JP2004203698A

JP2004203698A - Glass blank, its manufacturing method, method of manufacturing substrate for information recording medium, and method of manufacturing information recording medium

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Publication number: JP2004203698A
Application number: JP2002376641A
Authority: JP
Inventors: Akira Murakami; 明村上
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP4249477B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass blank capable of improving productivity of a substrate for an information recording medium, a method of manufacturing the same, a method of manufacturing the substrate for information recording medium using the glass blank, and a method of manufacturing the information recording medium using the substrate. <P>SOLUTION: The glass blank is a disk-like glass blank having a peripheral thin part and a central thick part. One face of the thick part is a projected state (projected face) to the thin part, and the other face of the thick part is a recessed state (recessed face) to the thin part. The face (step face) connecting the periphery of the recessed face and the inner periphery of the thin part is vertical or nearly vertical with respect to the surface of the thin part, and the diameter Φ<SB>1</SB>of the recessed face and the diameter Φ<SB>2</SB>of the projected face satisfy following relation: Φ<SB>1</SB>≤Φ<SB>2</SB>. The method of manufacturing the glass blank and the method of manufacturing the substrate for the information recording medium are also provided. Further, the method of manufacturing the information recording medium, comprising forming a information recording layer on the substrate for the information recording medium, obtained by the method mentioned above, is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極めて高い平滑性及び平坦性を有する円盤状ガラスブランク及びその製造方法、前記ガラスブランクを用いた情報記録媒体用基板の製造方法、並びに前記情報記録媒体用基板を用いた情報記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス、特に結晶化ガラスは、アルミニウムとともに磁気ディスク用基板として広く使用されている。ガラス製基板の製法の一例としては、溶融ガラスを金型で円盤状に成形して基板の中間成形体である基板ブランクを作り、このブランクに機械加工を施す方法（プレス成形法）が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
磁気ディスクなどの情報記録媒体用基板は極めて高い平坦性、平滑性、平行性が要求されるため、プレス成形後に機械加工を行う。しかし、生産性を向上し、さらに低コストの基板を製造するためには、ブランクの両主表面を平坦、平滑、平行にするためのラッピング加工、研磨加工を簡略化したり、一部省略することが有効である。そのためには、基板形状に近いブランクを成形しなければならないため、ブランクのさらなる肉薄化が求められている。
【０００４】
一方、溶融ガラスをプレス成形型に供給し、このガラスが軟化状態にある間にプレス成形型でプレスしてガラス成形品を成形する方法は、ダイレクトプレス法と呼ばれている。ダイレクトプレス法で最終的に目的とするガラス物品に近似する形状の成形体を成形し、これに研削や研磨などの機械加工を施すことによって、磁気ディスク用基板などの情報記録媒体用基板やレンズなどの光学素子といった極めて高い精密さが要求されるガラス物品を作製することもできる。しかし、溶融ガラスをプレス成形するダイレクトプレスでは、ガラスと金型の融着を防止するために、ガラス転移点よりも低い温度の金型を使用する。そのため、プレスによりガラスが伸びて薄くなる過程でガラスの冷却が進み、粘度が上昇する。特に、ガラスが供給された部分の溶融ガラスは、成形型への熱伝導により、いち早く冷却され厚みが固定され、ガラスの広がりを阻害する。その結果、厚みが薄いプレス成形品の場合、ガラスが所望の形状に十分広がらないという問題がある。そのため、磁気ディスク基板のように、直径に比べて厚みが極めて薄いプレス成形品を溶融ガラスから成形することは極めて困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３２８８２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、両主表面の平坦、平滑化加工における取り代の削減を可能にしつつ、良好な形状のガラス製基板ブランクを製造することによって、更には、プレス成形されたガラスブランクの中心軸を精度よく決定してスムーズな加工を可能にすることによって、情報記録媒体用基板の生産性を向上することが可能なガラスブランク及びその製造方法、前記ガラスブランクを用いた情報記録媒体用基板の製造方法、ならびに前記基板を用いた情報記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段は以下の通りである。
（１）周辺肉薄部分と中心肉厚部分を有する円盤状ガラスブランクであって、前記肉厚部分の一方の面は、前記肉薄部分に対して凸状（以下、「凸状面」という）であり、
前記肉厚部分の他方の面は、前記肉薄部分に対して凹状（以下、「凹状面」という）であり、
前記凹状面外周と前記肉薄部分内周とを結ぶ面（以下、「段差面」という）は、前記肉薄部分の表面に対して垂直又は略垂直であり、かつ、
前記凹状面の直径Φ₁と前記凸状面の直径Φ₂は、Φ₁≦Φ₂の関係を満たすことを特徴とするガラスブランク。
（２）前記肉厚部分の厚みが前記肉薄部分の厚みより０．２〜１．０ｍｍ厚いことを特徴とする（１）に記載のガラスブランク。
（３）前記肉厚部分の体積がガラスブランクの総体積の６．０〜１３％であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のガラスブランク。
（４）自由表面からなる外周面を有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のガラスブランク。
（５）中心穴付き情報記録媒体用基板に加工される（１）〜（４）のいずれかに記載のガラスブランク。
（６）前記肉厚部分が前記中心穴が開けられる領域内にあることを特徴とする（５）に記載のガラスブランク。
（７）前記凹状面の中心軸が、前記中心穴の中心軸に一致することを特徴とする（５）又は（６）に記載のガラスブランク。
（８）前記肉薄部分の厚みが、前記基板の厚みより０．０５〜０．４ｍｍ厚いことを特徴とする（５）〜（７）のいずれかに記載のガラスブランク。
（９）溶融ガラスを下型と前記下型と対向する上型を用いてプレス成形して円盤状ガラスブランクを作製する（１）〜（８）のいずれかに記載のガラスブランクの製造方法であって、
前記下型及び上型は、一方の中央部に凹部を有し、他方の中央部に凸部を有し、
前記下型の成形面中央に溶融ガラスを供給してプレス成形を行い、かつ前記段差面を、上型又は下型の成形面を転写することによって形成することを特徴とするガラスブランクの製造方法。
（１０）（１）〜（８）のいずれかに記載のガラスブランクに、中心穴を開ける加工、並びに前記ガラスブランクが有する肉薄部分の表面を平坦及び／又は平滑化する加工を施して、中心穴付き情報記録媒体用基板を作製する情報記録媒体用基板の製造方法。
（１１）前記ガラスブランクの段差面を残すように中心穴を開ける加工を行い、次いで前記段差面を基準面として前記ガラスブランクの中心穴の内径加工を行う（１０）に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
（１２）前記段差面を基準面としてガラスブランクの中心軸を決めてガラスブランクの中心穴の内径加工を行う（１１）に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
（１３）前記段差面を基準面としてガラスブランクの中心軸を決めてガラスブランクの外径加工を行う（１２）に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
（１４）（１０）〜（１３）のいずれかに記載の方法により作製された情報記録媒体用基板に情報記録層を形成する情報記録媒体の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
本発明において「ガラスブランク」とは、機械加工などによる取り代分を考慮して、目的とする基板よりも大きめに作製されるガラス成形品であり、機械加工などを施すことによってディスク状の中心穴付き情報記録媒体用基板を得るためのガラス母材のことである。結晶化ガラス製の情報記録媒体用基板を提供する場合は、上記ガラスブランクから前記基板を作製する過程に、ガラスに熱処理を施して結晶化する工程を加えることになる。ガラスブランクは、上記基板と同様、円盤形状である。ただし、ガラスブランクには、上記基板のような中心穴は形成されていない。
【０００９】
本発明のガラスブランクは、周辺肉薄部分と中心肉厚部分を有する円盤状ガラスブランクである。本発明のガラスブランクは、前記肉厚部分の一方の面は、前記肉薄部分に対して凸状（凸状面）であり、前記肉厚部分の他方の面は、前記肉薄部分に対して凹状（凹状面）であり、前記凹状面外周と前記肉薄部分内周とを結ぶ面（段差面）は、前記肉薄部分の表面に対して垂直又は略垂直であり、かつ、前記凹状面の直径Φ₁と前記凸状面の直径Φ₂は、Φ₁≦Φ₂の関係を満たすことを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明のガラスブランクが、上記形状を有する利点について説明する。本発明では、所定量の溶融ガラスをプレス成形型に供給し、ガラスがプレス成形可能な粘度にある間にプレス成形する方法（「ダイレクトプレス」という）によってガラスブランクを成形することができる。ガラスブランクの互いに対向する表裏面は互いに対向する下型と上型により成形される。プレス成形では上下型によりガラスを加圧することによりガラスを下型成形面と上型成形面の間に形成される空間（「キャビティ」という）に均等に広げるため、溶融ガラスを下型成形面の中央部に供給（「キャスト」という）する。上記機械加工により基板主表面（ディスク状基板の表裏面）を平坦、平滑化する加工、例えばラッピング加工やポリッシング加工による取り代を削減するためには、ガラスブランクの平坦度、表裏面の平行度、肉厚の均一性（偏肉度）を良好に保ちつつ、ガラスブランクの肉厚を基板の肉厚の近づける必要がある。従って、ダイレクトプレスでは、上記キャビティ内にガラスを均一に行き渡らせること、及びより薄いガラスブランクを成形することの２点を両立しなければならない。
【００１１】
ダイレクトプレスでは、溶融ガラスがプレス成形型の成形面に焼きつかないようにするため、下型および上型の成形面の温度はガラスの転移点近傍又は転移点未満とする。したがって、ガラスは大気中への放熱に加え、キャスト以降、大気中への放熱よりも圧倒的に大きな熱量が熱伝導によってプレス成形型に奪われ、粘度が急激に上昇する。ガラスブランクの肉厚減少に伴い、ガラスの体積に対するガラスの成形型と接触する面積の割合（ガラスと型の接触面積／ガラスの体積）は増加する。熱伝導による放熱スピードは前記接触面積が大きくなると増加し、ガラスのもつ熱量はガラスの体積が大きいほうが大きい。したがって、（ガラスと型の接触面積／ガラスの体積）が大きくなると、プレスによりガラスがキャビティ内に均一に広がる前にガラスが粘性流動しない温度にまで冷却し、所望の形状にガラスブランクが得られなくなってしまう。これを、伸び不良という。
【００１２】
本発明者らは、ガラスをキャビティ内に均一に広がるまで粘性流動可能な状態にしつつ、肉厚を薄くして基板両主表面の平坦、平滑化加工による取り代を削減するために、次の点を考慮した。
（ａ）キャストされる溶融ガラスの量を極端に減らすと、上記理由により伸び不良が発生してしまうので、プレスされるガラスの量を伸び不良が発生しないよう確保する必要がある。
（ｂ）情報記録媒体用基板になる部分には上記平坦、平滑化加工を施すことは避けられないので、この部分に大きなガラス体積を割り当てるのは取り代削減という目的に反する。
（ｃ）ガラスブランクの中央部は、中心穴開け加工によって除去される部分なので、この部分に大きなガラス体積を割り当てても上記取り代削減という目的には反さない。
（ｄ）溶融ガラスは下型成形面の中央部にキャストされ、プレスされて押し広げられる。プレスでは中央部のガラスが周辺へと広げられるので中央部の体積割り当てを多くすれば、粘性流動性を有するガラスをプレスによって周辺へ供給することができる。
【００１３】
本発明者らは、上記（ａ）〜（ｄ）を勘案し、ガラスブランクの形状は中心に肉厚部分を有し、その周辺に肉薄部分を有するものが望ましいとの知見を得た。そこで、本発明のガラスブランクは、周辺肉薄部分と中心肉厚部分を有する形状とする。具体的には、中心肉厚部分の厚みが、周辺肉薄部分の厚みより、０．２〜１．０ｍｍ厚いことが好ましく、０．５〜０．７ｍｍ厚いことがより好ましい。また、本発明のガラスブランクにおいて、前記肉厚部分の体積は、ガラスブランクの総体積の６．０〜１３％であることが好ましく、９．０〜１１．０％であることがより好ましい。中心肉厚部分の厚み、及びガラスの総体積に対する中心肉厚部分が占める体積の割合が上記範囲よりも小さいと、伸び不良が発生しやすくなる。また、上記範囲よりも大きくても既に伸び不良抑制効果は十分得られているので、中心穴開け加工によって除去されるガラスの量が多くなるという問題があり、更に、中心肉厚部分の冷却の遅れが顕著になるという問題もある。ガラスブランクのプレス成形型の取りだし（テイクアウトという）はガラスブランクが変形しない温度にまで冷却してから行う必要があることから、上記冷却の顕著な遅れはテイクアウトまでの時間を不必要に長くしなければならないという事態を招き、生産性の低下につながる。従って、本発明では、中心肉厚部分の厚み、及びガラスの総体積に対する中心肉厚部分が占める体積の割合を上記範囲とすることが好ましい。
【００１４】
本発明のガラスブランクは、肉厚部分の一方の面は凸状面であり、他方の面は凹状面であり、前記凹状面外周と前記肉薄部分内周とを結ぶ面である段差面は、前記肉薄部分の表面に対して垂直又は略垂直である。この段差面は、上型または下型の成形面が転写されたたものである。本発明では、この段差面が、肉薄部分の表面に対して垂直又は略垂直であることにより、プレス後のガラスの抜き取りが可能である。更に、この段差面が肉薄部分の表面に対して垂直又は略垂直であれば、この段差面をガラスブランクの中心出しの基準面として用いることができる。この点については更に後述する。ここで、「略垂直」とは、段差面を基準面として中心出しを行う場合に支障がない程度に垂直から角度がわずかにずれていることをいう。図１に示すような略垂直な形状であれば、プレス後にガラスを容易に抜き取ることができるので好ましい。また、図１に示す同軸度が０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
本発明のガラスブランクは、前記凹状面の直径をΦ₁、前記凸状面の直径をΦ₂とすると、Φ₁≦Φ₂の関係を満たす。凸状面の直径（Φ₂）が、凹状面の直径（Φ₁）より小さいと、中心肉厚部分と周辺肉薄部分との間に、周辺肉薄部分より肉厚が薄い部分が形成されることになる。しかし、ダイレクトプレス時には、この部分でガラスが過剰に冷却されて、ガラスをキャビティ内に押し広げる際の妨げになり、伸び不良の原因となってしまう。そこで、本発明のガラスブランクでは、Φ₁≦Φ₂とすることにより、上記問題を回避し、肉薄部分の厚みをより薄くすることができる。更に、本発明では、ガラスブランクがΦ₁≦Φ₂の関係を満たすことにより、中心穴開けを簡便に行うことができる。この点を含め、本発明のガラスブランクから中心穴付き情報記録媒体用基板を得るための、中心出しを行う方法、中心穴開け加工、内径加工、及び外径加工について、図１を参照しながら説明する。
【００１６】
図２は、中心出し（「芯だし」ともいう）、中心穴あけ加工、内外径加工の様子をガラスブランクの中心軸に垂直な方向から見た概略図である。まず、ガラスブランクの外周部を固定し中心穴の中心に略一致する位置を中心として中心穴に仕上げられることになる下穴をドリルを用いてあける。形成される下穴の内径は中心穴内径から内径加工時の取り代分（取し代の２倍）を差し引いた値とすることが好ましい。本発明では、前記段差面を中心出しのための基準面として用いるため、下穴加工は、前記段差面を残すように行うことが好ましい。なお、下穴加工はドリルなどを使用せず、プレス成形後にガラスブランク全体を急冷することによりガラスを収縮させ、前記段差面の基部全周から肉厚部分凸部の基部全周にかけて亀裂を発生させ、力を加えて肉厚部分を抜取るあるいは押し出すことによって行うこともできる。このとき、ガラスブランクがΦ₁≦Φ₂の関係を満たすことにより、前記段差面を肉薄部分を含むガラスブランク本体側に残しつつ、肉厚部分を除去することができる。
【００１７】
本発明のガラスブランクにおいて、一方の凸状面における中心肉厚部分と周辺肉薄部分の段差をｄ₁、凹状面における中心肉厚部分と周辺肉薄部分の段差をｄ₂とすると、ｄ₂は、中心出しに使用可能な寸法を有する必要がある。一方、ｄ₁は、Φ₁≦Φ₂を満足し、好ましくは肉厚部分の体積がガラスブランクの総体積の６〜１３％の範囲内となる範囲で適宜設定することができる。
【００１８】
次に複数のチャックとガラスブランクの肉薄部分表面に当接する部分を備えた芯だし治具を用いてガラスブランクの芯だしを行う。まず、チャックをガラスブランクの下穴に挿入しつつ、前記当接部分を肉薄部分表面に当接する。その状態で複数、好ましくは３個のチャックを広げて段差面に複数のチャックを同時に当接し、ガラスブランクを治具に固定する。このとき、前記凹状面の中心軸が、中心穴の中心軸に一致すれば、この状態で、複数のチャックの中心軸（治具の中心軸）とガラスブランクの当接面の中心軸は精密に一致する。
次いで、治具の中心軸が内外径加工機のワーク中心軸と一致するようにガラスブランクを内外径加工機に取り付ける。取り付けは、ガラスブランクの肉薄部分を両側から挟持するようにして固定して行う。加工機への固定後、芯だし治具を取り外す。この状態でガラスブランクの中心軸は加工機の中心軸に精密に一致している。
次いで、砥石を用いて内径加工及び外径加工を行えば、内外径中心がガラスブランクの中心軸、すなわち中心穴の中心軸として想定した軸と精密に一致する。このようにして、内外径の中心が精密に一致した所要の内外径を形成する加工を行うことができる。
【００１９】
上記の中心穴開け加工後に両主表面の平坦、平滑化加工を行えば、肉厚部分が除去されたガラスブランクを平坦、平滑化すればよいので、平坦、平滑化加工の時間を短縮化することもできる。
一方、中心穴開け加工の前に両主表面の平坦化加工、例えばラッピング加工を行う場合は、肉厚部分が研削板からの圧力を受けとめ、ラッピング開始時より肉薄部分のみに圧力が加わるのを防ぐことができる。ガラスブランクに反りがあると、肉薄部分を弾性変形させた状態で平坦化加工しても、圧力を取り除くと上記変形が戻ってしまい、反りを低減できないという問題がある。それに対し、本出願人は先に、特開平１０−１９４７６０号公報において、上記のような圧力を受けとめる部位を有するガラスブランクを提案している。本発明では、上記のように中心穴開け加工前に両主表面の平坦化加工を行えば、上記公報に記載の圧力を受けとめる部位として、肉厚部分を利用することもできる。
なお、結晶化ガラス基板を得る際には、結晶化の熱処理工程を両主表面の平坦、平滑化加工前に行うことが望ましい。結晶化しない場合は、イオン交換法などによりガラスに化学強化を施して基板としてもよい。上記各工程の間には適宜、洗浄工程を設けてもよい。
【００２０】
本発明のガラスブランクは、両主表面の平坦、平滑化加工における取り代削減を可能にしつつ、良好な形状を得ることができるガラスブランクである。平坦、平滑化加工における取り代削減という観点から、本発明のガラスブランクにおいて、前記肉薄部分の厚みは、基板の厚みより０．０５〜０．４ｍｍ厚いことが好ましく、０．０５〜０．１ｍｍ厚いことがより好ましい。一般に、プレス成型後の平坦、平滑化加工は、＃４００ラップ、＃１００ラップ、プレポリッシュ、ポリッシュの４工程からなる（ここで、＃は研磨剤の番手を表す）。肉薄部分の厚みが、基板の厚みより０．４ｍｍを超えて厚くなると、基板主表面の平坦、平滑化加工におけるラッピング工程が１工程以上余計に必要となる。このような工程増加は生産性向上やコスト低減による情報記録媒体用基板の普及にとって障害となる傾向がある。一方、肉薄部分の厚みが、基板の厚みより０．０５ｍｍ未満の範囲で厚い場合は、平滑化加工時に最低限必要な取り代が足りず、平坦、平滑化にとって支障となる傾向がある。具体的には、例えば、本発明のガラスブランクにおいて、肉薄部分の厚みが最終的に製造される基板の厚みより０．０５ｍｍ厚ければ、ラップ工程を省略することができ、０．１ｍｍ厚ければ、＃１０００ラップで基板の厚み＋０．０５ｍｍの厚さに加工することができる。
【００２１】
本発明によれば、肉薄部分の肉厚が薄いガラスブランクを得ることができるので、プレス成形後のガラスブランクの反りを低減することもできる。ガラスブランクの反りは、ブランク全体が均一に肉薄部分と同じ厚さをもつと仮定したとき、凹形状になっている一方の主表面の外周で形成される仮想の平面と前記主表面の距離の最大値を意味する。本発明のガラスブランクでは、ガラスブランクの反りを、例えば５０μｍ以下に抑えることができる。従って、肉厚部分において前記凹形状の主表面側を凸状に成形する場合、肉厚部分が前記仮想平面より凸に出っ張った形状を得ることができる。
【００２２】
本発明のガラスブランクにおいて、中心肉厚部分の直径は、以下の点を考慮しつつ大きいほうが伸び不良を抑制する上から好ましい。中心肉厚部分は基板両主表面の平坦、平滑化加工前に除去されることが望ましいから、中心肉厚部分は中心穴が開けられる領域内にあることが好ましく、中心肉厚部分の直径は中心穴内径以下とすることが好ましい。
【００２３】
さらにガラスブランクの形状を決めるには、次の点をも考慮する必要がある。ガラスブランクを情報記録媒体用基板に加工する場合、ガラスブランクの中心に中心穴を形成した後、内径加工と呼ばれる中心穴内径の仕上げ加工を施す。また、ガラスブランクの外周部についても一定半径のディスク形状になるよう外径加工と呼ばれる仕上げ加工を施す。その際、中心穴の中心（内径の中心）と外周部の中心（外径の中心）を高精度に一致させる必要がある。２つの中心が僅かでもずれた基板を用いて情報記録媒体を作ると、安定した回転が得られないなどの問題が発生してしまう。そのため、内径の中心と外径の中心を如何にして一致させるかという点に注意を払わなければならない。
【００２４】
まず、本発明のガラスブランクを得るためには、上述のように中心肉厚部分の直径は中心穴内径以下となるように、中心穴の位置にあわせて肉厚部分を成形することが好ましい。更に、形成しようとする中心穴の中心軸が、凹状面の中心と一致するように肉厚部分を成形することが好ましい。このような成形は、肉厚部分を転写成形する上下型成形面の中心軸が少なくともプレス時には一致するように設定し、下型成形面の中央に溶融ガラスをキャストすることによって達成することができる。より好ましくは、キャストされた溶融ガラスゴブが下型成形面の中心軸に対し対称形状になるようにする。
【００２５】
中心穴の中心と凹状面の中心とは、好ましくは上記のような関係にある。その場合、ガラスブランクの中心出しにはガラスブランクの外周部を利用するよりも、凹状面と肉薄部分との間の段差面を利用するほうが、中心出しを正確に行う上で有利である。また、前記外周部を胴型などで規制しない（プレス成形過程において前記外周部が成形型に接触しない）ような成形法を用いて、外周部を自由表面とすることにより、熱伝導による外周部からの熱放出量が低減され、プレス中のガラスの面内（プレス方向に対して垂直な面）の温度分布を低減することができる。これにより、肉薄部分に生じるうねりを低減することができる。ただし、その場合には、プレス条件の微小な変化によっても外周部の形状、外径は微妙に変動するため、中心出しの基準面として、前記段差面を用いることが好ましい。
【００２６】
[ガラスブランクの製造方法]
本発明において、ガラスブランクの下型成形面によって成形される主表面を主表面１、上型成形面によって成形される主表面を主表面２とすると、下型成形面の中央部に凹部を、上型成形面の中央部に凸部を設けてプレス成形することにより、図３（Ａ）に示すような、主表面１において周辺肉薄部分に対して中心肉厚部分が凸、主表面２において周辺肉薄部分に対して中心肉厚部分が凹である形状（以下、「形状（Ａ）」という）を有するガラスブランクを得ることができる。一方、上型成形面の中央部に凹部を、下型成形面の中央部に凸部を設けてプレス成形することにより、図３（Ｂ）に示すような、主表面２において周辺肉薄部分に対して中心肉厚部分が凸、主表面１において周辺肉薄部分に対して中心肉厚部分が凹である形状（以下、「形状（Ｂ）」という）を有するガラスブランクを得ることができる。
【００２７】
周辺肉薄部分に対して中心肉厚部分が凹状となる側の主表面を成形するプレス成形型は、中心型部材と周辺型部材からなる型であることが好ましい。上下型をそれぞれ中心型部材と周辺型部材の２つの型部材に分割することにより、プレス時に反りの原因となる熱膨張による型内の応力を緩和することができる。その場合、上記形状（Ａ）を有するガラスブランクを得るためには、図４（ａ）に示すように、下型成形面の中央肉厚部分を成形する成形面を、周辺肉薄部分を成形する成形面よりも凹状になるようにするとともに、上型成形面の中央肉厚部分を成形する成形面を、周辺肉薄部分を成形する成形面よりも凸状になるようにして、ガラスブランクを成形することが望ましい。一方、上記形状（Ｂ）を有するガラスブランクを得るためには、周辺肉薄部分を成形する成形面よりも凸状になるようにするとともに、上型成形面の中央肉厚部分を成形する成形面を、周辺肉薄部分を成形する成形面よりも凹状になるようにして、ガラスブランクを成形することが望ましい。下型成形面が凹状であれば、下型成形面に熔融ガラス塊を供給したとき、ガラスの座りがよくなる。また、中心型部材と周辺型部材とに分割された成形型を用いると、プレス時に周辺型部材と周辺型部材との間の隙間からガスが抜けるので、エア溜まりが生じることによるガラスブランクの平坦度の低下という問題を回避することができる。
【００２８】
キャスト後、下型成形面に接したガラスの粘性は急激に上昇する。一方、キャストされたガラスの上面はプレス開始まで上型には接しないので、下型接触部分よりも粘性上昇のスピードは緩やかである。このようにプレス開始の時点では、キャストされたガラスの下部の粘性は高く、上部の粘性は低い。この状態でプレスが始まると、中心型部材と周辺型部材からなる型を用いる場合、下型成形面の隙間（中心型部材と周辺型部材の間の隙間）にはガラスが進入しにくいが、上型成形面の隙間（中心肉厚部分を成形する型部材と周辺肉薄部分を成形する型部材の間の隙間）にはガラスが進入しやすい。このようにガラスが進入しやすい隙間を有する型において、中心肉厚部部分を成形する型成形面を、周辺肉薄部分を成形する型成形面よりも凸状にすることによって、ガラスが上記隙間の開口部に達するのを遅らせることができ、その結果、上記隙間へのガラスの進入を防止することができる。
【００２９】
上記の点に十分配慮した上で、ダイレクトプレスにより本発明のガラスブランクを成形することができる。ガラスブランクの成形に使用される成形型は公知の金型でよく、キャスト、プレス成形型の搬送、ガラスブランクのテイクアウト、テイクアウトされたガラスブランクのアニールも、公知の方法を適用することができる。
また使用するガラスとしては、情報記録媒体用基板のガラス材料として、又は熱処理による結晶化によって結晶化ガラス基板が得られるガラス材料として、それぞれ公知のガラス材料であって、プレス成形可能なものを用いることができる。このようなガラス材料としては、アルカリ金属酸化物含有のアルミノシリケートガラス、さらに上記ガラスにアルカリ土類金属酸化物や酸化チタンを導入したガラス、希土類酸化物含有ガラスなどを例示することができる。
【００３０】
アニールされたガラスブランクには、例えば、中心穴開け加工、内外径を仕上げる加工（面取り加工を含む）、両主表面の平坦、平滑化加工（ラッピング加工、粗研磨加工、仕上げ研磨加工）が施される。本発明では、ダイレクトプレス法を用いることにより、平坦、平滑化加工時の取り代を削減することができるので、上記ラッピング加工は番手＃１０００の研磨剤によるラッピング加工のみで十分となり、従来必要とされていた番手＃４００の研磨剤によるラッピング加工を省略することができる。
【００３１】
[情報記録媒体用基板の製造方法]
次に、本発明のガラスブランクを、中心穴付き情報記録媒体用基板に加工する方法について説明する。まず、基板に加工した際に中心穴となるべき部分に貫通穴を開け、次いで、内径加工及び外径加工を行い、所望の内径及び外径に仕上げることができる。本発明では、中心肉厚部分が、中心穴が開けられる領域内にあることが好ましく、また、上記内径仕上げ加工の取り代を中心穴の内径から差し引いた径を、中心肉厚部分の直径の上限とすることが望ましい。さらに、本発明の円盤状ガラスブランクは、周辺肉薄部分の厚みは均一であることが望ましく、更に、円盤の中心軸のまわりに回転対称形状となっていることが好ましい。中心出し及び内外径加工の詳細については、上述の通りである。
【００３２】
本発明のガラスブランクの具体的形状の一例は次のとおりである。
（形状１）
肉厚部分の一方の面が肉薄部分に対して凸状であり、他方の面が肉薄部分に対して凹状であり、かつ、周辺の肉薄部分の厚みが情報記録媒体用基板の厚みより０．０５〜０．４ｍｍ厚く、前記肉厚部分の厚みが０．８〜２．１ｍｍであるガラスブランク。
（形状２）
肉厚部分の一方の面が肉薄部分に対して凸状であり、他方の面が肉薄部分に対して凹状であり、かつ、周辺の肉薄部分の厚みが情報記録媒体用基板の厚みより０．０５〜０．４ｍｍ厚く、前記肉厚部分の占める体積の割合がガラスブランクの総体積の６．０〜１０．６％であるガラスブランク。
【００３３】
情報記録媒体用基板として主に使用されているディスクの直径は、一般に、２５〜９７ｍｍの範囲にある。従って、それに合わせて外径φ₀２６〜９８ｍｍのガラスブランクとして、本発明のガラスブランクは好適である。以下、特に好適なものを例示する。
▲１▼外径φ₀が２７．４〜３０ｍｍのガラスブランク（直径１インチの情報記録媒体基板用）の場合、周辺肉薄部分の厚みｔ_bが０．８ｍｍ以下、好ましくは０．４４〜０．８ｍｍ；中心肉厚部分の厚みｔ_aが０．８〜１．０ｍｍ；両主表面の平坦、平滑化加工における取り代が０．０５〜０．４ｍｍ；中心肉厚部分の直径が４〜６ｍｍ；ガラスの総体積に対する中心肉厚部分が占めるガラス体積の割合が５．０〜８．０％であることが好ましい。このガラスブランクからは、例えば、外径２７．４ｍｍ、厚み０．３８１ｍｍ、中心穴内径７．０ｍｍの基板を得ることができる。
【００３４】
▲２▼外径φ₀が６５〜６８ｍｍのガラスブランク（直径２．５インチの情報記録媒体基板用）の場合、周辺肉薄部分の厚みｔ_bが１．０ｍｍ以下、好ましくは０．７〜１．０ｍｍ；中心肉厚部分の厚みｔ_aが１．１〜１．５ｍｍ；両主表面の平坦、平滑化加工における取り代が０．０５〜０．４ｍｍ；中心肉厚部分の直径が１６〜１９ｍｍ；ガラスの総体積に対する中心肉厚部分が占めるガラス体積の割合が８．０〜１２．０％であることが好ましい。このガラスブランクからは、例えば、外径６５．０ｍｍ、厚み０．６３５ｍｍ、中心穴内径２０．０ｍｍの基板を得ることができる。
【００３５】
▲３▼外径φ₀が９５〜９８ｍｍのガラスブランク（直径３．５インチの情報記録媒体基板用）の場合、周辺肉薄部分の厚みｔ_bが１．４ｍｍ以下、好ましくは１．０５〜１．４ｍｍ；中心肉厚部分の厚みｔ_aが１．５〜２．１ｍｍ；両主表面の平坦、平滑化加工における取り代が０．０５〜０．４ｍｍ；中心肉厚部分の直径が２１〜２４ｍｍ；ガラスの総体積に対する中心肉厚部分が占めるガラス体積の割合が６．０〜１０．０％であることが好ましい。このガラスブランクからは、例えば、外径９５．０ｍｍ、厚み１．０ｍｍ、中心穴内径２５．０ｍｍの基板を得ることができる。
【００３６】
本発明では、このようにして、取り代が必要最小限の範囲にあり、伸び不良のないガラスブランクを提供できるとともに、このガラスブランクを使用することにより、比較的短時間かつ低労力で両主表面の平坦、平滑化加工を行い、生産性よく磁気記録媒体用基板、光磁気記録媒体用基板、光記録媒体用基板などの情報記録媒体用基板を提供することができる。
上記記録方式に応じて、磁気記録層、光磁気記録層、光記録層などを基板主表面上に設けることにより磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体などの情報記録媒体を提供することができる。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例を示しつつ、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜３）
まず、周知のガラス溶解方法により溶融ガラスを用意し、鋳鉄からなる金型を上型、下型、胴型に用いてダイレクトプレス成形によってガラスブランクを成形した。ガラスブランクを構成するガラス材料として、転移温度（Ｔｇ）４８５℃、１００〜３００℃における平均線膨張係数が９５×１０^-7／Ｋ、３００℃〜Ｔｇの範囲内でガラスの伸び率が温度変化に対して比例する範囲における線膨張係数が９８×１０^-7／Ｋ、Ｔｇ〜５３０℃の範囲内でガラスの伸び率が温度変化に対して比例する範囲における線膨張係数が３７×１０^-6／ＫであるＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、ＺｒＯ₂よりなるガラスを用いた。成形の条件は、溶融ガラス塊を受ける下型の温度を５００℃、下型上に投入される溶融ガラスの粘度を４００ポアズ、プレス時間（ガラスに圧力を加える時間）を１秒以内とした。上型を上方へ退避して成形されたガラスブランクの上面から上型を離し、下型成形面上にてガラスブランクの温度がガラス転移温度付近まで下がるのを待つ。この間に、下型上でガラスブランクが反るのを修正するため、ガラスが塑性変形可能な状態にある間、適宜、押圧体により上面から圧力を加えて反りを直すとともに、押圧体によりガラスブランクから熱を奪って冷却を早めてもよい。ガラスブランクの温度がガラス転移温度付近まで下がってから、下型上の薄板ガラスを大気中へ取り出す。ダイレクトプレス成形は大気中で行われるが、ガラスブランクは高温の下型に接している間は急冷されないが、その下型からテイクアウトされた瞬間にガラス転移温度付近から全面が室温雰囲気に晒されることになり、急冷される。
【００３８】
ダイレクトプレス成形に使用する成形型成形面の形状はガラスブランクに転写（反転）されるので、成形された薄板ガラスの形状、各部寸法をもとに、型成形面の形状、寸法は定めることができる。ダイレクトプレス成形された円盤状のガラスブランクの回転対称軸ｃを含む断面の概略を図５に示す。ここで、φ₀は円盤状の薄板ガラスの外径、φ₁は、図５の中心肉厚部分の主表面１（下面）の凸部の直径、φ₂は、中心肉厚部分の主表面２（上面）の凹部の直径、ｔ_aは中央肉厚部分の厚さ、ｔ_bは周辺肉薄部分の厚さ、ｄ₁は主表面１（下面）における中心肉厚部分と周辺肉薄部分の段差、ｄ₂は主表面２（上面）における中心肉厚部分と周辺肉薄部分の段差に相当する。なお、図５の主表面２の中心肉厚部分と周辺肉薄部分の段差が段差面に相当し、この段差面は主表面１、２ならびに主表面１側の中心肉厚部分と周辺肉薄部分の段差とともに型成形面を転写して形成した面である。なお、ガラスブランクの外周部は型成形面に接触させず、自由表面とした。実施例１〜３として表１に示す形状、寸法のガラスブランをダイレクトプレス成形により成形した。
【００３９】
テイクアウトされたガラスブランクを、アニール炉へ入れてアニールし、歪を取り除いた。その後、中央肉厚部分を前述のようにして機械加工により除去（中心穴の下穴加工）し、周辺肉薄部分からなるガラスに内外径加工を施した。ただし、下穴加工ではガラスブランクの段差面が残るような加工を行うものとする。ガラスブランクの芯だしには、先に説明したような芯だし治具を用いた。なお、下穴加工は、プレス成形後のガラスブランク全体を急冷して上記のような亀裂を発生させ、亀裂に沿って中央肉厚部分を抜取るあるいは押し出すようにしてもよい。番手＃１０００の研磨剤によるラッピング加工、粗研磨加工、精密研磨加工を両主表面に施し、磁気記録媒体用ガラス基板を得た。これらの工程中、適宜、洗浄工程を入れることもできる。
【００４０】
ガラスブランク、ガラス基板の平坦度、平面度、偏肉度、平行度を表１に示す。また、ガラス基板の中心線平均粗さＲａを表１に示す。このように、本実施例によれば、基板両主表面の平坦、平滑化加工における取り代を削減しつつ、良好な形状のガラスブランクならびにガラス基板を作製することができた。
得られたガラス基板には必要に応じて、アルカリ金属溶融塩に浸漬してイオン交換による化学強化を施してもよい。
また、ガラスの種類を加熱処理によって結晶化ガラスが得られるもの、例えば、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｎａ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｙ₂Ｏ₃などの各成分を含むガラスが得られる溶融ガラスをダイレクトプレス成形し、実施例１〜３と同様にしてガラスブランクを作り、このガラスブランクに結晶化のための熱処理工程、研削、研磨工程を適宜施して、結晶化ガラスよりなる中央穴付きディスク状基板を得ることもできる。
このようにして得られた各基板は磁気記録媒体用基板としてだけではなく、光磁気記録媒体用基板、光ディスクなどの情報記録媒体用基板としても好適である。
【００４１】
（比較例）
全面にわたり均一な肉厚を有するガラスブランクが得られるように、上下型成形面とも平坦なプレス成形型を用い、肉厚０．７ｍｍ、外径６６ｍｍのガラスブランクのダイレクトプレス成形を試みた。成形条件は上記実施例に準じる。その結果、伸び不良が発生し、ガラスを円盤形状に成形することができなかった。
【００４２】
（実施例４）
実施例１〜３で得られたガラス基板および結晶化ガラス基板の表面に磁性層（情報記録層）を含む多層膜を形成して磁気記録媒体（磁気ディスク）を作製した。作製された媒体はいずれも良好に機能することが確認された。
なお、情報記録層を含む多層膜の種類を周知の方法により適宜選択することにより光磁気記録媒体や光ディスクなどの他の情報記録媒体を作製することもできる。
【００４３】
【表１】

【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板両主表面の平坦、平滑化加工における取り代を削減可能にしつつ、良好な形状のガラス製基板ブランクを製造することができるので、平坦、平滑化加工における生産性を向上することができる。
また、ガラスブランクの加工工程において、芯だしを容易に行うことができ、前記加工の生産性を向上することができる。
したがって、本発明によれば、情報記録媒体用基板への加工における生産性を向上可能なガラスブランクの製造方法を提供することができる。
また、本発明の情報記録媒体用基板の製造方法によれば、生産性よく前記基板を製造することができる。
さらに、上記ガラスブランクを使用することにより、生産性よく情報記録媒体用基板ならびに情報記録媒体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】肉薄部分の表面に対して略垂直な段差面を有するガラスブランクの一例である。
【図２】本発明のガラスブランクから中心穴付き情報記録媒体用基板を得るための、中心出しを行う方法、中心穴開け加工、内径加工、及び外径加工の概略図である。
【図３】本発明のガラスブランクの概略図である。
【図４】本発明のガラスブランクを得るためのプレス成形の一例である。
【図５】実施例１〜３において、ダイレクトプレス成形された円盤状のガラスブランクの回転対称軸ｃを含む断面の概略図である。
【符号の説明】
１１…下型中心型部材
１２…下型周辺型部材
２１…上型中心型部材
２２…下型周辺型部材
３…熔融ガラス塊[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk-shaped glass blank having extremely high smoothness and flatness, a method for manufacturing the same, a method for manufacturing an information recording medium substrate using the glass blank, and an information recording medium using the information recording medium substrate And a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Glass, especially crystallized glass, has been widely used as a substrate for magnetic disks together with aluminum. As an example of a method for manufacturing a glass substrate, a method is known in which molten glass is formed into a disk shape using a mold to form a substrate blank, which is an intermediate molded body of the substrate, and the blank is machined (press forming method). (See Patent Document 1).
[0003]
Since a substrate for an information recording medium such as a magnetic disk requires extremely high flatness, smoothness, and parallelism, machining is performed after press molding. However, in order to improve the productivity and produce a low-cost substrate, the lapping and polishing processes for making the two main surfaces of the blank flat, smooth, and parallel are simplified or partially omitted. Is valid. In order to do so, a blank having a shape close to the shape of the substrate must be formed. Therefore, further thinning of the blank is required.
[0004]
On the other hand, a method in which molten glass is supplied to a press mold and pressed by a press mold while the glass is in a softened state to form a glass molded product is called a direct press method. By using a direct press method to form a molded product having a shape similar to the target glass article, and subjecting it to mechanical processing such as grinding and polishing, substrates for information recording media such as magnetic disk substrates and lenses It is also possible to produce a glass article such as an optical element requiring extremely high precision. However, in a direct press for press-molding molten glass, a mold having a temperature lower than the glass transition point is used in order to prevent fusion of the glass and the mold. Therefore, the cooling of the glass progresses in the process of stretching and thinning the glass by pressing, and the viscosity increases. In particular, the molten glass in the portion to which the glass is supplied is quickly cooled and fixed in thickness by heat conduction to the molding die, thereby impeding the spread of the glass. As a result, in the case of a press-formed product having a small thickness, there is a problem that the glass does not sufficiently spread to a desired shape. For this reason, it has been extremely difficult to form a press-formed product having a very small thickness as compared with the diameter, such as a magnetic disk substrate, from molten glass.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-328827 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and furthermore, by manufacturing a glass substrate blank having a good shape while flattening both main surfaces and enabling a reduction in an allowance in a smoothing process. A glass blank and a method of manufacturing the same, which can improve the productivity of the information recording medium substrate by accurately determining the center axis of the press-formed glass blank and enabling smooth processing. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate for an information recording medium using a glass blank, and a method for manufacturing an information recording medium using the substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Means for achieving the above object are as follows.
(1) A disc-shaped glass blank having a peripheral thin portion and a central thick portion, wherein one surface of the thick portion is convex (hereinafter, referred to as “convex surface”) with respect to the thin portion. Yes,
The other surface of the thick portion is concave with respect to the thin portion (hereinafter, referred to as a “concave surface”),
A surface (hereinafter, referred to as a “step surface”) connecting the outer periphery of the concave surface and the inner periphery of the thin portion is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the thin portion, and
Diameter Φ of the concave surface ₁ And the diameter Φ of the convex surface _Two Is Φ ₁ ≤Φ _Two A glass blank characterized by satisfying the following relationship:
(2) The glass blank according to (1), wherein the thickness of the thick portion is 0.2 to 1.0 mm thicker than the thickness of the thin portion.
(3) The glass blank according to (1) or (2), wherein the volume of the thick portion is 6.0 to 13% of the total volume of the glass blank.
(4) The glass blank according to any one of (1) to (3), having an outer peripheral surface formed of a free surface.
(5) The glass blank according to any one of (1) to (4), which is processed into a substrate for an information recording medium having a center hole.
(6) The glass blank according to (5), wherein the thick portion is in a region where the center hole is formed.
(7) The glass blank according to (5) or (6), wherein a central axis of the concave surface coincides with a central axis of the central hole.
(8) The glass blank according to any one of (5) to (7), wherein the thickness of the thin portion is 0.05 to 0.4 mm thicker than the thickness of the substrate.
(9) The method for producing a glass blank according to any one of (1) to (8), wherein the molten glass is press-formed using a lower mold and an upper mold facing the lower mold to produce a disc-shaped glass blank. So,
The lower mold and the upper mold have a concave portion at one central portion and a convex portion at the other central portion,
A method for producing a glass blank, characterized in that press molding is performed by supplying molten glass to the center of the molding surface of the lower mold, and the step surface is formed by transferring the molding surface of the upper mold or the lower mold. .
(10) The glass blank according to any one of (1) to (8) is subjected to a process of forming a center hole and a process of flattening and / or smoothing the surface of a thin portion of the glass blank. A method for manufacturing a substrate for an information recording medium for producing a substrate for an information recording medium with holes.
(11) An information recording medium according to (10), wherein a center hole is formed so as to leave a step surface of the glass blank, and then an inner diameter process of the center hole of the glass blank is performed using the step surface as a reference plane. Substrate manufacturing method.
(12) The method for manufacturing a substrate for an information recording medium according to (11), wherein an inner diameter of a center hole of the glass blank is processed by determining a center axis of the glass blank using the step surface as a reference surface.
(13) The method for manufacturing a substrate for an information recording medium according to (12), wherein the center axis of the glass blank is determined using the step surface as a reference surface, and the outer diameter of the glass blank is processed.
(14) A method for producing an information recording medium, wherein an information recording layer is formed on an information recording medium substrate produced by the method according to any one of (10) to (13).
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the “glass blank” is a glass molded product that is manufactured to be larger than a target substrate in consideration of a margin by machining or the like. A glass base material for obtaining a substrate for an information recording medium with holes. When providing a substrate for an information recording medium made of crystallized glass, a step of subjecting the glass to heat treatment and crystallizing the glass blank is added to the process of manufacturing the substrate from the glass blank. The glass blank has a disk shape like the above-mentioned substrate. However, the glass blank does not have a center hole as in the above-described substrate.
[0009]
The glass blank of the present invention is a disk-shaped glass blank having a peripheral thin portion and a central thick portion. In the glass blank of the present invention, one surface of the thick portion is convex (convex surface) with respect to the thin portion, and the other surface of the thick portion is concave with respect to the thin portion. (Concave surface), a surface (step surface) connecting the outer periphery of the concave surface and the inner periphery of the thin portion is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the thin portion, and has a diameter Φ of the concave surface. ₁ And the diameter Φ of the convex surface _Two Is Φ ₁ ≤Φ _Two Is satisfied.
[0010]
Hereinafter, advantages of the glass blank of the present invention having the above-described shape will be described. In the present invention, a glass blank can be formed by a method of supplying a predetermined amount of molten glass to a press mold and performing press molding while the glass has a viscosity that allows press molding (referred to as “direct press”). Opposite front and back surfaces of the glass blank are formed by a lower die and an upper die that face each other. In press molding, glass is pressed by the upper and lower molds to spread the glass evenly into the space (called “cavity”) formed between the lower mold forming surface and the upper mold forming surface. Supply (called "cast") to the center. In order to reduce the machining allowance by flattening and smoothing the main surface of the substrate (the front and back surfaces of the disk-shaped substrate) by the above-mentioned machining, for example, to reduce the margin by lapping and polishing, the flatness of the glass blank and the parallelism of the front and back In addition, it is necessary to keep the thickness of the glass blank close to the thickness of the substrate while maintaining good uniformity (thickness of thickness) of the thickness. Therefore, in the direct press, it is necessary to balance two points, that is, to uniformly spread the glass in the cavity and to form a thinner glass blank.
[0011]
In the direct press, in order to prevent the molten glass from burning on the molding surface of the press mold, the temperatures of the molding surfaces of the lower mold and the upper mold are set near or below the transition point of the glass. Therefore, in addition to the heat radiation to the atmosphere, the glass after the casting is overwhelmed by the press mold due to the heat conduction, and the viscosity is drastically increased. As the thickness of the glass blank decreases, the ratio of the area of the glass in contact with the glass mold to the volume of the glass (the contact area between the glass and the mold / the volume of the glass) increases. The heat dissipation speed due to heat conduction increases as the contact area increases, and the calorie of the glass increases as the volume of the glass increases. Therefore, when (the contact area between the glass and the mold / the volume of the glass) increases, the glass is cooled to a temperature at which the glass does not viscous flow before the glass is uniformly spread in the cavity by pressing, and a glass blank is obtained in a desired shape. Will be gone. This is called poor elongation.
[0012]
The present inventors made the glass viscous flowable until it spreads uniformly in the cavity, while reducing the wall thickness and flattening the two main surfaces of the substrate, reducing the machining allowance by the following processing. Points were taken into account.
(A) If the amount of the molten glass to be cast is extremely reduced, poor elongation occurs for the above-mentioned reason. Therefore, it is necessary to ensure the amount of pressed glass so that the poor elongation does not occur.
(B) Since it is inevitable to apply the above-mentioned flattening and smoothing processing to the portion to be the information recording medium substrate, allocating a large glass volume to this portion is contrary to the purpose of reducing the margin.
(C) Since the central portion of the glass blank is a portion removed by the center boring process, even if a large glass volume is allocated to this portion, it does not defeat the purpose of reducing the margin.
(D) The molten glass is cast at the center of the lower mold forming surface, pressed and spread. In the press, the glass in the central portion is spread to the periphery, so that if the volume allocation in the central portion is increased, glass having viscous fluidity can be supplied to the periphery by the press.
[0013]
In view of the above (a) to (d), the present inventors have found that the glass blank preferably has a thick part at the center and a thin part around the center. Therefore, the glass blank of the present invention has a shape having a peripheral thin portion and a central thick portion. Specifically, the thickness of the central thick portion is preferably 0.2 to 1.0 mm thicker than the peripheral thin portion, and more preferably 0.5 to 0.7 mm thick. Further, in the glass blank of the present invention, the volume of the thick part is preferably 6.0 to 13%, more preferably 9.0 to 11.0% of the total volume of the glass blank. When the thickness of the center thick portion and the ratio of the volume occupied by the center thick portion to the total volume of glass are smaller than the above ranges, poor elongation is likely to occur. In addition, since the effect of suppressing poor elongation has already been sufficiently obtained even if it is larger than the above range, there is a problem that the amount of glass removed by the center hole forming process is increased, and further, the cooling of the center thick portion is not performed. There is also a problem that the delay becomes noticeable. The removal of the glass blank press mold (called take-out) must be performed after cooling to a temperature at which the glass blank does not deform. Therefore, the remarkable delay in cooling requires an unnecessarily long time to take-out. Must be done, leading to reduced productivity. Therefore, in the present invention, it is preferable that the thickness of the center thick portion and the ratio of the volume occupied by the center thick portion to the total volume of glass be within the above ranges.
[0014]
In the glass blank of the present invention, one surface of the thick portion is a convex surface, the other surface is a concave surface, and a step surface that is a surface connecting the outer periphery of the concave surface and the inner periphery of the thin portion, The surface is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the thin portion. This step surface is a transfer of the molding surface of the upper mold or the lower mold. In the present invention, since the step surface is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the thin portion, it is possible to extract the glass after pressing. Further, if the step surface is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the thin portion, the step surface can be used as a reference plane for centering the glass blank. This point will be further described later. Here, “substantially perpendicular” means that the angle is slightly deviated from vertical to the extent that there is no problem when centering is performed with the step surface as the reference surface. A substantially vertical shape as shown in FIG. 1 is preferable because the glass can be easily extracted after pressing. Further, the coaxiality shown in FIG. 1 is preferably 0.15 mm or less.
[0015]
In the glass blank of the present invention, the diameter of the concave surface is Φ. ₁ , The diameter of the convex surface is Φ _Two Then Φ ₁ ≤Φ _Two Satisfy the relationship. The diameter of the convex surface (Φ _Two ) Is the diameter of the concave surface (Φ ₁ If it is smaller than (), a portion thinner than the peripheral thin portion is formed between the central thick portion and the peripheral thin portion. However, at the time of direct pressing, the glass is excessively cooled at this portion, which hinders the glass from being pushed into the cavity and causes poor elongation. Therefore, in the glass blank of the present invention, Φ ₁ ≤Φ _Two By doing so, the above problem can be avoided and the thickness of the thin portion can be further reduced. Further, in the present invention, the glass blank is Φ ₁ ≤Φ _Two By satisfying the relationship, the center hole can be easily formed. Including this point, a method for centering, a center hole forming process, an inner diameter process, and an outer diameter process for obtaining an information recording medium substrate with a center hole from the glass blank of the present invention will be described with reference to FIG. explain.
[0016]
FIG. 2 is a schematic view of the state of centering (also referred to as “centering”), center hole drilling, and inner and outer diameter processing viewed from a direction perpendicular to the center axis of the glass blank. First, the outer peripheral portion of the glass blank is fixed, and a prepared hole to be finished as a center hole is formed using a drill with a position substantially corresponding to the center of the center hole as a center. It is preferable that the inner diameter of the formed pilot hole is a value obtained by subtracting the allowance for machining the inner diameter (twice the allowance) from the inner diameter of the center hole. In the present invention, since the step surface is used as a reference surface for centering, it is preferable that the preliminary hole processing is performed so as to leave the step surface. In addition, the drilling process does not use a drill, etc., and shrinks the glass by quenching the entire glass blank after press molding, generating cracks from the entire circumference of the base of the step surface to the entire circumference of the base of the thick part convex part. It can also be performed by applying force and extracting or pushing out the thick part. At this time, the glass blank is Φ ₁ ≤Φ _Two By satisfying the relationship, it is possible to remove the thick part while leaving the step surface on the glass blank main body side including the thin part.
[0017]
In the glass blank of the present invention, the step between the center thick portion and the peripheral thin portion on one convex surface is represented by d. ₁ And the step between the center thick portion and the peripheral thin portion on the concave surface is represented by d. _Two Then d _Two Must have dimensions that can be used for centering. On the other hand, d ₁ Is Φ ₁ ≤Φ _Two Is satisfied, and the thickness can be appropriately set within a range in which the volume of the thick portion is in the range of 6 to 13% of the total volume of the glass blank.
[0018]
Next, the centering of the glass blank is performed using a centering jig having a plurality of chucks and a portion that comes into contact with the surface of the thin portion of the glass blank. First, while the chuck is being inserted into the prepared hole of the glass blank, the contact portion contacts the thin portion surface. In this state, a plurality of, preferably three, chucks are spread and the plurality of chucks are simultaneously brought into contact with the step surface to fix the glass blank to the jig. At this time, if the center axis of the concave surface coincides with the center axis of the center hole, the center axis of the plurality of chucks (center axis of the jig) and the center axis of the contact surface of the glass blank are precisely adjusted in this state. Matches.
Next, the glass blank is attached to the inner and outer diameter processing machine so that the center axis of the jig coincides with the center axis of the work of the inner and outer diameter processing machine. Attachment is performed by fixing the thin portion of the glass blank so as to be sandwiched from both sides. After fixing to the processing machine, remove the centering jig. In this state, the central axis of the glass blank exactly matches the central axis of the processing machine.
Next, when the inner diameter processing and the outer diameter processing are performed using a grindstone, the center of the inner and outer diameters precisely matches the center axis of the glass blank, that is, the axis assumed as the center axis of the center hole. In this way, it is possible to perform processing for forming the required inner and outer diameters in which the centers of the inner and outer diameters precisely match.
[0019]
If the flattening and smoothing of both main surfaces are performed after the above center hole drilling, the glass blank from which the thick portion has been removed may be flattened and smoothed, so that the time required for the flattening and smoothing is reduced. You can also.
On the other hand, when performing flattening of both main surfaces before center hole drilling, for example, lapping, the thick part receives the pressure from the grinding plate, and the pressure is applied only to the thin part from the start of lapping. Can be prevented. If the glass blank is warped, there is a problem that even if flattening is performed in a state where the thin portion is elastically deformed, the above deformation returns when the pressure is removed, and the warpage cannot be reduced. On the other hand, the present applicant has previously proposed a glass blank having a portion for receiving the above-described pressure in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-194760. In the present invention, if the two main surfaces are flattened before the center boring as described above, a thick portion can be used as a portion for receiving the pressure described in the above-mentioned publication.
When a crystallized glass substrate is obtained, it is desirable to perform a heat treatment step for crystallization before flattening and smoothing both main surfaces. If it does not crystallize, the glass may be chemically strengthened by an ion exchange method or the like to form a substrate. A washing step may be appropriately provided between the above steps.
[0020]
The glass blank of the present invention is a glass blank capable of obtaining a good shape while enabling a reduction in a margin in flattening and smoothing the two main surfaces. From the viewpoint of reducing the allowance in flattening and smoothing, in the glass blank of the present invention, the thickness of the thin portion is preferably 0.05 to 0.4 mm thicker than the thickness of the substrate, and 0.05 to 0.1 mm. More preferably, it is thick. In general, flattening and smoothing after press molding include four steps of # 400 lap, # 100 lap, pre-polishing, and polishing (where # represents the number of the abrasive). When the thickness of the thin portion exceeds 0.4 mm over the thickness of the substrate, one or more additional lapping steps in flattening and smoothing the main surface of the substrate are required. Such an increase in the number of steps tends to be an obstacle to the spread of information recording medium substrates due to productivity improvement and cost reduction. On the other hand, if the thickness of the thin portion is less than 0.05 mm than the thickness of the substrate, the minimum necessary allowance at the time of smoothing is not sufficient, which tends to hinder flatness and smoothness. Specifically, for example, in the glass blank of the present invention, if the thickness of the thin portion is 0.05 mm thicker than the thickness of the substrate to be finally manufactured, the lapping step can be omitted, and the thickness is reduced by 0.1 mm. For example, it can be processed to a thickness of the substrate plus 0.05 mm with a # 1000 wrap.
[0021]
According to the present invention, it is possible to obtain a glass blank having a small thickness at a thin portion, so that it is possible to reduce the warpage of the glass blank after press molding. The warpage of the glass blank is, assuming that the entire blank has the same thickness as the thin portion uniformly, the distance between the imaginary plane formed on the outer circumference of one of the concave main surfaces and the main surface. Means the maximum value. In the glass blank of the present invention, the warpage of the glass blank can be suppressed to, for example, 50 μm or less. Therefore, when the main surface side of the concave shape is formed into a convex shape in the thick portion, a shape in which the thick portion protrudes more than the virtual plane can be obtained.
[0022]
In the glass blank of the present invention, it is preferable that the diameter of the center thick portion be large while considering the following points, from the viewpoint of suppressing poor elongation. Since the center thick portion is desirably removed before flattening and smoothing the two main surfaces of the substrate, the center thick portion is preferably in a region where a center hole is formed, and the diameter of the center thick portion is It is preferable that the diameter be equal to or less than the inner diameter of the center hole.
[0023]
Further, in determining the shape of the glass blank, it is necessary to consider the following points. When processing a glass blank into a substrate for an information recording medium, after forming a center hole in the center of the glass blank, a finishing process of the inner diameter of the center hole called inner diameter processing is performed. The outer peripheral portion of the glass blank is also subjected to a finishing process called an outer diameter process so as to have a disk shape having a constant radius. At this time, the center of the center hole (the center of the inner diameter) and the center of the outer peripheral portion (the center of the outer diameter) need to be matched with high accuracy. If an information recording medium is manufactured using a substrate whose two centers are slightly displaced from each other, problems such as stable rotation cannot be obtained. Therefore, attention must be paid to how to match the center of the inner diameter with the center of the outer diameter.
[0024]
First, in order to obtain the glass blank of the present invention, it is preferable to form the thick portion in accordance with the position of the center hole such that the diameter of the center thick portion is equal to or less than the inner diameter of the center hole as described above. Further, it is preferable to form the thick portion so that the center axis of the center hole to be formed coincides with the center of the concave surface. Such molding can be achieved by setting the central axes of the upper and lower mold forming surfaces for transferring and molding the thick part at least at the time of pressing and casting the molten glass at the center of the lower mold forming surface. . More preferably, the cast molten glass gob is symmetrical with respect to the central axis of the lower mold forming surface.
[0025]
The center of the center hole and the center of the concave surface preferably have the relationship described above. In this case, it is more advantageous to use the step surface between the concave surface and the thin portion than to use the outer peripheral portion of the glass blank for centering of the glass blank in order to perform centering accurately. In addition, by using a molding method in which the outer peripheral portion is not regulated by a body mold or the like (the outer peripheral portion does not come into contact with a molding die in a press molding process), the outer peripheral portion is set as a free surface, so that the outer peripheral portion is formed by heat conduction. The amount of heat released from the glass is reduced, and the temperature distribution in the plane of the glass during pressing (the plane perpendicular to the pressing direction) can be reduced. As a result, it is possible to reduce the undulation generated in the thin portion. However, in this case, since the shape and the outer diameter of the outer peripheral portion slightly change even by a slight change in the pressing condition, it is preferable to use the step surface as a reference surface for centering.
[0026]
[Glass blank manufacturing method]
In the present invention, assuming that the main surface formed by the lower mold forming surface of the glass blank is the main surface 1 and the main surface formed by the upper mold forming surface is the main surface 2, a concave portion is formed at the center of the lower mold forming surface. By providing a convex portion at the center of the upper mold forming surface and press-molding, as shown in FIG. A glass blank having a shape in which the central thick portion is concave with respect to the peripheral thin portion (hereinafter, referred to as “shape (A)”) can be obtained. On the other hand, a concave portion is provided at the center of the upper mold forming surface, and a convex portion is provided at the center of the lower mold forming surface, and press forming is performed, so that the peripheral portion of the main surface 2 as shown in FIG. On the other hand, it is possible to obtain a glass blank having a shape in which the central thick portion is convex and the central thick portion is concave with respect to the peripheral thin portion on the main surface 1 (hereinafter, referred to as “shape (B)”).
[0027]
It is preferable that the press-molding die for forming the main surface on the side where the center thick portion becomes concave with respect to the peripheral thin portion is a mold including a center mold member and a peripheral mold member. By dividing the upper and lower molds into two mold members, a central mold member and a peripheral mold member, stress in the mold due to thermal expansion that causes warpage during pressing can be reduced. In this case, in order to obtain a glass blank having the above shape (A), as shown in FIG. 4A, a molding surface for molding a central thick portion of a lower mold molding surface and a peripheral thin portion are molded. Form the glass blank by making it more concave than the molding surface and making the molding surface that forms the central thick part of the upper mold molding surface more convex than the molding surface that molds the peripheral thin part It is desirable to do. On the other hand, in order to obtain a glass blank having the above-mentioned shape (B), it is necessary to make the molding surface more convex than the molding surface for molding the peripheral thin portion, and to mold the central thick portion of the upper mold molding surface. It is desirable to form the glass blank by making the shape of the glass blank more concave than the forming surface for forming the peripheral thin portion. If the lower mold forming surface is concave, when the molten glass lump is supplied to the lower mold forming surface, the sitting of the glass is improved. In addition, when a mold that is divided into a central mold member and a peripheral mold member is used, gas is released from a gap between the peripheral mold members and the peripheral mold members at the time of pressing. The problem of a decrease in degree can be avoided.
[0028]
After casting, the viscosity of the glass in contact with the lower mold forming surface sharply increases. On the other hand, since the upper surface of the cast glass does not contact the upper mold until the start of pressing, the speed of the viscosity rise is slower than that of the lower mold contact portion. Thus, at the start of pressing, the lower part of the cast glass has a high viscosity and the upper part has a low viscosity. When pressing is started in this state, when using a mold composed of the central mold member and the peripheral mold member, the glass does not easily enter the gap between the lower mold forming surface (the gap between the central mold member and the peripheral mold member), Glass easily enters the gap between the upper mold forming surfaces (the gap between the mold member for forming the central thick portion and the mold member for forming the peripheral thin portion). In such a mold having a gap through which glass easily enters, by making the mold forming surface for forming the central thick portion more convex than the mold forming surface for forming the peripheral thin portion, the glass is formed in the gap. The arrival at the opening can be delayed, and as a result, the glass can be prevented from entering the gap.
[0029]
In consideration of the above points, the glass blank of the present invention can be formed by direct pressing. The mold used for molding the glass blank may be a known mold, and a known method can also be applied to casting, transport of a press mold, take-out of the glass blank, and annealing of the taken-out glass blank.
Further, as the glass to be used, as a glass material of a substrate for an information recording medium, or as a glass material from which a crystallized glass substrate is obtained by crystallization by heat treatment, a known glass material, which can be press-molded, is used. be able to. Examples of such a glass material include aluminosilicate glass containing an alkali metal oxide, glass obtained by introducing an alkaline earth metal oxide or titanium oxide into the above glass, and glass containing a rare earth oxide.
[0030]
The annealed glass blanks are subjected to, for example, center drilling, finishing inner and outer diameters (including chamfering), flattening and smoothing of both main surfaces (lapping, rough polishing, finish polishing). Is done. In the present invention, by using the direct press method, the machining allowance at the time of flattening and smoothing processing can be reduced. Therefore, the lapping processing is sufficient only by the lapping processing using the # 1000 abrasive. The lapping process using the # 400 abrasive can be omitted.
[0031]
[Method of manufacturing substrate for information recording medium]
Next, a method for processing the glass blank of the present invention into a substrate for an information recording medium having a center hole will be described. First, a through-hole is formed in a portion to be a center hole when processed into a substrate, and then inner diameter processing and outer diameter processing are performed, so that a desired inner diameter and outer diameter can be obtained. In the present invention, the center thick portion is preferably located in a region where the center hole is formed, and the diameter obtained by subtracting the allowance for the inner diameter finishing from the inner diameter of the center hole is the diameter of the center thick portion. It is desirable to set the upper limit. Further, in the disk-shaped glass blank of the present invention, it is desirable that the thickness of the peripheral thin portion is uniform, and it is further preferable that the disk-shaped glass blank has a rotationally symmetric shape around the center axis of the disk. The details of centering and inner / outer diameter machining are as described above.
[0032]
An example of the specific shape of the glass blank of the present invention is as follows.
(Shape 1)
One surface of the thick portion is convex with respect to the thin portion, the other surface is concave with respect to the thin portion, and the thickness of the peripheral thin portion is 0.1 mm greater than the thickness of the information recording medium substrate. A glass blank which is 0.5 to 0.4 mm thick and the thickness of the thick portion is 0.8 to 2.1 mm.
(Shape 2)
One surface of the thick portion is convex with respect to the thin portion, the other surface is concave with respect to the thin portion, and the thickness of the peripheral thin portion is 0.1 mm greater than the thickness of the information recording medium substrate. A glass blank which is 0.5 to 0.4 mm thick and has a volume ratio of 6.0 to 10.6% of the total volume of the glass blank.
[0033]
The diameter of a disk mainly used as a substrate for an information recording medium is generally in the range of 25 to 97 mm. Therefore, the outer diameter φ ₀ The glass blank of the present invention is suitable as a glass blank of 26 to 98 mm. Hereinafter, particularly preferable examples will be described.
▲ 1 ▼ Outer diameter φ ₀ Is a glass blank of 27.4 to 30 mm (for an information recording medium substrate having a diameter of 1 inch), the thickness t of the peripheral thin portion is _b Is 0.8 mm or less, preferably 0.44 to 0.8 mm; the thickness t of the center thick portion _a 0.8 to 1.0 mm; flatness of both main surfaces, allowance in smoothing process 0.05 to 0.4 mm; diameter of center thick portion 4 to 6 mm; center thick portion relative to total volume of glass Is preferably 5.0 to 8.0%. From this glass blank, for example, a substrate having an outer diameter of 27.4 mm, a thickness of 0.381 mm, and an inner diameter of the center hole of 7.0 mm can be obtained.
[0034]
(2) Outer diameter φ ₀ Is a glass blank of 65 to 68 mm (for an information recording medium substrate having a diameter of 2.5 inches), the thickness t of the peripheral thin portion is _b Is 1.0 mm or less, preferably 0.7 to 1.0 mm; the thickness t of the center thick portion _a 1.1-1.5 mm; flatness of both main surfaces, allowance in smoothing processing 0.05-0.4 mm; diameter of central thick portion 16-19 mm; central thick portion relative to total volume of glass Is preferably 8.0 to 12.0%. From this glass blank, for example, a substrate having an outer diameter of 65.0 mm, a thickness of 0.635 mm, and an inner diameter of the center hole of 20.0 mm can be obtained.
[0035]
(3) Outer diameter φ ₀ Is 95 to 98 mm glass blank (for an information recording medium substrate having a diameter of 3.5 inches), the thickness t of the peripheral thin portion is _b Is 1.4 mm or less, preferably 1.05 to 1.4 mm; the thickness t of the central thick portion _a 1.5 to 2.1 mm; flatness of both main surfaces, allowance in smoothing processing 0.05 to 0.4 mm; diameter of central thick portion 21 to 24 mm; central thick portion relative to total volume of glass Is preferably 6.0 to 10.0%. From this glass blank, for example, a substrate having an outer diameter of 95.0 mm, a thickness of 1.0 mm, and an inner diameter of the center hole of 25.0 mm can be obtained.
[0036]
In this way, the present invention can provide a glass blank which has a minimum allowance and is free of poor elongation in this way, and by using this glass blank, it is possible to provide a glass blank with a relatively short time and low labor. It is possible to provide a substrate for an information recording medium such as a substrate for a magnetic recording medium, a substrate for a magneto-optical recording medium, or a substrate for an optical recording medium with high productivity by performing surface flattening and smoothing processing.
To provide an information recording medium such as a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, and an optical recording medium by providing a magnetic recording layer, a magneto-optical recording layer, an optical recording layer, and the like on the main surface of the substrate according to the recording method. Can be.
[0037]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(Examples 1 to 3)
First, a molten glass was prepared by a known glass melting method, and a glass blank was formed by direct press molding using a mold made of cast iron as an upper mold, a lower mold, and a body mold. The glass material constituting the glass blank has a transition temperature (Tg) of 485 ° C. and an average linear expansion coefficient of 95 × 10 at 100 to 300 ° C. ^-7 / K, the linear expansion coefficient is 98 × 10 in the range where the elongation percentage of the glass is proportional to the temperature change in the range of 300 ° C. to Tg. ^-7 / K, Tg within a range of 530 ° C. and a linear expansion coefficient of 37 × 10 in a range where the elongation percentage of the glass is proportional to the temperature change. ^-6 / K is SiO _Two , Al _Two O _Three , Li _Two O, Na _Two O, ZrO _Two A glass made of The molding conditions were as follows: the temperature of the lower mold receiving the molten glass lump was 500 ° C., the viscosity of the molten glass placed on the lower mold was 400 poise, and the pressing time (time for applying pressure to the glass) was within 1 second. The upper mold is retracted upward, the upper mold is separated from the upper surface of the molded glass blank, and the temperature of the glass blank is waited until the temperature of the glass blank drops to near the glass transition temperature on the lower mold molding surface. During this time, to correct the warpage of the glass blank on the lower mold, while the glass is in a state capable of being plastically deformed, appropriately press the upper surface with a pressing body to correct the warping, and press the glass blank with the pressing body. The heat may be removed from the heat to speed up the cooling. After the temperature of the glass blank has dropped to near the glass transition temperature, the thin glass on the lower mold is taken out to the atmosphere. Direct press molding is performed in the atmosphere, but the glass blank is not rapidly cooled while in contact with the high-temperature lower mold, but the entire surface is exposed to the room temperature atmosphere from near the glass transition temperature at the moment of taking out from the lower mold. And quenched.
[0038]
The shape of the molding surface used for direct press molding is transferred (reversed) to the glass blank, so the shape and dimensions of the molding surface can be determined based on the shape of the molded thin glass and the dimensions of each part. it can. FIG. 5 schematically shows a cross section including a rotationally symmetric axis c of the disk-shaped glass blank formed by direct press molding. Where φ ₀ Is the outer diameter of the disk-shaped thin glass, φ ₁ Is the diameter of the convex portion of the main surface 1 (lower surface) of the center thick portion in FIG. _Two Is the diameter of the concave portion of the main surface 2 (upper surface) of the center thick portion, t _a Is the thickness of the central thick part, t _b Is the thickness of the peripheral thin part, d ₁ Is the step between the center thick portion and the peripheral thin portion on the main surface 1 (lower surface), d _Two Corresponds to a step between the center thick portion and the peripheral thin portion on the main surface 2 (upper surface). The step between the center thick portion and the peripheral thin portion of the main surface 2 in FIG. 5 corresponds to a step surface, and this step surface corresponds to the main surfaces 1 and 2 and the central thick portion and the peripheral thin portion on the main surface 1 side. This is a surface formed by transferring the molding surface together with the step. In addition, the outer peripheral part of the glass blank was set as a free surface without making contact with the molding surface. As Examples 1 to 3, glass brans having the shapes and dimensions shown in Table 1 were formed by direct press molding.
[0039]
The glass blank taken out was placed in an annealing furnace and annealed to remove strain. Thereafter, the central thick portion was removed by machining as described above (preparing a central hole), and the inner thin portion of the glass was subjected to inner and outer diameter processing. However, in the preparation of the pre-drilled hole, processing is performed so that the step surface of the glass blank remains. The centering jig as described above was used for centering the glass blank. In the preparation of the prepared hole, the entire glass blank after press molding may be rapidly cooled to generate the above-described crack, and the central thick portion may be extracted or extruded along the crack. Lapping, coarse polishing, and precision polishing with a # 1000 abrasive were performed on both main surfaces to obtain a glass substrate for a magnetic recording medium. In these steps, a washing step can be included as appropriate.
[0040]
Table 1 shows the flatness, flatness, thickness deviation, and parallelism of the glass blank and the glass substrate. Table 1 shows the center line average roughness Ra of the glass substrate. As described above, according to this example, it was possible to manufacture a glass blank and a glass substrate having a good shape while reducing the allowance in flattening and smoothing the both main surfaces of the substrate.
If necessary, the obtained glass substrate may be immersed in a molten alkali metal salt and subjected to chemical strengthening by ion exchange.
Further, the type of glass can be obtained by heat treatment to obtain crystallized glass, for example, SiO 2 _Two , Al _Two O _Three , TiO _Two , Na _Two O, MgO, CaO, Y _Two O _Three The molten glass from which a glass containing each component such as is obtained is directly press-molded, and a glass blank is made in the same manner as in Examples 1 to 3, and a heat treatment step for crystallization, grinding, and a polishing step are appropriately performed on the glass blank. Then, a disk-shaped substrate having a center hole made of crystallized glass can be obtained.
Each substrate thus obtained is suitable not only as a substrate for a magnetic recording medium, but also as a substrate for a magneto-optical recording medium and a substrate for an information recording medium such as an optical disk.
[0041]
(Comparative example)
In order to obtain a glass blank having a uniform thickness over the entire surface, direct press molding of a glass blank having a thickness of 0.7 mm and an outer diameter of 66 mm was attempted using a press mold having flat upper and lower mold forming surfaces. The molding conditions are in accordance with the above embodiment. As a result, poor elongation occurred, and the glass could not be formed into a disk shape.
[0042]
(Example 4)
A magnetic recording medium (magnetic disk) was manufactured by forming a multilayer film including a magnetic layer (information recording layer) on the surfaces of the glass substrate and the crystallized glass substrate obtained in Examples 1 to 3. It was confirmed that all of the produced media functioned well.
Other information recording media such as a magneto-optical recording medium and an optical disk can be manufactured by appropriately selecting the type of the multilayer film including the information recording layer by a known method.
[0043]
[Table 1]

[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a glass substrate blank having a good shape while making it possible to reduce the allowance in flattening and smoothing of both main surfaces of the substrate. Productivity can be improved.
Further, in the processing step of the glass blank, the centering can be easily performed, and the productivity of the processing can be improved.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a glass blank which can improve productivity in processing into a substrate for an information recording medium.
Further, according to the method for manufacturing a substrate for an information recording medium of the present invention, the substrate can be manufactured with high productivity.
Further, by using the glass blank, a substrate for an information recording medium and an information recording medium can be manufactured with high productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a glass blank having a step surface substantially perpendicular to the surface of a thin portion.
FIG. 2 is a schematic view of a centering method, a center hole processing, an inner diameter processing, and an outer diameter processing for obtaining an information recording medium substrate with a center hole from the glass blank of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a glass blank of the present invention.
FIG. 4 is an example of press molding for obtaining a glass blank of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a cross section including a rotationally symmetric axis c of a disk-shaped glass blank formed by direct press molding in Examples 1 to 3.
[Explanation of symbols]
11 Lower center mold member
12: Lower peripheral part
21 ... Upper mold center mold member
22: Lower die peripheral die member
3: Lump of molten glass

Claims

A disk-shaped glass blank having a peripheral thin portion and a central thick portion,
One surface of the thick portion is convex (hereinafter, referred to as “convex surface”) with respect to the thin portion,
The other surface of the thick portion is concave with respect to the thin portion (hereinafter, referred to as a “concave surface”),
A surface (hereinafter, referred to as a “step surface”) connecting the outer periphery of the concave surface and the inner periphery of the thin portion is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the thin portion, and
A glass blank, wherein the diameter Φ _{1 of the} concave surface and the diameter Φ ₂ of the convex surface satisfy a relationship of Φ ₁ ≦ Φ ₂ .

The glass blank according to claim 1, wherein the thickness of the thick portion is 0.2 to 1.0 mm thicker than the thickness of the thin portion.

3. The glass blank according to claim 1, wherein the volume of the thick portion is 6.0 to 13% of the total volume of the glass blank. 4.

The glass blank according to any one of claims 1 to 3, having an outer peripheral surface formed of a free surface.

The glass blank according to any one of claims 1 to 4, which is processed into a substrate for an information recording medium having a center hole.

The glass blank according to claim 5, wherein the thick portion is in a region where the center hole is formed.

7. The glass blank according to claim 5, wherein the central axis of the concave surface coincides with the central axis of the central hole.

The glass blank according to any one of claims 5 to 7, wherein the thickness of the thin portion is 0.05 to 0.4 mm thicker than the thickness of the substrate.

The method for producing a glass blank according to any one of claims 1 to 8, wherein the molten glass is press-molded using an upper mold facing the lower mold and the lower mold to produce a disc-shaped glass blank.
The lower mold and the upper mold have a concave portion at one central portion and a convex portion at the other central portion,
A method for producing a glass blank, characterized in that press molding is performed by supplying molten glass to the center of the molding surface of the lower mold, and the step surface is formed by transferring the molding surface of the upper mold or the lower mold. .

9. The glass blank according to any one of claims 1 to 8, wherein a process of forming a center hole and a process of flattening and / or smoothing a surface of a thin portion of the glass blank are performed. A method for manufacturing a substrate for an information recording medium for producing a substrate for a recording medium.

11. The production of the information recording medium substrate according to claim 10, wherein a process of forming a center hole is performed so as to leave a step surface of the glass blank, and then, an inner diameter process of the center hole of the glass blank is performed using the step surface as a reference surface. Method.

12. The method for manufacturing a substrate for an information recording medium according to claim 11, wherein an inner diameter of a center hole of the glass blank is processed by determining a center axis of the glass blank using the step surface as a reference surface.

13. The method for manufacturing a substrate for an information recording medium according to claim 12, wherein the outer diameter of the glass blank is processed by determining a center axis of the glass blank using the step surface as a reference surface.

A method for producing an information recording medium, comprising forming an information recording layer on an information recording medium substrate produced by the method according to claim 10.