JPH10188275A - 磁気ディスク用基板の成形用金型の製造方法、磁気ディスク及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面粗さの精度を高めることができる磁気デ
ィスク用基板の成形用金型の製造方法、磁気ディスク及
び磁気ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 磁気ディスク用基板を成形するのに用い
る金型１０の製造方法であって、前記金型の成形面を所
定の厚さで研磨し、研磨後の前記金型の成形面に所定の
厚さの膜１１を被覆し、被覆後の前記金型の成形面を所
定の厚さで研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気記録方式に
よって情報を記録再生する磁気ディスクの磁気ディスク
用基板を成形する際に用いる金型の製造方法、その成形
用金型により成形された磁気ディスク用基板を有する磁
気ディスク及びその磁気ディスクを備えた磁気ディスク
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスクには、アルミニ
ウム等の金属やガラス等により作成された磁気ディスク
用基板が用いられているが、これらは一般に高価であ
り、重量もあることから、近年では安価で軽量な樹脂に
より作成された磁気ディスク用基板が多用されている。
このような樹脂製の磁気ディスク用基板は、射出成形に
より短時間で量産可能であるため、この樹脂製の磁気デ
ィスク用基板を用いた磁気ディスク自体の価格を下げる
ことができる。

【０００３】磁気ディスク用基板を射出成形する際に
は、予め作成したスタンパを射出成形機の成形用金型に
取り付ける必要がある。このスタンパは、生産性の観点
から、厚さ１ｍｍ以下のニッケルメッキで作成されてい
る。このようなスタンパの作成工程について図１２を参
照して説明する。先ず、円板状のガラス原盤４０の表面
を研磨し（同図（Ａ））、その表面にレジスト４１をス
ピンコート法等により塗布する（同図（Ｂ））。このガ
ラス原盤４０の表面は鏡面に仕上げられているので、塗
布したレジスト４１の表面もガラス原盤４０の表面性を
反映して鏡面となる。

【０００４】レジスト４１を塗布した後、ガラス原盤４
０の表面にＮｉ（ニッケル）をメッキする。これによ
り、ガラス原盤４０の表面にＮｉが堆積してメッキ層４
２で成るスタンパの原形ができる（同図（Ｃ））。最後
に、メッキ層４２をガラス原盤４０から剥離してスタン
パ４３とする（同図（Ｄ））。そして、このスタンパ４
３を射出成形機の成形用金型４４の可動側及び固定側の
表面に取り付けて磁気ディスク用基板を射出成形する
（同図（Ｅ））。

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】上述したスタンパ４３
が取り付けられた成形用金型４４のキャビティ内に樹脂
が供給されると、スタンパ４３には例えば１３０ｋｇ／
ｃｍ２程度の圧力が加わる。これによりスタンパ４３は
成形用金型４４に押し付けられて変形し、裏面の凹凸が
表面に現れてくる。そして、この凹凸が成形物に転写
し、結果的に磁気ディスク用基板のミクロなうねり、反
り、皺になる。このような磁気ディスク用基板を用いた
磁気ディスクを使用する際に、うねり、反り、皺は磁気
ヘッドと磁気ディスクの表面との間に微妙なスペーシン
グ変動を生じさせ、一定間隔で再生信号の振幅変動を引
き起こすという問題があった。さらに、この再生信号の
振幅変動は、記録信号の揺らぎを増加させ、読み取りエ
ラーにつながるという問題があった。

【０００６】この発明は、上述した事情から成されたも
のであり、表面粗さの精度を高めることができる磁気デ
ィスク用基板の成形用金型の製造方法、磁気ディスク及
び磁気ディスク装置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】上記目的は、この発明に
よれば、磁気ディスク用基板を成形するのに用いる金型
の製造方法であって、前記金型の成形面を所定の厚さで
研磨し、研磨後の前記金型の成形面に所定の厚さの膜を
被覆し、被覆後の前記金型の成形面を所定の厚さで研磨
することにより達成される。

【０００８】上記構成によれば、磁気ディスク用基板の
成形用金型の表面粗度を改善しているので、この成形用
金型により磁気ディスク用基板を直接成形しても、その
磁気ディスク用基板を有する磁気ディスクの再生信号の
エンベロープ（波形振幅）を平滑化することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施形態は、この発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発
明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの形態に限られるもので
はない。

【００１０】この発明では、従来用いていたスタンパを
用いずに、成形用金型のみで射出成形して磁気ディスク
用基板を得るようにしている。従って、磁気ディスク用
基板の成形用金型の製造方法に特徴がある。図１は、こ
の発明の磁気ディスク用基板の成形用金型の製造方法の
実施形態を示す斜視図である。先ず、射出成形機から成
形用金型を構成する固定側及び可動側の例えばステンレ
ス製（ＪＩＳ ＳＵＳ４４０系）の金型ブロック１０を
取り外す。そして、金型ブロック１０の成形面、即ちキ
ャビティを構成する表面を研磨剤で例えば３μｍ研磨す
る（同図（Ａ））。

【００１１】その研磨した表面に成形圧力に耐え得る硬
い金属、例えばイリジウムをスパッタリングにより例え
ば６μｍ成膜する（同図（Ｂ））。そして、そのイリジ
ウム薄膜１１の表面を研磨剤で例えば３μｍ研磨する。
このときの表面粗度は、例えば１ｎｍ（Ｒａ）とする
（同図（Ｃ））。このようにして作成した図２に示すよ
うな固定側及び可動側の金型ブロック１０を、図３に示
すように金型保持部２０を介して射出成形機に取り付け
る（同図（Ｄ））。

【００１２】次に、磁気ディスク用基板の射出成形工程
について図４乃至図７を参照して説明する。ここで、射
出成形機の固定部には固定金型を構成する固定側の金型
ブロック１０ａが金型保持部２０ａを介して取り付けら
れ、可動部には可動金型を構成する可動側の金型ブロッ
ク１０ｂが金型保持部２０ｂを介して取り付けられてい
る。固定側の金型ブロック１０ａの一端面には、樹脂が
充填されるキャビティが設けられている。さらに、固定
側の金型ブロック１０ａの他端面からキャビティの中央
に貫通し、キャビティ内に樹脂を導くためのゲート１２
ａを有するゲートブロック１２が備えられている。

【００１３】可動側の金型ブロック１０ｂの一端面に
は、樹脂が充填されるキャビティが設けられている。さ
らに、可動側の金型ブロック１０ｂの他端面からキャビ
ティの中央に貫通し、磁気ディスク用基板のセンター穴
となる部分を切断するカッタ１３及びその部分を押し出
すコア１４が備えられている。尚、磁気ディスク用基板
の樹脂材料としては、例えばＣＤ（コンパクトディス
ク）に使われているＰＣ（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔ
ｅ）、光ディスクに使われることもあるＡＰＯ（Ａｍｏ
ｒｐｈｏｕｓ Ｐｏｌｙ Ｏｌｅｆｉｎ）系樹脂、ビデ
オディスクに使われているＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ Ｍｅｔ
ｙｌ Ｍｅｔａ Ａｃｒｙｌａｔｅ）等が用いられる。

【００１４】先ず、可動金型１０ｂ、２０ｂを移動させ
てキャビティを閉じる（図４）。そして、ゲート１２ａ
を介してキャビティ内に溶融樹脂を充填する（図５）。
溶融樹脂を充填した後、カッタ１３をキャビティ内に突
出させて溶融樹脂の内径を切断する（図６）。次に、樹
脂を冷却して固化させ、カッタ１３を可動金型１０ｂ、
２０ｂ内に戻すと共にコア１４をキャビティ内に突出さ
せ、可動金型１０ｂ、２０ｂを移動させてキャビティを
開く。最後に、キャビティ内から磁気ディスク用基板３
０及びスプルー（カッタ１３により切断されコア１４に
より押し出された樹脂の内径の部分）３１を取り出す
（図７）。そして、磁気ディスク用基板３０は次の工程
に搬送し、スプルー３１は廃棄する。

【００１５】図８（Ａ）は、スタンパを使用して成形し
た磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクの再生信号
波形を示す図であり、同図（Ｂ）は、スタンパを使用せ
ずに成形した磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスク
の再生信号波形を示す図である。スタンパを使用した場
合、再生信号波形のエンベロープには、約７％の振幅の
乱れ及び２ｍｍ〜４ｍｍの周期に相当した振幅変動が生
じている。即ち、これらの振幅の乱れ及び振幅変動によ
り磁気ディスクのうねりが生じ、再生記録磁気ヘッドと
磁気ディスクの表面との間のスペーシングに変動が生じ
ているためである。一方、スタンパを使用しない場合、
再生信号波形の周波数成分の比較的高いエンベロープの
変動は１％以下に抑えられている。

【００１６】図９は、スタンパを使用して成形した磁気
ディスク用基板を用いた磁気ディスクのサーティファイ
結果（黒丸）及びスタンパを使用せずに成形した磁気デ
ィスク用基板を用いた磁気ディスクのサーティファイ結
果（白丸）を示す図であり、波長１μｍの信号を記録し
再生したときの検出不可信号（ビット）の数と磁気ディ
スクの半径位置との関係を示す図である。スタンパを使
用した場合、磁気ディスクの半径０．０２ｍｍ当たり、
平均１００以上のエラーが存在している。これは、振幅
の乱れ及び振幅変動により信号が劣化したためである。
一方、スタンパを使用しない場合、磁気ディスクの全域
にわたって平均１０以下のエラーとなり、エラーレート
が改善された。

【００１７】図１０は、この発明の磁気ディスク、即ち
スタンパを使用せずに成形した磁気ディスク用基板を用
いた磁気ディスクの実施形態を示す平面図である。この
磁気ディスクの形状は、例えば外径６５ｍｍ、内径２０
ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円盤状である。そして、データ
エリア３ａがほぼ全面に亘って設けられ、サーボエリア
３ｂがディスク１周について複数箇所（図示の場合、８
箇所）に設けられている。このサーボエリア３ｂは、デ
ータエリア３ａに実質的に円環状に形成されたトラック
を分断して、磁気ディスクの中心から半径方向に延びる
ように形成されている。

【００１８】図１１は、この発明の磁気ディスク装置、
即ちスタンパを使用せずに成形した磁気ディスク用基板
を用いた磁気ディスクを有する磁気ディスク装置の実施
形態であるハードディスク装置の構成例を示す斜視図で
ある。このハードディスク装置１は、アルミニウム合金
等により形成された筐体２の平面部の裏側にスピンドル
モータが配設されていると共に、このスピンドルモータ
によって角速度一定で回転駆動される磁気ディスク３が
備えられている。さらに、この筐体２には、アーム４が
垂直軸４ａの周りに揺動可能に取り付けられている。こ
のアーム４の一端には、ボイスコイル５が取り付けら
れ、またこのアーム４の他端には、ヘッドスライダ６が
取り付けられている。

【００１９】筐体２上には、ボイスコイル５を挟持する
ように、マグネット７ａ、７ｂが取り付けられている。
ボイスコイル５及びマグネット７ａ、７ｂにより、ボイ
スコイルモータ７が形成されている。ヘッドスライダ６
は、その下面の両側にエアベアリングサーフェイスとし
て作用するレールが形成されていると共に、これらのレ
ールの先端側にはテーパ部が形成されている。そして、
一方のレールの後端面には磁気ヘッドが搭載されてい
る。

【００２０】このような構成において、スピンドルモー
タが駆動されると、磁気ディスク３は角速度一定で回転
する。ボイスコイル５に外部から電流が供給されると、
アーム４は、マグネット７ａ、７ｂの磁界と、このボイ
スコイル５に流れる電流とによって生ずる力に基づい
て、垂直軸４ａの周りを回動する。これにより、アーム
４の他端に取り付けられたヘッドスライダ６は、磁気デ
ィスク３の回転に伴って、その表面上で走行しながら磁
気ディスク３の実質的に半径方向に移動する。従って、
このヘッドスライダ６に搭載された磁気ヘッドは、磁気
ディスク３に対してシーク動作する。

【００２１】ここで、磁気ディスク３の回転に伴ってヘ
ッドスライダ６のレールの先端側のテーパ部から空気が
流入すると、この空気はレールに沿って流れ込む。そし
て、この空気がレールの後端側から流出すると、ヘッド
スライダ６は浮揚力を受けて磁気ディスク３の表面から
微小間隔（浮上量）をもって浮上走行することになる。
即ち、ヘッドスライダ６は、磁気ディスク３の表面との
間隙が走行方向に対して先端側から後端側に向かって小
さくなっていくことによる圧力の増加により浮上するこ
とになる。

【００２２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、表面粗
さの精度を高めることができ、再生信号のエンベロープ
（波形振幅）を平滑化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の磁気ディスク用基板の成形用金型の
製造方法の実施形態を示す斜視図。

【図２】図１の成形用金型の側面図及び平面図。

【図３】図１の成形用金型を金型保持部に取り付けたと
きの側面図及び平面図。

【図４】図１の成形用金型を用いて射出成形する際の動
作例を示す第１の断面側面図。

【図５】図１の成形用金型を用いて射出成形する際の動
作例を示す第２の断面側面図。

【図６】図１の成形用金型を用いて射出成形する際の動
作例を示す第３の断面側面図。

【図７】図１の成形用金型を用いて射出成形する際の動
作例を示す第４の断面側面図。

【図８】スタンパを使用して成形した磁気ディスク用基
板を用いた磁気ディスクの再生信号波形を示す図及びス
タンパを使用せずに成形した磁気ディスク用基板を用い
た磁気ディスクの再生信号波形を示す図。

【図９】スタンパを使用して成形した磁気ディスク用基
板を用いた磁気ディスクのサーティファイ結果（黒丸）
及びスタンパを使用せずに成形した磁気ディスク用基板
を用いた磁気ディスクのサーティファイ結果（白丸）を
示す図。

【図１０】この発明の磁気ディスクの実施形態を示す平
面図。

【図１１】この発明の磁気ディスク装置の実施形態であ
るハードディスク装置の構成例を示す斜視図。

【図１２】従来の磁気ディスク用基板のスタンパの製造
方法の一例を示す図。

【符号の説明】

１・・・ハードディスク装置、２・・・筐体、３・・・
磁気ディスク、３ａ・・・データゾーン、３ｂ・・・サ
ーボゾーン、４・・・アーム、５・・・ボイスコイル、
６・・・ヘッドスライダ、７・・・ボイスコイルモー
タ、７ａ、７ｂ・・・マグネット、１０、１０ａ、１０
ｂ・・・金型ブロック、１１・・・イリジウム薄膜、３
０・・・磁気ディスク用基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク用基板を成形するのに用い
   る金型の製造方法であって、 前記金型の成形面を所定の厚さで研磨し、 研磨後の前記金型の成形面に所定の厚さの膜を被覆し、 被覆後の前記金型の成形面を所定の厚さで研磨すること
   を特徴とする磁気ディスク用基板の成形用金型の製造方
   法。
2. 【請求項２】 磁気ディスク用基板を成形するのに用い
   る金型であって、前記金型の成形面を所定の厚さで研磨
   し、研磨後の前記金型の成形面に所定の厚さの膜を被覆
   し、被覆後の前記金型の成形面を所定の厚さで研磨した
   金型を用いて成形した磁気ディスク用基板を備えたこと
   を特徴とする磁気ディスク。
3. 【請求項３】 磁気記録方式によって情報を記録再生す
   る磁気ディスク装置において、 磁気ディスク用基板を成形するのに用いる金型であっ
   て、前記金型の成形面を所定の厚さで研磨し、研磨後の
   前記金型の成形面に所定の厚さの膜を被覆し、被覆後の
   前記金型の成形面を所定の厚さで研磨した金型を用いて
   成形した磁気ディスク用基板を有する磁気ディスクを備
   えたことを特徴とする磁気ディスク装置。