JPWO2008062656A1 - 情報記録媒体用ガラス基板、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

本発明は、高い強度と高い平坦度を兼ね備えると共に低コストで製造することができる情報記録媒体用ガラス基板、該情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた情報記録媒体を提供する。この情報記録媒体用ガラス基板は、ガラス基板の外周端面及び内周端面の化学強化された領域におけるガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ+イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ+イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ+イオン濃度をＷ２とし、ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ+イオン濃度をＷ３としたとき、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、を満足する。

Description

本発明は、磁気、光、光磁気等の性質を利用した記録層を有する情報記録媒体に用いる情報記録媒体用ガラス基板、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体に関する。

磁気、光、光磁気等の性質を利用した記録層を有する情報記録媒体のなかで、代表的なものとして磁気ディスクがある。磁気ディスク用基板として、従来アルミニウム基板が広く用いられていた。しかし、近年、記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請に伴い、アルミニウム基板よりも表面の平滑性に優れ、しかも表面欠陥が少ないことから磁気ヘッド浮上量の低減を図ることができるガラス基板を磁気ディスク用基板として用いる割合が増えてきている。

このような磁気ディスク等の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法においては、ガラス基板の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化学強化処理を施して基板を強化することが一般的に行われている。化学強化処理は、通常、化学強化処理液にガラス基板を浸漬し、ガラス基板表層のＮａ⁺イオン等を化学強化処理液中のＫ⁺イオン等でイオン交換することでガラス基板の表面に圧縮応力層を形成するイオン交換法によって行われる。

化学強化処理の後は、化学強化処理液による浸食や微細なキズ等を除去して必要な平滑性を確保するため、化学強化処理された表面を研磨加工する場合が多い。しかし、この研磨加工でガラス基板の表面に形成された圧縮応力層の一部が除去されることから、ガラス基板の表面と裏面の応力のバランスが崩れてガラス基板が反り、平坦度が劣化してしまうという問題があった。

このような平坦度の劣化を防止するため、化学強化処理後の研磨によるガラス基板の厚さ方向の減少量を、片面で０μｍを超え０．４μｍ以下とした磁気記録媒体用ガラス基板が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平１１−２６８９３２号公報

しかしながら、たとえ、化学強化処理後の研磨によるガラス基板の厚さ方向の減少量を上記特許文献１に記載された範囲にしたとしても、ガラス基板の平坦度の劣化を防止するためにはガラス基板の表面と裏面における減少量を厳密に一致させる必要があり、そのために多大な労力と時間を要することから製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い強度と高い平坦度を兼ね備えると共に低コストで製造することができる情報記録媒体用ガラス基板、該情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた情報記録媒体を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１．
中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含み、外周端面及び内周端面に、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化された領域を有する情報記録媒体用ガラス基板において、
前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。

２．
中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含み、外周端面及び内周端面に、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化された領域を有する情報記録媒体用ガラス基板において、
前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。

３．
前記Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置は、前記ガラス基板の外周端面及び内周端面から離れた内部にあることを特徴とする前記１又は２に記載の情報記録媒体用ガラス基板。

４．
前記ガラス基板は、Ｎａ₂Ｏに加え、Ｌｉ₂Ｏを組成中に含むことを特徴とする前記１乃至３の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板。

５．
中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含むガラス基板を、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化する化学強化工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記化学強化工程は、
前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、となるように化学強化する工程であ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。

６．
中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含むガラス基板を、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化する化学強化工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記化学強化工程は、
前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、となるように化学強化する工程であ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。

７．
前記Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置は、前記ガラス基板の外周端面及び内周端面から離れた内部にあることを特徴とする前記５又は６に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

８．
前記１乃至４の何れか１項に記載された情報記録媒体用ガラス基板の上に、少なくとも記録層が形成されていることを特徴とする情報記録媒体。

９．
前記記録層は、磁性層であることを特徴とする前記８に記載の情報記録媒体。

本発明によれば、ガラス基板の外周端面及び内周端面における化学強化された領域のＫ⁺イオン濃度とＮａ⁺イオン濃度を所定の範囲とすることによって、ガラス基板の外周端面及び内周端面における応力のバランスが保たれることから、高い強度と高い平坦度を兼ね備えると共に低コストで製造することができる情報記録媒体用ガラス基板、該情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた情報記録媒体を提供することができる。

本発明の実施形態であるガラス基板１０の外周端面近傍の拡大断面図と、それに対応する位置におけるガラス基板の外周端面からの距離とイオン濃度との関係を示すグラフである。 本発明の別の実施形態であるガラス基板１０ｂの外周端面近傍の拡大断面図と、それに対応する位置におけるガラス基板の外周端面からの距離とイオン濃度との関係を示すグラフである。 本発明の情報記録媒体用ガラス基板の一例を示す図である。 本発明の情報記録媒体用ガラス基板の別の例を示す図である。 実施例で用いた円環曲げ試験機２０の模式図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ ガラス基板
１１、１１ａ、１１ｂ 表面
１２、１２ａ、１２ｂ 裏面
１３ 中心孔
１４ 外周端面
１５ 内周端面
１６、１７ 面取り部
１８ 化学強化された領域
１９ 化学強化されていない領域

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（情報記録媒体用ガラス基板）
図３は、本発明の情報記録媒体用ガラス基板の一例を示す図である。図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は断面図である。ガラス基板１０は、中心孔１３を有する円板状ガラス基板であり、記録層が形成される面である表面１１及び裏面１２を有する。外周端面１４及び内周端面１５には面取り部１６及び１７がそれぞれ設けられている。

また、ガラス基板１０は、化学強化されていない領域１９と化学強化された領域１８とを有している。化学強化された領域１８とは、ガラス基板を加熱された化学強化処理液に浸漬することによって、ガラス基板の成分であるＮａ⁺イオンの少なくとも一部がそれよりイオン半径の大きなＫ⁺イオンによって置換された領域であり、イオン半径の違いによって生じる歪みにより、化学強化された領域１８に圧縮応力が発生することでガラス基板が強化されている。

図４は、本発明の情報記録媒体用ガラス基板の別の例を示す図である。図４（ａ）は、化学強化処理後の研磨量を大きくした場合のガラス基板１０ａを示す断面図であり、図４（ｂ）は、化学強化処理後の研磨量を更に大きくした場合のガラス基板１０ｂを示す断面図である。図４（ａ）のガラス基板１０ａは、表面１１ａ及び裏面１２ａを研磨したことによって、表面１１ａ及び裏面１２ａに残る化学強化された領域の深さが、外周端面１４及び内周端面１５に残る化学強化された領域の深さよりも浅くなっている。更に、図４（ｂ）のガラス基板１０ｂでは、表面１１ｂ及び裏面１２ｂの研磨量が更に大きいため、表面１１ｂ及び裏面１２ｂには化学強化されていない領域１９が直接露出しており、化学強化された領域１８は外周端面１４及び内周端面１５にのみ存在している。

このように、本発明の情報記録媒体用ガラス基板においては、表面及び裏面に化学強化された領域が残っているか否か、あるいは化学強化された領域の深さなどについて特に限定はされず、少なくとも外周端面及び内周端面に化学強化された領域が存在していれば良い。

化学強化された領域においては、ガラス基板の成分であるＮａ⁺イオンがＫ⁺イオンによって置換されているだけではなく、ガラス基板の成分として更にＬｉ⁺イオンが含まれている場合には、そのＬｉ⁺イオンがＮａ⁺イオンやＫ⁺イオンによって置換されていても良い。

ガラス基板の材料としては、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含み、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液に浸漬することでイオン交換が可能なガラスであれば特に制限はない。例えば、ＳｉＯ₂、Ｎａ₂Ｏ、ＣａＯを主成分としたソーダライムガラス；ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒ₂Ｏ（Ｒ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）を主成分としたアルミノシリケートガラス；ボロシリケートガラス；Ｌｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂系ガラス；Ｌｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス；Ｒ’Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス（Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）などを使用することができる。中でも、アルミノシリケートガラスやボロ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。また、化学強化の際のイオン交換を効率的に行うことができるという観点からは、Ｎａ₂Ｏに加えて、Ｌｉ₂Ｏを組成中に含むガラスを使用することが好ましい。

ガラス基板の大きさに限定はない。例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８インチなど種々の大きさのガラス基板を用いることができる。また、ガラス基板の厚みにも限定はない。例えば、２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍなど種々の厚みのガラス基板を用いることができる。

本発明者は、化学強化処理されたガラス基板の平坦度が悪化するという上記課題の解決に向け鋭意検討を行い、ガラス基板の外周端面及び内周端面の応力が、ガラス基板の平坦度に大きく影響していることを突き止めた。更に、検討を継続した結果、外周端面及び内周端面の強化処理された領域におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度を所定の範囲とすることによりガラス基板の平坦度の悪化を防止することができることを見いだした。具体的には、ガラス基板の外周端面及び内周端面の化学強化された領域におけるガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、より好ましくは、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５を満足することにより、ガラス基板の外周端面及び内周端面の応力がバランスしてガラス基板の平坦度の悪化を防止することができるのである。

図１は、本発明の実施形態であるガラス基板１０の外周端面近傍の拡大断面図と、それに対応する位置におけるガラス基板の外周端面からの距離とイオン濃度との関係を示すグラフである。このグラフは、ガラス基板の厚み方向中央部におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度を示したものである。また、図１のグラフ中、端面からの距離Ｌ２よりも右側（ガラス基板の中心側）は、化学強化されていない領域１９であり、Ｌ２よりも左側（ガラス基板の端面側）は化学強化された領域１８である。

ガラス基板１０の材料としては、組成中にＫ₂Ｏを含まないガラスを使用しているため、ガラス基板１０の化学強化されていない領域１９におけるＫ⁺イオン濃度（Ｗ３）は０である。Ｋ⁺イオン濃度は、化学強化された領域１８においてはガラス基板の端面に近づくにつれて徐々に増加する。化学強化処理が行われた直後のガラス基板は、グラフ中の波線で示すように、Ｋ⁺イオン濃度は端面で最大となる。その後、化学強化処理後の洗浄等を行うことにより、端面近傍のＫ⁺イオンが溶出して減少し、グラフ中の実線で示すようにＫ⁺イオン濃度の最大（Ｗ１）は端面から離れた内部で、距離Ｌ１の位置である。Ｋ⁺イオン濃度は、端面で最大となっても良いが、端面から離れた内部の位置で最大（Ｗ１）となるのが好ましい。端面から離れた内部の位置で最大（Ｗ１）となることにより、過度なイオン拡散が抑制され、表面近傍のＫ⁺イオン分布が安定した状態となり、経時変化や温度による変化が抑制され、常に安定した応力分布状態を維持するため好ましいといえる。洗浄液としては、純水、イオン交換水、イオン水、オゾン水、超純水、蒸留水、過酸化水素水などの公知の洗浄水や、塩酸、硫酸、硝酸、蓚酸、酢酸、クエン酸、フッ化水素酸等の酸類、若しくはＮａＯＨ，ＫＯＨ等のアルカリ成分を用いた公知のガラス基板洗浄水溶液を用いることができる。

Ｎａ⁺イオン濃度は、化学強化されていない領域１９においては一定であるが、化学強化された領域１８においてはガラス基板の端面に近づくにつれて徐々に減少し、端面で最小となる。Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置（Ｌ１）におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とする。

Ｋ⁺イオン濃度が、端面で最大となる場合は端面におけるＫ⁺イオン濃度をＷ１、端面におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とすれば良い。なお、図１ではガラス基板１０の外周端面１４付近のみを拡大して図示しているが、ガラス基板１０の内周端面１５付近も、外周端面１４付近と同様のイオン濃度分布を有している。

（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２が０．１未満の場合は、ガラス基板に含まれるＮａ⁺イオンと化学強化処理液に含まれるＫ⁺イオンのイオン交換が不足している状態であり、情報記録媒体用ガラス基板として必要な強度を得ることができない。また、（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２が０．１以上１未満の場合は、端部に発生する圧縮応力が不十分となり本来必要とされる強度特性が十分に発揮されなくなる場合があり、好ましくない。一方、（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２が５よりも大きい場合は、イオン交換が過剰に行われた状態であり、外周端面と内周端面に必要以上の応力が存在することによりガラス基板の平坦度の悪化を招きやすい。

図２は、本発明の別の実施形態であるガラス基板１０ｂの外周端面近傍の拡大断面図と、それに対応する位置におけるガラス基板の外周端面からの距離とイオン濃度との関係を示すグラフである。ガラス基板１０ｂは、表面１１ｂ及び裏面１２ｂには化学強化されていない領域１９が直接露出しており、化学強化された領域１８は外周端面１４及び内周端面１５にのみ存在している。図２のグラフは、ガラス基板の厚み方向中央部におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度を示したものである。また、図２のグラフ中、端面からの距離Ｌ２よりも右側（ガラス基板の中心側）は、化学強化されていない領域１９であり、Ｌ２よりも左側（ガラス基板の端面側）は化学強化された領域１８である。

図１の場合と異なり、ガラス基板１０ｂの材料としては、組成中にＫ₂Ｏを含むガラスを使用しているため、ガラス基板１０ｂの化学強化されていない領域１９におけるＫ⁺イオン濃度（Ｗ３）は０にはならず、一定値を示す。Ｋ⁺イオン濃度は、化学強化された領域１８においてはガラス基板の端面に近づくにつれて徐々に増加し、端面から少し離れた内部の位置（Ｌ１）で最大（Ｗ１）となる。

Ｎａ⁺イオン濃度は、化学強化されていない領域１９においては一定であるが、化学強化された領域１８においてはガラス基板の端面に近づくにつれて徐々に減少し、端面で最小となる。Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置（Ｌ１）におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とする。

このようなガラス基板１０ｂの場合においても、図１のガラス基板１０と同様に、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、より好ましくは、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５を満足することにより、ガラス基板の外周端面及び内周端面の応力がバランスしてガラス基板の平坦度の悪化を防止することができる。
（情報記録媒体用ガラス基板の製造方法）
情報記録媒体用ガラス基板は、一般的に、ブランク材作製工程、内外周加工工程、研削・研磨工程、化学強化工程、洗浄工程などの工程を経て製造される。ブランク材作製工程は情報記録媒体用ガラス基板の基になるブランク材を形成する工程であり、溶融ガラスをプレス成形して作製する方法や、シート状のガラスを切断して作製する方法が知られている。内外周加工工程は、中心孔の穿孔加工、外周端面や内周端面の形状や寸法精度確保のための研削加工、内外周端面の研磨加工等を行う工程である。研削・研磨工程は、記録層が形成される面の平坦度、表面粗さを満足させるための研削加工、研磨加工を行う工程である。通常は、粗研削加工、精研削加工、１次研磨加工、２次研磨加工といったようにいくつかの段階に分けて行われる場合が多い。化学強化工程は、化学強化処理液にガラス基板を浸漬することでガラス基板を強化する工程である。また、洗浄工程は、ガラス基板の表面に残った研磨剤や化学強化処理液等の異物を除去する工程である。

本発明の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、これらの工程の内、主に化学強化工程に特徴を有するものである。本発明においては、研削・研磨工程が完了した後に化学強化工程を行っても良いし、先に化学強化工程を行ってから研削・研磨工程を行ってもよい。また、研削・研磨工程がある段階まで進んだ時点で化学強化工程を行い、その後に研削・研磨工程の残りの工程を行って仕上げることもできる。

なお、本発明の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法においては、上記以外の種々の工程を有していても良い。例えば、ガラス基板の内部歪みを緩和するためのアニール工程、ガラス基板の強度の信頼性確認のためのヒートショック工程、種々の検査・評価工程等を有していても良い。

（化学強化工程）
化学強化工程は、加熱された化学強化処理液にガラス基板を浸漬することによってガラス基板に含まれるＮａ⁺イオンを、化学強化処理液に含まれるＫ⁺イオンと置換するイオン交換法によって行われる。イオン半径の違いによって生じる歪みより、イオン交換された領域に圧縮応力が発生し、ガラス基板の表面が強化される。なお、Ｎａ⁺イオンとＫ⁺イオンのイオン交換のみではなく、ガラス基板に含まれるＬｉ⁺イオンと、化学強化処理液に含まれるＮａ⁺イオンやＫ⁺イオンとのイオン交換があわせて行われていても良い。

化学強化処理液として、Ｋ⁺イオンを含む溶融塩又はＫ⁺イオンとＮａ⁺イオンをふくむ溶融塩を用いることが一般的である。Ｎａ⁺イオンやＫ⁺イオンを含む溶融塩としては、ＮａやＫの硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩やこれらの混合溶融塩が挙げられる。中でも、融点が低く、ガラス基板の変形を防止できるという観点からは、硝酸塩を用いることが好ましい。

特に、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを１：３〜５０：１の範囲の質量比率で混合した溶融塩を用いるのが好ましく、また、より好ましくは１：１〜３０：１の範囲の質量比率で混合した溶融塩を用いるのが良い。また、さらにより好ましくは２：１〜１５：１の範囲の質量比率で混合した溶融塩を用いるのが良い。
ここで硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合比率が下限値の５０：１よりも小さくなるとイオン交換速度が急速に低下して十分な強化層（イオン濃度の変化する層）を得られにくくなる。また硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合比率が上限値の１：３よりも大きくなるとＮａイオンの交換速度が過剰となり、所望とするイオン濃度分布を得られ難くなり、過度に応力が発生して不安定となり、平坦度が悪化してしまう。

化学強化処理液は、上記の成分が融解する温度よりも高温になるよう加熱される。一方、化学強化処理液の加熱温度が高すぎると、ガラス基板の温度が上がりすぎ、ガラス基板の変形を招く虞がある。このため、化学強化処理液の加熱温度はガラス基板のガラス転移点（Ｔｇ）よりも低い温度が好ましく、ガラス転移点−５０℃よりも低い温度とすることが更に好ましい。

外周端面及び内周端面におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度は、ガラス基板や化学強化処理液の種類、化学強化処理液の温度、浸漬時間等によって決まる。そのため、用いるガラス基板や化学強化処理液の種類に応じて、化学強化処理液の温度と浸漬時間を適宜設定することで、外周端面及び内周端面におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度を、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５の範囲、より好ましくは、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５の範囲とすることができる。通常、化学強化処理液の温度が高く、浸漬時間が長いほど（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２の値は大きくなり、化学強化処理液の温度が低く、浸漬時間が短いほど（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２の値は小さくなる。

なお、加熱された化学強化処理液に浸漬される際の熱衝撃によるガラス基板の割れや微細なクラックの発生を防止するため、化学強化処理液への浸漬に先立って、予熱槽でガラス基板を所定温度に加熱する予熱工程を有していても良い。
（情報記録媒体）
本発明の情報記録媒体用ガラス基板の上に、少なくとも記録層を形成することで情報記録媒体を得ることができる。記録層は特に限定されず、磁気、光、光磁気等の性質を利用した種々の記録層を用いることができるが、特に磁性層を記録層として用いた情報記録媒体（磁気ディスク）の製造に好適である。

磁性層に用いる磁性材料としては、特に限定はなく公知の材料を適宜選択して用いることができる。例えば、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどが挙げられる。また、磁性層を非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割してノイズの低減を図った多層構成としてもよい。

磁性層として、上記のＣｏ系材料の他、フェライト系や鉄−希土類系の材料や、ＳｉＯ₂、ＢＮなどからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子が分散された構造のグラニュラーなどを用いることもできる。磁性層は、面内型、垂直型の何れであっても良い。

磁性膜の形成方法としては、公知の方法を用いることがでる。例えば、スパッタリング法、無電解メッキ法、スピンコート法などが挙げられる。

磁気ディスクには、更に必要により下地層、保護層、潤滑層等を設けても良い。これらの層はいずれも公知の材料を適宜選択して用いることができる。下地層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉなどが挙げられる。保護層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｃ、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂などが挙げられる。また、潤滑層としては、例えば、パーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等からなる液体潤滑剤を塗布し、必要に応じ加熱処理を行ったものなどが挙げられる。

（ガラス基板の作製）
ガラス材料としてアルミノシリケートガラスを用い、溶融ガラスをプレス成形してブランク材を作製した。内外周加工工程、研削・研磨工程を経て、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚み０．６３５ｍｍのガラス基板とした。表面粗さは、表裏ともに算術平均高さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）が０．４〜０．５ｎｍとなるように仕上げた。また、平坦度（ＰＶ値）は、表裏とも１μｍ未満であった。平坦度の測定は、０．１μｍ以下のレベルに仕上げられた平面原器を用いた干渉縞の測定により行った。

化学強化処理液として、硝酸カリウム（ＫＮＯ₃）と硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ₃）の混合溶融塩を用意した。混合比は質量比で１：１とした。また、化学強化処理液の温度は４００℃とした。

２０枚のガラス基板を搬送治具にセットし、搬送治具ごと化学強化処理液に浸漬した。下記表１に示すように、浸漬時間を５分から１２００分まで変化させた条件で、化学強化処理を行った。所定時間浸漬した後、搬送治具ごとガラス基板を取り出し、超音波洗浄機により残った化学強化処理液を純水で洗浄して、搬送治具からガラス基板を取り出した。

（イオン濃度の測定）
各条件ごとに２枚のガラス基板を抜き取り、ガラス基板の外周端面及び内周端面におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度の分布を測定し、Ｗ１、Ｗ２及びＷ３を求め、（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２の値を計算した。Ｋ⁺イオン濃度とＮａ⁺イオン濃度の測定は、飛行時間型二次イオン質量分析装置（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）−ＳＩＭＳ）により行った。

（平坦度の測定）
次に、各条件ごとに５枚のガラス基板を抜き取り、平坦度（ＰＶ値）の測定を行った。平坦度の測定は、化学強化処理前の基板と同様に干渉縞の測定により行った。平坦度は小さい方が好ましく、５μｍを超えると磁気ディスクとしての性能上問題になる。ここでは、平坦度の５枚の平均値が５μｍ以下の場合を良好（評価○）とし、５μｍを超えた場合を問題有り（評価×）とした。

（円環曲げ強度試験による強度の測定）
更に、各条件ごとに１０枚のガラス基板を抜き取り、円環曲げ強度試験によってガラス基板の強度を測定した。

図５は、本実施例で用いた円環曲げ試験機２０の模式図である。円環曲げ試験機２０は、支持台２３上にガラス基板３０を乗せて外周３１を円環状に支持し、鉄球２２をガラス基板３０の内周３３に乗せ、鉄球２２を介してロード２１でガラス基板３０の内周３３に荷重を加えることによって破壊試験を行う。この方法は、ハードディスク用情報記録媒体の強度試験として業界で一般的に用いられている方法と同じである。

支持台２３は、内径Ｄ＝６３ｍｍの円筒形である。鉄球２２は、直径２８．５７ｍｍの鉄製の球で、質量は１００グラム程度であり、ロード２１によって加えられる荷重に比べて無視できる程度の質量である。鉄球２２は、ガラス基板３０の内周３３に当接して力を加えることで、支持台２３に外周３１を支持されたガラス基板３０に曲げ応力を加える。ロード２１の押し下げ速度は、０．５ｍｍ／分である。

本発明者の従来の経験によれば、破壊強度が１００Ｎよりも小さいと情報記録媒体用ガラス基板の割れ、欠け等の破損による歩留まり低下が顕著となってくる。そのため、ここでは、測定した１０枚のガラス基板の全てで破壊強度が１００Ｎ以上の場合を最も良好（評価◎）、破壊強度が１００Ｎ以上のガラス基板が７枚以上である場合を良好（評価○）、破壊強度が１００Ｎ以上のガラス基板が７枚未満の場合を問題有り（評価×）として評価を行った。

（評価結果）
評価結果を表１に示す。総合判定の欄の記号は以下の意味である。
◎：平坦度が評価○、且つ、破壊強度が評価◎の場合。
○：平坦度、破壊強度が何れも評価○の場合。
×：平坦度、破壊強度の何れかが評価×の場合。

ガラス基板の外周端面及び内周端面におけるＫ⁺イオン濃度及びＮａ⁺イオン濃度が０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５の範囲となる条件で作製した基板は強度、平坦度ともに良好であり、総合判定が○又は◎であることが確認された。

（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２の値が０．１未満となる条件で作製した比較例の基板は破壊強度の評価が×、（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２の値が５を超える条件で作製した比較例の基板は平坦度の評価が×であり、いずれの場合も総合判定は×であって良好な情報記録媒体用ガラス基板を得ることはできなかった。また、評価したすべてのガラス基板において洗浄後のＫ⁺イオン濃度の最大（Ｗ１）の位置は、端部から離れた内部の位置にあった。

Claims (9)

1. 中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含み、外周端面及び内周端面に、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化された領域を有する情報記録媒体用ガラス基板において、
   前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
   前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
2. 中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含み、外周端面及び内周端面に、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化された領域を有する情報記録媒体用ガラス基板において、
   前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
   前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
3. 前記Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置は、前記ガラス基板の外周端面及び内周端面から離れた内部にあることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
4. 前記ガラス基板は、Ｎａ₂Ｏに加え、Ｌｉ₂Ｏを組成中に含むことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
5. 中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含むガラス基板を、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化する化学強化工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
   前記化学強化工程は、
   前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
   前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、０．１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、となるように化学強化する工程であ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。
6. 中心孔を有する円板状ガラス基板であって、少なくともＮａ₂Ｏを組成中に含むガラス基板を、Ｋ⁺イオンを含む化学強化処理液で化学強化する化学強化工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
   前記化学強化工程は、
   前記ガラス基板の外周端面及び内周端面の前記化学強化された領域における前記ガラス基板の厚み方向中央部のイオン濃度であって、Ｋ⁺イオン濃度の最大値をＷ１、Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置におけるＮａ⁺イオン濃度をＷ２とし、
   前記ガラス基板の化学強化されていない領域におけるＫ⁺イオン濃度をＷ３としたとき、１≦（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ２≦５、となるように化学強化する工程であ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。
7. 前記Ｋ⁺イオン濃度が最大となる位置は、前記ガラス基板の外周端面及び内周端面から離れた内部にあることを特徴とする請求の範囲第５項又は第６項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
8. 請求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に記載された情報記録媒体用ガラス基板の上に、少なくとも記録層が形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
9. 前記記録層は、磁性層であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の情報記録媒体。