JP2010248031A - Manufacture method for near-sheet glass, press molding apparatus, manufacture method for substrate for information recording medium, manufacture method for information recording medium, and manufacture method for optical part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、略板状ガラスの製造方法、プレス成型装置、情報記録媒体用基板の製造方法、情報記録媒体製造方法、および、光学部品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a substantially plate-like glass, a press molding apparatus, a method for producing a substrate for an information recording medium, a method for producing an information recording medium, and a method for producing an optical component.
上型および下型からなる一対の成形型を用いて溶融ガラスを直接プレス成形する方法(いわゆるダイレクトプレス法)によって、比較的肉薄で曲がりの無い略板状ガラスを得る方法が知られている。このようなダイレクトプレス法に関しては種々の技術が提案されている。 There is known a method for obtaining a substantially thin glass plate which is relatively thin and has no bending by a method of directly press-molding molten glass using a pair of molds composed of an upper mold and a lower mold (so-called direct press method). Various techniques have been proposed for such a direct press method.
たとえば、溶融ガラスとの接触時間が長い下型表面と、この下型に対向して配置された上型表面を所定の異なった温度に加熱する技術が提案されている(特許文献1参照)。この技術によれば、ダイレクトプレス法におけるある程度限られた時間のプレス成形の際に、対称的な熱除去を達成し、成形表面およびガラス原料の温度をすべて、ガラスの軟化点より低い温度でほとんど平衡にすることができる。 For example, a technique has been proposed in which a lower mold surface having a long contact time with molten glass and an upper mold surface disposed to face the lower mold are heated to predetermined different temperatures (see Patent Document 1). According to this technology, symmetric heat removal is achieved during press molding for a limited time in the direct press method, and the temperature of the molding surface and the glass raw material are almost all below the softening point of the glass. It can be balanced.
また、ガラスの内部がガラス転移温度よりも高い温度状態にある時にガラスから上型を離してプレス成形を終了した後、略板状ガラスの内部が、プレス成形時の温度より低くガラス転移温度よりも高い温度状態にあるうちに反りを修正するプレスを施す技術が提案されている(特許文献2参照)。 In addition, when the inside of the glass is in a temperature state higher than the glass transition temperature, after the press mold is finished by separating the upper mold from the glass, the inside of the substantially plate-like glass is lower than the glass transition temperature than the temperature at the time of press molding. A technique for applying a press for correcting warpage while the temperature is still high has been proposed (see Patent Document 2).
また、プレス成形後に成形型より略板状ガラスを取り出した後、ガラスの温度が屈伏点以下かつ歪点を超える温度であるときに、略板状ガラスの主表面に圧力を加えるか、あるいは、圧力を加えてアニールすることにより反りを修正する技術が提案されている(特許文献3参照)。 Also, after taking out the substantially plate-like glass from the mold after press molding, when the glass temperature is below the yield point and exceeds the strain point, pressure is applied to the main surface of the substantially plate-like glass, or There has been proposed a technique for correcting warping by applying pressure and annealing (see Patent Document 3).
ダイレクトプレス方式では、溶融ガラスをプレス成形して得られた略板状のガラスは、一般に下型の上に載置された状態で回転テーブルの回転に伴い移動する。次に、略板状ガラスを載置した下型が所定の位置に到達したところで回転テーブル脇に設置された取り出し装置により略板状ガラスのみが、吸着等の方法で下型上から取り出される。そして、取り出された略板状ガラスは、次工程の徐冷装置に移し替えられるのが一般的である。 In the direct press system, generally plate-like glass obtained by press-molding molten glass generally moves with the rotation of the rotary table while being placed on the lower mold. Next, when the lower mold on which the substantially plate-like glass is placed reaches a predetermined position, only the substantially plate-like glass is taken out from the lower mold by a method such as adsorption by a take-out device installed beside the rotary table. And the taken out substantially plate-shaped glass is generally transferred to the slow cooling apparatus of the next process.
プレス成形終了後から略板状ガラスが下型から取り外されるまでの間、略板状ガラスの下面と上面とは極めて大きく異なる冷却条件下に置かれることになる。つまり、下面側は、熱容量が比較的大きく、熱伝導率の高い金属製(鋳鉄等)の下型に面接触した状態で熱伝導により熱交換が成される。これに対し、上面側はほぼ室温の空気中への放射と対流による熱伝達により熱交換が成される。また、短時間で実施されるプレス成形の直後の段階では、略板状ガラスの温度は、塑性変形可能な温度域に維持される。このように変形し易い状態のまま、上面と下面とが異なる冷却条件に曝される略板状ガラスは、その内部が、冷却により固化・熱収縮する過程で、プレス時の形状を保つことが難しくなる。特に略板状ガラスの形状が、形状を保つ強度が小さい薄板形状に近い場合は、上下面の冷却速度差によって発生した応力が、内部応力として残留しにくく変形(反り、うねり)として解放されやすくなる。ここで、熱容量が大きく熱伝導性に優れた下型と面接触している略板状ガラスの下面側は、下型とほぼ一体のものとして全面で温度差の小さな冷却が実現できる。これに対して、上型が離脱した後の略板状ガラスの上面側は、基本的に大気側に露出している。それゆえ、略板状ガラスが薄ければ薄いほど、略板状ガラスの上面側では、気流も含め外気の変動の影響をデリケートに受けやすく、均一な冷却を実現することは難しい。 From the end of press forming until the substantially plate-shaped glass is removed from the lower mold, the lower surface and the upper surface of the substantially plate-shaped glass are placed under extremely different cooling conditions. That is, the lower surface side has a relatively large heat capacity, and heat exchange is performed by heat conduction in a state of surface contact with a lower mold made of metal (such as cast iron) having high heat conductivity. On the other hand, heat exchange is performed on the upper surface side by radiation into air at approximately room temperature and heat transfer by convection. Moreover, in the stage immediately after press molding performed in a short time, the temperature of the substantially sheet glass is maintained in a temperature range in which plastic deformation is possible. In such a state that it is easily deformed, the substantially glass sheet exposed to different cooling conditions on the upper surface and lower surface can maintain the shape during pressing in the process of solidifying and heat shrinking by cooling inside. It becomes difficult. In particular, when the shape of a substantially plate-like glass is close to a thin plate shape that maintains its shape, the stress generated by the difference in cooling rate between the upper and lower surfaces is less likely to remain as internal stress and is easily released as deformation (warp, swell). Become. Here, the lower surface side of the substantially plate-like glass that is in surface contact with the lower mold having a large heat capacity and excellent thermal conductivity can realize cooling with a small temperature difference on the entire surface as being almost integral with the lower mold. On the other hand, the upper surface side of the substantially plate-like glass after the upper mold is detached is basically exposed to the atmosphere side. Therefore, the thinner the substantially plate-like glass is, the more easily the influence on the upper surface side of the substantially plate-like glass is sensitive to fluctuations in the outside air, including the air flow, and it is difficult to achieve uniform cooling.
特許文献1に示される技術では、溶融状態のガラス塊が、下型に接触を開始してから、上型と下型とによりプレスが終了するまで間において、略板状ガラスに対して、上型よりも下型の方が相対的に接触時間が長くなることに起因する影響を排除している。すなわち、プレス時に、下型と上型とを異なった温度に維持し、プレス中に略板状ガラスの中央面を中心にして、略板状ガラスの持つ熱を上下に対称的に除去することで、略板状ガラスの反りが発生しないようにしている。そして、これを実現するためには、略板状ガラスから十分な熱が除去される必要があり、このために、特許文献1に示された技術では、プレス時間をより長くしている。しかし、プレス時間の長時間化は、略板状ガラスの時間当たり生産数の減少を招き、生産性を低下させる。
In the technique shown in
また、特許文献1には、プレスに際して、「鋳型表面および板状ガラスの温度が全て板状ガラスの軟化点未満でほとんど平衡になるまでの十分な時間プレスする」ことが記載されている。しかし、軟化点未満であっても屈伏点前後の温度であれば、それ以降、略板状ガラスの上下面が不均一な冷却条件に晒されることで再び反りが発生するという問題もある。この点を考慮すれば、反りを確実に抑制するためには、ガラスをガラス転移点以下(更に望ましくは歪点以下)の温度に冷却されるまでプレスを継続しなければならない。この場合、プレス時間は更に長くなるため、略板状ガラスの時間当たり生産数の更なる減少を招くことになる。
特許文献2に示される技術では、プレス後の略板状ガラスの温度が、プレス時より低くかつガラス転移点より高い範囲内にある場合に、反り修正のためのプレスを行う。このため略板状ガラスの平坦性は、略板状ガラスと上型の接触により改善される。このため、通常の短時間のプレス成形後に、略板状ガラスの上面側に何らの強制冷却操作を加えない場合に比べて、特許文献2に記載の技術では、ある程度の反り改善効果を得ることができる。
In the technique disclosed in
しかしながら、プレス時と同様、反り修正プレス時においても、略板状ガラスと上型との接触による熱交換可能な時間は極限られている。それゆえ、反り修正プレスを経た後の略板状ガラスは、その温度がガラス転移点以下となるまでの期間においては、略板状ガラスの上下面で大きく異なった速度で冷却されることになる。それゆえ、この期間内で、略板状ガラスに再び反りが生じることは避け難い。したがって、特許文献2に記載の技術では、上述したようにある程度の反り改善効果を得るこができるものの、反り修正プレス後に再び生じる反りの発生を抑制することは根本的に困難である。
However, as in the press, the time during which heat exchange is possible due to the contact between the substantially plate-like glass and the upper die is limited in the warp correction press. Therefore, the substantially plate-like glass after undergoing the warp correction press is cooled at substantially different speeds on the upper and lower surfaces of the substantially plate-like glass during the period until the temperature falls below the glass transition point. . Therefore, it is difficult to avoid warping of the substantially plate glass again within this period. Therefore, although the technique described in
特許文献3に示される技術では、成形型(下型)から略板状ガラスを取り出す取出し工程後に、通常実施される徐冷(アニール)工程に加え、略板状ガラスの平面度を改善するために略板状ガラスの主表面に圧力を加えて反りを修正する工程を更に実施する点に特徴がある。しかし、このような反りを修正する工程の実施は、生産コストの増大を招く。これに加えて、一旦反りが発生した状態で歪点近くまで冷却された略板状ガラスを強制的にアニール時に熱を加えて反りを修正しようとした場合、変形に伴う余剰長さ分が、略板状ガラスを平坦化しようとした際に小さなうねりとして除去しきれない場合がある。 In the technique shown in Patent Document 3, in order to improve the flatness of the substantially plate-like glass in addition to the normally-cooled (annealing) step after the take-out step of taking out the substantially plate-like glass from the mold (lower die). Further, the method further includes a step of correcting the warp by applying pressure to the main surface of the substantially plate-like glass. However, the implementation of the process of correcting such warpage increases the production cost. In addition to this, if an attempt is made to correct the warp by forcibly applying heat during annealing on a substantially plate-like glass that has been cooled to near the strain point in a state where the warp has occurred, the excess length accompanying the deformation is: When trying to flatten substantially plate-like glass, it may not be removed as a small swell.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ダイレクトプレス法により略板状ガラスを製造する場合において、得られる略板状ガラスの反りが極めて小さい上に、生産性に優れ、反りを修正するために取出工程後に新たな別工程を実施する必要の無い略板状ガラスの製造方法を提供することを課題とする。更に、本発明は、当該略板状ガラスの製造方法を利用して略板状ガラスを製造するプレス成型装置、ならびに、当該略板状ガラスの製造方法を利用する情報記録媒体用基板製造方法、情報記録媒体製造方法、および、光学部品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 in the case of manufacturing a substantially plate-like glass by the direct press method, the warp of the obtained substantially plate-like glass is extremely small, and is excellent in productivity and warping. It is an object of the present invention to provide a method for producing a substantially plate-like glass that does not require a new separate process after the take-out process for correction. Furthermore, the present invention provides a press molding apparatus for producing a substantially plate-like glass using the method for producing a substantially plate-like glass, and a method for producing a substrate for an information recording medium using the method for producing the substantially plate-like glass, It is an object to provide an information recording medium manufacturing method and an optical component manufacturing method.
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明の略板状ガラスの製造方法は、下型のプレス面上に供給された溶融ガラスを、下型のプレス面と、下型のプレス面に対して対向配置された上型のプレス面とでプレスすることで略平板状に成形する成形工程と、略平板状に成形されたガラスの上面から上型を離間した後に、略平略板状ガラスを冷却すると共に均熱化する均熱・冷却工程と、を少なくとも含み、均熱・冷却工程が実施される全過程の少なくとも一部の過程において、下型プレス面上に位置する略板状のガラスの上面と接触または近接するように上面冷却速度調整部材が配置されると共に、上面冷却速度調整部材が床面に直接または間接的に固定された支持部により支持されていることを特徴とする。 The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is, in the method for producing a substantially plate-like glass according to the present invention, the molten glass supplied on the lower mold press surface is the upper mold press surface and the upper mold disposed opposite to the lower mold press surface. After the upper mold is separated from the upper surface of the glass formed into a substantially flat plate, the substantially flat plate-like glass is cooled and soaked. And at least a part of the entire process in which the soaking / cooling process is performed, and is in contact with or close to the upper surface of the substantially plate-like glass positioned on the lower die press surface. As described above, the upper surface cooling rate adjusting member is arranged, and the upper surface cooling rate adjusting member is supported by a support portion fixed directly or indirectly to the floor surface.
本発明の略板状ガラスの製造方法の一実施態様は、上面冷却速度調整部材の温度が、加熱手段および冷却手段から選択される少なくとも1つの温度制御手段によって制御されることが好ましい。 In one embodiment of the method for producing substantially plate-like glass of the present invention, it is preferable that the temperature of the upper surface cooling rate adjusting member is controlled by at least one temperature control means selected from a heating means and a cooling means.
本発明の略板状ガラスの製造方法の他の実施態様は、上面冷却速度調整部材の略板状のガラスの上面と接触する面の曲率と、略板状のガラスの上面の曲率とが同一であることが好ましい。 In another embodiment of the method for producing the substantially plate-like glass of the present invention, the curvature of the surface of the upper surface cooling rate adjusting member that contacts the upper surface of the substantially plate-like glass is the same as the curvature of the upper surface of the substantially plate-like glass. It is preferable that
本発明の略板状ガラスの製造方法の他の実施態様は、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、下型のプレス面上に供給するガラス供給工程を、を経た後に、成形工程および均熱・冷却工程がこの順に実施され、その後に、下型のプレス面上の略板状のガラスを、下型から取り出す取出工程が実施されることが好ましい。 In another embodiment of the method for producing a substantially plate-like glass of the present invention, a glass supply step of cutting the molten glass continuously flowing out from the nozzle every predetermined volume and supplying the molten glass onto the lower press surface, After passing through, it is preferable that a shaping | molding process and a soaking | uniform-heating / cooling process are implemented in this order, and the extraction process which takes out the substantially plate-shaped glass on the press surface of a lower mold | type after that from a lower mold | type is implemented after that.
本発明の略板状ガラスの製造方法の他の実施態様は下型が、循環方向に移動と停止とを交互に繰り返しながら移動し、いずれか1つの停止位置にてガラス供給工程を実施し、ガラス供給工程を実施した停止位置を基準として、循環方向下流側に位置する停止位置にて成形工程を実施し、成形工程を実施した停止位置から、循環方向下流側に位置する1つ以上の停止位置を経て、取出工程が実施される停止位置までの間において均熱・冷却工程が実施されることが好ましい。 In another embodiment of the method for producing a substantially plate-like glass of the present invention, the lower mold moves while alternately repeating movement and stop in the circulation direction, and the glass supply step is performed at any one stop position. One or more stops located downstream in the circulation direction from the stop position where the molding process is performed, with the molding process being performed at the stop position located downstream in the circulation direction with reference to the stop position where the glass supply process is performed It is preferable that the soaking / cooling step is performed between the position and the stop position where the extraction step is performed.
本発明のプレス成型装置は、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を下型から取り出す取出手段と、回転テーブルの上面側に位置する主軸から回転テーブルの外周側へと伸びると共に、その先端に、下型プレス面近傍と、該下型プレス面に対して上方かつ主軸側との間を移動可能に設けられ上面冷却速度調整部材を備えた支持部と、を少なくとも備え、上型が配置された停止位置を通過後から、回転テーブルの回転方向下流側に沿って、取出手段が配置された停止位置に到達するまでの間を下型が移動する区間において、当該区間の少なくとも一部の区間において、下型プレス面上に位置する略板状のガラスの上面と接触または近接するように上面冷却速度調整部材が配置されることを特徴とする。 The press molding apparatus of the present invention includes one upper mold having a press surface for press-molding a predetermined volume of molten glass and a plurality of lower molds, and a main shaft serving as a rotation center, and the plurality of lower molds are equally spaced. And a circular rotary table that repeats rotation and stop in one direction for each rotation angle obtained by dividing 360 degrees by the number of lower molds, and a nozzle connected to a molten glass supply source. Glass supply means for cutting the molten glass flowing out at a predetermined capacity and supplying it to the lower die press surface that stops at any one stop position of the rotary table, and any one stop position as a reference The molten glass positioned on the lower die press surface is pressed against the lower die press surface that stops at the stop position on the downstream side of the rotary table in the rotational direction and is arranged to be opposed to the lower die press surface. Molded almost into a plate The upper die having a pressing surface and the lower die pressing surface at a stop position sandwiching one or more stop positions on the downstream side in the rotation direction of the rotary table with reference to the stop position where the upper die is arranged A take-out means for taking out the substantially plate-like glass located on the upper side from the lower mold, and extending from the main shaft located on the upper surface side of the rotary table to the outer peripheral side of the rotary table, and at the tip thereof in the vicinity of the lower mold press surface, And a support portion provided with an upper surface cooling rate adjusting member that is movable with respect to the lower die press surface and between the spindle side, and rotates after passing through a stop position where the upper die is disposed. In a section where the lower mold moves along the downstream side in the rotational direction of the table until it reaches the stop position where the take-out means is arranged, it is positioned on the lower mold press surface in at least a part of the section. A roughly plate-shaped moth Top cooling rate adjusting member so as to contact with or close to the upper surface of the scan is being arranged.
本発明のプレス成型装置の一実施態様は、上面冷却速度調整部材の温度を制御する、加熱手段および冷却手段から選択される少なくとも1つの温度制御手段備えることが好ましい。 One embodiment of the press molding apparatus of the present invention preferably includes at least one temperature control means selected from heating means and cooling means for controlling the temperature of the upper surface cooling rate adjusting member.
本発明の情報記録媒体用基板製造方法は、本発明の略板状ガラスの製造方法により製造された略板状ガラスの主表面を研削・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製造することを特徴とする。 The information recording medium substrate manufacturing method of the present invention is for an information recording medium through at least a grinding / polishing step of grinding / polishing the main surface of the substantially plate-like glass produced by the method of producing a substantially plate-like glass of the invention. A substrate is manufactured.
本発明の情報記録媒製造方法は、本発明の情報記録媒体用基板製造方法により製造された情報記録媒体用基板の主表面上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、情報記録媒体を作製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 the main surface of the information recording medium substrate manufactured by the information recording medium substrate manufacturing method of the present invention. A recording medium is produced.
本発明の光学部品の製造方法は、本発明の略板状ガラスの製造方法により製造された略板状ガラスの主表面を研削・研磨する研削・研磨工程を少なくとも経て、光学部品を製造することを特徴とする。 The method for producing an optical component of the present invention is to produce an optical component through at least a grinding / polishing step of grinding / polishing the main surface of the substantially plate-like glass produced by the method for producing a substantially plate-like glass of the present invention. It is characterized by.
以上に説明したように本発明によれば、ダイレクトプレス法により略板状ガラスを製造する場合において、得られる略板状ガラスの反りが極めて小さい上に、生産性に優れ、反りを修正するために取出工程後に新たな別工程を実施する必要の無い略板状ガラスの製造方法を提供することができる。更に、本発明によれば、当該略板状ガラスの製造方法を利用して略板状ガラスを製造するプレス成型装置、ならびに、当該略板状ガラスの製造方法を利用する情報記録媒体用基板製造方法、情報記録媒体製造方法、および、光学部品製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, in the case of manufacturing a substantially plate-like glass by the direct press method, the warp of the obtained substantially plate-like glass is extremely small, and the productivity is excellent, and the warp is corrected. Thus, it is possible to provide a method for producing a substantially plate-like glass which does not require a new separate step after the extraction step. Furthermore, according to the present invention, a press molding apparatus for producing a substantially plate-like glass by using the method for producing a substantially plate-like glass, and a substrate for an information recording medium using the method for producing the substantially plate-like glass. A method, an information recording medium manufacturing method, and an optical component manufacturing method can be provided.
−略板状ガラスの製造方法−
本実施形態の略板状ガラスの製造方法は、下型のプレス面上に供給された溶融ガラスを、下型のプレス面と、下型のプレス面に対して対向配置された上型のプレス面とでプレスすることで略平板状に成形する成形工程と、略平板状に成形されたガラスの上面から上型を離間した後に、略板状ガラスを冷却すると共に均熱化する均熱・冷却工程と、を少なくとも含み、均熱・冷却工程が実施される全過程の少なくとも一部の過程において、下型プレス面上に位置する略板状のガラスの上面と接触または近接するように上面冷却速度調整部材が配置されると共に、上面冷却速度調整部材が床面に直接または間接的に固定された支持部により支持されていることを特徴とする。
-Manufacturing method of substantially plate glass-
The method for producing a substantially plate-like glass according to the present embodiment is such that the molten glass supplied on the lower mold press surface is an upper mold press surface arranged opposite to the lower mold press surface and the lower mold press surface. A step of forming a substantially flat plate by pressing with a surface, and a soaking / cooling step that cools and soaks the substantially flat glass after separating the upper mold from the upper surface of the glass formed into a substantially flat plate. An upper surface so as to be in contact with or close to the upper surface of the substantially plate-like glass positioned on the lower die press surface in at least a part of the entire process in which the soaking / cooling step is performed. The cooling rate adjusting member is disposed, and the upper surface cooling rate adjusting member is supported by a support portion fixed directly or indirectly to the floor surface.
すなわち、本実施形態の略板状ガラスの製造方法では、均熱・冷却工程が実施される全過程の少なくとも一部の過程(以下、この一部の過程を「上面冷却速度調整部材によるカバー状態」と称す場合がある)において、略板状となったガラスの下面側の下型のみならず上面側にも、空気よりも熱容量が大きく熱伝導率が大きな固体部材(すなわち、上面冷却速度調整部材)が配置されることになる。このため、略板状ガラス全体が、空気よりも熱容量が大きく熱伝導率が大きな固体部材により実質的に包み込まれた状態となる。このような状態では、略板状ガラスの上面側と下面側との冷却条件の違いは、上面側が空気の対流に直接曝される場合と比べて極めて小さくなる。したがって、上述した状態を維持したまま略板状ガラスを冷却する場合、略板状ガラスの両面上の微視的部分毎での冷却速度差が抑制されることになる。それゆえ、プレス直後の略板状ガラスの温度が変形容易な温度域内に維持されてはいるものの、略板状ガラスの反りや、略板状ガラスの内部の残留応力の発生が抑制される。 That is, in the manufacturing method of the substantially plate-like glass of the present embodiment, at least a part of the whole process in which the soaking / cooling process is performed (hereinafter, this part of the process is referred to as “cover state by the upper surface cooling rate adjusting member The solid member having a larger heat capacity and higher thermal conductivity than air is applied not only to the lower mold on the lower surface side of the substantially glass plate but also to the upper surface side (that is, the upper surface cooling rate adjustment). Member) will be arranged. For this reason, the whole substantially plate-like glass is in a state of being substantially encapsulated by a solid member having a larger heat capacity and higher thermal conductivity than air. In such a state, the difference in cooling conditions between the upper surface side and the lower surface side of the substantially plate-like glass is extremely small as compared with the case where the upper surface side is directly exposed to air convection. Therefore, when substantially plate-shaped glass is cooled, maintaining the state mentioned above, the cooling rate difference for every micro part on both surfaces of substantially plate-shaped glass will be suppressed. Therefore, although the temperature of the substantially plate-like glass immediately after pressing is maintained in a temperature range where deformation is easy, the occurrence of warpage of the substantially plate-like glass and the residual stress inside the substantially plate-like glass is suppressed.
その結果、プレス直後の反りや残留応力が殆ど無い状態が維持されたまま、略板状ガラス全体が冷却され固化が進行するため、最終的に得られる略板状ガラスの反りを極めて小さく抑制することが容易である。これに加えて、特許文献1に記載された技術のように、プレス時間を長くする必要も無いため、生産性にも優れる上に、特許文献3に記載された技術のように、取出工程後に更に、反りを修正するための新たな工程を実施する必要も無い。
As a result, the entire plate glass is cooled and solidified while maintaining a state in which there is almost no warp or residual stress immediately after pressing, and solidification proceeds, so that the warp of the finally obtained plate glass is extremely small. Is easy. In addition to this, since it is not necessary to lengthen the press time as in the technique described in
なお、反り量をより小さく抑制するには、均熱・冷却工程中において、上面冷却速度調整部材によるカバー状態が維持される期間は長ければ長いほど好ましく、具体的には、上面冷却速度調整部材によるカバー状態が維持される期間の終期は、略板状ガラスの温度が、ガラスの屈伏点以下であることが好ましく、ガラス転移点以下であることがより好ましく、特に歪点以下であることが最も好ましい。特に、温度が歪点以下となった後に、上面冷却速度調整部材が、略板状ガラスの上面から除去され、上面側と下面側との冷却条件に大きなアンバランスが生じても、この段階で略板状ガラスに新たな歪が生ずる余地が完全に無くなる。したがって、この場合は、反り量を一層抑制することができる。また、プレス直後の略板状ガラスの上面と下面とが異なる冷却条件に曝されることにより、反りが生じ始めるのを確実に防止するために、上面冷却速度調整部材によるカバー状態が維持される期間の始期は、均熱・冷却工程の開始時期に近いほど好ましく、当該開始時期と実質的に同一であることが好適である。また、上面冷却速度調整部材によるカバー状態が維持される期間の始期が、均熱・冷却工程の開始よりも遅れる場合は、反りが確実に抑制できるように、その始期において、少なくとも略板状ガラスの温度がガラス転移点以上であることが特に好ましい。 In order to suppress the amount of warpage to a smaller extent, the longer the period during which the cover state by the upper surface cooling rate adjusting member is maintained during the soaking / cooling step, the more preferable, specifically, the upper surface cooling rate adjusting member At the end of the period during which the cover state is maintained, the temperature of the substantially plate-like glass is preferably below the yield point of the glass, more preferably below the glass transition point, particularly below the strain point. Most preferred. In particular, even if the upper surface cooling rate adjusting member is removed from the upper surface of the substantially plate-like glass after the temperature becomes lower than the strain point, and there is a large imbalance in the cooling conditions between the upper surface side and the lower surface side, at this stage There is no room for new strain in the substantially plate-like glass. Therefore, in this case, the amount of warpage can be further suppressed. In addition, the cover state by the upper surface cooling rate adjusting member is maintained in order to reliably prevent the warpage from starting when the upper surface and the lower surface of the substantially plate-like glass immediately after pressing are exposed to different cooling conditions. The start of the period is preferably closer to the start time of the soaking / cooling step, and is preferably substantially the same as the start time. In addition, if the start of the period during which the cover state by the upper surface cooling rate adjusting member is maintained is delayed from the start of the soaking / cooling process, at least the substantially glass sheet is used at the start so that warpage can be reliably suppressed. It is particularly preferable that the temperature of the glass be higher than the glass transition point.
また、上面冷却速度調整部材が、略板状ガラスの上面に配置される時の上面冷却速度調整部材の温度は、この時の下型表面の温度に近い温度であることが好ましく、具体的には、下型表面の温度に対して±50℃以内であることが好ましく、±10℃以内であることがより好ましい。これにより、プレス直後の変形しやすい状態にある略板状ガラスの外周全体を実質的に同じ表面温度を有する物体で包み込む環境を実現できる。このため、略板状ガラスの上面側と下面側との冷却条件を近似または実質同一とすることができる。 The temperature of the upper surface cooling rate adjusting member when the upper surface cooling rate adjusting member is disposed on the upper surface of the substantially plate-like glass is preferably close to the temperature of the lower mold surface at this time, specifically Is preferably within ± 50 ° C., more preferably within ± 10 ° C. with respect to the temperature of the lower mold surface. Thereby, the environment which wraps the whole outer periphery of the substantially plate-like glass in the state which is easy to deform | transform immediately after a press with the object which has substantially the same surface temperature is realizable. For this reason, the cooling conditions on the upper surface side and the lower surface side of the substantially plate-like glass can be made approximate or substantially the same.
なお、反りを抑制する上では、略板状ガラスの上面に、何がしかの支持部に支持されない上面冷却速度調整部材を単に配置するだけでもよい。しかしながら、このような構成とすると上面冷却速度調整部材は、支持部材により支持されないことになり、上面冷却速度調整部材を略板状ガラスの上面に配置した際に、位置ずれが生じる場合がある。このような場合は、略板状ガラスの上面の一部の冷却条件が、他の部分と大きく異なることになり、結果として反りの発生を招いてしまうおそれがある。特に、生産性を確保する上では、上面冷却速度調整部材の略板状ガラス上面への配置をより短時間で行う必要があるが、この場合は、位置ずれがより生じ易くなる。これに加えて、上面冷却速度調整部材が略板状ガラス上面へ上手く配置できずに、脱落し易くなる。 In order to suppress warpage, an upper surface cooling rate adjusting member that is not supported by any support portion may be simply disposed on the upper surface of the substantially plate-like glass. However, with such a configuration, the upper surface cooling rate adjusting member is not supported by the support member, and a positional shift may occur when the upper surface cooling rate adjusting member is disposed on the upper surface of the substantially plate-like glass. In such a case, the cooling condition of a part of the upper surface of the substantially plate-like glass is greatly different from other parts, and as a result, there is a risk of causing warpage. In particular, in order to ensure productivity, it is necessary to arrange the upper surface cooling rate adjusting member on the upper surface of the substantially plate-like glass in a shorter time, but in this case, the positional deviation is more likely to occur. In addition to this, the upper surface cooling rate adjusting member cannot be well arranged on the substantially plate-like glass upper surface, and is easily dropped.
また、略板状ガラスを量産する場合、通常は、複数の下型を回転テーブルの周縁部に配置するなどによって、循環ライン上で下型を移動と停止を繰り返させながら循環させ成形工程等の各工程を実施する。このようなプロセスで略板状ガラスを製造することを考慮すれば、下型が一時停止している間に、上面冷却速度調整部材を略板状ガラスの上面に配置する必要がある。しかしながら、生産効率を上げるために下型の停止時間を短くすると、結果的に上述したような位置ずれや脱落を招きやすくなる。 In addition, when mass-producing substantially plate-like glass, usually, a plurality of lower molds are circulated while repeatedly moving and stopping on the circulation line by arranging a plurality of lower molds on the periphery of the rotary table, etc. Each step is performed. In consideration of manufacturing the substantially plate-like glass by such a process, it is necessary to arrange the upper surface cooling rate adjusting member on the upper surface of the substantially plate-like glass while the lower mold is temporarily stopped. However, if the stop time of the lower mold is shortened in order to increase the production efficiency, the above-described misalignment and dropout are likely to occur.
しかしながら、本実施形態の略板状ガラスの製造方法では、上面冷却速度調整部材が床面に直接または間接的に固定された支持部により支持されている。このため位置ずれや脱落を容易に防ぐことができる。よって、この意味でも生産性を更に向上させることができる。ここで、「床面」とは、地盤が安定しており、地震が無い限り、上面冷却速度調整部材を配置する際の位置決め精度に影響を及ぼすほどに振動したり揺れたりすることの無い面を意味し、たとえば、工場などの建屋であれば、鉄骨などで構成された構造体上に設けられた鉄板製の床面やコンクリート製の床面などを挙げることができる。また、「(支持部が)床面に直接または間接的に固定される」とは、支持部が直接床面に固定されている場合のみならず、床面に実質的に固定されかつ床面と同様に振動したり揺れたりすることの無い剛性部材に支持部が固定されている場合を意味する。剛性部材としては、たとえば、上述した回転テーブルであれば、その回転中心軸を構成する柱状の主軸が挙げられる。なお、回転テーブルを利用する場合、回転テーブルの外周側に位置する床面に支持部を配置してもよいが、主軸に支持部を取り付けることがより好ましい。 However, in the manufacturing method of the substantially plate-like glass of the present embodiment, the upper surface cooling rate adjusting member is supported by a support portion fixed directly or indirectly to the floor surface. For this reason, it is possible to easily prevent displacement and dropout. Therefore, productivity can be further improved in this sense. Here, the “floor surface” is a surface that does not vibrate or shake to the extent that it affects the positioning accuracy when the top surface cooling rate adjustment member is placed, as long as the ground is stable and there is no earthquake. For example, in the case of a building such as a factory, an iron plate floor surface or a concrete floor surface provided on a structure formed of a steel frame or the like can be used. In addition, “(the support part) is directly or indirectly fixed to the floor surface” is not only when the support part is directly fixed to the floor surface, but is also substantially fixed to the floor surface and the floor surface. The case where the support part is being fixed to the rigid member which does not vibrate or shake like the same. As the rigid member, for example, in the case of the rotary table described above, a columnar main shaft that constitutes the rotation center axis thereof may be mentioned. In addition, when using a rotary table, although a support part may be arrange | positioned on the floor surface located in the outer peripheral side of a rotary table, it is more preferable to attach a support part to a main axis | shaft.
また、「支持部」としては、その先端で上面冷却速度調整部材を支持でき、かつ、剛性を有する部材であれば特に限定されず、たとえば、金属製の棒状部材を挙げることができる。なお、上面冷却速度調整部材を略板状のガラスの上面に配置したり、その後に上面冷却速度調整部材を略板状のガラスの上面から離間させたりするためには、(1)支持部の床面側(間接的に固定される場合は剛性部材側)部分に可動部を設けたり、(2)支持部の途中に可動部を設けたり、あるいは、(3)支持部の先端側に可動部を設けることができる。しかしながら、より高い位置決め精度の確保が容易である点からは、上記(2)または(3)に示す態様が好ましく、上記(3)に示す態様が特に好ましい。 The “support portion” is not particularly limited as long as it is a member that can support the upper surface cooling rate adjusting member at its tip and has rigidity, and examples thereof include a metal rod-like member. In order to dispose the upper surface cooling rate adjusting member on the upper surface of the substantially plate-shaped glass or to separate the upper surface cooling rate adjusting member from the upper surface of the substantially plate-shaped glass after that, (1) A movable part is provided on the floor side (the rigid member side when indirectly fixed), (2) a movable part is provided in the middle of the support part, or (3) it is movable on the tip side of the support part. Can be provided. However, from the viewpoint that it is easy to ensure higher positioning accuracy, the embodiment shown in the above (2) or (3) is preferable, and the embodiment shown in the above (3) is particularly preferable.
このように、本実施形態の略板状ガラスの製造方法では、上面冷却速度調整部材が、支持部により支持されている。このため、略板状ガラス上面への上面冷却速度調整部材の配置は、略板状ガラス上面と上面冷却速度調整部材とが接触するように配置する以外に、接触はしていないが近接するように配置してもよい。なお、当該「近接」とは、略板状ガラス上面と上面冷却速度調整部材の下面側との隙間が5mm以下であることを意味し、1mm以下がより好ましい。隙間が大きすぎる場合は、空気の対流によって略板状ガラスの上面と下面との冷却条件が大きく乖離し、結果的に反りを抑制することが困難となる。しかし、隙間を5mm以下とすることにより、略板状ガラスの上面と下面との冷却条件の乖離を抑制し、反りを確実に抑制することができる。また、略板状ガラス上面へ上面冷却速度調整部材を近接させて配置した場合、接触させて配置した場合と比べて、略板状ガラス上面が上面冷却速度調整部材により傷つくのをより確実に防止することができる。 Thus, in the manufacturing method of the substantially plate glass of this embodiment, the upper surface cooling rate adjusting member is supported by the support portion. For this reason, the arrangement of the upper surface cooling rate adjusting member on the upper surface of the substantially plate-like glass is arranged so that the upper surface of the upper glass plate and the upper surface cooling rate adjusting member are in contact with each other, but not in contact with each other. You may arrange in. In addition, the said "proximity" means that the clearance gap between a substantially plate-shaped glass upper surface and the lower surface side of an upper surface cooling rate adjustment member is 5 mm or less, and 1 mm or less is more preferable. When the gap is too large, the cooling conditions between the upper surface and the lower surface of the substantially plate-like glass greatly deviate due to air convection, and as a result, it becomes difficult to suppress warpage. However, by setting the gap to 5 mm or less, it is possible to suppress the deviation of the cooling condition between the upper surface and the lower surface of the substantially plate-like glass and to reliably suppress the warpage. In addition, when the upper surface cooling rate adjusting member is disposed close to the upper surface of the substantially glass sheet, the upper surface cooling rate adjusting member can be more reliably prevented from being damaged by the upper surface cooling rate adjusting member than when the upper surface cooling rate adjusting member is disposed in contact. can do.
本実施形態の略板状ガラスの製造方法により製造される略板状ガラスの形状は特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。たとえば、磁気記録媒体などの情報記録媒体用基板であれば、全体が同じ厚みからなる薄肉の円板形状や、当該円板形状において直径方向中心部および/または外周部に部分的に厚肉部を有する形状などが挙げられる、またレンズなどの光学部品であれば、直径方向の断面形状が凸や凹を成す形状などが挙げられる。このように、略板状ガラスの形状は適宜選択できるが、一般的には、最大厚みが1mm〜5mm、最大外径が15mm〜150mmの範囲内であり、最大外径に対する最大厚みの比が0.01〜0.1の範囲内であることが好適である。 The shape of the substantially plate glass produced by the method for producing the substantially plate glass of the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, in the case of a substrate for an information recording medium such as a magnetic recording medium, a thin disc shape having the same thickness as a whole, or a thick portion partially in the central portion and / or outer peripheral portion in the diameter direction in the disc shape In the case of an optical component such as a lens, a shape in which the cross-sectional shape in the diametrical direction is convex or concave may be used. Thus, although the shape of the substantially plate-like glass can be selected as appropriate, generally, the maximum thickness is in the range of 1 mm to 5 mm, the maximum outer diameter is in the range of 15 mm to 150 mm, and the ratio of the maximum thickness to the maximum outer diameter is It is preferable to be within the range of 0.01 to 0.1.
なお、プレス直後の高温状態の略板状ガラスは、既述したようにその厚みが薄ければ薄いほど、形状を保つ強度が小さくなる。このため、このような略板状ガラスでは、プレス直後における上下面の冷却条件が、空気に接する場合と下型に接する場合とのように大きく異なると、反り量が非常に大きくなりやすい。そして、このような問題は、直径Dに対する最薄部の厚みTminの比(Tmin/D)が0.1以下の略板状ガラスにおいて、特に顕著である。それゆえ、本実施形態の略板状ガラスの製造方法は、直径Dに対する最薄部の厚みTminの比(Tmin/D)が0.1以下の略板状ガラスの作製に用いることが好ましく、Tmin/Dが0.02以下の略板状ガラスの作製に用いることがより好ましく、Tmin/Dが0.015以下の略板状ガラスの作製に用いることが更に好ましい。なお、Tmin/Dの下限については特に限定されないが、実用上は0.005以上とすることが好ましい。 In addition, as described above, the thinner the plate-like glass in the high-temperature state immediately after pressing, the smaller the strength for maintaining the shape. For this reason, in such a substantially plate-like glass, if the cooling conditions of the upper and lower surfaces immediately after pressing are greatly different, such as when contacting the air and when contacting the lower mold, the amount of warpage tends to become very large. Such a problem is particularly remarkable in a substantially plate-like glass in which the ratio (Tmin / D) of the thickness Tmin of the thinnest portion to the diameter D is 0.1 or less. Therefore, the method for producing a substantially plate-like glass of the present embodiment is preferably used for producing a substantially plate-like glass having a ratio of the thickness Tmin of the thinnest portion to the diameter D (Tmin / D) of 0.1 or less. More preferably, it is used for producing a substantially plate-like glass having a Tmin / D of 0.02 or less, and more preferably, it is used for producing a substantially plate-like glass having a Tmin / D of 0.015 or less. In addition, although it does not specifically limit about the minimum of Tmin / D, It is preferable to set it as 0.005 or more practically.
なお、本実施形態の略板状ガラスの製造方法により製造される略板状ガラスの用途としては特に限定されないが、たとえば、磁気記録媒体などの情報記録媒体用基板の作製に用いられる略板状ガラスや、光学部品用の略板状ガラスなどを挙げることができる。情報記録媒体用基板の作製に用いられる略板状ガラスの典型的なサイズとしては、板厚が0.7mm〜2mmの範囲で、直径が2.5cm〜15cmである。そして、Tmin/Dは0.1以下である。 In addition, although it does not specifically limit as a use of the substantially plate glass manufactured with the manufacturing method of the substantially plate glass of this embodiment, For example, substantially plate shape used for preparation of substrates for information recording media, such as a magnetic recording medium Examples thereof include glass and substantially plate-like glass for optical components. Typical sizes of the substantially plate-like glass used for the production of the information recording medium substrate have a thickness of 0.7 mm to 2 mm and a diameter of 2.5 cm to 15 cm. And Tmin / D is 0.1 or less.
次に、上面冷却速度調整部材について説明する。本実施形態の略板状ガラスの製造方法に用いられる上面冷却速度調整部材は、成形工程に続いて実施される均熱・冷却工程中の少なくとも一部の過程で、プレス成形された直後の略板状ガラスの上下面の冷却条件の乖離を、上面を空気に曝した場合(ただし、上面冷却速度調整部材を近接して配置した場合を除く)と比べて大幅に抑制するために利用される。上面冷却速度調整部材の形状、構成材料等の諸特性については、このような目的を達成できるのであれば特に限定されない。しかしながら、具体的には以下のような特性を有するものであることが好ましい。 Next, the upper surface cooling rate adjusting member will be described. The upper surface cooling rate adjusting member used in the method for producing a substantially plate-like glass according to the present embodiment is substantially the same as that immediately after press forming in at least a part of the soaking / cooling step performed following the forming step. It is used to significantly suppress the difference in cooling conditions between the upper and lower surfaces of the sheet glass compared to when the upper surface is exposed to air (except when the upper surface cooling rate adjusting member is disposed close to the glass). . There are no particular limitations on the characteristics of the upper surface cooling rate adjusting member, such as the shape and constituent materials, as long as such an object can be achieved. However, specifically, it is preferable to have the following characteristics.
まず、上面冷却速度調整部材の略板状ガラスの上面と対向する面(対向面)の形状としては、作製する略板状ガラスの上面と少なくとも略同サイズの形状であることが特に好ましく、これよりも大きいサイズの形状としてもよい。これにより、略板状ガラスの上面全体を上面冷却速度調整部材で覆うことができ、略板状ガラス上面全体の冷却条件のばらつきを抑制することができる。そして、結果として面内の冷却ムラに起因する反りや変形を抑制することができる。また、上面冷却速度調整部材の温度は、ヒーターなどの加熱手段またはヒートシンクなどの空冷方式や冷却水などを利用した水冷方式の冷却手段を利用した温度制御手段によって制御可能でることが好ましい。これにより、略板状ガラスの上面側と下面側との冷却条件の乖離をより小さくなるように制御することができる。このため、反りの抑制がより容易である。 First, the shape of the surface (opposite surface) facing the upper surface of the substantially plate-like glass of the upper surface cooling rate adjusting member is particularly preferably at least substantially the same size as the upper surface of the substantially plate-like glass to be produced. The shape may be larger than that. Thereby, the whole upper surface of substantially plate-shaped glass can be covered with an upper surface cooling rate adjustment member, and the dispersion | variation in the cooling conditions of the whole substantially plate-shaped glass upper surface can be suppressed. As a result, warpage and deformation caused by in-plane cooling unevenness can be suppressed. The temperature of the upper surface cooling rate adjusting member is preferably controllable by a temperature control means using a heating means such as a heater, an air cooling method such as a heat sink, or a water cooling method using cooling water. Thereby, the deviation of the cooling conditions between the upper surface side and the lower surface side of the substantially plate-like glass can be controlled to be smaller. For this reason, it is easier to suppress warpage.
また、上面冷却速度調整部材の略円板状ガラスと接触する面の曲率と、略円板状ガラスの上面の曲率とは同一であることが好ましい。この場合、略円板状ガラスの上面全面が実質的に略円板状ガラスと接触する、または、略円板状ガラスの上面全面と上面冷却速度調整部材の略円板状ガラスと接触する面全面とが実質的にいずれの位置においても同じ隙間間隔を保つことになる。このため、略円板状ガラスの上面全面で、ばらつきの小さい均一な冷却が実現できる。この場合、面内の冷却ムラに起因する反りや変形を抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the curvature of the surface which contacts a substantially disk-shaped glass of an upper surface cooling rate adjustment member and the curvature of the upper surface of a substantially disk-shaped glass are the same. In this case, the entire upper surface of the substantially disk-shaped glass is substantially in contact with the substantially disk-shaped glass, or the entire upper surface of the approximately disk-shaped glass and the surface of the upper surface cooling rate adjusting member that is in contact with the substantially disk-shaped glass. The same gap spacing is maintained at virtually any position on the entire surface. For this reason, uniform cooling with little variation can be realized on the entire upper surface of the substantially disk-shaped glass. In this case, warpage and deformation due to in-plane cooling unevenness can be suppressed.
また、上面冷却速度調整部材は、熱容量、表面積、熱伝導率特性、表面の放射率特性の点で、下型と近似していることが好ましい。これにより、略板状ガラスの上下面での冷却条件の乖離をより容易に抑制できる。ここで、表面の放射率特性とは、黒体放射を1.0とした時の、その物体表面が持つ放射率である。放射率が高ければ(1.0に近ければ)、単位面積、単位時間当たり、より多くの熱量を放射できる。また、「熱容量、表面積、熱伝導率特性、表面の放射率特性の点で、下型と近似する」とは、下型に対して、±20%以内であることを意味し、±10%以内であることが好ましく、±5%以内であることがより好ましく、±1%以内であることがより好ましい。 The upper surface cooling rate adjusting member is preferably approximated to the lower mold in terms of heat capacity, surface area, thermal conductivity characteristics, and surface emissivity characteristics. Thereby, the deviation of the cooling conditions between the upper and lower surfaces of the substantially plate-like glass can be more easily suppressed. Here, the emissivity characteristic of the surface is the emissivity of the object surface when blackbody radiation is 1.0. If the emissivity is high (close to 1.0), more heat can be radiated per unit area and unit time. In addition, “approximate to the lower mold in terms of heat capacity, surface area, thermal conductivity characteristics, and surface emissivity characteristics” means within ± 20% of the lower mold, and ± 10% Is preferably within ± 5%, more preferably within ± 5%, and even more preferably within ± 1%.
次に、本実施形態の略板状ガラスの製造方法のプロセス全体について説明する。本実施形態の略板状ガラスの製造方法では、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、下型のプレス面上に供給するガラス供給工程を経た後に、上述した成形工程および均熱・冷却工程がこの順に実施される。そして、その後に、下型のプレス面上の略板状のガラスを、下型から取り出す取出工程が実施される。なお、これら4つの工程以外にも必要に応じてその他の工程を実施してもよい。たとえば、ガラス供給工程を実施する前に、下型のプレス面上に、BN粉末などの耐熱性の固体潤滑剤粉末を塗布する固体潤滑剤粉末塗布工程や、下型を予熱する下型予熱工程などを実施することができる。 Next, the whole process of the manufacturing method of the substantially plate glass of this embodiment is demonstrated. In the manufacturing method of the substantially plate-like glass of the present embodiment, the molten glass continuously flowing out from the nozzle is cut for each predetermined volume, and after passing through the glass supply step for supplying the molten glass onto the press surface of the lower die, the above-described method is performed. The molding process and the soaking / cooling process are performed in this order. Thereafter, a step of taking out the substantially plate-like glass on the press surface of the lower die from the lower die is performed. In addition to these four steps, other steps may be performed as necessary. For example, before carrying out the glass supply step, a solid lubricant powder application step for applying a heat-resistant solid lubricant powder such as BN powder onto the press surface of the lower die, or a lower die preheating step for preheating the lower die Etc. can be implemented.
また、量産性を確保するために、各工程を実施するに際して、下型は循環方向に移動と停止とを交互に繰り返しながら移動することが好ましい。なお、下型を所定の循環ライン上を、移動と停止とを交互に繰り返しながら循環させる方法としては、回転可能な円形状テーブルの周縁部に沿って、一定間隔で複数個の下型を配置した回転テーブルを用いる方法が代表例として挙げられるが、これに限定されるものではない。また、下型を循環方向に循環移動させる場合、たとえば、下型が、循環方向に移動と停止とを交互に繰り返しながら移動し、いずれか1つの停止位置にてガラス供給工程を実施し、ガラス供給工程を実施した停止位置を基準として、循環方向下流側に位置する停止位置にて成形工程を実施し、成形工程を実施した停止位置から、循環方向下流側に位置する1つ以上の停止位置を経て、取出工程が実施される停止位置までの間において均熱・冷却工程が実施される。 In order to ensure mass productivity, it is preferable to move the lower mold while alternately repeating movement and stop in the circulation direction when performing each step. As a method of circulating the lower mold on a predetermined circulation line while alternately moving and stopping, a plurality of lower molds are arranged at regular intervals along the periphery of the rotatable circular table. The method using the rotary table is a representative example, but is not limited thereto. When the lower mold is circulated and moved in the circulation direction, for example, the lower mold is moved while alternately repeating movement and stop in the circulation direction, and the glass supply process is performed at any one of the stop positions. One or more stop positions positioned downstream in the circulation direction from the stop position where the molding process is performed at the stop position positioned downstream in the circulation direction with reference to the stop position where the supply process is performed Then, the soaking / cooling process is performed until the stop position where the extraction process is performed.
すなわち、下型の停止位置を基準として、ガラス供給工程等の所定の工程を実施する。そして下型が停止する位置は、循環ライン上の同じ位置に固定される。したがって、循環ライン上に12個の下型が配置されている場合は、12箇所の下型停止位置が存在することになる。ここで、下型の循環方向に沿って、下型停止位置に1番〜12番の番号を順に付したと仮定すると、たとえば、1番目の下型停止位置にてガラス供給工程を実施し、2番目の下型停止位置にて成形工程を実施し、3〜8番目の下型停止位置を下型が通過する過程で均熱・冷却工程を実施し、9番目の下型停止位置で取出工程を実施し、10〜12番目の下型停止位置を下型が通過する過程で下型予熱工程を実施すると共に、12番目の下型停止位置にて固体潤滑剤粉末塗布工程を実施する形態とすることができる。
That is, a predetermined process such as a glass supply process is performed on the basis of the stop position of the lower mold. The position where the lower mold stops is fixed at the same position on the circulation line. Therefore, when 12 lower molds are arranged on the circulation line, there are 12 lower mold stop positions. Here, assuming that
また、均熱・冷却工程が、a番目〜b番目の下型停止位置を下型が通過する過程で実施される場合、上面冷却速度調整部材を略板状ガラスの上面に配置するタイミングとしては、a番目〜b−1番目の下型停止位置のいずれかにおいて下型が停止している場合から選択でき、略板状ガラスの上面に配置された上面冷却速度調整部材を、略板状ガラスの上面から離間させるタイミングとしては、a+1番目〜b番目の下型停止位置のいずれかにおいて下型が停止している場合から選択できる。なお、aは、1番目の下型停止位置においてガラス供給工程が実施されるとした場合に、3以上かつ循環ライン上に配置された全下型数−2以下の範囲内の整数を意味し、bは、aを超えかつ循環ライン上に配置された全下型数−1以下の範囲内の整数を意味する。 In addition, when the soaking / cooling step is performed in the process where the lower die passes through the a-th to b-th lower die stop positions, the timing for arranging the upper surface cooling rate adjusting member on the upper surface of the substantially plate-like glass is as follows. The upper surface cooling rate adjusting member disposed on the upper surface of the substantially plate-like glass can be selected from the cases where the lower die is stopped at any of the a-th to b-1 lower die stop positions. The timing of separating from the upper surface can be selected from the case where the lower die is stopped at any one of the (a + 1) th to b-th lower die stop positions. Note that a means an integer within a range of 3 or more and the total number of lower molds arranged on the circulation line minus 2 or less when the glass supply process is performed at the first lower mold stop position. , B means an integer in the range of less than the total number of molds −1 that is greater than a and arranged on the circulation line.
ここで、反り量をより小さくする観点からは、上面冷却速度調整部材を略板状ガラスの上面に配置するタイミングは、下型停止位置の番号が小さいほど好ましく、均熱・冷却工程が開始された後、最も早い下型の停止位置が最も好ましい。また、上面冷却速度調整部材を略板状ガラスの上面から離間させるタイミングは、略板状ガラスの温度がガラスの屈伏点以下となる下型停止位置であることが好ましく、ガラス転移点以下となる下型停止位置であることがより好ましく、特に歪点以下となる下型停止位置であることが好ましい。それゆえ、この点を考慮すれば、上面冷却速度調整部材を略板状ガラスの上面から離間させるタイミングは、通常は、均熱・冷却工程が終了するときの下型停止位置とするのがよい。 Here, from the viewpoint of reducing the amount of warpage, the timing for arranging the upper surface cooling rate adjusting member on the upper surface of the substantially plate-like glass is preferably as the lower die stop position number is smaller, and the soaking / cooling process is started. After that, the earliest lower mold stop position is most preferred. Further, the timing for separating the upper surface cooling rate adjusting member from the upper surface of the substantially plate-like glass is preferably the lower mold stop position where the temperature of the substantially plate-like glass is lower than the yield point of the glass, and lower than the glass transition point. The lower mold stop position is more preferable, and it is particularly preferable that the lower mold stop position be equal to or lower than the strain point. Therefore, in consideration of this point, the timing at which the upper surface cooling rate adjusting member is separated from the upper surface of the substantially plate-like glass is usually set to the lower mold stop position when the soaking / cooling process is completed. .
なお、成形工程において、上型および下型のプレス面の温度は、溶融ガラスを、略板状に成形するのに適した温度に調整される。この温度は、硝子種、肉厚、ガラス板のサイズ等により適宜決定される。また、均熱・冷却工程を経た後、取出工程は、通常、略板状ガラスの温度がガラスの屈伏点以下の温度となった段階で実施されることが特に好ましい。そして、下型から取り出された略板状ガラスは、徐冷炉内に配置して徐冷することが好適である。 In the molding process, the temperatures of the upper and lower press surfaces are adjusted to a temperature suitable for molding the molten glass into a substantially plate shape. This temperature is appropriately determined depending on the glass type, the thickness, the size of the glass plate, and the like. In addition, after the soaking / cooling step, it is particularly preferable that the extraction step is usually performed at a stage where the temperature of the substantially plate-like glass is equal to or lower than the yield point of the glass. And it is suitable for the substantially plate-shaped glass taken out from the lower mold | type to arrange | position in a slow cooling furnace and to cool slowly.
本実施形態の略板状ガラスの製造方法により作製される略板状ガラスのガラス組成としては、略板状ガラスの用途に応じて適宜選択できる。たとえば、略板状ガラスが、情報記録媒体の基板の作製に用いられる場合は、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母材であってもよい。好適なガラス組成を以下に例示する。 The glass composition of the substantially plate-like glass produced by the method for producing the substantially plate-like glass of the present embodiment can be appropriately selected according to the use of the substantially plate-like glass. For example, when a substantially plate-like glass is used for producing a substrate for an information recording medium, aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, etc. Can be mentioned. These glasses may be crystallized glass base materials that crystallize by heat treatment. Suitable glass compositions are exemplified below.
(1)ガラス組成1
重量%表示で、SiO2 が60〜87%、Li2 Oが5〜20%、Na2 Oが0〜5%、K2 Oが0〜10%、Na2 OとK2 Oが合計で0.5〜10%、MgOが0.5〜7.5%、CaOが0〜9.5%、SrOが0〜15%、BaOが0〜13%、ZnOが0〜13%、B2 O3 が0〜10%、Al2 O3 が0〜10%、P2 O5 が0.5〜8%、TiO2 が0〜5%、ZrO2 が0〜3%、SnO2 が0〜3%、As2 O3 とSb2 O3 が合計で0〜2%、上記金属酸化物の1種以上の金属元素のフッ化物をFの合計量として0〜5%含有し、場合により着色成分として、V2 O5 、CuO、MnO2 、Cr2 O3 、CoO、MoO3 、NiO、Fe2 O3 、TeO2 、CeO2 、Pr2 O3 、Nd2 O3 、Er2 O3 の群より選ばれた少なくとも1種を0〜5%含有するガラス組成。なお、このガラス組成からなるガラスは熱処理して結晶化可能であり、主結晶としてリチウムジシリケート、場合によりα−クリストバライト、α−クオーツ、リチウムモノシリケート、β−スポジューメン等をガラスマトリックス中に析出する。この場合、結晶粒の大きさは3.0μm以下に制御することが好適である。
(1)
In weight percentages, SiO 2 is from 60 to 87%, Li 2 O is 5 to 20%, Na 2 O is 0 to 5%, K 2 O is 0%, Na 2 O and K 2 O is in total 0.5-10%, MgO 0.5-7.5%, CaO 0-9.5%, SrO 0-15%, BaO 0-13%, ZnO 0-13%, B 2 0-3% for O 3 , 0-10% for Al 2 O 3 , 0.5-8% for P 2 O 5 , 0-5% for TiO 2 , 0-3% for ZrO 2 , 0 for SnO 2 ~ 3%, As 2 O 3 and Sb 2 O 3 in total 0 to 2%, containing one or more metal element fluorides of the above metal oxide as a total amount of 0 to 5%, optionally As coloring components, V 2 O 5 , CuO, MnO 2 , Cr 2 O 3 , CoO, MoO 3 , NiO, Fe 2 O 3 , TeO 2 , CeO 2 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Er 2 O few were selected from the third group of Glass composition containing Kutomo one of 0-5%. Glass made of this glass composition can be crystallized by heat treatment, and lithium disilicate as the main crystal, and in some cases α-cristobalite, α-quartz, lithium monosilicate, β-spodumene, etc. are precipitated in the glass matrix. . In this case, it is preferable to control the crystal grain size to 3.0 μm or less.
(2)ガラス組成2
重量%表示で、SiO2 が45〜75%、CaOが4〜30%、Na2 Oが2〜15%、K2 Oが0〜20%、Al2 O3 が0〜7%、MgOが0〜2%、ZnOが0〜2%、SnO2 が0〜2%、Sb2 O3 が0〜1%、B2 O3 が0〜6%、ZrO2 が0〜12%、Li2 Oが0〜3%、上記金属酸化物の1種以上の金属元素のフッ化物をFの合計量として3〜12%含有し、場合により着色成分としてCr2 O3 、Co3 O4 等を含有するガラス組成。なお、このガラス組成からなるガラスは熱処理して結晶化可能であり、主結晶としてカナサイトまたはカリウム・フルオロ・リヒテライトをガラスマトリックス中に析出する。この場合、結晶粒の大きさは1.0μm以下に制御することが好適である。
(2)
In terms of% by weight, SiO 2 is 45 to 75%, CaO is 4 to 30%, Na 2 O is 2 to 15%, K 2 O is 0 to 20%, Al 2 O 3 is 0 to 7%, MgO is 0 to 2%, ZnO is 0 to 2%, SnO 2 is 0~2%, Sb 2 O 3 is 0~1%, B 2 O 3 is 0~6%, ZrO 2 is 0 to 12%, Li 2 O is 0 to 3%, fluoride of one or more metal elements of the above metal oxide is contained in a total amount of 3 to 12%, and in some cases, Cr 2 O 3 , Co 3 O 4, etc. as coloring components Glass composition to contain. The glass having this glass composition can be crystallized by heat treatment, and canasite or potassium fluoro-richitelite is precipitated in the glass matrix as the main crystal. In this case, it is preferable to control the crystal grain size to 1.0 μm or less.
(3)ガラス組成3
重量%表示で、SiO2 が62〜80%、Al2 O3 が4〜18%、ZrO2が0〜15%、Li2 Oが1〜12%、Na2 Oが1〜13%含有するガラス。重量%で、62〜75%のSiO2 、5〜15%のAl2 O3 、4〜10%のLi2 O、4〜12%のNa2 O、および5.5〜15%のZrO2 を含有し、かつNa2 O/ZrO2 の重量比が0.5〜2.0であり、さらにAl2 O3 /ZrO2 の重量比が0.4〜2.5であるガラス組成。なお、このガラス組成からなるガラスに対しては、イオン交換を利用した化学強化処理を施してもよい。
(3) Glass composition 3
In terms of% by weight, SiO 2 is 62-80%, Al 2 O 3 is 4-18%, ZrO 2 is 0-15%, Li 2 O is 1-12%, and Na 2 O is 1-13%. Glass. In weight percent, 62-75% of SiO 2, 5 to 15% of Al 2 O 3, 4 to 10% of Li 2 O, 4 to 12% of Na 2 O, and 5.5 to 15% of ZrO 2 And a weight ratio of Na 2 O / ZrO 2 is 0.5 to 2.0, and a weight ratio of Al 2 O 3 / ZrO 2 is 0.4 to 2.5. In addition, you may perform the chemical strengthening process using ion exchange with respect to the glass which consists of this glass composition.
また、略板状ガラスが、光学部品の作製に用いられる場合は、屈折率など、所望の光学物性値を有するリン酸塩系ガラス、ホウ酸ランタン系ガラス、ケイ酸塩系ガラス、フツリン酸塩ガラスなどが挙げられる。好適なガラス組成を以下に例示する。 In addition, when a substantially plate-like glass is used for production of an optical component, a phosphate glass, a lanthanum borate glass, a silicate glass, or a fluorophosphate having a desired optical property value such as a refractive index. Glass etc. are mentioned. Suitable glass compositions are exemplified below.
次に、略板状ガラスの形状の具体例について説明する。略板状ガラスの形状は、用途に応じて適宜選択できる。なお、略板状ガラスを用いて情報記録媒体用基板を作製する場合、略板状ガラスの形状は、下記に示す形状、寸法を有することが好ましい。 Next, a specific example of the shape of the substantially plate glass will be described. The shape of the substantially plate-like glass can be appropriately selected depending on the application. In addition, when producing the substrate for information recording media using substantially plate-like glass, it is preferable that the shape of substantially plate-like glass has the shape and dimension shown below.
(1)直径1インチの情報記録媒体基板用ガラス基板を作製する場合
このサイズのガラス基板の寸法は、外径:27.4mm、厚み:0.381mm、中心穴内径:7.0mmである。このため、略板状ガラスを加工してこのサイズのガラス基板を作製する場合に好適な略板状ガラスの寸法は、外径:27.4〜30mm、ガラス基板に加工されることになる部分の厚さ:0.8〜1.0mm(直径方向において均一厚みが好ましい)、中心穴が開けられる部分の肉厚:0.8〜1.0mmである。また、中心部に肉厚部を設ける場合、中心肉厚部分の直径は4〜6mmとすることが好適である。このような寸法を採用した略板状ガラスを作製する場合、溶融ガラスをプレスする際に、溶融ガラスを外径方向にスムーズに延伸させて薄肉化することができる。また、略板状ガラスを後加工してガラス基板を作製する際に、研磨・研削代として0.05〜0.4mmを確保できる。
(1) When producing a glass substrate for an information recording medium substrate having a diameter of 1 inch The dimensions of a glass substrate of this size are an outer diameter: 27.4 mm, a thickness: 0.381 mm, and a center hole inner diameter: 7.0 mm. For this reason, the dimension of the substantially plate-like glass suitable for producing a glass substrate of this size by processing the substantially plate-like glass is an outer diameter: 27.4 to 30 mm, and the portion to be processed into the glass substrate. The thickness is 0.8 to 1.0 mm (a uniform thickness is preferable in the diameter direction), and the thickness of the portion where the center hole is opened is 0.8 to 1.0 mm. Moreover, when providing a thick part in a center part, it is suitable that the diameter of a center thick part shall be 4-6 mm. When producing a substantially plate-like glass adopting such dimensions, when the molten glass is pressed, the molten glass can be stretched smoothly in the outer diameter direction to be thinned. Moreover, when manufacturing a glass substrate by post-processing substantially plate glass, 0.05-0.4 mm can be ensured as a grinding | polishing and grinding allowance.
(2)直径2.5インチの情報記録媒体基板用ガラス基板を作製する場合
このサイズのガラス基板の寸法は、外径:65.0mm、厚み:0.635mm、中心穴内径:20.0mmである。このため、略板状ガラスを加工してこのサイズのガラス基板を作製する場合に好適な略板状ガラスの寸法は、外径:65〜68mm、ガラス基板に加工されることになる部分の厚さ:0.7〜1.0mm(直径方向において均一厚みが好ましい)、中心穴が開けられる部分の肉厚:1.1〜1.5mmである。また、中心部に肉厚部を設ける場合、中心肉厚部分の直径は16〜19mmとすることが好適である。このような寸法を採用した略板状ガラスを作製する場合、溶融ガラスをプレスする際に、溶融ガラスを外径方向にスムーズに延伸させて薄肉化することができる。また、略板状ガラスを後加工してガラス基板を作製する際に、研磨・研削代として0.05〜0.4mmを確保できる。
(2) When producing a glass substrate for an information recording medium substrate having a diameter of 2.5 inches The dimensions of the glass substrate of this size are as follows: outer diameter: 65.0 mm, thickness: 0.635 mm, center hole inner diameter: 20.0 mm is there. For this reason, the dimensions of the substantially plate-like glass suitable for producing a glass substrate of this size by processing the substantially plate-like glass are the outer diameter: 65 to 68 mm, the thickness of the portion to be processed into the glass substrate. The thickness is 0.7 to 1.0 mm (a uniform thickness is preferable in the diameter direction), and the thickness of the portion where the center hole is formed is 1.1 to 1.5 mm. Moreover, when providing a thick part in a center part, it is suitable that the diameter of a center thick part shall be 16-19 mm. When producing a substantially plate-like glass adopting such dimensions, when the molten glass is pressed, the molten glass can be stretched smoothly in the outer diameter direction to be thinned. Moreover, when manufacturing a glass substrate by post-processing substantially plate glass, 0.05-0.4 mm can be ensured as a grinding | polishing and grinding allowance.
(3)直径3.5インチの情報記録媒体基板用ガラス基板を作製する場合
このサイズのガラス基板の寸法は、外径:95.0mm、厚み:1.0mm、中心穴内径:25.0mmである。このため、略板状ガラスを加工してこのサイズのガラス基板を作製する場合に好適な略板状ガラスの寸法は、外径:95〜98mm、ガラス基板に加工されることになる部分の厚さ:1.05〜1.4mm(直径方向において均一厚みが好ましい)、中心穴が開けられる部分の肉厚:1.5〜2.1mmである。また、中心部に肉厚部を設ける場合、中心肉厚部分の直径は21〜24mmとすることが好適である。このような寸法を採用した略板状ガラスを作製する場合、溶融ガラスをプレスする際に、溶融ガラスを外径方向にスムーズに延伸させて薄肉化することができる。また、略板状ガラスを後加工してガラス基板を作製する際に、研磨・研削代として0.05〜0.4mmを確保できる。
(3) When producing a glass substrate for an information recording medium substrate having a diameter of 3.5 inches The dimensions of this size glass substrate are as follows: outer diameter: 95.0 mm, thickness: 1.0 mm, center hole inner diameter: 25.0 mm is there. For this reason, the dimensions of the substantially plate-like glass suitable for producing a glass substrate of this size by processing the substantially plate-like glass are the outer diameter: 95 to 98 mm, the thickness of the portion to be processed into the glass substrate. The thickness is 1.05 to 1.4 mm (a uniform thickness is preferable in the diameter direction), and the thickness of the portion where the center hole is opened is 1.5 to 2.1 mm. Moreover, when providing a thick part in a center part, it is suitable that the diameter of a center thick part shall be 21-24 mm. When producing a substantially plate-like glass adopting such dimensions, when the molten glass is pressed, the molten glass can be stretched smoothly in the outer diameter direction to be thinned. Moreover, when manufacturing a glass substrate by post-processing substantially plate glass, 0.05-0.4 mm can be ensured as a grinding | polishing and grinding allowance.
−プレス成型装置−
本実施形態の略板状ガラスの製造方法を利用したプレス成型装置については、本実施形態の略板状ガラスの製造方法を実施できる構成を有するものであれば特に限定されないが、下記に示す構成を有する装置であることが特に好適である。すなわち、本実施形態のプレス成型装置は、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を下型から取り出す取出手段と、回転テーブルの上面側に位置する主軸から回転テーブルの外周側へと伸びると共に、その先端に、下型プレス面近傍と、この下型プレス面に対して上方かつ主軸側との間を移動可能に設けられ上面冷却速度調整部材を備えた支持部と、を少なくとも備えたものであることが好適である。
-Press molding equipment-
The press molding apparatus using the method for producing a substantially plate-like glass of the present embodiment is not particularly limited as long as it has a configuration capable of implementing the method for producing a substantially plate-like glass of the present embodiment, but the constitution shown below It is particularly preferred that the device has That is, the press molding apparatus of the present embodiment includes one upper mold and a plurality of lower molds having a press surface for press-molding a predetermined volume of molten glass, and a plurality of lower molds. Are arranged at the peripheral edge at equal intervals, and connected to a molten glass supply source and a circular rotary table that repeats rotation and stop in one direction for each rotation angle obtained by dividing 360 degrees by the number of lower molds. Glass supply means for cutting the molten glass continuously flowing out from the nozzle at a predetermined capacity and supplying it on the press surface of the lower die that stops at any one stop position of the rotary table, and any one stop position As a reference, a molten glass located on the lower die press surface is arranged opposite to the lower die press surface that stops at the stop position downstream in the rotation direction of the rotary table and is movable in the vertical direction. Press An upper die having a press surface to be formed into a substantially plate shape, and a stop position located on the downstream side in the rotation direction of the rotary table with one or more stop positions sandwiched with reference to the stop position where the upper die is arranged A take-out means for taking out the substantially plate-like glass located on the lower die press surface from the lower die, and a main die located on the upper surface side of the rotary table, extending from the outer periphery side of the rotary table, to the tip of the lower die press It is preferable to include at least a surface portion and a support portion that is provided so as to be movable between the upper side of the lower die press surface and the main shaft side and includes an upper surface cooling rate adjusting member.
そして、本実施形態のプレス成型装置では、上型が配置された停止位置を通過後から、回転テーブルの回転方向下流側に沿って、取出手段が配置された停止位置に到達するまでの間を下型が移動する区間において、当該区間の少なくとも一部の区間において、下型プレス面上に位置する略板状のガラスの上面と接触または近接するように上面冷却速度調整部材が配置される。 And in the press molding apparatus of this embodiment, after passing through the stop position where the upper mold is arranged, along the downstream side in the rotation direction of the rotary table, until the stop position where the take-out means is arranged is reached. In the section in which the lower mold moves, the upper surface cooling rate adjusting member is arranged so as to be in contact with or close to the upper surface of the substantially plate-like glass located on the lower mold press surface in at least a part of the section.
なお、本実施形態のプレス成型装置は、上型、下型、回転テーブル、ガラス供給手段、取出手段、支持部、上面冷却速度調整部材の他に、上面冷却速度調整部材の温度を制御するために、加熱手段、および冷却手段から選択される少なくとも1つの温度制御手段が設けられていることが好適である。これら温度制御手段は、通常、上型や下型にも設けられる。なお、加熱手段としては、たとえば、上面冷却速度調整部材、上型、下型という加熱対象物を抵抗加熱により加熱するニクロムヒータ、誘導加熱により加熱する導電体からなるコイル、高温ガスとの熱交換により加熱する熱交換器として機能する構造(たとえば、ガスの流れる中空部など)などが挙げられる。また、冷却手段としては、冷却対象物よりも十分に低い温度または常温近傍の水や空気などの冷却媒体との熱交換により冷却する熱交換器として機能する構造(たとえば、冷却媒体が流れる中空部や、液体を吹き付けて気化させるための中空部など)などが挙げられる。 Note that the press molding apparatus of the present embodiment controls the temperature of the upper surface cooling rate adjusting member in addition to the upper die, the lower die, the rotary table, the glass supply unit, the takeout unit, the support unit, and the upper surface cooling rate adjusting member. Preferably, at least one temperature control means selected from a heating means and a cooling means is provided. These temperature control means are usually provided also in the upper mold and the lower mold. The heating means includes, for example, an upper surface cooling rate adjusting member, a nichrome heater that heats an object to be heated such as an upper mold and a lower mold by resistance heating, a coil made of a conductor that is heated by induction heating, and heat exchange with a high-temperature gas. And a structure that functions as a heat exchanger that heats by heating (for example, a hollow portion through which gas flows). In addition, as a cooling means, a structure that functions as a heat exchanger that cools by heat exchange with a cooling medium such as water or air at a temperature sufficiently lower than the object to be cooled or near room temperature (for example, a hollow portion through which the cooling medium flows) And a hollow part for spraying and vaporizing a liquid).
さらに、必要に応じて、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ために、固体潤滑剤粉末散布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、略板状ガラスを作製する上で最低限実施することが必要な4つの工程であるガラス供給工程、成形工程、均熱・冷却工程および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。 Further, if necessary, solid lubricant powder spraying means may be provided in order to adhere a heat-resistant solid lubricant powder such as BN onto the press surface of the lower die. The number of lower molds arranged on the rotary table is the four steps that are required to be carried out at the minimum in order to produce a substantially plate-like glass, the glass supply step, the forming step, the soaking / cooling step, and the takeout. In principle, at least four are sufficient to correspond to the process. However, in consideration of securing the cooling period of the substantially plate-shaped glass from press molding to removal and securing the remaining heat time of the lower mold press surface before press molding, the number of lower molds is practically 6 or more. About 30 or less are preferable.
下型、上型、および、上面冷却速度調整部材の材料は、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, the upper mold, and the upper surface cooling rate adjusting member is preferably a material that has 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.
次に、本実施形態のプレス成型装置の一例について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態のプレス成型装置の断面構造の一例を示す模式断面図であり、具体的には、プレス成型装置を、その回転テーブルの直径方向に切断した場合の断面図を示したものである。図1に示すプレス成型装置1の主要部は、床面2上に設置された土台部10と、この土台部10上に配置された回転テーブル12と、回転テーブル12の回転中心軸(図中の符号Aで示される一点鎖線)に沿って真上に伸びるように回転テーブル12の上面側に設けられると共に、床面側が土台部10により支えられている主軸14とから構成される。そして、回転テーブル12は主軸14と一体となって回転可能であり、主軸14は、不図示の駆動手段によって、回転中心軸に沿って一方向に所定の角度毎に回転と停止とを繰り返すことができる。ここで、回転テーブル12の上面側であって、その周縁部には下型16が配置されている。また、一端が主軸14に固定され、回転中心軸Aから外周側へと伸びるように支持部18が設けられている。
Next, an example of the press molding apparatus of this embodiment is demonstrated using drawing. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a cross-sectional structure of the press molding apparatus according to the present embodiment, and specifically shows a cross-sectional view when the press molding apparatus is cut in the diameter direction of the rotary table. Is. The main part of the
この支持部18は、主軸14に対して固定された支持部本体20と、支持部本体20の主軸14と固定された側と反対側に設けられた可動アーム支持部22と、可動アーム支持部22の支持部本体20と固定された側と反対側(以下、「先端部」と称す場合がある。)に設けられると共に、先端部を起点として下型16側と支持部本体20側との間を円弧(図中、両矢印R1)を描くよう往復動可能な可動アーム24とから構成されている。そして、この可動アーム24の先端(可動アーム24の稼働アーム支持部22が設けられた側と反対側)には、略円板状の上面冷却速度調整部材26が設けられている。なお、可動アーム24を両矢印R1方向へ往復動させる手段については図示を省略してあるが、たとえば、油圧シリンダー等を利用することができる。
The
ここで、可動アーム24の移動により、上面冷却速度調整部材26は、下型16のプレス面上に配置された略板状ガラス(図中、不図示)の上面に接触または近接して配置された第一の状態(図中の実線部)、または、下型16のプレス面から離間して、上面冷却速度調整部材26の上下面が回転中心軸Aと略平行となる第二の状態(図中の点線部)を取り得るようになっている。そして、略板状ガラスの製造時には、下型が、上型が配置された停止位置を通過後から、回転テーブルの回転方向下流側に沿って、取出手段が配置された停止位置に到達するまでの間を下型が移動する区間において、当該区間の少なくとも一部の区間において、上面冷却速度調整部材26は、第一の状態となる。そして左記の区間以外では、上面冷却速度調整部材26は、第二の状態となる。
Here, as the
−略板状ガラス製造の具体例−
次に、本実施形態のガラス成型装置を用いた略板状ガラス製造の具体例について、図面を用いてより詳細に説明する。図2は、本実施形態のプレス成型装置を構成する回転テーブルの一例を示す上面模式図である。なお、図2中では、回転テーブル12および下型16以外のその他の部材については記載を省略してある。図2に示す円形状の回転テーブル12は、その周縁部に沿って、12個の下型16が等間隔に配置されている。そして、略板状ガラスを製造する場合、30度毎に回転と停止とを交互に繰り返しながら矢印R方向(時計回り方向)に回転する。また、図2中、一点鎖線で示されるラインは、下型16の停止位置を意味する。なお、この停止位置は、下型の数に対応して12あり、図2中では、各々の停止位置に対して、矢印R2方向に沿ってP1〜P12の番号が付してある。したがって、図1に示すプレス成型装置1において、図2に示す回転テーブルを用いた場合、下型16の位置および数に対応するように先端に上面冷却速度調整部材26を設けた12本の支持部を有することになる。
-Specific examples of manufacturing substantially plate-like glass-
Next, a specific example of manufacturing a substantially plate-like glass using the glass molding apparatus of the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a top schematic view showing an example of a rotary table constituting the press molding apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, the description of other members other than the rotary table 12 and the
ここで、図2に示す回転テーブル12を用いて略板状ガラスを製造する場合、各々の停止位置P1〜P12にて、たとえば、下記表1に示すように各工程を実施することができる。すなわち、表1に示す例では、停止位置P1でガラス供給工程を実施した後、停止位置P1に隣接する停止位置P2で成形工程を実施し、続いて、成形工程を終えた下型が、停止位置P3〜P9までを回転と停止とを交互に繰り返しながら移動する間は、プレス直後の高温状態の略板状ガラスの全体を均熱化しながら冷却する均熱・冷却工程が実施される。この際、停止位置P3において、上面冷却速度調整部材26が略板状ガラスの上面に配置され、回転テーブル12と共にその状態で回転してゆき、停止位置P8において、略板状ガラスの上面から上面冷却速度調整部材26が離間される。
Here, when manufacturing substantially plate-shaped glass using the
次に、停止位置P9に下型16が移動してきた際に、下型16のプレス面上に位置する略板状ガラスを取り出す。なお、下型16から取り出された略板状ガラスは、その後、徐冷炉に配置され、室温まで徐々に冷却される。続いて、再度のプレスに備えて、下型16が、停止位置P10〜12へと移動、および、これらの位置で停止している際に、プレス面の温度をプレスに適した温度にまで加熱する下型予熱工程を実施する。
Next, when the
また、回転テーブル12の回転速度は、適宜選択できるが、量産安定性と生産速度向上とをバランスよく両立させる観点からは、通常、2回転/分〜3回転/分程度とすることが好ましい。また、各停止位置P1〜P12における下型16の停止時間は特に限定されるものではないが、各工程の実施に必要な時間を確保しつつ、生産速度向上も確保する観点から、1秒〜1.7秒が好ましく、1.2秒〜1.5秒が好ましい。
The rotation speed of the
次に、各工程についてより具体的に説明する。まず、ガラス供給工程では、溶融ガラスを下型16のプレス面に流し出す流出ノズルと、この流出ノズルから連続的に流し出された溶融ガラスを切断する切断機とを少なくとも備えたガラス供給手段を用いて、下型16のプレス面上に溶融ガラスを供給する。ガラス供給工程は、具体的には以下のように実施される。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、常に一定質量の溶融ガラス塊が得られるように周期的に切断する。そして、切断された溶融ガラス塊は流出ノズル直下で、停止位置P1にて待機している下型16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。そして、この溶融ガラスは、下型16のプレス面上で、表面張力によって丸味を帯びて塊状のガラスとなる。なお、下型16のプレス面の温度はガラス塊の温度よりも低温ではあるが、塊状ガラスが過冷却されることにより、略板状ガラスが割れないように調整される。
Next, each step will be described more specifically. First, in the glass supply step, a glass supply means including at least an outflow nozzle for flowing the molten glass to the press surface of the
上記キャストが終わって塊状のガラスをそのプレス面上に載置した下型16は、停止位置P2へと移動して、停止する。そして、停止位置P2で成形工程を実施し、ガラスを略板状にプレス成形する。この際の上型および下型16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、作製する略板状ガラスの直径・厚み等を考慮して適宜設定する。たとえば、上型の温度を250〜400℃に調整し、下型16の温度を420〜470℃に設定することができる。プレス推力については、略板状ガラスの形状に応じて適宜選択できる。たとえば、情報記録媒体用基板の2.5インチ相当サイズ品のプレス時の推力については3〜7トン程度を目安にできる。
After the casting is finished, the
プレス成形を終えると、略板状の形状となったガラス成形品の上面が上型から離型され、プレス直後の高温状態の略板状ガラスを載置した下型16は、停止位置P3から、取出工程(テイクアウト)を実施する停止位置P9へと、各停止位置での一時停止を繰り返しながら移動する。そして、停止位置P3から停止位置P9へと下型16が移動する過程で、プレス直後の高温状態の略板状ガラスの全体を均熱化すると共に冷却する(均熱・冷却工程)。この均熱・冷却工程では、少なくとも当該工程の全期間のうちの一部において、既述したように上面冷却速度調整部材26が、略板状ガラスの上面を覆うように設けられた状態が維持される。
When the press molding is completed, the upper surface of the glass molded product having a substantially plate-like shape is released from the upper die, and the
続いて、停止位置P9にて、下型16から略板状ガラスを取り出す取出工程(テイクアウト)が実施される。このテイクアウトは略板状ガラスの上面を吸着手段で吸着保持して行うことができる。テイクアウトされた略板状ガラスは、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略板状ガラスを得ることができる。
Subsequently, at the stop position P9, an extraction process (takeout) for taking out the substantially plate-like glass from the
なお、取出工程を終えた後の停止位置P9で停止している下型16のプレス面の表面温度は、プレス工程に適さない温度にまで低下している。このため、下型16が、停止位置P12へと移動するまでの間にヒーターを利用して下型16のプレス面の温度が、プレス工程に適した温度となるように、下型16の加熱を行う(下型予熱工程)。その後、下型16は、停止位置P12から、次の停止位置P1へと移動し、次のプレス成形が行われる。
In addition, the surface temperature of the press surface of the lower mold |
−情報記録媒体用基板の製造方法−
次に、本実施形態の略板状ガラス製造方法により得られた略板状ガラスを用いて、情報記録媒体用基板(以下、単に「基板」と略す場合がある)を製造する場合について説明する。本実施形態の略板状ガラスの製造方法により作製された略板状ガラスについては、この略板状ガラスの主表面を研削・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。また、略板状ガラス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、略板状ガラス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。なお、基板の直径よりも十分大きな直径を有する円盤状ガラスをプレス成形し、スクライビング加工により前記円盤状ガラスから同心円状の円盤状ガラスを取り出し、取り出した円盤状ガラスを上記(1)から(8)に至る工程によって基板にすることもできる。
-Manufacturing method of substrate for information recording medium-
Next, a case where an information recording medium substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”) is manufactured using the substantially plate glass obtained by the substantially plate glass manufacturing method of the present embodiment will be described. . About the substantially plate-like glass produced by the method for producing the substantially plate-like glass of the present embodiment, an information recording medium substrate is produced through at least a grinding / polishing step of grinding / polishing the main surface of the substantially plate-like glass. To do. Moreover, when the glass which comprises substantially plate-shaped glass has a glass composition which can be crystallized by heat processing, the crystallization process to crystallize by heating substantially plate-shaped glass 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. The disk-shaped glass having a diameter sufficiently larger than the diameter of the substrate is press-molded, the concentric disk-shaped glass is taken out from the disk-shaped glass by scribing, and the taken-out disk-shaped glass is taken from the above (1) to (8 ) Can be formed into a substrate.
(1)第1ラッピング工程
第1ラッピング工程では、略板状ガラス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) 1st lapping process In a 1st lapping process, a disk-shaped glass base plate is obtained by lapping the both main surfaces of substantially plate-shaped glass. 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略板状ガラスが、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およ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 substantially plate-like glass used for the production of the substrate for information recording medium is made of glass containing an alkali metal such as lithium or sodium, the glass after the lapping step and the polishing step are finished. The substrate is preferably chemically strengthened. 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およ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およ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 the chemical strengthening solution, the lithium ions and sodium ions in the surface layer of the glass substrate are replaced with sodium ions and potassium ions in the chemical strengthening solution, respectively, and the 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 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。
-Manufacturing method of 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. .
−光学部品の製造方法−
次に、本実施形態の略板状ガラス製造方法により得られた略板状ガラスを用いて、光学部品を製造する場合について説明する。本実施形態の略板状ガラスの製造方法により作製された略板状ガラスについては、この略板状ガラスの主表面を研削・研磨する研削・研磨工程を少なくとも経て、所望の光学部品を作製することができる。このような光学部品としては凸メニスカスレンズ、平凸レンズ、両凸レンズ、凹メニスカスレンズ、平凹レンズ、両凹レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイなどの各種レンズ、プリズムなどが挙げられる。また、これら光学部品の表面には必要に応じて反射防止膜などのコートを施してもよい。こうして得られた光学部品は、高精細な撮像光学系、たとえば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラや、プロジェクタなどの投射光学系を構成する光学部品として好適である。
-Optical component manufacturing method-
Next, the case where an optical component is manufactured using the substantially plate glass obtained by the substantially plate glass manufacturing method of this embodiment is demonstrated. About the substantially plate glass produced by the manufacturing method of the substantially plate glass of this embodiment, a desired optical component is produced through at least a grinding / polishing step of grinding / polishing the main surface of the substantially plate glass. be able to. Examples of such optical components include convex meniscus lenses, plano-convex lenses, biconvex lenses, concave meniscus lenses, plano-concave lenses, biconcave lenses, microlenses, various lenses such as lens arrays, prisms, and the like. Further, the surface of these optical components may be coated with an antireflection film or the like as necessary. The optical component thus obtained is suitable as an optical component constituting a projection optical system such as a high-definition imaging optical system, for example, a digital still camera, a digital video camera, a surveillance camera, an in-vehicle camera, or a projector.
以下に、本発明について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.
(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16のプレス面上に供給した後、上型と下型16とによりプレスすることにより略板状ガラス(厚み=1.2mm、直径d=66mm)を連続して1000枚作製した。
Example 1
After the molten glass obtained by melting the aluminosilicate glass is supplied onto the pressing surface of the
なお、この略板状ガラスの作製に際して用いたガラス成型装置は、表1に示すようなプロセスで略板状ガラスが製造できるように構成された装置を用いた。この装置の主要部は、具体的には、図1および図2に示すように、土台部10上に配置され、かつ、12個の下型16を備えた回転テーブル12と、停止位置P1の下型16に溶融ガラスを供給するガラス供給手段と、停止位置P2の下型16のプレス面の真上に配置された上型と、停止位置P8において下型16のプレス面上の略板状ガラスを取り出すための吸着手段と、停止位置P9からP12へと下型16が移動する間に下型16を予熱するヒーターと、12個の下型16に対応するように主軸14に取り付けられ、先端に上面冷却速度調整部材26を有する支持部18と、から構成されている。なお、上面冷却速度調整部材26は、ヒーターにより所望の温度に加熱可能である。
In addition, the glass shaping | molding apparatus used at the time of preparation of this substantially plate glass used the apparatus comprised so that substantially plate glass could be manufactured with a process as shown in Table 1. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the main part of this apparatus is arranged on a
実施例1において略板状ガラスを作製する際の、各工程の実施順(製造プロセス)は、表1に示す通りとした。また、表1に示した以外の主要な製造条件は以下の通りとした。
・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℃)
・溶融ガラスを下型16のプレス面上に供給する際のプレス面の温度:500℃
・プレス時の上型プレス面の温度:450℃
・下型16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
・上型および下型16のプレス面を構成する材料:鋳鉄(コーティング処理無し)
・上面冷却速度調整部材26を構成する材料:ステンレス
・上面冷却速度調整部材26を略板状ガラスの上面に接触して配置する際の上面冷却速度調整部材26の温度:500℃
・下型16から略板状ガラスをテイクアウトする際の略板状ガラスの温度:520℃
・テイクアウト後の略板状ガラスの放置環境:常温大気中環境
The execution order (manufacturing process) of each step when producing substantially plate-like glass in Example 1 was as shown in Table 1. The main production conditions other than those shown in Table 1 were 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.)
-Temperature of the press surface when supplying molten glass onto the press surface of the lower die 16: 500 ° C
・ Temperature of upper die press surface during pressing: 450 ℃
-Viscosity of molten glass put on lower mold 16: 40 Pa · s
・ Pressing time (time for applying pressure to glass): 1 second ・ Material constituting the pressing surface of the
-Material constituting the upper surface cooling rate adjusting member 26: stainless steel-Temperature of the upper surface cooling
The temperature of the substantially plate glass when taking out the substantially plate glass from the lower mold 16: 520 ° C.
・ Leaving environment of plate-shaped glass after take-out: normal temperature air environment
(比較例1)
実施例1において、上面冷却速度調整部材26を、支持部18の先端に取り付けて常に支持した状態とする代わりに、停止位置P3において上面冷却速度調整部材26単体を略板状ガラスの上面に配置し、停止位置P8において上面冷却速度調整部材26単体を略板状ガラスの上面から離間させた。すなわち、停止位置P3〜P8を下型16が移動する間、略板状ガラスの上面に配置された上面冷却速度調整部材26は、他の部材により支持されない状態とした。これ以外は実施例1と同様にして略板状ガラスを作製した。
(Comparative Example 1)
In the first embodiment, the upper surface cooling
(比較例2)
実施例1において、下型16が停止位置P3〜P8を通過する間、略板状ガラスの上面に上面冷却速度調整部材26を配置しなかった。すなわち、停止位置P3〜P8を下型16が移動する間、略板状ガラスの上面は常温の空気に露出された状態とした。これ以外は実施例1と同様にして略板状ガラスを作製した。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the upper surface cooling
(比較例3)
比較例2で得られた略板状ガラスを、再度540℃程度まで加熱処理した状態で、平板状のステンレス部材により両面から押圧して反り修正プレスを実施した。これ以外は比較例2と同様にして略板状ガラスを作製した。
(Comparative Example 3)
The substantially plate-like glass obtained in Comparative Example 2 was subjected to a warp correction press by being pressed from both sides with a flat plate-like stainless steel member in a state where it was heat-treated again to about 540 ° C. Except this, a substantially plate-like glass was produced in the same manner as in Comparative Example 2.
<評価>
評価は、各実施例、比較例で得られた10枚のサンプルの平面度を測定し、その平均値を求めた。なお、平面度は、XYステージに載せたサンプルを移動させながら、レーザーフォーカス式変位計で1mmピッチに変位を測定して求めた。そしてこの測定値の傾き補正した後に得られた変位の最大値と最小値との差をサンプル毎に求め、この値の平均値を平坦度とした。結果を以下の表2に示す。
<Evaluation>
In the evaluation, the flatness of 10 samples obtained in each example and comparative example was measured, and the average value was obtained. The flatness was obtained by measuring the displacement at a 1 mm pitch with a laser focus displacement meter while moving the sample placed on the XY stage. Then, the difference between the maximum value and the minimum value of the displacement obtained after correcting the inclination of the measured value was obtained for each sample, and the average value of these values was defined as the flatness. The results are shown in Table 2 below.
1 プレス成型装置
2 床面
10 土台部
12 回転テーブル
14 主軸
16 下型
18 支持部
20 支持部本体
22 可動アーム支持部
24 可動アーム
26 上面冷却速度調整部材
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記略平板状に成形されたガラスの上面から上記上型を離間した後に、略平略板状ガラスを冷却すると共に均熱化する均熱・冷却工程と、を少なくとも含み、
上記均熱・冷却工程が実施される全過程の少なくとも一部の過程において、上記下型プレス面上に位置する上記略板状のガラスの上面と接触または近接するように上面冷却速度調整部材が配置されると共に、上記上面冷却速度調整部材が床面に直接または間接的に固定された支持部により支持されていることを特徴とする略板状ガラスの製造方法。 By pressing the molten glass supplied on the lower mold press surface with the lower mold press surface and the upper mold press surface arranged opposite to the lower mold press surface, the substantially flat plate shape is obtained. Molding process to mold;
Including at least a soaking / cooling step of cooling and soaking the substantially flat plate-like glass after separating the upper mold from the upper surface of the glass formed into the substantially flat plate shape,
The upper surface cooling rate adjusting member is in contact with or close to the upper surface of the substantially plate-like glass located on the lower die press surface in at least a part of the entire process in which the soaking / cooling step is performed. A method for producing a substantially plate-like glass, wherein the upper surface cooling rate adjusting member is supported by a support portion that is directly or indirectly fixed to a floor surface.
前記上面冷却速度調整部材の温度が、加熱手段および冷却手段から選択される少なくとも1つの温度制御手段によって制御されることを特徴とする略板状ガラスの製造方法。 In the manufacturing method of the substantially plate-shaped glass of Claim 1,
A method for producing a substantially plate-like glass, wherein the temperature of the upper surface cooling rate adjusting member is controlled by at least one temperature control means selected from a heating means and a cooling means.
前記上面冷却速度調整部材の前記略板状のガラスの上面と接触する面の曲率と、前記略板状のガラスの上面の曲率とが同一であることを特徴とする略板状ガラスの製造方法。 In the manufacturing method of the substantially plate-shaped glass of Claim 1 or 2,
The method of producing substantially plate-like glass, wherein the curvature of the surface of the upper surface cooling rate adjusting member contacting the upper surface of the substantially plate-like glass and the curvature of the upper surface of the substantially plate-like glass are the same. .
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、前記下型のプレス面上に供給するガラス供給工程を、を経た後に、前記成形工程および前記均熱・冷却工程がこの順に実施され、
その後に、前記下型のプレス面上の前記略板状のガラスを、前記下型から取り出す取出工程が実施されることを特徴とする略板状ガラスの製造方法。 In the manufacturing method of the substantially plate-shaped glass as described in any one of Claims 1-3,
The glass forming step and the soaking / cooling step are performed after the glass supply step of cutting the molten glass continuously flowing out from the nozzle into predetermined volumes and supplying the molten glass onto the press surface of the lower die. In order,
Then, the extraction process which takes out the said substantially plate-shaped glass on the press surface of the said lower mold from the said lower mold is implemented, The manufacturing method of the substantially plate-shaped glass characterized by the above-mentioned.
前記下型が、循環方向に移動と停止とを交互に繰り返しながら移動し、いずれか1つの停止位置にて前記ガラス供給工程を実施し、
前記ガラス供給工程を実施した停止位置を基準として、前記循環方向下流側に位置する停止位置にて前記成形工程を実施し、
前記成形工程を実施した停止位置から、上記循環方向下流側に位置する1つ以上の停止位置を経て、前記取出工程が実施される停止位置までの間において前記均熱・冷却工程が実施されることを特徴とする略板状ガラスの製造方法。 In the manufacturing method of the substantially plate-shaped glass of Claim 4,
The lower mold moves while alternately repeating movement and stop in the circulation direction, and performs the glass supply step at any one stop position,
Based on the stop position where the glass supply step is performed as a reference, the molding step is performed at the stop position located downstream in the circulation direction
The soaking / cooling step is performed from the stop position at which the forming step is performed to the stop position at which the take-out step is performed through one or more stop positions located on the downstream side in the circulation direction. A method for producing a substantially plate-like glass.
回転中心となる主軸を備え、上記複数個の下型が等間隔で周縁部に配置されると共に、360度を上記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上記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、
上記いずれか1つの停止位置を基準として、上記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、上記下型プレス面上に位置する上記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、
上記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、上記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上記略板状のガラスを上記下型から取り出す取出手段と、
上記回転テーブルの上面側に位置する上記主軸から上記回転テーブルの外周側へと伸びると共に、その先端に、下型プレス面近傍と、該下型プレス面に対して上方かつ上記主軸側との間を移動可能に設けられ上面冷却速度調整部材を備えた支持部と、
を少なくとも備え、
上記上型が配置された停止位置を通過後から、上記回転テーブルの回転方向下流側に沿って、上記取出手段が配置された停止位置に到達するまでの間を上記下型が移動する区間において、
当該区間の少なくとも一部の区間において、下型プレス面上に位置する上記略板状のガラスの上面と接触または近接するように上記上面冷却速度調整部材が配置されることを特徴とするプレス成型装置。 One upper mold and a plurality of lower molds having a press surface for press-molding a predetermined volume of molten glass;
A main shaft serving as a rotation center is provided, and the plurality of lower molds are arranged on the peripheral edge at equal intervals, and the rotation and stop in one direction are repeated for each rotation angle obtained by dividing 360 degrees by the number of the lower molds. A circular rotary table,
Glass supply for supplying molten glass continuously flowing out from a nozzle connected to a molten glass supply source onto a press surface of a lower die that is cut at a predetermined capacity and stopped at one stop position of the rotary table. Means,
With respect to any one of the stop positions, the lower mold is disposed so as to be opposed to the press surface of the lower mold that stops at the stop position downstream in the rotation direction of the rotary table and is movable in the vertical direction. An upper die provided with a press surface for pressing the molten glass located on the press surface to form a substantially plate shape;
The substantially plate-like shape that is located on the lower press surface of the stop position that is located on the downstream side in the rotation direction of the rotary table, with one or more stop positions sandwiched from the stop position where the upper mold is disposed Taking out the glass of the above from the lower mold,
The main shaft located on the upper surface side of the turntable extends from the main shaft to the outer peripheral side of the turntable, and at the tip thereof, between the vicinity of the lower die press surface and the upper die side between the lower die press surface. A support portion provided with an upper surface cooling rate adjustment member provided movably,
Comprising at least
In a section in which the lower mold moves from after passing through the stop position where the upper mold is arranged until it reaches the stop position where the take-out means is arranged along the downstream side in the rotation direction of the rotary table. ,
The upper surface cooling rate adjusting member is disposed so as to be in contact with or close to the upper surface of the substantially plate-like glass located on the lower die press surface in at least a part of the interval. apparatus.
前記上面冷却速度調整部材の温度を制御する、加熱手段および冷却手段から選択される少なくとも1つの温度制御手段備えたことを特徴とするプレス成型装置。 The press molding apparatus according to claim 6, further comprising at least one temperature control means selected from a heating means and a cooling means for controlling a temperature of the upper surface cooling rate adjusting member.
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| WO2014156798A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Hoya株式会社 | Method of manufacturing glass substrate for information recording medium |
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