磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
【課題】板厚のばらつきが小さい板状ガラス素材を製造する方法を提供する。
【解決手段】一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法であって、溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、前記プレス工程時における前記塊の全体における位置による粘度差を低減すべく、前記プレス工程前に、前記塊の温度を調整する温度調整工程と、を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【解決手段】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って、溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、前記プレス工程時における前記塊の全体における位置による粘度差を低減すべく、前記プレス工程前に、前記塊の温度を調整する温度調整工程と、を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【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ブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板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つことから、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、ガラス基板の表面凹凸は可能な限り小さく作製されている。
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、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ガラス基板は、例えば、以下の方法で製造される。具体的には、当該方法では、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（ガラス材の塊）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板状ガラス素材を作製した後、情報記録媒体用ガラス基板に加工される（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ガラス素材が成形される。この後、研削工程及び研磨工程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。
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。
【０００７】
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よくなるように加工する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７０９０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、板状ガラス素材を成形する際、ガラス素材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、この離型剤を用いるために板状ガラス素材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（ガラス素材の塊）が供給される下型は高温となる。この表面温度差は、成形された板状ガラス素材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、型から取り出されて冷却された板状ガラス素材の収縮量も板状ガラス素材の厚さ方向およびこの板の面内で分布を持つ。このため、板状ガラス素材は反り易く、その結果、成形されたときの板状ガラス素材の平坦度は悪い。
【００１０】
このような板状ガラス素材の平坦度は、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、板状ガラス素材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、板状ガラス素材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、板状ガラス素材の外周エッジ部近傍が丸く削られるため、この板状ガラス素材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、主表面上の外周エッジ部近傍の磁気ヘッドの浮上距離が、主表面上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、外周エッジ部近傍において磁気ヘッドの浮上距離が不安定となり、記録及び読み出しの動作が正確にできなくなったり、磁気ヘッドと磁気ディスクが衝突して読み書きが不可能となることがある。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】
そこで、本発明者はプレス成型後の板（ディスク）状ガラス素材の平坦度を向上すべく、「溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、対向する一対の主表面を有する板状ガラスに成形するプレス工程と」を有する方法を検討している。この方法では、離型剤を使用する必要がなく、また、１対の型の間に温度差が生じにくいため平坦度を良好にすることが可能である。
【００１２】
しかし、本発明者が検討を重ねていく中で、上記の方法で製造すると、ディスク状ガラス素材の主表面上の位置によって板厚が異なるという板厚のばらつき（板厚分布）が存在することが明らかとなってきた。
このようなガラス素材に対して例えば研削加工を行っても、加工面の取代が面内で不均一となってしまうため、１対の主表面の平行度を修正できないばかりか、ガラス素材由来の欠陥が除去しきれずに残ってしまったり、平坦度をかえって悪化させるという問題がある。
また、切断刃を用いて溶融したガラスを切断する場合には、板状ガラス素材中に切断痕が残ることがあり、これが加工後の磁気ディスク用ガラス基板の欠陥として残ることがあるという問題もある。
【００１３】
そこで、本発明は、欠陥がなく平坦性に優れた磁気ディスク用ガラス基板を効率よく製造するべく、板厚のばらつき（板厚分布）が小さい板状ガラス素材（ガラスブランク）を製造する方法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】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、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って、溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、前記プレス工程時における前記塊の全体における位置による粘度差を低減すべく、前記プレス工程前に、前記塊の温度を調整する温度調整工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、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って、溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱する温度調整工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、前記温度調整工程は、前記塊の落下経路の周囲に配置された加熱部を用いて前記塊を加熱することが好ましい。
【００１７】
また、前記温度調整工程は、落下した前記塊のうち少なくとも鉛直方向下側の部分を保持する保持部材を用いて前記塊を加熱することが好ましい。
【００１８】
また、切断刃を用いて溶融したガラスを切断する切断工程を有し、前記温度調整工程は、前記切断工程において前記切断刃によって形成される切断痕を加熱することが好ましい。
【００１９】
また、前記塊に形成される２つの切断痕の粘度差は、５００万ポワズ以内であることが好ましい。
【００２０】
また、前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度であることが好ましい。
【００２１】
また、前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなることが好ましい。
【００２２】
上記課題を解決するため、別の観点では、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、溶融されたガラスを切断して、溶融ガラスの塊を得る切断工程と、前記溶融ガラスの塊のうちの少なくとも、切断された部分を加熱する加熱工程と、前記加熱工程の後の溶融ガラスの塊を、一対の型を用いてプレス成形することで板状ガラス素材である磁気ディスク用ガラスブランクを成形する成形工程と、を有することを特徴とする。
【００２３】
前記溶融ガラスの温度は１０００℃以上であることが好ましい。
【００２４】
また、前記加熱工程は、前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱することが好ましい。
【００２５】
また、プレス成形開始時点における前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度であることが好ましい。
【００２６】
また、前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなることが好ましい。
【００２７】
また、前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊が落下しているときに当該塊を加熱し、前記成形工程は、落下経路の両側に配置された一対の金型を用いて、前記塊をプレス成形することが好ましい。
【００２８】
また、前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊のうち少なくとも切断された部分に対して、熱せられたガスを吹きかけることが好ましい。
【００２９】
さらに別の観点では、本発明は、上記ディスク用ガラスブランクの製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラスブランクを用いて磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする。
【００３０】
前記磁気ディスク用ガラスブランクの主表面について５０μｍ以下の取り代となるように加工を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板を製造することが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、板厚のばらつき（板厚分布）が小さい磁気ディスク用ガラスブランク、磁気ディスク用ガラス基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）は、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の一例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、磁気ディスクの断面図であり、（ｃ）は、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面を浮上する状態を示す図である。
【図２】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３】プレス成形において用いられる装置の平面図である。
【図４】（ａ）は、溶融ガラスと切断ユニットが接触する前の側面図であり、（ｂ）は、切断ユニットが溶融ガラスを切り出した後の側面図であり、（ｃ）は、プレスユニットが溶融ガラスの塊をプレス成形している状態の側面図である。
【図５】（ａ）は、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６】板状ガラス素材を研削するときの状態を説明する図である。
【図７】（ａ）は、溶融ガラスと切断ユニットが接触する前の側面図であり、（ｂ）は、切断ユニットが溶融ガラスを切り出した後の側面図であり、（ｃ）は、プレスユニットが溶融ガラスの塊をプレス成形している状態の側面図である。
【図８】漏斗状の均熱部材を用いてゴブが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図９】漏斗状の均熱部材が分割してゴブが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】スプーン状の均熱部材を用いてゴブが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】スプーン状の均熱部材が分割してゴブが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】板状の均熱部材を用いてゴブが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】板状の均熱部材からゴブが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。
（磁気ディスクおよび磁気ディスク用ガラス基板）
まず、図１を参照して、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について説明する。図１（ａ）は、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の一例を示す概略構成図である。図１（ｂ）は、磁気ディスクの概略断面図である。図１（ｃ）は、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面を浮上する状態を示す図である。
【００３４】
図１（ａ）に示されるように、磁気ディスク１はリング状であり、回転軸を中心として回転する。図１（ｂ）に示されるように、磁気ディスク１は、ガラス基板２と、少なくとも磁性層３Ａ，３Ｂと、を備える。
なお、磁性層３Ａ，３Ｂ以外には、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等が成膜される。付着層には、例えばＣｒ合金等が用いられる。付着層は、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合金等が用いられる。非磁性下地層には、例えばＲｕ合金等が用いられる。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。保護層には、例えば水素化カーボンからなる材料が用いられる。潤滑層には、例えばフッ素系樹脂等が用いられる。
【００３５】
磁気ディスク１について、より具体的な例を用いて説明する。本実施形態では、スパッタリング装置を用いて、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、Ｒｕの下地層、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。
【００３６】
磁気ディスク１は、ハードディスク装置で用いられる場合、例えば７２００ｒｐｍの回転速度で回転軸を中心として回転する。図１（ｃ）に示されるように、ハードディスク装置の磁気ヘッド４Ａ，４Ｂのそれぞれは、磁気ディスク１の高速回転に伴って、磁気ディスク１の表面から距離Ｈだけ浮上する。磁気ヘッド４Ａ，４Ｂが浮上する距離Ｈは、例えば、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ことにより、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。
【００３７】
このような磁気ディスク１に用いられるガラス基板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。最終製品としての磁気ディスク用基板に求められる目標平坦度は、例えば４μｍ以下である。
【００３８】
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。
主表面の粗さ（Ｒａ）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）を用いて、１μｍ×１μｍの範囲を５１２×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面粗さの算術平均Ｒａとすることができる。
【００３９】
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５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％を用いることが好ましい。また、ア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もできる。
【００４０】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
次に、図２を参照して、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法のフローを説明する。図２は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一実施形態のフローを示す図である。
図２に示されるように、まず、板状ガラス素材をプレス成形により作製する（ステップＳ１０）。次に、成形された板状ガラス素材をスクライブする（ステップＳ２０）。次に、スクライブされた板状ガラス素材を形状加工する（ステップＳ３０）。次に、板状ガラス素材に対して、固定砥粒による研削を施す（ステップＳ４０）。次に、板状ガラス素材の端面研磨を行う（ステップＳ５０）。次に、板状ガラス素材の主表面に、第１研磨を施す（ステップＳ６０）。次に、第１研磨後の板状ガラス素材に化学強化を施す（ステップＳ７０）。次に、化学強化された板状ガラス素材に第２研磨を施す（ステップＳ８０）。
以下、各工程について、詳細に説明する。
【００４１】
（ａ）プレス成形工程
まず、図３を参照して、プレス成形工程（ステップＳ１０）について説明する。図３は、プレス成形において用いられる装置の平面図である。図３に示されるように、装置１０１は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０と、切断ユニット１６０と、を備える。
切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から溶融ガラスが流出する経路上に設けられる。切断ユニット１６０によって溶融ガラスが切断されることにより、溶融ガラスの塊が鉛直方向下向きに落下する。プレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０は、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同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形する。溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスの温度は、例えば１０００℃以上である。
図３に示される例では、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０は、溶融ガラス流出口１１１を中心として９０度おきに設けられている。
【００４２】
プレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０の各々は、図示しない移動機構によって駆動されて、溶融ガラス流出口１１１に対して進退可能となっている。すなわち、溶融ガラス流出口１１１の真下に位置するキャッチ位置（図３においてプレスユニット１４０が実線で描画されている位置）と、溶融ガラス流出口１１１から離れた退避位置（図３において、プレスユニット１２０，１３０及び１５０が実線で描画されている位置及び、プレスユニット１４０が破線で描画されている位置）との間で移動可能となっている。
【００４３】
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る。切断ユニット１６０は、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（以降、ゴブともいう）を形成する。切断ユニット１６０は、第１切断刃１６１と第２切断刃１６２とを有する。
また、切断ユニット１６０の付近には加熱部１６５（図３には不図示）が設けられている。加熱部１６５の構成については、後述する。
第１切断刃１６１と第２切断刃１６２とは、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る。第１切断刃１６１と第２切断刃１６２とが交差したとき、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鉛直方向下向きに落下する。
【００４４】
ここで、プレスユニット１２０について詳細に説明する。プレスユニット１２０は、第１の型１２１と、第２の型１２２と、第１駆動部１２３と、第２駆動部１２４と、を有する。
第１の型１２１と第２の型１２２の各々は、ゴブをプレス成形するための面を有するプレート状の部材である。この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。
【００４５】
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、第１の型１２１の面と第２の型１２２の面とを急速に近接させる機構を有する。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である。
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。
【００４６】
プレスユニットの各々は、キャッチ位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部の駆動により、落下するゴブを第１の型と第２の型の問で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に急速に冷却し、円形状の板状ガラス素材Ｇを作製する。その後、プレスユニットは退避位置に移動し、第１の型と第２の型を引き離し、成形された板状ガラス素材Ｇを落下させる。
【００４７】
プレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０の退避位置の下には、それぞれ、第１コンベア１７１、第２コンベア１７２、第３コンベア１７３、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板状ガラス素材Ｇを受け止めて図示しない次工程の装置に板状ガラス素材Ｇを搬送する。
【００４８】
本実施形態では、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。そのため、各プレスユニットでの板状ガラス素材Ｇの冷却を待たずに、連続的に板状ガラス素材Ｇの成形を行うことができる。
なお、１つのプレスユニット１２０のみを用いて、連続的にゴブを挟み込んで板状ガラス素材Ｇの成形を行うこともできる。この場合、第１の型１２１と第２の型１２２は、ゴブＧＧをプレス成形した直後に開放され、次に落下する溶融ガラスの塊をプレス成形する。
【００４９】
ここで、図４に示される側面図を参照して、本実施形態のプレス成形工程について説明する。図４（ａ）は、溶融ガラスＬＧと切断ユニット１６０が接触する前の側面図である。図４（ｂ）は、切断ユニット１６０が溶融ガラスＬＧを切り出した後の側面図である。図４（ｃ）は、プレスユニット１２０が溶融ガラスの塊ＧＧをプレス成形している状態の側面図である。
【００５０】
図４に示されるように、キャッチ位置に移動したプレスユニット１２０と溶融ガラス流出口１１１との間に、加熱部１６５が設けられている。加熱部１６５は、例えば、ヒーターである。図４に示される例では、加熱部１６５は、プレスユニット１２０と切断ユニット１６０との間に設けられているが、更に、切断ユニット１６０と溶融ガラス流出口１１１との間に設けられていてもよい。また、加熱部１６５は、ゴブＧＧの落下経路から均等に離間した位置に配置されることが好ましい。図４に示される例の加熱部１６５は、水平面内の形状が矩形形状である。
加熱部１６５の温度は、室温よりも高い温度であればよいが、溶融ガラスＬＧの温度に近いことがより好ましい。本実施形態では、加熱部１６５の温度は溶融ガラスＬＧの転移温度Ｔｇ以上の温度である。なお、図４には示されていないが、加熱部１６５を加熱するための電源などが加熱部１６５には接続されている。
【００５１】
図４（ａ）に示されるように、溶融ガラスＬGは、溶融ガラス流出口１１１から連続的に流出される。溶融ガラスＬＧの温度は、例えば、約１２００℃である。図４（ａ）に示される例では、溶融ガラス流出口１１１から流出した溶融ガラスＬＧの先端から順に、加熱部１６５によって加熱される。
【００５２】
図４（ｂ）に示されるように、所定のタイミングで切断ユニット１６０を駆動し、第１切断刃１６１と第２切断刃１６２によって、溶融ガラスＬGを切断する。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４（ｂ）に示される例では、切断ユニット１６０を駆動する度に、例えば、直径１５ｍｍ程度のゴブＧG が形成されるように、溶融ガラスＬGの時間当たりの流出量や切断ユニット１６０の駆動間隔が調整される。
【００５３】
形成されたゴブＧＧは、鉛直方向下向きに落下する。ゴブＧG が第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の型１２１と第２の型１２２とが互いに近づくように、第１駆動部１２３と第２駆動部１２４が駆動される。これにより、図４（ｃ）に示されるように、第１の型１２１と第２の型１２２の間にゴブＧＧが捕獲（キャッチ）される。さらに、第１の型１２１の内周面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。
【００５４】
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。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。
【００５５】
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いることが好ましい。第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、温度調節機構により、溶融ガラスＬＧの歪点以下の温度に調整される。
【００５６】
ゴブＧＧが第１の型１２１の内周面１２１ａ又は第２の型１２２の内周面１２２ａに接触してから、第１の型１２１と第２の型１２２とがゴブＧＧを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は約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に沿って広がり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、板状ガラス素材Ｇが作製される。
なお、本実施形態において成形される板状ガラス素材Ｇは、例えば、直径７５〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円形状の板である。
【００５７】
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する。続いて、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。
【００５８】
プレスユニット１２０が退避位置に移動した後、板状ガラス素材Ｇが十分に冷却されるまで（例えば、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、板状ガラス素材Ｇは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にあるコンベア１７１に受け止められる（図３参照）。
【００５９】
ここで、仮に加熱部１６５を設けない場合、溶融ガラス流出口１１１から連続的に溶融ガラスＬＧが供給され、溶融ガラスＬＧは周囲の空気によって徐々に冷却される。溶融ガラスＬＧの下端ほど、溶融ガラス流出口１１１から供給されてからの時間が長くなるため、切断ユニット１６０によって切断した直後の溶融ガラスＬＧの温度は、切断痕を除けば全体的には下端に向かって低くなる。但し、切断ユニット１６０と接触して形成される２つの切断痕の温度は、ゴブＧＧの真ん中付近より低くなっている。更に、２つの切断痕のうち、先に切断ユニット１６０と接触して形成される切断痕の温度の方が、後に切断ユニット１６０と接触して形成される切断痕の温度よりも低くなっている。
溶融ガラスの温度が高いほど粘度は低くなるため、ゴブＧＧの全体における位置によって温度差が大きくなると、ゴブＧＧの全体における位置によって粘度の差も大きくなり、均一にプレス成形されにくくなり、その結果、板厚のばらつきが大きくなりやすい。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、キャッチ位置に移動したプレスユニット１２０と溶融ガラス流出口１１１との間に設けられた加熱部１６５が溶融ガラスＬＧやゴブＧＧを加熱することによりゴブＧＧの温度を調整する。これにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減することができる。ゴブＧＧの全体における位置による温度差は、例えば、５０℃以内である。そのため、ゴブＧＧの全体における位置による粘度の差を低減することができ、より均一にプレス成形することが可能となる。具体的には、ゴブＧＧに形成される２つの切断痕の粘度差を５００万ポアズ以内とすることが好ましい。なお、ゴブＧＧに形成される切断痕の粘度は、各切断痕が形成される部分のゴブＧＧの表面温度から求められる粘度である。
本発明においては、上述したような方法でプレス成形を行うことにより、板状ガラス素材Ｇの少なくとも上部と下部とで生じる板厚のばらつきを１５μｍ以下とすることができる。
なお、プレス成形工程によって成形された板状ガラス素材Ｇは、ガラスブランクともいう。
【００６１】
ところで、一般に、切断刃を用いて溶融ガラスを切断して溶融ガラスのゴブを形成する場合、切断刃と接触する部分において、溶融ガラスが急冷され、切断痕が形成される。切断痕を含むゴブをプレス成形する場合、切断痕に起因するシアマークが板状ガラス素材に形成される。シアマークは、例えば、板状ガラス素材の主表面から数μｍ〜数１０μｍ程度の深さの間に密集する小さい気泡の集まりや、表面の凹みであり、全体として例えば円弧状である。シアマークが磁気ディスク用ガラス基板に残存していると、磁気データの読み書きに支障を来たすばかりか、ヘッドと磁気ディスクとの接触を引き起こしてハードディスクドライブを故障させる要因にもなる。そのため、従来は、研削工程や研磨工程においては、シアマークを確実に除去できる深さまで研削及び研磨を行う必要があった。
これに対し、本実施形態では、プレス成形工程において、ゴブを成形した後に切断痕が加熱されることで、ガラスゴブ全体の温度分布が小さくなる。そのため、シアマークは小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるか、シアマークが形成されないこともある。
【００６２】
（ｂ）スクライブ工程
次に、スクライブ工程（ステップＳ２０）について説明する。プレス成形工程の後、スクライブ工程では、成形された板状ガラス素材Ｇ（ガラスブランク）に対してスクライブが行われる。
ここでスクライブとは、成形された板状ガラス素材Ｇを所定のサイズのリング形状とするために、板状ガラス素材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板状ガラス素材Ｇは、部分的に加熱され、板状ガラス素材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、リング形状の板状ガラス素材となる。
なお、板状ガラス素材をスクライブを必要としない程度の外径、真円度とし、このような板状ガラス素材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。
また、上述したように、本実施形態のプレス成形工程では、形成されるシアマークは小さいため、板状ガラス素材Ｇの中央付近に形成された場合には、スクライブによる内孔形成によってシアマークが除去されるか、残存してもごく小さいものとなる。
【００６３】
（ｃ）形状加工工程（チャンファリング工程）
次に、形状加工工程（ステップＳ３０）について説明する。形状加工工程では、スクライブされた板状ガラス素材Ｇの形状加工が行われる。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。
リング形状の板状ガラス素材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。
【００６４】
（ｄ）固定砥粒による研削工程
次に、固定砥粒による研削工程（ステップＳ４０）について説明する。固定砥粒による研削工程では、リング形状の板状ガラス素材Ｇに対して、固定砥粒による研削が施される。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。
【００６５】
ここで、図５及び図６を参照して、板状ガラス素材Ｇを研削する工程について説明する。図５（ａ）は、固定砥粒による研削に用いる装置の全体図である。図５（ｂ）は、この装置に用いられるキャリヤを示す図である。図６は、板状ガラス素材Ｇの研削中の状態を説明する図である。
図５（ａ）及び図６に示されるように、装置４００は、下定盤４０２と、上定盤４０４と、インターナルギヤ４０６と、キャリヤ４０８と、ダイヤモンドシート４１０と、太陽ギヤ４１２と、インターナルギヤ４１４と、容器４１６と、ポンプ４２０と、を有する。また、容器４１６は、クーラント４１８を有する。
【００６６】
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５（ｂ）に示される例では、インターナルギヤ４０６は５つのキャリヤ４０８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、板状ガラス素材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。
【００６７】
研削すべき複数の板状ガラス素材Ｇは、図５（ｂ）に示されるように、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。板状ガラス素材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、板状ガラス素材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、板状ガラス素材Ｇは、ダイヤモンドシート４１０を用いて研削が行われる。
【００６８】
図５（ａ）に示されるように、装置４００は、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。
【００６９】
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。
【００７０】
（ｅ）端面研磨工程
次に、端面研磨工程（ステップＳ５０）について説明する。固定砥粒による研削後、端面研磨工程では、板状ガラス素材Ｇの端面研磨が行われる。
端面研磨では、板状ガラス素材Ｇの内周側端面及び外周側単面に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、板状ガラス素材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、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。
【００７１】
（ｆ）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、第１研磨工程（ステップＳ６０）について説明する。端面研磨工程の後、第１研磨工程では、板状ガラス素材Ｇの主表面に第１研磨が施される。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。
第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去を目的とする。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。固定砥粒による研削と異なり、第１研磨工程では、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。また、第１研磨工程では、クーラントは用いない。また、第１研磨工程では、ダイヤモンドシート４１０の代わりに樹脂ポリッシャが用いられる。
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。
【００７２】
（ｇ）化学強化工程
次に、化学強化工程（ステップＳ７０）について説明する。第１研磨工程の後、化学強化工程では、第１研磨後の板状ガラス素材Ｇが化学強化される。
化学強化液として、例えば、硝酸カリウム（６０％）と硫酸ナトリウム（４０％）の混合液等を用いられる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄した板状ガラス素材Ｇが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、板状ガラス素材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、板状ガラス素材Ｇの両主表面全体が化学強化されるように、複数の板状ガラス素材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。
【００７３】
このように、板状ガラス素材Ｇを化学強化液に浸漬することによって、板状ガラス素材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、板状ガラス素材Ｇが強化される。
なお、化学強化処理された板状ガラス素材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。
【００７４】
（ｈ）第２研磨（最終研磨）工程
次に、第２研磨工程（ステップＳ８０）について説明する。第２研磨工程では、化学強化されて十分に洗浄された板状ガラス素材Ｇに第２研磨が施される。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度である。
第２研磨は、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。第２研磨では、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが第１研磨と異なる。また、第２研磨では、樹脂ポリッシャの硬度が第１研磨とは異なる。
【００７５】
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、研磨された板状ガラス素材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、磁性層層３Ａ，３Ｂが成膜されて、磁気ディスク１が作製される。
【００７６】
以上が、図２に示されるフローの説明である。図２に示されるフローでは、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）の間に行われる。また、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。
しかし、これらの工程の順番は、特に限定されるものではない。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。
【００７７】
本実施形態では、溶融ガラスＬＧやゴブＧＧが加熱されることにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減することができる。そのため、ゴブＧＧの全体における位置による粘度の差を低減することができ、作製される板状ガラス素材の板厚のばらつきを低減することができる。その結果、研削工程や研磨工程における取り代を低減し、クラックの発生を抑制することができる。また、板状ガラス素材の主表面の外周エッジ部において生じるダレを抑制することができる。
【００７８】
また、切断ユニット１６０が溶融ガラスＬＧを切断する場合、溶融ガラスＬＧが切断ユニット１６０によって部分的に急冷されることに起因する切断痕が形成される。本実施形態では、加熱部１６５がゴブＧＧを全体的に加熱することにより、切断痕も加熱される。そのため、ゴブＧＧに切断痕が残りにくくなり、切断痕に起因するシアマークが板状ガラス素材Ｇに形成されるのを抑制することができる。すなわち、ゴブを成形した後に切断痕が加熱されることで、ガラスゴブ全体の温度分布が小さくなるため、シアマークは小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるか、シアマークが形成されないようにすることができる。
また、上述したように、本実施形態のプレス成形工程で形成されるシアマークは小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるため、その後の研削及び／または研磨工程において５０μｍ程度の取り代とした場合でも除去することができる。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について説明する。本実施形態は、プレス成形工程が第１の実施形態とは異なり、それ以外の工程は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の工程は説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
第１の実施形態と異なり、本実施形態では、切断ユニット１６０の付近に加熱部１６５は設けられていない。また、第１の実施形態と異なり、本実施形態では、切断ユニット１６０とプレスユニット１２０との間に保持部材１８０が設けられている。
【００８０】
ここで、図７に示される側面図を参照して、本実施形態のプレス成形工程について説明する。図７（ａ）は、溶融ガラスＬＧと切断ユニット１６０が接触する前の側面図である。図７（ｂ）は、切断ユニット１６０が溶融ガラスＬＧを切り出した後の側面図である。図７（ｃ）は、プレスユニット１２０が溶融ガラスの塊ＧＧをプレス成形している状態の側面図である。
【００８１】
図７に示されるように、キャッチ位置に移動したプレスユニット１２０と切断ユニット１６０との間に、保持部材１８０が設けられている。保持部材１８０は、第１部材１８１と第２部材１８２とを有する。第１部材１８１と第２部材１８２とは、互いに水平面内を移動するように不図示の駆動装置によって駆動される。第１部材１８１と第２部材１８２の上面には、それぞれ図中に破線で示される部分に窪みが形成されており、第１部材１８１と第２部材１８２とが結合して閉じた際に、保持部材１８０の上面に半球状の窪みが形成される。
また、保持部材１８０は、不図示の温度調整機構によって温度が調整されている。保持部材１８０の温度は、室温よりも高い温度であればよいが、溶融ガラスＬＧの温度に近いことがより好ましい。本実施形態では、保持部材１８０の温度は１１００℃である。
【００８２】
図７（ａ）に示されるように、溶融ガラスＬGは、溶融ガラス流出口１１１から連続的に流出される。溶融ガラスＬＧの温度は、例えば、約１２００℃である。この際、保持部材１８０は、溶融ガラス流出口１１１の鉛直下方で閉じている。
図７（ｂ）に示されるように、所定のタイミングで切断ユニット１６０を駆動し、第１切断刃１６１と第２切断刃１６２によって、溶融ガラスＬＧを切断する。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７（ｂ）に示される例では、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ＬＧの時間当たりの流出量や切断ユニット１６０の駆動間隔が調整される。
【００８３】
形成されたゴブＧＧは、鉛直方向下向きに落下し、保持部材１８０によって保持される。この際、略球状のゴブＧＧの下側は保持部材１８０の窪みの中に入り、ゴブＧＧの下側が加熱される。一方、ゴブＧＧの上側は保持部材１８０の上側に露出する。
次に、保持部材１８０が開き、ゴブＧＧが鉛直方向下向きに落下する。ゴブＧＧが第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の型１２１と第２の型１２２とが互いに近づくように、第１駆動部１２３と第２駆動部１２４が駆動される。これにより、図７（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。
以後の工程は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００８４】
本実施形態では、切断ユニット１６０によって形成されたゴブＧＧを保持部材１８０が保持し、ゴブＧＧの少なくとも下側を加熱することにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減することができる。そのため、ゴブＧＧの全体における位置による粘度の差を低減することができ、板厚のばらつきを低減することができる。
【００８５】
＜その他の実施形態＞
上述した実施形態では、ゴブＧＧのうち少なくとも温度の低い部分を加熱することにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減すべく、ゴブＧＧの温度を調整する例について説明したが、ゴブＧＧの温度を調整する方法はこれに限定されるものではない。
例えば、ゴブＧＧのうち温度の高い部分を冷却することにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減すべく、ゴブＧＧの温度を調整してもよい。具体的には、ゴブＧＧのうち温度の高い部分に送風することにより、ゴブＧＧの温度を調整することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態では、溶融ガラス流出口１１１下部に配置された加熱部１６５や保持部材１８０を用いてゴブＧＧを均熱化させる（つまり、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減させる）例を示したが、ゴブＧＧに対する均熱化の効果をより大きくするためには均熱のための時間（均熱時間）を延ばすことが好ましい。均熱時間を延ばすための具体的な構成例について、以下説明する。なお、以下では、気体を噴出させる均熱部材を用いる方法について説明するが、気体を噴出させるためのアクチュエータ等の機構についての説明は省略している。かかる機構は公知のものを適宜利用できる。
【００８７】
先ず、漏斗状の均熱部材１９１を用いた構成例について図８及び図９を参照して説明する。図８は、漏斗状の均熱部材１９１を用いてゴブＧＧが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図９は、漏斗状の均熱部材１９１が分割してゴブＧＧが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図８において、気体の流れＦＬの線の長さは概ね流速の大きさを示している。
【００８８】
均熱部材１９１は、切断ユニット１６０とプレスユニット１２０の間に位置し、落下するゴブＧＧを浮上させた状態で保持し、その間にゴブＧＧを均熱化させるために設けられている。均熱部材１９１は例えばステンレス製で内部が空洞となっており、図８（ａ）に示すように、表面に気体を噴出させるために複数の微細な孔１９１ｈが設けられる。孔１９１ｈは例えばφ５０μｍであり、例えば０．２ｍｍ間隔で設けられる。孔１９１ｈから噴出させる気体は、ガラスの転移温度以上軟化点以下に加熱された空気等である。孔１９１ｈからの気体の噴出によって、切断ユニット１６０から落下するゴブＧＧは、図８（ｂ）に示すように、均熱部材１９１上で浮上した状態で保持され、均熱化される。ゴブと接触した場合を考慮して、ガラスの融着を防止するため均熱部材１９１の表面には白金や金のコーティングをすることが望ましい。また均熱部材１９１の材質はステンレスに限らず、ガラスの転移温度や軟化点を考慮し、より耐熱性の高い材質（セラミックなど）を用いても良い。孔１９１ｈから噴出させる気体は、空気に限られず、均熱部材１９１の耐久性を考慮して窒素などの他の気体を用いても良い。
【００８９】
均熱部材１９１内で一定時間浮上させて十分に均熱化させた後、図９（ａ）に示すように、均熱部材１９１は、第１部材１９１ａと第２部材１９１ｂに水平方向に分割させられる。これによってゴブＧＧは、プレスユニット１２０に向かって鉛直下方に落下する。
【００９０】
上述した均熱部材１９１は漏斗状の形状であったが、このような形状に限られない。均熱部材はスプーン状であってもよい。スプーン状の均熱部材１９２の構成を図１０及び図１１に示す。図１０は、スプーン状の均熱部材１９２を用いてゴブＧＧが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。図１１は、スプーン状の均熱部材１９２が分割してゴブＧＧが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。均熱部材１９２においても複数の微細な孔１９２ｈが設けられており、ここから気体が噴出し、それによってゴブＧＧが均熱部材１９２の内部で浮上する。
均熱部材１９２内で一定時間浮上させて十分に均熱化させた後、図１１（ａ）に示すように、均熱部材１９２は、第１部材１９２ａと第２部材１９２ｂに水平方向に分割させられる。これによってゴブＧＧは、プレスユニット１２０に向かって鉛直下方に落下する。
なお、漏斗状の均熱部材１９１は、下方から高速な気体を噴出させることができるため、スプーン状の均熱部材１９２の場合よりもゴブＧＧの浮上を安定化させることができる。
【００９１】
均熱部材は、平坦な、あるいは凹型の板状のものでもよい。このような板状の均熱部材１９３の構成を図１２及び図１３に示す。図１２は、板状の均熱部材１９３を用いてゴブＧＧが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。図１３は、板状の均熱部材１９３からゴブＧＧが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１２及び図１３においては、ガス導入部については図示を省略している。均熱部材１９３においても複数の微細な孔１９３ｈが設けられており、ここから気体が噴出し、それによってゴブＧＧが均熱部材１９３の上部で浮上する。
図１２（ｂ）に示すように、板状の均熱部材１９３は水平方向に対して傾斜して設けられる。そのため、切断ユニット１６０から落下するゴブＧＧは、均熱部材１９３上で浮上しつつ、重力の影響を受けて均熱部材１９３の表面に沿って移動する。その後、図１３に示すように、ゴブＧＧは、均熱部材１９３の端に達した後に、プレスユニット１２０に向かって鉛直下方に落下する。均熱部材１９３を使用する場合には、プレスユニット１２０は、板状の均熱部材１９３の長手方向の長さだけ、溶融ガラス流出口１１１から水平方向にオフセットした位置に設けられる。
【００９２】
上述したようにして均熱部材１９１〜１９３のいずれかを使用してゴブＧＧを均熱化させる場合、ゴブＧＧの浮上状態の継続時間は、ゴブＧＧの表面の温度分布つまり粘度分布を、どの程度低減させる必要があるかに依存する。板厚分布を１０μｍ以下、さらに良化させて５μｍ以下と低減させるためには、より長時間の浮上をさせることが好ましい。なお、長時間浮上させることで熱放射により絶対温度が低減してしまい、その後のプレス成形で薄板化が困難となる場合もある。その場合には、さらに均熱部材の外部から補助的な加熱を行うことが好ましい。その加熱方法は特に限定されないが、例として赤外線放射や高周波加熱が挙げられる。
【００９３】
上述したように、均熱部材を、切断ユニット１６０とプレスユニット１２０の間に配置し、落下するゴブＧＧを浮上させた状態で保持することで、プレス成形後のガラスブランクについて、落下軸方向が他軸方向よりも長くなる形状となることが抑制される。つまり、成形されるガラスブランクの真円度が向上するという利点がある。ガラスブランクの形状を真円に近づけることにより、スクライブ工程やチャンファリング工程において外形の加工量が少なくなるため、無駄となるガラス素材が少なくなり、コストの削減に繋がる。さらに、ガラスブランクの真円度が例えば１０μｍ以下であると、外周端部を加工する必要がなくなるため、チャンファリング工程によって形成されたキズ等による外周端部からのガラス成分の溶出（例えばアルカリ溶出）を抑制することができる。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例、比較例を用いて、本発明の効果を確認するためのシミュレーション及び実験の結果について説明する。
【００９５】
（実施例１−４）
図４を参照して説明した第１の実施形態のプレス成形工程により、板状ガラス素材Ｇを作製した。実施例１、２のガラス転移温度Ｔｇは５００℃である。実施例３、４のガラス転移温度Ｔｇは６５０℃である。また、実施例１−４において、溶融ガラスＬＧの温度は１２００℃である。
実施例１−４の加熱部１６５の温度は、下記表１に示される通りである。また、実施例１−４において、最後に形成された切断痕部分の表面温度、最初に形成された切断痕部分の表面温度、及び、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕の粘度差をシミュレーションにより求めた結果は、表１に示される通りである。なお、以下の実施例や比較例では、最後に形成された切断痕部分はゴブＧＧの上部に位置しており、最初に形成された切断痕部分はゴブＧＧの下部に位置していた。
また、実施例１−４において作製された板状ガラス素材Ｇの板厚分布を測定した結果は、表１に示される通りである。ここで、板状ガラス素材Ｇの板厚分布は、ミツトヨ製マイクロメータを用い、1枚の板状ガラス素材Ｇの主表面上に５ｍｍメッシュを想定し、その交点のうち安定して測定できる場所について測定し、それらの最大値と最小値の差とした。また、ゴブの粘度は、予め調査した温度と粘度の関係を用いて、サーモグラフィーで測定したゴブ表面の温度からシミュレーションにて算出した。
【００９６】
【表１】
【００９７】
表１に示されるように、加熱部１６５を設けることにより、板状ガラス素材Ｇの板厚分布を１５μｍ以下にすることができる。また、加熱部１６５の温度が高いほど、板状ガラス素材Ｇの板厚分布が小さくなることが分かる。
【００９８】
（実施例５−８）
図７を参照して説明した第２の実施形態のプレス成形工程により、板状ガラス素材Ｇを作製した。実施例５、６のガラス転移温度Ｔｇは５００℃である。実施例７、８のガラス転移温度Ｔｇは６５０℃である。また、実施例５−８において、溶融ガラスＬＧの温度は１２００℃である。
実施例５−８の保持部材１８０の温度は、下記表２に示される通りである。また、実施例５−８において、最後に形成された切断痕部分の表面温度、最初に形成された切断痕部分の表面温度、及び、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕の粘度差をシミュレーションにより求めた結果は、表２に示される通りである。
また、実施例５−８において作製された板状ガラス素材Ｇの板厚分布を測定した結果は、表２に示される通りである。
【００９９】
【表２】
【０１００】
表２に示されるように、保持部材１８０を設けることにより、板状ガラス素材Ｇの板厚分布を１５μｍ以下にすることができる。また、保持部材１８０の温度が高いほど、板状ガラス素材Ｇの板厚分布が小さくなることが分かる。
【０１０１】
（実施例９、１０及び比較例１、２）
比較例１、２では、上述した加熱部１６５、保持部材１８０のいずれも用いずに、板状ガラス素材Ｇを作製した。
実施例９では、図７を参照して説明した第２の実施形態のプレス成形工程により板状ガラス素材Ｇを作製した。但し、実施例９において、保持部材１８０の温度は、ガラス転移温度Ｔｇよりも低い。
実施例１０では、図４を参照して説明した第１の実施形態のプレス成形工程により板状ガラス素材Ｇを作製した。但し、実施例１０において、加熱部１６５の温度は、ガラス転移温度Ｔｇよりも低い。
なお、実施例９、１０及び比較例１、２において、溶融ガラスＬＧの温度は１２００℃である。
【０１０２】
実施例９、１０及び比較例１、２において、最後に形成された切断痕部分の表面温度、最初に形成された切断痕部分の表面温度、及び、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕の粘度差をシミュレーションにより求めた結果は、表３に示される通りである。
また、実施例９、１０及び比較例１、２において作製された板状ガラス素材Ｇの板厚分布を測定した結果は、表３に示される通りである。
【０１０３】
【表３】
【０１０４】
表３に示されるように、実施例９、１０及び比較例１、２では、作製された板厚ガラス素材Ｇの板厚分布は、実施例１−８と比べて大きくなることが分かる。これは、加熱部１６５や保持部材１８０を設けない場合や、加熱部１６５、保持部材１８０の温度がガラス転移温度Ｔｇに比べて低い場合に、最後に形成された切断痕部分の表面温度と最初に形成された切断痕部分の表面温度との差が大きくなり、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕との粘度差が大きくなるためである。但し、実施例９、１０については、プレス成形前のゴブＧＧを加熱していることによって、比較例１、２よりも板厚分布が低減できていることが分かる。
【０１０５】
次に、実施例１〜１０の板状ガラス素材Ｇ（ガラスブランク）を用い、図２のステップＳ２０，Ｓ３０，Ｓ５０〜Ｓ８０の工程（すなわち、固定砥粒による研削工程を除く各工程）を順に行って、それぞれ磁気ディスク用ガラス基板を作製した。つまり、平面度を向上させるための主表面の研削工程を行わずに磁気ディスク用ガラス基板を作製した。
なお、上記磁気ディスク用ガラス基板の作製に当たっては、第１研磨、第２研磨の各工程は、以下の条件で行った。
・第１研磨工程：酸化セリウム（平均粒子サイズ；直径１〜２μｍ）、硬質ウレタンパッド（ＪＩＳ−Ａ硬度：８０〜１００）を使用して研磨した。取り代１０〜４０μｍ。
・第２研磨工程：コロイダルシリカ（平均粒子サイズ；直径２０〜４０ｎｍ）、軟質ポリウレタンパッド（アスカーＣ硬度：５０〜８０）を使用して研磨した。取り代１〜５μｍ。
作製した磁気ディスク用ガラス基板の主表面を目視で観察したところ、主表面上にシアマークは認められなかった。このことから、実施例のガラスブランクは、シアマークが小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるため、５０μｍ以下の研磨加工の取り代でシアマークがほぼ除去されたことが分かる。
【０１０６】
以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、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】
【０１０７】
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 装置
１１１ 溶融ガラス流出口
１２０、１３０、１４０，１５０ プレスユニット
１２１ 第１の型
１２１ａ、１２２ａ 内周面
１２２ 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 第１切断刃
１６２ 第２切断刃
１６５ 加熱部
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
１８０ 保持部材
１８１ 第１部材
１８２ 第２部材
１９１，１９２，１９３ 均熱部材
１９１ａ，１９２ａ 第１部材
１９１ｂ，１９２ｂ 第２部材
１９１ｈ，１９２ｈ，１９３ｈ 孔
４０２ 下定盤
４０４ 上定盤
４０６ インターナルギヤ
４０８ キャリヤ
４０９ ギヤ
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ブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板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つことから、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、ガラス基板の表面凹凸は可能な限り小さく作製されている。
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、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ガラス基板は、例えば、以下の方法で製造される。具体的には、当該方法では、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（ガラス材の塊）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板状ガラス素材を作製した後、情報記録媒体用ガラス基板に加工される（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ガラス素材が成形される。この後、研削工程及び研磨工程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。
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。
【０００７】
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よくなるように加工する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７０９０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、板状ガラス素材を成形する際、ガラス素材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、この離型剤を用いるために板状ガラス素材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（ガラス素材の塊）が供給される下型は高温となる。この表面温度差は、成形された板状ガラス素材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、型から取り出されて冷却された板状ガラス素材の収縮量も板状ガラス素材の厚さ方向およびこの板の面内で分布を持つ。このため、板状ガラス素材は反り易く、その結果、成形されたときの板状ガラス素材の平坦度は悪い。
【００１０】
このような板状ガラス素材の平坦度は、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、板状ガラス素材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、板状ガラス素材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、板状ガラス素材の外周エッジ部近傍が丸く削られるため、この板状ガラス素材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、主表面上の外周エッジ部近傍の磁気ヘッドの浮上距離が、主表面上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、外周エッジ部近傍において磁気ヘッドの浮上距離が不安定となり、記録及び読み出しの動作が正確にできなくなったり、磁気ヘッドと磁気ディスクが衝突して読み書きが不可能となることがある。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】
そこで、本発明者はプレス成型後の板（ディスク）状ガラス素材の平坦度を向上すべく、「溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、対向する一対の主表面を有する板状ガラスに成形するプレス工程と」を有する方法を検討している。この方法では、離型剤を使用する必要がなく、また、１対の型の間に温度差が生じにくいため平坦度を良好にすることが可能である。
【００１２】
しかし、本発明者が検討を重ねていく中で、上記の方法で製造すると、ディスク状ガラス素材の主表面上の位置によって板厚が異なるという板厚のばらつき（板厚分布）が存在することが明らかとなってきた。
このようなガラス素材に対して例えば研削加工を行っても、加工面の取代が面内で不均一となってしまうため、１対の主表面の平行度を修正できないばかりか、ガラス素材由来の欠陥が除去しきれずに残ってしまったり、平坦度をかえって悪化させるという問題がある。
また、切断刃を用いて溶融したガラスを切断する場合には、板状ガラス素材中に切断痕が残ることがあり、これが加工後の磁気ディスク用ガラス基板の欠陥として残ることがあるという問題もある。
【００１３】
そこで、本発明は、欠陥がなく平坦性に優れた磁気ディスク用ガラス基板を効率よく製造するべく、板厚のばらつき（板厚分布）が小さい板状ガラス素材（ガラスブランク）を製造する方法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】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、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って、溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、前記プレス工程時における前記塊の全体における位置による粘度差を低減すべく、前記プレス工程前に、前記塊の温度を調整する温度調整工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、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って、溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱する温度調整工程と、前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、前記温度調整工程は、前記塊の落下経路の周囲に配置された加熱部を用いて前記塊を加熱することが好ましい。
【００１７】
また、前記温度調整工程は、落下した前記塊のうち少なくとも鉛直方向下側の部分を保持する保持部材を用いて前記塊を加熱することが好ましい。
【００１８】
また、切断刃を用いて溶融したガラスを切断する切断工程を有し、前記温度調整工程は、前記切断工程において前記切断刃によって形成される切断痕を加熱することが好ましい。
【００１９】
また、前記塊に形成される２つの切断痕の粘度差は、５００万ポワズ以内であることが好ましい。
【００２０】
また、前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度であることが好ましい。
【００２１】
また、前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなることが好ましい。
【００２２】
上記課題を解決するため、別の観点では、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法は、溶融されたガラスを切断して、溶融ガラスの塊を得る切断工程と、前記溶融ガラスの塊のうちの少なくとも、切断された部分を加熱する加熱工程と、前記加熱工程の後の溶融ガラスの塊を、一対の型を用いてプレス成形することで板状ガラス素材である磁気ディスク用ガラスブランクを成形する成形工程と、を有することを特徴とする。
【００２３】
前記溶融ガラスの温度は１０００℃以上であることが好ましい。
【００２４】
また、前記加熱工程は、前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱することが好ましい。
【００２５】
また、プレス成形開始時点における前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度であることが好ましい。
【００２６】
また、前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなることが好ましい。
【００２７】
また、前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊が落下しているときに当該塊を加熱し、前記成形工程は、落下経路の両側に配置された一対の金型を用いて、前記塊をプレス成形することが好ましい。
【００２８】
また、前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊のうち少なくとも切断された部分に対して、熱せられたガスを吹きかけることが好ましい。
【００２９】
さらに別の観点では、本発明は、上記ディスク用ガラスブランクの製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラスブランクを用いて磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする。
【００３０】
前記磁気ディスク用ガラスブランクの主表面について５０μｍ以下の取り代となるように加工を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板を製造することが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、板厚のばらつき（板厚分布）が小さい磁気ディスク用ガラスブランク、磁気ディスク用ガラス基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）は、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の一例を示す概略構成図であり、（ｂ）は、磁気ディスクの断面図であり、（ｃ）は、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面を浮上する状態を示す図である。
【図２】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３】プレス成形において用いられる装置の平面図である。
【図４】（ａ）は、溶融ガラスと切断ユニットが接触する前の側面図であり、（ｂ）は、切断ユニットが溶融ガラスを切り出した後の側面図であり、（ｃ）は、プレスユニットが溶融ガラスの塊をプレス成形している状態の側面図である。
【図５】（ａ）は、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６】板状ガラス素材を研削するときの状態を説明する図である。
【図７】（ａ）は、溶融ガラスと切断ユニットが接触する前の側面図であり、（ｂ）は、切断ユニットが溶融ガラスを切り出した後の側面図であり、（ｃ）は、プレスユニットが溶融ガラスの塊をプレス成形している状態の側面図である。
【図８】漏斗状の均熱部材を用いてゴブが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図９】漏斗状の均熱部材が分割してゴブが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】スプーン状の均熱部材を用いてゴブが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】スプーン状の均熱部材が分割してゴブが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】板状の均熱部材を用いてゴブが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】板状の均熱部材からゴブが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。
（磁気ディスクおよび磁気ディスク用ガラス基板）
まず、図１を参照して、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について説明する。図１（ａ）は、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の一例を示す概略構成図である。図１（ｂ）は、磁気ディスクの概略断面図である。図１（ｃ）は、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面を浮上する状態を示す図である。
【００３４】
図１（ａ）に示されるように、磁気ディスク１はリング状であり、回転軸を中心として回転する。図１（ｂ）に示されるように、磁気ディスク１は、ガラス基板２と、少なくとも磁性層３Ａ，３Ｂと、を備える。
なお、磁性層３Ａ，３Ｂ以外には、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等が成膜される。付着層には、例えばＣｒ合金等が用いられる。付着層は、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合金等が用いられる。非磁性下地層には、例えばＲｕ合金等が用いられる。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。保護層には、例えば水素化カーボンからなる材料が用いられる。潤滑層には、例えばフッ素系樹脂等が用いられる。
【００３５】
磁気ディスク１について、より具体的な例を用いて説明する。本実施形態では、スパッタリング装置を用いて、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、Ｒｕの下地層、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。
【００３６】
磁気ディスク１は、ハードディスク装置で用いられる場合、例えば７２００ｒｐｍの回転速度で回転軸を中心として回転する。図１（ｃ）に示されるように、ハードディスク装置の磁気ヘッド４Ａ，４Ｂのそれぞれは、磁気ディスク１の高速回転に伴って、磁気ディスク１の表面から距離Ｈだけ浮上する。磁気ヘッド４Ａ，４Ｂが浮上する距離Ｈは、例えば、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ことにより、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。
【００３７】
このような磁気ディスク１に用いられるガラス基板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。最終製品としての磁気ディスク用基板に求められる目標平坦度は、例えば４μｍ以下である。
【００３８】
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。
主表面の粗さ（Ｒａ）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）を用いて、１μｍ×１μｍの範囲を５１２×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面粗さの算術平均Ｒａとすることができる。
【００３９】
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５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％を用いることが好ましい。また、ア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もできる。
【００４０】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
次に、図２を参照して、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法のフローを説明する。図２は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一実施形態のフローを示す図である。
図２に示されるように、まず、板状ガラス素材をプレス成形により作製する（ステップＳ１０）。次に、成形された板状ガラス素材をスクライブする（ステップＳ２０）。次に、スクライブされた板状ガラス素材を形状加工する（ステップＳ３０）。次に、板状ガラス素材に対して、固定砥粒による研削を施す（ステップＳ４０）。次に、板状ガラス素材の端面研磨を行う（ステップＳ５０）。次に、板状ガラス素材の主表面に、第１研磨を施す（ステップＳ６０）。次に、第１研磨後の板状ガラス素材に化学強化を施す（ステップＳ７０）。次に、化学強化された板状ガラス素材に第２研磨を施す（ステップＳ８０）。
以下、各工程について、詳細に説明する。
【００４１】
（ａ）プレス成形工程
まず、図３を参照して、プレス成形工程（ステップＳ１０）について説明する。図３は、プレス成形において用いられる装置の平面図である。図３に示されるように、装置１０１は、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０と、切断ユニット１６０と、を備える。
切断ユニット１６０は、溶融ガラス流出口１１１から溶融ガラスが流出する経路上に設けられる。切断ユニット１６０によって溶融ガラスが切断されることにより、溶融ガラスの塊が鉛直方向下向きに落下する。プレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０は、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同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形する。溶融ガラス流出口１１１から流出する溶融ガラスの温度は、例えば１０００℃以上である。
図３に示される例では、４組のプレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０は、溶融ガラス流出口１１１を中心として９０度おきに設けられている。
【００４２】
プレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０の各々は、図示しない移動機構によって駆動されて、溶融ガラス流出口１１１に対して進退可能となっている。すなわち、溶融ガラス流出口１１１の真下に位置するキャッチ位置（図３においてプレスユニット１４０が実線で描画されている位置）と、溶融ガラス流出口１１１から離れた退避位置（図３において、プレスユニット１２０，１３０及び１５０が実線で描画されている位置及び、プレスユニット１４０が破線で描画されている位置）との間で移動可能となっている。
【００４３】
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る。切断ユニット１６０は、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（以降、ゴブともいう）を形成する。切断ユニット１６０は、第１切断刃１６１と第２切断刃１６２とを有する。
また、切断ユニット１６０の付近には加熱部１６５（図３には不図示）が設けられている。加熱部１６５の構成については、後述する。
第１切断刃１６１と第２切断刃１６２とは、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る。第１切断刃１６１と第２切断刃１６２とが交差したとき、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鉛直方向下向きに落下する。
【００４４】
ここで、プレスユニット１２０について詳細に説明する。プレスユニット１２０は、第１の型１２１と、第２の型１２２と、第１駆動部１２３と、第２駆動部１２４と、を有する。
第１の型１２１と第２の型１２２の各々は、ゴブをプレス成形するための面を有するプレート状の部材である。この２つの面の法線方向が略水平方向となり、この２つの面が互いに平行に対向するよう配置されている。
【００４５】
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、第１の型１２１の面と第２の型１２２の面とを急速に近接させる機構を有する。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である。
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。
【００４６】
プレスユニットの各々は、キャッチ位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部の駆動により、落下するゴブを第１の型と第２の型の問で挟み込んで所定の厚さに成形すると共に急速に冷却し、円形状の板状ガラス素材Ｇを作製する。その後、プレスユニットは退避位置に移動し、第１の型と第２の型を引き離し、成形された板状ガラス素材Ｇを落下させる。
【００４７】
プレスユニット１２０，１３０，１４０，１５０の退避位置の下には、それぞれ、第１コンベア１７１、第２コンベア１７２、第３コンベア１７３、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板状ガラス素材Ｇを受け止めて図示しない次工程の装置に板状ガラス素材Ｇを搬送する。
【００４８】
本実施形態では、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。そのため、各プレスユニットでの板状ガラス素材Ｇの冷却を待たずに、連続的に板状ガラス素材Ｇの成形を行うことができる。
なお、１つのプレスユニット１２０のみを用いて、連続的にゴブを挟み込んで板状ガラス素材Ｇの成形を行うこともできる。この場合、第１の型１２１と第２の型１２２は、ゴブＧＧをプレス成形した直後に開放され、次に落下する溶融ガラスの塊をプレス成形する。
【００４９】
ここで、図４に示される側面図を参照して、本実施形態のプレス成形工程について説明する。図４（ａ）は、溶融ガラスＬＧと切断ユニット１６０が接触する前の側面図である。図４（ｂ）は、切断ユニット１６０が溶融ガラスＬＧを切り出した後の側面図である。図４（ｃ）は、プレスユニット１２０が溶融ガラスの塊ＧＧをプレス成形している状態の側面図である。
【００５０】
図４に示されるように、キャッチ位置に移動したプレスユニット１２０と溶融ガラス流出口１１１との間に、加熱部１６５が設けられている。加熱部１６５は、例えば、ヒーターである。図４に示される例では、加熱部１６５は、プレスユニット１２０と切断ユニット１６０との間に設けられているが、更に、切断ユニット１６０と溶融ガラス流出口１１１との間に設けられていてもよい。また、加熱部１６５は、ゴブＧＧの落下経路から均等に離間した位置に配置されることが好ましい。図４に示される例の加熱部１６５は、水平面内の形状が矩形形状である。
加熱部１６５の温度は、室温よりも高い温度であればよいが、溶融ガラスＬＧの温度に近いことがより好ましい。本実施形態では、加熱部１６５の温度は溶融ガラスＬＧの転移温度Ｔｇ以上の温度である。なお、図４には示されていないが、加熱部１６５を加熱するための電源などが加熱部１６５には接続されている。
【００５１】
図４（ａ）に示されるように、溶融ガラスＬGは、溶融ガラス流出口１１１から連続的に流出される。溶融ガラスＬＧの温度は、例えば、約１２００℃である。図４（ａ）に示される例では、溶融ガラス流出口１１１から流出した溶融ガラスＬＧの先端から順に、加熱部１６５によって加熱される。
【００５２】
図４（ｂ）に示されるように、所定のタイミングで切断ユニット１６０を駆動し、第１切断刃１６１と第２切断刃１６２によって、溶融ガラスＬGを切断する。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４（ｂ）に示される例では、切断ユニット１６０を駆動する度に、例えば、直径１５ｍｍ程度のゴブＧG が形成されるように、溶融ガラスＬGの時間当たりの流出量や切断ユニット１６０の駆動間隔が調整される。
【００５３】
形成されたゴブＧＧは、鉛直方向下向きに落下する。ゴブＧG が第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の型１２１と第２の型１２２とが互いに近づくように、第１駆動部１２３と第２駆動部１２４が駆動される。これにより、図４（ｃ）に示されるように、第１の型１２１と第２の型１２２の間にゴブＧＧが捕獲（キャッチ）される。さらに、第１の型１２１の内周面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。
【００５４】
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。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。
【００５５】
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いることが好ましい。第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、温度調節機構により、溶融ガラスＬＧの歪点以下の温度に調整される。
【００５６】
ゴブＧＧが第１の型１２１の内周面１２１ａ又は第２の型１２２の内周面１２２ａに接触してから、第１の型１２１と第２の型１２２とがゴブＧＧを完全に閉じ込める状態になるまでの時間は約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に沿って広がり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、板状ガラス素材Ｇが作製される。
なお、本実施形態において成形される板状ガラス素材Ｇは、例えば、直径７５〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円形状の板である。
【００５７】
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する。続いて、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。
【００５８】
プレスユニット１２０が退避位置に移動した後、板状ガラス素材Ｇが十分に冷却されるまで（例えば、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、板状ガラス素材Ｇは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にあるコンベア１７１に受け止められる（図３参照）。
【００５９】
ここで、仮に加熱部１６５を設けない場合、溶融ガラス流出口１１１から連続的に溶融ガラスＬＧが供給され、溶融ガラスＬＧは周囲の空気によって徐々に冷却される。溶融ガラスＬＧの下端ほど、溶融ガラス流出口１１１から供給されてからの時間が長くなるため、切断ユニット１６０によって切断した直後の溶融ガラスＬＧの温度は、切断痕を除けば全体的には下端に向かって低くなる。但し、切断ユニット１６０と接触して形成される２つの切断痕の温度は、ゴブＧＧの真ん中付近より低くなっている。更に、２つの切断痕のうち、先に切断ユニット１６０と接触して形成される切断痕の温度の方が、後に切断ユニット１６０と接触して形成される切断痕の温度よりも低くなっている。
溶融ガラスの温度が高いほど粘度は低くなるため、ゴブＧＧの全体における位置によって温度差が大きくなると、ゴブＧＧの全体における位置によって粘度の差も大きくなり、均一にプレス成形されにくくなり、その結果、板厚のばらつきが大きくなりやすい。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、キャッチ位置に移動したプレスユニット１２０と溶融ガラス流出口１１１との間に設けられた加熱部１６５が溶融ガラスＬＧやゴブＧＧを加熱することによりゴブＧＧの温度を調整する。これにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減することができる。ゴブＧＧの全体における位置による温度差は、例えば、５０℃以内である。そのため、ゴブＧＧの全体における位置による粘度の差を低減することができ、より均一にプレス成形することが可能となる。具体的には、ゴブＧＧに形成される２つの切断痕の粘度差を５００万ポアズ以内とすることが好ましい。なお、ゴブＧＧに形成される切断痕の粘度は、各切断痕が形成される部分のゴブＧＧの表面温度から求められる粘度である。
本発明においては、上述したような方法でプレス成形を行うことにより、板状ガラス素材Ｇの少なくとも上部と下部とで生じる板厚のばらつきを１５μｍ以下とすることができる。
なお、プレス成形工程によって成形された板状ガラス素材Ｇは、ガラスブランクともいう。
【００６１】
ところで、一般に、切断刃を用いて溶融ガラスを切断して溶融ガラスのゴブを形成する場合、切断刃と接触する部分において、溶融ガラスが急冷され、切断痕が形成される。切断痕を含むゴブをプレス成形する場合、切断痕に起因するシアマークが板状ガラス素材に形成される。シアマークは、例えば、板状ガラス素材の主表面から数μｍ〜数１０μｍ程度の深さの間に密集する小さい気泡の集まりや、表面の凹みであり、全体として例えば円弧状である。シアマークが磁気ディスク用ガラス基板に残存していると、磁気データの読み書きに支障を来たすばかりか、ヘッドと磁気ディスクとの接触を引き起こしてハードディスクドライブを故障させる要因にもなる。そのため、従来は、研削工程や研磨工程においては、シアマークを確実に除去できる深さまで研削及び研磨を行う必要があった。
これに対し、本実施形態では、プレス成形工程において、ゴブを成形した後に切断痕が加熱されることで、ガラスゴブ全体の温度分布が小さくなる。そのため、シアマークは小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるか、シアマークが形成されないこともある。
【００６２】
（ｂ）スクライブ工程
次に、スクライブ工程（ステップＳ２０）について説明する。プレス成形工程の後、スクライブ工程では、成形された板状ガラス素材Ｇ（ガラスブランク）に対してスクライブが行われる。
ここでスクライブとは、成形された板状ガラス素材Ｇを所定のサイズのリング形状とするために、板状ガラス素材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板状ガラス素材Ｇは、部分的に加熱され、板状ガラス素材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、リング形状の板状ガラス素材となる。
なお、板状ガラス素材をスクライブを必要としない程度の外径、真円度とし、このような板状ガラス素材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。
また、上述したように、本実施形態のプレス成形工程では、形成されるシアマークは小さいため、板状ガラス素材Ｇの中央付近に形成された場合には、スクライブによる内孔形成によってシアマークが除去されるか、残存してもごく小さいものとなる。
【００６３】
（ｃ）形状加工工程（チャンファリング工程）
次に、形状加工工程（ステップＳ３０）について説明する。形状加工工程では、スクライブされた板状ガラス素材Ｇの形状加工が行われる。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。
リング形状の板状ガラス素材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。
【００６４】
（ｄ）固定砥粒による研削工程
次に、固定砥粒による研削工程（ステップＳ４０）について説明する。固定砥粒による研削工程では、リング形状の板状ガラス素材Ｇに対して、固定砥粒による研削が施される。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。
【００６５】
ここで、図５及び図６を参照して、板状ガラス素材Ｇを研削する工程について説明する。図５（ａ）は、固定砥粒による研削に用いる装置の全体図である。図５（ｂ）は、この装置に用いられるキャリヤを示す図である。図６は、板状ガラス素材Ｇの研削中の状態を説明する図である。
図５（ａ）及び図６に示されるように、装置４００は、下定盤４０２と、上定盤４０４と、インターナルギヤ４０６と、キャリヤ４０８と、ダイヤモンドシート４１０と、太陽ギヤ４１２と、インターナルギヤ４１４と、容器４１６と、ポンプ４２０と、を有する。また、容器４１６は、クーラント４１８を有する。
【００６６】
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５（ｂ）に示される例では、インターナルギヤ４０６は５つのキャリヤ４０８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、板状ガラス素材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。
【００６７】
研削すべき複数の板状ガラス素材Ｇは、図５（ｂ）に示されるように、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。板状ガラス素材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、板状ガラス素材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、板状ガラス素材Ｇは、ダイヤモンドシート４１０を用いて研削が行われる。
【００６８】
図５（ａ）に示されるように、装置４００は、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。
【００６９】
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。
【００７０】
（ｅ）端面研磨工程
次に、端面研磨工程（ステップＳ５０）について説明する。固定砥粒による研削後、端面研磨工程では、板状ガラス素材Ｇの端面研磨が行われる。
端面研磨では、板状ガラス素材Ｇの内周側端面及び外周側単面に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、板状ガラス素材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、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。
【００７１】
（ｆ）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、第１研磨工程（ステップＳ６０）について説明する。端面研磨工程の後、第１研磨工程では、板状ガラス素材Ｇの主表面に第１研磨が施される。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。
第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去を目的とする。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。固定砥粒による研削と異なり、第１研磨工程では、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。また、第１研磨工程では、クーラントは用いない。また、第１研磨工程では、ダイヤモンドシート４１０の代わりに樹脂ポリッシャが用いられる。
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。
【００７２】
（ｇ）化学強化工程
次に、化学強化工程（ステップＳ７０）について説明する。第１研磨工程の後、化学強化工程では、第１研磨後の板状ガラス素材Ｇが化学強化される。
化学強化液として、例えば、硝酸カリウム（６０％）と硫酸ナトリウム（４０％）の混合液等を用いられる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄した板状ガラス素材Ｇが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、板状ガラス素材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、板状ガラス素材Ｇの両主表面全体が化学強化されるように、複数の板状ガラス素材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。
【００７３】
このように、板状ガラス素材Ｇを化学強化液に浸漬することによって、板状ガラス素材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、板状ガラス素材Ｇが強化される。
なお、化学強化処理された板状ガラス素材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。
【００７４】
（ｈ）第２研磨（最終研磨）工程
次に、第２研磨工程（ステップＳ８０）について説明する。第２研磨工程では、化学強化されて十分に洗浄された板状ガラス素材Ｇに第２研磨が施される。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度である。
第２研磨は、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。第２研磨では、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが第１研磨と異なる。また、第２研磨では、樹脂ポリッシャの硬度が第１研磨とは異なる。
【００７５】
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、研磨された板状ガラス素材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、磁性層層３Ａ，３Ｂが成膜されて、磁気ディスク１が作製される。
【００７６】
以上が、図２に示されるフローの説明である。図２に示されるフローでは、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）の間に行われる。また、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。
しかし、これらの工程の順番は、特に限定されるものではない。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。
【００７７】
本実施形態では、溶融ガラスＬＧやゴブＧＧが加熱されることにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減することができる。そのため、ゴブＧＧの全体における位置による粘度の差を低減することができ、作製される板状ガラス素材の板厚のばらつきを低減することができる。その結果、研削工程や研磨工程における取り代を低減し、クラックの発生を抑制することができる。また、板状ガラス素材の主表面の外周エッジ部において生じるダレを抑制することができる。
【００７８】
また、切断ユニット１６０が溶融ガラスＬＧを切断する場合、溶融ガラスＬＧが切断ユニット１６０によって部分的に急冷されることに起因する切断痕が形成される。本実施形態では、加熱部１６５がゴブＧＧを全体的に加熱することにより、切断痕も加熱される。そのため、ゴブＧＧに切断痕が残りにくくなり、切断痕に起因するシアマークが板状ガラス素材Ｇに形成されるのを抑制することができる。すなわち、ゴブを成形した後に切断痕が加熱されることで、ガラスゴブ全体の温度分布が小さくなるため、シアマークは小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるか、シアマークが形成されないようにすることができる。
また、上述したように、本実施形態のプレス成形工程で形成されるシアマークは小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるため、その後の研削及び／または研磨工程において５０μｍ程度の取り代とした場合でも除去することができる。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について説明する。本実施形態は、プレス成形工程が第１の実施形態とは異なり、それ以外の工程は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の工程は説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
第１の実施形態と異なり、本実施形態では、切断ユニット１６０の付近に加熱部１６５は設けられていない。また、第１の実施形態と異なり、本実施形態では、切断ユニット１６０とプレスユニット１２０との間に保持部材１８０が設けられている。
【００８０】
ここで、図７に示される側面図を参照して、本実施形態のプレス成形工程について説明する。図７（ａ）は、溶融ガラスＬＧと切断ユニット１６０が接触する前の側面図である。図７（ｂ）は、切断ユニット１６０が溶融ガラスＬＧを切り出した後の側面図である。図７（ｃ）は、プレスユニット１２０が溶融ガラスの塊ＧＧをプレス成形している状態の側面図である。
【００８１】
図７に示されるように、キャッチ位置に移動したプレスユニット１２０と切断ユニット１６０との間に、保持部材１８０が設けられている。保持部材１８０は、第１部材１８１と第２部材１８２とを有する。第１部材１８１と第２部材１８２とは、互いに水平面内を移動するように不図示の駆動装置によって駆動される。第１部材１８１と第２部材１８２の上面には、それぞれ図中に破線で示される部分に窪みが形成されており、第１部材１８１と第２部材１８２とが結合して閉じた際に、保持部材１８０の上面に半球状の窪みが形成される。
また、保持部材１８０は、不図示の温度調整機構によって温度が調整されている。保持部材１８０の温度は、室温よりも高い温度であればよいが、溶融ガラスＬＧの温度に近いことがより好ましい。本実施形態では、保持部材１８０の温度は１１００℃である。
【００８２】
図７（ａ）に示されるように、溶融ガラスＬGは、溶融ガラス流出口１１１から連続的に流出される。溶融ガラスＬＧの温度は、例えば、約１２００℃である。この際、保持部材１８０は、溶融ガラス流出口１１１の鉛直下方で閉じている。
図７（ｂ）に示されるように、所定のタイミングで切断ユニット１６０を駆動し、第１切断刃１６１と第２切断刃１６２によって、溶融ガラスＬＧを切断する。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７（ｂ）に示される例では、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ＬＧの時間当たりの流出量や切断ユニット１６０の駆動間隔が調整される。
【００８３】
形成されたゴブＧＧは、鉛直方向下向きに落下し、保持部材１８０によって保持される。この際、略球状のゴブＧＧの下側は保持部材１８０の窪みの中に入り、ゴブＧＧの下側が加熱される。一方、ゴブＧＧの上側は保持部材１８０の上側に露出する。
次に、保持部材１８０が開き、ゴブＧＧが鉛直方向下向きに落下する。ゴブＧＧが第１の型１２１と第２の型１２２の隙間に入るタイミングで、第１の型１２１と第２の型１２２とが互いに近づくように、第１駆動部１２３と第２駆動部１２４が駆動される。これにより、図７（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。
以後の工程は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００８４】
本実施形態では、切断ユニット１６０によって形成されたゴブＧＧを保持部材１８０が保持し、ゴブＧＧの少なくとも下側を加熱することにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減することができる。そのため、ゴブＧＧの全体における位置による粘度の差を低減することができ、板厚のばらつきを低減することができる。
【００８５】
＜その他の実施形態＞
上述した実施形態では、ゴブＧＧのうち少なくとも温度の低い部分を加熱することにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減すべく、ゴブＧＧの温度を調整する例について説明したが、ゴブＧＧの温度を調整する方法はこれに限定されるものではない。
例えば、ゴブＧＧのうち温度の高い部分を冷却することにより、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減すべく、ゴブＧＧの温度を調整してもよい。具体的には、ゴブＧＧのうち温度の高い部分に送風することにより、ゴブＧＧの温度を調整することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態では、溶融ガラス流出口１１１下部に配置された加熱部１６５や保持部材１８０を用いてゴブＧＧを均熱化させる（つまり、ゴブＧＧの全体における位置による温度差を低減させる）例を示したが、ゴブＧＧに対する均熱化の効果をより大きくするためには均熱のための時間（均熱時間）を延ばすことが好ましい。均熱時間を延ばすための具体的な構成例について、以下説明する。なお、以下では、気体を噴出させる均熱部材を用いる方法について説明するが、気体を噴出させるためのアクチュエータ等の機構についての説明は省略している。かかる機構は公知のものを適宜利用できる。
【００８７】
先ず、漏斗状の均熱部材１９１を用いた構成例について図８及び図９を参照して説明する。図８は、漏斗状の均熱部材１９１を用いてゴブＧＧが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図９は、漏斗状の均熱部材１９１が分割してゴブＧＧが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図８において、気体の流れＦＬの線の長さは概ね流速の大きさを示している。
【００８８】
均熱部材１９１は、切断ユニット１６０とプレスユニット１２０の間に位置し、落下するゴブＧＧを浮上させた状態で保持し、その間にゴブＧＧを均熱化させるために設けられている。均熱部材１９１は例えばステンレス製で内部が空洞となっており、図８（ａ）に示すように、表面に気体を噴出させるために複数の微細な孔１９１ｈが設けられる。孔１９１ｈは例えばφ５０μｍであり、例えば０．２ｍｍ間隔で設けられる。孔１９１ｈから噴出させる気体は、ガラスの転移温度以上軟化点以下に加熱された空気等である。孔１９１ｈからの気体の噴出によって、切断ユニット１６０から落下するゴブＧＧは、図８（ｂ）に示すように、均熱部材１９１上で浮上した状態で保持され、均熱化される。ゴブと接触した場合を考慮して、ガラスの融着を防止するため均熱部材１９１の表面には白金や金のコーティングをすることが望ましい。また均熱部材１９１の材質はステンレスに限らず、ガラスの転移温度や軟化点を考慮し、より耐熱性の高い材質（セラミックなど）を用いても良い。孔１９１ｈから噴出させる気体は、空気に限られず、均熱部材１９１の耐久性を考慮して窒素などの他の気体を用いても良い。
【００８９】
均熱部材１９１内で一定時間浮上させて十分に均熱化させた後、図９（ａ）に示すように、均熱部材１９１は、第１部材１９１ａと第２部材１９１ｂに水平方向に分割させられる。これによってゴブＧＧは、プレスユニット１２０に向かって鉛直下方に落下する。
【００９０】
上述した均熱部材１９１は漏斗状の形状であったが、このような形状に限られない。均熱部材はスプーン状であってもよい。スプーン状の均熱部材１９２の構成を図１０及び図１１に示す。図１０は、スプーン状の均熱部材１９２を用いてゴブＧＧが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。図１１は、スプーン状の均熱部材１９２が分割してゴブＧＧが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。均熱部材１９２においても複数の微細な孔１９２ｈが設けられており、ここから気体が噴出し、それによってゴブＧＧが均熱部材１９２の内部で浮上する。
均熱部材１９２内で一定時間浮上させて十分に均熱化させた後、図１１（ａ）に示すように、均熱部材１９２は、第１部材１９２ａと第２部材１９２ｂに水平方向に分割させられる。これによってゴブＧＧは、プレスユニット１２０に向かって鉛直下方に落下する。
なお、漏斗状の均熱部材１９１は、下方から高速な気体を噴出させることができるため、スプーン状の均熱部材１９２の場合よりもゴブＧＧの浮上を安定化させることができる。
【００９１】
均熱部材は、平坦な、あるいは凹型の板状のものでもよい。このような板状の均熱部材１９３の構成を図１２及び図１３に示す。図１２は、板状の均熱部材１９３を用いてゴブＧＧが均熱化されている状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。図１３は、板状の均熱部材１９３からゴブＧＧが落下する状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１２及び図１３においては、ガス導入部については図示を省略している。均熱部材１９３においても複数の微細な孔１９３ｈが設けられており、ここから気体が噴出し、それによってゴブＧＧが均熱部材１９３の上部で浮上する。
図１２（ｂ）に示すように、板状の均熱部材１９３は水平方向に対して傾斜して設けられる。そのため、切断ユニット１６０から落下するゴブＧＧは、均熱部材１９３上で浮上しつつ、重力の影響を受けて均熱部材１９３の表面に沿って移動する。その後、図１３に示すように、ゴブＧＧは、均熱部材１９３の端に達した後に、プレスユニット１２０に向かって鉛直下方に落下する。均熱部材１９３を使用する場合には、プレスユニット１２０は、板状の均熱部材１９３の長手方向の長さだけ、溶融ガラス流出口１１１から水平方向にオフセットした位置に設けられる。
【００９２】
上述したようにして均熱部材１９１〜１９３のいずれかを使用してゴブＧＧを均熱化させる場合、ゴブＧＧの浮上状態の継続時間は、ゴブＧＧの表面の温度分布つまり粘度分布を、どの程度低減させる必要があるかに依存する。板厚分布を１０μｍ以下、さらに良化させて５μｍ以下と低減させるためには、より長時間の浮上をさせることが好ましい。なお、長時間浮上させることで熱放射により絶対温度が低減してしまい、その後のプレス成形で薄板化が困難となる場合もある。その場合には、さらに均熱部材の外部から補助的な加熱を行うことが好ましい。その加熱方法は特に限定されないが、例として赤外線放射や高周波加熱が挙げられる。
【００９３】
上述したように、均熱部材を、切断ユニット１６０とプレスユニット１２０の間に配置し、落下するゴブＧＧを浮上させた状態で保持することで、プレス成形後のガラスブランクについて、落下軸方向が他軸方向よりも長くなる形状となることが抑制される。つまり、成形されるガラスブランクの真円度が向上するという利点がある。ガラスブランクの形状を真円に近づけることにより、スクライブ工程やチャンファリング工程において外形の加工量が少なくなるため、無駄となるガラス素材が少なくなり、コストの削減に繋がる。さらに、ガラスブランクの真円度が例えば１０μｍ以下であると、外周端部を加工する必要がなくなるため、チャンファリング工程によって形成されたキズ等による外周端部からのガラス成分の溶出（例えばアルカリ溶出）を抑制することができる。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例、比較例を用いて、本発明の効果を確認するためのシミュレーション及び実験の結果について説明する。
【００９５】
（実施例１−４）
図４を参照して説明した第１の実施形態のプレス成形工程により、板状ガラス素材Ｇを作製した。実施例１、２のガラス転移温度Ｔｇは５００℃である。実施例３、４のガラス転移温度Ｔｇは６５０℃である。また、実施例１−４において、溶融ガラスＬＧの温度は１２００℃である。
実施例１−４の加熱部１６５の温度は、下記表１に示される通りである。また、実施例１−４において、最後に形成された切断痕部分の表面温度、最初に形成された切断痕部分の表面温度、及び、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕の粘度差をシミュレーションにより求めた結果は、表１に示される通りである。なお、以下の実施例や比較例では、最後に形成された切断痕部分はゴブＧＧの上部に位置しており、最初に形成された切断痕部分はゴブＧＧの下部に位置していた。
また、実施例１−４において作製された板状ガラス素材Ｇの板厚分布を測定した結果は、表１に示される通りである。ここで、板状ガラス素材Ｇの板厚分布は、ミツトヨ製マイクロメータを用い、1枚の板状ガラス素材Ｇの主表面上に５ｍｍメッシュを想定し、その交点のうち安定して測定できる場所について測定し、それらの最大値と最小値の差とした。また、ゴブの粘度は、予め調査した温度と粘度の関係を用いて、サーモグラフィーで測定したゴブ表面の温度からシミュレーションにて算出した。
【００９６】
【表１】
【００９７】
表１に示されるように、加熱部１６５を設けることにより、板状ガラス素材Ｇの板厚分布を１５μｍ以下にすることができる。また、加熱部１６５の温度が高いほど、板状ガラス素材Ｇの板厚分布が小さくなることが分かる。
【００９８】
（実施例５−８）
図７を参照して説明した第２の実施形態のプレス成形工程により、板状ガラス素材Ｇを作製した。実施例５、６のガラス転移温度Ｔｇは５００℃である。実施例７、８のガラス転移温度Ｔｇは６５０℃である。また、実施例５−８において、溶融ガラスＬＧの温度は１２００℃である。
実施例５−８の保持部材１８０の温度は、下記表２に示される通りである。また、実施例５−８において、最後に形成された切断痕部分の表面温度、最初に形成された切断痕部分の表面温度、及び、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕の粘度差をシミュレーションにより求めた結果は、表２に示される通りである。
また、実施例５−８において作製された板状ガラス素材Ｇの板厚分布を測定した結果は、表２に示される通りである。
【００９９】
【表２】
【０１００】
表２に示されるように、保持部材１８０を設けることにより、板状ガラス素材Ｇの板厚分布を１５μｍ以下にすることができる。また、保持部材１８０の温度が高いほど、板状ガラス素材Ｇの板厚分布が小さくなることが分かる。
【０１０１】
（実施例９、１０及び比較例１、２）
比較例１、２では、上述した加熱部１６５、保持部材１８０のいずれも用いずに、板状ガラス素材Ｇを作製した。
実施例９では、図７を参照して説明した第２の実施形態のプレス成形工程により板状ガラス素材Ｇを作製した。但し、実施例９において、保持部材１８０の温度は、ガラス転移温度Ｔｇよりも低い。
実施例１０では、図４を参照して説明した第１の実施形態のプレス成形工程により板状ガラス素材Ｇを作製した。但し、実施例１０において、加熱部１６５の温度は、ガラス転移温度Ｔｇよりも低い。
なお、実施例９、１０及び比較例１、２において、溶融ガラスＬＧの温度は１２００℃である。
【０１０２】
実施例９、１０及び比較例１、２において、最後に形成された切断痕部分の表面温度、最初に形成された切断痕部分の表面温度、及び、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕の粘度差をシミュレーションにより求めた結果は、表３に示される通りである。
また、実施例９、１０及び比較例１、２において作製された板状ガラス素材Ｇの板厚分布を測定した結果は、表３に示される通りである。
【０１０３】
【表３】
【０１０４】
表３に示されるように、実施例９、１０及び比較例１、２では、作製された板厚ガラス素材Ｇの板厚分布は、実施例１−８と比べて大きくなることが分かる。これは、加熱部１６５や保持部材１８０を設けない場合や、加熱部１６５、保持部材１８０の温度がガラス転移温度Ｔｇに比べて低い場合に、最後に形成された切断痕部分の表面温度と最初に形成された切断痕部分の表面温度との差が大きくなり、最後に形成された切断痕と最初に形成された切断痕との粘度差が大きくなるためである。但し、実施例９、１０については、プレス成形前のゴブＧＧを加熱していることによって、比較例１、２よりも板厚分布が低減できていることが分かる。
【０１０５】
次に、実施例１〜１０の板状ガラス素材Ｇ（ガラスブランク）を用い、図２のステップＳ２０，Ｓ３０，Ｓ５０〜Ｓ８０の工程（すなわち、固定砥粒による研削工程を除く各工程）を順に行って、それぞれ磁気ディスク用ガラス基板を作製した。つまり、平面度を向上させるための主表面の研削工程を行わずに磁気ディスク用ガラス基板を作製した。
なお、上記磁気ディスク用ガラス基板の作製に当たっては、第１研磨、第２研磨の各工程は、以下の条件で行った。
・第１研磨工程：酸化セリウム（平均粒子サイズ；直径１〜２μｍ）、硬質ウレタンパッド（ＪＩＳ−Ａ硬度：８０〜１００）を使用して研磨した。取り代１０〜４０μｍ。
・第２研磨工程：コロイダルシリカ（平均粒子サイズ；直径２０〜４０ｎｍ）、軟質ポリウレタンパッド（アスカーＣ硬度：５０〜８０）を使用して研磨した。取り代１〜５μｍ。
作製した磁気ディスク用ガラス基板の主表面を目視で観察したところ、主表面上にシアマークは認められなかった。このことから、実施例のガラスブランクは、シアマークが小さく、かつ主表面から浅い位置に形成されるため、５０μｍ以下の研磨加工の取り代でシアマークがほぼ除去されたことが分かる。
【０１０６】
以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、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】
【０１０７】
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 装置
１１１ 溶融ガラス流出口
１２０、１３０、１４０，１５０ プレスユニット
１２１ 第１の型
１２１ａ、１２２ａ 内周面
１２２ 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 第１切断刃
１６２ 第２切断刃
１６５ 加熱部
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
１８０ 保持部材
１８１ 第１部材
１８２ 第２部材
１９１，１９２，１９３ 均熱部材
１９１ａ，１９２ａ 第１部材
１９１ｂ，１９２ｂ 第２部材
１９１ｈ，１９２ｈ，１９３ｈ 孔
４０２ 下定盤
４０４ 上定盤
４０６ インターナルギヤ
４０８ キャリヤ
４０９ ギヤ
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ブランクの製造方法であって、
溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、
前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、
前記プレス工程時における前記塊の全体における位置による粘度差を低減すべく、前記プレス工程前に、前記塊の温度を調整する温度調整工程と、
を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項２】
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って、
溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、
前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱する温度調整工程と、
前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、
を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項３】
前記温度調整工程は、前記塊の落下経路の周囲に配置された加熱部を用いて前記塊を加熱する、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項４】
前記温度調整工程は、落下した前記塊のうち少なくとも鉛直方向下側の部分を保持する保持部材を用いて前記塊を加熱する、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項５】
切断刃を用いて溶融したガラスを切断する切断工程を有し、
前記温度調整工程は、前記切断工程において前記切断刃によって形成される切断痕を加熱する、請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項６】
前記塊に形成される２つの切断痕の粘度差は、５００万ポワズ以内である、請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項７】
前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度である、請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項８】
前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、
有する組成からなる、請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項９】
溶融されたガラスを切断して、溶融ガラスの塊を得る切断工程と、
前記溶融ガラスの塊のうちの少なくとも、切断された部分を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の後の溶融ガラスの塊を、一対の型を用いてプレス成形することで板状ガラス素材である磁気ディスク用ガラスブランクを成形する成形工程と、を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１０】
前記溶融ガラスの温度は１０００℃以上であることを特徴とする、請求項９に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１１】
前記加熱工程は、前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱することを特徴とする、請求項９又は１０記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１２】
プレス成形開始時点における前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１３】
前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、
有する組成からなることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１４】
前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊が落下しているときに当該塊を加熱し、
前記成形工程は、落下経路の両側に配置された一対の金型を用いて、前記塊をプレス成形することを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１５】
前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊のうち少なくとも切断された部分に対して、熱せられたガスを吹きかけることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のディスク用ガラスブランクの製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラスブランクを用いて磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項１７】
前記磁気ディスク用ガラスブランクの主表面について５０μｍ以下の取り代となるように加工を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする、請求項１６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ブランクの製造方法であって、
溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、
前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、
前記プレス工程時における前記塊の全体における位置による粘度差を低減すべく、前記プレス工程前に、前記塊の温度を調整する温度調整工程と、
を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項２】
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って、
溶融したガラスの塊を落下させる落下工程と、
前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱する温度調整工程と、
前記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前記塊を同じタイミングで挟み込みプレス成形することにより、板状ガラス素材を成形するプレス工程と、
を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項３】
前記温度調整工程は、前記塊の落下経路の周囲に配置された加熱部を用いて前記塊を加熱する、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項４】
前記温度調整工程は、落下した前記塊のうち少なくとも鉛直方向下側の部分を保持する保持部材を用いて前記塊を加熱する、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項５】
切断刃を用いて溶融したガラスを切断する切断工程を有し、
前記温度調整工程は、前記切断工程において前記切断刃によって形成される切断痕を加熱する、請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項６】
前記塊に形成される２つの切断痕の粘度差は、５００万ポワズ以内である、請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項７】
前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度である、請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項８】
前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、
有する組成からなる、請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項９】
溶融されたガラスを切断して、溶融ガラスの塊を得る切断工程と、
前記溶融ガラスの塊のうちの少なくとも、切断された部分を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の後の溶融ガラスの塊を、一対の型を用いてプレス成形することで板状ガラス素材である磁気ディスク用ガラスブランクを成形する成形工程と、を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１０】
前記溶融ガラスの温度は１０００℃以上であることを特徴とする、請求項９に記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１１】
前記加熱工程は、前記ガラスの転移温度以上の温度で前記塊を加熱することを特徴とする、請求項９又は１０記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１２】
プレス成形開始時点における前記一対の型の温度は、前記ガラスの歪点以下の温度であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１３】
前記ガラスは酸化物基準に換算し、モル％表示で、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で５〜３５、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、及び、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、
有する組成からなることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１４】
前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊が落下しているときに当該塊を加熱し、
前記成形工程は、落下経路の両側に配置された一対の金型を用いて、前記塊をプレス成形することを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１５】
前記加熱工程は、切断工程によって切断された溶融ガラスの塊のうち少なくとも切断された部分に対して、熱せられたガスを吹きかけることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のディスク用ガラスブランクの製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラスブランクを用いて磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項１７】
前記磁気ディスク用ガラスブランクの主表面について５０μｍ以下の取り代となるように加工を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする、請求項１６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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７１８６４（Ｐ２０１２−１７１８６４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３２０７９（Ｐ２０１２−３２０７９）
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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