JP5479536B2 - Manufacturing method of glass blank, lower mold for glass press, press molding apparatus, manufacturing method of substrate for information recording medium, and manufacturing method of information recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、ガラスブランクの製造方法、ガラスプレス用の下型、プレス成形装置、情報記録媒体用基板の製造方法、および、情報記録媒体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a glass blank, a lower mold for glass press, a press molding apparatus, a method for manufacturing a substrate for information recording medium, and a method for manufacturing an information recording medium.
パソコン等の情報記録手段として利用されているハードディスクなどの円盤状の情報記録媒体に用いられる基板として、ガラス製やガラスセラミックス製の基板が広く用いられている。このような情報記録媒体用基板の典型的な製造方法は、以下のようなものである。まず、溶融ガラスを上型および下型からなる一対の成形型でプレス成形する方法(いわゆるダイレクトプレス法)を利用して、ガラスブランクを作製する。次に、このガラスブランクに研磨等の後加工を施すことで、情報記録媒体用基板(以下、単に「基板」と略す場合がある)を得る。なお、その後は、作製する情報記録媒体の種類に応じて、情報記録層等を基板上に成膜することで情報記録媒体を得る。 As a substrate used for a disk-shaped information recording medium such as a hard disk used as an information recording means such as a personal computer, a substrate made of glass or glass ceramic is widely used. A typical method for manufacturing such an information recording medium substrate is as follows. First, a glass blank is produced using a method (so-called direct press method) in which molten glass is press-molded with a pair of molds composed of an upper mold and a lower mold. Next, post-processing such as polishing is performed on the glass blank to obtain an information recording medium substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”). After that, an information recording medium is obtained by forming an information recording layer or the like on the substrate in accordance with the type of the information recording medium to be manufactured.
ダイレクトプレス法を利用してガラスブランクを作製する場合、下型のプレス面上に供給された軟化状態のガラス塊を薄肉状に十分に延伸させることが重要である。このようなプレス時における軟化状態のガラス塊の延伸性を向上させるために、プレス面に窒化ホウ素(BN)などの耐熱性の固体潤滑剤粉末を予め付着させておく方法が知られている(たとえば、特許文献1の請求項1、2等、特許文献2の段落番号0016、特許文献3の段落番号0021等参照)。このような固体潤滑剤を用いることにより、プレス面上における軟化状態のガラス塊の潤滑性を向上させることができるためである。
When producing a glass blank using the direct press method, it is important to sufficiently stretch the softened glass lump supplied on the lower press surface into a thin wall. In order to improve the stretchability of the softened glass lump during such pressing, a method is known in which a heat-resistant solid lubricant powder such as boron nitride (BN) is attached in advance to the press surface ( (For example, see
また、量産安定性を確保する観点では、下型のプレス面にガラスが焼きつくのを防止したり(たとえば、特許文献4の段落番号0014、特許文献5の段落番号0011等参照)、製造されるガラスブランクの品質ばらつきを抑制できることなども重要である。このため、上型や下型の内部に流路を設けて、この流路に空気と水粒子とを混合した気体を流してプレス面を所定の温度に制御できるように冷却する方法も提案されている(たとえば、特許文献2の段落番号0032〜0034、図5、特許文献3の段落番号0013〜0015、図1等参照)。 Further, from the viewpoint of ensuring mass production stability, the glass is prevented from seizing on the press surface of the lower die (see, for example, paragraph number 0014 of patent document 4 and paragraph number 0011 of patent document 5). It is also important to be able to suppress variations in the quality of glass blanks. For this reason, a method is proposed in which a flow path is provided inside the upper mold and the lower mold, and a gas mixed with air and water particles is allowed to flow through the flow path so that the press surface can be controlled at a predetermined temperature. (For example, see paragraph numbers 0032 to 0034 in Patent Document 2, FIG. 5, paragraph numbers 0013 to 0015 in Patent Document 3, and FIG. 1).
一方、磁気記録媒体などの情報記録媒体を内蔵する記憶装置は、より小型化、省電力化が要求されている。このため、直径に対して厚みのより小さい薄肉の情報記録媒体用基板が求められている。このような薄肉の基板を、ガラスブランクから効率良く生産するためには、アスペクト比(厚み/直径)のより小さいガラスブランクを用いる必要がある。これによりガラスブランクから基板を作製する際の研削・研磨代をより少なくできる。そして、結果として、基板の作製に必要なガラス量の削減、加工時間の短縮、加工コストの低減が実現できる。 On the other hand, a storage device incorporating an information recording medium such as a magnetic recording medium is required to be smaller and save power. For this reason, a thin information recording medium substrate having a smaller thickness than the diameter is required. In order to efficiently produce such a thin substrate from a glass blank, it is necessary to use a glass blank having a smaller aspect ratio (thickness / diameter). Thereby, the grinding and polishing allowance for producing the substrate from the glass blank can be further reduced. As a result, it is possible to reduce the amount of glass necessary for manufacturing the substrate, shorten the processing time, and reduce the processing cost.
しかしながら、特許文献1〜3等に示されるように、プレス時に固体潤滑剤粉末を用いてプレスする場合、固体潤滑剤粉末の形状がガラスブランクの下型に接触していた面に転写される。そして、ガラスブランクの片面には、微細な凹凸が形成される。このため、ガラスブランクから基板を作製する際に、この微細な凹凸を研削・研磨により除去する必要が生じるため、研削・研磨代をより削減することが困難になる。これに対して、ガラスブランクの片面に微細な凹凸が形成されるのを避けるために、固体潤滑剤粉末を用いずにプレスすることも考えられる。しかし、この場合は、プレス時に下型のプレス面上に供給された軟化状態のガラス塊を薄く延伸させることが困難となる。また、軟化状態のガラス塊の延伸性を向上させるために、プレス時のガラス塊の温度を高温(粘度を低粘度)にすると、ガラスがプレス面に融着しやすくなる。このように従来の技術では、より低アスペクト比のガラスブランクを作製することは困難である。
However, as shown in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プレス時にガラスがプレス面に融着するのを抑制できると共に、直径に対する厚みのより小さい形状を有するガラスブランクを作製できるガラスブランクの製造方法、これに用いるガラスプレス用の下型およびプレス成形装置、並びに、当該ガラスブランクの製造方法を利用する情報記録媒体用基板の製造方法および情報記録媒体の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for producing a glass blank that can suppress the fusion of glass to the press surface during pressing and can produce a glass blank having a shape with a smaller thickness with respect to the diameter. Another object of the present invention is to provide a lower mold for glass press and a press molding apparatus used therefor, and a method for manufacturing a substrate for information recording medium and a method for manufacturing the information recording medium using the method for manufacturing the glass blank.
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
第一の本発明のガラスブランクの製造方法は、プレス面の表面温度が下式(1)および(2)を満たすように制御された下型のプレス面の中央部に、軟化状態のガラスを供給した後、上型と下型との間で軟化状態のガラスをプレス成形するプレス工程を少なくとも経て、ガラスブランクを作製することを特徴とする。
・式(1) Tg−200≦Tc<Te≦Tg+50
・式(2) 1.5≦ΔT≦6
〔式(1)および式(2)中、Tcは、プレス成形によりプレス面上に軟化状態のガラスが略等方的に広がり終えて円板状を成したと仮定した状態において、円板状に広がり終えたガラスの中心点に対応する位置のプレス面におけるプレス成形直前の温度(℃)を表し、Teは、円板状に広がり終えたガラスの最外周に対応する位置のプレス面におけるプレス成形直前の温度(℃)を表し、Tgはガラスのガラス転移温度(℃)を表し、ΔTは、円板状に広がり終えたガラスの中心点と最外周との中間点に対応する位置のプレス面におけるプレス成形直前の温度勾配(℃/mm)を表す。〕
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is,
In the glass blank manufacturing method of the first aspect of the present invention, the glass in the softened state is placed in the center of the press surface of the lower die whose surface temperature is controlled to satisfy the following formulas (1) and (2). After supplying, the glass blank is produced through at least a pressing step of press- molding the softened glass between the upper mold and the lower mold.
Formula (1) Tg−200 ≦ Tc <Te ≦ Tg + 50
Formula (2) 1.5 ≦ ΔT ≦ 6
[In Formula (1) and Formula (2), Tc is a disk shape in a state where it is assumed that the glass in a softened state has been almost isotropically spread on the press surface by press molding to form a disk shape. Represents the temperature (° C.) immediately before the press forming at the position corresponding to the center point of the glass that has finished spreading, and Te is the press at the position corresponding to the outermost periphery of the glass that has finished spreading into a disk shape Represents the temperature (° C.) immediately before forming , Tg represents the glass transition temperature (° C.) of the glass, and ΔT is a press at a position corresponding to the midpoint between the center point of the glass that has finished spreading in a disk shape and the outermost periphery. The temperature gradient (° C./mm) immediately before press molding on the surface is represented. ]
第一の本発明のガラスブランクの製造方法の一実施態様は、下型が、プレス面の中央部近傍を選択的に冷却する冷却部を備えることが好ましい。 In one embodiment of the method for producing a glass blank according to the first aspect of the present invention, the lower mold preferably includes a cooling part that selectively cools the vicinity of the center part of the press surface.
第一の本発明のガラスブランクの製造方法の他の実施態様は、下型のプレス面を含む主要部が、一体的に形成されたものであることが好ましい。 In another embodiment of the glass blank manufacturing method of the first aspect of the present invention, it is preferable that the main part including the press surface of the lower die is integrally formed.
第二の本発明のガラスブランクの製造方法は、軟化状態のガラスを上型との間で挟んでプレス成形するためのプレス面を有する略円盤状のプレス部と、このプレス部のプレス面と反対側の面に、プレス部と一体を成すと共に、中心軸がプレス部の中心軸と一致するように設けられた柱状の胴体部と、この胴体部のプレス部が設けられた側と反対側に設けられた液冷式の冷却部と、を有し、かつ、下式(3)および下式(4)を満たすガラスプレス用の下型を用い、下型のプレス面の中央部に、軟化状態のガラスを供給した後、上型と下型との間で軟化状態のガラスをプレス成形するプレス工程を少なくとも経て、ガラスブランクを作製することを特徴とする。
・式(3) 0.35≦W1/W2≦0.5
・式(4) 0.4≦D1/D2≦0.7
〔式(3)中、W1は、胴体部の最大径(mm)を表し、W2は、プレス面の最大径(mm)を表す。また、式(4)中、D1は、プレス部の厚み(mm)を表し、D2は、プレス面から冷却部までの最短距離(mm)を表す。〕
The glass blank manufacturing method according to the second aspect of the present invention includes a substantially disk-shaped press portion having a press surface for press- molding a softened glass with an upper mold, and a press surface of the press portion. on the opposite side, with forms a press section integrally, and columnar body portion provided so as to coincide with the central axis of the Gapu less part, the side where the flop-less portion is provided in the body portion A liquid-cooled cooling section provided on the opposite side, and using a lower mold for glass press that satisfies the following formulas (3) and (4), and the center part of the press surface of the lower mold In addition, after supplying the softened glass, the glass blank is produced through at least a pressing step of press- molding the softened glass between the upper mold and the lower mold.
Formula (3) 0.35 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5
Formula (4) 0.4 ≦ D1 / D2 ≦ 0.7
[In Formula (3), W1 represents the maximum diameter (mm) of a trunk | drum, and W2 represents the maximum diameter (mm) of a press surface. Moreover, in Formula (4), D1 represents the thickness (mm) of a press part, and D2 represents the shortest distance (mm) from a press surface to a cooling part. ]
第一および第二の本発明のガラスブランクの製造方法の他の実施態様は、冷却部が、20℃における比熱が、0.6cal/g・℃〜1.2cal/g・℃である液体を冷却媒体として用いた液冷式の冷却部であることが好ましい。 In another embodiment of the method for producing the glass blanks of the first and second inventions, the cooling part is a liquid whose specific heat at 20 ° C. is 0.6 cal / g · ° C. to 1.2 cal / g · ° C. It is preferably a liquid cooling type cooling unit used as a cooling medium.
第一および第二の本発明のガラスブランクの製造方法の他の実施態様は、ガラスブランクの片面が、上型のプレス面と略一致する表面粗さを有し、他方の面が、下型のプレス面と略一致する表面粗さを有することが好ましい。 In another embodiment of the glass blank manufacturing method according to the first and second aspects of the present invention, one side of the glass blank has a surface roughness substantially matching the press surface of the upper die, and the other surface is a lower die. It is preferable to have a surface roughness substantially coincident with the pressed surface.
本発明のガラスプレス用の下型は、軟化状態のガラスを上型との間で挟んでプレス成形するためのプレス面を有する略円盤状のプレス部と、プレス部のプレス面と反対側の面に、プレス部と一体を成すと共に、中心軸がプレス部の中心軸と一致するように設けられた柱状の胴体部と、胴体部のプレス部が設けられた側と反対側に設けられた液冷式の冷却部と、を有し、かつ、下式(5)および下式(6)を満たすことを特徴とする。
・式(5) 0.35≦W1/W2≦0.5
・式(6) 0.4≦D1/D2≦0.7
〔式(5)中、W1は、胴体部の最大径(mm)を表し、W2は、プレス面の最大径(mm)を表す。また、式(6)中、D1は、プレス部の厚み(mm)を表し、D2は、プレス面から冷却部までの最短距離(mm)を表す。〕
The lower die for a glass press according to the present invention includes a substantially disk-shaped press portion having a press surface for press- molding a softened glass between the upper die and a press portion opposite to the press surface of the press portion. The surface of the body is integrated with the press part, and the columnar body part provided so that the center axis coincides with the center axis of the press part, and the body part is provided on the side opposite to the side where the press part is provided. And a liquid-cooled cooling section, and satisfy the following formula (5) and the following formula (6).
Formula (5) 0.35 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5
Formula (6) 0.4 ≦ D1 / D2 ≦ 0.7
[In Formula (5), W1 represents the maximum diameter (mm) of a trunk | drum, and W2 represents the maximum diameter (mm) of a press surface. Moreover, in Formula (6), D1 represents the thickness (mm) of a press part, and D2 represents the shortest distance (mm) from a press surface to a cooling part. ]
本発明のプレス成形装置は、下型と、この下型に対して、対向配置されると共に、下型に接近する方向および離間する方向に相対的に移動可能な上型と、を少なくとも備え、下型が、本発明のガラスプレス用の下型であることを特徴とする。 The press molding apparatus of the present invention includes at least a lower mold and an upper mold that is opposed to the lower mold and is relatively movable in a direction approaching and separating from the lower mold, The lower mold is a lower mold for a glass press according to the present invention.
本発明の情報記録媒体用基板の製造方法は、本発明のガラスブランクの製造方法により作製されたガラスブランクの少なくとも片面を研削・研磨する研削・研磨工程を少なくとも経て、情報記録媒体用基板を作製することを特徴とする。 The method for producing a substrate for information recording medium of the present invention produces a substrate for information recording medium through at least a grinding / polishing step of grinding / polishing at least one surface of the glass blank produced by the method for producing a glass blank of the present invention. It is characterized by doing.
本発明の情報記録媒体用基板の製造方法の一実施態様は、ガラスブランクを加熱することにより結晶化させる結晶化工程を有することが好ましい。 One embodiment of the method for producing an information recording medium substrate of the present invention preferably includes a crystallization step of crystallizing the glass blank by heating.
本発明の情報記録媒体の製造方法は、本発明の情報記録媒体用基板の製造方法により作製された情報記録媒体用基板の少なくとも片面に情報記録層を形成する情報記録層形成工程を少なくとも経て、情報記録媒体を製造することを特徴とする。 The information recording medium manufacturing method of the present invention includes at least an information recording layer forming step of forming an information recording layer on at least one surface of the information recording medium substrate manufactured by the information recording medium substrate manufacturing method of the present invention, An information recording medium is manufactured.
本発明によれば、プレス時にガラスがプレス面に融着するのを抑制できると共に、直径に対する厚みのより小さい形状を有するガラスブランクを作製できるガラスブランクの製造方法、これに用いるガラスプレス用の下型およびプレス成形装置、並びに、当該ガラスブランクの製造方法を利用する情報記録媒体用基板の製造方法および情報記録媒体の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to suppress that glass fuse | melts to a press surface at the time of a press, the manufacturing method of the glass blank which can produce the glass blank which has a shape with a smaller thickness with respect to a diameter, The glass press used for this It is possible to provide a method for manufacturing a substrate for an information recording medium and a method for manufacturing an information recording medium using the mold , the press molding apparatus, and the method for manufacturing the glass blank.
(ガラスブランクの製造方法、これに用いるガラスプレス用の下型およびプレス成形装置)
第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法は、プレス面の表面温度が下式(1)および(2)を満たすように制御された下型のプレス面の中央部に、軟化状態のガラスを供給した後、上型と下型との間で軟化状態のガラスをプレス成形するプレス工程を少なくとも経て、ガラスブランクを作製することを特徴とする。
・式(1) Tg−200≦Tc<Te≦Tg+50
・式(2) 1.5≦ΔT≦6
ここで、式(1)および式(2)中、Tcは、プレス成形によりプレス面上に軟化状態のガラスが略等方的に広がり終えて円板状を成したと仮定した状態において、円板状に広がり終えたガラスの中心点に対応する位置のプレス面におけるプレス成形直前の温度(℃)を表し、Teは、円板状に広がり終えたガラスの最外周に対応する位置のプレス面におけるプレス成形直前の温度(℃)を表し、Tgはガラスのガラス転移温度(℃)を表し、ΔTは、円板状に広がり終えたガラスの中心点と最外周との中間点に対応する位置のプレス面におけるプレス成形直前の温度勾配(℃/mm)を表す。なお、プレス成形直前とは、より厳密に言えば、下型プレス面上に溶融ガラスが供給される直前の状態を意味する。
(Glass blank manufacturing method, lower mold for glass press and press forming apparatus used therefor)
In the glass blank manufacturing method of the first embodiment, the glass surface in the softened state is placed at the center of the lower press surface where the surface temperature of the press surface is controlled to satisfy the following expressions (1) and (2). After supplying the glass, a glass blank is produced through at least a pressing step of press- molding the softened glass between the upper die and the lower die.
Formula (1) Tg−200 ≦ Tc <Te ≦ Tg + 50
Formula (2) 1.5 ≦ ΔT ≦ 6
Here, in the formula (1) and the formula (2), Tc is a circle in a state where it is assumed that the glass in the softened state has been almost isotropically spread on the press surface by press molding to form a disk shape. Represents the temperature (° C.) immediately before the press forming at the position corresponding to the center point of the glass that has finished spreading in a plate shape, Te is the press surface at the position corresponding to the outermost periphery of the glass that has finished spreading in a disk shape Represents the temperature (° C.) immediately before press molding in Tg, Tg represents the glass transition temperature (° C.) of the glass, and ΔT is a position corresponding to the midpoint between the center point of the glass that has finished spreading in a disk shape and the outermost periphery. Represents the temperature gradient (° C./mm) immediately before the press molding on the press surface. The term “immediately before press molding” means a state immediately before the molten glass is supplied onto the lower die press surface.
次に、式(1)および式(2)に示すTc、TeおよびΔTを図面を用いてより具体的に説明する。図1は、Tc、TeおよびΔTを説明するための説明図である。ここで、図1上段は、プレス成形直前において、下型プレス面の直径方向に対するプレス面の表面温度変化のプロファイルの一例について示すグラフである。また、図1下段は、プレスにより円板状に広がり終えたガラスの直径方向における断面形状の一例を示すと共に、図1下段に示す円板状に広がり終えたガラス1の直径方向の位置と、図1上段に示すグラフの横軸との対応関係を説明する説明図である。図1に示す例では、プレス成形直前のプレス面の温度プロファイルは、中心点で極小温度Tcを示し、最外周で極大温度Teを示す凹状の曲線で表される。また、温度勾配ΔTは、より正確には温度プロファイルの中間点における接線の傾きを意味する。
Next, Tc, Te, and ΔT shown in the expressions (1) and (2) will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining Tc, Te and ΔT. Here, the upper part of FIG. 1 is a graph showing an example of the profile of the surface temperature change of the press surface with respect to the diameter direction of the lower press surface immediately before press molding . Moreover, the lower stage of FIG. 1 shows an example of the cross-sectional shape in the diameter direction of the glass that has finished spreading into a disk shape by pressing, and the position in the diameter direction of the
第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法では、プレス成形直前の下型のプレス面の温度を式(1)および式(2)を満たすように制御する。これにより、図1上段に例示されるように、プレス面の温度分布は、プレス面の中央部近傍の温度が低く、プレス面の周縁部の温度が高くなる凹型の温度プロファイルとなる。したがって、従来の技術では実現困難であった直径に対する厚みの比(アスペクト比)のより小さい形状を有するガラスブランクを、プレス時にガラスのプレス面への融着を抑制しつつ安定的に量産することができる。この理由は以下の通りである。 In the glass blank manufacturing method of the first embodiment, the temperature of the press surface of the lower die immediately before press molding is controlled so as to satisfy the expressions (1) and (2). Thereby, as illustrated in the upper part of FIG. 1, the temperature distribution of the press surface has a concave temperature profile in which the temperature in the vicinity of the center of the press surface is low and the temperature of the peripheral portion of the press surface is high. Therefore, stable mass production of glass blanks with a smaller diameter-to-diameter ratio (aspect ratio), which has been difficult to achieve with conventional technology, while suppressing fusion of the glass to the press surface during pressing. Can do. The reason is as follows.
まず、一般的に、より低アスペクト比のガラスブランクを作製しようとした場合、プレス時に下型のプレス面上に供給される軟化状態のガラス塊の温度をより高くすることが必要である。これによりガラス塊の粘度が減少して、プレス時のガラス塊の延伸性が向上するためである。しかし、ガラス塊をプレスする場合、特に下型のプレス面の中央部近傍は、周縁部よりも長時間、ガラス塊と接触することになる。このため、プレス時にガラス塊の熱によってプレス面の中央部近傍がより高温に加熱されることになる。したがって、プレス時のガラス塊の延伸性を向上させるために、ガラス塊の温度をより高くすると、ガラスとプレス面の中央部近傍との融着が起こり易くなる。しかし、ガラスとプレス面との間の融着を避けるためにガラス塊の温度を低くすると、ガラス塊の粘度が増加して、プレス時のガラス塊の延伸性が低下する。このため、低アスペクト比のガラスブランクを製造することが困難となる。このように、低アスペクト比を得るためにガラス塊の延伸性を向上させることと、融着の発生を抑制することとは、トレードオフの関係にある。それゆえ、両者を高いレベルで両立させることは困難である。 First, in general, when attempting to produce a glass blank having a lower aspect ratio, it is necessary to increase the temperature of the softened glass lump supplied onto the lower press surface during pressing. This is because the viscosity of the glass lump is reduced and the stretchability of the glass lump at the time of pressing is improved. However, when pressing a glass lump, the vicinity of the center of the lower die press surface is in contact with the glass lump for a longer time than the peripheral edge. For this reason, the vicinity of the center portion of the press surface is heated to a higher temperature by the heat of the glass lump at the time of pressing. Therefore, in order to improve the stretchability of the glass lump at the time of pressing, if the temperature of the glass lump is made higher, fusion between the glass and the vicinity of the center portion of the press surface is likely to occur. However, if the temperature of the glass lump is lowered in order to avoid fusion between the glass and the press surface, the viscosity of the glass lump increases and the stretchability of the glass lump during pressing decreases. For this reason, it becomes difficult to produce a glass blank having a low aspect ratio. Thus, improving the stretchability of the glass lump to obtain a low aspect ratio and suppressing the occurrence of fusion are in a trade-off relationship. Therefore, it is difficult to achieve both at a high level.
一方、プレスする過程で、上型および下型に接触する軟化状態のガラス塊は、ガラス塊よりも温度が低い上型や下型によって熱が徐々に奪われる、それゆえ、プレス初期からプレス後期へと移行するに伴い、ガラス塊の粘度が増大し、延伸性が低下する。しかし、このような粘度の増大は、プレス面の中央部側から外側までの範囲で均一に起こるものではなく、中央部側よりも外側に行くほどより顕著になるものと考えられる。これは、次の理由による。まず、上型と下型との間に挟まれた軟化状態のガラス塊のうち最も外周側に延伸している部分は、プレス初期においては、プレス面中央部により熱が奪われ、プレス後期においてはプレス面外部側により熱が奪われる。これに対して、上型と下型との間に挟まれた軟化状態のガラス塊のうちプレス初期から後期まで一貫してプレス面中央側に位置する部分は、プレス初期においては、プレス面中央部により熱が奪われるものの、プレス後期においては、プレス面中央部が加温されているために、プレス面中央部により熱が奪われにくくなる。それゆえ、プレス時において上型と下型との間に挟まれた軟化状態のガラス塊のうち、中央部側よりも、外周側に延伸している部分の粘度の増加がより顕著であると考えられる。 On the other hand, in the pressing process, the softened glass lump that comes into contact with the upper mold and the lower mold is gradually deprived of heat by the upper mold and the lower mold, which are lower in temperature than the glass lump. As it moves to, the viscosity of the glass lump increases and the stretchability decreases. However, such an increase in viscosity does not occur uniformly in the range from the center side to the outside of the press surface, and is considered to become more conspicuous toward the outer side than the center side. This is due to the following reason. First, in the softened glass lump sandwiched between the upper die and the lower die, the portion extending to the outermost side is deprived of heat by the center of the press surface in the early stage of the press, Is deprived of heat by the outside of the press surface. On the other hand, in the softened glass lump sandwiched between the upper die and the lower die, the portion that is consistently located on the center side of the press surface from the initial stage to the late stage is the center of the press surface in the initial stage of pressing. Although the heat is taken away by the part, in the latter half of the press, the center part of the press surface is heated, so that the heat is hardly taken away by the center part of the press face. Therefore, in the softened glass lump sandwiched between the upper mold and the lower mold at the time of pressing, the increase in the viscosity of the portion extending to the outer peripheral side is more remarkable than the central side. Conceivable.
以上のことから、本発明者らは、プレス時のガラス塊の温度をプレス面との融着が起こらない程度に抑制した場合でも、ガラス塊の外周側に延伸している部分の粘度増加(言い換えれば温度低下)を抑制することができれば、より低アスペクト比のガラスブランクを作製できるものと考えた。これを実現するためには、プレス成形直前の下型プレス面の温度分布を、図1上段に例示するようにプレス面の中央部近傍の温度を相対的に低くし、外縁部側の温度を相対的に高くする必要がある。このような温度分布は、式(1)および式(2)を満たすように、プレス成形直前の下型プレス面の温度を制御することで実現できる。 From the above, the present inventors have increased the viscosity of the portion extending to the outer peripheral side of the glass lump even when the temperature of the glass lump at the time of pressing is suppressed to such an extent that fusion with the press surface does not occur ( In other words, it was considered that a glass blank with a lower aspect ratio could be produced if the temperature drop) could be suppressed. In order to realize this, the temperature distribution on the lower die press surface immediately before press molding is relatively lowered as shown in the upper part of FIG. It needs to be relatively high. Such a temperature distribution can be realized by controlling the temperature of the lower die press surface immediately before press molding so as to satisfy the expressions (1) and (2).
ここで、式(1)に示すように、Tcは、Tg−200℃以上Te℃未満の範囲の温度であることが必要である。TcをTg−200℃以上とすることにより、プレス時の過冷却によるガラスブランクの割れを抑制することができる。また、TcをTe未満とすることにより、図1に例示したようなプレス面の中央部近傍の温度が低く、外縁部側の温度が高い温度分布(凹型温度分布)を実現することができる。なお、Tcの下限値はTg−100℃以上であることが好ましく、Tg−50℃以上であることがより好ましい。また、TcとTeとの差(Te−Tc)は、0を超えていれば特に限定されないが、少なくとも温度勾配ΔTが式(2)を満たすことができる値であることが必要である。この点を考慮すれば、Te−Tcは実用上、125℃以上250℃以下であることが好ましく、50℃以上125℃以下であることがより好ましい。また、式(1)に示すようにTeの上限値は、Tg+50℃以下であることが必要である。Teを上記範囲内とすることにより、プレス時にガラスが融着することを抑制できる。なお、Teの上限値はTg+25℃以下が好ましく、Tg以下がより好ましい。 Here, as shown in Formula (1), Tc needs to be a temperature in a range of Tg−200 ° C. or higher and lower than Te ° C. By setting Tc to Tg−200 ° C. or higher, it is possible to suppress cracking of the glass blank due to overcooling during pressing. Further, by setting Tc to less than Te, it is possible to realize a temperature distribution (concave temperature distribution) in which the temperature in the vicinity of the center portion of the press surface as illustrated in FIG. 1 is low and the temperature on the outer edge side is high. In addition, it is preferable that the lower limit of Tc is Tg-100 degreeC or more, and it is more preferable that it is Tg-50 degreeC or more. Further, the difference (Te−Tc) between Tc and Te is not particularly limited as long as it exceeds 0, but at least the temperature gradient ΔT needs to be a value that can satisfy the expression (2). Considering this point, Te-Tc is practically preferably 125 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 125 ° C. or lower. Moreover, as shown in Formula (1), the upper limit of Te needs to be Tg + 50 degrees C or less. By making Te within the above range, it is possible to suppress the fusion of the glass during pressing. The upper limit of Te is preferably Tg + 25 ° C. or less, and more preferably Tg or less.
さらに、式(2)に示すように、ΔTは、1.5℃/mm以上6℃/mm以下であることが必要である。ΔTを1.5℃/mm以上とすることにより、図1に例示するように、プレス面の直径方向に対する温度分布を凹状とすることができる。これに加えて、下型のプレス面中央部と、外縁部側とで適度な温度差が得られる。このため、プレス時にガラス塊が延伸して外周側へと広がっていった場合でも、外周側に延伸している部分の粘度の増加を効果的に抑制することができる。したがって、プレス成形直前におけるプレス面内全体での平均温度が見かけ上同一であっても、ΔTが1.5℃/mm未満の場合と比べて、ΔTを1.5℃/mm以上とすることにより、プレス時にガラス塊をより薄く広く延伸させることが容易である。それゆえ、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法を利用して、ある条件でガラスブランクを作製する場合に、プレス面の直径方向に対する温度分布を除くその他のプレス条件が従来と同一であったとしても、より低アスペクト比のガラスブランクを作製することができる。 Furthermore, as shown in Formula (2), ΔT needs to be 1.5 ° C./mm or more and 6 ° C./mm or less. By setting ΔT to 1.5 ° C./mm or more, as illustrated in FIG. 1, the temperature distribution in the diameter direction of the press surface can be concave. In addition to this, an appropriate temperature difference is obtained between the center portion of the lower press surface and the outer edge side. For this reason, even when the glass lump is stretched during the pressing and spreads to the outer peripheral side, an increase in the viscosity of the portion extending to the outer peripheral side can be effectively suppressed. Therefore, ΔT should be 1.5 ° C./mm or more compared to the case where ΔT is less than 1.5 ° C./mm even if the average temperature in the entire press surface immediately before press forming is apparently the same. Thus, it is easy to stretch the glass lump more thinly and widely during pressing. Therefore, when producing a glass blank under a certain condition using the glass blank manufacturing method of the first embodiment, other press conditions except for the temperature distribution in the diameter direction of the press surface are the same as the conventional one. Even if it exists, a glass blank with a lower aspect ratio can be produced.
一方、ΔTの上限値は、実用上6℃/mm以下であることが必要である。ΔTを6℃/mm以下とすることにより、プレス時のプレス面へのガラスの融着防止と過冷却によるガラスブランクの割れ抑制とが両立できる。なお、ΔTは、3.8℃/mm以下が好ましく、2.3℃/mm以下がより好ましい。また、ΔTは、TcとTeとの温度差を制御することで、1.5℃/mm以上6℃/mm以下の範囲内に調整できる。 On the other hand, the upper limit value of ΔT needs to be 6 ° C./mm or less practically. By setting ΔT to 6 ° C./mm or less, it is possible to achieve both prevention of glass fusion to the pressing surface during pressing and suppression of cracking of the glass blank due to overcooling. ΔT is preferably 3.8 ° C./mm or less, and more preferably 2.3 ° C./mm or less. ΔT can be adjusted within a range of 1.5 ° C./mm to 6 ° C./mm by controlling the temperature difference between Tc and Te.
なお、プレス成形直前における下型のプレス面における凹型温度分布は、プレス面中央部を起点としてできるだけ等方的であることが好ましい。このような観点からは、Teのプレス面内における温度ばらつきは±60℃以下が好ましく、ΔTのプレス面内における温度ばらつきは±1.5℃/mm以下が好ましい。 In addition, it is preferable that the concave temperature distribution in the lower press surface immediately before press molding is as isotropic as possible starting from the center of the press surface. From such a viewpoint, the temperature variation of Te within the press surface is preferably ± 60 ° C. or less, and the temperature variation of ΔT within the press surface is preferably ± 1.5 ° C./mm or less.
以上に説明したように第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法を利用すれば、プレス時にガラスがプレス面に融着するのを抑制しつつ、低アスペクト比のガラスブランクを作製することができる。なお、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法では、基本的にアスペクト比に関係なく、ガラスがプレス面に融着するのを抑制しつつガラスブランクを作製することが可能であるが、従来の技術では実現困難であったより低アスペクト比のガラスブランクも、プレス時の融着の発生を抑制しつつ作製できる。この点を考慮すれば、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法により製造されるガラスブランクのアスペクト比は、0.015以下であることが好ましく、0.012以下であることがより好ましい。一方、アスペクト比の下限は特に限定されないが、プレス時の融着の発生を確実に抑制する観点からは、0.01以上であることが好ましい。よって、たとえば、2.5インチ基板の作製に用いられるガラスブランク(直径が概ね69.0mm±3.0mm程度の範囲)であれば、アスペクト比0.015に対応する厚みは約1.04mm程度であり、アスペクト比0.01に対応する厚みは約0.69mm程度である As described above, if the glass blank manufacturing method of the first embodiment is used, a glass blank having a low aspect ratio can be produced while suppressing the glass from being fused to the press surface during pressing. it can. In addition, in the manufacturing method of the glass blank of the first embodiment, it is possible to produce a glass blank while suppressing the glass from fusing to the press surface basically regardless of the aspect ratio. A glass blank having a lower aspect ratio, which has been difficult to realize with conventional techniques, can also be produced while suppressing the occurrence of fusion during pressing. Considering this point, the aspect ratio of the glass blank produced by the glass blank production method of the first embodiment is preferably 0.015 or less, and more preferably 0.012 or less. . On the other hand, the lower limit of the aspect ratio is not particularly limited, but is preferably 0.01 or more from the viewpoint of reliably suppressing the occurrence of fusion during pressing. Thus, for example, if the glass blank is used for producing a 2.5-inch substrate (the diameter is approximately in the range of about 69.0 mm ± 3.0 mm), the thickness corresponding to the aspect ratio of 0.015 is about 1.04 mm. The thickness corresponding to an aspect ratio of 0.01 is about 0.69 mm.
なお、ガラスブランクのアスペクト比は、ガラスブランクの直径d(mm)に対する厚みtの比(t/d)として表される。ここで、ガラスブランクは、全面が平坦な円板状基板のみならず、部分的に厚肉部を設けたものも存在する。このような厚肉部を部分的に有するガラスブランクでは、アスペクト比を定義する上でのガラスブランクの厚みtは、薄肉部の厚みを基準とする。以下にアスペクト比の定義を図面を用いてより具体的に説明する。図2〜図4は、アスペクト比の定義を説明するための説明図である。ここで、図2は、円板状の薄肉部20のみからなるガラスブランク10の直径方向の断面図を示す断面図であり、図3は、円板状の薄肉部20と、この薄肉部20の直径方向中央部に薄肉部20の片面に凸を成すように設けられた厚肉部22とからなるガラスブランク12の直径方向の断面図を示す断面図であり、図4は、円板状の薄肉部20と、この薄肉部20の直径方向周縁部に薄肉部20の片面に凸を成すように設けられたリング状の厚肉部24とからなるガラスブランク14の直径方向の断面図を示す断面図である。図2〜図4に例示するように、本願明細書における「アスペクト比」とは、厚肉部22、24の有無に関係無く、ガラスブランク10、12、14の最大径(直径d)と薄肉部20の厚みtとを基準として求められる値を意味する。
The aspect ratio of the glass blank is expressed as the ratio (t / d) of the thickness t to the diameter d (mm) of the glass blank. Here, the glass blank includes not only a disk-shaped substrate whose entire surface is flat, but also a glass blank partially provided with a thick portion. In a glass blank partially having such a thick part, the thickness t of the glass blank for defining the aspect ratio is based on the thickness of the thin part. Hereinafter, the definition of the aspect ratio will be described more specifically with reference to the drawings. 2 to 4 are explanatory diagrams for explaining the definition of the aspect ratio. Here, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view in the diameter direction of the glass blank 10 composed only of the disk-shaped
なお、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法では、下型のプレス面内の温度分布を制御することにより、プレス時にガラス塊をより薄く広げることを容易にしている。このため、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法では、プレス時にガラス塊をより薄く広げること容易とする固体潤滑剤粉末を用いたプレス方式を採用しなくても、固体潤滑剤粉末を用いた場合と同等またはそれよりも低いアスペクト比を有するガラスブランクを容易に作製することができる。それゆえ、第一の本実施形態のガラスブランク製造方法によりガラスブランクを製造する際に、固体潤滑剤粉末を併用しなかった場合、得られたガラスブランクのいずれか一方の面(プレス時に下型と接する面)に、固体潤滑剤粉末に起因する微細な凹凸跡の無い低アスペクト比のガラスブランクを得ることができる。なお、この場合、プレス面の粗さ具合がガラスブランクの両面にそのまま反映されることになるため、得られるガラスブランクの片面が、上型のプレス面と略一致する表面粗さを有し、他方の面が、下型のプレス面と略一致する表面粗さを有することになる。よって、プレス面は、上型および下型共に、通常は平滑面であるため、第一の本実施形態のガラスブランク製造方法によりガラスブランクを製造する際に、固体潤滑剤粉末を用いなければ、両面が平滑で、かつ、低アスペクト比のガラスブランクが得られる。 In addition, in the manufacturing method of the glass blank of 1st this embodiment, it is easy to spread a glass lump thinly at the time of a press by controlling the temperature distribution in the press surface of a lower mold | type. For this reason, in the manufacturing method of the glass blank of the first embodiment, the solid lubricant powder can be obtained without adopting the press method using the solid lubricant powder that makes it easy to spread the glass lump thinner during pressing. A glass blank having an aspect ratio equivalent to or lower than that used can be easily produced. Therefore, when a glass blank is produced by the glass blank production method of the first embodiment, if no solid lubricant powder is used in combination, either side of the obtained glass blank (lower mold during pressing) A low-aspect ratio glass blank having no traces of fine irregularities caused by the solid lubricant powder can be obtained. In this case, since the roughness of the press surface is reflected as it is on both sides of the glass blank, one side of the obtained glass blank has a surface roughness that substantially matches the press surface of the upper mold, The other surface has a surface roughness that substantially matches the press surface of the lower die. Therefore, since both the upper die and the lower die are normally smooth surfaces, when the glass blank is produced by the glass blank production method of the first embodiment, if the solid lubricant powder is not used, A glass blank having a smooth surface and a low aspect ratio can be obtained.
このようなガラスブランクから基板を作製する場合には、固体潤滑剤粉末に起因する微細な凹凸を研削・研磨により除去する必要が無い。それゆえ、固体潤滑剤粉末を用いて同程度のアスペクト比のガラスブランクを作製する場合と比べ、第一の本実施形態のガラスブランク製造方法によりガラスブランクを作製する場合の方が、基板の作製に必要なガラス量の削減、加工時間の短縮、加工コストの低減を実現できる。 In the case of producing a substrate from such a glass blank, it is not necessary to remove fine irregularities caused by the solid lubricant powder by grinding and polishing. Therefore, compared with the case of producing a glass blank having the same aspect ratio using a solid lubricant powder, the production of a substrate is more effective when producing a glass blank by the glass blank production method of the first embodiment. Reduction of the amount of glass required for processing, shortening of processing time, and reduction of processing cost.
以上に説明したことから、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法では、基本的に固体潤滑剤粉末を併用しなくてもよい。一方、ガラス塊をより薄く広げる作用効果は、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法を利用したプレス方式では、図1に例示するようにプレス面に凹型の温度分布が設けられることに起因するのに対して、固体潤滑剤粉末を利用したプレス方法では、プレス面とガラス塊との間の潤滑性の向上に起因している。このため双方のプレス方式を同時に利用すれば、プレス時にガラス塊を更に薄く広げることができ、結果として更に低アスペクト比のガラスブランクを作製することも可能である。この場合、得られるガラスブランクの片面には、固体潤滑剤粉末に起因する微細な凹凸跡が発生する。しかしながら、片面のみに情報記録層が設けられる情報記録媒体を作製する場合などのように、片面側のみ平滑性が要求される情報記録媒体用基板を作製する場合には、上述したガラスブランクは非常に好適である。これは、情報記録媒体用基板を作製する際に、ガラスブランクの微細な凹凸跡が発生している面については、情報記録媒体とした場合に情報記録層が形成されないため、精密研磨処理等の後加工を省くことができるからである。 Since it demonstrated above, in the manufacturing method of the glass blank of 1st this embodiment, it is not necessary to use together solid lubricant powder fundamentally. On the other hand, the effect of spreading the glass block thinner is that the press method using the glass blank manufacturing method of the first embodiment provides a concave temperature distribution on the press surface as illustrated in FIG. In contrast, in the pressing method using the solid lubricant powder, it is due to the improvement in lubricity between the press surface and the glass lump. For this reason, if both pressing methods are used simultaneously, the glass lump can be further thinned during pressing, and as a result, a glass blank having a lower aspect ratio can be produced. In this case, fine uneven traces resulting from the solid lubricant powder are generated on one side of the obtained glass blank. However, when producing an information recording medium substrate that requires smoothness only on one side, such as when producing an information recording medium in which an information recording layer is provided only on one side, the glass blank described above is very It is suitable for. This is because when an information recording medium substrate is produced, an information recording layer is not formed when the surface of the glass blank where fine irregularities are generated is used as an information recording medium. This is because post-processing can be omitted.
なお、ダイレクトプレス法では、プレス工程に用いられる成形型として、図5に例示するように、ガラスブランクの両面を形成するために用いる上型30および下型32の他に、プレス時に軟化状態のガラス塊40のプレス面方向への延伸を規制するために胴型34を組み合わせて用いる場合がある。本実施形態のガラスブランクの作製においても、軟化状態のガラス塊のプレス面方向への自由な延伸を規制する胴型34等の規制部材を用いたプレス方式(非サイドフリープレス方式)を採用することも可能であるが、胴型34等の規制部材を用いないプレス方式(サイドフリープレス方式)を採用することがより好ましい。この理由は、サイドフリープレス方式では、プレス時に軟化状態のガラス塊のプレス面方向への自由な延伸が規制されないためである。それゆえ、下型32のプレス面上に供給される軟化状態のガラス塊40の容量が多少変動したとしても、プレス時に上型30および下型32のプレス面間の距離を一定に保ちつつ、ガラス塊40の容量変動を、厚肉部で吸収させることができる。したがって、サイドフリープレス方式を採用した場合、非サイドフリープレス方式を採用した場合よりもガラスブランク間の厚みばらつきを小さくすることができ、結果として後工程である研磨工程の負荷をより小さくすることができる。なお、図5中に示す下型32は、非サイドフリープレス方式の説明のために示したものであり、後述する本実施形態の下型を説明するものでは無い。
In the direct press method, as illustrated in FIG. 5, as the mold used in the pressing process, in addition to the
次に、プレス工程も含めた第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法の典型例について以下に説明する。まず、溶解、清澄、攪拌均一化されたこれらガラス材料からなる溶融ガラスを、流出ノズルから一定の流出速度で連続して排出させ、この溶融ガラス流をシアと呼ばれる切断機によって、常に一定質量の軟化状態のガラス塊が得られるように周期的に切断する。切断された軟化状態のガラス塊は流出ノズル直下で待機している下型のプレス面上に供給(キャスト)される。流出ノズルから排出される溶融ガラスは、軟化した状態であり、その粘度は0.3〜100Pa・s程度である。なお、下型の温度は、ガラス塊が過冷却されることにより、得られるガラスブランクが割れないように、上記式(1)を満たす範囲で調整される。なお、下型のプレス面には、キャストされる溶融ガラスのプレス面に対する潤滑性を向上させるために、必要であれば、予め窒化ホウ素(BN)粉末などの耐熱性の固体潤滑剤粉末を付着させておいてもよい。 Next, the typical example of the manufacturing method of the glass blank of 1st this embodiment including a press process is demonstrated below. First, molten glass made of these glass materials that has been melted, clarified, and stirred and homogenized is continuously discharged from the outflow nozzle at a constant outflow speed, and this molten glass flow is always kept at a constant mass by a cutting machine called shear. Periodically cut to obtain a softened glass lump. The softened glass lump that has been cut is supplied (cast) onto the press surface of the lower mold waiting just under the outflow nozzle. The molten glass discharged from the outflow nozzle is in a softened state and has a viscosity of about 0.3 to 100 Pa · s. In addition, the temperature of a lower mold | type is adjusted in the range with which the said Formula (1) is satisfy | filled so that the glass blank obtained may not be broken by overcooling a glass lump. In addition, if necessary, heat-resistant solid lubricant powder such as boron nitride (BN) powder is attached to the lower press surface in advance in order to improve the lubricity of the molten glass to be cast. You may leave it.
上記キャストが終わって軟化状態のガラスをそのプレス面上に載置した下型は、上型が待機しているプレス位置に移送されて、上型及び下型によりプレス成形される。この際の上型および下型の温度、プレス圧力、プレス時間は、ガラス転移温度等のガラスの熱物性や、作製するガラスブランクの直径・厚み、サイドフリープレス方式か否か等を考慮して適宜設定する。たとえば、上型の温度を250〜550℃に調整し、下型プレス面の温度を式(1)および式(2)を満たすように調整する。そして、上型温度を前記範囲内で下型の温度Tc〜[温度Tc−100℃]の範囲に設定することができる。プレス時の加圧力については数GPa程度を目安にできるが、特にこの範囲に限定されるものではなく、適宜調整することができる。 The lower mold in which the cast is finished and the softened glass is placed on the press surface is transferred to a press position where the upper mold is waiting, and is pressed by the upper mold and the lower mold. At this time, the temperature of the upper and lower molds, the pressing pressure, and the pressing time take into consideration the thermal properties of the glass such as the glass transition temperature, the diameter and thickness of the glass blank to be produced, and whether or not the side free press method is used. Set as appropriate. For example, the temperature of the upper die is adjusted to 250 to 550 ° C., and the temperature of the lower die press surface is adjusted so as to satisfy the expressions (1) and (2). And upper mold | type temperature can be set to the range of temperature Tc-[temperature Tc-100 degreeC] of lower mold | type within the said range. The pressing force during pressing can be about several GPa, but is not particularly limited to this range, and can be adjusted as appropriate.
プレス成形を終えると、成形品上面が上型から離型され、成形品を載置した下型はテイクアウト(取出し)を行う位置に移送される。なお、プレス位置とテイクアウト位置との間で下型を停留させて、下型上の成形品の上面を押し型で押圧し、成形品の反りを修正してからテイクアウト位置に下型ごとを移送してもよい。成形品はテイクアウト位置に移送されるまでの間にガラス転移温度付近あるいはガラス転移温度より低い温度にまで冷却される。これはテイクアウトの際に加わる力によって、成形品が変形してしまうのを防ぐためである。テイクアウトは成形品の上面を吸着手段で吸着保持して行われる。テイクアウトされた成形品は、大気中で急冷されたのち、除歪するためにアニール炉に入れられてアニールされる。そして、このような一連の工程を経ることでガラスブランクを得ることができる。 When press molding is completed, the upper surface of the molded product is released from the upper mold, and the lower mold on which the molded product is placed is transferred to a position for take-out (removal). In addition, the lower mold is stopped between the press position and the take-out position, the upper surface of the molded product on the lower mold is pressed with the pressing mold, the warpage of the molded product is corrected, and each lower mold is transferred to the take-out position. May be. The molded product is cooled to near the glass transition temperature or lower than the glass transition temperature before being transferred to the take-out position. This is to prevent the molded product from being deformed by the force applied during take-out. Take-out is performed by adsorbing and holding the upper surface of the molded product with an adsorbing means. The take-out molded product is rapidly cooled in the atmosphere, and then placed in an annealing furnace and annealed for strain removal. And a glass blank can be obtained through such a series of processes.
−ガラスプレス用の下型−
次に、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法に用いられるガラスプレス用の下型(下型)について説明する。第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法では、プレス成形直前の下型のプレス面が、式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布を有していることが必要である。このような温度分布を実現するためには、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法に用いられる下型は、そのプレス面の中央部近傍を選択的に冷却する冷却部を備えることが好ましい。
-Lower mold for glass press-
Next, the lower mold (lower mold) for glass press used in the glass blank manufacturing method of the first embodiment will be described. In the manufacturing method of the glass blank of the first embodiment, it is necessary that the press surface of the lower mold immediately before press molding has a concave temperature distribution that satisfies the expressions (1) and (2). is there. In order to realize such a temperature distribution, the lower mold used in the glass blank manufacturing method of the first embodiment includes a cooling unit that selectively cools the vicinity of the center of the press surface. preferable.
ここで、冷却部は、冷却効果が非常に高く、式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布の形成が極めて容易なことからは、液冷式が特に好ましい。空冷式では、たとえば、空気に比熱の高い水粒子を分散させたような冷却効果の高いガス状の冷却媒体を用いたとしても、冷却媒体の比熱が小さすぎるために、式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布の形成が困難だからである。ここで、冷却部に用いる冷却媒体としては、20℃における比熱が、0.6cal/g・℃〜1.2cal/g・℃である液体を用いることが好適である。比熱を0.6cal/g・℃以上とすることにより式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布を形成する上で、十分な冷却効果を得ることができる。なお、材料入手性などの実用上の観点から、上述したように比熱は1.2cal/g・℃以下とすることが好適である。このような比熱を有する冷却媒体としては、代表的には水(20℃における比熱=1.0cal/g・℃)を挙げることができるが、この他に、水に各種添加剤や水溶性有機溶媒を混合した混合液なども挙げることができる。これら混合液を調整するに際しては、混合液の比熱が上記範囲内となるように材料種や配合割合が適宜選択される。 Here, the cooling section is particularly preferable because the cooling effect is very high and it is very easy to form a concave temperature distribution that satisfies the expressions (1) and (2). In the air cooling method, for example, even if a gaseous cooling medium having a high cooling effect in which water particles having a high specific heat are dispersed in air is used, the specific heat of the cooling medium is too small. This is because it is difficult to form a concave temperature distribution that satisfies (2). Here, as the cooling medium used in the cooling unit, it is preferable to use a liquid having a specific heat at 20 ° C. of 0.6 cal / g · ° C. to 1.2 cal / g · ° C. By setting the specific heat to 0.6 cal / g · ° C. or more, a sufficient cooling effect can be obtained in forming a concave temperature distribution that satisfies the expressions (1) and (2). In addition, from a practical viewpoint such as material availability, the specific heat is preferably set to 1.2 cal / g · ° C. or less as described above. Typical examples of the cooling medium having such specific heat include water (specific heat at 20 ° C. = 1.0 cal / g · ° C.). In addition to these, various additives and water-soluble organic compounds are added to water. A mixed solution in which a solvent is mixed may also be mentioned. In adjusting these mixed liquids, the material type and the mixing ratio are appropriately selected so that the specific heat of the mixed liquid is within the above range.
また、下型は、複数の部材を組み合わせて構成されたものであってもよいが、下型のプレス面を含む主要部については、一体的に形成されたものであることが好ましい。下型の主要部が一体的に形成されている場合、プレス時に高温のガラス塊からプレス面へと伝達された熱は、下型のプレス面から離れる方向へとスムーズに伝達される。これは、下型の主要部を構成する部材に断絶した箇所が無いため、伝熱抵抗が生じる箇所もないためである。このため、プレス面に伝達された熱がスムーズに外部へと移動でき、結果として、式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布の形成も容易となる。 The lower die may be configured by combining a plurality of members, but the main part including the press surface of the lower die is preferably formed integrally. When the main part of the lower die is integrally formed, the heat transferred from the high-temperature glass lump to the press surface during pressing is smoothly transferred in a direction away from the press surface of the lower die. This is because there is no location where the heat transfer resistance occurs because there is no location where the member constituting the main part of the lower mold is cut off. For this reason, the heat transmitted to the press surface can smoothly move to the outside, and as a result, formation of a concave temperature distribution that satisfies the expressions (1) and (2) is facilitated.
なお、以上に説明した点を考慮すれば、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法に用いられる下型は、以下の構成を有することが特に好ましい。すなわち、本実施形態の下型は、軟化状態のガラスを上型との間で挟んでプレス成形するためのプレス面を有する略円盤状のプレス部と、このプレス部のプレス面と反対側の面に、プレス部と一体を成すと共に、中心軸がプレス部の中心軸と一致するように設けられた柱状の胴体部と、この胴体部のプレス部が設けられた側と反対側に設けられた液冷式の冷却部と、を有し、かつ、下式(3)および下式(4)を満たすことが特に好ましい。
・式(3) 0.35≦W1/W2≦0.5
・式(4) 0.4≦D1/D2≦0.7
ここで、式(3)中、W1は、胴体部の最大径(mm)を表し、W2は、プレス面の最大径(mm)を表す。また、式(4)中、D1は、プレス部の厚み(mm)を表し、D2は、プレス面から冷却部までの最短距離(mm)を表す。
In consideration of the points described above, the lower mold used in the glass blank manufacturing method of the first embodiment particularly preferably has the following configuration. That is, the lower mold of the present embodiment includes a substantially disk-shaped press part having a press surface for press- molding a softened glass between the upper mold and an opposite side of the press surface of the press part. The columnar body part is formed on the surface so as to be integrated with the press part and the center axis thereof coincides with the center axis of the press part, and provided on the opposite side of the body part on which the press part is provided. It is particularly preferable to satisfy the following formula (3) and the following formula (4).
Formula (3) 0.35 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5
Formula (4) 0.4 ≦ D1 / D2 ≦ 0.7
Here, in Formula (3), W1 represents the maximum diameter (mm) of a trunk | drum, and W2 represents the maximum diameter (mm) of a press surface. Moreover, in Formula (4), D1 represents the thickness (mm) of a press part, and D2 represents the shortest distance (mm) from a press surface to a cooling part.
また、以上の点を考慮すれば、第二の本実施形態のガラスブランクの製造方法は、下型のプレス面の中央部に、軟化状態のガラスを供給した後、上型と下型との間で軟化状態のガラスをプレス成形するプレス工程を少なくとも経て、ガラスブランクを作製する際に、下型として上述した本実施形態の下型を用いることを特徴としたものでもよい。この場合も、第一の本実施形態のガラスブランクの製造方法と同様の効果を得ることができる。 Further, in consideration of the above points, the glass blank manufacturing method of the second embodiment, after supplying the softened glass to the central portion of the lower die press surface, the upper die and the lower die When producing a glass blank through at least a pressing step of press- molding a glass in a softened state, the lower die of this embodiment described above may be used as the lower die. Also in this case, the same effect as the glass blank manufacturing method of the first embodiment can be obtained.
図6は、本実施形態の下型の一例を示す模式断面図である。なお、図6中、一点鎖線は中心軸を意味する。ここで、図6に示す下型50は、略円盤状のプレス部52と、このプレス部52のプレス面54と反対側の面にプレス部52と一体を成すと共に、中心軸がプレス部52の中心軸と一致するように設けられた柱状の胴体部56と、胴体部56のプレス部52が設けられた側と反対側に設けられた液冷式の冷却部58と、を有する。ここで、プレス部52や胴体部56の断面形状は、略円形状やこれと類似する多角形状であってもよいが、円形状が最も好ましい。また、冷却部58は、図6に示す例では、胴体部56と接して設けられており、胴体部56に対して脱着可能であってもよい。しかしながら、冷却部58は胴体部56と一体を成すように形成されていてもよい。なお、冷却部58内には、水などの冷却媒体を流すための流路(図6中、不図示)が設けられている。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the lower mold of this embodiment. In FIG. 6, the alternate long and short dash line means the central axis. Here, the
ここで、プレス部52の最大径W2に対する胴体部の最大径W1の比(W1/W2)は、式(3)に示されるように0.35以上0.5以下であることが必要である。W1/W2を0.35以上とすることにより、連続してプレス成形する場合でも、プレス面54の過熱を防いでガラスの融着をより確実に防止することができる。また、W1/W2を0.5以下とすることにより、プレス成形直前にプレス面54に式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布を容易に形成できる。なお、W1/W2は、0.375以上0.475以下がより好ましく、0.400以上0.450以下が更に好ましい。
Here, the ratio (W1 / W2) of the maximum diameter W1 of the body part to the maximum diameter W2 of the
また、プレス面54から冷却部58までの最短距離D2に対するプレス部52の厚みの比(D1/D2)は、式(4)に示されるように0.4以上0.7以下であることが必要である。D1/D2を0.4以上とすることにより、プレス部52のプレス面54と平行な方向の熱伝導が極度に不十分となることを防止できる。これにより、プレス面54の温度分布が、プレス面54の胴体部56に対応する領域と、それ以外の領域とで温度が急激に変化するのを防ぐと共に、プレス成形直前にプレス面54に式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布を容易に形成できる。また、D1/D2を0.7以下とすることにより、プレス部52のプレス面54と平行な方向の熱伝導が極度に過剰となることを防止できる。これにより、プレス面54の最大径方向の温度勾配が極めて緩慢になるのを防ぐと共に、プレス成形直前にプレス面54に式(1)および式(2)を満たすような凹型温度分布を容易に形成できる。なお、D1/D2は、0.45以上0.65以下がより好ましく、0.50以上0.60以下が更に好ましい。
Further, the ratio (D1 / D2) of the thickness of the
なお、「プレス面54から冷却部58までの最短距離D2」とは、図6に示すように冷却部58が胴体部56に接して設けられるような別部材である場合は、プレス面54から胴体部56の冷却部58と接する面までの最短距離を意味する。また、冷却部58が胴体部56と一体を成すように設けられる場合は、プレス面54から、冷却部58内に冷却媒体を流すために設けられた流路のうち最もプレス面54側に位置する流路までの最短距離を意味する。
Note that “the shortest distance D2 from the
−プレス成形装置−
以上に説明した点を考慮すれば、本実施形態のプレス成形装置は、式(1)および式(2)を満たすことができる下型を備えたものであることが好ましい。より具体的には、本実施形態のプレス成形装置は、下型と、この下型に対して、対向配置されると共に、下型に接近する方向および離間する方向に相対的に移動可能な上型と、を少なくとも備え、下型として、本実施形態の下型を用いたものであることが特に好適である。
-Press molding equipment-
Considering the points described above, it is preferable that the press molding apparatus of the present embodiment includes a lower mold that can satisfy the expressions (1) and (2). More specifically, the press molding apparatus of this embodiment is arranged so as to face the lower mold and the lower mold, and is relatively movable in a direction approaching and separating from the lower mold. It is particularly preferable that the lower mold of this embodiment is used as the lower mold.
なお、本実施形態のプレス成形装置の下型以外の構成は、公知の構成を適宜組合わせて採用したものとすることができる。たとえば、本実施形態のプレス成形装置は、所定容量の溶融ガラスをプレス成形するプレス面を有する1個の上型および複数個の本実施形態の下型と、回転中心となる主軸を備え、複数個の下型が等間隔で周縁部に配置されると共に、360度を下型の数で割った回転角度毎に一方向へ回転と停止とを繰り返す円形状の回転テーブルと、溶融ガラス供給源に接続されたノズルから連続的に流出する溶融ガラスを、所定容量毎に切断して回転テーブルのいずれか1つの停止位置で停止する下型のプレス面上に供給するガラス供給手段と、いずれか1つの停止位置を基準として、回転テーブルの回転方向下流側の停止位置で停止する下型のプレス面に対して、対向配置されると共に垂直方向に移動可能であり、下型プレス面上に位置する溶融ガラスをプレスして略板状に成形するプレス面を備えた上型と、上型が配置された停止位置を基準として、1つ以上の停止位置を挟み、かつ、回転テーブルの回転方向下流側に位置する停止位置の下型プレス面上に位置する略板状のガラス(ガラスブランク)を下型から取り出す取出手段と、を備えた構成とすることができる。 In addition, configurations other than the lower mold of the press molding apparatus of the present embodiment can be adopted by appropriately combining known configurations. For example, the press molding apparatus of the present embodiment includes one upper mold having a press surface for press-molding a predetermined volume of molten glass, a plurality of lower molds of the present embodiment, and a main shaft serving as a rotation center. A circular rotary table in which the lower molds are arranged on the peripheral edge at equal intervals and 360 degrees is divided by the number of the lower molds, and is rotated and stopped in one direction at every rotation angle, and a molten glass supply source A glass supply means for cutting molten glass continuously flowing out from a nozzle connected to a predetermined volume and supplying the molten glass onto a lower press surface that stops at any one stop position of the rotary table; With respect to one stop position, it is opposed to the lower die press surface that stops at the stop position downstream in the rotation direction of the turntable and is movable in the vertical direction, and is positioned on the lower die press surface. Molten glass The upper die having a pressing surface that is pressed into a substantially plate shape, and one or more stop positions on the basis of the stop position where the upper die is disposed, and on the downstream side in the rotation direction of the rotary table It can be set as the structure provided with the taking-out means which takes out the substantially plate-shaped glass (glass blank) located on the lower die press surface of the stop position located.
さらに、必要に応じて、下型のプレス面に溶融ガラスを供給する前に、BNなどの耐熱性の固体潤滑剤粉末を下型のプレス面上に付着させる固体潤滑剤粉末散布手段や、プレス後に略板状となったガラスの反りを修正するために用いるプレス用の板状部材などからなる反り修正手段など、その他の機構や手段を設けてもよい。なお、回転テーブルに配置される下型の数は、ガラスブランクを作製する上で最低限実施することが必要な4つの工程;すなわち、(1)溶融ガラスを下型のプレス面上に供給するガラス供給工程、(2)下型のプレス面上に供給された軟化状態のガラスを上型と下型とによりプレスするプレス工程、(3)プレスにより略板状となったガラスを下型上に載置した状態で、プレス用の停止位置から取出用の停止位置まで下型と共に搬送する過程で、自然放冷または強制冷却などを利用して均熱させつつ冷却する均熱・冷却工程、および、(4)下型のプレス面上で均熱・冷却された略板状のガラス(ガラスブランク)を真空吸着などを利用して下型から取り出す取出工程、に対応させる意味で、原理的には最低4つあればよい。しかしながら、プレス成形後から取り出しまでの略板状となったガラスの冷却期間の確保や、プレス成形前の下型プレス面の余熱時間の確保なども考慮すると、実用上、下型の数は、6個以上30個以下程度が好ましい。 Furthermore, if necessary, before supplying molten glass to the lower mold press surface, solid lubricant powder spraying means for attaching a heat-resistant solid lubricant powder such as BN onto the lower mold press surface, press Other mechanisms and means may be provided such as a warp correction means comprising a plate member for press used for correcting the warpage of the glass that has become substantially plate-like later. In addition, the number of the lower mold | types arrange | positioned at a rotary table is four processes which must be implemented at least when producing a glass blank; That is, (1) Molten glass is supplied on the press surface of a lower mold | type. A glass supplying step, (2) a pressing step of pressing the softened glass supplied on the pressing surface of the lower die with the upper die and the lower die, and (3) a glass substantially plate-shaped by pressing on the lower die. In the process of transporting together with the lower mold from the stop position for pressing to the stop position for taking out in the state of being placed on, soaking / cooling process for cooling while soaking using natural cooling or forced cooling, And (4) in the sense that it corresponds to the step of taking out the substantially plate-shaped glass (glass blank) that has been soaked and cooled on the press surface of the lower die from the lower die using vacuum adsorption or the like. There should be at least four. However, considering the securing of the cooling period of the glass that has become a substantially plate shape from the press molding to the removal, and the securing of the remaining heat time of the lower mold press surface before press molding, the number of lower molds is practically About 6 or more and 30 or less are preferable.
下型および上型の材料は、耐熱性がありかつ高い熱伝導率を有する材料が好ましい。このような材料としては、グラファイト、タングステン合金、窒化物、炭化物、耐熱金属等が挙げられ、特に、安価で加工しやすく、十分な強度、耐久性を有する点からは鋳鉄が好ましい。 The material of the lower mold and the upper mold is preferably a material having heat resistance and high thermal conductivity. Examples of such materials include graphite, tungsten alloys, nitrides, carbides, refractory metals, and the like, and cast iron is particularly preferable from the viewpoint of being inexpensive and easy to process and having sufficient strength and durability.
−ガラス組成−
本実施形態のガラスブランクの製造方法により作製されるガラスブランクのガラス組成としては、これを用いて作製される基板や情報記録媒体に応じて適宜選択できるが、たとえば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラスなどを挙げることができる。また、これらのガラスは加熱処理により結晶化する結晶化ガラスであってもよい。
-Glass composition-
Although it can select suitably according to the board | substrate and information recording medium which are produced using this as a glass composition of the glass blank produced by the manufacturing method of the glass blank of this embodiment, For example, aluminosilicate glass, soda lime glass Soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, and the like. These glasses may be crystallized glass that crystallizes by heat treatment.
なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiO2が58質量%以上75質量%以下、Al2O3が5質量%以上23質量%以下、Li2Oが3質量%以上10質量%以下、Na2Oが4質量%以上13質量%以下を主成分として含有するアルミノシリケートガラス(ただし、リン酸化物を含まないアルミノシリケートガラス)を用いてよい。たとえば、SiO2が62質量%以上75質量%以下、Al2O3が5質量%以上15質量%以下、Li2Oが4質量%以上10質量%以下、Na2Oが4質量%以上12質量%以下、ZrO2が5.5質量%以上15質量%以下を主成分として含有するとともに、Na2O/ZrO2の質量比が0.5以上2.0以下、Al2O3/ZrO2の質量比が0.4以上2.5以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスとしてよい。なお、CaOやMgOといったアルカリ土類金属酸化物を含まないガラスであることが望ましい。このようなガラスとしては、HOYA株式会社製のN5ガラス(商品名)を挙げることができる。 As the aluminosilicate glass, SiO 2 is 58% by mass to 75% by mass, Al 2 O 3 is 5% by mass to 23% by mass, Li 2 O is 3% by mass to 10% by mass, Na 2 O. May be an aluminosilicate glass containing 4 mass% or more and 13 mass% or less as a main component (however, an aluminosilicate glass not containing a phosphorus oxide). For example, SiO 2 is 62% by mass to 75% by mass, Al 2 O 3 is 5% by mass to 15% by mass, Li 2 O is 4% by mass to 10% by mass, and Na 2 O is 4% by mass to 12% by mass. Mass% or less, ZrO 2 contains 5.5 mass% or more and 15 mass% or less as a main component, and the mass ratio of Na 2 O / ZrO 2 is 0.5 or more and 2.0 or less, Al 2 O 3 / ZrO. It is good also as an amorphous aluminosilicate glass which does not contain the phosphorus oxide whose mass ratio of 2 is 0.4-2.5. In addition, it is desirable that the glass does not contain an alkaline earth metal oxide such as CaO or MgO. Examples of such glass include N5 glass (trade name) manufactured by HOYA Corporation.
(情報記録媒体用基板の製造方法)
上述した本実施形態のガラスブランクの製造方法により作製されたガラスブランクについては、このガラスブランクの少なくとも片面を研削・研磨する研削・研磨工程を少なくとも経て、情報記録媒体用基板を作製することができる。また、ガラスブランクを構成するガラスが熱処理により結晶化可能なガラス組成を有する場合は、上記工程の他に、ガラスブランクを加熱することにより結晶化させる結晶化工程を組み合わせることもできる。なお、情報記録媒体用基板の製造の一典型例としては、たとえば、(1)第1ラッピング工程、(2)切り出し工程(コアリング、フォーミング)、(3)端面研削工程、(4)第2ラッピング工程、(5)端面研磨工程、(6)主表面研磨工程、(7)化学強化工程および冷却工程、(8)精密洗浄工程、をこの順に実施することできる。以下、これら8つの工程についてより具体的に説明する。
(Method for manufacturing substrate for information recording medium)
About the glass blank produced by the manufacturing method of the glass blank of this embodiment mentioned above, the board | substrate for information recording media can be produced at least through the grinding | polishing and grinding | polishing process of grinding and grind | polishing at least one surface of this glass blank. . Moreover, when the glass which comprises a glass blank has a glass composition which can be crystallized by heat processing, the crystallizing process crystallized by heating a glass blank other than the said process can also be combined. As typical examples of manufacturing the information recording medium substrate, for example, (1) a first lapping step, (2) a cutting step (coring, forming), (3) an end surface grinding step, (4) a second The lapping step, (5) end surface polishing step, (6) main surface polishing step, (7) chemical strengthening step and cooling step, and (8) precision cleaning step can be performed in this order. Hereinafter, these eight steps will be described more specifically.
(1)第1ラッピング工程
第1ラッピング工程では、ガラスブランクの両主表面をラッピング加工することで、ディスク状のガラス素板を得る。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行うことができる。具体的には、ガラス素板の両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液をガラス素板の主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行うことができる。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス素板が得られる。
(1) First lapping step In the first lapping step, a disk-shaped glass base plate is obtained by lapping both main surfaces of the glass blank. This lapping process can be performed using alumina free abrasive grains with a double-sided lapping apparatus using a planetary gear mechanism. Specifically, the lapping platen is pressed on both sides of the glass base plate from above and below, and a grinding liquid containing free abrasive grains is supplied onto the main surface of the glass base plate, and these are moved relatively to perform lapping processing. It can be carried out. By this lapping process, a glass base plate having a flat main surface is obtained.
(2)切り出し工程(コアリング、フォーミング)
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス素板を切断し、このガラス素板から、円盤状のガラス基板を切り出す。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に円孔を形成し、ドーナツ状のガラス基板を得る(コアリング)。
(2) Cutting process (coring, forming)
Next, the glass base plate is cut using a diamond cutter, and a disk-shaped glass substrate is cut out from the glass base plate. Next, using a cylindrical diamond drill, a circular hole is formed in the center of the glass substrate to obtain a donut-shaped glass substrate (coring).
(3)端面研削工程
そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施す(フォーミング)。
(3) End surface grinding process And an inner peripheral end surface and an outer peripheral end surface are ground with a diamond grindstone, and a predetermined chamfering process is performed (forming).
(4)第2ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第1ラッピング工程と同様に、第2ラッピング加工を行う。この第2ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができる。
(4) Second Lapping Step Next, a second lapping process is performed on both main surfaces of the obtained glass substrate in the same manner as in the first lapping step. By performing this second lapping step, it is possible to remove in advance the fine unevenness formed on the main surface in the cutting step and end surface polishing step, which are the previous steps, and shorten the subsequent polishing step on the main surface. Can be completed in time.
(5)端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行う。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー(遊離砥粒)を用いることができる。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面から、パーティクル等の発塵を防止できる。
(5) End surface polishing step Next, the end surface of the glass substrate is mirror-polished by a brush polishing method. At this time, as the abrasive grains, a slurry (free abrasive grains) containing cerium oxide abrasive grains can be used. By this end surface polishing step, generation of particles and the like from the end surface of the glass substrate can be prevented.
(6)主表面研磨工程
主表面研磨工程の前半工程として、まず第1研磨工程を実施する。この第1研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とする。この第1研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行う。研磨液としては、たとえば、酸化セリウム砥粒を用いることができる。そして、この第1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、IPA(イソプロピルアルコール)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄する。
(6) Main surface polishing step As the first half step of the main surface polishing step, a first polishing step is first performed. This first polishing process is mainly intended to remove scratches and distortions remaining on the main surface in the lapping process described above. In the first polishing step, the main surface is polished using a hard resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. For example, cerium oxide abrasive grains can be used as the polishing liquid. And the glass substrate which finished this 1st grinding | polishing process is immersed in each washing tank of a neutral detergent, a pure water, and IPA (isopropyl alcohol) sequentially, and is wash | cleaned.
次に、主表面研磨工程の後半工程として、第2研磨工程を実施する。この第2研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第2研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行うことができる。研磨液としては、第1研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いることができる。この第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、IPA(イソプロピルアルコール)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄する。なお、各洗浄槽には、超音波を印加する。 Next, a second polishing step is performed as the latter half of the main surface polishing step. The purpose of this second polishing step is to finish the main surface into a mirror surface. In the second polishing step, the main surface can be mirror-polished using a soft foam resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. As the polishing liquid, cerium oxide abrasive grains finer than the cerium oxide abrasive grains used in the first polishing step can be used. The glass substrate that has finished the second polishing step is sequentially immersed in each cleaning bath of neutral detergent, pure water, and IPA (isopropyl alcohol) to be cleaned. An ultrasonic wave is applied to each cleaning tank.
(7)化学強化工程および冷却工程
情報記録媒体用基板の作製に用いるガラスブランクが、リチウムやナトリウムなどのアルカリ金属を含むガラスからなる場合は、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施すのが好ましい。化学強化工程を行うことにより、情報記録媒体用基板の表層部に高い圧縮応力を生じさせることができる。このため、情報記録媒体用基板の表面の耐衝撃性を向上させることができる。このような化学強化処理は、情報を記録再生するヘッドが、機械的に情報記録媒体表面に接触する可能性のある磁気記録媒体を作製する上で非常に好適である。
(7) Chemical strengthening step and cooling step When the glass blank used for the production of the information recording medium substrate is made of glass containing an alkali metal such as lithium or sodium, the glass substrate that has been subjected to the lapping step and polishing step described above It is preferable to apply chemical strengthening. By performing the chemical strengthening step, a high compressive stress can be generated in the surface layer portion of the information recording medium substrate. For this reason, the impact resistance of the surface of the information recording medium substrate can be improved. Such chemical strengthening treatment is very suitable for producing a magnetic recording medium in which a head for recording / reproducing information may mechanically come into contact with the surface of the information recording medium.
化学強化は、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを混合した化学強化溶液を準備し、この化学強化溶液を加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を予熱し、化学強化溶液中に浸漬することによって行う。このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中の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、ガラス基板が強化される。 The chemical strengthening is performed by preparing a chemical strengthening solution in which potassium nitrate and sodium nitrate are mixed, heating the chemical strengthening solution, preheating the cleaned glass substrate, and immersing it in the chemical strengthening solution. Thus, by immersing in a chemical strengthening solution, the lithium ion and sodium ion of the surface layer of a glass substrate are each substituted by the sodium ion and potassium ion in a chemical strengthening solution, and a glass substrate is strengthened.
続いて、化学強化工程を終えたガラス基板を、水槽に浸漬して冷却し、しばらくの間維持する。そして、冷却を終えたガラス基板を、加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行う。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水、IPA(イソプロピルアルコール)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄する。なお、各洗浄槽には超音波を印加する。 Then, the glass substrate which finished the chemical strengthening process is immersed in a water bath, cooled, and maintained for a while. Then, the cooled glass substrate is cleaned by immersing it in heated concentrated sulfuric acid. Further, the glass substrate after the sulfuric acid cleaning is cleaned by immersing in a cleaning bath of pure water and IPA (isopropyl alcohol) sequentially. In addition, an ultrasonic wave is applied to each washing tank.
(8)精密洗浄工程
次に、研磨剤残渣や外来の鉄系コンタミなどを除去し、ガラス基板の表面をより平滑かつ清浄にするために、精密洗浄工程を実施するのが好ましい。このような精密洗浄工程の実施は、情報を記録再生するヘッドが、機械的に情報記録媒体表面に接触する可能性のある磁気記録媒体を作製する上で非常に好適である。精密洗浄の実施によりヘッドクラッシュやサーマルアスペリティの発生を抑制できるためである。なお、精密洗浄工程としては、アルカリ性水溶液による洗浄の後に、水リンス洗浄、IPA洗浄工程を行うようにしてもよい。
(8) Precision cleaning step Next, it is preferable to carry out a precision cleaning step in order to remove abrasive residues and foreign iron-based contaminants, and to make the surface of the glass substrate smoother and cleaner. Such a precision cleaning process is very suitable for producing a magnetic recording medium in which a head for recording / reproducing information may mechanically contact the surface of the information recording medium. This is because the occurrence of head crashes and thermal asperities can be suppressed by carrying out precision cleaning. In addition, as a precision washing | cleaning process, you may make it perform a water rinse washing | cleaning and an IPA washing | cleaning process after washing | cleaning by alkaline aqueous solution.
これらの一連の工程を経て作製された情報記録媒体の表面粗さは、Raでサブナノメーターのオーダーとすることができる。なお、表面粗さは、主表面研磨条件や洗浄条件を選択することにより適宜調整することができる。なお、以上、8つの工程を経て得られた情報記録媒体用基板は、公知の磁気記録、光記録、光磁気記録等の公知の各種記録方式を採用した情報記録媒体の作製に用いることができるが、特に磁気記録媒体の作製に用いることが好適である。また、磁気記録媒体用基板ほどに、情報記録媒体用基板表面の清浄性、平滑性、耐衝撃性が要求されない用途の情報記録媒体用基板の場合は、必要に応じて上記8つの工程の一部を実施しなくてもよいし、また、各工程をより簡略化したり、よりラフな条件で実施してもよい。 The surface roughness of the information recording medium produced through these series of steps can be on the order of sub-nanometers with Ra. The surface roughness can be appropriately adjusted by selecting main surface polishing conditions and cleaning conditions. The information recording medium substrate obtained through the above-described eight steps can be used for production of an information recording medium employing various known recording methods such as known magnetic recording, optical recording, and magneto-optical recording. However, it is particularly suitable for use in producing a magnetic recording medium. Further, in the case of an information recording medium substrate that is not required to have cleanness, smoothness, and impact resistance on the surface of the information recording medium substrate as much as the magnetic recording medium substrate, one of the above eight steps is performed as necessary. The steps may not be performed, and each process may be simplified or performed under rougher conditions.
(情報記録媒体の製造方法)
このようにして得られた情報記録媒体用基板の少なくとも片面に、情報記録層を形成する情報記録層形成工程を少なくとも経ることで、情報記録媒体を製造することができる。なお、磁気記録媒体を作製する場合は、情報記録層として磁気記録層が設けられる。この磁気記録媒体は、水平磁気記録方式および垂直磁気記録方式のいずれであってもよいが、垂直磁気記録方式であることが好ましい。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を作製する場合は、たとえば、情報記録媒体用基板の両面に、Cr合金からなる付着層、FeCoCrB合金からなる軟磁性層、Ruからなる下地層、CoCrPt−TiO2合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を、この順に順次成膜することができる。なお、付着層、軟磁性層、下地層、垂直磁気記録層は、スパッタリング法により成膜することができ、保護層は、スパッタリング法やCVD法(Chemical Vapor Deposition法)により成膜することができ、潤滑層は浸漬塗布法により成膜することができる。また、付着層から保護層までの成膜は、各層の連続成膜が可能なインライン型または枚葉型のスパッタリング装置を用いることができ、潤滑層の成膜は浸漬塗布装置を用いることができる。
(Method of manufacturing information recording medium)
The information recording medium can be manufactured by performing at least an information recording layer forming step of forming an information recording layer on at least one surface of the information recording medium substrate thus obtained. When a magnetic recording medium is manufactured, a magnetic recording layer is provided as an information recording layer. The magnetic recording medium may be either a horizontal magnetic recording system or a perpendicular magnetic recording system, but is preferably a perpendicular magnetic recording system. When a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium is manufactured, for example, an adhesion layer made of Cr alloy, a soft magnetic layer made of FeCoCrB alloy, an underlayer made of Ru, and CoCrPt—TiO 2 on both surfaces of an information recording medium substrate. A perpendicular magnetic recording layer made of an alloy, a protective layer made of hydrogenated carbon, and a lubricating layer made of perfluoropolyether can be sequentially formed in this order. The adhesion layer, the soft magnetic layer, the underlayer, and the perpendicular magnetic recording layer can be formed by a sputtering method, and the protective layer can be formed by a sputtering method or a CVD method (Chemical Vapor Deposition method). The lubricating layer can be formed by a dip coating method. Further, in-line type or single-wafer type sputtering apparatus capable of continuous film formation of each layer can be used for film formation from the adhesion layer to the protective layer, and immersion coating apparatus can be used for film formation of the lubricating layer. .
以下に本発明を実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(プレス成形装置)
評価には、外周縁に沿って等間隔に下型が16個配置され、プレスに際しては、一方向に22.5度毎に移動と停止とを交互に繰り返しながら回転する回転テーブルを備えたプレス装置を用いた。また、回転テーブルの外周縁上に配置された16個の下型に対応する16個の下型停止位置に対して、回転テーブルの回転方向に沿ってP1〜P16の番号を付した際に、以下の下型停止位置の下型プレス面上または下型の側には、各々下記の部材が配置されている。
・下型停止位置P1:ガラス供給手段
・下型停止位置P2:上型
・下型停止位置P12:取出手段(真空吸着装置)
(Press molding equipment)
For the evaluation, 16 lower dies are arranged at equal intervals along the outer peripheral edge, and a press equipped with a rotary table that rotates while repeatedly moving and stopping every 22.5 degrees in one direction at the time of pressing. A device was used. Further, when 16 lower mold stop positions corresponding to the 16 lower molds arranged on the outer peripheral edge of the rotary table are numbered P1 to P16 along the rotation direction of the rotary table, The following members are respectively arranged on the lower die press surface or the lower die side at the following lower die stop position.
Lower mold stop position P1: Glass supply means Lower mold stop position P2: Upper mold Lower mold stop position P12: Extraction means (vacuum suction device)
また、下型が停止位置P2〜P12へと、移動する際に均熱・冷却工程が実施され、停止位置P12〜P16へと移動する際に、ヒーターを利用して下型の予熱が行われる。 Further, when the lower mold moves to the stop positions P2 to P12, a soaking / cooling step is performed, and when moving to the stop positions P12 to P16, the lower mold is preheated using a heater. .
(下型)
評価には、以下に示す下型を用いた。
−下型A1−
下型A1として、図5に示す形状を有する鋳鉄製の下型を準備した。なお、各部の寸法や、冷却部の仕様は以下の通りである。
・W1/W2=0.43(但し、W1=39mm、W2=90mm)
・D1/D2=0.55(但し、D1=30mm、D2=55mm)
・冷却部:内部に流路を備えた冷却部を用いた。なお、流路に流す冷却媒体として常温の水を使用し、プレスに際しては、プレス面中央部の温度(図1中の中心点に相当する位置の温度Tc)が、表1に示す温度となるように冷却媒体の流量や、プレス前の下型の予熱を制御した。
(Lower mold)
For the evaluation, the following lower mold was used.
-Lower mold A1-
A cast iron lower mold having the shape shown in FIG. 5 was prepared as the lower mold A1. In addition, the dimension of each part and the specification of a cooling part are as follows.
・ W1 / W2 = 0.43 (W1 = 39mm, W2 = 90mm)
・ D1 / D2 = 0.55 (however, D1 = 30mm, D2 = 55mm)
-Cooling part: A cooling part provided with a flow path inside was used. It should be noted that normal temperature water is used as a cooling medium to be passed through the flow path, and at the time of pressing, the temperature at the center of the press surface (temperature Tc at the position corresponding to the center point in FIG. 1) is the temperature shown in Table 1. Thus, the flow rate of the cooling medium and the preheating of the lower mold before pressing were controlled.
−下型A2〜A10およびB1〜B4−
プレス面直径W2、プレス面から冷却部までの距離D2、および、冷却部については下型A1と同様とした上で、表1および表2に示すように、W1/W2、D1/D2を変えた形状の下型A2〜A10、B1〜B4を準備した。なお、流路に流す冷却媒体として常温の水を使用し、プレスに際しては、プレス面中央部の温度(図1中の中心点に相当する位置の温度Tc)が、表1および表2に示す温度となるように冷却媒体の流量や、プレス前の下型の予熱を制御した。
-Lower mold A2-A10 and B1-B4-
The press surface diameter W2, the distance D2 from the press surface to the cooling part, and the cooling part are the same as those of the lower mold A1, and as shown in Tables 1 and 2, W1 / W2 and D1 / D2 are changed. Lower molds A2 to A10 and B1 to B4 having different shapes were prepared. It should be noted that normal temperature water is used as a cooling medium to be passed through the flow path, and in pressing, the temperature at the center of the press surface (temperature Tc at the position corresponding to the center point in FIG. 1) is shown in Tables 1 and 2. The flow rate of the cooling medium and the preheating of the lower mold before pressing were controlled so that the temperature was reached.
−下型B5−
下型B5として、各部の寸法や構造自体は下型A1と同様のものを準備した。但し、流路に流す冷却媒体として常温の空気を使用した。そして、プレスに際しては、プレス面中央部の温度(図1中の中心点に相当する位置の温度Tc)が、表2に示す温度となるように冷却媒体の流量や、プレス前の下型の予熱を制御した。
-Lower mold B5-
As the lower mold B5, the same dimensions and structures as those of the lower mold A1 were prepared. However, room temperature air was used as a cooling medium flowing through the flow path. When pressing, the flow rate of the cooling medium and the lower mold before pressing so that the temperature at the center of the press surface (temperature Tc at the position corresponding to the center point in FIG. 1) becomes the temperature shown in Table 2. Preheating was controlled.
−下型B6−
下型B6として、主要部が鋳鉄製の円柱状ブロック(寸胴型、プレス面直径90mm、高さ80mm)からなる下型を準備した。なお、この下型B6は、円柱体の中心軸に沿って、下方からプレス面側へと真上に伸びる1本の縦流路と、この流路のプレス面側の末端部で8本に分岐してプレス面から30mmの深さを保つようにプレス面と平行に円柱体の中心軸から円柱体の外周面側へと伸びる8本の横流路と、この8本の横流路の円柱体の外周面側の末端から、円柱体の外周面側に沿って、プレス面側から下方へと真下に伸びる8本の縦流路とを備えている。なお、8本の横流路は、円柱体の中心軸を起点として45度毎に配置されている。また、流路に流す冷却媒体としては、常温の水を使用した。そして、プレスに際しては、プレス面中央部の温度(図1中の中心点に相当する位置の温度Tc)が、表2に示す温度となるように冷却媒体の流量や、プレス前の下型の予熱を制御した。
-Lower mold B6-
As the lower mold B6, a lower mold having a main part made of a cast iron cylindrical block (size cylinder, press surface diameter 90 mm, height 80 mm) was prepared. The lower die B6 has one longitudinal channel extending from the lower side to the press surface side along the central axis of the cylindrical body, and eight at the end portion on the press surface side of the channel. 8 transverse channels extending from the central axis of the cylindrical body to the outer peripheral surface side of the cylindrical body in parallel with the pressing surface so as to branch and maintain a depth of 30 mm from the pressed surface, and the cylindrical bodies of these 8 lateral flow paths 8 vertical flow paths extending downward from the press surface side along the outer peripheral surface side of the cylindrical body from the end on the outer peripheral surface side. The eight horizontal channels are arranged every 45 degrees starting from the central axis of the cylindrical body. Moreover, normal temperature water was used as a cooling medium to be passed through the flow path. When pressing, the flow rate of the cooling medium and the lower mold before pressing so that the temperature at the center of the press surface (temperature Tc at the position corresponding to the center point in FIG. 1) becomes the temperature shown in Table 2. Preheating was controlled.
−下型B7−
下型B7として、主要部が鋳鉄製の円柱体ブロック(寸胴型、プレス面直径90mm、高さ80mm)からなる下型を準備した。なお、この下型B7は、円柱体の中心軸に沿って、下方からプレス面側へと真上に伸びる1本の縦流路と、この流路のプレス面側の末端部で8本に分岐してプレス面から30mmの深さを保つようにプレス面と平行に円柱体の中心軸から円柱体の外周面側へと伸びる8本の横流路と、この8本の横流路の円柱体の外周面側の末端から、円柱体の外周面側に沿って、プレス面側から下方へと真下に伸びる8本の縦流路とを備えている。なお、8本の横流路は、円柱体の中心軸を起点として45度毎に配置されている。また、流路に流す冷却媒体としては、空気中に水を霧状に噴霧した常温のガスを使用した。そして、プレスに際しては、プレス面中央部の温度(図1中の中心点に相当する位置の温度Tc)が、表2に示す温度となるように冷却媒体の流量や、プレス前の下型の予熱を制御した。
-Lower mold B7-
As the lower die B7, a lower die whose main part is a cylindrical block made of cast iron (size cylinder type, press surface diameter 90 mm, height 80 mm) was prepared. The lower die B7 has eight longitudinal channels extending from the lower side to the press surface side along the central axis of the cylindrical body, and eight at the end of the flow channel on the press surface side. 8 transverse channels extending from the central axis of the cylindrical body to the outer peripheral surface side of the cylindrical body in parallel with the pressing surface so as to branch and maintain a depth of 30 mm from the pressed surface, and the cylindrical bodies of these 8 lateral flow paths 8 vertical flow paths extending downward from the press surface side along the outer peripheral surface side of the cylindrical body from the end on the outer peripheral surface side. The eight horizontal channels are arranged every 45 degrees starting from the central axis of the cylindrical body. Moreover, as the cooling medium to be flowed through the flow path, a normal temperature gas in which water was sprayed in the form of a mist was used. When pressing, the flow rate of the cooling medium and the lower mold before pressing so that the temperature at the center of the press surface (temperature Tc at the position corresponding to the center point in FIG. 1) becomes the temperature shown in Table 2. Preheating was controlled.
(実施例1)
アルミノシリケートガラスを溶融した溶融ガラスを、下型のプレス面上に供給した後、上型と下型とによりサイドフリー方式でプレスすることにより断面形状が図2に示す形状を有するガラスブランク10(厚みt0.80mm、直径d67mm、t/d=0.012)を1000枚作製した。なお、このガラスブランクの作製に際しては、下型として下型A1を用いた。ガラスブランクを作製する際の主要な製造条件は以下の通りである。
・ガラス転移温度Tg:485℃
・ガラスの平均線膨張係数:95×10−7/K(100〜300℃)、98×10−7/K(300〜Tg℃)、37×10−6/K(Tg〜530℃)
・プレス前の下型プレス面への固体潤滑剤粉末の散布:無し(固体潤滑剤粉末不使用)
・プレス時の上型プレス面の温度:450℃
・下型上に投入される溶融ガラスの粘度:40Pa・s
・プレス時間(ガラスに圧力を加える時間):1秒
・上型のプレス面を構成する材料:鋳鉄
・下型からガラスブランクをテイクアウトする際のガラスブランクの温度:520℃
・テイクアウト後のガラスブランクの放置環境:常温大気中環境
Example 1
After supplying the molten glass obtained by melting the aluminosilicate glass onto the press surface of the lower die, the glass blank 10 (having the shape shown in FIG. 2 in cross section is pressed by the side free method with the upper die and the lower die. 1000 sheets having a thickness of t0.80 mm, a diameter of d67 mm, and t / d = 0.012) were produced. In producing the glass blank, the lower mold A1 was used as the lower mold. The main production conditions for producing a glass blank are as follows.
Glass transition temperature Tg: 485 ° C
-Average linear expansion coefficient of glass: 95 × 10 −7 / K (100 to 300 ° C.), 98 × 10 −7 / K (300 to Tg ° C.), 37 × 10 −6 / K (Tg to 530 ° C.)
・ Dispersion of solid lubricant powder on the lower press surface before pressing: None (no solid lubricant powder used)
・ Temperature of upper die press surface during pressing: 450 ℃
・ Viscosity of molten glass put on the lower mold: 40 Pa · s
・ Pressing time (time for applying pressure to glass): 1 second ・ Material constituting upper press surface: cast iron ・ Glass blank temperature when taking out glass blank from lower mold: 520 ° C.
・ Glass blank leaving environment after take-out: normal temperature atmospheric environment
なお、プレス成形直前の下型(下型停止位置P16にて停止している際の下型)のプレス面の温度特性を赤外線放射温度計を利用して測定したところ、Tc、Te、ΔTは表1に示す通りであった。また、プレス時のプレス圧力は、表1に示す目標アスペクト比が得られるように調整した。 In addition, when the temperature characteristics of the press surface of the lower mold immediately before press molding (lower mold when stopped at the lower mold stop position P16) were measured using an infrared radiation thermometer, Tc, Te, and ΔT were It was as shown in Table 1. The pressing pressure during pressing was adjusted so that the target aspect ratio shown in Table 1 was obtained.
(実施例2〜10、比較例1〜7)
使用する下型の種類や、プレス成形直前の下型のプレス面の温度特性を表1および表2に示した状態に制御した上で、プレス時のプレス圧力を表1および表2に示す目標アスペクト比が得られるように調整した以外は実施例1と同様にしてガラスブランクを製造した。
(Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 7)
The type of lower mold used and the temperature characteristics of the press surface of the lower mold immediately before press molding are controlled to the states shown in Table 1 and Table 2, and the press pressure during pressing is the target shown in Table 1 and Table 2. A glass blank was produced in the same manner as in Example 1, except that the aspect ratio was adjusted.
(評価結果)
各実施例および比較例のプレステストの結果を表1および表2に示す。
(Evaluation results)
Tables 1 and 2 show the results of the press test of each example and comparative example.
なお、表1および表2中、「ガラスブランク作製の可否」の項目において、「不可」とは、プレス圧力を如何様に調整しても目標アスペクト比を満たすガラスブランクしか作製できなかった場合や、ガラスブランクの割れや融着が多発して、連続プレスを頻繁に中止しなければならず、連続プレスによる量産が事実上困難な場合を意味する。 In Tables 1 and 2, in the item “Availability of glass blank production”, “impossible” means that only a glass blank that satisfies the target aspect ratio can be produced, regardless of how the press pressure is adjusted. This means that the glass blank is frequently cracked or fused, and the continuous press must be frequently stopped, and mass production by the continuous press is practically difficult.
また、表1および表2中、「融着」の項目に示す評価基準は以下の通りである。
◎:1000枚中、融着は1回も発生せず。
○:1000枚中、融着が1回以上200回未満発生。
△:1000枚中、融着が200回以上800回未満発生。
×:1000枚中、融着が800回以上発生。
In Tables 1 and 2, the evaluation criteria shown in the item of “fusion” are as follows.
(Double-circle): Fusion | melting does not generate | occur | produce even once in 1000 sheets.
○: Fusion occurred 1 to less than 200 times in 1000 sheets.
Δ: Fusion occurred 200 times or more and less than 800 times in 1000 sheets.
X: Fusion occurred 800 times or more in 1000 sheets.
1 円板状に広がり終えたガラス
10、12、14 ガラスブランク
20 薄肉部
22、24 厚肉部
30 上型
32 下型
34 胴型
40 ガラス塊
50 下型
52 プレス部
54 プレス面
56 胴体部
58 冷却部
1
Claims (8)
前記プレス部の前記プレス面と反対側の面に、前記プレス部と一体を成すと共に、中心軸が前記プレス部の中心軸と一致するように設けられた柱状の胴体部と、
前記胴体部の前記プレス部が設けられた側と反対側に設けられると共に、前記プレス面の中央部近傍を選択的に冷却する液冷式の冷却部と、を有し、かつ、下式(1)および下式(2)を満たすガラスプレス用の下型を用い、
下型のプレス面の中央部に、軟化状態のガラスを供給した後、前記上型と前記下型との間で前記軟化状態のガラスをプレス成形するプレス工程を少なくとも経て、ガラスブランクを作製することを特徴とするガラスブランクの製造方法。
・式(1) 0.35≦W1/W2≦0.5
・式(2) 0.4≦D1/D2≦0.7
〔式(1)中、W1は、前記胴体部の最大径(mm)を表し、W2は、前記プレス面の最大径(mm)を表す。また、式(2)中、D1は、前記プレス部の厚み(mm)を表し、D2は、前記プレス面から前記冷却部までの最短距離(mm)を表す。〕 A substantially disc-shaped press part having a press surface for press- molding the glass in a softened state between the upper mold, and
The pressing surface opposite to the surface of the press section, together with the integral with the press section, and the body portion of the columnar center axis is provided so as to coincide with the center axis of the press section,
The body portion of the press section is provided on the side opposite to the side provided Rutotomoni, anda cooling unit of liquid cooling type for selectively cooling the vicinity of a central part of the press surface, and the following formula Using a lower mold for glass press that satisfies (1) and the following formula (2) ,
The central portion of the lower die of the press surface, after supplying the glass softened state, at least through a pressing process to press molding a glass of the softened state between the lower mold and the upper mold to prepare a glass blank The manufacturing method of the glass blank characterized by the above-mentioned.
Formula (1) 0.35 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5
Formula (2) 0.4 ≦ D1 / D2 ≦ 0.7
[In Formula (1) , W1 represents the maximum diameter (mm) of the said trunk | drum, and W2 represents the maximum diameter (mm) of the said press surface. Moreover, in Formula (2) , D1 represents the thickness (mm) of the said press part, D2 represents the shortest distance (mm) from the said press surface to the said cooling part. ]
前記冷却部が、20℃における比熱が、0.6cal/g・℃〜1.2cal/g・℃である液体を冷却媒体として用いた液冷式の冷却部であることを特徴とするガラスブランクの製造方法。 The method of manufacturing a glass blank according to claim 1,
The glass blank characterized in that the cooling part is a liquid cooling type cooling part using a liquid having a specific heat at 20 ° C of 0.6 cal / g · ° C to 1.2 cal / g · ° C as a cooling medium. Manufacturing method.
前記ガラスブランクの片面が、前記上型のプレス面と略一致する表面粗さを有し、他方の面が、前記下型のプレス面と略一致する表面粗さを有することを特徴とするガラスブランクの製造方法。 In the manufacturing method of the glass blank of Claim 1 or 2 ,
One surface of the glass blank has a surface roughness that substantially matches the press surface of the upper die, and the other surface has a surface roughness that substantially matches the press surface of the lower die. Blank manufacturing method.
前記プレス部の前記プレス面と反対側の面に、前記プレス部と一体を成すと共に、中心軸が前記プレス部の中心軸と一致するように設けられた柱状の胴体部と、
前記胴体部の前記プレス部が設けられた側と反対側に設けられると共に、前記プレス面の中央部近傍を選択的に冷却する液冷式の冷却部と、を有し、かつ、
下式(3)および下式(4)を満たすことを特徴とするガラスプレス用の下型。
・式(3) 0.35≦W1/W2≦0.5
・式(4) 0.4≦D1/D2≦0.7
〔式(3)中、W1は、前記胴体部の最大径(mm)を表し、W2は、前記プレス面の最大径(mm)を表す。また、式(4)中、D1は、前記プレス部の厚み(mm)を表し、D2は、前記プレス面から前記冷却部までの最短距離(mm)を表す。〕 A substantially disc-shaped press part having a press surface for press- molding the glass in a softened state between the upper mold, and
The pressing surface opposite to the surface of the press section, together with the integral with the press section, and the body portion of the columnar center axis is provided so as to coincide with the center axis of the press section,
The body portion of the press section is provided on the side opposite to the side provided Rutotomoni, anda cooling unit of liquid cooling type for selectively cooling the vicinity of a central part of the press surface, and,
A lower mold for a glass press, characterized by satisfying the following formula ( 3 ) and the following formula ( 4 ).
Formula ( 3 ) 0.35 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5
Formula ( 4 ) 0.4 ≦ D1 / D2 ≦ 0.7
[In Formula ( 3 ), W1 represents the maximum diameter (mm) of the said trunk | drum, and W2 represents the maximum diameter (mm) of the said press surface. Moreover, in Formula ( 4 ), D1 represents the thickness (mm) of the said press part, D2 represents the shortest distance (mm) from the said press surface to the said cooling part. ]
前記下型に対して、対向配置されると共に、前記下型に接近する方向および離間する方向に相対的に移動可能な上型と、
を少なくとも備え、
前記下型が、請求項4に記載のガラスプレス用の下型であることを特徴とするプレス成形装置。 Lower mold,
With respect to the lower mold, while being opposed, the upper mold relatively movable in the direction direction and spaced closer to the lower die,
Comprising at least
The press molding apparatus according to claim 4 , wherein the lower mold is a lower mold for a glass press according to claim 4 .
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