【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の記憶媒体用基板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記憶媒体としてのディスクが収容されるディスクカートリッジにおけるディスクが例えば、磁気ディスクの場合、記録面が形成される基板の材料は、一般にアルミウム合金またはガラスが用いられている。また、基板の材料は、例えば、特許文献１にも記載されるように、記録密度の高密度化およびコストダウンの観点からプラスチック材料で射出成形されることが提案されている。そのコストダウンの理由としては、基板がプラスチック材料で射出成形される場合、アルミニウム合金またはガラスで形成される場合に比して素材費が低減され、かつ、射出成形により鏡面が転写されるので研磨工程が大幅に減らされるからである。
【０００３】
また、基板がプラスチック材料で射出成形される場合、成形のとき、得られた成形品の外縁部に形成される欠陥を機械加工により成形後除去するために予め加工代を含んだ寸法で大きめに成形することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−３１０９２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような特許文献１においても予め設定される加工代の領域が厚さの異なる基板の大きさに対しどの程度設定されるべきか、即ち、厚さの異なる基板における加工代の領域の適正値が明確にされていないので加工代を設けたために却って歩留りが悪化する虞がある。
【０００６】
以上の問題点を考慮し、本発明は、記憶媒体用基板およびそれを製造する方法であって、樹脂材料で記憶媒体用基板を製造する場合であっても、内部に欠陥を有することなく表層部を記録面として最大限利用でき、しかも、歩留りを向上させることができる記憶媒体用基板およびそれを製造する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】
上述の目的を達成するために、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法は、記憶媒体用基板の外径寸法値に基板の板厚の０．７倍以上３．０倍以下の加工代を加えた内径寸法を有するキャビティ内に溶融樹脂を注入し成形品を得る工程と、得られた成形品の外周縁における加工代に対応する隆起領域を除去する工程と、を含んで構成される。
【０００８】
キャビティの周縁の端部における成形品の外縁部の隆起領域に対応する部分近傍に、突起部が環状に形成されてもよい。
【０００９】
キャビティの周縁の端部における成形品の外縁部の隆起領域に対応する部分近傍に、キャビティの厚さよりも小なる厚さを有する凹部が環状に形成されてもよい。
【００１０】
凹部の断面形状は、パーティングラインに対し線対称の形状であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例により得られた基板が適用された磁気ディスクが装着される磁気ディスク装置の構成を概略的に示す。
【００１２】
図２において、例えば、制御装置に付設される磁気ディスク装置は、記憶媒体としての複数の磁気ディスク１０と、図示が省略されるスピンドルモータの出力軸に連結されるとともに磁気ディスク１０の中央部を出力軸に支持するクランプ部１８と、磁気ディスク１０の記録面に記録された情報を再生するとともに、記録面に情報を記録するヘッド部１２と、ヘッド部１２の磁気ディスク１０のトラックに対する位置決め制御を行なうヘッド位置決め機構１４と、ヘッド位置決め機構１４の動作制御およびヘッド部１２の記録再生制御を行なう入出力制御装置１６とを筐体ＣＡ内に含んで構成されている。
【００１３】
磁気ディスク１０は、例えば、厚さ１．２７ｍｍであって３．５インチ規格サイズのディスクとされる。磁気ディスク１０は、プラスチック材料、例えば、ポリオレフィンで成形された円盤状の基材と、基材の一対の表層部にそれぞれ記録面として形成される磁性層および保護層とを含んで構成されている。各記録面には、情報が記録されるトラックが同心円上に形成されている。
【００１４】
磁気ヘッド１２は、磁気ディスク１０の双方の記録面にそれぞれ対向して配されている。
【００１５】
ヘッド位置決め機構１４は、磁気ヘッド１２を支持する弾性体からなるアーム部材と、アーム部材の基端を所定の角度範囲内で回動させるアクチュエータと、を主な要素として含んで構成されている。
【００１６】
入出力制御装置１６には、図示が省略されるインタフェース回路を通じて接続されている制御装置からの制御データ群、記録されるべきデータ群等が供給される。
【００１７】
入出力制御装置１６は、供給される制御データ群、および磁気ディスク１２の回転位置を検出する回転検出部からの信号に基づいてヘッド位置決め機構１４を制御するとともに、データに基づいて磁気ヘッド１２の磁気ディスク１０の記録面への書き込み制御または記録されたデータの再生制御を行うものとされる。
【００１８】
本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例において、上述のような磁気ディスク１０の基板は、例えば、図３に示されるような射出成形装置が利用されることにより、製造される。
【００１９】
図３において、射出成形装置は、図示が省略される射出装置からの溶融したポリオレフィン樹脂が供給される固定側金型５８、固定側金型６６およびガイドリング６０と、固定側金型６６に対向して移動可能に配される可動側金型５６、６４および６８、ガイドリング６２と、固定側金型５８を支持する支持板５０と、可動側金型５６を移動可能に支持する支持板５２と、図示が省略されるが支持板５２を固定側金型６６に対して往復動させる型締めシリンダ部とを含んで構成されている。なお、図３は、型開き状態を示す。
【００２０】
支持板５０は、射出装置のノズル部に連結される接続部５０ａを中央部に有している。固定側金型５８は、支持板５０の接続部５０ａに連通する注入口５８ａを接続部５０ａに対応して内部に有している。注入口５８ａの底部は、スプルーブッシュ７２により形成されている。スプルーブッシュ７２の内部に形成されるスプルー７２ａの一端は、後述するキャビティに対して開口している。スプルーブッシュ７２ａの他端は、注入口５８ａ内に開口している。スプルーブッシュ７２ａの周囲には、ブッシュ６０ｂを介して固定側金型６６が配されている。ブッシュ６０ｂ内には、圧縮空気が供給される空気通路が形成されている。空気通路は、圧縮空気供給源に接続されている。その固定側金型６６の周囲には、ガイドリング６０が設けられている。固定側金型６６の内部には、冷却用の媒体が循環される冷却用媒体の通路６６ａが形成されている。通路６６ａは、図示が省略される冷却用媒体の供給源に接続されている。冷却用媒体の供給源には、冷却用媒体の温度を調整する温度調整装置が備えられている。
【００２１】
固定側金型６６に対向して配される可動側金型６８は、固定側金型６６の端面と協働してキャビティ７０を形成する窪みを有している。そのキャビティ７０は、上述の磁気ディスク１０の形状に対応した円盤状に形成されている。キャビティ７０の内寸法は、後述する機械加工代を考慮して例えば、上述の磁気ディスク１０の基板の外径よりも約３ｍｍ程度大なる寸法に設定されている。キャビティ７０の深さは、約１．２７ｍｍ程度に設定されている。
【００２２】
可動側金型６８におけるキャビティ７０の中央部となる位置には、ブッシュ６８ｂに案内されるゲートカット用シャフト５４が設けられている。
【００２３】
ゲートカット用シャフト５４の一端は、可動側金型５６および６４の孔５６ａおよび６４ａ、支持板５２の透孔を貫通し型締めシリンダ部に連結されている。これにより、ゲートカット用シャフト５４の他端は、型締めシリンダ部により、型開きまたは型閉めに応じて往復動せしめられる。即ち、型開き直前の固化期間経過したとき、ゲートカット用シャフト５４の他端は、キャビティ７０内に進入し成形品の中央に孔を打ち抜き、また、型閉めのとき、後退せしめられる。
【００２４】
ブッシュ６８ｂは、圧縮空気が供給される空気通路を内部に有している。その空気通路は、圧縮空気供給源に接続されている。
【００２５】
可動側金型６８の周囲には、ガイドリング６２が設けられている。ガイドリング６２および６０は、それぞれ、互いに係合する凹凸面を有している。その凹凸面、可動側金型６８および固定側金型６６の端面によりパーティングラインＰＬが形成されることとなる。
【００２６】
可動側金型６８の内部には、冷却用の媒体が循環される冷却用媒体の通路６８ａが形成されている。通路６８ａは、図示が省略される冷却用媒体の供給源に接続されている。冷却用媒体の供給源には、冷却用媒体の温度を調整する温度調整装置が備えられている。これにより、冷却用媒体の温度が所定の温度に調整されることによって、得られる成形品の機械的特性、例えば、反り角、面振れ等が調整され得る。
【００２７】
斯かる構成において、成形品を得るあたり、先ず、型閉め状態において、図４の矢印が示す方向に沿って溶融樹脂がスプルー７２ａを通じてキャビティ７０内に所定圧力で注入される。次に、型閉め状態において、所定の冷却期間、固化期間経過後、ゲートカット用シャフト５４の他端がキャビティ７０内に進入される。これにより、成形品の中央に孔が打ち抜かれる。続いて、可動側金型６８および固定側金型６６が互いに離隔し型開きが開始されるとともに、ブッシュ６０ｂおよび６８ｂの空気通路を通じて圧縮空気が供給されることにより、固化した基板の成形品が取り外され、所定の取出装置が利用されて射出成形装置から外部に排出される。
【００２８】
上述のように得られた基板の素材３０の双方の記録面は、図１（Ａ）および図５に示されるように、それぞれ、情報の記録が可能とされる程度の所定の平面度を有する記録可能領域３０Ｆと、記録可能領域３０Ｆより外側に隣接する部分に位置し、その板厚が記録可能領域３０Ｆの板厚に比べて外縁部に向かうにつれて漸増している環状の隆起領域（スキージャンプ領域ともいう）３０Ｒとから構成されている。
【００２９】
上述のようなスキージャンプ領域は、以下のような冷却および固化過程を経て形成されると考えられる。
【００３０】
図４の矢印に示される方向に沿って注入された溶融樹脂は、キャビティ７０内で固定側金型６６および可動側金型６８等により冷却されながら収縮することとなる。
【００３１】
溶融樹脂の収縮率は、例えば、図１０に示されるように、溶融樹脂の温度に応じて変化することとなる。
【００３２】
図１０は、横軸に溶融樹脂（ポリオレフィン樹脂）の温度℃をとり、縦軸に密度（ｋｇ／ｍ３）をとり、密度の変化、即ち、収縮率をあらわす特性線の勾配の変化を示している。
【００３３】
図１０に示される特性線からも明らかなように、ガラス転移点Ｔｇ未満のときの樹脂の収縮率は、ガラス転移点Ｔｇ以上の温度における収縮率に比して小となる。
【００３４】
キャビティ７０内における略中央に位置する樹脂Ｒｅは、図８（Ａ）に示されるように、その熱が矢印で示す方向に沿って固定側金型６６および可動側金型６８に移動されることにより、冷却される。一方、キャビティ７０の両端に位置する樹脂Ｒｅは、図９（Ａ）に示されるように、それぞれ、その熱が矢印で示す方向に沿って固定側金型６６および可動側金型６８、ガイドリング６０および６２に移動されることにより、冷却されることとなる。従って、キャビティ７０内における略中央に位置する樹脂Ｒｅは、比較的均一に冷却されるのに対し、一方、キャビティ７０の両端に位置する樹脂Ｒｅは、それぞれ、成形品の外縁部近傍の位置に対応する樹脂における熱伝導面積が他の部分に比して大なのでより速く冷却されることとなる。
【００３５】
次に、キャビティ７０内における略中央に位置する樹脂Ｒｅは、成形品の板厚方向に対応する方向に沿って一様に収縮するのに対し、一方、キャビティ７０の両端に位置する樹脂Ｒｅは、それぞれ、比較的速く冷却されるのでその温度が他の部分に比べて早くガラス転移点Ｔｇ以下となり、固化層となる。
【００３６】
その際、固化しつつあるキャビティ７０内における略中央に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力は、図８（Ｂ）の矢印の示す方向、即ち、成形品の板厚方向に沿って一様に発生し、一方、固化しつつあるキャビティ７０内における両端に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力は、図９（Ｂ）の矢印の示す方向、即ち、成形品の板厚方向、および半径方向に沿って発生することとなる。また、固化しつつあるキャビティ７０内における両端に位置する樹脂Ｒｅ’には、略中央に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力に起因した半径方向に沿った内部応力と上述した固化層からの反作用力とが釣り合う状態とされ収縮量が他の部位に比べて小となる。
【００３７】
その結果、図８（Ｃ）および図９（Ｃ）に示されるように、固化し得られた素材３０における記録面には、記録可能領域３０Ｆ、およびスキージャンプ領域３０Ｒが形成されることとなる。
【００３８】
また、素材３０における外縁部には、図１２に拡大されて示されるように、バリ３０ｂが形成される。このようにバリ３０ｂが形成されるのは、図１１（Ａ）に示されるように、溶融樹脂Ｒｅが矢印の示す方向に沿ってキャビティ７０に注入されるとき、キャビティ７０内に発生するガスを抜くためのガス抜き通路６１および６３内に、図１１（Ｂ）に示されるように、溶融樹脂Ｒｅの一部が侵入し固化するからである。ガス抜き通路６１および６３は、固定用金型６６とガイドリング６０との間、および、可動用金型６８とガイドリング６２との間にそれぞれ、形成されている。
【００３９】
次に、図１（Ｂ）に示されるように、得られた素材３０は、環状の隆起領域３０Ｒに相当する部分３４が機械加工により記録可能領域３０Ｆに対応する部分３２から切断される。なお、機械加工は、例えば、レーザーカッター、ダイヤモンドカッター、ウォータカッター、超音波カッター等が利用されてもよい。
【００４０】
部分３４の幅Ｄｓの値は、好ましくは、素材３０の平均の板厚ｔとの関係において０．７ｔ以上３．０ｔ以下の範囲（０．７ｔ≦Ｄｓ≦３．０ｔ）（ｍｍ）で設定され、例えば、平均板厚が１．２７ｍｍのとき、約３ｍｍ程度とされる。これにより、均一な板厚を有する磁気ディスク１０の外径と同一の外径を有する素材３２が得られることとなる。
【００４１】
部分３４の幅Ｄｓの値が素材３０の平均の板厚ｔとの関係において０．７ｔを以上３．０ｔ以下の範囲に設定される理由は、以下に図６を参照して説明する。
【００４２】
本願の発明者により、上述と同様な樹脂材料で板厚の異なる基板用の素材を成形条件を変えて複数枚、射出成形し、上述のスキージャンプ領域３０Ｒの半径方向に沿った幅Ｄと各板厚との関係について検証が行なわれた。なお、素材の直径は、互いに同一、例えば、３．５インチの規格に設定されている。
【００４３】
その結果を図６に示す。図６は、横軸に素材３０における平均の板厚ｔをとり、縦軸に上述のスキージャンプ領域３０Ｒにおける素材３０の半径方向に沿った幅Ｄをとり、各板厚ｔと幅Ｄとの関係を示す。
【００４４】
図６において、特性線Ｌｎｇは、各板厚において幅Ｄが最も大きい値をとる場合を示し、特性線Ｌｇは、各板厚において幅Ｄが最も小さい値をとる場合を示している。従って、特性線Ｌｎｇと特性線Ｌｇとにより挟まれる領域Ａｄが、成形条件、例えば、樹脂温度、樹脂射出速度、金型温度、金型締め付け力、冷却時間等の変化により幅Ｄの変化する範囲とされる。なお、特性線Ｌｎｇは、各測定値に基づく近似直線（ｙ＝２．４ｔ、ｔ：板厚）として得られる。特性線Ｌｇは、各測定値に基づく近似直線（ｙ＝１．０ｔ、ｔ：板厚）として得られる。
【００４５】
また、直線Ｙｋは、上述の特性線Ｌｇに基づいて各板厚ｔに応じて所定の式により推測演算される幅Ｄの下限値を示し、さらに、直線Ｙｊは、上述の特性線Ｌｎｇに基づいて各板厚ｔに応じて所定の式により推測演算される幅Ｄの上限値を示す。なお、直線Ｙｋおよび直線Ｙｊは、それぞれ、特性線Ｌｇおよび特性線Ｌｎｇに含まれる誤差、および実用上の安全率を考慮して演算されて得られるものであり、例えば、その許容範囲を約±３０％として演算することにより、得られたものです。
【００４６】
各板厚に対応する直線Ｙｋ上の各値は、平均の板厚ｔの０．７倍に相当し、一方、各板厚に対応する直線Ｙｊ上の各値は、平均の板厚ｔの３倍に相当することが、本願の発明者により確認された。
【００４７】
その結果により、上述したように、部分３４の幅Ｄｓの値が、素材３０の平均の板厚ｔとの関係において０．７ｔ以上３．０ｔ以下の範囲に設定されるのである。
【００４８】
得られた素材３０の平面度（変位）、即ち、図５に示される矢印Ｚの示す方向に沿った変位Ｚａは、矢印Ｒの示す半径方向に沿った位置Ｒａに応じて変化する。
【００４９】
図７（Ａ）は、図１（Ａ）において素材３０における任意の直線上にある位置Ｒ１から外縁ＲＥの位置までの間における変位Ｚａの変化を示す。図７（Ａ）においては、横軸に半径方向の位置Ｒａをとり、縦軸に軸線方向の変位Ｚａをとり、変位Ｚａの変化を示す。図７（Ａ）における位置Ｒ２は、上述の隆起領域３０Ｒと記録可能領域３０Ｆとの境界近傍位置を示す。
【００５０】
変位Ｚａは、例えば、微小変位計により測定され、図７（Ａ）から明らかなように、素材３０における位置Ｒ１とＲ２との間においては所定の範囲、例えば、６μｍ以下とされ、位置Ｒ２から外縁ＲＥまでの間で急激に数１０μｍ程度まで増大するものとされる。
【００５１】
図７（Ｂ）は、図１（Ｂ）において部分３２における任意の直線上にある位置Ｒ３から外縁Ｒ４の位置までの間における変位Ｚａの変化を示す。図７（Ｂ）においても、横軸に半径方向の位置Ｒａをとり、縦軸に軸線方向の変位Ｚａをとり、変位Ｚａの変化を示す。
【００５２】
変位Ｚａは、例えば、微小変位計により測定され、図７（Ｂ）から明らかなように、部分３２における位置Ｒ３とＲ４との間においては所定の範囲、例えば、６μｍ以下とされる。従って、部分３２における略中央部から外縁部まで最大限、記録領域として利用され得るので歩留まりも向上することとなる。
【００５３】
そして、磁性層および保護層等が素材３２における双方の全表面に対して形成される。これにより、上述の磁気ディスク１０が得られることとなる。
【００５４】
一方、図１３（Ａ）および（Ｂ）は、所定の加工代を設けることなく成形された比較例における基板用の素材３０’の端部を示す。
【００５５】
比較例においては、成形により得られた素材３０’における記録面には、所定の直径を有する記録可能領域３０’Ｆと、その外側に形成される隆起領域３０’Ｒとが形成される。
【００５６】
かかる比較例においては、図１３（Ｂ）における記録可能領域３０’Ｆに対応した領域ＤＡのみに情報が記録可能とされ、領域ＤＡの外側の領域、即ち、外縁部には、情報を書き込むことが困難とされる。
【００５７】
なぜならば、軸線方向の変位Ｚａ（平面度）が、図１４（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、素材３０’における位置Ｒ２から隆起領域３０’Ｒの範囲において急激に増大するので情報を書き込むことが困難とされるからである。
【００５８】
なお、 図１４（Ａ）は、図１４（Ｂ）において素材３０’における任意の直線上にある位置Ｒ１から外縁ＲＥの位置までの間における変位Ｚａの変化を示す。図１４（Ａ）においては、横軸に半径方向の位置Ｒａをとり、縦軸に軸線方向の変位Ｚａをとり、変位Ｚａの変化を示す。図１４（Ａ）における位置Ｒ２は、上述の隆起領域３０’Ｒと記録可能領域３０’Ｆとの境界近傍位置を示す。
【００５９】
従って、比較例においては、その表層部が記録面として最大限利用できないので本願発明の一例よりも歩留りに関し劣ることが明らかである。
【００６０】
上述の例において、図１５（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、環状の隆起領域３０Ｒに相当する部分３４が機械加工により記録可能領域３０Ｆに対応する部分３２から切断される場合、部分３２の切断面には、図１５（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ示されるようなバリ３２ｖまたは３２ｚが形成される場合がある。図１５（Ａ）は、ダイヤモンドカッタ等により矢印の示す方向に切断力が作用される切断加工した場合を示すものであり、また、図１５（Ｂ）は、レーザーカッターにより矢印の示す方向に切断力が作用される切断加工した場合を破断面を示すものである。
【００６１】
仕上げの後加工を省略するためにもこのようなバリが形成されないこと、もしくは、切断し易く、かつ、バリが無視できる程度とされることが要望されることとなる。
【００６２】
そこで、図１８（Ｃ）に示されるように、上述した破断位置近傍、または隆起領域よりも中心側に若干よった位置に環状の薄肉部８４Ｎが設けられる素材８４が成形されてもよい。薄肉部８４Ｎは、一方の表面に形成される略Ｖ字状の溝８４ｎａと他方の表面に形成される略Ｖ字状の溝８４ｎｂとの間に他の部分に比べて薄く形成されている。溝８４ｎａおよび溝８４ｎｂの幅および深さは、それぞれ、例えば、約１００μｍ程度とされる。
【００６３】
このような薄肉部８４Ｎを有する素材８４を成形する金型は、図１６に示されるように、上述の素材８４の溝８４ｎａに対応した位置に設けられる山形状の突起部８１Ｐを内面部の同一円周上に有する固定側金型８０と、内面部における突起部８１Ｐに対向した位置に突起部８２Ｐを有する可動側金型８２とにより、キャビティ７０’を形成している。
【００６４】
なお、図１６に示される例においても上述の図３に示される例において構成される他の構成要素を備えるものとされる。また、図１６においては、型閉め状態を示し、図３に示される例において同一とされる構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６５】
斯かる構成において、キャビティ７０’内に溶融樹脂Ｒｅが注入される場合、図１８（Ａ）に示されるように、キャビティ７０’の両端に位置する樹脂Ｒｅは、それぞれ、その熱が矢印で示す方向に沿って固定側金型８０および可動側金型８２、ガイドリング６０および６２に移動されることにより、冷却されることとなる。従って、キャビティ７０’の両端に位置する樹脂Ｒｅは、それぞれ、成形品の外縁部近傍の位置に対応する樹脂における熱伝導面積が他の部分に比して大なのでより速く冷却されることとなる。
【００６６】
次に、キャビティ７０’の両端に位置する樹脂Ｒｅ’は、図１８（Ｂ）に示されるように、それぞれ、比較的速く冷却されるのでその温度が他の部分に比べて早くガラス転移点Ｔｇ以下となり、固化層となる。
【００６７】
その際、固化しつつあるキャビティ７０’内における両端に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力は、図１８（Ｂ）の矢印の示す方向、即ち、成形品の板厚方向、および半径方向に沿って発生することとなる。また、固化しつつあるキャビティ７０’内における両端に位置する樹脂Ｒｅ’には、略中央に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力に起因した半径方向に沿った内部応力と上述した固化層からの反作用力とが釣り合う状態とされ収縮量が他の部位に比べて小となる。
【００６８】
その結果、図１８（Ｃ）に示されるように、固化し得られた素材８４における記録面には、記録可能領域、およびスキージャンプ領域８４Ｅが形成されることとなる。また、記録可能領域とスキージャンプ領域８４Ｅとの境界部分には、上述の薄肉部８４Ｎが形成されることとなる。
【００６９】
そして、図１７に示されるように、素材８４におけるスキージャンプ領域８４Ｅがレーザーカッター等により記録可能領域形成部８４’から薄肉部８４Ｎで切り離される場合、バリ等が記録面に出っ張る虞がないので磁気ディスクの性能および品質が低下することなく、しかも、仕上げ加工が不要とされる。
【００７０】
さらに、上述したように切断し易く、かつ、バリが無視できる程度となるように図２０（Ｃ）に示されるように、成形された素材９４におけるスキージャンプ領域に対応する部分が薄肉部９４ｎとされてもよい。
【００７１】
このような薄肉部９４ｎを有する素材９４を成形する金型は、図１９に示されるように、上述の素材９４の薄肉部９４ｎに対応した位置に設けられる凹部８８ａを内面部に有するガイドリング８８と、内面部における凹部８８ａに対向した位置に凹部９０ａを有するガイドリング９０とにより、キャビティ７０”を形成している。ガイドリング８８およびガイドリング９０相互間には、ガス抜き通路９２が形成されている。凹部８８ａおよび９０ａにおける半径方向の深さＤＰは、リング状の薄肉部９４ｎの幅に対応している。なお、凹部８８ａおよび９０ａの形状は、成形される素材９４の残留応力、熱膨張による撓み等を最小限に抑えるために互いに同一形状とされ、パーティングラインＰＬに対し線対称であることが好ましい。
【００７２】
なお、図１９に示される例においても上述の図３に示される例において構成される他の構成要素を備えるものとされる。また、図１９においては、型閉め状態を示し、図３に示される例において同一とされる構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００７３】
斯かる構成において、キャビティ７０”内に溶融樹脂Ｒｅが注入される場合、図２０（Ａ）に示されるように、キャビティ７０”の両端に位置する樹脂Ｒｅは、それぞれ、その熱が矢印で示す方向に沿って固定側金型６６および可動側金型６８、ガイドリング８８および９０に移動されることにより、冷却されることとなる。その際、溶融樹脂Ｒｅの一部がガス抜き通路９２に逃げるので成形された素材９４の薄肉部９４ｎの厚さが厚くなる虞がない。
【００７４】
従って、キャビティ７０”の両端に位置する樹脂Ｒｅは、それぞれ、成形品の外縁部近傍の位置に対応する樹脂における熱伝導面積が他の部分に比して大なのでより速く冷却されることとなる。
【００７５】
次に、キャビティ７０”の両端に位置する樹脂Ｒｅ’は、それぞれ、比較的速く冷却されるのでその温度が他の部分に比べて早くガラス転移点Ｔｇ以下となり、固化層となる。
【００７６】
その際、固化しつつあるキャビティ７０”内における両端に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力は、図２０（Ｂ）の矢印の示す方向、即ち、成形品の板厚方向、および半径方向に沿って発生することとなる。また、固化しつつあるキャビティ７０”内における両端に位置する樹脂Ｒｅ’には、略中央に位置する樹脂Ｒｅ’の収縮力に起因した半径方向に沿った内部応力と上述した固化層からの反作用力とが釣り合う状態とされ収縮量が他の部位に比べて小となる。
【００７７】
その結果、図２０（Ｃ）に示されるように、固化し得られた素材９４における記録面には、記録可能領域、およびスキージャンプ領域９４ｎが形成されることとなる。また、記録可能領域とスキージャンプ領域９４ｎとの境界部分には、傾斜面が形成されることとなる。
【００７８】
そして、素材９４におけるスキージャンプ領域９４ｎがレーザーカッター等により記録可能領域形成部から薄肉部９４ｎが切り離される場合、仕上げ加工が不要とされる。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法によれば、成形品が、記憶媒体用基板の外径寸法値に基板の板厚の０．７倍以上３．０倍以下の加工代を加えた内径寸法を有するキャビティ内に溶融樹脂を注入し成形され、その成形品の外周縁における加工代に対応する隆起領域を除去することにより記憶媒体用基板が得られるので樹脂材料で記憶媒体用基板を製造する場合であっても、内部に欠陥を有することなく表層部を記録面として最大限利用でき、しかも、歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例により成形された素材の端部を示す部分断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示される例における切断加工の説明に供される部分断面図である。
【図２】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例により得られた基板が適用された磁気ディスクが備えられる磁気ディスク装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図３】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例に用いられる射出成形装置の要部を概略的に示す構成図である。
【図４】図３に示される例における動作説明に供される部分断面図である。
【図５】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例により得られた素材を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例において検証された結果を示す特性図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例により得られた素材の特性の説明に供される図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）、および（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例の動作説明に供される図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）、および（Ｃ）は、それぞれ、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例の動作説明に供される図である。
【図１０】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例に用いられる樹脂の特性を示す特性図である。
【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例の動作説明に供される図である。
【図１２】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例により得られた素材の端部を示す部分断面図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、比較例における説明に供される断面図である。
【図１４】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、図１３に示される比較例における説明に供される図である。
【図１５】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の一例における切断加工の説明に供される図である。
【図１６】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法の他の一例に用いられる射出成形装置の要部を概略的に示す構成図である。
【図１７】図１６に示される例において得られた素材の切断加工の説明に供される図である。
【図１８】（ａ），（Ｂ），および（Ｃ）は、それぞれ、図１６に示される例における動作説明に供される図である。
【図１９】本発明に係る記憶媒体用基板の製造方法のさらなる他の一例に用いられる射出成形装置の要部を概略的に示す構成図である。
【図２０】（Ａ），（Ｂ），および（Ｃ）は、それぞれ、図１９に示される例における動作説明に供される図である。
【符号の説明】
１０ 磁気ディスク
３０ 素材
３０Ｒ、８４Ｅ 隆起領域
３０Ｆ 記録可能領域
３２ 素材
３４ 部分
７０、７０’、７０” キャビティ
８１Ｐ、８２Ｐ 突起部
８４Ｎ、９４ｎ 薄肉部
８８ａ，９０ａ 凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a resin storage medium substrate.
[0002]
[Prior art]
When a disk in a disk cartridge containing a disk as a storage medium is, for example, a magnetic disk, an aluminum alloy or glass is generally used as a material of a substrate on which a recording surface is formed. Further, as described in Patent Document 1, for example, it has been proposed that the material of the substrate is injection-molded with a plastic material from the viewpoint of increasing the recording density and reducing the cost. As a reason for the cost reduction, when the substrate is injection-molded with a plastic material, the material cost is reduced as compared with the case where the substrate is formed with an aluminum alloy or glass, and since the mirror surface is transferred by injection molding, polishing is performed. This is because the number of steps is greatly reduced.
[0003]
In addition, when the substrate is injection-molded with a plastic material, at the time of molding, the defects formed on the outer edge of the obtained molded product are removed by machining after molding, so that the size is large including a processing allowance in advance. It has been proposed to mold.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-1-310921
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in Patent Document 1 as described above, how much the preset processing allowance area should be set for the sizes of the substrates having different thicknesses, that is, the processing allowance area for the substrates having different thicknesses Since the appropriate value of is not clarified, there is a possibility that the yield may be deteriorated due to the provision of the machining allowance.
[0006]
In view of the above problems, the present invention is directed to a storage medium substrate and a method for manufacturing the same, and even when manufacturing a storage medium substrate with a resin material, a surface layer without a defect inside. It is an object of the present invention to provide a storage medium substrate capable of maximizing the use of a portion as a recording surface and improving the yield, and a method of manufacturing the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a substrate for a storage medium according to the present invention is characterized in that the outer diameter of the substrate for a storage medium has a processing allowance of 0.7 to 3.0 times the thickness of the substrate. A step of injecting a molten resin into a cavity having an inner diameter dimension obtained by adding a mold to obtain a molded product, and a step of removing a raised region corresponding to a processing allowance at an outer peripheral edge of the obtained molded product. .
[0008]
The protrusion may be formed in an annular shape in the vicinity of a portion corresponding to the raised region of the outer edge of the molded product at the end of the peripheral edge of the cavity.
[0009]
A concave portion having a thickness smaller than the thickness of the cavity may be formed in an annular shape in the vicinity of a portion corresponding to the raised region of the outer edge of the molded article at the end of the peripheral edge of the cavity.
[0010]
The cross-sectional shape of the concave portion may be a line-symmetric shape with respect to the parting line.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 schematically shows a configuration of a magnetic disk drive to which a magnetic disk to which a substrate obtained by an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention is applied is mounted.
[0012]
In FIG. 2, for example, a magnetic disk device attached to a control device is connected to a plurality of magnetic disks 10 as storage media and an output shaft of a spindle motor (not shown). A clamp unit 18 supported on the output shaft, a head unit 12 for reproducing information recorded on the recording surface of the magnetic disk 10 and recording information on the recording surface, and positioning control of the head unit 12 with respect to tracks on the magnetic disk 10 And an input / output control device 16 for controlling the operation of the head positioning mechanism 14 and controlling the recording / reproducing of the head unit 12 in the housing CA.
[0013]
The magnetic disk 10 is, for example, a disk having a thickness of 1.27 mm and a standard size of 3.5 inches. The magnetic disk 10 is configured to include a disk-shaped substrate formed of a plastic material, for example, polyolefin, and a magnetic layer and a protection layer formed as recording surfaces on a pair of surface layers of the substrate, respectively. . Tracks on which information is recorded are formed concentrically on each recording surface.
[0014]
The magnetic heads 12 are arranged to face both recording surfaces of the magnetic disk 10, respectively.
[0015]
The head positioning mechanism 14 includes, as main elements, an arm member made of an elastic body that supports the magnetic head 12, and an actuator that rotates the base end of the arm member within a predetermined angle range.
[0016]
The input / output control device 16 is supplied with a control data group, a data group to be recorded, and the like from a control device connected through an interface circuit (not shown).
[0017]
The input / output control device 16 controls the head positioning mechanism 14 based on the supplied control data group and a signal from a rotation detection unit that detects the rotation position of the magnetic disk 12, and also controls the magnetic head 12 based on the data. It controls writing to the recording surface of the magnetic disk 10 or controls reproduction of recorded data.
[0018]
In an example of the method of manufacturing a storage medium substrate according to the present invention, the substrate of the magnetic disk 10 as described above is manufactured by using, for example, an injection molding apparatus as shown in FIG.
[0019]
In FIG. 3, the injection molding apparatus is opposed to the fixed mold 58, the fixed mold 66, and the guide ring 60 to which the molten polyolefin resin is supplied from an injection apparatus (not shown). Movable molds 56, 64 and 68, a guide ring 62, a support plate 50 supporting a fixed mold 58, and a support plate 52 movably supporting the movable mold 56. And a mold clamping cylinder portion (not shown) for reciprocating the support plate 52 with respect to the fixed mold 66. FIG. 3 shows the mold open state.
[0020]
The support plate 50 has a connection part 50a connected to the nozzle part of the injection device at the center. The fixed mold 58 has an injection port 58a communicating with the connection portion 50a of the support plate 50 therein corresponding to the connection portion 50a. The spout bush 72 is formed at the bottom of the inlet 58a. One end of a sprue 72a formed inside the sprue bush 72 is open to a cavity described later. The other end of the sprue bush 72a opens into the inlet 58a. A fixed mold 66 is disposed around the sprue bush 72a via a bush 60b. An air passage to which compressed air is supplied is formed in the bush 60b. The air passage is connected to a compressed air supply. A guide ring 60 is provided around the fixed mold 66. Inside the fixed mold 66, a cooling medium passage 66a through which a cooling medium is circulated is formed. The passage 66a is connected to a cooling medium supply source (not shown). The supply source of the cooling medium is provided with a temperature adjusting device for adjusting the temperature of the cooling medium.
[0021]
The movable mold 68 disposed opposite to the fixed mold 66 has a recess forming a cavity 70 in cooperation with the end surface of the fixed mold 66. The cavity 70 is formed in a disk shape corresponding to the shape of the magnetic disk 10 described above. The inner size of the cavity 70 is set to, for example, about 3 mm larger than the outer diameter of the substrate of the magnetic disk 10 in consideration of a machining allowance described later. The depth of the cavity 70 is set to about 1.27 mm.
[0022]
A gate-cutting shaft 54 guided by a bush 68b is provided at a position in the movable mold 68 that is the center of the cavity 70.
[0023]
One end of the gate cutting shaft 54 penetrates through the holes 56a and 64a of the movable molds 56 and 64 and the through hole of the support plate 52, and is connected to the mold clamping cylinder portion. Thus, the other end of the gate cutting shaft 54 is reciprocated by the mold closing cylinder in accordance with the mold opening or the mold closing. That is, when the solidification period immediately before the mold opening has elapsed, the other end of the gate cutting shaft 54 enters the cavity 70, punches a hole in the center of the molded product, and is retracted when the mold is closed.
[0024]
The bush 68b has an air passage through which compressed air is supplied. The air passage is connected to a compressed air supply.
[0025]
A guide ring 62 is provided around the movable mold 68. Each of the guide rings 62 and 60 has an uneven surface that engages with each other. The parting line PL is formed by the uneven surface, the end faces of the movable mold 68 and the fixed mold 66.
[0026]
Inside the movable mold 68, a cooling medium passage 68a through which a cooling medium is circulated is formed. The passage 68a is connected to a supply source of a cooling medium (not shown). The supply source of the cooling medium is provided with a temperature adjusting device for adjusting the temperature of the cooling medium. Thus, by adjusting the temperature of the cooling medium to a predetermined temperature, the mechanical properties of the obtained molded product, for example, the warp angle, the surface runout, and the like can be adjusted.
[0027]
In such a configuration, when a molded product is obtained, first, in a mold closed state, molten resin is injected into the cavity 70 through the sprue 72a at a predetermined pressure in the direction indicated by the arrow in FIG. Next, in the mold closed state, the other end of the gate cutting shaft 54 enters the cavity 70 after a predetermined cooling period and a solidification period have elapsed. Thereby, a hole is punched in the center of the molded product. Subsequently, the movable-side mold 68 and the fixed-side mold 66 are separated from each other to start mold opening, and compressed air is supplied through the air passages of the bushes 60b and 68b. It is removed and discharged from the injection molding device to the outside using a predetermined removal device.
[0028]
As shown in FIGS. 1A and 5, both recording surfaces of the substrate material 30 obtained as described above have a predetermined flatness such that information can be recorded. A recordable area 30F and an annular raised area (ski jump) that is located at a portion adjacent to the outside of the recordable area 30F and whose plate thickness gradually increases toward the outer edge compared to the plate thickness of the recordable area 30F. 30R).
[0029]
It is considered that the ski jump region as described above is formed through the following cooling and solidification processes.
[0030]
The molten resin injected along the direction shown by the arrow in FIG. 4 contracts while being cooled by the fixed mold 66 and the movable mold 68 in the cavity 70.
[0031]
The contraction rate of the molten resin changes according to the temperature of the molten resin, for example, as shown in FIG.
[0032]
In FIG. 10, the horizontal axis represents the temperature (° C.) of the molten resin (polyolefin resin), and the vertical axis represents the density (kg / m 3 ) Indicates a change in density, that is, a change in a gradient of a characteristic line representing a contraction rate.
[0033]
As is clear from the characteristic line shown in FIG. 10, the shrinkage rate of the resin when the temperature is lower than the glass transition point Tg is smaller than the shrinkage rate at a temperature equal to or higher than the glass transition point Tg.
[0034]
As shown in FIG. 8A, the heat of the resin Re located substantially in the center of the cavity 70 is transferred to the fixed mold 66 and the movable mold 68 in the direction indicated by the arrow. Is cooled. On the other hand, as shown in FIG. 9A, the heat of the resin Re located at both ends of the cavity 70 is fixed along the direction indicated by the arrow, the fixed mold 66, the movable mold 68, and the guide ring. By being moved to 60 and 62, it will be cooled. Therefore, the resin Re located substantially at the center in the cavity 70 is cooled relatively uniformly, while the resin Re located at both ends of the cavity 70 is located at a position near the outer edge of the molded product. Since the heat conduction area of the corresponding resin is larger than other parts, the resin is cooled more quickly.
[0035]
Next, while the resin Re located substantially at the center in the cavity 70 contracts uniformly along the direction corresponding to the thickness direction of the molded product, the resin Re located at both ends of the cavity 70 is Since each of them is cooled relatively quickly, the temperature thereof becomes lower than or equal to the glass transition point Tg earlier than the other parts, and the solidified layer is formed.
[0036]
At this time, the shrinkage force of the resin Re ′ located substantially at the center in the solidifying cavity 70 is uniformly generated in the direction indicated by the arrow in FIG. 8B, that is, in the thickness direction of the molded product. On the other hand, the contraction force of the resin Re ′ located at both ends in the solidifying cavity 70 is increased in the direction indicated by the arrow in FIG. 9B, that is, in the thickness direction of the molded product and in the radial direction. Will occur. In addition, the resin Re ′ located at both ends in the solidifying cavity 70 has internal stress in the radial direction due to the contraction force of the resin Re ′ located substantially at the center and the reaction force from the solidified layer described above. Are balanced, and the contraction amount becomes smaller than that of other parts.
[0037]
As a result, as shown in FIGS. 8C and 9C, a recordable area 30F and a ski jump area 30R are formed on the recording surface of the solidified material 30. .
[0038]
A burr 30b is formed on the outer edge of the material 30 as shown in an enlarged manner in FIG. The burr 30b is formed as described above because the gas generated in the cavity 70 when the molten resin Re is injected into the cavity 70 along the direction shown by the arrow as shown in FIG. This is because, as shown in FIG. 11B, a part of the molten resin Re intrudes and solidifies in the gas vent passages 61 and 63 for venting. The gas vent passages 61 and 63 are formed between the fixing die 66 and the guide ring 60 and between the movable die 68 and the guide ring 62, respectively.
[0039]
Next, as shown in FIG. 1B, in the obtained raw material 30, a portion 34 corresponding to the annular raised region 30R is cut from a portion 32 corresponding to the recordable region 30F by machining. For the machining, for example, a laser cutter, a diamond cutter, a water cutter, an ultrasonic cutter, or the like may be used.
[0040]
The value of the width Ds of the portion 34 is preferably set in the range of 0.7 t or more and 3.0 t or less (0.7 t ≦ Ds ≦ 3.0 t) (mm) in relation to the average thickness t of the material 30. For example, when the average plate thickness is 1.27 mm, the thickness is about 3 mm. As a result, a material 32 having the same outer diameter as the outer diameter of the magnetic disk 10 having a uniform plate thickness can be obtained.
[0041]
The reason why the value of the width Ds of the portion 34 is set in the range of 0.7 t or more and 3.0 t or less in relation to the average plate thickness t of the material 30 will be described below with reference to FIG.
[0042]
According to the inventor of the present application, a plurality of substrate materials having different thicknesses are injection-molded by changing the molding conditions using the same resin material as described above, and the above-described width D along the radial direction of the ski jump region 30R and each Verification was performed on the relationship with the plate thickness. The diameters of the raw materials are set to the same value, for example, a standard of 3.5 inches.
[0043]
FIG. 6 shows the result. FIG. 6 shows the average thickness t of the material 30 on the horizontal axis, the width D along the radial direction of the material 30 in the above-described ski jump region 30R on the vertical axis, and the relationship between each thickness t and the width D. Show the relationship.
[0044]
In FIG. 6, a characteristic line Lng shows a case where the width D takes the largest value at each plate thickness, and a characteristic line Lg shows a case where the width D takes the smallest value at each plate thickness. Therefore, the region Ad sandwiched between the characteristic line Lng and the characteristic line Lg is a range in which the width D changes due to a change in molding conditions such as a resin temperature, a resin injection speed, a mold temperature, a mold clamping force, and a cooling time. It is said. Note that the characteristic line Lng is obtained as an approximate straight line (y = 2.4t, t: plate thickness) based on each measured value. The characteristic line Lg is obtained as an approximate straight line (y = 1.0t, t: plate thickness) based on each measured value.
[0045]
Further, a straight line Yk indicates a lower limit value of the width D estimated and calculated by a predetermined formula according to each plate thickness t based on the above-described characteristic line Lg, and a straight line Yj is based on the above-described characteristic line Lng. Here, the upper limit of the width D estimated and calculated by a predetermined formula according to each plate thickness t is shown. The straight line Yk and the straight line Yj are obtained by calculating in consideration of the error included in the characteristic line Lg and the characteristic line Lng and the practical safety factor, respectively. It is obtained by calculating as 30%.
[0046]
Each value on the straight line Yk corresponding to each plate thickness corresponds to 0.7 times the average plate thickness t, while each value on the straight line Yj corresponding to each plate thickness is the average of the plate thickness t. It was confirmed by the inventor of the present application that this corresponds to three times.
[0047]
As a result, as described above, the value of the width Ds of the portion 34 is set in the range of 0.7 t or more and 3.0 t or less in relation to the average thickness t of the material 30.
[0048]
The flatness (displacement) of the obtained material 30, that is, the displacement Za along the direction indicated by the arrow Z shown in FIG. 5 changes according to the position Ra along the radial direction indicated by the arrow R.
[0049]
FIG. 7A shows a change in the displacement Za between the position R1 on an arbitrary straight line in the material 30 and the position of the outer edge RE in FIG. 1A. In FIG. 7A, the horizontal axis indicates the position Ra in the radial direction, and the vertical axis indicates the displacement Za in the axial direction, and the change in the displacement Za is shown. A position R2 in FIG. 7A indicates a position near the boundary between the above-described raised area 30R and the recordable area 30F.
[0050]
The displacement Za is measured by, for example, a minute displacement meter, and as is clear from FIG. 7A, a predetermined range, for example, 6 μm or less, between the positions R1 and R2 in the material 30, and the displacement Za from the position R2. It is assumed that the width rapidly increases to about several tens of μm up to the outer edge RE.
[0051]
FIG. 7B shows a change in the displacement Za between the position R3 on an arbitrary straight line in the portion 32 and the position of the outer edge R4 in the portion 32 in FIG. 1B. Also in FIG. 7B, the horizontal axis indicates the position Ra in the radial direction, and the vertical axis indicates the displacement Za in the axial direction, and the change in the displacement Za is shown.
[0052]
The displacement Za is measured by, for example, a minute displacement meter, and as is clear from FIG. 7B, is set to a predetermined range, for example, 6 μm or less, between the positions R3 and R4 in the portion 32. Therefore, the portion 32 can be used as a recording area from the substantially central portion to the outer edge as much as possible, so that the yield is improved.
[0053]
Then, a magnetic layer, a protective layer, and the like are formed on both surfaces of the material 32. Thus, the above-described magnetic disk 10 is obtained.
[0054]
On the other hand, FIGS. 13A and 13B show an end of a substrate material 30 ′ in a comparative example formed without providing a predetermined processing allowance.
[0055]
In the comparative example, a recordable area 30'F having a predetermined diameter and a raised area 30'R formed outside the recordable area 30'F are formed on the recording surface of the material 30 'obtained by molding.
[0056]
In this comparative example, information can be recorded only in the area DA corresponding to the recordable area 30′F in FIG. 13B, and information is written in an area outside the area DA, that is, an outer edge portion. Is considered difficult.
[0057]
This is because the displacement Za (flatness) in the axial direction sharply increases in the range from the position R2 in the material 30 'to the raised area 30'R as shown in FIGS. 14A and 14B. Is difficult to write.
[0058]
FIG. 14A shows a change in the displacement Za from a position R1 on an arbitrary straight line on the material 30 ′ in FIG. 14B to a position of the outer edge RE. In FIG. 14A, the horizontal axis indicates the position Ra in the radial direction, and the vertical axis indicates the displacement Za in the axial direction, and the change in the displacement Za is shown. A position R2 in FIG. 14A indicates a position near the boundary between the above-described raised area 30′R and the recordable area 30′F.
[0059]
Therefore, in the comparative example, it is apparent that the yield is inferior to that of the example of the present invention because the surface layer cannot be used as much as the recording surface.
[0060]
In the above example, as shown in FIGS. 15A and 15B, when the portion 34 corresponding to the annular raised region 30R is cut from the portion 32 corresponding to the recordable region 30F by machining, The cut surface 32 may be formed with burrs 32v or 32z as shown in FIGS. 15A and 15B, respectively. FIG. 15A shows a case where cutting is performed by applying a cutting force in a direction indicated by an arrow by a diamond cutter or the like, and FIG. 15B shows a case where cutting is performed in a direction indicated by an arrow by a laser cutter. FIG. 3 shows a fracture surface when cutting is performed by applying a force.
[0061]
In order to omit post-processing after finishing, it is required that such burrs are not formed, or that burrs are easy to cut and that burrs are negligible.
[0062]
Therefore, as shown in FIG. 18C, a material 84 provided with an annular thin portion 84N may be formed in the vicinity of the above-described breaking position or at a position slightly closer to the center than the raised region. The thin portion 84N is formed thinner than the other portion between the substantially V-shaped groove 84na formed on one surface and the substantially V-shaped groove 84nb formed on the other surface. Each of the width and the depth of the groove 84na and the groove 84nb is, for example, about 100 μm.
[0063]
As shown in FIG. 16, the mold for molding the material 84 having such a thin portion 84N has a mountain-shaped protrusion 81P provided at a position corresponding to the groove 84na of the material 84, and has the same inner surface portion. A cavity 70 'is formed by a fixed mold 80 on the circumference and a movable mold 82 having a projection 82P at a position facing the projection 81P on the inner surface.
[0064]
Note that the example shown in FIG. 16 also includes other components configured in the example shown in FIG. 3 described above. In addition, FIG. 16 shows a mold closed state, in which the same components as those in the example shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
[0065]
In such a configuration, when the molten resin Re is injected into the cavity 70 ′, as shown in FIG. 18A, the heat of the resin Re located at both ends of the cavity 70 ′ is indicated by arrows. By being moved along the direction to the fixed mold 80, the movable mold 82, and the guide rings 60 and 62, it is cooled. Therefore, the resin Re located at both ends of the cavity 70 'is cooled more quickly because the heat conduction area of the resin corresponding to the position near the outer edge of the molded product is larger than the other parts. .
[0066]
Next, as shown in FIG. 18 (B), the resin Re 'located at both ends of the cavity 70' is cooled relatively quickly, so that the temperature thereof is higher than that of the other parts, and the glass transition point Tg is higher. Below, it becomes a solidified layer.
[0067]
At this time, the contraction force of the resin Re ′ located at both ends in the solidifying cavity 70 ′ is increased in the direction indicated by the arrow in FIG. 18B, that is, in the thickness direction of the molded product and in the radial direction. Will occur. In addition, the resin Re ′ located at both ends in the solidifying cavity 70 ′ has internal stress in the radial direction due to the contraction force of the resin Re ′ located substantially at the center and the reaction from the solidified layer described above. The force is balanced, and the contraction amount is smaller than in other parts.
[0068]
As a result, as shown in FIG. 18C, a recordable area and a ski jump area 84E are formed on the recording surface of the solidified material 84. Further, the above-described thin portion 84N is formed at the boundary between the recordable area and the ski jump area 84E.
[0069]
Then, as shown in FIG. 17, when the ski jump area 84E in the material 84 is cut off from the recordable area forming section 84 'by a thin portion 84N by a laser cutter or the like, there is no possibility that burrs or the like will protrude on the recording surface. The performance and quality of the disc are not degraded, and no finishing is required.
[0070]
Further, as shown in FIG. 20C, the portion corresponding to the ski jump region in the molded material 94 is formed as a thin portion 94n so as to be easily cut as described above and to have a negligible burr. May be done.
[0071]
As shown in FIG. 19, a mold for molding the material 94 having such a thin portion 94n includes a guide ring 88 having an inner surface with a concave portion 88a provided at a position corresponding to the thin portion 94n of the material 94 described above. And a guide ring 90 having a concave portion 90a at a position opposing the concave portion 88a on the inner surface portion, thereby forming a cavity 70 ". A gas vent passage 92 is formed between the guide ring 88 and the guide ring 90. The depth DP in the radial direction of the concave portions 88a and 90a corresponds to the width of the ring-shaped thin portion 94n.The shape of the concave portions 88a and 90a depends on the residual stress and heat of the material 94 to be molded. In order to minimize the deflection or the like due to expansion, it is preferable that they have the same shape and are line-symmetric with respect to the parting line PL.
[0072]
Note that the example shown in FIG. 19 also includes other components configured in the example shown in FIG. 3 described above. Further, FIG. 19 shows a mold closed state, in which the same reference numerals are given to the same components in the example shown in FIG. 3, and the duplicate description thereof will be omitted.
[0073]
In such a configuration, when the molten resin Re is injected into the cavity 70 ″, as shown in FIG. 20A, the heat of the resin Re located at both ends of the cavity 70 ″ is indicated by arrows, respectively. By being moved along the direction to the fixed mold 66, the movable mold 68, and the guide rings 88 and 90, it is cooled. At this time, since a part of the molten resin Re escapes to the gas vent passage 92, there is no possibility that the thickness of the thin portion 94n of the formed raw material 94 is increased.
[0074]
Therefore, the resin Re located at both ends of the cavity 70 ″ is cooled more quickly because the heat conduction area of the resin corresponding to the position near the outer edge of the molded product is larger than the other portions. .
[0075]
Next, the resin Re 'located at both ends of the cavity 70 "is cooled relatively quickly, so that the temperature thereof becomes equal to or lower than the glass transition point Tg earlier than the other portions, and becomes a solidified layer.
[0076]
At this time, the shrinking force of the resin Re ′ located at both ends in the solidifying cavity 70 ″ is increased in the direction indicated by the arrow in FIG. 20B, that is, in the thickness direction and the radial direction of the molded product. In addition, the resin Re ′ located at both ends in the solidifying cavity 70 ″ has the internal stress in the radial direction caused by the contraction force of the resin Re ′ located substantially at the center and the above-described internal stress. Thus, the reaction force from the solidified layer is balanced and the amount of shrinkage is smaller than in other parts.
[0077]
As a result, as shown in FIG. 20C, a recordable area and a ski jump area 94n are formed on the recording surface of the solidified material 94. In addition, an inclined surface is formed at the boundary between the recordable area and the ski jump area 94n.
[0078]
When the thin portion 94n of the ski jump region 94n of the material 94 is separated from the recordable region forming portion by a laser cutter or the like, the finishing process is not required.
[0079]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention, the molded product has an outer diameter of 0.7 times or more the thickness of the substrate for the storage medium substrate. A molten resin is injected into a cavity having an inner diameter dimension with a machining allowance of 0 or less, molded, and a raised area corresponding to the machining allowance on the outer peripheral edge of the molded product is removed to obtain a storage medium substrate. Therefore, even when the storage medium substrate is manufactured from a resin material, the surface layer can be used as a recording surface to the maximum without any defect inside, and the yield can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a partial cross-sectional view showing an end portion of a material formed by an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention, and FIG. 1B is an example shown in FIG. It is a fragmentary sectional view used for explanation of cutting processing in.
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a magnetic disk device provided with a magnetic disk to which a substrate obtained by an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention is applied;
FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing a main part of an injection molding apparatus used in an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view used for explaining the operation in the example shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing a raw material obtained by an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing results verified in an example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIGS. 7A and 7B are diagrams each illustrating the characteristics of a material obtained by an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams each illustrating an operation of an example of a method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIGS. 9A, 9B, and 9C are views each provided for explaining the operation of an example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention;
FIG. 10 is a characteristic diagram showing characteristics of a resin used in an example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIGS. 11A and 11B are views provided for describing the operation of an example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing an end portion of a material obtained by an example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views each provided for explanation in a comparative example.
14 (A) and (B) are views each provided for explanation in the comparative example shown in FIG. 13;
FIGS. 15A and 15B are views for explaining a cutting process in an example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIG. 16 is a configuration diagram schematically showing a main part of an injection molding apparatus used in another example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram which is used for describing a cutting process of the material obtained in the example shown in FIG. 16;
FIGS. 18 (a), (B), and (C) are diagrams each provided for explaining the operation in the example shown in FIG. 16;
FIG. 19 is a configuration diagram schematically showing a main part of an injection molding apparatus used in still another example of the method for manufacturing a storage medium substrate according to the present invention.
20 (A), (B), and (C) are diagrams each provided for explanation of the operation in the example shown in FIG. 19;
[Explanation of symbols]
10 Magnetic disk
30 materials
30R, 84E raised area
30F Recordable area
32 materials
34 parts
70, 70 ', 70 "cavity
81P, 82P Projection
84N, 94n Thin part
88a, 90a recess
