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
【課題】主表面の表面凹凸を抑制した磁気ディスク用ガラス基板を、効率よく製造する方法及び磁気ディスク用ガラス基板を提供する。
【解決手段】一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するとき、溶融ガラスあるいは軟化したガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する。この後、前記ガラスブランクを研磨する。ガラスブランクのプレス中、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃える。
【解決手段】一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するとき、溶融ガラスあるいは軟化したガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する。この後、前記ガラスブランクを研磨する。ガラスブランクのプレス中、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板及び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及びガラスブランクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータ、ノート型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には、金属基板等に比べて塑性変形をしにくい性質を持ち、かつ、表面の平滑性に優れることから、円板状のガラス基板が好適に用いられている。
【０００３】
また、ハードディスク装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。例えば、磁性層における磁化方向を基板の面に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式を用いて、磁気記録情報エリアの微細化が行われている。これにより、１枚のディスク基板における記憶容量を増大させることができる。しかも、記憶容量の一層の増大化のために、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くして磁気記録情報エリアを微細化することも行われている。このような磁気ディスクの基板においては、磁性層の磁化方向が基板面に対して略垂直方向に向くように、磁性層が平らに形成される。このために、円板状の磁気ディスク用ガラス基板は、その表面凹凸が可能な限り小さくなるように作製されている。
また、磁気ヘッドの浮上距離が短いことによりヘッドクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害を引き起こし易い。これらの障害は磁気ディスク面上の微小な凹凸あるいはパーティクルによって発生するため、円板状のガラス基板の主表面の他にガラス基板の端面の表面凹凸も可能な限り小さく作製されている。
【０００４】
ところで、磁気ディスクに用いる円板状の板状ガラス素材、すなわちガラスブランクは、例えば、以下の方法で製造される。具体的には、受けゴブ形成型である下型上に、溶融ガラスからなるガラスゴブが供給され、下型と対向ゴブ形成型である上型を使用してガラスゴブがプレス成形されてガラスブランクを作製した後、種々の加工が施されて磁気ディスク用ガラス基板が得られる（特許文献１）。
【０００５】
この方法では、下型上に溶融ガラスからなるガラスゴブを供給した後に上型用胴型の下面と下型用胴型の上面を当接させ、上型と上型用胴型との摺動面および下型と下型用胴型との摺動面を超えて外側に肉薄板状ガラス成形空間を形成し、さらに上型を下降してプレス成形を行い、プレス成形直後に上型を上昇する。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の元となる板状のガラスブランクが成形される。この後、研削工程及び研磨工程等を経て磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
【０００６】
研削工程では、例えば、アルミナ系遊離砥粒を用いた研削が行われる。この工程では、粒子サイズが異なる遊離砥粒を用いて第１研削工程と第２研削工程が行われる。第２研削工程で用いる遊離砥粒の粒子サイズは第１研削工程で用いる遊離砥粒の粒子サイズに比べて小さく設定される。これにより、粗い研削と細かい研削をこの順番で行う。また、第２研削工程として、樹脂パッド中にダイヤモンド砥粒を固着させた固定砥粒を用いた研削も行われる。
研磨工程は、例えば、酸化セリウム等の遊離砥粒および硬質樹脂材ポリッシャ等を用いた第１研磨工程と、例えばコロイダルシリカおよび軟質樹脂材ポリッシャ等を用いた第２研磨工程とを含む。第１研磨工程で用いる砥粒の粒子サイズは、研削工程中の第２研削工程で用いる砥粒の粒子サイズに比べて小さい。さらに、第２研磨工程で用いる砥粒の粒子サイズは、第１研磨工程で用いる砥粒の粒子サイズに比べて小さい。
以上のように、ガラス基板における表面加工では、第１研削工程、第２研削工程、第１研磨工程、第２研磨工程が、この順番に行われ、ガラス基板の表面粗さ等の表面品質が徐々に高くなるように加工する。
【０００７】
また、外周端面及び内周端面を面取りした情報記録媒体用のガラスブランクを作製するために、ガラスブランクの上記面取り形状に対応する断面楔形状の突条が金型の両側のプレス成形面に設けられた金型が知られている。また、この金型を用いて、滴下する溶融ガラスを、滴下中水平方向の両側から挟みこんでプレス成形をする製造方法が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７０９０３３号公報
【特許文献２】特許第４３８０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述の磁気ディスク用のガラスブランクの製造方法で成形されるガラスブランクの表面精度は、上述の磁気記録の高密度化および磁気記録情報エリアの微細化のために求められる主表面の表面精度に対して十分でない。
例えば、板状ガラスブランクを成形する際、ガラスが上型および下型の型表面に融着するのを防止するために型表面に離型剤を塗布するが、離型剤を用いるためにガラスブランクの主表面の表面粗さは大きい。また、上型および下型の表面温度差が大きく、ガラスコブ（溶融ガラスの塊）が供給される下型は高温となる。この表面温度差は、成形されたガラスブランクの厚さ方向およびこの板の面内で温度分布をつくるため、板状のガラスブランクの収縮量もガラスブランクの厚さ方向およびこの板の面内で分布を持つ。このため、ガラスブランクは反り易く、その結果、成形されたときのガラスブランクの平坦度は悪い。
【００１０】
このようなガラスブランクの平坦度は、研削（第１研削工程）により向上させることができる。例えば、平坦度の向上のために研削工程における取り代（削り量）を大きくする。しかし、研削工程における取り代を大きくすると、ガラスブランクの表面に深いクラックが入るため、深いクラックが残留しないように、後工程である研磨工程においても取り代（研磨量）は必然的に大きくなる。しかし、遊離砥粒および樹脂ポリッシャを用いる研磨工程において取り代を大きくすると、ガラスブランクの主表面の外周エッジ部近傍が丸く削られて、エッジ部の「だれの問題」が発生する。すなわち、ガラスブランクの外周エッジ部近傍が丸く削られるため、このガラスブランクをガラス基板として用いて磁気ディスクを作製したとき、外周エッジ部近傍の磁性層と磁気ヘッドとの間の距離が、ガラス基板の別の部分における磁気ヘッドの浮上距離より大きくなる。また、外周エッジ部近傍が丸みを持った形状となるため、表面凹凸が発生する。この結果、外周エッジ部近傍の磁性層において磁気ヘッドの記録及び読み出しの動作が正確でなくなる。これが「だれの問題」である。
また、研磨工程における取り代が大きくなるため、研磨工程は長時間を要する等により実用上好ましくない。
【００１１】
一方、上述の情報記録媒体用のガラスブランクを製造する方法では、突条が金型のプレス成型面に設けられているので、金型でガラスをプレスするときのプレス成形面上の温度はガラスブランクの周りで均一でない。このため、成形されたガラス基板の面取り形状以外の部分では平坦度が低下する。低下した平坦度を上げるために、プレス成形後のガラスブランクに研削が行われるが、ガラスブランクには、研削のための取り代が必要となるため、ガラスブランクは、最終的に作製される情報記録媒体用ガラス基板に比べて予め厚く成形される。このため、プレス成形後のガラスブランクの板厚を情報記録媒体用ガラス基板の板厚に近づけることはできない。また、上記突条をプレス成形面に備えた金型を用いてプレス成形をしたとき、上記突条は、プレス成形中の冷却で生じるガラスブランクの収縮の障害物となり、ガラスブランクを破損させる場合がある。また、プレス成形面の上記突条の部分と平面状の部分との間のガラスブランクの冷却の違いにより、ガラスブランクに温度差が生じ、この温度差によって生じる熱歪によってガラスブランクが破損するおそれもある。
また、突条が設けられた上述の金型を用いて滴下する溶融ガラスの塊を用いてガラスブランクを成形する場合、溶融ガラスの高い温度条件では、滴下する溶融ガラスの塊であるガラスゴブは球形状にならず、円形状のガラスブランクが成形されない場合がある。また、溶融ガラスの高い温度条件では、金型のプレス成形面上の離型剤が必要となり、この結果ガラスブランクの主表面の表面粗さは大きくなる。
このように、突条をプレス成形面に設けた金型を用いたプレス成形では、主表面に十分な表面精度を持った円形状のガラスブランクを効率よく作製することはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、主表面の表面凹凸を抑制した磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクを、効率よく製造する方法及び磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
当該方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程と、
前記ガラスブランクを研磨する工程と、を有し、
前記成形する工程では、前記ガラスブランクのプレス中における一対の主表面周りの温度条件を揃える。
【００１４】
このとき、前記成形する工程では、前記ガラスブランクのプレス中における一対の主表面と接する前記プレス成形面同士で温度を揃えること、また、前記成形する工程では、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスの両側に位置する前記金型の温度を揃えることが、前記ガラスブランクの前記一対の主表面周りの温度条件を揃えて、ガラスブランクの熱的均衡を実現する点で好ましい。
また、前記金型で溶融ガラスあるいは軟化したガラスをプレスするとき、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスの両側に位置する前記金型の、溶融ガラスあるいは軟化したガラスへの接触を同時に開始させることが、前記ガラスブランクの前記一対の主表面周りの温度条件を揃えて、ガラスブランクの熱的均衡を実現する点で好ましい。
【００１５】
前記研磨する工程では、前記ガラスブランクは、前記一対の主表面が成形されたときの表面凹凸の状態で研磨されることが好ましい。
【００１６】
この場合、例えば、前記磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚は設定されており、前記ガラスブランクを成形する工程で成形される前記のガラスブランクの板厚は、前記目標板厚と同等である。
【００１７】
あるいは、前記磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚は設定されており、前記のガラスブランクを成形する工程で成形される前記ガラスブランクの板厚は、前記目標板厚より厚い板厚であり、前記ガラスブランクを研磨する工程の前に、前記ガラスブランクの板厚を前記目標板厚と同等に削る研削工程を有する、ことも同様に好ましい。
【００１８】
本発明の他の一態様は、前記方法で製造された磁気ディスク用ガラス基板であって、前記主表面の平坦度が４μｍ以下であり、前記主表面の粗さが０．２ｎｍ以下の表面凹凸を有する、磁気ディスク用ガラス基板である。
【００１９】
本発明のさらに他の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスを１つの塊として落下させる工程と、
落下中の前記塊を、落下方向に対して直交する方向から一対の金型でプレスすることにより、円板状のガラスブランクを成形する工程と、を有し、
前記ガラスブランクを成形する工程では、前記金型のプレスの開始からプレスされた前記塊の温度が歪点に下がるまでの間、前記金型の両側のプレス成形面の前記塊と接する部分の温度が、前記プレス成形面同士で揃うように前記塊をプレスすることにより、前記ガラスブランクの平坦度を、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度にする。
【００２０】
その際、前記ガラスブランクを成形する工程では、前記両側のプレス成形面の温度差が５度以下である、ことが好ましい。
前記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）の範囲内である。
【００２１】
また、本発明の他の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。当該方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスを１つの塊として落下させる工程と、
落下中の前記塊を、落下方向に対して直交する方向から一対の金型でプレスすることにより、円板状のガラスブランクを成形する工程と、
前記ガラスブランクの両側の主表面に対して、固定砥粒を用いて研削を行う工程と、を有し、
前記ガラスブランクを成形する工程では、前記金型のプレスの開始から、プレスされたガラスブランクの温度が歪点に下がるまでの間、前記金型の両側のプレス成形面の前記ガラスブランクと接する部分の温度が、前記プレス成形面同士で揃うように前記ガラスブランクをプレスすることにより、前記ガラスブランクの平坦度を、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度にし、かつ、前記ガラスブランクの断面形状が外周側から中心側に向かうに従って板厚が減少するガラスブランクを成形する。
【００２２】
その際、前記製造方法は、さらに、前記ガラスブランクの研削工程後、研磨パッドを用いて研磨をする工程を有し、前記研磨によって得られるガラス基板の板厚は、前記ガラスブランクにおける板厚の最大厚さの８０％〜９６％の範囲に入る、ことが好ましい。
成形された前記ガラスブランクの平坦度は、４μｍ以下である、ことが好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法である。当該方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスの塊を落下させる工程と、
落下中の前記塊を両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程と、を有し、
前記ガラスブランクのプレス中における一対の主表面と接する前記プレス成形面同士の温度を揃える。
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記方法で製造された磁気ディスク用ガラスブランクであって、前記主表面の平坦度が４μｍ以下のガラスブランクである。
さらに、本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、前記成形する工程では、プレス開始からプレスされた前記溶融ガラスの温度が歪点に下がるまでの間、金型の両側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、前記溶融ガラスをプレスする。
さらに、本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、前記成形する工程では、前記溶融ガラスが前記プレス成形面に接触してからプレス成形面が閉じられるまでの時間を０．１秒以下とする。
上記ガラスブランクの製造方法において、前記溶融ガラスを落下させる工程をさらに含み、前記ガラスブランクを成形する工程では、落下中の前記溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることによりガラスブランクを成形することが好ましい。
上記ガラスブランクの製造方法において、前記金型で前記溶融ガラスをプレスするとき、プレス直前の溶融ガラスの両側に位置する前記金型の、溶融ガラスへの接触を同時に開始させることが好ましい。
上記ガラスブランクの製造方法において、一方の金型と溶融ガラスとの接触と、他方の金型と溶融ガラスとの接触との差が、１０ｍｓｅｃ以下であることが好ましい。
本発明の一態様は、上記ガラスブランクの製造方法によって得られたガラスブランクの主表面を研磨する工程を有する。前記研磨する工程では、前記ガラスブランクは、前記成形する工程によって成形されたときの表面凹凸の状態で研磨されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
上述の磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクの製造方法では、主表面の表面凹凸を抑制した磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクを、効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）〜(ｃ)は、本発明の一実施形態である磁気ディスク用ガラス基板を用いて作製される磁気ディスクを説明する図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、ガラスブランクあるいはガラス基板における表面凹凸を説明する図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明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である。
【図４】図３（ａ）に示すプレス成形において用いる装置の平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す装置が行うプレス成形の一例を説明する図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）中のプレス成形の他の例を説明する図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図３（ａ）中のプレス成形の、更に他の例を説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）中のプレス成形の、更に他の例を説明する図である。
【図９】（ａ）は、図３（ａ）に示す固定砥粒による研削に用いる装置の全体図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す装置に用いられるキャリヤを説明する図である。
【図１０】図９（ａ）に示す装置を用いてガラスブランクを研削するときの状態を説明する図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、研削あるいは研磨によって得られるガラスブランクあるいはガラス基板の表面プロファイルの例を説明する図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のプレス成形の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板及び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及びガラスブランクについて詳細に説明する。
なお、本明細書では、溶融ガラスの塊であるガラスゴブ（以降、単にゴブという）をプレス成形して得られた板状ガラス素材をガラスブランクあるいは磁気ディスク用ガラスブランクといい、ガラスブランクに研削あるいは研磨等の少なくとも１つの加工を施したものをガラス基板といい、本実施形態の製造工程を通して作製されたガラス基板を磁気ディスク用ガラス基板という。
図１（ａ）〜(ｃ)は、本発明の磁気ディスク用ガラス基板を用いて作製される磁気ディスクを説明する図である。
【００２８】
（磁気ディスクおよび磁気ディスク用ガラス基板）
図１（ａ）に示す、ハードディスク装置に用いる磁気ディスク１は、リング状の磁気ディスク用ガラス基板２の主表面に、図１（ｂ）に示すように少なくとも磁性層（垂直磁気記録層）等を含む層３Ａ，３Ｂが形成されている。より具体的には、層３Ａ，３Ｂには、例えば、図示されない付着層、軟磁性層、非磁性下地層、垂直磁気記録層、保護層および潤滑層が含まれる。付着層には、例えばＣｒ合金等が用いられ、付着層は磁気ディスク用ガラス基板２との接着層として機能する。軟磁性層には、例えばＣｏＴａＺｒ合金等が用いられ、非磁性下地層には、例えばグラニュラー非磁性層等が用いられ、垂直磁気記録層には、例えばグラニュラー磁性層等が用いられる。また、保護層には、水素化カーボンからなる材料が用いられ、潤滑層には、例えばフッ素系樹脂等が用いられる。
【００２９】
磁気ディスク１について、より具体的な例で説明すると、磁気ディスク用ガラス基板２に対して、インライン型スパッタリング装置を用いて、磁気ディスク用ガラス基板２の両主表面に、ＣｒＴｉの付着層、ＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、ＣｏＣｒＳｉＯ2の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2・ＴｉＯ2のグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜が順次成膜される。さらに、成膜された最上層にディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層が成膜される。
【００３０】
磁気ディスク１は、図１（ｃ）に示すように、ハードディスク装置の磁気ヘッド４Ａ，４Ｂのそれぞれが、磁気ディスク１の高速回転、例えば７２００ｒｐｍの回転に伴って磁気ディスク１の表面から５ｎｍ浮上する。すなわち、図１（ｃ）中の距離Ｈが５ｎｍである。この状態で、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂは、磁性層に情報を記録し、あるいは読み出しを行う。この磁気ヘッド４Ａ，４Ｂの浮上によって、磁気ディスク１に対して摺動することなく、しかも近距離で磁性層に対して記録あるいは読み出しを行うので、磁気記録情報エリアの微細化と磁気記録の高密度化を実現する。
このとき、磁気ディスク１の磁気ディスク用ガラス基板２の中央部から外周エッジ部５まで、目標とする表面精度で正確に加工され、距離Ｈ＝５ｎｍを保った状態で磁気ヘッド４Ａ，４Ｂを正確に動作させることができる。
このような磁気ディスク用ガラス基板２の元となる円板状のガラスブランクの表面凹凸の加工は、後述するように、取り代が小さい研削工程、及び取り代が小さい第１研磨および第２研磨を経て、あるいは研削工程がなく取り代の小さい第１研磨および第２研磨のみを経て作製される。したがって、従来の「だれの問題」が解消される。
【００３１】
このような磁気ディスク１に用いる磁気ディスク用ガラス基板２の主表面の表面凹凸は、平坦度が例えば４μｍ以下であり、表面の粗さが例えば０．２ｎｍ以下である。４μｍ以下は、最終製品としての磁気ディスク用ガラス基板２に求められる目標平坦度である。平坦度は、例えば、Ｎｉｄｅｋ社製フラットネステスターＦＴ−９００を用いて測定することができる。また、主表面の粗さはＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１により規定され算術平均粗さ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。また粗さが０．０３μｍ以下であった場合は、例えば、エスアイアイナノテクノロジーズ社製走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡）で計測しＪＩＳ Ｒ１６８３：２００７で規定される方法で主表面の粗さは算出できる。
本明細書では、ガラスブランクの表面粗さについては、ミツトヨ製粗さ測定機ＳＶ−３１００を用いて測定した結果を用い、研磨後の磁気ディスク用ガラス基板の表面粗さについては上記走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡）にて測定した結果を用いている。
【００３２】
図２（ａ）〜（ｄ）は、表面凹凸を説明する図である。表面凹凸は、凹凸の波長に応じて概略４つの凹凸によって定めることができる。
具体的には、表面凹凸は、最も波長が大きな平坦度（波長０．６μｍ〜１３０ｍｍ程度）、ウェービネス（波長０．２μｍ〜２ｍｍ程度）、マイクロウェービネス（波長０．１μｍ〜１ｍｍ）、粗さ（波長１０ｎｍ以下）に分けられる。
この中で、粗さは上記Ｒａを指標として表すことができる。
【００３３】
このような磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラスブランクは、後述するようにプレス成形後、第２研削工程、第１研磨工程および第２研磨工程を経て、あるいは、プレス成形後、第１研磨工程および第２研磨工程を経て、平坦度が例えば４μｍ以下であり、表面の粗さが例えば０．２ｎｍ以下の表面凹凸を有する、設定された目標板厚を持った磁気ディスク用ガラス基板となる。
【００３４】
ところで、成形直後のガラスブランクの表面凹凸および目標板厚は必ずしも上記数値範囲に含まれない。
例えば、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対してプレス成形においてガラスブランクが厚く成形されるように定められている場合、例えば、目標板厚に対して１０μｍ〜１５０μｍ厚いガラスブランクが作製される場合、プレス成形後、第１研磨工程の前に固定砥粒による研削工程が行われる。この場合、ガラスブランクは、磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平坦度、具体的には主表面の平坦度が４μｍ以下であり、主表面の粗さが０．０１μｍ以上１０μｍ以下である表面凹凸を持つように成形されることが好ましい。
ガラスブランクの表面の平坦度を磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平坦度とするのは、平坦度及び板厚を調整する従来の第１研削工程を行うことなく磁気ディスク１に用いる磁気ディスク用ガラス基板２の平坦度を維持するためであり、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂによる適切な記録と読み取りの動作を可能にするためである。このような磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラスブランクは、一例を挙げると、後述するプレス成形により作製することができる。従来のプレス成形では、平坦度が４μｍ以下のガラスブランクを成形することはできない。
また、このとき成形されるガラスブランクはヘイズ率が２０％以上の光学特性を有することが好ましい。ガラスブランクのヘイズ率を２０％以上にすることにより、後述する固定砥粒による研削工程で効率良く研削することができる。なお、ヘイズ率は、ＪＩＳ Ｋ７１０５およびＪＩＳ Ｋ７１３６で規定される。
【００３５】
ガラスブランクの表面の粗さを０．０１μｍ以上とするのは、ガラスブランクを後述する固定砥粒による研削を効率よく行うためである。ガラスブランクの表面の粗さを１０μｍ以下とするのは、研削により深く進行したクラックを除去するために研磨による取り代が大きくなるのを抑制するためである。また、ガラスブランクの主表面の表面粗さを１０μｍ以下とすることにより、磁気ディスク用ガラス基板として求められる表面粗さＲａに確実に調整することができる。また、スクライブを含むガラスブランクの形状加工を効率よく行うために、ガラスブランクの表面の粗さは、０．０１μｍ以上１．０μｍ以下であることがより好ましい。なお、スクライブを含む形状加工工程とは、ガラスブランクの外径が、目的物たる磁気ディスク用ガラス基板の外径よりも大きい場合や、円孔を形成する場合に、ガラスブランクの表面に切り筋を入れて、ディスク形状のガラス基板を得る工程である。ガラスブランクの表面の粗さを上記範囲とすることにより、スクライブを行う際に用いるダイヤモンドホイールカッターによりガラス基板の表面に形成する円形状の切り筋の円形状をより新円形状に近づけることができるため、磁気ディスク用ガラス基板に形成される内側の円孔形状および外形形状の真円度を向上させることができる。
このようなガラスブランクの表面凹凸は、プレス成形に用いる金型の表面の粗さを調整することにより達成することができる。
【００３６】
上記ガラスブランクの板厚は、固定砥粒による研削、研磨による取り代を考慮すると、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して１００μｍ〜２００μｍ程度厚く設計されてよいが、上記ガラスブランクに対して固定砥粒による研削を行わず、直接研磨工程を行うことを想定している場合には、上記ガラスブランクの板厚は、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して１０μｍ〜５０μｍ程度厚いことが好ましい。ここで、後者の場合には、ガラスブランクは、具体的には主表面の平坦度が４μｍ以下であり、主表面の粗さが０．２μｍ以下の表面凹凸を持つように成形されることが好ましい。
本明細書において、「ガラスブランクの板厚が磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚と同等」とは、ガラスブランクの板厚が、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚よりも研磨工程による取り代分だけ厚いこと、すなわち１０μｍ〜５０μｍ厚いことを意味し、「ガラスブランクの板厚が磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚よりも厚い」とは、ガラスブランクの板厚が、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚よりも固定砥粒による研削による取り代、及び、研磨工程による取り代分だけ厚いこと、すなわち１００μｍ〜２００μｍ厚いことを意味する。
【００３７】
磁気ディスク１に用いる磁気ディスク用ガラス基板２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、また主表面の平坦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。
アルミノシリケートガラスとして、モル％表示で、ＳｉＯ2を５７〜７４％、ＺｎＯ2を０〜２．８％、Ａｌ2Ｏ3を３〜１５％、Ｌｉ2Ｏを７〜１６％、Ｎａ2Ｏを４〜１４％、を主成分として含有する、化学強化用ガラス材を用いることが好ましい。
【００３８】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
図３（ａ），（ｂ）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。
まず、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）。プレス成形では、上述したように、成形しようとするガラスブランクの表面凹凸と板厚に応じて、図３（ａ），（ｂ）に示すように、固定砥粒による研削を行うか否かが定まる。
このようなプレス成形は、例えば図４及び図５に示す装置を用いて行われる。また、このプレス成形は、図６、図７、あるいは図８に示す装置を用いて行うこともできる。図４はプレス成形をする装置１０１の平面図であり、図５〜８は、装置がプレス成形をする様子を側面から見た図である。
【００３９】
以下に説明するプレス成形工程において、ガラスブランクのプレス中、ガラスブランクから金型に向かって熱が流れる。したがって、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃えることにより、より具体的には、ガラスブランクのプレス中における一対の主表面と接する金型のプレス成形面同士の温度、さらには温度勾配を揃えることにより、ガラスブランクの一対の主表面から均等に金型に熱が伝わる。したがって、ガラスブランクから金型に伝わる熱は均等になり、ガラスブランクの一対の主表面の温度は略同一に冷却される。勿論、温度条件を揃えるために、プレス直前の金型の温度が揃えられることが好ましい。プレス中の上記温度条件によって、ガラスブランクの一対の主表面において冷却段階での熱的均衡が実現される。このため、冷却段階の金型の微小熱変形に起因するガラスブランクの表面凹凸は小さい。また、一対の主表面間の温度差が無いので、成形されたガラスブランクの熱歪みもない。このため、成形されるガラスブランクの平坦度の精度は高く、例えば４μｍ以下にすることができる。
【００４０】
（ａ）プレス成形工程
図４に示す装置１０１は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０と、切断ユニット１６０を有する。切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスの経路上に設けられる。装置１０１は、切断ユニット１６０によって切断されてできる溶融ガラスの塊を落下させ、そのとき、塊の落下経路の両側から、互いに対向する一対の型の面で塊を挟み込みプレスすることにより、ガラスブランクを成形する。
具体的には、図４に示されるように、装置１０１は、溶融ガラス流出口１１１を中心として、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０が９０度おきに設けられている。
【００４１】
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４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４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、プレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０の各々は移動可能となっている。
【００４２】
切断ユニット１６０は、キャッチ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であるゴブを形成する。切断ユニット１６０は、一対の切断刃１６１及び１６２を有する。切断刃１６１及び１６２は、一定のタイミングで溶融ガラスの経路上で交差するよう駆動され、切断刃１６１及び１６２が交差したとき、溶融ガラスが切り出されてゴブが得られる。得られたゴブは、キャッチ位置に向かって落下する。
【００４３】
プレスユニット１２０は、第１の型１２１、第２の型１２２、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図４参照）を有する。第１の型１２１と第２の型１２２の各々は、ゴブをプレス成形するためのプレス成形面を有するプレート状の金型である。プレス成形面は、従来の金型のような突条が設けられておらず、平面状である。この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。第１駆動部１２３は、第１の型１２１を第２の型１２２に対して進退させる。一方、第２駆動部１２４は、第２の型１２２を第１の型１２１に対して進退させる。第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４は、例えばエアシリンダやソレノイドとコイルばねを組み合わせた機構など、第１駆動部１２３の面と第２駆動部１２４の面とを急速に近接させる機構を有する。
なお、プレスユニット１３０，１４０及び１５０の構造は、プレスユニット１２０と同様であるため、説明は省略する。
【００４４】
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１２３と第２駆動部１２４の駆動により、落下するゴブを第１の型と第２の型の間で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に少なくとも歪点まで急速冷却し、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の型と第２の型を引き離し、成形されたガラスブランクＧを落下させる。なお、歪点は、１０14.7ｄＰａ・秒の粘度に相当する温度であり、ＪＩＳ Ｒ３１０３−２：２００１に規定される方法により測定され得る。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。
【００４５】
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。
【００４６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、装置１０１を用いたプレス成形をより具体的に説明している。図５（ａ）は、ゴブを作る以前の状態を示す図であり、図５（ｂ）は、切断ユニット１６０によってゴブが作られた状態を示す図であり、図５（ｃ）は、ゴブをプレスすることにより主表面が平面状を成した円板状のガラスブランクＧが成形された状態を示す図である。
【００４７】
図５（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口１１１から、溶融ガラス材料ＬGが連続的に流出される。このとき、装置１０１は、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５（ｂ）)。これにより、切断された溶融ガラスは、その表面張力によって、概略球状のゴブＧGとなる。図示される例では、一回切断ユニット１６０を駆動する度に、例えば半径１０ｍｍ程度のゴブＧG が形成されるように、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の駆動間隔が調整される。
【００４８】
作られたゴブＧG は、プレスユニット１２０の第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に向かって落下する。このとき、ゴブＧG が第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図４参照）が駆動され、第１の型１２１と第２の型１２２が近接して、第１の型１２１と第２の型１２２が略同時にゴブＧG に接触する。これにより、図５（ｃ）に示されるように、第１の型１２１と第２の型１２２の間にゴブＧG が捕獲(キャッチ)される。さらに、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａとが、微小な間隔にて近接した状態になり、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間に挟み込まれたゴブＧG が、薄板状に成形される。なお、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間隔を一定に維持するために、第２の型１２２の内周面１２２ａには、突起状のスペーサ１２２ｂが設けられる。すなわち、第２の型のスペーサ１２２ｂが第１の型１２１の内周面１２１ａに当接することによって、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間隔は一定に維持されて、板状の空間が作られる。
【００４９】
第１の型１２１及び第２の型１２２には、図示しない温度調節機構が設けられており、しかも、第１の型１２１及び第２の型１２２は、同じ温度雰囲気内にある。第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、溶融ガラスＬGのガラス転移温度ＴGよりも十分に低い同じ温度に保持されている。すなわち、プレス前の第１の型１２１及び第２の型１２２は同等の温度状態にある。
装置１０１では、ゴブＧG が第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａに略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始してから、第１の型１２１と第２の型１２２とがゴブＧGを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は約０．０６秒と極めて短い。このため、ゴブＧG は極めて短時間の内に第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａに沿って広がって略円形状に成形され、さらに、急激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は、例えば、直径７５〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円形状の板である。
【００５０】
第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられた後、プレスユニット１２０は速やかに退避位置に移動し、代わりに、他のプレスユニット１３０がキャッチ位置に移動し、このプレスユニット１３０によって、ゴブＧG のプレスが行われる。
【００５１】
プレスユニット１２０が退避位置に移動した後、ガラスブランクＧが十分に冷却されるまで(少なくとも屈服点よりも低い温度となるまで)、第１の型１２１と第２の型１２２は閉じた状態を維特する。この後、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４が駆動されて第１の型１２１と第２の型１２２が離間し、ガラスブランクＧは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にあるコンベア１７１に受け止められる(図４参照)。
【００５２】
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間に同等の温度状態にある第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられ、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａに、略同時に溶融ガラスが接触することになる。このため、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａが局所的に加熱されることは無く、内周面１２１ａと内周面１２２ａに歪みは殆ど生じない。また、溶融ガラスから第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が伝導する前に、溶融ガラスが円形状に成形されるため、成形されるガラスブランクの温度分布は、ガラスブランクの温度がプレス開始から少なくとも歪点に下降するまで、さらには、プレスが終了するまで、略一様なものとなる。プレス中、熱の伝導があるとしても、プレス直後のガラスブランクを挟んだ第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は以下の点から揃っている。すなわち、落下するゴブＧG は、一定の温度雰囲気中にあるので、プレス成形前のゴブＧG は、等方的な温度分布を有する。さらに、プレス前の第１の型１２１及び第２の型１２２は同じ温度雰囲気内にあるので、同等の温度状態にある。したがって、ゴブＧG が第１の型１２１と第２の型１２２と接触を開始してゴブＧGから第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が伝導しても、プレス直後の第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型１２１及び第２の型１２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階、すなわち少なくとも歪点まで下降する段階でも、さらには、プレスが終了する段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度差はない。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
このため、ガラスブランクの冷却段階で、プレス中のガラスブランク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。また、作製されたガラスブランクＧの主表面の平坦度は、第１の型１２１の内周面１２１ａであるプレス成形面と第２の型１２２の内周面１２２ａであるプレス成形面の間で実質同一になるようにガラスブランクＧプレスすることにより、従来のプレス成形により作製されるガラスブランクに比べて向上し、磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平坦度にすることができる。
【００５３】
なお、後述する固定砥粒による研削工程を行う場合、第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａの表面凹凸は、成形されるガラスブランクＧにおけるヘイズ率が２０％以上の光学特性となるように、調整される。さらに、内周面１２１ａ及び内周面１２２ａの表面の粗さは、ガラスブランクＧの算術平均粗さＲａが０．０１μｍ〜１０μｍとなるように、好ましくは、０．０１μｍ〜１μｍとなるように、調整される。また、成形されたガラスブランクは固定砥粒により研削されるので、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して、例えば１０μｍ〜１５０μｍ厚く形成される。ガラスブランクの板厚は、スペーサ１２２ｂに応じて定まるので、スペーサ１２２ｂの厚さは、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して例えば１０μｍ〜１５０μｍ厚くするとよい。
一方、固定砥粒による研削工程を行わない場合、第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａの表面凹凸は、成形されるガラスブランクＧの表面粗さは０．２μｍ以下となるように調整される。この場合、プレス成形により得られたガラスブランクは、研削されないので、設定されている磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚と同等の板厚となるように、スペーサ１２２ｂの厚さが調整される。
【００５４】
なお、図５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。
【００５５】
図６（ａ）〜（ｃ）は、図５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６（ａ）は、ゴブを作る前の状態を示す図であり、図６（ｂ）は、切断ユニット１６０及びゴブ形成型１８０によってゴブＧGが作られた状態を示す図であり、図６（ｃ）は、ゴブＧGをプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図６（ａ）に示すように、プレスユニット１２０は、ブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの経路上で閉じることにより溶融ガラスＬGの経路が塞がれ、ブロック１８１，１８２で作られる凹部１８０Ｃで、切断ユニット１６０で切断された溶融ガラスＬGの塊が受け止められる。この後、図６（ｂ）に示すように、ブロック１８１，１８２が開かれることにより、凹部１８０Ｃにおいて球状となった溶融ガラスＬGが一度にプレスユニット１２０に向けて落下する。この落下時、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、落下途中、図６（ｃ）に示すように、一定の温度雰囲気内にある第１の型１２１と第２の型１２２に略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始し、第１の型１２１と第２の型１２２に挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。図６（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形においても、図５（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形と同様に、プレス直後の第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラス素材の一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型１２１及び第２の型１２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度は常に同等となる。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
【００５６】
あるいは、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、装置１０１は、図６（ａ）〜（ｃ）に示す切断ユニット１６０を用いず、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７（ａ）〜（ｄ）は、ゴブ形成型１８０を使用する変形例を説明する図である。図７（ａ），（ｂ）は、ゴブＧGが作られる前の状態を示す図であり、図７（ｃ）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７（ｄ）は、ゴブＧGをプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図７（ａ）に示すように、ブロック１８１，１８２によって作られる凹部１８０Ｃが溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスＬGを受け止め、図７（ｂ）に示すように、所定のタイミングでブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの流れの下流側に素早く移動させる。これにより、溶融ガラスＬGが切断される。この後、所定のタイミングで、図７（ｃ）に示すように、ブロック１８１，１８２が離間する。これにより、ブロック１８１，１８２で保持されている溶融ガラスＬGは一度に落下し、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、一定の温度雰囲気内にある第１の型１２１と第２の型１２２に略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始し、第１の型１２１と第２の型１２２に挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。
図７（ａ）〜（ｄ）に示すプレス成形においても、図５（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形と同様に、プレス直後の第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラス素材の一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型１２１及び第２の型１２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度は常に同等となる。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
【００５７】
図８（ａ）〜（ｃ）は、ゴブＧGとの代わりに図示されない軟化炉で加熱した光学ガラスの塊ＣPを落下させ、落下途中の両側から型２２１，２２２で挟んでプレス成形する変形例を説明する図である。図８（ａ）は、加熱した光学ガラスの塊を成形する前の状態を示す図であり、図８（ｂ）は、光学ガラスの塊を落下する状態を示す図であり、図８（ｃ）は、光学ガラスの塊をプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図８（ａ）に示すように、装置２０１は、光学ガラスの塊ＣPをガラス材把持機構２１２でプレスユニット２２０の上部の位置に搬送し、この位置で、図８（ｂ）に示すように、ガラス材把持機構２１２による光学ガラスの塊ＣPの把持を開放して、光学ガラスの塊ＣPを落下させる。光学ガラスの塊ＣPは、落下途中、図８（ｃ）に示すように、第１の型２２１と第２の型２２２に略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始し、第１の型２２１と第２の型２２２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が成形される。第１の型２２１及び第２の型２２２は、図５に示す第１の型１２１及び第２の型１２２と同じ構成及び作用をするので、その説明は省略する。
図８（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形においても、図５（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形と同様に、プレス直後の第１の型２２１及び第２の型２２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラス素材の一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型２２１及び第２の型２２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度は常に同等となる。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
【００５８】
（ｂ）スクライブ工程
以上のプレス成形の後、図３（ａ）に示すように、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（ステップＳ２０）。
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、リング形状のガラスブランクとなる。
上述したように、ガラスブランクＧの粗さの上限を１μｍとすることにより、スクライバを用いて好適に切断線を設けることができる。ガラスブランクＧの粗さが１μｍを越える場合、スクライバが表面凹凸に追従せず、切断線を一様に設けることはできない。なお、ガラスブランクの粗さが１μｍを超える場合には、ガラスブランクをスクライブを必要としない程度の外径、真円度とし、このような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リング形状とすることもできる。
【００５９】
（ｃ）形状加工工程（チャンファリング工程）
次に、スクライブされたガラスブランクＧの形状加工が行われる（ステップＳ３０）。形状加工は、チャンファリング（外周端部および内周端部の面取り）を含む。
リング形状のガラスブランクＧの外周端部および内周端部に、ダイヤモンド砥石により面取りが施される。
【００６０】
（ｄ）固定砥粒による研削工程
この研削工程は、上述したように、プレス成形で得られるガラスブランクの表面凹凸および板厚に応じて、選択的に行われる。固定砥粒による研削工程は、図３（ａ）に示す方法において行われ、図３（ｂ）に示す方法では行われない。
研削工程では、リング形状のガラスブランクＧに対して、一対の主表面が成形されたときの表面凹凸の状態で、固定砥粒による研削が施される（ステップＳ４０）。固定砥粒による研削による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。固定砥粒の粒子サイズは、例えば１０μｍ程度である。
図９（ａ）は、研削に用いる装置の全体図である。図９（ｂ）は、この装置に用いられるキャリヤを説明する図である。図１０は、ガラスブランクＧの研削中の状態を説明する図である。
【００６１】
装置４００は、図９（ａ）および図１０に示すように、下定盤４０２、上定盤４０４、インターナルギヤ４０６、キャリヤ４０８、ダイヤモンドシート４１０、太陽ギヤ４１２、インターナルギヤ４１４、容器４１６、及びクーラント４１８を有する。
装置４００は、下定盤４０２と上定盤４０４との間に、インターナルギヤ４０６を上下方向から挟む。インターナルギヤ４０６内には、研削時に複数のキャリヤ４０８が保持される。図９（ｂ）では、５つのキャリヤを保持する。下定盤４０２および上定磐４０４に平面的に接着したダイヤモンドシート４１０の面が研削面となる。すなわち、ガラスブランクＧは、ダイヤモンドシート４１０を用いた固定砥粒による研削が行われる。
【００６２】
研削すべき複数のガラスブランクＧは、図９（ｂ）に示すように、各キャリヤ４０８に設けられた円形状の孔に配置されて保持される。ガラスブランクＧの一対の主表面は、研削時、下定盤４０２および上定盤４０４に挟まれてダイヤモンドシート４１０に当接する。
一方、ガラスブランクＧは、下定盤４０２の上で、外周にギヤ４０９を有するキャリヤ４０８に保持される。このキャリヤ４０８は、下定盤４０２に設けられた太陽ギヤ４１２、インターナルギヤ４１４と噛合する。太陽ギヤ４１２を矢印方向に回転させることにより、各キャリヤ４０８はそれぞれの矢印方向に遊星歯車として自転しながら公転する。これにより、ガラスブランクＧは、ダイヤモンドシート４１０を用いて研削が行われる。
【００６３】
装置４００は、図９（ａ）に示すように、容器４１６内のクーラント４１８をポンプ４２０によって上定盤４０４内に供給し、下定盤４０２からクーラント４１８を回収し、容器４１６に戻すことにより、循環させる。このとき、クーラント４１８は、研削中に生じる切子を、研削面から除去する。具体的には、装置４００は、クーラント４１８を循環させる際に、下定盤４０２内に設けられたフィルタ４２２で濾過し、そのフィルタ４２２に切子を滞留させる。
【００６４】
このような固定砥粒による研削により、主表面は、図１１（ａ）に示すような表面プロファイルを有する。図１１（ａ）は、固定砥粒による研削後の表面プロファイルの一例を示す図であり、図１１（ｂ）は、従来から行われていた遊離砥粒による研削後の表面プロファイルの一例を示す図である。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、ガラスブランクＧの表面凹凸のうち、凸部のみが固定砥粒により効果的に削れて、研削面は、比較的平坦な部分に凹部およびクラックが部分的に入ったプロファイル形状となる。勿論、上記平坦な部分には、固定砥粒の粒子サイズに応じた大きさの凹凸、例えば粗さを備える。これに対して、遊離砥粒を用いた研削の場合、図１１（ｂ）に示すように凸部の他に凹部も同様に除去される。このため、遊離砥粒による研削後の平面プロファイルは、図１１（ａ）に示すような、平坦な部分が比較的多い表面プロファイルとはならない。
なお、固定砥粒による研削は、表面凹凸の粗さが０．０１μｍ未満の場合殆ど機能しない。すなわち、研削されない。このため、固定砥粒による研削を効果的に行うために、成形されたガラスブランクＧの表面凹凸の粗さは０．０１μｍ以上に調整されている。
【００６５】
図１１（ｃ）は、固定砥粒による研削が行われ易い表面プロファイル形状の一例を示す図であり、図１１（ｄ）は、固定砥粒による研削が行われ難い表面プロファイル形状の一例を示す図である。
すなわち、図１１（ｃ）に示すように、表面プロファイルにおいて局所的に凸部が存在し、粗さが０．０１μｍ以上であることにより、固定砥粒による研削が効果的に行われ易い。一方、図１１（ｄ）に示すように、表面プロファイルにおいて局所的に凸部が存在せず、滑らかに変化するとき、粗さが０．０１μｍ以上であっても、固定砥粒による研削が行われ難い。
このような表面プロファイルの形状の差異は、ヘイズ率によって表すことができる。すなわち、ガラスブランクＧにおいて、ヘイズ率が２０％以上の光学特性を有するものは、図１１（ｄ）に示すような表面プロファイル形状を持たず、固定砥粒による研削が行われ易い。このため、成形されるガラスブランクＧが上記表面凹凸および上記光学特性を持つように、型１２１，１２２の内周面１２１ａ，１２２ａの表面形状が調整されている。ガラスブランクＧの光学特性は、ヘイズ率２０％以上である。
【００６６】
研削装置４００では、ダイヤモンドシート４１０を用いて研削を行うが、ダイヤモンドシート４１０の代わりに、ダイヤモンド粒子を設けた固定砥粒を用いることができる。例えば、複数のダイヤモンド粒子を樹脂で結合することによりペレット状にしたものを固定砥粒による研削に用いることができる。
【００６７】
（ｄ）端面研磨工程
固定砥粒による研削後のガラスブランクＧの端面研磨が行われる（ステップＳ５０）。
端面研磨では、ガラスブランクＧの内周側端面及び外周側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、ガラスブランクＧ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。
【００６８】
（ｅ）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、研削されたガラスブランクＧの主表面に第１研磨が施される（ステップＳ６０）。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。
第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去を目的とする。第１研磨では、固定砥粒による研削（ステップＳ４０）で用いた装置４００を用いる。このとき、固定砥粒による研削と異なる点は、
・ 固定砥粒の代わりにスラリーに混濁した遊離砥粒を用いること、
・ クーラントは用いないこと、
・ ダイヤモンドシート４１０の代わりに樹脂ポリッシャを用いること、である。
第１研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させた酸化セリウム等の微粒子（粒子サイズ：直径１〜２μｍ程度）が用いられる。
【００６９】
（ｆ）化学強化工程
次に、第１研磨後のガラスブランクＧは化学強化される（ステップＳ６０）。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０％）と硫酸ナトリウム（４０％）の混合液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄したガラスブランクＧが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、ガラスブランクＧが化学強化液中に、例えば３時間〜４時間浸漬される。この浸漬の際には、ガラスブランクＧの両主表面全体が化学強化されるように、複数のガラスブランクＧが端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
このように、ガラスブランクＧを化学強化液に浸漬することによって、ガラスブランクＧ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、ガラスブランクＧが強化される。なお、化学強化処理されたガラスブランクＧは洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等で洗浄される。
【００７０】
（ｇ）第２研磨（最終研磨）工程
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラスブランクＧに第２研磨が施される（ステップＳ８０）。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度である。
第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では、固定砥粒による研削（ステップＳ４０）および第１研磨（ステップＳ６０）で用いた装置４００を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、
・遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なること、
・ 樹脂ポリッシャの硬度が異なること、である。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径０．１μｍ程度）が用いられる。
こうして、研磨されたガラスブランクＧは、洗浄される。洗浄では、中性洗剤、純水、ＩＰＡが用いられる。
第２研磨により、主表面の平坦度が４μｍ以下であり、主表面の粗さが０．２ｎｍ以下の表面凹凸を有する、磁気ディスク用ガラス基板２が得られる。
この後、磁気ディスク用ガラス基板２に、図１に示されるように、磁性層等の層３Ａ，３Ｂが成膜されて、磁気ディスク１が作製される。
以上が、図３（ａ），（ｂ）に沿ったフローの説明である。図３（ａ），（ｂ）に示すフローでは、スクライブ（ステップＳ２０）及び形状加工（ステップＳ３０）は、固定砥粒による研削（ステップＳ４０）と第１研磨（ステップＳ６０）の前に行われ、化学強化（ステップＳ７０）は、第１研磨（ステップＳ６０）と第２研磨（ステップＳ８０）との間に行われるが、この順番に限定されない。固定砥粒による研削（ステップＳ４０）の後、第１研磨（ステップＳ６０）、その後第２研磨（ステップＳ８０）が行われる限り、スクライブ（ステップＳ２０）、形状加工（ステップＳ３０）および化学強化（ステップＳ７０）の各工程は、適宜配置することができる。
【００７１】
本実施形態では、成形されたガラスブランクＧを、従来のように遊離砥粒を用いた２回の研削（第１研削及び第２研削）をせず、第１研磨及び第２研磨を行う、あるいは、固定砥粒を用いた１回の研削をした後、第１研磨及び第２研磨を行う。このように研削工程を少なくとも１工程省くことができるのは、主表面が磁気ディスク用ガラス基板として必要な目標平坦度を有するガラスブランクを成形することができるからである。
なお、固定砥粒を用いた研削では、図１１（ａ）に示すように、表面プロファイルにおける凸部の部分のみを優先的に研削することができ、後工程の第１研磨及び第２研磨において、取り代を抑えることができる。例えば、研削及び研磨において合計の取り代を１００μｍ〜２００μｍとすることができる。したがって、ガラスブランクＧは、磁気ディスクに用いるガラス基板２の目標厚さに対して１００μｍ〜２００μｍ厚く成形され、研削及び研磨によって、ガラスブランクＧを目標厚さに加工することが好ましい。
【００７２】
従来における研削（第１研削工程及び第２研削工程）及び研磨（第１研磨工程及び第２研磨工程）における取り代は、成形されるガラスブランクの平坦度の低さの解消のために２００μｍを越えていた。すなわち、従来の第１研削工程および第２研削工程では取り代を大きく定めていた。研削で大きく削ると、平坦度は向上するが、クラックが深く進行する。このため、第１研磨及び第２研磨における取り代は必然的に大きくなっていた。このような研磨における大きな取り代に起因して、上述したようにガラス基板の外周エッジ部近傍が丸く削られるエッジ部の「だれの問題」が発生する。なお、外周エッジ部近傍が丸く削られるのは、上述した第１研磨及び第２研磨を行う際、硬質あるいは軟質樹脂ポリッシャを用いることに起因する。
【００７３】
以上のように、本実施形態では、研削工程を少なくとも１工程省くことができるガラスブランクが成形される。このガラスブランクの成形では、金型によるガラスブランクのプレス中、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃える。これによって、ガラスブランクの一対の主表面について熱的均衡を維持した状態で熱が伝導する。このとき、成形されるガラスブランクに生じる熱歪みはなく、両側の金型の熱変形の差異もなくなるので、成形されるガラスブランクの平坦度は向上する。したがって、従来のような２回の研削工程を行う必要が無くなり、効率よく磁気ディスク用ガラス基板を製造することができる。
【００７４】
特に、図１（ｂ）に示す磁気ディスク用ガラス基板２は、磁気ディスク１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２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２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２の組成は定められている。磁気ディスク用ガラス基板２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２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２を作製する際、上記プレス成形段階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。したがって、一例として、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの温度が実質的に同一になるように温度管理をすることは極めて重要である。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。なお、温度差は、第１の型１２１の内周面１２１ａおよび第２の型１２２の内周面１２２ａのそれぞれの表面から型の内部に１ｍｍ移動した地点であって、内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの互いに対向する地点（例えば、ガラスブランクの中心位置に対応する地点や内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの中心点）で、熱電対を用いて計測するときの温度の差分である。
また、研削工程を行う場合でも、ガラスブランクの平坦度は高いので、研削における取り代は小さい。その結果、第１研磨及び第２研磨における取り代も小さくなるので、「だれの問題」は解消する。
また、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスの両側に位置する金型の温度状態を揃えるので、プレス中のガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を正確に揃えることができる。
さらに、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスは、一定の温度雰囲気中にあり、温度分布は等方的分布になる。このため、両側の金型が近接して金型が溶融ガラスあるいは軟化したガラスと接触を開始したとき、両側の金型に熱が伝わったとしても、伝わる熱は同等になる。このため、プレス成形直後のガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を正確に揃えることができる。
【００７５】
（プレス成型方法の変形例）
上述の実施形態のプレス成形（図３（ａ）に示すステップＳ１０のプレス成形）において、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃えることにより、ガラスブランクの一対の主表面から均等に金型に熱を伝え、プレス成形面における温度分布が略均一であるようにガラスブランクＧをプレスする。しかし、図３（ａ）に示すプレス成形では、第１の型１２１の内周面１２１ａであるプレス成形面および第２の型１２２の内周面１２２ａであるプレス成形面それぞれにおける温度分布が均一でなくてもよい。この場合においても、第１の型１２１の内周面１２１ａであるプレス成形面と第２の型１２２の内周面１２２ａであるプレス成形面との間で温度が実質的に同一になるように第１の型１２１及び第２の型１２２の温度管理が行われる。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、内周面１２１ａと内周面１２２ａ間の温度差はこの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。
【００７６】
例えば、図３（ａ）に示す製造方法のフローにしたがって磁気ディスク用ガラス基板を作製する際、溶融ガラスあるいは軟化したガラスを１つの塊として落下させてプレス成形が行われる。このとき、図１２（ａ）に示されるように、図５（ａ）〜（ｃ）に示される第１の型１２１及び第２の型１２２において、平面状のプレス成形面である内周面１２１ａおよび内周面１２２ａのそれぞれに対して反対側の外周面１２１ｃおよび１２２ｃの外周縁に、円板状のガラスブランクの外周を取り巻くようにヒートシンク１２１ｄ，１２２ｄが設けられる。第１の型１２１および第２の型１２２にヒートシンク１２１ｄ，１２２ｄが設けられることにより、プラス成形中の第１の型１２１および第２の型１２２には、図１２（ｂ）に示すような熱の流れが生じ、プレス成形中のガラスブランクの外周側の部分と中心部側では冷却に差が生じる。これにより、プレス成形後のガラスブランクＧは、図１２（ｃ）に示すように、成形されたガラスブランクＧの断面形状が外周側から中心側に向かうに従って板厚が減少する凹形状のガラスブランクが成形される。この場合においても、ガラスブランクＧの平坦度は、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度、すなわち４μｍ以下にすることができる。これは、ガラスブランクＧをプレス成形する際、金型のプレスの開始からプレスされたガラスブランクＧの温度が歪点に下がるまでの期間、金型の両側の内周面１２１ａおよび内周面１２２ａのガラスブランクと接触する部分の温度が、内周面１２１ａおよび内周面１２２ａ間で実質同一になるからである。
また、凹形状のガラスブランクを意図的に成形するのは、ダイヤモンドシート４１０を用いたステップＳ４０における研削を効率よく行うためである。例えば、研削の際、ガラスブランクの板厚が厚い外周エッジ部が、ダイヤモンドシート４１０による研削加工の起点となり易くなる。また、研削における取り代を、厚さが均一なガラスブランクに比べて約半分に抑えることができる。さらに、平坦度に比べて周期の長い表面凹凸であるガラスブランクの反りも改善することができる。
図１２（ｃ）に示すような凹形状の断面を有するガラスブランクＧの板厚は、最大厚さと最小厚さの差は、例えば８μｍ以下である。
【００７７】
プレス成形後、図３（ａ）に示すステップＳ２０，３０を経て得られるガラス基板の両側の主表面に対して固定砥粒を用いた研削が効率よく行われる（ステップＳ４０）。この後、ステップＳ５０を経て、樹脂ポリッシャを研磨パッドとして用いて研磨をするステップＳ６０の第１研磨が行われる。以下、ステップＳ７０〜８０を得て、磁気ディスク用ガラス基板２が作製される。このとき、第２研磨によって得られるガラス基板の板厚は、ガラスブランクＧにおける板厚の最大厚さの８０％〜９６％の範囲にあることが好ましい。
【００７８】
このようなプレス成形の形態においても、金型のプレスの開始から、プレスされたガラスブランクの温度が歪点に下がるまでの期間、金型の両側のプレス成形面のガラスブランクと接触する部分の温度が、プレス成形面の間で実質同一になるようにガラスブランクをプレスする。このため、ガラスブランクの平坦度は、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度にすることができる。このため、研削工程を少なくとも１工程省くことができるガラスブランクが成形される。このとき、ガラスブランクの断面形状が外周側から中心側に向かうに従って板厚が減少するガラスブランクが成形されるので、ガラスブランクの板厚が厚い外周縁が、研削加工の起点となり易く、その結果、効率のよい研削をすることができる。
なお、図１２（ａ），（ｂ）に示す金型の形態は、ヒートシンク１２１ｄ，１２２ｄを設け、図１２（ｂ）に示すような熱の流れを作るものであるが、このような熱の流れを実現して、図１２（ｃ）に示すような凹状のガラスブランクＧを作製するには、プレス成形中のガラスブランクＧの中心部分に対応する第１の型１２１および第２の型１２２の外周面１２１ｃ，１２２ｃの部分に熱源を設ける形態を採用することもできる。
【００７９】
（実施例）
以下、図３に示す方法の有効性を確かめた。
ガラス材は、アルミノシリケートガラス（ＳｉＯ２を５７〜７４％、ＺｎＯ２を０〜２．８％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｌｉ２Ｏを７〜１６％、Ｎａ２Ｏを４〜１４％）を用いた。図４および図５（ａ）〜（ｃ）に示される一対の金型を用い、この金型の両側のプレス成形面の温度を同じとし、それぞれのプレス成形面とガラスとが接触する誤差を５ｍ秒とした上述のプレス機を用いることにより、平坦度が３．９１μｍ、表面粗さが０．０１３μｍ、ヘイズ率が２０％、板厚が０．９５ｍｍのガラスブランクを作製した。得られたガラスブランクに対し、上述した（ｂ）〜（ｇ）の工程を行うことにより、平坦度が３．８８μｍ、板厚が０．８０ｍｍ、表面粗さが０．１５ｎｍの磁気ディスク用ガラス基板を得た。
なお、研削、研磨の条件は以下のように定めて、研削および研磨を行った。
・固定砥粒による研削工程：ダイヤモンドシート
・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。
作製されたガラス基板について、インライン型スパッタリング装置を用いて、磁性層を形成した。具体的には、ガラス基板の両主表面に、ＣｒＴｉの付着層、ＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、ＣｏＣｒＳｉＯ2の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2・ＴｉＯ2のグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜を順次成膜した。
この後、成膜された最上層にディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を成膜した。これにより、磁気ディスクを得た。
【００８０】
得られた磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上安定性を評価するため、ＬＵＬ耐久試験（６０万回）を行って評価した。ＬＵＬ耐久試験とは、ＨＤＤ（ハードディスク装置）を７０℃８０％の恒湿槽に入れた状態で、磁気ヘッドを、ランプおよびＩＤストップを１サイクルとして複数サイクル動かし、エラーの発生状況や試験後のヘッドの汚れや摩耗等の異常発生を調査する試験のことである。１つの実験に対して１０台のＨＤＤ装置を用い、８万回／日×７．５日＝６０万回のＬＵＬ試験の結果、ＨＤＤ装置１０台ともに異常は見られなかった。
【００８１】
以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板及び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及びガラスブランクについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、ガラスブランクのプレス中、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃える方法は、図４〜８に示す方法に限定されず、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もちろんである。
【符号の説明】
【００８２】
１ 磁気ディスク
２ ガラス基板
３Ａ，３Ｂ 磁性層
４Ａ，４Ｂ 磁気ヘッド
５ 外周エッジ部
１０１，２０１，４００ 装置
１１１ 溶融ガラス流出口
１２０，１３０，１４０，１５０，２２０ プレスユニット
１２１，２２１ 第１の型
１２１ａ，１２２ａ 内周面
１２１ｃ，１２２ｃ 外周面
１２１ｄ，１２２ｄ ヒートシンク
１２２，２２２ 第２の型
１２２ｂ スペーサ
１２３ 第１駆動部
１２４ 第２駆動部
１６０ 切断ユニット
１６１，１６２ 切断刃
１７１ 第１コンベア
１７２ 第２コンベア
１７３ 第３コンベア
１７４ 第４コンベア
２１２ ガラス材把持機構
４０１ 下定盤
４０４ 上定盤
４０６ インターナルギヤ
４０８ キャリヤ
４０９ ギア
４１０ ダイヤモンドシート
４１２ 太陽ギヤ
４１４ インターナルギヤ
４１６ 容器
４１８ クーラント
４２０ ポンプ
４２２ フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板及び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及びガラスブランクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータ、ノート型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には、金属基板等に比べて塑性変形をしにくい性質を持ち、かつ、表面の平滑性に優れることから、円板状のガラス基板が好適に用いられている。
【０００３】
また、ハードディスク装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。例えば、磁性層における磁化方向を基板の面に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式を用いて、磁気記録情報エリアの微細化が行われている。これにより、１枚のディスク基板における記憶容量を増大させることができる。しかも、記憶容量の一層の増大化のために、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くして磁気記録情報エリアを微細化することも行われている。このような磁気ディスクの基板においては、磁性層の磁化方向が基板面に対して略垂直方向に向くように、磁性層が平らに形成される。このために、円板状の磁気ディスク用ガラス基板は、その表面凹凸が可能な限り小さくなるように作製されている。
また、磁気ヘッドの浮上距離が短いことによりヘッドクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害を引き起こし易い。これらの障害は磁気ディスク面上の微小な凹凸あるいはパーティクルによって発生するため、円板状のガラス基板の主表面の他にガラス基板の端面の表面凹凸も可能な限り小さく作製されている。
【０００４】
ところで、磁気ディスクに用いる円板状の板状ガラス素材、すなわちガラスブランクは、例えば、以下の方法で製造される。具体的には、受けゴブ形成型である下型上に、溶融ガラスからなるガラスゴブが供給され、下型と対向ゴブ形成型である上型を使用してガラスゴブがプレス成形されてガラスブランクを作製した後、種々の加工が施されて磁気ディスク用ガラス基板が得られる（特許文献１）。
【０００５】
この方法では、下型上に溶融ガラスからなるガラスゴブを供給した後に上型用胴型の下面と下型用胴型の上面を当接させ、上型と上型用胴型との摺動面および下型と下型用胴型との摺動面を超えて外側に肉薄板状ガラス成形空間を形成し、さらに上型を下降してプレス成形を行い、プレス成形直後に上型を上昇する。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の元となる板状のガラスブランクが成形される。この後、研削工程及び研磨工程等を経て磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
【０００６】
研削工程では、例えば、アルミナ系遊離砥粒を用いた研削が行われる。この工程では、粒子サイズが異なる遊離砥粒を用いて第１研削工程と第２研削工程が行われる。第２研削工程で用いる遊離砥粒の粒子サイズは第１研削工程で用いる遊離砥粒の粒子サイズに比べて小さく設定される。これにより、粗い研削と細かい研削をこの順番で行う。また、第２研削工程として、樹脂パッド中にダイヤモンド砥粒を固着させた固定砥粒を用いた研削も行われる。
研磨工程は、例えば、酸化セリウム等の遊離砥粒および硬質樹脂材ポリッシャ等を用いた第１研磨工程と、例えばコロイダルシリカおよび軟質樹脂材ポリッシャ等を用いた第２研磨工程とを含む。第１研磨工程で用いる砥粒の粒子サイズは、研削工程中の第２研削工程で用いる砥粒の粒子サイズに比べて小さい。さらに、第２研磨工程で用いる砥粒の粒子サイズは、第１研磨工程で用いる砥粒の粒子サイズに比べて小さい。
以上のように、ガラス基板における表面加工では、第１研削工程、第２研削工程、第１研磨工程、第２研磨工程が、この順番に行われ、ガラス基板の表面粗さ等の表面品質が徐々に高くなるように加工する。
【０００７】
また、外周端面及び内周端面を面取りした情報記録媒体用のガラスブランクを作製するために、ガラスブランクの上記面取り形状に対応する断面楔形状の突条が金型の両側のプレス成形面に設けられた金型が知られている。また、この金型を用いて、滴下する溶融ガラスを、滴下中水平方向の両側から挟みこんでプレス成形をする製造方法が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７０９０３３号公報
【特許文献２】特許第４３８０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述の磁気ディスク用のガラスブランクの製造方法で成形されるガラスブランクの表面精度は、上述の磁気記録の高密度化および磁気記録情報エリアの微細化のために求められる主表面の表面精度に対して十分でない。
例えば、板状ガラスブランクを成形する際、ガラスが上型および下型の型表面に融着するのを防止するために型表面に離型剤を塗布するが、離型剤を用いるためにガラスブランクの主表面の表面粗さは大きい。また、上型および下型の表面温度差が大きく、ガラスコブ（溶融ガラスの塊）が供給される下型は高温となる。この表面温度差は、成形されたガラスブランクの厚さ方向およびこの板の面内で温度分布をつくるため、板状のガラスブランクの収縮量もガラスブランクの厚さ方向およびこの板の面内で分布を持つ。このため、ガラスブランクは反り易く、その結果、成形されたときのガラスブランクの平坦度は悪い。
【００１０】
このようなガラスブランクの平坦度は、研削（第１研削工程）により向上させることができる。例えば、平坦度の向上のために研削工程における取り代（削り量）を大きくする。しかし、研削工程における取り代を大きくすると、ガラスブランクの表面に深いクラックが入るため、深いクラックが残留しないように、後工程である研磨工程においても取り代（研磨量）は必然的に大きくなる。しかし、遊離砥粒および樹脂ポリッシャを用いる研磨工程において取り代を大きくすると、ガラスブランクの主表面の外周エッジ部近傍が丸く削られて、エッジ部の「だれの問題」が発生する。すなわち、ガラスブランクの外周エッジ部近傍が丸く削られるため、このガラスブランクをガラス基板として用いて磁気ディスクを作製したとき、外周エッジ部近傍の磁性層と磁気ヘッドとの間の距離が、ガラス基板の別の部分における磁気ヘッドの浮上距離より大きくなる。また、外周エッジ部近傍が丸みを持った形状となるため、表面凹凸が発生する。この結果、外周エッジ部近傍の磁性層において磁気ヘッドの記録及び読み出しの動作が正確でなくなる。これが「だれの問題」である。
また、研磨工程における取り代が大きくなるため、研磨工程は長時間を要する等により実用上好ましくない。
【００１１】
一方、上述の情報記録媒体用のガラスブランクを製造する方法では、突条が金型のプレス成型面に設けられているので、金型でガラスをプレスするときのプレス成形面上の温度はガラスブランクの周りで均一でない。このため、成形されたガラス基板の面取り形状以外の部分では平坦度が低下する。低下した平坦度を上げるために、プレス成形後のガラスブランクに研削が行われるが、ガラスブランクには、研削のための取り代が必要となるため、ガラスブランクは、最終的に作製される情報記録媒体用ガラス基板に比べて予め厚く成形される。このため、プレス成形後のガラスブランクの板厚を情報記録媒体用ガラス基板の板厚に近づけることはできない。また、上記突条をプレス成形面に備えた金型を用いてプレス成形をしたとき、上記突条は、プレス成形中の冷却で生じるガラスブランクの収縮の障害物となり、ガラスブランクを破損させる場合がある。また、プレス成形面の上記突条の部分と平面状の部分との間のガラスブランクの冷却の違いにより、ガラスブランクに温度差が生じ、この温度差によって生じる熱歪によってガラスブランクが破損するおそれもある。
また、突条が設けられた上述の金型を用いて滴下する溶融ガラスの塊を用いてガラスブランクを成形する場合、溶融ガラスの高い温度条件では、滴下する溶融ガラスの塊であるガラスゴブは球形状にならず、円形状のガラスブランクが成形されない場合がある。また、溶融ガラスの高い温度条件では、金型のプレス成形面上の離型剤が必要となり、この結果ガラスブランクの主表面の表面粗さは大きくなる。
このように、突条をプレス成形面に設けた金型を用いたプレス成形では、主表面に十分な表面精度を持った円形状のガラスブランクを効率よく作製することはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、主表面の表面凹凸を抑制した磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクを、効率よく製造する方法及び磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
当該方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程と、
前記ガラスブランクを研磨する工程と、を有し、
前記成形する工程では、前記ガラスブランクのプレス中における一対の主表面周りの温度条件を揃える。
【００１４】
このとき、前記成形する工程では、前記ガラスブランクのプレス中における一対の主表面と接する前記プレス成形面同士で温度を揃えること、また、前記成形する工程では、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスの両側に位置する前記金型の温度を揃えることが、前記ガラスブランクの前記一対の主表面周りの温度条件を揃えて、ガラスブランクの熱的均衡を実現する点で好ましい。
また、前記金型で溶融ガラスあるいは軟化したガラスをプレスするとき、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスの両側に位置する前記金型の、溶融ガラスあるいは軟化したガラスへの接触を同時に開始させることが、前記ガラスブランクの前記一対の主表面周りの温度条件を揃えて、ガラスブランクの熱的均衡を実現する点で好ましい。
【００１５】
前記研磨する工程では、前記ガラスブランクは、前記一対の主表面が成形されたときの表面凹凸の状態で研磨されることが好ましい。
【００１６】
この場合、例えば、前記磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚は設定されており、前記ガラスブランクを成形する工程で成形される前記のガラスブランクの板厚は、前記目標板厚と同等である。
【００１７】
あるいは、前記磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚は設定されており、前記のガラスブランクを成形する工程で成形される前記ガラスブランクの板厚は、前記目標板厚より厚い板厚であり、前記ガラスブランクを研磨する工程の前に、前記ガラスブランクの板厚を前記目標板厚と同等に削る研削工程を有する、ことも同様に好ましい。
【００１８】
本発明の他の一態様は、前記方法で製造された磁気ディスク用ガラス基板であって、前記主表面の平坦度が４μｍ以下であり、前記主表面の粗さが０．２ｎｍ以下の表面凹凸を有する、磁気ディスク用ガラス基板である。
【００１９】
本発明のさらに他の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスを１つの塊として落下させる工程と、
落下中の前記塊を、落下方向に対して直交する方向から一対の金型でプレスすることにより、円板状のガラスブランクを成形する工程と、を有し、
前記ガラスブランクを成形する工程では、前記金型のプレスの開始からプレスされた前記塊の温度が歪点に下がるまでの間、前記金型の両側のプレス成形面の前記塊と接する部分の温度が、前記プレス成形面同士で揃うように前記塊をプレスすることにより、前記ガラスブランクの平坦度を、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度にする。
【００２０】
その際、前記ガラスブランクを成形する工程では、前記両側のプレス成形面の温度差が５度以下である、ことが好ましい。
前記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）の範囲内である。
【００２１】
また、本発明の他の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。当該方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスを１つの塊として落下させる工程と、
落下中の前記塊を、落下方向に対して直交する方向から一対の金型でプレスすることにより、円板状のガラスブランクを成形する工程と、
前記ガラスブランクの両側の主表面に対して、固定砥粒を用いて研削を行う工程と、を有し、
前記ガラスブランクを成形する工程では、前記金型のプレスの開始から、プレスされたガラスブランクの温度が歪点に下がるまでの間、前記金型の両側のプレス成形面の前記ガラスブランクと接する部分の温度が、前記プレス成形面同士で揃うように前記ガラスブランクをプレスすることにより、前記ガラスブランクの平坦度を、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度にし、かつ、前記ガラスブランクの断面形状が外周側から中心側に向かうに従って板厚が減少するガラスブランクを成形する。
【００２２】
その際、前記製造方法は、さらに、前記ガラスブランクの研削工程後、研磨パッドを用いて研磨をする工程を有し、前記研磨によって得られるガラス基板の板厚は、前記ガラスブランクにおける板厚の最大厚さの８０％〜９６％の範囲に入る、ことが好ましい。
成形された前記ガラスブランクの平坦度は、４μｍ以下である、ことが好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法である。当該方法は、
溶融ガラスあるいは軟化したガラスの塊を落下させる工程と、
落下中の前記塊を両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程と、を有し、
前記ガラスブランクのプレス中における一対の主表面と接する前記プレス成形面同士の温度を揃える。
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記方法で製造された磁気ディスク用ガラスブランクであって、前記主表面の平坦度が４μｍ以下のガラスブランクである。
さらに、本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、前記成形する工程では、プレス開始からプレスされた前記溶融ガラスの温度が歪点に下がるまでの間、金型の両側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、前記溶融ガラスをプレスする。
さらに、本発明の一態様は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、前記成形する工程では、前記溶融ガラスが前記プレス成形面に接触してからプレス成形面が閉じられるまでの時間を０．１秒以下とする。
上記ガラスブランクの製造方法において、前記溶融ガラスを落下させる工程をさらに含み、前記ガラスブランクを成形する工程では、落下中の前記溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることによりガラスブランクを成形することが好ましい。
上記ガラスブランクの製造方法において、前記金型で前記溶融ガラスをプレスするとき、プレス直前の溶融ガラスの両側に位置する前記金型の、溶融ガラスへの接触を同時に開始させることが好ましい。
上記ガラスブランクの製造方法において、一方の金型と溶融ガラスとの接触と、他方の金型と溶融ガラスとの接触との差が、１０ｍｓｅｃ以下であることが好ましい。
本発明の一態様は、上記ガラスブランクの製造方法によって得られたガラスブランクの主表面を研磨する工程を有する。前記研磨する工程では、前記ガラスブランクは、前記成形する工程によって成形されたときの表面凹凸の状態で研磨されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
上述の磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクの製造方法では、主表面の表面凹凸を抑制した磁気ディスク用ガラス基板及びガラスブランクを、効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）〜(ｃ)は、本発明の一実施形態である磁気ディスク用ガラス基板を用いて作製される磁気ディスクを説明する図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、ガラスブランクあるいはガラス基板における表面凹凸を説明する図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明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である。
【図４】図３（ａ）に示すプレス成形において用いる装置の平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す装置が行うプレス成形の一例を説明する図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）中のプレス成形の他の例を説明する図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図３（ａ）中のプレス成形の、更に他の例を説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）中のプレス成形の、更に他の例を説明する図である。
【図９】（ａ）は、図３（ａ）に示す固定砥粒による研削に用いる装置の全体図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す装置に用いられるキャリヤを説明する図である。
【図１０】図９（ａ）に示す装置を用いてガラスブランクを研削するときの状態を説明する図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、研削あるいは研磨によって得られるガラスブランクあるいはガラス基板の表面プロファイルの例を説明する図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のプレス成形の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板及び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及びガラスブランクについて詳細に説明する。
なお、本明細書では、溶融ガラスの塊であるガラスゴブ（以降、単にゴブという）をプレス成形して得られた板状ガラス素材をガラスブランクあるいは磁気ディスク用ガラスブランクといい、ガラスブランクに研削あるいは研磨等の少なくとも１つの加工を施したものをガラス基板といい、本実施形態の製造工程を通して作製されたガラス基板を磁気ディスク用ガラス基板という。
図１（ａ）〜(ｃ)は、本発明の磁気ディスク用ガラス基板を用いて作製される磁気ディスクを説明する図である。
【００２８】
（磁気ディスクおよび磁気ディスク用ガラス基板）
図１（ａ）に示す、ハードディスク装置に用いる磁気ディスク１は、リング状の磁気ディスク用ガラス基板２の主表面に、図１（ｂ）に示すように少なくとも磁性層（垂直磁気記録層）等を含む層３Ａ，３Ｂが形成されている。より具体的には、層３Ａ，３Ｂには、例えば、図示されない付着層、軟磁性層、非磁性下地層、垂直磁気記録層、保護層および潤滑層が含まれる。付着層には、例えばＣｒ合金等が用いられ、付着層は磁気ディスク用ガラス基板２との接着層として機能する。軟磁性層には、例えばＣｏＴａＺｒ合金等が用いられ、非磁性下地層には、例えばグラニュラー非磁性層等が用いられ、垂直磁気記録層には、例えばグラニュラー磁性層等が用いられる。また、保護層には、水素化カーボンからなる材料が用いられ、潤滑層には、例えばフッ素系樹脂等が用いられる。
【００２９】
磁気ディスク１について、より具体的な例で説明すると、磁気ディスク用ガラス基板２に対して、インライン型スパッタリング装置を用いて、磁気ディスク用ガラス基板２の両主表面に、ＣｒＴｉの付着層、ＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、ＣｏＣｒＳｉＯ2の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2・ＴｉＯ2のグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜が順次成膜される。さらに、成膜された最上層にディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層が成膜される。
【００３０】
磁気ディスク１は、図１（ｃ）に示すように、ハードディスク装置の磁気ヘッド４Ａ，４Ｂのそれぞれが、磁気ディスク１の高速回転、例えば７２００ｒｐｍの回転に伴って磁気ディスク１の表面から５ｎｍ浮上する。すなわち、図１（ｃ）中の距離Ｈが５ｎｍである。この状態で、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂは、磁性層に情報を記録し、あるいは読み出しを行う。この磁気ヘッド４Ａ，４Ｂの浮上によって、磁気ディスク１に対して摺動することなく、しかも近距離で磁性層に対して記録あるいは読み出しを行うので、磁気記録情報エリアの微細化と磁気記録の高密度化を実現する。
このとき、磁気ディスク１の磁気ディスク用ガラス基板２の中央部から外周エッジ部５まで、目標とする表面精度で正確に加工され、距離Ｈ＝５ｎｍを保った状態で磁気ヘッド４Ａ，４Ｂを正確に動作させることができる。
このような磁気ディスク用ガラス基板２の元となる円板状のガラスブランクの表面凹凸の加工は、後述するように、取り代が小さい研削工程、及び取り代が小さい第１研磨および第２研磨を経て、あるいは研削工程がなく取り代の小さい第１研磨および第２研磨のみを経て作製される。したがって、従来の「だれの問題」が解消される。
【００３１】
このような磁気ディスク１に用いる磁気ディスク用ガラス基板２の主表面の表面凹凸は、平坦度が例えば４μｍ以下であり、表面の粗さが例えば０．２ｎｍ以下である。４μｍ以下は、最終製品としての磁気ディスク用ガラス基板２に求められる目標平坦度である。平坦度は、例えば、Ｎｉｄｅｋ社製フラットネステスターＦＴ−９００を用いて測定することができる。また、主表面の粗さはＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１により規定され算術平均粗さ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。また粗さが０．０３μｍ以下であった場合は、例えば、エスアイアイナノテクノロジーズ社製走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡）で計測しＪＩＳ Ｒ１６８３：２００７で規定される方法で主表面の粗さは算出できる。
本明細書では、ガラスブランクの表面粗さについては、ミツトヨ製粗さ測定機ＳＶ−３１００を用いて測定した結果を用い、研磨後の磁気ディスク用ガラス基板の表面粗さについては上記走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡）にて測定した結果を用いている。
【００３２】
図２（ａ）〜（ｄ）は、表面凹凸を説明する図である。表面凹凸は、凹凸の波長に応じて概略４つの凹凸によって定めることができる。
具体的には、表面凹凸は、最も波長が大きな平坦度（波長０．６μｍ〜１３０ｍｍ程度）、ウェービネス（波長０．２μｍ〜２ｍｍ程度）、マイクロウェービネス（波長０．１μｍ〜１ｍｍ）、粗さ（波長１０ｎｍ以下）に分けられる。
この中で、粗さは上記Ｒａを指標として表すことができる。
【００３３】
このような磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラスブランクは、後述するようにプレス成形後、第２研削工程、第１研磨工程および第２研磨工程を経て、あるいは、プレス成形後、第１研磨工程および第２研磨工程を経て、平坦度が例えば４μｍ以下であり、表面の粗さが例えば０．２ｎｍ以下の表面凹凸を有する、設定された目標板厚を持った磁気ディスク用ガラス基板となる。
【００３４】
ところで、成形直後のガラスブランクの表面凹凸および目標板厚は必ずしも上記数値範囲に含まれない。
例えば、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対してプレス成形においてガラスブランクが厚く成形されるように定められている場合、例えば、目標板厚に対して１０μｍ〜１５０μｍ厚いガラスブランクが作製される場合、プレス成形後、第１研磨工程の前に固定砥粒による研削工程が行われる。この場合、ガラスブランクは、磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平坦度、具体的には主表面の平坦度が４μｍ以下であり、主表面の粗さが０．０１μｍ以上１０μｍ以下である表面凹凸を持つように成形されることが好ましい。
ガラスブランクの表面の平坦度を磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平坦度とするのは、平坦度及び板厚を調整する従来の第１研削工程を行うことなく磁気ディスク１に用いる磁気ディスク用ガラス基板２の平坦度を維持するためであり、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂによる適切な記録と読み取りの動作を可能にするためである。このような磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラスブランクは、一例を挙げると、後述するプレス成形により作製することができる。従来のプレス成形では、平坦度が４μｍ以下のガラスブランクを成形することはできない。
また、このとき成形されるガラスブランクはヘイズ率が２０％以上の光学特性を有することが好ましい。ガラスブランクのヘイズ率を２０％以上にすることにより、後述する固定砥粒による研削工程で効率良く研削することができる。なお、ヘイズ率は、ＪＩＳ Ｋ７１０５およびＪＩＳ Ｋ７１３６で規定される。
【００３５】
ガラスブランクの表面の粗さを０．０１μｍ以上とするのは、ガラスブランクを後述する固定砥粒による研削を効率よく行うためである。ガラスブランクの表面の粗さを１０μｍ以下とするのは、研削により深く進行したクラックを除去するために研磨による取り代が大きくなるのを抑制するためである。また、ガラスブランクの主表面の表面粗さを１０μｍ以下とすることにより、磁気ディスク用ガラス基板として求められる表面粗さＲａに確実に調整することができる。また、スクライブを含むガラスブランクの形状加工を効率よく行うために、ガラスブランクの表面の粗さは、０．０１μｍ以上１．０μｍ以下であることがより好ましい。なお、スクライブを含む形状加工工程とは、ガラスブランクの外径が、目的物たる磁気ディスク用ガラス基板の外径よりも大きい場合や、円孔を形成する場合に、ガラスブランクの表面に切り筋を入れて、ディスク形状のガラス基板を得る工程である。ガラスブランクの表面の粗さを上記範囲とすることにより、スクライブを行う際に用いるダイヤモンドホイールカッターによりガラス基板の表面に形成する円形状の切り筋の円形状をより新円形状に近づけることができるため、磁気ディスク用ガラス基板に形成される内側の円孔形状および外形形状の真円度を向上させることができる。
このようなガラスブランクの表面凹凸は、プレス成形に用いる金型の表面の粗さを調整することにより達成することができる。
【００３６】
上記ガラスブランクの板厚は、固定砥粒による研削、研磨による取り代を考慮すると、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して１００μｍ〜２００μｍ程度厚く設計されてよいが、上記ガラスブランクに対して固定砥粒による研削を行わず、直接研磨工程を行うことを想定している場合には、上記ガラスブランクの板厚は、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して１０μｍ〜５０μｍ程度厚いことが好ましい。ここで、後者の場合には、ガラスブランクは、具体的には主表面の平坦度が４μｍ以下であり、主表面の粗さが０．２μｍ以下の表面凹凸を持つように成形されることが好ましい。
本明細書において、「ガラスブランクの板厚が磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚と同等」とは、ガラスブランクの板厚が、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚よりも研磨工程による取り代分だけ厚いこと、すなわち１０μｍ〜５０μｍ厚いことを意味し、「ガラスブランクの板厚が磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚よりも厚い」とは、ガラスブランクの板厚が、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚よりも固定砥粒による研削による取り代、及び、研磨工程による取り代分だけ厚いこと、すなわち１００μｍ〜２００μｍ厚いことを意味する。
【００３７】
磁気ディスク１に用いる磁気ディスク用ガラス基板２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、また主表面の平坦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。
アルミノシリケートガラスとして、モル％表示で、ＳｉＯ2を５７〜７４％、ＺｎＯ2を０〜２．８％、Ａｌ2Ｏ3を３〜１５％、Ｌｉ2Ｏを７〜１６％、Ｎａ2Ｏを４〜１４％、を主成分として含有する、化学強化用ガラス材を用いることが好ましい。
【００３８】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
図３（ａ），（ｂ）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。
まず、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）。プレス成形では、上述したように、成形しようとするガラスブランクの表面凹凸と板厚に応じて、図３（ａ），（ｂ）に示すように、固定砥粒による研削を行うか否かが定まる。
このようなプレス成形は、例えば図４及び図５に示す装置を用いて行われる。また、このプレス成形は、図６、図７、あるいは図８に示す装置を用いて行うこともできる。図４はプレス成形をする装置１０１の平面図であり、図５〜８は、装置がプレス成形をする様子を側面から見た図である。
【００３９】
以下に説明するプレス成形工程において、ガラスブランクのプレス中、ガラスブランクから金型に向かって熱が流れる。したがって、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃えることにより、より具体的には、ガラスブランクのプレス中における一対の主表面と接する金型のプレス成形面同士の温度、さらには温度勾配を揃えることにより、ガラスブランクの一対の主表面から均等に金型に熱が伝わる。したがって、ガラスブランクから金型に伝わる熱は均等になり、ガラスブランクの一対の主表面の温度は略同一に冷却される。勿論、温度条件を揃えるために、プレス直前の金型の温度が揃えられることが好ましい。プレス中の上記温度条件によって、ガラスブランクの一対の主表面において冷却段階での熱的均衡が実現される。このため、冷却段階の金型の微小熱変形に起因するガラスブランクの表面凹凸は小さい。また、一対の主表面間の温度差が無いので、成形されたガラスブランクの熱歪みもない。このため、成形されるガラスブランクの平坦度の精度は高く、例えば４μｍ以下にすることができる。
【００４０】
（ａ）プレス成形工程
図４に示す装置１０１は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０と、切断ユニット１６０を有する。切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスの経路上に設けられる。装置１０１は、切断ユニット１６０によって切断されてできる溶融ガラスの塊を落下させ、そのとき、塊の落下経路の両側から、互いに対向する一対の型の面で塊を挟み込みプレスすることにより、ガラスブランクを成形する。
具体的には、図４に示されるように、装置１０１は、溶融ガラス流出口１１１を中心として、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０が９０度おきに設けられている。
【００４１】
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４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４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、プレスユニット１２０，１３０，１４０及び１５０の各々は移動可能となっている。
【００４２】
切断ユニット１６０は、キャッチ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であるゴブを形成する。切断ユニット１６０は、一対の切断刃１６１及び１６２を有する。切断刃１６１及び１６２は、一定のタイミングで溶融ガラスの経路上で交差するよう駆動され、切断刃１６１及び１６２が交差したとき、溶融ガラスが切り出されてゴブが得られる。得られたゴブは、キャッチ位置に向かって落下する。
【００４３】
プレスユニット１２０は、第１の型１２１、第２の型１２２、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図４参照）を有する。第１の型１２１と第２の型１２２の各々は、ゴブをプレス成形するためのプレス成形面を有するプレート状の金型である。プレス成形面は、従来の金型のような突条が設けられておらず、平面状である。この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。第１駆動部１２３は、第１の型１２１を第２の型１２２に対して進退させる。一方、第２駆動部１２４は、第２の型１２２を第１の型１２１に対して進退させる。第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４は、例えばエアシリンダやソレノイドとコイルばねを組み合わせた機構など、第１駆動部１２３の面と第２駆動部１２４の面とを急速に近接させる機構を有する。
なお、プレスユニット１３０，１４０及び１５０の構造は、プレスユニット１２０と同様であるため、説明は省略する。
【００４４】
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１２３と第２駆動部１２４の駆動により、落下するゴブを第１の型と第２の型の間で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に少なくとも歪点まで急速冷却し、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の型と第２の型を引き離し、成形されたガラスブランクＧを落下させる。なお、歪点は、１０14.7ｄＰａ・秒の粘度に相当する温度であり、ＪＩＳ Ｒ３１０３−２：２００１に規定される方法により測定され得る。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。
【００４５】
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。
【００４６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、装置１０１を用いたプレス成形をより具体的に説明している。図５（ａ）は、ゴブを作る以前の状態を示す図であり、図５（ｂ）は、切断ユニット１６０によってゴブが作られた状態を示す図であり、図５（ｃ）は、ゴブをプレスすることにより主表面が平面状を成した円板状のガラスブランクＧが成形された状態を示す図である。
【００４７】
図５（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口１１１から、溶融ガラス材料ＬGが連続的に流出される。このとき、装置１０１は、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５（ｂ）)。これにより、切断された溶融ガラスは、その表面張力によって、概略球状のゴブＧGとなる。図示される例では、一回切断ユニット１６０を駆動する度に、例えば半径１０ｍｍ程度のゴブＧG が形成されるように、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の駆動間隔が調整される。
【００４８】
作られたゴブＧG は、プレスユニット１２０の第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に向かって落下する。このとき、ゴブＧG が第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図４参照）が駆動され、第１の型１２１と第２の型１２２が近接して、第１の型１２１と第２の型１２２が略同時にゴブＧG に接触する。これにより、図５（ｃ）に示されるように、第１の型１２１と第２の型１２２の間にゴブＧG が捕獲(キャッチ)される。さらに、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａとが、微小な間隔にて近接した状態になり、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間に挟み込まれたゴブＧG が、薄板状に成形される。なお、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間隔を一定に維持するために、第２の型１２２の内周面１２２ａには、突起状のスペーサ１２２ｂが設けられる。すなわち、第２の型のスペーサ１２２ｂが第１の型１２１の内周面１２１ａに当接することによって、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの間隔は一定に維持されて、板状の空間が作られる。
【００４９】
第１の型１２１及び第２の型１２２には、図示しない温度調節機構が設けられており、しかも、第１の型１２１及び第２の型１２２は、同じ温度雰囲気内にある。第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、溶融ガラスＬGのガラス転移温度ＴGよりも十分に低い同じ温度に保持されている。すなわち、プレス前の第１の型１２１及び第２の型１２２は同等の温度状態にある。
装置１０１では、ゴブＧG が第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａに略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始してから、第１の型１２１と第２の型１２２とがゴブＧGを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は約０．０６秒と極めて短い。このため、ゴブＧG は極めて短時間の内に第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａに沿って広がって略円形状に成形され、さらに、急激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は、例えば、直径７５〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円形状の板である。
【００５０】
第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられた後、プレスユニット１２０は速やかに退避位置に移動し、代わりに、他のプレスユニット１３０がキャッチ位置に移動し、このプレスユニット１３０によって、ゴブＧG のプレスが行われる。
【００５１】
プレスユニット１２０が退避位置に移動した後、ガラスブランクＧが十分に冷却されるまで(少なくとも屈服点よりも低い温度となるまで)、第１の型１２１と第２の型１２２は閉じた状態を維特する。この後、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４が駆動されて第１の型１２１と第２の型１２２が離間し、ガラスブランクＧは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にあるコンベア１７１に受け止められる(図４参照)。
【００５２】
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間に同等の温度状態にある第１の型１２１と第２の型１２２が閉じられ、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａに、略同時に溶融ガラスが接触することになる。このため、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａが局所的に加熱されることは無く、内周面１２１ａと内周面１２２ａに歪みは殆ど生じない。また、溶融ガラスから第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が伝導する前に、溶融ガラスが円形状に成形されるため、成形されるガラスブランクの温度分布は、ガラスブランクの温度がプレス開始から少なくとも歪点に下降するまで、さらには、プレスが終了するまで、略一様なものとなる。プレス中、熱の伝導があるとしても、プレス直後のガラスブランクを挟んだ第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は以下の点から揃っている。すなわち、落下するゴブＧG は、一定の温度雰囲気中にあるので、プレス成形前のゴブＧG は、等方的な温度分布を有する。さらに、プレス前の第１の型１２１及び第２の型１２２は同じ温度雰囲気内にあるので、同等の温度状態にある。したがって、ゴブＧG が第１の型１２１と第２の型１２２と接触を開始してゴブＧGから第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が伝導しても、プレス直後の第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型１２１及び第２の型１２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階、すなわち少なくとも歪点まで下降する段階でも、さらには、プレスが終了する段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度差はない。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
このため、ガラスブランクの冷却段階で、プレス中のガラスブランク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。また、作製されたガラスブランクＧの主表面の平坦度は、第１の型１２１の内周面１２１ａであるプレス成形面と第２の型１２２の内周面１２２ａであるプレス成形面の間で実質同一になるようにガラスブランクＧプレスすることにより、従来のプレス成形により作製されるガラスブランクに比べて向上し、磁気ディスク用ガラス基板として必要な主表面の目標平坦度にすることができる。
【００５３】
なお、後述する固定砥粒による研削工程を行う場合、第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａの表面凹凸は、成形されるガラスブランクＧにおけるヘイズ率が２０％以上の光学特性となるように、調整される。さらに、内周面１２１ａ及び内周面１２２ａの表面の粗さは、ガラスブランクＧの算術平均粗さＲａが０．０１μｍ〜１０μｍとなるように、好ましくは、０．０１μｍ〜１μｍとなるように、調整される。また、成形されたガラスブランクは固定砥粒により研削されるので、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して、例えば１０μｍ〜１５０μｍ厚く形成される。ガラスブランクの板厚は、スペーサ１２２ｂに応じて定まるので、スペーサ１２２ｂの厚さは、磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚に対して例えば１０μｍ〜１５０μｍ厚くするとよい。
一方、固定砥粒による研削工程を行わない場合、第１の型１２１の内周面１２１ａ及び第２の型１２２の内周面１２２ａの表面凹凸は、成形されるガラスブランクＧの表面粗さは０．２μｍ以下となるように調整される。この場合、プレス成形により得られたガラスブランクは、研削されないので、設定されている磁気ディスク用ガラス基板の目標板厚と同等の板厚となるように、スペーサ１２２ｂの厚さが調整される。
【００５４】
なお、図５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。
【００５５】
図６（ａ）〜（ｃ）は、図５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６（ａ）は、ゴブを作る前の状態を示す図であり、図６（ｂ）は、切断ユニット１６０及びゴブ形成型１８０によってゴブＧGが作られた状態を示す図であり、図６（ｃ）は、ゴブＧGをプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図６（ａ）に示すように、プレスユニット１２０は、ブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの経路上で閉じることにより溶融ガラスＬGの経路が塞がれ、ブロック１８１，１８２で作られる凹部１８０Ｃで、切断ユニット１６０で切断された溶融ガラスＬGの塊が受け止められる。この後、図６（ｂ）に示すように、ブロック１８１，１８２が開かれることにより、凹部１８０Ｃにおいて球状となった溶融ガラスＬGが一度にプレスユニット１２０に向けて落下する。この落下時、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、落下途中、図６（ｃ）に示すように、一定の温度雰囲気内にある第１の型１２１と第２の型１２２に略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始し、第１の型１２１と第２の型１２２に挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。図６（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形においても、図５（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形と同様に、プレス直後の第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラス素材の一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型１２１及び第２の型１２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度は常に同等となる。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
【００５６】
あるいは、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、装置１０１は、図６（ａ）〜（ｃ）に示す切断ユニット１６０を用いず、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７（ａ）〜（ｄ）は、ゴブ形成型１８０を使用する変形例を説明する図である。図７（ａ），（ｂ）は、ゴブＧGが作られる前の状態を示す図であり、図７（ｃ）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７（ｄ）は、ゴブＧGをプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図７（ａ）に示すように、ブロック１８１，１８２によって作られる凹部１８０Ｃが溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスＬGを受け止め、図７（ｂ）に示すように、所定のタイミングでブロック１８１，１８２を溶融ガラスＬGの流れの下流側に素早く移動させる。これにより、溶融ガラスＬGが切断される。この後、所定のタイミングで、図７（ｃ）に示すように、ブロック１８１，１８２が離間する。これにより、ブロック１８１，１８２で保持されている溶融ガラスＬGは一度に落下し、ゴブＧGは、溶融ガラスＬGの表面張力により球状になる。球状のゴブＧGは、一定の温度雰囲気内にある第１の型１２１と第２の型１２２に略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始し、第１の型１２１と第２の型１２２に挟まれてプレス成形されることにより、円形状のガラスブランクＧが作製される。
図７（ａ）〜（ｄ）に示すプレス成形においても、図５（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形と同様に、プレス直後の第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラス素材の一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型１２１及び第２の型１２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度は常に同等となる。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
【００５７】
図８（ａ）〜（ｃ）は、ゴブＧGとの代わりに図示されない軟化炉で加熱した光学ガラスの塊ＣPを落下させ、落下途中の両側から型２２１，２２２で挟んでプレス成形する変形例を説明する図である。図８（ａ）は、加熱した光学ガラスの塊を成形する前の状態を示す図であり、図８（ｂ）は、光学ガラスの塊を落下する状態を示す図であり、図８（ｃ）は、光学ガラスの塊をプレス成形してガラスブランクＧが作られた状態を示す図である。
図８（ａ）に示すように、装置２０１は、光学ガラスの塊ＣPをガラス材把持機構２１２でプレスユニット２２０の上部の位置に搬送し、この位置で、図８（ｂ）に示すように、ガラス材把持機構２１２による光学ガラスの塊ＣPの把持を開放して、光学ガラスの塊ＣPを落下させる。光学ガラスの塊ＣPは、落下途中、図８（ｃ）に示すように、第１の型２２１と第２の型２２２に略同時に（誤差１０ｍ秒以下）接触を開始し、第１の型２２１と第２の型２２２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が成形される。第１の型２２１及び第２の型２２２は、図５に示す第１の型１２１及び第２の型１２２と同じ構成及び作用をするので、その説明は省略する。
図８（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形においても、図５（ａ）〜（ｃ）に示すプレス成形と同様に、プレス直後の第１の型２２１及び第２の型２２２の温度は同等となる。すなわち、プレス直後のガラス素材の一対の主表面周りの温度条件は揃う。したがって、第１の型２２１及び第２の型２２２で挟まれた状態でガラスブランクが一定時間冷却される段階でも、ガラスブランクの一対の主表面の温度は常に同等となる。すなわち、ガラスブランクの主表面間の熱的均衡が実現される。
【００５８】
（ｂ）スクライブ工程
以上のプレス成形の後、図３（ａ）に示すように、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（ステップＳ２０）。
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、リング形状のガラスブランクとなる。
上述したように、ガラスブランクＧの粗さの上限を１μｍとすることにより、スクライバを用いて好適に切断線を設けることができる。ガラスブランクＧの粗さが１μｍを越える場合、スクライバが表面凹凸に追従せず、切断線を一様に設けることはできない。なお、ガラスブランクの粗さが１μｍを超える場合には、ガラスブランクをスクライブを必要としない程度の外径、真円度とし、このような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リング形状とすることもできる。
【００５９】
（ｃ）形状加工工程（チャンファリング工程）
次に、スクライブされたガラスブランクＧの形状加工が行われる（ステップＳ３０）。形状加工は、チャンファリング（外周端部および内周端部の面取り）を含む。
リング形状のガラスブランクＧの外周端部および内周端部に、ダイヤモンド砥石により面取りが施される。
【００６０】
（ｄ）固定砥粒による研削工程
この研削工程は、上述したように、プレス成形で得られるガラスブランクの表面凹凸および板厚に応じて、選択的に行われる。固定砥粒による研削工程は、図３（ａ）に示す方法において行われ、図３（ｂ）に示す方法では行われない。
研削工程では、リング形状のガラスブランクＧに対して、一対の主表面が成形されたときの表面凹凸の状態で、固定砥粒による研削が施される（ステップＳ４０）。固定砥粒による研削による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。固定砥粒の粒子サイズは、例えば１０μｍ程度である。
図９（ａ）は、研削に用いる装置の全体図である。図９（ｂ）は、この装置に用いられるキャリヤを説明する図である。図１０は、ガラスブランクＧの研削中の状態を説明する図である。
【００６１】
装置４００は、図９（ａ）および図１０に示すように、下定盤４０２、上定盤４０４、インターナルギヤ４０６、キャリヤ４０８、ダイヤモンドシート４１０、太陽ギヤ４１２、インターナルギヤ４１４、容器４１６、及びクーラント４１８を有する。
装置４００は、下定盤４０２と上定盤４０４との間に、インターナルギヤ４０６を上下方向から挟む。インターナルギヤ４０６内には、研削時に複数のキャリヤ４０８が保持される。図９（ｂ）では、５つのキャリヤを保持する。下定盤４０２および上定磐４０４に平面的に接着したダイヤモンドシート４１０の面が研削面となる。すなわち、ガラスブランクＧは、ダイヤモンドシート４１０を用いた固定砥粒による研削が行われる。
【００６２】
研削すべき複数のガラスブランクＧは、図９（ｂ）に示すように、各キャリヤ４０８に設けられた円形状の孔に配置されて保持される。ガラスブランクＧの一対の主表面は、研削時、下定盤４０２および上定盤４０４に挟まれてダイヤモンドシート４１０に当接する。
一方、ガラスブランクＧは、下定盤４０２の上で、外周にギヤ４０９を有するキャリヤ４０８に保持される。このキャリヤ４０８は、下定盤４０２に設けられた太陽ギヤ４１２、インターナルギヤ４１４と噛合する。太陽ギヤ４１２を矢印方向に回転させることにより、各キャリヤ４０８はそれぞれの矢印方向に遊星歯車として自転しながら公転する。これにより、ガラスブランクＧは、ダイヤモンドシート４１０を用いて研削が行われる。
【００６３】
装置４００は、図９（ａ）に示すように、容器４１６内のクーラント４１８をポンプ４２０によって上定盤４０４内に供給し、下定盤４０２からクーラント４１８を回収し、容器４１６に戻すことにより、循環させる。このとき、クーラント４１８は、研削中に生じる切子を、研削面から除去する。具体的には、装置４００は、クーラント４１８を循環させる際に、下定盤４０２内に設けられたフィルタ４２２で濾過し、そのフィルタ４２２に切子を滞留させる。
【００６４】
このような固定砥粒による研削により、主表面は、図１１（ａ）に示すような表面プロファイルを有する。図１１（ａ）は、固定砥粒による研削後の表面プロファイルの一例を示す図であり、図１１（ｂ）は、従来から行われていた遊離砥粒による研削後の表面プロファイルの一例を示す図である。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、ガラスブランクＧの表面凹凸のうち、凸部のみが固定砥粒により効果的に削れて、研削面は、比較的平坦な部分に凹部およびクラックが部分的に入ったプロファイル形状となる。勿論、上記平坦な部分には、固定砥粒の粒子サイズに応じた大きさの凹凸、例えば粗さを備える。これに対して、遊離砥粒を用いた研削の場合、図１１（ｂ）に示すように凸部の他に凹部も同様に除去される。このため、遊離砥粒による研削後の平面プロファイルは、図１１（ａ）に示すような、平坦な部分が比較的多い表面プロファイルとはならない。
なお、固定砥粒による研削は、表面凹凸の粗さが０．０１μｍ未満の場合殆ど機能しない。すなわち、研削されない。このため、固定砥粒による研削を効果的に行うために、成形されたガラスブランクＧの表面凹凸の粗さは０．０１μｍ以上に調整されている。
【００６５】
図１１（ｃ）は、固定砥粒による研削が行われ易い表面プロファイル形状の一例を示す図であり、図１１（ｄ）は、固定砥粒による研削が行われ難い表面プロファイル形状の一例を示す図である。
すなわち、図１１（ｃ）に示すように、表面プロファイルにおいて局所的に凸部が存在し、粗さが０．０１μｍ以上であることにより、固定砥粒による研削が効果的に行われ易い。一方、図１１（ｄ）に示すように、表面プロファイルにおいて局所的に凸部が存在せず、滑らかに変化するとき、粗さが０．０１μｍ以上であっても、固定砥粒による研削が行われ難い。
このような表面プロファイルの形状の差異は、ヘイズ率によって表すことができる。すなわち、ガラスブランクＧにおいて、ヘイズ率が２０％以上の光学特性を有するものは、図１１（ｄ）に示すような表面プロファイル形状を持たず、固定砥粒による研削が行われ易い。このため、成形されるガラスブランクＧが上記表面凹凸および上記光学特性を持つように、型１２１，１２２の内周面１２１ａ，１２２ａの表面形状が調整されている。ガラスブランクＧの光学特性は、ヘイズ率２０％以上である。
【００６６】
研削装置４００では、ダイヤモンドシート４１０を用いて研削を行うが、ダイヤモンドシート４１０の代わりに、ダイヤモンド粒子を設けた固定砥粒を用いることができる。例えば、複数のダイヤモンド粒子を樹脂で結合することによりペレット状にしたものを固定砥粒による研削に用いることができる。
【００６７】
（ｄ）端面研磨工程
固定砥粒による研削後のガラスブランクＧの端面研磨が行われる（ステップＳ５０）。
端面研磨では、ガラスブランクＧの内周側端面及び外周側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、ガラスブランクＧ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。
【００６８】
（ｅ）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、研削されたガラスブランクＧの主表面に第１研磨が施される（ステップＳ６０）。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。
第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去を目的とする。第１研磨では、固定砥粒による研削（ステップＳ４０）で用いた装置４００を用いる。このとき、固定砥粒による研削と異なる点は、
・ 固定砥粒の代わりにスラリーに混濁した遊離砥粒を用いること、
・ クーラントは用いないこと、
・ ダイヤモンドシート４１０の代わりに樹脂ポリッシャを用いること、である。
第１研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させた酸化セリウム等の微粒子（粒子サイズ：直径１〜２μｍ程度）が用いられる。
【００６９】
（ｆ）化学強化工程
次に、第１研磨後のガラスブランクＧは化学強化される（ステップＳ６０）。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０％）と硫酸ナトリウム（４０％）の混合液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄したガラスブランクＧが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、ガラスブランクＧが化学強化液中に、例えば３時間〜４時間浸漬される。この浸漬の際には、ガラスブランクＧの両主表面全体が化学強化されるように、複数のガラスブランクＧが端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
このように、ガラスブランクＧを化学強化液に浸漬することによって、ガラスブランクＧ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、ガラスブランクＧが強化される。なお、化学強化処理されたガラスブランクＧは洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等で洗浄される。
【００７０】
（ｇ）第２研磨（最終研磨）工程
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラスブランクＧに第２研磨が施される（ステップＳ８０）。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度である。
第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では、固定砥粒による研削（ステップＳ４０）および第１研磨（ステップＳ６０）で用いた装置４００を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、
・遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なること、
・ 樹脂ポリッシャの硬度が異なること、である。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径０．１μｍ程度）が用いられる。
こうして、研磨されたガラスブランクＧは、洗浄される。洗浄では、中性洗剤、純水、ＩＰＡが用いられる。
第２研磨により、主表面の平坦度が４μｍ以下であり、主表面の粗さが０．２ｎｍ以下の表面凹凸を有する、磁気ディスク用ガラス基板２が得られる。
この後、磁気ディスク用ガラス基板２に、図１に示されるように、磁性層等の層３Ａ，３Ｂが成膜されて、磁気ディスク１が作製される。
以上が、図３（ａ），（ｂ）に沿ったフローの説明である。図３（ａ），（ｂ）に示すフローでは、スクライブ（ステップＳ２０）及び形状加工（ステップＳ３０）は、固定砥粒による研削（ステップＳ４０）と第１研磨（ステップＳ６０）の前に行われ、化学強化（ステップＳ７０）は、第１研磨（ステップＳ６０）と第２研磨（ステップＳ８０）との間に行われるが、この順番に限定されない。固定砥粒による研削（ステップＳ４０）の後、第１研磨（ステップＳ６０）、その後第２研磨（ステップＳ８０）が行われる限り、スクライブ（ステップＳ２０）、形状加工（ステップＳ３０）および化学強化（ステップＳ７０）の各工程は、適宜配置することができる。
【００７１】
本実施形態では、成形されたガラスブランクＧを、従来のように遊離砥粒を用いた２回の研削（第１研削及び第２研削）をせず、第１研磨及び第２研磨を行う、あるいは、固定砥粒を用いた１回の研削をした後、第１研磨及び第２研磨を行う。このように研削工程を少なくとも１工程省くことができるのは、主表面が磁気ディスク用ガラス基板として必要な目標平坦度を有するガラスブランクを成形することができるからである。
なお、固定砥粒を用いた研削では、図１１（ａ）に示すように、表面プロファイルにおける凸部の部分のみを優先的に研削することができ、後工程の第１研磨及び第２研磨において、取り代を抑えることができる。例えば、研削及び研磨において合計の取り代を１００μｍ〜２００μｍとすることができる。したがって、ガラスブランクＧは、磁気ディスクに用いるガラス基板２の目標厚さに対して１００μｍ〜２００μｍ厚く成形され、研削及び研磨によって、ガラスブランクＧを目標厚さに加工することが好ましい。
【００７２】
従来における研削（第１研削工程及び第２研削工程）及び研磨（第１研磨工程及び第２研磨工程）における取り代は、成形されるガラスブランクの平坦度の低さの解消のために２００μｍを越えていた。すなわち、従来の第１研削工程および第２研削工程では取り代を大きく定めていた。研削で大きく削ると、平坦度は向上するが、クラックが深く進行する。このため、第１研磨及び第２研磨における取り代は必然的に大きくなっていた。このような研磨における大きな取り代に起因して、上述したようにガラス基板の外周エッジ部近傍が丸く削られるエッジ部の「だれの問題」が発生する。なお、外周エッジ部近傍が丸く削られるのは、上述した第１研磨及び第２研磨を行う際、硬質あるいは軟質樹脂ポリッシャを用いることに起因する。
【００７３】
以上のように、本実施形態では、研削工程を少なくとも１工程省くことができるガラスブランクが成形される。このガラスブランクの成形では、金型によるガラスブランクのプレス中、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃える。これによって、ガラスブランクの一対の主表面について熱的均衡を維持した状態で熱が伝導する。このとき、成形されるガラスブランクに生じる熱歪みはなく、両側の金型の熱変形の差異もなくなるので、成形されるガラスブランクの平坦度は向上する。したがって、従来のような２回の研削工程を行う必要が無くなり、効率よく磁気ディスク用ガラス基板を製造することができる。
【００７４】
特に、図１（ｂ）に示す磁気ディスク用ガラス基板２は、磁気ディスク１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２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２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２の組成は定められている。磁気ディスク用ガラス基板２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２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２を作製する際、上記プレス成形段階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。したがって、一例として、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａの温度が実質的に同一になるように温度管理をすることは極めて重要である。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。なお、温度差は、第１の型１２１の内周面１２１ａおよび第２の型１２２の内周面１２２ａのそれぞれの表面から型の内部に１ｍｍ移動した地点であって、内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの互いに対向する地点（例えば、ガラスブランクの中心位置に対応する地点や内周面１２１ａおよび内周面１２２ａの中心点）で、熱電対を用いて計測するときの温度の差分である。
また、研削工程を行う場合でも、ガラスブランクの平坦度は高いので、研削における取り代は小さい。その結果、第１研磨及び第２研磨における取り代も小さくなるので、「だれの問題」は解消する。
また、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスの両側に位置する金型の温度状態を揃えるので、プレス中のガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を正確に揃えることができる。
さらに、プレス直前の溶融ガラスあるいは軟化したガラスは、一定の温度雰囲気中にあり、温度分布は等方的分布になる。このため、両側の金型が近接して金型が溶融ガラスあるいは軟化したガラスと接触を開始したとき、両側の金型に熱が伝わったとしても、伝わる熱は同等になる。このため、プレス成形直後のガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を正確に揃えることができる。
【００７５】
（プレス成型方法の変形例）
上述の実施形態のプレス成形（図３（ａ）に示すステップＳ１０のプレス成形）において、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃えることにより、ガラスブランクの一対の主表面から均等に金型に熱を伝え、プレス成形面における温度分布が略均一であるようにガラスブランクＧをプレスする。しかし、図３（ａ）に示すプレス成形では、第１の型１２１の内周面１２１ａであるプレス成形面および第２の型１２２の内周面１２２ａであるプレス成形面それぞれにおける温度分布が均一でなくてもよい。この場合においても、第１の型１２１の内周面１２１ａであるプレス成形面と第２の型１２２の内周面１２２ａであるプレス成形面との間で温度が実質的に同一になるように第１の型１２１及び第２の型１２２の温度管理が行われる。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、内周面１２１ａと内周面１２２ａ間の温度差はこの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。
【００７６】
例えば、図３（ａ）に示す製造方法のフローにしたがって磁気ディスク用ガラス基板を作製する際、溶融ガラスあるいは軟化したガラスを１つの塊として落下させてプレス成形が行われる。このとき、図１２（ａ）に示されるように、図５（ａ）〜（ｃ）に示される第１の型１２１及び第２の型１２２において、平面状のプレス成形面である内周面１２１ａおよび内周面１２２ａのそれぞれに対して反対側の外周面１２１ｃおよび１２２ｃの外周縁に、円板状のガラスブランクの外周を取り巻くようにヒートシンク１２１ｄ，１２２ｄが設けられる。第１の型１２１および第２の型１２２にヒートシンク１２１ｄ，１２２ｄが設けられることにより、プラス成形中の第１の型１２１および第２の型１２２には、図１２（ｂ）に示すような熱の流れが生じ、プレス成形中のガラスブランクの外周側の部分と中心部側では冷却に差が生じる。これにより、プレス成形後のガラスブランクＧは、図１２（ｃ）に示すように、成形されたガラスブランクＧの断面形状が外周側から中心側に向かうに従って板厚が減少する凹形状のガラスブランクが成形される。この場合においても、ガラスブランクＧの平坦度は、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度、すなわち４μｍ以下にすることができる。これは、ガラスブランクＧをプレス成形する際、金型のプレスの開始からプレスされたガラスブランクＧの温度が歪点に下がるまでの期間、金型の両側の内周面１２１ａおよび内周面１２２ａのガラスブランクと接触する部分の温度が、内周面１２１ａおよび内周面１２２ａ間で実質同一になるからである。
また、凹形状のガラスブランクを意図的に成形するのは、ダイヤモンドシート４１０を用いたステップＳ４０における研削を効率よく行うためである。例えば、研削の際、ガラスブランクの板厚が厚い外周エッジ部が、ダイヤモンドシート４１０による研削加工の起点となり易くなる。また、研削における取り代を、厚さが均一なガラスブランクに比べて約半分に抑えることができる。さらに、平坦度に比べて周期の長い表面凹凸であるガラスブランクの反りも改善することができる。
図１２（ｃ）に示すような凹形状の断面を有するガラスブランクＧの板厚は、最大厚さと最小厚さの差は、例えば８μｍ以下である。
【００７７】
プレス成形後、図３（ａ）に示すステップＳ２０，３０を経て得られるガラス基板の両側の主表面に対して固定砥粒を用いた研削が効率よく行われる（ステップＳ４０）。この後、ステップＳ５０を経て、樹脂ポリッシャを研磨パッドとして用いて研磨をするステップＳ６０の第１研磨が行われる。以下、ステップＳ７０〜８０を得て、磁気ディスク用ガラス基板２が作製される。このとき、第２研磨によって得られるガラス基板の板厚は、ガラスブランクＧにおける板厚の最大厚さの８０％〜９６％の範囲にあることが好ましい。
【００７８】
このようなプレス成形の形態においても、金型のプレスの開始から、プレスされたガラスブランクの温度が歪点に下がるまでの期間、金型の両側のプレス成形面のガラスブランクと接触する部分の温度が、プレス成形面の間で実質同一になるようにガラスブランクをプレスする。このため、ガラスブランクの平坦度は、磁気ディスク用ガラス基板に与えられる目標平坦度にすることができる。このため、研削工程を少なくとも１工程省くことができるガラスブランクが成形される。このとき、ガラスブランクの断面形状が外周側から中心側に向かうに従って板厚が減少するガラスブランクが成形されるので、ガラスブランクの板厚が厚い外周縁が、研削加工の起点となり易く、その結果、効率のよい研削をすることができる。
なお、図１２（ａ），（ｂ）に示す金型の形態は、ヒートシンク１２１ｄ，１２２ｄを設け、図１２（ｂ）に示すような熱の流れを作るものであるが、このような熱の流れを実現して、図１２（ｃ）に示すような凹状のガラスブランクＧを作製するには、プレス成形中のガラスブランクＧの中心部分に対応する第１の型１２１および第２の型１２２の外周面１２１ｃ，１２２ｃの部分に熱源を設ける形態を採用することもできる。
【００７９】
（実施例）
以下、図３に示す方法の有効性を確かめた。
ガラス材は、アルミノシリケートガラス（ＳｉＯ２を５７〜７４％、ＺｎＯ２を０〜２．８％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｌｉ２Ｏを７〜１６％、Ｎａ２Ｏを４〜１４％）を用いた。図４および図５（ａ）〜（ｃ）に示される一対の金型を用い、この金型の両側のプレス成形面の温度を同じとし、それぞれのプレス成形面とガラスとが接触する誤差を５ｍ秒とした上述のプレス機を用いることにより、平坦度が３．９１μｍ、表面粗さが０．０１３μｍ、ヘイズ率が２０％、板厚が０．９５ｍｍのガラスブランクを作製した。得られたガラスブランクに対し、上述した（ｂ）〜（ｇ）の工程を行うことにより、平坦度が３．８８μｍ、板厚が０．８０ｍｍ、表面粗さが０．１５ｎｍの磁気ディスク用ガラス基板を得た。
なお、研削、研磨の条件は以下のように定めて、研削および研磨を行った。
・固定砥粒による研削工程：ダイヤモンドシート
・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。
作製されたガラス基板について、インライン型スパッタリング装置を用いて、磁性層を形成した。具体的には、ガラス基板の両主表面に、ＣｒＴｉの付着層、ＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、ＣｏＣｒＳｉＯ2の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2・ＴｉＯ2のグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜を順次成膜した。
この後、成膜された最上層にディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を成膜した。これにより、磁気ディスクを得た。
【００８０】
得られた磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上安定性を評価するため、ＬＵＬ耐久試験（６０万回）を行って評価した。ＬＵＬ耐久試験とは、ＨＤＤ（ハードディスク装置）を７０℃８０％の恒湿槽に入れた状態で、磁気ヘッドを、ランプおよびＩＤストップを１サイクルとして複数サイクル動かし、エラーの発生状況や試験後のヘッドの汚れや摩耗等の異常発生を調査する試験のことである。１つの実験に対して１０台のＨＤＤ装置を用い、８万回／日×７．５日＝６０万回のＬＵＬ試験の結果、ＨＤＤ装置１０台ともに異常は見られなかった。
【００８１】
以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板及び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及びガラスブランクについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、ガラスブランクのプレス中、ガラスブランクの一対の主表面周りの温度条件を揃える方法は、図４〜８に示す方法に限定されず、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もちろんである。
【符号の説明】
【００８２】
１ 磁気ディスク
２ ガラス基板
３Ａ，３Ｂ 磁性層
４Ａ，４Ｂ 磁気ヘッド
５ 外周エッジ部
１０１，２０１，４００ 装置
１１１ 溶融ガラス流出口
１２０，１３０，１４０，１５０，２２０ プレスユニット
１２１，２２１ 第１の型
１２１ａ，１２２ａ 内周面
１２１ｃ，１２２ｃ 外周面
１２１ｄ，１２２ｄ ヒートシンク
１２２，２２２ 第２の型
１２２ｂ スペーサ
１２３ 第１駆動部
１２４ 第２駆動部
１６０ 切断ユニット
１６１，１６２ 切断刃
１７１ 第１コンベア
１７２ 第２コンベア
１７３ 第３コンベア
１７４ 第４コンベア
２１２ ガラス材把持機構
４０１ 下定盤
４０４ 上定盤
４０６ インターナルギヤ
４０８ キャリヤ
４０９ ギア
４１０ ダイヤモンドシート
４１２ 太陽ギヤ
４１４ インターナルギヤ
４１６ 容器
４１８ クーラント
４２０ ポンプ
４２２ フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、
溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、
前記成形する工程では、プレス開始からプレスされた前記溶融ガラスの温度が歪点に下がるまでの間、金型の両側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、前記溶融ガラスをプレスすることを特徴とするガラスブランクの製造方法。
【請求項２】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、
溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、
前記成形する工程では、前記溶融ガラスが前記プレス成形面に接触してからプレス成形面が閉じられるまでの時間を０．１秒以下とすることを特徴とするガラスブランクの製造方法。
【請求項３】
前記溶融ガラスを落下させる工程をさらに含み、
前記ガラスブランクを成形する工程では、落下中の前記溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることによりガラスブランクを成形することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスブランクの製造方法。
【請求項４】
前記金型で前記溶融ガラスをプレスするとき、プレス直前の溶融ガラスの両側に位置する前記金型の、溶融ガラスへの接触を同時に開始させる、請求項１乃至３のいずれかに記載のガラスブランクの製造方法。
【請求項５】
一方の金型と溶融ガラスとの接触と、他方の金型と溶融ガラスとの接触との差が、１０ｍｓｅｃ以下である、請求項４に記載のガラスブランクの製造方法。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラスブランクの製造方法によって得られたガラスブランクの主表面を研磨する工程を有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。
【請求項７】
前記研磨する工程では、前記ガラスブランクは、前記成形する工程によって成形されたときの表面凹凸の状態で研磨される、請求項６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項１】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、
溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、
前記成形する工程では、プレス開始からプレスされた前記溶融ガラスの温度が歪点に下がるまでの間、金型の両側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、前記溶融ガラスをプレスすることを特徴とするガラスブランクの製造方法。
【請求項２】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスブランクの製造方法であって、
溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることにより、ガラスブランクを成形する工程を有し、
前記成形する工程では、前記溶融ガラスが前記プレス成形面に接触してからプレス成形面が閉じられるまでの時間を０．１秒以下とすることを特徴とするガラスブランクの製造方法。
【請求項３】
前記溶融ガラスを落下させる工程をさらに含み、
前記ガラスブランクを成形する工程では、落下中の前記溶融ガラスを両側から挟むように金型の平面状のプレス成形面でプレスすることによりガラスブランクを成形することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスブランクの製造方法。
【請求項４】
前記金型で前記溶融ガラスをプレスするとき、プレス直前の溶融ガラスの両側に位置する前記金型の、溶融ガラスへの接触を同時に開始させる、請求項１乃至３のいずれかに記載のガラスブランクの製造方法。
【請求項５】
一方の金型と溶融ガラスとの接触と、他方の金型と溶融ガラスとの接触との差が、１０ｍｓｅｃ以下である、請求項４に記載のガラスブランクの製造方法。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラスブランクの製造方法によって得られたガラスブランクの主表面を研磨する工程を有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。
【請求項７】
前記研磨する工程では、前記ガラスブランクは、前記成形する工程によって成形されたときの表面凹凸の状態で研磨される、請求項６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３２８９９（Ｐ２０１２−２３２８９９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８１８６７（Ｐ２０１２−１８１８６７）
【出願日】平成２４年８月２０日（２０１２．８．２０）
【分割の表示】特願２０１２−５０８１０６（Ｐ２０１２−５０８１０６）の分割
【原出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２０日（２０１２．８．２０）
【分割の表示】特願２０１２−５０８１０６（Ｐ２０１２−５０８１０６）の分割
【原出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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