JPH11348048A

JPH11348048A - 基板成形用金型

Info

Publication number: JPH11348048A
Application number: JP15795598A
Authority: JP
Inventors: Osami Morita; 修身森田; Takehisa Ishida; 武久石田; Nobuo Suematsu; 伸雄末松; Yoshinari Kawashima; 良成川島; Akira Koshimura; 章越村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドスライダとの摩耗を極力減らすことが
できて繰り返し耐久性を向上することができるような記
録媒体の樹脂製基板を成形し得る基板成形用金型を提供
する。【解決手段】スタンパ１は、樹脂材料よりなる基板上
に少なくとも記録層が形成されてなり、回転時に記録再
生素子を備えた浮上状態のヘッドスライダにより情報信
号の記録及び／又は再生が行われる情報記録領域と停止
時にヘッドスライダが接触する接触領域とを媒体表面に
有する記録媒体における、上記基板を成形するのに用い
られるものである。このスタンパ１は、成形面に、記録
媒体の情報記録領域に対応する情報記録領域形成域２
と、記録媒体の接触領域に対応する接触領域形成域３と
を有する。そして、この接触領域形成域３には、凹部３
ａが規則的に配列された所定の凹凸パターンが形成され
るとともに、これら凹部３ａの占める面積が接触領域形
成域３全体の面積の０．８％〜５．７５％となされてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動されてい
ないときにヘッドスライダが接触する所定領域を媒体表
面に有する記録媒体の樹脂製基板を成形する際に用いら
れる基板成形用金型に関するものである。特に、基板成
形用金型の上記所定領域に対応する領域の形状改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクの分野では、高記録密度化
が年々スピードを増して進められており、特に、近年で
は、年当たりに６０％増の割合で高記録密度化が図られ
ている。この磁気ディスクにおける高記録密度化は、例
えば、磁気抵抗効果型磁気ヘッド等の採用や磁性材料の
改良によって実現されている。

【０００３】また、磁気ディスク等の磁気記録媒体の高
記録密度化は、磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離を小
さくすることによっても実現されている。具体的には、
この磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離、いわゆるスペ
ーシングは、例えば、約５０ｎｍ以下まで小さくなされ
ている。このような小さなスペーシングを達成するため
には、磁気記録媒体の表面がそのスペーシング以下の表
面粗さでなければならず、鏡面が望ましいとされてい
る。

【０００４】ところが、近年の磁気記録装置において
は、磁気ディスクが回転駆動されていないときにヘッド
スライダが磁気ディスク面に着地して接触している方式
である、いわゆるコンタクトスタートストップ（以下、
ＣＳＳと称する。）方式が採用されているため、磁気記
録媒体の全面が鏡面になされていると、磁気記録媒体と
ヘッドスライダとの接触面積が増大し、スティクション
を起こしてしまうことがある。

【０００５】そこで、この磁気記録媒体表面の鏡面化と
ＣＳＳ方式とを両立させるため、例えば、近年の磁気デ
ィスクでは、ディスク面において、情報信号が記録され
る環状の領域（以下、情報記録領域と称する。）と、こ
の情報記録領域の内周側に形成され磁気ディスクが回転
駆動されていないときにヘッドスライダが着地して接触
する環状の所定領域（以下、ＣＳＳ領域と称する。）と
が予め別に設けられている。

【０００６】すなわち、磁気ディスク面において、情報
記録領域では、その表面が鏡面化されて５０ｎｍ以下の
スペーシングを実現している。一方、ＣＳＳ領域では、
スティクションが起こらない程度に表面を粗らすこと
（以下、テクスチャと称する。）により、ＣＳＳ領域で
のヘッドスライダの離着陸の耐久性（以下、ＣＳＳ耐久
性と称する。）を改善している。

【０００７】従来、上記ＣＳＳ領域のテクスチャ法とし
ては、例えば、研磨テープでディスク基板表面を研磨す
る研磨法が用いられていた。しかしながら、この方法を
用いると、表面が鏡面となされた情報記録領域の平均高
さ面よりも、研磨法でテクスチャされた上記ＣＳＳ領域
の平均高さ面の方が、低くなってしまう。

【０００８】その結果、ＣＳＳ領域上を浮上しているヘ
ッドスライダがＣＳＳ領域から情報記録領域に移動する
際に、ヘッドスライダが傾いたり、極度な場合には、情
報記録領域の側面に衝突して破損することさえあった。

【０００９】これに対して、ＣＳＳ領域のテクスチャを
凸状のピットにより形成する方法が、Ｒ．Ｒａｎｊａｎ
らによって１９９１年に提案されている。（“Laser Te
xturing for low-fly-height media",J.Appl.Phys.69
(8),15April 1991）Ｒ．Ｒａｎｊａｎらによれば、レー
ザ光を用いて、アルミニウム基板上にクレータ状のピッ
トを形成し、このピットの密度を調節することにより、
情報記録領域の平均高さ面とＣＳＳ領域の平均高さ面と
の差を調整することができる。これにより、ＣＳＳ領域
から情報記録領域へのヘッドスライダの移動も何ら支障
なく行うことが可能となる。

【００１０】しかし、この技術では、レーザ光を用いて
ＣＳＳ領域にクレータ状のピットを形成するため、レー
ザ光が透過しない不透明な基板しか用いることができ
ず、レーザ光が透過するような従来から用いられるガラ
ス基板や樹脂製の基板を用いることができないという問
題がある。

【００１１】また、上述のようなレーザ光を用いる方法
ではなく、射出成形によりＣＳＳ領域に凸状のピットを
形成してＣＳＳ領域のテクスチャを行う方法も提案され
ている。この射出成形によりＣＳＳ領域に凸状ピットを
形成する方法では、基板上のＣＳＳ領域に形成するピッ
トの位置と対応する位置に凹状の窪みを形成したスタン
パを用いる。そして、このスタンパを用いて射出成形に
より成形してなる基板は、スタンパに形成された凹状の
窪みに樹脂が充填されるので、ＣＳＳ領域に凸状のピッ
トが形成されることになる。

【００１２】ここで、このスタンパは、従来の光ディス
ク用の樹脂製基板を射出成形により作製する際に用いら
れるスタンパと同様に、以下に示すような工程にて作製
されるものである。

【００１３】先ず、ガラス原盤上に、例えば、ポジ型の
レジストを塗布する。このガラス原盤は、鏡面に仕上げ
られている。よって、塗布されたレジストの表面は、ガ
ラス原盤の表面性を反映して鏡面となされる。次に、こ
のレジストにレーザ光を照射させて、所定パターンのピ
ットを描画する。その後、この描画したレジストに対し
て現像を行う。これにより、レーザ光が照射された領域
のレジストが現像後に流れ落ち、レーザ光が照射されて
いない領域のレジストが残る。

【００１４】次に、現像されたガラス原盤及び残存する
レジスト上に、ニッケルの無電解メッキを施す。これに
より、ガラス原盤及び残存するレジスト上にニッケルが
堆積してニッケルからなるメッキ層が形成され、スタン
パの原形が作製される。

【００１５】次に、成形時の圧力に耐え得るようにスタ
ンパの厚みを増すために、この無電解メッキしたニッケ
ルからなるメッキ層上に電解メッキを施して電解メッキ
層を形成する。

【００１６】最終的に、この無電解メッキ層及び電解メ
ッキ層をガラス原盤及び残存するレジスト層から剥離す
れば、ニッケルからなるスタンパが得られる。

【００１７】このようにして、ＣＳＳ領域に対応する位
置に凹状の窪みが形成されたスタンパが得られる。この
とき、このスタンパに形成される凹状の窪みの深さを調
節することにより、凹状窪みの密度を変化させることが
でき、その結果、このスタンパを用いて成形される基板
のＣＳＳ領域における平均高さを自由に調節することが
可能となる。

【００１８】なお、上記スタンパ上の凹状窪み同士の間
に形成される凸状のピットは、その表面がガラス原盤の
表面を反映しており、凸状のピットが形成されていない
他のスタンパの領域の表面性と同等である。また、この
スタンパに凹状窪みを形成したからといって、窪みが形
成されていないスタンパの領域には、何ら影響を与えな
い。つまり、スタンパの表面全体を粗すようなことはな
いので、このスタンパを用いて成形される基板の情報記
録領域において、スペイシングを小さくすることを妨げ
ることはない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の工程により製造されたスタンパでは、ＣＳＳ領
域に対応する領域が凹部を有し、その表面が鏡面となさ
れている。このため、このスタンパを用いて成形したデ
ィスク基板においては、上記の凹部に対応するＣＳＳ領
域の凸部の表面が鏡面となされるため、ヘッドスライダ
とＣＳＳ領域との接触面積が大きくなり、ヘッドスライ
ダとＣＳＳ領域とのスティクションが発生してしまうと
いった問題があった。

【００２０】そこで、ＣＳＳ領域に形成されるピットの
ヘッドスライダと接触する表面に、更に小さい凹凸をつ
けることにより、ヘッドスライダとＣＳＳ領域のピット
との真実接触面積を小さくする方法が考えられる。

【００２１】具体的には、その方法としては、従来から
用いられる研磨テープを用いてのテクスチャ法やレーザ
光を用いたテクスチャ法を適用すれば良い。これら方法
によれば、テクスチャを各基板毎に施して、ＣＳＳ領域
に形成されるピット表面に更に小さい凹凸を形成するこ
とになる。

【００２２】しかし、これらの方法では、ピットそのも
のを破壊する可能性もあり、数十μｍの大きさのピット
上に更に小さな凹凸を付けるような小さなピット形成に
は向いていない。また、上記方法では、両者とも基板一
枚毎にテクスチャを施すため、装置を新たに購入する等
の負担増にもつながる。

【００２３】そこで、本発明者は、上述したような研磨
テープやレーザ光を用いてのテクスチャ法ではなく、特
願平９−４６６７３号にて示したように、スタンパ上の
ＣＳＳ領域に対応する領域に物理的エッチングを施すこ
とにより微小な凹凸を形成し、このように形成されるス
タンパを用いることにより、成形される基板のＣＳＳ領
域に形成される凸部の表面にテクスチャを施す方法を提
案している。この方法によれば、テクスチャを各基板毎
に施す必要がなく、物理的エッチングにより微小な凹凸
が形成されたスタンパを用いて複数の基板にテクスチャ
を施すことができ、結果的にＣＳＳ耐久性に優れたディ
スク基板を生産効率良く製造することができる。

【００２４】ところで、磁気ディスク等の記録媒体は、
基板上に記録層が形成されてなるが、この基板としてア
ルミニウム等の金属材料の他に、樹脂材料を用いて作製
されるものもある。特に、樹脂製の基板は、アルミニウ
ム等の金属材料を用いた金属製の基板のように製造工程
中に研磨工程を必要としないため、金属製の基板よりも
安価であり、しかも所望の凹凸パターンを射出成形等の
容易な方法により成形可能なことから、実用上非常に注
目されている。

【００２５】しかしながら、ＣＳＳ領域に対応する領域
に物理的エッチングを施してスタンパを作製し、このス
タンパを用いることにより基板を作製する上述の方法、
即ち特願平９−４６６７３号にて示した方法では、樹脂
製の基板を作製する場合、以下に示すような問題が生じ
る。図２０に、樹脂製の基板を有する従来の記録媒体１
００に生じる問題を説明する断面図を示す。

【００２６】すなわち、このようなスタンパを用いて成
形してなる樹脂製の基板では、基板のＣＳＳ領域に形成
される凸部のヤング率が、従来基板材料として多用され
てきたアルミニウム等の金属のヤング率よりも非常に小
さい。そのため、樹脂製の基板を有する記録媒体１００
では、ＣＳＳ領域１０１に凸部１０１ａを形成すること
により、ＣＳＳ領域１０１とヘッドスライダ１０２との
接触面積を低減させるはずが、実際には、図２０に示す
ように、この凸部１０１ａがヘッドスライダ１０２に加
えられている荷重を支えきれずに弾性変形を起こし、Ｃ
ＳＳ領域１０１とヘッドスライダ１０２との接触面積が
当初設計した接触面積よりも大きくなってしまう場合が
ある。その結果、ヘッドスライダ１０２とＣＳＳ領域１
０１との間に大きな摩擦が生じてしまい、繰り返し耐久
性が悪化してしまうという問題がある。

【００２７】よって、樹脂製の基板を有する記録媒体に
おいて、記録媒体のＣＳＳ領域とヘッドスライダとの摩
擦を極力小さくして、繰り返し耐久性を向上させるに
は、記録媒体のＣＳＳ領域に形成される凸部の設計を行
う際に、記録媒体のＣＳＳ領域とヘッドスライダとの接
触面積を単に計算して設計するだけではなく、ＣＳＳ領
域に形成される凸部の弾性変形をも十分考慮する必要が
ある。

【００２８】すなわち、樹脂製の基板を成形する基板成
形用金型において、基板に形成する凸部に対応する凹部
を設計する際に、この基板成形用金型を用いて成形され
る基板に形成される凸部の弾性変形をも十分考慮する必
要がある。

【００２９】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
てなされたものであり、ヘッドスライダとの摩耗を極力
減らすことができて繰り返し耐久性を向上することがで
きるような記録媒体の基板を成形し得る基板成形用金型
を提供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明に係る基板成形用金型は、樹脂材料よりなる基板
上に少なくとも記録層が形成されてなる記録媒体の上記
基板を成形するのに用いられるものである。ここで、上
記記録媒体は、回転時に記録再生素子を備えた浮上状態
のヘッドスライダにより情報信号の記録及び／又は再生
が行われる情報記録領域と、停止時にヘッドスライダが
接触する接触領域とを、媒体表面に有するものである。

【００３１】そして、本発明に係る基板成形用金型は、
成形面に、上記記録媒体の情報記録領域に対応する領域
と、上記記録媒体の接触領域に対応する領域とを有し、
上記接触領域に対応する領域において、凹部が規則的に
配列された所定の凹凸パターンが形成されるとともに、
これら凹部の占める面積が上記接触領域に対応する領域
全体の面積の０．８％〜５．７５％となされていること
を特徴とするものである。

【００３２】このように、本発明に係る基板成形用金型
は、ヘッドスライダが接触する記録媒体上の接触領域に
対応する領域に所定の凹凸パターンが形成されており、
この凹凸パターンのうちの凹部の面積が、成形される樹
脂製基板の弾性変形を十分考慮して規定されている。そ
のため、本発明に係る基板成形用金型を用いて成形され
た基板を有する記録媒体は、弾性変形しやすい樹脂製基
板を有するにもかかわらず、ヘッドスライダと上記接触
領域との接触面積が最適化される。よって、本発明に係
る基板成形用金型によれば、ヘッドスライダとの摩擦が
極力抑えられた記録媒体用の基板が得られる。

【００３３】しかも、本発明に係る基板成形用金型は、
樹脂材料を用いて基板を成形するため、例えば、従来多
用されていた金属製の基板を製造するの場合とは異な
り、製造工程中に研磨工程を要しないために安価に基板
を成形するすることが可能であり、また射出成形等の容
易な方法により基板上に所望の凹凸パターンを形成する
ことが可能である。

【００３４】

【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。なお、以下で
は、本発明を適用した基板成形用金型として、射出成形
装置の金型部内に設置するスタンパを取り挙げるが、本
発明を適用した基板成形用金型は、例えば、射出成形装
置の金型部の成形面に直接所定の凹凸パターンを形成し
たものであっても構わない。

【００３５】図１は、本発明を適用したスタンパ１の斜
視図である。図２は、本発明を適用したスタンパ１を用
いて成形された樹脂製ディスク基板を有する磁気ディス
ク１０の断面図である。図３は、本発明を適用したスタ
ンパ１を用いて成形された樹脂製ディスク基板を有する
磁気ディスク１の斜視図である。図４は、本発明を適用
したスタンパ１の要部断面を示す斜視図である。図５
は、本発明を適用したスタンパ１の断面図である。

【００３６】本発明を適用したスタンパ１は、樹脂製の
ディスク基板を成形する際に射出成形装置内に設置され
て、ディスク基板の少なくとも一主面を形成するために
用いられるものであり、図１に示すように、円盤状を呈
しており、中央部に成形後のディスク基板の中心孔と略
同径な中心孔１ａが設けられている。

【００３７】そして、例えば、図２に示すように、この
スタンパ１によって射出成形された樹脂製のディスク基
板１３上に、スパッタリング等の従来公知の薄膜形成方
法により磁性層１４等が形成されることによって、磁気
ディスク１０が作製される。ここで、ディスク基板１３
の樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂
が代表的であるが、従来公知の樹脂材料が何れも使用可
能である。また、磁性層１４の材料としては、例えば、
γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ
等の従来公知の磁性層材料が挙げられる。

【００３８】また、この磁気ディスク１０は、図３に示
すように、ディスク面１０ａにおいて、回転時に記録再
生素子を備えた浮上状態のヘッドスライダにより情報信
号の記録及び／又は再生が行われる情報記録領域１１
と、停止時にヘッドスライダが接触するＣＳＳ領域１２
とを有するものであある。

【００３９】よって、このディスク基板１３を成形する
スタンパ１は、図１に示すように、その一主面１ｂにお
いて、磁気ディスク面１０ａにおける情報記録領域１１
に対応する環状の情報記録領域形成域２と、この情報記
録領域形成域２の内周側に位置されてＣＳＳ領域１２に
対応する環状のＣＳＳ領域形成域３とから構成される。
ここで、スタンパ１の表面は、後述するような射出成
形装置内の金型部に設置されてディスク基板の少なくと
も一方の主面を形成する成形面となる。詳しくは、この
スタンパ１は、情報記録領域形成域２がディスク基板１
３の情報記録領域を形成するとともに、ＣＳＳ領域形成
域３がディスク基板１３のＣＳＳ領域を形成する。

【００４０】そして、本発明のスタンパ１は、図４及び
図５に示すように、このＣＳＳ領域形成域３に凹部３ａ
が規則的に配列された所定の凹凸パターンが形成される
とともに、情報記録領域形成域２に記録トラックに沿っ
た凹凸パターンが形成されている。なお、本発明のスタ
ンパ１は、ＣＳＳ領域形成域３に所定の凹凸パターンが
形成されているものであれば、情報記録領域形成域２が
平滑面とされていても良い。

【００４１】また、このスタンパ１は、例えば、Ｎｉ等
の金属材料から構成される。そして、このスタンパ１
は、後述するように、物理的エッチングを施されること
によって、上記所定の凹凸パターンが形成されるもので
ある。図６に、図５中の範囲Ｘの拡大図を示す。そし
て、このスタンパ１のＣＳＳ領域形成域３に形成される
少なくとも凹部３ａの底部は、図６に示すように、その
表面３ａ₀が物理的エッチングによって粗くなされ、つ
まりテクスチャされている。

【００４２】特に、本発明のスタンパ１は、ＣＳＳ領域
形成域３に形成される凹凸パターンのうちの凹部３ａの
占める面積が、ＣＳＳ領域形成域３全体の面積に対して
０．８％〜５．７５％、好ましくは、１．５％〜４．７
５％となるように設計されている。しかも、本発明のス
タンパ１は、ＣＳＳ領域形成域３に形成される凹凸パタ
ーンのうちの凹部３ａ同士の間隔Ｌが、２．５μｍ〜１
８μｍ、好ましくは、３．０μｍ〜１６．５μｍとなる
ように設計されている。

【００４３】なお、ここで、上記凹部３ａとは、図６に
示す凹部の底部表面３ａ₀を示している。そして、上記
凹部３ａ₀の示す面積とは、ＣＳＳ領域形成域３に形成
される凹部の底部表面３ａ₀全ての面積の総和を意味す
る。また、図６に示したように、スタンパ１は、物理的
エッチングにより所定の凹凸パターンが形成されるた
め、実際には、凹部の底部表面３ａ₀がテクスチャされ
ているが、凹部の面積としては、凹部の底部表面３ａ₀
がほぼ平滑な面であると仮定するものとする。これは、
この凹部の底部表面３ａ₀におけるテクスチャの程度
は、小さいため、上記のように仮定しても問題ないと考
えられるためである。

【００４４】したがって、本発明のスタンパ１を用いて
射出成形してなるディスク基板１３を有する磁気ディス
ク１０は、スタンパ１上の凹部に樹脂材料が充填されて
凸部が成形されることから、図２に示すように、情報記
録領域１１において記録トラックに沿った凹凸パターン
が形成されるとともに、ＣＳＳ領域１２において所定の
凹凸パターンが形成されてなる。

【００４５】そして、この磁気ディスク１０は、ＣＳＳ
領域１２に形成される凹凸パターンのうちの凸部１２ａ
の占める面積が、ＣＳＳ領域１２全体の面積に対して
０．８％〜５．７５％、好ましくは、１．５％〜４．７
５％となされる。また、磁気ディスク１０は、ＣＳＳ領
域１２において形成される凹凸パターンのうちの凸部１
２ａ同士の間隔ｌ₀が、２．５μｍ〜１８μｍ、好まし
くは、３．０μｍ〜１６．５μｍとなされる。

【００４６】以上述べたように、本発明のスタンパ１
は、ＣＳＳ領域形成域３に形成される凹部３ａの面積の
割合や凹部３ａ同士の間隔Ｌが規定されている。そのた
め、このスタンパ１を用いて成形されるディスク基板を
有する磁気ディスク１０は、ＣＳＳ領域１２に形成され
る凸部１２ａの面積の割合や凸部１２ａ同士の間隔ｌ₀
が同様に規定されることになる。このように、スタンパ
１のＣＳＳ領域形成域３に形成される凹部３ａの面積の
割合や凹部３ａ同士の間隔Ｌが規定される理由は、以下
に示す理由によるものである。

【００４７】まず、磁気ディスク１０において、ＣＳＳ
領域１２に形成される凸部１２ａの割合について検討す
る。一般に、ＣＳＳ耐久性は、ヘッドスライダとＣＳＳ
領域１２との間に働く摩擦力の大小によって決定され
る。つまり、この摩擦力が大きければ、ＣＳＳ耐久性は
劣り、摩擦力が小さければ、ＣＳＳ耐久性は優れること
になる。よって、ＣＳＳ耐久性を向上させるには、ヘッ
ドスライダとＣＳＳ領域１２との間に働く摩擦力を小さ
くすれば良い。

【００４８】ここで、この摩擦力は何によって決定され
るのかといえば、情報記録装置の場合には、上述したよ
うにヘッドスライダと磁気ディスク面１０ａのＣＳＳ領
域１２との真実接触面積により決定される。すなわち、
一般的に、磁気ディスク１０のＣＳＳ領域１２とヘッド
スライダとの間に働くＣＳＳ時における摩擦力を低減さ
せるには、磁気ディスク１０のＣＳＳ領域とヘッドスラ
イダとの真実接触面積を単に減少させれば良いと考えら
れる。

【００４９】しかし、樹脂製基板のように軟らかい材料
からなる基板を有する磁気ディスク１０では、磁気ディ
スク１０のＣＳＳ領域１２とヘッドスライダとの真実接
触面積を減少させすぎると、その真実接触面積だけでは
ヘッドスライダに加えられている荷重を支えきれなくな
り、荷重を支えていた箇所が弾性変形を起こしてしま
い、結果的に真実接触面積が増加して、摩擦力も増加し
てしまう。

【００５０】言い換えれば、このことから、横軸に真実
接触面積をとり、縦軸に摩擦力をとると、樹脂製のディ
スク基板１３を有する磁気ディスク１０においては、磁
気ディスク１０とヘッドスライダとの真実接触面積が大
きいとこれらの間に働く摩擦力が大きくなり、真実接触
面積が極端に小さくても摩擦力は大きくなるという極小
値をもつグラフになると考えられる。

【００５１】よって、磁気ディスクとヘッドスライダと
の真実接触面積を考慮する場合、樹脂製のディスク基板
１３を有する磁気ディスク１０では、他の金属製基板を
有する記録媒体と異なり、樹脂製のディスク基板１３、
特に凸部１２ａの弾性変形を考慮する必要がある。

【００５２】したがって、このように、ＣＳＳ領域１２
に凸部１２ａが形成される磁気ディスク１０を作製する
ためには、この磁気ディスク１０のディスク基板用スタ
ンパ１を作製する際に、ＣＳＳ領域形成域３に形成する
凹部３ａを、成形後のＣＳＳ領域１２に形成される凸部
１２ａの弾性変形を考慮して設計しなければならないと
いえる。

【００５３】すなわち、スタンパ１のＣＳＳ領域形成域
３に形成する凹部３ａを設計するに際して、成形後の磁
気ディスク１０とヘッドスライダとの真実接触面積を樹
脂製ディスク基板１３の弾性変形を考慮して適正な値に
設計しなければ、単に接触面積を減少させただけでは、
摩擦力の低減には、ひいてはＣＳＳ耐久性の向上にはつ
ながらないこととなる。

【００５４】つぎに、スタンパ１のＣＳＳ領域形成域３
に形成される凹部３ａ同士の間隔Ｌについて検討する。
なお、ここで、考慮すべき現象としては、上述の樹脂製
のディスク基板による弾性変形の他に、メニスカス力が
挙げられる。このメニスカス力とは、微小な隙間に液体
が入り込み、その液体が真実接触面積を増大させる力で
ある。この力は、一般に表面張力に依存するものであ
る。図７に、メニスカス力を説明する断面図を示す。

【００５５】図７から分かるように、液体１５が凸部１
６の側面からせり上がり、被接触物１８と接触対象物１
７との実質的な接触面積、つまり真実接触面積が大きく
なっている。詳しくは、このとき、真実接触面積は、凸
部１６と接触対象物１７との接触面積ｓａと、液体１５
が凸部１６をせり上がって接触対象物１７と接触する面
積ｓｂとの和となる。ここで、このせり上がった領域の
半径（ｒ）は、表面張力と、接触対象物１７及び被接触
物１８の隙間ｌとによって決まり、接触面積ｓａの大き
さや形状とは無関係である。このような液体のせり上が
りによる液体１５と接触対象物１７との接触面積ｓｂを
メニスカス領域という。

【００５６】本発明のスタンパ１を用いて成形されるデ
ィスク基板を有する磁気ディスク１０では、上記被接触
物１８に相当するものがこの磁気ディスク１０であり、
上記凸部１６に相当するものが磁気ディスク１０のＣＳ
Ｓ領域１２に形成される凸部１２ａであり、接触対象物
１７に相当するものがヘッドスライダであると考えられ
る。

【００５７】そして、この磁気ディスク１０において表
面上に潤滑剤が塗布される場合に、この潤滑剤がＣＳＳ
領域１２の凸部側面をせり上がってヘッドスライダと接
触し、この接触領域の周辺にメニスカス領域を形成する
と考えられる。このとき、このメニスカス領域が、結果
的に磁気ディスク１０とヘッドスライダとの真実接触面
積を増加させる一つの原因になる。

【００５８】ここで、例えば、潤滑剤の塗布されていな
い場合のようにメニスカス領域を考慮しないとき、ヘッ
ドスライダとＣＳＳ領域１２との接触面積が適正な値に
設定されていると仮定して一定とする。このとき、凸部
同士の間隔が小さくなることは、凸部の密度が大きくな
ることを示しているので、凸部一つの面積が相対的に小
さくなる。逆に、凸部同士の間隔が大きくなることは、
凸部の密度が小さくなることを示しているので、凸部一
つの面積が相対的に大きくなる。

【００５９】ところが、メニスカス領域は、上述したよ
うに、凸部の大きさとは関係なく、半径（ｒ）だけせり
上がってくるので、凸部３ａの数が少ない方が小さくな
る。

【００６０】そこで、図８に、メニスカス領域まで考慮
したヘッドスライダと磁気ディスク１０のＣＳＳ領域１
２との真実接触面積（ｓａ＋ｓｂ）と、ＣＳＳ領域１２
に形成される凸部同士の間隔との関係を表した模式図を
示す。

【００６１】図８に示されるように、凸部同士の間隔が
所定値よりも小さくなるほど、メニスカス領域を考慮し
たヘッドスライダと磁気ディスク１０のＣＳＳ領域１２
との真実接触面積（ｓａ＋ｓｂ）が大きくなることがわ
かる。

【００６２】よって、ＣＳＳ領域１２の凸部同士の間隔
を所定値以下にすると、メニスカス領域の増加により真
実接触面積が増加してしまうため、このＣＳＳ領域１２
における凸部同士の間隔を所定値以下にすることは、Ｃ
ＳＳ耐久性の点から好ましくないといえる。

【００６３】一方、ＣＳＳ領域１２における凸部同士の
間隔を大きくするほうについては、図８をみる限り、い
くらでも大きくすることが可能である。しかし、図７に
示すモデルは、ヘッドスライダのディスク面に対向する
面が理想的に平滑の場合を想定したものであり、実際に
は、ヘッドスライダのディスク面に対向する面にはクラ
ウンと呼ばれる曲率が施されている。さらに、磁気ディ
スクにおいても、表面に微小なうねりや微小な面粗さを
有している。

【００６４】このため、磁気ディスク１０において、Ｃ
ＳＳ領域１２内の凸部同士の間隔を大きくしすぎると、
凸部同士の間に位置する凸部以外の場所がヘッドスライ
ダと接触する可能性も生じてくる。これにより、ヘッド
スライダと磁気ディスク１０との接触面積が増大して、
摩擦力の増大につながることもある。特に、磁気ディス
ク１０では、ディスク基板が樹脂製であるため、このデ
ィスク基板のヤング率が小さいので、凸部における弾性
変形量が大きくなり、上述したような現象が顕著に表れ
るといえる。

【００６５】よって、上述したように、磁気ディスク１
０においてＣＳＳ耐久性を向上するためには、ＣＳＳ領
域１２に形成される凸部の面積の割合及び凸部同士の間
隔を、樹脂製基板の弾性変形及びメニスカス力について
十分考慮して設計する必要がある。

【００６６】言い換えれば、この磁気ディスク１０のデ
ィスク基板１３を成形するスタンパ１は、磁気ディスク
１０のＣＳＳ耐久性を向上させるためには、ＣＳＳ領域
形成域３に形成される凹部３ａの面積の割合及び凹部３
ａ同士の間隔を、成形後の樹脂製ディスク基板１３の弾
性変形及びメニスカス力について十分考慮して設計する
必要がある。

【００６７】そこで、この磁気ディスク１０のディスク
基板を成形するための本発明のスタンパ１は、ＣＳＳ領
域形成域３に形成される凹部３ａのＣＳＳ領域形成域３
全体に占める面積の割合が、成形後の樹脂製ディスク基
板、詳しくは凸部１２ａの弾性変形を考慮して、０．８
％〜５．７５％、好ましくは１．５％〜４．７５％とな
るように設計される。しかも、このスタンパ１は、ＣＳ
Ｓ領域形成域３の凹部３ａ同士の間隔Ｌが、成形後の磁
気ディスク１０において媒体表面に塗布される潤滑剤等
により生じるメニスカス力を考慮して、２．５μｍ〜１
８μｍ、より好ましくは３．０μｍ〜１６．５μｍとな
るように設計されるものである。

【００６８】以上述べたように、本発明のスタンパ１
は、ヘッドスライダが接触するＣＳＳ領域１２に対応す
るＣＳＳ領域形成域３に所定の凹凸パターンが形成され
ており、この凹凸パターンのうちの凹部３ａの面積が、
成形される樹脂製ディスク基板１３の弾性変形、詳しく
は凸部１３ａの弾性変形を十分考慮して規定されてい
る。そのため、本発明のスタンパ１を用いて成形された
ディスク基板１３を有する磁気ディスク１０は、ヘッド
スライダとＣＳＳ領域１２との接触面積が最適化され
る。よって、本発明のスタンパ１によれば、ヘッドスラ
イダとの摩擦が極力抑えられたディスク基板１３を成形
することができる。

【００６９】しかも、本発明のスタンパ１では、ＣＳＳ
領域形成域３における凹部３ａ同士の間隔Ｌを、成形後
の磁気ディスク表面に塗布される潤滑剤等によるメニス
カス力を考慮して規定されているため、このスタンパ１
を用いて成形されるディスク基板１３を有する磁気ディ
スク１０が媒体表面に潤滑剤等が塗布されているもので
あっても、ヘッドスライダと磁気ディスク１０における
ＣＳＳ領域１２との接触面積が最適化される。

【００７０】したがって、本発明のスタンパ１によれ
ば、ヘッドスライダとＣＳＳ領域１２との摩擦が極力抑
えられて、ＣＳＳ耐久性等の繰り返し耐久性が向上され
たディスク基板１３、更にはディスク基板１３を有する
磁気ディスク１０を提供することができる。

【００７１】また、本発明のスタンパ１により成形され
るディスク基板１３を有する磁気ディスク１０は、ディ
スク基板１３が樹脂製であるので、従来多用されていた
金属製基板にはない有利な点、例えば、製造工程中に研
磨工程を要しないために安価に作製可能であるという点
や、射出成形等の容易な方法により所望の凹凸パターン
が形成可能であるという点を備える。

【００７２】なお、本発明のスタンパ１により成形され
るディスク基板１３を有する記録媒体としては、樹脂製
のディスク基板上に記録層を有するものであり、媒体表
面にＣＳＳ領域１２が設けられているものであれば何れ
の記録媒体にも適用可能であり、例えば、エンボスピッ
トによって情報信号が予め書き込まれる光ディスクや、
記録膜の相変化を利用して情報信号が書き込まれる相変
化型光ディスクや、記録膜の磁気光学効果を利用して情
報信号が書き込まれる光磁気ディスク等に適用されても
良い。

【００７３】具体的には、光磁気ディスクとしては、本
発明のスタンパ１により成形された樹脂製のディスク基
板４上に、キュリー温度を超えた温度上昇によって保磁
力がなくなり外部磁界の方向に磁化反転する光磁気記録
層等が形成されてなる。この光磁気記録層には、例え
ば、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の非晶質合金薄膜等のカー効果
やファラデー効果等の磁気光学特性を有する垂直磁化膜
等が用いられる。

【００７４】また、相変化型光ディスクは、本発明のス
タンパ１により成形された樹脂製のディスク基板４上
に、結晶と非晶質との間で可逆的な相変化をする相変化
材料層等が形成される。この相変化材料層には、単体の
カルコゲンやカルコゲン化合物が用いられる。具体的に
は、この相変化材料層の材料として、Ｔｅ，Ｓｅの各単
体、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ａｇ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ
−Ｔｌ−Ｃｏ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ，Ｂｉ₂Ｔｅ₃，ＢｉＳ
ｅ，Ｓｂ₂Ｓｅ₃，Ｓｂ₂Ｔｅ₃等のカルコゲン系材料が挙
げられる。

【００７５】なお、特に、光磁気ディスクとしては、例
えば、ハードディスク装置の構成に光磁気ディスクの記
録再生方式を組み込んでなる光ディスク装置に用いられ
る光ディスクでも良い。すなわち、本発明のスタンパ１
により成形されるディスク基板１３を有する光磁気ディ
スクを、上記のようなハードディスク装置の構成に光磁
気ディスクの記録再生方式を組み込んでなる光ディスク
装置に適用しても良い。

【００７６】この光ディスク装置は、光学ヘッドを構成
する対物レンズ等をヘッドスライダに搭載することによ
り、対物レンズと光磁気ディスクとを近接又は接触さ
せ、これにより、開口数ＮＡを上げて高密度記録化を図
るものである。図８は、ハードディスク装置の構成に光
磁気ディスクの記録再生方式を組み込んでなる上記光デ
ィスク装置におけるヘッドスライダ部分を示す断面図で
ある。

【００７７】詳しくは、この光ディスク装置では、図９
に示すように、ハードディスク装置と同様な浮上型のヘ
ッドスライダ２０を使う。そして、光磁気ディスク２１
の記録膜２２は、ハードディスクと同様に、ディスク表
面にむき出しの状態とする。但し、この浮上型のヘッド
スライダ２０に搭載するのは、磁気記録再生素子ではな
く、その代わりに、レンズやコイルからなる光磁気記録
用の光学モジュールを搭載する。

【００７８】すなわち、この光ディスク装置では、ヘッ
ドスライダ２０のディスク対向面２０ａとは反対側の面
２０ｂにプリフォーカスレンズ２４が搭載されるととも
に、ヘッドスライダ２０のディスク対向面２０ａに半球
状のＳＩＬ（solid imersionlens）と称されるレンズ
（以下、ＳＩレンズという。）２２が搭載されている。
プリフォーカスレンズ２４は、従来の光磁気ディスク装
置における対物レンズに相当するレンズである。また、
ＳＩレンズ２２は、ガラス等の絶対屈折率ｎが高い材料
からなる。そして、このＳＩレンズ２２を囲むように磁
界変調用コイル２３が配置されている。このコイル２３
によって、ＳＩレンズ２２付近の磁界を反転させ、記録
マークを形成する。

【００７９】このような光ディスク装置における記録再
生方式としては、ミニディスク等とほぼ同じ磁界変調方
式の光磁気記録を使う。すなわち、レーザ光の照射によ
ってビームスポット内の記録膜２２の温度を一時的に上
げ、冷えるときにコイル２３で印加した磁化方向を記録
する。

【００８０】つぎに、以上のように構成される本発明の
スタンパ１の製造方法の一例について、以下に詳細を説
明する。

【００８１】先ず、ディスク基板４成形用のスタンパを
作製するには、図１０に示すように、環状の金型用基板
３０上に、マスクとしてレジスト３１を均一に塗布す
る。

【００８２】次に、図１１に示すように、レジスト３１
が塗布された金型用基板３０をパターンカッティングマ
シーンのターンテーブル上に配置し、ＣＳＳ領域形成域
３に所定の凹凸パターンを、レーザ発振器からのレーザ
光３２により露光して描画する。ここで、パターンカッ
ティングマシーンのレーザ光３２は、予めパターンカッ
ティングマシーン用に作成された所望のパターンデータ
をパターンカッティングマシンに送出し、そのデータに
よりレーザ光３２をＯＮ／ＯＦＦして、マスクが露光さ
れる部分と露光されない部分とに分けられ、磁気ディス
ク上に形成される凹凸パターンの原形が描画される。

【００８３】特に、このとき、本発明では、ＣＳＳ領域
形成域３においてレーザ光３２が露光される部分、即ち
現像工程後に凹部３ａとなる部分の面積が、ＣＳＳ領域
形成域３全体の面積に対して、０．８％〜５．７５％、
好ましくは１．５％〜４．７５％となるように、レジス
ト３１に対してレーザ光３２を露光する。

【００８４】さらに、このとき、本発明では、ＣＳＳ領
域形成域３においてレーザ光３２が露光される部分同士
の間隔、即ち現像工程後に形成される凹部３ａ同士の間
隔Ｌが２．５μｍ〜１８μｍ、好ましくは３．０μｍ〜
１６．５μｍとなるように、レジスト３１に対してレー
ザ光３２を露光する。

【００８５】そして、図１２に示すように、このレジス
ト３１を現像する。このとき、レーザ光３２が露光され
たレジスト３１は除去される。一方、レーザ光３２が露
光されなかったレジスト３１は、金型用基板３０上に残
される。

【００８６】次に、図１３に示すように、所定パターン
の凹凸を形成した上記レジスト３１及びレジスト３１で
被覆されていない部分の金型用基板３０の表面上に、イ
オンエッチング装置内において、イオンビーム３３によ
って、イオンエッチングを施す。なお、図１４に、図１
３中の範囲Ｙの拡大した断面図を示す。このように、イ
オンエッチング等の物理的エッチングを施すことによ
り、図１４に示すように、金型用基板３０に所定の凹凸
パターンが形成されるとともに、レジスト３１及びレジ
スト３１が被覆されていない部分の金型用基板３０の表
面にテクスチャが施される。

【００８７】ここで、イオンエッチング装置は、電圧で
加速されたイオンを工作物に衝突させ、その衝突エネル
ギーによって工作物を加工し、数μｍ程度の微小な凹凸
の形成が可能である。また、イオンの加速電圧が大きい
ほどその衝突エネルギーも大きくなり、加工速度も速く
なる仕組みである。したがって、このイオンエッチング
におけるイオンの加速電圧によって、表面の粗さを制御
することが可能である。

【００８８】そして、図１５に示すように、金型用基板
３０からマスクとして作用したレジスト３１を剥離する
ことにより、最終的に、ＣＳＳ領域形成域３に所定の凹
凸パターンが形成されるとともに、この凹部３ａの底部
表面が粗くなされたレジスト３４が作製される。

【００８９】ここで、レジスト３１が被覆していた金型
用基板３０上の表面は、物理的エッチングを直接受けて
いないため、鏡面の状態が保持される。

【００９０】なお、このとき、金型用基板３０に形成さ
れた凹部３０ａの底部表面３０ａ₀がイオンエッチング
により粗くなされる、即ちテクスチャされるが、図１５
では、このテクスチャされた様子の図示を省略してい
る。

【００９１】このようにして、ＣＳＳ領域形成域３にお
ける凹部３ａの面積がＣＳＳ領域形成域３全体の面積に
対して０．８％〜５．７５％、好ましくは１．５％〜
４．７５％となされ、且つ凹部３ａ同士の間隔が２．５
μｍ〜１８μｍ、好ましくは３．０μｍ〜１６．５μｍ
となされ、しかも凹部３ａの底部表面３ａ₀がテクスチ
ャされた本発明のスタンパ３４が得られる。

【００９２】そして、図２及び図３に示すような情報記
録領域１２上に記録トラックに沿った凹凸パターンを有
するディスク基板用の本発明のスタンパ１を作製するに
は、上記工程に加えて、例えば、従来公知のスタンパ形
成方法と同様な方法によって、金型基板３０上の情報記
録領域形成域２に記録トラック方向の凹凸パターンを形
成すれば良い。なお、このとき、上記ＣＳＳ領域形成域
３において所定パターンの凹凸を形成した方法と同様な
方法によっても良い。

【００９３】また、なお、本発明を適用したスタンパの
製造方法としては、上記の図１０乃至図１５に示す製造
方法の他に、例えば、次のような製造方法が挙げられ
る。

【００９４】他のスタンパの製造方法としては、従来ア
ルミニウム基板等に凹凸を形成する方法として用いられ
ていた方法を、本発明のスタンパの製造において利用す
る方法である。すなわち、従来アルミニウム基板等に凹
凸を形成する方法では、レーザ光を直接照射させて基板
表面に凹凸を形成する方法があったが、本発明のスタン
パ１を成形する方法としては、このレーザ光のパワーを
調整することにより、ＣＳＳ領域形成域３に所望の凹部
３ａを形成することができる。

【００９５】詳しくは、従来のこの方法によると、基板
表面に高さが一定もしくは任意の範囲でのばらつきを有
する凸部が形成された。しかし、凹部の深さに関しては
管理されていなかった。よって、上記の従来の方法をそ
のまま採用するのでは、ＣＳＳ領域形成域３に所望の凹
部３ａを形成することは困難である。

【００９６】ところが、このレーザ光のパワーを調節し
て照射することにより、ＣＳＳ領域形成域３において、
所望のパターンの凹部３ａのみが形成され、凹部３ａ同
士の間の領域３ｂがほぼ平滑な面となされた図４に示す
ような本発明のスタンパ１を作製することができる。な
お、この方法では、マスク形成を行わなくても良い。ま
た、このような方法を用いて、情報記録領域２において
も記録トラックに沿った所定の凹凸パターンを形成する
ことができる。

【００９７】また、更に、他のスタンパの製造方法とし
ては、図１１及び図１２に示した所定パターン描画工程
及び現像工程を除いて、マスク形成工程、エッチング工
程及びマスク剥離工程によって製造してもよい。

【００９８】ここで、上記エッチング工程では、イオン
ビームエッチング法の他に、メッキ法や化学的エッチン
グ法を用いることが考えられる。しかし、メッキ法で
は、メッキ時に気泡が発生し、その気泡を巻き込んでメ
ッキ膜が堆積することがよくある。この場合、気泡が巻
き込まれた箇所は欠陥となり、その欠陥がスタンパ表面
に出ているときは、凹部となるので、所望しない凹部が
形成され、設計通りのパターンを施すことができなくな
る。一方、気泡の発生しない無電解メッキ法による作製
という方法もあるが、無電解メッキ法は堆積速度が遅
く、大量生産に適さない。さらに、無電解メッキ法で
も、メッキ浴の中に不純物が存在することがあり、この
不純物が上述した気泡と同様な効果をもたらし、スタン
パ表面に凹状欠陥を発生させる原因ともなる。

【００９９】また、化学的エッチング法では、微小な凹
凸を形成することはできるが、その凹凸の形状を制御す
ることが極めて困難なため、仕様変更が行われる度に、
条件に適合した材料と、エッチング溶液とを選択しなく
てはならない。また、化学的エッチング法では、エッチ
ングできる材料が限られるため、さらに基板成形用金型
として用いることができる材料も限られてしまう。

【０１００】これらに対して、イオンビームエッチング
法では、作製したスタンパを用いて樹脂製のディスク基
板を作製した場合、スタンパ３４に形成された微小な凹
凸が鋭角な角を持たないため、射出成形法によって、微
小な凹凸にも充填され、表面形状が確実に成形基板に転
写されることが可能となる。よって、実用上の点から
は、イオンビームエッチング法を用いることが好適とい
える。

【０１０１】以上のように作製されたスタンパ１は、射
出成形装置内に設置されて、次のように使用され、ディ
スク基板１３が成形される。図１６に、射出成形装置金
型部５０を示す断面図である。

【０１０２】先ず、射出成形装置５０は、ディスク基板
の一方の主面を形成する固定金型５１と、この固定金型
５１と相対向して配置されてディスク基板の他方の主面
を形成する可動金型５２と、ディスク基板の外周側面を
形成する外周金型５３とを備える。

【０１０３】可動金型５２は、図示しない駆動機構によ
って固定金型５１に対して接離動作する。外周金型５３
は、固定金型５１及び可動金型５２を射出成形装置金型
部５０内にそれぞれ固定する固定側外周金型５３ａ及び
可動側外周金型５３ｂを備え、成形物の外周側面を形成
する。ここで、これら固定金型５１、可動金型５２及び
外周金型５３は、型締め状態において協動してディスク
基板を形成するキャビティ５４を形成する。

【０１０４】そして、固定金型５１の成形面５１ａ上
に、本発明のスタンパ１が設置されている。なお、可動
金型５２の成形面５２ａ上、或いは、固定金型５１の成
形面５１ａ及び可動金型５２の成形面５２ａの両面上
に、本発明のスタンパ１が設置されていても勿論構わな
い。

【０１０５】固定金型５１ａ側には、キャビティ５４の
中心に位置して、溶融された合成樹脂材料をキャビティ
５４内に射出充填させるノズル５５を有するスプルブッ
シュ５６が配設されている。可動金型５２ｂ側には、キ
ャビティ５４の中心に対応する位置に、成形されるディ
スク基板の内周側の情報信号が記録されない領域に対応
した外径寸法を有する筒状を呈した第１のイジェクト部
材５７が軸方向に移動自在に配設されている。この第１
のイジェクト部材５７は、ディスク基板の離型動作の際
に図示しない駆動手段によってキャビティ５４内へと突
き出されて成形されたディスク基板を可動金型５２から
離型させる。

【０１０６】この第１のイジェクト部材５７には、その
内周側に成形されるディスク基板の中心穴を穿設するパ
ンチ５８が取り付けられている。このパンチ５８の内周
側には、第２のイジェクト部材５９が軸方向に進退自在
に取り付けられる。第２のイジェクト部材５９は、パン
チ５８によりディスク基板の中心穴が穿設された後、切
断部分の合成樹脂材料を可動金型５２から離型させる。

【０１０７】以上のように構成された射出成形装置金型
部５０では、先ず、図示しない駆動機構が動作すること
により、固定金型５１に対して可動金型５２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５
４が構成される。

【０１０８】次に、キャビティ５４には、型締め状態に
おいて、スプルブッシュ５６のノズル５５から溶融され
た合成樹脂材料が射出充填される。そして、この射出成
形装置金型部５０に設けられた図示しない温度調節機構
により合成樹脂材料が半溶融状態に冷却されて、第１の
イジェクト部材５７の中心穴からパンチ５８が固定金型
５１の方向へと突出動作され、成形されるディスク基板
のセンタ穴を穿設し、この切断部分を第２のイジェクト
部材５９が可動金型５２から離型させる。

【０１０９】この後、射出成形装置金型部５０におい
て、射出充填された合成樹脂材料が図示しない温度調節
機構により冷却及び硬化される。

【０１１０】そして、この射出成形装置金型部５０で
は、図示しない駆動機構が動作して可動金型５２が固定
金型５１に対して離間動作されることによって、型開き
動作が行われる。最終的に、キャビティ５４内で成形さ
れた状態のディスク基板は、第１のイジェクト部材５７
によって可動金型５２側から突き出されて、最終的に、
図示しないディスク基板取り出し機構によってディスク
基板１３が取り出される。

【０１１１】以上のように成形されたディスク基板１３
を用いて、次のようにして磁気ディスク１０が作製され
る。

【０１１２】すなわち、このディスク基板１３上に、γ
−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｃｏ−γ−Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ等
の従来公知の磁性層材料をスパッタリング等の従来公知
の薄膜形成方法により成膜して磁性層５を形成し、磁気
ディスク１０が得られる。

【０１１３】なお、磁気ディスクとしては、本発明のス
タンパ１を用いて成形されたディスク基板上に、磁性層
５の他に、下地層、保護層、潤滑膜等が形成されてもよ
い。下地層としては、例えば、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、保護膜としては、Ｃ、ＳｉＯ
₂等による薄膜を、それぞれスパッタリング法等の従来
公知の薄膜形成方法により形成する。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。

【０１１４】

【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。ここで
は、以下に示すような測定用スタンパ及びこのスタンパ
を用いて成形した測定用ディスクを作製することによ
り、ディスク基板成形用のスタンパにおいて、そのＣＳ
Ｓ領域形成域に形成される凹部の面積や凹部同士の間隔
が異なることにより、成形されるディスク基板に及ぼす
ＣＳＳ耐久性の影響を評価した。

【０１１５】実施例１本実施例では、スタンパのＣＳＳ領域形成域に形成され
る凹部の面積について最適値を見出すために、スタンパ
全面をＣＳＳ領域形成域とし、半径方向の所定幅毎に凹
部の面積を変化させたスタンパを測定用スタンパとして
用いた。

【０１１６】詳しくは、本実施例の測定用スタンパ６０
は、図１７に示すように、スタンパ表面の全面をＣＳＳ
領域形成域６１とし、しかも、半径方向の所定幅ｌ₀毎
に分割して複数のＣＳＳ形成エリア、例えばＣＳＳ形成
エリア６２，６３，６４とした。そして、各ＣＳＳ形成
エリアにおいて、各エリアの全面積Ｓ₀₀に占める凹部の
面積Ｓ₁₀の割合Ｓ₁₀／Ｓ₀₀が異なるように作製した。

【０１１７】詳しくは、上記測定用スタンパ６０は、以
下のようにして作製した。先ず、外径１２０ｎｍ、内径
２５．０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのＮｉ製の金型用基板を
用意した。なお、この寸法は、従来の直径３．５インチ
の磁気ディスク用のディスク基板を作製するスタンパと
同寸法である。

【０１１８】そして、この金型用基板上に、マスクとし
てレジストを均一に塗布し、その後に、このレジストに
対してレーザ光を露光した。このとき、レーザ光を露光
した部分は後の工程である現像工程にて除去されて凹部
となるので、半径方向の所定幅毎に、即ち金型用基板上
のエリア毎にレーザ光の露光程度を変化させて、各エリ
アに占める凹部の面積の割合が異なるようにした。

【０１１９】そして、このレジストを現像した。このと
き、レーザ光が露光されたレジストが除去される。その
後、金型用基板を、残存しているレジストをそのまま被
覆させた状態で、イオンビームエッチングによりエッチ
ングした。このようにして、金型用基板上の各エリア毎
に凹部の面積の割合が異なる所定パターンの凹凸が形成
されるとともに、各凹部の底部表面がイオンビームエッ
チングにより粗くされる。

【０１２０】詳しくは、金型基板上の各ＣＳＳ形成エリ
ア毎に凹部が占める面積の割合を０．５％〜１１％とな
るように変化させた。また、この凹部の深さを２５ｎｍ
とした。

【０１２１】そして、金型用基板からマスクとして作用
したレジストを剥離することにより、スタンパ６０を得
た。よって、このスタンパ６０は、半径方向の所定幅で
あるＣＳＳ形成エリア毎に凹部が占める面積の割合が
０．５％〜１１％まで変化されて形成されるものであ
る。なお、このスタンパ６０は、凹部同士の間隔が各エ
リア全てについて一定値である。

【０１２２】次に、以上のようにして得たスタンパ６０
を射出成形装置金型部に設置し、この射出成形装置のキ
ャビティ内に樹脂材料を注入して、射出成形によりディ
スク基板を成形した。このとき得られたディスク基板
は、半径方向の所定幅毎に、即ち半径方向に分割された
ＣＳＳエリア毎に、凸部が占める面積の割合が０．５％
〜１１％まで変化されて形成されている。

【０１２３】次に、このディスク基板上に、下地層とし
てクロムを膜厚３０ｎｍ、磁性層としてコバルト白金ク
ロムを膜厚２０ｎｍ、保護膜としてカーボンを膜厚１０
ｎｍとなるように順次スパッタリングにより被着させて
積層形成した。その後、このカーボン上に市販の潤滑剤
を２ｎｍの膜厚でディッピング法により塗布した。

【０１２４】このようにして、半径方向の所定幅毎に分
割された各ＣＳＳエリアにおいて、凸部が各ＣＳＳエリ
アに占める面積の割合（以下、接触面積比と称する。）
が異なる測定用ディスクを得た。なお、この測定用ディ
スクでは、各ＣＳＳエリアに形成される凸部同士の間隔
が、何れのＣＳＳエリアにおいても同一とする。

【０１２５】＜ＣＳＳ耐久性の評価＞以上のようにして
得られた測定用ディスクを用いて、以下に示すような条
件にてＣＳＳ耐久性試験を行った。このＣＳＳ耐久性試
験では、磁気ディスク装置に設置する浮上型のヘッドス
ライダとして、荷重が３．５ｇｆのナノスライダを用い
た。

【０１２６】先ず、この磁気ディスク装置内の所定位置
に上記測定用ディスクを配し、測定用ディスクに設けた
所定のＣＳＳエリア上に浮上型のヘッドスライダが配さ
れるようにした。

【０１２７】そして、スピンアップ時間として始めの３
秒間、回転数が４５００ｒｐｍに上がるまで測定用ディ
スクを回転させた。このとき、浮上型のヘッドスライダ
は、上記所定のＣＳＳエリアから次第に離陸し、結果的
に浮上した。

【０１２８】その後、回転数を４５００ｒｐｍのまま維
持して、約１０秒間、測定用ディスクを回転した。この
とき、浮上型のヘッドスライダは、完全に浮上した状態
であった。

【０１２９】そして、スピンダウン時間として約７秒
間、回転数を次第に減少させて、最終的に測定用ディス
クを停止させた。そして、このまま測定用ディスクを回
転させずに、約１０秒間停止させた。このとき、浮上型
のヘッドスライダは、次第に浮上量を低下させ、最終的
に上記所定のＣＳＳエリア上に着陸するようにした。

【０１３０】そこで、このように所定のＣＳＳエリアに
て浮上型のヘッドスライダが離陸してから浮上を続け着
陸するまでの上記の３０秒間の過程、即ちスピンアップ
時間、回転時間、スピンダウン時間及び停止時間におけ
る過程を１サイクルとした。

【０１３１】ここで、上記の１サイクル内において、先
ず、ヘッドスライダには、所定のＣＳＳエリアにて静止
した状態から浮上しようとする際に、静摩擦力が加わ
る。その後、回転数の増加に伴ってヘッドスライダは浮
上し、完全にヘッドスライダが浮上したときにヘッドス
ライダの受ける摩擦力が０となる。

【０１３２】そこで、上記サイクルを連続して１０回繰
り返し行い、各サイクルにおいて、ヘッドスライダにか
かる摩擦力、即ちヘッドスライダのディスク回転方向に
かかる上記静摩擦力を、歪ゲージ或いは圧電素子で測定
した。そして、この静摩擦力を１０サイクル分測定し、
その平均値を求めた。

【０１３３】次に、同様にして、浮上型のヘッドスライ
ダをその他の各ＣＳＳエリア上で離着陸するようにし、
各ＣＳＳエリアにおいて上記サイクルを１０回繰り返し
行い、各ＣＳＳエリアにおけるヘッドスライダにかかる
摩擦力を同様に１０サイクル分測定し、その平均値を求
めた。この測定結果を図１８に示す。図１８では、横軸
に接触面積比をとり、縦軸に摩擦力をとった。

【０１３４】図１８の結果から示されるように、ＣＳＳ
領域に占める凸部の面積の割合、即ち接触面積比が極端
に小さいと、ヘッドスライダにかかる摩擦力も大きくな
り、一方、接触面積比が大きいと、ヘッドスライダにか
かる摩擦力はやはり大きくなることがわかった。そし
て、接触面積比が約１．５％程度のところで、ヘッドス
ライダにかかる摩擦力が極小値をとることとなる。

【０１３５】ところで、ヘッドスライダにかかる摩擦
力、詳しくはヘッドスライダのディスク回転方向にかか
る上記静摩擦力の値は、一般的に、摩擦係数が２．０以
下であれば、ＣＳＳ耐久性は確保されるといえる。本実
施例では、ヘッドスライダの荷重が３．５ｇｆであるこ
とから、摩擦係数が２．０以下であるには、摩擦力が
７．０ｇｆ以下であることが必要である。すなわち、本
実施例では、摩擦力が７．０ｇｆ以下であると、ＣＳＳ
耐久性が確保されるといえる。

【０１３６】このことから、図１８の結果により、摩擦
力が７．０ｇｆ以下になる接触面積比は、０．８％〜
５．７５％の範囲であることが判明した。よって、この
ような測定用ディスクを成形するためのスタンパとして
は、ＣＳＳ領域形成域において、凹部の占める面積の割
合が０．８％〜５．７５％であることが必要であると判
明した。

【０１３７】さらに、摩擦力の値は、摩擦係数が１．５
以下であれば、より優れたＣＳＳ耐久性を確保すること
ができる。本実施例では、ヘッドスライダの荷重が３．
５ｇｆであることから、摩擦係数が１．５以下であるに
は、摩擦力が５．２５ｇｆ以下であることが必要であ
る。すなわち、本実施例では、摩擦力が５．２５ｇｆ以
下であると、より優れたＣＳＳ耐久性が確保されるとい
える。

【０１３８】このことから、図１８の結果により、摩擦
力が５．２５ｇｆになる接触面積比は、１．０％〜４．
７５％の範囲であることが判明した。よって、このよう
な測定用ディスクを成形するためのスタンパとしては、
ＣＳＳ領域形成域において、凹部の占める面積の割合が
１．０％〜４．７５％であることが必要であると判明し
た。

【０１３９】以上の結果から、樹脂製基板の成形用スタ
ンパとしては、ＣＳＳ領域形成域に凹凸パターンを形成
し、且つこの凹凸パターンのうちの凹部の占める面積を
ＣＳＳ領域形成域全体の面積に対して０．８％〜５．７
５％、好ましくは１．０％〜４．７５％とすることによ
り、ヘッドスライダにかかる摩擦力を低減することがで
きてＣＳＳ耐久性を向上することができるディスク基板
を得ることができるとわかった。

【０１４０】実施例２次に、本実施例では、スタンパのＣＳＳ領域形成域に形
成される凹部同士の間隔について最適値を見出すため
に、スタンパ全面をＣＳＳ領域とし、半径方向の所定幅
毎、即ち各ＣＳＳ形成エリア毎に凹部同士の間隔を変化
させたスタンパを用意し、このスタンパにより成形した
ディスク基板を用いて測定用ディスクとして用いた。

【０１４１】詳しくは、本実施例のスタンパとしては、
半径方向の所定幅毎に分割して複数のＣＳＳ形成エリア
とし、その各ＣＳＳ形成エリア毎に凹部同士の間隔を
２．５μｍ〜２０μｍまで変化させて作製した以外は、
実施例１と同様にして作製した。

【０１４２】そして、このスタンパを用いて射出成形に
よりディスク基板を成形し、このディスク基板上に、実
施例１と同様にして、下地層、磁性層、保護膜、潤滑剤
膜を順次形成し、測定用ディスクを得た。

【０１４３】＜ＣＳＳ耐久性の評価＞以上のようにして
得られた測定用ディスクを用いて、ＣＳＳ耐久性の評価
として、実施例１と同様にして、ヘッドスライダにかか
る摩擦力を測定した。この結果を図１９に示す。図１９
では、横軸に凸部同士の間隔をとり、縦軸にヘッドスラ
イダにかかる摩擦力をとった。

【０１４４】図１９の結果から分かるように、ＣＳＳ領
域に形成する凸部同士の間隔が３．２μｍよりも小さく
なると、ヘッドスライダにかかる摩擦力が急激に大きく
なり、ＣＳＳ領域に形成する凸部同士の間隔が大きくな
ると、ヘッドスライダにかかる摩擦力も微増ではあるが
大きくなる。特に、凸部同士の間隔が１５μｍ以上にな
ると、ヘッドスライダにかかる摩擦力が急激に大きくな
る。

【０１４５】ここで、凸部同士の間隔が３．２μｍより
も小さくなるとヘッドスライダにかかる摩擦力が急激に
大きくなるのは、図１９に示したように、メニスカス領
域の増加が原因であると考えられる。一方、凸部同士の
間隔が１５μｍ以上になるとヘッドスライダにかかる摩
擦力が急激に大きくなるのは、ヘッドスライダのクラウ
ンや測定用ディスクの微小なうねりが原因となって、凸
部以外のディスク面とヘッドスライダとが接触し、接触
面積の増加が生じるためと考えられる。

【０１４６】ところで、摩擦力の値は、実施例１と同様
に考えられ、摩擦係数が２．０以下であれば、ＣＳＳ耐
久性は確保されるといえる。本実施例では、ヘッドスラ
イダの荷重が３．５ｇｆであることから、摩擦係数が
２．０以下であるには、摩擦力が７．０ｇｆ以下である
ことが必要である。すなわち、本実施例では、摩擦力が
７．０ｇｆ以下であると、ＣＳＳ耐久性が確保されると
いえる。

【０１４７】このことから、図１９の結果により、摩擦
力が７．０ｇｆ以下になる凸部同士の間隔は、２．５μ
ｍ〜１８μｍの範囲であることが判明した。よって、こ
のような測定用ディスクを成形するためのスタンパとし
ては、ＣＳＳ領域形成域において、凹部同士の間隔が
２．５μｍ〜１８μｍであることが必要であると判明し
た。

【０１４８】さらに、摩擦力の値は、実施例１と同様に
考えられ、摩擦係数が１．５以下であれば、より優れた
ＣＳＳ耐久性を確保することができる。本実施例では、
ヘッドスライダの荷重が３．５ｇｆであることから、摩
擦係数が１．５以下であるには、摩擦力が５．２５ｇｆ
以下であることが必要である。すなわち、本実施例で
は、摩擦力が５．２５ｇｆ以下であると、より優れたＣ
ＳＳ耐久性が確保されるといえる。

【０１４９】このことから、図１９の結果により、摩擦
力が５．２５ｇｆになる凸部同士の間隔は、３．０μｍ
〜１６．５μｍの範囲であることが判明した。よって、
このような測定用ディスクを成形するためのスタンパと
しては、ＣＳＳ領域形成域において、凹部同士の間隔が
３．０μｍ〜１６．５μｍであることが必要であると判
明した。

【０１５０】以上の結果から、樹脂製基板の成形用スタ
ンパとしては、ＣＳＳ領域形成域に凹凸パターンを形成
し、且つこの凹凸パターンのうちの凹部同士の間隔が
２．５μｍ〜１８μｍ、好ましくは、３．０μｍ〜１
６．５μｍとすることにより、ヘッドスライダにかかる
摩擦力を低減することができてＣＳＳ耐久性を向上する
ことができるディスク基板を得ることができるとわかっ
た。

【０１５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る基板成形用金型によれば、ヘッドスライダが接触する
記録媒体上の所定領域に対応する領域に所定の凹凸パタ
ーンが形成されており、この凹凸パターンのうちの凹部
の面積が、成形される樹脂製基板の弾性変形を十分考慮
して規定されている。そのため、本発明に係る基板成形
用金型を用いて成形された基板を有する記録媒体は、ヘ
ッドスライダと上記所定領域との接触面積が最適化され
る。よって、本発明に係る基板成形用金型によれば、ヘ
ッドスライダとの摩擦が極力抑えられて、ＣＳＳ耐久性
等の繰り返し耐久性に優れた記録媒体を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したスタンパの斜視図である。

【図２】本発明のスタンパを用いて成形したディスク基
板を有する磁気ディスクの断面図である。

【図３】本発明のスタンパを用いて成形したディスク基
板を有する磁気ディスクの斜視図である。

【図４】本発明を適用したスタンパの要部斜視図であ
る。

【図５】本発明を適用したスタンパの断面図である。

【図６】図５中の範囲Ｘを拡大して示す断面図である。

【図７】メニスカス力を説明する断面図を示す。

【図８】メニスカス領域まで考慮したヘッドスライダと
磁気ディスクとの接触面積と、磁気ディスクのＣＳＳ領
域に形成された凸部同士の間隔との関係を示す模式図で
ある。

【図９】本発明のスタンパを用いて成形したディスク基
板を有する光磁気ディスクの一例とヘッドスライダとを
示す断面図である。

【図１０】本発明のスタンパを作製する一工程を示す断
面図である。

【図１１】本発明のスタンパを作製する他の工程を示す
断面図である。

【図１２】本発明のスタンパを作製する他の工程を示す
断面図である。

【図１３】本発明のスタンパを作製する他の工程を示す
断面図である。

【図１４】図１３中の範囲Ｙを拡大して示す断面図であ
る。

【図１５】本発明のスタンパを作製する他の工程を示す
断面図である。

【図１６】射出成形装置金型部を示す断面図である。

【図１７】実施例に用いられる測定用スタンパを示す平
面図である。

【図１８】実施例１の測定結果を示す図である。

【図１９】実施例２の測定結果を示す図である。

【図２０】従来の樹脂製基板を有する磁気ディスクとヘ
ッドスライダとを示す断面図である。

【符号の説明】

１スタンパ、２情報記録領域形成域、３ＣＳ
Ｓ領域形成域、３ａ凹部、１０磁気ディスク、
１１情報記録領域、１２ＣＳＳ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川島良成東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者越村章埼玉県久喜市清久町１番10 ソニーマックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂材料よりなる基板上に少なくとも記
録層が形成されてなり、回転時に記録再生素子を備えた
浮上状態のヘッドスライダにより情報信号の記録及び／
又は再生が行われる情報記録領域と停止時にヘッドスラ
イダが接触する接触領域とを媒体表面に有する記録媒体
における、上記基板を成形するのに用いられる基板成形
用金型であって、成形面に、上記記録媒体の情報記録領域に対応する領域
と、上記記録媒体の接触領域に対応する領域とを有し、上記接触領域に対応する領域には、凹部が規則的に配列
された所定の凹凸パターンが形成されるとともに、これ
ら凹部の占める面積が上記接触領域に対応する領域全体
の面積の０．８％〜５．７５％となされていることを特
徴とする基板成形用金型。
【請求項２】上記所定の凹凸パターンのうちの凹部の
占める面積が、上記接触領域に対応する領域全体の面積
の１．５％〜４．７５％であることを特徴とする請求項
１記載の基板成形用金型。
【請求項３】上記所定の凹凸パターンのうちの凹部同
士の間隔が、２．５μｍ〜１８μｍであることを特徴と
する請求項１記載の基板成形用金型。
【請求項４】上記所定の凹凸パターンのうちの凹部同
士の間隔が、３．０μｍ〜１６．５μｍであることを特
徴とする請求項１記載の基板成形用金型。