磁盤用玻璃毛坯的制造方法以及磁盤用玻璃基板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在模壓成形時(shí)不存在玻璃熔敷在模具，且能夠有效地進(jìn)行正圓度良好的形狀加工的磁盤用玻璃基板的制造方法。本發(fā)明中，所述磁盤用玻璃基板的制造方法包括通過由一對模具對熔融玻璃的塊進(jìn)行直接模壓來成形圓板狀的玻璃毛坯的成形工序和進(jìn)行用于在上述玻璃毛坯的主表面形成切痕后，通過使該切痕增長并割斷來進(jìn)行盤形狀的玻璃基板的內(nèi)孔形成以及外形形成的至少一方的形狀加工工序，在上述成形工序中，使從熔融玻璃與模具接觸到離開為止的上述一對模具的溫度為不足上述熔融玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)（Tg）的溫度，且不使脫模材料附著在上述一對模具的表面地進(jìn)行模壓成形。
【專利說明】磁盤用玻璃毛坯的制造方法以及磁盤用玻璃基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁盤用玻璃毛坯的制造方法以及磁盤用玻璃基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，在個(gè)人計(jì)算機(jī)或者DVD (Digital Versatile Disc)記錄裝置等為了數(shù)據(jù)記錄，內(nèi)置硬盤裝置(HDD:Hard Disk Drive)。尤其是,在用于筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)等以可搬運(yùn)性為前提的設(shè)備的硬盤裝置中，使用在玻璃基板上設(shè)置了磁性層的磁盤，由在磁盤的面上略微上浮的磁頭(DFH (Dynamic Flying Height)頭)在磁性層記錄或者讀取磁記錄信息。作為該磁盤的基板，由于玻璃基板與金屬基板(鋁基板)等相比具有難以塑性變形的性質(zhì)，所以，適合使用。
[0003]雖然磁頭例如具備磁阻效果型元件，但是，存在在這樣的磁頭上作為固有的故障引起熱粗糙故障的情況。熱粗糙故障是指在磁頭在磁盤的微小的凹凸形狀的主表面上一面上浮飛行，一面通過時(shí)，磁阻效果型元件因空氣的隔熱壓縮或接觸而被加熱，產(chǎn)生讀出錯(cuò)誤這樣的故障。為此，為了避免熱粗糙故障而制作成磁盤用玻璃基板的主表面的表面粗糙度、平面度等表面性狀達(dá)到良好的水平。
[0004]作為以往的板狀玻璃(玻璃毛坯)的制造方法，已知垂直直接模壓法。該模壓法是向下模上供給熔融玻璃的塊，使用上模模壓成形熔融玻璃的塊(熔融玻璃塊)的方法。在垂直直接模壓法中，由于從向下模供給熔融玻璃的塊(熔融玻璃塊)到模壓為止的時(shí)間長，所以，若使下模的表面粗糙度良好，則成為熔融玻璃塊熔敷在下模的狀態(tài)(也就是，產(chǎn)生下模與高溫的熔融玻璃塊積累地長時(shí)間接觸的狀態(tài)，其表面氧化，成為玻璃燒結(jié)的狀態(tài))。因此，在垂直直接模壓法中，一般為了防止熔融玻璃塊熔敷在下模不能除去，有必要預(yù)先使例如BN (氮化硼)等脫模材料附著在下摸。據(jù)此，確保玻璃毛坯的脫模性。但是，通過模壓成形得到的玻璃毛坯的表面附著有脫模材料的粒子，成為突出的狀態(tài)，即使使模具的成形面的表面粗糙度成為良好的粗糙度，所得到的玻璃毛坯的表面粗糙度也因附著的脫模材料的粒子而變大。
[0005]在模壓成形后，為將通過模壓成形得到的玻璃毛坯做成盤狀的玻璃基板，進(jìn)行沿同心圓的2個(gè)圓形狀切割的形狀加工エ序，但是，形狀加工有使用空心鉆的方法和基于劃線的方法。一般來說，基于劃線的方法在正圓度以及/或者同心度這點(diǎn)良好，但是，在玻璃毛坯的表面粗糙度大的情況下，存在刀彈起的情況，由于切痕沒有作為基于連續(xù)的線的圓被形成，所以，在割斷時(shí)，存在玻璃毛坯裂開的情況。也就是說，由于在玻璃毛坯的表面粗糙度大的情況下，劃線的成品率低下，所以，在批量生產(chǎn)エ序中不能采用基于劃線的方法。為此，在玻璃毛坯的表面粗糙度大的情況下，采用使用空心鉆的方法，但是，由于鉆的正圓度、旋轉(zhuǎn)軸的抖動(dòng)，不能得到劃線那樣的正圓度以及/或者同心度。因此，在成形表面粗糙度因附著的脫模材料的粒子而大的玻璃毛坯的垂直直接模壓法中，在一面確保高的成品率，一面提高正圓度等外形精度的方面存在界限。在垂直直接模壓法中，也考慮可以不使脫模材料附著在上模地進(jìn)行模壓，在由上模成形的面做出用于劃線的切痕，但是，由于脫模材料的粒子附著在由下模成形的面上，所以，在玻璃毛坯被完全割斷時(shí)，正圓度以及/或者同心度依然惡化。
[0006]針對上述觀點(diǎn)，專利文獻(xiàn)I公開了將垂直直接模壓中的模具形成為模壓后的玻璃毛坯同心圓狀地包括中心線平均粗糙度Ra為0.1~50nm的第一以及第二切割區(qū)域(成為基于劃線的切割的對象的區(qū)域)和除此之外的中心線平均粗糙度Ra為IOOnm以上的區(qū)域。據(jù)此，能夠穩(wěn)定地做出第一以及第二切割區(qū)域中的形狀加工的切痕，能夠形成崩角等缺陷少的切割面，且由中心線平均粗糙度Ra為IOOnm以上的區(qū)域(比較粗的區(qū)域)確保模壓成形時(shí)的玻璃毛坯的脫模性。另外，一般來說，進(jìn)行形狀加工，除劃線刀具外，還有使用空心鉆的方法，但是，劃線刀具的方法可以進(jìn)行高正圓度的圓形的形狀加工。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-269762號公報(bào)
[0010]然而，由于垂直直接模壓所使用的模具并非是進(jìn)行熔融玻璃被模壓拉長時(shí)的外形限制，所以，通過模壓得到的玻璃毛坯的正圓度低。為此，不能以玻璃毛坯的外形為基礎(chǔ)決定劃線刀具的切割線的中心位置。因此，在上述專利文獻(xiàn)I記載的模壓成形方法中，需要從形成在玻璃毛坯上的第一以及第二切割區(qū)域(2個(gè)同心圓狀的區(qū)域)決定劃線刀具的切割線的中心位置的機(jī)構(gòu)。另外，在垂直直接模壓所使用的模具中，在進(jìn)行熔融玻璃被模壓拉長時(shí)的外形限制的情況下，存在模具容易因熔融玻璃而引起燒結(jié)這樣的問題。
[0011]另外，在上述專利文獻(xiàn)I記載的模壓成形方法中，為了確保脫模性，不得不増大與第一以及第二切割區(qū)域?qū)?yīng)的以外的形成面的表面粗糙度，模壓形成的玻璃毛坯的主表面的大部分的表面粗糙度變大。為此，不僅以后的磨削以及研磨エ序中加工余量變大，節(jié)拍時(shí)間變長，還成為產(chǎn)生龜裂的原因。`
[0012]因此，本發(fā)明的目的是提供一種可以將模壓成形的玻璃毛坯不磨削或研磨其主表面，而一面確保高成品率，一面精度良好地形狀加工成盤狀的磁盤用玻璃基板的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本
【發(fā)明者】們面對上述課題，反復(fù)認(rèn)知研究的結(jié)果是，
【發(fā)明者】們提出了新的模壓成形方法。即、在本實(shí)施方式的玻璃毛坯的制造方法中，采用對下落中的熔融玻璃塊由在相對于熔融玻璃塊的下落方向正交的方向相向配置的一對模具(模壓成形模具)進(jìn)行模壓成形的水平直接模壓法。在該水平直接模壓法中，熔融玻璃塊在被模壓成形前的期間與以往的垂直直接模壓法不同，暫時(shí)不與比熔融玻璃塊溫度低的部件接觸?保持。為此，相對于在模壓成形即將開始前的時(shí)點(diǎn)，在垂直直接模壓法中，熔融玻璃塊的內(nèi)部的粘度分布在模壓成形時(shí)非常寬，在本實(shí)施方式的水平直接模壓中，熔融玻璃塊的粘度分布被保持均勻。由此，與垂直直接模壓法相比，在水平直接模壓法中，極其容易地使模壓成形的熔融玻璃塊均勻地薄薄延伸。因此，結(jié)果，與利用垂直直接模壓法制作玻璃毛坯的情況相比，在利用水平直接模壓法制作玻璃毛坯的情況下，極其容易徹底地抑制平面度的低下。
[0014]進(jìn)而，
【發(fā)明者】們想到在上述的新的模壓成形方法中，通過一面控制模具的溫度，以便使從熔融玻璃塊與模具接觸到離開為止的模具的溫度在玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)以下，一面進(jìn)行模壓成形，來不便熔融玻璃塊熔敷在模具。即、發(fā)現(xiàn)在上述的新的模壓成形方法中，通過與使熔融玻璃不與至少一方的模具長期接觸的情況相輔相成地進(jìn)行模具的上述溫度控制，能夠防止熔融玻璃塊熔敷在模具。由此，由于沒有必要使用于防止熔敷的脫模材料附著在模具，所以，能夠降低模具的表面粗糙度，其結(jié)果為，能夠降低通過模壓成形得到的玻璃毛坯的表面粗糙度。
[0015]從上述觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明是一種磁盤用玻璃基板的制造方法，所述磁盤用玻璃基板的制造方法包括通過由ー對模具對熔融玻璃的塊進(jìn)行直接模壓來成形圓板狀的玻璃毛坯的成形エ序和進(jìn)行用于在上述玻璃毛坯的主表面形成切痕后，通過使該切痕增長并割斷來進(jìn)行盤狀的玻璃基板的內(nèi)孔形成以及外形形成的至少一方的形狀加工エ序，其特征在于，在上述成形エ序中，使從熔融玻璃與模具接觸到離開為止的上述一對模具的溫度為不足上述熔融玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)的溫度，且不使脫模材料附著在上述一對模具的表面地進(jìn)行模壓成形。
[0016]在上述磁盤用玻璃基板的制造方法中，其特征在于，優(yōu)選在上述一對模具中，與熔融玻璃接觸的接觸面的算木平均粗糙度(Ra)在0.5 y m以下。
[0017]其特征在于，在上述成形エ序中，使用上述ー對模具，對下落中的上述熔融玻璃的塊從與其下落方向正交的方向進(jìn)行模壓成形。
[0018]其特征在于，在上述成形エ序中，進(jìn)行模壓成形，以便使上述模具的與熔融玻璃接觸的部分的溫度在上述一對模具之間成為相同的溫度。
[0019]其特征在于，在上述形狀加工エ序中，同時(shí)進(jìn)行內(nèi)孔形成以及外形形成。
[0020]其特征在于，在前述形狀加工エ序中，使施加用于外形形成的切痕的推壓カ比施加用于內(nèi)孔形成的切痕的推壓カ高。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，可以將模壓成形的玻璃毛坯不磨削或研磨其主表面，一面確保高的成品率,一面精度良好地形狀加工成盤狀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的外觀形狀的立體圖。
[0024]圖2是表示實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法的ー實(shí)施方式的流程的圖。
[0025]圖3是實(shí)施方式的模壓成形中使用的裝置的俯視圖。
[0026]圖4是表示實(shí)施方式的模壓成形例的圖。
[0027]圖5是表示使用了料滴形成模的實(shí)施方式的模壓成形的變形例的圖。
[0028]圖6是表示不使用切割單元那樣的實(shí)施方式的模壓成形的變形例的圖。
[0029]圖7是表示使用用軟化爐加熱了的光學(xué)玻璃的實(shí)施方式的模壓成形的變形例的圖。
[0030]圖8是表示實(shí)施方式的模壓成形所使用的排熱部的例的圖。
[0031]圖9是表示實(shí)施方式的模壓成形所使用的排熱部(水冷)的例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面，對本實(shí)施方式的磁盤用玻璃毛坯的制造方法以及磁盤用玻璃基板的制造方法詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0033][磁盤用玻璃基板]
[0034]如圖1所示，本實(shí)施方式中的磁盤用玻璃基板I是盤狀的薄板的玻璃基板。雖然磁盤用玻璃基板的尺寸不受限制，但是例如，作為公稱直徑2.5英寸的磁盤用玻璃基板適合。在為公稱直徑2.5英寸的磁盤用玻璃基板的情況下，例如，外徑為65mm，中心孔(內(nèi)孔)2的徑為20mm，板厚T為0.6?1.0mm。實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的主表面的平面度例如為4um以下，主表面的表面粗糙度(算木平均粗糙度Ra)例如為0.2nm以下。另外，作為最終制品的磁盤用基板所要求的平面度例如為4 iim以下。
[0035]作為本實(shí)施方式中的磁盤用玻璃基板的材料，能夠使用鋁硅酸鹽玻璃、堿石灰玻璃、硼硅酸鹽玻璃等。尤其是，能夠?qū)嵤┗瘜W(xué)強(qiáng)化，另外，在能夠制作主表面的平面度以及基板的強(qiáng)度方面優(yōu)異的磁盤用玻璃基板這點(diǎn)，能夠適合使用鋁硅酸鹽玻璃。另外，這些玻璃材料因若做成非晶玻璃，則能夠使表面粗糙度極小而被優(yōu)選。因此，若做成非晶的鋁硅酸鹽玻璃，則在強(qiáng)度和表面粗糙度降低兩方的觀點(diǎn)被優(yōu)選。
[0036]并沒有對本實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的組成進(jìn)行限定，但是，本實(shí)施方式的玻璃基板優(yōu)選由具有換算成氧化物基準(zhǔn)，以摩爾％表示，Si0250?75%、A12031?15%、從Li20、Na2O以及K2O選擇的至少ー種成分合計(jì)5?35%、從MgO、CaO、SrO, BaO以及ZnO選擇的至少ー種成分合計(jì)0?20%以及從Zr02、TiO2, La203、Y2O3> Ta2O5, Nb2O5以及HfO2選擇的至少ー種成分合計(jì)0?10%的組成構(gòu)成的非晶的鋁硅酸鹽玻璃。
[0037]本實(shí)施方式的玻璃基板也可以是由下述組成構(gòu)成的非晶的鋁硅酸鹽玻璃。
[0038]以摩爾％表不，含有
[0039]Si0256 ?75%、
[0040]Al2O3I ?11%、
[0041]Li2O超過0%且在4%以下、
[0042]Na2O在1%以上且不足15%、
[0043]K2O在0%以上且不足3%，
[0044]并且實(shí)質(zhì)上不含BaO，
[0045]從由Li20、Na2O以及K2O構(gòu)成的群選出的堿金屬氧化物的合計(jì)含有量為6?15%的范圍，
[0046]Li2O含有量相對于Na2O含有量的摩爾比(Li20/Na20)不足0.50，
[0047]K2O含有量相對于上述堿金屬氧化物的合計(jì)含有量的摩爾比{K20/(Li20 + Na2O +K20)}為 0.13 以下，
[0048]從由MgO、CaO以及SrO構(gòu)成的群選出的堿土類金屬氧化物的合計(jì)含有量為10?30%的范圍，
[0049]MgO以及CaO的合計(jì)含有量為10?30%的范圍，
[0050]MgO以及CaO的合計(jì)含有量相對于上述堿土類金屬氧化物的合計(jì)含有量的摩爾比{(MgO + CaO)/ (MgO + CaO + SrO)}為 0.86 以上，
[0051]上述堿金屬氧化物以及堿土類金屬氧化物的合計(jì)含有量為20?40%的范圍，
[0052]MgOXaO以及Li2O的合計(jì)含有量相對于上述堿金屬氧化物以及堿土類金屬氧化物的合計(jì)含有量的摩爾比{(MgO + CaO + Li2O) / (Li2O + Na2O + K2O + MgO + CaO + SrO)為0.50以上，
[0053]從由Zr02、TiO2, Y2O3> La203、Gd2O3> Nb2O5以及Ta2O5構(gòu)成的群選出的氧化物的合計(jì)含有量超過0%，且在10%以下，
[0054]上述氧化物的合計(jì)含有量相對于Al2O3含有量的摩爾比{ (ZrO2 + TiO2 + Y2O3 +La2O3 + Gd2O3 + Nb2O5 + Ta2O5)/Al2O3)為 0.40 以上。
[0055]本實(shí)施方式的玻璃基板也可以是由下述組成構(gòu)成的非晶的鋁硅酸鹽玻璃。
[0056]以摩爾％表不，含有
[0057]Si0250 ?75%、
[0058]Al2O3O ?5%、
[0059]Li2OO ?3%、
[0060]ZnOO ?5%、
[0061 ] Na2O 以及 K2O 合計(jì) 3 ?15%、
[0062]MgO、CaO、SrO 以及 BaO 合計(jì) 14 ?35%、
[0063]ZrO2, TiO2, La203、Y203、Yb203、Ta2O5, Nb2O5 以及 HfO2 合計(jì) 2 ?9%，
[0064]摩爾比[(MgO+ CaO) / (MgO + CaO + SrO + BaO)]為 0.8 ?I 的范圍，且
[0065]摩爾比[Al2O3/ (MgO + CaO)]為0?0.30的范圍內(nèi)的玻璃。
[0066][實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法]
[0067]接著，參見圖2，說明磁盤用玻璃基板的制造方法的流程。圖2是表示磁盤用玻璃基板的制造方法的ー實(shí)施方式的流程的圖。
[0068]如圖2所示，在本實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法中，首先，通過模壓成形制作圓板狀的玻璃毛坯(步驟S10)。接著，對成形的玻璃毛坯進(jìn)行劃線，制作盤狀的玻璃基板(步驟S20)。接著，相對于被劃線的玻璃基板進(jìn)行形狀加工(倒角加工)(步驟S30)。接著，相對于玻璃基板實(shí)施基于固定磨粒的磨削(步驟S40)。接著，進(jìn)行玻璃基板的端面研磨(步驟S50)。接著，對玻璃基板的主表面實(shí)施第一研磨(步驟S60)。接著，相對于第一研磨后的玻璃基板實(shí)施化學(xué)強(qiáng)化(步驟S70)。接著，相對于被化學(xué)強(qiáng)化的玻璃基板實(shí)施第二研磨(步驟S80)。經(jīng)過上面的エ序得到磁盤用玻璃基板。
[0069]下面，對各エ序詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0070](a)模壓成形エ序(步驟S10)
[0071]首先，參見圖3，對模壓成形エ序進(jìn)行說明。圖3是模壓成形所使用的裝置的俯視圖。如圖3所示，裝置101具備4組模壓單元120、130、140、150、切割單元160和切割刀165(圖2中未圖示出)。切割單元160被設(shè)置在從熔融玻璃流出ロ 111流出的熔融玻璃的路徑上。裝置101使由切割単元160切割而產(chǎn)生的熔融玻璃的塊(以后也稱為料滴)下落，此時(shí)，通過從塊的下落路徑的兩側(cè)由相互相向的一對模具的面夾入并模壓塊來成形玻璃毛坯。
[0072]具體地說，如圖4所示，裝置101以熔融玻璃流出ロ 111為中心，每隔90度設(shè)置4組模壓單元120、130、140以及150。
[0073]模壓單元120、130、140以及150的每ー個(gè)由未圖示出的移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，可以相對于熔融玻璃流出ロ 111進(jìn)退。即、可以在位于熔融玻璃流出ロ 111的正下方的捕捉位置(圖3中以實(shí)線描繪模壓單元140的位置)和從熔融玻璃流出ロ 111離開的退讓位置(圖3中以實(shí)線描繪模壓単元120、130以及150的位置以及以虛線描繪模壓単元140的位置)之間移動(dòng)。
[0074]切割単元160被設(shè)置在捕捉位置(模壓單元對料滴的捕獲位置)和熔融玻璃流出ロ111之間的熔融玻璃的路徑上，將從熔融玻璃流出ロ 111流出的熔融玻璃適量地切出，形成熔融玻璃的塊。切割単元160具有一對切割刀161以及162。切割刀161以及162以在ー定的時(shí)機(jī)在熔融玻璃的路徑上交叉的方式被驅(qū)動(dòng)，在切割刀161以及162交叉時(shí)，熔融玻璃被切出，得到料滴。所得到的料滴朝向捕捉位置下落。
[0075]模壓單元120具有第一模具121、第二模具122、第一驅(qū)動(dòng)部123以及第二驅(qū)動(dòng)部124。第一模具121和第二模具122的每ー個(gè)是具有用于模壓成形料滴的面的板狀的部件。該兩個(gè)面的法線方向?yàn)榇笾滤椒较?，該兩個(gè)面被配置成相互平行地相向。第一驅(qū)動(dòng)部123使第一模具121相對于第二模具122進(jìn)退。另ー方面,第二驅(qū)動(dòng)部124使第二模具122相對于第一模具121進(jìn)退。第一驅(qū)動(dòng)部123以及第二驅(qū)動(dòng)部124例如具有將空氣缸、螺線管和螺旋彈簧組合的機(jī)構(gòu)等使第一驅(qū)動(dòng)部123的面和第二驅(qū)動(dòng)部124的面迅速接近的機(jī)構(gòu)。
[0076]另外，由于模壓単元130、140以及150的構(gòu)造與模壓單元120相同，所以，省略說明。
[0077]模壓單元的每ー個(gè)在移動(dòng)到捕捉位置后，通過第一驅(qū)動(dòng)部和第二驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)，將下落的料滴夾入第一模具和第二模具之間，成形為規(guī)定的厚度，且迅速地進(jìn)行冷卻，制作圓形狀的玻璃毛坯G。接著，模壓單元在移動(dòng)到退讓位置后，將第一模具和第二模具拉開，使成形了的玻璃毛坯G下落。在模壓單元120、130、140以及150的退讓位置之下，設(shè)置第一輸送器171、第二輸送器172、第三輸送器173以及第四輸送器174。第一?第四輸送器171?174的姆一個(gè)擋住從對應(yīng)的各模壓單兀下落的玻璃毛還G,將玻璃毛還G向未圖不出的下個(gè)エ序的裝置運(yùn)送。
[0078]在裝置101中，由于被構(gòu)成為模壓單元120、130、140以及150依次向捕捉位置移動(dòng)，夾入料滴，向退讓位置移動(dòng)，所以，能夠不必等待各模壓單元上的玻璃毛坯G的冷卻，連續(xù)地進(jìn)行玻璃毛坯G的成形。
[0079]圖4 (a)?(C)更具體地說明使用了裝置101的模壓成形。圖4 (a)是表示作出料滴以前的狀態(tài)的圖，圖4 (b)是表示通過切割単元160作出了料滴的狀態(tài)的圖，圖4 (c)是表示通過模壓料滴來成形玻璃毛坯G的狀態(tài)的圖。
[0080]如圖4 (a)所示，熔融玻璃材料U連續(xù)地從熔融玻璃流出ロ 111流出。此時(shí)，在規(guī)定的時(shí)機(jī)驅(qū)動(dòng)切割単元160，由切割刀161以及162切割熔融玻璃材料U (圖4 (b))。據(jù)此，被切割的熔融玻璃因其表面張力，成為大致球狀的料滴Gw熔融玻璃材料U単位時(shí)間的流出量以及切割単元160的驅(qū)動(dòng)間隔的調(diào)整可以與作為目標(biāo)的玻璃毛坯G的大小、由板厚決定的體積相應(yīng)地適宜地進(jìn)行。
[0081]作出的料滴Ge朝向模壓單元120的第一模具121和第二模具122的間隙下落。此時(shí)，在料滴も進(jìn)入第一模具121和第二模具122的間隙的時(shí)機(jī)，第一驅(qū)動(dòng)部123以及第ニ驅(qū)動(dòng)部124 (參見圖4)被驅(qū)動(dòng)，使第一模具121和第二模具122相互挨近。據(jù)此，如圖4 (c)所示，料滴も被捕獲(捕捉)到第一模具121和第二模具122之間。進(jìn)而，第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具122的內(nèi)周面122a成為隔著微小的間隔接近的狀態(tài)，被夾入第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具122的內(nèi)周面122a之間的料滴Ge被成形為薄板狀。另外，為了將第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具122的內(nèi)周面122a的間隔維持為一定，在第一模具121的內(nèi)周面121a以及第二模具122的內(nèi)周面122a分別設(shè)置突起121b以及突起122b。即、通過突起121b以及突起122b抵接，第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具122的內(nèi)周面122a的間隔被維持為一定，作出板狀的空間。
[0082]在該模壓成形エ序中，使用一對模具121、122進(jìn)行模壓成形，但是，在本實(shí)施方式的模壓成形中，玻璃毛坯的外形并不被模具的形狀限制。即、如圖4 (c)所示，不存在因合模而被拉長的料滴到達(dá)模具的突起121b、122b的情況。
[0083]第一模具121以及第二模具122的溫度被保持在與熔融玻璃Le的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)相比充分低的溫度。另外，在模壓成形エ序中，沒有必要使脫模材料附著在第一模具
121以及第二模具122。
[0084]另外，本實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板由于作為最終制品也就是磁盤在硬盤裝置內(nèi)被軸支承并裝入熱膨脹系數(shù)高的金屬制的轉(zhuǎn)軸，所以，優(yōu)選磁盤用玻璃基板的熱膨脹系數(shù)也是高度與轉(zhuǎn)軸相同的程度。為此，磁盤用玻璃基板的組成被確定為磁盤用玻璃基板的熱膨脹系數(shù)高。磁盤用玻璃基板的熱膨脹系數(shù)例如在30X 10_7~100X 10_7 (K—1)的范圍內(nèi)，優(yōu)選在50X10—7~lOOXlO—7 (K—1)的范圍內(nèi)。更優(yōu)選在80X10—7 (K—1)以上。上述熱膨脹系數(shù)是使用磁盤用玻璃基板的溫度100度和溫度300度時(shí)的線膨脹率算出的值。在熱膨脹系數(shù)例如為不足soxio^r1)或比100X 10_7大的情況下，與轉(zhuǎn)軸的熱膨脹系數(shù)的差變大而不優(yōu)選。從這點(diǎn)來看，在制作熱膨脹系數(shù)高的磁盤用玻璃基板時(shí)，在上述模壓成形エ序中，使圍繞玻璃毛坯的主表面的溫度條件一致。作為一例，優(yōu)選進(jìn)行溫度管理成第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具122的內(nèi)周面122a的溫度實(shí)質(zhì)上相同。在進(jìn)行溫度管理成溫度實(shí)質(zhì)上相同的情況下，例如優(yōu)選溫度差在5度以下。更優(yōu)選上述溫度差在3度以下，尤其優(yōu)選在I度以下。
[0085]另外，在本實(shí)施方式 中，由于使用水平模壓，所以，能夠模壓成形寬范圍的粘度的玻璃，尤其適合高粘度的玻璃。這是由于因在豎直方向下落的途中進(jìn)行模壓，使得粘度比較高的玻璃的正圓度良好。具體地說，優(yōu)選在500泊以上。另外，由于若在2000泊以上，則難以薄板化，所以，不優(yōu)選。
[0086]模具間的溫度差是在從第一模具121的內(nèi)周面121a以及第二模具122的內(nèi)周面122a的各自的表面向模具的內(nèi)部移動(dòng)Imm的地點(diǎn)，也就是內(nèi)周面121a以及內(nèi)周面122a的相互相向的地點(diǎn)(例如，與玻璃毛坯的中心位置對應(yīng)的地點(diǎn)、內(nèi)周面121a以及內(nèi)周面122a的中心點(diǎn))，使用熱電偶計(jì)量時(shí)的溫度的差量。
[0087]在裝置101中，從料滴Ge與第一模具121的內(nèi)周面121a或第二模具122的內(nèi)周面122a接觸到成為第一模具121和第二模具122將料滴Gtj完全關(guān)入的狀態(tài)為止的時(shí)間極短，約為0.06秒。為此，料滴Ge在極短時(shí)間內(nèi)沿第一模具121的內(nèi)周面121a以及第二模具122的內(nèi)周面122a擴(kuò)開，被成形為大致圓形狀，進(jìn)而，被急劇冷卻，作為非晶質(zhì)的玻璃固化。據(jù)此，制作玻璃毛坯G。另外，在本實(shí)施方式中成形的玻璃毛坯G的大小還取決于作為目的的磁盤用玻璃基板的大小，例如為直徑20~200mm左右。
[0088]另外，在本實(shí)施方式的模壓成形方法中，由于以第一模具121的內(nèi)周面121a以及第二模具122的內(nèi)周面122a被形狀轉(zhuǎn)印的形式形成玻璃毛坯G，所以，優(yōu)選ー對模具的內(nèi)周面的平面度以及平滑性與作為目的的磁盤用玻璃基板的平面度以及平滑性等同。在這種情況下，能夠在進(jìn)行模壓成形后，不需要相對于玻璃毛坯G的表面加工エ序，S卩、磨削以及研磨エ序。即、在本實(shí)施方式的模壓成形方法中成形的玻璃毛坯G也可以是與最終得到的磁盤用玻璃基板的目標(biāo)板厚相同的板厚。例如，玻璃毛還G為厚度0.2?1.1mm的圓形狀的板。調(diào)整為在內(nèi)周面121a以及內(nèi)周面122a與料滴Gtj接觸的接觸面的表面粗糙度(算術(shù)平均粗糙度Ra)優(yōu)選在0.5 ii m以下，更優(yōu)選為0.0005?0.05 y m。玻璃毛坯G的表面粗糙度在主表面內(nèi)均勻。
[0089]在本實(shí)施方式的模壓成形方法中，由于玻璃毛坯G的平面度良好，所以，能夠不需要磨削加工而優(yōu)選。再有，在本實(shí)施方式中，由于可以降低玻璃毛坯G的表面粗糙度，所以，可以使研磨加工的加工余量小，從生產(chǎn)性、防止端面下垂的觀點(diǎn)更優(yōu)選。再有，若使模具的平面度以及平滑性與作為目的的磁盤用玻璃基板的平面度以及平滑性等同，則能夠省略研磨加工至少ー個(gè)エ序,更優(yōu)選。
[0090]在第一模具121和第二模具122被關(guān)閉后，模壓單元120快速向退讓位置移動(dòng)，反之，其它的模壓單元130向捕捉位置移動(dòng)，由該模壓単元130進(jìn)行料滴Ge的模壓。
[0091]在模壓單元120移動(dòng)到退讓位置后，到玻璃毛坯G被充分冷卻為止(到至少成為比屈服點(diǎn)低的溫度為止)，第一模具121和第二模具122維持關(guān)閉的狀態(tài)。此后，第一驅(qū)動(dòng)部123以及第二驅(qū)動(dòng)部124被驅(qū)動(dòng)，第一模具121和第二模具122分離，玻璃毛坯G在模壓單元120離開并下落，由處于下部的輸送器171擋住(參見圖3)。
[0092]在裝置101中，如上所述，在0.1秒以內(nèi)(約0.06秒)這樣的極短時(shí)間期間，第一模具121和第二模具122被關(guān)閉，熔融玻璃大致同時(shí)與第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具122的內(nèi)周面122a的整體接觸。為此，不存在第一模具121的內(nèi)周面121a和第二模具
122的內(nèi)周面122a被局部加熱的情況，基本不會(huì)在內(nèi)周面121a和內(nèi)周面122a產(chǎn)生應(yīng)變。另外，由于在熱從熔融玻璃向第一模具121以及第ニ模具122移動(dòng)前，熔融玻璃被成形為圓形狀，所以，被成形的熔融玻璃的溫度分布成為大致ー樣的溫度分布。為此，在冷卻熔融玻璃時(shí)，玻璃材料的收縮量的分布小，不存在大幅產(chǎn)生玻璃毛坯G應(yīng)變的情況。因此，所制作的玻璃毛坯G的主表面的平面度比通過以往的上下模的模壓成形制作的玻璃毛坯提高。
[0093]另外，在圖4所示的例中，通過使用切割刀161以及162，切割流出的熔融玻璃Le來形成大致球狀的料滴Gtjtj但是，在熔融玻璃材料U的粘度相對于欲切出的料滴Gtj的體積小的情況下，僅切割熔融玻璃U，被切割的玻璃沒有成為大致球狀，沒有作出料滴。在這種情況下，使用用于作出料滴的料滴形成模。
[0094]圖5 (a)?(C)是說明圖4所示的實(shí)施方式的變形例的圖。在該變形例中，使用料滴形成摸。圖5 (a)是表示作出料滴前的狀態(tài)的圖，圖5 (b)是表示由切割単元160以及料滴形成模180作出了料滴Gtj的狀態(tài)的圖，圖5 (c)是表示模壓成形料滴Gtj，作出玻璃毛坯G的狀態(tài)的圖。
[0095]如圖5 Ca)所示，模壓單元120通過將塊體181、182在熔融玻璃Ls的路徑上關(guān)閉來將熔融玻璃Ls的路徑堵塞，在由塊體181、182作出的凹部180C，擋住由切割単元160切害I]的熔融玻璃Le的塊。此后，如圖5 (b)所示，塊體181、182被打開，據(jù)此，在凹部180C成為球狀的熔融玻璃U —下子朝向模壓單元120下落。在該下落時(shí)，料滴Gtj因熔融玻璃U的表面張カ而成為球狀。球狀的料滴Gtj在下落途中，如圖5 (c)所示，由第一模具121和第ニ模具122夾著，被模壓成形，據(jù)此，制作圓形狀的玻璃毛坯G。[0096]或者如圖6 (a)?(d)所示，裝置101也可以不使用圖5 (a)?(C)所示的切割単元160，而是使用使料滴形成模180沿熔融玻璃U的路徑向上游側(cè)方向或者下游側(cè)方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖6 (a)?(d)是說明使用料滴形成模180的變形例的圖。圖6 (a)、(b)是表示作出料滴Gtj前的狀態(tài)的圖，圖6 (c)是表示由料滴形成模180作出了料滴Gtj的狀態(tài)的圖，圖6 (d)是表示模壓成形料滴Ge，作出玻璃毛坯G的狀態(tài)的圖。
[0097]如圖6 (a)所示，由塊體181、182作出的凹部180C將從熔融玻璃流出ロ 111流出的熔融玻璃Le擋住，如圖6 (b)所示，在規(guī)定的時(shí)機(jī)，使塊體181、182迅捷地向熔融玻璃Le流動(dòng)的下游側(cè)移動(dòng)。據(jù)此，熔融玻璃U被切割。此后，在規(guī)定的時(shí)機(jī)，如圖6 (c)所示，塊體181、182分離。據(jù)此，由塊體181、182保持的熔融玻璃Ls —下子下落，料滴Gs因熔融玻璃U的表面張カ而成為球狀。球狀的料滴Gtj在下落途中，如圖6(d)所示，由第一模具121和第二模具122夾著，被模壓成形，據(jù)此，制作圓形狀的玻璃毛坯G。
[0098]圖7 (a)?(C)是說明替代料滴Gtj，使由未圖示出的軟化爐加熱的光學(xué)玻璃的塊Cp下落，從下落途中的兩側(cè)由模具221、222夾著進(jìn)行模壓成形的變形例的圖。圖7 (a)是表示成形加熱了的光學(xué)玻璃的塊前的狀態(tài)的圖，圖7 (b)是表示使光學(xué)玻璃的塊下落的狀態(tài)的圖，圖7 (c)是表示模壓成形光學(xué)玻璃的塊，作出玻璃毛坯G的狀態(tài)的圖。
[0099]如圖7 Ca)所示，裝置201由玻璃材把持機(jī)構(gòu)212將光學(xué)玻璃的塊Cp向模壓單元220的上部的位置運(yùn)送，在該位置，如圖7 (b)所示，將由玻璃材把持機(jī)構(gòu)212對光學(xué)玻璃的塊Cp的把持釋放，使光學(xué)玻璃的塊Cp下落。光學(xué)玻璃的塊Cp在下落途中，如圖7 (c)所示，由第一模具221和第二模具222夾著，成形圓形狀的玻璃毛坯G。因?yàn)榈谝荒＞?21以及第ニ模具222結(jié)構(gòu)以及作用與圖5所示的第一模具121以及第ニ模具122相同，所以，省略其說明。
[0100][模具的溫度控制]
[0101]在上述的本實(shí)施方式的模壓成形中，如上所述，在模壓成形前，第一模具121以及第二模具122的溫度被保持在與熔融玻璃Ltj的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)相比充分低的溫度，進(jìn)而，將從熔融玻璃與第一模具121以及第ニ模具122接觸到離開為止的第一模具121以及第二模具122的溫度控制在不足熔融玻璃U的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)的溫度。
[0102]另外，優(yōu)選在模壓成形熔融玻璃的過程中，總是控制成比第一模具121以及第二模具122的溫度低。更優(yōu)選在模壓成形熔融玻璃的過程中，控制成不足玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)，且總是比第一模具121以及第ニ模具122的溫度低。
[0103]這里，模具的溫度例如是在從模具的內(nèi)周面121a、122a中的與玻璃毛坯的中心位置對應(yīng)的地點(diǎn)(例如，內(nèi)周面121a、122a的中心點(diǎn))向模具的內(nèi)部移動(dòng)了 Imm的地點(diǎn)，使用熱電偶計(jì)量時(shí)的溫度。
[0104]只要維持圖4所示的第一模具121以及第ニ模具122的形態(tài)，能夠使從熔融玻璃與第一模具121以及第ニ模具122接觸到離開為止的第一模具121以及第ニ模具122的溫度不足熔融玻璃U的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)即可，但是，在不能的情況下，通過在模具配設(shè)排熱部，將模壓成形過程中的模具的溫度控制成不足玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)。下面，參見圖8以及圖9，對模具的溫度控制的具體例進(jìn)行說明。
[0105]圖8的(a)?(C)分別表示用于降低第一以及第二模具121、122的各自的溫度的排熱部125。排熱部125由公知的緊固構(gòu)件與模具連結(jié)，以便與各模具的外周面面接觸，是為了將模具保持的熱向外部排熱而設(shè)置。
[0106]圖8 (a)是將排熱部125設(shè)置成與第一以及第二模具121、122的各自的外周面的大致整個(gè)面面接觸的例。圖8 (b)所例示的排熱部125呈凹形狀，被構(gòu)成為通過相對于其中央的凹陷部由空氣供給機(jī)構(gòu)(未圖示出)供給空氣來有效地進(jìn)行熱交換。圖8 (c)所例示的排熱部125呈由多個(gè)翅片構(gòu)成的散熱片的形態(tài)，期望通過增大相對于外氣的排熱面積來有效地進(jìn)行冷卻。在圖8 (c)的情況下，也能夠通過由空氣供給機(jī)構(gòu)(未圖示出)供給空氣有效地進(jìn)行熱交換。
[0107]另外，優(yōu)選排熱部125由具有比第一以及第二模具121、122高的熱傳導(dǎo)率的部件構(gòu)成。例如，在第一以及第二模具121、122由超硬合金(例如，VM40)構(gòu)成的情況下，排熱部125可以由銅、銅合金、鋁或鋁合金等構(gòu)成。排熱部125通過具有比第一以及第二模具121、122高的熱傳導(dǎo)率，可以將第一以及第二模具121、122的熱有效地向外部排出。另外，超硬合金(VM40)的熱傳導(dǎo)率為71 (W/m* K)，銅的熱傳導(dǎo)率為400 (W/m ? K)。構(gòu)成排熱部125的部件可以與構(gòu)成第一以及第二模具121、122的金屬的熱傳導(dǎo)率、硬度、厚度尺寸等相應(yīng)地適宜選擇。另外，由于第一以及第二模具121、122有必要具有能夠抗模壓的強(qiáng)度，所以，優(yōu)選不與排熱部125 —體化地被形成。
[0108]圖9所示的排熱部125是具備水冷機(jī)構(gòu)(未圖示出)的情況下的一例。在這種情況下，例如，由能夠具備冷卻水儲(chǔ)藏罐、水泵以及配管的水冷機(jī)構(gòu)，將冷卻水向排熱部125的內(nèi)部供給。在排熱部125的內(nèi)部設(shè)置冷卻水用通路。從水冷機(jī)構(gòu)供給的冷卻水在冷卻水用通路通過，對從模具傳熱到排熱部125的熱進(jìn)行吸熱，冷卻水被加溫，從排熱部125向水冷機(jī)構(gòu)的罐排出。由這樣的水冷系 統(tǒng)，也能夠使第一以及第二模具121、122的溫度降低。
[0109]使用圖8以及圖9所例示那樣的構(gòu)件，在本實(shí)施方式的模壓成形中，將從熔融玻璃與第一模具121以及第二模具122接觸到離開為止的第一模具121以及第二模具122的溫度控制成不足熔融玻璃U的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)的溫度。為此，在本實(shí)施方式的模壓成形方法中，與不存在熔融玻璃僅與一方的模具長期接觸的情況相輔相成，通過進(jìn)行模具的上述溫度控制，與以往的垂直直接模壓法不同，即使使用做成表面粗糙度極低的內(nèi)周面的模具，也能夠防止熔融玻璃Lg熔敷在模具，因此，沒有必要使脫模材料附著在模具的表面。
[0110]另外，通過設(shè)置排熱部125，模壓成形熔融玻璃Le時(shí)的第一模具121的內(nèi)周面121a以及第二模具122的內(nèi)周面122a各自的中央部和周緣部的溫度差(模壓成形面內(nèi)的溫度差)變小，模壓成形后，所得到的玻璃毛坯G的表面起伏良好。
[0111](b)劃線エ序(步驟S20 ;形狀加工エ序)
[0112]接著，對劃線エ序進(jìn)行說明。在模壓成形エ序后，在劃線エ序中，相對于所成形的玻璃毛坯G進(jìn)行劃線。
[0113]這里，劃線是指為了將被成形的玻璃毛坯G做成規(guī)定的尺寸的盤形狀，而在玻璃毛坯的表面由超硬合金制或者由金剛石粒子構(gòu)成的劃線器設(shè)置兩個(gè)同心圓(內(nèi)側(cè)同心圓以及外側(cè)同心圓)狀的切割線(線狀的切痕)的情況。被劃線成兩個(gè)同心圓的形狀的玻璃毛坯被局部加熱，切痕因玻璃毛坯的熱膨脹的差異而增長，據(jù)此，外側(cè)同心圓的外側(cè)部分以及內(nèi)側(cè)同心圓的內(nèi)側(cè)部分被除去(割斷)。在該劃線中，在得到高的同心度方面，優(yōu)選通過由同軸的劃線器同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)同心圓狀的切割線的形成來同時(shí)進(jìn)行內(nèi)孔形成和外形形成。另外，通過相對于玻璃毛坯，使用空心鉆等形成圓孔，也能夠得到盤狀的玻璃基板。[0114]另外，就劃線刀具為輪狀構(gòu)造的情況，還有由劃線刀具進(jìn)行的割斷エ序的細(xì)節(jié)而言，請參見日本特開2009-269762號公報(bào)。
[0115]在本實(shí)施方式中，由于在作為前エ序的模壓成形エ序得到的玻璃毛坯的主表面的算木平均粗糙度Ra小到0.001~0.1 y m，也沒有附著脫模材料，所以，在劃線中或者劃線后不存在玻璃毛坯裂開的情況，在批量生產(chǎn)エ序中，能夠確保高的成品率。另外，也不存在劃線后的玻璃基板的外形以及/或者中心孔的正圓度或是兩者的同心度惡化的情況。
[0116]另外，在本實(shí)施方式的模壓成形方法中，由于玻璃毛坯的兩主表面的表面粗糙度相同，所以，在割斷時(shí)，龜裂的伸展良好，難以產(chǎn)生缺ロ。
[0117]在產(chǎn)生剪刀印(以形成料滴時(shí)的切割痕為起因，在玻璃毛坯上產(chǎn)生的線狀的印)的情況下，可以在將剪刀印形成在毛坯的大致中心或毛坯的端部的基礎(chǔ)上，形成切痕，以便使剪刀印未被包括在割斷后的玻璃毛坯上。即、可以是剪刀印的位置位于內(nèi)側(cè)同心圓的內(nèi)側(cè)或外側(cè)同心圓的外側(cè)。
[0118]另外，就高Tg且高線膨脹系數(shù)的玻璃而言，針對用本實(shí)施方式的模壓成形方法形成的玻璃毛坯，存在在模具的表面殘存應(yīng)カ應(yīng)變的情況?？梢哉J(rèn)為這是由于在玻璃為熱傳導(dǎo)性低的材料的基礎(chǔ)上，因玻璃毛坯的主表面的位置，使得冷卻經(jīng)歷略微不同?？梢哉J(rèn)為在熔融玻璃塊被模壓時(shí)，可以說是在極短的時(shí)間，一面伸展，一面被冷卻，所以，在伸展程度不同的內(nèi)側(cè)和外側(cè)冷卻經(jīng)歷不同。為此，了解到即使一面進(jìn)行控制，使模具面內(nèi)的溫度均勻，一面進(jìn)行模壓以及此后的冷卻，也存在因玻璃毛坯的主表面上的位置，使得應(yīng)カ應(yīng)變的大小不同的情況。了解了這樣的情況，具體地說，是在玻璃毛坯的主表面，靠近外周的位置的殘存在主表面上的應(yīng)カ應(yīng)變大。這樣的現(xiàn)象在怎樣的玻璃中都會(huì)產(chǎn)生，就Tg在620°C以上的玻璃而言，更容易產(chǎn)生。再有，若Tg在650°C以上，則變得明顯。推測這是由于因Tg越高，從熔融狀態(tài)到固化為止的時(shí)間越短，使得模壓時(shí)的伸展的影響相對地變大。
[0119]另外，線膨脹系數(shù)越大，越容易產(chǎn)生應(yīng)カ應(yīng)變。這是因?yàn)橄鄬τ跍囟茸兓淖冃瘟孔兇蟆?yīng)カ應(yīng)變在線膨脹系數(shù)為50 X 10_7/°C以上時(shí)容易產(chǎn)生，若線膨脹系數(shù)在70 X 10_7/°C以上，則更容易產(chǎn)生。
[0120] 在本實(shí)施方式的劃線エ序中，優(yōu)選OD側(cè)的切痕的推壓カ與ID側(cè)的切痕的推壓カ相比為1.1~1.5倍。就切痕深度而言，也可以通過在ID和OD改變劃線器向玻璃毛坯的推壓カ來控制。具體的切痕深度優(yōu)選在ID:0.05~0.15mm,OD:0.05~0.15mm的范圍內(nèi)。也就是說，好的是通過使OD側(cè)的切痕的推壓カ比ID側(cè)的切痕的推壓カ大，結(jié)果使切痕深度為相同程度。另外，劃線刀具相對于玻璃毛坯的主表面歪斜地進(jìn)入，切痕深度并非是該歪斜方向，而是玻璃毛坯的板厚方向的深度。若切痕深度比0.05mm淺，則難以進(jìn)行割斷，若切痕深度比0.15mm深，則存在產(chǎn)生缺ロ的可能性。
[0121]在本申請
【發(fā)明者】的研究中，了解到由于若使用高Tg玻璃，水平直接模壓，制造玻璃毛坯并劃線，則容易在表面產(chǎn)生因壓縮應(yīng)力造成的應(yīng)カ應(yīng)變，因此，存在切痕淺的情況。在這樣的情況下，由于壓縮應(yīng)カ的大小在毛坯的中心附近最小，趨向外周變大，所以，總是外周側(cè)的劃線深度淺。因此，通過使劃線的推壓カ為內(nèi)周 < 外周，可以在內(nèi)周和外周設(shè)定恰當(dāng)?shù)耐茐毫?，能夠使?nèi)外兩個(gè)切痕深度在所希望的范圍。這樣ー來，缺ロ等的產(chǎn)生、正圓度?同心度的惡化被抑制，劃線中的成品率良好。
[0122](C)端部加工エ序(步驟S30)[0123]接著，對端部加工エ序進(jìn)行說明。在端部加工エ序中，包括針對劃線エ序后的玻璃基板的端部的倒角加工(外周端部以及內(nèi)周端部的倒棱加工)。倒角加工是在劃線エ序后的玻璃基板的外周端部以及內(nèi)周端部，在主表面和與主表面垂直的側(cè)壁部之間，由金剛石磨石實(shí)施倒棱的形狀加工。倒棱角度相對于主表面例如為40?50度。
[0124](d)由固定磨粒進(jìn)行的磨削エ序(步驟S40)
[0125]在由固定磨粒進(jìn)行的磨削エ序中，使用具備行星齒輪機(jī)構(gòu)的兩面磨削裝置，相對于端部加工エ序后的玻璃基板的主表面進(jìn)行磨削加工(機(jī)械加工)?；谀ハ鞯募庸び嗔坷鐬閹讉€(gè)Pm?lOOym左右。兩面磨削裝置具有上下一對平臺(tái)(上平臺(tái)以及下平臺(tái))，玻璃基板被夾持在上平臺(tái)以及下平臺(tái)之間。而且，通過移動(dòng)操作上平臺(tái)或下平臺(tái)的任意一方或雙方，使玻璃基板和各平臺(tái)相對移動(dòng)，據(jù)此，能夠磨削該玻璃基板的兩主表面。
[0126]另外，在本實(shí)施方式的模壓成形エ序中，由于能夠制作例如平面度為4iim以下的平面度極高的玻璃毛坯，所以，也可以不進(jìn)行該磨削エ序。另外，也可以在磨削エ序前進(jìn)行使用了與在磨削エ序中使用的裝置相同的兩面磨削裝置以及氧化鋁系游離磨粒的拋光エ序。
[0127]另外，剛剛進(jìn)行模壓成形后的玻璃毛坯的主表面的算木平均粗糙度Ra若為0.1 y m以下，則即使省略該磨削エ序，也能夠得到作為目標(biāo)的磁盤用玻璃基板的表面性狀。
[0128](e)端面研磨エ序(步驟S50)
[0129]接著，進(jìn)行磨削エ序后的玻璃基板的端面研磨。
[0130]在端面研磨中，通過刷式研磨對玻璃基板的內(nèi)周端面以及外周端面進(jìn)行鏡面精加エ。此時(shí)，使用作為游離磨粒含有氧化鈰等的微粒子的漿料。通過進(jìn)行端面研磨，將在玻璃基板的端面上附著的灰塵等的污染、損毀或者傷痕等損傷除去，據(jù)此，能夠防止熱粗糙的產(chǎn)生、防止成為鈉、鉀等腐蝕的原因的離子析出的產(chǎn)生。
[0131](f)第一研磨エ序(步驟S60)
[0132]接著，對端面研磨エ序后的玻璃基板的主表面實(shí)施第一研磨?；诘谝谎心サ募鹰ㄓ嗔坷鐬閹?50iim左右。第一研磨以除去因由固定磨粒進(jìn)行的磨削而殘留在主表面上的傷痕、應(yīng)變，調(diào)整微小的表面凹凸(微波紋、粗糙度)為目的。在第一研磨エ序中，使用與在磨削エ序使用的部件構(gòu)造相同的兩面研磨裝置，一面給予研磨液，一面進(jìn)行研磨。使研磨液含有的研磨劑例如是氧化鈰磨?；蛘哐趸喣チ！?br> [0133]另外，在第一研磨エ序中，針對玻璃基板的主表面進(jìn)行研磨，使表面粗糙度(Ra)在0.5nm以下，并且使微波紋(MW-Rq)在0.5nm以下。
[0134]這里，微波紋能夠用作為主表面整個(gè)面的半徑14.0?31.5mm的區(qū)域中的波長帶寬100?500 ii m的粗糙度被算出的RMS (Rq)值表示，例如，能夠使用普利特(ポリテック)公司制的Model-4224進(jìn)行計(jì)量。
[0135]表面粗糙度用由JIS B0601:2001規(guī)定的算術(shù)平均粗糙度Ra表示，在為0.006 U m以上200 iim以下的情況下，例如，用三豐(ミツ卜ョ)公司制的粗糙度測定機(jī)SV-3100測定，能夠用由JIS B0633:2001規(guī)定的方法算出。其結(jié)果為，在粗糙度為0.03 y m以下的情況下，例如，能夠用日本Veeco公司制的掃描型探針顯微鏡(原子間カ顯微鏡；AFM)納秒示波器計(jì)量，用由JIS R1683:2007規(guī)定的方法算出。在本申請中，能夠使用在I y mX I y m見方的測定區(qū)域，以512X512像素的分辨率測定時(shí)的算木平均粗糙度Ra。[0136](g)化學(xué)強(qiáng)化工序(步驟S70)
[0137]接著，第一研磨エ序后的玻璃基板被化學(xué)強(qiáng)化。
[0138]作為化學(xué)強(qiáng)化液，例如能夠使用硝酸鉀(60重量％)和硫酸鈉(40重量％)的混合液等。在化學(xué)強(qiáng)化工序中，將化學(xué)強(qiáng)化液加熱到例如300°C?400°C，在將清洗了的玻璃基板預(yù)熱到例如200°C?300°C后，使玻璃基板浸潰在化學(xué)強(qiáng)化液中例如3小吋?4小吋。
[0139]通過將玻璃基板浸潰在化學(xué)強(qiáng)化液，玻璃基板的表層的鋰離子以及鈉離子被分別置換為化學(xué)強(qiáng)化液中的離子半徑相對大的鈉離子以及鉀離子，據(jù)此，在表層部分形成壓縮應(yīng)カ層，玻璃基板被強(qiáng)化。另外，清洗被化學(xué)強(qiáng)化處理了的玻璃基板。例如，在由硫酸清洗后，由純水等清洗。
[0140](h)第二研磨エ序(步驟S80)
[0141]接著，對化學(xué)強(qiáng)化工序后的玻璃基板實(shí)施第二研磨?；诘诙心サ募庸び嗔坷鐬镮 U m左右，具體地說，優(yōu)選在0.5?2 ii m的范圍內(nèi)。若加工余量比該范圍小，則存在不能充分降低表面粗糙度的情況。另外，若比該范圍大，則存在導(dǎo)致端部形狀惡化(下垂等)的情況。第二研磨以主表面的鏡面研磨為目的。在第二研磨中，例如使用在第一研磨中使用的研磨裝置。此時(shí)，與第一研磨不同之處在于游離磨粒的種類以及粒子尺寸不同和樹脂拋光機(jī)的硬度不同。
[0142]作為用于第二研磨的游離磨粒，例如使用混濁于漿料的硅膠等的微粒子(粒子尺寸:直徑10?50nm程度)。
[0143]通過使用中性洗滌劑、純水、IPA等清洗被研磨了的玻璃基板，得到磁盤用玻璃基板。
[0144]雖然并非必須實(shí)施第二研磨エ序，但是，在能夠使玻璃基板的主表面的表面凹凸的水平成為更良好的水平這點(diǎn)，優(yōu)選實(shí)施。通過實(shí)施第二研磨エ序，能夠使主表面的粗糙度(Ra)在0.15nm以下，更優(yōu)選在0.1nm以下，且使上述主表面的微波紋(MW-Rq)在0.3nm以下，更優(yōu)選在0.1nm以下。
[0145]如上面說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法，包括使用一對模具，對熔融玻璃的塊直接模壓的模壓成形エ序。在該成形エ序中，不存在熔融玻璃與僅一方的模具長期接觸的情況，另外，從熔融玻璃與一對模具接觸到離開為止的模具的溫度被控制在成為不足熔融玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)的溫度，因此，不必使用于防止熔融玻璃熔敷在模具上的脫模材料附著在模具的表面即可完成。由于不存在熔融玻璃熔敷在模具的情況，所以，能夠使模壓成形面的表面粗糙度極小，由于該模壓成形面被形狀轉(zhuǎn)印，所以，通過模壓成形得到的玻璃毛坯的表面粗糙度也極小。為此，在作為下個(gè)エ序的劃線エ序中，使劃線刀具與表面粗糙度極小的平滑的主表面碰撞，由劃線刀具形成的兩個(gè)同心圓狀的切割線的正圓度以及同心度成為極其良好的水平。其結(jié)果為，通過劃線得到的玻璃基板的外形以及中心孔的正圓度及同心度極高。
[0146][磁盤]
[0147]經(jīng)過上面的各エ序，制作磁盤用玻璃基板。使用該磁盤用玻璃基板，像下述那樣得到磁盤。
[0148]磁盤例如做成在玻璃基板的主表面上，按照從靠近主表面開始的順序至少疊層附著層、襯底層、磁性層(磁記錄層)、保護(hù)層、潤滑層的結(jié)構(gòu)。[0149]例如，將基板導(dǎo)入進(jìn)行了抽真空的成膜裝置內(nèi)，通過DC磁控濺射法在Ar環(huán)境中依次在基板主表面上成膜附著層到磁性層。作為附著層，例如能夠使用CrTi，作為襯底層，例如能夠使用CrR U。作為磁性層，例如能夠使用CoPt系合金。另外，也可以形成Lltl有序構(gòu)造的CoPt系合金、FePt系合金，作為熱輔助磁記錄用的磁性層。在上述成膜后，例如通過CVD法使用C2H4，成膜保護(hù)層，接著進(jìn)行向表面導(dǎo)入氮的氮化處理，據(jù)此，能夠形成磁記錄媒體。此后，例如將PFPE (全氟聚醚)用浸涂法涂抹在保護(hù)層上，據(jù)此，能夠形成潤滑層。
[0150]實(shí)施例
[0151]下面，通過實(shí)施例進(jìn)ー步說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明并非是被實(shí)施例所示的樣態(tài)限定的發(fā)明。
[0152](I)熔融玻璃的制作
[0153]為了得到下面的組成的玻璃，稱量并混合原料，做成調(diào)合原料。將該原料投入熔融容器，加熱熔融，并澄凈、攪拌，制作不含泡、未熔解物的均質(zhì)的熔融玻璃。在得到的玻璃中看不出泡、未熔解物、結(jié)晶的析出、構(gòu)成熔融容器的耐火物、白金的混入物。得到的熔融玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)為510°C。
[0154][玻璃的組成]
[0155]是由換算為氧化物基準(zhǔn)，以摩爾％表示由具有Si0250~75%、A12031~15%、從Li20、Na2O以及K2O選擇的至少ー種的成分合計(jì)為5~35%、從MgO、CaO、SrO, BaO以及ZnO選擇的至少ー種的成分合計(jì)為0~20%、以及從Zr02、TiO2, La203、Y2O3> Ta2O5, Nb2O5以及HfO2選擇的至少ー種成分合計(jì)為0~10%的組成構(gòu)成的非晶的鋁硅酸鹽玻璃。玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)為505°C，線膨脹系數(shù)為80X10_V°C。
[0156]準(zhǔn)備上述熔融玻璃，使用`上述模壓成形方法(使用圖3、圖4的裝置的方法)，制作直徑75_、厚度0.9mm的玻璃毛坯。從熔融玻璃流出ロ 111排出的熔融玻璃材料U的溫度為1300°C，此時(shí)的熔融玻璃材料U的粘度為700泊。
[0157]從熔融玻璃流出ロ 111排出的熔融玻璃材料U被切割単元160切割，形成直徑約20mm的料滴Gw料滴Gs是由模壓單元以載荷3000kgf模壓，直至其溫度在熔融玻璃材料的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)以下，形成直徑75mm的玻璃毛坯。
[0158]?實(shí)施例1
[0159]在表1所示的實(shí)施例1中，遍及模具的成形面的整個(gè)區(qū)域配設(shè)圖8 Ca)所示的排熱部，進(jìn)行模壓成形。排熱部由銅形成，厚度做成30mm。另外，使用成形面(尤其是與熔融玻璃接觸的接觸面)的表面粗糙度(算木平均粗糙度Ra)為0.01 y m以上，且不足0.1 y m的模具。此時(shí)，測定從熔融玻璃與模具接觸到離開為止的模具的最高溫度，為495°C。相對于模壓成形后的玻璃毛坯進(jìn)行劃線(ID (內(nèi)孔)和OD (外形)同時(shí)形成)，得到外徑為65mm，中心孔徑為20mm的玻璃基板。
[0160]?實(shí)施例2
[0161]在表1所示的實(shí)施例2中，使用與實(shí)施例1相同的排熱部，進(jìn)行模壓成形。另外，使用成形面的表面粗糙度(算木平均粗糙度Ra)在0.1 y m以上，且不足0.5 y m的模具。與實(shí)施例1同樣，測定模具的最高溫度，為495°C。與實(shí)施例1同樣，相對于模壓成形后的玻璃毛坯進(jìn)行劃線，得到外徑為65mm，中心孔徑為20mm的玻璃基板。
[0162]?實(shí)施例3[0163]在表1所示的實(shí)施例3中，使用與實(shí)施例1相同的排熱部進(jìn)行模壓成形。另外，使用成形面的表面粗糙度(算術(shù)平均粗糙度Ra)在0.5 μ m以上，且不足2.0 μ m的模具。與實(shí)施例I同樣，測定模具的最高溫度，為495°C。與實(shí)施例1同樣，相對于模壓成形后的玻璃毛坯進(jìn)行劃線，得到外徑為65mm，中心孔徑為20mm的玻璃基板。
[0164]另外，模具的成形面的表面粗糙度用由JIS B0601:2001規(guī)定的算術(shù)平均粗糙度Ra表示，在0.006 μ m以上，200 μ m以下的情況下，例如，用三豐公司制的粗糙度測定機(jī)SV-3100測定，能夠用由JISB0633:2001規(guī)定的方法算出。其結(jié)果為，粗糙度在0.03 μ m以下的情況下，例如，能夠用日本Veeco公司制的掃描型探針顯微鏡(原子間力顯微鏡；AFM)納秒示波器計(jì)量，通過由JIS R1683:2007規(guī)定的方法算出。在本申請中，能夠使用在IOymXlOym見方的測定區(qū)域，以256X256像素的分辨率測定時(shí)的算術(shù)平均粗糙度Ra。
[0165][表 I]
[0166]
【權(quán)利要求】
1.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，所述磁盤用玻璃基板的制造方法包括 通過由ー對模具對熔融玻璃的塊進(jìn)行直接模壓來成形圓板狀的玻璃毛坯的成形エ序和 進(jìn)行用于在上述玻璃毛坯的主表面形成切痕后，通過使該切痕增長并割斷來進(jìn)行盤形狀的玻璃基板的內(nèi)孔形成以及外形形成的至少一方的形狀加工エ序，其特征在干， 在上述成形エ序中，使從熔融玻璃與模具接觸到離開為止的上述一對模具的溫度為不足上述熔融玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(Tg)的溫度，且不使脫模材料附著在上述一對模具的表面地進(jìn)行模壓成形。
2.如權(quán)利要求1所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在上述一對模具中，與熔融玻璃接觸的接觸面的算木平均粗糙度(Ra)在0.5 y m以下。
3.如權(quán)利要求2所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，前述接觸面的算木平均粗糙度(Ra)在0.1iim以下。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在上述成形エ序中，使用上述ー對模具對下落中的上述熔融玻璃的塊從與其下落方向正交的方向進(jìn)行模壓成形。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在上述成形エ序中，進(jìn)行模壓成形，以便使上述模具的與熔融玻璃接觸的部分的溫度在上述一對模具之間實(shí)質(zhì)上成為相同的溫度。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在上述形狀加工エ序中，同時(shí)進(jìn)行內(nèi)孔形成以及外形形成。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在前述形狀加工エ序中，使施加用于外形形成的切痕的推壓カ比施加用于內(nèi)孔形成的切痕的推壓カ聞。
【文檔編號】G11B5/84GK103493134SQ201280020215
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月27日
【發(fā)明者】磯野英樹, 谷野秀和, 村上明, 佐藤崇, 佐藤正宗, 大西勝 申請人:Hoya株式會(huì)社