowing out from the molten glass outlet 111.
  • the apparatus 101 drops a molten glass lump (hereinafter also referred to as a gob) formed by being cut by the cutting unit 160, and sandwiches the lump between a pair of mold surfaces facing each other from both sides of the lump dropping path.
  • a glass blank is formed by pressing.
  • the apparatus 101 is provided with four sets of press units 120, 130, 140, and 150 every 90 degrees with a molten glass outlet 111 as a center.
  • Each of the press units 120, 130, 140, and 150 is driven by a moving mechanism (not shown) and can advance and retreat with respect to the molten glass outlet 111. That is, a catch position (a position where the press unit 140 is drawn with a solid line in FIG. 3) located immediately below the molten glass outlet 111 and a retreat position (the press unit 120 in FIG. 3) away from the molten glass outlet 111.
  • a catch position a position where the press unit 140 is drawn with a solid line in FIG. 3 located immediately below the molten glass outlet 111
  • a retreat position the press unit 120 in FIG. 3
  • the cutting unit 160 is provided on the molten glass path between the catch position (gob capture position by the press unit) and the molten glass outlet 111, and cuts out an appropriate amount of molten glass flowing out of the molten glass outlet 111. To form a lump of molten glass.
  • the cutting unit 160 has a pair of cutting blades 161 and 162. The cutting blades 161 and 162 are driven to intersect on the molten glass path at a fixed timing, and when the cutting blades 161 and 162 intersect, the molten glass is cut out to obtain gob. The obtained gob falls toward the catch position.
  • the press unit 120 includes a first mold 121, a second mold 122, and a heat equalizing member 123.
  • die 122 are arrange
  • the press unit 120 preferably has a temperature control unit 124. Further, the press unit 120 has a first drive unit 225 and a second drive unit 226. As shown in FIG. 4A and FIG.
  • the first mold 121 is formed in a plate shape, and a cylindrical press part 121b having a surface (press molding surface) 121a for press molding a gob, A plate thickness setting portion that is formed so as to cover the entire side surface of the press portion 121b and is provided so as to surround the press molding surface 121a so as to protrude from the outer periphery of the press molding surface 121a in a direction facing the second mold 122.
  • the plate thickness setting section 121c is configured to set the plate thickness of the glass blank based on the protruding height in the facing direction from the press molding surface 121a.
  • the first mold 121 is composed of, for example, cemented carbide such as VM30 and VM40, ductile cast iron (FCD), SKD (Steel Kogu Dice), etc., from the viewpoint of being able to withstand the load applied during press molding. It is preferable that Furthermore, you may comprise from what gave metal coating, such as plating, with respect to mild steel (SS41 etc.).
  • the plate thickness setting portion 121c is a portion that abuts against the second mold 122 during press molding, so that the load applied during press molding is greater than that of other portions of the first mold 121. large. For this reason, the plate thickness setting portion 121c needs to have a hardness that can withstand the press.
  • a cemented carbide such as VM30 or VM40, or a material having a Vickers hardness of 1000 HV or more such as FCD or SKD.
  • VM40 The Vickers hardness of the cemented carbide (VM40) is 1450 (HV).
  • the heat equalizing member 123 is formed in a substantially cylindrical shape covering the entire side surface of the press part 121b, and between the press part 121b and the plate thickness setting part 121c, the press molding surface 121a and the plate thickness setting part 121c, respectively. It is provided to come into contact.
  • the heat equalizing member 123 has a uniform protrusion height in the opposite direction from the press molding surface 121a of the plate thickness setting portion 121c when it is generated by the heat of the gob transmitted from the press molding surface 121a to the plate thickness setting portion 121c during press molding of the gob.
  • the heat equalizing member 123 is an example of a uniformizing member.
  • the soaking member 123 is preferably formed of a material having a higher thermal conductivity than that of the first mold 121.
  • the soaking member 123 is preferably formed of a material having a thermal conductivity of 50 (W / m ⁇ K) or more, and is formed of a material having a thermal conductivity of 100 (W / m ⁇ K) or more. More preferably.
  • the first mold 121 is made of, for example, a cemented carbide (VM40)
  • the soaking member 123 may be formed of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or the like. .
  • the thermal conductivity of cemented carbide (VM40) is 71 (W / m ⁇ K), and the thermal conductivity of copper is 400 (W / m ⁇ K). Since the heat equalizing member 123 has a higher thermal conductivity than the first mold 121, the heat of the gob transferred from the press molding surface 121a to the heat equalizing member 123 can be efficiently transmitted to the entire heat equalizing member 123. . For this reason, since the heat of the gob can be dispersed throughout the plate thickness setting portion 121c, for example, the heat of the molten glass lump is formed in a portion of the plate thickness setting portion 121c close to the contact position between the press molding surface 121a and the gob. Can be prevented from being transmitted more easily than other parts.
  • the temperature distribution in the plate thickness setting portion 121c can be made uniform, so that the thermal expansion amount of the plate thickness setting portion 121c is made uniform. can do. Therefore, since the protruding height of the plate thickness setting portion 121c from the press molding surface 121a can be made uniform, the distance D between the pair of dies at the time of press molding can be kept constant, and as a result The thickness deviation of the glass blank produced by shaping can be reduced.
  • uniform-heating member 123 may be suitably selected according to the thermal conductivity, hardness, thickness dimension, etc. of the metal which comprises the 1st metal mold
  • the thickness deviation of the glass blank is, for example, the difference between the maximum value and the minimum value of the thickness measured using a micrometer at an arbitrary point (for example, two points) on the main surface of the glass blank. It is.
  • the temperature difference in the plate thickness setting unit 121c is, for example, the inside of the plate thickness setting unit 121 from the surface (opposite surface) facing the second mold 122 in the surface of the plate thickness setting unit 121. Of the difference of the temperature of each point when measured using a thermocouple at a point provided every predetermined angle (for example, 45 degrees) with respect to the center position of the opposing surface. This is the maximum temperature difference.
  • the temperature control unit 124 is preferably provided so as to contact the entire side surface of the plate thickness setting unit 121c.
  • the temperature control unit 124 controls the temperature of the first mold 121 at the start of press molding to a predetermined temperature (for example, 430 ° C. to 450 ° C.) by heating or cooling the plate thickness setting unit 121c.
  • a predetermined temperature for example, 430 ° C. to 450 ° C.
  • the temperature control part 124 is controlled so that the temperature which contact
  • the temperature control unit 124 may be configured by, for example, a heater or a heat sink. Further, the temperature control unit 124 may be configured to cool the first mold 121 using a fluid (liquid, gas, or the like) having a cooling action. Furthermore, the heating amount or cooling amount by the temperature control unit 124 may be controlled by a predetermined control device (not shown) configured from, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and a hard disk.
  • the temperature control unit 124 is an example of a temperature control unit.
  • the second mold 122 has a press part 122b having a press molding surface 122a and a plate thickness setting part 122c.
  • the second mold 122 is provided with a soaking member 123 and a temperature control unit 124. Since the configuration of the second mold 122 is the same as the configuration of the first mold 121, description thereof is omitted.
  • the configuration of the soaking member 123 and the temperature control unit 124 provided in the second mold 122 is the same as the configuration of the soaking member 123 and the temperature control unit 124 provided in the first die 121. Therefore, the description is omitted.
  • the plate thickness setting portion 121c is provided so as to protrude in the opposing direction from the entire outer periphery of the press-molding surface 121a, but as shown in FIG. 5, along the outer periphery of the press-molding surface 121a. It may be provided so as to protrude in the opposite direction at intervals.
  • a plurality of (four in the example shown in FIG. 5) plate thickness setting portions 121c may be provided at intervals from each other along the outer periphery of the press forming surface 121a.
  • board thickness setting part 121c may be comprised so that heat conduction may mutually be connected.
  • the plate thickness setting unit 122c may be configured similarly to the plate thickness setting unit 121c as shown in FIG.
  • the molds 121 and 122 are arranged such that the normal direction of the two press molding surfaces 121a and 122a is substantially horizontal, and the two press molding surfaces 121a and 122a face each other in parallel. Further, the two plate thickness setting portions 121c and 122c of the molds 121 and 122 are arranged so as to face each other in parallel to the facing direction of the two press molding surfaces 121a and 122a. When the molds 121 and 122 move closer to each other, as shown in FIG. 4B, the two plate thickness setting portions 121c and 122c come into contact with each other, so that the distance D between the two press molding surfaces 121a and 122a is constant. Maintained.
  • die 122 should just have press molding surface 121a, 122a, respectively, and the shape of each metal mold
  • die 121 and 122 are formed circularly, the shape of the press molding surfaces 121a and 122a may be formed in polygonal shape etc., for example.
  • the first drive unit 225 advances and retracts the first mold 121 relative to the second mold 122.
  • the second drive unit 226 moves the second mold 122 forward and backward with respect to the first mold 121.
  • the first drive unit 225 and the second drive unit 226 are mechanisms that rapidly bring the surface of the first drive unit 225 and the surface of the second drive unit 226 into proximity, such as a mechanism that combines an air cylinder, a solenoid, and a coil spring, for example. Have.
  • the configuration of the press units 130, 140, and 150 is the same as that of the press unit 120, and thus the description thereof is omitted.
  • Each press unit is moved to the catch position, and then driven by the first drive unit and the second drive unit, the falling gob is sandwiched between the first mold and the second mold to have a predetermined thickness. And a circular glass blank G is produced.
  • the press unit moves to the retracted position, the first mold and the second mold are pulled apart, and the molded glass blank G is dropped.
  • a first conveyor 171, a second conveyor 172, a third conveyor 173, and a fourth conveyor 174 are provided below the retreat position of the press units 120, 130, 140, and 150.
  • Each of the first to fourth conveyors 171 to 174 receives the glass blank G falling from the corresponding press unit and conveys the glass blank G to the next process apparatus (not shown).
  • the press units 120, 130, 140, and 150 are configured to sequentially move to the catch position, sandwich the gob, and move to the retreat position, so that the glass blank G is cooled in each press unit.
  • the glass blank G can be continuously formed without waiting.
  • FIG. 6 illustrates the press molding using the apparatus 101 more specifically.
  • S1 in FIG. 6 is a diagram showing a state before making the gob
  • S2 in FIG. 6 is a diagram showing a state in which the gob is made by the cutting unit 160
  • the molten glass outflow port 111 As shown in S1 of FIG. 6, the molten glass outflow port 111, the molten glass material L G is continuously flowing out. At this time, by driving the cutting unit 160 at predetermined timing, cutting the molten glass material L G by the cutting blades 161 and 162 (S2 in FIG. 6). Thereby, the cut
  • Made gob G G falls down first mold 121 of the press unit 120 and toward the gap between the second die 122.
  • the first drive unit 225 and the second driving unit 226 are driven.
  • the gob GG is captured (caught) between the first mold 121 and the second mold 122.
  • the press molding surface 121a of the first mold 121 and the press molding surface 122a of the second mold 122 are in close proximity at a distance D, and the press molding surface 121a of the first mold 121 and gob G G sandwiched between the press forming surface 122a of the second die 122 is formed into a thin plate having a thickness D.
  • a plate-like space between the press molding surfaces 121a and 122a of the molds 121 and 122 is formed by the plate thickness setting portion 121c and the plate thickness setting portion 122c coming into contact with each other.
  • heat conducted from the gob G G in each of press forming surfaces 121a, 122a is plate thickness setting unit 121c via a soaking member 123 is transmitted to 122c.
  • press molding is performed using a pair of molds 121 and 122, but in the press molding in this embodiment, the outer shape of the glass blank is not restricted by the shape of the mold. That is, as shown in S3 of FIG. 6, the gob stretched at the time of press molding does not reach the plate thickness setting portions 121c and 122c of the molds 121 and 122, respectively.
  • the temperature control unit 124 is provided, the temperature of the first mold 121 and second mold 122, the molten glass L G It is maintained at a temperature sufficiently lower than the glass transition point (Tg) of (for example, 430 ° C. to 450 ° C.). In the press molding process, it is not necessary to attach a release material to the first mold 121 and the second mold 122.
  • board thickness deviation of the glass blank obtained later can be reduced.
  • the plate thickness setting unit 121c of each mold 121 and 122, as 122c, respectively of the temperature distribution is uniform, by transferring heat from the gob G G thickness setting unit 121c, to 122c, reduce the temperature difference It is preferable to do.
  • the thickness deviation of the glass blank created by press molding is reduced. be able to.
  • the temperature difference inside each of the plate thickness setting portions 121c and 122c for reducing the plate thickness deviation of the glass blank created by press molding is the same at the same temperature, for example, If the thickness deviation that can omit the grinding step is 2 ⁇ m, it is preferable to perform press molding in a state where the temperature difference inside each of the thickness setting portions 121c and 122c is within 6 ° C. Although the thickness deviation of the glass blank produced when the temperature difference is 0 ° C.
  • the temperature difference may be appropriately determined according to the thickness deviation that can omit the grinding step.
  • the temperature difference inside the plate thickness setting unit is, for example, a point moved from the opposing surface of the plate thickness setting unit to the inside of the plate thickness setting unit by a predetermined angle (referenced to the center position of the opposing surface)
  • the temperature difference is the maximum of the temperature differences at each point when measured using a thermocouple at points provided every 45 degrees.
  • the temperature difference between the pair of molds 121 and 122 can be determined from the following viewpoints according to the flatness required for the magnetic disk glass substrate.
  • the glass substrate for a magnetic disk of the present embodiment is incorporated as a final product magnetic disk by being supported by a metal spindle having a high thermal expansion coefficient in a hard disk device. Is preferably as high as the spindle. For this reason, the composition of the glass substrate for magnetic disks is determined so that the thermal expansion coefficient of the glass substrate for magnetic disks becomes high.
  • the thermal expansion coefficient of the magnetic disk glass substrate is, for example, in the range of 30 to 100 ⁇ 10 ⁇ 7 (K ⁇ 1 ), and preferably in the range of 50 to 100 ⁇ 10 ⁇ 7 (K ⁇ 1 ). is there.
  • the thermal expansion coefficient is a value calculated using the linear expansion coefficient at a temperature of 100 ° C. and a temperature of 300 ° C. of the magnetic disk glass substrate.
  • the thermal expansion coefficient is, for example, less than 30 ⁇ 10 ⁇ 7 (K ⁇ 1 ) or greater than 100 ⁇ 10 ⁇ 7 , the difference from the thermal expansion coefficient of the spindle is not preferable.
  • the temperature conditions around the main surface of the glass blank are aligned in the press molding step.
  • the temperature difference is preferably 5 degrees or less.
  • the temperature difference is more preferably 3 degrees or less, and particularly preferably 1 degree or less.
  • the temperature difference between the molds is a point moved 1 mm from the respective surfaces of the press molding surface 121a of the first mold 121 and the press molding surface 122a of the second mold 122 into the mold.
  • measurement is performed using a thermocouple at a point where the molding surface 121a and the press molding surface 122a face each other (for example, a point corresponding to the center position of the glass blank or the center point of the press molding surface 121a and the press molding surface 122a). It is the difference in temperature.
  • the first mold 121 and the second die 122 DOO is the time until the state confine the complete gob G G extremely short and about 0.06 seconds. Therefore, the gob G G is formed into a substantially circular shape extends along the first press-forming surface 121a of the mold 121 and press-formed surface 122a of the second die 122 within a very short time, further, It cools and solidifies as amorphous glass. Thereby, the glass blank G is produced.
  • the size of the glass blank G formed in the present embodiment is, for example, about 20 to 200 mm in diameter, although it depends on the size of the target magnetic disk glass substrate.
  • the glass blank G is formed in a shape-transferred shape of the press molding surface 121a of the first mold 121 and the press molding surface 122a of the second mold 122.
  • the flatness and smoothness of the press molding surfaces of the pair of molds are preferably set to be equivalent to those of the intended magnetic disk glass substrate.
  • the glass blank G molded in the press molding method of the present embodiment may have the same thickness as the target thickness of the finally obtained magnetic disk glass substrate.
  • the glass blank G is a circular plate having a thickness of 0.2 to 1.1 mm.
  • the surface roughness of the press molding surface 121a and the press molding surface 122a is such that the arithmetic average roughness Ra of the glass blank G is 0.001 to 0.1 ⁇ m, preferably 0.0005 to 0.05 ⁇ m. Adjusted to
  • the press unit 120 quickly moves to the retracted position, and instead, the other press unit 130 moves to the catch position. by, press the gob G G is performed.
  • the first mold 121 and the second mold 122 are closed until the glass blank G is sufficiently cooled (at least until the temperature becomes lower than the bending point). Maintain the state. Thereafter, the first driving unit 225 and the second driving unit 226 are driven to separate the first mold 121 and the second mold 122, and the glass blank G drops off the press unit 120 and falls to the lower part. Is received by the conveyor 171 (see FIG. 3).
  • the first mold 121 and the second mold 122 are closed in a very short time within 0.1 seconds (about 0.06 seconds), and the first mold is closed.
  • the molten glass comes into contact with the entire press molding surface 121 a of 121 and the press molding surface 122 a of the second mold 122 almost simultaneously. Therefore, the press molding surface 121a of the first mold 121 and the press molding surface 122a of the second mold 122 are not locally heated, and the press molding surface 121a and the press molding surface 122a have almost no distortion. Does not occur.
  • the temperature distribution of the molded molten glass is substantially uniform. It will be a thing. For this reason, when the molten glass is cooled, the distribution of the shrinkage amount of the glass material is small, and the distortion of the glass blank G does not occur greatly. Therefore, the flatness of the main surface of the produced glass blank G is improved as compared with a glass blank produced using a conventional vertical direct press method.
  • the gob G G substantially spherical is formed by cutting the outflowing molten glass L G.
  • the viscosity of the molten glass material L G, smaller with respect to the volume of the gob G G to be Kiridaso is glass is only to cut the molten glass L G is cut not become nearly spherical, gob Cannot be made.
  • a gob forming mold for making a gob is used.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a modification of the embodiment shown in FIG. In this modification, a gob forming mold is used.
  • S1 in FIG. 7 is a diagram showing a state before making the gob
  • S2 in FIG. 7 is a diagram showing a state in which the gob GG is made by the cutting unit 160 and the gob forming mold 180.
  • S3 is a diagram showing a state where the glass blank G was made by press-forming the gob G G. As shown in S1 of FIG.
  • the press unit 120 the path of the molten glass L G is closed by closing the block 181 and 182 along the path of the molten glass L G, the recess is made in block 181 and 182 180C in lumps of cut with the cutting unit 160 molten glass L G is received. Thereafter, as shown in S2 of FIG. 7, by the block 181, 182 is opened, the molten glass L G became spherical in recess 180C falls toward the pressing unit 120 at a time. During the fall, the gob G G becomes spherical due to the surface tension of the molten glass L G. Gob G G Spherical, falling midway, as shown in S3 in Fig. 7, by which the first mold 121 is sandwiched by press molding and a second mold 122, circular glass blank G Is produced.
  • FIG. 8 is a view for explaining a modification using the gob forming mold 180.
  • S1 in Figure 8 S2 is a view showing a state before the gob G G is made
  • S3 in FIG. 8 is a diagram showing a state in which the gob G G were made by the gob-forming 180
  • FIG. 8 of S4 is a diagram showing a state where the glass blank G was made by press-forming the gob G G.
  • Figure 9 is a diagram illustrating a modification of the mass C P of the optical glass heated at the softening furnace (not shown) is dropped, is press-molded by sandwiching a mold 221 from both sides of the middle drop instead of the gob G G .
  • S1 in FIG. 9 is a diagram showing a state before forming a heated optical glass lump
  • S2 in FIG. 9 is a diagram showing a state in which the optical glass lump is dropped
  • the device 201 carries the mass C P of the optical glass to a position of the top of the press unit 220 in the glass material gripping mechanism 212, in this position, as shown in S2 of FIG. 9, by the glass material gripping mechanism 212 to open the gripping of the mass C P of the optical glass, dropping the lump C P of the optical glass.
  • the optical glass lump CP is sandwiched between the first mold 121 and the second mold 122 to form a circular glass blank G as shown in S3 of FIG.
  • step S20 Scribe process
  • the scribe means two concentric circles (an inner concentric circle and an outer concentric circle) by a scriber made of super steel alloy or diamond particles on the surface of the glass blank G in order to make the formed glass blank G into a ring shape of a predetermined size.
  • -Shaped cutting line linear scratch.
  • the glass blank G scribed in the shape of two concentric circles is partially heated, and due to the difference in thermal expansion of the glass blank G, the outer portion of the outer concentric circle and the inner portion of the inner concentric circle are removed. Thereby, an annular glass substrate is obtained.
  • An annular glass substrate can also be obtained by forming a circular hole in the glass blank using a core drill or the like.
  • the shape processing step includes chamfering processing (chamfering processing of the outer peripheral end portion and the inner peripheral end portion) on the end portion of the glass substrate after the scribe step.
  • a chamfering process is a shape process which chamfers with a diamond grindstone between the main surface and a side wall part perpendicular
  • the chamfer angle is, for example, 40 to 50 degrees with respect to the main surface.
  • step S40 End face polishing step (step S40) Next, end face polishing of the glass substrate after the shape processing step is performed.
  • the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface of the glass substrate are mirror-finished by brush polishing.
  • a slurry containing fine particles such as cerium oxide as free abrasive grains is used.
  • step S50 Next, 1st grinding
  • the machining allowance by the first polishing is, for example, about several ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the purpose of the first polishing is, for example, to remove scratches and distortions remaining on the main surface when grinding with fixed abrasive grains, or to adjust minute surface irregularities (microwaveness, roughness).
  • polishing is performed using a double-side polishing apparatus equipped with a planetary gear mechanism while applying a polishing liquid.
  • the polishing agent contained in the polishing liquid is, for example, cerium oxide abrasive grains or zirconia abrasive grains.
  • the double-side polishing apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and a glass substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate.
  • an annular flat polishing pad is attached to the upper surface of the lower surface plate and the bottom surface of the upper surface plate as a whole.
  • polishing process is 90% or more of the plate
  • the main surface of the glass substrate is polished so that the surface roughness (Ra) is 0.5 nm or less and the micro waveness (MV-Rq) is 0.5 nm or less.
  • the micro waveness can be expressed by an RMS (Rq) value calculated as a roughness of a wavelength band of 100 to 500 ⁇ m in an area having a radius of 14.0 to 31.5 mm on the entire main surface. Measurement can be performed using Model-4224.
  • the surface roughness is expressed by an arithmetic average roughness Ra defined by JIS B0601: 2001.
  • the surface roughness is 0.006 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, for example, the surface roughness is measured by a Mitutoyo Corporation roughness measuring machine SV-3100, and JIS B0633. : Can be calculated by the method defined in 2001.
  • the roughness is 0.03 ⁇ m or less, for example, it is measured with a scanning probe microscope (atomic force microscope; AFM) nanoscope manufactured by Japan Veeco, and calculated by the method defined in JIS R1683: 2007.
  • the arithmetic average roughness Ra when measured with a resolution of 512 ⁇ 512 pixels can be used in a measurement area of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m square.
  • step S60 Chemical strengthening process
  • the glass substrate after the first polishing step is chemically strengthened.
  • the chemical strengthening solution for example, a mixed solution of potassium nitrate (60% by weight) and sodium sulfate (40% by weight) can be used.
  • the chemical strengthening solution is heated to, for example, 300 ° C. to 400 ° C., and the cleaned glass substrate is preheated to, for example, 200 ° C. to 300 ° C., and then the glass substrate is immersed in the chemical strengthening solution for, for example, 3 hours to 4 hours. To do.
  • the lithium ions and sodium ions on the surface layer of the glass substrate are respectively replaced with sodium ions and potassium ions having a relatively large ionic radius in the chemical strengthening solution.
  • a compressive stress layer is formed on the glass substrate and the glass substrate is strengthened. Note that the chemically strengthened glass substrate is cleaned. For example, after washing with sulfuric acid, it is washed with pure water or the like.
  • step S70 Second polishing step
  • polishing is given to the glass substrate after a chemical strengthening process.
  • the machining allowance by the second polishing is, for example, about 1 ⁇ m.
  • the second polishing step aims at mirror polishing of the main surface.
  • the double-side polishing apparatus used in the first polishing process is used.
  • the difference from the first polishing step is that the type and particle size of the free abrasive grains are different and the hardness of the resin polisher is different.
  • the free abrasive grains used in the second polishing step for example, fine particles (particle size: diameter of about 10 to 50 nm) such as colloidal silica made turbid in the slurry are used.
  • the polished glass substrate is washed with a neutral detergent, pure water, IPA or the like to obtain a glass substrate for a magnetic disk.
  • the second polishing step is performed because the level of the surface irregularities on the main surface of the glass substrate can be further improved.
  • the roughness (Ra) of the main surface can be made 0.1 nm or less and the micro waveness (MW-Rq) of the main surface can be made 0.1 nm or less.
  • polishing process (after a 1st grinding
  • the molten glass is fed from the press molding surface to the plate thickness setting portion during the press molding of the molten glass.
  • Press forming is performed in a state where the protrusion height of the plate thickness setting portion is made uniform by using a uniformizing member for making the protrusion height of the plate thickness setting portion uniform when the heat is transmitted. That is, in the press molding process of the present embodiment, the pair of main surfaces of the glass blank to be molded is maintained in a parallel state between the press molding surfaces of the pair of molds from the start of the press to the end of the press.
  • Press molding is performed in a state in which the protruding heights of the plate thickness setting portions of the molds are uniformly adjusted so as to be parallel to each other.
  • the glass blank obtained by the press molding process of this embodiment can make a plate
  • a glass blank having a reduced thickness deviation can be produced, so that it is not necessary to perform a grinding process with fixed abrasive grains.
  • grinding is performed on the main surface of the glass substrate after the shape machining process using a double-side grinding apparatus having a planetary gear mechanism.
  • the machining allowance by grinding is, for example, about several ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the double-sided grinding apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and a glass substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate. And by moving either the upper surface plate or the lower surface plate, or both, the glass substrate and each surface plate can be moved relatively to grind both main surfaces of the glass substrate. it can. In addition, you may perform the lapping process using the double-sided grinding apparatus similar to the apparatus used at the grinding process, and an alumina type loose abrasive grain before a grinding process.
  • a magnetic disk has a configuration in which, for example, at least an adhesion layer, an underlayer, a magnetic layer (magnetic recording layer), a protective layer, and a lubricating layer are laminated on the main surface of a glass substrate in order from the side closer to the main surface.
  • the substrate is introduced into a vacuum-deposited film forming apparatus, and an adhesion layer to a magnetic layer are sequentially formed on the main surface of the substrate in an Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method.
  • a CoPt alloy can be used as the adhesion layer
  • CrRu can be used as the underlayer.
  • a CoPt alloy can be used. It is also possible to form a CoPt-based alloy and FePt based alloy L 10 regular structure and magnetic layer for heat-assisted magnetic recording.
  • a magnetic recording medium can be formed by forming a protective layer using, for example, C 2 H 4 by a CVD method and subsequently performing nitriding treatment for introducing nitrogen into the surface. Thereafter, for example, PFPE (perfluoropolyether) is applied on the protective layer by a dip coating method, whereby a lubricating layer can be formed.
  • PFPE perfluoropolyether
  • Glass composition Converted to oxide basis, expressed in mol%, SiO 2 is 50 to 75%, Al 2 O 3 is 1 to 15%, at least one component selected from Li 2 O, Na 2 O and K 2 O 5 to 35% in total, 0 to 20% in total of at least one component selected from MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO, and ZrO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Aluminosilicate glass having a composition having a total of 0 to 10% of at least one component selected from Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 and HfO 2
  • the above-mentioned molten glass was prepared, and a glass blank having a diameter of 75 mm and a thickness of 0.9 mm was produced using the press molding method of the present invention (method using the apparatus of FIGS. 3, 4A and 4B).
  • Melting temperature of the molten glass material L G discharged from the glass outlet 111 is 1300 ° C.
  • the viscosity of the molten glass material L G at this time is 700 poise.
  • the surface roughness (arithmetic average roughness Ra) of the press molding surface 121a of the first mold 121 and the press molding surface 122a of the second mold 122 was set to 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the press molding surfaces 121a and 122a of the molds 121 and 122 are made of cemented carbide (VM40).
  • die 121,122 is comprised by SKD61.
  • the thermal expansion coefficient of SKD61 is 12.8 ⁇ 10 ⁇ 6 (K ⁇ 1 ).
  • the protruding height of the plate thickness setting portions 121c and 122c from the press molding surfaces 121a and 122a is 0.44 mm, and the length of the plate thickness setting portions 121c and 122c in the facing direction is 55 mm.
  • copper was used as the soaking member 123.
  • the temperature of the first mold 121 and the second mold 122 at the start of pressing is controlled by the temperature control unit 124 so as to be 430 ° C. to 450 ° C. .
  • Molten glass material L G discharged from the molten glass outflow port 111 is cut by the cutting unit 160, the gob G G having a diameter of about 20mm is formed.
  • Gob G G is the load 3000kgf by press unit, its temperature is the glass transition temperature (Tg) of the until less (about 3 seconds) presses the molten glass material, the glass blank with a diameter of 75mm was formed.
  • the temperature difference in the plate thickness setting portion of the mold during pressing is a point moved 1 mm from the facing surface of the plate thickness setting portion to the inside of the die, and a predetermined angle (for example, the center position of the facing surface) It is obtained by calculating the maximum temperature difference among the temperature differences at each point when measured using a thermocouple at points provided every 45 degrees.
  • the temperature difference between the first die and the second die in each press unit is as follows to achieve this flatness: The temperature was within 10 ° C. Specifically, the temperature of the first mold was 420 ° C., and the temperature of the second mold was 411 to 429 ° C.
  • the surface roughness is expressed by an arithmetic average roughness Ra defined by JIS B0601: 2001.
  • the surface roughness is 0.006 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, for example, the surface roughness is measured by a Mitutoyo Corporation roughness measuring device SV-3100, and JIS B0633. : Can be calculated by the method defined in 2001.
  • the roughness is 0.03 ⁇ m or less, for example, it can be measured by a scanning probe microscope (atomic force microscope; AFM) nanoscope manufactured by Japan Veeco and calculated by a method defined in JIS R1683: 2007. .
  • the arithmetic average roughness Ra when measured at a resolution of 256 ⁇ 256 pixels in a measurement area of 10 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m square was used.
  • the surface roughness of the glass blank was 0.5 ⁇ m or less in all examples. This is because the inner peripheral surfaces of the first mold and the second mold are transferred onto the glass blank regardless of the mold temperature, so that the surface roughness of the glass blank is the first mold and the second mold. It is because it becomes equivalent to the surface roughness of the inner peripheral surface.
  • arithmetic mean roughness Ra is 0.1 micrometer or less, the surface property of the target glass substrate for magnetic discs can be obtained by performing a grinding
  • Step S20 (scribe) ⁇ S30 (shape processing) ⁇ S40 (end surface polishing) ⁇ S50 (first polishing) ⁇ S60 (chemical strengthening) ⁇ S70 shown in FIG.
  • the steps of (second polishing) were sequentially performed to produce glass substrates for magnetic disks. That is, a glass substrate for a magnetic disk was produced without performing a grinding process on the main surface for reducing the plate thickness deviation.
  • the first and second polishing steps were performed under the following conditions.
  • a recording layer was formed on a magnetic disk glass substrate produced from the glass blanks of Comparative Example and Example 2 to produce magnetic disks (Comparative Example A, Example 1A and Example, respectively).
  • Example 2A The produced magnetic disk has a nominal 2.5 inch size (inner diameter 20 mm, outer diameter 65 mm, plate thickness 0.8 mm).
  • the recording layer was formed on the magnetic disk glass substrate as follows. First, an adhesion layer / soft magnetic layer / pre-underlayer / main layer / main recording layer / auxiliary recording layer / protection on a substrate in a Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method using a vacuum-deposited film forming apparatus A layer / lubricating layer was sequentially formed.
  • the Ar gas pressure during film formation was 0.6 Pa.
  • Cr-50Ti was formed to a thickness of 10 nm.
  • 92 Co-3Ta-5Zr was formed to a thickness of 20 nm with a 0.7 nm Ru layer interposed therebetween.
  • Ni-5W was deposited to 8 nm.
  • Ru was formed to a thickness of 10 nm at 0.6 Pa, and then Ru was deposited to a thickness of 10 nm at 5 Pa.
  • 90 (72Co-10Cr-18Pt) -5 (SiO2) -5 (TiO2) was formed to a thickness of 15 nm at 3 Pa.
  • auxiliary recording layer 62Co-18Cr-15Pt-5B was formed to a thickness of 6 nm.
  • protective layer a film of 4 nm was formed using C2H4 by a CVD method, and the surface layer was nitrided.
  • the lubricating layer was formed to 1 nm using PFPE by dip coating.
  • a touchdown test (DFH touchdown test) of a DFH (Dynamic Fly height) head element was performed using the Kubota Comps HDF tester (Head / Disk Flyability Tester) for the magnetic disks of Comparative Examples and Examples. .
  • the element portion is gradually protruded by the DFH mechanism, and the contact amount with the magnetic disk surface is detected by the AE (Acoustic Emission) sensor to determine the protrusion amount when the head element portion contacts the magnetic disk surface. It is something to evaluate.
  • the head used was a DFH head for a 320 GB / P magnetic disk (2.5 inch size).
  • the flying height when there is no protrusion of the element portion is 10 nm.
  • the head flying height is 2 nm.
  • Other conditions were set as follows. ⁇ Evaluation radius: 22mm ⁇ Rotation speed of magnetic disk: 5400 rpm ⁇ Temperature: 25 °C ⁇ Humidity: 60%
  • the protrusion amount of the head element portion In order to achieve a recording density of 320 GB / P or more, the protrusion amount is preferably 8 nm or more.
  • Example A the protrusion amount of the DFH head could be sufficiently increased even if the grinding step was omitted. That is, for Example A, a glass substrate for a magnetic disk can be produced that has good flatness and surface roughness even when the grinding step is omitted, and that provides a good DFH touchdown test result when formed into a medium. It could be confirmed.
  • the press unit 120 used in the press molding of this embodiment has a first mold 121 and a second mold 122.
  • die 122 are arrange
  • the press unit 120 preferably has a soaking member 123.
  • the press unit 120 includes a plurality of temperature controllers 124a to 124h and a plurality of thermocouples 125a to 125h.
  • the press unit also includes a first drive unit 225 and a second drive unit 226 as in the first embodiment (see FIG. 3). As shown in FIGS.
  • the first mold 121 is formed in a plate shape, and has a cylindrical press part 121b having a surface (press molding surface) 121a for press molding a gob,
  • the press molding surface 121a is formed so as to be in contact with the entire side surface of the press part 121b and to cover the side surface of the press part 121b and to protrude from the outer periphery of the press molding surface 121a in the direction facing the second mold 122.
  • It has a plate thickness setting part 121c provided so as to surround it.
  • the plate thickness setting section 121c is configured to set the plate thickness of the glass blank based on the protruding height in the facing direction from the press molding surface 121a.
  • the first mold 121 is composed of, for example, cemented carbide such as VM30 and VM40, ductile cast iron (FCD), SKD (Steel Kogu Dice), etc., from the viewpoint of being able to withstand the load applied during press molding. It is preferable that Furthermore, you may comprise from what gave metal coating, such as plating, with respect to mild steel (SS41 etc.).
  • the plate thickness setting portion 121c is a portion that abuts against the second mold 122 during press molding, so that the load applied during press molding is greater than that of other portions of the first mold 121. large. For this reason, the plate thickness setting portion 121c needs to have a hardness that can withstand the press.
  • a cemented carbide such as VM30 or VM40, or a material having a Vickers hardness of 1000 HV or more such as FCD or SKD.
  • VM40 The Vickers hardness of the cemented carbide (VM40) is 1450 (HV).
  • thermocouples 125a to 125h are provided on the surface (facing surface) facing the second mold 122 in the surface of the plate thickness setting portion 121c. As shown in FIG. 10A, the thermocouples 125a to 125h are arranged at intervals in the clockwise direction when the press molding surface 121a is viewed in the normal direction of the press molding surface 121a.
  • each of the thermocouples 125a to 125h is a point moved 1 mm from the facing surface of the plate thickness setting unit 121c to the inside of the plate thickness setting unit 121, and has a predetermined angle (for example, the center position of the facing surface (for example, It may be arranged at points provided every 45 degrees.
  • thermocouples 125a to 125h are used for acquiring the temperature of the plate thickness setting unit 121c in the vicinity of the respective arrangement position. Further, each of the thermocouples 125a to 125h is electrically connected to a predetermined control device (not shown) composed of, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and a hard disk, and is connected to each thermocouple 125a to 125h. Information about the acquired temperature is transmitted to the control device.
  • the temperature of the plate thickness setting unit 121c acquired by each of the thermocouples 125a to 125h is an example of information regarding the protrusion height of the plate thickness setting unit 121c from the press molding surface 121a. This is because the protrusion height of the plate thickness setting portion 121c from the press molding surface 121a in the vicinity of the position where the thermocouples 125a to 125h are arranged is determined by the temperature acquired by each thermocouple 125a to 125h and the plate thickness setting portion 121. This is because it can be obtained from the coefficient of thermal expansion of the constituent material. In this embodiment, eight thermocouples 125a to 125h are used, but the number of thermocouples can be arbitrarily selected.
  • the heat equalizing member 123 is formed in a substantially cylindrical shape covering the entire side surface of the plate thickness setting unit 121c, and between the plate thickness setting unit 121c and the plurality of temperature control units 124a to 124h, It is provided so as to be in contact with each temperature control unit 124a to 124h.
  • the soaking member 123 reduces a temperature difference in the plate thickness setting section 121c caused by temperature control such as heating or cooling by the temperature control sections 124a to 124h.
  • the soaking member 123 is preferably formed of a material having a higher thermal conductivity than the first mold 121.
  • the soaking member 123 is preferably formed of a material having a thermal conductivity of 50 (W / m ⁇ K) or more, and is formed of a material having a thermal conductivity of 100 (W / m ⁇ K) or more. More preferably.
  • the first mold 121 is made of, for example, a cemented carbide (VM40)
  • the soaking member 123 may be formed of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or the like.
  • the thermal conductivity of cemented carbide (VM40) is 71 (W / m ⁇ K), and the thermal conductivity of copper is 400 (W / m ⁇ K).
  • the heat equalizing member 123 Since the heat equalizing member 123 has a higher thermal conductivity than the first mold 121, the heat for temperature control such as heating or cooling transmitted from the temperature control units 124a to 124h is transferred to the outer peripheral surface of the plate thickness setting unit 121c. Can communicate efficiently over the entire surface. For this reason, since the whole outer peripheral surface of the plate thickness setting part 121c can be heated or cooled uniformly, the temperature distribution in the plate thickness setting part 121c can be made uniform. Therefore, since the thermal expansion amount of the plate thickness setting portion 121c can be made uniform, the protruding height of the plate thickness setting portion 121c from the press molding surface 121a can be made uniform. For this reason, since the space
  • uniform-heating member 123 may be provided between the press molding surface 121a and the board thickness setting part 121c.
  • the heat of the gob transmitted from the press molding surface 121a to the heat equalizing member 123 can be efficiently transmitted to the entire heat equalizing member 123.
  • the heat of the gob can be dispersed throughout the plate thickness setting portion 121c, for example, the heat of the molten glass lump is formed in a portion of the plate thickness setting portion 121c close to the contact position between the press molding surface 121a and the gob. Can be prevented from being transmitted more easily than other parts.
  • the temperature distribution in the plate thickness setting portion 121c can be made uniform, so that the thermal expansion amount of the plate thickness setting portion 121c is made uniform. can do. Therefore, since the protruding height of the plate thickness setting portion 121c from the press molding surface 121a can be made uniform, the distance D between the pair of dies at the time of press molding can be kept constant, and as a result The thickness deviation of the glass blank produced by shaping can be reduced. Further, the material constituting the soaking member 123 may be appropriately selected according to the thermal conductivity, hardness, thickness dimension, etc. of the metal constituting the first mold 121.
  • the thickness deviation of the glass blank is, for example, the difference between the maximum value and the minimum value of the thickness measured using a micrometer at an arbitrary point (for example, two points) on the main surface of the glass blank. It is. Further, the temperature difference in the plate thickness setting unit 121c is the maximum temperature difference among the temperature differences at the respective points when measurement is performed using the thermocouples 125a to 125h.
  • Each of the temperature control units 124a to 124h is provided so as to come into contact with the side surface of the heat equalizing member 123 along the outer periphery of the press forming surface 121a.
  • Each of the temperature control units 124a to 124h is provided to control the temperature of the press molding surface of each mold in contact with the molten glass so as to be aligned with each other in order to obtain a glass blank having a desired flatness. Yes.
  • the temperature controllers 124a to 124h are arranged adjacent to each other in the clockwise direction when the press molding surface 121a is viewed in the normal direction of the press molding surface 121a.
  • the temperature controllers 124a to 124h are preferably provided in a one-to-one relationship with the thermocouples 125a to 125h.
  • the temperature controllers 124a to 124h control the temperature of the first mold 121 at the start of press molding to a predetermined temperature (eg, 430 ° C. to 450 ° C.) by heating or cooling the plate thickness setting unit 121c. To do. Thereby, when the temperature of the first mold 121 is low (for example, below the strain point), the glass blank is broken by the molten glass lump being rapidly cooled by the first mold 121 during press molding. To prevent damage.
  • Each of the temperature controllers 124a to 124h may be composed of, for example, a heater or a heat sink.
  • each of the temperature control units 124a to 124h may be configured to cool the first mold 121 using a fluid (liquid, gas, or the like) having a cooling action.
  • the amount of heating or cooling by each of the temperature controllers 124a to 124h is adjusted by the control device.
  • the temperature controllers 124a to 124h are an example of temperature control means. In the present embodiment, eight temperature control units 124a to 124h are used, but the number of temperature control units can be arbitrarily selected.
  • the second mold 122 has a press part 122b having a press-molding surface 122a and a plate thickness setting part 122c.
  • the second mold 122 is provided with a soaking member 123, a plurality of temperature controllers 124a to 124h, and a plurality of thermocouples 125a to 125h. Since the configuration of the second mold 122 is the same as the configuration of the first mold 121, description thereof is omitted. Further, the structure of the heat equalizing member 123 provided in the second mold 122, the temperature control units 124a to 124h, and the thermocouples 125a to 125h is the same as that of the first mold 121. Since the configuration of the member 123, the temperature controllers 124a to 124h, and the thermocouples 125a to 125h is the same, the description thereof is omitted.
  • the plate thickness setting portion 121c is provided so as to protrude in the opposing direction from the entire outer periphery of the press-molding surface 121a. However, as shown in FIG. It may be provided so as to protrude in the opposite direction with a gap. Specifically, as shown in FIG. 11, a plurality of (four in the example shown in FIG. 11) plate thickness setting portions 121c may be provided at intervals from each other along the outer periphery of the press forming surface 121a. Good. In addition, each plate
  • the molds 121 and 122 are arranged such that the normal direction of the two press molding surfaces 121a and 122a is substantially horizontal, and the two press molding surfaces 121a and 122a face each other in parallel. Further, the two plate thickness setting portions 121c and 122c of the molds 121 and 122 are arranged so as to face each other in parallel to the facing direction of the two press molding surfaces 121a and 122a. When the molds 121 and 122 move so as to approach each other, as shown in FIG. 10B, the two plate thickness setting portions 121c and 122c come into contact with each other, whereby the distance D between the two press molding surfaces 121a and 122a is constant. Maintained.
  • die 122 should just have press molding surface 121a, 122a, respectively, and the shape of each metal mold
  • die 121 and 122 are formed circularly, the shape of the press molding surfaces 121a and 122a may be formed in polygonal shape etc., for example.
  • the first drive unit 225 advances and retracts the first mold 121 relative to the second mold 122.
  • the second drive unit 226 moves the second mold 122 forward and backward with respect to the first mold 121.
  • the first drive unit 225 and the second drive unit 226 are mechanisms that rapidly bring the surface of the first drive unit 225 and the surface of the second drive unit 226 into proximity, such as a mechanism that combines an air cylinder, a solenoid, and a coil spring, for example. Have.
  • the configuration of the press units 130, 140, and 150 is the same as that of the press unit 120, and thus the description thereof is omitted.
  • press molding is performed using the pair of molds 121 and 122.
  • the outer shape of the glass blank is not restricted by the shape of the mold. That is, similarly to the case shown in S3 of FIG. 6, the gob stretched at the time of press molding does not reach the plate thickness setting portions 121c and 122c of the dies 121 and 122, respectively.
  • the first mold 121 and second mold 122, the plate thickness setting unit 121c, by 122c is heated or cooled by the temperature control unit 124a ⁇ 124h, temperature glass transition of the molten glass L G
  • the temperature is controlled to be sufficiently lower than the point (Tg) (for example, 430 ° C. to 450 ° C.).
  • a control apparatus acquires the information regarding the protrusion height of the board thickness setting parts 121c and 122c. Specifically, the control device acquires temperature information from the thermocouples 125a to 125h provided in each of the first mold 121 and the second mold 122.
  • control device controls the temperature of each of the plate thickness setting units 121c and 122c based on the acquired information about the projection height, so that the projection heights of the plate thickness setting units 121c and 122c are uniform inside each. Adjust so that Specifically, the control device obtains the temperature difference inside each of the plate thickness setting units 121c and 122c based on the temperature information acquired from each thermocouple 125a to 125h, and each temperature control unit so as to reduce the temperature difference. The heating amount or cooling amount of each of 124a to 124h is adjusted.
  • the control device is associated with the thermocouple 125a.
  • the cooling amount of the temperature control unit (for example, 124a) may be controlled to be larger than the cooling amounts of the other temperature control units 124b to 124h.
  • the thermal expansion amount of each of the plate thickness setting portions 121c and 122c can be made uniform inside each of the plate thickness setting portions 121c and 122c, the protruding height of the plate thickness setting portions 121c and 122c is It can be made uniform inside each.
  • die at the time of press molding can be maintained constant, and the plate
  • the heating amount or the cooling amount of the temperature control units 124b to 124h is adjusted so that the temperature difference inside each of the plate thickness setting units 121c and 122c is reduced, and the temperature difference inside each of the plate thickness setting units 121c and 122c is changed.
  • Press molding is performed in a reduced state.
  • board thickness setting part corresponds
  • the plate thickness deviation that can omit the grinding step is set to 2 ⁇ m, it is preferable to perform press forming in a state where the internal temperature difference between the plate thickness setting portions 121c and 122c is within 6 ° C.
  • the temperature difference may be appropriately determined according to the thickness deviation that can omit the grinding step.
  • the press molding process information on the protruding height of the plate thickness setting portion is obtained and the plate thickness is set.
  • the protrusion height of the sheet thickness setting part is adjusted to be uniform.
  • press molding is performed. That is, in the press molding process of the present embodiment, the pair of main surfaces of the glass blank to be molded is maintained in a parallel state between the press molding surfaces of the pair of molds from the start of the press to the end of the press.
  • Press molding is performed in a state in which the protruding heights of the plate thickness setting portions of the molds are uniformly adjusted so as to be parallel to each other.
  • the glass blank obtained by the press molding process of this embodiment can make a plate
  • the surface roughness (arithmetic average roughness Ra) of the press molding surface 121a of the first mold 121 and the press molding surface 122a of the second mold 122 was set to 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m. Furthermore, the press molding surfaces 121a and 122a of the molds 121 and 122 are made of cemented carbide (VM40). Moreover, the plate
  • the protruding height of the plate thickness setting portions 121c and 122c from the press molding surfaces 121a and 122a is 0.44 mm, and the length of the plate thickness setting portions 121c and 122c in the facing direction is 55 mm.
  • heaters were used as the temperature control units 124a to 124h.
  • copper was used as the soaking member 123.
  • the heating amounts of the temperature control units 124a to 124h are set so that the temperatures of the first mold 121 and the second mold 122 at the start of pressing are 430 ° C. to 450 ° C. Has been adjusted.
  • Gob G G is the load 3000kgf by press unit, its temperature is the glass transition temperature (Tg) of the until less (about 3 seconds) presses the molten glass material, the glass blank with a diameter of 75mm was formed.
  • Tg glass transition temperature
  • the temperature difference in the thickness setting part of the mold during pressing is determined by calculating the maximum temperature difference among the temperature differences at each point when measuring using the thermocouples 125a to 125h. It is done.
  • the temperature difference between the first die and the second die in each press unit is as follows to achieve this flatness: The temperature was within 10 ° C. Specifically, the temperature of the first mold was 420 ° C., and the temperature of the second mold was 411 to 429 ° C.
  • the grinding step can be omitted, but in order to stabilize the quality, it is necessary to increase the machining allowance in the polishing step. From the viewpoint of productivity, the thickness deviation is inferior to a glass blank having a thickness of 1 ⁇ m or less. Moreover, in the case of the glass blank whose plate
  • a glass substrate for a magnetic disk was produced by the same process and conditions as in the first embodiment. At this time, a recording layer was formed on a glass substrate for a magnetic disk produced from the glass blanks of Comparative Examples in Table 3 and Examples 1 and 2 to produce magnetic disks (respectively, comparative examples) A, Example 1A, Example 2A).
  • the produced magnetic disk has a nominal 2.5 inch size (inner diameter 20 mm, outer diameter 65 mm, plate thickness 0.8 mm).
  • Table 4 shows the results of the DFH touchdown test performed on the manufactured disks in the same manner as described above.
  • Example 1A and Example 2A the protrusion amount of the DFH head could be sufficiently increased even if the grinding step was omitted. That is, with respect to Example 1A and Example 2A, even if the grinding step is omitted, the flatness and surface roughness are good, and a good DFH touchdown test result can be obtained when the medium is formed. It was confirmed that can be manufactured.
  • the temperature of the plate thickness setting unit is acquired as information on the projection height of the plate thickness setting unit, but by measuring the projection height of the plate thickness setting unit using a predetermined measuring device.
  • Information regarding the protrusion height of the plate thickness setting unit may be acquired.
  • the protruding height of the plate thickness setting unit may be measured before or after the temperature of the plate thickness setting unit is controlled by the temperature control unit.
  • the thickness deviation of the glass blank obtained in the press molding process can be set to a level at which the grinding process can be omitted. Therefore, since it is not necessary to grind the main surface in a subsequent process, it is possible to reduce the price of the magnetic disk glass substrate.
  • the press molding process of this embodiment includes a primary press process and a secondary press process.
  • the first press mold 50 and the second press mold 60 shown in FIG. 12 are used in the press molding process.
  • the point that the substantially spherical molten glass falls toward the mold is the same as in each of the embodiments described above.
  • a temperature control unit can be provided in the same manner as in the first or second embodiment.
  • the temperature of the press molding surfaces 52A and 62A of the first press mold 50 and the second press mold 60 immediately before performing the primary press process is a mass of molten glass (gob G G ) is heated to a temperature not lower than the glass transition point and lower than the yield point of the glass material constituting G ), and is in an equilibrium state.
  • the glass transition point is 500 ° C., for example.
  • the yield point is, for example, 560 ° C. in this embodiment.
  • the temperature distribution of the blank can be made substantially uniform. Thereby, a glass blank with little residual stress is produced by taking out the glass blank having a substantially uniform temperature distribution from the first press mold 50 and the second press mold 60 and allowing to cool in the atmosphere. can do.
  • the reason why the temperature of the press-molded surface is lower than the yield point is that it is possible to prevent the flatness from greatly deteriorating after the glass blank is released from the press mold.
  • the first press mold 50 and the second press mold 60 constituting the mold will be described with reference to FIG. It is preferable that the first press mold 50 and the second press mold 60 are made of cemented carbide (for example, VM30, VM40, etc.) from the viewpoint of increasing mechanical strength and thermal conductivity described later.
  • the first press mold 50 and the second press mold 60 are press mold main bodies 52 and 62 having a substantially disk shape, and guides arranged so as to surround the outer peripheral ends of the press mold main bodies 52 and 62. Members 54 and 64.
  • the guide members 54 and 64 are an example of the plate thickness setting part of the present invention. Since FIG. 12 is a cross-sectional view, in FIG.
  • the guide members 54 and 64 are shown so as to be positioned on both upper and lower sides of the press mold main bodies 52 and 62.
  • the first press mold 50 and the second press mold 60 are not shown in the drawing so that the press mold 50 is moved in the X1 direction and the second press mold 60 is moved in the X2 direction. And mechanically connected.
  • a soaking member may be provided in contact with each of the press molding surfaces 52A and 62A and the guide members 54 and 64 formed.
  • the temperature control part for controlling so that the temperature which touches the molten glass of the press-molding surfaces 52A and 62A of each press-molding die 50 and 60 may be in line with each other.
  • a homogenizing member or the like may be provided. Thereby, the guide members 54 and 64 can be pressed in a state in which the protruding height is uniformly adjusted.
  • One surface of the press mold main bodies 52 and 62 is a press molding surface 52A and 62A, respectively.
  • the press molding surface 52A and the press molding surface 62A are arranged to face each other.
  • the guide member 54 is provided with a guide surface 54A at a height that slightly protrudes in the X1 direction with respect to the press molding surface 52A, and the guide member 64 slightly protrudes in the X2 direction with respect to the press molding surface 62A.
  • a guide surface 64A is provided at the height position. For this reason, during the press molding, the guide surface 54A and the guide surface 64A come into contact with each other, so that a gap is formed between the press molding surface 52A and the press molding surface 62A.
  • the thickness of the gap is pressed between the first press mold 50 and the second press mold 60 to be the thickness of the glass blank.
  • the press molding surfaces 52A and 62A are mirror-finished.
  • region S1 which is the area
  • 52A and the entire surface of the press molding surface 62A including the molten glass stretching region S2 form a flat surface having a curvature of zero.
  • a first extrusion member 56 and a second extrusion member 58 are provided on the side opposite to the press molding surface 52A of the press molding body 52 of the first press molding die 50 in FIG.
  • One extrusion surface 56 ⁇ / b> A of the first extrusion member 56 is in contact with an extruded surface 52 ⁇ / b> B that is an end surface of the press mold main body 52 and an extrusion surface 54 ⁇ / b> B that is an end surface of the guide member 54.
  • a through hole 56 ⁇ / b> H that penetrates in the thickness direction of the first push member 56 is provided in a part of a region facing the extruded surface 52 ⁇ / b> B of the press mold body 52.
  • the surface 56B opposite to the extrusion surface 56A is mechanically connected to a drive device (not shown).
  • the first extruding member 56 in the axial direction X in the drawing is simultaneously brought into contact with the press mold main body 52 and the guide member 54 via the first extruding member 56 by the driving device. It can extrude from the side to which the press mold body 52 and the guide member 54 are arranged to the side on which it is arranged. As a result, a pressing load serving as a pressing pressure is applied from the first pushing member 56 to the press mold main body 52.
  • the second extruding member 58 is inserted into the through hole 56H and connected to the extruded surface 52B side of the press mold main body 52.
  • the second pushing member 58 has a cylindrical bar shape, but the shape is not particularly limited as long as a load can be freely applied to the press mold main body 52.
  • the end opposite to the end connected to the extruded surface 52B side of the second pushing member 58 is mechanically connected to a drive device (not shown).
  • the driving device and the second pushing member 58 can add a pressing load to the pressing load applied to the press mold body 52 by the first pushing member 56, or This added pressing load can be removed. By removing this pressing load, the press pressure is adjusted in the secondary press molding described later. This point will be described later.
  • the gob G G is dropped downwardly, the two press forming surfaces 52A, enters between 62A. Then, as shown in FIG. 14, the press molding surface 52A forming a parallel to the dropping direction Y1, upon reaching the vicinity of the substantially central portion in the vertical direction of 62A, both surfaces of the gob G G is, press forming surface 52A, 62A Touching at the same time or almost simultaneously. Thereafter, as shown in FIG. 14, the gob G G, when the both sides continue to press the first press mold 50 and the second press mold 60, gob G G is gob G G and press forming surface 52A and 62A are spread with a uniform thickness around the position where they first contact. As shown in FIG.
  • the press surfaces 52A and 62A are pressed.
  • the glass blank G having a disk shape or a substantially disk shape is formed.
  • the glass blank formed by the first press mold 50 and the second press mold 60 does not reach the end portions of the guide surface 54A and the guide surface 64A. That is, the end surface of the glass blank is a free-form surface.
  • the primary pressing process is finished. Therefore, the heat at the end face of the glass blank does not come into contact with the press molding surfaces 52A and 62A, and is cooled by the air in the gas phase space in the press molding surfaces 52A and 62A. Therefore, the end face of the glass blank has little or very little compressive stress layer formed on the surface with cooling. That is, there is no residual stress on the end face of the glass blank, or it is extremely small.
  • (B) Secondary press process In the secondary press process, after performing the primary press process for a time that does not damage the glass blank, the press surface used for the primary press process after the primary press process (press molding surface 52A, This is a step of holding the glass blank with a pair of molds at a pressing pressure lower than the pressing pressure of 62A). The pressing pressure can be lowered by removing the pressing load applied to the first press mold 50 by the second pushing member 58 during the first pressing step. Therefore, there is no change from the state shown in FIG. 15 in the secondary pressing process.
  • the press pressure of the press molding surfaces 52A and 62A in the primary press process is, for example, 0.04 to 0.40 ton / cm 2
  • the press pressure in the secondary press process is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 5 to 4 ⁇ . 10 ⁇ 3 ton / cm 2 .
  • the reason why the press pressure is changed in the primary press process and the secondary press process in this way is to make the function of the primary press process different from the function of the secondary press process.
  • the glass blank By pressing using a high pressing pressure in the primary pressing step, the glass blank can be made to have a predetermined thickness (thinness) and the plate thickness difference can be reduced.
  • the temperature distribution of the glass blank By performing the pressing using a low pressing pressure in the secondary pressing step, the temperature distribution of the glass blank can be made uniform and the flatness can be improved. More specifically, in the second pressing step prior to primary press step, the high press pressure, the temperature distribution of the glass blank after molding due to the uneven temperature distribution of the gob G G is heterogeneous.
  • the temperature distribution is generated.
  • the substantial contact area between the glass blank and the press molding surfaces 52A and 62A is reduced.
  • the heat transfer from the glass blank to the first press mold 50 and the second press mold 60 decreases.
  • the non-uniform temperature distribution of the first press mold 50 and the second press mold 60 approaches uniformly due to diffusion due to heat conduction, and the first press mold 50 and the second press mold 50 in which the temperature distribution approaches uniformly.
  • the second press mold 60 is brought into contact with the glass blank, the temperature distribution of the glass blank approaches uniformly.
  • the first press mold 50 and the second press mold 60 cause non-uniform temperature distribution, and therefore the first press mold 50 and the second press mold. Due to the non-uniform temperature distribution of the molding die 60, the surfaces of the press molding surfaces 52A and 62A undergo non-uniform thermal expansion, creating surface irregularities on the press molding surfaces 52A and 62A. This surface unevenness is transferred to the surface of the glass blank, which is not preferable for producing a glass blank having a certain thickness. In order to eliminate the non-uniform temperature distribution of the first press mold 50 and the second press mold 60, in the secondary press molding, the first press mold 50 and The heat transfer to the second press mold 60 can be reduced.
  • the temperature distribution of the first press mold 50 and the second press mold 60 is caused by thermal diffusion by heat conduction in the first press mold 50 and the second press mold 60. Can be made uniform. Thereby, the surface unevenness
  • the glass blank approaches a uniform temperature distribution at a temperature equal to or higher than the glass transition point, and the flatness decreases. Since a primary press process is performed in order to ensure a fixed thickness in a glass blank, the duration of a primary press should just be a time which a glass blank ensures the shape of a fixed thickness. If this duration is excessively long, the glass blank is damaged by thermal distortion (thermal stress) due to non-uniform temperature distribution, or by non-uniform surface irregularities of the press molding surfaces 52A and 62A.
  • the duration of the primary pressing step is such a time that the glass blank is not damaged by the thermal strain (thermal stress) caused by the temperature distribution, for example, 0.1 to 2 seconds.
  • the duration of the secondary pressing step may be a time at which the temperature distribution of the glass blank becomes substantially uniform.
  • the duration time of the secondary pressing process is long from the point that the temperature distribution of the glass blank approaches uniform, the production efficiency of the glass blank decreases. Therefore, the duration of the secondary pressing process is, for example, 10 to 298 seconds.
  • the duration time of the primary press process and the secondary press process is determined in advance. Therefore, it is preferable that the time from the start of the press to the end of the press, which is the total duration of the primary press process and the secondary press process, is 300 seconds or less.
  • FIG. 16 shows an example of measurement results of temperature histories A1 and A2 at two positions of the glass blank in the primary press process and the secondary press process, and temperature histories A3 and A4 at two positions of the first press mold 50.
  • the gob G G is because it is cooled by the cutting by the cutting blade 161 and 162 shown in FIG. 12, cut portions of the gob G G is turned lower temperature than the interior of the gob G G ing. That is, the temperature distribution of the gob G G is heterogeneous. For this reason, even at the start of the primary pressing process, the temperature distribution of the glass blank is non-uniform, and the temperature varies from place to place.
  • the temperature T1 and the temperature T2 are an example showing variations in temperature.
  • the temperature of the first press mold 50 and the second press mold 60 is higher than the glass transition point of the glass material constituting the gob G G, it is heated at a temperature below deformation point, the uniform thermal equilibrium is there.
  • the temperature of the glass blank is higher than the temperatures of the first press mold 50 and the second press mold 60, so the first press molding from the glass blank. A large amount of heat moves to the mold 50 and the second press mold 60. As a result, the temperature of the glass blank rapidly decreases as shown in the temperature histories A1 and A2.
  • the temperature history A3, A4 is subjected to heat transfer according to the temperature of each place of the glass blank. Shows different temperature histories. In this state, when the predetermined duration of the primary pressing process has passed, the process proceeds to the secondary pressing process.
  • the press pressures of the first press mold 50 and the second press mold 60 are lower than those in the primary press process, so the gap between the glass blank and the press molding surfaces 52A and 62A.
  • the heat transfer from the glass blank to the first press mold 50 and the second press mold 60 decreases.
  • the non-uniform temperature distribution of the first press mold and the second press mold approaches the uniform temperature distribution as shown by temperature histories A3 and A4 due to diffusion due to heat conduction.
  • the first press mold 50 and the second press mold 60 whose temperature distributions approached uniformly are brought into contact with the glass blank, so that the temperature distribution of the glass blank is also uniform as shown in the temperature histories A1 and A2. Get closer.
  • the temperature of the first press mold 50 and the second press mold 60 is higher than the glass transition point of the glass material constituting the gob G G, because it is always heated at a temperature below deformation point, the glass blank This temperature approaches a certain temperature that is not lower than the glass transition point and lower than the yield point. In such a state, the secondary pressing process is finished. Therefore, in the secondary pressing step, it is preferable to determine the duration of the secondary pressing step by measuring in advance the time for achieving the temperature state of the glass blank.
  • the thermal expansion of the press molding surfaces 52A and 62A also approaches the uniform due to the temperature distribution approaching the uniformity of the first press molding die 50 and the second press molding die 60, the glass blank has the press molding surface 52A. , 62A is transferred. Therefore, a glass blank with small flatness is formed.
  • FIG. 17 is a diagram showing an extraction process. As shown in FIG. 17, the first press mold 50 is moved in the X2 direction so as to separate the first press mold 50 and the second press mold 60 from each other, and the second press mold 60 is moved in the X1 direction. Thereby, the press molding surface 62A and the glass blank G are released. Next, the press molding surface 52A and the glass blank G are released from the mold, and the glass blank G is dropped downward in the vertical direction and taken out.
  • the press molding surface 52A and the glass blank G when releasing the press molding surface 52A and the glass blank G, it can release so that a force may be applied from the outer peripheral direction of the glass blank G, and the glass blank G may be peeled off. In this case, the glass blank G can be taken out without applying a large force.
  • the glass blank G is placed on a heat insulating plate (not shown) and allowed to cool in the atmosphere.
  • the temperature of the contact portion between the press molding surface 52A and the press molding surface 62A in the glass blank G is equal to or higher than the glass transition point and has a temperature equal to or higher than the glass transition point with a uniform temperature distribution. Even if it is cooled, the glass blank is cooled while maintaining a uniform temperature distribution, so that non-uniform residual stress due to cooling is reduced.
  • a conventionally used release agent such as boron nitride is not used for the press molding surface 52A and the press molding surface 62A. This increases the surface contact between the glass blank and the press molding surface 52A and the press molding surface 62A in the primary press process and the secondary press process, and between the glass blank and the press molding surface 52A and the press molding surface 62A. This is to utilize the heat transfer. Also, the use of a release agent is not preferable because the shape of the release agent is transferred to the surface of the glass blank and the flatness is increased.
  • a secondary press process shall be performed so that the residual stress value of the obtained glass blank may become below the allowable value which does not produce a fracture
  • the press pressure and duration in the secondary press process are adjusted.
  • the allowable value is, for example, 0.4 kgf / mm 2 .
  • the press pressure in the primary press process is 0.2 ton / cm 2
  • the duration of the primary press process is 1 second
  • the press pressure in the secondary press process is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 ton / cm 2.
  • the average value of the flatness is 3.87 ⁇ m under the condition that the duration of the secondary press process is 60 seconds and the temperature of the first press mold 50 and the second press mold 60 is 515 ° C.
  • the plate thickness difference of the glass blank can be 5 ⁇ m or less.
  • the glass blank obtained in this embodiment has excellent flatness (small flatness) and small residual stress, it is not necessary to anneal the glass blank as in the prior art.
  • the temperature control unit provided in the press unit used in the press molding process of the present embodiment is configured by a pair of temperature control units 124j and 124k configured to be capable of independently controlling the temperature. Different from the temperature control unit 124 of the embodiment. As shown in FIGS. 18A and 18B, the pair of temperature control units 124j and 124k are provided so as to be in contact with the entire side surfaces of the plate thickness setting units 121c and 122c, respectively.
  • the temperature control units 124j and 124k are provided adjacent to each other in the plate thickness setting units, the temperature control unit 124k is provided on the side closer to each press molding surface, and the temperature control unit 124j is provided on the side far from each press molding surface. Is provided.
  • the temperature controllers 124j and 124k are an example of temperature control means.
  • the pair of temperature control units 124j and 124k may be configured by, for example, a heater or a heat sink.
  • the heating amount or the cooling amount by the pair of temperature control units 124j and 124k may be controlled by a predetermined control device (not shown) including, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and a hard disk.
  • the temperature control units 124j and 124k heat or cool the plate thickness setting units 121c and 122c to set the temperature of the first mold 121 at the start of press molding to a predetermined temperature (for example, unlike the case of the first embodiment, a desired portion of each plate thickness setting unit 121c, 122c is set by a plurality of temperature control units. Each of them can be heated or cooled independently.
  • a correlation between the temperature of the plate thickness setting units 121c and 122c and the amount of thermal expansion of the plate thickness setting units 121c and 122c in the mold facing direction is obtained in advance, and based on the correlation, the plate thickness setting unit
  • the thermal expansion amount of the plate thickness setting unit is determined so that the distance between the press molding surfaces becomes a target distance when the pair of dies are closed from the actual temperature of 121c, 122c, and the temperature control unit 124j,
  • the projection height of the plate thickness setting portions 121c and 122c is changed by the thermal expansion of the plate thickness setting portions 121c and 122c by 124k.
  • the thermal expansion amount of the members constituting the plate thickness setting units 121c and 122c can be adjusted more accurately.
  • the range of adjustment of the thickness of the glass blank is widened, and adjustment can be performed more easily.
  • the set temperature in the temperature control units 124j and 124k is changed to change the plate thickness setting units 121c and 122c. It can be obtained in advance by measuring the amount of thermal expansion.
  • the metal thickness of the plate thickness setting portions 121c and 122c is determined under the condition that the dimension of the plate thickness setting portions 121c and 122c in the mold facing direction is 50 mm and SKD is used for the plate thickness setting portions 121c and 122c.
  • the thermal expansion amount of the plate thickness setting part is determined so that the distance between the press forming surfaces when the pair of molds is closed becomes the target distance, and the heat
  • the temperature of the plate thickness setting portions 121c and 122c so as to be a temperature corresponding to the expansion amount, the plate thickness of the glass blank can be adjusted by the thermal expansion amount of the plate thickness setting portions 121c and 122c.
  • the plate thickness of the glass blank can be changed by 13 ⁇ m by changing the temperature of the plate thickness setting portions 121c and 122c by 10 ° C.
  • the plate thickness may be adjusted by changing the temperature of the plate thickness setting units 121c and 122c and changing the thermal expansion amount of the plate thickness setting units 121c and 122c.
  • the process of determining the thermal expansion amount of the plate thickness setting unit so that the distance between the press molding surfaces becomes a target distance when the mold is closed is four sets of press units 120, 130, 140, Preferably, each of 150 is performed in units.
  • the four sets of press units 120, 130, 140, and 150 are provided in the same apparatus 101.
  • the heat at the time of each press is determined by the heating of each unit by the press and the heat release by the end of the press and the timing thereof. Since the environment may differ accurately, the distance between the press unit molding surfaces should be adjusted on a unit-by-unit basis (ie, the temperature control unit should be adjusted) to align the thermal environment with each press unit. Is preferred.
  • the temperature control unit is adjusted in units.
  • the ability to easily adjust the thickness of the glass blank is important from the following points.
  • a conventional vertical or horizontal press it can be obtained by press molding according to molding conditions such as the coefficient of thermal expansion due to the material of the mold, the temperature of the mold during molding, and the design value of the gap (cavity) between a pair of molds.
  • the thickness of the glass blank was fixed.
  • the mold was designed so that the difference between the design value of the thickness of the glass blank (that is, the gap between the molds) and the actual value of the thickness of the glass blank actually obtained by pressing was reduced.
  • the size of the mold that determines the gap of the mold is determined by trial and error, and additional machining of the mold is performed.
  • a pair of glass blanks has a desired thickness according to molding conditions such as the coefficient of thermal expansion due to the material of the mold and the temperature of the mold during molding. What is necessary is just to adjust the heating amount and cooling amount of temperature control part 124j of this, and the additional amount of the metal mold
  • FIG. 18A and FIG. 18B although the case where a pair of temperature control part was provided for each board thickness setting part was illustrated, it is not restricted to this case. Three or more temperature control units may be provided.
  • a fifth embodiment will be described.
  • This embodiment is different from the fourth embodiment only in the press unit used in the press molding process.
  • redundant description of the same content as in the first embodiment is omitted.
  • the press unit used in the press molding process of the present embodiment is provided with a pair of temperature control units 124j and 124k configured to be capable of independently controlling the temperature.
  • the plate thickness setting sections 121j and 121k are provided corresponding to the temperature control sections 124j and 124k. That is, as shown in FIGS.
  • the plate thickness setting portions 121j and 121k are provided so as to come into contact with the front side surface of the heat equalizing member 123, and the plate thickness setting portions are provided on the front side surfaces of 121j and 121k.
  • Temperature controllers 124j and 124k are provided so as to be in contact with each other.
  • the temperature controllers 124j and 124k are an example of temperature control means.
  • the configuration of the present embodiment includes a plate thickness setting portion 121k disposed so as to protrude toward the other mold, and a plate thickness setting portion 121j disposed at a position far from the other mold.
  • each board thickness setting part is comprised with the member from which a thermal expansion coefficient and / or thermal conductivity differ.
  • the plate thickness setting sections 121k and 122k are preferably members having a hardness that can withstand the press.
  • the plate thickness setting sections 121k and 122k for example, cemented carbide such as VM30 and VM40, ductile cast iron (FCD: Ferrum Casting Ductile), SKD (Steel Kogu Dice) or the like can be used.
  • FCD Ferrum Casting Ductile
  • SKD Step Kogu Dice
  • the plate thickness setting portions 121j and 122j for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or the like can be used.
  • the temperatures can be controlled independently so that the temperatures of the press-molding surface and the plate thickness adjusting portion are different.
  • the plate thickness setting portion 121k close to the press molding surface 121a is made of a material having high thermal conductivity, and heat from the temperature control unit 124k is easily transferred to the press molding surface 121a.
  • each of the plate thickness setting units 121k and 121j is configured to share the function so that the plate thickness setting unit 121j is made of a member having a high coefficient of thermal expansion and gains a protruding amount mainly in the direction of the press molding surface due to thermal expansion. Can be achieved.
  • the plate thickness setting unit 121j is made of a member having a high coefficient of thermal expansion and gains a protruding amount mainly in the direction of the press molding surface due to thermal expansion.
  • 19A and 19B exemplify a case where a pair of temperature control units and a pair of plate thickness setting units are provided for each plate thickness setting unit, the present invention is not limited to this case.
  • Three or more temperature control units and plate thickness setting units may be provided.
  • a heat insulating material may be interposed between the plate thickness setting unit 121k and the plate thickness setting unit 121j (between the plate thickness setting unit 122k and the plate thickness setting unit 122j). Good.
  • the dimensions of the plate thickness setting portions 121j and 121k (plate thickness setting portions 122j and 122k) in the mold facing direction may be made different from each other so that a desired plate thickness adjustment range is obtained.
  • the manufacturing method of the glass blank for magnetic discs and the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs of this invention are not limited to the said embodiment, and do not deviate from the main point of this invention.
  • various improvements and changes may be made in the range.
  • the technical matters described in the above embodiments may be applied in appropriate combination, and the technical matters and technical effects described in the specific embodiments may be applied to other embodiments.
  • the mass of the molten glass is pressed at a temperature that is equal to or higher than the glass transition point of the molten glass (gob GG ) and less than the bending point,
  • the residual stress value of the glass blank is equal to or less than an allowable value at which breakage does not occur in the machining of the glass blank, these items can be applied to other embodiments.
  • the press molding step it is preferable to heat the mold in advance before contacting with the molten glass lump (gob) and cool the mold after contact with the molten glass lump.
  • the energy-assisted recording method is a recording method that assists the magnetization reversal of a high Ku magnetic material by instantaneously applying energy from the recording head to the data writing area when the information is written to the magnetic disk by the recording head, thereby reducing the coercive force. It is.
  • This energy assist recording system includes a heat assist recording system that assists magnetization reversal by laser light irradiation and a microwave assist recording system that assists by microwaves.
  • Such an energy assist recording method requires a glass having a relatively high glass transition point.
  • glass used for a glass blank for example, glass with a relatively high glass transition point, for example, glass having a glass transition point of 650 ° C. or higher is used. It is preferable.
  • the conventional preform (reheat press) method that is, the method of heating the mold to the softening point temperature of glass, it is possible to heat the mold to the softening point temperature using glass having a relatively high glass transition point. difficult.
  • the manufacturing method of the glass blank of each embodiment mentioned above is excellent. That is, the manufacturing method of the glass blank of each embodiment mentioned above can improve flatness and a plate

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Abstract

　プレス成形によって板厚偏差が低減した磁気ディスク用ガラスブランクが得られる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が提供される。互いに対向する一対の金型を用いて、溶融ガラスの塊をプレス成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように形成され、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、前記成形工程では、前記溶融ガラスのプレス成形時に前記プレス成形面から前記板厚設定部に前記溶融ガラスの熱が伝わるときの前記板厚設定部の前記突出高さを均一にするための均一化部材を用いて、前記板厚設定部の前記突出高さを均一にした状態で、プレス成形を行う。

Description

磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
　本発明は、磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および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。
　従来の板状ガラス（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（特許文献１）や、水平ダイレクトプレス法（特許文献２）が知られている。垂直ダイレクトプレス法では、鉛直方向に対向する一対の金型のうち下方の金型上に溶融ガラスの塊（溶融ガラス塊）を供給し、上方の金型を使用して溶融ガラス塊をプレス成形している。一方、水平ダイレクトプレス法では、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を用いてプレス成形している。
　これらのプレス法に用いられる金型は、溶融ガラス塊をプレス成形するためのプレス成形面と、プレス成形面の外周から一対の金型間の対向方向に突出するように形成され、対向方向の突出高さに基づき板状ガラスの板厚を設定するための板厚設定部を有している。溶融ガラス塊をプレス成形する際、板厚設定部が対向相手の金型に当接することにより、各金型のプレス成形面間の間隔が一定、すなわち各金型のプレス成形面が平行して対向するように維持され、板状の空間が形成される。そして、溶融ガラス塊が各金型のプレス成形面の間に挟み込まれることにより、ガラスブランクが成形される。ここで、各金型のプレス成形面間の間隔は、板厚設定部のプレス成形面からの突出高さに基づいて形成される。これにより、ガラスブランクの板厚は、板厚設定部の突出高さに基づき設定されるようになっている。
　また、プレス成形により作製されたガラスブランクから磁気ディスク用ガラス基板を製造する従来の方法では、ガラスブランクの主表面を研削する研削（ラップ）工程を行うことにより、ガラスブランクの板厚を均一、すなわちガラスブランクの板厚偏差を低減した上で、ガラスブランクの主表面の表面粗さを改善するための研磨（ポリッシング）工程を行っている。
特開平１１－２５５５２１号公報 特開２０１１－２０７７３８号公報
　ところで、情報化社会の進展とともに、磁気ディスク等の磁気記録媒体の低価格化の要求は日増しに高まってきており、この要求に応じるためには、磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を実現する必要がある。磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を実現するために、例えば、研削工程や研磨工程における主表面の取り代を低減することや、研削工程を省略すること等が検討されている。ここで、研削工程を省略する場合には、ガラスブランクがプレス成形により作製された時点で、ガラスブランクの板厚偏差が十分に低減されている必要がある。これは、ガラスブランクの板厚偏差が大きい状態で研削工程を省略して研磨工程を行った場合、研磨工程で用いられる研磨パッドをガラスブランクの主表面全面に接触させることができないので、ガラスブランクの主表面全面を均一に研磨することで表面粗さを改善することができず、結果として、表面性状が良好なレベルとなる磁気ディスク用ガラス基板を得ることが困難になるからである。
　しかしながら、上記のプレス法を単に用いたとき、プレス成形された時点でのガラスブランクの板厚偏差が十分に低減されない場合がある。この理由は、以下のとおりである。
　すなわち、上記のプレス法では、溶融ガラス塊のプレス成形が開始されると、溶融ガラス塊は、各金型のプレス成形面と接触することにより冷却されて固化する。この場合、溶融ガラス塊の熱は、各金型のプレス成形面から板厚設定部に伝わり、板厚設定部から外部に排出される。ここで、板厚設定部のうちプレス成形面と溶融ガラス塊との接触位置に近い部分には、溶融ガラス塊の熱が他の部分と比較して伝わり易くなるので、プレス成形が長時間連続して行われると、板厚設定部内の温度分布が不均一になる。この場合、板厚設定部の熱膨張量が不均一になることにより、板厚設定部のプレス成形面からの突出高さが不均一になるため、例えば図２０に示すように、プレス成形時における各金型のプレス成形面間の間隔が一定でなくなる（図２０にＤ１，Ｄ２で示す）。このため、プレス成形によって作製されるガラスブランクの板厚偏差が大きくなる。
　また、溶融ガラス塊が各金型によって急冷されることにより、ガラスブランクが割れる等して破損することを防ぐために、各金型は、板厚設定部の外周面が所定の加熱手段（例えばヒータ等）によって加熱されることにより、プレス成形の際に所定の温度になるように予め制御される場合がある。ここで、例えば、加熱手段が板厚設定部の外周面の一部のみを加熱するように構成されている等のように、板厚設定部の外周面全面が均等に加熱されない場合には、加熱手段による加熱量が板厚設定部の位置によって異なるため、板厚設定部内の温度分布が不均一になる。この場合、板厚設定部の熱膨張量が不均一になることにより、板厚設定部のプレス成形面からの突出高さが不均一になるため、プレス成形時における各金型のプレス成形面間の間隔が一定でなくなる。このため、プレス成形によって作製されるガラスブランクの板厚偏差が大きくなる。
　ガラスブランクの板厚偏差が大きくなった場合には研削工程が必要となることから、磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を図ることが困難であった。
　本発明は、プレス成形によって板厚偏差が低減した磁気ディスク用ガラスブランクが得られる磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および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。
　本発明の一態様は、互いに対向する一対の金型を用いて、溶融ガラスの塊をプレス成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法である。
　第１の観点の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、前記成形工程では、プレス開始時からプレス終了時までの間で一対の金型のプレス成形面同士の平行状態を維持して、成形されるガラスブランクの一対の主表面が互いに平行となるよう各金型の板厚設定部の突出高さを均一に調節した状態でプレス成形を行う。
　第２の観点の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、前記成形工程では、前記溶融ガラスのプレス成形時に前記プレス成形面から前記板厚設定部に前記溶融ガラスの熱が伝わるときの前記板厚設定部の前記突出高さを均一にするための均一化部材を用いて、前記板厚設定部の前記突出高さを均一にした状態で、プレス成形を行う。
　第３の観点の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、前記成形工程では、前記板厚設定部の前記突出高さに関する情報を取得し、前記板厚設定部の温度を、前記板厚設定部の温度を制御する温度制御手段を用いて、前記突出高さに関する情報に基づき制御することにより、前記板厚設定部の前記突出高さが均一になるように調整された状態で、プレス成形を行う。
　第４の観点の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、板厚設定部の温度と板厚設定部の前記対向方向の熱膨張量との相関関係を予め求めておき、前記相関関係に基づいて、一対の金型が閉じた際にプレス成形面同士の間の距離が目標の距離となるように板厚設定部の温度から板厚設定部の熱膨張量を決定し、温度制御手段を用いて板厚設定部の熱膨張による突出高さを変化させることにより、プレス時のガラスブランクの板厚を所望の板厚に調整する。
　本発明の他の観点は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
　前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、上記磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラスブランクを用いて、磁気ディスク用ガラス基板を製造する。
第１の実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の外観形状を示す斜視図。 第１の実施形態の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。 第１の実施形態のプレス成形において用いられる装置の平面図。 第１の実施形態の一対の金型の正面図。 第１の実施形態の一対の金型の側面断面図。 一対の金型の変形例を説明する図。 第１の実施形態のプレス成形を示す図。 第１の実施形態のプレス成形の変形例を示す図。 切断ユニットを用いないようにした、第１の実施形態のプレス成形の変形例を示す図。 軟化炉で加熱した光学ガラスを用いた、第１の実施形態のプレス成形の変形例を示す図。 第２の実施形態の一対の金型の正面図。 第２の実施形態の一対の金型の側面断面図。 一対の金型の変形例を説明する図。 第３の実施形態の切断工程の一例を説明する図。 第３の実施形態の１次プレス工程の一例を説明する図。 第３の実施形態の１次プレス工程の他の例を説明する図。 第３の実施形態の１次プレス工程の他の例を説明する図。 第３の実施形態の１次プレス工程及び２次プレス工程におけるガラスブランクとプレス成形型の温度履歴の計測結果の一例を示す図。 第３の実施形態の取出工程の一例を示す図。 第４の実施形態の一対の金型の正面図。 第４の実施形態の一対の金型の側面断面図。 第５の実施形態の一対の金型の正面図。 第５の実施形態の一対の金型の側面断面図。 板厚設定部の突出高さが不均一になる場合について説明する図。
　以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。
　＜第１の実施形態＞
　［磁気ディスク用ガラス基板］
　以下、第１の実施形態の磁気ディスク用ガラス基板について説明するが、後述する他の実施形態で作製される磁気ディスク用ガラス基板についても同様の形態である。
　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、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
　本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板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ルミノシリケートガラスである。
　［実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法］
　以下、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、成形された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Ｓ２０）。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Ｓ３０）。次に、ガラス基板の端面研磨を行う（ステップＳ４０）。次に、ガラス基板の主表面に第１研磨を施す（ステップＳ５０）。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Ｓ６０）。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Ｓ７０）。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。
　なお、本実施形態のプレス成形工程（ステップＳ１０）では、後述するように、板厚偏差が低減したガラスブランクを作製できるため、例えば、ガラス基板の両主表面に対して、後述する研削加工（機械加工）を施さなくてもよい。
　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金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３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１６１，１６２を有する。各切断刃１６１，１６２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、各切断刃１６１，１６２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の金型１２１、第２の金型１２２及び均熱部材１２３を有している。第１の金型１２１及び第２の金型１２２は、互いに対向するように配置されている。また、プレスユニット１２０は、温度制御部１２４を有することが好ましい。さらに、プレスユニット１２０は、第１駆動部２２５及び第２駆動部２２６を有している。
　第１の金型１２１は、図４Ａ，図４Ｂに示すように、プレート状に形成されており、ゴブをプレス成形するための面（プレス成形面）１２１ａを有する円柱状のプレス部１２１ｂと、プレス部１２１ｂの側面全面を覆うように形成され、プレス成形面１２１ａの外周から第２の金型１２２との対向方向に突出するように、プレス成形面１２１ａを囲むように設けられる板厚設定部１２１ｃとを有している。板厚設定部１２１ｃは、プレス成形面１２１ａから前記対向方向への突出高さに基づいて、ガラスブランクの板厚を設定するようになっている。第１の金型１２１は、プレス成形時にかかる荷重に耐えうるという観点から、例えばＶＭ３０、ＶＭ４０等の超硬合金や、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ：Ferrum Casting Ductile）、ＳＫＤ（Steel Kogu Dice）等から構成されていることが好ましい。さらに、軟鋼（ＳＳ４１等）に対して、めっき等の金属コーティングを施したものから構成してもよい。特に、板厚設定部１２１ｃは、後述するように、プレス成形時に第２の金型１２２に当接する部分であるため、プレス成形時にかかる荷重が第１の金型１２１の他の部分と比べて大きい。このため、板厚設定部１２１ｃは、プレスに耐えうる硬度が必要であることから、例えばＶＭ３０、ＶＭ４０等の超硬合金や、ＦＣＤ、ＳＫＤ等のように、ビッカース硬さが１０００ＨＶ以上の材料で形成されている、ことが好ましい。なお、超硬合金（ＶＭ４０）のビッカース硬さは１４５０（ＨＶ）である。
　均熱部材１２３は、プレス部１２１ｂの側面全面を覆う略筒状に形成されており、プレス部１２１ｂと板厚設定部１２１ｃとの間において、プレス成形面１２１ａ及び板厚設定部１２１ｃのそれぞれと接触するように設けられている。均熱部材１２３は、ゴブのプレス成形時にプレス成形面１２１ａから板厚設定部１２１ｃに伝わるゴブの熱によって生じるときの板厚設定部１２１ｃのプレス成形面１２１ａから対向方向への突出高さを均一にする。ここで、均熱部材１２３は、均一化部材の一例である。均熱部材１２３は、第１の金型１２１より高い熱伝導率を有する材料で形成されていることが好ましい。例えば、均熱部材１２３は、熱伝導率が５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上の材料で形成されていることが好ましく、熱伝導率が１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上の材料で形成されていることがより好ましい。具体的には、第１の金型１２１が例えば超硬合金（ＶＭ４０）から構成されている場合には、均熱部材１２３は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等で形成されてもよい。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。
　均熱部材１２３が第１の金型１２１より高い熱伝導率を有することにより、プレス成形面１２１ａから均熱部材１２３に伝わったゴブの熱を、均熱部材１２３全体に効率良く伝えることができる。このため、ゴブの熱を板厚設定部１２１ｃ全体に分散させることができるので、例えば、板厚設定部１２１ｃのうちプレス成形面１２１ａとゴブとの接触位置に近い部分に、溶融ガラス塊の熱が他の部分と比較して伝わり易くなるのを防ぐことができる。この場合、プレス成形が長時間連続して行われた場合であっても、板厚設定部１２１ｃ内の温度分布を均一にすることができるので、板厚設定部１２１ｃの熱膨張量を均一にすることができる。したがって、板厚設定部１２１ｃのプレス成形面１２１ａからの突出高さを均一にすることができるので、プレス成形時における一対の金型間の間隔Ｄを一定に維持することができ、ひいては、プレス成形によって作製されるガラスブランクの板厚偏差を低減することができる。
　なお、均熱部材１２３を構成する材料は、第１の金型１２１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。
　ここで、ガラスブランクの板厚偏差とは、例えば、ガラスブランクの主表面上の任意の地点（例えば２つの地点）においてマイクロメータを用いて測定された板厚の最大値と最小値との差分である。
　さらに、板厚設定部１２１ｃ内の温度差とは、例えば、板厚設定部１２１の表面のうち第２の金型１２２との対向方向に向く表面（対向面）から板厚設定部１２１の内部に１ｍｍ移動した地点であって、対向面の中心位置を基準として所定の角度（例えば４５度）おきに設けられた地点で、熱電対を用いて計測するときのそれぞれの地点の温度の差分のうち最大となる温度の差分である。
　温度制御部１２４は、板厚設定部１２１ｃの側面全面に接触するように設けられていることが好ましい。温度制御部１２４は、板厚設定部１２１ｃを加熱あるいは冷却することにより、プレス成形開始時の第１の金型１２１の温度を所定の温度（例えば４３０℃～４５０℃）に制御する。これにより、第１の金型１２１の温度が低い（例えば歪点以下）場合に、プレス成形時に溶融ガラス塊が第１の金型１２１によって急速に冷却されることにより、ガラスブランクが破損するのを防ぐことができる。また、温度制御部１２４は、所望の平坦度のガラスブランクを得るために各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａの溶融ガラスと接する温度がプレス成形面同士で揃うように制御する。
　温度制御部１２４は、例えばヒータやヒートシンク等で構成されてもよい。また、温度制御部１２４は、冷却作用を有する流体（液体や気体等）を用いて第１の金型１２１を冷却するように構成されてもよい。さらに、温度制御部１２４による加熱量あるいは冷却量は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びハードディスク等から構成された所定の制御装置（図示省略）によって制御されてもよい。なお、温度制御部１２４は、温度制御手段の一例である。
　第２の金型１２２は、図４Ａ，図４Ｂに示すように、プレス成形面１２２ａを有するプレス部１２２ｂと、板厚設定部１２２ｃとを有している。また、第２の金型１２２には、均熱部材１２３と温度制御部１２４とが設けられている。
　第２の金型１２２の構成は第１の金型１２１の構成と同様であるため、説明を省略する。また、第２の金型１２２に設けられた均熱部材１２３と温度制御部１２４の構成は、第１の金型１２１に設けられた均熱部材１２３と温度制御部１２４の構成と同様であるため、説明を省略する。
　なお、本実施形態では、板厚設定部１２１ｃは、プレス成形面１２１ａの外周全面から対向方向に突出するように設けられているが、図５に示すように、プレス成形面１２１ａの外周に沿って間隔をおいて対向方向に突出するように設けられてもよい。具体的には、図５に示すように、複数（図５に示す例では４つ）の板厚設定部１２１ｃのそれぞれを、プレス成形面１２１ａの外周に沿って互いに間隔をおいて設けてもよい。なお、各板厚設定部１２１ｃは、互いに熱伝導可能に接続されるように構成されてもよい。
　さらに、板厚設定部１２２ｃは、図５に示すように、板厚設定部１２１ｃと同様に構成されてもよい。
　各金型１２１，１２２は、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａの法線方向が略水平方向となり、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａが互いに平行に対向するように配置されている。また、各金型１２１，１２２の２つの板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃは、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａの対向方向に平行して、互いに対向するように配置されている。各金型１２１，１２２が互いに近づくように移動すると、図４Ｂに示すように、２つの板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃが互いに当接することによって、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａの間隔Ｄは一定に維持される。これにより、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａ間には、板状の空間が作られる。
　なお、第１の金型１２１及び第２の金型１２２は、それぞれプレス成形面１２１ａ，１２２ａを有していればよく、各金型１２１，１２２の形状がプレート状に限定されることはない。また、本実施形態では、各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａが円形に形成されているが、プレス成形面１２１ａ，１２２ａの形状は、例えば多角形状等に形成されてもよい。
　第１駆動部２２５は、第１の金型１２１を第２の金型１２２に対して進退させる。一方、第２駆動部２２６は、第２の金型１２２を第１の金型１２１に対して進退させる。第１駆動部２２５及び第２駆動部２２６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２２５の面と第２駆動部２２６の面とを急速に近接させる機構を有する。
　なお、プレスユニット１３０，１４０及び１５０の構成は、プレスユニット１２０と同様であるため、説明を省略する。
　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の金型と第２の金型の問で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に冷却し、円形状のガラスブランクＧを作製する。つぎに、プレスユニットは退避位置に移動した後、第１の金型と第２の金型を引き離し、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６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６のＳ１は、ゴブを作る以前の状態を示す図であり、図６のＳ２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６のＳ３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６のＳ１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６のＳ２）。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の金型１２１と第２の金型１２２の隙間に向かって落下する。このとき、ゴブＧGが第１の金型１２１と第２の金型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の金型１２１と第２の金型１２２が互いに近づくように、第１駆動部２２５及び第２駆動部２２６が駆動される。これにより、図６のＳ３に示されるように、第１の金型１２１と第２の金型１２２の間にゴブＧGが捕獲(キャッチ)される。さらに、第１の金型１２１のプレス成形面１２１ａと第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａとが、間隔Ｄにて近接した状態になり、第１の金型１２１のプレス成形面１２１ａと第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａの間に挟み込まれたゴブＧGが、板厚Ｄを有する薄板状に成形される。各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａ間の板状の空間は、板厚設定部１２１ｃ及び板厚設定部１２２ｃが当接することによって形成されている。ここで、ゴブＧGから各プレス成形面１２１ａ，１２２ａそれぞれに伝わる熱は、均熱部材１２３を介して板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃに伝えられる。
　このプレス成形工程では、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６のＳ３に示すように、プレス成形時に引き伸ばされたゴブが各金型１２１，１２２の板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃまで到達することはない。
　また、第１の金型１２１及び第２の金型１２２には、温度制御部１２４が設けられているので、第１の金型１２１及び第２の金型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（例えば４３０℃～４５０℃）に維持されている。
　また、プレス成形工程において、第１の金型１２１及び第２の金型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の金型１２１の板厚設定部１２１ｃ内の温度差及び第２の金型１２２の板厚設定部１２２ｃ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板厚偏差を低減することができる。特に、各金型１２１，１２２の板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの温度分布が均一になるように、ゴブＧGからの熱を板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃに伝えることにより、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第１の金型１２１の板厚設定部１２１ｃ内の温度差及び第２の金型１２２の板厚設定部１２２ｃ内の温度差をそれぞれ小さくすれば、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの熱膨張量をそれぞれの内部で同一にすることができるためである。これにより、プレス成形時における各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａ間の間隔を一定に維持することができるので、プレス成形によって作成されるガラスブランクの板厚偏差を低減することができる。
　そこで、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差を、均熱部材１２３を用いて低減した状態でプレス成形を行うことで、プレス成形によって作成されるガラスブランクの板厚偏差を低減することができる。プレス成形によって作成されるガラスブランクの板厚偏差を低減するための板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差は、同じ温度において板厚設定部の高さが一致している場合、例えば、研削工程を省略可能な板厚偏差を２μｍとしたならば、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差を６℃以内とした状態でプレス成形を行うことが好ましい。上記温度差が０℃であるときに作製されるガラスブランクの板厚偏差が最も良好となるが、上記温度差は、研削工程を省略可能な板厚偏差に応じて適宜決定してよい。
　なお、板厚設定部の内部の温度差は、例えば、板厚設定部の対向面から板厚設定部の内部に１ｍｍ移動した地点であって、対向面の中心位置を基準として所定の角度（例えば４５度）おきに設けられた地点で、熱電対を用いて計測するときのそれぞれの地点の温度の差分のうち最大となる温度の差分である。
　また、一対の金型１２１，１２２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することができる。
　本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、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、３０～１００×１０-7（Ｋ-1）の範囲内であり、好ましくは、５０～１００×１０-7（Ｋ-1）の範囲内である。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、上記プレス成型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の金型１２１のプレス成形面１２１ａと第２の金型１２２のプレス成形面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の金型１２１のプレス成形面１２１ａおよび第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａのそれぞれの表面から金型の内部に１ｍｍ移動した地点であって、プレス成形面１２１ａおよびプレス成形面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プレス成形面１２１ａおよびプレス成形面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。
　装置１０１では、ゴブＧGが第１の金型１２１のプレス成形面１２１ａ又は第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａに接触してから、第１の金型１２１と第２の金型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の金型１２１のプレス成形面１２１ａ及び第２の金型１２２のプレス成形面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の金型１２１のプレス成形面１２１ａ及び第２の金型１２２のプレス成形面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、一対の金型のプレス成形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を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同一の板厚であってよい。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。プレス成形面１２１ａ及びプレス成形面１２２ａの表面粗さは、ガラスブランクＧの算術平均粗さＲａが０．００１～０．１μｍとなるように、好ましくは、０．０００５～０．０５μｍとなるように調整される。
　第１の金型１２１と第２の金型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の金型１２１と第２の金型１２２は閉じた状態を維特する。この後、第１駆動部２２５及び第２駆動部２２６が駆動されて第１の金型１２１と第２の金型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の金型１２１と第２の金型１２２が閉じられ、第１の金型１２１のプレス成形面１２１ａと第２の金型１２２のプレス成形面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の金型１２１のプレス成形面１２１ａと第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａが局所的に加熱されることは無く、プレス成形面１２１ａとプレス成形面１２２ａに歪みは殆ど生じない。また、溶融ガラスから第１の金型１２１及び第２の金型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、従来の垂直ダイレクトプレス法を用いて作製されるガラスブランクに比べて向上する。
　なお、図６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７は、図６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７のＳ１は、ゴブを作る前の状態を示す図であり、図７のＳ２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７のＳ３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７のＳ１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７のＳ２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７のＳ３に示すように、第１の金型１２１と第２の金型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８に示すように、装置１０１は、図７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８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８のＳ１，Ｓ２は、ゴブＧGが作られる前の状態を示す図であり、図８のＳ３は、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８のＳ４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８のＳ１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８のＳ２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８のＳ３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８のＳ４に示すように、第１の金型１２１と第２の金型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９は、ゴブＧG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９のＳ１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９のＳ２は、光学ガラスの塊を落下する状態を示す図であり、図９のＳ３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９のＳ１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９のＳ２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９のＳ３に示すように、第１の金型１２１と第２の金型１２２とに挟まれて円形状のガラスブランクＧが成形される。
　（ｂ）スクライブ工程（ステップＳ２０）
　次に、スクライブ工程について説明する。プレス成形工程の後、スクライブ工程では、成形されたガラスブランクＧに対してスクライブが行われる。
　ここでスクライブとは、成形されたガラスブランクＧを所定のサイズのリング形状とするために、ガラスブランクＧの表面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）を設けることをいう。２つの同心円の形状にスクライブされたガラスブランク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。
　なお、ガラスブランクに対してコアドリル等を用いて円孔を形成することにより円環状のガラス基板を得ることもできる。
　（ｃ）形状加工工程（ステップＳ３０）
　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。
　（ｄ）端面研磨工程（ステップＳ４０）
　次に、形状加工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。
　（ｅ）第１研磨工程（ステップＳ５０）
　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、例えば固定砥粒による研削を行った場合に主表面に残留したキズや歪みの除去、あるいは微小な表面凹凸（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、例えば、遊星歯車機構を備えた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。両面研磨装置は、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。なお、下定盤の上面及び上定盤の底面には、全体として円環形状の平板の研磨パッドが取り付けられている。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、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることにより、このガラス基板の両主表面を研削することができる。
　また、第１研磨工程後のガラス基板の板厚は、ガラスブランクの板厚の９０％以上であることが好ましい。これは、ガラス基板の主表面に対する研削加工が省略されていることを意味する。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を実現することができる。
　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。本実施形態においては、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。
　（ｆ）化学強化工程（ステップＳ６０）
　次に、第１研磨工程後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圧縮応力層が形成され、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。
　（ｇ）第２研磨工程（ステップＳ７０）
　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程度である。第２研磨工程は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨工程では、例えば、第１研磨工程で用いた両面研磨装置を用いる。このとき、第１研磨工程と異なる点は、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研磨工程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０．１ｎｍ以下かつ上記主表面のマイクロウェービネス（ＭＷ－Ｒｑ）を０．１ｎｍ以下とすることができる。
　なお、第２研磨工程後（第２研磨工程を省略する場合には第１研磨工程後）のガラス基板の板厚は、ガラスブランクの板厚の９０％以上となることが好ましい。
　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ブランク及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、プレス成形工程において、溶融ガラスのプレス成形時にプレス成形面から板厚設定部に溶融ガラスの熱が伝わるときの板厚設定部の突出高さを均一にするための均一化部材を用いて、板厚設定部の突出高さを均一にした状態で、プレス成形を行っている。つまり、本実施形態のプレス成形工程では、プレス開始時からプレス終了時までの間で一対の金型のプレス成形面同士の平行状態を維持して、成形されるガラスブランクの一対の主表面が互いに平行となるよう各金型の板厚設定部の突出高さを均一に調節した状態でプレス成形が行われる。これにより、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、板厚偏差を、研削工程が省略可能なレベルとすることができる。したがって、後工程で主表面に対して研削加工を施す必要がないので、磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を実現することができる。
　本実施形態のプレス成形工程では、板厚偏差が低減したガラスブランクを作製できるため、固定砥粒による研削工程を行わなくてもよい。なお、固定砥粒による研削工程を行う場合には、形状加工工程（ステップＳ３０）と端面研磨工程（ステップＳ４０）の間のタイミングで以下のように行うと好ましい。
　固定砥粒による研削工程では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いて、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（機械加工）を行う。研削による取り代は、例えば数μｍ～１００μｍ程度である。両面研削装置は、上下一対の定盤（上定盤および下定盤）を有しており、上定盤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、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス基板の両主表面を研削することができる。
　なお、研削工程の前に、研削工程で用いた装置と同様の両面研削装置及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。
　［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。
[第１の実施形態の実施例]
　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ルミノシリケートガラス
　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４Ａ及び図４Ｂ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の金型１２１のプレス成形面１２１ａ及び第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａの表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、０．０１μｍ～１μｍとした。さらに、各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａは超硬合金（ＶＭ４０）で構成されている。また、各金型１２１，１２２の板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃはＳＫＤ６１で構成されている。ここで、ＳＫＤ６１の熱膨張率は、１２．８×１０-6（Ｋ-1）である。また、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃのプレス成形面１２１ａ，１２２ａからの突出高さは０．４４ｍｍであり、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの対向方向の長さは５５ｍｍである。また、均熱部材１２３として銅を用いた。
　また、プレス成形する際には、プレス開始時の第１の金型１２１及び第２の金型１２２それぞれの温度は、４３０℃～４５０℃となるように、温度制御部１２４によって制御されている。
　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ガラス転移温度(Ｔｇ)以下となるまで（約３秒）プレスされ、直径７５ｍｍのガラスブランクが形成された。
　なお、プレス中の金型の板厚設定部内の温度差は、板厚設定部の対向面から型の内部に１ｍｍ移動した地点であって、対向面の中心位置を基準として所定の角度（例えば４５度）おきに設けられた地点で、熱電対を用いて計測するときのそれぞれの地点の温度の差分のうち最大となる温度の差分を算出することによりもとめられる。
　この実施例では、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度を４μｍ以下とした場合に、この平面度を実現すべく、各プレスユニットにおいて第１の型及び第２の型の温度差は、１０℃以内とした。具体的には、第１の型の温度を４２０℃とし、第２の型の温度を４１１～４２９℃とした。
　［実施例のガラスブランクの評価］
　実施例で作製された直径７５ｍｍのガラスブランクについて、板厚偏差および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。
　板厚偏差は、ここでは、ガラスブランクの主表面上の任意の２つの地点においてマイクロメータを用いて測定された板厚の最大値と最小値との差分と定義した。なお、ガラスブランクの目標板厚は、０．８８ｍｍである。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、ガラスブランクの板厚偏差が２μｍより大きければ研削工程を実施して板厚偏差を２μｍ以下まで低減する必要がある。また、ガラスブランクの板厚偏差が２μｍ以下のガラスブランクの場合は、研削工程を省略することができ、さらに研磨工程における取り代を少なくすることができるので、好ましい。
　○ (Good)：板厚偏差が２μｍ以下
　× (Poor)：板厚偏差が２μｍ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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、ガラスブランクをプレス成形する際に、一対の金型の板厚設定部内の温度差を低減することにより、板厚偏差の良好なガラスブランクが作製されることが分かる。また、各例のガラスブランクの表面粗さについては、第１の金型及び第２の金型のプレス成形面の表面粗さとほぼ同じであった。
　［実施例の磁気ディスク用ガラス基板の作製］
　上記比較例及び実施例のガラスブランクを用い、図２に示したステップＳ２０（スクライブ）→Ｓ３０（形状加工）→Ｓ４０（端面研磨）→Ｓ５０（第１研磨）→Ｓ６０（化学強化）→Ｓ７０（第２研磨）の工程を順に行って、それぞれ磁気ディスク用ガラス基板を作製した。つまり、板厚偏差を低減させるための主表面の研削工程を行わずに磁気ディスク用ガラス基板を作製した。
　なお、上記磁気ディスク用ガラス基板の作製に当たっては、第１研磨、第２研磨の各工程は、以下の条件で行った。
　・第１研磨工程：酸化セリウム（平均粒子サイズ；直径１～２μｍ）、硬質ウレタンパッドを使用して研磨した。取り代１０μｍ。
　・第２研磨工程：コロイダルシリカ（平均粒子サイズ；直径０．１μｍ）、軟質ポリウレタンパッドを使用して研磨した。取り代１μｍ。
　次に、比較例及び実施例２のガラスブランクを元にして作製された磁気ディスク用ガラス基板に記録層を成膜して磁気ディスクを作製した（それぞれ順に、比較例Ａ、実施例１Ａ、実施例２Ａ）。作製した磁気ディスクは公称２．５インチサイズ（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．８ｍｍ）である。
　なお、磁気ディスク用ガラス基板に対する記録層の成膜は以下の通り行った。まず、真空引きを行った成膜装置を用い、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板上に付着層／軟磁性層／前下地層／下地層／主記録層／補助記録層／保護層／潤滑層を順次成膜した。なお、断らない限り成膜時のＡｒガス圧は０．６Ｐａで行った。付着層としては、Ｃｒ－５０Ｔｉを１０ｎｍ成膜した。軟磁性層としては、０．７ｎｍのＲｕ層を挟んで、９２Ｃｏ－３Ｔａ－５Ｚｒをそれぞれ２０ｎｍ成膜した。前下地層としては、Ｎｉ－５Ｗを８ｎｍ成膜した。下地層としては、０．６ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した上に５ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した。主記録層としては、３Ｐａで９０（７２Ｃｏ－１０Ｃｒ－１８Ｐｔ）－５（ＳｉＯ２）－５（ＴｉＯ２）を１５ｎｍ成膜した。補助記録層としては、６２Ｃｏ－１８Ｃｒ－１５Ｐｔ－５Ｂを６ｎｍ成膜した。保護層としては、ＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて４ｎｍ成膜し、表層を窒化処理した。潤滑層としては、ディップコート法によりＰＦＰＥを用いて１ｎｍ形成した。
　［実施例の磁気ディスクの評価］
　比較例及び実施例の磁気ディスクを対象として、クボタコンプス社製ＨＤＦテスター(Head/Disk　Flyability　Tester)を用いて、ＤＦＨ（Dynamic Fly height）ヘッド素子部のタッチダウン試験（ＤＦＨタッチダウン試験）を行った。この試験は、ＤＦＨ機構によって素子部を徐々に突き出していき、ＡＥ(Acoustic Emission)センサによって磁気ディスク表面との接触を検知することによって、ヘッド素子部が磁気ディスク表面と接触するときの突き出し量を評価するものである。ヘッドは３２０ＧＢ／Ｐ磁気ディスク（２．５インチサイズ）向けのＤＦＨヘッドを用いた。素子部の突き出しがない時の浮上量は１０ｎｍである。すなわち、例えば突き出し量が８ｎｍのとき、ヘッド浮上量は２ｎｍとなる。また、その他の条件は以下の通り設定した。
　・評価半径：２２ｍｍ
　・磁気ディスクの回転数：５４００ｒｐｍ
　・温度：２５℃
　・湿度：６０％
　ＤＦＨタッチダウン試験の結果を表２に示す。なお、表２において、ヘッド素子部の突き出し量に応じて以下の通り評価した。なお、３２０ＧＢ／Ｐ以上の記録密度を達成するためには、突き出し量を８ｎｍ以上とすることが好ましい。
　○ (Good)：突き出し量≧８ｎｍ
　× (Poor)：突き出し量＜８ｎｍ
　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から明らかなように、実施例Ａについては、研削工程を省略してもＤＦＨヘッドの突き出し量を十分大きくすることができた。すなわち、実施例Ａについては、研削工程を省略しても平面度、表面粗さ共に良好で、かつ媒体化した際に良好なＤＦＨタッチダウン試験結果が得られる磁気ディスク用ガラス基板が製造できることが確認できた。
　＜第２の実施形態＞
　次に、第２の実施形態について説明する。
　本実施形態は、第１の実施形態と比較して、プレス成形工程が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同一の内容については重複説明を省略する。
　図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本実施形態のプレス成形で用いられるプレスユニット１２０は、第１の金型１２１及び第２の金型１２２を有している。第１の金型１２１及び第２の金型１２２は、互いに対向するように配置されている。また、プレスユニット１２０は、均熱部材１２３を有することが好ましい。さらに、プレスユニット１２０は、複数の温度制御部１２４ａ～１２４ｈ、複数の熱電対１２５ａ～１２５ｈを備える。プレスユニットはまた、第１の実施形態と同様に、第１駆動部２２５及び第２駆動部２２６を有している（図３参照）。
　第１の金型１２１は、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、プレート状に形成されており、ゴブをプレス成形するための面（プレス成形面）１２１ａを有する円柱状のプレス部１２１ｂと、プレス部１２１ｂの側面全面に接触してプレス部１２１ｂの側面を覆うように形成され、プレス成形面１２１ａの外周から第２の金型１２２との対向方向に突出するように、プレス成形面１２１ａを囲むように設けられる板厚設定部１２１ｃとを有している。板厚設定部１２１ｃは、プレス成形面１２１ａから前記対向方向への突出高さに基づいて、ガラスブランクの板厚を設定するようになっている。第１の金型１２１は、プレス成形時にかかる荷重に耐えうるという観点から、例えばＶＭ３０、ＶＭ４０等の超硬合金や、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ：Ferrum Casting Ductile）、ＳＫＤ（Steel Kogu Dice）等から構成されていることが好ましい。さらに、軟鋼（ＳＳ４１等）に対して、めっき等の金属コーティングを施したものから構成してもよい。特に、板厚設定部１２１ｃは、後述するように、プレス成形時に第２の金型１２２に当接する部分であるため、プレス成形時にかかる荷重が第１の金型１２１の他の部分と比べて大きい。このため、板厚設定部１２１ｃは、プレスに耐えうる硬度が必要であることから、例えばＶＭ３０、ＶＭ４０等の超硬合金や、ＦＣＤ、ＳＫＤ等のように、ビッカース硬さが１０００ＨＶ以上の材料で形成されている、ことが好ましい。なお、超硬合金（ＶＭ４０）のビッカース硬さは１４５０（ＨＶ）である。
　また、板厚設定部１２１ｃの表面のうち第２の金型１２２との対向方向に向く表面（対向面）には、複数の熱電対１２５ａ～１２５ｈが設けられている。図１０Ａに示すように、熱電対１２５ａ～１２５ｈは、プレス成形面１２１ａの法線方向にプレス成形面１２１ａをみたとき、時計回りに間隔をおいて配置されている。例えば、各熱電対１２５ａ～１２５ｈのそれぞれは、板厚設定部１２１ｃの対向面から板厚設定部１２１の内部に１ｍｍ移動した地点であって、対向面の中心位置を基準として所定の角度（例えば４５度）おきに設けられた地点に配置されてもよい。各熱電対１２５ａ～１２５ｈは、それぞれの配置位置近傍の板厚設定部１２１ｃの温度を取得するために用いられる。また、各熱電対１２５ａ～１２５ｈのそれぞれは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びハードディスク等から構成された所定の制御装置（図示省略）と電気的に接続されており、各熱電対１２５ａ～１２５ｈによって取得された温度に関する情報は、制御装置に送信されるようになっている。
　なお、本実施形態において、各熱電対１２５ａ～１２５ｈによってそれぞれ取得される板厚設定部１２１ｃの温度は、板厚設定部１２１ｃのプレス成形面１２１ａからの突出高さに関する情報の一例である。これは、各熱電対１２５ａ～１２５ｈの配置位置近傍における板厚設定部１２１ｃのプレス成形面１２１ａからの突出高さは、各熱電対１２５ａ～１２５ｈによって取得された温度と、板厚設定部１２１を構成する材料の熱膨張率によって求めることが可能であるためである。
　また、本実施形態では、８つの熱電対１２５ａ～１２５ｈを用いているが、熱電対の数は任意に選択することが可能である。
　均熱部材１２３は、板厚設定部１２１ｃの側面全面を覆う略筒状に形成されており、板厚設定部１２１ｃと複数の温度制御部１２４ａ～１２４ｈとの間において、板厚設定部１２１ｃ及び各温度制御部１２４ａ～１２４ｈと接触するように設けられている。均熱部材１２３は、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈによる加熱あるいは冷却等の温度制御によって生じる板厚設定部１２１ｃ内の温度差を低減する。均熱部材１２３は、第１の金型１２１より高い熱伝導率を有する材料で形成されていることが好ましい。例えば、均熱部材１２３は、熱伝導率が５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上の材料で形成されていることが好ましく、熱伝導率が１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上の材料で形成されていることがより好ましい。具体的には、第１の金型１２１が例えば超硬合金（ＶＭ４０）から構成されている場合には、均熱部材１２３は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等で形成されてもよい。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。
　均熱部材１２３が第１の金型１２１より高い熱伝導率を有することにより、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈから伝わる加熱あるいは冷却等の温度制御用の熱を、板厚設定部１２１ｃの外周面全面に効率良く伝えることができる。このため、板厚設定部１２１ｃの外周面全面を均等に加熱あるいは冷却することができるので、板厚設定部１２１ｃ内の温度分布を均一にすることができる。したがって、板厚設定部１２１ｃの熱膨張量を均一にすることができるので、板厚設定部１２１ｃのプレス成形面１２１ａからの突出高さを均一にすることができる。このため、プレス成形時における一対の金型間の間隔Ｄを一定に維持することができることから、プレス成形によって作製されるガラスブランクの板厚偏差を低減することができる。
　なお、均熱部材１２３は、プレス成形面１２１ａと板厚設定部１２１ｃとの間に設けられてもよい。この場合、プレス成形面１２１ａから均熱部材１２３に伝わったゴブの熱を、均熱部材１２３全体に効率良く伝えることができる。このため、ゴブの熱を板厚設定部１２１ｃ全体に分散させることができるので、例えば、板厚設定部１２１ｃのうちプレス成形面１２１ａとゴブとの接触位置に近い部分に、溶融ガラス塊の熱が他の部分と比較して伝わり易くなるのを防ぐことができる。この場合、プレス成形が長時間連続して行われた場合であっても、板厚設定部１２１ｃ内の温度分布を均一にすることができるので、板厚設定部１２１ｃの熱膨張量を均一にすることができる。したがって、板厚設定部１２１ｃのプレス成形面１２１ａからの突出高さを均一にすることができるので、プレス成形時における一対の金型間の間隔Ｄを一定に維持することができ、ひいては、プレス成形によって作製されるガラスブランクの板厚偏差を低減することができる。
　また、均熱部材１２３を構成する材料は、第１の金型１２１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。
　ここで、ガラスブランクの板厚偏差とは、例えば、ガラスブランクの主表面上の任意の地点（例えば２つの地点）においてマイクロメータを用いて測定された板厚の最大値と最小値との差分である。
　さらに、板厚設定部１２１ｃ内の温度差とは、熱電対１２５ａ～１２５ｈを用いて計測するときのそれぞれの地点の温度の差分のうち最大となる温度の差分である。
　各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、プレス成形面１２１ａの外周に沿って均熱部材１２３の側面にそれぞれ接触するように設けられている。各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、所望の平坦度のガラスブランクを得るために各金型のプレス成形面の前記溶融ガラスと接する温度がプレス成形面同士で揃うように制御するために設けられている。図１０Ａに示すように、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、プレス成形面１２１ａの法線方向にプレス成形面１２１ａをみたとき、時計回りに互いに隣接するように配置されている。また、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、熱電対１２５ａ～１２５ｈと１対１の関係になるように設けられていることが好ましい。各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、板厚設定部１２１ｃを加熱あるいは冷却等することにより、プレス成形開始時の第１の金型１２１の温度を所定の温度（例えば４３０℃～４５０℃）に制御する。これにより、第１の金型１２１の温度が低い（例えば歪点以下）場合に、プレス成形時に溶融ガラス塊が第１の金型１２１によって急速に冷却されることにより、ガラスブランクが割れる等して破損するのを防ぐことができる。
　各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、例えばヒータやヒートシンク等で構成されてもよい。また、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、冷却作用を有する流体（液体や気体等）を用いて第１の金型１２１を冷却するように構成されてもよい。
　各温度制御部１２４ａ～１２４ｈによる加熱量あるいは冷却量は、制御装置によって調整される。なお、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈは、温度制御手段の一例である。
　なお、本実施形態では、８つの温度制御部１２４ａ～１２４ｈを用いているが、温度制御部の数は任意に選択することが可能である。
　第２の金型１２２は、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、プレス成形面１２２ａを有するプレス部１２２ｂと、板厚設定部１２２ｃとを有している。また、第２の金型１２２には、均熱部材１２３と、複数の温度制御部１２４ａ～１２４ｈと、複数の熱電対１２５ａ～１２５ｈとが設けられている。
　第２の金型１２２の構成は第１の金型１２１の構成と同様であるため、説明を省略する。また、第２の金型１２２に設けられた均熱部材１２３と、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈと、各熱電対１２５ａ～１２５ｈとの構成は、第１の金型１２１に設けられた均熱部材１２３と、各温度制御部１２４ａ～１２４ｈと、各熱電対１２５ａ～１２５ｈとの構成と同様であるため、説明を省略する。
　なお、本実施形態では、板厚設定部１２１ｃは、プレス成形面１２１ａの外周全面から対向方向に突出するように設けられているが、図１１に示すように、プレス成形面１２１ａの外周に沿って間隔をおいて対向方向に突出するように設けられてもよい。具体的には、図１１に示すように、複数（図１１に示す例では４つ）の板厚設定部１２１ｃのそれぞれを、プレス成形面１２１ａの外周に沿って互いに間隔をおいて設けてもよい。なお、各板厚設定部１２１ｃは、互いに熱伝導可能に接続されるように構成されてもよい。また、温度制御部の数は、板厚設定部１２１ｃの配置位置及び配置数に応じて任意に設定可能である。
　さらに、板厚設定部１２２ｃは、図１１に示すように、板厚設定部１２１ｃと同様に構成されてもよい。
　各金型１２１，１２２は、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａの法線方向が略水平方向となり、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａが互いに平行に対向するように配置されている。また、各金型１２１，１２２の２つの板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃは、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａの対向方向に平行して、互いに対向するように配置されている。各金型１２１，１２２が互いに近づくように移動すると、図１０Ｂに示すように、２つの板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃが互いに当接することによって、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａの間隔Ｄは一定に維持される。これにより、２つのプレス成形面１２１ａ，１２２ａ間には、板状の空間が作られる。
　なお、第１の金型１２１及び第２の金型１２２は、それぞれプレス成形面１２１ａ，１２２ａを有していればよく、各金型１２１，１２２の形状がプレート状に限定されることはない。また、本実施形態では、各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａが円形に形成されているが、プレス成形面１２１ａ，１２２ａの形状は、例えば多角形状等に形成されてもよい。
　第１駆動部２２５は、第１の金型１２１を第２の金型１２２に対して進退させる。一方、第２駆動部２２６は、第２の金型１２２を第１の金型１２１に対して進退させる。第１駆動部２２５及び第２駆動部２２６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２２５の面と第２駆動部２２６の面とを急速に近接させる機構を有する。
　なお、プレスユニット１３０，１４０及び１５０の構成は、プレスユニット１２０と同様であるため、説明を省略する。
　本実施形態のプレス成形工程では、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６のＳ３に示した場合と同様に、プレス成形時に引き伸ばされたゴブが各金型１２１，１２２の板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃまで到達することはない。
　なお、プレス成形工程において、第１の金型１２１及び第２の金型１２２に離型材を付着させる必要はない。
　また、第１の金型１２１及び第２の金型１２２は、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃが各温度制御部１２４ａ～１２４ｈによって加熱あるいは冷却されることにより、温度が溶融ガラスＬGのガラス転移点(Ｔｇ)よりも十分に低い温度（例えば４３０℃～４５０℃）となるように制御されている。
　ここで、制御装置は、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの突出高さに関する情報を取得する。具体的には、制御装置は、第１の金型１２１及び第２の金型１２２のそれぞれに設けられた熱電対１２５ａ～１２５ｈから温度情報を取得する。
　また、制御装置は、取得した突出高さに関する情報に基づき、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの温度を制御することにより、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの突出高さがそれぞれの内部で均一になるように調整する。具体的には、制御装置は、各熱電対１２５ａ～１２５ｈから取得した温度の情報に基づき板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差をもとめ、温度差が低減するように各温度制御部１２４ａ～１２４ｈそれぞれの加熱量あるいは冷却量を調整する。例えば、板厚設定部１２１ｃに設けられた熱電対１２５ａによって検出された温度が他の熱電対１２５ｂ～１２５ｈによって検出された温度よりも極めて高い場合、制御装置は、熱電対１２５ａに対応付けられた温度制御部（例えば、１２４ａ）の冷却量が、他の温度制御部１２４ｂ～１２４ｈの冷却量よりも大きくなるように制御してもよい。これにより、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃのそれぞれの温度分布を均一にすることができる。したがって、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃのそれぞれの熱膨張量を、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃのそれぞれの内部で均一にすることができるので、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの突出高さを、それぞれの内部で均一にすることができる。これにより、プレス成形時における一対の金型間の間隔Ｄを一定に維持することができ、ひいては、プレス成形によって作製されるガラスブランクの板厚偏差を低減することができる。
　そして、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差が低減するように温度制御部１２４ｂ～１２４ｈの加熱量あるいは冷却量が調整され、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差が低減した状態で、プレス成形が行われる。
　なお、プレス成形によって作成されるガラスブランクの板厚偏差を低減するための板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差は、同じ温度において板厚設定部の高さが一致している場合、例えば、研削工程を省略可能な板厚偏差を２μｍとしたならば、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃそれぞれの内部の温度差を６℃以内とした状態でプレス成形を行うことが好ましい。上記温度差が０℃であるときに作製されるガラスブランクの板厚偏差が最も良好となるが、上記温度差は、研削工程を省略可能な板厚偏差に応じて適宜決定してよい。
　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ブランク及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、プレス成形工程において、板厚設定部の突出高さに関する情報を取得し、板厚設定部の温度を、板厚設定部の温度を制御する温度制御部を用いて、突出高さに関する情報に基づき制御することにより、板厚設定部の前記突出高さが均一になるように調整された状態で、プレス成形を行っている。つまり、本実施形態のプレス成形工程では、プレス開始時からプレス終了時までの間で一対の金型のプレス成形面同士の平行状態を維持して、成形されるガラスブランクの一対の主表面が互いに平行となるよう各金型の板厚設定部の突出高さを均一に調節した状態でプレス成形が行われる。これにより、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、板厚偏差を、研削工程が省略可能なレベルとすることができる。したがって、後工程で主表面に対して研削加工を施す必要がないので、磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を実現することができる。
[第２の実施形態の実施例]
　以下に、本発明を実施例によりさらに説明する。なお、溶融ガラスの作製については、第１の実施形態と同じであるので重複説明を省略する。
　本実施形態のプレス成形方法（図３、図１０Ａ，図１０Ｂ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の金型１２１のプレス成形面１２１ａ及び第２の金型１２２のプレス成形面１２２ａの表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、０．０１μｍ～１μｍとした。さらに、各金型１２１，１２２のプレス成形面１２１ａ，１２２ａは超硬合金（ＶＭ４０）で構成されている。また、各金型１２１，１２２の板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃはＳＫＤ６１で構成されている。ここで、ＳＫＤ６１の熱膨張率は、１２．８×１０-6（Ｋ-1）である。また、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃのプレス成形面１２１ａ，１２２ａからの突出高さは０．４４ｍｍであり、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの対向方向の長さは５５ｍｍである。さらに、温度制御部１２４ａ～１２４ｈとしてヒータを用いた。また、均熱部材１２３として銅を用いた。
　また、プレス成形する際には、プレス開始時の第１の金型１２１及び第２の金型１２２それぞれの温度が４３０℃～４５０℃となるように、温度制御部１２４ａ～１２４ｈそれぞれの加熱量が調整されている。
　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ガラス転移温度(Ｔｇ)以下となるまで（約３秒）プレスされ、直径７５ｍｍのガラスブランクが形成された。
　なお、プレス中の金型の板厚設定部内の温度差は、熱電対１２５ａ～１２５ｈを用いて計測するときのそれぞれの地点の温度の差分のうち最大となる温度の差分を算出することによりもとめられる。
　この実施例では、磁気ディスク用ガラス基板に要求される平面度を４μｍ以下とした場合に、この平面度を実現すべく、各プレスユニットにおいて第１の型及び第２の型の温度差は、１０℃以内とした。具体的には、第１の型の温度を４２０℃とし、第２の型の温度を４１１～４２９℃とした。
　［実施例のガラスブランクの評価］
　実施例で作製された直径７５ｍｍのガラスブランクについて、板厚偏差および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。
　板厚偏差は、ここでは、ガラスブランクの主表面上の任意の２つの地点においてマイクロメータを用いて測定された板厚の最大値と最小値との差分と定義した。なお、ガラスブランクの目標板厚は、０．８８ｍｍである。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、ガラスブランクの板厚偏差が２μｍより大きければ研削工程を実施して板厚偏差を２μｍ以下まで低減する必要がある。板厚偏差が１μｍより大きく且つ２μｍ以下であるガラスブランクの場合には、研削工程を省略することができるので好ましいが、品質を安定させるために研磨工程における取り代を増大させる必要があるので、生産性の観点から板厚偏差が１μｍ以下のガラスブランクよりも劣る。また、ガラスブランクの板厚偏差が１μｍ以下のガラスブランクの場合は、研削工程を省略することができ、さらに研磨工程における取り代を少なくすることができるので、最も好ましい。
　◎ (Excellent)：板厚偏差が１μｍ以下
　○ (Good)：板厚偏差が１μｍより大きく２μｍ以下
　× (Poor)：板厚偏差が２μｍより大きい
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３から、ガラスブランクをプレス成形する際に、温度制御部による加熱量あるいは冷却量を調整することにより、板厚偏差の良好なガラスブランクが作製されることが分かる。特に、均熱部材を設けた場合には、板厚偏差が最も良好なガラスブランクが得られた。また、各例のガラスブランクの表面粗さについては、第１の金型及び第２の金型のプレス成形面の表面粗さとほぼ同じであった。
　［実施例の磁気ディスク用ガラス基板の作製］
　第１の実施形態と同一の工程、条件にて磁気ディスク用ガラス基板を作製した。このとき、表３の比較例、実施例１、実施例２のガラスブランクを元にして作製された磁気ディスク用ガラス基板に記録層を成膜して磁気ディスクを作製した（それぞれ順に、比較例Ａ、実施例１Ａ、実施例２Ａ）。作製した磁気ディスクは公称２．５インチサイズ（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．８ｍｍ）である。
　その後、作製されたディスクについて、前述した条件と同様にしてＤＦＨタッチダウン試験を行った結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４から明らかなように、実施例１Ａ、実施例２Ａについては、研削工程を省略してもＤＦＨヘッドの突き出し量を十分大きくすることができた。すなわち、実施例１Ａ、実施例２Ａについては、研削工程を省略しても平面度、表面粗さ共に良好で、かつ媒体化した際に良好なＤＦＨタッチダウン試験結果が得られる磁気ディスク用ガラス基板が製造できることが確認できた。
　第２の実施形態では、板厚設定部の温度を、板厚設定部の突出高さに関する情報として取得したが、所定の計測機器を用いて板厚設定部の突出高さを計測することにより、板厚設定部の突出高さに関する情報を取得してもよい。ここで、板厚設定部の突出高さは、温度制御部によって板厚設定部の温度が制御される前に計測されてもよいし、制御された後に計測されてもよい。
　また、プレス成形工程により得られたガラスブランクの板厚を、板厚設定部の突出高さに関する情報として取得してもよい。
　これら何れの場合であっても、上記実施形態と同様に、プレス成形工程で得られるガラスブランクの板厚偏差を、研削工程が省略可能なレベルとすることができる。したがって、後工程で主表面に対して研削加工を施す必要がないので、磁気ディスク用ガラス基板の低価格化を実現することができる。
　＜第３の実施形態＞
　次に、第３の実施形態について説明する。
　本実施形態は、第１の実施形態と比較して、プレス成形工程が異なる。本実施形態において、上述した実施形態と同一の内容については重複説明を省略する。
　本実施形態のプレス成形工程は、１次プレス工程と２次プレス工程からなる。本実施形態では、プレス成形工程において、図１２に示す第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０が用いられる。略球状の溶融ガラスが金型に向かって落下する点は上述した各実施形態と同様である。なお、図１２には図示していないが、第１又は第２の実施形態と同様にして、温度制御部を設けることができる。
　（ａ）１次プレス工程
　１次プレス工程を実施する直前における、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの温度は、溶融ガラスの塊（ゴブＧＧ）を構成するガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度で加熱され平衡状態にある。ガラス転移点は、本実施形態では、例えば５００℃である。一方、屈服点は、本実施形態では、例えば５６０℃である。プレス成形面の温度を、上述した範囲内とすることにより、後述するように、ゴブＧＧにおいて温度分布があったとしても、後述する２次プレス工程において、ガラス転移点以上の温度で、ガラスブランクの温度分布を略均一にすることができる。これにより、温度分布が略均一になったガラスブランクを第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０から取り出して、大気中で放冷することにより、残留応力の少ないガラスブランクを作製することができる。プレス成形面の温度を屈服点未満とするのは、ガラスブランクをプレス成形型から離型した後に平面度が大きく悪化してしまうことを防ぐことができるためである。
　金型を構成する第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０について、図１２を参照しながら説明する。第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０は、超硬合金（例えばＶＭ３０やＶＭ４０など）で構成されることが、機械的強度及び後述する熱伝導度を高くする点で好ましい。第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０は、略円盤形状を有するプレス成形型本体５２、６２と、このプレス成形型本体５２、６２の外周端を囲うように配置されたガイド部材５４、６４とを有する。ガイド部材５４、６４は、本発明の板厚設定部の一例である。なお、図１２は断面図であるため、図１２中において、ガイド部材５４、６４は、プレス成形型本体５２、６２の上下両側に位置するように記されている。また、プレス成形型５０をＸ１方向へ移動させ、第２のプレス成形型６０をＸ２方向に移動させるように、第１のプレス成形型５０及び第２のプレス成形型６０は、図示されない駆動装置と機械的に接続されている。
　図１２には図示しないが、第１の実施形態と同様に、プレス成形型本体５２、６２の側面全面を覆う略筒状に形成されており、プレス成形型本体５２，６２とガイド部材５４、６４との間において、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ及びされたガイド部材５４、６４のそれぞれと接触する均熱部材が設けられてもよい。また、所望の平坦度のガラスブランクを得るために各プレス成形型５０，６０のプレス成形面５２Ａ、６２Ａの溶融ガラスと接する温度がプレス成形面同士で揃うように制御するための温度制御部や、均一化部材等が設けられてもよい。それによって、ガイド部材５４、６４の突出高さを均一に調節した状態でプレスすることができる。
　プレス成形型本体５２、６２の一方の面は、それぞれプレス成形面５２Ａ、６２Ａとなっている。プレス成形面５２Ａとプレス成形面６２Ａとは互いに対向するように配置されている。ガイド部材５４には、プレス成形面５２Ａに対してＸ１方向に少しだけ突出した高さ位置にガイド面５４Ａが設けられ、ガイド部材６４には、プレス成形面６２Ａに対してＸ２方向に少しだけ突出した高さ位置にガイド面６４Ａが設けられている。このため、プレス成形に際しては、ガイド面５４Ａとガイド面６４Ａとが突き当たり接触するため、プレス成形面５２Ａとプレス成形面６２Ａとの間には隙間が形成される。この隙間の厚さが、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０との間でプレスされてガラスブランクの厚さとなる。プレス成形面５２Ａ、６２Ａは、鏡面仕上げされている。なお、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０によるプレスにより、ゴブＧＧが押し広げられてガラスブランクとなるときのプレス成形面５２Ａ、６２Ａの領域である溶融ガラス延伸領域Ｓ１を含むプレス成形面５２Ａ、および、溶融ガラス延伸領域Ｓ２を含むプレス成形面６２Ａの全面が、曲率が０である平坦面を成している。
　図１２中の第１のプレス成形型５０のプレス成形本体５２のプレス成形面５２Ａと反対側には、第１の押出部材５６及び第２の押出部材５８が設けられている。
　第１の押出部材５６の一方の押出面５６Ａは、プレス成形型本体５２の端面である被押出面５２Ｂとガイド部材５４の端面である押出面５４Ｂとに接触している。また、プレス成形型本体５２の被押出面５２Ｂに対向する領域の一部に、第１の押出部材５６の厚み方向に貫通する貫通穴５６Ｈが設けられている。なお、押出面５６Ａと反対側の面５６Ｂは、図示されない駆動装置に機械的に接続されている。このため、プレス成形に際しては、上記駆動装置によって、第１の押出部材５６を介して、プレス成形型本体５２とガイド部材５４とを同時に、図中の軸方向Ｘの第１の押出部材５６が配置された側からプレス成形型本体５２およびガイド部材５４が配置された側へと押し出すことができる。これにより、第１の押出部材５６からプレス成形型本体５２にプレス圧力となる押圧荷重が与えられる。
　第２の押出部材５８は、貫通穴５６Ｈ内に挿入されると共に、プレス成形型本体５２の被押出面５２Ｂ側に接続されている。第２の押出部材５８は、図１２に示す例では円柱状の棒状を成すが、プレス成形型本体５２に対して荷重を自在にかけることができるのであれば、その形状は特に限定されない。なお、第２の押出部材５８の被押出面５２Ｂ側に接続された端と反対側の端は、図示されない駆動装置に機械的に接続されている。このため、プレス成形に際しては、上記駆動装置及び第２の押出部材５８によって、第１の押出部材５６がプレス成形型本体５２に与える押圧荷重に、さらに押圧荷重を付加させることができ、あるいは、この付加した押圧荷重を除去させることができる。この押圧荷重の除去によって、後述する２次プレス成形においてプレス圧力が調整される。この点は後述する。
　１次プレス工程では、図１２～１４に示すように、ゴブＧＧは、下方へ落下し、２つのプレス成形面５２Ａ、６２Ａ間に進入する。そして、図１４に示すように、落下方向Ｙ１と平行を成すプレス成形面５２Ａ、６２Ａの上下方向の略中央部近傍に到達した時点で、ゴブＧＧの両側表面が、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに同時または略同時に接触する。
　その後、図１４に示すように、ゴブＧＧを、その両側から第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により押圧し続けると、ゴブＧＧは、ゴブＧＧとプレス成形面５２Ａ、６２Ａとが最初に接触した位置を中心に均等な厚みで押し広げられる。図１５に示すようにガイド面５４Ａとガイド面６４Ａとが接触するところまで、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により押圧し続けることで、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ間に、円盤状もしくは略円盤状のガラスブランクＧに成形される。このとき、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０により成形されるガラスブランクは、ガイド面５４Ａとガイド面６４Ａの端部まで達しない。すなわち、ガラスブランクの端面は、自由曲面となっている。この状態で、１次プレス工程は終了する。したがって、ガラスブランクの端面における熱は、プレス成形面５２Ａ、６２Ａと接触せず、プレス成形面５２Ａ、６２Ａ内の気相空間の空気に対して放冷される。したがって、ガラスブランクの端面では、冷却に伴って表面に形成される圧縮応力層はほとんどないか、あるいは極めて小さい。すなわち、ガラスブランクの端面には残留応力がないか、あっても極めて小さい。
　（ｂ）２次プレス工程
　２次プレス工程では、ガラスブランクが破損しない程度の時間、１次プレス工程を行った後、１次プレス工程後に１次プレス工程に用いるプレス面（プレス成形面５２Ａ、６２Ａ）のプレス圧よりも低いプレス圧力でガラスブランクを一対の型で保持する工程である。
プレス圧力は、第１プレス工程時、第２の押出部材５８が第１のプレス成形型５０に与えた押圧荷重を除去することにより、低下することができる。したがって、２次プレス工程では、図１５に示す状態と変化はない。
　１次プレス工程における、プレス成形面５２Ａ、６２Ａのプレス圧力は、例えば０．０４～０．４０トン／ｃｍ2であり、２次プレス工程におけるプレス圧力は、例えば１×１０－５～４×１０－３トン／ｃｍ2である。
　このように１次プレス工程と２次プレス工程でプレス圧力を変化させるのは、１次プレス工程の機能と、２次プレス工程の機能とを異なるものとするためである。
　１次プレス工程において高いプレス圧力を用いてプレスをすることにより、ガラスブランクを所定の厚さ（薄さ）にするとともに、板厚差を低下させることができる。２次プレス工程において低いプレス圧力を用いてプレスすることにより、ガラスブランクの温度分布を均一に近づけることができ、平面度を向上することができる。
　具体的に説明すると、２次プレス工程前の１次プレス工程では、高いプレス圧力により、ゴブＧＧの不均一な温度分布に起因して成形直後のガラスブランクの温度分布は不均一である。この不均一な温度分布のガラスブランクから熱が第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に移動して、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に不均一の温度分布を生じさせる。２次プレス工程において低いプレス圧力を用いることにより、２次プレス工程では、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ、６２Ａとの間の実質的な接触面積が低下する。その結果、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱移動が低下する。その間、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一な温度分布は、熱伝導による拡散により均一に近づき、温度分布が均一に近づいた第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０が、ガラスブランクと接触することにより、ガラスブランクの温度分布は均一に近づく。
　また、１次プレス工程では、上述したように第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に不均一の温度分布を生じさせるので、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一の温度分布により、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの表面は不均一な熱膨張を起こし、プレス成形面５２Ａ、６２Ａに表面凹凸をつくる。この表面凹凸は、ガラスブランクの表面に転写されるので一定の厚さのガラスブランクを作製する上で好ましくない。第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の不均一な温度分布を解消するために、２次プレス成形では、プレス圧力の低下により、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱移動を低下させることができる。そして、２次プレス工程中、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０内での熱伝導による熱拡散により第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度分布を均一に近づけることができる。これにより、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの表面凹凸は均一に近づく。しかも、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度は、ガラス転移点以上であるので、ガラスブランクもガラス転移点以上である。このため、ガラスブランクの表面には、プレス成形面５２Ａ、６２Ａの均一な表面に近づいた表面形状が転写される。したがって、平面度の小さいガラスブランクが形成される。
　このように、２次プレス工程の作用により、ガラスブランクは、ガラス転移点以上の温度で温度分布は均一に近づき、平面度が小さくなる。
　１次プレス工程は、ガラスブランクに一定の厚さを確保するために行われるため、１次プレスの継続時間は、ガラスブランクが一定の厚さの形状を確保する時間であればよい。この継続時間が過度に長いと、ガラスブランクが不均一な温度分布に起因する熱歪み（熱応力）によって、あるいは、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの不均一な表面凹凸等によって破損する。このため、１次プレス工程の継続時間は、ガラスブランクが温度分布に起因する熱歪み（熱応力）によって破損しない程度の時間であり、例えば０．１～２秒である。一方、２次プレス工程の継続時間は、ガラスブランクの温度分布が略均一になる時間であればよい。２次プレス工程の継続時間は長いことが、ガラスブランクの温度分布は均一に近づく点から好ましいが、ガラスブランクの生産効率は低下する。したがって、２次プレス工程の継続時間は、例えば１０～２９８秒である。このような１次プレス工程及び２次プレス工程の継続時間は、予め定められている。したがって、１次プレス工程及び２次プレス工程の合計の継続時間である、プレス開始からプレス終了までの時間が３００秒以下であることが好ましい。
　図１６は、１次プレス工程及び２次プレス工程におけるガラスブランクの２箇所の位置における温度履歴Ａ１，Ａ２と、第１のプレス成形型５０の２箇所における温度履歴Ａ３，Ａ４の計測結果の一例を示す図である。
　１次プレス工程の開始時、ゴブＧＧは、図１２に示す切断刃１６１，１６２による切断で冷やされるため、ゴブＧＧの切断された部分は、ゴブＧＧの内部に比べて低温になっている。すなわち、ゴブＧＧの温度分布は不均一である。このため、１次プレス工程の開始時においても、ガラスブランクの温度分布は不均一であり、場所によって温度はばらついている。図１６の例では、温度Ｔ１と温度Ｔ２が温度のばらつきを示す一例である。一方、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度は、ゴブＧＧを構成するガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度で加熱されて、均一な熱平衡状態にある。この状態で、１次プレス工程が開始されると、ガラスブランクの温度は第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度に比べて高いので、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０に多量の熱が移動する。これによって、ガラスブランクの温度は温度履歴Ａ１，Ａ２に示すように急激に低下する。一方、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０は、ガラスブランクから多量の熱が移動するので、ガラスブランクの各場所の温度に応じた熱移動を受けて温度履歴Ａ３，Ａ４に示すように異なる温度履歴を示す。この状態で予め定められた１次プレス工程の継続時間が過ぎると、２次プレス工程に移行する。
　２次プレス工程では、１次プレス工程に比べて第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス圧力は低下しているので、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ、６２Ａとの間の実質的な接触面積が低下し、その結果、ガラスブランクから第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０への熱移動が低下する。この間、第１のプレス成形型および第２のプレス成形型の不均一な温度分布は、熱伝導による拡散により、温度履歴Ａ３、Ａ４に示すように温度分布は均一に近づく。温度分布が均一に近づいた第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０は、ガラスブランクと接触することにより、ガラスブランクの温度分布も温度履歴Ａ１，Ａ２に示すように、均一に近づく。しかし、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の温度は、ゴブＧＧを構成するガラス材料のガラス転移点以上、屈服点未満の温度で常時加熱されているので、ガラスブランクの温度は、ガラス転移点以上、屈服点未満のある温度に近づく。このような状態で、２次プレス工程は終了する。したがって、２次プレス工程は、上記ガラスブランクの温度状態が達成される時間を予め計測することにより、２次プレス工程の継続時間を定めることが好ましい。しかも、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの熱膨張も、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０の均一に近づいた温度分布により、均一に近づくため、ガラスブランクは、プレス成形面５２Ａ，６２Ａの表面凹凸の少ない表面形状が転写される。したがって、平面度の小さいガラスブランクが形成される。
　（ｃ）取出工程
　取出工程では、ガラスブランクは、第１のプレス成形型５０および第２のプレス成形型６０のプレス成形面を離間して取り出される。図１７は、取出工程を示す図である。図１７に示すように、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０とを互いに離間させるように、第１のプレス成形型５０をＸ２方向へ移動させ、第２のプレス成形型６０をＸ１方向へ移動させる。これにより、プレス成形面６２Ａと、ガラスブランクＧとを離型させる。次いで、プレス成形面５２Ａと、ガラスブランクＧとを離型させて、ガラスブランクＧを鉛直方向下方に落下させて取り出す。なお、プレス成形面５２ＡとガラスブランクＧとを離型させる際には、ガラスブランクＧの外周方向から力を加えてガラスブランクＧを剥がすように離型することができる。この場合、ガラスブランクＧに大きな力を加えることなく、取出しを行うことができる。なお、取出しの際、プレス成形面５２ＡとガラスブランクＧとを離型した後に、プレス成形面６２ＡとガラスブランクＧとを離型してもよい。こうして、ガラスブランクＧを得る。ガラスブランクＧは、図示されない断熱板上に載せられて、大気中で放冷される。このとき、ガラスブランクＧにおけるプレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａとの接触部分の温度は、ガラス転移点以上であり、均一な温度分布を持ってガラス転移点以上の温度を有するので、この状態で冷却しても、均一な温度分布を保ってガラスブランクは冷えるので、冷却に起因する不均一な残留応力は小さくなる。
　なお、プレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａには、従来より用いられてきたボロンナイトライド等の離型剤は用いられない。これは、１次プレス工程及び２次プレス工程におけるガラスブランクとプレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａとの間の面接触を増やして、ガラスブランクとプレス成形面５２Ａ及びプレス成形面６２Ａとの間の熱移動を利用するためである。また、離型剤の使用は、離型剤の形状がガラスブランクの表面に転写されて平面度が大きくなることから好ましくない。
　なお、得られるガラスブランクの残留応力値は、上述したスクライブ工程（Ｓ２０）や形状加工工程（Ｓ３０）における機械加工で破断が生じない許容値以下となるように、２次プレス工程が行われることが好ましい。例えば、２次プレス工程におけるプレス圧力及び継続時間等が調整される。この場合、上記許容値は、例えば、０．４ｋｇｆ／ｍｍ２である。
　例えば、１次プレス工程におけるプレス圧力を０．２トン／ｃｍ2とし、１次プレス工程の継続時間を１秒とし、２次プレス工程におけるプレス圧力を１．０×１０－３トン／ｃｍ2とし、２次プレス工程の継続時間を６０秒とし、第１のプレス成形型５０と第２のプレス成形型６０の温度を５１５℃とした条件で、平面度の平均値は３．８７μｍであり、ガラスブランクの板厚差は５μｍ以下とすることができる。
　また、本実施形態で得られるガラスブランクは、平坦性に優れ（平面度が小さく）、残留応力も小さいことから、従来のように、ガラスブランクにアニール処理を施す必要がない。
　＜第４の実施形態＞
　次に、第４の実施形態について説明する。
　本実施形態は、第１の実施形態と比較して、プレス成形工程で使用されるプレスユニットのみが異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同一の内容については重複説明を省略する。
　本実施形態のプレス成形工程に用いられるプレスユニットに設けられる温度制御部は、それぞれ独立に温度を制御可能に構成される一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋによって構成されている点で、第１の実施形態の温度制御部１２４とは異なる。図１８Ａ，図１８Ｂに示すように、一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋはそれぞれ、板厚設定部１２１ｃ及び１２２ｃの側面全面に接触するように設けられている。温度制御部１２４ｊ，１２４ｋは各板厚設定部において隣接して設けられており、各プレス成形面に近い側に温度制御部１２４ｋが設けられ、各プレス成形面から遠い側に温度制御部１２４ｊが設けられている。温度制御部１２４ｊ，１２４ｋは、温度制御手段の一例である。
　一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋは、例えばヒータやヒートシンク等で構成されてもよい。一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋによる加熱量あるいは冷却量は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びハードディスク等から構成された所定の制御装置（図示省略）によって制御されてもよい。
　温度制御部１２４ｊ，１２４ｋは、第１の実施形態と同様に、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃを加熱あるいは冷却することにより、プレス成形開始時の第１の金型１２１の温度を所定の温度（例えば４３０℃～４５０℃）に制御することを目的として設けられるものであるが、第１の実施形態の場合と異なり、複数の温度制御部によって各板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの所望の部位をそれぞれ独立に加熱又は冷却することが可能となる構成となっている。そして、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの温度と板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの金型対向方向での熱膨張量との相関関係を予め求めておき、その相関関係に基づいて、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの実際の温度から一対の金型が閉じた際にプレス成形面同士の間の距離が目標の距離となるように板厚設定部の熱膨張量を決定し、温度制御部１２４ｊ，１２４ｋによって板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの熱膨張により板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの突出高さを変化させる。こうすることで、プレスによって得られるガラスブランクの板厚の調整をより容易に行うことができる。つまり、一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋの加熱量及び冷却量をそれぞれ独自に設定することで、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃを構成する部材の熱膨張量をより精度良く調整することができ、その結果、ガラスブランクの板厚の調整の幅が広がり、より容易に調整を行うことができるようになる。
　ここで、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの金型対向方向での熱膨張量と温度との相関関係については、温度制御部１２４ｊ，１２４ｋにおける設定温度を変化させて、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの熱膨張量を測定することにより、予め求めることができる。
　このような相関関係を求めるために、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの金型対向方向の寸法が５０ｍｍで板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃにＳＫＤを用いた条件で板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの金型対向方向での１℃あたりの熱膨張量を実際に測定したところ、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの金型対向方向での熱膨張量の合計が１．３μｍ／℃（片側で０．６５μｍ／℃）であった。
　従って、このような相関関係に基づいて、一対の金型が閉じた際のプレス成形面同士の間の距離が目標の距離となるように板厚設定部の熱膨張量を決定し、その熱膨張量に対応する温度になるように板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの温度を制御することによって、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの熱膨張量によりガラスブランクの板厚調整が可能となる。また、上記の相関関係の例では、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの温度を１０℃変化させることにより、ガラスブランクの板厚を１３μｍ変化させることができる。なお、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの温度を互いに異ならせて、板厚設定部１２１ｃ，１２２ｃの熱膨張量を変化させて板厚調整を行ってもよい。
　また、金型が閉じた際にプレス成形面同士の間の距離が目標の距離となるように板厚設定部の熱膨張量を決定する処理は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０の各々についてユニット単位で行われることが好ましい。つまり、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０は、同一の装置１０１に設けられているが、各ユニットのプレスによる加熱、及びプレス終了による放熱とそのタイミングによって各プレスのときの熱的環境が正確には異なる場合があるため、各プレスユニットで熱的環境を揃えるためにユニット単位でプレスユニット成形面同士の間の距離の調整を行う（つまり、温度制御部の調整を行う）ことが好ましい。ユニット単位で調整を行う場合には、全ユニットで同一の目標板厚を設定し、ガラスブランクの板厚がその目標板厚となるように、各ユニットでプレス成形面同士の間の距離を調整する（つまり、温度制御部の調整をユニット単位で行う）ことが好ましい。
　ガラスブランクの板厚の調整をより容易に行うことができることは、以下の点から重要である。従来の垂直あるいは水平プレスでは、金型の材質による熱膨張率、成形時の金型の温度などの成形条件、及び一対の金型間の間隙（キャビティ）の設計値によって、プレス成形で得られるガラスブランクの板厚が決まっていた。このとき、従来は、ガラスブランクの板厚の設計値（つまり、金型間の間隙）と実際にプレスによって得られるガラスブランクの板厚の実際の値との差が小さくなるように、金型の間隙を決定する金型の寸法が試行錯誤によって決定して金型の追加工等を行っていた。また、従来は金型の追加工を行う前は板厚の偏差が大きいために、ガラスブランクから磁気ディスク用ガラス基板を製造するに際して、ガラス基板の両主表面に対する機械加工（研削又は研磨加工）の前に、プレス成形で得られたガラスブランクの中で板厚の要求値を満たすガラスブランクをソートする工程もあり、製造時間を短縮することが難しかった。さらに従来は、ガラスブランクの板厚偏差が大きかったために、後工程の主表面の研磨による取り代のばらつきも必然的に大きくなっていた。
　これに対し、本実施形態のプレス成形では、金型の材質による熱膨張率、成形時の金型の温度などの成形条件に応じて、ガラスブランクの板厚が所望の値となるように一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋの加熱量及び冷却量を調整すればよく、ガラスブランクの板厚調整のための金型自体の追加工は要しない。また、第１の実施形態と同様に、プレス成形によって得られるガラスブランクの板厚偏差も小さくなるという利点がある。
　なお、図１８Ａ，図１８Ｂでは、各板厚設定部につき一対の温度制御部を設ける場合を例示したが、この場合に限られない。３以上の温度制御部を設けてもよい。
　＜第５の実施形態＞
　次に、第５の実施形態について説明する。
　本実施形態は、第４の実施形態と比較して、プレス成形工程で使用されるプレスユニットのみが異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同一の内容については重複説明を省略する。
　本実施形態のプレス成形工程に用いられるプレスユニットは、第４の実施形態と同様に、それぞれ独立に温度を制御可能に構成される一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋが設けられているが、一対の温度制御部１２４ｊ，１２４ｋに対応して板厚設定部が１２１ｊ，１２１ｋが設けられている点で第４の実施形態とは異なる。すなわち、図１９Ａ，図１９Ｂに示すように、板厚設定部が１２１ｊ，１２１ｋが均熱部材１２３の側面前面に接触するように設けられており、板厚設定部が１２１ｊ，１２１ｋの側面前面に接触するように、それぞれ温度制御部１２４ｊ，１２４ｋが設けられている。温度制御部１２４ｊ，１２４ｋは、温度制御手段の一例である。
　本実施形態の構成では、他方の金型へ向けて突出するように配置された板厚設定部１２１ｋと、他方の金型から遠い位置に配置された板厚設定部１２１ｊとで構成されているが、それぞれの板厚設定部は熱膨張率及び／又は熱伝導率が異なる部材で構成されていることが好ましい。また、板厚設定部１２１ｋ，１２２ｋについては、プレスに耐えうる硬度をもつ部材であることが好ましい。ここで、板厚設定部１２１ｋ，１２２ｋについては、例えば、ＶＭ３０、ＶＭ４０等の超硬合金や、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ：Ferrum Casting Ductile）、又はＳＫＤ（Steel Kogu Dice）等を用いることができる。さらに、板厚設定部１２１ｊ，１２２ｊについては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等を用いることができる。
　本実施形態の構成では、プレス成形によって得られるガラスブランクの板厚の調整の幅をさらに広げることが可能となる。例えば、プレス成形面と板厚調整部の温度が異なるようにそれぞれ独立に温度を制御することができる。例えば、第１の金型１２１に着目した場合、プレス成形面１２１ａに近い板厚設定部１２１ｋを熱伝導率の高い材料で構成して温度制御部１２４ｋによる熱がプレス成形面１２１ａまで伝達しやすくする一方で、板厚設定部１２１ｊとして熱膨張率が高い部材で構成して主として熱膨張によるプレス成形面の方向の突出量を稼ぐといったように、板厚設定部１２１ｋ、１２１ｊのそれぞれで機能分担を図ることができる。要するに本実施形態では、各板厚設定部に用いられる部材の特性、各板厚設定部に対応する温度制御部による加熱又は冷却の程度等、ガラスブランクの板厚を調整するためのファクタが多く設定されているため、これらのファクタを調整することでプレス成形によって得られるガラスブランクの板厚の調整の幅をさらに広げることができる。
　なお、図１９Ａ，図１９Ｂでは、各板厚設定部につき一対の温度制御部と一対の板厚設定部を設ける場合を例示したが、この場合に限られない。３以上の温度制御部及び板厚設定部を設けてもよい。また、温度制御の精度を高める上で、板厚設定部１２１ｋと板厚設定部１２１ｊとの間（板厚設定部１２２ｋと板厚設定部１２２ｊとの間）に、断熱材を介在させてもよい。さらに、所望の板厚調整可能範囲となるように、各板厚設定部１２１ｊ，１２１ｋ（板厚設定部１２２ｊ，１２２ｋ）の金型対向方向の寸法を互いに異ならせてもよい。
　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ブランクの製造方法および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。上述した各実施形態で説明した技術的事項は適宜組み合わせて適用してもよく、特定の実施形態で説明した技術的事項、技術的効果はその他の実施形態にも適用されうる。
　例えば、第３の実施形態のプレス成形工程では、一対の型のプレス面の温度が溶融ガラス（ゴブＧＧ）のガラス転移点以上屈服点未満の温度で溶融ガラスの塊をプレスすることや、ガラスブランクの残留応力値がガラスブランクの機械加工で破断が生じない許容値以下となるようにプレスすることを説明したが、これらの事項は他の実施形態においても適用することができる。
　なお、上述した各実施形態のプレス成形工程では、第１の金型１２１、第２の金型１２２について仮に何ら温度制御を行わないとしたならば、極めて高温の溶融ガラスの各金型への接触開始、及び溶融ガラスのプレスによって溶融ガラスの熱が金型へ伝達することで、各金型の温度が急激に上昇し、溶融ガラスのプレスが完了して開型した後は放熱によって徐々に温度が低下していくという温度サイクルが、溶融ガラスのプレスを連続的に行うことで順次繰り返し行われることになる。このような温度サイクルが金型に生じた場合には、板厚設定部についてもこの金型の温度サイクルの影響を受けることになり、板厚設定部の温度調整が困難になることが考えられる。そこで、プレス成形工程においては、溶融ガラスの塊（ゴブ）と接触する前に予め金型を加熱し、溶融ガラスの塊と接触後に金型を冷却することが好ましい。このような金型に対する温度調整処理を各実施形態の温度調整部によって行うことで、金型の上記温度サイクル中に金型の温度環境の変化が抑制されるため、平面度の良好なガラスブランクが得られるとともに、板厚設定部の部材の温度環境の変化も抑制されるので、ガラスブランクの板厚の調整も容易となる。
　また、近年、磁気ディスクにおいて、例えば面記録密度が１テラバイト／ｉｎｃｈ2を超える高密度記録を実現するために、エネルギーアシスト記録方式が注目されている。エネルギーアシスト記録方式は、記録ヘッドによる磁気ディスクへの情報の書き込み時に記録ヘッドからデータ書き込み領域に瞬間的にエネルギーを加え、保磁力を低下させることで高Ｋｕ磁性材料の磁化反転をアシストする記録方式である。このエネルギーアシスト記録方式には、レーザー光の照射により磁化反転をアシストする熱アシスト記録方式や、マイクロ波によりアシストするマイクロ波アシスト記録方式が含まれる。このようなエネルギーアシスト記録方式では、ガラス転移点が比較的高いガラスが要求される。したがって、エネルギーアシスト記録方式に対応させる場合には、上述した各実施形態では、ガラスブランクに用いるガラスとして、例えば、ガラス転移点が比較的高いガラス、例えばガラス転移点が６５０℃以上のガラスを用いることが好ましい。しかし、従来のプリフォーム（リヒートプレス）方式、すなわちガラスの軟化点温度まで金型を加熱する方式では、ガラス転移点が比較的高いガラスを用いて、金型を軟化点温度まで加熱することは難しい。この点でも、上述した各実施形態のガラスブランクの製造方法は優れている。すなわち、上述した各実施形態のガラスブランクの製造方法は、ガラス転移点が高いガラス材料であっても、平面度と板厚差を小さくすることができるとともに、ガラスブランクの加工性を向上させることができる。

Claims (25)

  1. 　互いに対向する一対の金型を用いて、溶融ガラスの塊をプレス成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
    　前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、
    　前記成形工程では、プレス開始時からプレス終了時までの間で一対の金型のプレス成形面同士の平行状態を維持して、成形されるガラスブランクの一対の主表面が互いに平行となるよう各金型の板厚設定部の突出高さを均一に調節した状態でプレス成形を行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  2. 　互いに対向する一対の金型を用いて、溶融ガラスの塊をプレス成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
    　前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、
    　前記成形工程では、前記溶融ガラスのプレス成形時に前記プレス成形面から前記板厚設定部に前記溶融ガラスの熱が伝わるときの前記板厚設定部の前記突出高さを均一にするための均一化部材を用いて、前記板厚設定部の前記突出高さを均一にした状態で、プレス成形を行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  3. 　前記均一化部材は、前記溶融ガラスの熱が伝わるときの前記板厚設定部内の温度差を低減するための均熱部材である、請求項２に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  4. 　前記成形工程では、前記板厚設定部の温度を調整する手段であって、所望の平坦度のガラスブランクを得るために各金型のプレス成形面の前記溶融ガラスと接する温度がプレス成形面同士で揃うように制御するための温度制御手段、を用いて前記板厚設定部の温度を制御した状態で、プレス成形を行う、請求項２又は３に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  5. 　互いに対向する一対の金型を用いて、溶融ガラスの塊をプレス成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
    　前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、
    　前記成形工程では、前記板厚設定部の前記突出高さに関する情報を取得し、前記板厚設定部の温度を、前記板厚設定部の温度を制御する温度制御手段を用いて、前記突出高さに関する情報に基づき制御することにより、前記板厚設定部の前記突出高さが均一になるように調整された状態で、プレス成形を行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  6. 　前記温度制御手段は、所望の平坦度のガラスブランクを得るために各金型のプレス成形面の前記溶融ガラスと接する温度がプレス成形面同士で揃うように制御するための手段であって、
    　前記温度制御手段は前記板厚設定部の外周に設けられている、請求項５に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  7. 　前記板厚設定部と前記温度制御手段との間には、前記板厚設定部内の温度差を低減するための均熱部材が設けられている、請求項５又は６に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  8. 　前記成形工程では、前記板厚設定部の温度を、前記板厚設定部の前記突出高さに関する情報として取得する、請求項５～７の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  9. 　前記成形工程では、前記一対の金型を用いたプレス成形により得られた磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を、前記板厚設定部の前記突出高さに関する情報として取得する、請求項５～７の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  10. 　前記均熱部材は、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料で形成されている、請求項３又は７に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  11. 　前記板厚設定部は、ビッカース硬さが１０００ＨＶ以上の材料で形成されている、請求項１～１０の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  12. 　前記成形工程では、落下中の溶融ガラスの塊を、水平方向両側から一対の金型でプレス成形する、請求項１～１１のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  13. 　前記成形工程において、溶融ガラスの塊と接触する前に予め金型を加熱し、溶融ガラスの塊と接触後に金型を冷却する、請求項１～１２の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。

  14. 　前記成形工程では、一対の型のプレス面の温度が溶融ガラスのガラス転移点以上屈服点未満の温度で、前記溶融ガラスの塊をプレスする、請求項１～１３の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。

  15. 　前記成形工程では、ガラスブランクの残留応力値が、ガラスブランクの機械加工で破断が生じない許容値以下となるようにプレスする、請求項１～１４の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。

  16. 　溶融ガラスのガラス転移点が６５０℃以上である、請求項１～１５の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  17. 　互いに対向する一対の金型を用いて、溶融ガラスの塊をプレス成形する成形工程を含む磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、
    　前記一対の金型は、前記プレス成形するためのプレス成形面と、前記プレス成形面の外周から前記一対の金型の対向方向に突出するように、前記プレス成形面を囲むように設けられ、前記対向方向の突出高さに基づき前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚を設定するための板厚設定部とを有し、
    　板厚設定部の温度と板厚設定部の前記対向方向の熱膨張量との相関関係を予め求めておき、前記相関関係に基づいて、一対の金型が閉じた際にプレス成形面同士の間の距離が目標の距離となるように板厚設定部の温度から板厚設定部の熱膨張量を決定し、温度制御手段を用いて板厚設定部の熱膨張による突出高さを変化させることにより、プレス時のガラスブランクの板厚を所望の板厚に調整することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  18. (新規従属) 
    　前記成形工程では、溶融ガラス供給部から供給され落下中の溶融ガラスの塊を、水平方向の両側からプレス成形する、請求項１７に記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  19. 　前記温度制御手段は、プレス成形面と板厚設定部との温度が異なるようにそれぞれ独立に温度を制御する、請求項１７又は１８に記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  20. 　板厚調整部においてプレス成形面に近い部分と遠い部分とで、熱膨張率及び／又は熱伝導率が異なる部材で構成されている、請求項１７～１９の何れか１項に記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  21. 　前記成形工程において、溶融ガラスの塊と接触する前に予め金型を加熱し、溶融ガラスの塊と接触後に金型を冷却する、請求項１７～２０の何れか１項に記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  22. 　一対の金型を持つプレスユニットを複数用いてプレスする構成であり、ユニット単位で一対の金型が閉じた際のプレス成形面同士の間の距離を調整する、請求項１７～２１の何れか１項に記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  23. 　全ユニットのブランクの板厚が一致するように、各ユニットの一対の金型が閉じた際のプレス成形面同士の間の距離を調整する、請求項２２に記載された磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
  24. 　請求項１～２３の何れか１項に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法により製造された磁気ディスク用ガラスブランクを用いて、磁気ディスク用ガラス基板を製造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。
  25. 　前記磁気ディスク用ガラスブランクに対して研磨加工を施すことにより、前記磁気ディスク用ガラスブランクの板厚の９０％以上の板厚を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする、請求項２４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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