磁気ディスク用ガラスブランク
【課題】表面の平坦度が高く、板厚が均一で、且つ表面粗さが良好な磁気ディスク用ガラスブランクを提供する。
【解決手段】一対の主表面と端面を有し、磁気ディスク用ガラス基板となる磁気ディスク用ガラスブランクであって、主表面の平坦度が４μｍ以下であり、厚さのばらつきが６μｍ以内であることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクが提供される。
【解決手段】一対の主表面と端面を有し、磁気ディスク用ガラス基板となる磁気ディスク用ガラスブランクであって、主表面の平坦度が４μｍ以下であり、厚さのばらつきが６μｍ以内であることを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランクが提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体基板用ガラスブランク、情報記録媒体用基板及び情報記録媒体の製造方法並びに情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク等の高密度記録媒体の基材として、薄板状のガラス成形品であるガラスブランクが使用される。ガラスブランクは一般に、特許文献１に記載の装置を用いて、加熱されて溶融したガラス塊（ゴブ）を上型と下型との間に挟み込んで冷却しながら成形することによって製造される。より具体的には、下型の上にゴブを滴下し、次いで、上型を下型に向かって駆動し、ゴブが上型と下型との間でプレスされる。なお、ガラスブランクの離型性を向上させるため、上型及び下型の温度はゴブのガラス転移温度近傍に設定されている。
【０００３】
また、ガラスブランクの製造を効率よく行うために、特許文献１に記載の装置では、一つの上型に対して下型を複数用意し、上型と下型によるガラスブランクの成形が終了した後、上型は下型から離れて他の下型との間で他のガラスブランクの成形を行うようになっている。上型が外れた後の下型に対しては、ガラスブランクの取り出しや下型の冷却等が行われる。そして、ガラスブランクに対して、次工程にて研磨、切削が行われ、表面が鏡面加工された真円の円盤形状の情報記録用基板が形成される。この情報記録用基板に磁性体材料による層などの情報記録層を形成することによって、情報記録媒体（ハードディスクのプラッタなど）が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７０９０３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献１の構成では、まずゴブが下型に滴下されるようになっている。そのため、下型においてゴブが最初に接触した部分と、それ以外の部分の温度差が大きなものとなり、下型にゆがみが発生する。また、ゴブは、下型と接触した部分から熱を奪われる為、ゴブに温度勾配が発生する。下型のゆがみやゴブの温度勾配は、ガラスブランクの表面の平坦度と板厚に影響を与える。高い平坦度のガラスブランクを得るため、上型及び下型の温度をゴブのガラス転移温度以上とすることも考えられる。この場合、流出直後の高温のガラス材料と長時間接する下型への、ガラス材料の融着を避けるために、下型の表面に離型剤を塗布する必要がある。しかしながら、離型剤を用いると、ガラスブランクの表面粗さが大きくなり、研磨工程に時間がかかり、また、研磨工程にて大量の廃棄物が発生するという問題がある。
【０００６】
また、ガラスブランクから形成されるハードディスク装置用の磁気ディスクは、ハードディスク装置の使用時には、磁気ディスクに対する情報の読み取り或いは記録を行うための磁気ヘッドに極めて近接した（５ｎｍ程度）状態となる。磁気ヘッドが磁気ディスクに対して情報を読み取る或いは記録できるようにするためには、磁気ヘッドを磁気ディスクに接触させること無く、磁気ヘッドが磁気ディスクに極めて近接した状態を維持する必要がある。このため、磁気ディスクは、記録面の平坦度が高く、且つ板厚が均一である必要がある。
【０００７】
そのため、特許文献１の装置によって作製されたガラスブランクからハードディスク装置用の磁気ディスクを製造する場合は、表面研削（ラップ工程等）を行って、その表面の平坦度を向上させ且つ板厚を均一なものとした上で、中心穴あけ加工、内外周加工、研磨、磁気記録層（情報記録層）の形成等を行う必要がある。なお、研磨（ポリッシング工程）は、表面粗さを改善するための工程であるため、研磨を行う前にガラスブランクの平坦度を十分に高い状態にする必要がある。
【０００８】
ところが、特許文献１の構成では、ゴブからガラスブランクを作製する過程において、ガラスブランクの上面側と下面側の冷却は、同一なものとはなり得ない（すなわち、ガラスブランクの上面側と下面側の温度分布は非対称なものとなる）ため、プレス後の冷却過程でガラスブランクの平坦度が低下してしまい、ガラスブランク製造後に表面研削による平坦度の向上や板厚の均一化を行う必要があった。
【０００９】
また、磁気ディスクを作製する方法としては、プレスによって生成されたガラスブランクから作製するものの他に、フロート法やダウンドロー法によって生成されたシートガラスを加工して磁気ディスクを得るという方法がある。具体的には、得られたシートガラスから円盤状のガラスを切り抜き、次いで、中心穴あけ加工、内外周加工、研磨、磁気記録層の形成を行う。上記方法によって生成されるシートガラスは、十分に高い平坦度を有し、且つその板厚は均一なものとなっている。そのため、上記方法においては、表面研削を省略することができる。
【００１０】
しかしながら、上記の方法において、大判のシートガラスから円盤状のガラスを切り抜くものであるため、プレスによってガラスブランクを作製する方法と比べると、ガラス材料のロスが大きいという問題がある。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、表面の平坦度が高く、板厚が均一なガラスブランクをプレスによって得ることが可能な情報記録媒体基板用ガラスブランク、情報記録媒体用基板及び情報記録媒体夫々の製造方法並びに情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置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】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明により、一対の主表面と端面を有し、磁気ディスク用ガラス基板となる磁気ディスク用ガラスブランクであって、主表面の平坦度が４μｍ以下であり、厚さのばらつきが６μｍ以内であることを特徴とする、磁気ディスク用ガラスブランクが提供される。また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクにおける主表面の表面粗さＲａは０．０１〜１μｍであってもよく、真円度は１０００μｍ以内であっても良い。さらに、磁気ディスク用ガラスブランクの端面は自由表面であってもよく、直径と厚さの比が５０：１〜１５０：１であってもよい。また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクは、１２５０℃におけるガラスの粘度が６５０〜１０５０ｄＰａ・ｓのガラス材料により構成されても良い。
【００１３】
また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクにおけるガラス組成は、酸化物基準に換算し、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを合計で５〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯを合計で０〜３５％、及び
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２を合計で０〜１５％、含むことができる。
【００１４】
本発明の情報記録媒体基板用ガラスブランクの製造方法は、ガラス材料流出口から吐出される溶融したガラス材料を所定のタイミングで切断することによって、該溶融したガラス材料からガラス材料の塊を切り出して該溶融したガラス材料の塊を下方に落下させると共に、互いに対向する面が凹凸の無い平面であるプレス面となっている一対の型を有するプレスユニットによって、落下中のガラス材料の塊がプレス面のみに接触するように該プレス面間で挟み込んでプレスして、ガラス材料の塊を直径と厚さの比が５０：１〜１５０：１であり、かつ、情報記録媒体基板としての目標平坦度を有する円形の平板状のガラスブランクに成形することを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすると、ガラス材料が型のプレス面全体に亙って短時間で広がるため、ガラス材料の塊がもつ熱が一対の型によって急速に奪われ、特許文献１に記載の方法のような高温のガラス材料の塊により下型のみが加熱され且つガラス材料の塊の下側部分の温度が局所的に低下する場合とは異なり、型の温度勾配による型のゆがみが防止されるとともに、ガラス材料内での温度勾配も殆ど発生しない。このため、型の温度をガラス材料のガラス転移温度以下としても、表面の平坦度が高く、且つ均一な板厚のガラスブランクを得ることができる。さらに、本構成においては、型に離型剤を塗布する必要がないため、表面粗さの良好な（すなわち、プレス面の表面粗さと略等しい表面粗さの）ガラスブランクが得られる。つまり、プレス面の表面粗さを所要の値に加工することにより、ガラスブランクの主表面の表面粗さを制御することができる。そのため、ガラスブランクの主表面の表面粗さを小さくして後工程におけるガラスブランク主表面の表面層の除去量を減少させることや、ガラスブランクの主表面の表面粗さを後工程に適した範囲にすることができる。
【００１６】
なお、本発明において、「凹凸の無い平面」とは、プレス成形型を製造する際の通常の平坦化加工や鏡面研磨加工等を施すことで形成される微小な凹凸が存在する平面までも排除するものではないが、こうした微小な凹凸と比べてより大きい凸部や凹部は、プレス成形時におけるガラスの流動抵抗の悪化を招いたり、溶融ガラス塊の部分的な冷却を促進するおそれがあるため、「凹凸の無い平面」には含まれない。具体的には、高さが２０μｍ以下の実質的に点状および／または実質的に線状の凸部が存在する平面は「凹凸の無い平面」に含まれる。なお、凸部の高さは１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。また、微小な凹凸と比べてより大きい凸部は、実質的に点状および実質的に線状ではなく、頂面の最小幅が数ｍｍまたはそれを超えるオーダーの台形状の凸部、または、この台形状の凸部と同程度の高さ・サイズを有するドーム状の凸部であり、このような凸部はプレス成形時におけるガラスの流動抵抗の悪化を招いたり、溶融ガラス塊の部分的な冷却を促進する可能性が小さくなる。ただし、上記の形状の凸部を有する平面であっても、その高さは５０μｍ以下であれば、「凹凸の無い平面」に含まれる。なお、当該高さは、３０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。また、台形状の凸部の底面と側面との交点部分の応力集中によるワレの発生を抑制する観点から、台形状の凸部の側面は、その傾斜角が、頂面に対して１．０度以下の角度を成す平面を成すか、この平面を凹面とした曲面とすることが好ましい。なお、当該角度は０．５度以下であることがより好ましい。
【００１７】
また、プレスユニットによるガラス材料のプレスは、一対の型のプレス面の間隔がガラス材料の塊の水平方向寸法よりも大きい第１の状態（プレスされるガラス材料が一対の型のプレス面の間に侵入可能な状態）から、該一対の型のプレス面の間隔がガラスブランクの厚さ方向寸法と略一致する第２の状態に、該一対の型のいずれか一方にガラス材料の塊が接触した後０．１秒以内に移行することによって行われる構成とすることが好ましい。
【００１８】
このような構成とすることにより、ガラス材料を薄く、均一な厚さにプレスすることができる。すなわち、落下中のガラス材料の塊は、一対の型のプレス面のみに接触するようにプレスされ、ガラス材料は接触する一対のプレス面のみから主として熱を奪われるため、プレス後のガラス材料は一方のプレス面側と他方のプレス面側とで対称に冷却することができ、ガラスブランクの平坦度はより高いものとなる。なお、プレス時に後述するスペーサにガラスが触れたり、対向する一対のプレス面からガラスがはみ出すと、ガラスブランクの平坦度が悪化するため、ガラス材料の塊をプレス面のみに接触するようにプレスすることが好ましい。なお、上記「一対の型のいずれか一方にガラス材料の塊が接触した後」は、「一対の型の双方に同時にガラス材料の塊が接触した後」という状態を含む。
【００１９】
また、一対の型の温度が、ガラス材料のガラス転移温度未満に制御されている構成とすることが好ましい。このような構成とすると、ガラス材料と型との融着が防止される。
【００２０】
また、ガラス材料流出口の下部に配置された切断刃を、切断刃が前記ガラス材料と交差するよう移動させることによって、ガラス材料流出口から吐出される溶融したガラス材料が切断されてガラス材料の塊が形成される構成とすることが好ましい。
【００２１】
この構成により、ガラスブランク１個分に相当する量のガラス材料の塊を溶融したガラス材料から精密に分離しやすくなり、プレス時に互いに対向するプレス面の間にガラス材料を完全に収め、プレス面間からのガラス材料のはみ出しを防止することができる。プレス面からのガラス材料のはみ出しは、プレス時の対向するプレス面の平行度を悪化させ、ガラスブランクの板厚偏差を増大させる原因となるため、本構成により、両面の平行度の高い、板厚偏差の小さいガラスブランクが得られる。
【００２２】
また、プレス面の表面粗さが０.０１〜１０μｍである構成とすることが好ましい。このような構成とすると、成形されたガラスブランクの表面粗さを、後述する研磨等の後工程に適した範囲に収めることができる。なお、本発明における表面粗さとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１にて定められている算術平均粗さＲａを指す。
【００２３】
また、ガラス材料の塊の粘度は５０〜１０５０ｄＰａ・ｓであることが好ましい。このような構成とすると、短時間でガラス材料を所望の形状に成形可能となる。上記粘度が５０ｄＰａ・ｓ未満であると、ガラス材料の塊を形成することが難しくなり、１０５０ｄＰａ・ｓを超えると短時間のプレスで薄板状のガラスブランクを成形することが難しくなる。
【００２４】
また、ガラス材料がその屈伏点より低い温度になるまでプレス状態を保持する構成とすることが好ましい。上記温度になるまでプレス状態を保持することにより、プレス開始から上記温度までガラスブランクの両面側からの冷却を対称に行うことができ、ガラスブランクの平坦度を一層改善することができる。なお、本発明において、情報記録媒体用基板あるいは情報記録媒体基板は、磁気情報記録媒体基板、すなわち、磁気ディスク用ガラス基板を含む。
【００２５】
また、情報記録媒体用基板の製造方法は、上記いずれかに記載の方法によってガラスブランクを作成し、該ガラスブランクを所定の直径の真円の円盤に研削し、次いで、研磨加工を施すことを特徴とする。この製造方法は、ラップ工程などの表面研削を行わないものであり、少ない工程数にて情報記録媒体用基板を作製することができる。
【００２６】
また、本発明の情報記録媒体の製造方法は、上記の方法によって情報記録媒体用基板を作成し、次いで、該情報記録媒体用基板に情報記録層を形成することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置は、溶融したガラス材料を吐出するガラス材料流出口と、溶融したガラス材料からガラス材料の塊を所定のタイミングで切り出す切断手段とを有し、該ガラス材料の塊を下方に落下させるガラス材料塊生成手段と、互いに対向する面がプレス面となっている一対の型と、該一対の型を互いに近接及び離間させる方向に移動させる型駆動手段とから成り、落下中のガラス材料の塊を該一対の型のプレス面間で挟み込んでプレスして、ガラス材料の塊を平板状のガラスブランクに成形するプレスユニットとを有し、互いに対向するプレス面はそれぞれ凹凸の無い平面からなり、プレスユニットの一対の型の少なくとも一方には、そのプレス面に隣接する位置に、対向する型と当接して該一対の型の間隔を一定に維持するためのスペーサが設けられている。ここで、「互いに対向する面がプレス面となっている一対の型」とは、少なくともガラス材料の塊をプレスする時にプレス面が対向するように配置された一対の型を意味し、常時、プレス面同士が対向するように配置されていなくてもよい。勿論、常時、プレス面同士が対向するように配置されていてもよい。また、上記スペーサは、型と別体でもよいし、型と一体でもよい。また、上記ガラスブランク製造装置には、上記一対の型の一方だけがスペーサを備える態様も、一対の型の両方がスペーサを備える態様も含まれる。
【００２８】
また、好ましくは、互いに対向するプレス面はそれぞれ円形であり、プレス面の直径とプレス時の対向するプレス面の間隔との比が５０：１〜１５０：１である。
【００２９】
プレス時にガラス材料がプレス面からはみ出すと、はみ出したガラス材料が一対の型のプレス面以外の間に挟まって、均一な所定の厚さを有するガラスブランクを得ることができなくなる、或いは、プレス時のプレス面同士の平行度が低下し、ガラスブランクの両主表面の平行度が低下してしまうなどの問題がおきる。また、情報記録媒体基板用ガラスブランクにおいて望まれる直径と厚さの比は５０：１〜１５０：１近傍である。本実施形態においては、プレス面の直径とプレス時の対向するプレス面の間隔との比を上記構成とし、且つガラス材料の塊の量を、上記の直径及び厚さの比を有するガラスブランクが形成されるような量とすることにより、ガラス素材をプレスした時に一対の型のプレス面の間からガラスをはみ出させずにプレス面間に完全に収めることができる。これにより、前述の問題を生じないガラスブランクを得ることができる。
【００３０】
好ましくは、プレス面が鉛直面である。
【００３１】
ガラス材料流出口が下方に開口するよう、ガラス材料をガラス材料流出口へと供給するパイプを配置し、ガラス材料流出口から溶融したガラス材料が下方に垂下する状態でガラス材料を切断してガラス材料の塊を形成するようにすると、ガラス材料の塊を鉛直に落下させることができる。前述のように、ガラスブランクの平坦度を改善するには、ガラス材料の塊をプレスして、ガラスブランクを製造するまでの過程で、プレス方向に垂直な面に対し、ガラスをできるだけ対称に冷却することが望ましい。落下中のガラス材料の塊を一対の型でプレスする際も、ガラス材料の塊が、一対の型の各プレス面と同時または略同時に接触することが望ましい。そこで、上記のようにプレス面を鉛直面に配置することにより、一対の型の各プレス面を同時または略同時に落下中のガラス材料の塊に接触させてプレスすることが容易になる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明の製造方法又は製造装置によれば、表面の平坦度が高く、板厚が均一なガラスブランク、このガラスブランクを原材料とする情報記録媒体用基板、及びこの情報記録媒体用基板を原材料とする情報記録媒体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態のガラスブランク製造装置の上面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態のガラスブランク製造装置のプレスユニット周囲の側面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態の別例のガラスブランク製造装置のプレスユニット周囲の側面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態のガラスブランク製造装置の上面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態のガラスブランク製造装置の側面図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の初期状態の上面図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の側面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第１ステップにおける上面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第２ステップにおける上面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第３ステップにおける上面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第４ステップにおける上面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第５ステップにおける上面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第６ステップにおける上面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第７ステップにおける上面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第８ステップにおける上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第９ステップにおける上面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第１０ステップにおける上面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第１１ステップにおける上面図である。
【図１９】図１９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１、第２、第３及び第４の実施の形態のガラスブランク製造装置で使用可能なプレスユニットの一例の上面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１、第２、第３及び第４の実施形態で使用可能なプレスユニットの型の一例の正面図である。
【図２１】図２１（ａ）及び（ｂ）は、夫々研削を行うための研削装置の全体図及びこの研削装置に用いられるキャリアを説明する図である。
【図２２】図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、従来構成のガラスブランク装置の側面図である。
【図２３】図２３（ａ）は、第２比較例のガラスブランク製造装置の型を内周面側から投影した正面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のガラスブランク製造装置１０１の平面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置１０１は、円盤状のガラス成形品である、ガラスブランクを製造する装置である。本実施形態のガラスブランク製造装置１０１によって製造されたガラスブランクを、次工程（後述）の装置によって真円の円盤に切削加工し、且つその表裏両面を鏡面状に研磨することによって、情報記録媒体用基板が形成される。この情報記録媒体用基板に磁性体などの情報記録層を形成することによって、情報記録媒体である磁気ディスク（ハードディスクのプラッタ等）が製造される。
【００３５】
図１に示されるように、本実施形態のガラスブランク製造装置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°おきに設けられた構成となっている。
【００３６】
プレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の夫々は、図示しない移動手段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１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１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。
【００３７】
キャッチ位置と溶融ガラス流出口１１１との間には、溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラスを適量切り出して溶融ガラスの塊（ゴブ）を形成するための切断ユニット１６０が設けられている。切断ユニット１６０は、図１に示されるように、平面刃である一対の切断刃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流出口１１１の下で突き合わせられるよう駆動されており、切断刃１６１及び１６２が突き合わせられたときに、溶融ガラスが切り出されてゴブが形成されるようになっている。切り出されたゴブは、キャッチ位置に向かって落下する。
【００３８】
上記のように、本実施形態においては、平面刃である切断刃１６１及び１６２が突き合わされて溶融ガラスが切断されてゴブが形成されるものであるため、切断刃１６１及び１６２が突き合わされた瞬間にゴブが溶融ガラスから切り離されて落下するようになっている。
【００３９】
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を有する。第１の型１２１と第２の型１２２は、法線方向が略水平方向となり、且つ向かい合わせとなるよう配置されたプレート状の部材である。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ものである。第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４としては、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ものなど、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４を駆動して第１の型１２１と第２の型１２２とを急速に近接させることができるものが使用される。
【００４０】
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。
【００４１】
プレスユニットの夫々は、キャッチ位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部を駆動して、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急速冷却し、円盤形状のガラスブランクＢを形成するよう構成されている。ついで、プレスユニットは退避位置に移動した後に、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Ｂを落下させる。プレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の退避位置の下には、夫々第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の夫々は、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Ｂを受け止めて図示しない次工程の装置へガラスブランクＢを搬送する。
【００４２】
本実施形態においては、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Ｂの冷却を待たずに、連続的にガラスブランクＢの成形を行うことができるようになっている。
【００４３】
次に、プレスユニットによるガラスブランクＢの製造手順について説明する。図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態のガラスブランク製造装置１０１の、プレスユニット１２０周囲の側面図である。図２（ａ）は、ゴブを形成する前の状態を示した図であり、図２（ｂ）は、切断ユニット１６０によってゴブが形成された状態を示した図であり、図２（ｃ）は、ゴブをプレスしてガラスブランクＢが形成された状態を示した図である。
【００４４】
図２（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口１１１からは、溶融ガラス材料ＬＧが連続的に吐出されている。そして、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２（ｂ））。すると、切断された溶融ガラス材料は、その表面張力によって、概略球状のゴブＧＧとなる。本実施形態においては、一回切断ユニット１６０を駆動する度に、半径１０ｍｍ程度の球体に相当する量のゴブＧＧが形成されるように、溶融ガラス材料ＬＧの時間当たりの吐出量及び切断ユニット１６０の駆動間隔が調整されている。
【００４５】
なお、図２に示されるように、切断刃１６１及び１６２の下方には、カバー１６３が配置されている。カバー１６３には、溶融ガラス材料ＬＧと略同径の開口１６３ａが設けられており、切断刃１６１及び１６２によって切断された溶融ガラス材料ＬＧのうち、開口１６３ａを通過したもののみからゴブＧＧが形成されるようになっている。カバー１６３によって、各プレスユニット１２０〜１５０は、切断時等に生じる溶融ガラス材料ＬＧの飛沫から保護されるようになっている。
【００４６】
形成されたゴブ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。そして、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が互いに近づくように、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図１）が駆動される。すると、図２（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）されると共に、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａとが、予めガラスブランクの厚さに相当する間隔に定められた微小な間隔にて近接した状態となり、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が設けられている。すなわち、第２の型１２２のスペーサ１２２ｂが第１の型１２１の内周面１２１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る。なお、図２（ｃ）に示されるように、ゴブＧＧがプレスされてガラスブランクＢが形成される工程中は、ガラス材料は第１及び第２の型１２１、１２２の内周面１２１ａ、１２２ａのみに接触し、スペーサ１２２ｂの内周面１２２ｂ１には接触しないようになっている。
【００４７】
第１の型１２１及び第２の型１２２には、図示しない温度調節手段が設けられており、第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、溶融ガラスとの融着を防止するため、溶融ガラスＬＧのガラス転移温度ＴＧよりも十分に低い温度に保持されている。また、本実施形態においては、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４が駆動されて、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とが完全に閉じられた状態（スペーサ１２２ｂが第１の型１２１の内周面１２１ａに当接した状態）となるまでの時間が、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に沿って広がって円盤状に成形されると共に、急激に冷却されて非晶質のガラスとして固化し、ガラスブランクＢが形成される。なお、本実施形態においては、形成されるガラスブランクＢは、直径７５ｍｍ〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円盤である。
【００４８】
本実施形態においては、上記のように温度調節手段によって第１及び第２の型１２１及び１２２の温度を、溶融ガラスＬＧのガラス転移温度ＴＧよりも十分に低い温度に保持している。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、自然放熱のみによって第１及び第２の型１２１及び１２２の温度を低温に保持する構成としてもよい。
【００４９】
本実施形態においては、第１及び第２の型１２１及び１２２において溶融ガラスＬＧと当接する内周面１２１ａ及び１２２ａは略円形である。また、上記の寸法のガラスブランクＢを製造できるよう、第１及び第２の型１２１及び１２２の直径は約１００ｍｍとなっている。すなわち、第１及び第２の型１２１及び１２２の直径とプレス時の第１及び第２の型１２１及び１２２の内周面１２１ａ及び１２２ａの間隔（すなわち、スペーサ１２２ｂの高さであり、ガラスブランクＢの厚さである）との比は、約１００：１である。
【００５０】
なお、第１及び第２の型１２１及び１２２の直径とプレス時の第１及び第２の型１２１及び１２２の内周面１２１ａ及び１２２ａの間隔との比は上記の値に限定されるものではなく、５０：１〜１５０：１の範囲であればよい。
【００５１】
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。
【００５２】
プレスユニット１２０が退避位置に移動したのち、ガラスブランクＢが十分に（少なくとも屈伏点ＴＳよりも低い温度となるまで）冷却されるまで、第１の型１２１と第２の型１２２は閉じた状態を維持し、その後、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Ｂは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にある第１コンベア１７１に受け止められる（図１）。
【００５３】
本実施形態においては、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の全体に、略同時に溶融ガラス材料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、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａにゆがみは殆ど生じないようになっている。また、溶融ガラス材料から第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が移動する前に、溶融ガラス材料が円盤状に成形されるため、円盤状の溶融ガラス材料の温度分布は略一様なものとなり、溶融ガラス材料の冷却時に、ガラス材料の収縮率が局所的に変化してガラスブランクＢにゆがみが発生することはない。
【００５４】
従って、本実施形態のガラスブランク製造装置１０１によれば、第１面及び第２面の平坦度並びに第１面と第２面の平行度が極めて高く、且つ、第１面及び第２面の表面粗さが第１の型１２１及び、第２の型１２２の表面粗度に近いガラスブランクを製造可能である。
【００５５】
なお、上記のように、本実施形態においては、切断刃１６１及び１６２を用いて、流出する溶融ガラス材料ＬＧを切断することによって略球状のゴブＧＧを形成している。しかしながら、溶融ガラス材料ＬＧの粘度が必要とする体積に対して小さい場合は、ただ溶融ガラス材料ＬＧを切断するのみでは切断されたガラス材料が略球状とはならず、ゴブＧＧが形成されない。このような場合は、ゴブを形成するためのゴブ形成型を併用する。図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ゴブ形成型を使用する、本実施形態の別例のガラスブランク製造装置１０１のプレスユニット１２０周囲の側面図である。図３（ａ）は、ゴブを形成する前の状態を示した図であり、図３（ｂ）は、切断ユニット１６０及びゴブ成形型１８０によってゴブが形成された状態を示した図であり、図３（ｃ）は、ゴブをプレスしてガラスブランクＢが形成された状態を示した図である。
【００５６】
図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、ゴブ成形型１８０は、切断ユニット１６０とキャッチ位置にあるプレスユニット１２０との間に配置されている。ゴブ成形型１８０は、その上部に半球状の凹部１８０Ｃが形成されたブロック状の部材であり、凹部１８０Ｃを中心に左右のブロック１８２及び１８１に二分割されるようになっている。また、ゴブ成形型１８０には図示しない駆動手段が設けられており、駆動手段がブロック１８１及び１８２を移動させることにより、ブロック１８１と１８２が密着して凹部１８０Ｃが形成された状態（図３（ａ））と、ブロック１８１と１８２が互いに離れた状態（図３（ｂ）及び（ｃ））とが、切り換わるようになっている。また、ブロック１８１及び１８２の温度は、溶融ガラス材料ＬＧの転移点に近い温度に制御されている。
【００５７】
図３（ａ）の状態では、切断ユニット１６０の切断刃１６１及び１６２は十分離れており、且つ、ゴブ成形型１８０のブロック１８１と１８２は互いに密着して凹部１８０Ｃが形成されている。この状態では、溶融ガラス流出口１１１から連続的に吐出される溶融ガラス材料ＬＧは、ゴブ成形型１８０の凹部１８０Ｃに受け止められる。
【００５８】
次いで、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３（ｂ））。さらに、ブロック１８１と１８２とを互いに離間させるように移動させる。すると、ゴブ成形型１８０の凹部１８０Ｃに保持されている溶融ガラス材料が一度に落下し、溶融ガラス材料の表面張力によって球状のゴブＧＧとなる。本実施形態においては、一回切断ユニット１６０及びゴブ成形型１８０を駆動する度に、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の時間当たりの吐出量及び切断ユニット１６０及びゴブ成形型１８０の駆動間隔が調整されている。
【００５９】
形成されたゴブ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。そして、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が互いに近づくように、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図１）が駆動される。すると、図３（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）されると共に、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となり、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、図３（ｃ）に示されるように、ゴブＧＧがプレスされてガラスブランクＢが形成される工程中は、ガラス材料は第１及び第２の型１２１、１２２の内周面１２１ａ、１２２ａのみに接触し、スペーサ１２２ｂの内周面１２２ｂ１には接触しないようになっている。
【００６０】
以上説明した本発明の第１の実施形態においては、複数のプレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の夫々が順番に往復移動して、次々にゴブＧＧをキャッチすることによって、溶融ガラス流出口１１１から連続的に溶融ガラス材料ＬＧが吐出される構成であっても、溶融ガラス材料ＬＧを無駄にすることなく、且つ、短時間でより多くのガラスブランクＢを製造できるようになっている。しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではなく、以下に説明する本発明の第２及び第３の実施形態の構成のように、複数のプレスユニットが所定の円周上を移動しながら順番に溶融ガラス流出口の下のキャッチ位置でゴブＧＧを次々にキャッチする構成としてもよい。或いは、後述する本発明の第４の実施形態の構成のように、複数のプレスユニットの一つが退避位置からキャッチ位置に移動する間に、ゴブＧＧのキャッチを終えた他のプレスユニットが退避位置に戻る構成としてもよい。
【００６１】
図４は、本発明の第２の実施形態のガラスブランク製造装置の平面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置２０１は、水平面上に定められた円周Ｃ１上を周回する４つのプレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０を有する。図４に示されるように、プレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０は、円周Ｃ１上に、９０°おきに設けられており、図示しないプレスユニット周回手段によって、各プレスユニットの間隔が維持された状態で一体となって定速で円周Ｃ１上を周回するように駆動されている。尚、本実施形態においては、プレスユニットの数は４セットであるが、この数に限定されるものではなく、プレスユニットの数は、所定時間内にガラスブランクをいくつ成形するかに応じて適宜決定されるものである。
【００６２】
円周Ｃ１上の一点であるキャッチ位置ＣＬの上には、溶融ガラス流出口２１１が設けられている。溶融ガラス流出口２１１は、第１の実施形態の溶融ガラス流出口１１１と同様、下方に向けて溶融ガラス材料を連続的に吐出するものである。また、溶融ガラス流出口２１１とキャッチ位置ＣＬとの間には、溶融ガラス材料のゴブを形成するための切断ユニット２６０が設けられている。切断ユニット２６０は、第１の実施形態の切断ユニット１６０（図２）と同様、２枚の切断刃によって溶融ガラス材料を切断するものである。なお、本発明の第１の実施の形態の別例（図３）のように、ゴブ成形型を併用して粘性の小さい溶融ガラス材料からゴブを形成する構成としてもよい。
【００６３】
本実施形態においては、プレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０のいずれかがキャッチ位置ＣＬにある時にゴブが形成されるよう、切断ユニット２６０（又はゴブ成形型）が制御されている。本実施形態においても、第１の実施形態と同様、落下するゴブをプレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０の夫々に備わる一対の型でキャッチして素早く挟み込むことによって、円盤状のガラスブランクＢが形成される。
【００６４】
キャッチ位置ＣＬでゴブをキャッチしたプレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０の夫々は、プレスユニットの型を閉じたまま円周Ｃ１上を周回してガラスブランクＢを冷却する。そして、キャッチ位置ＣＬから約２７０°移動したリリース位置ＲＬにて、各プレスユニットの型を開いて、ガラスブランクＢを落下させる。リリース位置ＲＬの下には、落下したガラスブランクを受け止めて、次工程に向けて搬送するためのコンベア２７０が設けられている。
【００６５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、本実施形態のガラスブランク製造装置３０１の側面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置３０１は、鉛直面上に定められた円周Ｃ２上を周回する４つのプレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０を有する。図５に示されるように、プレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０は、円周Ｃ２上に、９０°おきに設けられており、図示しないプレスユニット周回手段によって、各プレスユニットの間隔が維持された状態で一体となって定速で円周Ｃ２上を周回するように駆動されている。尚、この実施形態においても、プレスユニットの数は４セットに限定されるものではなく、プレスユニットの数は、所定時間内にガラスブランクをいくつ成形するかによって決定される。
【００６６】
円周Ｃ２上の一点であるキャッチ位置ＣＬ´の上には、溶融ガラス流出口３１１が設けられている。溶融ガラス流出口３１１は、第１の実施形態の溶融ガラス流出口１１１と同様、下方に向けて溶融ガラス材料ＬＧを連続的に吐出するものである。また、溶融ガラス流出口３１１とキャッチ位置ＣＬ´との間には、溶融ガラス材料のゴブを形成するための切断ユニット３８０が設けられている。切断ユニット３８０は、第１の実施形態の切断ユニット１６０（図２）と同様、２枚の切断刃によって溶融ガラス材料を切断するものである。なお、本発明の第１の実施の形態の別例（図３）のように、ゴブ成形型を併用して粘性の小さい溶融ガラス材料からゴブを形成する構成としてもよい。
【００６７】
本実施形態においては、プレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０のいずれかがキャッチ位置ＣＬ´にある時にゴブが形成されるよう、切断ユニット３８０（又はゴブ成形型）が制御されている。本実施形態においても、第１の実施形態と同様、落下するゴブをプレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０の夫々に備わる一対の型でキャッチして素早く挟み込むことによって、円盤状のガラスブランクＢが形成される。
【００６８】
キャッチ位置ＣＬ´でゴブをキャッチしたプレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０の夫々は、プレスニットの型を閉じたまま円周Ｃ２上を周回してガラスブランクＢを冷却する。そして、キャッチ位置から約２７０°移動したリリース位置ＲＬ´にて、各プレスユニットの型を開く。本実施形態においては、リリース位置ＲＬ´において上側となる型ＵＰを水平方向に移動するための図示しない駆動機構が設けられている。リリース位置ＲＬ´にて型ＵＰを水平方向に移動させることによって、リリース位置ＲＬ´において下側となる型ＬＰ上に配置されているガラスブランクＢに、上方からアクセス可能となる。リリース位置ＲＬ´の上方には、型ＬＰ上のガラスブランクＢを吸引して上方に引き上げ、次いで、リリース位置ＲＬ´に近接して設けられているコンベア３７０の上にガラスブランクＢを移しかえる吸引機構３６０が設けられている。吸引機構３６０によってコンベア３７０上に移しかえられたガラスブランクＢは、コンベア３７０によって次工程に向けて搬送される。
【００６９】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図６は、本実施形態のガラスブランク製造装置８０１の上面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置８０１は、第１プレスユニット８２０、第２プレスユニット８３０、第３プレスユニット８４０及び第４プレスユニット８５０を有する。
【００７０】
第１プレスユニット８２０、第２プレスユニット８３０、第３プレスユニット８４０及び第４プレスユニット８５０は、初期状態（ガラスブランクＢの一連のプレス成形が行われない状態）では、第１リリース位置ＲＬ″１、第２リリース位置ＲＬ″２、第３リリース位置ＲＬ″３及び第４リリース位置ＲＬ″４に夫々配置されており、第１リリース位置ＲＬ″１、第２リリース位置ＲＬ″２、第３リリース位置ＲＬ″３及び第４リリース位置ＲＬ″４の中心に溶融ガラス流出口８１１が配置されるように構成されている。なお、各リリース位置は、図６に示されるように、第１リリース位置ＲＬ″１と第４リリース位置ＲＬ″４、第２リリース位置ＲＬ″２と第３リリース位置ＲＬ″３が、夫々溶融ガラス流出口８１１を中心とする矩形の対角となるように定められている。また、第１リリース位置ＲＬ″１と第３リリース位置ＲＬ″３との間には第１退避位置ＲＦＬ１が、また、第２リリース位置ＲＬ″２と第４リリース位置ＲＬ″４との間には第２退避位置ＲＦＬ２が、夫々定められている。更に、溶融ガラス流出口８１１の直下には、キャッチ位置ＣＬ″が定められている。
【００７１】
ガラスブランク製造装置８０１は、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０を移動させるためのプレスユニット移動手段（不図示）を有する。第１プレスユニット８２０は、プレスユニット移動手段によって、第１リリース位置ＲＬ″１〜第１退避位置ＲＦＬ１〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。第２プレスユニット８３０は、プレスユニット移動手段によって、第２リリース位置ＲＬ″２〜第２退避位置ＲＦＬ２〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。第３プレスユニット８４０は、プレスユニット移動手段によって、第３リリース位置ＲＬ″３〜第１退避位置ＲＦＬ１〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。第４プレスユニット８５０は、プレスユニット移動手段によって、第４リリース位置ＲＬ″４〜第２退避位置ＲＦＬ２〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。
【００７２】
本実施形態においては、他の実施形態と同様、溶融ガラス材料８１１から吐出される溶融ガラス材料ＬＧを、切断刃８６１、８６２を備えた切断ユニット８６０によって切断してゴブＧＧを形成し、このゴブＧＧを第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０のいずれかによってキャッチしてプレス成形して、ガラスブランクＢを得るようになっている。ガラスブランクＢをプレス成形する場合は、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０のいずれかがキャッチ位置ＣＬ″に移動されて、ゴブＧＧをキャッチする。
【００７３】
第１プレスユニット８２０は、可動型８２１、固定型８２２、アクチュエータ８２３を有している。アクチュエータ８２３はソレノイドやエアシリンダ機構等によって可動型８２１を固定型８２２に対して進退させるよう構成されている。図６のように、可動型８２１が固定型８２２から離間した状態では、ゴブＧＧを可動型８２１と固定型８２２の間に通すことができるようになっている。一方、可動型８２１が固定型８２２から離間した状態から可動型８２１を固定型８２２に向かって近接する方向に移動すると、可動型８２１と固定型８２２の間でゴブＧＧをプレス可能となる。なお、図示されていないが、可動型８２１と固定型８２２のいずれか一方には、可動型８２１と固定型８２２とが近接した時の間隔（及び平行度）を規定するためのスペーサが設けられている。
【００７４】
また、第２プレスユニット８３０、第３プレスユニット８４０及び第４プレスユニット８５０の夫々も、第１プレスユニット８２０と同様、可動型（８３１、８４１、８５１）、固定型（８３２、８４２、８５２）及びアクチュエータ（８３３、８４３、８５３）を有する。
【００７５】
図７は、第１リリース位置ＲＬ″１近傍の、ガラスブランク製造装置８０１の側面図である。図７に示されるように、第１リリース位置ＲＬ″１の下方には、コンベア８７１と、冷却ユニット８７３と、製品回収ボックス８７４が配置されている。また、第１リリース位置ＲＬ″１近傍には、ガラスブランクＢを第１プレスユニット８２０から受け取ってコンベア８７１の上に移動させるガイド８７２が配置されている。
【００７６】
ガイド８７２は、図７に示されるように、一対のガイドプレート８７２ａ、８７２ｂが設けられている。ガイドプレート８７２ａの下部にはガイドプレート８７２ｂに向かって突出する突出部が形成されている。同様に、ガイドプレート８７２ｂの下部には、ガイドプレート８７２ａに向かって突出部が形成されている。ガイドプレート８７２ａと８７２ｂとが近接して夫々の突出部が突き合わせとなった状態（図７中実線部）では、ガイドプレート８７２ａと８７２ｂの互いに対向する２面と突出部によって、スロットＳＬが形成される。
【００７７】
ガイド８７２は、ガイド移動手段（不図示）によって駆動され、第１リリース位置ＲＬ″１に第１プレスユニット８２０が位置している時の可動型８２１及び固定形８２２の直下（図７中実線部）と、コンベア８７１の一端側の上側（図７中破線部）との間で移動可能となっている。また、ガイドプレート８７２ａ及び８７２ｂは、ガイド開閉手段（不図示）によって、互いに近接又は離間する方向に駆動される。
【００７８】
ガイド８７２は、ガイドプレート８７２ａと８７２ｂが近接した（すなわち、スロットＳＬが形成された）状態で、第１プレスユニット８２０の直下に位置する時は、第１プレスユニット８２０から落下するガラスブランクＢをガイド８７２で受け止め、スロットＳＬ内に収容させることができる。そして、スロットＳＬにガラスブランクＢが収容された状態で、ガイド８７２をコンベア８７１の真上に移動し、次いでガイドプレート８７２ａと８７２ｂを互いに離間させる（図中破線部）ことにより、スロットＳＬに収容されていたガラスブランクＢはガイド８７２から落下し、ガラスブランクＢがコンベア８７１上で起立するようにコンベア８７１上に載置された状態となる。なお、コンベア８７１の表面には、ガラスブランクＢを受ける受け部（不図示）が一定間隔で形成されており、ガイド８７２から落下するガラスブランクＢを一定間隔で垂直に支持する構成となっている。
【００７９】
ここで、図７に示されるように、ガイドプレート８７２ａ、８７２ｂの互いに対向する面は傾斜面となっており、スロットＳＬは、上に向かって幅広となるような形状となっている。スロットＳＬの上端の開口は、上記のようにガラスブランクＢの厚さに対して十分に幅広となっているため、ガイド８７２と第１プレスユニット８２０の細かな位置決めを行うことなく、第１プレスユニット８２０から落下するガラスブランクＢを確実にスロットＳＬ内に収容させることができる。一方、スロットＳＬの下端の幅は狭くなっているため、ガラスブランクＢをコンベア８７１上の正確な位置に落下させることができる。
【００８０】
コンベア８７１は、その上に載せられたガラスブランクＢを、一定の速度で搬送する。コンベア８７１の上部には、冷却ユニット８７３が設けられている。冷却ユニット８７３は、コンベア８７１の上面に向かってエアを吹きつけてエアカーテンを形成するものであり、コンベア８７１に搬送されるガラスブランクＢがこのエアカーテンを通過することによって、ガラスブランクＢは冷却されて、内部ひずみが除去される。コンベア８７１の他端側には製品回収ボックス８７４が配置されており、コンベア８７１の他端側に搬送されたガラスブランクＢは、コンベア８７１から落下して製品回収ボックス８７４に収容される。
【００８１】
なお、上記説明したコンベア８７１、ガイド８７２、冷却ユニット８７３及び製品回収ボックス８７４は、第１リリース位置ＲＬ″１、第２リリース位置ＲＬ″２、第３リリース位置ＲＬ″３、及び第４リリース位置ＲＬ″４の夫々に別個に設けられており、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０によってプレスされたガラスブランクＢは、夫々別個の製品回収ボックス８７４に収容されるようになっている。
【００８２】
次に、本実施形態のガラスブランク製造装置８０１による、ガラスブランクＢの製造手順を図８〜図１８の上面図を用いて説明する。なお、図６に示される初期状態においては、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０の可動型８２１〜８５１は、全て固定型８２２〜８５２から離間して、その間にゴブＧＧ（図６）を通せるようになっている。
【００８３】
まず、図６に示される初期状態から、第１プレスユニット８２０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させ、図８に示す状態とする（第１ステップ）。
【００８４】
次に、第１プレスユニット８２０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図９に示す状態とする（第２ステップ）。この状態では、第１プレスユニット８２０の可動型８２１と固定型８２２との間の間隙が、溶融ガラス流出口８１１の直下に配置される。
【００８５】
次に、第２プレスユニット８３０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させ、図１０に示される状態とする（第３ステップ）。第２プレスユニット８３０が第２退避位置ＲＦＬ２に移動した後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、可動型８２１と固定型８２２の間に向かってゴブＧＧが落下する。そして、図２に示される第１の実施形態（図２）と同様、落下するゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間に入った時にアクチュエータ８２３によって可動型８２１が固定型８２２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００８６】
次に、第１プレスユニット８２０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させると同時に第２プレスユニット８３０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１１に示される状態とする（第４ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第２プレスユニット８３０の可動型８３１と固定型８３２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８３１と固定型８３２の間に入った時にアクチュエータ８３３によって可動型８３１が固定型８３２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８３１と固定型８３２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００８７】
次に、第１プレスユニット８２０を第１リリース位置ＲＬ″１に移動させると同時に第３プレスユニット８４０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させ、図１２に示される状態とする（第５ステップ）。その後、第１プレスユニット８２０のアクチュエータ８２３によって可動型８２１を固定型８２２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。この後、前述のようにガイド８７２はコンベア８７１にガラスブランクＢを移動させる。
【００８８】
次に、第２プレスユニット８３０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させると同時に第３プレスユニット８４０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１３に示される状態とする（第６ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第３プレスユニット８４０の可動型８４１と固定型８４２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８４１と固定型８４２の間に入った時にアクチュエータ８４３によって可動型８４１が固定型８４２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８４１と固定型８４２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００８９】
次に、第２プレスユニット８３０を第２リリース位置ＲＬ″２に移動させると同時に第４プレスユニット８５０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させ、図１４に示される状態とする（第７ステップ）。その後、第２プレスユニット８３０のアクチュエータ８３３によって可動型８３１を固定型８３２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。
【００９０】
次に、第３プレスユニット８４０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させると同時に第４プレスユニット８５０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１５に示される状態とする（第８ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第４プレスユニット８５０の可動型８５１と固定型８５２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８５１と固定型８５２の間に入った時にアクチュエータ８５３によって可動型８５１が固定型８５２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８５１と固定型８５２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００９１】
次に、第３プレスユニット８４０を第３リリース位置ＲＬ″３に移動させると同時に第１プレスユニット８２０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させ、図１６に示される状態とする（第９ステップ）。その後、第３プレスユニット８４０のアクチュエータ８４３によって可動型８４１を固定型８４２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。
【００９２】
次に、第４プレスユニット８５０を第１退避位置ＲＦＬ２に移動させると同時に第１プレスユニット８２０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１７に示される状態とする（第１０ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第１プレスユニット８２０の可動型８２１と固定型８２２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間に入った時にアクチュエータ８２３によって可動型８２１が固定型８２２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００９３】
次に、第４プレスユニット８５０を第４リリース位置ＲＬ″４に移動させると同時に第２プレスユニット８３０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させ、図１８に示される状態とする（第１１ステップ）。その後、第４プレスユニット８５０のアクチュエータ８５３によって可動型８５１を固定型８５２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。
【００９４】
この後は、再び図１１の第４ステップが実行される。そして、この第４ステップから図１８の第１１ステップまでの８つのステップがこの順番で繰り返し実行されることにより、継続的にガラスブランクＢが製造される。以上が本発明の第４の実施形態のガラスブランク製造装置８０１によるガラスブランクＢの製造手順である。
【００９５】
以上説明した本発明の第１、第２、第３及び第４の実施形態のガラスブランク製造装置で使用されるプレスユニットは、一方にスペーサが設けられた平板状の一対の型である。しかしながら、本発明は上記の構成に限られるものではなく、例えば一対の型の双方がスペーサを有していてもよい。また、図１９に例示されるような形状のプレスユニットであってもよい。
【００９６】
図１９（ａ）及び（ｂ）に、本例のプレスユニットの平面図を示す。図１９（ａ）は、第１の型と第２の型が離れた状態を示すものであり、図１９（ｂ）は、第１の型と第２の型との間で溶融ガラス材料が挟まれてガラスブランクが形成された状態を示すものである。図１９に示されるプレスユニット５００は、フレーム５０１と、第１の型５１１と、第２の型５２０と、第１駆動部５３０と、第２駆動部５４０を有する。
【００９７】
第１の型５１１は、平板状の部材であり、その内周面（図中左側の面）５１１ａで、落下するゴブＧＧをキャッチするようになっている。また、第１の型５１１とフレーム５０１との間には、第１駆動部５３０が複数設けられている。第１駆動部５３０は、直進ソレノイドのスリーブ５３１と、ロッド５３２と、コイルばね５３３を有する。スリーブ５３１は、フレーム５０１に固定され、一方、ロッド５３２は第１の型５１１に固定されている。また、コイルばね５３３は、第１の型５１１とスリーブ５３１に挟まれている。第１の型５１１がゴブＧＧをキャッチしていない状態では、図１９（ａ）に示されるように、ロッド５３２はスリーブ５３１内に引き込まれ、コイルばね５３３が圧縮された状態となっている。
【００９８】
第２の型５２０は、型本体５２１と、型本体５２１をガイドするガイド枠５２２と、型本体をガイド枠５２２に沿って移動させるためのシリンダユニット５２３を有する。シリンダユニット５２３は、スリーブ５２３ａとロッド５２３ｂを有し、スリーブ５２３ａに対するロッド５２３ｂの送り量を精密に制御可能な装置である（例えば油圧シリンダ）。スリーブ５２３ａはガイド枠５２２に、ロッド５２３ｂは型本体５２１に固定されており、シリンダユニット５２３を駆動することにより、型本体５２１をガイド枠５２２に沿って進退させることができるようになっている。型本体５２１は平板状の部材であり、その内周面（図中右側の面）５２１ａで、落下するゴブＧＧをキャッチするようになっている。
【００９９】
第２の型５２０のガイド枠５２２とフレーム５０１との間には、第２駆動部５４０が複数設けられている。第２駆動部５４０は、直進ソレノイドのスリーブ５４１と、ロッド５４２と、コイルばね５４３を有する。スリーブ５４１は、フレーム５０１に固定され、一方、ロッド５４２はガイド枠５２２に固定されている。また、コイルばね５４３は、ガイド枠５２２とスリーブ５４１に挟まれている。第２の型５２０がゴブＧＧをキャッチしていない状態では、図１９（ａ）に示されるように、ロッド５４２はスリーブ５４１内に引き込まれ、コイルばね５４３が圧縮された状態となっている。
【０１００】
図１９（ａ）に示される状態から、ロッド５３２のスリーブ５３１への引込、及びロッド５４２のスリーブ５４１への引込を解除すると、コイルばね５３３の反発力によってロッド５３２がスリーブ５３１から急速に突出して第１の型５１１が第２の型５２０に向かって素早く移動すると共に、コイルばね５４３の反発力によってロッド５４２がスリーブ５４１から急速に突出して第２の型５２０が第１の型５１１に向かって素早く移動する。この時、ゴブＧＧ（図１９（ａ））が第１の型５１１と第２の型５２０の型本体５２１の間にあれば、図１９（ｂ）に示されるように、ゴブＧＧが第１の型５１１と第２の型５２０の型本体５２１に挟み込まれて平板状に成形される。なお、ロッド５３２のスリーブ５３１への引込、及びロッド５４２のスリーブ５４１への引込が解除された状態では、ガイド枠５２２の先端部５２２ａが、第１の型５１１に当接するようになっている。
【０１０１】
ガラス材料は、溶融状態から急激に冷却されてガラスとなる過程で、収縮することが知られている。本例の第２の型５２０は、ガラス材料の収縮の進行に応じて、シリンダユニット５２３を駆動して、第２の型５２０の型本体５２１を第１の型５１１に向かって移動させる。これによって、第２の型５２０側の面の平坦度に優れたガラスブランクＢが形成される。
【０１０２】
なお、図１９（ｂ）に示されるように、ゴブＧＧがプレスされてガラスブランクＢが形成される工程中は、ガラス材料は第１の型５１１、及び第２の型５２０の型本体５２１の内周面５１１ａ、５２１ａのみに接触し、スペーサとして機能するガイド枠５２２の内周面５２２ｂには接触しないようになっている。
【０１０３】
本実施形態においては、型本体５２１を微小移動させるための機構が第２の型５２０側のみに設けられているが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、同様の機構が第１の型５１１側にも設けられる構成としてもよい。
【０１０４】
また、以上説明した構成（第１、第２、第３及び第４の実施形態を含む）の第１の型及び第２の型の離型性を向上させるため、第１の型及び第２の型に、以下に例示される変更を加えてもよい。
【０１０５】
図２０は、本例による型を、外周面（ゴブと当接しない側の面）側から投影した正面図である。図２０に示される本例の型６００は、第１、第２、第３及び第４の実施形態の第１の型及び第２の型の双方に採用されるものである。
【０１０６】
本例の型６００には、外周面と内周面とを連通する貫通孔６０１が２つ設けられている。貫通孔６０１の内周面側の開口は、ゴブを成形して得られるガラスブランクＢの外周Ｂ１の近辺に設けられている。貫通孔６０１の外周面側の開口には、図示しないエアタンクが接続されている。ガラスブランクＢが形成されたのち、第１の型と第２の型を開いた場合、第１の型と第２の型のいずれか一方にガラスブランクＢが付着して、ガラスブランクＢが型から自然に外れないようになる可能性がある。本例においては、第１の型と第２の型を開いた後に、エアタンクから圧縮空気を貫通孔６０１に送り込み、強制的にガラスブランクＢを型６００から外すことが可能となっている。
【０１０７】
本発明の第１、第２及び第３の実施形態のガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランクＢは、後工程にて外周部分が削り取られ、真円の円盤状に整形される。上記の如く本例においては、貫通孔６０１が型に設けられているため、ガラスブランクＢに貫通孔６０１の跡が形成されるが、貫通孔６０１の位置は、後工程によって整形された後のガラスブランクＢの外周Ｂ２よりも外側に配置されているため、整形後のガラスブランクＢには貫通孔６０１の跡は残らない。
【０１０８】
例えば、ハードディスクのＨＤ基板として使用される、直径が６５ｍｍのガラスブランクを製造する場合は、後工程による整形前のガラスブランクの直径は７５〜８０ｍｍ程度となるため、貫通孔６０１は、ガラスブランクＢの中心Ｂ０から約３２．５ｍｍ以上離れ且つ３７．５ｍｍ以内となる位置に形成される。また、貫通穴６０１の直径は、０．２〜０．３ｍｍ程度である。
【０１０９】
上記の手順により形成されたガラスブランクＢから、情報記録媒体であるハードディスク装置用磁気ディスクを製造する手順について説明する。
【０１１０】
ハードディスク装置は、高速回転（例えば７２００ｒｐｍ）する磁気ディスクの表面に磁気ヘッドを近接させることによって、磁気ディスクに対して情報のリード又はライトを行うものである。情報のリード又はライトを行う際は、磁気ディスク表面と磁気ヘッド表面との間隔は約５ｎｍと極めて小さい。このため、磁気ディスクは平坦度及び表面粗さを、夫々４ｎｍ以下及び０．２ｎｍ以下と十分に小さくする必要がある。
【０１１１】
本発明の第１〜第４の実施形態のプレス装置の第１及び第２の型の内周面は、凹凸の無い平面となっている。上記のように、本発明の第１〜第３の実施形態においては、プレス時に型のゆがみが発生することはなく、また、ガラスブランクＢ内の熱勾配によるゆがみが発生することもないため、成形されたガラスブランクＢの平坦度は、磁気ディスク用ガラス基板としての目標平坦度を満たす４μｍ以下となっている。このため、以下に説明する工程では、平坦度を調整する工程（例えばラップ工程）は行わず、ガラスブランクの形状や表面粗さ等を所望の値にする為の加工が行われる。
【０１１２】
また、本発明の第１〜第４の実施形態のプレス装置の第１及び第２の型の内周面は、共に凹凸の無い平面であるため、溶融ガラス材料の冷却（収縮）時に、ガラスブランクＢが凹凸部と係合することによって生じ得る局所的な応力がガラスブランクＢに加わることはない。また、本発明の第１〜第４の実施形態においては、型のスペーサの内周面に溶融ガラス材料が接触しないようにプレスが行われるようになっている。そのため、スペーサの内周面に接触した溶融ガラス材料が冷却することによって生じる局所的な応力がガラスブランクＢに加わることはない。従って、本発明の第１〜第４の実施形態のプレス装置によれば、上記の局所的な応力によって生じ得るゆがみの無い、平坦度の高いガラスブランクＢが得られる。加えて、上記の局所的な応力によって生じ得るワレがガラスブランクＢに発生することも無い。
【０１１３】
なお、上記の記載における型の内周面の「平面」は、最終的に磁気ディスク用ガラス基板としての目標平坦度を満たすガラスブランクＢを得ることが可能な、可視的な凹凸が確認されない滑らかな面を意味するものである。たとえば、プレス時の型の熱変形や、ガラスブランクＢの冷却時の収縮等を考慮した、常温時にはゆるやかな（高低差が数十μｍ以内の）曲面を含む面もまた、「平面」の範囲に含まれる。
【０１１４】
ガラスブランクＢから磁気ディスクを得るための工程について、以下に説明する。まず、前述のように、プレスによって得られたガラスブランクＢの外周を所望の大きさの真円形状に整形する必要がある。また、磁気ディスクには、磁気ディスクを回転させるためのスピンドルを取り付ける穴を必要とする。この穴は、外周整形後のガラスブランクＢの外周と同心となる。
【０１１５】
ガラスブランクＢの外周整形及び穴形成は、スクライブによって行われる。スクライブとは、成形されたガラスブランクＢを、上記の外周と穴を有する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Ｂの表面に、超鋼合金製あるいはダイアモンド粒子からなるスクライバによって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Ｂは、部分的に加熱される。そして、ガラスブランクＢの熱膨張の程度は、切断線の内側よりも外側の方が大きくなるため、切断面の位置にせん断応力が発生し、外側同心円の外側部分および内側同心円の内側部分が、中間部分から除去される。この中間部分が、リング形状のガラスブランクＢとなる。
【０１１６】
ここで、ガラスブランクＢの表面粗さが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ことがある。上記の第１〜第４の実施形態においては、ガラスブランクＢをプレス成形するための型の内周面の表面粗さが１μｍ以下に設定されている。また、上記のように、第１〜第４の実施形態においては、型の内周面の表面粗さとガラスブランＢクの表面粗さは略等しくなる。このため、成形されたガラスブランクＢは、その表面粗さが１μｍ以内に抑えられるようになっているため、スクライブにより好適に切断線を設けることができる。
【０１１７】
次に、スクライブされたガラスブランクＢ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。すなわち、リング形状のガラスブランクＢの外周端部および穴の内周端部に対して、ダイアモンド砥石により面取りが施される。
【０１１８】
次に、リング形状のガラスブランクＢ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。図２１（ａ）は、研削を行うための研削装置４００の全体図である。図２１（ｂ）は、研削装置４００に用いられるキャリアを説明する図である。
【０１１９】
研削装置４００は、図２１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、下定盤４０２、上定盤４０４、インターナルギア４０６、キャリア４０８、ダイアモンドシート４１０、太陽ギア４１２、インターナルギア４１４、容器４１６、及びクーラント４１８を有する。ガラスブランクは、ダイアモンドシート４１０を用いた固定砥粒によって研削される。
【０１２０】
装置４００は、下定盤４０２と上定盤４０４との間にインターナルギア４０６を挟みこんだ構成となっている。インターナルギア４０６は、自転しないように下定盤４０２に固定されている。また、インターナルギア４０６内には、複数のキャリア４０８が、自転且つ公転可能に保持されている。図２１（ｂ）に示される一構成では、５つのキャリア４０８が保持されている。ダイアモンドシート４１０は、下定盤４０２の下面及び上定磐４０４の上面に平面的に接着されている。
【０１２１】
また、図２１（ｂ）に示されるように、各キャリア４０８の内部には、複数の円形状の穴４０８ａが、キャリア４０８と同心の円周上に並んで形成されている。ガラスブランクＢは、この穴４０８ａ内に配置されて、キャリア４０８に保持される。ガラスブランクＢの一対の主表面は、研削時には下定盤４０２および上定盤４０４に挟まれてダイアモンドシート４１０に当接する。
【０１２２】
ガラスブランクＢの一対の主表面がダイアモンドシート４１０に当接した状態で、太陽ギア４１２を反時計回り方向（図中実線矢印方向）に自転させると、各キャリア４０８は、時計回り方向（図中破線矢印方向）に自転しながら、反時計回り方向（図中一点鎖線矢印方向）に公転する。これにより、ガラスブランクＢの主表面は、ダイアモンドシート４１０に対して摺動し、研削が行われる。
【０１２３】
装置４００は、図２１（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、循環させている。このとき、クーラント４１８は、研削によって生じる摩擦熱を吸収して研削装置４００及びガラスブランクＢを冷却しながら、研削中に生じる切子を研削面から除去している。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に切子を滞留させている。
【０１２４】
ここで、ガラスブランクの表面凹凸の粗さが０．０１μｍ未満であると、固定砥粒がガラスブランクの表面を滑ってしまい、研削が困難なものとなる。このため、固定砥粒による研削を効果的に行うために、ガラスブランクのプレス成形を行う為の型の内周面の表面粗さを０．０１μｍ以上として、成形されたガラスブランクＢの表面凹凸の粗さを０．０１μｍ以上に調整している。
【０１２５】
上記のように、スクライブによるガラスブランクＢの切断を行うために、ガラスブランク成形用の型の内周面の表面粗さは１μｍ以下に抑えられる必要がある。すなわち、本実施形態においては、型の内周面の表面粗さは０．０１〜１μｍの範囲内に設定されている。ただし、ガラスブランクＢの切削を行う必要がない場合は、型の内周面の表面粗さをより大きな値としてもよい。ただし、ガラスブランクＢの表面粗さが１０μｍを超えると、研削及び研磨に必要とされる時間が長いものとなるため、ガラスブランクＢの切断を行わない場合であっても、ガラスブランクＢの表面粗さ（すなわち、型の内周面の表面粗さ）は、０．０１〜１０μｍの範囲に設定されることが望ましい。
【０１２６】
なお、研削装置４００では、ダイアモンドシート４１０を用いて研削を行うが、ダイアモンドシート４１０の代わりに、ダイアモンド粒子を設けた他の固定砥粒を用いることが可能である。例えば、複数のダイア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って研削を行う構成とすることができる。
【０１２７】
固定砥粒による研削の後、ガラスブランクＢの端面研磨が行われる。端面研磨では、ガラスブランクＢの内周側端面及び外周側単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。端面研磨を行ってガラスブランクＢ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。
【０１２８】
次に、研削されたガラスブランクＢ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で用いた研削装置４００と同様の装置を用いる。第１研磨に用いる装置と研削装置４００との差異は以下の二点である。
ａ） 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
ｂ） ダイアモンドシート４１０の代わりに樹脂ポリッシャを用いること
【０１２９】
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。
【０１３０】
次に、第１研磨後のガラスブランクＢを化学強化する。化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）の混合液等を用いる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄されたガラスブランクＢが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、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Ｂ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Ｂ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。
【０１３１】
このように、ガラスブランクＢを化学強化液に浸漬することによって、ガラスブランクＢ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Ｂが強化される。次いで、ガラスブランクＢ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。
【０１３２】
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラスブランクＢ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、第１研磨で用いた装置と同様の装置を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、以下の二点である。
ｃ） 遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なること
ｄ） 樹脂ポリッシャの硬度が異なること
【０１３３】
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。
【０１３４】
次に、ガラスブランクＢは洗浄される。洗浄には、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が得られる。
【０１３５】
以上の工程で形成された磁気ディスク用ガラス基板に、磁性層等の層が成膜されて、磁気ディスクが作製される。具体的には、例えば、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順次積層されている。付着層には、例えばＣｒ合金等が用いられ、ガラス基板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。
【０１３６】
上記層について、より具体的な例で説明すると、ガラス基板に対して、インライン型スパッタリング装置を用いて、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。
【０１３７】
なお、化学強化工程は、第１研磨工程と第２研磨工程との間に行われるが、この順番に限定されない。第２研磨工程は、第１研磨工程の後に行われる必要があるが、化学強化工程は、適宜配置することができる。例えば、第２研磨工程を行った後に化学強化工程を行ってもよい（以下、工程順序１）。但し、工程順序１では、化学強化工程により生じうる表面凹凸が除去されないことになるため、第１研磨工程と第２研磨工程の間に化学強化工程を行う工程順序が、より好ましいものといえる。
【０１３８】
次に、本発明の第１〜第４の実施形態によるガラスブランクＢの組成について説明する。磁気ディスク等の情報記録媒体に使用されるガラスブランクＢには、化学的耐久性があり、剛性が大きく、高い熱膨張率を有し、化学強化が可能であり、且つ、高耐熱性であることが望まれる。
【０１３９】
ガラスブランクＢの化学的耐久性が低いと、ガラスブランクＢの表面に加工や洗浄を行ったとき、表面荒れが生じ、ガラスブランクＢの平滑性が損なわれる。また、アルカリ等の成分が基板表面に析出し、基板表面に形成される磁性層への損傷が生じる可能性がある。
【０１４０】
また、情報記録媒体は、高速回転されるものであるため、剛性が低いと、遠心力によってたわみが発生する可能性がある。そのため、ガラスブランクＢは高剛性である、すなわちヤング率や比弾性率が大きいことが望まれる。
【０１４１】
また、情報記録媒体を回転駆動できるようにするため、情報記録媒体の中心に形成された穴にはスピンドルが取り付けられる。スピンドルは、一般にステンレス鋼を主要な材料としている。モータによってスピンドル及び情報記録媒体を回転駆動すると、モータからの発熱によって、スピンドル及び情報記録媒体が加熱される。この時、スピンドルの熱膨張率に対して情報記録媒体の熱膨張率が小さすぎると、スピンドル内の熱応力によって情報記録媒体に荷重が加わり、情報記録媒体に変形が生じる可能性がある。
【０１４２】
また、ガラスを主原料とする情報記録媒体は、脆性破壊を防止するため、化学強化を行う必要がある。そのため、ガラスブランクを形成するガラス材料は化学強化可能である、すなわち、Ｌｉ又はＮａ元素を含む必要がある。
【０１４３】
また、磁気ディスクの高密度化に伴い、外乱による磁化の方向の変化が生じやすくなっている。外乱による磁化の方向の変化を極力防止するため、磁気ディスクの磁性層を高温処理してＫｕ値を高めることが好ましい。高温処理しても磁気ディスク用ガラス基板に変形や破損が生じないよう、ガラスブランクＢを形成するガラス材料は高耐熱性であることが望まれる。
【０１４４】
化学的耐久性があり、剛性が大きく、高い熱膨張率を有し、化学強化が可能であり、且つ、高耐熱性であるガラスブランクＢの組成は、以下の通りであることが好ましい。
酸化物基準に換算し、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを合計で５〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯを合計で０〜３５％、及び
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２を合計で０〜１５％、
含む。
【０１４５】
なお、清澄時の泡切れを改善するため、Ｓｎ酸化物及びＣｅ酸化物を外割り合計含有量で０．１〜３．５質量％添加することが望ましい。この場合、Ｓｎ酸化物とＣｅ酸化物の合計含有量に対するＳｎ酸化物の含有量の質量比（Ｓｎ酸化物の質量／（Ｓｎ酸化物の質量＋Ｃｅ酸化物の質量））は０．０１〜０．９９である。以下、特記しない限り、ガラス成分の含有量、合計含有量はモル％にて表示するが、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物の含有量は質量％にて表示するものとする。
【０１４６】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラス安定性、化学的耐久性、特に耐酸性を向上させる働きをする必須成分である。ＳｉＯ２の含有量が５０％未満だと上記働きを十分得ることができず、７５％を超えるとガラス中に未溶解物が生じたり、清澄時のガラスの粘性が高くなりすぎて泡切れが不十分になる。従って、ＳｉＯ２の含有量は５０〜７５％であることが好ましい。
【０１４７】
Ａｌ２Ｏ３もガラスのネットワーク形成に寄与し、ガラス安定性、化学的耐久性を向上させる働きをするとともに、化学強化時のイオン交換速度を増加させる働きもする。Ａｌ２Ｏ３の含有量が１５％を超えるとガラスの溶融性が低下し、未溶解物が生じやすくなる。また、熱膨張係数が低下し、ヤング率も低下する。したがって、Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜１５％であることが好ましい。
【０１４８】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、ガラスの溶融性および成形性を向上させる働きをする。また、熱膨張係数を増加させる働きもする。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量が５％未満であると上記働きを十分得ることができず、３５%を超えると化学的耐久性、特に耐酸性が低下したり、ガラスの熱的安定性が低下する。また、ガラス転移温度が低下し、耐熱性も低下する。したがって、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は５〜３５％であることが好ましい。なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏのうち、ガラス転移温度を低下させる働きが最も大きいものはＬｉ２Ｏである。
【０１４９】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯは、ガラスの溶融性、成形性、ヤング率を向上させる働きをする。また、熱膨張係数、ヤング率を増加させる働きもする。しかし、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量が３５％を超えると化学的耐久性やガラスの熱的安定性が低下する。したがって、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量は０〜３５％であることが好ましい。
【０１５０】
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２は、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を改善し、ガラス転移温度を高めて耐熱性を改善し、ヤング率や破壊靭性を高める働きをする。しかし、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２の合計含有量が１５％を越えるとガラスの溶融性が低下し、ガラス中にガラス原料の未溶解物が残ってしまう。したがって、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２の合計含有量は、０〜１５%であることが好ましい。
【０１５１】
上記の条件を満たすガラス材料の、５つの態様について説明する。
【０１５２】
第１の態様は、化学強化の効率を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：６０〜７５%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：３〜１２％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：２３〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：０〜５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：０〜７％、
となっている。
【０１５３】
第２の態様は、化学的耐久性を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：６０〜７５%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：１５〜２５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１〜６％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：１〜９％、
となっている。
【０１５４】
第３の態様は、高剛性を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：５０〜７０%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：１〜８％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：１２〜２２％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１０〜２０％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：３〜１０％、
となっている。
【０１５５】
第４の態様は、高耐熱性を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：５０〜７０%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：１〜１０％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：５〜１７％
（うちＬｉ２Ｏ：０〜１％）、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１０〜２５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：１〜１２％、
となっている。
【０１５６】
第５の態様は、高耐熱性、高剛性、及び熱膨張率を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：５０〜７５%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：０〜５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：３〜１５％
（うちＬｉ２Ｏ：０〜１％）、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：２〜９％、
となっている。
【０１５７】
第１〜第４の実施形態のプレス装置で使用される第１及び第２の型は、耐熱合金製の型であり、その耐熱温度は約１２５０℃である。ガラス成形品の製造は、溶融したガラスを急冷する必要があるため、ガラスブランクＢの成形を行う場合、プレス前の溶融したガラス材料の温度は、型の耐熱温度近く、すなわち約１２５０℃に設定されている。
【０１５８】
第１〜第４の実施形態のプレス装置で使用されるガラス材料は、成形時（すなわち約１２５０℃）の粘度が２０００ｄＰａ・ｓを超えると、短時間でガラス材料を所要の大きさ（直径及び厚さ）に成形することが困難なものとなる（プレス圧力を極端に大きくするか、プレス時間を長くする必要がある）。このため、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は、２０００ｄＰａ・ｓ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は１０５０ｄＰａ・ｓ以下である。
【０１５９】
一方、成形時のガラス材料の粘度が２０ｄＰａ・ｓ未満となると、粘性が低すぎてガラスブランクＢへの成形が困難なものとなる。このため、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は、２０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は５０ｄＰａ・ｓ以上である。
【０１６０】
上記の第１〜第５の態様のガラス材料の一例の組成及び１２５０℃での粘度、液相温度及びガラス転移温度を下記の表１に示す。表１に示される通り、第１〜第５の態様のガラス材料の１２５０℃での粘度は、５０〜１０５０ｄＰａ・ｓの範囲に収まっている。
【０１６１】
【表１】
【実施例】
【０１６２】
以上説明した本発明の実施の形態のガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランク（第１実施例）及び、従来構成のガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランク（第１比較例）について、以下に説明する。
【０１６３】
［実施例］
本発明の第１の実施形態のガラスブランク製造装置１０１（図１、図２）を用いて、下記の手順で、磁気ディスク用のガラス基板として使用される直径７７ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクＢを作成した。
【０１６４】
まず、表１の態様１の組成が得られるようにガラス原料を調合し、ガラス溶解炉に投入して溶融、清澄、均質化し、得られた溶融ガラスを溶融ガラス流出口１１１から流出させる。溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬＧの温度は１３００℃であり、この時の溶融ガラス材料ＬＧの粘度は７００ポアズである。また、プレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の第１の型及び第２の型の温度は４２０℃前後に制御されている。
【０１６５】
溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬＧは、切断ユニット１６０によって切断され、直径約２０ｍｍのゴブＧＧが形成される。ゴブＧＧは、プレスユニットによって荷重３０００ｋｇｆで、その温度が溶融ガラス材料のガラス転移温度以下となるまで（約３秒）プレスされ、ガラスブランクＢが形成される。同様に、表１の態様２〜５の各組成を有するガラスを用いて、上記方法と同様にして、ガラスブランクＢを作製した。
【０１６６】
［第１比較例］
図２２に示される従来構成のガラスブランク製造装置９０１を用いて、直径７７ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクＢを形成した。具体的には、図２２（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口９１１から吐出される溶融ガラス材料を一対の切断刃９６１、９６２からなる切断ユニット９６０にて切断してゴブＧＧを形成し、ゴブＧＧを溶融ガラス流出口９１１の下に配置された下型９２１の上に載せる。なお、溶融ガラス材料の温度及び粘度は、実施例のものと同じである。
【０１６７】
次いで、下型９２１を上型９２２の下に移動させる（図２２（ｂ））。この時、上型９２２の温度は約４２０℃に、下型４２１の温度は約４５０℃に制御されている。次いで、上型９２２を降下させてゴブＧＧを上型９２２と下型９２１との間で荷重３０００ｋｇｆで約０．５秒プレスする（図２２（ｃ））。ゴブＧＧが上型９２２と下型９２１の間でプレスされることによって、ゴブＧＧは急激に冷却されて円盤状のガラスブランクＢが形成される。そして、上型９２２を上昇させ、さらに、下型９２１を上型９２２の下から離れるよう移動させる。次いで、一定時間ガラスブランクＢを自然冷却した後、下型９２１の上からガラスブランクＢを取り出す。なお、比較例１においても、実施例と同様、表１の態様１〜５の５種類の組成の溶融ガラス材料から、５種類のガラスブランクＢを作製している。
【０１６８】
［実施例と第１比較例の比較］
上記の手順で製造されたガラスブランクＢの形状を、三次元測定器及びマイクロメータを用いて計測した。計測結果を表２に示す。
【０１６９】
【表２】
【０１７０】
表２に示されるように、実施例のガラスブランク製造装置によって製造された各ガラスブランクＢは、平坦度及び板厚偏差が第１比較例のものよりも有意に小さく、ラップ工程等の表面研削を行うことなく磁気ディスク用ガラス基板として良好なガラスブランクＢが得られていることが分かる。一方、実施例のガラスブランクＢの真円度は、比較例のガラスブランクＢの真円度よりも大きくなっているが、ガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランクＢは次工程にて、直径６５ｍｍの真円の円盤に切削されるため、１０００μｍ程度の真円度であれば、磁気ディスク用ガラス基板としての性能に何ら影響を与えるものではない。実施例において作製したガラスブランクＢに対して、ラップ工程を行わずにダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製したところ、平坦度は４μｍ以下であった。一方、第１比較例において作製したガラスブランクＢに対して、ラップ工程、ダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製したところ、平坦度を４μｍ以下にすることができたが、ラップ工程を省略し、ダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製したところ、平坦度を４μｍ以下にすることはできなかった。
【０１７１】
［第２比較例］
また、本発明の実施の形態のガラスブランク製造装置は、第１の型及び第２の型の内周面には、プレス時にゴブと当接する平面であるプレス面及びスペーサのみが形成されている。これに対し、例えば特許第４３８０３７９号に示された構成のような、ブランクへの外周整形及び穴形成がより容易に行われるようにするための、第１及び第２の型の内周面に円環状の突起を形成する構成が考えられる。すなわち、第１の型及び第２の型の双方の内周面に、同心の２組の円環状の突起を形成する。このような型で形成されたブランクには、突起による円環状の溝が形成されることになり、この溝の位置でガラスブランクを容易に切断することができるようになる。
【０１７２】
しかしながら、本実施形態のガラスブランク製造装置は、上記構成の製造装置と比較して、ガラスブランクＢの厚さや平坦度を精度よく管理可能であるという長所を有する。
【０１７３】
上記構成のガラスブランク製造装置及び、このガラスブランク製造装置にて製造されたブランクを、第２比較例として説明する。図２３（ａ）は、第２比較例のガラスブランク製造装置の型を、内周面側から投影した正面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。第２比較例においては、第１の型と第２の型は同一形状である。なお、第２比較例のガラスブランク製造装置の型の形状以外の点については、本実施形態のガラスブランク製造装置と同様である。なお、第２比較例のガラスブランクＢは、態様１のガラス材料から作製されたものである。
【０１７４】
第２比較例の型７００は、図２３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、その内周面７１０にその中心軸ａｘに垂直な平面であるプレス面７１１が形成されたものとなっている。また、内周面７１０において、プレス面７１１の外側に隣接する部分には、円環状の突出部であるスペーサ７１２が形成されている。さらに、プレス面７１１は、中心軸ａｘを中心とする同心の円環状の突出部７１３ａ及び７１３ｂによって分断されている。
【０１７５】
第２比較例の型７００のプレス面７１１の径は１４５ｍｍであり、突出部７１３ａ及び７１３ｂの径は夫々６５ｍｍ、２０ｍｍである。また、スペーサ７１２の高さ（すなわち、プレス面７１１とスペーサ７１２の間隔）は、０．５ｍｍであり、また、突出部７１３ａ及び７１３ｂの高さは共に０．３ｍｍである。上記の型７００の寸法は、常温時のものであり、スペーサ７１２の高さは、熱膨張によって、０．４３ｍｍに減少する。すなわち、型７００が加熱された状態で、２つの型７００が突き合わされると、プレス面７１１同士の間隔は０．８６ｍｍとなる。
【０１７６】
以上説明した第２比較例の型７００で成形したガラスブランクＢの厚さの計測結果を下記の表３に示す。なお、プレス時間は０．２秒、０．３秒、０．５秒、０．８秒及び１．０秒とし、夫々のサンプル数は３とした。また、各サンプルの厚さは、中心軸ａｘを中心とする径６０ｍｍ及び２５ｍｍの円上の、互いに９０°おきに定められた４点での厚さの平均値である。
【０１７７】
【表３】
【０１７８】
［実施例と第２比較例との比較］
表３に示されるように、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢは、その厚さが、０．８６ｍｍを超えている。これは、型７００のスペーサ７１２同士が当接する前にガラスブランクＢが固化していることを意味する。さらに、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢは、厚さに０．０５ｍｍ程度のバラツキが見られ、また、外径側よりも内径側の方が薄くなる傾向がみられた。従って、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢから磁気ディスクを作成するためには、ラップ工程などの表面研削を行う必要がなる。また、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢは、プレス時間が０．５秒以上になると、一部のサンプルでワレが生じた。
【０１７９】
一方、実施例のガラスブランクＢは、表１に示されるように、平坦度は３μｍであり、厚さのバラツキは６μｍ（０．００６ｍｍ）以内に抑えられることになる。また、その厚さも、プレス時のプレス面同士の間隔に等しい大きさとなっている。さらに、実施例の構成では、プレス時間を１０秒に設定した場合であっても、ガラスブランクＢにワレは確認されなかった。ガラスブランクＢの平坦度は、プレス時間が長い程高いものとなるため、本実施形態のガラスブランク製造装置においては、ワレを発生させることなく、平坦度の高いガラスブランクＢを製造可能となる。
【０１８０】
［実施例のガラスブランクから作製された磁気ディスク］
上記の実施例のガラスブランクＢを原材料として、ラップ工程を行わずにダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製し、この磁気ディスク用ガラス基板に磁性層等の層を成膜して磁気ディスクを作製した。同様に、第１比較例のガラスブランクＢを原材料として、ラップ工程、ダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製し、この磁気ディスク用ガラス基板に磁性層等の層を成膜して磁気ディスクを作製した。そして、これらの磁気ディスクをハードディスクドライブに組み込み、データの書き込み、読み出しテストを行った。この結果、実施例のガラスブランクＢを原材料とする磁気ディスクと第１比較例のガラスブランクＢを原材料とする磁気ディスクとの間には性能差は確認されなかった。すなわち、実施例のガラスブランクＢからは、ラップ工程を行うことなく十分な性能が得られる磁気ディスクが作製される。
【符号の説明】
【０１８１】
１０１、２０１、３０１、８０１ ガラスブランク製造装置
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 内周面
１２２ 第２の型
１２２ａ 内周面
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
１６３ カバー
１６３ａ 開口
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 ゴブ成形型
１８０Ｃ 凹部
１８１、１８２ ブロック
２１１ 溶融ガラス流出口
２２０、２３０、２４０、２５０ プレスユニット
２６０ 切断ユニット
３２０、３３０、３４０、３５０ プレスユニット
３６０ 吸引機構
３７０ コンベア
３８０ 切断ユニット
４００ 研削装置
４０２ 下定盤
４０４ 上定盤
４０６ インターナルギア
４０８ キャリア
４０８ａ 穴
４１０ ダイアモンドシート
４１２ 太陽ギア
４１４ インターナルギア
４１６ 容器
４１８ クーラント
４２２ フィルタ
５００ プレスユニット
５０１ フレーム
５１１ 第１の型
５１１ａ 内周面
５２０ 第２の型
５２１ 型本体
５２１ａ 内周面
５２２ ガイド枠
５２２ａ 先端部
５２２ｂ 内周面
５２３ シリンダユニット
５２３ａ スリーブ
５２３ｂ ロッド
５３０ 第１駆動部
５３１ スリーブ
５３２ ロッド
５３３ コイルばね
５４０ 第２駆動部
５４１ スリーブ
５４２ ロッド
５４３ コイルばね
６００ 型
６０１ 貫通孔
７００ 型
７１１ プレス面
７１２ スペーサ
７１３ａ、７１３ｂ 突出部
８１１ 溶融ガラス流出口
８２０ 第１プレスユニット
８２１、８３１、８４１、８５１ 可動型
８２２、８３２、８４２、８５２ 固定型
８２３、８３３、８４３、８５３ アクチュエータ
８３０ 第２プレスユニット
８４０ 第３プレスユニット
８５０ 第４プレスユニット
８６０ 切断ユニット
８６１、８６２ 切断刃
８７１ コンベア
８７２ ガイド
８７２ａ、８７２ｂ ガイドプレート
８７３ 冷却ユニット
８７４ 製品回収ボックス
８８１ プレスユニット移動手段
８８２ ガイド移動手段
８８３ ガイド開閉手段
９０１ ガラスブランク製造装置
９１１ 溶融ガラス流出口
９２１ 下型
９２２ 上型
９６０ 切断ユニット
９６１、９６２ 切断刃
ａｘ 中心軸
Ｂ ガラスブランク
Ｂ１、Ｂ２ 外周
Ｃ１、Ｃ２ 円周
ＣＬ、ＣＬ´、ＣＬ″ キャッチ位置
ＧＧ ゴブ
ＬＧ 溶融ガラス材料
ＲＦＬ１ 第１退避位置
ＲＦＬ２ 第２退避位置
ＲＬ、ＲＬ´ リリース位置
ＲＬ″１ 第１リリース位置
ＲＬ″２ 第２リリース位置
ＲＬ″３ 第３リリース位置
ＲＬ″４ 第４リリース位置
ＳＬ スロット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体基板用ガラスブランク、情報記録媒体用基板及び情報記録媒体の製造方法並びに情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク等の高密度記録媒体の基材として、薄板状のガラス成形品であるガラスブランクが使用される。ガラスブランクは一般に、特許文献１に記載の装置を用いて、加熱されて溶融したガラス塊（ゴブ）を上型と下型との間に挟み込んで冷却しながら成形することによって製造される。より具体的には、下型の上にゴブを滴下し、次いで、上型を下型に向かって駆動し、ゴブが上型と下型との間でプレスされる。なお、ガラスブランクの離型性を向上させるため、上型及び下型の温度はゴブのガラス転移温度近傍に設定されている。
【０００３】
また、ガラスブランクの製造を効率よく行うために、特許文献１に記載の装置では、一つの上型に対して下型を複数用意し、上型と下型によるガラスブランクの成形が終了した後、上型は下型から離れて他の下型との間で他のガラスブランクの成形を行うようになっている。上型が外れた後の下型に対しては、ガラスブランクの取り出しや下型の冷却等が行われる。そして、ガラスブランクに対して、次工程にて研磨、切削が行われ、表面が鏡面加工された真円の円盤形状の情報記録用基板が形成される。この情報記録用基板に磁性体材料による層などの情報記録層を形成することによって、情報記録媒体（ハードディスクのプラッタなど）が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７０９０３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献１の構成では、まずゴブが下型に滴下されるようになっている。そのため、下型においてゴブが最初に接触した部分と、それ以外の部分の温度差が大きなものとなり、下型にゆがみが発生する。また、ゴブは、下型と接触した部分から熱を奪われる為、ゴブに温度勾配が発生する。下型のゆがみやゴブの温度勾配は、ガラスブランクの表面の平坦度と板厚に影響を与える。高い平坦度のガラスブランクを得るため、上型及び下型の温度をゴブのガラス転移温度以上とすることも考えられる。この場合、流出直後の高温のガラス材料と長時間接する下型への、ガラス材料の融着を避けるために、下型の表面に離型剤を塗布する必要がある。しかしながら、離型剤を用いると、ガラスブランクの表面粗さが大きくなり、研磨工程に時間がかかり、また、研磨工程にて大量の廃棄物が発生するという問題がある。
【０００６】
また、ガラスブランクから形成されるハードディスク装置用の磁気ディスクは、ハードディスク装置の使用時には、磁気ディスクに対する情報の読み取り或いは記録を行うための磁気ヘッドに極めて近接した（５ｎｍ程度）状態となる。磁気ヘッドが磁気ディスクに対して情報を読み取る或いは記録できるようにするためには、磁気ヘッドを磁気ディスクに接触させること無く、磁気ヘッドが磁気ディスクに極めて近接した状態を維持する必要がある。このため、磁気ディスクは、記録面の平坦度が高く、且つ板厚が均一である必要がある。
【０００７】
そのため、特許文献１の装置によって作製されたガラスブランクからハードディスク装置用の磁気ディスクを製造する場合は、表面研削（ラップ工程等）を行って、その表面の平坦度を向上させ且つ板厚を均一なものとした上で、中心穴あけ加工、内外周加工、研磨、磁気記録層（情報記録層）の形成等を行う必要がある。なお、研磨（ポリッシング工程）は、表面粗さを改善するための工程であるため、研磨を行う前にガラスブランクの平坦度を十分に高い状態にする必要がある。
【０００８】
ところが、特許文献１の構成では、ゴブからガラスブランクを作製する過程において、ガラスブランクの上面側と下面側の冷却は、同一なものとはなり得ない（すなわち、ガラスブランクの上面側と下面側の温度分布は非対称なものとなる）ため、プレス後の冷却過程でガラスブランクの平坦度が低下してしまい、ガラスブランク製造後に表面研削による平坦度の向上や板厚の均一化を行う必要があった。
【０００９】
また、磁気ディスクを作製する方法としては、プレスによって生成されたガラスブランクから作製するものの他に、フロート法やダウンドロー法によって生成されたシートガラスを加工して磁気ディスクを得るという方法がある。具体的には、得られたシートガラスから円盤状のガラスを切り抜き、次いで、中心穴あけ加工、内外周加工、研磨、磁気記録層の形成を行う。上記方法によって生成されるシートガラスは、十分に高い平坦度を有し、且つその板厚は均一なものとなっている。そのため、上記方法においては、表面研削を省略することができる。
【００１０】
しかしながら、上記の方法において、大判のシートガラスから円盤状のガラスを切り抜くものであるため、プレスによってガラスブランクを作製する方法と比べると、ガラス材料のロスが大きいという問題がある。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、表面の平坦度が高く、板厚が均一なガラスブランクをプレスによって得ることが可能な情報記録媒体基板用ガラスブランク、情報記録媒体用基板及び情報記録媒体夫々の製造方法並びに情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置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】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明により、一対の主表面と端面を有し、磁気ディスク用ガラス基板となる磁気ディスク用ガラスブランクであって、主表面の平坦度が４μｍ以下であり、厚さのばらつきが６μｍ以内であることを特徴とする、磁気ディスク用ガラスブランクが提供される。また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクにおける主表面の表面粗さＲａは０．０１〜１μｍであってもよく、真円度は１０００μｍ以内であっても良い。さらに、磁気ディスク用ガラスブランクの端面は自由表面であってもよく、直径と厚さの比が５０：１〜１５０：１であってもよい。また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクは、１２５０℃におけるガラスの粘度が６５０〜１０５０ｄＰａ・ｓのガラス材料により構成されても良い。
【００１３】
また、本発明の磁気ディスク用ガラスブランクにおけるガラス組成は、酸化物基準に換算し、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを合計で５〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯを合計で０〜３５％、及び
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２を合計で０〜１５％、含むことができる。
【００１４】
本発明の情報記録媒体基板用ガラスブランクの製造方法は、ガラス材料流出口から吐出される溶融したガラス材料を所定のタイミングで切断することによって、該溶融したガラス材料からガラス材料の塊を切り出して該溶融したガラス材料の塊を下方に落下させると共に、互いに対向する面が凹凸の無い平面であるプレス面となっている一対の型を有するプレスユニットによって、落下中のガラス材料の塊がプレス面のみに接触するように該プレス面間で挟み込んでプレスして、ガラス材料の塊を直径と厚さの比が５０：１〜１５０：１であり、かつ、情報記録媒体基板としての目標平坦度を有する円形の平板状のガラスブランクに成形することを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすると、ガラス材料が型のプレス面全体に亙って短時間で広がるため、ガラス材料の塊がもつ熱が一対の型によって急速に奪われ、特許文献１に記載の方法のような高温のガラス材料の塊により下型のみが加熱され且つガラス材料の塊の下側部分の温度が局所的に低下する場合とは異なり、型の温度勾配による型のゆがみが防止されるとともに、ガラス材料内での温度勾配も殆ど発生しない。このため、型の温度をガラス材料のガラス転移温度以下としても、表面の平坦度が高く、且つ均一な板厚のガラスブランクを得ることができる。さらに、本構成においては、型に離型剤を塗布する必要がないため、表面粗さの良好な（すなわち、プレス面の表面粗さと略等しい表面粗さの）ガラスブランクが得られる。つまり、プレス面の表面粗さを所要の値に加工することにより、ガラスブランクの主表面の表面粗さを制御することができる。そのため、ガラスブランクの主表面の表面粗さを小さくして後工程におけるガラスブランク主表面の表面層の除去量を減少させることや、ガラスブランクの主表面の表面粗さを後工程に適した範囲にすることができる。
【００１６】
なお、本発明において、「凹凸の無い平面」とは、プレス成形型を製造する際の通常の平坦化加工や鏡面研磨加工等を施すことで形成される微小な凹凸が存在する平面までも排除するものではないが、こうした微小な凹凸と比べてより大きい凸部や凹部は、プレス成形時におけるガラスの流動抵抗の悪化を招いたり、溶融ガラス塊の部分的な冷却を促進するおそれがあるため、「凹凸の無い平面」には含まれない。具体的には、高さが２０μｍ以下の実質的に点状および／または実質的に線状の凸部が存在する平面は「凹凸の無い平面」に含まれる。なお、凸部の高さは１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましい。また、微小な凹凸と比べてより大きい凸部は、実質的に点状および実質的に線状ではなく、頂面の最小幅が数ｍｍまたはそれを超えるオーダーの台形状の凸部、または、この台形状の凸部と同程度の高さ・サイズを有するドーム状の凸部であり、このような凸部はプレス成形時におけるガラスの流動抵抗の悪化を招いたり、溶融ガラス塊の部分的な冷却を促進する可能性が小さくなる。ただし、上記の形状の凸部を有する平面であっても、その高さは５０μｍ以下であれば、「凹凸の無い平面」に含まれる。なお、当該高さは、３０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。また、台形状の凸部の底面と側面との交点部分の応力集中によるワレの発生を抑制する観点から、台形状の凸部の側面は、その傾斜角が、頂面に対して１．０度以下の角度を成す平面を成すか、この平面を凹面とした曲面とすることが好ましい。なお、当該角度は０．５度以下であることがより好ましい。
【００１７】
また、プレスユニットによるガラス材料のプレスは、一対の型のプレス面の間隔がガラス材料の塊の水平方向寸法よりも大きい第１の状態（プレスされるガラス材料が一対の型のプレス面の間に侵入可能な状態）から、該一対の型のプレス面の間隔がガラスブランクの厚さ方向寸法と略一致する第２の状態に、該一対の型のいずれか一方にガラス材料の塊が接触した後０．１秒以内に移行することによって行われる構成とすることが好ましい。
【００１８】
このような構成とすることにより、ガラス材料を薄く、均一な厚さにプレスすることができる。すなわち、落下中のガラス材料の塊は、一対の型のプレス面のみに接触するようにプレスされ、ガラス材料は接触する一対のプレス面のみから主として熱を奪われるため、プレス後のガラス材料は一方のプレス面側と他方のプレス面側とで対称に冷却することができ、ガラスブランクの平坦度はより高いものとなる。なお、プレス時に後述するスペーサにガラスが触れたり、対向する一対のプレス面からガラスがはみ出すと、ガラスブランクの平坦度が悪化するため、ガラス材料の塊をプレス面のみに接触するようにプレスすることが好ましい。なお、上記「一対の型のいずれか一方にガラス材料の塊が接触した後」は、「一対の型の双方に同時にガラス材料の塊が接触した後」という状態を含む。
【００１９】
また、一対の型の温度が、ガラス材料のガラス転移温度未満に制御されている構成とすることが好ましい。このような構成とすると、ガラス材料と型との融着が防止される。
【００２０】
また、ガラス材料流出口の下部に配置された切断刃を、切断刃が前記ガラス材料と交差するよう移動させることによって、ガラス材料流出口から吐出される溶融したガラス材料が切断されてガラス材料の塊が形成される構成とすることが好ましい。
【００２１】
この構成により、ガラスブランク１個分に相当する量のガラス材料の塊を溶融したガラス材料から精密に分離しやすくなり、プレス時に互いに対向するプレス面の間にガラス材料を完全に収め、プレス面間からのガラス材料のはみ出しを防止することができる。プレス面からのガラス材料のはみ出しは、プレス時の対向するプレス面の平行度を悪化させ、ガラスブランクの板厚偏差を増大させる原因となるため、本構成により、両面の平行度の高い、板厚偏差の小さいガラスブランクが得られる。
【００２２】
また、プレス面の表面粗さが０.０１〜１０μｍである構成とすることが好ましい。このような構成とすると、成形されたガラスブランクの表面粗さを、後述する研磨等の後工程に適した範囲に収めることができる。なお、本発明における表面粗さとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１にて定められている算術平均粗さＲａを指す。
【００２３】
また、ガラス材料の塊の粘度は５０〜１０５０ｄＰａ・ｓであることが好ましい。このような構成とすると、短時間でガラス材料を所望の形状に成形可能となる。上記粘度が５０ｄＰａ・ｓ未満であると、ガラス材料の塊を形成することが難しくなり、１０５０ｄＰａ・ｓを超えると短時間のプレスで薄板状のガラスブランクを成形することが難しくなる。
【００２４】
また、ガラス材料がその屈伏点より低い温度になるまでプレス状態を保持する構成とすることが好ましい。上記温度になるまでプレス状態を保持することにより、プレス開始から上記温度までガラスブランクの両面側からの冷却を対称に行うことができ、ガラスブランクの平坦度を一層改善することができる。なお、本発明において、情報記録媒体用基板あるいは情報記録媒体基板は、磁気情報記録媒体基板、すなわち、磁気ディスク用ガラス基板を含む。
【００２５】
また、情報記録媒体用基板の製造方法は、上記いずれかに記載の方法によってガラスブランクを作成し、該ガラスブランクを所定の直径の真円の円盤に研削し、次いで、研磨加工を施すことを特徴とする。この製造方法は、ラップ工程などの表面研削を行わないものであり、少ない工程数にて情報記録媒体用基板を作製することができる。
【００２６】
また、本発明の情報記録媒体の製造方法は、上記の方法によって情報記録媒体用基板を作成し、次いで、該情報記録媒体用基板に情報記録層を形成することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置は、溶融したガラス材料を吐出するガラス材料流出口と、溶融したガラス材料からガラス材料の塊を所定のタイミングで切り出す切断手段とを有し、該ガラス材料の塊を下方に落下させるガラス材料塊生成手段と、互いに対向する面がプレス面となっている一対の型と、該一対の型を互いに近接及び離間させる方向に移動させる型駆動手段とから成り、落下中のガラス材料の塊を該一対の型のプレス面間で挟み込んでプレスして、ガラス材料の塊を平板状のガラスブランクに成形するプレスユニットとを有し、互いに対向するプレス面はそれぞれ凹凸の無い平面からなり、プレスユニットの一対の型の少なくとも一方には、そのプレス面に隣接する位置に、対向する型と当接して該一対の型の間隔を一定に維持するためのスペーサが設けられている。ここで、「互いに対向する面がプレス面となっている一対の型」とは、少なくともガラス材料の塊をプレスする時にプレス面が対向するように配置された一対の型を意味し、常時、プレス面同士が対向するように配置されていなくてもよい。勿論、常時、プレス面同士が対向するように配置されていてもよい。また、上記スペーサは、型と別体でもよいし、型と一体でもよい。また、上記ガラスブランク製造装置には、上記一対の型の一方だけがスペーサを備える態様も、一対の型の両方がスペーサを備える態様も含まれる。
【００２８】
また、好ましくは、互いに対向するプレス面はそれぞれ円形であり、プレス面の直径とプレス時の対向するプレス面の間隔との比が５０：１〜１５０：１である。
【００２９】
プレス時にガラス材料がプレス面からはみ出すと、はみ出したガラス材料が一対の型のプレス面以外の間に挟まって、均一な所定の厚さを有するガラスブランクを得ることができなくなる、或いは、プレス時のプレス面同士の平行度が低下し、ガラスブランクの両主表面の平行度が低下してしまうなどの問題がおきる。また、情報記録媒体基板用ガラスブランクにおいて望まれる直径と厚さの比は５０：１〜１５０：１近傍である。本実施形態においては、プレス面の直径とプレス時の対向するプレス面の間隔との比を上記構成とし、且つガラス材料の塊の量を、上記の直径及び厚さの比を有するガラスブランクが形成されるような量とすることにより、ガラス素材をプレスした時に一対の型のプレス面の間からガラスをはみ出させずにプレス面間に完全に収めることができる。これにより、前述の問題を生じないガラスブランクを得ることができる。
【００３０】
好ましくは、プレス面が鉛直面である。
【００３１】
ガラス材料流出口が下方に開口するよう、ガラス材料をガラス材料流出口へと供給するパイプを配置し、ガラス材料流出口から溶融したガラス材料が下方に垂下する状態でガラス材料を切断してガラス材料の塊を形成するようにすると、ガラス材料の塊を鉛直に落下させることができる。前述のように、ガラスブランクの平坦度を改善するには、ガラス材料の塊をプレスして、ガラスブランクを製造するまでの過程で、プレス方向に垂直な面に対し、ガラスをできるだけ対称に冷却することが望ましい。落下中のガラス材料の塊を一対の型でプレスする際も、ガラス材料の塊が、一対の型の各プレス面と同時または略同時に接触することが望ましい。そこで、上記のようにプレス面を鉛直面に配置することにより、一対の型の各プレス面を同時または略同時に落下中のガラス材料の塊に接触させてプレスすることが容易になる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明の製造方法又は製造装置によれば、表面の平坦度が高く、板厚が均一なガラスブランク、このガラスブランクを原材料とする情報記録媒体用基板、及びこの情報記録媒体用基板を原材料とする情報記録媒体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態のガラスブランク製造装置の上面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態のガラスブランク製造装置のプレスユニット周囲の側面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態の別例のガラスブランク製造装置のプレスユニット周囲の側面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態のガラスブランク製造装置の上面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態のガラスブランク製造装置の側面図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の初期状態の上面図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の側面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第１ステップにおける上面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第２ステップにおける上面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第３ステップにおける上面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第４ステップにおける上面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第５ステップにおける上面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第６ステップにおける上面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第７ステップにおける上面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第８ステップにおける上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第９ステップにおける上面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第１０ステップにおける上面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第４の実施の形態のガラスブランク製造装置の第１１ステップにおける上面図である。
【図１９】図１９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１、第２、第３及び第４の実施の形態のガラスブランク製造装置で使用可能なプレスユニットの一例の上面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１、第２、第３及び第４の実施形態で使用可能なプレスユニットの型の一例の正面図である。
【図２１】図２１（ａ）及び（ｂ）は、夫々研削を行うための研削装置の全体図及びこの研削装置に用いられるキャリアを説明する図である。
【図２２】図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、従来構成のガラスブランク装置の側面図である。
【図２３】図２３（ａ）は、第２比較例のガラスブランク製造装置の型を内周面側から投影した正面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のガラスブランク製造装置１０１の平面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置１０１は、円盤状のガラス成形品である、ガラスブランクを製造する装置である。本実施形態のガラスブランク製造装置１０１によって製造されたガラスブランクを、次工程（後述）の装置によって真円の円盤に切削加工し、且つその表裏両面を鏡面状に研磨することによって、情報記録媒体用基板が形成される。この情報記録媒体用基板に磁性体などの情報記録層を形成することによって、情報記録媒体である磁気ディスク（ハードディスクのプラッタ等）が製造される。
【００３５】
図１に示されるように、本実施形態のガラスブランク製造装置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°おきに設けられた構成となっている。
【００３６】
プレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の夫々は、図示しない移動手段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１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１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。
【００３７】
キャッチ位置と溶融ガラス流出口１１１との間には、溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラスを適量切り出して溶融ガラスの塊（ゴブ）を形成するための切断ユニット１６０が設けられている。切断ユニット１６０は、図１に示されるように、平面刃である一対の切断刃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流出口１１１の下で突き合わせられるよう駆動されており、切断刃１６１及び１６２が突き合わせられたときに、溶融ガラスが切り出されてゴブが形成されるようになっている。切り出されたゴブは、キャッチ位置に向かって落下する。
【００３８】
上記のように、本実施形態においては、平面刃である切断刃１６１及び１６２が突き合わされて溶融ガラスが切断されてゴブが形成されるものであるため、切断刃１６１及び１６２が突き合わされた瞬間にゴブが溶融ガラスから切り離されて落下するようになっている。
【００３９】
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を有する。第１の型１２１と第２の型１２２は、法線方向が略水平方向となり、且つ向かい合わせとなるよう配置されたプレート状の部材である。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ものである。第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４としては、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ものなど、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４を駆動して第１の型１２１と第２の型１２２とを急速に近接させることができるものが使用される。
【００４０】
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。
【００４１】
プレスユニットの夫々は、キャッチ位置に移動した後、第１駆動部と第２駆動部を駆動して、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急速冷却し、円盤形状のガラスブランクＢを形成するよう構成されている。ついで、プレスユニットは退避位置に移動した後に、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Ｂを落下させる。プレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の退避位置の下には、夫々第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の夫々は、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Ｂを受け止めて図示しない次工程の装置へガラスブランクＢを搬送する。
【００４２】
本実施形態においては、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Ｂの冷却を待たずに、連続的にガラスブランクＢの成形を行うことができるようになっている。
【００４３】
次に、プレスユニットによるガラスブランクＢの製造手順について説明する。図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態のガラスブランク製造装置１０１の、プレスユニット１２０周囲の側面図である。図２（ａ）は、ゴブを形成する前の状態を示した図であり、図２（ｂ）は、切断ユニット１６０によってゴブが形成された状態を示した図であり、図２（ｃ）は、ゴブをプレスしてガラスブランクＢが形成された状態を示した図である。
【００４４】
図２（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口１１１からは、溶融ガラス材料ＬＧが連続的に吐出されている。そして、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２（ｂ））。すると、切断された溶融ガラス材料は、その表面張力によって、概略球状のゴブＧＧとなる。本実施形態においては、一回切断ユニット１６０を駆動する度に、半径１０ｍｍ程度の球体に相当する量のゴブＧＧが形成されるように、溶融ガラス材料ＬＧの時間当たりの吐出量及び切断ユニット１６０の駆動間隔が調整されている。
【００４５】
なお、図２に示されるように、切断刃１６１及び１６２の下方には、カバー１６３が配置されている。カバー１６３には、溶融ガラス材料ＬＧと略同径の開口１６３ａが設けられており、切断刃１６１及び１６２によって切断された溶融ガラス材料ＬＧのうち、開口１６３ａを通過したもののみからゴブＧＧが形成されるようになっている。カバー１６３によって、各プレスユニット１２０〜１５０は、切断時等に生じる溶融ガラス材料ＬＧの飛沫から保護されるようになっている。
【００４６】
形成されたゴブ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。そして、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が互いに近づくように、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図１）が駆動される。すると、図２（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）されると共に、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａとが、予めガラスブランクの厚さに相当する間隔に定められた微小な間隔にて近接した状態となり、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が設けられている。すなわち、第２の型１２２のスペーサ１２２ｂが第１の型１２１の内周面１２１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る。なお、図２（ｃ）に示されるように、ゴブＧＧがプレスされてガラスブランクＢが形成される工程中は、ガラス材料は第１及び第２の型１２１、１２２の内周面１２１ａ、１２２ａのみに接触し、スペーサ１２２ｂの内周面１２２ｂ１には接触しないようになっている。
【００４７】
第１の型１２１及び第２の型１２２には、図示しない温度調節手段が設けられており、第１の型１２１及び第２の型１２２の温度は、溶融ガラスとの融着を防止するため、溶融ガラスＬＧのガラス転移温度ＴＧよりも十分に低い温度に保持されている。また、本実施形態においては、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４が駆動されて、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とが完全に閉じられた状態（スペーサ１２２ｂが第１の型１２１の内周面１２１ａに当接した状態）となるまでの時間が、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に沿って広がって円盤状に成形されると共に、急激に冷却されて非晶質のガラスとして固化し、ガラスブランクＢが形成される。なお、本実施形態においては、形成されるガラスブランクＢは、直径７５ｍｍ〜８０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円盤である。
【００４８】
本実施形態においては、上記のように温度調節手段によって第１及び第２の型１２１及び１２２の温度を、溶融ガラスＬＧのガラス転移温度ＴＧよりも十分に低い温度に保持している。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、自然放熱のみによって第１及び第２の型１２１及び１２２の温度を低温に保持する構成としてもよい。
【００４９】
本実施形態においては、第１及び第２の型１２１及び１２２において溶融ガラスＬＧと当接する内周面１２１ａ及び１２２ａは略円形である。また、上記の寸法のガラスブランクＢを製造できるよう、第１及び第２の型１２１及び１２２の直径は約１００ｍｍとなっている。すなわち、第１及び第２の型１２１及び１２２の直径とプレス時の第１及び第２の型１２１及び１２２の内周面１２１ａ及び１２２ａの間隔（すなわち、スペーサ１２２ｂの高さであり、ガラスブランクＢの厚さである）との比は、約１００：１である。
【００５０】
なお、第１及び第２の型１２１及び１２２の直径とプレス時の第１及び第２の型１２１及び１２２の内周面１２１ａ及び１２２ａの間隔との比は上記の値に限定されるものではなく、５０：１〜１５０：１の範囲であればよい。
【００５１】
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。
【００５２】
プレスユニット１２０が退避位置に移動したのち、ガラスブランクＢが十分に（少なくとも屈伏点ＴＳよりも低い温度となるまで）冷却されるまで、第１の型１２１と第２の型１２２は閉じた状態を維持し、その後、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Ｂは、プレスユニット１２０を離れて落下し、下部にある第１コンベア１７１に受け止められる（図１）。
【００５３】
本実施形態においては、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の全体に、略同時に溶融ガラス材料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、第１の型１２１の内周面１２１ａと第２の型１２２の内周面１２２ａにゆがみは殆ど生じないようになっている。また、溶融ガラス材料から第１の型１２１及び第２の型１２２に熱が移動する前に、溶融ガラス材料が円盤状に成形されるため、円盤状の溶融ガラス材料の温度分布は略一様なものとなり、溶融ガラス材料の冷却時に、ガラス材料の収縮率が局所的に変化してガラスブランクＢにゆがみが発生することはない。
【００５４】
従って、本実施形態のガラスブランク製造装置１０１によれば、第１面及び第２面の平坦度並びに第１面と第２面の平行度が極めて高く、且つ、第１面及び第２面の表面粗さが第１の型１２１及び、第２の型１２２の表面粗度に近いガラスブランクを製造可能である。
【００５５】
なお、上記のように、本実施形態においては、切断刃１６１及び１６２を用いて、流出する溶融ガラス材料ＬＧを切断することによって略球状のゴブＧＧを形成している。しかしながら、溶融ガラス材料ＬＧの粘度が必要とする体積に対して小さい場合は、ただ溶融ガラス材料ＬＧを切断するのみでは切断されたガラス材料が略球状とはならず、ゴブＧＧが形成されない。このような場合は、ゴブを形成するためのゴブ形成型を併用する。図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ゴブ形成型を使用する、本実施形態の別例のガラスブランク製造装置１０１のプレスユニット１２０周囲の側面図である。図３（ａ）は、ゴブを形成する前の状態を示した図であり、図３（ｂ）は、切断ユニット１６０及びゴブ成形型１８０によってゴブが形成された状態を示した図であり、図３（ｃ）は、ゴブをプレスしてガラスブランクＢが形成された状態を示した図である。
【００５６】
図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、ゴブ成形型１８０は、切断ユニット１６０とキャッチ位置にあるプレスユニット１２０との間に配置されている。ゴブ成形型１８０は、その上部に半球状の凹部１８０Ｃが形成されたブロック状の部材であり、凹部１８０Ｃを中心に左右のブロック１８２及び１８１に二分割されるようになっている。また、ゴブ成形型１８０には図示しない駆動手段が設けられており、駆動手段がブロック１８１及び１８２を移動させることにより、ブロック１８１と１８２が密着して凹部１８０Ｃが形成された状態（図３（ａ））と、ブロック１８１と１８２が互いに離れた状態（図３（ｂ）及び（ｃ））とが、切り換わるようになっている。また、ブロック１８１及び１８２の温度は、溶融ガラス材料ＬＧの転移点に近い温度に制御されている。
【００５７】
図３（ａ）の状態では、切断ユニット１６０の切断刃１６１及び１６２は十分離れており、且つ、ゴブ成形型１８０のブロック１８１と１８２は互いに密着して凹部１８０Ｃが形成されている。この状態では、溶融ガラス流出口１１１から連続的に吐出される溶融ガラス材料ＬＧは、ゴブ成形型１８０の凹部１８０Ｃに受け止められる。
【００５８】
次いで、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３（ｂ））。さらに、ブロック１８１と１８２とを互いに離間させるように移動させる。すると、ゴブ成形型１８０の凹部１８０Ｃに保持されている溶融ガラス材料が一度に落下し、溶融ガラス材料の表面張力によって球状のゴブＧＧとなる。本実施形態においては、一回切断ユニット１６０及びゴブ成形型１８０を駆動する度に、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の時間当たりの吐出量及び切断ユニット１６０及びゴブ成形型１８０の駆動間隔が調整されている。
【００５９】
形成されたゴブ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。そして、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が互いに近づくように、第１駆動部１２３及び第２駆動部１２４（図１）が駆動される。すると、図３（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）されると共に、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となり、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、図３（ｃ）に示されるように、ゴブＧＧがプレスされてガラスブランクＢが形成される工程中は、ガラス材料は第１及び第２の型１２１、１２２の内周面１２１ａ、１２２ａのみに接触し、スペーサ１２２ｂの内周面１２２ｂ１には接触しないようになっている。
【００６０】
以上説明した本発明の第１の実施形態においては、複数のプレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の夫々が順番に往復移動して、次々にゴブＧＧをキャッチすることによって、溶融ガラス流出口１１１から連続的に溶融ガラス材料ＬＧが吐出される構成であっても、溶融ガラス材料ＬＧを無駄にすることなく、且つ、短時間でより多くのガラスブランクＢを製造できるようになっている。しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではなく、以下に説明する本発明の第２及び第３の実施形態の構成のように、複数のプレスユニットが所定の円周上を移動しながら順番に溶融ガラス流出口の下のキャッチ位置でゴブＧＧを次々にキャッチする構成としてもよい。或いは、後述する本発明の第４の実施形態の構成のように、複数のプレスユニットの一つが退避位置からキャッチ位置に移動する間に、ゴブＧＧのキャッチを終えた他のプレスユニットが退避位置に戻る構成としてもよい。
【００６１】
図４は、本発明の第２の実施形態のガラスブランク製造装置の平面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置２０１は、水平面上に定められた円周Ｃ１上を周回する４つのプレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０を有する。図４に示されるように、プレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０は、円周Ｃ１上に、９０°おきに設けられており、図示しないプレスユニット周回手段によって、各プレスユニットの間隔が維持された状態で一体となって定速で円周Ｃ１上を周回するように駆動されている。尚、本実施形態においては、プレスユニットの数は４セットであるが、この数に限定されるものではなく、プレスユニットの数は、所定時間内にガラスブランクをいくつ成形するかに応じて適宜決定されるものである。
【００６２】
円周Ｃ１上の一点であるキャッチ位置ＣＬの上には、溶融ガラス流出口２１１が設けられている。溶融ガラス流出口２１１は、第１の実施形態の溶融ガラス流出口１１１と同様、下方に向けて溶融ガラス材料を連続的に吐出するものである。また、溶融ガラス流出口２１１とキャッチ位置ＣＬとの間には、溶融ガラス材料のゴブを形成するための切断ユニット２６０が設けられている。切断ユニット２６０は、第１の実施形態の切断ユニット１６０（図２）と同様、２枚の切断刃によって溶融ガラス材料を切断するものである。なお、本発明の第１の実施の形態の別例（図３）のように、ゴブ成形型を併用して粘性の小さい溶融ガラス材料からゴブを形成する構成としてもよい。
【００６３】
本実施形態においては、プレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０のいずれかがキャッチ位置ＣＬにある時にゴブが形成されるよう、切断ユニット２６０（又はゴブ成形型）が制御されている。本実施形態においても、第１の実施形態と同様、落下するゴブをプレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０の夫々に備わる一対の型でキャッチして素早く挟み込むことによって、円盤状のガラスブランクＢが形成される。
【００６４】
キャッチ位置ＣＬでゴブをキャッチしたプレスユニット２２０、２３０、２４０及び２５０の夫々は、プレスユニットの型を閉じたまま円周Ｃ１上を周回してガラスブランクＢを冷却する。そして、キャッチ位置ＣＬから約２７０°移動したリリース位置ＲＬにて、各プレスユニットの型を開いて、ガラスブランクＢを落下させる。リリース位置ＲＬの下には、落下したガラスブランクを受け止めて、次工程に向けて搬送するためのコンベア２７０が設けられている。
【００６５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、本実施形態のガラスブランク製造装置３０１の側面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置３０１は、鉛直面上に定められた円周Ｃ２上を周回する４つのプレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０を有する。図５に示されるように、プレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０は、円周Ｃ２上に、９０°おきに設けられており、図示しないプレスユニット周回手段によって、各プレスユニットの間隔が維持された状態で一体となって定速で円周Ｃ２上を周回するように駆動されている。尚、この実施形態においても、プレスユニットの数は４セットに限定されるものではなく、プレスユニットの数は、所定時間内にガラスブランクをいくつ成形するかによって決定される。
【００６６】
円周Ｃ２上の一点であるキャッチ位置ＣＬ´の上には、溶融ガラス流出口３１１が設けられている。溶融ガラス流出口３１１は、第１の実施形態の溶融ガラス流出口１１１と同様、下方に向けて溶融ガラス材料ＬＧを連続的に吐出するものである。また、溶融ガラス流出口３１１とキャッチ位置ＣＬ´との間には、溶融ガラス材料のゴブを形成するための切断ユニット３８０が設けられている。切断ユニット３８０は、第１の実施形態の切断ユニット１６０（図２）と同様、２枚の切断刃によって溶融ガラス材料を切断するものである。なお、本発明の第１の実施の形態の別例（図３）のように、ゴブ成形型を併用して粘性の小さい溶融ガラス材料からゴブを形成する構成としてもよい。
【００６７】
本実施形態においては、プレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０のいずれかがキャッチ位置ＣＬ´にある時にゴブが形成されるよう、切断ユニット３８０（又はゴブ成形型）が制御されている。本実施形態においても、第１の実施形態と同様、落下するゴブをプレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０の夫々に備わる一対の型でキャッチして素早く挟み込むことによって、円盤状のガラスブランクＢが形成される。
【００６８】
キャッチ位置ＣＬ´でゴブをキャッチしたプレスユニット３２０、３３０、３４０及び３５０の夫々は、プレスニットの型を閉じたまま円周Ｃ２上を周回してガラスブランクＢを冷却する。そして、キャッチ位置から約２７０°移動したリリース位置ＲＬ´にて、各プレスユニットの型を開く。本実施形態においては、リリース位置ＲＬ´において上側となる型ＵＰを水平方向に移動するための図示しない駆動機構が設けられている。リリース位置ＲＬ´にて型ＵＰを水平方向に移動させることによって、リリース位置ＲＬ´において下側となる型ＬＰ上に配置されているガラスブランクＢに、上方からアクセス可能となる。リリース位置ＲＬ´の上方には、型ＬＰ上のガラスブランクＢを吸引して上方に引き上げ、次いで、リリース位置ＲＬ´に近接して設けられているコンベア３７０の上にガラスブランクＢを移しかえる吸引機構３６０が設けられている。吸引機構３６０によってコンベア３７０上に移しかえられたガラスブランクＢは、コンベア３７０によって次工程に向けて搬送される。
【００６９】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図６は、本実施形態のガラスブランク製造装置８０１の上面図である。本実施形態のガラスブランク製造装置８０１は、第１プレスユニット８２０、第２プレスユニット８３０、第３プレスユニット８４０及び第４プレスユニット８５０を有する。
【００７０】
第１プレスユニット８２０、第２プレスユニット８３０、第３プレスユニット８４０及び第４プレスユニット８５０は、初期状態（ガラスブランクＢの一連のプレス成形が行われない状態）では、第１リリース位置ＲＬ″１、第２リリース位置ＲＬ″２、第３リリース位置ＲＬ″３及び第４リリース位置ＲＬ″４に夫々配置されており、第１リリース位置ＲＬ″１、第２リリース位置ＲＬ″２、第３リリース位置ＲＬ″３及び第４リリース位置ＲＬ″４の中心に溶融ガラス流出口８１１が配置されるように構成されている。なお、各リリース位置は、図６に示されるように、第１リリース位置ＲＬ″１と第４リリース位置ＲＬ″４、第２リリース位置ＲＬ″２と第３リリース位置ＲＬ″３が、夫々溶融ガラス流出口８１１を中心とする矩形の対角となるように定められている。また、第１リリース位置ＲＬ″１と第３リリース位置ＲＬ″３との間には第１退避位置ＲＦＬ１が、また、第２リリース位置ＲＬ″２と第４リリース位置ＲＬ″４との間には第２退避位置ＲＦＬ２が、夫々定められている。更に、溶融ガラス流出口８１１の直下には、キャッチ位置ＣＬ″が定められている。
【００７１】
ガラスブランク製造装置８０１は、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０を移動させるためのプレスユニット移動手段（不図示）を有する。第１プレスユニット８２０は、プレスユニット移動手段によって、第１リリース位置ＲＬ″１〜第１退避位置ＲＦＬ１〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。第２プレスユニット８３０は、プレスユニット移動手段によって、第２リリース位置ＲＬ″２〜第２退避位置ＲＦＬ２〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。第３プレスユニット８４０は、プレスユニット移動手段によって、第３リリース位置ＲＬ″３〜第１退避位置ＲＦＬ１〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。第４プレスユニット８５０は、プレスユニット移動手段によって、第４リリース位置ＲＬ″４〜第２退避位置ＲＦＬ２〜キャッチ位置ＣＬ″間を移動可能となっている。
【００７２】
本実施形態においては、他の実施形態と同様、溶融ガラス材料８１１から吐出される溶融ガラス材料ＬＧを、切断刃８６１、８６２を備えた切断ユニット８６０によって切断してゴブＧＧを形成し、このゴブＧＧを第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０のいずれかによってキャッチしてプレス成形して、ガラスブランクＢを得るようになっている。ガラスブランクＢをプレス成形する場合は、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０のいずれかがキャッチ位置ＣＬ″に移動されて、ゴブＧＧをキャッチする。
【００７３】
第１プレスユニット８２０は、可動型８２１、固定型８２２、アクチュエータ８２３を有している。アクチュエータ８２３はソレノイドやエアシリンダ機構等によって可動型８２１を固定型８２２に対して進退させるよう構成されている。図６のように、可動型８２１が固定型８２２から離間した状態では、ゴブＧＧを可動型８２１と固定型８２２の間に通すことができるようになっている。一方、可動型８２１が固定型８２２から離間した状態から可動型８２１を固定型８２２に向かって近接する方向に移動すると、可動型８２１と固定型８２２の間でゴブＧＧをプレス可能となる。なお、図示されていないが、可動型８２１と固定型８２２のいずれか一方には、可動型８２１と固定型８２２とが近接した時の間隔（及び平行度）を規定するためのスペーサが設けられている。
【００７４】
また、第２プレスユニット８３０、第３プレスユニット８４０及び第４プレスユニット８５０の夫々も、第１プレスユニット８２０と同様、可動型（８３１、８４１、８５１）、固定型（８３２、８４２、８５２）及びアクチュエータ（８３３、８４３、８５３）を有する。
【００７５】
図７は、第１リリース位置ＲＬ″１近傍の、ガラスブランク製造装置８０１の側面図である。図７に示されるように、第１リリース位置ＲＬ″１の下方には、コンベア８７１と、冷却ユニット８７３と、製品回収ボックス８７４が配置されている。また、第１リリース位置ＲＬ″１近傍には、ガラスブランクＢを第１プレスユニット８２０から受け取ってコンベア８７１の上に移動させるガイド８７２が配置されている。
【００７６】
ガイド８７２は、図７に示されるように、一対のガイドプレート８７２ａ、８７２ｂが設けられている。ガイドプレート８７２ａの下部にはガイドプレート８７２ｂに向かって突出する突出部が形成されている。同様に、ガイドプレート８７２ｂの下部には、ガイドプレート８７２ａに向かって突出部が形成されている。ガイドプレート８７２ａと８７２ｂとが近接して夫々の突出部が突き合わせとなった状態（図７中実線部）では、ガイドプレート８７２ａと８７２ｂの互いに対向する２面と突出部によって、スロットＳＬが形成される。
【００７７】
ガイド８７２は、ガイド移動手段（不図示）によって駆動され、第１リリース位置ＲＬ″１に第１プレスユニット８２０が位置している時の可動型８２１及び固定形８２２の直下（図７中実線部）と、コンベア８７１の一端側の上側（図７中破線部）との間で移動可能となっている。また、ガイドプレート８７２ａ及び８７２ｂは、ガイド開閉手段（不図示）によって、互いに近接又は離間する方向に駆動される。
【００７８】
ガイド８７２は、ガイドプレート８７２ａと８７２ｂが近接した（すなわち、スロットＳＬが形成された）状態で、第１プレスユニット８２０の直下に位置する時は、第１プレスユニット８２０から落下するガラスブランクＢをガイド８７２で受け止め、スロットＳＬ内に収容させることができる。そして、スロットＳＬにガラスブランクＢが収容された状態で、ガイド８７２をコンベア８７１の真上に移動し、次いでガイドプレート８７２ａと８７２ｂを互いに離間させる（図中破線部）ことにより、スロットＳＬに収容されていたガラスブランクＢはガイド８７２から落下し、ガラスブランクＢがコンベア８７１上で起立するようにコンベア８７１上に載置された状態となる。なお、コンベア８７１の表面には、ガラスブランクＢを受ける受け部（不図示）が一定間隔で形成されており、ガイド８７２から落下するガラスブランクＢを一定間隔で垂直に支持する構成となっている。
【００７９】
ここで、図７に示されるように、ガイドプレート８７２ａ、８７２ｂの互いに対向する面は傾斜面となっており、スロットＳＬは、上に向かって幅広となるような形状となっている。スロットＳＬの上端の開口は、上記のようにガラスブランクＢの厚さに対して十分に幅広となっているため、ガイド８７２と第１プレスユニット８２０の細かな位置決めを行うことなく、第１プレスユニット８２０から落下するガラスブランクＢを確実にスロットＳＬ内に収容させることができる。一方、スロットＳＬの下端の幅は狭くなっているため、ガラスブランクＢをコンベア８７１上の正確な位置に落下させることができる。
【００８０】
コンベア８７１は、その上に載せられたガラスブランクＢを、一定の速度で搬送する。コンベア８７１の上部には、冷却ユニット８７３が設けられている。冷却ユニット８７３は、コンベア８７１の上面に向かってエアを吹きつけてエアカーテンを形成するものであり、コンベア８７１に搬送されるガラスブランクＢがこのエアカーテンを通過することによって、ガラスブランクＢは冷却されて、内部ひずみが除去される。コンベア８７１の他端側には製品回収ボックス８７４が配置されており、コンベア８７１の他端側に搬送されたガラスブランクＢは、コンベア８７１から落下して製品回収ボックス８７４に収容される。
【００８１】
なお、上記説明したコンベア８７１、ガイド８７２、冷却ユニット８７３及び製品回収ボックス８７４は、第１リリース位置ＲＬ″１、第２リリース位置ＲＬ″２、第３リリース位置ＲＬ″３、及び第４リリース位置ＲＬ″４の夫々に別個に設けられており、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０によってプレスされたガラスブランクＢは、夫々別個の製品回収ボックス８７４に収容されるようになっている。
【００８２】
次に、本実施形態のガラスブランク製造装置８０１による、ガラスブランクＢの製造手順を図８〜図１８の上面図を用いて説明する。なお、図６に示される初期状態においては、第１〜第４プレスユニット８２０〜８５０の可動型８２１〜８５１は、全て固定型８２２〜８５２から離間して、その間にゴブＧＧ（図６）を通せるようになっている。
【００８３】
まず、図６に示される初期状態から、第１プレスユニット８２０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させ、図８に示す状態とする（第１ステップ）。
【００８４】
次に、第１プレスユニット８２０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図９に示す状態とする（第２ステップ）。この状態では、第１プレスユニット８２０の可動型８２１と固定型８２２との間の間隙が、溶融ガラス流出口８１１の直下に配置される。
【００８５】
次に、第２プレスユニット８３０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させ、図１０に示される状態とする（第３ステップ）。第２プレスユニット８３０が第２退避位置ＲＦＬ２に移動した後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、可動型８２１と固定型８２２の間に向かってゴブＧＧが落下する。そして、図２に示される第１の実施形態（図２）と同様、落下するゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間に入った時にアクチュエータ８２３によって可動型８２１が固定型８２２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００８６】
次に、第１プレスユニット８２０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させると同時に第２プレスユニット８３０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１１に示される状態とする（第４ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第２プレスユニット８３０の可動型８３１と固定型８３２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８３１と固定型８３２の間に入った時にアクチュエータ８３３によって可動型８３１が固定型８３２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８３１と固定型８３２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００８７】
次に、第１プレスユニット８２０を第１リリース位置ＲＬ″１に移動させると同時に第３プレスユニット８４０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させ、図１２に示される状態とする（第５ステップ）。その後、第１プレスユニット８２０のアクチュエータ８２３によって可動型８２１を固定型８２２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。この後、前述のようにガイド８７２はコンベア８７１にガラスブランクＢを移動させる。
【００８８】
次に、第２プレスユニット８３０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させると同時に第３プレスユニット８４０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１３に示される状態とする（第６ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第３プレスユニット８４０の可動型８４１と固定型８４２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８４１と固定型８４２の間に入った時にアクチュエータ８４３によって可動型８４１が固定型８４２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８４１と固定型８４２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００８９】
次に、第２プレスユニット８３０を第２リリース位置ＲＬ″２に移動させると同時に第４プレスユニット８５０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させ、図１４に示される状態とする（第７ステップ）。その後、第２プレスユニット８３０のアクチュエータ８３３によって可動型８３１を固定型８３２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。
【００９０】
次に、第３プレスユニット８４０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させると同時に第４プレスユニット８５０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１５に示される状態とする（第８ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第４プレスユニット８５０の可動型８５１と固定型８５２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８５１と固定型８５２の間に入った時にアクチュエータ８５３によって可動型８５１が固定型８５２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８５１と固定型８５２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００９１】
次に、第３プレスユニット８４０を第３リリース位置ＲＬ″３に移動させると同時に第１プレスユニット８２０を第１退避位置ＲＦＬ１に移動させ、図１６に示される状態とする（第９ステップ）。その後、第３プレスユニット８４０のアクチュエータ８４３によって可動型８４１を固定型８４２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。
【００９２】
次に、第４プレスユニット８５０を第１退避位置ＲＦＬ２に移動させると同時に第１プレスユニット８２０をキャッチ位置ＣＬ″に移動させ、図１７に示される状態とする（第１０ステップ）。その後、切断ユニット８６０によってゴブＧＧが形成され、第１プレスユニット８２０の可動型８２１と固定型８２２の間に向かってゴブＧＧが落下し、ゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間に入った時にアクチュエータ８２３によって可動型８２１が固定型８２２に向かって移動して、ゴブＧＧが可動型８２１と固定型８２２の間でキャッチされてプレスされ、ガラスブランクＢが形成される。
【００９３】
次に、第４プレスユニット８５０を第４リリース位置ＲＬ″４に移動させると同時に第２プレスユニット８３０を第２退避位置ＲＦＬ２に移動させ、図１８に示される状態とする（第１１ステップ）。その後、第４プレスユニット８５０のアクチュエータ８５３によって可動型８５１を固定型８５２から離し、ガラスブランクＢをガイド８７２（図７）に落下させる。
【００９４】
この後は、再び図１１の第４ステップが実行される。そして、この第４ステップから図１８の第１１ステップまでの８つのステップがこの順番で繰り返し実行されることにより、継続的にガラスブランクＢが製造される。以上が本発明の第４の実施形態のガラスブランク製造装置８０１によるガラスブランクＢの製造手順である。
【００９５】
以上説明した本発明の第１、第２、第３及び第４の実施形態のガラスブランク製造装置で使用されるプレスユニットは、一方にスペーサが設けられた平板状の一対の型である。しかしながら、本発明は上記の構成に限られるものではなく、例えば一対の型の双方がスペーサを有していてもよい。また、図１９に例示されるような形状のプレスユニットであってもよい。
【００９６】
図１９（ａ）及び（ｂ）に、本例のプレスユニットの平面図を示す。図１９（ａ）は、第１の型と第２の型が離れた状態を示すものであり、図１９（ｂ）は、第１の型と第２の型との間で溶融ガラス材料が挟まれてガラスブランクが形成された状態を示すものである。図１９に示されるプレスユニット５００は、フレーム５０１と、第１の型５１１と、第２の型５２０と、第１駆動部５３０と、第２駆動部５４０を有する。
【００９７】
第１の型５１１は、平板状の部材であり、その内周面（図中左側の面）５１１ａで、落下するゴブＧＧをキャッチするようになっている。また、第１の型５１１とフレーム５０１との間には、第１駆動部５３０が複数設けられている。第１駆動部５３０は、直進ソレノイドのスリーブ５３１と、ロッド５３２と、コイルばね５３３を有する。スリーブ５３１は、フレーム５０１に固定され、一方、ロッド５３２は第１の型５１１に固定されている。また、コイルばね５３３は、第１の型５１１とスリーブ５３１に挟まれている。第１の型５１１がゴブＧＧをキャッチしていない状態では、図１９（ａ）に示されるように、ロッド５３２はスリーブ５３１内に引き込まれ、コイルばね５３３が圧縮された状態となっている。
【００９８】
第２の型５２０は、型本体５２１と、型本体５２１をガイドするガイド枠５２２と、型本体をガイド枠５２２に沿って移動させるためのシリンダユニット５２３を有する。シリンダユニット５２３は、スリーブ５２３ａとロッド５２３ｂを有し、スリーブ５２３ａに対するロッド５２３ｂの送り量を精密に制御可能な装置である（例えば油圧シリンダ）。スリーブ５２３ａはガイド枠５２２に、ロッド５２３ｂは型本体５２１に固定されており、シリンダユニット５２３を駆動することにより、型本体５２１をガイド枠５２２に沿って進退させることができるようになっている。型本体５２１は平板状の部材であり、その内周面（図中右側の面）５２１ａで、落下するゴブＧＧをキャッチするようになっている。
【００９９】
第２の型５２０のガイド枠５２２とフレーム５０１との間には、第２駆動部５４０が複数設けられている。第２駆動部５４０は、直進ソレノイドのスリーブ５４１と、ロッド５４２と、コイルばね５４３を有する。スリーブ５４１は、フレーム５０１に固定され、一方、ロッド５４２はガイド枠５２２に固定されている。また、コイルばね５４３は、ガイド枠５２２とスリーブ５４１に挟まれている。第２の型５２０がゴブＧＧをキャッチしていない状態では、図１９（ａ）に示されるように、ロッド５４２はスリーブ５４１内に引き込まれ、コイルばね５４３が圧縮された状態となっている。
【０１００】
図１９（ａ）に示される状態から、ロッド５３２のスリーブ５３１への引込、及びロッド５４２のスリーブ５４１への引込を解除すると、コイルばね５３３の反発力によってロッド５３２がスリーブ５３１から急速に突出して第１の型５１１が第２の型５２０に向かって素早く移動すると共に、コイルばね５４３の反発力によってロッド５４２がスリーブ５４１から急速に突出して第２の型５２０が第１の型５１１に向かって素早く移動する。この時、ゴブＧＧ（図１９（ａ））が第１の型５１１と第２の型５２０の型本体５２１の間にあれば、図１９（ｂ）に示されるように、ゴブＧＧが第１の型５１１と第２の型５２０の型本体５２１に挟み込まれて平板状に成形される。なお、ロッド５３２のスリーブ５３１への引込、及びロッド５４２のスリーブ５４１への引込が解除された状態では、ガイド枠５２２の先端部５２２ａが、第１の型５１１に当接するようになっている。
【０１０１】
ガラス材料は、溶融状態から急激に冷却されてガラスとなる過程で、収縮することが知られている。本例の第２の型５２０は、ガラス材料の収縮の進行に応じて、シリンダユニット５２３を駆動して、第２の型５２０の型本体５２１を第１の型５１１に向かって移動させる。これによって、第２の型５２０側の面の平坦度に優れたガラスブランクＢが形成される。
【０１０２】
なお、図１９（ｂ）に示されるように、ゴブＧＧがプレスされてガラスブランクＢが形成される工程中は、ガラス材料は第１の型５１１、及び第２の型５２０の型本体５２１の内周面５１１ａ、５２１ａのみに接触し、スペーサとして機能するガイド枠５２２の内周面５２２ｂには接触しないようになっている。
【０１０３】
本実施形態においては、型本体５２１を微小移動させるための機構が第２の型５２０側のみに設けられているが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、同様の機構が第１の型５１１側にも設けられる構成としてもよい。
【０１０４】
また、以上説明した構成（第１、第２、第３及び第４の実施形態を含む）の第１の型及び第２の型の離型性を向上させるため、第１の型及び第２の型に、以下に例示される変更を加えてもよい。
【０１０５】
図２０は、本例による型を、外周面（ゴブと当接しない側の面）側から投影した正面図である。図２０に示される本例の型６００は、第１、第２、第３及び第４の実施形態の第１の型及び第２の型の双方に採用されるものである。
【０１０６】
本例の型６００には、外周面と内周面とを連通する貫通孔６０１が２つ設けられている。貫通孔６０１の内周面側の開口は、ゴブを成形して得られるガラスブランクＢの外周Ｂ１の近辺に設けられている。貫通孔６０１の外周面側の開口には、図示しないエアタンクが接続されている。ガラスブランクＢが形成されたのち、第１の型と第２の型を開いた場合、第１の型と第２の型のいずれか一方にガラスブランクＢが付着して、ガラスブランクＢが型から自然に外れないようになる可能性がある。本例においては、第１の型と第２の型を開いた後に、エアタンクから圧縮空気を貫通孔６０１に送り込み、強制的にガラスブランクＢを型６００から外すことが可能となっている。
【０１０７】
本発明の第１、第２及び第３の実施形態のガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランクＢは、後工程にて外周部分が削り取られ、真円の円盤状に整形される。上記の如く本例においては、貫通孔６０１が型に設けられているため、ガラスブランクＢに貫通孔６０１の跡が形成されるが、貫通孔６０１の位置は、後工程によって整形された後のガラスブランクＢの外周Ｂ２よりも外側に配置されているため、整形後のガラスブランクＢには貫通孔６０１の跡は残らない。
【０１０８】
例えば、ハードディスクのＨＤ基板として使用される、直径が６５ｍｍのガラスブランクを製造する場合は、後工程による整形前のガラスブランクの直径は７５〜８０ｍｍ程度となるため、貫通孔６０１は、ガラスブランクＢの中心Ｂ０から約３２．５ｍｍ以上離れ且つ３７．５ｍｍ以内となる位置に形成される。また、貫通穴６０１の直径は、０．２〜０．３ｍｍ程度である。
【０１０９】
上記の手順により形成されたガラスブランクＢから、情報記録媒体であるハードディスク装置用磁気ディスクを製造する手順について説明する。
【０１１０】
ハードディスク装置は、高速回転（例えば７２００ｒｐｍ）する磁気ディスクの表面に磁気ヘッドを近接させることによって、磁気ディスクに対して情報のリード又はライトを行うものである。情報のリード又はライトを行う際は、磁気ディスク表面と磁気ヘッド表面との間隔は約５ｎｍと極めて小さい。このため、磁気ディスクは平坦度及び表面粗さを、夫々４ｎｍ以下及び０．２ｎｍ以下と十分に小さくする必要がある。
【０１１１】
本発明の第１〜第４の実施形態のプレス装置の第１及び第２の型の内周面は、凹凸の無い平面となっている。上記のように、本発明の第１〜第３の実施形態においては、プレス時に型のゆがみが発生することはなく、また、ガラスブランクＢ内の熱勾配によるゆがみが発生することもないため、成形されたガラスブランクＢの平坦度は、磁気ディスク用ガラス基板としての目標平坦度を満たす４μｍ以下となっている。このため、以下に説明する工程では、平坦度を調整する工程（例えばラップ工程）は行わず、ガラスブランクの形状や表面粗さ等を所望の値にする為の加工が行われる。
【０１１２】
また、本発明の第１〜第４の実施形態のプレス装置の第１及び第２の型の内周面は、共に凹凸の無い平面であるため、溶融ガラス材料の冷却（収縮）時に、ガラスブランクＢが凹凸部と係合することによって生じ得る局所的な応力がガラスブランクＢに加わることはない。また、本発明の第１〜第４の実施形態においては、型のスペーサの内周面に溶融ガラス材料が接触しないようにプレスが行われるようになっている。そのため、スペーサの内周面に接触した溶融ガラス材料が冷却することによって生じる局所的な応力がガラスブランクＢに加わることはない。従って、本発明の第１〜第４の実施形態のプレス装置によれば、上記の局所的な応力によって生じ得るゆがみの無い、平坦度の高いガラスブランクＢが得られる。加えて、上記の局所的な応力によって生じ得るワレがガラスブランクＢに発生することも無い。
【０１１３】
なお、上記の記載における型の内周面の「平面」は、最終的に磁気ディスク用ガラス基板としての目標平坦度を満たすガラスブランクＢを得ることが可能な、可視的な凹凸が確認されない滑らかな面を意味するものである。たとえば、プレス時の型の熱変形や、ガラスブランクＢの冷却時の収縮等を考慮した、常温時にはゆるやかな（高低差が数十μｍ以内の）曲面を含む面もまた、「平面」の範囲に含まれる。
【０１１４】
ガラスブランクＢから磁気ディスクを得るための工程について、以下に説明する。まず、前述のように、プレスによって得られたガラスブランクＢの外周を所望の大きさの真円形状に整形する必要がある。また、磁気ディスクには、磁気ディスクを回転させるためのスピンドルを取り付ける穴を必要とする。この穴は、外周整形後のガラスブランクＢの外周と同心となる。
【０１１５】
ガラスブランクＢの外周整形及び穴形成は、スクライブによって行われる。スクライブとは、成形されたガラスブランクＢを、上記の外周と穴を有する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Ｂの表面に、超鋼合金製あるいはダイアモンド粒子からなるスクライバによって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Ｂは、部分的に加熱される。そして、ガラスブランクＢの熱膨張の程度は、切断線の内側よりも外側の方が大きくなるため、切断面の位置にせん断応力が発生し、外側同心円の外側部分および内側同心円の内側部分が、中間部分から除去される。この中間部分が、リング形状のガラスブランクＢとなる。
【０１１６】
ここで、ガラスブランクＢの表面粗さが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ことがある。上記の第１〜第４の実施形態においては、ガラスブランクＢをプレス成形するための型の内周面の表面粗さが１μｍ以下に設定されている。また、上記のように、第１〜第４の実施形態においては、型の内周面の表面粗さとガラスブランＢクの表面粗さは略等しくなる。このため、成形されたガラスブランクＢは、その表面粗さが１μｍ以内に抑えられるようになっているため、スクライブにより好適に切断線を設けることができる。
【０１１７】
次に、スクライブされたガラスブランクＢ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。すなわち、リング形状のガラスブランクＢの外周端部および穴の内周端部に対して、ダイアモンド砥石により面取りが施される。
【０１１８】
次に、リング形状のガラスブランクＢ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。図２１（ａ）は、研削を行うための研削装置４００の全体図である。図２１（ｂ）は、研削装置４００に用いられるキャリアを説明する図である。
【０１１９】
研削装置４００は、図２１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、下定盤４０２、上定盤４０４、インターナルギア４０６、キャリア４０８、ダイアモンドシート４１０、太陽ギア４１２、インターナルギア４１４、容器４１６、及びクーラント４１８を有する。ガラスブランクは、ダイアモンドシート４１０を用いた固定砥粒によって研削される。
【０１２０】
装置４００は、下定盤４０２と上定盤４０４との間にインターナルギア４０６を挟みこんだ構成となっている。インターナルギア４０６は、自転しないように下定盤４０２に固定されている。また、インターナルギア４０６内には、複数のキャリア４０８が、自転且つ公転可能に保持されている。図２１（ｂ）に示される一構成では、５つのキャリア４０８が保持されている。ダイアモンドシート４１０は、下定盤４０２の下面及び上定磐４０４の上面に平面的に接着されている。
【０１２１】
また、図２１（ｂ）に示されるように、各キャリア４０８の内部には、複数の円形状の穴４０８ａが、キャリア４０８と同心の円周上に並んで形成されている。ガラスブランクＢは、この穴４０８ａ内に配置されて、キャリア４０８に保持される。ガラスブランクＢの一対の主表面は、研削時には下定盤４０２および上定盤４０４に挟まれてダイアモンドシート４１０に当接する。
【０１２２】
ガラスブランクＢの一対の主表面がダイアモンドシート４１０に当接した状態で、太陽ギア４１２を反時計回り方向（図中実線矢印方向）に自転させると、各キャリア４０８は、時計回り方向（図中破線矢印方向）に自転しながら、反時計回り方向（図中一点鎖線矢印方向）に公転する。これにより、ガラスブランクＢの主表面は、ダイアモンドシート４１０に対して摺動し、研削が行われる。
【０１２３】
装置４００は、図２１（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、循環させている。このとき、クーラント４１８は、研削によって生じる摩擦熱を吸収して研削装置４００及びガラスブランクＢを冷却しながら、研削中に生じる切子を研削面から除去している。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に切子を滞留させている。
【０１２４】
ここで、ガラスブランクの表面凹凸の粗さが０．０１μｍ未満であると、固定砥粒がガラスブランクの表面を滑ってしまい、研削が困難なものとなる。このため、固定砥粒による研削を効果的に行うために、ガラスブランクのプレス成形を行う為の型の内周面の表面粗さを０．０１μｍ以上として、成形されたガラスブランクＢの表面凹凸の粗さを０．０１μｍ以上に調整している。
【０１２５】
上記のように、スクライブによるガラスブランクＢの切断を行うために、ガラスブランク成形用の型の内周面の表面粗さは１μｍ以下に抑えられる必要がある。すなわち、本実施形態においては、型の内周面の表面粗さは０．０１〜１μｍの範囲内に設定されている。ただし、ガラスブランクＢの切削を行う必要がない場合は、型の内周面の表面粗さをより大きな値としてもよい。ただし、ガラスブランクＢの表面粗さが１０μｍを超えると、研削及び研磨に必要とされる時間が長いものとなるため、ガラスブランクＢの切断を行わない場合であっても、ガラスブランクＢの表面粗さ（すなわち、型の内周面の表面粗さ）は、０．０１〜１０μｍの範囲に設定されることが望ましい。
【０１２６】
なお、研削装置４００では、ダイアモンドシート４１０を用いて研削を行うが、ダイアモンドシート４１０の代わりに、ダイアモンド粒子を設けた他の固定砥粒を用いることが可能である。例えば、複数のダイア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って研削を行う構成とすることができる。
【０１２７】
固定砥粒による研削の後、ガラスブランクＢの端面研磨が行われる。端面研磨では、ガラスブランクＢの内周側端面及び外周側単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。端面研磨を行ってガラスブランクＢ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。
【０１２８】
次に、研削されたガラスブランクＢ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で用いた研削装置４００と同様の装置を用いる。第１研磨に用いる装置と研削装置４００との差異は以下の二点である。
ａ） 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
ｂ） ダイアモンドシート４１０の代わりに樹脂ポリッシャを用いること
【０１２９】
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。
【０１３０】
次に、第１研磨後のガラスブランクＢを化学強化する。化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）の混合液等を用いる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄されたガラスブランクＢが、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、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Ｂ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Ｂ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。
【０１３１】
このように、ガラスブランクＢを化学強化液に浸漬することによって、ガラスブランクＢ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Ｂが強化される。次いで、ガラスブランクＢ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。
【０１３２】
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラスブランクＢ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、第１研磨で用いた装置と同様の装置を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、以下の二点である。
ｃ） 遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なること
ｄ） 樹脂ポリッシャの硬度が異なること
【０１３３】
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。
【０１３４】
次に、ガラスブランクＢは洗浄される。洗浄には、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が得られる。
【０１３５】
以上の工程で形成された磁気ディスク用ガラス基板に、磁性層等の層が成膜されて、磁気ディスクが作製される。具体的には、例えば、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順次積層されている。付着層には、例えばＣｒ合金等が用いられ、ガラス基板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。
【０１３６】
上記層について、より具体的な例で説明すると、ガラス基板に対して、インライン型スパッタリング装置を用いて、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。
【０１３７】
なお、化学強化工程は、第１研磨工程と第２研磨工程との間に行われるが、この順番に限定されない。第２研磨工程は、第１研磨工程の後に行われる必要があるが、化学強化工程は、適宜配置することができる。例えば、第２研磨工程を行った後に化学強化工程を行ってもよい（以下、工程順序１）。但し、工程順序１では、化学強化工程により生じうる表面凹凸が除去されないことになるため、第１研磨工程と第２研磨工程の間に化学強化工程を行う工程順序が、より好ましいものといえる。
【０１３８】
次に、本発明の第１〜第４の実施形態によるガラスブランクＢの組成について説明する。磁気ディスク等の情報記録媒体に使用されるガラスブランクＢには、化学的耐久性があり、剛性が大きく、高い熱膨張率を有し、化学強化が可能であり、且つ、高耐熱性であることが望まれる。
【０１３９】
ガラスブランクＢの化学的耐久性が低いと、ガラスブランクＢの表面に加工や洗浄を行ったとき、表面荒れが生じ、ガラスブランクＢの平滑性が損なわれる。また、アルカリ等の成分が基板表面に析出し、基板表面に形成される磁性層への損傷が生じる可能性がある。
【０１４０】
また、情報記録媒体は、高速回転されるものであるため、剛性が低いと、遠心力によってたわみが発生する可能性がある。そのため、ガラスブランクＢは高剛性である、すなわちヤング率や比弾性率が大きいことが望まれる。
【０１４１】
また、情報記録媒体を回転駆動できるようにするため、情報記録媒体の中心に形成された穴にはスピンドルが取り付けられる。スピンドルは、一般にステンレス鋼を主要な材料としている。モータによってスピンドル及び情報記録媒体を回転駆動すると、モータからの発熱によって、スピンドル及び情報記録媒体が加熱される。この時、スピンドルの熱膨張率に対して情報記録媒体の熱膨張率が小さすぎると、スピンドル内の熱応力によって情報記録媒体に荷重が加わり、情報記録媒体に変形が生じる可能性がある。
【０１４２】
また、ガラスを主原料とする情報記録媒体は、脆性破壊を防止するため、化学強化を行う必要がある。そのため、ガラスブランクを形成するガラス材料は化学強化可能である、すなわち、Ｌｉ又はＮａ元素を含む必要がある。
【０１４３】
また、磁気ディスクの高密度化に伴い、外乱による磁化の方向の変化が生じやすくなっている。外乱による磁化の方向の変化を極力防止するため、磁気ディスクの磁性層を高温処理してＫｕ値を高めることが好ましい。高温処理しても磁気ディスク用ガラス基板に変形や破損が生じないよう、ガラスブランクＢを形成するガラス材料は高耐熱性であることが望まれる。
【０１４４】
化学的耐久性があり、剛性が大きく、高い熱膨張率を有し、化学強化が可能であり、且つ、高耐熱性であるガラスブランクＢの組成は、以下の通りであることが好ましい。
酸化物基準に換算し、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを合計で５〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯを合計で０〜３５％、及び
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２を合計で０〜１５％、
含む。
【０１４５】
なお、清澄時の泡切れを改善するため、Ｓｎ酸化物及びＣｅ酸化物を外割り合計含有量で０．１〜３．５質量％添加することが望ましい。この場合、Ｓｎ酸化物とＣｅ酸化物の合計含有量に対するＳｎ酸化物の含有量の質量比（Ｓｎ酸化物の質量／（Ｓｎ酸化物の質量＋Ｃｅ酸化物の質量））は０．０１〜０．９９である。以下、特記しない限り、ガラス成分の含有量、合計含有量はモル％にて表示するが、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物の含有量は質量％にて表示するものとする。
【０１４６】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラス安定性、化学的耐久性、特に耐酸性を向上させる働きをする必須成分である。ＳｉＯ２の含有量が５０％未満だと上記働きを十分得ることができず、７５％を超えるとガラス中に未溶解物が生じたり、清澄時のガラスの粘性が高くなりすぎて泡切れが不十分になる。従って、ＳｉＯ２の含有量は５０〜７５％であることが好ましい。
【０１４７】
Ａｌ２Ｏ３もガラスのネットワーク形成に寄与し、ガラス安定性、化学的耐久性を向上させる働きをするとともに、化学強化時のイオン交換速度を増加させる働きもする。Ａｌ２Ｏ３の含有量が１５％を超えるとガラスの溶融性が低下し、未溶解物が生じやすくなる。また、熱膨張係数が低下し、ヤング率も低下する。したがって、Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜１５％であることが好ましい。
【０１４８】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、ガラスの溶融性および成形性を向上させる働きをする。また、熱膨張係数を増加させる働きもする。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量が５％未満であると上記働きを十分得ることができず、３５%を超えると化学的耐久性、特に耐酸性が低下したり、ガラスの熱的安定性が低下する。また、ガラス転移温度が低下し、耐熱性も低下する。したがって、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は５〜３５％であることが好ましい。なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏのうち、ガラス転移温度を低下させる働きが最も大きいものはＬｉ２Ｏである。
【０１４９】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯは、ガラスの溶融性、成形性、ヤング率を向上させる働きをする。また、熱膨張係数、ヤング率を増加させる働きもする。しかし、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量が３５％を超えると化学的耐久性やガラスの熱的安定性が低下する。したがって、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量は０〜３５％であることが好ましい。
【０１５０】
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２は、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を改善し、ガラス転移温度を高めて耐熱性を改善し、ヤング率や破壊靭性を高める働きをする。しかし、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２の合計含有量が１５％を越えるとガラスの溶融性が低下し、ガラス中にガラス原料の未溶解物が残ってしまう。したがって、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２の合計含有量は、０〜１５%であることが好ましい。
【０１５１】
上記の条件を満たすガラス材料の、５つの態様について説明する。
【０１５２】
第１の態様は、化学強化の効率を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：６０〜７５%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：３〜１２％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：２３〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：０〜５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：０〜７％、
となっている。
【０１５３】
第２の態様は、化学的耐久性を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：６０〜７５%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：１５〜２５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１〜６％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：１〜９％、
となっている。
【０１５４】
第３の態様は、高剛性を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：５０〜７０%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：１〜８％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：１２〜２２％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１０〜２０％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：３〜１０％、
となっている。
【０１５５】
第４の態様は、高耐熱性を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：５０〜７０%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：１〜１０％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：５〜１７％
（うちＬｉ２Ｏ：０〜１％）、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１０〜２５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：１〜１２％、
となっている。
【０１５６】
第５の態様は、高耐熱性、高剛性、及び熱膨張率を重視したものである。本態様のガラス材料の組成は、
ＳｉＯ２の含有量：５０〜７５%、
Ａｌ２Ｏ３の含有量：０〜５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計含有量：３〜１５％
（うちＬｉ２Ｏ：０〜１％）、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合計含有量：１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及び
ＨｆＯ２の合計含有量：２〜９％、
となっている。
【０１５７】
第１〜第４の実施形態のプレス装置で使用される第１及び第２の型は、耐熱合金製の型であり、その耐熱温度は約１２５０℃である。ガラス成形品の製造は、溶融したガラスを急冷する必要があるため、ガラスブランクＢの成形を行う場合、プレス前の溶融したガラス材料の温度は、型の耐熱温度近く、すなわち約１２５０℃に設定されている。
【０１５８】
第１〜第４の実施形態のプレス装置で使用されるガラス材料は、成形時（すなわち約１２５０℃）の粘度が２０００ｄＰａ・ｓを超えると、短時間でガラス材料を所要の大きさ（直径及び厚さ）に成形することが困難なものとなる（プレス圧力を極端に大きくするか、プレス時間を長くする必要がある）。このため、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は、２０００ｄＰａ・ｓ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は１０５０ｄＰａ・ｓ以下である。
【０１５９】
一方、成形時のガラス材料の粘度が２０ｄＰａ・ｓ未満となると、粘性が低すぎてガラスブランクＢへの成形が困難なものとなる。このため、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は、２０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、約１２５０℃でのガラス材料の粘度は５０ｄＰａ・ｓ以上である。
【０１６０】
上記の第１〜第５の態様のガラス材料の一例の組成及び１２５０℃での粘度、液相温度及びガラス転移温度を下記の表１に示す。表１に示される通り、第１〜第５の態様のガラス材料の１２５０℃での粘度は、５０〜１０５０ｄＰａ・ｓの範囲に収まっている。
【０１６１】
【表１】
【実施例】
【０１６２】
以上説明した本発明の実施の形態のガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランク（第１実施例）及び、従来構成のガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランク（第１比較例）について、以下に説明する。
【０１６３】
［実施例］
本発明の第１の実施形態のガラスブランク製造装置１０１（図１、図２）を用いて、下記の手順で、磁気ディスク用のガラス基板として使用される直径７７ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクＢを作成した。
【０１６４】
まず、表１の態様１の組成が得られるようにガラス原料を調合し、ガラス溶解炉に投入して溶融、清澄、均質化し、得られた溶融ガラスを溶融ガラス流出口１１１から流出させる。溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬＧの温度は１３００℃であり、この時の溶融ガラス材料ＬＧの粘度は７００ポアズである。また、プレスユニット１２０、１３０、１４０及び１５０の第１の型及び第２の型の温度は４２０℃前後に制御されている。
【０１６５】
溶融ガラス流出口１１１から吐出される溶融ガラス材料ＬＧは、切断ユニット１６０によって切断され、直径約２０ｍｍのゴブＧＧが形成される。ゴブＧＧは、プレスユニットによって荷重３０００ｋｇｆで、その温度が溶融ガラス材料のガラス転移温度以下となるまで（約３秒）プレスされ、ガラスブランクＢが形成される。同様に、表１の態様２〜５の各組成を有するガラスを用いて、上記方法と同様にして、ガラスブランクＢを作製した。
【０１６６】
［第１比較例］
図２２に示される従来構成のガラスブランク製造装置９０１を用いて、直径７７ｍｍ、厚さ０．９ｍｍのガラスブランクＢを形成した。具体的には、図２２（ａ）に示されるように、溶融ガラス流出口９１１から吐出される溶融ガラス材料を一対の切断刃９６１、９６２からなる切断ユニット９６０にて切断してゴブＧＧを形成し、ゴブＧＧを溶融ガラス流出口９１１の下に配置された下型９２１の上に載せる。なお、溶融ガラス材料の温度及び粘度は、実施例のものと同じである。
【０１６７】
次いで、下型９２１を上型９２２の下に移動させる（図２２（ｂ））。この時、上型９２２の温度は約４２０℃に、下型４２１の温度は約４５０℃に制御されている。次いで、上型９２２を降下させてゴブＧＧを上型９２２と下型９２１との間で荷重３０００ｋｇｆで約０．５秒プレスする（図２２（ｃ））。ゴブＧＧが上型９２２と下型９２１の間でプレスされることによって、ゴブＧＧは急激に冷却されて円盤状のガラスブランクＢが形成される。そして、上型９２２を上昇させ、さらに、下型９２１を上型９２２の下から離れるよう移動させる。次いで、一定時間ガラスブランクＢを自然冷却した後、下型９２１の上からガラスブランクＢを取り出す。なお、比較例１においても、実施例と同様、表１の態様１〜５の５種類の組成の溶融ガラス材料から、５種類のガラスブランクＢを作製している。
【０１６８】
［実施例と第１比較例の比較］
上記の手順で製造されたガラスブランクＢの形状を、三次元測定器及びマイクロメータを用いて計測した。計測結果を表２に示す。
【０１６９】
【表２】
【０１７０】
表２に示されるように、実施例のガラスブランク製造装置によって製造された各ガラスブランクＢは、平坦度及び板厚偏差が第１比較例のものよりも有意に小さく、ラップ工程等の表面研削を行うことなく磁気ディスク用ガラス基板として良好なガラスブランクＢが得られていることが分かる。一方、実施例のガラスブランクＢの真円度は、比較例のガラスブランクＢの真円度よりも大きくなっているが、ガラスブランク製造装置によって製造されたガラスブランクＢは次工程にて、直径６５ｍｍの真円の円盤に切削されるため、１０００μｍ程度の真円度であれば、磁気ディスク用ガラス基板としての性能に何ら影響を与えるものではない。実施例において作製したガラスブランクＢに対して、ラップ工程を行わずにダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製したところ、平坦度は４μｍ以下であった。一方、第１比較例において作製したガラスブランクＢに対して、ラップ工程、ダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製したところ、平坦度を４μｍ以下にすることができたが、ラップ工程を省略し、ダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製したところ、平坦度を４μｍ以下にすることはできなかった。
【０１７１】
［第２比較例］
また、本発明の実施の形態のガラスブランク製造装置は、第１の型及び第２の型の内周面には、プレス時にゴブと当接する平面であるプレス面及びスペーサのみが形成されている。これに対し、例えば特許第４３８０３７９号に示された構成のような、ブランクへの外周整形及び穴形成がより容易に行われるようにするための、第１及び第２の型の内周面に円環状の突起を形成する構成が考えられる。すなわち、第１の型及び第２の型の双方の内周面に、同心の２組の円環状の突起を形成する。このような型で形成されたブランクには、突起による円環状の溝が形成されることになり、この溝の位置でガラスブランクを容易に切断することができるようになる。
【０１７２】
しかしながら、本実施形態のガラスブランク製造装置は、上記構成の製造装置と比較して、ガラスブランクＢの厚さや平坦度を精度よく管理可能であるという長所を有する。
【０１７３】
上記構成のガラスブランク製造装置及び、このガラスブランク製造装置にて製造されたブランクを、第２比較例として説明する。図２３（ａ）は、第２比較例のガラスブランク製造装置の型を、内周面側から投影した正面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。第２比較例においては、第１の型と第２の型は同一形状である。なお、第２比較例のガラスブランク製造装置の型の形状以外の点については、本実施形態のガラスブランク製造装置と同様である。なお、第２比較例のガラスブランクＢは、態様１のガラス材料から作製されたものである。
【０１７４】
第２比較例の型７００は、図２３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、その内周面７１０にその中心軸ａｘに垂直な平面であるプレス面７１１が形成されたものとなっている。また、内周面７１０において、プレス面７１１の外側に隣接する部分には、円環状の突出部であるスペーサ７１２が形成されている。さらに、プレス面７１１は、中心軸ａｘを中心とする同心の円環状の突出部７１３ａ及び７１３ｂによって分断されている。
【０１７５】
第２比較例の型７００のプレス面７１１の径は１４５ｍｍであり、突出部７１３ａ及び７１３ｂの径は夫々６５ｍｍ、２０ｍｍである。また、スペーサ７１２の高さ（すなわち、プレス面７１１とスペーサ７１２の間隔）は、０．５ｍｍであり、また、突出部７１３ａ及び７１３ｂの高さは共に０．３ｍｍである。上記の型７００の寸法は、常温時のものであり、スペーサ７１２の高さは、熱膨張によって、０．４３ｍｍに減少する。すなわち、型７００が加熱された状態で、２つの型７００が突き合わされると、プレス面７１１同士の間隔は０．８６ｍｍとなる。
【０１７６】
以上説明した第２比較例の型７００で成形したガラスブランクＢの厚さの計測結果を下記の表３に示す。なお、プレス時間は０．２秒、０．３秒、０．５秒、０．８秒及び１．０秒とし、夫々のサンプル数は３とした。また、各サンプルの厚さは、中心軸ａｘを中心とする径６０ｍｍ及び２５ｍｍの円上の、互いに９０°おきに定められた４点での厚さの平均値である。
【０１７７】
【表３】
【０１７８】
［実施例と第２比較例との比較］
表３に示されるように、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢは、その厚さが、０．８６ｍｍを超えている。これは、型７００のスペーサ７１２同士が当接する前にガラスブランクＢが固化していることを意味する。さらに、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢは、厚さに０．０５ｍｍ程度のバラツキが見られ、また、外径側よりも内径側の方が薄くなる傾向がみられた。従って、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢから磁気ディスクを作成するためには、ラップ工程などの表面研削を行う必要がなる。また、第２比較例の構成の装置によって成形されたガラスブランクＢは、プレス時間が０．５秒以上になると、一部のサンプルでワレが生じた。
【０１７９】
一方、実施例のガラスブランクＢは、表１に示されるように、平坦度は３μｍであり、厚さのバラツキは６μｍ（０．００６ｍｍ）以内に抑えられることになる。また、その厚さも、プレス時のプレス面同士の間隔に等しい大きさとなっている。さらに、実施例の構成では、プレス時間を１０秒に設定した場合であっても、ガラスブランクＢにワレは確認されなかった。ガラスブランクＢの平坦度は、プレス時間が長い程高いものとなるため、本実施形態のガラスブランク製造装置においては、ワレを発生させることなく、平坦度の高いガラスブランクＢを製造可能となる。
【０１８０】
［実施例のガラスブランクから作製された磁気ディスク］
上記の実施例のガラスブランクＢを原材料として、ラップ工程を行わずにダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製し、この磁気ディスク用ガラス基板に磁性層等の層を成膜して磁気ディスクを作製した。同様に、第１比較例のガラスブランクＢを原材料として、ラップ工程、ダイアモンドシートを用いた研削工程、研磨工程等を行って、磁気ディスク用ガラス基板を作製し、この磁気ディスク用ガラス基板に磁性層等の層を成膜して磁気ディスクを作製した。そして、これらの磁気ディスクをハードディスクドライブに組み込み、データの書き込み、読み出しテストを行った。この結果、実施例のガラスブランクＢを原材料とする磁気ディスクと第１比較例のガラスブランクＢを原材料とする磁気ディスクとの間には性能差は確認されなかった。すなわち、実施例のガラスブランクＢからは、ラップ工程を行うことなく十分な性能が得られる磁気ディスクが作製される。
【符号の説明】
【０１８１】
１０１、２０１、３０１、８０１ ガラスブランク製造装置
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 内周面
１２２ 第２の型
１２２ａ 内周面
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
１６３ カバー
１６３ａ 開口
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 ゴブ成形型
１８０Ｃ 凹部
１８１、１８２ ブロック
２１１ 溶融ガラス流出口
２２０、２３０、２４０、２５０ プレスユニット
２６０ 切断ユニット
３２０、３３０、３４０、３５０ プレスユニット
３６０ 吸引機構
３７０ コンベア
３８０ 切断ユニット
４００ 研削装置
４０２ 下定盤
４０４ 上定盤
４０６ インターナルギア
４０８ キャリア
４０８ａ 穴
４１０ ダイアモンドシート
４１２ 太陽ギア
４１４ インターナルギア
４１６ 容器
４１８ クーラント
４２２ フィルタ
５００ プレスユニット
５０１ フレーム
５１１ 第１の型
５１１ａ 内周面
５２０ 第２の型
５２１ 型本体
５２１ａ 内周面
５２２ ガイド枠
５２２ａ 先端部
５２２ｂ 内周面
５２３ シリンダユニット
５２３ａ スリーブ
５２３ｂ ロッド
５３０ 第１駆動部
５３１ スリーブ
５３２ ロッド
５３３ コイルばね
５４０ 第２駆動部
５４１ スリーブ
５４２ ロッド
５４３ コイルばね
６００ 型
６０１ 貫通孔
７００ 型
７１１ プレス面
７１２ スペーサ
７１３ａ、７１３ｂ 突出部
８１１ 溶融ガラス流出口
８２０ 第１プレスユニット
８２１、８３１、８４１、８５１ 可動型
８２２、８３２、８４２、８５２ 固定型
８２３、８３３、８４３、８５３ アクチュエータ
８３０ 第２プレスユニット
８４０ 第３プレスユニット
８５０ 第４プレスユニット
８６０ 切断ユニット
８６１、８６２ 切断刃
８７１ コンベア
８７２ ガイド
８７２ａ、８７２ｂ ガイドプレート
８７３ 冷却ユニット
８７４ 製品回収ボックス
８８１ プレスユニット移動手段
８８２ ガイド移動手段
８８３ ガイド開閉手段
９０１ ガラスブランク製造装置
９１１ 溶融ガラス流出口
９２１ 下型
９２２ 上型
９６０ 切断ユニット
９６１、９６２ 切断刃
ａｘ 中心軸
Ｂ ガラスブランク
Ｂ１、Ｂ２ 外周
Ｃ１、Ｃ２ 円周
ＣＬ、ＣＬ´、ＣＬ″ キャッチ位置
ＧＧ ゴブ
ＬＧ 溶融ガラス材料
ＲＦＬ１ 第１退避位置
ＲＦＬ２ 第２退避位置
ＲＬ、ＲＬ´ リリース位置
ＲＬ″１ 第１リリース位置
ＲＬ″２ 第２リリース位置
ＲＬ″３ 第３リリース位置
ＲＬ″４ 第４リリース位置
ＳＬ スロット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主表面と端面を有し、磁気ディスク用ガラス基板となる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以下であり、
厚さのばらつきが６μｍ以内である、
ことを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項２】
前記主表面の表面粗さＲａが０．０１〜１μｍである、請求項１に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項３】
真円度が１０００μｍ以内である、請求項１または請求項２に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項４】
前記端面が自由表面である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項５】
直径と前記厚さの比が５０：１〜１５０：１である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項６】
１２５０℃におけるガラスの粘度が６５０〜１０５０ｄＰａ・ｓのガラス材料からなる、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項７】
ガラス組成が、酸化物基準に換算し、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを合計で５〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯを合計で０〜３５％、及び
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２を合計で０〜１５％、含む、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項１】
一対の主表面と端面を有し、磁気ディスク用ガラス基板となる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以下であり、
厚さのばらつきが６μｍ以内である、
ことを特徴とする磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項２】
前記主表面の表面粗さＲａが０．０１〜１μｍである、請求項１に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項３】
真円度が１０００μｍ以内である、請求項１または請求項２に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項４】
前記端面が自由表面である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項５】
直径と前記厚さの比が５０：１〜１５０：１である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項６】
１２５０℃におけるガラスの粘度が６５０〜１０５０ｄＰａ・ｓのガラス材料からなる、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【請求項７】
ガラス組成が、酸化物基準に換算し、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを合計で５〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯを合計で０〜３５％、及び
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２を合計で０〜１５％、含む、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラスブランク。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−１９０５４１（Ｐ２０１２−１９０５４１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４６９１０（Ｐ２０１２−１４６９１０）
【出願日】平成２４年６月２９日（２０１２．６．２９）
【分割の表示】特願２０１０−１９３０２０（Ｐ２０１０−１９３０２０）の分割
【原出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２９日（２０１２．６．２９）
【分割の表示】特願２０１０−１９３０２０（Ｐ２０１０−１９３０２０）の分割
【原出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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