JP2001084578A - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
情報記録媒体用ガラス基板の製造方法Info
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Abstract
を抑制し、洗浄後のガラス基板表面の清浄度を向上させ
ることができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を
提供する。 【解決手段】 情報記録媒体用ガラス基板は、ガラス基
板材料の主表面を研磨した後、洗浄することにより形成
される。洗浄はパッドを用い水性溶媒にてガラス基板材
料の主表面に対して加圧下にスクラブすることにより行
われる。このとき、パッドの圧力をp(g/cm2) 、洗浄時
間をt(sec) としたとき、p×tが2000〜1500
0の範囲となる条件が望ましい。また、水性溶媒はpH
8〜12の範囲のものでが好ましい。さらに、水性溶媒
は比抵抗が4MΩ・m以上のものが好ましい。加えて、
水性溶媒は1ml中に存在する0.5μm以上の径の粒
子が100個以下のものが好ましい。
Description
光ディスク等の情報記録媒体となるガラス基板材料の表
面を研磨加工する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは、ガラス基板材料
の主表面を研磨した後、水性媒体にて加圧下に洗浄を行
う情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関するもので
ある。
おいては、記録容量を増大させるため高密度記録化や記
録領域の拡大が要請されている。このため、ガラス基板
材料の記録部となる表面(以下、主表面という)をでき
るだけ平滑にする必要があるとともに、その面積をでき
るだけ広く確保する必要がある。
を鏡面研磨した後、精密洗浄し、その上にレジストが塗
布される。さらに、そのレジスト上にレーザ光を照射
し、現像してピットを形成し、このピットが形成された
ガラス基板にニッケルメッキを施して作製される。
板においては、所定の研磨材が分散されたスラリー液を
用いた一段階或いは複数段階の研磨加工が施された後、
ガラス基板表面の清浄度を保つために水による洗浄が行
われている。この水による洗浄は、研磨材による研磨加
工後のガラス基板を直ちに水の入った容器内に投入して
水没させ、その状態を保持することにより行われてい
た。
水による洗浄はガラス基板を水中に単に水没させた状態
で行われることから、ガラス基板表面に付着した研磨材
等の付着物がそのまま残存しやすく、水による洗浄後の
ガラス基板表面に付着物の付着量が多く、しかも付着物
の付着状態がばらつくという問題があった。
ら一旦水中へ分散した付着物が、水中に浸漬された状態
のガラス基板表面へ移動して再付着しやすいという問題
があった。従って、水による洗浄後のガラス基板表面の
清浄度が低いという問題があった。
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、ガラス基板表面への付着物の付着及び再
付着を抑制し、洗浄後のガラス基板表面の清浄度を向上
させることができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方
法を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明の情報記録媒体用ガラス基
板の製造方法は、ガラス基板材料の主表面を研磨した
後、洗浄することにより形成される情報記録媒体用ガラ
ス基板の製造方法であって、前記洗浄は水性溶媒にてガ
ラス基板材料の主表面に対して加圧下に行われることを
特徴とするものである。
ラス基板の製造方法は、請求項1に記載の発明におい
て、前記水性溶媒による洗浄はパッドを用い、そのパッ
ドの圧力をp(g/cm2) 、洗浄時間をt(sec) としたと
き、p×tが2000〜15000の範囲となる条件下
に行われるものである。
ラス基板の製造方法は、請求項1又は請求項2に記載の
発明において、前記水性溶媒はpH8〜12の範囲のも
のである。
ラス基板の製造方法は、請求項1から請求項3のいずれ
か一項に記載の発明において、前記水性溶媒は比抵抗が
4MΩ・m以上のものである。
ラス基板の製造方法は、請求項1から請求項4のいずれ
か一項に記載の発明において、前記水性溶媒は1ml中
に存在する0.5μm以上の径の粒子が100個以下の
ものである。
て詳細に説明する。情報記録媒体用ガラス基板は、ガラ
ス基板材料の主表面を研磨材を用いて研磨した後、水性
溶媒にて加圧下に洗浄を行うことにより製作される。ガ
ラス基板材料としては、アルミノシリケートガラス、結
晶化ガラス、ソーダライムガラス等のいずれも使用され
る。それらのうち、情報記録媒体用の基板材料としての
硬度、耐衝撃性等の良好な性能を有する観点から、モル
%で表して次のような組成のアルミノシリケートガラス
が好適である。
造可能で、溶融温度が低く、化学強化処理後の耐水性や
耐候性が良好で、しかも金属製品と組み合わせて使用可
能な膨張係数を有する。フロート法は、溶融スズを収容
し、上部空間を還元性雰囲気とした高温のバス中へ、一
端から溶融ガラスを流入し、他端からガラスを引き延ば
して板状のガラスを製造する方法である。このフロート
法によれば、得られるガラスは両面が平行でゆがみがな
く、表面光沢があるとともに、多量生産が可能で、板幅
の変更も容易であり、自動化を図ることも容易である。
2 はガラスの主要成分であり、必須の構成成分である。
その含有量が40重量%未満の場合、強化処理のための
イオン交換後の耐水性が悪化し、72重量%を越える場
合、ガラス融液の粘性が高くなりすぎ、溶融や成形が困
難になるとともに、膨張係数が小さくなりすぎる。
オン交換後の耐水性を向上させるために必要な成分であ
る。その含有量が0.5重量%未満の場合、そのような
効果が不十分であり、25重量%を越える場合、ガラス
融液の粘性が高くなりすぎ、溶融や成形が困難になると
ともに、膨張係数が小さくなりすぎる。
構成成分であるとともに、溶解性を高める成分である。
その含有量が22重量%を越える場合、イオン交換後の
耐水性が悪化するとともに、液相温度が上がり、成形が
困難となる。
の含有量が14重量%を越える場合、イオン交換後の耐
水性が悪化する。また、K2 Oは溶解性を高める成分で
あり、その含有量が10重量%を越える場合、イオン交
換後の表面圧縮応力が低下する。
Oの合計R2 Oが2重量%未満の場合、ガラス融液の粘
性が高くなりすぎ、溶融や成形が困難となるとともに、
膨張係数が小さくなりすぎ、30重量%を越える場合、
イオン交換後の耐水性が悪化する。
重量%を越える場合、液相温度が上がり、成形が困難に
なる。CaOは溶解性を高める成分であるとともに、イ
オン交換速度を調整するための必須成分である。その含
有量が25重量%を越える場合、液相温度が上がり、成
形が困難になる。SrOは溶解性を高める成分であると
ともに、液相温度を下げるのに有効な成分である。その
含有量が10重量%を越える場合、ガラスの密度が大き
くなるとともに、製造コストが上昇する。BaOは溶解
性を高める成分であるとともに、液相温度を下げるのに
有効な成分である。その含有量が10重量%を越える場
合、ガラスの密度が大きくなるとともに、製造コストが
上昇する。
BaOの合計ROが、40重量%を越える場合、液相温
度が上がり、成形が困難となる。TiO2 が10重量%
を越える場合、ガラス素地の品質が悪化するとともに、
製造コストが上昇する。ZrO2 が10重量%を越える
場合、ガラス素地の溶融温度又は粘性が上昇し、ガラス
基板材料の製造が困難になりやすい。
要求される強度、耐熱性、平坦性等を維持するため、そ
の表面に化学強化処理が施されていることが望ましい。
この化学強化処理は、ガラスがその組成中に含まれる一
価の金属イオンよりイオン半径が大きな一価の金属イオ
ンを含有する溶融塩中に浸漬され、ガラス中の金属イオ
ンと溶融塩中の金属イオンとがイオン交換されることに
より行われる。
ウム溶液中に浸漬することにより、ガラス基板表面近傍
のナトリウムイオンがそれより大きなイオン半径を有す
るカリウムイオンに置き換えられ、その結果圧縮応力が
作用してガラス基板表面が強化される。また、ガラス基
板を硝酸銀(0. 5〜3%)と硝酸カリウム(97〜9
9. 5%)の混合溶液中に、30分から1時間浸漬して
もよい。それにより、銀イオンがガラス基板表面に速や
かに浸透され、ガラス基板表面の強化が促進される。ま
た、硝酸銀と硝酸カリウムの混合溶液に代えて、硝酸カ
リウムと硝酸ナトリウムの混合溶液を使用することがで
きる。
形成された後、研削砥石により円盤状に加工される。次
いで、この円盤状に形成されたガラス基板材料は、その
主表面が研磨材によって研磨される。この研磨はガラス
基板材料の主表面を粗研磨する工程と、その後に行われ
る精密研磨する工程とにより行われる。さらに、円盤状
のガラス基板材料の外周面と中央の孔の周面とが面取り
される。
に洗浄が行われる。水性溶媒は水のほか、水にアルカリ
を加えた水溶液、水に水溶性の有機溶媒を加えた溶液な
どが使用される。この水性溶媒としては、ガラス基板表
面のpHを調整してそこに残存する研磨材等を効率良く
除去するために、pH8〜12の範囲のアルカリ性のも
のが好ましい。このpHが8未満の場合、研磨材等の除
去能力が低下する傾向にあり、pHが12を越える場
合、基板にダメージを与えやすくなる。
荷電(帯電)状態を調整してガラス基板表面に残存する
研磨材等を取り除くために、比抵抗が4MΩ・m以上で
あるものが望ましい。この比抵抗が4MΩ・m未満の場
合、研磨材等の除去能力が低下しやすいからである。ま
た、その比抵抗の上限は限定されないが、通常6MΩ・
m以下であることが望ましい。6MΩ・mを越えても研
磨材等の除去能力はそれ以上向上しないからである。
数を低減させてガラス基板表面に付着する粒子を減少さ
せるため、1ml中に存在する0.5μm以上の径(直
径)の粒子が100個以下のものであることが好適であ
る。1ml中に存在する0.5μm以上の径の粒子が1
00個を越える場合、ガラス基板表面にそれらの粒子が
多数付着する結果となり、目的とする情報記録媒体用ガ
ラス基板を得ることが困難になる。なお、水性溶媒中に
存在する粒子の径の上限については特に規定されない
が、通常10μm以下である。
て加圧下に行われる。その場合の洗浄条件としては、パ
ッドの圧力をp(g/cm2) 、洗浄時間をt(sec) としたと
き、p×tが2000〜15000の範囲であることが
望ましい。つまり、この範囲内においてパッドの圧力が
高いときには洗浄時間を短く、パッドの圧力が低いとき
には洗浄時間を長くして、ガラス基板表面に損傷を与え
ることなく洗浄が行われる。p×tの値を上記範囲内に
設定することにより、ガラス基板表面への研磨材等の付
着物の付着を有効に抑制することができるとともに、一
旦ガラス基板表面から水性溶媒中に分散した付着物がガ
ラス基板表面に再度付着するのを抑制することができ
る。
除去能力が十分に発揮されない。p×tが15000を
越える場合、基板表面に研磨材等が埋め込まれるように
なり残存しやすくなる。
面をガラス基板材料よりも硬度の小さいパッドで摩擦し
ながら行うスクラブ処理によるのが望ましい。また、パ
ッドの材質としては、スウェード(革の肉面をサンドペ
ーパーで起毛仕上げしたもの)製のもの、ポリビニルア
ルコール製のスポンジ等の有機材料のほか、無機材料、
金属材料又はそれらの複合材料が使用され、硬質又は軟
質のいずれであってもよい。パッドの表面形状は、繊維
状、バルク状、バルク状で多孔質又はそれらの複合形状
である。パッドの大きさ及び形状は、直径0.8〜3.
5インチのガラス基板材料をスクラブ処理できるのであ
れば任意の形状でよいが、円板状、円柱状等が採用され
る。
パッドをガラス基板の主表面で回転させるか又は回転か
つ公転させる方法が採用される。このような水性溶媒に
よるスクラブ処理(スクラブ洗浄)により、ガラス基板
表面に付着する研磨材や化学強化処理後の溶融塩等の付
着物の除去能力を向上させることができる。その結果、
ガラス基板表面への付着物の付着を有効に抑制すること
ができ、しかも一旦ガラス基板表面から水性溶媒中に分
散した付着物のガラス基板表面への再付着をも抑制する
ことができる。
ス基板材料表面には、その洗浄状態を維持した状態で例
えば磁気特性を向上させるための下地層、磁気媒体層、
保護層さらに潤滑層を順次設けることにより、磁気ディ
スク用ガラス基板が作製される。磁気特性をさらに向上
させたり、付着力を向上させたりする等の目的のため、
ガラス基板と下地層との間に、さらに複数の中間膜を形
成してもよい。
ジストを塗布し、そのレジスト上にレーザ光を照射し、
さらに現像してピットを形成する。次いで、このピット
が形成されたガラス基板にニッケルメッキを施すことに
より光ディスク用ガラス基板が作製される。
のような効果が発揮される。 ・ 研磨材による研磨の後にパッドを用いて水性溶媒に
て加圧下に洗浄を行うことによって、ガラス基板表面へ
の研磨材等の付着物の付着及び一旦水性溶媒に分散した
付着物の再付着を抑制することができる。このため、水
性溶媒による洗浄後のガラス基板表面の清浄度を向上さ
せることができる。
て行われ、そのパッドの圧力をp(g/cm2) 、洗浄時間を
t(sec) としたとき、p×tが2000〜15000の
範囲となる条件下に行われる。このため、ガラス基板表
面への研磨材等の付着物の付着を有効に抑制することが
できるとともに、一旦ガラス基板表面から水性溶媒中に
分散した付着物がガラス基板表面に再付着するのを確実
に抑制することができる。
ものを使用することにより、ガラス基板表面のpHを調
整してガラス基板表面への研磨材等の付着物の付着及び
再付着を一層効果的に抑制することができる。
上のものを用いることにより、ガラス基板表面の荷電状
態を調整してガラス基板表面への研磨材等の付着物の付
着及び再付着を一層効果的に抑制することができる。
0.5μm以上の径の粒子が100個以下のものを使用
することにより、水性溶媒中に存在する粒子のガラス基
板表面に対する付着量を低減させることができ、目的と
する情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
基板は、表面品質に優れ、情報記録媒体を製作する場合
の歩留りを向上させることができる。
態をさらに具体的に説明する。 (比較例1)直径3.0インチで厚さ1.1mmの円盤
状をなすガラス基板材料の主表面を研磨加工した。用い
たガラス基板材料は次のような組成(モル%)を有する
アルミノシリケートガラス製のものである。
Li2 O 7%、Na2 O 10%、MgO 3%、C
aO 4%。 研磨加工は、研磨材としてフジミ研磨社製のFO#10
00を使用して行った。この研磨加工の最後に、研磨さ
れたガラス基板材料を水道水に浸漬し、その表面に付着
した研磨材を洗浄した。このような研磨及び洗浄を10
0枚のサンプルについて行った。そして、各サンプルに
ついてその表面を原子間力顕微鏡(AFM)で写真撮影
し、その写真から各サンプルの表面に付着した付着物の
数を測定した。付着物の数を測定した範囲は、一辺が1
0μmの正方形の範囲(□10μm)であり、付着物の
数は付着物の各基準の大きさ(3nm、5nm、7n
m)以上の付着物について100枚のサンプルの平均値
である。その結果を表1に示した。 (実施例1)比較例1と同じ組成を有するアルミノシリ
ケートガラス製の円盤状をなすガラス基板材料を用い、
比較例1と同様にしてその主表面を研磨加工した。この
研磨加工の最後に、研磨されたガラス基板材料を純水で
洗浄した。純水はpH7、比抵抗5MΩ・m、1ml中
に存在する0.5μm以上の粒子が50個である。この
洗浄はパッドを使用して行い、パッドの圧力pを90(g
/cm2) 、洗浄時間tを30(sec) として行った(p×t
=2700)。パッドとしては、スウェードで作製され
たものを使用した。
のサンプルについて、比較例1と同様にしてAFMで写
真撮影し、その写真から各サンプルの表面に付着した付
着物の数を測定した。その結果を表1に示した。
ガラス基板の主表面に磁性膜を含む薄膜、カーボン系保
護膜及びフッ素系潤滑膜を順次形成して磁気ディスクと
した。かかる磁気ディスクについて、25.0nmのグ
ライド評価を行った。25.0nmのグライド評価と
は、磁気ヘッドを基板表面から25.0nm浮かした状
態で基板表面の全面にわたりサーチさせた場合に、磁気
ヘッドが基板に全くヒットしない場合を良品とする評価
方法である。その結果、グライド評価の良品率は96%
であり、歩留りに優れていた。
だけで行ったのに対し、実施例1においては水による洗
浄をパッドにより行ったことから、付着物の数をいずれ
の大きさについても大幅に減少させることができた。こ
れは、パッドを用いた水洗浄により、ガラス基板表面に
対する研磨材や溶融塩の付着を抑制できるうえ、研磨材
や溶融塩の再付着を防止できるためと考えられる。
て具体化することもできる。 ・ 水性溶媒による洗浄を、水性溶媒を攪拌したり、ガ
ラス基板表面に吹き付けたりして加圧状態で行うように
してもよい。このように構成した場合、洗浄を比較的容
易に行うことができる。
る洗浄、界面活性剤による洗浄、溶剤による洗浄、超音
波による洗浄等を行うことができる。このような洗浄を
行うことによって、ガラス基板表面の清浄度を目的とす
るレベルに高めることができる。
よるスクラブ洗浄と、水性溶媒の攪拌又は吹き付けによ
る洗浄とを併用して行うようにしてもよい。このような
洗浄方法によれば、ガラス基板表面の清浄度をより迅速
かつ確実に向上させることができる。
的思想について以下に記載する。 ・ 前記水性溶媒による洗浄はパッドを用いたスクラブ
洗浄である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載
の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
への付着物の付着及び再付着を効果的に抑制することが
でき、洗浄後のガラス基板表面の清浄度をより確実に向
上させることができる。
ートガラスである請求項1から請求項5のいずれか一項
に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。このよ
うに構成した場合、情報記録媒体用の基板材料としての
硬度、耐衝撃性等の良好な性能を有し、その主表面に研
磨及び洗浄を施したときに表面品質の良い情報記録媒体
用ガラス基板を得ることができる。
に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製
造された情報記録媒体用ガラス基板。このように構成し
た場合、ガラス基板表面への付着物の付着及び再付着を
抑制し、洗浄後のガラス基板表面の清浄度を向上させた
情報記録媒体用ガラス基板とすることができる。
ため、次のような効果を奏する。請求項1に記載の発明
の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、ガラ
ス基板表面への付着物の付着及び再付着を抑制し、洗浄
後のガラス基板表面の清浄度を向上させることができ
る。
ラス基板の製造方法によれば、請求項1に記載の発明の
効果をより有効かつ確実に発揮させることができる。請
求項3に記載の発明の情報記録媒体用ガラス基板の製造
方法によれば、請求項1又は請求項2に記載の発明の効
果に加え、ガラス基板表面のpHを調整してガラス基板
表面への付着物の付着及び再付着を一層効果的に抑制す
ることができる。
ラス基板の製造方法によれば、請求項1から請求項3の
いずれか一項に記載の発明の効果に加え、ガラス基板表
面の荷電状態を調整してガラス基板表面への付着物の付
着及び再付着を一層効果的に抑制することができる。
ラス基板の製造方法によれば、請求項1から請求項4の
いずれか一項に記載の発明の効果に加え、水性溶媒中に
存在する粒子のガラス基板表面に対する付着量を低減さ
せることができ、目的とする表面品質の良い情報記録媒
体用ガラス基板を得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 ガラス基板材料の主表面を研磨した後、
洗浄することにより形成される情報記録媒体用ガラス基
板の製造方法であって、前記洗浄は水性溶媒にてガラス
基板材料の主表面に対して加圧下に行われることを特徴
とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項2】 前記水性溶媒による洗浄はパッドを用
い、そのパッドの圧力をp(g/cm2) 、洗浄時間をt(se
c) としたとき、p×tが2000〜15000の範囲
となる条件下に行われるものである請求項1に記載の情
報記録媒体用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項3】 前記水性溶媒はpH8〜12の範囲のも
のである請求項1又は請求項2に記載の情報記録媒体用
ガラス基板の製造方法。 - 【請求項4】 前記水性溶媒は比抵抗が4MΩ・m以上
のものである請求項1から請求項3のいずれか一項に記
載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項5】 前記水性溶媒は1ml中に存在する0.
5μm以上の径の粒子が100個以下のものである請求
項1から請求項4のいずれか一項に記載の情報記録媒体
用ガラス基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25616399A JP2001084578A (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 |
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JP (1) | JP2001084578A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002352422A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法 |
JP2003173518A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-06-20 | Hoya Corp | 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法、及び磁気記録媒体の製造方法 |
JP2006351081A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 磁気ディスク基板の研磨方法 |
-
1999
- 1999-09-09 JP JP25616399A patent/JP2001084578A/ja active Pending
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