(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなり、平行平板状のガラス基板を製造するためのガラス基板成形用金型であって、
前記規制部材の熱収縮量が、前記ガラス基板材料の熱収縮量よりも小さいことを特徴とするガラス基板成形用金型。
【請求項２】
前記ガラス基板の外径Ｘと厚さＹとの関係がＸ＞４０Ｙを満足する請求項１に記載のガラス基板成形用金型。
【請求項３】
前記規制部材が上下型の空隙を１ｍｍ以下に規制する請求項１に記載のガラス基板成形用金型。
【請求項４】
上下型の少なくともどちらか一方の中央部に凹部を設けた請求項１に記載のガラス基板成形用金型。
【請求項５】
前記凹部が複数である請求項４に記載のガラス基板成形用金型。
【請求項６】
一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなる成形用金型内にガラス素材を載置した後、前記ガラス素材を加圧成形して、平行平板状のガラス基板を製造する方法であって、
前記規制部材の熱収縮量は、前記ガラス素材の熱収縮量よりも小さく、
前記ガラス素材は、前記成型用金型内に載置されたときは前記成形用金型と点接触し、加圧成形されることにより前記成形用金型との接触部が増えるときには前記接触部に空気を巻き込まないように連続的に変形することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス素材の垂直断面が円形状または楕円形状である請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項８】
一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなる成形用金型内にガラス素材を載置する第１の工程と、
前記ガラス素材を加熱し軟化させる第２の工程と、
前記ガラス素材を平行平板状のガラス基板に加圧成形する第３の工程と、
前記ガラス基板を冷却する第４の工程と、
前記ガラス基板を取り出す第５の工程とを有し、
前記規制部材の熱収縮量は、前記ガラス素材の熱収縮量よりも小さいことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項９】
前記第４の工程でガラス基板の温度が少なくともガラス転移点温度になるまで加圧を継続する請求項８に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
受け皿上にガラス素材を載置する第１の工程と、
前記ガラス素材を加熱し軟化させる第２の工程と、
前記受け皿上の前記ガラス素材を一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなる成形用金型内に載置する第３の工程と、
前記ガラス素材を平行平板状のガラス基板に加圧成形する第４の工程と、
前記ガラス基板を冷却する第５の工程と、
前記ガラス基板を取り出す第６の工程とを有し、
前記規制部材の熱収縮量は、前記ガラス素材の熱収縮量よりも小さいことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第５の工程でガラス基板の温度が少なくともガラス転移点温度になるまで加圧を継続する請求項１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１２】
前記ガラス基板の外径Ｘと厚さＹとの関係がＸ＞４０Ｙを満足する請求項６、８又は１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１３】
前記規制部材が上下型の空隙を１ｍｍ以下に規制する請求項６、８又は１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１４】
上下型の少なくともどちらか一方の中央部に凹部を設けた請求項６、８又は１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１５】
前記凹部が複数である請求項１４に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１６】
前記ガラス素材を前記成型用金型内に載置したときは前記ガラス素材は前記成形用金型と点接触し、かつ前記ガラス素材を加圧成形することにより前記成形用金型との接触部が増えるときには前記ガラス素材は前記接触部に空気を巻き込まないように連続的に変形する請求項８又は１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１７】
前記ガラス素材の垂直断面が円形状または楕円形状である請求項８又は１０に記載のガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は磁気ディスクなどの記録媒体に最適な磁気ディスク用ガラス基板を大量かつ安価に生産する方法に関する。
【０００２】
［背景技術］
近年、磁気記録の分野、特に磁気ディスクにおいては、小型化、薄型化、高容量化等の高性能化が進んでいる。これに伴って高密度磁気記録媒体への要求が高まっている。ガラス基板は、高剛性、高硬度で平滑化が容易で、高密度化、高信頼性化に極めて有利なことから盛んに検討されている。
【０００３】
従来、磁気ディスク用ガラス基板は所定のサイズに切り抜かれた後、平滑な表面を得るために基板を研磨する研磨法により製造されてきた。しかしながら、近年、基板表面には超平滑性が要求され、研磨工程には技術的にも非常に難しい高い精度が求められるようになっている。従って、こうした基板を１枚１枚研磨することは工程数も多く高価になるという欠点があった。
【０００４】
また、ガラス素材を加熱、成形、冷却することで、成形型の成形面を転写するプレス成形法は、後加工を必要としないため、安価で生産性が高く、かつ高品質であるため、光学素子製造の分野では既に数多くの検討がなされ、実用化が図られている。
【０００５】
しかしながら、ガラス基板のように基板厚が薄く、外径が大きく、基板厚と外径との比が大きなものを成形することは、光学素子の様にレンズ厚と外径との比が比較的小さく、曲率を持ったものを成形する時とは違った課題を有していた。
【０００６】
例えば特開平１−１７６２３７号公報では、胴型と、この胴型に摺動可能に嵌合するレンズ面成形型と、胴型の周囲を保持する胴型ホルダーとを具備し、胴型の熱収縮量をレンズ素材の熱収縮量より小さく、胴型ホルダーの熱収縮量をレンズ素材の熱収縮量よりも大きく構成したことを特徴とするレンズ成形装置を用いた成形方法が示されている。
【０００７】
この装置を用いると、胴型ホルダーの厚さ寸法を規定することにより所望の厚さの成形ガラスレンズを得ることができ、また、胴型ホルダーの熱収縮量がレンズ素材の熱収縮量よりも大きく構成されているため、冷却の過程では常にレンズに上型の加圧力が作用するため、レンズは所望の面形状を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、外径Ｘと厚さＹの関係がＸ＞４０Ｙであるような薄肉のガラス基板を成形するときに、このように上型の加圧力が常にガラス素材にかかった状態で冷却すると、ガラス素材が上下型に密着し離型することができないという欠点があった。近年では特にガラス基板表面を超平滑にする要望があり、金型転写面を超平滑にするほどその傾向が強くなる。
【０００９】
また、例えば特開平２−２６８４３号公報では、外径が大きく、肉厚が薄いガラス成形体を成形するために、薄肉形状の被成形ガラス素材を用いる方法が示されている。この方法は、被成形ガラス素材がガラス成形体に近い形状をしているため、加熱しやすく、変形量も少なく、成形サイクルを短くすることが容易である。
【００１０】
しかしながら、このような形状のガラス素材を用いて、平行平板であるガラス基板を成形すると、ガラス素材を成形型に載置した時点でガラス素材と成形型との間に空気が噛み込み、成形過程を経てもこれを全て抜くことができず、ガラス基板にバブルを発生させるという欠点があった。また、ここでもガラス基板表面を超平滑にするほどその傾向が強くなる。
【００１１】
［発明の開示］
本発明は、前記した従来技術の欠点を解消し、超平滑な表面を有し、プレス成形で磁気ディスク用ガラス基板を製造することができるガラス基板成形用金型、及びガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明は以下の構成とする。
【００１３】
本発明のガラス基板成形用金型は、一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなり、平行平板状のガラス基板を製造するためのガラス基板成形用金型であって、前記規制部材の熱収縮量が、前記ガラス基板材料の熱収縮量よりも小さいことを特徴とする。上下型の厚さ方向の空隙を規制する規制部材の熱収縮量が、ガラス基板材料の熱収縮量よりも小さいために、成形後、冷却時に、ガラス基板の上面及び／又は下面は金型と分離する。従って、厚さに対して径が大きく、かつ表面が超平滑なガラス基板を容易に製造することができる。
【００１４】
ここで、ガラス基板材料よりも熱収縮量の小さい規制部材の材質としては、用いるガラス素材により異なるが、例えば、タングステンカーバイト、アルミナ、クロム、サファイヤ、ジルコン等が挙げられる。
【００１５】
本発明の成形用金型は、外径Ｘと厚さＹとの関係がＸ＞４０Ｙを満足するようなガラス基板の成形に用いると上記の効果を特に顕著に発揮する。
【００１６】
また、本発明の成形用金型における規制部材は上下型の空隙を１ｍｍ以下に規制するものであることが好ましい。
【００１７】
また、用いた金型を特定するために、上下型の少なくともどちらか一方の中央部に凹部を設けることが好ましい。更に、その凹部を複数とすることで識別できる種類を増大させることができる。
【００１９】
また、本発明の第１のガラス基板の製造方法は、一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなる成形用金型内にガラス素材を載置した後、前記ガラス素材を加圧成形して、平行平板状のガラス基板を製造する方法であって、前記規制部材の熱収縮量は、前記ガラス素材の熱収縮量よりも小さく、前記ガラス素材は、前記成型用金型内に載置されたときは前記成形用金型と点接触し、加圧成形されることにより前記成形用金型との接触部が増えるときには前記接触部に空気を巻き込まないように連続的に変形することを特徴とする。
【００２０】
上記の第１のガラス基板の製造方法によれば、上下型の厚さ方向の空隙を規制する規制部材の熱収縮量が、ガラス素材の熱収縮量よりも小さいために、成形後、冷却時に、ガラス基板の上面及び／又は下面は金型と分離する。従って、厚さに対して径が大きく、かつ表面が超平滑なガラス基板を容易に製造することができる。
【００２１】
更に、ガラス素材は、金型に対して、当初は点接触し、その後空気を巻き込まないように接触面積を増大させながら成形されていくので、成形の歩留まりが良好で、高品質のガラス基板を安定して得ることができる。これを実現するためのガラス素材の形状として、例えばその垂直断面が円形状または楕円形状であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の第２のガラス基板の製造方法は、一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなる成形用金型内にガラス素材を載置する第１の工程と、前記ガラス素材を加熱し軟化させる第２の工程と、前記ガラス素材を平行平板状のガラス基板に加圧成形する第３の工程と、前記ガラス基板を冷却する第４の工程と、前記ガラス基板を取り出す第５の工程とを有し、前記規制部材の熱収縮量は、前記ガラス素材の熱収縮量よりも小さいことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の第３のガラス基板の製造方法は、受け皿上にガラス素材を載置する第１の工程と、前記ガラス素材を加熱し軟化させる第２の工程と、前記受け皿上の前記ガラス素材を一対の上下型と前記上下型の空隙を規制する規制部材とからなる成形用金型内に載置する第３の工程と、前記ガラス素材を平行平板状のガラス基板に加圧成形する第４の工程と、前記ガラス基板を冷却する第５の工程と、前記ガラス基板を取り出す第６の工程とを有し、前記規制部材の熱収縮量は、前記ガラス素材の熱収縮量よりも小さいことを特徴とする。
【００２４】
上記第２，第３の製造方法において、冷却工程でガラス基板の温度が少なくともガラス転移点温度になるまで加圧を継続することが好ましい。これにより、金型の形状精度を正確にガラス基板に転写することができる。
【００２５】
上記第１，第２，第３の製造方法において、ガラス基板の外径Ｘと厚さＹとの関係がＸ＞４０Ｙを満足するのが好ましい。また、規制部材は上下型の空隙を１ｍｍ以下に規制するのが好ましい。また、上下型の少なくともどちらか一方の中央部に凹部を設けるのが好ましく、その凹部は複数であるのがより好ましい。
【００２６】
また、上記第１，第２，及び第３の製造方法により得られるガラス基板は磁気ディスク用として好適であり、また、磁気ディスク用ガラス基板とした場合、ガラス基板の表面に影響しないようなバブルをガラス基板内に含ませることも可能である。
【００２７】
以上のように、本発明によれば、金型成形により所望の超平滑な表面を持った、うねりのないガラス基板が、後加工を必要とすることなく得られる。よって、安価で安定した品質の磁気ディスク用ガラス基板を得ることができる。
【００２８】
［発明を実施するための最良の形態］
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態１におけるガラス基板成形用金型内にガラス基板成形用ガラス素材４を載置した状態を示す断面図である。
【００３０】
ガラス基板成形用金型は、所望の表面粗さのガラス基板１９（図６）を得るための成形面１ａを備えた上型１と、この上型１とほぼ同軸上に対向配置され所望の表面粗さのガラス基板１９を得るための成形面２ａを備えた下型２と、成形完了時の上型１の成形面１ａと下型２の成形面２ａとの間の空隙を規制する規制部材３とから構成されている。このときの成形面１ａ，２ａの表面粗さ（Ｒａ）は、磁気ディスク用としては５ｎｍ以下が適当で、望ましくは２ｎｍ以下、さらに望ましくは１ｎｍ以下である。
【００３１】
また、上記空隙は成形するガラス基板の厚さにより異なるが、ガラス基板の厚さとほぼ同じであり、最大でも１ｍｍ程度である。
【００３２】
また、用いた金型を特定するために、具体的には用いた金型番号を判別するために、上型１および下型２の中央部には複数の凹部５が設けてある。図２はその凹部５を設けた上型１を上面から見た図である。
【００３３】
このようなガラス基板成形用金型を用いると、ガラス基板成形後、ガラス基板の両面にはこの凹部５が転写した凸部が形成される。具体的には、金型の中央部に横１列に配列された８個の小さな凹部と、その８個の凹部に対応した箇所（それぞれの下）に金型番号によって異なるように０〜８個の凹部が様々な組み合わせで横１列に配列される。これによりガラス基板１９がどの金型で成形されたかが判別できるようになっている。この場合は２５６通りの組み合わせとなる。この数は金型を判別するには充分な数であるが、このような凹部の配置は８つに限られるものではなく、用途に応じて凹部の数を変えてもよいし、凹部の配列方法を変えてもよい。尚、このような凹部は金型を特定する他に、金型とガラス基板との離型性を良好にする効果も有する。
【００３４】
ガラス基板成形用金型の各部材はタングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とする超硬合金（「イゲタロイ」（住友電気工業株式会社の商標）、バインダレスシリーズ、線熱膨張係数α＝４３×１０−７（室温〜４００℃））により形成される。成形面１ａ、２ａは所望の表面粗さに加工され、白金（Ｐｔ）系の合金保護膜により被覆されている。
【００３５】
図３は、ガラス基板成形用ガラス素材４の形状の例を示している。ガラス素材の形状は、金型に載置した初期状態では点接触し、変形過程では金型との間に空気を巻き込まないように連続的に接触部が広がっていく形状であれば良い。具体的には垂直断面が円形状または楕円形状であるのが好ましい。硝種としては、ソーダライム系のガラス（ガラス転移点温度Ｔｇ＝５３９℃、線熱膨張係数α＝８７×１０−７（１００〜３００℃））を用いた。
【００３６】
また、図４は図１（Ａ）に示すガラス基板成形用金型と図３（Ｂ）に示すガラス基板成形用素材（外径２０ｍｍ、厚さ７ｍｍ、厚さ方向断面形状は略楕円状）を用いて、図６（Ｃ）に示すガラス基板１９を成形するためのガラス基板の成形装置の概要を示す断面図である。
【００３７】
上型１は、ヒータ６に固定され、ヒータ６はチャンバー１２に断熱板８を介して固定されている。また、下型２は、ヒータ７に固定され、ヒータ７は断熱板９を介してシリンダ１１により上下駆動するシリンダロッド１０上に固定されている。リング状の規制部材３は、下型２のフランジ面に、成形完了時、上型１と下型２との空隙が０．６３５ｍｍになるように載置されている。
【００３８】
次に成形する過程について説明する。本発明の実施の形態１において作るガラス基板は、外径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍの磁気ディスク用ガラス基板である。
【００３９】
まず、載置台１５に供給されたガラス素材４は、チャンバー１２外から硝材チャック１６により、Ｎ２ 雰囲気中のチャンバー１２内の下型成形面２ａ上のほぼ中央に載置される。
【００４０】
載置後、下型２がシリンダ１１によりゆっくりと上昇する。ガラス素材４が上型成形面１ａに接するまで上昇したところでヒータ６，７の電源が入れられる。ガラス素材４は７７０℃（ガラス粘度が７．１ポアズになる温度）で加熱され、素材内部がこの温度になるまで加熱される。加熱に伴いガラス素材４は膨張し、上下型が固定されていることによって変形を生じる。このとき、バブルを巻き込むこともあるので、下型２は低荷重により保持されている。
【００４１】
ガラス素材４が内部まで加熱軟化された後、シリンダ１１により下型２に高荷重がかけられることにより下型２が上昇し、ガラス素材４が加圧成形され、規制部材３が上型１のフランジ部に当たったところで変形は終了する。
【００４２】
このときガラス素材４は規制部材３により上型１と下型２との間につくられる空隙と同じ０．６３５ｍｍの厚さに成形されている。
【００４３】
変形が終了した時点でヒータ６，７の電源は切られ、高荷重が保持されたまま、上型１、下型２、規制部材３およびガラス素材４は冷却される。このとき強制的に冷却しても良いが、成形用金型の面内ができるだけ均一温度になるように冷却しなければならない。
【００４４】
この冷却の過程において、上型１、下型２、規制部材３およびガラス素材４はそれぞれ収縮する。上型１と下型２は規制部材３によって空隙を規制されているので、この空隙量は規制部材３の収縮量に依存する。規制部材３の熱収縮量よりもガラス素材４の熱収縮量の方が大きいので、温度が下がるにつれて次第にガラス素材４は上下金型から離型することができる。
【００４５】
ガラス基板成形用金型には、ガラス素材４の温度がガラス転移点温度の５３９℃になるまでシリンダ１１により高荷重がかけられ、その後低荷重に減圧される。
【００４６】
その後、３００℃程度まで冷却後、シリンダ１１により下型２は下降され、原点位置に戻る。成形用金型内に残ったガラス基板１９は図示されていない搬送パッドにより冷却工程の冷却上ヒータ１７と冷却下ヒータ１８との間に移載され、徐冷された後、成形装置から取り出し、成形は終了する。
【００４７】
図６（Ｃ）は、本実施の形態によるガラス基板１９の外観図を示している。得られたガラス基板１９は、金型成形面の形状がほぼ転写され、表面粗さ１ｎｍの超平滑な表面を持ち、平坦度５μｍ以内でうねりがなく、中央部に成形用金型の番号を判別するための凸部２２を有している。
【００４８】
なお、ここでは、上型１および下型２の中央部に金型番号を判別するための複数の凹部５を設けた場合を説明したが、上型１および下型２のどちらか一方のみにこの凹部５を設けた場合でも良い。また、この凹部５が無くても良く、この場合に得られるガラス基板１９は、図６（Ａ）に示すように、凸部２２を有しない他は図６（Ｃ）に示すガラス基板と全く同様なガラス基板である。
【００４９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、ガラス基板成形用ガラス素材４として、内部にバブルを含んだ素材を使用する他は実施の形態１と同じである。すなわち、バブルを含んだ素材を成形することにより、本発明によるガラス基板１９は図６（Ｂ）に示すように内部にバブル２１を含んだものとなり、バブル２１を含まない図６（Ａ）または（Ｃ）に示すガラス基板１９よりも比重の軽いものとなり、高速回転を要求される磁気ディスク用ガラス基板として有効である。
【００５０】
（実施の形態３）
図１（Ｂ）は、本発明の実施の形態３におけるガラス基板成形用金型内にガラス基板成形用ガラス素材４を載置した状態を示す断面図である。
【００５１】
ガラス基板成形用金型は、所望の表面粗さのガラス基板１９（図６）を得るための成形面１ａを備えた上型１と、この上型１とほぼ同軸上に対向配置され所望の表面粗さのガラス基板１９を得るための成形面２ａを備えた下型２と、成形完了時の上型１の成形面１ａと下型２の成形面２ａとの間の空隙を規制する規制部材３とから構成されている。このときの成形面１ａ，２ａの表面粗さ（Ｒａ）は、磁気ディスク用としては５ｎｍ以下が適当で、望ましくは２ｎｍ以下、さらに望ましくは１ｎｍ以下である。
【００５２】
また、上記空隙は成形するガラス基板の厚さにより異なるが、ガラス基板の厚さとほぼ同じであり、最大でも１ｍｍ程度である。
【００５３】
また、実施の形態１と同様に、用いた金型を特定するために、上型１および下型２の中央部には複数の凹部５が設けてある。図２はその凹部を設けた上型１を上面から見た図である。
【００５４】
このようなガラス基板成形用金型を用いると、ガラス基板成形後、ガラス基板の両面にはこの凹部５が転写した凸部が形成される。具体的には、実施の形態１と同様に、横１列に配列された８個の小さな凹部と、その下に金型番号によって異なる凹部が配列されている。これによりガラス基板１９がどの金型で成形されたかが判別できるようになっている。
【００５５】
ガラス基板成形用金型の各部材はタングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とする超硬合金（「イゲタロイ」（住友電気工業株式会社の商標）、バインダレスシリーズ、線熱膨張係数α＝４３×１０−７（室温〜４００℃））により形成される。成形面１ａ，２ａは所望の表面粗さに加工され、白金（Ｐｔ）系の合金保護膜により被覆されている。
【００５６】
図５は図１（Ｂ）に示すガラス基板成形用金型と図３（Ａ）に示すガラス基板成形用素材（直径２２．１ｍｍの球）を用いて、図６（Ｃ）に示すガラス基板１９を成形するためのガラス基板の成形装置の概要を示す断面図である。
【００５７】
ガラス素材４を載置し加熱し軟化させる工程で用いる硝材受け皿２０は、高温でガラス素材４との離型性が良好な材料、例えばＳｉＣやＴｉＣ等の炭化物、カーボン、ＡｌＮやＴｉＮ等の窒化物等からなるか、あるいはそれらがＣＶＤ法などの各種成膜技術により表面に形成されており、所望の表面粗さに仕上げられている。
【００５８】
用いたガラス素材の硝種は、アルミノシリケートのガラス（ガラス転移点温度Ｔｇ＝４９２℃、線熱膨張係数α＝９５×１０−７（１００〜３００℃））であり、図３（Ａ）に示す形状も金型に載置した初期状態では点接触し、変形過程で金型との間に空気を巻き込まないように連続的に接触部が広がっていく形状である。
【００５９】
上型１は、ヒータ６に固定され、ヒータ６はチャンバー１２に断熱板８を介して固定されている。また、下型２は、ヒータ７に固定され、ヒータ７は断熱板９を介してシリンダ１１により上下駆動するシリンダロッド１０上に固定されている。リング状の規制部材３は、下型２の成形面２ａに、成形完了時、上型１と下型２との空隙が０．８ｍｍになるように載置されている。
【００６０】
次に成形する過程について説明する。本発明の実施の形態３において作るガラス基板は、外径９５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの磁気ディスク用ガラス基板である。
【００６１】
まず、載置台１５上の硝材受け皿２０に供給されたガラス素材４は、硝材チャック１６により、Ｎ２ 雰囲気中の予熱上ヒータ１３と予熱下ヒータ１４との間に移載される。ここで、ガラス素材４は７５０℃（ガラス粘度が６．４ポアズになる温度）で加熱され、素材内部がこの温度になるまで加熱される（加熱軟化工程）。
【００６２】
加熱後、ガラス素材４は硝材受け皿２０に載置されたまま、再び硝材チャック１６によりチャンバー１２内の上型１と下型２との間に搬送される。そして、図示されていない移載装置によりガラス素材４のみチャックされ、硝材チャック１６及び硝材受け皿２０が退避した後、下型２の成形面２ａ上のほぼ中央に載置される。
【００６３】
載置後、直ちにシリンダ１１に圧力が供給され、下型２は上昇し、高荷重で加圧成形される。下型２の成形面２ａ上の規制部材３が上型成形面１ａに当たったところで変形は終了する。
【００６４】
このときガラス素材４は規制部材３により上型１と下型２との間につくられる空隙と同じ０．８ｍｍの厚さに成形されている。
【００６５】
ここで、上型１と下型２はそれぞれヒータ６，７により６００℃に設定されている。変形後のガラス素材４は０．８ｍｍの薄肉であるため直ちにこの温度まで冷却される。
【００６６】
変形が終了した時点でヒータ６，７の電源は切られ、高荷重が保持されたまま、上型１、下型２、規制部材３およびガラス素材４は冷却される。このとき強制的に冷却しても良いが、成形用金型の面内ができるだけ均一温度になるように冷却しなければならない。
【００６７】
この冷却の過程において、上型１、下型２、規制部材３およびガラス素材４はそれぞれ収縮する。上型１と下型２は規制部材３によって空隙を規制されているので、この空隙量は規制部材３の収縮量に依存する。規制部材３の熱収縮量よりもガラス素材４の熱収縮量の方が大きいので、温度が下がるにつれて次第にガラス素材４は上下金型から離型することができる。
【００６８】
ガラス基板成形用金型には、ガラス素材４の温度がガラス転移点温度の４９２℃になるまでシリンダ１１により高荷重がかけられ、その後低荷重に減圧される。
【００６９】
その後、３００℃程度まで冷却後、シリンダ１１により下型２は下降され、原点位置に戻る。成形用金型内に残ったガラス基板１９は図示されていない搬送パッドにより冷却工程の冷却上ヒータ１７と冷却下ヒータ１８との間に移載され、徐冷された後、成形装置から取り出し、成形は終了する。
【００７０】
図６（Ｃ）は、本実施の形態によるガラス基板１９の外観図を示している。得られたガラス基板１９は、金型成形面の形状がほぼ転写され、表面粗さ０．６ｎｍの超平滑な表面を持ち、平坦度５μｍ以内でうねりがなく、中央部に成形用金型の番号を判別するための凸部２２を有している。
【００７１】
なお、ここでは、上型１および下型２の中央部に金型番号を判別するための複数の凹部５を設けた場合を説明したが、上型１および下型２のどちらか一方のみにこの凹部５を設けた場合でも良い。また、この凹部５が無くても良く、この場合に得られるガラス基板１９は、図６（Ａ）に示すように、凸部２２を有しない他は図６（Ｃ）に示すガラス基板と全く同様なガラス基板である。
【００７２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、予熱上ヒータ１３と予熱下ヒータ１４とによるガラス素材４の加熱温度を７００℃（ガラス粘度が７．１ポアズになる温度）とし、また、成形時のヒータ６，７による上型１と下型２の加熱温度を７００℃とする以外は実施の形態３と同様にして、外径９５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの磁気ディスク用ガラス基板を製造する。
【００７３】
得られるガラス基板１９の外観形状は図６（Ｃ）に示すとおりであり、ガラス基板１９は、金型成形面の形状がほぼ転写され、表面粗さ０．６ｎｍの超平滑な表面を持ち、平坦度５μｍ以内でうねりがなく、中央部に成形用金型の番号を判別するための凸部２２を有している。
【００７４】
以上に説明した実施の形態は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
図１（Ａ）は本発明の実施の形態１及び２におけるガラス基板成形用金型の断面図、図１（Ｂ）は本発明の実施の形態３及び４におけるガラス基板成形用金型の断面図である。
図２は、本発明の実施の形態１〜４におけるガラス基板成形用金型の上面図である。
図３は、本発明のガラス基板成形用ガラス素材の外観図である。
図４は、本発明の実施の形態１及び２におけるガラス基板の成形装置の概要を示す断面図である。
図５は、本発明の実施の形態３及び４におけるガラス基板の成形装置の概要を示す断面図である。
図６は、本発明のガラス基板の外観図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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