JP2009054254A - 磁気記録媒体用基板及び磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンドルに固定する部分を基板の厚さ方向から強い力で押さえても異常変形を起こさず、かつ、その磁気記録媒体を収める筐体の厚みを小さくすることができる磁気記録媒体用基板を提供する。
【解決手段】円板状で中央に貫通孔４を有する樹脂性基板の少なくとも一方の面の内周端部５から所定距離の部分が、所定距離の外側の部分に比べて厚くなっている形状を有する。また、所定距離の厚さが前記所定距離の外側の厚さに比べ１．５倍以上５．０倍以下であることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気ディスク記録装置の基板に用いられる磁気記録媒体用基板及びそれを使用した磁気記録装置に関し、特に、樹脂製の基板を用いた磁気記録媒体用基板に関する。

コンピュータなどに用いられる磁気ディスク記録媒体には、従来からアルミニウム基板又はガラス基板が用いられている。そして、この基板上に金属磁気薄膜が形成され、金属磁気薄膜を磁気ヘッドで磁化することにより情報が記録される（例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照。）。

例えばアルミニウム基板を用いる場合、アルミニウム板をプレス成形して円板状にした後、表面に対して高精度の研削・研磨加工及び洗浄工程を施すことにより、表面を平滑化し、続いて、メッキ処理を施すことにより、ニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）合金を基板の表面に形成する、その後、研磨加工、テクスチャー加工を施し、さらにスパッタリングによりＣｏ系合金の磁性層を形成することで磁気記録媒体を製造している。

また、ガラス基板を用いる場合、ガラス素材を溶融し、溶融したガラスをプレス成形し、円板状のガラス基板を作製する。そして、ガラス基板の表面に対して高精度の研削・研磨加工及び洗浄工程を施すことにより、表面を平滑化した後、アルカリの溶媒融塩によるイオン交換によって表面を化学強化処理し、精密洗浄工程を経た後、テクスチャー加工を施し、さらにスパッタリングによりＣｏ系合金の磁性層を形成することで磁気記録媒体を製造している。

ところで、磁気記録媒体用基板としてプラスチック基板などの樹脂性基板を採用する試みがなされている。この場合、樹脂性基板上に磁性層を形成することで磁気記録媒体を製造している。

次に、磁気記録装置の構成を説明する。図５は従来の磁気記録装置の構成図である。図５（Ａ）磁気記録装置の斜視図であり、図５（Ｂ）は磁気記録装置の断面図である。ディスク５１は母材を磁気記録媒体用基板とし、その上に記憶領域である磁性層が形成されている、中央に貫通孔の開いた円板状のものである。また、図５（Ｂ）に示すようにスピンドル５２はディスク５１の貫通孔を貫いて複数のディスク５１を固定している。そして、スピンドル５２がモータにより回転することでディスク５１が回転方向に回転する。磁気ヘッド５３はディスク５１上の記憶領域に磁気情報の読み書きを行うものであり、アーム５４に取り付けられている。そして、アーム５４が走査（シーク）方向に移動することにより、磁気ヘッド５３はディスク５１上の所定の記憶領域に移動しその場所で磁気情報の読み書きを行う。また、図５（Ｂ）に示すディスクはＬ／ＵＬ（Ｌｏａｄ Ｕｎｌｏａｄ）方式を採用したものであり、ディスク５１の停止時には、アーム５４が記憶領域の外側に移動することにより、磁気ヘッド５３は、ランプ（ヘッド退避部）５５に退避する。

さらに、ディスク５１のスピンドル５２への固定方法としては、スピンドル５２の一端付近にクランプ（不図示）という円形状の板状バネを付属させ、スピンドルを他端方向に押すことでクランプにより貫通孔の周囲に基板の厚さ方向から圧力を掛けその圧力でディスク５１が動かないようにされている。これは、貫通孔の周りは、領域として狭く磁気情報を保存できる容量が少ないことや、中止付近ではディスク５１の回転スピードが遅いため、磁気ヘッドに掛かる浮力が落ちてしまい、磁気ヘッドが下がってきてしまうなどの理由から記憶領域としては使用しない部分であるため固定するための領域として使用しているものである。

特開２００３−５４９６５号公報 特開２００３−５５００１号公報 特開２０００−１６３７４０号公報

従来は、磁気記録媒体用基板では、固定のために力をかける貫通孔付近の厚さは他の部分の厚さと同じ厚みで作られ、固定のために力をかける貫通孔付近も薄く作られていた。しかし、固定のために力をかける部分が薄いと、基板の厚さ方向から強い力で押さえた場合、磁気記録媒体用基板が押える力により異常変形を起こし、磁気情報の読み書きのエラーなどが発生するおそれがあった。また、これを回避するためには押さえる力をある程度加減する必要があり、その場合、高速回転時に安定した回転ができないおそれがあった。

また、強い力で基板の厚さ方向から押さえるために磁気記録媒体用基板を厚くすると、ハードディスクなどで磁気記録媒体用基板を多重構成にした場合、磁気記録媒体用基板の枚数分の厚さに記録媒体同士の間隔を確保するためのスペーサーの厚さを加えた厚さが磁気記録媒体を収める筐体に必要となり、筐体が大きくなりすぎてしまう。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スピンドルに固定する部分を基板の厚さ方向から強い力で押さえても異常変形を起こさず、かつ、その磁気記録媒体を収める筐体の厚みを小さくすることができる磁気記録媒体用基板を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の磁気記録媒体用基板は、円板状で中央に貫通孔を有する樹脂性基板の少なくとも一方の面の内周端部から所定距離の部分が、前記所定距離の外側の部分に比べて厚くなっている形状を有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁気記録媒体用基板であって、前記所定距離の厚さが前記所定距離の外側の厚さに比べ１．５倍以上５．０倍以下であることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の磁気記録媒体用基板であって、前記所定距離の外側の厚さは０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の一定の厚さであることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の磁気記録媒体用基板であって、前記形状は前記基板の両方に形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の磁気記録装置は、円板状で中央に貫通孔を有する樹脂性基板で、少なくとも一方の面の内周端部から所定距離の部分が０．５ｍｍ〜７．５ｍｍの一定の厚さを有し、前記所定距離の部分が前記所定距離の外側の部分に比べて１．５倍以上５．０倍以下の厚さである磁気記録媒体用基板と、前記貫通孔を貫通し前記磁気記録媒体用基板を前記一定の厚さで回転可能に保持するスピンドルと、一部が前記スピンドルの一端に固定され、他の部分で他端方向に前記所定距離の部分を押圧するクランプと、前記磁気記録媒体用基板の前記少なくとも一方の面に形成される磁性層と、前記磁性層への磁気情報の読み書きを行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とするものである。

請求項１乃至４のいずれか一つに記載の磁気記録媒体用基板、又は請求項５に記載の磁気記録装置によると、基板の厚さ方向から力を受けて固定される部分である内周端部からの所定距離の部分が該所定距離の外側に比べて厚くなっている。これにより、強い力で基板の厚さ方向から押さえつけられたとしても、異常変形を起こしにくくなる。また、所定距離よりも外側が薄くなっているため、厚くなっている所定距離の部分を磁気ヘッドを挿入する隙間を作るスペーサーとして使用でき、磁気ヘッドをその隙間に挿入することができる。これにより、押さえられる部分の強度を向上させた磁気記録媒体用基板を収める筐体の厚さも小さく押さえることが可能となる。

〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体用基板について図１及び図２を参照して説明する。図１はこの発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体用基板を厚さ方向から見た図である。図２はこの発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体用基板の断面図である。そして、図２は図１における一点鎖線II-IIに沿って切った断面図である。

図１に示すように磁気記録媒体用基板１は円板状の形状を有し、図２に示すように、基板の中央Ｏに貫通孔４が形成されている。この磁気記録媒体用基板１は非磁性材料により構成されており、この実施形態では、非磁性材料の１例として樹脂を用いた場合について説明する。

次に、磁気記録媒体用基板１の材料について説明する。磁気記録媒体用基板１には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は活性線硬化性樹脂の他、様々な樹脂を用いることができる。

磁気記録媒体用基板１には、熱可塑性樹脂として、例えば、ポリカーボネイト、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）、環状ポリオレフィン樹脂、メタクリルスチレン樹脂（ＭＳ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ樹脂）、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂など）、ポリオレフィン樹脂（ＰＥ樹脂、ＰＰ樹脂など）、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、又は、アクリル樹脂などを用いることができる。また、熱硬化性樹脂として、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂（ＢＭＣ樹脂など）、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又は、ポリベンゾウイミダゾール樹脂などを用いることができる。その他、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ樹脂）などを用いることができる。

さらに、活性線硬化性樹脂として、例えば、紫外線硬化性樹脂が用いられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化性アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化性ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化性エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化性ポリオールアクリレート系樹脂、紫外線硬化性エボキシ樹脂、紫外線硬化シリコン系樹脂、又は、紫外線硬化アクリル樹脂などを挙げることができる。

また、塗説された硬化前の層に活性線を照射することによって硬化するときに、光開始剤を用いて硬化反応を促進させることが好ましい。このとき光増感剤を併用しても良い。

また、空気中の酸素が上記硬化反応を抑制する場合は、酸素濃度を低下させる、または除去するために、例えば不活性ガス雰囲気下で活性線を照射することもできる。活性線としては、赤外線、可視光、紫外線などを適宜選択することができるが、特に紫外線を選択することが好ましいが、特に限定されるものではない。また、活性線の照射中、または前後に加熱によって硬化反応を強化させても良い。

さらに、磁気記録媒体用基板１には、液晶ポリマー、有機／無機ハイブリッド樹脂（例えば、高分子成分にシリコンを骨格として取り込んだもの）などを用いても良い。なお、上記に挙げた磁気記録媒体用基板１に用いられる樹脂の一例であり、この発明に係る基板がこれらの樹脂に限定されることはない。２種以上の樹脂を混合して樹脂製の基板としても良く、また、別々の層として異なる成分を隣接させて基板としても良い。

磁気記録媒体用基板１の製造方法は、磁気記録媒体用基板１の形状に対応した形状を有する金型を用いて、射出成形法、注型成形法、シート成形法、射出圧縮成形法、又は圧縮成形法などの成形法によって作製することができる。さらに、必要に応じて、成形した基板をカッティングし、打ち抜き、又はプレス成形を行って磁気記録媒体用基板１を製造しても良い。

磁気記録媒体用基板１は、表面２及び裏面３の内周端部５から距離５ｍｍ（これが本発明における所定距離に当たる。）の範囲が厚くなっている。ここで、磁気記録媒体用基板１の貫通孔４の周囲が内周端部５であり、磁気記録媒用基板１の最も外側の周囲が外周端部６である。表面２と裏面３は対象な形状を有する同一の構成であるため、以下では表面２側の構成で説明する。また、本実施形態では記憶領域の確保とクランプの押さえる位置を考慮して５ｍｍとしているが、これは、確保する記憶領域やクランプの大きさを考慮して決定することが好ましい。

そして、内周端部５から５ｍｍの範囲の厚さはｄ１（ｍｍ）で一定であり、また、内周端部５から５ｍｍの範囲よりも外側（外周端部６側）の部分の厚さは０．５（ｍｍ）であり一定である。そして、ｄ１＞０．５であり内周端部５から５ｍｍの範囲がその外側の部分よりも厚くなっている。ここで、内周端部５の厚さと外周端部６の厚さの比は１．５倍から５倍に含まれることが好ましい。

樹脂製の磁気記録媒体用基板１を作製した後、メッキ法などの製膜方法によって、磁気記録媒体用基板１の全表面に対して皮膜層を形成する。その後、皮膜層を研磨し、研磨後の皮膜層上に磁性層を形成して磁気記録媒体とする。

ここで、磁気記録媒体用基板１上に磁性層を形成して磁気記録媒体とするが、この磁性層は非常に薄いため、ヘッドの動作は磁気記録媒体用基板１の形状に依存する。

さらに、製造した磁気記録媒体に対し、背景技術で説明した図６のように、スピンドル６２の端部に付くクランプにより磁気記録媒体用基板１を厚さ方向から押さえて固定する。ここで、媒体を固定している内周部のクランプ部分幅は５ｍｍ以下あり、内周端部５から５ｍｍの範囲の厚くなっている部分を押圧することで磁気記録媒体を固定する。さらに、この厚くなっている部分は、磁気ヘッドが入る隙間を作るスペーサーの役割をするため、従来基板の間に隙間を作るため必要であったスペーサーは取り付けなくてよい。さらに、磁気ヘッド６３、アーム６４、及びランプ（ヘッド退避部）６５などを取り付けることで磁気記録装置を構成する。

以上のように、本実施形態における磁気記録媒体用基板１、その基板で構成された磁気記録装置は、内周端部から所定距離がその外側の部分に比べ厚い構成である。したがって、内周端部から所定距離の範囲がクランプにより強い力で厚さ方向から押さえられても、異常変形を起こしにくい。また、外側部分が薄くなっていることにより磁気ヘッドを入れる隙間が確保され、さらに、スペーサーを使用しないことで厚さは重ねられた磁気記録媒体用基板の数分の内周端部の厚みがそのまま全体の厚みとなる。これにより、重ねられた磁気記録媒体用基板を収める筐体を小さくすることが可能となる。

本実施形態では表面及び裏面のいずれも、内周端部から所定距離を同じ厚さで厚くしているが、これは各基板の間の隙間をどの程度確保するか及びクランプにより押さえられる部分の剛性をどの程度確保するかなどに依存し、例えば、図３に示す磁気記録媒体用基板１Ａのように一方の面（図３では表面２）のみに厚みを形成する構成でも良いし、図４に示す磁気記録媒体用基板１Ｂのように一方の面と他方の面のクランプにより押さえられる部分の厚みを異ならせる構成でも良い。図３は内周端部から所定距離の厚みを一方の面に構成した例を説明するための図であり、図４は内周端部から所定距離の厚みを表面と裏面で異なるよう構成した例を説明するための図である。

（実施例）
基板の大きさ：外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ
内周端部側の厚み：１．５ｍｍ
外周端部側の厚み：０．５ｍｍ
押さえる力（クランプ締め付けトルク）：７ｋｇｆ
比率：３
評価結果：回転数５４００ｒｐｍで繰り返し、リード・ライト繰り返しテストを２万回実施したが、読取エラー、書込みエラーともに発生せず。
比較例（平坦、厚み０．５ｍｍ）の結果：クランプ締め付けトルクが４ｋｇｆ以上になると、基板の変形が発生してしまい、リード・ライトテストが行なえなかった。また、クランプ締め付けトルク３ｌｇｆでリード・ライトテストを１万回実施したが３５００回で書込みエラーが発生した。

この発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体用基板を厚さ方向から見た図 この発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体用基板の断面図 内周端部から所定距離の厚みを一方の面に構成した例を説明するための図 内周端部から所定距離の厚みを表面と裏面で異なるよう構成した例を説明するための図 （Ａ）磁気記録装置の斜視図（Ｂ）磁気記録装置の断面図

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ 磁気記録媒体用基板
２ 表面
３ 裏面
４ 貫通孔
５ 内周端部
６ 外周端部

Claims (5)

1. 円板状で中央に貫通孔を有する樹脂性基板の少なくとも一方の面の内周端部から所定距離の部分が、前記所定距離の外側の部分に比べて厚くなっている形状を有することを特徴とする磁気記録媒体用基板。
2. 前記所定距離の厚さが前記所定距離の外側の厚さに比べ１．５倍以上５．０倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用基板。
3. 前記所定距離の外側の厚さは０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の一定の厚さであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気記録媒体用基板。
4. 前記形状は前記基板の両方に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の磁気記録媒体用基板。
5. 円板状で中央に貫通孔を有する樹脂性基板で、少なくとも一方の面の内周端部から所定距離の部分が０．５ｍｍ〜７．５ｍｍの一定の厚さを有し、前記所定距離の部分が前記所定距離の外側の部分に比べて１．５倍以上５．０倍以下の厚さである磁気記録媒体用基板と、
   前記貫通孔を貫通し前記磁気記録媒体用基板を前記一定の厚さで回転可能に保持するスピンドルと、
   一部が前記スピンドルの一端に固定され、他の部分で他端方向に前記所定距離の部分を押圧するクランプと、
   前記磁気記録媒体用基板の前記少なくとも一方の面に形成される磁性層と、
   前記磁性層への磁気情報の読み書きを行う磁気ヘッドと
   を備えることを特徴とする磁気記録装置。