JPH1125451A - 磁気ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの点から有利な樹脂製の基板を用
いるとともに、その基板の平面度を向上することができ
て、記録再生特性について高い信頼性を得ることがで
き、しかも高密度記録化に十分対応可能である磁気ディ
スクを提供する。 【解決手段】 磁気ディスク１０は、基板１１の少なく
とも一主面上に磁性層１２が形成され、情報信号の記録
再生が行われる。この基板１１の厚みは、０．９ｍｍ以
下である。また、基板１１の厚みは、０．３ｍｍ以上で
あると好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂からなる基板
の少なくとも一主面上に磁性層が形成され、情報信号の
記録再生が行われる磁気ディスクに関わる。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクの高密度化は、年々著しく
進められ、１年当たり約６０％増の割合で実現されてい
る。この高密度化は、例えば、磁気ヘッドと磁気ディス
クとの距離を小さくすること、つまり磁気ヘッドの浮上
量を小さくすることによって実現されている。また、更
なる高密度化のために、磁気ヘッドの更なる低浮上化が
進められている。

【０００３】磁気ヘッドの低浮上化を実現するには、デ
ィスク表面の突起の高さをより低くする、つまりディス
ク表面を平滑化することが要求される。また、ディスク
表面の平滑化は、磁気ヘッドの浮上変動を小さくするた
めにも要求されている。

【０００４】ところで、従来の磁気ディスクにおいて
は、アルミやガラス等からなる基板を研磨しており、こ
の研磨された基板上に磁性層が形成されている。このよ
うな磁気ディスクでは、アルミやガラス等からなる基板
を研磨することによって、回転時の面振れの原因となる
面の平行度や平面度が制御される。また、基板の研磨に
よって、信号の対ノイズ品質であるＳ／Ｎを左右する表
面粗度をも制御している。

【０００５】一方、光ディスクや光磁気ディスクは、金
型に溶融樹脂を射出した後冷却して取り出す射出成形法
により成形された樹脂製の基板が用いられている。この
ように射出成形法により成形された樹脂製の基板は、上
述のアルミやガラスからなる基板のような研磨工程を用
いないため、製造コストの点で有利である。

【０００６】そこで、製造コストの点から、磁気ディス
クにおいても、射出成形法により成形した樹脂製の基板
を用いたものが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、射出成
形法により成形された樹脂製の基板は、樹脂を熱で溶融
し圧力をかけて型に注入した後、冷却して成形するた
め、樹脂の収縮が不均一であることが原因となって、基
板表面の平面度が、研磨により作製されたアルミ製の基
板やガラス製の基板の平面度よりも劣ってしまう。

【０００８】例えば、図１３に示すように、射出成形法
により成形された樹脂製の基板３０では、基板の外周部
３１に盛り上がりが形成され、外周部３１の厚みが情報
信号の記録再生が行われる内周側の領域３２の厚みより
も厚くなってしまう。

【０００９】その結果、平面度が劣化するだけでなく、
このように厚くなった外周部３１の領域が広い場合、情
報信号の記録再生を良好に行える内周側の領域３２、つ
まり情報記録領域が狭くなり、高密度記録化を実現する
には不都合となる。

【００１０】また、このような樹脂製の基板を用いた磁
気ディスクでは、記録再生時に浮上型の磁気ヘッドが、
盛り上がった外周部に衝突して、基板の外周部やシステ
ム自体が破壊されてしまうといった問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、従来の実情に鑑みて提
案されたものであり、製造コストの点から有利な樹脂製
の基板を用いるとともに、その基板の平面度を向上する
ことができて、良好な記録再生特性を実現し、しかも高
密度記録化に十分対応可能な磁気ディスクを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために完成された本発明は、基板の少なくとも一主面上
に磁性層が形成され情報信号の記録再生が行われる磁気
ディスクにおいて、基板が樹脂製であり、しかもその基
板の厚さが０．９ｍｍ以下であることを特徴とするもの
である。また、基板の厚さは、０．３ｍｍ以上であると
好ましい。

【００１３】以上のように構成された本発明に係る磁気
ディスクによれば、基板の厚さが０．９ｍｍ以下と薄く
なされているため、外周部の盛り上がりを抑えることが
でき

【００１４】る。

【発明の実施の形態】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。

【００１５】本発明を適用した磁気ディスク１０は、図
１に示すように、基板１１上に磁性層１２が形成されて
いる。なお、基板１１上に所定パターンの凹凸が形成さ
れているものや、基板１１面に対して所定の表面粗さに
粗す処理であるテクスチャ処理を施したものでも良い。

【００１６】また、磁気ディスク１０は、図２に示すよ
うに、外周部１３を除く内周側の部分に、情報信号の記
録再生に用いられる略環状の情報記録領域１４を有す
る。

【００１７】通常、半径２４ｍｍの磁気ディスクにおい
ては、この情報記録領域の半径が最大２３ｍｍである。
つまり、情報信号の記録再生に用いられる情報記録領域
は、最外周から１ｍｍ以上内側の領域である。

【００１８】また、本発明に用いられる基板１１は、樹
脂製である。この基板１１の材料としては、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の合成樹脂材料が
挙げられ、好ましくはポリオレフィン系樹脂である。

【００１９】特に、本発明に用いられる基板１１は、厚
さが０．９ｍｍ以下となされている。また、この基板１
１の厚さは、剛性を確保するために、０．３ｍｍ以上で
あることが好ましい。

【００２０】このように、基板１１の厚さが小さく抑え
られていることによって、外周部の厚みが内周部の厚み
よりも厚くなるという現象を抑えることができる。これ
は、以下に述べる理由によるものである。

【００２１】すなわち、射出成形法により基板を成形す
る際に用いられる金型装置１は、図３に示すように、基
板の一方の面を形成する固定金型２と、他方の面を形成
する可動金型３と、基板の側面を形成する外周金型４
と、溶融した樹脂５が注入されるスプルー６を有するス
プルーブッシュ７と、内径の打ち抜きを行うパンチ８と
を主に備える。このような金型装置１においては、溶融
した樹脂２がスプルー６から注入され、その後冷却され
て硬化する。

【００２２】ここで、基板の外周部に対応する樹脂５ａ
は、固定金型２と可動金型３と外周金型４に配設された
図示しない温度調節機構によって冷却され、基板の他の
部分に対応する樹脂よりも先ず始めに硬化する。

【００２３】一方、内周側の部分に対応する樹脂５ｂ
は、固定金型２と可動金型３に配設された図示しない温
度調節機構によってのみ冷却されるため、外周部の樹脂
５ａよりも硬化するのに時間がかかり、しかも基板の厚
み方向の中心に向かって収縮しながら硬化する。

【００２４】このように、外周部と内周側の部分とで
は、樹脂の硬化に要する時間が異なるため、この時間差
が大きい程、内周側の部分の樹脂の収縮が進行し、硬化
後の外周部の厚みと内周側の部分の厚みの差を生じてし
まう。

【００２５】よって、本発明に係る磁気ディスク１０に
よれば、基板１１の厚さを０．９ｍｍ以下に薄くするこ
とによって、外周部の樹脂５ａと内周側の部分の樹脂５
ｂとが硬化する時間差を短縮することができることか
ら、内周側の部分の樹脂５ｂの収縮を極力抑えることが
できる。その結果、外周部の厚みと内周側の部分の厚み
の差を小さくすることができて、外周部が盛り上がると
いう現象を抑えることができる。

【００２６】これにより、情報記録領域１４を最大限広
く確保することができ、また記録再生時に磁気ヘッドが
外周部に衝突して外周部やシステム自体が破壊されるの
を防ぐことができる。

【００２７】したがって、記録再生特性について高信頼
性が得られ、さらに高密度記録化に十分対応可能とな
る。しかも、樹脂製の基板を用い、研磨工程等を経ずに
射出成形により成形できることから、本発明に係る磁気
ディスク１０は、製造コストの低減を可能とし、基板１
１をより安価に製造することができる。

【００２８】以上のように構成された磁気ディスク１０
に用いられる基板１１を製造する金型装置について、以
下に図３を用いてその詳細を説明する。

【００２９】樹脂製の基板１１を射出成形法により成形
する金型装置１は、上述したように、基板１１の一方の
主面を形成する固定金型２と、この固定金型２と相対向
して配置されて基板１１の他方の主面を形成する可動金
型３と、基板１１の外周側面を形成する外周金型４と、
内径の打ち抜きを行うパンチ８と、成形品を取り出すイ
ジェクター９と、溶融樹脂の経路を構成するスプルー６
が配されたスプルーブッシュ７とから主に構成されてい
る。

【００３０】この可動金型３は、図示しないガイド手段
に支持されて、駆動機構によって固定金型２に対して接
離動作されている。また、外周金型４は、可動金型３側
に組み込まれている。そして、これら固定金型２、可動
金型３及び外周金型４は、型締め状態において協動して
基板１１を形成するキャビティ１５を構成する。そし
て、このキャビティ１５には、基板１１の材料である合
成樹脂材料５が充填される。

【００３１】また、固定金型２及び可動金型３には、キ
ャビティ１５を構成する成形面側にスタンパ１６ａ、１
６ｂが取り付けられる。このスタンパ１６ａ、１６ｂ
は、基板１１の外径よりも大径とされた円盤状を呈する
と共に、基板１１のセンタ穴の内径よりもやや大とされ
た中心穴が穿設されている。ここで、このスタンパ１６
ａ、１６ｂには、その一方の主面に、所望の凹凸が形成
されており、基板上に転写するようになされている。

【００３２】固定金型２側には、基板１１を成形するキ
ャビティ１５の略中心位置に、スプルーブッシュ７が配
されている。このスプルーブッシュ７は、溶融された合
成樹脂５をキャビティ１５内に射出充填させるスプルー
６を略中心位置に有する。そして、射出形成機から供給
される合成樹脂材料５は、このスプルー６を介してキャ
ビティ１５内に高圧で射出充填される。

【００３３】一方、可動金型３側には、キャビティ１５
の略中心位置に、イジェクター９が軸方向に移動自在に
配設されている。イジェクター９は、成形される基板１
１の情報記録領域１４の内径に対応した外径寸法を有す
る筒状を呈して形成される。そして、このイジェクター
９は、基板１１の離型動作に際して、図示しない駆動手
段によってキャビティ１５内へと突き出されて、成形さ
れた基板１１を可動金型３から突き出して離型させる。

【００３４】また、このイジェクター９は、その内周側
に成形される基板２の中心穴を穿設するパンチ８が取り
付けられている。このパンチ８は、イジェクター９と同
様の軸方向に図示しない駆動機構により移動される。そ
して、このパンチ８は、この駆動機構によってキャビテ
ィ１５内へと突出動作されて、基板１１の中央切断領域
部に中心穴を形成する。

【００３５】外周金型５は、図３に示すように、可動金
型３の外周側に固定されている。この外周金型５は、固
定金型２及び可動金型３に端部が挟持されるように配設
されることによってスタンパ１６を保持するとともに、
成形される基板１１の外周面を形成する。

【００３６】このように構成される基板成形用の金型装
置１には、固定金型２に配設されて固定金型２の温度調
節を行う図示しない第１の温度調節機構と、可動金型４
に配設されて可動金型４の温度調節を行う図示しない第
２の温度調節機構と、外周金型４に配設されて外周金型
４を冷却して温度調節を行う第３の温度調節機構とを備
えている。

【００３７】これら第１及び第２の温度調節機構は、キ
ャビティ１５内に充填された合成樹脂材料５を冷却する
と共に、それぞれ固定金型２、可動金型３の温度の調節
を独立に行う。

【００３８】以上のように構成された金型装置１を用い
て、以下に示すように本発明に使用される基板１１が成
形される。

【００３９】先ず、図４に示すように、図示しない駆動
機構が動作されることによって、固定金型２に対して可
動金型３が接近動作して型締め状態とされて周囲が閉塞
されたキャビティ１５が構成される。

【００４０】次に、図５に示すように、このキャビティ
１５内に、スプルブッシュ７のスプルー６から、溶融さ
れた合成樹脂材料５が射出充填される。

【００４１】そして、図示しない第１、第２及び第３の
温度調節機構によって、合成樹脂材料５が冷却されて半
溶融状態となる。

【００４２】次に、図６に示すように、パンチ８が、半
溶融状態の合成樹脂材料５に対して、イジェクター９の
中心孔から固定金型３へと突出動作して内径を打ち抜
き、成形される基板１１のセンタ穴を形成する。

【００４３】そして、図７に示すように、合成樹脂材料
５に対して冷却を続け完全に硬化させる。

【００４４】次に、図８に示すように、図示しない駆動
機構が動作して、可動金型３を固定金型２に対して離間
動作させることによって、型開き動作を行う。

【００４５】最後に、図９に示すように、硬化した基板
１１が、固定金型２と可動金型３との型開き動作が行わ
れた状態で動作するイジェクター９によって、可動金型
３側から突き出され、図示しない基板取り出し機構によ
って取り出される。

【００４６】なお、ここで、合成樹脂材料としてポリオ
レフィン系樹脂を用いる場合、このポリオレフィン系樹
脂は、約３２０℃に溶融された状態で、スプルー６から
キャビティ１５内に充填されると良い。また、ポリオレ
フィン系樹脂が充填された際に、第１及び第２の温度調
節機構により固定金型２及び可動金型３を約１００℃と
し、第３の温度調節機構により外周金型４を約１００℃
に設定して、ポリオレフィン系樹脂を冷却し半溶融状態
とすると良い。

【００４７】以上のようにして、厚みが０．９ｍｍ以下
の基板１１を製造する。この基板１１によれば、外周部
が内周側の部分よりも盛り上がるという現象を回避する
ことができる。

【００４８】さらに、このように製造された基板１１を
有する本発明に係る磁気ディスク１０は、図１に示すよ
うに、上述の基板１１上に、スパッタリング法等により
磁性層１２を形成することで製造される。なお、本発明
に係る磁気ディスク１０は、基板１１上に磁性層１２の
他に、下地層、保護層、潤滑膜等が形成されてもよい。
下地層、磁性層、保護層、潤滑膜の材料及び形成方法
は、従来公知の方法がいずれも適用可能である。例え
ば、下地層としては、Ｃｒ、Ｍｏ等の金属膜、磁性層と
しては、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｄ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ等
の金属磁性薄膜、保護層としては、Ｃ、ＳｉＯ₂等によ
る薄膜を、それぞれスパッタリング法等により形成する
方法が代表的である。また、潤滑膜としては、従来公知
の潤滑剤をスピンコート法等の手法により塗布形成すれ
ばよい。

【００４９】

【実施例】以下に、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００５０】実施例１ 外周金型の厚みを０．５ｍｍに設定した金型装置を用
い、材料としてポリオレフィン系樹脂を用いて、射出成
形法により樹脂製の基板を成形した。

【００５１】比較例１ 外周金型の厚みを１．２ｍｍに設定した金型装置を用
い、材料としてポリオレフィン系樹脂を用いて、射出成
形法により樹脂製の基板を成形した。

【００５２】＜実施例１及び比較例１の比較評価＞以上
のように成形された基板について、実施例１の基板の最
外周部から４．０ｍｍ以内の領域の表面の様子を図１０
に示し、比較例１の基板の最外周部から４．０ｍｍ以内
の領域の表面の様子を図１１に示す。図１０及び図１１
においては、縦軸に平坦な表面部分の高さを０μｍとし
たときの盛り上がりの高さを示し、横軸に最外周部から
の距離を示した。

【００５３】図１１から明らかなように、基板の厚みが
約１．２ｍｍである比較例１の基板では、最外周部から
約１．３ｍｍの位置から外に向かって変形し、盛り上が
りを形成している。

【００５４】一方、図１０から明らかなように、基板の
厚みが約０．５ｍｍである実施例１の基板では、最外周
部から約０．５ｍｍの位置から外に向かって変形し、盛
り上がりを形成している。

【００５５】以上の結果から、基板の厚みが、成形後の
外周部の変形する領域に影響を及ぼすことが明らかとな
った。

【００５６】また、例えば、通常使用される半径２４ｍ
ｍの磁気ディスクでは、最外周部から１ｍｍ以上内側の
領域を情報記録部として使用する。比較例１の基板で
は、最外周部から約１．３ｍｍの所で変形が始まってい
るため、有効な情報記録領域が狭くなってしまう。一
方、実施例１の基板では、最外周部から約０．５ｍｍの
所で変形が始まっており、情報記録領域を最大限広く確
保し使用することができる状態であるといえる。

【００５７】そこで、膜厚と外周部の変形する領域との
関係を測定することによって、情報記録部の領域を最大
限使用することができる基板、つまり変形の生じる部分
が最外周部から１ｍｍ以内である基板について検討し
た。

【００５８】実施例２ 外周金型の厚みを０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、０．９ｍ
ｍ、１．２ｍｍと設定した金型装置を用いて、材料とし
てポリオレフィン系樹脂を用いて、それぞれ基板を射出
成形した。このように成形した基板に対して、外周部に
変形が生じている領域の最外周部からの距離をそれぞれ
測定した。この結果を図１２に示す。図１２では、横軸
に基板の厚み、詳しくは盛り上がっていない部分の基板
の厚みを、縦軸に変形が生じている部分の最外周部から
の距離を示した。

【００５９】図１２の結果から、外周部の変形の生じる
領域が最外周部から１ｍｍ以内である基板、つまり情報
記録領域を最大限使用できる基板は、厚みが０．９ｍｍ
以下であるということが判明した。

【００６０】このように、厚みが０．９ｍｍ以下である
基板は、外周部の変形が最外周部から１ｍｍ以内の領域
で始まるため、情報記録領域を最大限使用することがで
きる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る磁気ディスクによれば、基板の厚さが０．９ｍｍ以下
と薄くなされているため、内周側の部分の樹脂の収縮に
よる厚みの変化を極力抑えることができ、しかも射出成
形時に、外周部の樹脂と内側の部分の樹脂とが硬化する
時間差を短縮することができ、その結果外周部の厚みと
内周側の部分の厚みの差を抑えることができて、外周部
が盛り上がるという現象を抑え、基板の平面度を向上す
ることができる。

【００６２】したがって、盛り上がりの部分を狭くする
ことができるため、情報記録領域を最大限に広く確保し
使用することができて、高密度記録化に十分対応可能と
なる。しかも、磁気ヘッドが外周部の盛り上がりに衝突
して、システムそのものが破壊してしまう現象を回避す
ることができ、情報信号の記録再生特性において高信頼
性を得ることができる。

【００６３】また、樹脂製の基板を用いることから、製
造コストの点で有利となり、さらに平面度の好ましい基
板を製造することができることから、歩留まりを向上す
ることができて、生産効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ディスクの一例を示す断
面図である。

【図２】本発明を適用した磁気ディスクの一例を示す斜
視図である。

【図３】本発明を適用した磁気ディスクを製造する金型
装置の一例を示す要部断面図である。

【図４】本発明を適用した磁気ディスクの基板を製造す
る工程において、固定金型、可動金型及び外周金型を用
いてキャビティを構成する様子を示す模式図である。

【図５】本発明を適用した磁気ディスクの基板を製造す
る工程において、溶融した合成樹脂材料をキャピティ内
に射出充填する様子を示す模式図である。

【図６】本発明を適用した磁気ディスクの基板を製造す
る工程において、パンチによって内径の打ち抜きを行う
様子を示す模式図である。

【図７】本発明を適用した磁気ディスクの基板を製造す
る工程において、半溶融状態の合成樹脂材料を冷却する
様子を示す模式図である。

【図８】本発明を適用した磁気ディスクの基板を製造す
る工程において、固定金型と可動金型とを離間動作させ
て、型開き動作を行う様子を示す模式図である。

【図９】本発明を適用した磁気ディスクの基板を製造す
る工程において、硬化した基板をイジェクターによって
可動金型側から突き出す様子を示す模式図である。

【図１０】射出成形後の基板の厚さが約０．５ｍｍであ
る基板表面の様子を示す図である。

【図１１】射出成形後の基板の厚さが約１．２ｍｍであ
る基板表面の様子を示す図である。

【図１２】基板の厚さと、射出成形後に変形が生じる部
分の最外周部からの距離との関係を示す図である。

【図１３】従来の射出成形法により成形された基板の一
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 金型装置、２ 固定金型、３ 可動金型、４ 外周
金型、１０ 磁気ディスク、１１ 基板、１３ 外周
部、１４ 情報記録領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の少なくとも一主面上に磁性層が形
   成され情報信号の記録再生が行われる磁気ディスクにお
   いて、 上記基板が樹脂製であり、 上記基板の厚さが０．９ｍｍ以下であることを特徴とす
   る磁気ディスク。
2. 【請求項２】 上記基板の厚さが０．３ｍｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク。