ガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置
【課題】 板状ガラスブランクスの平坦度を容易に矯正することのできるガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置を提供する。
【解決手段】 軟化した板状ガラスブランクス３を、加熱炉５０内で連続的に搬送する搬送ベルト２０上に供給する供給ステップと、加熱炉５０内で、搬送ベルト２０上のガラスブランクス３に対して荷重を負荷しながらガラスブランクス３を搬送することによって、ガラスブランクス３の平坦度を矯正する矯正ステップと、を備える。
【解決手段】 軟化した板状ガラスブランクス３を、加熱炉５０内で連続的に搬送する搬送ベルト２０上に供給する供給ステップと、加熱炉５０内で、搬送ベルト２０上のガラスブランクス３に対して荷重を負荷しながらガラスブランクス３を搬送することによって、ガラスブランクス３の平坦度を矯正する矯正ステップと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体用ガラス基板等に使用される、軟化した板状ガラスブランクスの平坦度を矯正するためのガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体用ガラス基板等に使用される平板状のガラスブランクスは、一般に、熔融ガラスを円筒状ノズルより送出させ、熔融ガラスが一定量となったところで切断刃（シャー）で熔融ガラスを切断してガラスゴブを作製し、このガラスゴブを成形面が平面の金型でプレス成形することによって作製されている。
【０００３】
ガラスブランクスが平面の金型でプレス成形されても、成形後の板状ガラスブランクスは、通常、反っている。反ったガラスブランクスを平坦な形状に矯正するために、成形直後または冷却後に、反ったガラスブランクスを平らなセラミックス板などと交互に積層して、連続式加熱炉またはバッチ式加熱炉にて加熱軟化させることが行われている。あるいは、プレス成形時にガラスブランクスの厚さを予め厚目にしておいて、ガラスブランクスの研削代を多く取ることによって、最終のガラス基板が形状不良とならないようにすることが行われている。情報記録媒体用ガラス基板等に使用される板状のガラスブランクスは、その形状を矯正するための多大な手間や労力を要して製造されていた（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３２８８２７号公報
【特許文献２】特開２００２−３３８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、板状ガラスブランクスの平坦度を容易に矯正することのできるガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および作用・効果】
【０００５】
上記技術的課題を解決するために、軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送ベルト上に供給する供給ステップと、加熱炉内で、搬送ベルト上のガラスブランクスに対して荷重を負荷しながらガラスブランクスを搬送することによって、ガラスブランクスの平坦度を矯正する矯正ステップと、を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正方法が提供される。
【０００６】
上記方法によれば、軟化した板状ガラスブランクスが搬送ベルトで加熱炉内に搬送され、加熱炉内に搬送された板状ガラスブランクスに対して、荷重が負荷される。変形可能な状態にある板状ガラスブランクスに対して熱及び荷重が負荷されることによって、板状ガラスブランクスが微小程度変形して、板状ガラスブランクスの平坦度が矯正されて、板状ガラスブランクスの平坦度が向上する。
【０００７】
ガラスブランクスに対して荷重を負荷させるためには、ガラスブランクスの上に当接配置された負荷ベルトの自重によって行うことができる。
【０００８】
ガラスブランクスに対して荷重を負荷させるためには、ガラスブランクスの上に配置されたプレス矯正機によって行うこともできる。
【０００９】
矯正後に急冷して取り出した後に別途除歪処理を行うことも可能であるが、矯正処理に続いて、ガラスブランクス中の歪みを取り除いた方が、エネルギー的なロスや時間的なロスが少なくなるので、矯正されたガラスブランクスを加熱炉内で徐冷してガラスブランクス中の歪みを取り除く除歪ステップをさらに備えることが好適である。
【００１０】
矯正ステップにおいて、ガラスブランクスが、そのガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の温度範囲に保持されていることが好適である。このような温度範囲にガラスブランクスを保持することによって、ガラスブランクスが適度に変形することができる。
【００１１】
上述した本発明に係るガラスブランクス矯正方法は、ガラスブランクスを加熱する加熱炉と、軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送手段と、搬送手段上で搬送されているガラスブランクスに対して荷重の負荷を与える荷重負荷手段と、を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正装置によって実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の第一実施形態に係る、情報記録媒体用ガラス基板等に使用されるガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置について、図１及び６を参照しながら詳細に説明する。なお、第一実施形態のものは、負荷ベルトによる荷重負荷であって、負荷ベルトが加熱炉の入口から出口近傍まで延在しているタイプのものである。
【００１３】
図１は、本発明の第一実施形態に係るガラスブランクス矯正装置１を模式的に示した図である。図６は、加熱炉５０内の温度分布を模式的に示した図である。
【００１４】
ガラスブランクス矯正装置１は、ガラスブランクス３を加熱する加熱炉５０と、ガラスブランクス３を加熱炉５０内で連続的に搬送する搬送ベルトコンベア２６と、ガラスブランクス３に荷重の負荷を与える荷重負荷手段としての負荷ベルトコンベア１６と、を備えている。
【００１５】
加熱炉５０は、筐体と、基台２２と、ヒータ９と、断熱材５と、温度センサとを備えている。加熱炉５０の内部には、搬送ベルト２０及び負荷ベルト１０が並行して延在している。搬送長手方向に延在する加熱炉５０は、矢印のベルト搬送方向に沿って複数のゾーンに分けて個別に温度管理されている。例えば、図６に示すように、加熱炉５０の内部は、矯正ゾーン６と除歪ゾーン７と急冷ゾーン８とから構成することができる。入口から入って直ぐの矯正ゾーン６は、ガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の所定温度に保持されている。好ましくは、ガラス転移点＋２０℃乃至ガラス転移点＋５０℃の所定温度に保持されている。除歪ゾーン７は、出口に向かうに従って徐々に冷却されるように、例えば、−１０℃／分乃至−２０℃／分の温度勾配でガラスブランクス３が除歪点まで冷却されるように設定されている。また、急冷ゾーン８は、ガラスブランクス３が破壊しない程度の速度で除歪点から室温近傍まで冷却されるように設定されている。
【００１６】
搬送手段としての搬送ベルトコンベア２６は、搬送ベルト２０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。搬送ベルト２０は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。搬送ベルト２０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。ベルト駆動装置４０で駆動された搬送ベルト２０の上部分は、基台２２上に沿って加熱炉５０内部を循環するとともに、加熱炉５０の入口で供給されたガラスブランクス３を出口まで搬送する。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の下方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の搬送ベルト２０を予熱する。
【００１７】
荷重負荷手段としての負荷ベルトコンベア１６も、負荷ベルト１０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。負荷ベルト１０は、加熱炉５０の出口近傍まで延在して、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。負荷ベルト１０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。負荷ベルト１０の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。ベルト駆動装置４０で駆動された負荷ベルト１０は、搬送ベルト２０の動きと同期しながら加熱炉５０の内部を循環する。負荷ベルト１０の下部分が少しダラリと垂れ下がるように、負荷ベルト１０が寸法構成されている。垂れ下がった負荷ベルト１０の下部分が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して当接しており、負荷ベルト１０の自重による負荷をガラスブランクス３に与えている。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の上方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の負荷ベルト１０を予熱する。
【００１８】
搬送ベルト２０や負荷ベルト１０は、ガラスブランクス３の配列幅と同程度であっても良いし、ガラスブランクス３の配列数に合わせて分割されていても良い。ベルトが分割されているときは、単一のベルト駆動装置４０で各ベルトを駆動するものとはしないで、複数のベルト駆動装置４０で各ベルトを別々に駆動するようにしても良い。この場合には、個々のベルト駆動装置４０の負荷を小さくすることができ、またガラスブランクス３の配列をベルト幅方向に整列配置する必要性が無くなる。
【００１９】
次に、図１及び６を参照しながら、ガラスブランクス３の矯正方法について説明する。なお、使用するガラスブランクス３の熱的物性は、軟化点６７０℃、徐冷点５１０℃、ガラス転移点５００℃、歪点４７０℃であるが、本願発明は、このような物性を有するガラスブランクスに限定されるものではない。
【００２０】
大略板状のガラスブランクス３は、加熱炉５０の入口の近傍に配置された不図示のゴブ成形機によって作製され、加熱炉５０の入口の近傍の予熱された搬送ベルト２０の平坦面上に移載機によって順次載置される。軟化したガラスブランクス３は、ベルト搬送方向に沿って搬送ベルト２０の平坦面上に整列配置される。なお、複数の軟化したガラスブランクス３を、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向に整列配置することもできる。ゴブ成形機から供給されるガラスブランクス３は、外径φが２０乃至１００ｍｍであり、厚みｔが０．５乃至２．０ｍｍである円板形状のものである。そして、供給時のガラスブランクス温度は、例えば、４７０℃であり、その粘度は、おおよそ４×１０１４ポアズであり、ある程度軟化可能な状態にある。
【００２１】
搬送ベルト２０が加熱炉５０の入口から出口に向かって搬送駆動されるに従って、各ガラスブランクス３が加熱炉５０内部に順次搬送される。加熱炉５０の入口から少し内部に入った矯正ゾーン６で、負荷ベルト１０の垂れ下がった下部分がガラスブランクス３の上面に当接する。負荷ベルト１０の平坦面がガラスブランクス３に載っかって、負荷ベルト１０の平坦面と搬送ベルト２０の平坦面との間に挟み込まれることによって、負荷ベルト１０の下部分の荷重がガラスブランクス３に負荷される。ガラスブランクス３に負荷ベルト１０の荷重が負荷された状態でガラスブランクス３が矯正ゾーン６中を搬送されると、ガラスブランクス３が、熱及び荷重の負荷によって変形して、形状が平坦なものに矯正される。
【００２２】
矯正ゾーン６で平坦度の矯正されたガラスブランクス３は、除歪ゾーン７に搬送されて、ガラスブランクス３の残留歪が除去される。除歪ゾーン７で除歪されたガラスブランクス３は、急冷ゾーン８に搬送された後、加熱炉５０の出口から取り出される。
【００２３】
このようして平坦度の矯正された板状ガラスブランクス３は、研削加工や研磨加工を施して情報記録媒体用ガラス基板として使用される。
【００２４】
（実施例１）
外径が６７ｍｍであり、肉厚が１．０ｍｍであり、平坦度が約０．０５ｍｍ、ガラス転移温度が５００℃であるガラスブランクス３を用いて、表１に示した各種矯正条件に従ってガラスブランクス３の平坦度矯正を行い、その結果を表１に示す。ガラスブランクス３に負荷される荷重が１．９６×１０３Pa（０．０２ｋｇ重／ｃｍ２）又は４．９×１０３Pa（０．０５ｋｇ重／ｃｍ２）であり、矯正ゾーン６での温度が５００℃乃至５６０℃であり、矯正ゾーン６での負荷時間が５分乃至１０分である。なお、加熱炉投入時のガラスブランクス３の温度は、約４７０℃である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表１から明らかなように、矯正ゾーン６での負荷圧力が大きくなるに従って、また、矯正ゾーン６の温度が高くなるに従って、また、矯正ゾーン６での負荷時間が長くなるに従って、ガラスブランクス３の上下面がより平坦に矯正される傾向にある。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度より低いと、ガラスブランクス３の平坦度がほとんど矯正されない。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度＋５０℃より高いと、大略板状のガラスブランクス３の平坦度矯正が良好であるもの、ガラスブランクス３自身の形状が大きく変化してしまう。
【００２７】
次に、本発明の第二実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図２を参照しながら詳細に説明するが、基本的な構成は上述した第一実施形態のものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００２８】
すなわち、上述した第一実施形態のものでは、負荷ベルトコンベア１６が加熱炉５０の入口から出口近傍まで延在しているタイプのものであったが、第二実施形態のものでは、負荷ベルトコンベア１６が加熱炉５０の入口から矯正ゾーン６の終点まで延在していることを特徴としている。
【００２９】
荷重負荷手段としての負荷ベルトコンベア１６は、負荷ベルト１０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。負荷ベルト１０は、加熱炉５０の入口から矯正ゾーン６の終点まで延在して、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。負荷ベルト１０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。負荷ベルト１０の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。ベルト駆動装置４０で駆動された負荷ベルト１０は、搬送ベルト２０の動きと同期しながら加熱炉５０内部を循環する。負荷ベルト１０の下部分が少しダラリと垂れ下がるように、負荷ベルト１０が寸法構成されている。垂れ下がった負荷ベルト１０の下部分が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して当接しており、負荷ベルト１０の自重による負荷をガラスブランクス３に与えている。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の上方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の負荷ベルト１０を予熱する。
【００３０】
矯正ゾーン６にだけ負荷ベルト１０が存在しているので、負荷ベルト１０の長さを短くすることができる。したがって、荷重を負荷するための重量物である負荷ベルト１０の長さを短くすることによって、負荷ベルト１０を駆動するベルト駆動装置４０の駆動負荷が小さくなる。また、一般的に、ガラスを軟化させて形状を矯正させる場合、除歪時には荷重を負荷しない方が、得られたガラスブランクス３の残留歪を少なくすることができるので、負荷ベルト１０が除歪ゾーン７に存在しないことが好ましい。
【００３１】
次に、本発明の第三実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図３及び６を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本発明の第三実施形態に係るガラスブランクス矯正装置１を説明する図である。
【００３３】
ガラスブランクス矯正装置１は、ガラスブランクス３を加熱する加熱炉５０と、ガラスブランクス３を加熱炉５０内で連続的に搬送する搬送ベルトコンベア２６と、ガラスブランクス３に荷重の負荷を与える荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０と、を備えている。
【００３４】
加熱炉５０は、筐体と、基台２２と、ヒータ９と、断熱材５と、温度センサとを備えている。加熱炉５０の内部には、搬送ベルト２０が延在している。搬送長手方向に延在する加熱炉５０は、矢印のベルト搬送方向に沿って複数のゾーンに分けて個別に温度管理されている。例えば、図６に示すように、加熱炉５０の内部は、矯正ゾーン６と除歪ゾーン７と急冷ゾーン８とから構成することができる。入口から入って直ぐの矯正ゾーン６は、ガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の所定温度に保持されている。好ましくは、ガラス転移点＋２０℃乃至ガラス転移点＋５０℃の所定温度に保持されている。除歪ゾーン７は、出口に向かうに従って徐々に冷却されるように、例えば、−１０℃／分乃至−２０℃／分の温度勾配でガラスブランクス３が除歪点まで冷却されるように設定されている。また、急冷ゾーン８は、ガラスブランクス３が破壊しない程度の速度で除歪点から室温近傍まで冷却されるように設定されている。
【００３５】
搬送手段としての搬送ベルトコンベア２６は、搬送ベルト２０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。搬送ベルト２０は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。搬送ベルト２０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。ベルト駆動装置４０で駆動された搬送ベルト２０の上部分は、基台２２上に沿って加熱炉５０内部を循環するとともに、加熱炉５０の入口で供給されたガラスブランクス３を出口まで搬送する。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の下方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の搬送ベルト２０を予熱する。プレス時間が数秒程度の短いものであれば、搬送ベルト２０の搬送駆動を停止することなく連続的に運転したり、プレスするときに同期して搬送ベルト２０の搬送駆動を一時的に停止させる間欠運転とすることができる。
【００３６】
荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０は、平坦面を有する成形部材と、成形部材を駆動する駆動装置とを備えている。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の上のガラスブランクス３に直面するように、成形部材が加熱炉５０内に配置されている。駆動装置が加熱炉５０の外に配置されているプレス矯正機３０の成形部材は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。成形部材は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面を有するか、または複数のものがベルト幅方向に整列配置されたガラスブランクス群よりやや大きめの平坦面を有している。このとき、各成形部材に対して一つの駆動装置が接続されている。あるいは、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向に整列配置された各ガラスブランクス３に対して一対一に対応する成形部材をそれぞれ設けて、各成形部材に駆動装置が個別に接続された形態も可能である。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。駆動装置で駆動された成形部材は、搬送ベルト２０の動きと同期しながら上下に変位する。成形部材の平坦面が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して所定の短い時間当接することによって、プレス矯正機３０による負荷をガラスブランクス３に与えている。
【００３７】
次に、図３及び６を参照しながら、ガラスブランクスの矯正方法について説明する。なお、使用するガラスブランクス３の熱的物性は、軟化点６７０℃、徐冷点５１０℃、ガラス転移点５００℃、歪点４７０℃であるが、本願発明は、このような物性を有するガラスブランクスに限定されるものではない。
【００３８】
大略板状のガラスブランクス３は、加熱炉５０の入口の近傍に配置された不図示のゴブ成形機によって作製され、加熱炉５０の入口の近傍の予熱された搬送ベルト２０の平坦面上に移載機によって順次載置される。ガラスブランクス３は、ベルト搬送方向に沿って搬送ベルト２０の平坦面上に整列配置される。なお、複数のガラスブランクス３を、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向に整列配置することもできる。ゴブ成形機から供給されるガラスブランクス３は、外径φが２０乃至１００ｍｍであり、厚みｔが０．５乃至２．０ｍｍである円板形状のものである。そして、供給時のガラスブランクス温度は、例えば、４７０℃であり、その粘度は、おおよそ４×１０１４ポアズである。
【００３９】
搬送ベルト２０が加熱炉５０の入口から出口に向かって搬送駆動されるに従って、各ガラスブランクス３が加熱炉５０内部に順次搬送される。加熱炉５０の入口から少し内部に入った矯正ゾーン６内の所定タイミングのときに、成形部材の平坦面がガラスブランクス３の上面に当接する。成形部材の平坦面と搬送ベルト２０の平坦面との間にガラスブランクス３が挟み込まれることによって、プレス圧力がガラスブランクス３に負荷される。ガラスブランクス３にプレス圧力が負荷された状態でガラスブランクス３が矯正ゾーン６中で所定時間保持されると、大略板状のガラスブランクス３が、熱及びプレス圧力の負荷によって変形して、より平坦なものに矯正される。
【００４０】
矯正ゾーン６で平坦度の矯正されたガラスブランクス３は、除歪ゾーン７に搬送されて、ガラスブランクス３の残留歪が除去される。除歪ゾーン７で除歪されたガラスブランクス３は、急冷ゾーン８に搬送された後、加熱炉５０の出口から取り出される。
【００４１】
このようして平坦度の矯正された板状ガラスブランクス３は、研削加工や研磨加工を施して情報記録媒体用ガラス基板として使用される。
【００４２】
（実施例２）
外径が６７ｍｍであり、肉厚が１．０ｍｍであり、平坦度が約０．０５ｍｍ、ガラス転移温度が５００℃であるガラスブランクス３を用いて、表２に示した各種矯正条件に従ってガラスブランクス３の平坦度矯正を行い、その結果を表２に示す。ガラスブランクス３に負荷されるプレス圧力が４．９×１０４Pa（０．５ｋｇ重／ｃｍ２）又は９．８×１０４Pa（１．０ｋｇ重／ｃｍ２）であり、矯正ゾーン６での温度が５００℃乃至５６０℃であり、ガラスブランクス３に負荷されるプレス時間が１秒であり、矯正ゾーン６でのガラスブランクス３の滞在時間が５分又は１０分である。なお、加熱炉投入時のガラスブランクス３の温度は、約４７０℃である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表２から明らかなように、矯正ゾーン６での負荷圧力が大きくなるに従って、また、矯正ゾーン６の温度が高くなるに従って、また、矯正ゾーン６での滞在時間が長くなるに従って、ガラスブランクス３の上下面がより平坦に矯正される傾向にある。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度より低いと、ガラスブランクス３の平坦度がほとんど矯正されない。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度＋５０℃より高いと、大略板状のガラスブランクス３の平坦度矯正が良好であるもの、ガラスブランクス自身の形状が大きく変化してしまう。
【００４５】
次に、本発明の第四実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図４を参照しながら詳細に説明するが、基本的な構成は上述した第三実施形態に係るものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００４６】
すなわち、上述した第三実施形態のものでは、搬送ベルト２０の搬送方向に対して１個又は１列のプレス矯正機３０が配設されているタイプのものであったが、第四実施形態のものでは、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列のプレス矯正機３０が配設されていることを特徴としている。
【００４７】
荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０が、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列配設されており、各プレス矯正機３０は、平坦面を有する成形部材と、成形部材を駆動する駆動装置とを備えている。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の上のガラスブランクス３に直面するように、成形部材が加熱炉５０の内側に配置されている。駆動装置が加熱炉５０の外側に配置されているプレス矯正機３０の成形部材は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。ベルト搬送方向に整列配置された複数の成形部材は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの平坦面を有するか、または複数のものがベルト幅方向に整列配置されたガラスブランクス群よりやや大きめの平坦面を有している。このとき、各成形部材に対して一つの駆動装置が接続されている。いずれの場合においても、成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。駆動装置で駆動された成形部材は、搬送ベルト２０の動きと同期して又は所定のタイミングで上下に変位する。成形部材の平坦面が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して所定の短い時間当接することによって、プレス矯正機３０による負荷をガラスブランクス３に与えている。プレス時間が数秒程度の短いものであれば、ベルトの搬送駆動を停止することなく連続的に運転したり、プレスするときに同期してベルトの搬送駆動を一時的に停止させる間欠運転とすることができる。
【００４８】
矯正ゾーン６で複数回の矯正プレスを行うので、矯正プレスの回数に応じて矯正プレス時間を累積させることができる。したがって上記第三実施形態のものより矯正ゾーン６の温度を低くすることができる。また、大略板状のガラスブランクス３の平坦度をさらに改善することができる。
【００４９】
次に、本発明の第五実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図５を参照しながら詳細に説明するが、基本的な構成は上述した第三実施形態及び第四実施形態に係るものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００５０】
すなわち、上述した第三実施形態及び第四実施形態のものでは、プレス矯正機３０が固定的に配設されているタイプのものであったが、第五実施形態のものでは、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列のプレス矯正機３０が可動的に配設されていることを特徴としている。
【００５１】
荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０が、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列可動的に配設されており、各プレス矯正機３０は、平坦面を有する成形部材と、成形部材を駆動する駆動装置とを備えている。各プレス矯正機３０は、不図示の移動手段によって、搬送ベルト２０の動きに同期しながら、矯正ゾーン６の始点から終点まで循環するように構成されている。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の上のガラスブランクス３に直面するように、成形部材が加熱炉５０の内側に配置されている。駆動装置が加熱炉５０の外側に配置されているプレス矯正機３０の成形部材は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。ベルト搬送方向に整列配置された各成形部材は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの平坦面を有するか、または複数のものがベルト幅方向に整列配置されたガラスブランクス群よりやや大きめの平坦面を有している。このとき、各成形部材に対して一つの駆動装置が接続されている。いずれの場合においても、成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。駆動装置で駆動された成形部材は、搬送ベルト２０の動きと同期して又は所定のタイミングで上下に変位する。
【００５２】
矯正ゾーン６に滞在している間に矯正プレスを行うので、矯正プレス時間をより長く確保することができる。したがって、上記第三実施形態及び第四実施形態のものより矯正ゾーン６の温度を低くすることができる。また、ガラスブランクス３の平坦度をさらに改善することができる。
【００５３】
（実施例３）
外径が６７ｍｍであり、肉厚が１．０ｍｍであり、平坦度が約０．０５ｍｍ、ガラス転移温度が５００℃であるガラスブランクス３を用いて、表２に示した各種矯正条件に従ってガラスブランクス３の平坦度矯正を行い、その結果を表３に示す。ガラスブランクス３に負荷されるプレス圧力が４．９×１０3Pa（０．０５ｋｇ重／ｃｍ２）又は９．８×１０3Pa（０．１ｋｇ重／ｃｍ２）であり、矯正ゾーン６での温度が５００℃乃至５６０℃であり、ガラスブランクス３に負荷される圧力負荷時間が３分又は５分である。なお、加熱炉投入時のガラスブランクス３の温度は、約４７０℃である。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表3から明らかなように、矯正ゾーン６での負荷圧力が大きくなるに従って、また、矯正ゾーン６の温度が高くなるに従って、また、矯正ゾーン６での圧力負荷時間が長くなるに従って、ガラスブランクス３の上下面がより平坦に矯正される傾向にある。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度より低いと、ガラスブランクス３の平坦度がほとんど矯正されない。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度＋５０℃より高いと、大略板状のガラスブランクス３の平坦度矯正が良好であるもの、ガラスブランクス自身の形状が大きく変化してしまう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図５】本発明の第五実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図６】加熱炉内の温度分布を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ガラスブランクス矯正装置
２ 荷重負荷手段
３ ガラスブランクス
４ 予熱ゾーン
５ 断熱材
６ 矯正ゾーン
７ 除歪ゾーン
８ 急冷ゾーン
９ ヒータ
１０ 負荷ベルト
１６ 負荷ベルトコンベア
２０ 搬送ベルト
２２ 基台
２６ 搬送ベルトコンベア
３０ プレス矯正機
４０ ベルト駆動装置
５０ 加熱炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体用ガラス基板等に使用される、軟化した板状ガラスブランクスの平坦度を矯正するためのガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体用ガラス基板等に使用される平板状のガラスブランクスは、一般に、熔融ガラスを円筒状ノズルより送出させ、熔融ガラスが一定量となったところで切断刃（シャー）で熔融ガラスを切断してガラスゴブを作製し、このガラスゴブを成形面が平面の金型でプレス成形することによって作製されている。
【０００３】
ガラスブランクスが平面の金型でプレス成形されても、成形後の板状ガラスブランクスは、通常、反っている。反ったガラスブランクスを平坦な形状に矯正するために、成形直後または冷却後に、反ったガラスブランクスを平らなセラミックス板などと交互に積層して、連続式加熱炉またはバッチ式加熱炉にて加熱軟化させることが行われている。あるいは、プレス成形時にガラスブランクスの厚さを予め厚目にしておいて、ガラスブランクスの研削代を多く取ることによって、最終のガラス基板が形状不良とならないようにすることが行われている。情報記録媒体用ガラス基板等に使用される板状のガラスブランクスは、その形状を矯正するための多大な手間や労力を要して製造されていた（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３２８８２７号公報
【特許文献２】特開２００２−３３８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、板状ガラスブランクスの平坦度を容易に矯正することのできるガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および作用・効果】
【０００５】
上記技術的課題を解決するために、軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送ベルト上に供給する供給ステップと、加熱炉内で、搬送ベルト上のガラスブランクスに対して荷重を負荷しながらガラスブランクスを搬送することによって、ガラスブランクスの平坦度を矯正する矯正ステップと、を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正方法が提供される。
【０００６】
上記方法によれば、軟化した板状ガラスブランクスが搬送ベルトで加熱炉内に搬送され、加熱炉内に搬送された板状ガラスブランクスに対して、荷重が負荷される。変形可能な状態にある板状ガラスブランクスに対して熱及び荷重が負荷されることによって、板状ガラスブランクスが微小程度変形して、板状ガラスブランクスの平坦度が矯正されて、板状ガラスブランクスの平坦度が向上する。
【０００７】
ガラスブランクスに対して荷重を負荷させるためには、ガラスブランクスの上に当接配置された負荷ベルトの自重によって行うことができる。
【０００８】
ガラスブランクスに対して荷重を負荷させるためには、ガラスブランクスの上に配置されたプレス矯正機によって行うこともできる。
【０００９】
矯正後に急冷して取り出した後に別途除歪処理を行うことも可能であるが、矯正処理に続いて、ガラスブランクス中の歪みを取り除いた方が、エネルギー的なロスや時間的なロスが少なくなるので、矯正されたガラスブランクスを加熱炉内で徐冷してガラスブランクス中の歪みを取り除く除歪ステップをさらに備えることが好適である。
【００１０】
矯正ステップにおいて、ガラスブランクスが、そのガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の温度範囲に保持されていることが好適である。このような温度範囲にガラスブランクスを保持することによって、ガラスブランクスが適度に変形することができる。
【００１１】
上述した本発明に係るガラスブランクス矯正方法は、ガラスブランクスを加熱する加熱炉と、軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送手段と、搬送手段上で搬送されているガラスブランクスに対して荷重の負荷を与える荷重負荷手段と、を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正装置によって実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の第一実施形態に係る、情報記録媒体用ガラス基板等に使用されるガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置について、図１及び６を参照しながら詳細に説明する。なお、第一実施形態のものは、負荷ベルトによる荷重負荷であって、負荷ベルトが加熱炉の入口から出口近傍まで延在しているタイプのものである。
【００１３】
図１は、本発明の第一実施形態に係るガラスブランクス矯正装置１を模式的に示した図である。図６は、加熱炉５０内の温度分布を模式的に示した図である。
【００１４】
ガラスブランクス矯正装置１は、ガラスブランクス３を加熱する加熱炉５０と、ガラスブランクス３を加熱炉５０内で連続的に搬送する搬送ベルトコンベア２６と、ガラスブランクス３に荷重の負荷を与える荷重負荷手段としての負荷ベルトコンベア１６と、を備えている。
【００１５】
加熱炉５０は、筐体と、基台２２と、ヒータ９と、断熱材５と、温度センサとを備えている。加熱炉５０の内部には、搬送ベルト２０及び負荷ベルト１０が並行して延在している。搬送長手方向に延在する加熱炉５０は、矢印のベルト搬送方向に沿って複数のゾーンに分けて個別に温度管理されている。例えば、図６に示すように、加熱炉５０の内部は、矯正ゾーン６と除歪ゾーン７と急冷ゾーン８とから構成することができる。入口から入って直ぐの矯正ゾーン６は、ガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の所定温度に保持されている。好ましくは、ガラス転移点＋２０℃乃至ガラス転移点＋５０℃の所定温度に保持されている。除歪ゾーン７は、出口に向かうに従って徐々に冷却されるように、例えば、−１０℃／分乃至−２０℃／分の温度勾配でガラスブランクス３が除歪点まで冷却されるように設定されている。また、急冷ゾーン８は、ガラスブランクス３が破壊しない程度の速度で除歪点から室温近傍まで冷却されるように設定されている。
【００１６】
搬送手段としての搬送ベルトコンベア２６は、搬送ベルト２０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。搬送ベルト２０は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。搬送ベルト２０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。ベルト駆動装置４０で駆動された搬送ベルト２０の上部分は、基台２２上に沿って加熱炉５０内部を循環するとともに、加熱炉５０の入口で供給されたガラスブランクス３を出口まで搬送する。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の下方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の搬送ベルト２０を予熱する。
【００１７】
荷重負荷手段としての負荷ベルトコンベア１６も、負荷ベルト１０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。負荷ベルト１０は、加熱炉５０の出口近傍まで延在して、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。負荷ベルト１０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。負荷ベルト１０の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。ベルト駆動装置４０で駆動された負荷ベルト１０は、搬送ベルト２０の動きと同期しながら加熱炉５０の内部を循環する。負荷ベルト１０の下部分が少しダラリと垂れ下がるように、負荷ベルト１０が寸法構成されている。垂れ下がった負荷ベルト１０の下部分が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して当接しており、負荷ベルト１０の自重による負荷をガラスブランクス３に与えている。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の上方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の負荷ベルト１０を予熱する。
【００１８】
搬送ベルト２０や負荷ベルト１０は、ガラスブランクス３の配列幅と同程度であっても良いし、ガラスブランクス３の配列数に合わせて分割されていても良い。ベルトが分割されているときは、単一のベルト駆動装置４０で各ベルトを駆動するものとはしないで、複数のベルト駆動装置４０で各ベルトを別々に駆動するようにしても良い。この場合には、個々のベルト駆動装置４０の負荷を小さくすることができ、またガラスブランクス３の配列をベルト幅方向に整列配置する必要性が無くなる。
【００１９】
次に、図１及び６を参照しながら、ガラスブランクス３の矯正方法について説明する。なお、使用するガラスブランクス３の熱的物性は、軟化点６７０℃、徐冷点５１０℃、ガラス転移点５００℃、歪点４７０℃であるが、本願発明は、このような物性を有するガラスブランクスに限定されるものではない。
【００２０】
大略板状のガラスブランクス３は、加熱炉５０の入口の近傍に配置された不図示のゴブ成形機によって作製され、加熱炉５０の入口の近傍の予熱された搬送ベルト２０の平坦面上に移載機によって順次載置される。軟化したガラスブランクス３は、ベルト搬送方向に沿って搬送ベルト２０の平坦面上に整列配置される。なお、複数の軟化したガラスブランクス３を、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向に整列配置することもできる。ゴブ成形機から供給されるガラスブランクス３は、外径φが２０乃至１００ｍｍであり、厚みｔが０．５乃至２．０ｍｍである円板形状のものである。そして、供給時のガラスブランクス温度は、例えば、４７０℃であり、その粘度は、おおよそ４×１０１４ポアズであり、ある程度軟化可能な状態にある。
【００２１】
搬送ベルト２０が加熱炉５０の入口から出口に向かって搬送駆動されるに従って、各ガラスブランクス３が加熱炉５０内部に順次搬送される。加熱炉５０の入口から少し内部に入った矯正ゾーン６で、負荷ベルト１０の垂れ下がった下部分がガラスブランクス３の上面に当接する。負荷ベルト１０の平坦面がガラスブランクス３に載っかって、負荷ベルト１０の平坦面と搬送ベルト２０の平坦面との間に挟み込まれることによって、負荷ベルト１０の下部分の荷重がガラスブランクス３に負荷される。ガラスブランクス３に負荷ベルト１０の荷重が負荷された状態でガラスブランクス３が矯正ゾーン６中を搬送されると、ガラスブランクス３が、熱及び荷重の負荷によって変形して、形状が平坦なものに矯正される。
【００２２】
矯正ゾーン６で平坦度の矯正されたガラスブランクス３は、除歪ゾーン７に搬送されて、ガラスブランクス３の残留歪が除去される。除歪ゾーン７で除歪されたガラスブランクス３は、急冷ゾーン８に搬送された後、加熱炉５０の出口から取り出される。
【００２３】
このようして平坦度の矯正された板状ガラスブランクス３は、研削加工や研磨加工を施して情報記録媒体用ガラス基板として使用される。
【００２４】
（実施例１）
外径が６７ｍｍであり、肉厚が１．０ｍｍであり、平坦度が約０．０５ｍｍ、ガラス転移温度が５００℃であるガラスブランクス３を用いて、表１に示した各種矯正条件に従ってガラスブランクス３の平坦度矯正を行い、その結果を表１に示す。ガラスブランクス３に負荷される荷重が１．９６×１０３Pa（０．０２ｋｇ重／ｃｍ２）又は４．９×１０３Pa（０．０５ｋｇ重／ｃｍ２）であり、矯正ゾーン６での温度が５００℃乃至５６０℃であり、矯正ゾーン６での負荷時間が５分乃至１０分である。なお、加熱炉投入時のガラスブランクス３の温度は、約４７０℃である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表１から明らかなように、矯正ゾーン６での負荷圧力が大きくなるに従って、また、矯正ゾーン６の温度が高くなるに従って、また、矯正ゾーン６での負荷時間が長くなるに従って、ガラスブランクス３の上下面がより平坦に矯正される傾向にある。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度より低いと、ガラスブランクス３の平坦度がほとんど矯正されない。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度＋５０℃より高いと、大略板状のガラスブランクス３の平坦度矯正が良好であるもの、ガラスブランクス３自身の形状が大きく変化してしまう。
【００２７】
次に、本発明の第二実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図２を参照しながら詳細に説明するが、基本的な構成は上述した第一実施形態のものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００２８】
すなわち、上述した第一実施形態のものでは、負荷ベルトコンベア１６が加熱炉５０の入口から出口近傍まで延在しているタイプのものであったが、第二実施形態のものでは、負荷ベルトコンベア１６が加熱炉５０の入口から矯正ゾーン６の終点まで延在していることを特徴としている。
【００２９】
荷重負荷手段としての負荷ベルトコンベア１６は、負荷ベルト１０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。負荷ベルト１０は、加熱炉５０の入口から矯正ゾーン６の終点まで延在して、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。負荷ベルト１０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。負荷ベルト１０の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。ベルト駆動装置４０で駆動された負荷ベルト１０は、搬送ベルト２０の動きと同期しながら加熱炉５０内部を循環する。負荷ベルト１０の下部分が少しダラリと垂れ下がるように、負荷ベルト１０が寸法構成されている。垂れ下がった負荷ベルト１０の下部分が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して当接しており、負荷ベルト１０の自重による負荷をガラスブランクス３に与えている。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の上方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の負荷ベルト１０を予熱する。
【００３０】
矯正ゾーン６にだけ負荷ベルト１０が存在しているので、負荷ベルト１０の長さを短くすることができる。したがって、荷重を負荷するための重量物である負荷ベルト１０の長さを短くすることによって、負荷ベルト１０を駆動するベルト駆動装置４０の駆動負荷が小さくなる。また、一般的に、ガラスを軟化させて形状を矯正させる場合、除歪時には荷重を負荷しない方が、得られたガラスブランクス３の残留歪を少なくすることができるので、負荷ベルト１０が除歪ゾーン７に存在しないことが好ましい。
【００３１】
次に、本発明の第三実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図３及び６を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本発明の第三実施形態に係るガラスブランクス矯正装置１を説明する図である。
【００３３】
ガラスブランクス矯正装置１は、ガラスブランクス３を加熱する加熱炉５０と、ガラスブランクス３を加熱炉５０内で連続的に搬送する搬送ベルトコンベア２６と、ガラスブランクス３に荷重の負荷を与える荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０と、を備えている。
【００３４】
加熱炉５０は、筐体と、基台２２と、ヒータ９と、断熱材５と、温度センサとを備えている。加熱炉５０の内部には、搬送ベルト２０が延在している。搬送長手方向に延在する加熱炉５０は、矢印のベルト搬送方向に沿って複数のゾーンに分けて個別に温度管理されている。例えば、図６に示すように、加熱炉５０の内部は、矯正ゾーン６と除歪ゾーン７と急冷ゾーン８とから構成することができる。入口から入って直ぐの矯正ゾーン６は、ガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の所定温度に保持されている。好ましくは、ガラス転移点＋２０℃乃至ガラス転移点＋５０℃の所定温度に保持されている。除歪ゾーン７は、出口に向かうに従って徐々に冷却されるように、例えば、−１０℃／分乃至−２０℃／分の温度勾配でガラスブランクス３が除歪点まで冷却されるように設定されている。また、急冷ゾーン８は、ガラスブランクス３が破壊しない程度の速度で除歪点から室温近傍まで冷却されるように設定されている。
【００３５】
搬送手段としての搬送ベルトコンベア２６は、搬送ベルト２０と、ベルト駆動装置４０と、予熱ヒータ９とを備えている。搬送ベルト２０は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。搬送ベルト２０は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面をベルト上に有するか、またはベルトそのものが平坦面を有しているものである。ベルト駆動装置４０で駆動された搬送ベルト２０の上部分は、基台２２上に沿って加熱炉５０内部を循環するとともに、加熱炉５０の入口で供給されたガラスブランクス３を出口まで搬送する。予熱ゾーン４の予熱ヒータ９は、加熱炉５０の入口の下方に配置されており、加熱炉５０内部に導入される前の搬送ベルト２０を予熱する。プレス時間が数秒程度の短いものであれば、搬送ベルト２０の搬送駆動を停止することなく連続的に運転したり、プレスするときに同期して搬送ベルト２０の搬送駆動を一時的に停止させる間欠運転とすることができる。
【００３６】
荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０は、平坦面を有する成形部材と、成形部材を駆動する駆動装置とを備えている。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の上のガラスブランクス３に直面するように、成形部材が加熱炉５０内に配置されている。駆動装置が加熱炉５０の外に配置されているプレス矯正機３０の成形部材は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。成形部材は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの複数の平坦面を有するか、または複数のものがベルト幅方向に整列配置されたガラスブランクス群よりやや大きめの平坦面を有している。このとき、各成形部材に対して一つの駆動装置が接続されている。あるいは、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向に整列配置された各ガラスブランクス３に対して一対一に対応する成形部材をそれぞれ設けて、各成形部材に駆動装置が個別に接続された形態も可能である。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。駆動装置で駆動された成形部材は、搬送ベルト２０の動きと同期しながら上下に変位する。成形部材の平坦面が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して所定の短い時間当接することによって、プレス矯正機３０による負荷をガラスブランクス３に与えている。
【００３７】
次に、図３及び６を参照しながら、ガラスブランクスの矯正方法について説明する。なお、使用するガラスブランクス３の熱的物性は、軟化点６７０℃、徐冷点５１０℃、ガラス転移点５００℃、歪点４７０℃であるが、本願発明は、このような物性を有するガラスブランクスに限定されるものではない。
【００３８】
大略板状のガラスブランクス３は、加熱炉５０の入口の近傍に配置された不図示のゴブ成形機によって作製され、加熱炉５０の入口の近傍の予熱された搬送ベルト２０の平坦面上に移載機によって順次載置される。ガラスブランクス３は、ベルト搬送方向に沿って搬送ベルト２０の平坦面上に整列配置される。なお、複数のガラスブランクス３を、ベルト搬送方向と直交するベルト幅方向に整列配置することもできる。ゴブ成形機から供給されるガラスブランクス３は、外径φが２０乃至１００ｍｍであり、厚みｔが０．５乃至２．０ｍｍである円板形状のものである。そして、供給時のガラスブランクス温度は、例えば、４７０℃であり、その粘度は、おおよそ４×１０１４ポアズである。
【００３９】
搬送ベルト２０が加熱炉５０の入口から出口に向かって搬送駆動されるに従って、各ガラスブランクス３が加熱炉５０内部に順次搬送される。加熱炉５０の入口から少し内部に入った矯正ゾーン６内の所定タイミングのときに、成形部材の平坦面がガラスブランクス３の上面に当接する。成形部材の平坦面と搬送ベルト２０の平坦面との間にガラスブランクス３が挟み込まれることによって、プレス圧力がガラスブランクス３に負荷される。ガラスブランクス３にプレス圧力が負荷された状態でガラスブランクス３が矯正ゾーン６中で所定時間保持されると、大略板状のガラスブランクス３が、熱及びプレス圧力の負荷によって変形して、より平坦なものに矯正される。
【００４０】
矯正ゾーン６で平坦度の矯正されたガラスブランクス３は、除歪ゾーン７に搬送されて、ガラスブランクス３の残留歪が除去される。除歪ゾーン７で除歪されたガラスブランクス３は、急冷ゾーン８に搬送された後、加熱炉５０の出口から取り出される。
【００４１】
このようして平坦度の矯正された板状ガラスブランクス３は、研削加工や研磨加工を施して情報記録媒体用ガラス基板として使用される。
【００４２】
（実施例２）
外径が６７ｍｍであり、肉厚が１．０ｍｍであり、平坦度が約０．０５ｍｍ、ガラス転移温度が５００℃であるガラスブランクス３を用いて、表２に示した各種矯正条件に従ってガラスブランクス３の平坦度矯正を行い、その結果を表２に示す。ガラスブランクス３に負荷されるプレス圧力が４．９×１０４Pa（０．５ｋｇ重／ｃｍ２）又は９．８×１０４Pa（１．０ｋｇ重／ｃｍ２）であり、矯正ゾーン６での温度が５００℃乃至５６０℃であり、ガラスブランクス３に負荷されるプレス時間が１秒であり、矯正ゾーン６でのガラスブランクス３の滞在時間が５分又は１０分である。なお、加熱炉投入時のガラスブランクス３の温度は、約４７０℃である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表２から明らかなように、矯正ゾーン６での負荷圧力が大きくなるに従って、また、矯正ゾーン６の温度が高くなるに従って、また、矯正ゾーン６での滞在時間が長くなるに従って、ガラスブランクス３の上下面がより平坦に矯正される傾向にある。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度より低いと、ガラスブランクス３の平坦度がほとんど矯正されない。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度＋５０℃より高いと、大略板状のガラスブランクス３の平坦度矯正が良好であるもの、ガラスブランクス自身の形状が大きく変化してしまう。
【００４５】
次に、本発明の第四実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図４を参照しながら詳細に説明するが、基本的な構成は上述した第三実施形態に係るものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００４６】
すなわち、上述した第三実施形態のものでは、搬送ベルト２０の搬送方向に対して１個又は１列のプレス矯正機３０が配設されているタイプのものであったが、第四実施形態のものでは、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列のプレス矯正機３０が配設されていることを特徴としている。
【００４７】
荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０が、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列配設されており、各プレス矯正機３０は、平坦面を有する成形部材と、成形部材を駆動する駆動装置とを備えている。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の上のガラスブランクス３に直面するように、成形部材が加熱炉５０の内側に配置されている。駆動装置が加熱炉５０の外側に配置されているプレス矯正機３０の成形部材は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。ベルト搬送方向に整列配置された複数の成形部材は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの平坦面を有するか、または複数のものがベルト幅方向に整列配置されたガラスブランクス群よりやや大きめの平坦面を有している。このとき、各成形部材に対して一つの駆動装置が接続されている。いずれの場合においても、成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。駆動装置で駆動された成形部材は、搬送ベルト２０の動きと同期して又は所定のタイミングで上下に変位する。成形部材の平坦面が、搬送ベルト２０上で搬送されているガラスブランクス３に対して所定の短い時間当接することによって、プレス矯正機３０による負荷をガラスブランクス３に与えている。プレス時間が数秒程度の短いものであれば、ベルトの搬送駆動を停止することなく連続的に運転したり、プレスするときに同期してベルトの搬送駆動を一時的に停止させる間欠運転とすることができる。
【００４８】
矯正ゾーン６で複数回の矯正プレスを行うので、矯正プレスの回数に応じて矯正プレス時間を累積させることができる。したがって上記第三実施形態のものより矯正ゾーン６の温度を低くすることができる。また、大略板状のガラスブランクス３の平坦度をさらに改善することができる。
【００４９】
次に、本発明の第五実施形態に係るガラスブランクス矯正方法及びガラスブランクス矯正装置１について、図５を参照しながら詳細に説明するが、基本的な構成は上述した第三実施形態及び第四実施形態に係るものと同じであるので、両者の相違部分を中心に説明する。
【００５０】
すなわち、上述した第三実施形態及び第四実施形態のものでは、プレス矯正機３０が固定的に配設されているタイプのものであったが、第五実施形態のものでは、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列のプレス矯正機３０が可動的に配設されていることを特徴としている。
【００５１】
荷重負荷手段としてのプレス矯正機３０が、ベルト搬送方向に対して複数個又は複数列可動的に配設されており、各プレス矯正機３０は、平坦面を有する成形部材と、成形部材を駆動する駆動装置とを備えている。各プレス矯正機３０は、不図示の移動手段によって、搬送ベルト２０の動きに同期しながら、矯正ゾーン６の始点から終点まで循環するように構成されている。成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の上のガラスブランクス３に直面するように、成形部材が加熱炉５０の内側に配置されている。駆動装置が加熱炉５０の外側に配置されているプレス矯正機３０の成形部材は、金属またはセラミックス、あるいはこれら複合体からなる耐熱材料から構成されている。ベルト搬送方向に整列配置された各成形部材は、対象のガラスブランクス３よりやや大きめの平坦面を有するか、または複数のものがベルト幅方向に整列配置されたガラスブランクス群よりやや大きめの平坦面を有している。このとき、各成形部材に対して一つの駆動装置が接続されている。いずれの場合においても、成形部材の平坦面が搬送ベルト２０の平坦面に並行に対向するように構成されている。駆動装置で駆動された成形部材は、搬送ベルト２０の動きと同期して又は所定のタイミングで上下に変位する。
【００５２】
矯正ゾーン６に滞在している間に矯正プレスを行うので、矯正プレス時間をより長く確保することができる。したがって、上記第三実施形態及び第四実施形態のものより矯正ゾーン６の温度を低くすることができる。また、ガラスブランクス３の平坦度をさらに改善することができる。
【００５３】
（実施例３）
外径が６７ｍｍであり、肉厚が１．０ｍｍであり、平坦度が約０．０５ｍｍ、ガラス転移温度が５００℃であるガラスブランクス３を用いて、表２に示した各種矯正条件に従ってガラスブランクス３の平坦度矯正を行い、その結果を表３に示す。ガラスブランクス３に負荷されるプレス圧力が４．９×１０3Pa（０．０５ｋｇ重／ｃｍ２）又は９．８×１０3Pa（０．１ｋｇ重／ｃｍ２）であり、矯正ゾーン６での温度が５００℃乃至５６０℃であり、ガラスブランクス３に負荷される圧力負荷時間が３分又は５分である。なお、加熱炉投入時のガラスブランクス３の温度は、約４７０℃である。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表3から明らかなように、矯正ゾーン６での負荷圧力が大きくなるに従って、また、矯正ゾーン６の温度が高くなるに従って、また、矯正ゾーン６での圧力負荷時間が長くなるに従って、ガラスブランクス３の上下面がより平坦に矯正される傾向にある。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度より低いと、ガラスブランクス３の平坦度がほとんど矯正されない。矯正ゾーン６の温度がガラス転移温度＋５０℃より高いと、大略板状のガラスブランクス３の平坦度矯正が良好であるもの、ガラスブランクス自身の形状が大きく変化してしまう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図５】本発明の第五実施形態に係るガラスブランクス矯正装置を模式的に示した図である。
【図６】加熱炉内の温度分布を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ガラスブランクス矯正装置
２ 荷重負荷手段
３ ガラスブランクス
４ 予熱ゾーン
５ 断熱材
６ 矯正ゾーン
７ 除歪ゾーン
８ 急冷ゾーン
９ ヒータ
１０ 負荷ベルト
１６ 負荷ベルトコンベア
２０ 搬送ベルト
２２ 基台
２６ 搬送ベルトコンベア
３０ プレス矯正機
４０ ベルト駆動装置
５０ 加熱炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送ベルト上に供給する供給ステップと、
加熱炉内で、搬送ベルト上のガラスブランクスに対して荷重を負荷しながらガラスブランクスを搬送することによって、ガラスブランクスの平坦度を矯正する矯正ステップと、
を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正方法。
【請求項２】
前記ガラスブランクスに対する荷重の負荷は、ガラスブランクスの上に当接配置された負荷ベルトの自重によって行うことを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項３】
前記ガラスブランクスに対する荷重の負荷は、ガラスブランクスの上に配置されたプレス矯正機によって行うことを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項４】
矯正されたガラスブランクスを加熱炉内で徐冷してガラスブランクス中の歪みを取り除く除歪ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項５】
前記矯正ステップにおいて、ガラスブランクスが、そのガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の温度範囲に保持されていることを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項６】
ガラスブランクスを加熱する加熱炉と、
軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送手段と、
搬送手段上で搬送されているガラスブランクスに対して荷重の負荷を与える荷重負荷手段と、
を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正装置。
【請求項７】
前記荷重負荷手段は、ガラスブランクスの上に当接配置された負荷ベルトであることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項８】
前記荷重負荷手段は、ガラスブランクスの上に配置されたプレス矯正機であることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項９】
荷重負荷によって矯正されたガラスブランクスを加熱炉内で徐冷してガラスブランクス中の歪みを取り除く除歪手段をさらに備えることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項１０】
前記荷重負荷手段によって負荷の与えられているガラスブランクスは、そのガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の温度範囲に保持されていることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項１】
軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送ベルト上に供給する供給ステップと、
加熱炉内で、搬送ベルト上のガラスブランクスに対して荷重を負荷しながらガラスブランクスを搬送することによって、ガラスブランクスの平坦度を矯正する矯正ステップと、
を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正方法。
【請求項２】
前記ガラスブランクスに対する荷重の負荷は、ガラスブランクスの上に当接配置された負荷ベルトの自重によって行うことを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項３】
前記ガラスブランクスに対する荷重の負荷は、ガラスブランクスの上に配置されたプレス矯正機によって行うことを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項４】
矯正されたガラスブランクスを加熱炉内で徐冷してガラスブランクス中の歪みを取り除く除歪ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項５】
前記矯正ステップにおいて、ガラスブランクスが、そのガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の温度範囲に保持されていることを特徴とする、請求項１記載のガラスブランクス矯正方法。
【請求項６】
ガラスブランクスを加熱する加熱炉と、
軟化した板状ガラスブランクスを、加熱炉内で連続的に搬送する搬送手段と、
搬送手段上で搬送されているガラスブランクスに対して荷重の負荷を与える荷重負荷手段と、
を備えることを特徴とするガラスブランクス矯正装置。
【請求項７】
前記荷重負荷手段は、ガラスブランクスの上に当接配置された負荷ベルトであることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項８】
前記荷重負荷手段は、ガラスブランクスの上に配置されたプレス矯正機であることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項９】
荷重負荷によって矯正されたガラスブランクスを加熱炉内で徐冷してガラスブランクス中の歪みを取り除く除歪手段をさらに備えることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【請求項１０】
前記荷重負荷手段によって負荷の与えられているガラスブランクスは、そのガラス転移温度乃至ガラス転移温度＋５０℃の温度範囲に保持されていることを特徴とする、請求項６記載のガラスブランクス矯正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３０６６６０（Ｐ２００６−３０６６６０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３１２８７（Ｐ２００５−１３１２８７）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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