磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃坯料、磁盘用玻璃 ...的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种通过冲压成型可得到表面波纹良好的磁盘用玻璃坯料的磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法。一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型的成型工序，其中，在所述成型工序中，使用用于减小所述熔融玻璃的冲压中的所述模具的冲压成型面内的温差的均热装置，进行冲压成型。
【专利说明】磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃坯料、磁盘用玻璃基板及磁盘
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及磁盘用玻璃还料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃坯料、磁盘用玻璃基板及磁盘。
【背景技术】
[0002]目前，为了数据记录，在个人电脑、或者DVD(Digital Versatile Disc)记录装置等中内置有硬盘装置(HDD:Hard Disk Drive)。特别地,在用于以笔记型个人电脑等的可携性为前提的设备的硬盘装置中，使用在玻璃基板设有磁性层的磁盘，通过在磁盘的面上稍微悬浮的磁头(DFH(Dynamic Flying Height)磁头)在磁性层记录、或者读取磁记录信息。作为该磁盘的基板，具有与金属基板(铝基板)等相比不易塑性变形的性质，因此，适合使用玻璃基。
[0003]磁头具备例如磁阻效应元件，但作为这种磁头中固有的障碍，有时会引起热粗糙度障碍。热粗糙度障碍是在磁头从磁盘的微小凹凸形状的主表面上一边悬浮飞行一边通过时，通过空气的绝热压缩或接触加热磁阻效应元件，产生读取错误的障碍。所以，为了回避热粗糙度障碍，磁盘用玻璃基板的主表面的表面粗糙度、平面度等表面性状制作为良好的水平。
[0004]作为现有的板状玻璃(玻璃坯料)的制造方法，公知有垂直直接冲压法。该冲压法为将熔融玻璃块供给至下模上，使用上模对熔融玻璃块(熔融玻璃块)进行冲压成型的方法(专利文献I)。另外，还公知有将滴下的熔融玻璃在滴下途中沿水平方向夹住进行冲压成型的水平直接冲压法(专利文献2、图4等)。
[0005]另外，作为现有的磁盘用玻璃基板的制造方法，公知有对通过冲压成型熔融玻璃块而成型的玻璃坯料实 施退火处理的方法。退火处理为用于通过将冲压成型的玻璃坯料在应变点以上且玻璃化转变点(Tg)以下的规定温度维持规定时间，从而使在玻璃坯料的内部产生的翘曲(内部翘曲)开放的处理(专利文献3)。另外，应变点为玻璃的内部翘曲在数小时消失的温度，为相当于玻璃粘度为约1014 5dPa.s的温度。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平11-255521号公报
[0009]专利文献2:专利4380379号公报
[0010]专利文献3:日本特开2008-287779号公报
[0011]发明所要解决的课题
[0012]但是，公知的垂直直接冲压法存在所制作的玻璃坯料的表面波纹较差的问题。理由如下。
[0013]在垂直直接冲压法中，开始熔融玻璃块的冲压成型后，熔融玻璃块通过与上模及下模接触而冷却固化。这时，在上模及下模各自的冲压成型面的中央部分，由于其周围也存在熔融玻璃，因此熔融玻璃块的热量容易积聚。另一方面，在冲压成型中的上模及下模各自的冲压成型面的周边部分，由于与中央部分相比，与熔融玻璃接触的冲压成型面的面积相对较广、及在不规制外形的情况下存在不与熔融玻璃接触的模具的外缘部分等，所以熔融玻璃块的热量容易扩散，因此，在冲压成型中冲压成型面内的温差变大。由此，在冲压成型中，在冲压成型面产生不均匀的热变形(热膨胀)，因此，所制作的玻璃坯料由于冲压成型面的热变形被形状转印，而主表面的表面波纹变大。因此，玻璃坯料的表面波纹劣化。关于公知的水平直接冲压法也会产生同样的问题。
[0014]另外，为了高效实施上述退火处理，需要大型的退火处理装置。另外，在实施退火处理的情况下，需要使将玻璃坯料的温度设定在应变点附近的状态维持约15分钟程度。另外，若包括向应变点的升温处理及自应变点的慢冷却处理，则需要约3~12小时的处理时间。因此，在实施退火处理制造磁盘用玻璃基板的情况下，需要大型的设备和很多的时间，因此，磁盘用玻璃基板的制造成本增大。所以，优选为尽量不实施退火处理。
[0015]另外，在对冲压成型时产生了内部翘曲的玻璃坯料进行退火处理的情况下，玻璃坯料的内部翘曲开放，另一方面，因内部翘曲的开放玻璃坯料会变形，因此，玻璃坯料的平面度劣化。例如，在为了使平面度变为4μπι以下而对冲压成型的玻璃坯料进行退火处理时，在冲压成型时玻璃坯料残存内部翘曲的情况下，退火处理后的玻璃坯料的平面度有时会比4 μ m大。在该情况下，需要实施磨削工序，使玻璃坯料的平面度变为4 μ m以下。
[0016]另外，在作为用于提高磁盘的存储密度的磁记录技术近年研究取得进展的热辅助磁记录方式(HAMR: Heat Assisted Magnetic Recording)中，有时由具有LlO规则构造的强磁性合金构成的磁性层形成于玻璃基板的主表面上。在此，为了形成LlO规则构造，需要高温环境下的成膜处理和/或成膜处理后的退火处理。这时的温度有时会变为与玻璃的应变点接近的高温。这时，在成为玻璃基板的基础的玻璃坯料残存有内部翘曲的情况下，与上述退火处理一样，在高温环境下，玻璃基板的内部翘曲开放，另一方面，玻璃基板的平面度劣化，某些情况下，基板性能可能不符合要求。
[0017]因此，作为用于热辅助磁记录方式的磁盘用玻璃基板，优选为以内部翘曲小、或没有内部翘曲残存的玻璃坯料为基础制造的玻璃基板。
【发明内容】
[0018]本发明的第一目的为提供一种通过冲压成型得到表面波纹良好的磁盘用玻璃坯料的磁盘用玻璃还料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法。
[0019]另外，本发明的第二目的为提供一种不进行退火处理，而可以减少内部翘曲的磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法、以及磁盘用玻璃坯料、磁盘用玻璃基板及磁盘。
[0020]用于解决课题的技术方案
[0021]从上述观点来看，本发明的第一观点，一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型以得到板状的玻璃素材的成型工序，其特征在于，在所述成型工序中，以板状玻璃素材的表面波纹在30nm以内的方式对冲压成型面内的温差进行控制。
[0022]本发明的第二观点，一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型以得到板状的玻璃素材的成型工序，其特征在于，在所述成型工序中，使用用于减小所述熔融玻璃的冲压中的所述模具的冲压成型面内的温差的均热装置，进行冲压成型。
[0023]另外，“冲压成型面内的温差”例如，为模具中央部和周边部的温差。
[0024]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，优选的是，所述均热装置通过对所述冲压成型面进行排热和/或加热，减小冲压成型面内的温差。
[0025]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，所述均热装置为散热器。
[0026]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，所述散热器设于所述冲压成型面的背面的至少局部。
[0027]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，所述散热器以冲压成型中的熔融玻璃的中央部比周边部排热量大的方式进行设置。
[0028]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，在所述成型工序中，使用所述一对模具从与该落下方向正交的方向对落下中的所述熔融玻璃块进行冲压成型。
[0029]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，在所述成型工序中，以实质上所述模具的冲压成型面的温度在所述一对模具间为相同温度的方式进行冲压成型。
[0030]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，冲压成型后得到的玻璃坯料的100°C~300°C的热膨胀系数在30~IOOXKr7Or1)的范围内。
[0031]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，实质上，所述模具的冲压成型面的表面粗糙度在面内相同。
[0032]本发明的第三观点，一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，对利用上述磁盘用玻璃坯料的制造方法所制造的玻璃坯料，实施加工余量50 μ m以下的研磨加工以制造磁盘用玻璃基板。
[0033]本发明的第四观点，一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，使用利用上述磁盘用玻璃坯料的制造方法得到的磁盘用玻璃坯料制造磁盘用玻璃基板。
[0034]关于本发明的第二目的，本发明人等反复深入研究，结果，发明人等设计出新的冲压成型方法。即，在本实施方式的玻璃坯料的制造方法中，采用水平直接冲压法，该水平直接冲压法为通过对向配置于相对熔融玻璃块的落下方向正交的方向(水平方向)的一对模具(冲压成型模)对落下中的熔融玻璃块进行冲压成型。在该水平直接冲压法中，与现有的垂直直接冲压法不同，熔融玻璃块在被冲压成型前的期间，暂时不接触、保持于比熔融玻璃块温度低的构件。所以，在冲压成型将要开始时，垂直直接冲压法中，熔融玻璃块的内部的粘度分布在冲压成型时非常广。总之，在现有的垂直直接冲压法中，熔融玻璃块与下模接触后，上模下降进行冲压，因此，上下模与熔融玻璃块接触的时间存在时间差。结果为如下状态，先与下模接触的熔融玻璃块的下侧部分冷却而粘度变高，在冲压时，熔融玻璃块的上侧部分不如下侧部分那样冷却而粘度较低。所以，难以使熔融玻璃块均匀薄薄地延伸。另外，因同样的理由在冲压时上下模产生温差，因此，冲压后得到的玻璃坯料的平面度恶化。与此相对，在水平直接冲压中，左右模与熔融玻璃块接触的时间没有时间差或时间差极短，因此，在熔融玻璃块的粘度均匀的状态下进行冲压。因此，与垂直直接冲压法相比，在水平直接冲压法中，使冲压成型的熔融玻璃块均匀薄薄地延伸非常容易。因此，结果，与利用垂直直接冲压法制作玻璃坯料的情况相比，在利用水平直接冲压法制作玻璃坯料的情况下，从根本上抑制平面度的下降非常容易。
[0035]另外，本发明人等得到以下的见解。
[0036]如前述，通过利用使用一对模具的水平直接冲压法，改善所制作的玻璃坯料的平面度。在此，即使在利用水平直接冲压法的情况下，在冲压成型时的模具的冲压成型面的中央部，熔融玻璃块的热量容易扩散，因此，存在于所述中央部的熔融玻璃难以冷却。另一方面，在冲压成型时的模具的冲压成型面的周边部，熔融玻璃块的热量容易扩散，因此，存在于所述周边部的熔融玻璃容易冷却。即，认为是，在冲压成型时，熔融玻璃沿从冲压成型面的周边部到中央部的方向固化。由此，在冲压成型的玻璃坯料产生由朝向从冲压成型面的周边部到中央部的方向的残留应力造成的内部翘曲(面内翘曲)。若产生面内翘曲，则在之后的工序中，可能在加热处理至接近玻璃的玻璃化转变点(Tg)或应变点时翘曲开放，平面度恶化。
[0037]因此，发明人等发现，如果控制所述熔融玻璃的冷却速度以减小冲压成型时的熔融玻璃的面内(例如熔融玻璃的表面的周边部和中央部)的温差，则能够使熔融玻璃的面内不会产生内部翘曲且大致同时使其固化。
[0038]因此，本发明的第五观点，一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括通过使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型，得到板状的玻璃坯料的成型工序，其特征在于，在上述成型工序中，以在上述熔融玻璃的温度从该玻璃的玻璃化转变点冷却至应变点期间的冷却速度在-10°c /秒以内的方式，一边控制上述熔融玻璃的冷却温度一边进行冲压成型。
[0039]另外，例如，在每一秒下降温度为10°C时，记为“_10°C /秒”。另外，“冷却速度在-10°C /秒以内”意思是，每一秒下降的温度比10°C小。
[0040]本发明的第六观点，一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括通过使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型，得到板状的玻璃坯料的成型工序，其特征在于，在上述成型工序中，为了减少熔融玻璃块在固化成板状玻璃坯料时产生的面内翘曲，而一边控制在上述熔融玻璃的温度从该玻璃的玻璃化转变点冷却至应变点期间的冷却速度一边进行冲压成型。
[0041]本发明的第七观点，一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括通过使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型，得到板状的玻璃坯料的成型工序，其特征在于，在所述成型工序中，以减小所述熔融玻璃的冲压中的所述熔融玻璃的面内的温差的方式一边控制所述熔融玻璃的冷却速度，一边进行冲压成型。
[0042]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，优选的是，在使所述一对模具闭合到分开期间，以减小所述熔融玻璃的面内的温差的方式一边控制所述熔融玻璃的冷却速度,一边进行冲压成型。
[0043]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，在所述成型工序中，在所述熔融玻璃的冲压中的所述熔融玻璃的温度从玻璃化转变点(Tg)到应变点期间，以减小所述熔融玻璃的面内的温差的方式一边控制所述熔融玻璃的冷却速度，一边进行冲压成型。
[0044]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，在所述成型工序中，使用所述一对模具从与该落下方向正交的方向对落下中的所述熔融玻璃块进行冲压成型。
[0045]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，在所述成型工序中，在实质上所述熔融玻璃的冲压中的所述模具的冲压成型面的温度均匀的状态下进行冲压成型。
[0046]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，在所述成型工序中，以实质上所述模具的冲压成型面的温度在所述一对模具间为相同温度的方式进行冲压成型。
[0047]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，将从玻璃坯料与模具接触到离开的所述一对模具的温度，设为不足所述熔融玻璃的玻璃化转变点(Tg)的温度。
[0048]在上述磁盘用玻璃坯料的制造方法中，其特征在于，使用玻璃化转变点(Tg)在6000C以上的熔融玻璃进行所述成型工序。
[0049]本发明的第八观点，一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型以得到板状的玻璃素材的成型工序，其特征在于，在所述成型工序中，以使板状玻璃素材的表面波纹在30nm以内，且使在上述熔融玻璃的温度从该玻璃的玻璃化转变点冷却至应变点期间的冷却速度在-1o°c /秒以内的方式，一边控制上述熔融玻璃的冷却温度一边进行冲压成型。
[0050]本发明的第九观点，一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，使用利用上述磁盘用玻璃坯料的制造方法得到的磁盘用玻璃坯料，不进行退火处理地制造磁盘用玻璃基板。
[0051]本发明的第十观点，一种磁盘用玻璃基板，为通过上述磁盘用玻璃基板的制造方法得到的磁盘用玻璃基板，其特征在于，玻璃化转变点(Tg)在600°C以上。
[0052]本发明的第十一观点，一种磁盘，其特征在于，使用由上述磁盘用玻璃基板的制造方法得到的磁盘用玻璃基板进行制造。
[0053]发明效果
[0054]根据本发明，通 过冲压成型能够制造表面波纹良好的磁盘用玻璃坯料及磁盘用玻璃基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1是表示实施方式的磁盘用玻璃基板的外观形状的立体图；
[0056]图2是表示实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法的一实施方式的流程的图；
[0057]图3是在实施方式的冲压成型中所使用的装置的平面图；
[0058]图4是表示在实施方式的冲压成型中所使用的装置的4组冲压单元的配置的图；
[0059]图5是表示使用凝块形成模型的实施方式的冲压成型的变形例的图；
[0060]图6是表示不使用切断单元的实施方式的冲压成型的变形例的图；
[0061]图7是表示使用用软化炉进行加热的光学玻璃的实施方式的冲压成型的变形例；
[0062]图8表示在实施方式的冲压成型中所使用的均热或者排热装置的变形例的图；
[0063]图9是表示实施方式的冲压成型中的凝块的温度的经时变化的一个例子的图。
[0064]符号说明
[0065]I...磁盘用玻璃基板
[0066]125...均热部、温度控制部
[0067]126...第二均热部、第二温度控制部
【具体实施方式】
[0068]<第一实施方式>
[0069]以下，针对本实施方式的磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法进行详细说明。
[0070][磁盘用玻璃基板]
[0071]如图1所示，本实施方式中的磁盘用玻璃基板I为圆环状的薄板的玻璃基板。磁盘用玻璃基板的尺寸不限，但例如，适合作为公称直径2.5英寸的磁盘用玻璃基板。在公称直径2.5英寸的磁盘用玻璃基板的情况下,例如,外径为65_、中心孔2的直径为20_、板厚T为0.6~1.0_。实施方式的磁盘用玻璃基板的主表面的平面度例如为4μπι以下，主表面的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)例如为0.2nm以下。另外，最终产品即磁盘用基板所要求的平面度例如为4 μ m以下。
[0072]作为本实施方式中的磁盘用玻璃基板的材料，可以使用铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、硼硅玻璃等。特别是，在可以实施化学强化，另外能够制作主表面的平面度及基板的强度优异的磁盘用玻璃基板的方面，能够适合使用非晶的铝硅酸盐玻璃。
[0073]本实施方式的磁盘用玻璃基板的组成并未限定，但本实施方式的玻璃基板优选为由如下组成构成的非晶的铝硅酸盐玻璃，该组成换算成氧化物基准，以摩尔％表示，具有50~75%的Si02、l~15%的Al2O3、合计5~35%的选自Li20、Na2O及K2O的至少一种成分、合计O~20%的选自MgO、CaO、Sr O, BaO及ZnO的至少一种成分，以及合计O~10%的选自 Zr02、TiO2, La203、Y2O3> Ta2O5, Nb2O5 及 HfO2 的至少一种成分。
[0074]另外，为了减少冲压时的面内翘曲，优选为玻璃化转变点(Tg)在600°C以上的玻璃，更优选为650°C以上。这是由于，因为具有玻璃化转变点(Tg)越高从熔融状态到固化(Tg附近)的时间越短，且冷却速度越快的倾向，所以很大程度承受“模具面内的温差”的影响，在使用这种玻璃的情况下，特别优选应用本实施方式的制造方法。
[0075]另外，在本实施方式的玻璃基板中，优选为热膨胀系数在50X10_7(IT1)以上的玻璃，更优选为80X 10_7OT1)以上的玻璃。这是由于，因为热膨胀系数越大由温度变化造成的变形越大越容易产生翘曲，因此，与热膨胀系数低的情况相比，优选应用减少冲压时的面内翘曲的本实施方式的方法。
[0076]另外，在本实施方式(同样适用于第一实施方式)中，由于使用水平冲压，因此，可以冲压成型粘度范围广的玻璃，但，特别适合高粘度的玻璃。这是由于，因为在沿垂直方向落下的途中进行冲压，因此，粘度比较高的玻璃的真圆度良好。具体而言，优选为500泊以上。另外，若达到2000泊以上则薄板化困难，因而不优选。
[0077][实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法]
[0078]下面，参照图2，对磁盘用玻璃基板的制造方法的流程进行说明。图2是表示磁盘用玻璃基板的制造方法的一实施方式的流程的图。
[0079]如图2所示，在本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法中，首先，通过冲压成型制作圆板状的玻璃坯料(步骤S10)。接着，对成型后的玻璃坯料进行划线，制作圆环状的玻璃基板(步骤S20)。接着，对划线后的玻璃基板进行形状加工(倒角加工)(步骤S30)。接着，对玻璃基板实施由固定磨粒进行磨削(步骤S40)。接着，进行玻璃基板的端面研磨(步骤S50)。接着，对玻璃基板的主表面实施第一研磨(步骤S60)。接着，对第一研磨后的玻璃基板实施化学强化(步骤S70)。接着，对化学强化后的玻璃基板实施第二研磨(步骤S80)。经过以上的工序，得到磁盘用玻璃基板。
[0080]以下，针对各工序进行详细说明。[0081](a)冲压成型工序(步骤S10)
[0082]首先，参照图3，针对冲压成型工序进行说明。图3是在冲压成型中所使用的装置的平面图。如图3所示，装置101具备4组冲压单元120、130、140、150、切断单元160、切断刀165(图2中未图示)。切断单元160设于从熔融玻璃流出口 111流出的熔融玻璃的路径上。装置101使由切断单元160切断而产生的熔融玻璃块(以下，也称凝块)落下，届时，从块的落下路径的两侧，用相互对向的一对模型的面夹住块并进行冲压，由此，成型玻璃坯料。
[0083]具体而言，如图4所示，装置101以熔融玻璃流出口 111为中心，每隔90度设置4组冲压单元120、130、140及150。 [0084]冲压单元120、130、140及150分别由未图示的移动机构驱动，可相对熔融玻璃流出口 111进退。即，可以在位于熔融玻璃流出口 111的正下方的捕捉位置(在图3中为冲压单元140用实线所描画的位置)、离开熔融玻璃流出口 111的退避位置(在图3中为冲压单元120、130及150用实线所描画的位置、及冲压单元140用虚线所描画的位置)之间移动。
[0085]切断单元160设于捕捉位置(由冲压单元捕获凝块的位置)和熔融玻璃流出口111之间的熔融玻璃的路径上，适量切出从熔融玻璃流出口 111流出的熔融玻璃并形成熔融玻璃块。切断单元160具有一对切断刀161及162。切断刀161及162以在一定的时间下在熔融玻璃的路径上交叉的方式波驱动，在切断刀161及162交叉时，熔融玻璃被被切出得到凝块。得到的凝块向捕捉位置落下。
[0086]冲压单元120具有第一模型121、第二模型122、第一驱动部123、第二驱动部124及均热部125。第一模型121和第二模型122分别为具有用于冲压成型凝块的面(冲压成型面)的板状的构件。冲压成型面例如可以设为圆形。该两个面的法线方向为大致水平方向，该两个面以相互平行且对向的方式进行配置。另外，第一模型121及第二模型122只要分别具有冲压成型面即可，各模型121、122的形状并未限定于板状。
[0087]第一驱动部123使第一模型121相对第二模型122进退。另一方面，第二驱动部124使第二模型122相对第一模型121进退。第一驱动部123及第二驱动部124具有例如组合气缸及螺线管和盘簧的机构等，使第一驱动部123的面和第二驱动部124的面急速接近的机构。
[0088]均热部125通过使在凝块的冲压成型中的第一及第二模型121、122各自的冲压成型面内容易产生热量的移动，从而减小冲压成型面内的温差。均热部125例如为散热器，为均热装置的一个例子。该均热部125以与第一及第二模型121、122的冲压成型面的整个背面相接的方式进行设置。另外，均热部125优选为由具有比第一及第二模型121、122高的导热率的构件构成。例如，在第一及第二模型121、122由超硬合金(例如VM40)构成的情况下，均热部125可由铜、铜合金、铝或铝合金等构成。由于均热部125具有比第一及第二模型121、122高的导热率，因此可以将第一及第二模型121、122的热量高效地排出外部。另外，超硬合金(VM40)的导热率为71 (ff/m.K)，铜的导热率为400 (W/m.K)。构成均热部125的构件可根据构成第一及第二模型121、122的金属的导热率、硬度、厚度尺寸等适当选择。另外，第一及第二模型121、122需要能耐冲压的强度，因此，优选为不与均热部125 —体化形成。[0089]另外，可以将由具有冷却作用的液体及气体等的流路等构成的排热机构和/或加热器等加热机构作为用于减小模具内周面(圆筒形状的模具的内侧的面)内的温差的均热装置来构成。
[0090]另外，冲压单元130、140及150的构造由于与冲压单元120相同，因此省略说明。
[0091]冲压单元分别移动至捕捉位置后，通过第一驱动部和第二驱动部的驱动，将落下的凝块夹在第一模型和第二模型之间且成型为规定的厚度，并且，急速冷却，制作圆形的玻璃坯料G。另外，荷重(冲压压力)优选设为2000~15000kgf。如果在该范围内，则可以充分得到加速度并进行短时间下的冲压，由此，无论任何玻璃材料的组成，都能成型为适合磁盘用玻璃坯料的板厚。接着，冲压单元移动至退避位置后，使第一模型和第二模型分开，使成型后的玻璃坯料G落下。在冲压单元120、130、140及150的退避位置的下面，设有第一输送带171、第二输送带172、第三输送带173及第四输送带174。第一~第四输送带171~174分别接住从对应的各冲压单元落下的玻璃坯料G并将玻璃坯料G搬运至未图示的下面工序的装置。
[0092]在装置101中，冲压单元120、130、140及150以依次移动至捕捉位置，并夹住凝块移动至退避位置的方式构成，因此，能够不用等待备冲压单元上的玻璃坯料G的冷却，而连续进行玻璃坯料G的成型。
[0093]图4(a)~(C)对使用装置101的冲压成型进行更具体的说明。图4(a)是表示制作凝块以前的状态的图，图4(b)是表示通过切断单元160制成凝块的状态的图，图4(c)是表示通过冲压凝块而成型玻璃坯料G的状态的图。
[0094]如图4 (a)所示，熔融玻璃材料Le从熔融玻璃流出口 111连续流出。这时，在规定的时间驱动切断单元160，通过切断刀161及162切断熔融玻璃材料Le (图4(b))。由此，切断后的熔融玻璃通过其表面张力，变为大致球状的凝块Ge。熔融玻璃材料Le的每单位时间的流出量及切断单元160 的驱动间隔的调整可以根据由作为目标的玻璃坯料G的大小、板厚决定的体积适当进行。
[0095]制成的凝块Ge向冲压单元120的第一模型121和第二模型122的间隙落下。这时，在凝块Ge进入第一模型121和第二模型122的间隙的时间，驱动第一驱动部123及第二驱动部124 (参照图4)，以使第一模型121和第二模型122相互靠近。由此，如图4(c)所示，凝块Ge被捕获(捕捉)到第一模型121和第二模型122之间。另外，第一模型121的内周面(冲压成型面)121a和第二模型122的内周面(冲压成型面)122a变为以微小的间隔接近的状态，夹在第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a之间的凝块Ge成型为薄板状。另外，为了将第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的间隔维持一定，而在第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a分别设置突起121b及突起122b。即，通过突起121b及突起122b相抵接，从而将第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的间隔维持一定，制作板状的空间。在此，如图4(c)所示，从凝块Ge分别向各内周面121a、122a的中央部传递的热量，按照图中箭头表示的热量的流动，经由均热部125排出外部。
[0096]在该冲压成型工序使用一对模具121、122进行冲压成型，但在本实施方式中的冲压成型中，玻璃坯料的外形并未由模具的形状进行限制。即，如图4(c)所示，由合模拉长的凝块并未到达模型的突起121b、122b。[0097]第一模型121及第二模型122中设有未图示的温度调节机构，第一模型121及第二模型122的温度保持在比熔融玻璃Le的玻璃化转变点(Tg)低很多的温度。另外，也可以将温度调节机构作为均热装置来构成。
[0098]另外，在冲压成型工序中，不需要在第一模型121及第二模型122附着脱模材。
[0099]另外，对凝块Ge进行冲压成型时的第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a各自的中央部和周边部的温差(冲压成型面内的温差)越小，冲压成型后得到的玻璃坯料的表面波纹越良好。特别优选为，通过将容易向内周面121a、122a各自的中央部分积聚的来自凝块Ge的热量高效地排出外部，而使温差变小。这是由于，以为如果使冲压成型时的第一模型121的内周面121a的内部及第二模型122的内周面122a的内部各自的温差变小，则内周面121a、122a的变形度在内周面121a、122a内的中央部分和周边部分相同，因此，能够防止在内周面121a、122a产生不均匀的热变形，能够使所制作的玻璃坯料的表面波纹良好。
[0100]因此，通过使用均热部125减小玻璃坯料的冲压中的内周面121a、122a各自的内部的温差，能够实现磁盘用玻璃基板所要求的表面波纹。例如，如果将磁盘用玻璃基板所要求的表面波纹设为10nm，则优选为在将各内周面121a、122a各自的中央部和周边部的温差设为1°C以内的状态下进行冲压成型。中央部和周边部的温差为0°C时所制作的玻璃坯料的表面波纹最良好，但上述温差可以根据磁盘用玻璃基板所要求的表面波纹适当决定。
[0101]另外，内周面的内部的温差为，在从模型内周面的表面向模型的内部移动Imm的地点，即分别与内周面的中央部及多个周边部对应的地点(例如，与直径75_的玻璃坯料的中心位置对应的地点和以该地点为中心的半径约30mm的圆周上的上下左右四个地点)，使用热电偶计量时的中央部和各周边部的温度的差分中最大的温度的差量。另外，测量温度的时间为在使第一模型121和第二模型122冲压成型后进行脱模的时点的时间。
[0102]另外，能够根据磁盘用玻璃基板所要求的平面度，从以下的观点决定一对模具间的温差。
[0103]作为最终产品即磁盘，本实施方式的磁盘用玻璃基板在硬盘装置内枢支并插入热膨胀系数高的金属制的主轴，因此，优选为磁盘用玻璃基板的热膨胀系数也高达与主轴同程度。所以，以使磁盘用玻璃基板的热膨胀系数变高的方式决定磁盘用玻璃基板的组成。磁盘用玻璃基板的热膨胀系数，例如在30~IOOX 10_7(IT1)的范围内，优选为50~IOOX 10_7 OT1)的范围内。上述热膨胀系数为利用磁盘用玻璃基板的温度100度和温度300度下的线膨胀率算出的值。热膨胀系数在例如不足30X KT7OT1)或比100X10_7大的情况下，与主轴的热膨胀系数的差变大而不优选。从该方面来看，在制作热膨胀系数高的磁盘用玻璃基板时，在上述冲压成型工序中，使玻璃坯料的主表面周围的温度条件一致。作为一个例子，优选为以第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的温度实质上相同的方式进行温度管理。在以实质上使温度相同的方式进行温度管理的情况下，例如，温差优选为5度以下。上述温差更优选为3度以下，特别优选为I度以下。
[0104]模具间的温差为，在从第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a各自的表面向模型的内部移动Imm的地点，即内周面121a及内周面122a的相互对向的地点(例如，与玻璃坯料的中心位置对应的地点及内周面121a及内周面122a的中心点)，使用热电偶测量时的温度的差量。[0105]在装置101中，从凝块Ge与第一模型121的内周面121a或第二模型122的内周面122a接触，到第一模型121和第二模型122进入将凝块Ge完全封闭的状态的时间在0.1秒以内(约0.06秒)极短的时间。所以，凝块Ge在极短时间内沿第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a扩展成型为大致圆形，另外，急剧冷却固化为非晶质的玻璃。由此，制作玻璃坯料G。另外，在本实施方式中所成型的玻璃坯料G的大小，也取决于作为目的的磁盘用玻璃基板的大小，例如，为直径20~200mm程度。
[0106]另外，在本实施方式的冲压成型方法中，以第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a被形状转印的形式形成玻璃坯料G，因此，一对模型内周面的平面度及平滑性优选设为与作为目的的磁盘用玻璃基板的平面度及平滑性相同。在该情况下，冲压成型后，可以不需要对玻璃坯料G的表面加工工序，即磨削及研磨工序。即，在本实施方式的冲压成型方法中所成型的玻璃坯料G可以为与最终得到的磁盘用玻璃基板的目标板厚相同的板厚。例如，玻璃还料G为厚度0.2~1.1mm的圆形的板。内周面121a及内周面122a的表面粗糙度在面内实质上相同，以使玻璃坯料G的算术平均粗糙度Ra为0.001~
0.1ym,优选为0.0005~0.05 μ m的方式进行调整。玻璃坯料G的表面粗糙度由于内周面121a及内周面122a的表面性状被形状转印，而在面内变为相同的表面粗糙度。
[0107]另外，若在模具的成型面内表面粗糙度不同，则以粗糙度变化的场所为开端，因冲压而产生的均匀的延伸受到阻碍，成为产生例如筋状的缺陷的原因。
[0108]第一模型121和第二模型122闭合后，冲压单元120快速向退避位置移动，相反，其它的冲压单元130向捕捉位置移动，通过该冲压单元130进行凝块Ge的冲压。
[0109]在冲压单元120移动至退避位置后，第一模型121和第二模型122维持闭合的状态到玻璃坯料G充分冷却(至 少比变形点低的温度)。然后，驱动第一驱动部123及第二驱动部124离间第一模型121和第二模型122，玻璃坯料G离开冲压单元120落下，被下部的输送带171接住(参照图3)。
[0110]另外，在图4所示的例子中，通过使用切断刀161及162，将流出的熔融玻璃Le切断形成大致球状的凝块Ge。但是，在熔融玻璃材料Le的粘度相对要切出的凝块Ge的体积较小的情况下，仅通过切断熔融玻璃Le，所切断的玻璃不变为大致球状，不能制作凝块。在这种情况下，使用用于制作凝块的凝块形成模。
[0111]图5(a)~(C)是对图4所示的实施方式的变形例进行说明的图。在该变形例中使用凝块形成模。图5(a)是表示制作凝块前的状态的图，图5(b)是表示通过切断单元160及凝块形成模180制成凝块Ge的状态的图，图5 (c)是表示对凝块Ge进行冲压成型制作玻璃坯料G的状态的图。
[0112]如图5(a)所示，冲压单元120通过将挡块181、182在熔融玻璃Le的路径上闭合而阻塞熔融玻璃Le的路径，在由挡块181、182制作的凹部180C，接住由切断单元160切断的熔融玻璃Le块。然后，如图5(b)所示，通过打开挡块181、182，在凹部180C中变为球状的熔融玻璃Le再次向冲压单元120落下。在该落下时，凝块Ge通过熔融玻璃Le的表面张力变为球状。如图5(c)所示，球状的凝块Ge在落下途中，通过被第一模型121和第二模型122夹住进行冲压成型，而制作圆形的玻璃坯料G。
[0113]或者,如图6(a)~(d)所示,装置101不使用图5(a)~(C)所示的切断单元160,可以使用使凝块形成模180沿熔融玻璃Le的路径向上游侧方向或者下游侧方向移动的移动机构。图6(a)~(d)是对使用凝块形成模180的变形例进行说明的图。图6(a)、(b)是表示制作凝块Ge前的状态的图，图6 (c)是表示通过凝块形成模180制成凝块Ge的状态的图，图6(d)是表示对凝块Ge进行冲压成型制作玻璃坯料G的状态的图。
[0114]如图6(a)所示，由挡块181、182制作的凹部180C接住从熔融玻璃流出口 111流出的熔融玻璃Le，如图6(b)所示，在规定的时间使挡块181、182向熔融玻璃Le的熔流的下游侧快速移动。由此，切断熔融玻璃U。然后，如图6(c)所示，在规定的时间，挡块181、182离间。由此，由挡块181、182保持的熔融玻璃Le再次落下，凝块Ge通过熔融玻璃Le的表面张力变为球状。如图6(d)所示，球状的凝块Ge在落下途中，通过被第一模型121和第二模型122夹住进行冲压成型，制作圆形的玻璃坯料G。
[0115]图7(a)~(C)是对取代凝块Ge，使由未图示的软化炉加热的光学玻璃块Cp落下，从落下途中的两侧用模型221、222夹住并进行冲压成型的变形例进行说明的图。图7(a)是表示对加热后的光学玻璃块进行成型前的状态的图，图7(b)是表示使光学玻璃块落下的状态的图，图7 (c)是表示对光学玻璃块进行冲压成型制作玻璃坯料G的状态的图。
[0116]如图7(a)所示，装置201用玻璃材把持机构212将光学玻璃块Cp搬运至冲压单元220的上部的位置，如 图7 (b)所示，在该位置，使玻璃材把持机构212的对光学玻璃块Cp的把持开放，使光学玻璃块Cp落下。如图7(c)所不,光学玻璃块Cp在落下途中，被第一模型221和第二模型222夹住成型圆形的玻璃坯料G。第一模型221及第二模型222与图5所示的第一模型121及第二模型122具有相同的结构及作用，省略其说明。
[0117]图8(a)~(C)是对图4所示的实施方式的变形例进行说明的图。在该变形例中使用各种形状的均热部125。
[0118]图8(a)是表示在分别设于第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的背面的周边部的均热部125之间，设有具有比均热部125高的导热率的第二均热部126的状态的图。图8(b)是表示仅在第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的背面的中央部设有均热部125的状态的图。图8 (c)是表示朝向第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的背面的中央部的凹部设于均热部125的状态的图。
[0119]另外，在图8(a)~(C)中，例示在大概各内周面121a、122a的中央，对熔融玻璃进行冲压的情况，但在冲压成型中的熔融玻璃的位置偏离各内周面的中央部的情况下，图8(a)的第二均热部126、图8(b)的均热部125、及图8 (c)的凹部的位置可以根据其偏离调整设定位置。
[0120]如图8(a)所示，第二均热部126设于第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的背面的各自的中央部分。在此，作为第二均热部126，在例如均热部125为铝或铝合金的情况下，使用铜或铜合金等。通过使用第二均热部126，在冲压成型时，积聚在内周面121a、122a的中央部的热量，经由导热效率比均热部125好的第二均热部126排出外部。另外，从凝块Ge向内周面121a、122a的周边部传导的热量，经由均热部125排出外部。这样，能够减小冲压成型时的内周面的内部的温差。
[0121]另外，如图8 (b)所示，在仅在各内周面121a、122a的背面的中央部设有均热部125的情况下，在冲压成型时，积聚在内周面121a、122a的中央部的热量经由均热部125排出外部。由此，能够减小冲压成型时的内周面121a、122a各自的内部的温差。另外，取代均热部125，还可以设置第二均热部126。
[0122]另外，如图8(c)所示，在朝向各内周面121a、122a的背面的中央部的凹部设于均热部125的情况下，可以使用例如具有冷却作用的液体和/或气体等对凹部进行冷却。在该情况下，通过使内周面121a、122a的中央部急冷，能够减小冲压成型时的内周面的内部的温差。另外，也可以形成均热部125，以可以使用例如具有冷却作用的液体及气体等直接冷却各内周面121a、122a的背面的中央部。
[0123]另外，如图8(d)所示，可以在第一及第二模具121、122的背面设置多个均热部125。多个均热部125可以为散热器。在该情况下，与设置一个均热部125的情况下相比较，可以使均热部的相对外部的接触面积变大，因此，能够将从凝块Ge传递至内周面121a、122a的热量高效地排出外部。
[0124](b)划线工序(步骤S20)
[0125]接着，针对划线工序进行说明。冲压成型工序后，在划线工序中，对成型后的玻璃坯料G进行划线。
[0126]在此，划线是指，为了将成型后的玻璃坯料G设为规定尺寸的圆环状，而通过由超硬合金制或者金刚石颗粒构成的划线器在玻璃坯料G的表面设置两条同心圆(内侧同心圆及外侧同心圆)状的切断线(线状的割痕)。对划线成两个同心圆形状的玻璃坯料G的局部进行加热， 通过玻璃坯料G的热膨胀的差异，将外侧同心圆的外侧部分及内侧同心圆的内侧部分除去。由此，得到圆环状的玻璃基板。
[0127]另外，通过对玻璃坯料使用空心钻等形成圆孔能够得到圆环状的玻璃基板。
[0128](c)形状加工工序(步骤S30)
[0129]接着，针对形状加工工序进行说明。在形状加工工序中，包括对划线工序后的玻璃基板的端部的倒角加工(外周端部及内周端部的倒角加工)。倒角加工为在划线工序后的玻璃基板的外周端部及内周端部上，在主表面和与主表面垂直的侧壁部之间，通过金刚石砂轮实施倒角的形状加工。倒角角度相对主表面例如为40~50度。
[0130](d)由固定磨粒进行的磨削工序(步骤S40)
[0131]在由固定磨粒进行的磨削工序中，使用具备行星齿轮机构的两面磨削装置，对形状加工工序后的玻璃基板的主表面进行磨削加工(机械加工)。由磨削产生的加工余量例如为数μπι~ΙΟΟμπι程度(两面加在一起的值。以下相同)。两面磨削装置具有上下一对定盘(上定盘及下定盘)，在上定盘及下定盘之间夹持有玻璃基板。而且，通过对上定盘或下定盘中任一者、或双方进行移动操作，而使玻璃基板和各定盘相对移动，由此能够磨削该玻璃基板的两主表面。
[0132]另外，在本实施方式的冲压成型工序中，由于可制作平面度极高的玻璃坯料，因此，也可以不进行该磨削工序。另外，在磨削工序前，也可以使用与在磨削工序使用的装置相同的两面磨削装置及氧化铝系游离磨粒进行研磨工序。
[0133](e)端面研磨工序(步骤S50)
[0134]接着，进行磨削工序后的玻璃基板的端面研磨。
[0135]在端面研磨中，通过毛刷研磨对玻璃基板的内周端面及外周端面进行镜面精加工。这时，使用作为游离磨粒而包含氧化铈等微粒的浆料。通过进行端面研磨，从而除去玻璃基板的端面上的附着尘埃等的污染、损坏或者割痕等损伤，由此，能够防止热粗糙度的产生、及成为腐蚀原因的钠及钾等的离子析出的产生。
[0136](f)第一研磨工序(步骤S60)
[0137]接着，对端面研磨工序后的玻璃基板的主表面实施第一研磨。由第一研磨产生的加工余量，例如为数μπι~50 μπι程度。第一研磨的目的在于,除去因由固定磨料进行的磨削而残留在主表面的割痕、翘曲，调整微小的表面凹凸(微观波纹度、粗糙度)。在第一研磨工序中，使用与磨削工序中使用的装置相同构造的两面研磨装置，一边供给研磨液一边研磨。研磨液中含有的研磨剂例如为氧化铈磨粒、或者氧化锆磨粒 。
[0138]另外，在第一研磨工序中，在玻璃基板的主表面上，以将表面粗糙度(Ra)变为
0.5nm以下，且微观波纹度(MV-Rq)变为0.5nm以下的方式进行研磨。在此，微观波纹度可以用作为主表面整面的半径14.0~31.5mm的区域中的波段100~500 μ m的粗糙度而算出的RMS(Rq)值表示，可以使用例如Politec社制的Model-4224进行测量。
[0139]表面粗糙度用由JISB0601:2001规定的算术平均粗糙度Ra表示，在0.006 μ m以上200 μ m以下的情况下，可以用例如三丰株式会社制粗糙度测量机SV-3100进行测量，利用由JISB0633:2001规定的方法算出。结果，在粗糙度为0.03 μ m以下的情况下，可用例如日本Veeco社制扫描探针显微镜(原子力显微镜；AFM)Nanoscope进行测量并利用由JISR1683:2007规定的方法算出。在本申请中，在I μ mX I μ m见方的测量区域中，能够使用512X512像素的分辨率进行测量时的算术平均粗糙度Ra。
[0140](g)化学强化工序(步骤S70)
[0141]接着，对第一研磨工序后的玻璃基板进行化学强化。
[0142]作为化学强化液，可以使用例如硝酸钾(60重量％ )和硫酸钠(40重量％ )的混合液等。在化学强化工序中，将化学强化液加热至例如300°C~400°C，将洗净的玻璃基板预热至例如200°C~300°C后，将玻璃基板浸溃在化学强化液中例如3小时~4小时。
[0143]通过将玻璃基板浸溃在化学强化液中，从而玻璃基板表层的锂离子及钠离子分别被化学强化液中的离子半径相对较大的钠离子及钾离子取代，由此，在表层部分形成压缩应力层，使玻璃基板强化。另外，将化学强化处理后的玻璃基板洗净。例如，在用硫酸洗净后，用纯水等洗净。
[0144](h)第二研磨工序(步骤S80)
[0145]接着，对化学强化工序后的玻璃基板实施第二研磨。由第二研磨产生的加工余量例如为I μ m程度,具体而言,优选设为0.5~2 μ m的范围内。若加工余量比该范围小,则有时不能充分降低表面粗糙度。另外，若比该范围大，则有时会导致端部形状的恶化(下垂等)。第二研磨以主表面的镜面研磨为目的。在第二研磨中使用例如在第一研磨使用的研磨装置。这时，与第一研磨不同之处在于，游离磨粒的种类及颗粒尺寸不同、和树脂研磨盘的硬度不同。
[0146]作为在第二研磨中使用的游离磨粒，例如使用混浊在浆料中的硅胶等微粒(颗粒尺寸:直径10~50nm程度)。
[0147]通过将研磨后的玻璃基板用中性洗剂、纯水、IPA等洗净，得到磁盘用玻璃基板。
[0148]虽然不一定必须实施第二研磨工序，但从使玻璃基板的主表面的表面凹凸的水平更好的方面来看，优选为实施。通过实施第二研磨工序，能够使主表面的粗糙度(Ra)在
0.2nm以下，更优选为0.1nm以下，且模上述主表面的微观波纹度(MW-Rq)在0.3nm以下，更优选为0.1nm以下。
[0149]如以上说明，根据本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型的冲压成型工序。所以，只要将一对模具内周面的表面粗糙度设定为良好的水平(例如磁盘用玻璃基板所要求的表面粗糙度)，则其表面粗糙度就可作为由冲压成型得到的玻璃坯料的表面粗糙度被形状转印，因此，能够使玻璃坯料的表面粗糙度保持在良好的水平。另外，在冲压成型工序中，可以使用用于减小熔融玻璃的冲压中的模具的冲压成型面内的温差的均热装置，进行冲压成型。因此，在本实施方式的冲压成型工序中得到的玻璃坯料能够将其主表面的平面度及表面波纹保持在磁盘用玻璃基板所要求的水平，因此，在之后的工序中不需要主表面的加工工序。对以该玻璃坯料为基础形状加工成规定的形状的玻璃基板实施化学强化，但在本实施方式中不会通过化学强化使玻璃基板的平面度恶化。所以，最终得到的磁盘用玻璃基板为薄型且具备高机械强度，且平面度及表面波纹比现有的好。 [0150][磁盘]
[0151]经过以上的各工序，制作磁盘用玻璃基板。使用该磁盘用玻璃基板，通过如下得到磁盘。
[0152]磁盘例如可以形成为如下结构，即，在玻璃基板的主表面上，从靠近主表面的一侧起依次至少层叠有附着层、基底层、磁生层(磁记录层)、保护层、润滑层。
[0153]例如，将基板导入进行了抽真空的成膜装置内，并利用DC磁控溅射法在Ar气氛中在基板主表面上依次成膜从附着层至磁性层。作为附着层例如可以使用CrT1、作为基底层例如可以使用CrRu。作为磁性层，例如可以使用CoPt系合金。另外，也可以形成Lltl规则构造的CoPt系合金及FePt系合金作为热辅助磁记录用的磁性层。在上述成膜后，利用例如CVD法并使用C2H4成膜保护层，接着，通过对表面进行导入氮气的氮化处理，能够形成磁记录媒体。然后，通过利用浸涂法在保护层上涂布例如PFPE (全氟聚醚)，能够形成润滑层。
[0154]<第二实施方式>
[0155]以下,对本实施方式的磁盘用玻璃还料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法进行详细说明。另外，本实施方式的磁盘用玻璃基板与第一实施方式的磁盘用玻璃基板相同。另外，在以下的说明中，仅对与第一实施方式的磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法不同的部分进行说明，省略其以外的重复说明。在本实施方式中，为了方便，将在第一实施方式标记为“均热部”的构件125标记为“温度控制部”。
[0156]关于本实施方式的玻璃基板，也优选为第一实施方式叙述的非晶招娃酸盐玻璃。
[0157]在本实施方式中，通过具备与第一实施方式的均热部125相同的构造的温度控制部125的冲压单元120对熔融玻璃进行冲压成型。除将第一实施方式的均热部125标记为温度控制部125以外，冲压单元120为与第一实施方式同等的结构。在本实施方式中，温度控制部125为用于减小模具的冲压成型面内的温差的温度控制装置的一个例子。温度控制部125与均热部125 —样，可以由铜、铜合金、铝、铝合金构成，也可以由银或超超硬铝合金等构成。
[0158]再次参照前述图4(a)~(C)，对本实施方式的冲压成型进行如下说明。
[0159]如图4(a)所示，熔融玻璃材料Le从熔融玻璃流出口 111连续流出。这时，在规定的时间驱动切断单元160，通过切断刀161及162切断熔融玻璃材料Le (图4(b))。由此，切断后的熔融玻璃通过其表面张力，变为大致球状的凝块Ge。熔融玻璃材料Le的每单位时间的流出量及切断单元160的驱动间隔的调整可以根据由作为目标的玻璃坯料G的大小、板厚决定的体积适当进行。
[0160]制成的凝块Ge向冲压单元120的第一模型121和第二模型122之间的间隙落下。这时，在凝块Ge进入第一模型121和第二模型122的间隙的时间，驱动第一驱动部123及第二驱动部124(参照图4)，以使第一模型121和第二模型122相互靠近。由此，如图4(c)所示，在第一模型121和第二模型122之间捕获(捕捉)凝块Ge。另外，第一模型121的内周面(冲压成型面)121a和第二模型122的内周面(冲压成型面)122a变为以微小的间隔接近的状态，夹在第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a之间的凝块Ge成型为薄板状。另外，为了将第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的间隔维持一定，而在第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a分别设置突起121b及突起122b。即，通过突起121b及突起122b相抵接，从而将第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a的间隔维持一定，制作板状的空间。
[0161]在该冲压成型工序使用一对模具121、122进行冲压成型，但在本实施方式中的冲压成型中，玻璃坯料的外形并未被模具的形状限制。即，如图4(c)所示，因合模而拉长的凝块并未到达突起121b、122b。
[0162]另外，如图4 (c)所示，从凝块Ge分别向各内周面121a、122a的中央部传递的热量，按照图中箭头表示的热量的流动，经由温度控制部125排出外部。
[0163]第一模型121及第二模型122中设有未图示的温度调节机构，第一模型121及第二模型122的温度保持在比熔融玻璃Le的玻璃化转变点(Tg)低的温度。另外，温度调节机构控制夹在第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a之间的凝块Ge的冷却速度，以减小凝块G e的面内(例如凝块Ge的表面的周边部和中央部)的温差。在该控制中，加快或抑制凝块Ge的冷却速度。所以，温度调节机构可以具有由具有冷却作用的液体及气体等的流路等构成的冷却机构及加热器等加热机构。另外，也可以将温度控制部125作为温度调节机构来构成。通过控制凝块Ge的冷却速度，可以不必进行时玻璃坯料的退火处理。例如,通过使冷却速度变慢能够抑制面内翘曲的产生,其理由如下。即、由于通常,玻璃的导热率与金属相比较低且热量在内部不易传递，但通过使由模具吸收玻璃的热量的速度变慢，而产生用于热量在玻璃的内部均匀地传递的时间上的富裕，玻璃内部的温差变小，因此，不易产生翘曲。另外，针对凝块Ge的冷却速度的控制的一个例子如后述。
[0164]另外，在冲压成型工序中，冲压成型能够在极短的时间结束，在宽阔的面快速冷却，因此，不会对模具过度加热，玻璃和模具不会熔接，因此，不需要在第一模型121及第二模型122附着脱模材。
[0165]另外，如果对凝块Ge进行冲压成型时的模具内周面的温度实质上处于均匀的状态，则冲压成型后得到的玻璃坯料的平面度良好，因而优选。特别优选为，通过将来自容易向内周面121a、122a各自的中央部分积聚的凝块Ge的热量高效地排出外部，而使内周面(冲压成型面)的温差变小。这是由于，如果使冲压成型时的模具内周面的温差变小，内周面的中央部的温度和周边部的温度大致相同，因此，能够大致同时使凝块Ge的中央部和周边部固化。
[0166]另外，由于内周面的中央部的温度和周边部的温度大致相同，因此能够防止由朝向从冲压成型面的周边部分到中央部分的方向的压缩应力造成的内部翘曲(面内翘曲)在冲压成型后玻璃坯料产生。
[0167]因此，通过使用温度控制部125减小玻璃坯料的冲压中的模具内周面的温差，从而能够实现磁盘用玻璃基板所要求的平面度，并且，由于能够大致同时使凝块Ge的中央部分和周边部分固化，因此能够抑制面内翘曲的产生。例如，如果将磁盘用玻璃基板所要求的平面度设为4 μ m，则在内周面的温度实质上均匀的状态，例如，将中央部和周边部的温差设为10°C以内的状态下进行冲压成型。中央部和周边部的温差为0°C时，对防止玻璃坯料的面内翘曲的产生最良好，但上述温差可以根据所成型的玻璃坯料G的大小及玻璃的组成等适当决定。
[0168]另外，内周面的温差为，在从模型内周面的表面向模型的内部移动Imm移动的地点，即分别与内周面的中央部及多个周边部对应的地点(例如，与直径75_的玻璃坯料的中心位置对应的地点和以该地点为中心的半径约30mm的圆周上的上下左右四个地点)，使用热电偶测量时的中央部和各周边部的温度的差量中最大的温度的差量。
[0169]另外，在本实施方式中，为了减小凝块Ge的面内的温差而一边控制上述熔融玻璃的冷却速度一边进行冲压成型，因此，能够大致同时使凝块Ge的表面的中央部和周边部固化。因此，也可以不设直温度控制部125。
[0170]另外，在本实施方式中，也可以采用与图5~图8的结构相同的结构。
[0171]接着，参照图9，针对凝块Ge的冷却速度的控制进行说明。图9是表示冲压成型中的凝块的温度的经时变化的一个例子的图。若夹在第一模型121的内周面121a和第二模型122的内周面122a之间的凝块Ge的冷却速度过快，则在凝块Ge的面内产生温差。其理由如下。即、由于通常，玻 璃的导热率与金属相比较低且热量在内部不易传递，但若使由模具吸收玻璃的热量的速度过快，则没有用于热量在玻璃的内部均匀地传递的时间上的富裕。这时，伴随冷却的收缩首先出现在凝块Ge的表面的周边部，因此，在通过凝块Ge的冲压成型所成型的玻璃坯料中产生由从凝块Ge的表面的周边部朝向中央部的残留应力造成的内部翘曲(面内翘曲)。因此，在本实施方式中，在冲压成型时的凝块Ge的温度从玻璃化转变点(Tg)下降至应变点期间，由温度调节机构控制冷却速度。在图9所示的例子中，在制造直径75_、厚度0.9_的玻璃坯料时，在凝块Ge的温度从玻璃化转变点(Tg)下降至应变点期间，凝块Ge的冷却速度控制为-8~-2°C /秒程度的缓慢的冷却速度。在该情况下，由于减小凝块Ge的面内的温差，因此，能够使在玻璃坯料产生的翘曲的大小变小。
[0172]另外，凝块Ge的温度可以使用热电偶在从第一模型121的内周面121a及第二模型122的内周面122a的表面向模型的内部移动Imm的地点，即内周面121a及内周面122a的相互对向的地点(例如，与玻璃坯料的中心位置对应的地点及内周面121a及内周面122a的中心点)进行测量。
[0173]另外，图9所示的凝块的温度的经时变化用于对凝块Ge的冷却速度的控制的一个例子进行说明，凝块Ge的冷却速度可以根据玻璃的组成、及所成型的玻璃坯料的尺寸适当进行控制。
[0174]这样，一边控制熔融玻璃的冷却速度，以减小熔融玻璃的冲压中的凝块Ge的面内的温差一边进行冲压成型。由此,能够不产生面内翘曲地使熔融玻璃固化。因此,可以省略用于使在玻璃坯料内产生的内部翘曲开放的退火处理。[0175]另外，划线工序以后的处理可以与第一实施方式相同。
[0176]如以上说明，根据本实施方式的磁盘用玻璃坯料及磁盘用玻璃基板的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型的冲压成型工序。所以，只要将一对模具内周面的表面粗糙度设定在良好的水平(例如磁盘用玻璃基板所要求的表面粗糙度)，则其表面粗糙度就可作为由冲压成型得到的玻璃坯料的表面粗糙度被形状转印，因此，能够使玻璃坯料的表面粗糙度保持在良好的水平。另外，在冲压成型工序中，可以一边控制熔融玻璃的冲压中的熔融玻璃的冷却速度，一边进行冲压成型。这时，以减小熔融玻璃的面内的温差的方式进行控制更好。因此，在本实施方式的冲压成型工序中得到的玻璃坯料能够将其主表面的表面粗糙度及平面度保持在磁盘用玻璃基板所要求的水平，因此，还能够在之后的工序中不需要主表面的加工工序。对以该玻璃坯料为基础形状加工成规定的形状的玻璃基板实施化学强化，但在本实施方式中不会通过化学强化使融璃基板的平面度恶化。所以，最终得到的磁盘用玻璃基板为薄型且具备高机械强度，且平面度比现有的高。
[0177]另外，在本实施方式中，控制熔融玻璃的冷却速度以减小熔融玻璃的面内的温差，由此，能够不产生面内翘曲地使熔融玻璃固化。因此，在本实施方式中，不用进行退火处理，就能得到减少内部翘曲的磁盘用玻璃坯料及磁盘用玻璃基板。
[0178]实施例
[0179]以下，通过实施例进一步对本发明进行说明。但是，本发明并未限定于实施例所示的方式。
[0180]<第一实施例>
[0181]?熔融玻璃的制作
[0182]称量并混合原料，作成调合原料以得到以下组成的玻璃。将该原料投入熔融容器并进行加热、熔融、澄清、搅拌以制作不包含气泡、未熔化物的均质的熔融玻璃。在得到的玻璃中未发现气泡及未熔化物、结晶的析出、构成熔融容器的耐火物及钼的混入物。
[0183][玻璃的组成]
[0184]由以下组成构成的非晶的铝硅酸盐玻璃，该组成换算成氧化物基准，以摩尔％表示，具有50~75%的Si02、l~15%的Al2O3、合计5~35%的选自Li20、Na20及K2O的至少一种成分、合计O~20%的选自MgO、CaO> SrO> BaO及ZnO的至少一种成分，以及合计O~10% 的选自 Zr02、TiO2, La203、Y2O3> Ta2O5, Nb2O5 及 HfO2 的至少一种成分
[0185]准备上述熔融玻璃，利用本发明的冲压成型方法(使用图3、图4的装置的方法)，制作直径75mm、厚度0.9mm的玻璃坯料。从熔融玻璃流出口 111排出的熔融玻璃材料Le的温度为1300°C，此时的熔融玻璃材料Le的粘度为700泊。另外，第一模型及第二模型内周面的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)在面内设为0.01 μ m~I μ m。具体而言，设为0.1 μ m。另外，第一模型及第二模型由超硬合金(VM40)构成。另外，使用铜作为均热部。
[0186]从熔融玻璃流出口 111排出的熔融玻璃材料Le通过切断单元160切断，形成直径约20mm的凝块Ge。凝块Ge通过冲压单元以荷重3000kgf冲压至其温度变为熔融玻璃材料的玻璃化转变温度(Tg)以下(约3秒)，形成直径75_的玻璃坯料。
[0187]另外，冲压中的模型内周面内的温差通过如下求出，即，算出在从模型内周面的表面向模型的内部移动Imm的地点，即分别与内周面的中央部及多个周边部对应的地点(具体而言，为与直径75mm的玻璃还料的中心位置对应的地点，和以该地点为中心的半径约30mm的圆周上的上下左右四个地点)使用热电偶所测量的各地点的温度中中央部和各周边部的温度的差量。另外，在实施例中，将中央部和各周边部的温度的差量中最大的温度的差量作为模型内周面内的中央部和周边部的温差。
[0188]在该实施例中，在将磁盘用玻璃基板所要求的平面度设为4μπι以下的情况下，为了实现该平面度，在各冲压单元中将第一模型及第二模型的温差设为10°c以内。具体而言，将第一模型的温度设为420°c，将第二模型的温度设为411~429°C。
[0189][实施例的玻璃坯料的评价]
[0190]对在实施例制作的直径约75mm的板状玻璃坯料测量了平面度及表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)。
[0191]在此，表面波纹定义为以形状波长5_以下的成分测量玻璃坯料的主表面(整面)的情况下的PV值(Peak-Valley值:最大高低差)。表面波纹能够使用例如白色光干涉显微镜型表面形状测量器即7工4 7卜社制0PTIFLAT进行测量。其中，需要除去端部附近的部分等，光的反射率下降不能准确测量的部分的数据。在这种情况下，例如，可以将测量区域设为直径65mm的圆。另外，也可以使用其他测量机，将去除量设为5mm，通过去除比5mm长的波长的波纹，从而算出表面波纹。表1所示的表面波纹的评价基准如以下所示。
[0192]在以下的基准中，如果玻璃坯料的表面波纹比30nm大则需要实施磨削工序使表面波纹减小至30nm以下。在表面波纹比IOnm大且在30nm以下的玻璃还料的情况下,能够省略磨削工序，因此优选，但为了使质量稳定而需要增大研磨工序中的加工余量，因此，从生产性的观点来看，比表面波纹在IOnm以下的玻璃坯料差。另外，在表面波纹为IOnm以下的玻璃坯料的情况下，能够省略磨削工序，还能减少研磨工序中的加工余量，因此，最优选。
[0193]◎:表面波纹在IOnm以下
[0194]O:表面波纹比IOnm大且在30nm以下
[0195]X:表面波纹比30nm大
[0196]表面粗糙度用由JISB0601:2001规定的算术平均粗糙度Ra表示，在0.006 μ m以上200 μ m以下的情况下，可以用例如三丰株式会社制粗糙度测量机SV-3100测量，并利用由JISB0633:2001规定的方法算出。结果，在粗糙度为0.03 μ m以下的情况下，可用例如日本Veeco社制扫描探针显微镜(原子力显微镜；AFM)Nanoscope进行测量并利用由JISR1683:2007规定的方法算出。在本申请中，在10 μ mX 10 μ m见方的测量区域中，使用以256 X 256像素的分辨率测量时的算术平均粗糙度Ra。结果，关于玻璃坯料的表面粗糙度在所有的例子中都为0.5 μ m以下。这是因为，由于第一模型及第二模型内周面与模型的温度没有关系地被形状转印于玻璃坯料，所以，玻璃坯料的表面粗糙度与第一模型及第二模型内周面的表面粗糙度相同。另外，如果算术平均粗糙度Ra在0.1 μπι以下，则通过省略对主表面的磨削工序直接进行研磨工序，从而能够得到作为目标的磁盘用玻璃基板的表面性状。
[0197]表1
[0198]
【权利要求】
1.一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型以得到板状的玻璃素材的成型工序，其特征在于， 在所述成型工序中，以板状玻璃素材的表面波纹在30nm以内的方式对冲压成型面内的温差进行控制。
2.如权利要求1所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 所述均热装置通过对所述冲压成型面进行排热和/或对所述冲压成型面进行加热，减小冲压成型面内的温差。
3.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 所述均热装置为散热器。
4.如权利要求3所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 所述散热器设于所述冲压成型面的背面的至少局部。
5.如权利要求4所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其特征在于， 所述散热器以冲压成型中的熔融玻璃的中央部比周边部排热量大的方式进行设置。
6.如权利要求1~5中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，使用所述一对模具从与该落下方向正交的方向对落下中的所述熔融玻璃块进行冲压成型。
7.如权利更求I~6中任一 项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，以实质上所述模具的冲压成型面的温度在所述一对模具间为相同温度的方式进行冲压成型。
8.如权利要求1~7中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 冲压成型后得到的玻璃坯料的100°C~300°C的热膨胀系数在30~100X 10_7(IT1)的范围内。
9.如权利要求1~8中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其特征在于， 实质上所述模具的冲压成型面的表面粗糙度在面内相同。
10.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 对利用如权利要求1~9中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法所制造的玻璃坯料实施加工余量50 μ m以下的研磨加工，制造磁盘用玻璃基板。
11.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 使用利用如权利要求1~9中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法得到的磁盘用玻璃坯料制造磁盘用玻璃基板。
12.一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括通过使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型，得到板状的玻璃坯料的成型工序，其特征在于， 在上述成型工序中，以在上述熔融玻璃的温度从该玻璃的玻璃化转变点冷却至应变点期间的冷却速度在-10°C /秒以内的方式，一边控制上述熔融玻璃的冷却温度一边进行冲压成型。
13.—种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括通过使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型，得到板状的玻璃坯料的成型工序，其特征在于， 在上述成型工序中，为了减少熔融玻璃块在固化成板状玻璃坯料时产生的面内翘曲，一边控制在上述熔融玻璃的温度从该玻璃的玻璃化转变点冷却至应变点期间的冷却速度一边进行冲压成型。
14.一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括通过使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型，得到板状的玻璃坯料的成型工序，其特征在于， 在所述成型工序中，以减小所述熔融玻璃的冲压中的所述熔融玻璃的面内的温差的方式一边控制所述熔融玻璃的冷却速度，一边进行冲压成型。
15.如权利要求12~14中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，在使所述一对模具闭合到分开期间，以减小所述熔融玻璃的面内的温差的方式一边控制所述熔融玻璃的冷却速度，一边进行冲压成型。
16.如权利要求12~15中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，在所述熔融玻璃的冲压中的所述熔融玻璃的温度从玻璃化转变点(Tg)到应变点期间，以减小所述熔融玻璃的面内的温差的方式一边控制所述熔融玻璃的冷却速度，一边进行冲压成型。
17.如权利要求12~16中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，使用所述一对模具从与该落下方向正交的方向对落下中的所述熔融玻璃块进行冲压成型。
18.如权利要求12~17中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，在实质上所述熔融玻璃的冲压中的所述模具的冲压成型面的温度均匀的状态下进行冲压成型。
19.如权利要求12~18中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 在所述成型工序中，以实质上所述模具的冲压成型面的温度在所述一对模具间为相同温度的方式进行冲压成型。
20.如权利要求12~19中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法其中， 将从玻璃坯料与模具接触到离开的所述一对模具的温度设为不足所述熔融玻璃的玻璃化转变点(Tg)的温度。
21.如权利要求12~20中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法，其中， 使用玻璃化转变点(Tg)在600°C以上的熔融玻璃进行所述成型工序。
22.一种磁盘用玻璃坯料的制造方法，包括使用一对模具对熔融玻璃块进行冲压成型以得到板状的玻璃素材的成型工序，其特征在于， 在所述成型工序中，以使板状玻璃素材的表面波纹在30nm以内，且使在上述熔融玻璃的温度从该玻璃的玻璃化转变点冷却至应变点期间的冷却速度在-1o°c /秒以内的方式，一边控制上述熔融玻璃的冷却温度一边进行冲压成型。
23.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 使用利用如权利要求12~22中任一项所述的磁盘用玻璃坯料的制造方法得到的磁盘用玻璃坯料，不进行退火处理地制造磁盘用玻璃基板。
24.一种磁盘用玻璃基板，是利用如权利要求23所述的磁盘用玻璃基板的制造方法得到的磁盘用玻璃基板，其特征在于， 玻璃化转变点(Tg)在600°C以上。
25.一种磁盘，其特征在于， 使用利用如权利要求23所述的磁盘用玻璃基板的制造方法得到的磁盘用玻璃基板进行制造。
【文档编号】C03C19/00GK103547539SQ201280019632
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年4月20日 优先权日:2011年4月21日
【发明者】矶野英树, 谷野秀和, 村上明, 佐藤崇, 佐藤正宗 申请人:Hoya株式会社