JP2009226695A - 金型部材、射出成形用金型、及び、磁気記録媒体用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歪みが発生しにくい金型部材を提供することを目的とする。
【解決手段】スタンパ１は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製するための金型の表面に設置される部材である。スタンパ１の固定面４は、スタンパ１を金型の表面に設置した場合に、その金型の表面に接する面である。樹脂成形面３は、固定面４とは反対側の面であり、成形時に樹脂に接する面である。固定面４の表面粗さＲａと樹脂成形面３の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満となっている。
【選択図】図２

Description

この発明は、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を作製するための金型に設置される金型部材に関する。また、この発明は、その金型部材が設置された射出成形用金型、及び、その金型部材を用いた磁気記録媒体用基板の製造方法に関する。

ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）などの磁気ディスク装置の基板（磁気記録媒体用基板）には、アルミニウム基板やガラス基板が用いられている。この磁気記録媒体用基板は、円板状の形状を有し、基板の中心に、基板の厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この基板上に金属磁気薄膜を形成し、金属磁気薄膜を磁気ヘッドで磁化することによりデータが記録される。

磁気ディスク装置の記録容量は大容量化される傾向にあり、記録方式として、いわゆる垂直記録方式が採用されつつある。垂直記録方式は、磁気記録媒体の記録層面に対して磁性体を垂直方向に磁化させることによって情報を記録する方式である。この垂直記録方式によると、従来に比べて非常に高密度な記録が可能となり、例えば、５００Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２以上の記録密度も達成可能とされている。

記録密度が高くなるにつれて、磁気記録媒体の記録磁区のサイズは益々微小化していくため、磁気記録媒体用基板の表面粗さ、微小うねり、及び極微小うねりなどの表面性状の特性を、さらに向上させることが要求されている。

一方、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）などの磁気ディスク装置は、パソコンの記録媒体として発展してきたが、安価で高記録密度の特性を有するため、ＨＤＤレコーダー、カーナビゲーション、ゲーム機、ビデオカメラ、及び携帯用端末などにも、記録装置として採用され、汎用の記録装置として用いられている。このように多様の用途に用いられているため、磁気ディスク装置の低価格化、耐衝撃性、及びエネルギー消費抑制などの要求も高まっている。そのため、それらの要求を満たす可能性がある磁気記録媒体用基板が要望されている。

ところで、樹脂製基板を磁気記録媒体用基板に用いる試みがなされている。樹脂製基板を磁気記録媒体用基板に用いる場合であっても、表面性状の向上が要求される。従来においては、成形用金型内の最表面の表面粗さＲａを０．１［μｍ］以下にすることで、樹脂成形体の表面性状を向上させている（例えば特許文献１）。また、成形に用いるスタンパの表面に保護膜を形成し、そのスタンパを用いて成形を行うことで、微小うねりを小さくした樹脂成形体を作製していた（例えば特許文献２）。

しかしながら、従来技術に係る方法では、記録磁区の微小化に伴って要求されるレベルの表面性状を有する磁気記録媒体用基板を簡便に作製することは困難であった。

さらに、磁気記録媒体用基板の成形時に用いられ、樹脂に接触して表面形状を付与するスタンパにおいては、その転写面（樹脂成形面）の精度を非常に高く維持することが重要である。しかしながら、樹脂成形面の表面性状のみを向上させた場合、加工履歴に起因する残存ダメージと形状因子とによって、スタンパの表裏面に残存する応力のバランスが崩れてしまい、その結果、スタンパに歪みが発生し、スタンパの面精度が徐々に又は急激に低下してしまう。そして、面精度が低下したスタンパを用いて成形を行った場合、表面性状が良好な磁気記録媒体用基板を作製することが困難になる。

特開２００１−２３９５５６号公報 特開２００３−２７２１３４号公報

この発明は上記の問題を解決するものであり、歪みが発生しにくい金型部材、その金型部材を用いた射出成形金型、及びその金型部材を用いた磁気記録媒体用基板の製造方法を提供することを目的とする。

この発明の第１の形態は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製するための金型であって、内部に樹脂を注入する空間を有する金型の前記内部の表面の一部に設置される膜状又は薄板状の金型部材であって、前記内部の表面の一部に設置した場合に、前記内部の表面に接する固定面と、前記固定面とは反対側の面であって前記空間に面する樹脂成形面と、を有し、前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることを特徴とする金型部材である。
また、固定面の表面粗さＲａと樹脂成形面の表面粗さＲａとの差を、±２０％未満とすることがより好ましい。
また、固定面の表面粗さＲａと樹脂成形面の表面粗さＲａとの差を、±１５％未満とすることが更に好ましい。
また、この発明の第２の形態は、第１の形態に係る金型部材であって、前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとを、原子間力顕微鏡で測定した値が０．２［ｎｍ］未満となるようにしたことを特徴とする。
また、この発明の第３の形態は、第２の形態に係る金型部材であって、前記固定面の表面粗さの最大値Ｒｍａｘと前記樹脂成形面の表面粗さの最大値Ｒｍａｘとが、２．０［ｎｍ］未満であることを特徴とする。
また、この発明の第４の形態は、第２の形態又は第３の形態のいずれかに係る金型部材であって、前記固定面と前記樹脂成形面とにおいて、凹凸の周期が３０［μｍ］〜２００［μｍ］の微小うねりの平均高さμＷａが、１．０［ｎｍ］未満であることを特徴とする。
また、この発明の第５の形態は、第２から第４の形態のいずれかに係る金型部材であって、前記固定面と前記樹脂成形面とにおいて、凹凸の周期が１［μｍ］〜３０［μｍ］の極微小うねりの平均高さｎＷａが、１．０［ｎｍ］未満であることを特徴とする。
また、この発明の第６の形態は、第１から第５の形態のいずれかに係る金型部材であって、耐熱温度が３００［℃］以上であることを特徴とする。
また、この発明の第７の形態は、第１から第５の形態のいずれかに係る金型部材であって、平板状の形状を有し、耐熱温度が３００［℃］以上の基材と、前記基材の表面にめっきによって形成された金属膜と、を有し、前記金属膜の一方の面が前記固定面であり、前記固定面とは反対側の面が前記樹脂成形面であることを特徴とする。
また、この発明の第８の形態は、内部に樹脂を充填するための円柱状の空間を有し、磁気記録媒体用基板を作製するための射出成形用金型であって、前記空間の柱方向の一端の表面には膜状又は薄板状のスタンパが設けられ、前記スタンパは、前記内部の表面に接する固定面と、前記固定面とは反対側の面であって前記空間に面する樹脂成形面と、を有し、前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることを特徴とする射出成形用金型である。
また、この発明の第９の形態は、第８の形態に係る射出成形用金型であって、平坦な表面を有する第１金型と、表面に溝部が設けられた第２金型と、を有し、前記平坦な表面と前記溝部とを対向させて前記第１金型と前記第２金型とを配置することで、前記溝部によって前記内部に空間を形成し、前記固定面が前記第１金型の平坦な表面に接触した状態で、前記スタンパが前記第１金型の平坦な表面に設置されていることを特徴とする。
また、この発明の第１０の形態は、第８の形態又は第９の形態のいずれかに係る射出成形用金型であって、前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとを、原子間力顕微鏡で測定した値が０．２［ｎｍ］未満となるようにしたことを特徴とする。
また、この発明の第１１の形態は、内部に円柱状の空間を有する金型に対し、前記内部の空間に樹脂を射出して磁気記録媒体用基板を作製する磁気記録媒体用基板の製造方法であって、前記空間の柱方向の一端の表面には膜状又は薄板状のスタンパが設けられ、前記スタンパは、前記内部の表面に接する固定面と、前記固定面とは反対側の面であって前記空間に面する樹脂成形面と、を有し、前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることを特徴とする磁気記録媒体用基板の製造方法である。
また、この発明の第１２の形態は、第１１の形態に係る磁気記録媒体用基板の製造方法であって、前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとを、原子間力顕微鏡で測定した値が０．２［ｎｍ］未満となるようにしたことを特徴とする。

この発明によると、固定面の表面粗さＲａと樹脂成形面の表面粗さＲａとの差を、±３０％未満にしているため、表裏面の応力のバランスを保つことが可能となる。そのことにより、金型部材において歪を発生しにくくすることが可能となる。その結果、金型部材の経年変化と品質劣化とを発生しにくくすることが可能となる。

この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）について図１と図２とを参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）の斜視図である。図２は、この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

スタンパ１は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を金型によって作製するときに、その金型の表面に設置される金型部材である。このスタンパ１は、円板状の形状を有する膜状又は薄板状の部材である。スタンパ１の中央には、厚さ方向に貫通する貫通孔２が形成されている。

また、図２に示すように、スタンパ１は、円板状の形状を有する基材１０と、その基材１０の表面に形成された金属膜２０とを備えている。基材１０の中央には、基材１０の厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。

基材１０は、耐熱温度が３００［℃］以上の材料によって構成されている。例えば、基材１０には、ステンレス合金やインコネル（登録商標）、ハステロイ（登録商標）、コルモノイ（登録商標）、及びアンビロイ（登録商標）などの耐熱合金、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）などの金属およびその合金、ガラス、セラミックス、カーボン、カーボンセラミックス、Ｓｉウエハーなどの単結晶基板やそれらの複合材料が用いられる。スタンパ１は樹脂の成形に用いられるため、その成形時の温度に耐えられる材料を基材１０に用いる。また、基材１０の厚さは特に限定されないが、耐久性の観点から０．５［ｍｍ］以上であることが好ましい。

また、金属膜２０はめっきによって成膜された薄膜である。この金属膜２０には、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ（ニッケルリン）、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ（ニッケル銅リン）、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｒ−Ｚｎなどの一般的なめっき材料を用いることができるが、機械特性および加工性の面でＮｉを主体としためっき材料が好ましい。

スタンパ１の一方の面である固定面４は、成形用の金型の表面に設置される面である。固定面４とは反対側の面である樹脂成形面３は、成形時において樹脂と接する面である。

ここで、スタンパが設置された金型について図３を参照して説明する。図３は、この発明の実施形態に係るスタンパと金型とを示す断面図である。射出成形用金型３０は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を成形するための第１金型４０と第２金型５０とを備えている。そして、図示しない型締装置によって第２金型５０を第１金型４０に対して接離させることにより、型閉じ、型締め及び型開きを行うようになっている。

第１金型４０において、樹脂を成形する面は平坦な面となっている。一方、第２金型５０には、第１金型４０に対向する表面に平坦な溝部５１が形成されている。この溝部５１の形状は、成形によって形成すべき磁気記録媒体用基板の形状に対応している。例えば、溝部５１は円形状の形状を有している。そして、溝部５１を内側にして第１金型４０と第２金型５０とを対向して配置することで、第１金型４０と第２金型５０との間に、溝部５１によって円柱状のキャビティ（空間）を形成する。また、第１金型４０には、外部から溝部５１によるキャビティに樹脂を充填するためのスプルー４１が形成されている。このスプルー４１は、第１金型４０の厚さ方向に貫通した貫通孔である。

第１金型４０の平坦な表面に、この実施形態に係るスタンパ１を設置する。スタンパ１は、図示しない保持部材によって第１金型４０の表面に固定されている。例えば、第１金型４０のスプルー４１の周縁部に爪状の突起部を設け、その突起部によってスタンパ１を狭持することで、スタンパ１を第１金型４０の表面に設置する。この実施形態では、スタンパ１の固定面４を第１金型４０の表面に接触させることでスタンパ１を第１金型４０に設置する。これにより、樹脂成形面３は、溝部５１によって形成されたキャビティ（空間）に面することになる。

成形するときには、第２金型５０を第１金型４０に密着させ、第２金型５０の溝部５１と第１金型４０とで囲まれたキャビティ（空間）を形成する。これにより、射出成形用金型３０の内部に円柱状のキャビティ（空間）が形成され、内部の表面であって、柱方向の一端の表面にスタンパ１が設けられた状態となる。型締め状態において、図示しない射出ノズルを第１金型４０に形成されたスプルー４１に接触させ、その状態で射出ノズルから所定の射出圧で樹脂を射出する。射出ノズルから射出された樹脂はスプルー４１を通って、第１金型４０と第２金型５０との間に形成されたキャビティに充填される。キャビティに樹脂を充填した後、硬化させて基板形状を成形する。基板を成形した後、型内において、溝部５１の厚さ方向に移動可能なカット機構（図示しない）によって穴あけ加工が行われ、中央に貫通孔が形成された磁気記録媒体用基板が作製される。この穴あけ加工に伴って、スプルー４１の形状に相当する成形体が、型内において、磁気記録媒体用基板から切り離される。

射出成形用金型３０によって作製された磁気記録媒体用基板は円板状の形状を有し、基板の中央に貫通孔が形成されている。そして、磁気記録媒体用基板の表面に、スパッタリングなどの成膜方法によってＣｏ系合金などの磁性膜を成膜することで、磁気ディスク装置に用いられる磁気記録媒体を作製する。

この実施形態では、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とが、ほぼ同一となっている。具体的には、表面粗さＲａや、最大値Ｒｍａｘや、微小うねりμＷａや、極微小うねりｎＷａなどの値が、樹脂成形面３と固定面４とでほぼ一致している。

樹脂成形面３と固定面４とで表面性状が異なる場合、表面性状の差に起因する歪が他方の面に発生するおそれがある。例えば、樹脂成形面３の表面性状のみを向上させた場合、加工履歴に起因する残存ダメージと形状因子とによって、表裏面に残存する応力のバランスが崩れてしまい、その結果、スタンパの面精度が徐々に又は急激に低下してしまう。そして、面精度が低下したスタンパを用いて成形を行った場合、表面性状が良好な磁気記録媒体用基板を作製することが困難になる。そのため、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とが、ほぼ同一であることが好ましい。これにより、表裏面の応力のバランスが保たれ、スタンパの面精度を良好に維持することができ、スタンパ１の経年変化と品質劣化とを大幅に改善することが可能となる。

なお、表面粗さＲａと最大値Ｒｍａｘとは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定される。また、微小うねりμＷａと極微小うねりｎＷａとは、光学的な干渉（ニュートンリング）によって測定され、基準平面と実際の平面とのずれ量を干渉縞として計測する。微小うねりμＷａと極微小うねりｎＷａとは、「Ｚｙｇｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」の非接触表面形状測定機（Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００）を用いて測定することができる。測定原理は、ガラス基板の表面に白色光を照射し、位相の異なる参照光と測定光の干渉の強度変化を測定することで、表面の微妙な形状変化を測定する方法である。得られた測定データから、３０［μｍ］〜２００［μｍ］の周期の凹凸を抽出した表面うねり高さの平均値を微小うねりμＷａと定義する。また、測定データから、１［μｍ］〜３０［μｍ］の周期の凹凸を抽出した表面うねり高さの平均値を極微小うねりｎＷａと定義する。

１例として、固定面４の表面粗さＲａと、樹脂成形面３の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることが好ましい。また、固定面４の表面粗さＲａと、樹脂成形面３の表面粗さＲａとの差が、±２０％未満であることがより好ましい。さらに好ましくは、固定面４の表面粗さＲａと、樹脂成形面３の表面粗さＲａとの差が、±１５％未満であることが好ましい。表面粗さＲａの差が±３０％未満であれば、表面性状がほぼ同一となり、表面性状の差に起因する歪が他方の面に発生しにくくなる。また、表面粗さＲａの差が±２０％未満であれば、さらに表面性状の差に起因する歪が他方の面に発生しにくくなる。さらに、面粗さＲａの差が±１５％未満であれば、より一層に表面性状の差に起因する歪が他方の面に発生しにくくなる。また、固定面４の表面粗さの最大値Ｒｍａｘと、樹脂成形面３の表面粗さの最大値Ｒｍａｘとの差が、±３０％未満であることが好ましい。より好ましくは、固定面４の表面粗さの最大値Ｒｍａｘと、樹脂成形面３の表面粗さの最大値Ｒｍａｘとの差が、±２０％未満であることが好ましい。さらに好ましくは、固定面４の表面粗さの最大値Ｒｍａｘと、樹脂成形面３の表面粗さの最大値Ｒｍａｘとの差が、±１５％未満であることが好ましい。また、固定面４の微小うねりμＷａと、樹脂成形面３の微小うねりμＷａとの差が、±３０％未満であることが好ましい。より好ましくは、固定面４の微小うねりμＷａと、樹脂成形面３の微小うねりμＷａとの差が、±２０％未満であることが好ましい。さらに好ましくは、固定面４の微小うねりμＷａと、樹脂成形面３の微小うねりμＷａとの差が、±１５％未満であることが好ましい。また、固定面４の極微小うねりｎＷａと、樹脂成形面３の極微小うねりｎＷａとの差が、±３０％未満であることが好ましい。より好ましくは、固定面４の極微小うねりｎＷａと、樹脂成形面３の極微小うねりｎＷａとの差が、±２０％未満であることが好ましい。さらに好ましくは、固定面４の極微小うねりｎＷａと、樹脂成形面３の極微小うねりｎＷａとの差が、±１５％未満であることが好ましい。

また、スタンパ１の樹脂成形面３の表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した場合に、０．２［ｎｍ］未満となっていることが好ましい。１例として、スタンパ１において１０μｍ角の範囲をＡＦＭで測定した場合に、表面粗さＲａが０．２［ｎｍ］未満となっていることが好ましい。

以上のように、樹脂成形面３の表面粗さＲａを０．２［ｎｍ］未満としているため、スタンパ１を設置した射出成形用金型３０によって成形を行うことで、表面粗さＲａが０．２［ｎｍ］未満となる樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。また、スタンパ１を用いることで、磁気記録媒体用基板の表面を研磨しなくても表面性状を向上させることが可能となる。そのため、磁気記録媒体用基板の研磨工程を省くことができ、より少ない工程数で比較的簡易に、表面性状が良好な磁気記録媒体用基板を作製することができる。その結果、磁気記録媒体用基板の製造コストを低減することが可能となる。

なお、磁気記録媒体用基板を研磨することで表面性状を向上させる場合、磁気記録媒体用基板が成形によって作製される度に、磁気記録媒体用基板の表面を研磨する必要がある。そのため、作製される磁気記録媒体用基板の枚数に応じて、研磨の累積時間が長くなり、また、研磨に要するコストが高くなってしまう。特に、大量に磁気記録媒体用基板を作製する場合には研磨の累積時間が膨大になり、研磨コストが高くなってしまうため、磁気記録媒体用基板を研磨する方法は大量生産には向かない。また、金型の表面を研磨することで表面粗さＲａの値を小さくすることもできるが、金型の研磨にはコストがかかってしまう。

これに対して、この実施形態では、スタンパを研磨してスタンパの表面性状を向上させ、そのスタンパ１を用いることで、表面性状が良好な磁気記録媒体用基板を作製することができる。そのことにより、磁気記録媒体用基板が作製される度に、磁気記録媒体用基板を研磨する必要がないため、研磨の時間を削減し、研磨に要するコストを低減することが可能となる。すなわち、スタンパのみを研磨すれば、表面性状が良好な磁気記録媒体用基板が作製できるため、磁気記録媒体用基板の量産性に優れている。また、金型を研磨するよりも低コストでスタンパを研磨することができるため、磁気記録媒体用基板の製造コストを低減することができる。

また、樹脂成形面３の表面粗さの最大値Ｒｍａｘは、２．０［ｎｍ］未満であることが好ましい。これにより、表面粗さの最大値Ｒｍａｘが２．０［ｎｍ］未満となる樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。また、樹脂成形面３において、凹凸の周期が３０［μｍ］〜２００［μｍ］の微小うねりμＷａの高さが、１．０［ｎｍ］未満であることが好ましい。これにより、微小うねりμＷａの高さが１．０［ｎｍ］未満となる樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。また、樹脂成形面３において、凹凸の周期が１［μｍ］〜３０［μｍ］の極微小うねりｎＷａの高さが、１．０［ｎｍ］未満であることが好ましい。これにより、極微小うねりｎＷａの高さが１．０［ｎｍ］未満となる樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。

また、スタンパ１の厚さを厚さｔｍとし、成形によって作製される磁気記録媒体用基板の厚さを厚さｔｐとした場合に、以下の式を満たすことが好ましい。
０．３×ｔｐ＜ｔｍ＜３×ｔｐ

スタンパ１の厚さが成形される磁気記録媒体用基板よりも厚すぎると、成形時に加えられる熱が樹脂に伝わりにくくなるため、成形が良好に行われないおそれがある。また、スタンパ１の厚さが薄すぎると、成形時に加えられる圧力にスタンパ１が耐えられなくなるため、スタンパ１が変形してしまうおそれがある。この実施形態では、スタンパ１の厚さｔｍと、成形によって作製される磁気記録媒体用基板の厚さｔｐとが、上記の式を満たすことで、成形時の熱を樹脂に良好に伝えることができ、その結果、成形を良好に行うことが可能となる。また、上記の式を満たすことで、成形時の圧力によるスタンパ１の変形を防止することが可能となる。

（製造方法）
次に、この実施形態に係るスタンパ１の製造方法について説明する。まず、中央に貫通孔が形成された基材１０の表面に、めっき法によって金属膜２０を成膜することで、研磨前のスタンパを作製する。その後、両面研磨機を用いたポリッシング工程によって、スタンパの両面を同時に研磨することにより、この実施形態に係るスタンパ１を作製する。以下、ポリッシング工程について説明する。

この実施形態では、ポリッシング工程は、２回以上のポリッシング工程を含んでいる。１例として、ポリッシング工程を第１ポリッシング工程と第２ポリッシング工程とに分けて、スタンパの両面を研磨する場合について説明する。第１ポリッシング工程では、めっき工程での表面の変質層やダメージを除去し、平面度やうねり、表面粗さ大まかに整えるための工程である。第２ポリッシング工程は、その第１ポリッシング工程で残存するダメージを除去し、表面の形態を最終的な表面品位に整えるための工程である。

このポリッシング工程では、公知の両面研磨機が用いられ、スエード研磨布を用いてスタンパの両面を研磨する。例えば、両面研磨機は、上定盤と下定盤とを備えており、上定盤と下定盤とのそれぞれの対向面に、研磨パッドが取り付けられている。そして、上定盤と下定盤とによってスタンパを挟んで加圧する。スタンパと研磨パッドとの間には、研磨剤のスラリーが供給される。スタンパは、それぞれキャリアにより研磨パッドからはみ出さない程度の位置規制がされている。また、上定盤と下定盤とキャリアとを包含して、キャリアに対向する内向きに歯車が切られた内歯車が設置されている。キャリアの外周には歯車が切られており、キャリアは、内歯車と回転軸の太陽歯車とに係合している。太陽歯車と内歯車とが回転することによりキャリアは自転し、太陽歯車と内歯車との周速の差によってキャリアは公転する。その動作によって、スタンパは、上定盤と下定盤とに設置された研磨パッドの間で自転と公転を行う。その自転と公転とによって、スタンパの両面が研磨される。この実施形態では、上定盤と下定盤とでスタンパを挟んで研磨を行うことにより、スタンパの両面を同時に研磨する。

なお、ポリッシング工程で使用する研磨剤は、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ジリコニウム、酸化チタン、シリカ、酸化セリウム、酸化ランタン、ダイヤモンド、及び炭化珪素のなかから選択される少なくとも１つ又は複数の組み合わせの微粒子をスラリー状にして使用することが好ましい。

以上のように、スタンパの両面を同時に研磨することにより、同じ環境下（条件下）で、スタンパの樹脂成形面３と固定面４とを研磨することが可能となる。例えば、研磨時間、加工圧、及び研磨量が、樹脂成形面３と固定面４とで同じになるため、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とをほぼ同一にすることが可能となる。すなわち、樹脂成形面３と固定面４とを同時に加工することで、表裏面の応力のバランスが均一に保つことができるため、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とをほぼ同一にすることが可能となる。その結果、経年変化や品質劣化が発生しにくく、かつ、表面性状が良好なスタンパを作製することが可能となる。

一方、片面ずつ別々に研磨した場合には、後に行われた研磨が先に研磨された面に影響を与えてしまう。従って、同じ条件で研磨した場合であっても、先に研磨された面に、後の研磨に起因する歪などが発生するおそれがあり、その結果、両面の表面性状をほぼ同一にすることは困難である。これに対して、この実施形態では、両面研磨機を用いてスタンパの両面を同時に研磨しているため、同じ環境下で両面が研磨されたスタンパ１を作製することができる。これにより、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とをほぼ同一にすることが可能となる。

なお、スタンパは、両面研磨に耐えられる程度の硬さを有していることが好ましい。１例として、スタンパの表面における表面硬度Ｈｖが、４００以上、１０００未満であることが好ましい。また、スタンパのヤング率が、６０［Ｇｐａ］以上、１２０［ＧＰａ］未満であることが好ましい。また、研磨工程で必要な厚さを確保するために、研磨前のスタンパの厚さは、０．５［ｍｍ］〜２［ｍｍ］であることが好ましい。

（磁気記録媒体用基板の材料）
この実施形態に係る射出成形用金型３０によって作製される磁気記録媒体用基板には、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。

熱可塑性樹脂として、磁気記録媒体用基板には、例えば、ポリカーボネート、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。

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、紫外線硬化性エポキシ樹脂、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、硬化速度などの生産性の面で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、上記に挙げた樹脂は磁気記録媒体用基板に用いられる樹脂の１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た基板としても良い。

また、母材としての樹脂は、極力、耐熱温度又はガラス転移温度Ｔｇが高い方が望ましい。樹脂製の磁気記録媒体用基板にはスパッタリングにより磁性層が形成されるため、耐熱温度又はガラス転移温度Ｔｇは、そのスパッタリングにおける温度以上であることが望ましい。例えば、耐熱温度又はガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上である樹脂を用いることが好ましく、２００℃以上である樹脂を用いることがより好ましい。

耐熱温度又はガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上の代表的な樹脂として、耐熱性ポリカーボネート、シリコン樹脂、テフロン樹脂、無機フィラーを充填したフェノール、メラニン、エポキシ、ポリフェニレンスルファイド、不飽和ポリエステルなどの樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ樹脂）、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ＢＭＣ樹脂、又は、液晶ポリマーなどが挙げられる。より具体的には、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）として、ユーデル（ソルベイアデバンストポリマーズ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ樹脂）として、ウルテム（日本ＧＥプラスチック）、ポリアミドイミド樹脂として、トーロン（ソルベイアデバンストポリマーズ）、ポリイミド樹脂（熱可塑性）として、オーラム（三井化学）、ポリイミド（熱硬化性）として、ユーピレックス（宇部興産）、又は、ポリベンゾイミダゾール樹脂として、ＰＢＩ／Ｃｅｌａｚｏｌｅ（クラリアントジャパン）が挙げられる。また、液晶ポリマーとして、スミカスーパーＬＣＰ（住友化学）、ポリエーテルエーテルケトンとして、ビクトレックス（ビクトレックスＭＣ）が挙げられる。

以上のように、樹脂によって磁気記録媒体用基板を作製することで、磁気記録媒体の耐衝撃性を向上させることができる。さらに、樹脂は金属に比べると軽量であるため、磁気ディスク装置において、エネルギー消費の抑制を図ることが可能となる。

［実施例］
次に、具体的な実施例について説明する。

（スタンパの作製）
まず、中央に貫通孔が形成された円板状の基材１０の表面に、めっき法によって金属膜２０を成膜することで、研磨前のスタンパを作製した。この実施例では、基材１０にはＷ（タングステン）を用い、金属膜２０には、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ（Ｎｉ８５％、Ｃｕ１０％、Ｐ５％）を用いた。基材１０のサイズと研磨前の金属膜２０の厚さとを以下に示す。
基材１０の外径＝６０［ｍｍ］
基材１０の厚さ＝０．８０［ｍｍ］
貫通孔の径＝１２［ｍｍ］
金属膜２０の膜厚＝２０［μｍ］

（研磨工程）
そして、第１ポリッシング工程と第２ポリッシング工程とを施すことで、スタンパの両面を同時に研磨した。

第１ポリッシング工程の条件を以下に示す。
定盤の回転数：４０−６０［ｒｐｍ］
研磨荷重：４０［ｇ／ｃｍ^２］
加工時間：２５［分］

上述の条件で研磨した後、第２ポリッシング工程を施した。第２ポリッシング工程の条件を以下に示す。
定盤の回転数：３５［ｒｐｍ］
研磨圧力：６０［ｇ／ｃｍ^２］
加工時間：１５［分］

この実施例で用いた研磨機、研磨布、及び研磨材を以下に示す。
研磨機：「浜井産業」製の１６Ｂ型両面研磨機
研磨布：第１ポリッシング工程では、「カネボウ」製の発砲ウレタンパッドを用い、第２ポリッシング工程では、「ＦＩＬＷＥＬ」製のスエードタイプ研磨布を用いた。
研磨材：第１ポリッシング工程では、「昭和電工」製のアルミナ研磨材（平均粒子径１．５［μｍ］）を用い、第２ポリッシング工程では、「フジミ」製のコロイダルシリカ（平均粒子径３０［ｎｍ］）を用いた。

（スタンパ１の表面性状の測定）
上記の条件で研磨することで得られたスタンパ１の表面性状を測定した。ＡＦＭによって表面粗さＲａと最大値Ｒｍａｘとを測定し、非接触表面形状測定機によって微小うねりμＷａと極微小うねりｎＷａとを測定した。ここでは、スタンパ１の樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とを測定した。以下に、樹脂成形面３の表面性状の値と、固定面４の表面性状の値とを示す。

（樹脂成形面３の表面性状）
表面粗さＲａ＝０．０８ｎｍ、最大値Ｒｍａｘ＝１．２５ｎｍ、微小うねりμＷａ＝０．２５ｎｍ、極微小うねりｎＷａ＝０．１８ｎｍ

（固定面４の表面性状）
表面粗さＲａ＝０．０９ｎｍ、最大値Ｒｍａｘ＝１．０８ｎｍ、微小うねりμＷａ＝０．２０ｎｍ、極微小うねりｎＷａ＝０．２０ｎｍ

以上のように、表面粗さＲａを０．２［ｎｍ］未満とすることができた。また、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とを、ほぼ同一にすることができた。すなわち、樹脂成形面３と固定面４とにおいて、表面粗さＲａの差、最大値Ｒｍａｘの差、微小うねりμＷａの差、及び極微小うねりｎＷａの差をそれぞれ、±３０［％］未満とすることができた。なお、第２ポリッシング工程の条件を変えることで、表面粗さＲａの大きさを変えることができる。

（磁気記録媒体用基板の作製）
そして、この実施例に係るスタンパ１を用いて、射出成形によって磁気記録媒体用基板を作製した。具体的には、樹脂材料として三井化学製のポリイミド樹脂オーラムを用い、外径が４８ｍｍの磁気記録媒体用基板を作製した。スタンパ１を第１金型４０の表面に設置して、第１金型４０と第２金型５０とを用いて磁気記録媒体用基板を作製した。

（磁気記録媒体用基板の表面性状の測定）
スタンパ１を用いた金型によって成形された磁気記録媒体用基板の表面性状を測定した。スタンパ１と同様に、ＡＦＭによって表面粗さＲａと最大値Ｒｍａｘとを測定し、非接触表面形状測定機によって微小うねりμＷａと極微小うねりｎＷａとを測定した。以下に、磁気記録媒体用基板の表面性状の値を示す。
表面粗さＲａ＝０．０８ｎｍ、最大値Ｒｍａｘ＝０．９８ｎｍ、微小うねりμＷａ＝０．２１ｎｍ、極微小うねりｎＷａ＝０．２４ｎｍ

以上のように、表面粗さＲａが０．２［ｎｍ］未満となるスタンパ１を用いることで、磁気記録媒体用基板の表面粗さＲａを０．２［ｎｍ］未満にすることができた。このように、この実施例によると、表面性状が良好な磁気記録媒体用基板を簡便に作製することができた。また、スタンパの両面を同時に研磨することで、樹脂成形面３の表面性状と固定面４の表面性状とをほぼ同一にすることができた。

さらに、作製したスタンパ１を用いて、磁気記録媒体用基板を連続して３０００枚作製したが、成形後もスタンパ１の表面性状は良好な状態を維持していた。また、成形して得られた磁気記録媒体用基板の表面性状も、成形初期から３０００枚目まで良好な状態のものが得られた。そして、スタンパ１の面精度の低下や平面度の劣化など加工歪による経時変化は見られなかった。

（比較例）
次に、上記の実施例に対する比較例について説明する。

（スタンパの作製）
基材と金属膜とについては、上述した実施例と同じ材料を用い、めっき法によって金属膜を基材の表面に成膜した。そして、第１ポリッシング工程では、実施例と同じ条件でスタンパを研磨した。第２ポリッシング工程では、ムサシノ電子製の超精密研磨システムを用いて、スタンパの樹脂成形面のみを研磨した。すなわち、第２ポリッシング工程では、スタンパの一方の表面のみを研磨した。
第２ポリッシング工程の研磨条件を以下に示す。
定盤の回転数：１００［ｒｐｍ］
研磨圧力：３０［ｇ／ｃｍ^２］
加工時間：２０［分］
また、研磨布および研磨材は、実施例の第２ポリッシング工程で用いたものと同じものを使用した。

（樹脂成形面の表面性状）
第２ポリッシング工程が施されたスタンパの樹脂成形面の表面性状を測定した。測定結果を以下に示す。
表面粗さＲａ＝０．１７ｎｍ、最大値Ｒｍａｘ＝１．６５ｎｍ、微小うねりμＷａ＝０．７５ｎｍ、極微小うねりｎＷａ＝０．6８ｎｍ

（固定面の表面性状）
また、第２ポリッシング工程では研磨されていない固定面の表面性状を測定した。測定結果をいかに示す。
表面粗さＲａ＝０．２６ｎｍ、最大値Ｒｍａｘ＝３．８８ｎｍ、微小うねりμＷａ＝１．２０ｎｍ、極微小うねりｎＷａ＝１．０８ｎｍ

そして、作製したスタンパを用いて、磁気記録媒体用基板を連続して作製した。その結果、５００枚を超えた時点で、成形品（磁気記録媒体用基板）の平面度が劣化し始めた。そして、１０００枚を成形した時点で、スタンパを金型から取り出して確認したところ、成形前に比べてスタンパの平面度が３倍以上大きくなっていた。また、得られた成形品の平面度も成形初期に比べて非常に悪くなっていた。

以上のように、この実施例によると、スタンパの経時変化を抑えることが可能となる。また、この実施例に係るスタンパを用いることで、平面度が良好な磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。

なお、上述した実施例はこの発明の１例である。例えば、基材１０に、実施形態で説明した別の材料を用い、金属膜２０に、実施形態で説明した別の材料を用いても、この実施例と同様の効果を奏することができる。また、磁気記録媒体用基板に用いる樹脂についても、実施形態で説明した別の樹脂を用いても、この実施例と同様の効果を奏することができる。

この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）の斜視図である。 この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 この発明の実施形態に係るスタンパと金型とを示す断面図である。

符号の説明

１ スタンパ
２ 貫通孔
３ 樹脂成形面
４ 固定面
１０ 基材
２０ 金属膜
３０ 射出成形用金型
４０ 第１金型
４１ スプルー
５０ 第２金型
５１ キャビティ（溝部）

Claims (12)

1. 樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製するための金型であって、内部に樹脂を注入する空間を有する金型の前記内部の表面の一部に設置される膜状又は薄板状の金型部材であって、
   前記内部の表面の一部に設置した場合に、前記内部の表面に接する固定面と、
   前記固定面とは反対側の面であって前記空間に面する樹脂成形面と、
   を有し、
   前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることを特徴とする金型部材。
2. 前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとを、原子間力顕微鏡で測定した値が０．２［ｎｍ］未満となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の金型部材。
3. 前記固定面の表面粗さの最大値Ｒｍａｘと前記樹脂成形面の表面粗さの最大値Ｒｍａｘとが、２．０［ｎｍ］未満であることを特徴とする請求項２に記載の金型部材。
4. 前記固定面と前記樹脂成形面とにおいて、凹凸の周期が３０［μｍ］〜２００［μｍ］の微小うねりの平均高さμＷａが、１．０［ｎｍ］未満であることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の金型部材。
5. 前記固定面と前記樹脂成形面とにおいて、凹凸の周期が１［μｍ］〜３０［μｍ］の極微小うねりの平均高さｎＷａが、１．０［ｎｍ］未満であることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の金型部材。
6. 耐熱温度が３００［℃］以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の金型部材。
7. 平板状の形状を有し、耐熱温度が３００［℃］以上の基材と、
   前記基材の表面にめっきによって形成された金属膜と、
   を有し、前記金属膜の一方の面が前記固定面であり、前記固定面とは反対側の面が前記樹脂成形面であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の金型部材。
8. 内部に樹脂を充填するための円柱状の空間を有し、磁気記録媒体用基板を作製するための射出成形用金型であって、
   前記空間の柱方向の一端の表面には膜状又は薄板状のスタンパが設けられ、
   前記スタンパは、
   前記内部の表面に接する固定面と、
   前記固定面とは反対側の面であって前記空間に面する樹脂成形面と、
   を有し、
   前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることを特徴とする射出成形用金型。
9. 平坦な表面を有する第１金型と、
   表面に溝部が設けられた第２金型と、を有し、
   前記平坦な表面と前記溝部とを対向させて前記第１金型と前記第２金型とを配置することで、前記溝部によって前記内部に空間を形成し、
   前記固定面が前記第１金型の平坦な表面に接触した状態で、前記スタンパが前記第１金型の平坦な表面に設置されていることを特徴とする請求項８に記載の射出成形用金型。
10. 前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとを、原子間力顕微鏡で測定した値が０．２［ｎｍ］未満となるようにしたことを特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の射出成形用金型。
11. 内部に円柱状の空間を有する金型に対し、前記内部の空間に樹脂を射出して磁気記録媒体用基板を作製する磁気記録媒体用基板の製造方法であって、
    前記空間の柱方向の一端の表面には膜状又は薄板状のスタンパが設けられ、
    前記スタンパは、
    前記内部の表面に接する固定面と、
    前記固定面とは反対側の面であって前記空間に面する樹脂成形面と、
    を有し、
    前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとの差が、±３０％未満であることを特徴とする磁気記録媒体用基板の製造方法。
12. 前記固定面の表面粗さＲａと前記樹脂成形面の表面粗さＲａとを、原子間力顕微鏡で測定した値が０．２［ｎｍ］未満となるようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。

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