CN101578240A - 信息记录介质基板用素材、信息记录介质基板、信息记录介质各自的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供用于批量生产恒定的薄板状的信息记录介质基板用素材的圆盘状玻璃素材的制造方法、从由上述方法制造出的素材制造信息记录介质用基板以及信息记录介质的方法。一种圆盘状玻璃素材的制造方法，包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤。一种方法，抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，使得所述多个圆盘状玻璃素材的板厚的变动为：针对1000个玻璃素材，相对于基准值处于±15％的范围内。一种方法，当使由包含0.1～100ppm的红外线吸收性离子的玻璃形成的多个圆盘状玻璃素材成形时，抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，抑制所述多个板状玻璃素材的板厚的变动。
Description
技术领域
本发明涉及由玻璃系材料形成的圆盘状玻璃素材、尤其是信息记录介质基板用玻璃素材的制造方法、由所述素材来制造信息记录介质用基板的方法以及使用所述基板来制造信息记录介质的方法。
背景技术
在安装于个人电脑、携带用数码音频机器、汽车导航系统等的磁盘等信息记录介质的基板上，使用了玻璃、结晶化玻璃、铝等材料。其中，玻璃、结晶化玻璃这样的玻璃系材料具有耐冲击性优良且耐热性比铝优良的优点。另外，也具备即使减小基板的厚度也能够得到充分的强度的优点。
信息记录介质用玻璃基板的制法有以下的方法：例如如专利文献1所记载的那样，对玻璃原料进行加热、熔融，将所得到的熔融玻璃供应给模压成形模具进行模压，而成形为圆盘状的素材，对该素材进行加工。另外，也有以下的方法：代替模压成形，通过被称为浮起法的方法将熔融玻璃成形为片状，对所得到的片状素材进行加工。例如专利文献2记载了通过浮起法成形为片状的情况。另外，专利文献3记载了片状素材的加工方法。
在信息记录介质用结晶化玻璃基板的制法中，有以下的方法等：例如如专利文献4所记载的那样，对熔融玻璃进行模压成形，对得到的素材实施热处理并进行结晶化，之后进行加工做成基板。
专利文献1：日本专利文献特开平10-236831号公报或者参照作为其英语族的US6442975；
专利文献2：日本专利文献特公平5-50446号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2006-99857号公报；
专利文献4：日本专利文献特开2001-184624号公报或者参照作为其英语族的US6426311。这里特别公开应用了上述专利文献1～4的全部记载。
近年来，伴随着信息记录介质的小型化，信息记录介质用基板的薄板化的要求提高了。如上所述当制造一定板厚的基板时，在加工前玻璃素材的厚度也最好是均匀的，因此期望生产板厚没有偏差的素材。
玻璃基板越薄，对板厚的偏差的影响越大。因此，随着基板的薄板化的进行，期望进一步减小素材的板厚的偏差，使得由素材高精度且效率高地生产基板。为了实现该要求，需要将熔融状态的玻璃薄薄地伸展为一定的厚度。
然而，随着熔融状态的玻璃薄薄地伸展，每单位体积的表面积增加，从表面散发的热量迅速地增加，因此粘性急剧上升，从而难以伸展。当由熔融玻璃使素材成形时，无论是在所述的模压成形法或浮起法中，均必须使熔融玻璃的流出温度、模压成形模具的温度分布、模压压力和时机、液槽(float bath)的温度、气氛的温度等成形条件恰当化，并维持恰当化的条件，以实现薄板化，
然而，即使将上述条件维持为恒定，素材的板厚也有时会变动，随着板厚变薄，从而无法忽视板厚的变动。但是，对于即使将上述条件维持为恒定素材的板厚也发生变动的原因，不太了解，也没有研究过。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种用于批量生产恒定的薄板状的信息记录介质基板用素材的圆盘状玻璃素材的制造方法、以及由用所述方法制造出的素材来制造信息记录介质用基板和信息记录介质的方法。
发明内容
用于解决问题的手段
本发明人研究了即使将上述条件维持为恒定素材的板厚也发生变动的原因，结果了解到玻璃素材所包含的红外线吸收性离子的浓度的变动是素材的板厚变动的一个原因，并且发现通过抑制玻璃素材所包含的红外线吸收性离子的浓度的变动，能够解决上述问题，从而完成本发明。
本发明如下。
[1]一种圆盘状玻璃素材的制造方法，包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤，所述制造方法的特征在于，
抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，并使得所述多个圆盘状玻璃素材的板厚的变动为：针对1000个玻璃素材，相对于基准值(其中，将所述1000个玻璃素材的板厚的最大值和最小值的中央值作为基准值)处于±15％的范围内。
[2]如[1]所述的制造方法，其中，
所述玻璃素材的所述红外线吸收性离子的含量为0.1～100ppm。
[3]一种圆盘状玻璃素材的制造方法，包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤，所述制造方法的特征在于，
当使由包含0.1～100ppm的红外线吸收性离子的玻璃形成的多个圆盘状玻璃素材成形时，抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，抑制所述多个板状玻璃素材的板厚的变动。
[4]如[1]至[3]中任一项所述的制造方法，其中，
所述红外线吸收性离子为从由Fe、Cu以及Cr构成的组中选出的至少一种金属离子。
[5]如[1]至[4]中任一项所述的制造方法，其中，
所述圆盘状玻璃素材的板厚为0.5～1.5mm。
[6]如[1]至[5]中任一项所述的制造方法，其中，
所述熔融玻璃向圆盘状玻璃素材的成形包括：通过对熔融玻璃进行模压成形来得到圆盘状玻璃素材的工序。
[7]如[1]至[5]中任一项所述的制造方法，其中，
所述熔融玻璃向圆盘状玻璃素材的成形包括：通过浮起法从熔融玻璃得到带状玻璃素材的工序；以及对所述带状玻璃素材进行机械加工来得到圆盘状玻璃素材的工序。
[8]如[1]至[7]中任一项所述的制造方法，其中，
还对所述玻璃素材进行热处理，而成为由结晶化玻璃形成的玻璃素材。
[9]如[1]至[8]中任一项所述的制造方法，其中，
所述圆盘状玻璃素材是信息记录介质基板用素材。
[10]一种信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
在通过[1]～[8]中任一项所述的方法得到的圆盘状玻璃素材的中心开孔，通过进行内外周加工、主表面的磨削、研磨，来得到信息记录介质用玻璃基板。
[11]一种信息记录介质的制造方法，包括在通过[10]所述的方法得到的玻璃基板上形成信息记录层的步骤。
发明的效果
根据本发明，能够提供用于批量生产恒定的薄板状的信息记录介质基板用素材的能够用作信息记录介质基板用素材的圆盘状玻璃素材的制造方法、从由上述方法制造出的素材制造信息记录介质用基板以及信息记录介质的方法。
具体实施方式
本发明是包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤的圆盘状玻璃素材的制造方法。
在包含从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的圆盘状玻璃素材的制造方法中，可以原样地利用上述专利文献1～2所记载的模压成形法或浮起法。
例如，模压成形法是以专利文献1所记载的方法为代表的、在供应熔融玻璃的下模具与面对该下模具的上模具之间进行模压成形而得到圆盘状玻璃的方法。在该方法中，通过保持为预定的温度的下模具和上模具来进行模压成形，而得到圆盘状玻璃。当圆盘状玻璃的内部处于比玻璃转移点高的温度状态时，从所述圆盘状玻璃脱去上模具，结束模压成形。接着，可以实施修正通过模压成形而成形的圆盘状玻璃的弯曲的工序。优选在圆盘状玻璃的内部处于比玻璃转移点高的温度状态时结束修正弯曲的工序。优选从缩短模压时间的观点出发，优选模压成形、修正弯曲模压在比玻璃的软化点高的时间结束。并且，优选修正弯曲的玻璃的温度比模压成形的温度低。这样，在比玻璃转移点、玻璃软化点高的温度结束各模压，因此成形模压结束时的玻璃成为脱模后也基本维持与模具的成形面相对应的形状且通过外力也能够发生微小变形的状态。
各模压所用的时间优选小于等于2秒，更优选小于等于1.8秒。另外，所谓上述的玻璃内部是指被散热显著的玻璃的表层部覆盖的玻璃的主要部分。该玻璃内部的温度对形状维持性、形状变形性施加影响。
另外，浮起法是以专利文献2所记载的方法为代表的、将通过加热而澄清的熔融玻璃供应给液槽，并成形为预定厚度的带状的玻璃素材(玻璃带)的方法。在成形为带状的玻璃素材之后，对带状的玻璃素材进行机械加工，成为圆盘状玻璃素材。机械加工具体地说是铣削(milling)、磨削以及研磨，通过用于这些工序，能够得到圆盘状玻璃素材。在本发明中，使带状玻璃的厚度恒定，由带状玻璃切出圆盘。
在本发明中，圆盘状玻璃素材是用于以磁盘用玻璃基板为代表的基板的圆盘状玻璃素材。例如，代表性的是具有以下的尺寸：板厚为0.5～2mm，优选的是0.5～1.5mm，直径或长度小于等于15cm。
这样得到的圆盘状玻璃素材还经过开中心孔、外周加工、主表面的磨削、研磨等各工序而成为盘状。
本发明的背景具有的现象如下。
关注熔融玻璃的中心部，通过(1)热辐射的放出(2)热传导(3)对流(几乎可以忽视)来散热，由此进行中心部的冷却。其中，当关注(1)时，红外线吸收性离子的吸收波长域与热辐射的波长域重复，因此从中心部放射的热辐射的一部分被中心部靠外侧的玻璃中所包含的红外线吸收性离子吸收掉。这样一来，外侧的玻璃吸收了热辐射，接收了热量，作为玻璃整体，热量难以散发到外部，在流出后，玻璃的粘度的上升速度变小。上述离子的浓度越高，玻璃的粘度的上升速度越小，因此即使在恒定的条件下成形，玻璃也容易薄薄地伸展，因此板厚减少。这样，本发明是不像热处理那样在玻璃外部具有热源、而着眼于玻璃自己吸收自己放出的热辐射的现象的发明。
本发明的其他方式如下的圆盘状玻璃素材的制造方法：一种圆盘状玻璃素材的制造方法，包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤，该制造方法的特征在于，当使由包含0.1～100ppm的红外线吸收性离子的玻璃形成的多个圆盘状玻璃素材成形时，抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，抑制所述多个板状玻璃素材的板厚的变动。
本发明的其他方式中的、包括使多个圆盘状玻璃素材依次成形的圆盘状玻璃素材的制造方法可以原样地应用上述说明的模压成形的情况和浮起法中使用机械加工的情况。
在本发明的方法中，抑制成形为圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，使得所述多个圆盘状的玻璃素材的板厚的变动针对1000个玻璃素材成为相对于基准值±15％的范围。其中，将所述1000个玻璃素材的板厚的最大值和最小值的中央值作为基准值。针对1000个玻璃素材，计算出板厚的变动，基于该值来抑制熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，由此能够良好地抑制圆盘状玻璃素材的板厚的变动。
多个圆盘状的玻璃素材的板厚的变动意味着使得针对1000个玻璃素材成为相对于基准值±15％的范围内。并且，上述板厚的变动优选在±12％的范围内，再优选在±10％的范围内，更优选在±8％的范围内，进一步优选在±6％的范围内。从生产效率的观点出发，优选抑制多个圆盘状的玻璃素材的板厚的变动，即针对1000个玻璃素材，相对于基准值在±15％的范围内，优选在±12％的范围内，再优选在±10％的范围内，更优选在±8％的范围内，进一步优选在±6％的范围内。
1000个玻璃素材可以是从连续生产的玻璃素材中以恰当的间隔被抽样选出的。“恰当的间隔”可以根据玻璃素材的生产规模或一批次原料的容量而恰当确定。一批次原料的容量可以成为对熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动施加影响的一个主要因素。例如，可以对10～100,000个、优选的是100～10,000个抽取一个玻璃素材。
红外线吸收性离子例如可以是从由Fe、Cu以及Cr构成的组中选出的至少一种金属离子。玻璃素材在作为红外线吸收性离子而包含多种离子时可以调整含量最多的离子的浓度的变动。另外，玻璃素材在作为所述红外线吸收性离子而包含多种离子时也可以调整含量多的两种或三种离子的浓度的变动。在玻璃素材中，红外线吸收性离子的含量为0.1～100ppm。所谓红外线吸收性离子的含量意味着针对红外线吸收性离子的每个的含量。
但是，在包含了多种红外线吸收性金属离子的情况下，作为管理对象的红外线吸收性金属离子可以如下地确定。即，在包含了多种红外线吸收性金属离子的情况下，将包含得最多的离子作为离子A。如果将离子A的量作为Ma(％)，则也可以将含量小于0.1×Ma(％)的红外线吸收性金属离子B从管理对象中去除。其理由如下：离子B的变动量小于离子A的绝对量，可以忽略离子B量的变动。
以下说明抑制熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动。
通过对玻璃原料进行加热、熔融来调制熔融玻璃，但是可以通过调整玻璃原料所包含的红外线吸收性离子的浓度来抑制熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动。另外，这里的红外线吸收性离子是作为杂质而不可避免地包含在玻璃原料中，而不是以某种目的作为添加剂被添加的。说到底是指调整作为杂质而含有的红外线吸收性离子的浓度。因此，玻璃素材所包含的红外线吸收性离子的量如上所述限定为0.1～100ppm。当红外线吸收性离子的含量小于0.1ppm时，通过抑制红外线吸收性离子的浓度的经时变动而得到的本发明的效果几乎没有，当红外线吸收性离子的含量超过100ppm时，通常根据市场供应的玻璃原料的纯度不太实用。
通过使用红外线吸收性离子的浓度为预定范围的原料，能够调整玻璃原料所包含的红外线吸收性离子的浓度。红外线吸收性离子的浓度为预定范围的原料可以通过向原料制造商指定各原料中的红外线吸收性离子量来得到。该方法是能够最容易将素材中所包含的红外线吸收性离子量管理为一定的方法。以下，离子量通过换算成氧化物的量来表示。例如，作为硅石原料中的杂质量，以Fe离子量(换算成Fe2O3)10～20ppm、其他的红外线吸收性离子量小于1ppm的规格从原料制造商获得硅石原料。这样，通过作为杂质而包含的红外线吸收性离子中仅对Fe离子量放松限制，能够仅将Fe离子集中作为管理对象。
对于矾土原料或苏打原料等除硅石原料以外的原料，可以以同样的规格获得原料。通过使用与这样的规格一致的原料，能够将Fe离子以外的离子排除在管理对象以外，并且能够将Fe离子量的变动量收进±50％以内，能够批量生产直径在66.0～66.4mm的范围内、板厚在1.15～1.22的范围内的素材。这样，能够将板厚的变动幅度除以板厚变动的中央值(基准值)得到的值收进6％以内。
另外，如果除了Fe离子以外，也对Cr离子量放松限制，则能够进一步降低原料成本。例如，即使使用Fe离子量保持为上述例子的量、Cr离子量为5～8ppm的范围内的原料，也能够将Fe、Cr两离子的量的变动量收进±50％以内，能够批量生产直径在66.0～66.4mm的范围内、板厚在1.15～1.22的范围内的素材。这样，能够将板厚的变动幅度除以板厚变动的中央值(基准值)得到的值收进6％以内。
另外，也可以通过以下方式来调整玻璃原料所包含的红外线吸收性离子的浓度：针对各批次测定玻璃原料中所包含的红外线吸收性金属离子量，基于测定结果来混合所述批次，以使红外线吸收性离子的浓度成为预定范围，并调制混合批次。对于玻璃原料中所包含的红外线吸收性金属离子量，即使是预定的规格的原料，每个批次有时也会产生变动。在这样的情况下，可以针对各个批次测定红外线吸收性金属离子量，基于测定结果来混合所述批次，以使红外线吸收性离子的浓度成为预定范围，并调制混合批次。对于各批次红外线吸收性金属离子量的测定结果也可以是原料制造商对各批次的分析结果。
以下详细叙述预先测定玻璃原料中所包含的红外线吸收性金属离子量、并制造混合批次的方法。
逐批次地定量分析原料中所包含的红外线吸收性离子量。如果各批次Fe离子量均大于等于10ppm、除Fe和Cr以外的各红外线吸收性离子的量小于1ppm、Cr离子量既有小于1ppm的批次也有大于等于1ppm的批次，则可以管理原料中的Fe、Cr的量。
由于玻璃中所导入的Fe、Cr的各离子量的变动原因是每个批次的原料作为杂质而包含的Fe、Cr的各离子量不均匀，因此通过混合多个批次，能够减小各离子量的变动幅度。例如，对于硅石原料，准备四个批次，测定了离子量一看，在批次一中，Fe离子量为10ppm且Cr离子量为2ppm，在批次二中，Fe离子量为20ppm且Cr离子量为7ppm，在批次三中，Fe离子量为12ppm且Cr离子量为6ppm，在批次四中，Fe离子量为18ppm且Cr离子量为5ppm。如果各个批次的重量相等，每一个批次与矾土原料等其他原料调合，仅关注硅石原料，则Fe离子量的变动为10～20ppm，Cr离子量的变动为2～7ppm。下面，如果将批次一和批次二混合成为混合批次一，将批次三和批次四混合成为混合批次二，则Fe离子量的变动幅度为0ppm，Cr离子量的变动为4.5～5.5ppm，通过对批次进行混合，能够减小变动幅度。通过使这样混合的批次的数n大于等于2，能够使所述离子量的变动幅度接近于0。从这样的观点出发，优选大于等于3。上述例子涉及到硅石原料，但是对于矾土原料、苏打原料、氧化锆原料等其他原料也是同样的。用这样使用的各原料进行上述操作，由此能够降低导入到素材中的红外线吸收性金属离子量的变动幅度，降低素材的板厚变动幅度。
另外，也可以通过以下方式来调整原料所包含的红外线吸收性离子的浓度，即：经时地测量多个圆盘状玻璃素材的一部分或全部的板厚和/或直径，基于测量结果来选择用于调制所述熔融玻璃的玻璃原料，以使熔融玻璃的红外线吸收性离子的浓度成为预定范围。此时，用于调制熔融玻璃的玻璃原料可以是红外线吸收性离子的浓度为预定范围的原料，或者可以是通过以下方式调制成的混合批次：针对各个批次测定玻璃原料中所包含的红外线吸收性金属离子量，基于测定结果来混合所述批次，以使红外线吸收性离子的浓度成为预定范围。
在监测素材的板厚或直径，基于监测结果来选择玻璃原料的方法中，采集以下数据：素材的板厚根据红外线吸收性金属离子量如何地变化或者板厚通过预先用所述离子量不同的玻璃进行成形而如何地变化。
对于玻璃的熔融，将调合了的原料投入到熔解槽中，进行加热、熔解，将所得到的熔融玻璃送往澄清槽进行澄清，将澄清后的熔融玻璃送往作业槽，进行搅拌均匀化后流出。将流出的熔融玻璃成形为素材，测定刚刚成形后的素材的板厚，当板厚显示出减少的倾向时，判断为原料中的红外线吸收性离子量多，将投入到熔解槽中的原料变换为所述离子量少的原料。由上述工序可知，投入的原料在变为熔融玻璃流出之前需要时间，但是通过基于板厚的监测结果来选择投入到熔解槽中的原料，能够在板厚比基准范围变薄之前停止板厚的减少倾向，并进行反馈，以使板厚变为基准范围的中央值。在上述作业中，可以参考关于事先得到的原料中和素材中所包含的红外线吸收性离子量与板厚的变化的数据。
在模压成形中，从流出的熔融玻璃流中切断、分离出相当于一个素材的熔融玻璃块，但是也可以通过使熔融玻璃的流出速度和熔融玻璃流的切断周期成为恒定，在依次得到一定量的熔融玻璃块之后，代替监测板厚而监测圆盘状素材的直径，对玻璃原料的选择进行反馈。
另外，当测定刚刚成形后的素材的板厚或直径时，优选使用光学式距离传感器等非接触式的测定器，以免损伤素材。
所述玻璃素材可以为作为玻璃成分包含40～85质量％的SiO2的玻璃。
这里，作为玻璃素材的材质，例如可以列举出铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、碱铝硅酸盐玻璃(soda aluminosilicate glass)、铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、链硅酸盐玻璃、或者结晶化玻璃等玻璃陶瓷等。并且，优选的是使用如下的组成的玻璃。
(1)一种结晶化玻璃，当以结晶化玻璃1重量％表示时，含有60～87％的SiO2、5～20％的Li2O、0～5％的Na2O、0～10％的K2O、总量为0.5～10％的Na2O和K2O、0.5～7.5％的MgO、0～9.5％的CaO、0～15％的SrO、0～13％的BaO、0～13％的ZnO、0～10％的B2O3、0～10％的Al2O3、0.5～8％的P2O5、0～5％的TiO2、0～3％的ZrO2、0～3％的SnO2、总量为0～2％的As2O3和Sb2O3，并且将上述金属氧化物的一种以上的金属元素的氟化物作为F的总量而含有0～5％，根据情况作为着色成分，从V2O5、CuO、MnO2、Cr2O3、CoO、MoO3、NiO、Fe2O3、TeO2、CeO2、Pr2O3、Nd2O3、Er2O3的组中选出的至少一种含有0～5％，作为主结晶而含有焦硅酸锂、根据情况还含有α-白硅石、α-石英、一硅酸锂(リチウムモノシリケ一ト)、β-锂辉石等，结晶粒子的大小小于等于3.0μm。
(2)一种结晶化玻璃，当以结晶化玻璃2重量％表示时，含有45～75％的SiO2、4～30％的CaO、2～15％的Na2O、0～20％的K2O、0～7％的Al2O3、0～2％的MgO、0～2％的ZnO、0～2％的SnO2、0～1％的Sb2O3、0～6％的B2O3、0～12％的ZrO2、0～3％的Li2O、并且将上述金属氧化物的一种以上的金属元素的氟化物作为F的总量而含有3～12％，根据情况作为着色成分，含有Cr2O3、Co3O4等，作为主结晶而含有硅碱钙石或氟碱镁闪石化钾(カリウム·フルォロ·リヒテラィト)，结晶粒子的大小小于等于1.0μm。
(3)一种玻璃，当以玻璃3重量％表示时，含有62～75％的SiO2、4～18％的Al2O3、0～15％的ZrO2、3～12％的Li2O、3～13％的Na2O。一种化学强化用玻璃，以重量％，含有62～75％的SiO2、5～15％的Al2O3、4～10％的Li2O、4～12％的Na2O以及5.5～15％的ZrO2，且Na2O/ZrO2的重量比为0.5～2.0，另外Al2O3/ZrO2的重量比为0.4～2.5。素材的结晶化
也可以对所得到的玻璃素材进一步地进行热处理，成为由结晶化玻璃形成的玻璃素材。可以在用于得到磁盘的开孔之前或之后进行玻璃素材的结晶化。
当对素材进行热处理而进行结晶化玻璃化时，首先将素材加热并保持到比结晶化温度低的温度，使其分相，之后进一步提高温度，使结晶相析出。如果加热使用红外线加热器，则加热效率会根据素材中所包含的红外线吸收性金属离子的量而变化。此时，如果各个素材存在所述离子量的不均，则加热效率会根据素材而变得不均。这样一来，即使在一定条件下进行结晶化处理，析出的结晶相的大小或数量也会产生不均。结晶化玻璃的以机械性质为首的各个性质根据结晶相的大小、密度而变化，因此生产的基板的性质会产生不均，从而需要避免这样的情况。
根据本发明，能够减小素材间的红外线吸收性金属离子量的不均，因此能够使结晶化处理时的加热效率在素材之间变得稳定。结果，能够制造具有稳定的性质的结晶化玻璃制基板。
上述圆盘状的玻璃素材也可以为信息记录介质基板用素材。当根据信息记录介质基板用素材来制造信息记录介质基板时，如上所述，可以得到以下的圆盘：通过对上述得到的圆盘状玻璃素材实施开中心孔、外周加工、主表面的磨削、研磨各工序，能够用作信息记录介质基板。
以提高耐冲击性或耐振动性等为目的，可以对这样的玻璃基板(圆盘)的表面通过低温离子交换法实施化学强化处理。这里，作为化学强化方法，如果是公知的化学强化法，则没有特别限制，例如从玻璃转移点的观点出发，优选在不超过转移温度的区域下进行离子交换的低温型化学强化等。作为用于化学强化的碱熔融盐，可以列举出硝酸钾、硝酸钠或者将它们混合的硝酸盐等。
另外，也可以使用上述信息记录介质基板来制造信息记录介质。当信息记录介质为磁记录介质时，可以通过在上述信息记录介质用玻璃基板上依次层积底层、磁性层、保护层、润滑层，来构成磁记录介质。
作为底层，例如可以列举出由从Cr、Mo、Ta、Ti、W、V、B、Al等非磁性金属选出的至少一种以上的材料形成的底层等。当为以Co为主要成分的磁性层时，从提高磁特性等的观点出发，优选为Cr单体或Cr合金。另外，底层不限于单层，也可以为层积了相同或不同的层的多层构造。例如，可以列举出Cr/Cr、Cr/CrMo、Cr/CrV、CrV/CrV、Al/Cr/CrMo、Al/Cr/Cr、Al/Cr/CrV、Al/CrV/CrV等多层底层等。
作为磁性层，例如可以列举出以Co为主要成分的CoPt、CoCr、CoNi、CoNiCr、CoCrTa、CoPtCr、CoNiPt或CoNiCrPt、CoNiCrTa、CoCrTaPt、CoCrPtSiO等磁性薄膜。磁性层也可以为通过非磁性膜(例如Cr、CrMo、CrV等)分割磁性膜以降低干扰的多层构成(例如为CoPtCr/CrMo/CoPtCr、CoCrTaPt/CrMo/CoCrTaPt等)。作为对应于磁阻头(MR头)或大型磁阻头(GMR头)的磁性层，也可以包含使Co系合金含有从Y、Si、稀土类元素、Hf、Ge、Sn、Zn中选出的杂质元素或这些杂质元素的氧化物而成的物质。另外，作为磁性层，除了上述以外，也可以是铁氧体系、铁-稀土类系或者Fe、Co、FeCo、CoNiPt等磁性粒子分散在由SiO2、BN等形成的非磁性膜中而成的颗粒构造等。另外，磁性层也可以是内面型、垂直型等某种记录形式。
作为保护层，例如可以列举出Cr膜、Cr合金膜、碳膜、氧化锆膜、硅石膜。这些保护层可以与底层、磁性层等一起通过串排型溅射装置来连续形成。另外，这些保护层既可以为单层，或者也可以为由相同或不同的膜形成的多层结构。另外，也可以在上述保护层上形成其他的保护层，或者代替上述保护层而形成其他的保护层。例如，也可以代替上述保护层，而将胶态硅石微粒子分散在由乙醇系的溶剂稀释的四烷氧基硅烷中，并将分散液涂布在Cr膜上，进而对其进行烘烤，从而形成氧化硅(SiO2)膜。
润滑层例如如下地形成：由氟利昂系等溶剂稀释作为液体润滑剂的全氟聚醚(PFPE)，通过浸渍法、旋涂法、喷涂法将稀释液涂布在介质表面，并根据需要进行加热处理，从而形成润滑层。
实施例
以下，通过实施例来进一步详细说明本发明。
(实施例1)
当要得到硅石原料、矾土原料、硼酸原料、以及其他原料等与导入到玻璃中的成分的氧化物、碳酸盐、硝酸盐等相对应的各原料时，以各原料中所包含的Fe离子量(换算为Fe2O3)为10～20ppm、其他的红外线吸收性离子小于1ppm的规格向原料制造商订货而得到原料。为了确认，而使用碱熔融法测定各原料中作为杂质而包含的Fe、Cu、Cr、Mn、Nd、Pr、V、Ni、Mo、Ho以及Er各金属离子的含量，结果硅石原料的任一批次均收进到Fe的量换算成氧化物为14～18ppm、其他的金属离子量换算成氧化物小于1ppm的范围内。矾土原料的任一批次均收进到Fe的量换算成氧化物为10～16ppm、其他的金属离子量换算成氧化物小于1ppm的范围内。对于其他的原料，收进到任一金属离子量换算成氧化物均小于1ppm的范围内。
因此，在红外线吸收性金属离子之中，仅将Fe的量作为管理对象。
接着，为了得到表1所示的No.1～10的各组成的玻璃，称量各原料，将称量的各原料进行充分混合，准备了用于熔融同一组成的玻璃的多个调合原料。然后，将调合原料导入到熔融槽中，进行加热、熔融，将所得到的熔融玻璃送往澄清槽，进行澄清，在进行去泡之后，送往作业槽，进行充分搅拌、均匀化，之后从管道中流出，进行模压成形，而依次成形为圆盘状的玻璃素材，然后对玻璃素材进行退火，试验性地批量生产出玻璃素材。熔融槽中的熔融玻璃由于玻璃的流出而减少，但是为了补充减少部分，将调合原料导入到熔融槽中，同时进行玻璃的熔融、澄清、均匀化。
为使圆盘玻璃素材的直径为66.0mm、板厚为1.15mm，而设定模压成形中的模压压力、模压的时机、上模具、下模具以及体模具的温度、模压的熔融玻璃块的重量、熔融玻璃的流出温度等各条件，并使得在各素材的成形中所述条件恒定。从试验性地批量生产出的玻璃素材中，抽样取出以下的总计30个玻璃素材，该30个玻璃素材包括：初期成形的素材、最后成形的素材、以及在初期与最后之间在时间上分成28等分、在各时点上得到的素材，测定所述素材中所包含的红外线吸收性金属离子量，结果Fe的量进入到了表1的下段表示的最大量Mmax与最小量Mmin之间的范围内，其变动幅度为表1所记载的值。另外，Fe的量的变动幅度基于±2(Mmax-Mmin)/(Mmax+Mmin)的式子而计算出。
另外，板厚的变动幅度基于板厚的2×(最大值-最小值)/(最大值+最小值)而计算出。同样地，对于直径的变动幅度，也基于直径的2×(最大值-最小值)/(最大值+最小值)而计算出。对于板厚的变动幅度和直径的变动幅度，从批量生产出的圆盘玻璃素材中抽样选出1000个。在抽样中，从批量生产开始到结束在时间上分成998等分，在批量生产开始时、批量生产结束时分别添加成形的圆盘状玻璃素材，从而成为1000个，对于各样品，测定了直径、板厚。
[表1]
根据表1所示的结果，对于No.1～10的任一玻璃，各玻璃素材的板厚均处于1.15～1.22mm的范围内，板厚的变动幅度处于6％以内。并且，各玻璃素材的直径处于66.0～66.4mm的范围内，直径的变动幅度处于0.6％以内。
(实施例2)
下面，当要得到硅石原料、矾土原料、硼酸原料、以及其他原料等与导入到玻璃中的成分的氧化物、碳酸盐、硝酸盐等相对应的各原料时，以各原料中所包含的Fe离子量(换算为Fe2O3)为10～20ppm、Cr离子量(换算为Cr2O3)为5～8ppm、其他的红外线吸收性离子小于1ppm的规格向原料制造商订货而得到原料。为了确认，而使用碱熔融法测定各原料中作为杂质而包含的Fe、Cu、Cr、Mn、Nd、Pr、V、Ni、Mo、Ho以及Er各金属离子的含量，结果硅石原料的任一批次均收进到Fe的量换算成氧化物为15～19ppm、Cr的量换算成氧化物为5～7ppm、其他的金属离子量换算成氧化物小于1ppm的范围内。矾土原料的任一批次均收进到Fe的量换算成氧化物为12～17ppm、其他的金属离子量换算成氧化物小于1ppm的范围内。对于其他的原料，收进到任一金属离子量换算成氧化物均小于0.1ppm的范围内。
接着，与实施例1相同地进行玻璃的熔融、澄清、均匀化，通过模压成形来制造出与实施例1相同的素材。
然后，测定上述抽样选出的圆盘状的玻璃素材的直径、板厚，结果对于任一玻璃，各素材的板厚均处于1.15～1.22mm的范围内，板厚的变动幅度能够收进到6％以内。另外，直径能够收进到66.0～66.4的范围内，素材的直径的变动幅度能够收进到0.6％以内。
(实施例3)
准备硅石原料、矾土原料、硼酸原料、以及其他原料等与导入到玻璃中的成分的氧化物、碳酸盐相对应的原料，使用碱熔融法测定各原料中作为杂质而包含的Fe、Cu、Cr、Mn、Nd、Pr、V、Ni、Mo、Ho以及Er各金属离子的含量。另外，如果原料批次不同，则金属离子含量有时会不同，因此针对每个原料批次进行上述测定。
下表是对于各原料的批次测定各红外线吸收性金属离子的量的结果。各量是换算成氧化物的量。
[表2]
(注)变动幅度1为单独使用各批次时的变动范围。变动幅度2为将批次1～3、批次4～6、批次7～9进行混合而作为三个混合批次、将批次10加入其中而全部作为四个批次使用时的变动范围。
[表3]
(注)变动幅度1为单独使用各批次时的变动范围。变动幅度2为将批次1～3、批次4～5进行混合而作为两个混合批次使用时的变动范围。
[表4]
(注)变动幅度1为单独使用各批次时的变动范围。变动幅度2为将批次1和2、批次3和4进行混合而作为两个混合批次使用时的变动范围。
[表5]
根据表2～5所示的结果，基于以下的方针，对于硅石原料、矾土原料，管理Fe、Cr两离子量，对于ZrO2原料、TiO2原料，管理Fe离子量，对于其他的原料，即使不管理，也能够忽略对板厚变动的影响，而排除在管理对象以外。
(方针)当包含了多种红外线吸收性金属离子时，将含有最多的离子作为离子A。如果将离子A的量作为Ma(％)，则也可以将含量小于0.1×Ma(％)的红外线吸收性金属离子B从管理对象中排除。其理由如下：离子B的变动量小于离子A的绝对量，可以忽略离子B量的变动。
接着，对于硅石原料，分别充分混合批次1～3、4～6、7～9，得到三个混合批次。将批次10加入其中，而使用四个批次进行调合。当分别使用10个批次进行调合时，硅石原料中的Fe离子量的变动范围为12～25ppm(相对于中央值±30％)，与此相对，通过上述操作，可以使变动范围成为13～19ppm(相对于中央值±19％)。另外，Cr离子量为0.4～4.3ppm(相对于中央值±83％)，与此相对，通过上述操作，可以使变动范围成为1～2ppm(相对于中央值±33％)。
对于其他的原料，通过如上表所示的那样恰当制造混合批次，也能够降低Fe或Cr离子量的变动范围。
结果，能够与实施例1、2相同地批量生产板厚和直径的变动小的素材。
另外，在上述实施例中，不管批次中所包含的Fe离子量、Cr离子量的多少，选定了用于制造混合批次的批次，但是如果充分混合Fe离子量、Cr离子量多的批次和少的批次来制造混合批次，则能够制造两离子量的变动范围小的原料。
(实施例4)
将应制造的素材的直径设定为66.0mm，将其板厚设定为1.15mm。
与实施例1～3相同地对玻璃进行熔融，使熔融玻璃流以一定的流出速度流出，并以一定的周期使用切刀进行切断，依次分离熔融玻璃块。依次分离出的熔融玻璃块被接收到循环移动的模压成形模具的下模具上，通过面对下模具的上模具和下模具进行模压，在由上下模具和引导上下模具的衬套部件包围的腔室内延伸成圆盘状。在这样玻璃被成形为圆盘状之后，使上模具向上方退让。在该状态下，圆盘状的素材留在下模具上。使用数码式的光学式距离传感器测定该素材的直径或板厚。以监测板厚时为例，由于素材位于下模具成形面上，因此测定从距离传感器到下模具成形面的距离和从该传感器到素材上表面的距离，如果以从传感器输出的距离信息为基础，计算出两距离之差，则能够测定板厚。另外，优选距离传感器固定在下模具成形面和素材的垂直上方。如果固定了传感器，则被成形了的素材依次通过其下方，因此能够实时地测定刚刚成形后的素材的板厚。与这样得到的板厚相关的信息与基准板厚相比，当板厚向比基准板厚大的方向变动时，将红外线吸收性金属离子的量多的原料投入到熔融槽中，相反地，当板厚向比基准板厚小的方向变动时，将红外线吸收性金属离子的量少的原料投入到熔融槽中。
例如，预先准备Fe离子量为25ppm的调合原料1、Fe离子量为18ppm的调合原料2、Fe离子量为14ppm的调合原料3。无论哪种调合原料，其他的红外线吸收性金属离子量均小于1ppm。
当将基准板厚作为1.19mm、监测出的板厚表示出从1.18mm减少到1.17mm的倾向时，将调合原料1投入、补充到熔融槽中。相反地，当监测出的板厚表示出从1.20mm增加到1.21mm的倾向时，将调合原料3投入、补充到熔融槽中。当监测出的板厚位于基准板厚附近时，在不改变调合原料的情况下补充、投入到熔融槽中。
这样，能够使板厚收进到1.15～1.22mm的范围、使直径收进到66.0～66.4mm的范围内。另外，也可以同样地监测直径，在调合原料的选择上施加反馈。
在上述方法中，通过分序计算出板厚变动倾向，根据该倾向选定了原料，但是优选根据玻璃熔融设备的尺寸来恰当调整计算板厚变动倾向的时间。
在实施例1～4中得到的圆盘状玻璃素材的中心开孔，进行内外周加工、主表面的磨削、研磨，试验性地批量生产出磁盘用玻璃基板。另外，也可以将由No.1～4、8、9的玻璃形成的基板浸渍在包含硝酸钠和硝酸钾的熔融盐中进行化学强化，也可以将由No.5～7的玻璃形成的基板浸渍在硝酸钾的熔融盐中进行化学强化。或者无论哪种玻璃基板仅对外周面进行化学强化，或者也可以不进行化学强化。
另外，上述例子与模压成形法相关，但是即使在通过浮起法将熔融玻璃成形为片状的玻璃素材的情况下，也能够通过如上地进行原料的管理，来批量生产恒定的素材。
另外，上述实施例使用了市场上出售的原料，但是也可以购入杂质原料为恒定的原料，按照素材中的金属离子杂质的量成为恒定的方式进行管理，从而可以稳定地得到恒定板厚的素材。
将这样得到的基板导入到枚叶式的溅射成膜机中，通过石墨加热器加热基板，在各基板上形成了包含磁记录层的多层膜。由于无论哪种基板均能够相同程度地吸收从石墨加热器发出的红外线，因此各基板的加热温度变得恒定，能够试验性地批量生产出多层膜的品质稳定的磁盘。
接着，以提高从上述石墨加热器发出的红外线的吸收效率的目的，将表1所示的各组成的成分比例保持为恒定，并且换算成Fe2O3添加了0.03质量％的Fe离子。通过向上述实施例中使用的调合原料添加所述量的Fe2O3，并均匀地混合，由此进行Fe离子的添加。并且，为了得到与上述实施例相同的形状、尺寸的玻璃素材，使成形条件最佳化，进行玻璃素材的成形。然后，与上述实施例相同地测定抽样选出的圆盘状的玻璃素材的直径、板厚，结果无论哪种玻璃，各素材的直径均处于66.0～66.4的范围内，其板厚均处于1.15～1.22的范围内。测定这些玻璃素材中的Fe2O3量，结果最大为0.032质量％，最小为0.029质量％，变动幅度为±10％。
接着，与上述相同，以提高红外线的吸收效率的目的，将表1所示的各组成的成分比例保持为恒定，并且换算成Cr2O3添加了0.03质量％的Cr离子。通过向上述实施例中使用的调合原料添加所述量的Cr2O3，并均匀地混合，由此进行Cr离子的添加。并且，为了得到与上述实施例相同的形状、尺寸的玻璃素材，使成形条件最佳化，进行玻璃素材的成形。然后，与上述实施例相同地测定抽样选出的圆盘状的玻璃素材的直径、板厚，结果无论哪种玻璃，各素材的直径均处于66.0～66.4的范围内，其板厚均处于1.15～1.22的范围内。测定这些玻璃素材中的Cr2O3量，结果最大为0.014质量％，最小为0.011质量％，变动幅度为±25％。
(比较例1)
从实施例2使用的原料批次不经过混合批次制造调合原料，将其投入到熔融槽中，制造熔融玻璃，对素材进行模压成形，结果离散成圆盘状玻璃素材的板厚为1.08～1.29mm，直径为66.0～67.9mm。板厚的变动幅度为18％。直径的变动幅度为2.8％。
为了从这些素材制造基板，相对于实施例1制造出的素材，必须多加一个加工工序，从而工时、成本增大。
产业上的实用性
本发明的方法在信息记录介质基板用素材、信息记录介质基板、信息记录介质的制造领域上有用。
Claims (11)
1.一种圆盘状玻璃素材的制造方法，包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤，所述制造方法的特征在于，
抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，并使得所述多个圆盘状玻璃素材的板厚的变动为：针对1000个玻璃素材，相对于基准值(其中，将所述1000个玻璃素材的板厚的最大值和最小值的中央值作为基准值)处于±15％的范围内。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，
所述玻璃素材的所述红外线吸收性离子的含量为0.1～100ppm。
3.一种圆盘状玻璃素材的制造方法，包括从熔融玻璃依次成形为多个圆盘状玻璃素材的步骤，所述制造方法的特征在于，
当使由包含0.1～100ppm的红外线吸收性离子的玻璃形成的多个圆盘状玻璃素材成形时，抑制成形为所述圆盘状玻璃素材的熔融玻璃所包含的红外线吸收性离子的浓度的经时变动，抑制所述多个板状玻璃素材的板厚的变动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，
所述红外线吸收性离子为从由Fe、Cu以及Cr构成的组中选出的至少一种金属离子。
5.如权利要求1至4中任一项所述的制造方法，其中，
所述圆盘状玻璃素材的板厚为0.5～1.5mm。
6.如权利要求1至5中任一项所述的制造方法，其中，
所述熔融玻璃向圆盘状玻璃素材的成形包括：通过对熔融玻璃进行模压成形来得到圆盘状玻璃素材的工序。
7.如权利要求1至5中任一项所述的制造方法，其中，
所述熔融玻璃向圆盘状玻璃素材的成形包括：通过浮起法从熔融玻璃得到带状玻璃素材的工序；以及对所述带状玻璃素材进行机械加工来得到圆盘状玻璃素材的工序。
8.如权利要求1至7中任一项所述的制造方法，其中，
还对所述玻璃素材进行热处理，而成为由结晶化玻璃形成的玻璃素材。
9.如权利要求1至8中任一项所述的制造方法，其中，
所述圆盘状玻璃素材是信息记录介质基板用素材。
10.一种信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
在通过权利要求1～8中任一项所述的方法得到的圆盘状玻璃素材的中心开孔，通过进行内外周加工、主表面的磨削、研磨，来得到信息记录介质用玻璃基板。
11.一种信息记录介质的制造方法，包括在通过权利要求10所述的方法得到的玻璃基板上形成信息记录层的步骤。
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