JP3254157B2

JP3254157B2 - 記録媒体用ガラス基板、及び該基板を用いた記録媒体

Info

Publication number: JP3254157B2
Application number: JP35928696A
Authority: JP
Inventors: 潤小澤; 武美宮本
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1996-12-29
Filing date: 1996-12-29
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2016-12-29
Also published as: JPH10198942A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等の
記録媒体用ガラス基板、及びその基板を用いた記録媒体
等に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク等の磁気記録媒体用基板と
しては、アルミニウム基板が広く用いられてきたが、磁
気ディスクの小型・薄板化と、高密度記録化に伴い、ア
ルミニウム基板に比べ強度や平坦性などに優れたガラス
基板に徐々に置き換わりつつある。

【０００３】これは、ガラス基板は、最近のハードディ
スクの小径・薄板化に対応できる十分な硬度を有する等
の特性を有し、物理的・化学的耐久性にも優れ、しか
も、その表面を比較的容易に高い平面精度に形成でき、
したがってスペーシングを小さくでき磁気ヘッドの低浮
上走行化を達成しやすい性質を有していることが高密度
記録化実現により適しているからである。

【０００４】また、ガラス基板の強度をさらに向上させ
る目的で、ガラス基板の表面を化学強化処理することが
多い。

【０００５】詳しくは、ガラス基板を磁気ディスク用基
板として用いる場合には、耐衝撃性や耐振動性を向上さ
せ衝撃や振動によって基板が破損するのを防止する目的
で、ガラス基板の表面に（低温）イオン交換法による化
学強化処理を施すことが多い。

【０００６】化学強化処理は、例えば、ガラス中のＬ
ｉ、Ｎａイオン等をそれらよりもイオン半径の大きいＮ
ａ、Ｋイオン等でイオン交換により置換して、ガラス表
面層に強い圧縮応力を発生させて強度を増大させる処理
である。

【０００７】ガラス基板の薄板化に伴い、化学強化処理
によってガラス基板の表層部に生ずる圧縮応力層を過度
に厚くすると、ガラス基板内部に大きな引張応力が発生
し、強度の低下を招くことが知られている（特開平７−
２３０６２１号公報）。同公報では、圧縮応力層の厚さ
は５〜２５μｍの範囲内とするのが好ましいとしてい
る。

【０００８】また、本願出願人は、ガラス基板表層に通
常存在するクラックの深さと、化学強化によるガラス基
板表層の圧縮応力層の深さとをほぼ一致させ、さらに、
ガラス基板内部に生ずる引張応力の最大値を４ｋｇ／ｍ
ｍ²以下とすることで、強度及び耐久性を向上させる技
術について出願を行っている（特開平２−３１３２５号
公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ガラス基板の薄板化
は、厚い場合に比べ、相対的に、ガラス基板の強度の低
下をもたらす。したがって、ガラス基板の強度に影響を
与える因子の制御が従来以上に重要であり、厳密である
ことを要する。

【００１０】しかしながら、従来のガラス基板は、薄板
化した場合、ガラス基板の強度に影響を与える因子の制
御が不十分であるという問題がある。

【００１１】本発明は上記問題点にかんがみてなされた
ものであり、ガラス基板の強度に影響を与える因子を最
適な範囲で厳密に制御して、強度及び経時破損に対する
耐久性の向上を図った記録媒体用ガラス基板の提供を第
一の目的とする。

【００１２】また、強度及び経時破損に対する耐久性に
優れた記録媒体の提供を第二の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ガラス基板を化
学強化した際に生ずる圧縮応力、引張応力、圧縮応力層
の深さの三者のバランスが悪いと経時破損（長期に渡り
使用することで生じる破損）を引き起こすことがあるこ
とを見出し、適度な化学強化によって、三者を厳密にバ
ランスさせることが必要であることを見出した。そし
て、三者を最適な範囲で厳密に制御することで、ガラス
基板の強度及び経時破損に対する耐久性が著しく向上す
ることを見出した。

【００１４】さらに、ガラス基板の端面に存在するクラ
ックを研磨により取り除くことで、端面のクラックが原
因で発生する強度の低下や経時破損に対する耐久性の低
下等を防ぎ、さらに強度及び経時破損に対する耐久性の
向上が図られることを見出し本発明を完成するに至っ
た。

【００１５】すなわち、本発明の記録媒体用ガラス基板
は、化学強化されたガラス基板であって、化学強化によ
りガラス基板表層に生じる圧縮応力層の深さを３０〜１
００μｍとし、圧縮応力の値を２〜１５ｋｇ／ｍｍ²以
下とし、かつ、化学強化によりガラス基板内部に生ずる
引張応力の値を１．５ｋｇ／ｍｍ²以下とした構成とし
てある。

【００１６】また、本発明の記録媒体用ガラス基板は、
上記本発明の記録媒体用ガラス基板において、ガラス基
板のガラス組成が、モル％表示で、ＳｉＯ₂を５７〜７
４％、ＺｎＯ₂を０〜２．８％、Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５
％、ＬｉＯ₂を７〜１６％、Ｎａ₂Ｏを４〜１４％含有す
る組成である構成、ガラス基板の化学強化を、温度２０
０〜５００℃の化学強化処理液に、０．５〜５時間浸漬
して行う構成、ガラス基板の端面を研磨して、経時破損
の原因となるクラックを除去した構成、ガラス基板の端
面の研磨量が、０．５〜１５μｍである構成、ガラス基
板の端面研磨が、ブラシ又は研磨粉（ポリシャ）あるい
は研磨剤によってなされる構成、あるいは、ガラス基板
の端面の表面粗さが、Ｒｍａｘ：０．０１〜１μｍ、Ｒ
ａ：０．００１〜０．８μｍである構成としてある。

【００１７】さらに、本発明の記録媒体は、上記本発明
の記録媒体用ガラス基板上に、少なくとも記録層を形成
した構成としてある。

【００１８】

【作用】本発明では、ガラス基板を化学強化した際に生
ずる圧縮応力、引張応力、圧縮応力層の深さの三者を最
適な範囲で厳密に制御することで、ガラス基板の強度及
び経時破損に対する耐久性等が著しく向上する。

【００１９】また、ガラス基板の端面を研磨して、経時
破損等の原因となるクラックを除去することで、さらに
強度及び経時破損に対する耐久性の向上が図られる。

【００２０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２１】本発明では、ガラス基板を化学強化した際
に生ずる圧縮応力、引張応力、圧縮応力層の深さの三者
を最適な範囲で厳密に制御する。

【００２２】化学強化によりガラス基板表面に生じる圧
縮応力層の深さは、３０〜１００μｍとする必要があ
る。

【００２３】圧縮応力層の深さが３０μｍ未満である
と、化学強化の効果（耐衝撃性や耐振動性）が小さすぎ
て必要な強度が得られない。また、圧縮応力層の深さが
１００μｍを超えると、引張応力が大きくなりすぎて強
度が低下する。

【００２４】上記の観点から、圧縮応力層の深さは、３
０〜２００μｍとすることが好ましく、５０〜１００μ
ｍとすることがさらに好ましい。

【００２５】化学強化によりガラス基板表層に生じる圧
縮応力の値は、２〜１５ｋｇ／ｍｍ²以下とする必要が
ある。

【００２６】圧縮応力の値が２ｋｇ／ｍｍ²未満である
と、強度不足となる。また、圧縮応力の値が１５ｋｇ／
ｍｍ²を超えると、強度過剰となり割れやすくなる。

【００２７】上記の観点から、圧縮応力の値は、１〜２
０ｋｇ／ｍｍ²とすることが好ましく、２〜１５ｋｇ／
ｍｍ²とすることがさらに好ましい。

【００２８】化学強化によりガラス基板内部に生ずる引
張応力の値は、１．５ｋｇ／ｍｍ²以下とする必要があ
る。

【００２９】引張応力の値が１．５ｋｇ／ｍｍ²を超え
ると、破壊しやすくなる。

【００３０】上記の観点から、引張応力の値は、０．１
〜１０ｋｇ／ｍｍ²とすることが好ましく、０．５〜
１．５ｋｇ／ｍｍ²とすることがさらに好ましい。

【００３１】本発明の記録媒体用ガラス基板は、ガラス
基板を化学強化した際に生ずる圧縮応力、引張応力、圧
縮応力層の深さの三者が、結果的にそれぞれ上述した最
適範囲内にあればよく、それに至るまでの過程は特に制
限されない。

【００３２】圧縮応力、引張応力、圧縮応力層の深さの
三者を最適な範囲で厳密に制御するには、例えば、ガラ
ス組成、化学強化条件（化学強化液、温度、時間など）
を適宜選択、制御して化学強化を行えばよい。

【００３３】化学強化方法としては、従来より公知の化
学強化法であれば特に制限されない。ガラス基板の化
学強化は、例えば、加熱した化学強化溶液にガラス基板
を浸漬し、ガラス基板表層のイオンを化学強化溶液中の
イオンでイオン交換して行う。

【００３４】ここで、イオン交換法としては、低温型イ
オン交換法、高温型イオン交換法、表面結晶化法、ガラ
ス表面の脱アルカリ法などが知られているが、ガラス転
移点の観点からガラス転移温度を超えない領域でイオン
交換を行う低温型イオン交換法を用いることが好まし
い。

【００３５】低温型イオン交換法は、ガラスの転移温度
Ｔｇ以下の温度域で、ガラス中のアルカリイオンを、そ
れよりもイオン半径の大きいアルカリイオンと置換し、
イオン交換部の容積増加によってガラス表層に強い圧縮
応力を発生させてガラス表面を強化する方法である。

【００３６】化学強化溶液としては、硝酸カリウム（Ｋ
ＮＯ₃）、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ₃）、炭酸カリウム
（Ｋ₂ＣＯ₃）などの溶融塩や、これらの塩を混合したも
の（ＫＮＯ₃＋ＮａＮＯ₃、ＫＮＯ₃＋Ｋ₂ＣＯ₃など）の
溶融塩、あるいは、これらの塩にＣｕ、Ａｇ、Ｒｂ、Ｃ
ｓなどのイオンの塩を混合したものの溶融塩等が挙げら
れる。なお、化学強化溶液は、溶融塩でなく上記塩の溶
液であってもよい。

【００３７】化学強化溶液の加熱温度は、イオン交換等
の観点から、２８０〜６６０℃、特に３００〜４００℃
であることが好ましい。

【００３８】浸漬時間は、数時間〜数十時間とすること
が好ましい。

【００３９】なお、ガラス基板を溶融塩に浸漬する前
に、予備加熱の目的ため、ガラス基板を１００〜３００
℃に予熱しておくことが好ましい。また、化学強化後の
ガラス基板は、冷却、洗浄工程等を経て製品とされる。

【００４０】ガラス基板としては、化学強化可能なガラ
ス基板であれば特に制限されない。また、ガラス基板の
サイズ、厚さ等は特に制限されない。

【００４１】なお、ガラス基板の厚さは、０．３〜２０
ｍｍ程度が好ましく、０．５〜１．０ｍｍ程度がさらに
好ましい。ガラス基板の厚さが０．３ｍｍ未満である
と、必要な強度が得られない。また、ガラス基板の厚さ
が２０ｍｍを超える場合は、本発明を適用する必要性が
ない。

【００４２】ガラス基板の材質としては、例えば、アル
ミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダア
ルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、
ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケー
トガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックな
どが挙げられる。なお、アルミノシリケートガラスは、
耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。

【００４３】アルミノシリケートガラスとしては、Ｓｉ
Ｏ₂：６２〜７５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１５重量％、
Ｌｉ₂Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ₂Ｏ：４〜１２重量％、
ＺｒＯ₂：５．５〜１５重量％を主成分として含有する
とともに、Ｎａ₂Ｏ／ＺｒＯ₂の重量比が０．５〜２．
０、Ａｌ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂の重量比が０．４〜２．５であ
る化学強化用ガラス等が好ましい。

【００４４】また、ＺｒＯ₂の未溶解物が原因で生じる
ガラス基板表面の突起をなくすためには、モル％表示
で、ＳｉＯ₂を５７〜７４％、ＺｎＯ₂を０〜２．８％、
Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５％、ＬｉＯ₂を７〜１６％、Ｎａ₂Ｏ
を４〜１４％含有する化学強化用ガラス等を使用するこ
とが好ましい。

【００４５】このようなアルミノシリケートガラスは、
化学強化することによって、圧縮応力、引張応力、圧縮
応力層の深さの三者のバランスに優れるとともに、抗折
強度や、耐熱性に優れ、高温環境下であってもＮａの析
出がないとともに平坦性を維持し、ヌープ硬度にも優れ
る。

【００４６】本発明では、上述した本発明の記録媒体用
ガラス基板において、ガラス基板の端面を研磨して、経
時破損等の原因となるクラックを除去することが好まし
い。

【００４７】ここで、ガラス基板の端面とは、ガラス基
板の主表面（記録層が形成される面）以外の部分を指
し、外周端面（側壁部及び面取部を含む）及び内周端面
（側壁部及び面取部を含む）を指す。

【００４８】ガラス基板の端面の研磨方法は、特に制限
されず、公知の研磨方法が利用できる。

【００４９】研磨方法としては、例えば、ブラシ研磨、
軟質ポリシャ、硬質ポリシャ等の研磨パッド（研磨粉）
による研磨、研磨剤（砥粒など）による研磨などの機械
研磨等が挙げられる。なお、これらの機械研磨は、必要
な表面粗さの鏡面を得るため、異なる種類の機械研磨、
あるいは、ポリシャの種類や粒径等を異とする機械研磨
等を適宜組み合わせて実施できる。

【００５０】ここで、軟質ポリシャとしては、例えば、
スウェード、ベロアを素材とするもの等が挙げられ、硬
質ポリシャとしては、例えば、硬質ベロア、ウレタン発
砲、ピッチ含浸スウェード等が挙げられる。また、研磨
剤として、酸化セリウム（ＣｅＯ₂）、アルミナ（γ−
Ａｌ₂Ｏ₃）、べんがら（Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化クロム（Ｃｒ
₂Ｏ₃）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化チタン
（ＴｉＯ₂）などが挙げられる。

【００５１】ガラス基板の端面の研磨は、ガラス基板の
研削、研磨工程のいずれの工程の後に行ってもよく、あ
るいは、各工程の後に行ってもよい。ガラス基板の研
削、研磨の工程は、通常、大きく分けて、（１）荒ずり
（粗研削）、（２）砂掛け（精研削、ラッピング）、
（３）第一研磨（ポリッシュ）、（４）第二研磨（ファ
イナル研磨、ポリッシュ）の各工程からなる。

【００５２】ガラス基板の端面の研磨工程は、例えば、
荒ずり（粗研削）工程後に行う以外に、砂掛け（精研
削、ラッピング）工程後、あるいは、第一研磨（ポリッ
シュ）又は第二研磨（ファイナル研磨、ポリッシュ）工
程後に行ってもよい。ラッピング工程の前にガラス基板
端面の鏡面加工を行うと、ラッピング工程の際に、ラッ
プの砂によりガラス基板端面が若干粗くなることがあ
る。

【００５３】ガラス基板の端面の研磨量（研磨深さ）
は、経時破損等に影響を及ぼすクラック除去の観点か
ら、適宜調節することがさらに好ましい。

【００５４】ガラス基板の端面の表面粗さは、端面に起
因する異物の発生を防止する等の観点から、好ましく
は、Ｒｍａｘ：０．０１〜２μｍ、Ｒａ：０．００１〜
１μｍ未満、さらに好ましくは、Ｒｍａｘ：０．０１〜
１μｍ、Ｒａ：０．００１〜０．８μｍ、より以上に好
ましくは、Ｒｍａｘ：０．０１〜１μｍ、Ｒａ：０．０
０１〜０．５μｍである。

【００５５】ガラス基板の端面部分の表面粗さを上記範
囲の鏡面とすることにより、ガラス基板を収納容器に出
し入れする際、ガラス基板が斜めになって容器と接触す
るときに発生するパーティクルを効果的に抑えることが
できる。

【００５６】また、ガラス基板の端面部分の表面粗さを
上記範囲の鏡面とすることにより、サーマル・アスペリ
ティ（ＴｈｅｒｍａｌＡｓｐｅｒｉｔｙ）の原因とな
るパーティクルが発生することがなく、サーマル・アス
ペリティによる再生機能の低下を防止することができ
る。特に、磁気抵抗型ヘッドで再生を行う磁気記録媒体
にとって効果が著しい。

【００５７】上述した本発明の記録媒体用ガラス基板
は、磁気記録媒体用ガラス基板の他、光磁気ディスク用
のガラス基板や、光ディスクなどの電子光学用ディスク
基板としても利用できる。

【００５８】次に、本発明の記録媒体について説明す
る。

【００５９】本発明の記録媒体は、上記本発明の記録媒
体用ガラス基板上に、少なくとも記録層を形成したもの
である。

【００６０】本発明の記録媒体は、強度及び経時破損に
対する耐久性に優れた記録媒体用ガラス基板を使用して
いるので、強度及び経時破損に対する耐久性に優れ、高
い信頼性を有する。

【００６１】ここで、記録媒体の一例である磁気記録媒
体について説明する。磁気記録媒体は、通常、磁気ディ
スク用ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑
層を順次積層して製造する。

【００６２】磁気記録媒体は、通常、所定の平坦度、表
面粗さを有し、表面の化学強化処理を施した磁気ディス
ク用ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層
を順次積層して製造する。

【００６３】本発明の磁気記録媒体における下地層は、
磁性層に応じて選択される。

【００６４】下地層としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌなどの非磁性金属から選ば
れる少なくとも一種以上の材料からなる下地層等が挙げ
られる。Ｃｏを主成分とする磁性層の場合には、磁気特
性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好
ましい。また、下地層は単層とは限らず、同一又は異種
の層を積層した複数層構造とすることもできる。例え
ば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、Ｃｒ
Ｖ／ＣｒＶ、Ａｌ／Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ａｌ／Ｃｒ／Ｃ
ｒ、Ａｌ／Ｃｒ／ＣｒＶ、Ａｌ／ＣｒＶ／ＣｒＶ等の多
層下地層等が挙げられる。

【００６５】本発明の磁気記録媒体における磁性層の材
料は特に制限されない。

【００６６】磁性層としては、例えば、Ｃｏを主成分と
するＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、Ｃ
ｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉ
ＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、Ｃｏ
ＣｒＰｔＳｉＯなどの磁性薄膜が挙げられる。磁性層
は、磁性膜を非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、Ｃｒ
Ｖなど）で分割してノイズの低減を図った多層構成（例
えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣ
ｒＴａＰｔ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＴａＰｔなど）として
もよい。

【００６７】磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型
磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）対応の磁性層として
は、Ｃｏ系合金に、Ｙ、Ｓｉ、希土類元素、Ｈｆ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｚｎから選択される不純物元素、又はこれら
の不純物元素の酸化物を含有させたものなども含まれ
る。

【００６８】また、磁性層としては、上記の他、フェラ
イト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ₂、ＢＮなどからなる
非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の
磁性粒子が分散された構造のグラニュラーなどであって
もよい。また、磁性層は、内面型、垂直型のいずれの記
録形式であってもよい。

【００６９】本発明の磁気記録媒体における保護層は特
に制限されない。

【００７０】保護層としては、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｒ合
金膜、カーボン膜、ジルコニア膜、シリカ膜等が挙げら
れる。これらの保護膜は、下地層、磁性層等とともにイ
ンライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、
これらの保護膜は、単層としてもよく、あるいは、同一
又は異種の膜からなる多層構成としてもよい。

【００７１】本発明では、上記保護層上に、あるいは上
記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。例え
ば、上記保護層に替えて、Ｃｒ膜の上にテトラアルコキ
シランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダ
ルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して酸化
ケイ素（ＳｉＯ₂）膜を形成してもよい。

【００７２】本発明の磁気記録媒体における潤滑層は特
に制限されない。

【００７３】潤滑層は、例えば、液体潤滑剤であるパー
フロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶
媒で希釈し、媒体表面にディッピング法、スピンコート
法、スプレイ法によって塗布し、必要に応じ加熱処理を
行って形成する。

【００７４】

【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに具体
的に説明する。

【００７５】実施例１

【００７６】ガラス基板の製造（１）荒ずり工程まず、ダウンドロー法で形成したシートガラスから、研
削砥石で直径９６ｍｍφ、厚さ３ｍｍの円盤状に切り出
したアルミノシリケイトガラスからなるガラス基板を、
比較的粗いダイヤモンド砥石で研削加工して、直径９６
ｍｍφ、厚さ１．５ｍｍに成形した。この場合、ダウン
ドロー法の代わりに、溶融ガラスを、上型、下型、胴型
を用いてダイレクト・プレスして、円盤状のガラス体を
得てもよい。

【００７７】なお、アルミノシリケイトガラスとして
は、モル％表示で、ＳｉＯ₂を５７〜７４％、ＺｎＯ₂を
０〜２．８％、Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５％、ＬｉＯ₂を７〜
１６％、Ｎａ₂Ｏを４〜１４％、を主成分として含有す
る化学強化用ガラス（例えば、モル％表示で、Ｓｉ
Ｏ₂：６７．０％、ＺｎＯ₂：１．０％、Ａｌ₂Ｏ₃：９．
０％、ＬｉＯ₂：１２．０％、Ｎａ₂Ｏ：１０．０％を主
成分として含有する化学強化用ガラス）を使用した。

【００７８】次いで、上記砥石よりも粒度の細かいダイ
ヤモンド砥石で上記ガラス基板の両面を片面ずつ研削加
工した。このときの荷重は１００ｋｇ程度とした。これ
により、ガラス基板両面の表面粗さをＲｍａｘ（ＪＩＳ
Ｂ０６０１で測定）で１０μｍ程度に仕上げた。

【００７９】次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の
中央部分に孔を開けるとともに、外周端面も研削して直
径を９５ｍｍφとした後、外周端面及び内周面に所定の
面取り加工を施した。このときのガラス基板端面の表面
粗さは、Ｒｍａｘで４μｍ程度であった。

【００８０】（２）端面研磨工程次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させなが
らガラス基板の端面を研磨するとともに、端面の表面粗
さが、Ｒｍａｘで１μｍ、Ｒａで０．３μｍ程度になる
よう研磨した。

【００８１】上記端面研磨加工を終えたガラス基板の表
面を水洗浄した。

【００８２】（３）砂掛け（ラッピング）工程次に、ガラス基板に砂掛け加工を施した。この砂掛け工
程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。
砂掛け加工は、ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒
度を＃４００、＃１０００と替えて２回行った。

【００８３】詳しくは、はじめに、粒度＃４００のアル
ミナ砥粒を用い、荷重Ｌを１００ｋｇ程度に設定して、
内転ギアと外転ギアを回転させることによって、キャリ
ア内に収納したガラス基板の両面を面精度０〜１μｍ、
表面粗さ（Ｒｍａｘ）６μｍ程度にラッピングした。

【００８４】次いで、アルミナ砥粒の粒度を＃１０００
に替えてラッピングを行い、表面粗さ（Ｒｍａｘ）２μ
ｍ程度とした。

【００８５】上記砂掛け加工を終えたガラス基板を、中
性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。

【００８６】（４）第一研磨工程次に、第一研磨工程を施した。この第一研磨工程は、上
述した砂掛け工程で残留したキズや歪みの除去を目的と
するもので、研磨装置を用いて行った。

【００８７】詳しくは、ポリシャ（研磨粉）として硬質
ポリシャ（セリウムパッドＭＨＣ１５：スピードファム
社製）を用い、以下の研磨条件で第一研磨工程を実施し
た。

【００８８】研磨液：酸化セリウム＋水荷重：３００ｇ／ｃｍ²（Ｌ＝２３８ｋｇ）研磨時間：１５分除去量：３０μｍ下定盤回転数：４０ｒｐｍ上定盤回転数：３５ｒｐｍ内ギア回転数：１４ｒｐｍ外ギア回転数：２９ｒｐｍ

【００８９】上記第一研磨工程を終えたガラス基板を、
中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、
洗浄した。

【００９０】（５）第二研磨工程次に、第一研磨工程で使用した研磨装置を用い、ポリシ
ャを硬質ポリシャから軟質ポリシャ（ポリラックス：ス
ピードファム社製）に替えて、第二研磨工程を実施し
た。研磨条件は、荷重を１００ｇ／ｃｍ²、研磨時間を
５分、除去量を５μｍとしたこと以外は、第一研磨工程
と同様とした。

【００９１】上記第二研磨工程を終えたガラス基板を、
中性洗剤、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次
浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加
した。

【００９２】（６）化学強化工程次に、上記研削、研磨工程を終えたガラス基板に化学強
化を施した。化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝
酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意
し、この化学強化溶液を４００℃に加熱し、３００℃に
予熱された洗浄済みのガラス基板を約３時間浸漬して行
った。この浸漬の際に、ガラス基板の表面全体が化学強
化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保
持されるようにホルダーに収納した状態で行った。

【００９３】このように、化学強化溶液に浸漬処理する
ことによって、ガラス基板表層のリチウムイオン、ナト
リウムイオンは、化学強化溶液中のナトリウムイオン、
カリウムイオンにそれぞれ置換されガラス基板は強化さ
れる。

【００９４】上記化学強化を終えたガラス基板を、２０
℃の水槽に浸漬して急冷し約１０分間維持した。

【００９５】上記急冷を終えたガラス基板を、約４０℃
に加熱した硫酸に浸漬し、超音波をかけながら洗浄を行
った。

【００９６】上記の工程を経て得られたガラス基板の主
表面の表面粗さＲａは０．５〜１ｎｍであった。

【００９７】また、上記と同様の工程を経て得られたガ
ラス基板（８枚）について、圧縮応力、引張応力、及び
圧縮応力層の深さをそれぞれ測定したところ、表１に示
す値となった。

【００９８】上記測定結果（平均値）に基づき作成した
応力分布図（歪みのプロフィル）を図１に示す。

【００９９】

【表１】

【０１００】磁気ディスクの製造上述した工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板
の両面に、インライン式のスパッタリング装置を用い
て、ＡｌＮのスパッタによるテクスチャー層、Ｃｒ下地
層、ＣｒＭｏ下地層、ＣｏＰｔＣｒＴａ磁性層、Ｃ保護
層を順次成膜して磁気ディスクを得た。

【０１０１】得られた磁気ディスクについて、高速回転
による破壊試験、落下による破壊試験、及び経時破損に
対する耐久性試験を実施したところ、破壊や破損は認め
られなかった。

【０１０２】なお、得られた磁気ディスクについてグラ
イドテストを実施したところ、ヒット（ヘッドが磁気デ
ィスク表面の突起にかすること）やクラッシュ（ヘッド
が磁気ディスク表面の突起に衝突すること）は認められ
なかった。

【０１０３】比較例１圧縮応力、引張応力、及び圧縮応力層の深さの測定値が
表１に示す値である磁気ディスク用ガラス基板（８枚）
を製造し、この基板を用いて磁気ディスクを製造した。
また、上記測定値（平均値）に基づき作成した応力分布
図（歪みのプロフィル）を図１に示す。

【０１０４】得られた磁気ディスクについて、高速回転
による破壊試験、落下による破壊試験、及び経時破損に
対する耐久性試験を実施したところ、破壊や破損が認め
られた。

【０１０５】実施例２ガラス組成を、ＳｉＯ₂：６２〜７５重量％、Ａｌ
₂Ｏ₃：５〜１５重量％、Ｌｉ₂Ｏ：４〜１０重量％、Ｎ
ａ₂Ｏ：４〜１２重量％、ＺｒＯ₂：５．５〜１５重量％
を主成分として含有するとともに、Ｎａ₂Ｏ／ＺｒＯ₂の
重量比が０．５〜２．０、Ａｌ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂の重量比
が０．４〜２．５であるアルミノシリケートガラスとし
たこと以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラ
ス基板及び磁気ディスクを得た。

【０１０６】得られた磁気ディスクについて実施例１と
同様の試験を行った結果、破壊や破損は認められなかっ
た。

【０１０７】実施例３〜４アルミノシリケートガラスの代わりにソーダライムガラ
ス（実施例３）、ソーダアルミノケイ酸ガラス（実施例
４）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、磁気デ
ィスク用ガラス基板及び磁気ディスクを得た。

【０１０８】得られた磁気ディスクについて実施例１と
同様の試験を行った結果、破壊や破損は認められなかっ
た。

【０１０９】実施例５実施例１で得られた磁気ディスク用ガラス基板の両面
に、Ａｌ（膜厚５０オングストローム）／Ｃｒ（１００
０オングストローム）／ＣｒＭｏ（１００オングストロ
ーム）からなる下地層、ＣｏＰｔＣｒ（１２０オングス
トローム）／ＣｒＭｏ（５０オングストローム）／Ｃｏ
ＰｔＣｒ（１２０オングストローム）からなる磁性層、
Ｃｒ（５０オングストローム）保護層をインライン型ス
パッタ装置で形成した。

【０１１０】上記基板を、シリカ微粒子（粒経１００オ
ングストローム）を分散した有機ケイ素化合物溶液（水
とＩＰＡとテトラエトキシシランとの混合液）に浸し、
焼成することによってＳｉＯ₂からなるテクスチャー機
能を持った保護層を形成し、さらに、この保護層上をパ
ーフロロポリエーテルからなる潤滑剤でディップ処理し
て潤滑層を形成して、ＭＲヘッド用磁気ディスクを得
た。

【０１１１】得られた磁気ディスクについて、高速回転
による破壊試験、落下による破壊試験、及び及び経時破
損に対する耐久性試験を実施したところ、破壊や破損は
認められなかった。

【０１１２】実施例６下地層をＡｌ／Ｃｒ／Ｃｒとし、磁性層をＣｏＮｉＣｒ
Ｔａとしたこと以外は実施例５と同様にして薄膜ヘッド
用磁気ディスクを得た。

【０１１３】上記磁気ディスクについて実施例５と同様
のことが確認された。

【０１１４】以上好ましい実施例を挙げて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。

【０１１５】例えば、ガラス基板の種類や磁性層等の記
録層の種類は実施例のものに限定されない。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ガラス
基板を化学強化した際に生ずる圧縮応力、引張応力、圧
縮応力層の深さの三者を最適な範囲で厳密に制御するこ
とで、ガラス基板の強度及び経時破損に対する耐久性等
が著しく向上する。

【０１１７】また、ガラス基板の端面を研磨して、経時
破損等の原因となるクラックを除去することで、さらに
強度及び経時破損に対する耐久性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】化学強化されたガラス基板の応力分布を示す図
である。

【符号の説明】

１ガラス基板２表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ１１Ｂ 11/105 ５１１Ｇ１１Ｂ 11/105 ５１１Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03C 17/00 - 23/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】化学強化されたガラス基板であって、ガラス基板の厚さが０．５〜１．０ｍｍであり、化学強化によりガラス基板表層に生じる圧縮応力層の深
さを３０〜１００μｍとし、圧縮応力の値を２〜１５ｋｇ／ｍｍ^２以下とし、かつ、化学強化によりガラス基板内部に生ずる引張応力の値を
１．５ｋｇ／ｍｍ^２以下としたことを特徴とする記録媒
体用ガラス基板。
【請求項２】ガラス基板のガラス組成が、モル％表示
で、ＳｉＯ₂を５７〜７４％、ＺｎＯ₂を０〜２．８％、
Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５％、ＬｉＯ₂を７〜１６％、Ｎａ₂Ｏ
を４〜１４％含有する組成であることを特徴とする請求
項１記載の記録媒体用ガラス基板。
【請求項３】ガラス基板の化学強化を、温度２００〜
５００℃の化学強化処理液に、０．５〜５時間浸漬して
行うことを特徴とする請求項１又は２記載の記録媒体用
ガラス基板。
【請求項４】ガラス基板の端面を研磨して、経時破損
の原因となるクラックを除去したことを特徴とする請求
項１乃至３記載の記録媒体用ガラス基板。
【請求項５】ガラス基板の端面の研磨量が、０．５〜
１５μｍであることを特徴とする請求項４記載の記録媒
体用ガラス基板。
【請求項６】ガラス基板の端面研磨が、ブラシ又は研
磨粉（ポリシャ）あるいは研磨剤によってなされること
を特徴とする請求項５記載の記録媒体用ガラス基板。
【請求項７】ガラス基板の端面の表面粗さが、Ｒｍａ
ｘ：０．０１〜１μｍ、Ｒａ：０．００１〜０．８μｍ
であることを特徴とする請求項４乃至６記載の記録媒体
用ガラス基板。
【請求項８】請求項１乃至７記載の記録媒体用ガラス
基板上に、少なくとも記録層を形成したことを特徴とす
る記録媒体。