JP2002050024A - Molded glass substrate for magnetic disk, molding method and molding die - Google Patents

Molded glass substrate for magnetic disk, molding method and molding die

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JP2002050024A
JP2002050024A JP2000230594A JP2000230594A JP2002050024A JP 2002050024 A JP2002050024 A JP 2002050024A JP 2000230594 A JP2000230594 A JP 2000230594A JP 2000230594 A JP2000230594 A JP 2000230594A JP 2002050024 A JP2002050024 A JP 2002050024A
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glass substrate
magnetic disk
hub member
forming
glass material
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Shoji Nakamura
正二 中村
Yoshiyuki Shimizu
義之 清水
Hidenao Kataoka
秀直 片岡
Takahisa Kondo
隆久 近藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/45Ring or doughnut disc products or their preforms

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of manufacturing stages and to solve the problem of environment deterioration caused by discharging industrial waste of an abrasive, abrasion liquid and the like and of high cost caused by complicated stages, in the manufacture of a glass substrate for a magnetic disk. SOLUTION: In the glass substrate 11 for the magnetic disk having a doughnut shape, an internal diameter part is constituted of a hub member 13 and a magnetic medium forming surface of a principal surface 12 is constituted of a glass base material 27. The hub member 13 and the glass base material 27 are molded by simultaneously pressing and heating them using a molding die consisting of a core mold, a body mold, a top mold and a bottom mold to integrally weld them in a disk shape. Thus, the number of stages can be reduced and an adverse molding effect due to the difference between the coefficients of thermal expansion of the core mold and the glass base material can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピューターの
記憶装置に用いられる磁気ディスクに係わり、特に磁気
ディスクを製造するための磁気ディスク用成形ガラス基
板と、磁気ディスク用成形ガラス基板の成形方法と、磁
気ディスク用成形ガラス基板の成形金型とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk used for a storage device of a computer, and more particularly to a molded glass substrate for a magnetic disk for manufacturing a magnetic disk, a method for molding a molded glass substrate for a magnetic disk, The present invention relates to a molding die for a molded glass substrate for a magnetic disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置(HDD)にお
いては、高容量化と低価格化との相反する技術課題の解
決に向けた取り組みが行われている。従来のアルミニュ
ウムを基材とした磁気ディスクの製造方法では、所望す
る平面度と平滑度を得るために、研削法や研磨法を主体
とした機械加工を行い、極めて煩雑で多大の製造工程を
必要としていた。
2. Description of the Related Art In recent years, in a magnetic disk drive (HDD), efforts have been made to solve the contradictory technical problems of high capacity and low price. In the conventional method of manufacturing a magnetic disk based on aluminum, in order to obtain a desired flatness and smoothness, machining mainly by a grinding method or a polishing method is performed, which requires an extremely complicated and large number of manufacturing steps. And had

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこでアルミニュウム
を基材とした磁気ディスクに代わり、高剛性と高硬度に
優れたガラス基板が磁気ディスクに用いられつつある。
ガラス基板による磁気ディスクは平滑化に有利なことか
ら、高容量化と高信頼性化が同時に満足される。しかし
この磁気ディスクの製造には、従来の機械加工法が踏襲
されており、加工時にガラス粉、研磨材、溶剤などの産
業廃棄物が多く発生する。これらの産業廃棄物は、環境
上においても好ましくなく、低価格化への対応にも限界
がある。
Therefore, glass substrates having high rigidity and high hardness are being used for magnetic disks instead of magnetic disks based on aluminum.
Since a magnetic disk made of a glass substrate is advantageous for smoothing, high capacity and high reliability are simultaneously satisfied. However, the manufacture of this magnetic disk follows a conventional machining method, and a large amount of industrial waste such as glass powder, abrasives, and solvents is generated during the processing. These industrial wastes are not preferable in terms of the environment, and there is a limit in reducing costs.

【0004】図6は板ガラス材料を用いた従来の一般的
な磁気ディスクの製造工程の説明図である。図6(a)
はフロート法やダイレクトプレスによって得られたガラ
ス基板を準備する工程1である。図6(b)は、応力割
段や熱プレスによりリング状に打ち抜く工程2である。
図6(c)は、ダイヤモンド砥石を用いて内外周及び面
取りを研削加工で行う工程3である。図6(d)は、磁
気媒体形成面である主面を両面ラップ及びポリッシュし
て鏡面加工する工程4である。図6(e)は、ガラス基
板をイオン交換法などによって化学強化する工程5であ
る。図6(f)は、強化後の表面荒れを再度ファイナル
ポリッシュして、主面を表面調質する工程6である。図
6(g)は、主面に磁気媒体を形成する工程7である。
上述した各工程間には更に幾多の洗浄工程が含まれてい
る。このような工程1〜工程4における機械加工法で
は、加工工程が多く、且つ加工時に産業廃棄物が多く生
じるという問題点があった。
FIG. 6 is an explanatory view of a process of manufacturing a conventional general magnetic disk using a sheet glass material. FIG. 6 (a)
Is a step 1 of preparing a glass substrate obtained by a float method or a direct press. FIG. 6B shows a step 2 in which a ring is punched out by stress splitting or hot pressing.
FIG. 6C shows a step 3 in which inner and outer peripheries and chamfering are performed by grinding using a diamond grindstone. FIG. 6D shows a step 4 of lapping and polishing the main surface, which is the surface on which the magnetic medium is formed, and polishing the main surface. FIG. 6E is a step 5 of chemically strengthening the glass substrate by an ion exchange method or the like. FIG. 6F shows a step 6 in which the roughened surface is subjected to final polishing again to temper the main surface. FIG. 6G shows a step 7 of forming a magnetic medium on the main surface.
A number of cleaning steps are included between the steps described above. The machining methods in the steps 1 to 4 have a problem in that the number of processing steps is large and industrial waste is generated during processing.

【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、磁気ディスク用ガラス基板を
得るにあたり、ガラス粉末や研磨材、研削液などの産業
廃棄物を極力発生させないで製造でき、少ない加工工数
で製造できる磁気ディスク用成形ガラス基板を得ること
を目的とする。またこのような磁気ディスク用成形ガラ
ス基板を得るための成形方法を確立し、この成形方法に
用いる成形金型を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. In obtaining a glass substrate for a magnetic disk, industrial waste such as glass powder, abrasives, and grinding fluid is minimized. An object of the present invention is to obtain a molded glass substrate for a magnetic disk which can be manufactured with a small number of processing steps. It is another object of the present invention to establish a molding method for obtaining such a molded glass substrate for a magnetic disk, and to provide a molding die used in the molding method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、内径部を構成するハブ部材と、磁気媒体形成面を構
成するガラス部材とが一体的に係止してディスク状に構
成されたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, a hub member constituting an inner diameter portion and a glass member constituting a magnetic medium forming surface are integrally locked to form a disk. It is characterized by having.

【0007】本願の請求項2の発明は、請求項1の磁気
ディスク用成形ガラス基板において、前記ハブ部材は、
金属、セラミックス、ガラスのいずれかで構成されたこ
とを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the molded glass substrate for a magnetic disk according to the first aspect, the hub member comprises:
It is characterized by being composed of any of metal, ceramics and glass.

【0008】本願の請求項3の発明は、内径部を構成す
るハブ部材と、磁気媒体形成面を構成するガラス素材と
を成形金型内に投入し、前記ガラス素材の軟化温度で押
圧変形させ、前記ハブ部材と前記ガラス素材とを一体的
に係止することにより、磁気ディスク用成形ガラス基板
を得ることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, a hub member forming an inner diameter portion and a glass material forming a magnetic medium forming surface are charged into a molding die and pressed and deformed at a softening temperature of the glass material. A molded glass substrate for a magnetic disk is obtained by integrally locking the hub member and the glass material.

【0009】本願の請求項4の発明は、内径部を構成す
るハブ部材と、磁気媒体形成面を構成するガラス素材を
複数個に分割したガラス素材断片とを成形金型内に投入
し、前記複数個のガラス素材断片の体積合量が成形ガラ
ス基板体積以上となるよう設定し、前記複数個のガラス
素材断片を互いに融着させることより、磁気ディスク用
成形ガラス基板を得ることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a hub member forming an inner diameter portion and a glass material fragment obtained by dividing a glass material forming a magnetic medium forming surface into a plurality of pieces are put into a molding die. By setting the total volume of the plurality of glass material fragments to be equal to or greater than the volume of the molded glass substrate, and fusing the plurality of glass material fragments to each other, a molded glass substrate for a magnetic disk is obtained. Things.

【0010】本願の請求項5の発明は、磁気媒体形成面
である主面を形成する上下型と、前記主面に連続する一
方の外径部を形成する胴型と、前記主面に連続する他方
の内径部を規制し、ハブ部材を位置決めする中子と、を
具備することを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an upper and lower mold for forming a main surface which is a magnetic medium forming surface, a body mold for forming one outer diameter portion continuous with the main surface, And a core for regulating the other inner diameter portion and positioning the hub member.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における磁気
ディスク用成形ガラス基板について、図1(A) 、
(B) を用いて説明し、その磁気ディスク用成形ガラス
基板を得るための成形金型と成形方法とについて、図2
〜図5を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A molded glass substrate for a magnetic disk according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. 2B illustrates a molding die and a molding method for obtaining the molded glass substrate for a magnetic disk.
This will be described with reference to FIG.

【0012】図1(A) は本実施の形態における磁気デ
ィスク用成形ガラス基板11の構造を示す外観斜視図で
あり、図1(B) はその中心線を含む断面図である。こ
の磁気ディスク用成形ガラス基板11は、両面が精密に
仕上げられた成形型によって精密に転写された主面12
と、該主面とつながる内径部としてのハブ部材13とで
構成されている。また外径部14は金型部材の転写面と
なっている。このような構造の磁気ディスク用成形ガラ
ス基板11によれば、従来例の製造工程で説明した工程
1〜工程4までを、一つの工程に短縮することができ
る。また、機械加工を全て排除することが可能となり、
産業廃棄物を皆無にすることができる。
FIG. 1A is an external perspective view showing the structure of a molded glass substrate 11 for a magnetic disk in the present embodiment, and FIG. 1B is a sectional view including the center line thereof. The molded glass substrate 11 for a magnetic disk has a principal surface 12 precisely transferred by a molding die whose both surfaces are precisely finished.
And a hub member 13 as an inner diameter portion connected to the main surface. The outer diameter portion 14 is a transfer surface of the mold member. According to the magnetic disk molded glass substrate 11 having such a structure, the steps 1 to 4 described in the conventional manufacturing steps can be reduced to one step. Also, it is possible to eliminate all machining,
Industrial waste can be completely eliminated.

【0013】次に本実施の形態における磁気ディスク成
形用ガラス基板11の成形方法、及びこの成形方法に用
いる成形金型について説明する。図2は、複数の金型か
らなる成形金型25と、成形金型25を装備した成形装
置の構造を示す断面図である。また図3は本実施の形態
の磁気ディスク用成形ガラス基板11を得るために用い
るガラス素材27の外観図である。図4は本実施の形態
で用いるハブ部材13の成形前の外観を示す斜視図であ
る。
Next, a description will be given of a method of forming the glass substrate 11 for forming a magnetic disk according to the present embodiment and a forming die used in the forming method. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a molding die 25 composed of a plurality of dies and a molding device equipped with the molding die 25. FIG. 3 is an external view of a glass material 27 used to obtain a molded glass substrate 11 for a magnetic disk according to the present embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the hub member 13 used in the present embodiment before molding.

【0014】成形金型25は、上型21、下型22、胴
型23、中子型24を含んで構成される。上型21、下
型22は成形面が所定の表面粗さに鏡面研磨されて仕上
げられているリング形状の金型である。胴型23はガラ
ス基板の外径部を形成する金型である。中子型24は上
型21、下型22の中心孔に嵌合する金型である。
The molding die 25 includes an upper die 21, a lower die 22, a body die 23, and a core die 24. The upper mold 21 and the lower mold 22 are ring-shaped molds whose molding surfaces are mirror-polished to a predetermined surface roughness and finished. The body mold 23 is a mold for forming an outer diameter portion of the glass substrate. The core mold 24 is a mold that fits into the center holes of the upper mold 21 and the lower mold 22.

【0015】成形金型25内には、中子型24に勘合し
て下型22上にハブ部材13が載置される。ハブ部材1
3の周囲には、リング状のガラス素材27を下型22上
に載置する。このような成形金型25を、ヒータ28を
埋設した下側の加熱板29上に載置する。成形金型25
の上方には、ヒータ28を埋設した上側の加熱板30を
セットする。ヒータ28を通電することにより、成形金
型25をガラス素材27の軟化温度以上に加熱する。そ
して上側の加熱板30に対して図示しない加圧機構を用
いて図中矢印の方向に加圧力Pを加える。このとき加圧
機構を除いた成形金型25及び上下の加熱板29,30
は、不活性ガス(N2 ガス)中のチャンバー内にセット
して成形加工を行うものとする。
In the molding die 25, the hub member 13 is mounted on the lower die 22 by fitting into the core die 24. Hub member 1
A ring-shaped glass material 27 is placed on the lower mold 22 around the periphery of the mold 3. Such a molding die 25 is placed on a lower heating plate 29 in which a heater 28 is embedded. Mold 25
The upper heating plate 30 in which the heater 28 is buried is set. By energizing the heater 28, the molding die 25 is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the glass material 27. Then, a pressing force P is applied to the upper heating plate 30 in a direction indicated by an arrow in the figure by using a pressing mechanism (not shown). At this time, the molding die 25 excluding the pressing mechanism and the upper and lower heating plates 29, 30
Is set in a chamber in an inert gas (N 2 gas) to perform molding.

【0016】こうしてハブ部材13aとガラス素材27
とを加熱し、ガラス素材27の軟化温度でハブ部材13
aとガラス素材27とを押圧変形させ、ハブ部材とガラ
ス素材とを一体的に係止させる。こうすると、図1
(B)に示すような断面形状の磁気ディスク用成形ガラ
ス基板11が得られる。
Thus, the hub member 13a and the glass material 27
Is heated and the hub member 13 is heated at the softening temperature of the glass material 27.
a and the glass material 27 are pressed and deformed, and the hub member and the glass material are integrally locked. In this case, FIG.
A magnetic glass molded glass substrate 11 having a sectional shape as shown in FIG.

【0017】ここで磁気ディスク用成形ガラス基板11
の内径部をハブ部材13で構成した理由を説明する。ガ
ラス基板の主面及び内外径を精密にかつ一発で成形でき
れば、工数低減及び環境上の課題を一挙に解決できるは
ずである。しかし成形品がドーナツ形状であるが故に、
種々の制約条件が発生する。このうち大きな制約条件と
は、金型構成における熱膨張差、金型部材とガラス素材
との熱膨張差を如何に克服するかである。一般的に高温
度で使用される金型部材の熱膨張係数は、セラミックス
やタングステンカーバイトのように小さいものが多い。
一方、ガラス素材は成形温度からガラスが固化する温度
(Tg点) 領域、即ち異常膨張領域で非常に大きな値の
熱膨張係数を示す。
Here, the molded glass substrate 11 for a magnetic disk
The reason why the inner diameter portion is constituted by the hub member 13 will be described. If the main surface and the inner and outer diameters of the glass substrate can be formed precisely and in one shot, the number of steps and the environmental problems can be solved at once. However, because the molded product has a donut shape,
Various constraints arise. Among these, the major constraint condition is how to overcome the difference in thermal expansion in the mold configuration and the difference in thermal expansion between the mold member and the glass material. In general, a mold member used at a high temperature has a small thermal expansion coefficient such as ceramics and tungsten carbide.
On the other hand, the glass material shows a very large coefficient of thermal expansion in a region where the glass solidifies from the molding temperature (Tg point), that is, in an abnormal expansion region.

【0018】この熱膨張係数の差で発生する問題を、本
実施の形態の成形金型で解決できる理由について説明す
る。各部材の熱膨張の大小関係において、「中子型>ガ
ラス素材>胴型及び上下型」を満足する必要がある。こ
の関係が満足されなければ、例え成形はできても、ガラ
ス素材が中子型24を締め込んでしまうために成形品が
取り外せなくなる。そこで中子型24としては、ガラス
素材よりも大きな熱膨張係数を有し、かつ耐熱性と耐高
温強度が要求される。しかしこの条件では、材料選択の
可能性は極めて少ないものとなる。本実施の形態のよう
にハブ部材13を用いると、上記した制約条件から回避
することができる。
The reason that the problem caused by the difference in thermal expansion coefficient can be solved by the molding die of the present embodiment will be described. In relation to the magnitude of thermal expansion of each member, it is necessary to satisfy "core type> glass material> body type and vertical type". If this relationship is not satisfied, the molded product cannot be removed because the glass material tightens the core mold 24 even if molding can be performed. Therefore, the core mold 24 is required to have a larger thermal expansion coefficient than a glass material, and to have heat resistance and high-temperature strength. However, under these conditions, the possibility of material selection is extremely small. When the hub member 13 is used as in the present embodiment, it is possible to avoid the above-described constraint.

【0019】次にガラス素材27を複数のガラス素材に
分割して磁気ディスク用成形ガラス基板11を成形する
方法について説明する。図5は分割されたガラス素材断
片51の断面形状を示した図である。複数個のガラス素
材断片51の体積合量が成形ガラス基板体積と同等か、
又はそれ以上となるよう設定する。図3に示すガラス素
材27の場合と同様に、内径部を構成するハブ部材13
aと、複数個のガラス素材断片51とを成形金型内25
に投入し、複数個のガラス素材断片51を加熱により互
いに融着させることより、磁気ディスク用成形ガラス基
板11を得る。
Next, a method of forming the glass substrate 11 for a magnetic disk by dividing the glass material 27 into a plurality of glass materials will be described. FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional shape of the divided glass material piece 51. Whether the total volume of the plurality of glass material pieces 51 is equal to the volume of the formed glass substrate,
Or set to be more. As in the case of the glass material 27 shown in FIG.
a and a plurality of glass material pieces 51 in a molding die.
Then, a plurality of glass material pieces 51 are fused together by heating to obtain a molded glass substrate 11 for a magnetic disk.

【0020】[0020]

【実施例】(実施例1)次に図1で示した磁気ディスク
用成形ガラス基板11を、図3に示すガラス素材27を
用いて得るための具体的な成形方法について説明する。
図2に示した成形金型25では、上型21、下型22、
胴型23、中子型24の材料としてタングステンカーバ
イトを用いた。上型21、下型22の外径をφ35m
m、厚みを24mmとした。そして互いに対向する面、
即ちガラスを転写させる面は1.5nm以下の凹凸しか
有さない状態、即ち光学鏡面状態となるようポリッシュ
を行った。更にその表面にガラスとの融着防止を目的と
して、貴金属系の材料をスパッタリング法で2μmの厚
みに成膜した。また中子型24の外周面も鏡面に加工し
た。
EXAMPLE 1 Next, a specific molding method for obtaining the magnetic disk molded glass substrate 11 shown in FIG. 1 using the glass material 27 shown in FIG. 3 will be described.
In the molding die 25 shown in FIG. 2, the upper die 21, the lower die 22,
Tungsten carbide was used as a material for the body mold 23 and the core mold 24. The outer diameter of the upper mold 21 and the lower mold 22 is φ35m
m and thickness were 24 mm. And the faces facing each other,
That is, polishing was performed so that the surface to which the glass was transferred had only irregularities of 1.5 nm or less, that is, an optical mirror surface. Further, a noble metal-based material was formed to a thickness of 2 μm on the surface by a sputtering method for the purpose of preventing fusion with glass. The outer peripheral surface of the core mold 24 was also processed into a mirror surface.

【0021】図3に示すガラス素材27として、リング
形状からなる硼珪酸バリウムガラス(屈伏点:549
℃、ガラス転移点:501℃、比重:3.09) から成
り、外径φ20×内径φ15×厚みt1.6mmの形状
に加工されたものを用いた。上記寸法は所望する磁気デ
ィスク用成形ガラス基板11の体積と同量となるもので
ある。磁気ディスク用成形ガラス基板11の寸法とし
て、外径φ30×内径φ10×厚みt0.381mmが
設定されている。尚、産業廃棄物の排出や環境の観点か
らは、溶融ガラスから直接、リング形状のガラス素材を
得る方法が望ましいが、本実施例では発明の効果を確認
する意味で、機械加工したものを用いた。
As the glass material 27 shown in FIG. 3, ring-shaped barium borosilicate glass (bending point: 549)
° C, glass transition point: 501 ° C, specific gravity: 3.09), and processed into a shape of outer diameter φ20 × inner diameter φ15 × thickness t1.6 mm. The above dimensions are the same as the desired volume of the magnetic glass molded glass substrate 11. As the dimensions of the molded glass substrate 11 for a magnetic disk, an outer diameter φ30 × inner diameter φ10 × thickness t 0.381 mm is set. From the viewpoint of discharge of industrial waste and the environment, it is desirable to obtain a ring-shaped glass material directly from molten glass. However, in this example, a machined material is used to confirm the effects of the invention. Was.

【0022】図4に示す成形前のハブ部材13aは熱膨
張の小さい焼結アルミナを用いたもので、外径φ12×
内径φ10×厚みt0.3mmの形状のものを準備し
た。尚、ハブ部材13aの内径は磁気ディスク用成形ガ
ラス基板として所望の寸法に仕上げており、中子型24
とは熱膨張の差を考慮して所定のクリアランスを設けて
いる。
The hub member 13a before molding shown in FIG. 4 is made of sintered alumina having a small thermal expansion and has an outer diameter φ12 ×
A shape having an inner diameter of φ10 and a thickness of 0.3 mm was prepared. The inner diameter of the hub member 13a is finished to a desired size as a molded glass substrate for a magnetic disk.
Is provided with a predetermined clearance in consideration of the difference in thermal expansion.

【0023】次に、上述した成形金型25、ガラス素材
27、ハブ部材13aを用いて、磁気ディスク用成形ガ
ラス基板11を成形する方法について、図2を再度用い
て説明する。まず、下側の加熱板29上に、下型22と
中子型24及び胴型23とを組立てて、ハブ部材13a
とガラス素材27とを下型22上に挿入した。尚、ハブ
部材13aは中子型24によって位置決めし、ガラス素
材27はハブ部材13aの周囲に偏芯することなく載置
した。
Next, a method of forming the magnetic disk formed glass substrate 11 using the above-described forming die 25, glass material 27, and hub member 13a will be described with reference to FIG. 2 again. First, the lower mold 22, the core mold 24 and the body mold 23 are assembled on the lower heating plate 29, and the hub member 13a
And the glass material 27 were inserted into the lower mold 22. The hub member 13a was positioned by the core mold 24, and the glass material 27 was placed around the hub member 13a without being eccentric.

【0024】更に上型21を胴型23及び中子型24と
に嵌合するように組み立てた。上型21の上方から加熱
板30を当接させた状態で、上下のヒータ28に通電
し、ガラス素材の軟化温度である610℃まで昇温加熱
後、2分間保持した。この後に、加熱板30を介して図
示しないエアーシリンダによる加圧機構を用いて、図中
の矢印方向に加圧力Pを20000Nで加圧し、ガラス
素材27を変形させた。そして、胴型23の上端面と加
熱板30とが当接したのを確認した後、ヒータ28をオ
フにした。次に加圧を継続したまま500℃まで冷却し
た後、加圧を中止した状態で室温まで冷却した。
Further, the upper mold 21 was assembled so as to be fitted to the body mold 23 and the core mold 24. While the heating plate 30 was in contact with the upper die 21, the upper and lower heaters 28 were energized, heated to 610 ° C., which is the softening temperature of the glass material, and held for 2 minutes. Thereafter, a pressing force P of 20000 N was applied through the heating plate 30 in the direction of the arrow in the figure using a pressing mechanism by an air cylinder (not shown) to deform the glass material 27. Then, after confirming that the upper end surface of the body mold 23 and the heating plate 30 were in contact with each other, the heater 28 was turned off. Next, after cooling to 500 ° C. while maintaining the pressurization, the system was cooled to room temperature with the pressurization stopped.

【0025】その後、磁気ディスク用成形ガラス基板1
1を成形金型25から取り出して、フィゾー型の干渉計
を用いて平坦度を測定したところ、一方の主面が5ミク
ロン、他方の主面が3ミクロンであった。また、成形後
のガラス素材27とハブ部材13とは実用に耐えうる範
囲で融着されていることを確認した。尚、説明した温度
は上下加熱板の設定温度であり、精密な温度制御が必要
なのは当然である。
Thereafter, the molded glass substrate 1 for a magnetic disk
1 was taken out of the molding die 25, and the flatness was measured using a Fizeau-type interferometer. As a result, one main surface was 5 microns and the other main surface was 3 microns. In addition, it was confirmed that the glass material 27 after molding and the hub member 13 were fused to a practically usable range. The temperatures described are the set temperatures of the upper and lower heating plates, and it is natural that precise temperature control is required.

【0026】また、ハブ部材13aとして耐熱性のステ
ンレス鋼材を用いて上記と同様の成形を行ったところ、
若干の変色が認められたが、ハブ部材13がガラス素材
27と融着していることが確認できた。ハブ部材13と
してセラミックス、金属部材の他に、高融点のガラス材
料を選択しても同様の効果が得られるものと考えるが、
溶着される相互の熱膨張係数の差及びその大小関係を最
適にすることが望ましい。
When the same molding as above was performed using a heat-resistant stainless steel material as the hub member 13a,
Although slight discoloration was observed, it was confirmed that the hub member 13 was fused to the glass material 27. It is considered that a similar effect can be obtained by selecting a high melting point glass material in addition to the ceramic and metal members as the hub member 13.
It is desirable to optimize the difference between the coefficients of thermal expansion to be welded and their magnitude relationship.

【0027】(実施例2)次にガラス素材27を複数の
ガラス素材に分割して磁気ディスク用成形ガラス基板1
1を成形する方法について具体的に説明する。図5に示
すガラス素材断片51は、軟化点665℃、ガラス転移
点503℃の熱特性を持つ珪酸アルミ系ガラスであり、
このガラス素材を1400℃で溶融し、溶融坩堝から1
45mgの重量に液滴し、固化して得た。液滴固化され
たガラス素材断片の表面は鏡面状態であった。
(Embodiment 2) Next, the glass material 27 is divided into a plurality of glass materials, and the glass
The method of forming 1 will be specifically described. The glass material fragment 51 shown in FIG. 5 is an aluminum silicate-based glass having a thermal property of a softening point of 665 ° C. and a glass transition point of 503 ° C.
This glass material is melted at 1400 ° C. and
Drops were weighed to 45 mg and solidified. The surface of the solidified glass material fragment was in a mirror state.

【0028】得られたガラス素材断片51を例えば4個
準備し、図2の成形金型25内にガラス素材断片51を
対称的に配置した。当然ハブ部材13を用いることはガ
ラス素材27の場合と同様である。上下の加熱板30,
29の設定温度を690℃とし、加圧力Pを26000
Nで成形した。ガラス素材断片51の変形を完了させて
後、加圧を継続したまま520℃まで冷却し、その後、
圧力を解放して室温まで冷却した。成形された磁気ディ
スク用成形ガラス基板11を取り出して平坦度の評価を
行ったところ、主面12の片面が8ミクロン、他方が6
ミクロンの精度に成形されていた。また4個のガラス素
材断片51同志の融着と合わせて、ハブ部材13とも融
着されていた。尚、このような断片状のガラス素材断片
51を用いれば、従来の機械加工を皆無にすることが可
能となる。
For example, four pieces of the obtained glass material pieces 51 were prepared, and the glass material pieces 51 were symmetrically arranged in the molding die 25 of FIG. Naturally, the use of the hub member 13 is the same as the case of the glass material 27. Upper and lower heating plates 30,
The set temperature of 29 is 690 ° C., and the pressure P is 26000.
N. After the deformation of the glass material piece 51 is completed, it is cooled to 520 ° C. while the pressurization is continued.
The pressure was released and cooled to room temperature. When the molded glass substrate 11 for a magnetic disk was taken out and flatness was evaluated, one side of the main surface 12 was 8 microns, and the other was 6 microns.
Molded with micron precision. Further, the four glass material pieces 51 were fused together with the hub member 13 together with the fusion. The use of such a piece of glass material piece 51 makes it possible to eliminate the conventional machining.

【0029】[0029]

【発明の効果】磁気ディスク成形ガラス基板の構成とし
て、内径部をハブ部材、磁気媒体形成面をガラスで構成
し、精密成形で両者を一体的に融着させることで、従来
の機械加工を排除し、製造工程を削減し、製造コストを
下げることができる。また産業廃棄物も排出しないの
で、環境上にも好ましいものとなる。
According to the structure of the glass substrate formed with a magnetic disk, the inner diameter portion is formed of a hub member, and the surface on which the magnetic medium is formed is formed of glass. In addition, the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. Also, since no industrial waste is discharged, it is environmentally preferable.

【0030】特に請求項1記載の発明によれば、磁気デ
ィスク用ガラス基板の内径部にハブ部材を設け、磁気媒
体形成面を押圧成形されたガラスで構成して加圧成形す
ることにより、該ガラスとハブ部材とを一体的に係止し
た構成の磁気ディスク用成形ガラス基板を得ることがで
きる。
In particular, according to the first aspect of the present invention, a hub member is provided on the inner diameter portion of the glass substrate for a magnetic disk, and the surface on which the magnetic medium is formed is made of press-molded glass and is press-formed. A molded glass substrate for a magnetic disk having a configuration in which the glass and the hub member are integrally locked can be obtained.

【0031】特に請求項2記載の発明によれば、磁気デ
ィスク用成形ガラス基板の内径部に用いるハブ部材の選
択肢を拡大することができる。
In particular, according to the second aspect of the present invention, the options of the hub member used for the inner diameter portion of the molded glass substrate for a magnetic disk can be expanded.

【0032】特に請求項3記載の発明によれば、磁気デ
ィスク用ガラス基板の内径を構成するハブ部材と、磁気
媒体形成面を構成するガラス素材のうち、ガラス素材を
成形金型内で軟化して押圧変形することにより、前記ハ
ブ部材と融着した磁気媒体形成面を得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, of the glass member forming the inner surface of the magnetic disk glass substrate and the magnetic medium forming surface, the glass material is softened in the molding die. By pressing and deforming, a magnetic medium forming surface fused to the hub member can be obtained.

【0033】特に請求項4記載の発明によれば、磁気デ
ィスク用ガラス基板の内径を構成するハブ部材と、複数
個のガラス素材断片の体積合量が成形ガラス基板体積と
同量又はそれ以上にすることで、機械加工を伴わない成
形方法が実現される。
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, the volume of the hub member constituting the inner diameter of the glass substrate for a magnetic disk and the plurality of glass material pieces is equal to or greater than the volume of the molded glass substrate. By doing so, a molding method without mechanical processing is realized.

【0034】特に請求項5記載の発明によれば、磁気媒
体形成面とハブ部材の同軸性を確保でき、ディスク外径
とディスク厚みの寸法管理が容易となる。
In particular, according to the fifth aspect of the invention, the coaxiality between the magnetic medium forming surface and the hub member can be ensured, and the dimensional control of the disk outer diameter and the disk thickness becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態で得られる磁気ディスク用
ガラス基板の外観図と断面図である。
FIG. 1 is an external view and a cross-sectional view of a glass substrate for a magnetic disk obtained in an embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態で用いる成形金型を装備した成形
装置の構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a molding apparatus equipped with a molding die used in the present embodiment.

【図3】本実施の形態で用いるガラス素材の外観斜視図
である。
FIG. 3 is an external perspective view of a glass material used in the present embodiment.

【図4】本実施の形態で用いるハブ部材の外観斜視図で
ある。
FIG. 4 is an external perspective view of a hub member used in the present embodiment.

【図5】本実施の形態で用いるガラス素材断片の断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a glass material fragment used in the present embodiment.

【図6】板ガラス材料を用いた従来の一般的な磁気ディ
スクの製造工程の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of a conventional general magnetic disk manufacturing process using a sheet glass material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 磁気ディスク用成形ガラス基板 12 主面 13,13a ハブ部材 14 外径部 21 上型 22 下型 23 胴型 24 中子型 25 成形金型 27 ガラス素材 28 ヒータ 29,30 加熱板 51 ガラス素材断片 Reference Signs List 11 molded glass substrate for magnetic disk 12 main surface 13, 13a hub member 14 outer diameter portion 21 upper die 22 lower die 23 trunk die 24 core die 25 molding die 27 glass material 28 heater 29, 30 heating plate 51 glass material fragment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 秀直 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 近藤 隆久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D006 CB04 CB07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hidenao Kataoka 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Terms (Reference) 5D006 CB04 CB07

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内径部を構成するハブ部材と、磁気媒体
形成面を構成するガラス部材とが一体的に係止してディ
スク状に構成されたことを特徴とする磁気ディスク用成
形ガラス基板。
1. A molded glass substrate for a magnetic disk, wherein a hub member forming an inner diameter portion and a glass member forming a magnetic medium forming surface are integrally locked to form a disk shape.
【請求項2】 前記ハブ部材は、 金属、セラミックス、ガラスのいずれかで構成されたこ
とを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク用成形ガラ
ス基板。
2. The molded glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the hub member is made of one of metal, ceramics, and glass.
【請求項3】 内径部を構成するハブ部材と、磁気媒体
形成面を構成するガラス素材とを成形金型内に投入し、
前記ガラス素材の軟化温度で押圧変形させ、前記ハブ部
材と前記ガラス素材とを一体的に係止することにより、
磁気ディスク用成形ガラス基板を得ることを特徴とする
磁気ディスク用成形ガラス基板の成形方法。
3. A hub member forming an inner diameter portion and a glass material forming a magnetic medium forming surface are charged into a molding die.
By pressing and deforming at the softening temperature of the glass material, by integrally locking the hub member and the glass material,
A method for forming a molded glass substrate for a magnetic disk, comprising obtaining a molded glass substrate for a magnetic disk.
【請求項4】 内径部を構成するハブ部材と、磁気媒体
形成面を構成するガラス素材を複数個に分割したガラス
素材断片とを成形金型内に投入し、前記複数個のガラス
素材断片の体積合量が成形ガラス基板体積以上となるよ
う設定し、前記複数個のガラス素材断片を互いに融着さ
せることより、磁気ディスク用成形ガラス基板を得るこ
とを特徴とする磁気ディスク用成形ガラス基板の成形方
法。
4. A hub member forming an inner diameter portion and a glass material fragment obtained by dividing a glass material forming a magnetic medium forming surface into a plurality of pieces are put into a molding die. The volume of the molded glass substrate is set to be equal to or greater than the volume of the molded glass substrate, and the plurality of glass material fragments are fused together to obtain a molded glass substrate for a magnetic disk. Molding method.
【請求項5】 磁気媒体形成面である主面を形成する上
下型と、 前記主面に連続する一方の外径部を形成する胴型と、 前記主面に連続する他方の内径部を規制し、ハブ部材を
位置決めする中子と、を具備することを特徴とする磁気
ディスク用成形ガラス基板の成形金型。
5. An upper and lower mold for forming a main surface which is a magnetic medium forming surface, a body mold for forming one outer diameter portion continuous with the main surface, and regulating the other inner diameter portion continuous with the main surface. A core for positioning a hub member, and a molding die for a molded glass substrate for a magnetic disk.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009129486A (en) * 2007-11-21 2009-06-11 Sony Corp Method of manufacturing information recording medium substrate
JP2015224171A (en) * 2014-05-29 2015-12-14 日本電気硝子株式会社 Manufacturing method of glass substrate

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