JP2008169061A - 情報記録媒体基板用素材、情報記録媒体基板、情報記録媒体それぞれの製造方法 - Google Patents
情報記録媒体基板用素材、情報記録媒体基板、情報記録媒体それぞれの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】熔融ガラスから、複数の円盤状ガラス素材を逐次に成形することを含む円盤状ガラス素材の製造方法。前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の円盤状のガラス素材の板厚の変動が、1000枚のガラス素材について、基準値に対して±15%の範囲内になるようにする方法。0.1〜100ppmの赤外線吸収性イオンを含むガラスからなる複数の円盤状ガラス素材を成形する際に、前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の板状のガラス素材の板厚の変動を抑制する方法。
【選択図】なし
Description
[1]熔融ガラスから、複数の円盤状ガラス素材を逐次に成形することを含む円盤状ガラス素材の製造方法であって、
前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の円盤状のガラス素材の板厚の変動が、1000枚のガラス素材について、基準値(但し、前記1000枚のガラス素材の板厚の最大値と最小値の中央値を基準値とする)に対して±15%の範囲内になるようにすることを特徴とする前記方法。
[2]前記ガラス素材は、前記赤外線吸収性イオンの含有量が0.1〜100ppmである、[1]に記載の製造方法。
[3]熔融ガラスから、複数の円盤状ガラス素材を逐次に成形することを含む円盤状ガラス素材の製造方法において、
0.1〜100ppmの赤外線吸収性イオンを含むガラスからなる複数の円盤状ガラス素材を成形する際に、前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の板状のガラス素材の板厚の変動を抑制することを特徴とする前記方法。
[4]前記赤外線吸収性イオンは、Fe、Cu及びCrから成る群から選ばれる少なくとも1種の金属のイオンである、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の製造方法。
[5]前記円盤状ガラス素材は、板厚が0.5〜1.5mmである、[1]〜[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6]前記熔融ガラスの円盤状ガラス素材への成形は、熔融ガラスをプレス成形することにより円盤状のガラス素材を得る工程を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7]前記熔融ガラスの円盤状ガラス素材への成形は、熔融ガラスからフロート法によって帯状のガラス素材を得る工程、および前記帯状のガラス素材を機械加工して円盤状のガラス素材を得る工程を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[8]前記ガラス素材は、さらに熱処理して結晶化ガラスからなるガラス素材とする、[1]〜[7]のいずれかに記載の製造方法。
[9]前記円盤状のガラス素材は、情報記録媒体基板用素材である、[1]〜[8]のいずれかに記載の製造方法。
[10][1]〜[8] のいずれかに記載の方法で得られる円盤状ガラス素材の中心に孔をあけ、内外周加工、主表面の研削、研磨を行うことで、情報記録媒体用ガラス基板を得ることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
[11][10]に記載の方法によって得られたガラス基板に情報記録層を形成することを含む情報記録媒体の製造方法。
熔融ガラスの中心部に注目すると、中心部の冷却は、(1)熱輻射の放出、(2)熱伝導、(3)対流(ほとんど無視できる)により熱が逃げることにより進行する。このうち、(1)に注目すると、赤外線吸収性イオンの吸収波長域と熱輻射の波長域が重複するため、中心部から放射された熱輻射の一部は中心部の直ぐ外側のガラス中に含まれる赤外線吸収性イオンに吸収されてしまうことになる。そうすると、熱輻射を吸収して外側のガラスが熱をもらうことになり、ガラス全体としては熱が外部に逃げにくくなり、流出後、ガラスの粘度の上昇スピードが遅くなる。上記イオンの濃度が高いほど、ガラスの粘度上昇スピードが遅くなるので、一定の条件で成形していても、ガラスが薄く延びやすくなるので板厚が減少する。このように、本発明は熱処理のようにガラス外部に熱源があるのではなく、ガラスが自分で放出した熱輻射を自分で吸収する現象に着目した発明である。
熔融ガラスから、複数の円盤状ガラス素材を逐次に成形することを含む円盤状ガラス素材の製造方法において、
0.1〜100ppmの赤外線吸収性イオンを含むガラスからなる複数の円盤状ガラス素材を成形する際に、前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の板状のガラス素材の板厚の変動を抑制することを特徴とする前記方法である。
さらに得られたガラス素材は、熱処理して結晶化ガラスからなるガラス素材とすることもできる。ガラス素材の結晶化は、ディスクを得るための穴あけの前または後のいずれかで行うことができる。
(実施例1)
シリカ原料、アルミナ原料、ホウ酸原料、その他、ガラス中に導入する成分の酸化物、炭酸塩、硝酸塩等に対応する各原料を入手するにあたり、各原料中に含まれるFeイオン量(Fe2O3換算)10〜20ppm、他の赤外線吸収性イオン1ppm未満という仕様で原料メーカーに原料を発注、入手する。確認のため、各原料中に不純物として含まれるFe、Cu、Cr、Mn、Nd、Pr、V、Ni、Mo、HoおよびErの各金属イオンの含有量をアルカリ溶融法を用いて測定したところ、シリカ原料のいずれのロットにおいても酸化物に換算して、Feの量は14〜18ppm、その他の金属イオン量は酸化物に換算して1ppm未満の範囲に収まっていた。アルミナ原料のいずれのロットにおいても酸化物に換算して、Feの量は10〜16ppm、その他の金属イオン量は酸化物に換算して1ppm未満の範囲に収まっていた。その他の原料については、いずれの金属イオン量とも酸化物に換算して1ppm未満の範囲に収まっていた。
次に、表1に示すNo.1〜10の各組成のガラスが得られるよう各原料を秤量し、秤量した各原料を十分混合して同一組成のガラスを熔融するための複数の調合原料を用意した。次に調合原料を熔融槽中に導入し、加熱、熔融し、得られた熔融ガラスを清澄槽へ送って清澄して泡を切った後、作業槽へ送り十分攪拌、均質化した後、パイプから流出してプレス成形し、円盤状のガラス素材に次々と成形し、次いでガラス素材をアニールしてガラス素材を試験的に量産した。熔融槽中の熔融ガラスはガラスの流出により減少するが、減少分を補うように調合原料を熔融槽に導入しながらガラスの熔融、清澄、均質化を行った。
次にシリカ原料、アルミナ原料、ホウ酸原料、その他、ガラス中に導入する成分の酸化物、炭酸塩、硝酸塩等に対応する各原料を入手するにあたり、各原料中に含まれるFeイオン量(Fe2O3換算)10〜20ppm、Crイオン量(Cr2O3換算)5〜8ppm、他の赤外線吸収性イオン1ppm未満という仕様で原料メーカーに原料を発注、入手する。確認のため、各原料中に不純物として含まれるFe、Cu、Cr、Mn、Nd、Pr、V、Ni、Mo、HoおよびErの各金属イオンの含有量をアルカリ溶融法を用いて測定したところ、シリカ原料のいずれのロットにおいても酸化物に換算して、Feの量は15〜19ppm、Crの量は5〜7ppm、その他の金属イオン量は酸化物に換算して1ppm未満の範囲に収まっていた。アルミナ原料のいずれのロットにおいても酸化物に換算して、Feの量は12〜17ppm、その他の金属イオン量は酸化物に換算して1ppm未満の範囲に収まっていた。その他の原料については、いずれの金属イオン量とも酸化物に換算して0.1ppm未満の範囲に収まっていた。
シリカ原料、アルミナ原料、ホウ酸原料、その他、ガラス中に導入する成分の酸化物、炭酸塩に対応する原料を用意し、各原料中に不純物として含まれるFe、Cu、Cr、Mn、Nd、Pr、V、Ni、Mo、HoおよびErの各金属イオンの含有量を、アルカリ溶融法を用いて測定した。なお原料ロットが異なると金属イオン含有量が異なる場合があるので、原料ロット毎に上記測定を行う。
その他の原料についても上表に示すように適宜混合ロットを作ることにより、FeやCrイオン量の変動範囲を低減することができる。
作製するべき素材の直径を66.0mm、板厚を1.15mmに設定する。
実施例1〜3と同様にガラスを熔融し、熔融ガラス流を一定の流出スピードで流出して、一定の周期で切断刃を用いて切断して熔融ガラス塊を次々に分離する。次々に分離した熔融ガラス塊は循環移動するプレス成形型の下型上に受け取られて、下型に対向する上型と下型によりプレスされ、上下型および上下型を案内するスリーブ部材で囲まれたキャビティー内に円盤状に延ばされる。こうしてガラスが円盤状に成形された後、上型を上方に退避させる。この状態で円盤状の素材が下型上に残る。この素材の直径または板厚をデジタル式の光学式距離センサーを用いて測定する。板厚をモニターする場合を例にすると、素材は下型成形面上にあるから、距離センサーから下型成形面までの距離と、同センサーから素材上面までの距離を測定して、センサーから出力する距離情報をもとに両距離の差を算出すれば板厚を測定できる。なお、距離センサーは下型成形面および素材の鉛直上方に固定することが望ましい。センサーを固定しておけば、その下方を成形された素材が次々に通過するため、成形直後の素材の板厚をリアルタイムで測定することができる。こうして得た板厚に関する情報は基準板厚と比較され、基準板厚より厚い方向に板厚がシフトする場合は赤外線吸収性金属イオンの量が多い原料を熔融槽に投入し、逆に基準板厚より薄い方向に板厚がシフトする場合は赤外線吸収性金属イオンの量が少ない原料を熔融槽に投入する。
実施例2で使用した原料ロットから混合ロットを経ずに調合原料を作り、熔融槽に投入して熔融ガラスを作り、素材をプレス成形したところ、円盤状ガラス素材の板厚は1.08〜1.29mm、直径は66.0〜67.9mmとばらついていた。板厚の変動幅は18%であった。直径の変動幅は2.8%であった。
Claims (11)
- 熔融ガラスから、複数の円盤状ガラス素材を逐次に成形することを含む円盤状ガラス素材の製造方法であって、
前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の円盤状のガラス素材の板厚の変動が、1000枚のガラス素材について、基準値(但し、前記1000枚のガラス素材の板厚の最大値と最小値の中央値を基準値とする)に対して±15%の範囲内になるようにすることを特徴とする前記方法。 - 前記ガラス素材は、前記赤外線吸収性イオンの含有量が0.1〜100ppmである、請求項1に記載の製造方法。
- 熔融ガラスから、複数の円盤状ガラス素材を逐次に成形することを含む円盤状ガラス素材の製造方法において、
0.1〜100ppmの赤外線吸収性イオンを含むガラスからなる複数の円盤状ガラス素材を成形する際に、前記円盤状ガラス素材に成形される熔融ガラスに含まれる赤外線吸収性イオンの濃度の経時的な変動を抑制して、前記複数の板状のガラス素材の板厚の変動を抑制することを特徴とする前記方法。 - 前記赤外線吸収性イオンは、Fe、Cu及びCrから成る群から選ばれる少なくとも1種の金属のイオンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記円盤状ガラス素材は、板厚が0.5〜1.5mmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記熔融ガラスの円盤状ガラス素材への成形は、熔融ガラスをプレス成形することにより円盤状のガラス素材を得る工程を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記熔融ガラスの円盤状ガラス素材への成形は、熔融ガラスからフロート法によって帯状のガラス素材を得る工程、および前記帯状のガラス素材を機械加工して円盤状のガラス素材を得る工程を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ガラス素材は、さらに熱処理して結晶化ガラスからなるガラス素材とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記円盤状のガラス素材は、情報記録媒体基板用素材である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法で得られる円盤状ガラス素材の中心に孔をあけ、内外周加工、主表面の研削、研磨を行うことで、情報記録媒体用ガラス基板を得ることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 請求項10に記載の方法によって得られたガラス基板に情報記録層を形成することを含む情報記録媒体の製造方法。
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