(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ所定の成形面を有する固定型と可動型とからなる金型内に熱可塑性樹脂を射出して記録媒体用基板を製造可能な射出成形装置において、
前記固定型と前記可動型との間に配置可能であり、前記固定型の前記成形面および前記可動型の前記成形面の双方を昇温させることができる加熱ユニットを備え、この加熱ユニットは、
前記固定型の前記成形面に密着させることができる接触部を有する第１の加熱部と、
前記可動型の前記成形面に密着させることができる接触部を有する第２の加熱部と、
前記第１の加熱部と前記第２の加熱部の間の支持部材に固定され、前記第１の加熱部および前記第２の加熱部のそれぞれの前記接触部が外方を向く状態で前記第１の加熱部および前記第２の加熱部を背中合わせに連結すると共に、前記第１の加熱部および前記第２の加熱部のそれぞれを前記可動型の移動方向に接近離間させる伸縮ロッドからなる伸縮手段とを有していることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記第１の加熱部と前記第２の加熱部とは、ヒータと、当該ヒータが発する熱を前記金型の成形面に伝える前記接触部とを含み、前記接触部は、前記成形面を形成する素材よりも低い硬度を有していることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の射出形成装置を用い、前記金型内に熱可塑性樹脂を射出して記録媒体用基板を製造する方法において、
前記金型内に熱可塑性樹脂を射出する前に、前記固定型および可動型のそれぞれの前記成形面に前記加熱ユニットの前記第１の加熱部および前記第２の加熱部をそれぞれ押し当てて前記成形面の表面温度を上昇させることを特徴とする記録媒体用基板を製造する方法。
【請求項４】
前記加熱ユニットの表面温度を、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上であって、かつ、前記熱可塑性樹脂の融点よりも低い温度に設定することを特徴とする請求項３に記載の記録媒体用基板を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体用基板の製造方法および射出成形装置に関し、特に、熱可塑性樹脂を用いて記録媒体用基板を製造する方法およびそれを製造可能な射出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、各種情報を記録するための記録媒体として、磁気記録媒体、光記録媒体、および光磁気記録媒体が知られている。
【０００３】
これらの記録媒体のうち、磁気記録媒体（ハードディスク）のためのディスク基板としては、高い表面精度が要求されることから、Ａｌ等の非磁性金属のディスク基板が用いられてきた。この場合、非磁性金属製のディスク基板にはスパッタ法などによりＣｏ合金磁性層等が形成される。また、走行方向に粒子の長軸を配向させて磁気特性を向上させるために、ディスク基板の表面には、高度な精密加工によりテクスチャが形成される。
【０００４】
この種の磁気記録媒体の構成手法は多数存在しているが、その一例では、ディスク基板を精密洗浄した後、その基板上に、厚さ５０ｎｍ（５００Å）のＣｒ下地層、厚さ３０ｎｍ（３００Å）のＣｏＣｒＴａ磁性層（Ｃｏ：Ｃｒ：Ｔａ＝８２：１４：４）、および、厚さ８．０ｎｍ（８０Å）のカーボン保護層をＤＣスパッタ法等により順次形成する。そして、半製品の表面には、テープバニッシュが施されると共に、ディップコート法またはスピンコート法により、厚さ２ｎｍ（２０Å）のフッ素系潤滑層が更に塗布され、これにより磁気記録媒体が形成される。
【０００５】
また、例えばコンパクトディスクのような光記録媒体は、ディスク基板上に少なくとも反射層と保護層とを含むものである。このような光記録媒体からは、基板上の反射層からの反射光を用いて情報が読み出される。更に、近年では、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＰＤ等の書き込み（および書き換え）可能な光ディスクも知られている。これらの書き込み可能な光ディスクは、ディスク基板上に少なくとも記録層、反射層および保護層を積層させたものであり、記録層に対して、レーザ光を用いた情報の読み書きを実行することができる。また、光磁気記録媒体は、ディスク基板上に、例えば保護膜に挟持された磁性記録層、反射膜および保護コ一トを積層させたものである。磁性記録層には、レーザ光および磁気を用いて情報が記録され、記録された情報は、磁性記録層によるレーザ光の反射を利用して読み出される。
【０００６】
上述の各種記録媒体の中でも、特に磁気記録媒体（ハードディスク）に関して言えば、近年の高記録密度化への要求に伴い、ディスク基板および磁気記録媒体の製造方法はますます複雑化している。その一方で、高い性能を維持したままで、これまで以上に安価なディスク基板や磁気記録媒体が求められている。
【０００７】
このような相反する要求を満たすべく、例えば、特開平５−４２３１号公報、特開平５−６５３５号公報、特開平５−２８４８８号公報等により、熱可塑性樹脂（プラスチック）を用いてディスク基板を製造する手法が開示されている。これらの公報に開示された手法は、微細な凹凸、溝、パターン等を含む成形面を備えた金型内に、例えばポリカーボネート、ポリアクリル、ポリオレフィン等のプラスチックを射出することによりディスク基板を製造するものである。これらの手法を用いれば、製造プロセスを大幅に短縮化できるだけではなく、ＣＳＳゾーンやサーボパターン等をディスク基板に同時に形成することが可能となる。
【０００８】
ここで、一般にプラスチック製のディスク基板の機械的強度は、金属、ガラスあるいはセラミック製のディスク基板と比較して低い。このため、プラスチック製のディスク基板には、ラッピング、ポリッシュ等の仕上げ研磨を施すことは困難である。従って、射出成形の完了段階までに、成形品の表面精度（平坦度、真直度、うねり、粗さ等）を磁気記録媒体用のディスク基板として要求されるレベルに調整しておく必要がある。しかしながら、従来のプラスチック射出成形では、表面うねりを低減させたり、フローマークのような成形欠陥の発生を完全に防止したりすることは困難であった。
【０００９】
すなわち、従来のプラスチック射出成形では、金型１０１の表面温度が、成形に使用される樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低く設定されていた。このため、充填時にキャビティに流入した樹脂のうち、成形面に接触した部分が瞬時に固化し、図９に示されるように、スキン層１０２を形成して全体の樹脂流動への抵抗となる。その一方、スキン層の内側を流動する樹脂（以下、「バルク層」という）１０３は、キャビティ内を満たすまで流動を続ける。
【００１０】
この結果、従来のプラスチック射出成形に際しては、スキン層１０２とバルク部１０３との間で冷却・固化プロセスが大きく異なることになるので、スキン層１０２とバルク部１０３との間に収縮率の差が生じ、両者の境界には残留応力が生じてしまう。従って、バルク部１０３が固化・収縮する前に成形面の凹凸形状等がスキン層に良好に転写されていたとしても、バルク部１０３が固化・収縮を開始すると、スキン層１０２はバルク部１０３の収縮によりに引張られることになる。これにより、最終的に成形品の表面形状が変形してしまい、その表面部分にうねりが発生してしまう。
【００１１】
また、従来のプラスチック射出成形に関しては、金型の表面温度が低いことに起因して樹脂の溶融粘度が高くなるため、溶融樹脂が成形面に含まれる凹部に入り難くなり、転写性が悪化するという問題も指摘されている。さらに、樹脂の溶融粘度が高い場合、金型の成形面に対する樹脂の濡れ性が低下するため、成形面と樹脂との接触が金型全体において均一とはならず、熱交換が良好に行われていない領域が局所的に発生してしまう。このため、樹脂の収縮具合も局所的に異なることになり、フローマークのような成形欠陥が発生してしまう。これらの理由から、非常に高い表面精度をもったディスク基板の製造に従来のプラスチック射出成形を適用することが困難となっていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、上述の問題点を解決するために、例えば特開平７−１７８７７４号公報により、金型の成形面に断熱性の薄膜を積層させることが提案されている。しかしながら、断熱性の金型を用いると、金型の表面温度が逆に低下し難くなることから、タクト時間が長くなってしまう。その上、樹脂充填時に金型の表面温度を十分に上昇させ難くなることから、上述のスキン層の発生を阻止することは困難となる。
【００１３】
また、上述の問題点を解決するための手法としては、特開平１１−５８４７６号公報により、表面温度を樹脂のガラス転移温度以上に上昇させた金型内に樹脂を充填する手法が提案されている。かかる手法は、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制して記録媒体用基板の形状特性を向上させる上で有用なものであると考えられる。しかしながら、高い表面精度をもった記録媒体用基板の生産に際し、記録媒体用基板を安価に大量生産可能とするというプラスチック射出成形のメリットを最大限に発揮させるためには、かかる手法の実施もできるだけ低コストかつ容易に行われるべきであり、また、タクト時間も必要最小限とすべきである。
【００１４】
そこで、本発明は、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制して記録媒体用基板の形状特性を向上させることを低コストかつ容易に実現すると共に、タクト時間の短縮化を図ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明者らは、表面温度を樹脂のガラス転移温度以上に上昇させた金型内に樹脂を充填する手法が、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制して記録媒体用基板の形状特性を向上させる上で有用なものであることを確認した。そして、プラスチック射出成形によるメリットを最大限に発揮させるべく、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制して記録媒体用基板の形状特性を向上させることを低コストかつ容易に実現すると共に、タクト時間の短縮化を図ることを目的として更なる研究を進めた。
【００１６】
ここで、金型の成形面を昇温させる手法としては、まず、金型内部に埋設されたヒータにより成形面の表面温度を上昇させることが考えられる。しかしながら、極めて複雑かつ高価な金型構造を採用せざるを得ず、これでは、プラスチック射出成形により記録媒体用基板を製造するメリットが失われてしまう。また、ハロゲンランプやセラミクスヒータ等を用いて金型を外側から輻射加熱することも考えられる。しかしながら、このような輻射加熱は、金型の温度のみならず、成形室全体の温度に影響を与えることから、雰囲気温度の上昇をも招いてしまう。このため、樹脂冷却に長い時間が必要となり、基板１枚当たりに要するタクト時間が非常に長くなってしまうおそれがある。
【００１７】
これらの検討結果を踏まえた上で、本発明による射出形成装置は、それぞれ所定の成形面を有する固定型と可動型とからなる金型内に熱可塑性樹脂を射出して記録媒体用基板を製造可能な射出成形装置において、前記固定型と前記可動型との間に配置可能であり、前記固定型の前記成形面および前記可動型の前記成形面の双方を昇温させることができる加熱ユニットを備え、この加熱ユニットは、前記固定型の前記成形面に密着させることができる接触部を有する第１の加熱部と、前記可動型の前記成形面に密着させることができる接触部を有する第２の加熱部と、前記第１の加熱部と前記第２の加熱部の間の支持部材に固定され、前記第１の加熱部および前記第２の加熱部のそれぞれの前記接触部が外方を向く状態で前記第１の加熱部および前記第２の加熱部を背中合わせに連結すると共に、前記第１の加熱部および前記第２の加熱部のそれぞれを前記可動型の移動方向に接近離間させる伸縮ロッドからなる伸縮手段とを有していることを特徴とする。
この場合、前記第１の加熱部と前記第２の加熱部とは、ヒータと、当該ヒータが発する熱を前記金型の成形面に伝える前記接触部とを含み、前記接触部は、前記成形面を形成する素材よりも低い硬度を有していると好ましい。
また、本発明では、前記射出形成装置を用い、前記金型内に熱可塑性樹脂を射出して記録媒体用基板を製造する方法において、前記金型内に熱可塑性樹脂を射出する前に、前記固定型および可動型のそれぞれの前記成形面に前記加熱ユニットの前記第１の加熱部および前記第２の加熱部をそれぞれ押し当てて前記成形面の表面温度を上昇させることとした。
【００１８】
このように、金型とは別体の加熱ユニットを用いることにより、金型の構造を必要以上に複雑化させる必要がなくなるのでコストアップを抑制可能となり、しかも、既存の設備への適用も容易となる。また、成形面に加熱ユニットを直接押し当てて加熱することにより、成形面を効率よく昇温させることが可能となる。そして、このような加熱は金型内への樹脂の射出の直前に実行される。従って、金型の成形面以外の領域の温度や、雰囲気温度等が必要以上に上昇してしまうことを防止でき、樹脂の冷却時間、ひいては、基板１枚当たりに要するタクト時間を大幅に短縮化することができる。この結果、この方法によれば、プラスチック射出成形によるメリットを最大限に活用しつつ、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制してタクト時間の短縮化を図ることができ、記録媒体用基板の形状特性を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、加熱ユニットとして、ヒータと当該ヒータが発する熱を金型の成形面に伝える接触部とを含み、接触部が成形面を形成する素材よりも低い硬度を有しているものを用いると好ましい。これにより、金型の成形面に微細な凹凸、溝、パターン等が含まれていても、これらの凹凸等を損傷させることなく、金型の成形面を所望温度まで上昇させることができる。
【００２０】
これらの場合、加熱ユニットの表面温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上であって、かつ、熱可塑性樹脂の融点よりも低い温度、好ましくは、ガラス転移温度をＴｇとして、（Ｔｇ＋５０）℃以上かつ（Ｔｇ＋１３０）℃以下の温度に設定されるとよい。
【００２１】
これらの本発明の方法により製造される熱可塑性樹脂製基板は、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等の各種記録媒体に適用可能であり、その用途は、何ら限定されるものではないが、本発明の方法は、ハードディスク等の磁気記録媒体のための高い表面精度をもった基板を製造するのに特に好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による記録媒体用基板を製造する方法および射出成形装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明による射出成形装置を示す概略構成図である。図１に示される射出成形装置１は、熱可塑性樹脂の溶融、計量および射出といった各機能が集約された、いわゆるインラインスクリュ式射出成形装置である。射出成形装置１は、射出用ヒータ２と射出口３とを有する加熱シリンダ４を含み、加熱シリンダ４の内部には、樹脂の溶融、計量および射出を行う可動式のスクリュ５が配置されている。スクリュ５は、加熱シリンダ４の後端に配置されたスクリュ駆動ユニット６によって駆動される。また、加熱シリンダ４には、スクリュ５に対して熱可塑性樹脂を供給するためのホッパ７が接続されている。なお、本発明は、樹脂の溶融および計量がスクリュによって行われると共に、樹脂の射出がプランジャによって行われる場合においても適用可能であることはいうまでもない。
【００２６】
加熱シリンダ４の射出口３は、固定型１０のスプール部１１に接続される。固定型１０には、図２に示されるように、金型の成形面を構成する固定側スタンパ部１２が装着されている。固定側スタンパ部１２の表面の所定位置には、成形品であるディスク基板にＣＳＳゾーンやサーボパターン等を形成するための微細な凹凸、溝、パターン等が形成されている。そして、射出成形装置１では、固定型１０と対向するように、型締めユニット１４によって固定型１０に対して接近離間される可動型１５が配置される。可動型１５にも、固定型１０と同様に、金型の成形面を構成する可動側スタンパ部１６が装着される。固定側スタンパ部１２の表面の所定位置にも、微細な凹凸、溝、パターン等が形成されている。
【００２７】
固定側スタンパ部１２および可動側スタンパ部１６を形成する材料としては、一般的には、ＳＵＳやＮｉ合金等が用いられる。また、スタンパの長寿命化を図るべく、スタンパ表面保護層として、硬度が高く、耐熱性・耐蝕性等の安定性に優れた材料が選択される。固定側スタンパ部１２および可動側スタンパ部１６の表面保護層は、例えば、Ｗ，Ｔａ，ｌｒ，Ｐｔ，Ｎｉなどの金属、または、それらの合金、更には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等からなる薄膜から形成される。
【００２８】
本実施形態において、固定型１０および可動型１５は、これに限定されるものではないが、中心部に断面円形のボス部を有する円盤状の磁気記録媒体用ディスク基板を成形するものとして構成されている。ディスク基板の中心部に形成されたボス部は、当該ディスク基板を含む磁気記録媒体を磁気記録装置に装着する際に、スピンドルモータの軸として機能する。ディスク基板の外径やボス部の外径等は、磁気記録装置側の要求に応じて任意に定めることができる。
【００２９】
更に、射出成形装置１には、加熱ユニット２０が備えられている。加熱ユニット２０は、図２に示されるように、第１加熱部２１および第２加熱部２２を含む。第１加熱部２１は、固定型１０の成形面１０ａに密着させることができるものであり、ヒータ２３を内蔵する第１加熱プレート２５を有している。また、第２加熱部２２は、可動型１５の成形面１５ａに密着させることができるものであり、ヒータ２４を内蔵する第１加熱プレート２６を有している。
【００３０】
第１加熱部２１の第１加熱プレート２５は、固定型１０の成形面と概ね同一の輪郭を有しており、第２加熱部２２の第２加熱プレート２６は、可動型１５の成形面と概ね同一の輪郭を有している。第１加熱プレート２５の固定型１０側の表面および第２加熱プレート２６の可動型１５側の表面には、成形面を形成する素材、すなわち、固定側スタンパ部１２、可動側スタンパ部１６、固定型１０および可動型１５を構成する素材よりも低い硬度を有している素材のコーティングが施されている。例えば、これに限定されるものではないが、固定側スタンパ部１２および可動側スタンパ部１６がｌｒにより形成されている場合には、ｌｒよりも硬度の低いＮｉＰを用いて接触層２７および２８を形成すると好ましい。
【００３１】
これにより、第１加熱部２１には、固定型１０の成形面１０ａと密着する接触層（接触部）２７が含まれることになり、第２加熱部２２には、可動型１５の成形面１５ａと密着する接触層（接触部）２８が含まれることになる。なお、各加熱プレート２３，２６とそれぞれの表面の接触層２７，２８とは一体化されているのことが好ましいが、これに限られるものではない。構造の単純化やコスト等を考慮して、各加熱プレートに対して別体として形成された接触層をネジ等により接合してもよい。
【００３２】
図２に示されるように、第１加熱プレート２５と第２加熱プレート２６とは、それぞれの接触層２７，２８が外方を向く状態で伸縮ロッド２９ａ，２９ｂおよび２９ｃによって背中合わせに連結されている。また、各伸縮ロッド２９ａ〜２９ｃのうち、例えば中央の伸縮ロッド２９ｂには、図示されない伸縮駆動機構が備えられている。この伸縮駆動機構を作動させることにより、第１加熱部２１と第２加熱部２２とを、可動型１５の移動方向（型締め方向）に互いに接近離間させるこができる。
【００３３】
各伸縮ロッド２９ａ〜２９ｃは、支持部材３０に固定されている。また、支持部材３０は、図示されない移動機構に連結されており、この移動機構を作動させることにより、図１に示されるように、可動型１５の移動方向、および、各成形面１０ａ，１５ａと平行な方向に加熱ユニット２０の全体を移動させることができる。このように構成される加熱ユニット２０は、既存の射出成形装置に対しても容易に適用することができる。
【００３４】
次に、上述の射出成形装置１を用いた本発明による記録媒体用基板の製造方法を説明する。
【００３５】
まず、射出成形のための準備が整った段階で、型締めユニット１４により可動型１５を固定型１０から離間させて型開き状態にする。そして、支持部材３０に連結されている移動機構を作動させ、図２に示されるように、第１加熱部２１が固定型１０の成形面１０ａと対向すると共に、第２加熱部２２が可動型１５の成形面１５ａと対向するように、固定型１０と可動型１５との間に加熱ユニット２０を位置決めする。更に、第１加熱部２１のヒータ２３と、第２加熱部２２のヒータ２４とがそれぞれ作動され、加熱ユニット２０の第１加熱部２１および第２加熱部２２の表面温度、すなわち、接触層２７および２８の表面温度が、成形に用いられる熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上であって、かつ、当該樹脂の融点よりも低い温度、好ましくは、ガラス転移温度をＴｇとして、（Ｔｇ＋５０）℃以上かつ（Ｔｇ＋１３０）℃以下の温度に設定される。
【００３６】
次に、図３に示されるように、各伸長ロッド２９ａ〜２９ｃが伸長させられ、加熱ユニット２０の第１加熱部２１が固定型１０の成形面１０ａに押し当てられると共に、加熱ユニット２０の第２加熱部２２は可動型１５の成形面１５ａに押し当てられる。これにより、第１加熱部２１の接触層２７が固定型１０の成形面１０ａに密着し、第１加熱プレート２５内のヒータ２３により発せられる熱が、接触層２７から成形面１０ａに伝えられる。同様に、第２加熱部２２の接触層２８が可動型１５の成形面１５ａに密着し、第２加熱プレート２６内のヒータ２４により発せられる熱が、接触層２８から成形面１５ａに伝えられる。
【００３７】
このように、各成形面１０ａ，１５ａに加熱ユニットを直接押し当てて加熱することにより、効率よく短時間のうちに、成形に用いられる熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上であって、かつ、当該樹脂の融点よりも低い温度まで各成形面１０ａ，１５ａを昇温させることが可能となる。また、接触層２７および２８としては、上述のように、成形面を形成する素材よりも低い硬度を有する素材が用いられている。従って、固定型１０の成形面１０ａ（固定側スタンパ部１２）や可動型１５の成形面１５ａ（可動側スタンパ部１６）に含まれている微細な凹凸、溝、パターン等が接触層２７，２８と密着することによって損傷させられてしまうことは確実に防止される。
【００３８】
成形面１０ａおよび１５ａの表面温度がガラス転移温度以上の予め定められた温度に達すると、図４に示されるように、各伸縮ロッド２９ａ〜２９ｃが収縮され、第１加熱部２１（接触層２７）が成形面１０ａから、第２加熱部２２（接触層２８）が成形面１５ａからそれぞれ分離される。この分離工程中、図４において白抜矢印で示されるように、固定型１０側および可動型１５側から加熱ユニット２０に向けてエアを吹き付けると好ましい。これにより、第１加熱部２１および第２加熱部２２を成形面１０ａ，１５ａからスムースに分離させることが可能となる。
【００３９】
その後、支持部材３０に連結されている移動機構が作動され、図５に示されるように、加熱ユニット２０は、固定型１０と可動型１５との間から外側へと速やかに退避させられる。加熱ユニット２０の移動が完了すると、可動型１５が固定型１０に向けて接近させられ、型締めが行われる。そして、図６に示されるように、加熱シリンダ４から、固定型１０と可動型１５とにより画成されるキャビティ内に熱可塑性樹脂Ｒが充填される。
【００４０】
上述のように、本発明では、樹脂の充填の直前に、固定型１０の成形面１０ａと可動型１５の成形面１５ａとが樹脂のガラス転移温度以上であって、かつ、当該樹脂の融点よりも低い温度まで昇温させられる。従って、樹脂の充填の際に、いわゆるスキン層の発生を最小限に抑えることが可能となる。すなわち、樹脂の充填時に成形面１０ａ，１５ａの表面温度が充填される樹脂のガラス転移温度以上になっていれば、キャビティ内に入り込んで成形面１０ａ，１５ａに接した樹脂の分子の急速な固化が抑制され、スキン層の形成が抑えられる。従って、スキン層の発生に起因する残留応力や基板表面のうねりの発生を最小限にすることができる。
【００４１】
また、成形面１０ａおよび１５ａに含まれる凹部に対して樹脂が入り込み易くなると共に、冷却・固化時のスキン層部分の異常な収縮を大幅に低減させることができるため、成形品に対する成形面１０ａ，１５ａの形状の転写性も向上することになる。更に、樹脂が成形面１０ａ，１５ａに最初に接触する際の溶融樹脂の粘度増加を抑制することができるので、樹脂の成形面１０ａおよび１５ａに対する濡れ性も飛躍的に向上することになる。これにより、成形面１０ａおよび１５ａの全体と樹脂との間で熱交換が均一に行われることになるので、フローマークのような成形欠陥の発生も抑制されることになる。
【００４２】
更に、固定型１０および可動型１５とは別体の加熱ユニット２０を用いることにより、固定型１０および可動型１５の構造を必要以上に複雑化させる必要がなくなるのでコストアップを抑制可能となる。そして、本発明では、このような加熱が固定型１０および可動型１５に対する樹脂の射出の直前に実行される。これにより、固定型１０および可動型１５の成形面１０ａ，１５ａ以外の領域の温度や、雰囲気温度等が必要以上に上昇してしまうことを防止可能となり、樹脂の冷却時間、ひいては、基板１枚当たりに要するタクト時間を大幅に短縮化することができる。
【００４３】
本発明において用いられる熱可塑性樹脂（高耐熱性熱可塑性樹脂）は、一般に光磁気記録媒体用のディスク基板に適用されるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート樹脂の他にポリオレフィン系樹脂を含む。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高耐熱性、低吸湿性を呈し、剛直構造を有するノルボルネン系ポリシクロオレフィン樹脂等を用いると好ましい。また、樹脂構造に由来するカラス転移温度は、一般に１３０〜１９０℃の範囲にあるが、この範囲内でガラス転移温度が大きい熱可塑性樹脂を選択すると好ましい。
【００４４】
また、上述の方法により製造された記録媒体用基板には、基板内に残留する応力をより緩和すべく、アニール処理を施すことが好ましい。アニール処理は、ガラス転移温度をＴｇとして、（Ｔｇ−７０）℃以上であって、（Ｔｇ−１５）℃以下の温度において、０．５〜４８時間にわたって行うと好ましい。樹脂の劣化や基板の局所的形状変化を生じさせないことを条件として、アニール処理温度を可能な限り高く設定するのが好ましい。アニール処理は、大気雰囲気下あるいは低酸素雰囲気下で実行することができる。また、アニール処理の間に基板の自重による撓みの発生を防止するために、アニール処理は、基板を縦置きにした状態で行われると好ましい。十分なアニール処理を行うことにより、残留応力を減少させ、残留応力の経時的な解放による基板の形状変化を最小限にすると共に、基板の局所的な変形の発生を防止することができる。
【００４５】
上述の方法により製造された記録媒体用基板を用いて磁気記録媒体を構成するために、製造された記録媒体用基板には、少なくとも磁気記録層が積層される。また、記録媒体用基板には、必要に応じて、下地層、保護層、潤滑層等が形成される。用途に応じて、これらの層を記録媒体用基板の片面または両面に設けることにより、片面式あるいは両面式の磁気記録媒体を得ることができる。
【００４６】
ハードディスク装置等の一般に用いられている水平記録方式の磁気記録媒体を得る場合には、記録媒体用基板に対して、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順番で形成することが好ましい。磁気記録層の性能の向上を図る上では、下地層と磁気記録層との間に、更なる中間層を設けるとよい。また、記録密度の向上を図ることができるとして近年注目を集めている垂直記録方式の磁気記録媒体を得る場合には、下地層、軟磁性裏打層、磁性記録層、保護層、潤滑層をこの順番で形成することが好ましい。この場合も、記録特性等の向上を目的として、下地層と軟磁性裏打層との間、および／または、軟磁性裏打層と磁性記録層との間に、更なる中間層を設けると好ましい。
【００４７】
上述の各層は、当該技術分野において知られている任意の材料により形成することができる。例えば、下地層は、ＣｒまたはＣｒを主とした合金等の非磁性金属材料により形成することが可能であり、磁性記録層は、ＣｏおよびＣｒを主とした合金等の磁性材料により形成することができる。また、保護層は、炭素（特にダイヤモンド様炭素）等により形成可能であり、軟磁性裏打層は、非晶質Ｃｏ合金、ＮｉＦｅ合金、あるいは、センダスト合金（ＦｅＳｉＡｌ合金）等により形成することもできる。中間層としては、ＴｉまたはＴｉＣｒ合金などの素材を用いると好ましい。
【００４８】
潤滑層を除く上述の各層は、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法といった従来から知られている手法によって記録媒体用基板上に積層させることができるが、特に、スパッタ法を用いることが好ましい。また、潤滑層は、ディップコート、スピンコート、吹き付けなどの手法により形成することができる。
【００４９】
上述の本発明の方法によれば、プラスチック射出成形によるメリットを最大限に活用しつつ、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制してタクト時間の短縮化を図ることができ、記録媒体用基板の形状特性を向上させることが可能となる。そして、本発明の方法により製造された記録媒体用基板を用いることにより、磁気ヘッドの浮上特性に優れた高品質な磁気記録媒体を大量かつ安価に提供することが可能となる。
【００５０】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。ここでは、本発明の方法により製造した記録媒体用基板（実施例１および２）を用いた磁気記録媒体と、それ以外の他の手法により製造した記録媒体用基板（比較例１、２および３）を用いた磁気記録媒体とについて、表面の「うねり」および転写率を評価した。
【００５１】
〔実施例１〕
市販されている最大射出成形圧力７０ｔの射出成形装置に、固定側スタンパ部を固定した固定型と可動側スタンパ部を固定した可動型とを装着すると共に、図２等に示された加熱ユニットを用意し、上述の本発明の方法に従って記録媒体用基板を作製した。成形用の樹脂としては、ノルボルネン系ポリオレフィン樹脂（ガラス転移温度＝１３８℃）を使用した。また、射出成形の条件は、樹脂温度３２０℃、金型温度１１０℃、射出速度１２０ｍｍ／秒、型締め圧力１２０ｋｇ／ｃｍ２（およそ１１．８ＭＰａ）とした。
【００５２】
成形に際しては、固定型および可動型の型締めの直前に、各型の成形面と密着する接触層の表面温度をおよそ１９０℃に設定した加熱ユニットを固定型と可動型の間に挿入し、各成形面に接触層を密着させた後、加熱ユニットを固定型と可動型との間から取り出した。その後、直ちに固定型と可動型とを閉じて樹脂の充填を開始した。樹脂の充填直前の各成形面の表面温度は、およそ１５０℃であった。射出成形の完了後、大気雰囲気下で、得られた成形品を縦置きにすると共に、温度およそ９０℃で１０時間にわたってアニール処理を行った。これにより、直径９５ｍｍ、厚さ１．２７ｍｍの寸法を有する円盤状のプラスチック製記録媒体用基板を得た。
【００５３】
作製した記録媒体用基板には、ＤＣスパッタ法により厚さ５０ｎｍ（５００Å）の下地層、厚さ３０ｎｍ（３００Å）のＣｏＣｒＴａ磁性層（Ｃｏ：Ｃｒ：Ｔａ＝８２：１４：４）、および、厚さ８ｎｍ（８０Å）のカーボン保護層をこの順番で成膜した。更に、スパッタリングが施された表面には、テープバニッシュを行うと共に、フッ素系潤滑剤（アウジモント社製ＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ−ＤＯＬ）をスピンコート法により厚さ２ｎｍ（２０Å）だけ成膜し、磁気記録媒体を得た。
【００５４】
〔実施例２〕
各型の成形面と密着する接触層の表面温度をおよそ２２０℃に設定した加熱ユニットを固定型と可動型の間に挿入し、樹脂の充填直前の各成形面の表面温度を、およそ１７０℃としたこと以外は、実施例１と同様の条件のもとで磁気記録媒体を得た。
【００５５】
〔比較例１〕
各型の成形面と密着する接触層の表面温度をおよそ１５０℃に設定した加熱ユニットを固定型と可動型の間に挿入すると共に、各成形面と接触層とを３秒間だけ密着させ、樹脂の充填直前の各成形面の表面温度を、およそ１３０℃としたこと以外は、実施例１と同様の条件のもとで磁気記録媒体を得た。
【００５６】
〔比較例２〕
加熱ユニットを固定型および可動型の各成形面に密着させず、樹脂の充填直前の各成形面の表面温度を、１１０℃としたこと以外は、実施例１と同様の条件のもとで磁気記録媒体を得た。
【００５７】
〔比較例３〕
加熱ユニットを固定型および可動型の各成形面に密着させず、樹脂の充填直前の各成形面の表面温度を、９０℃としたこと以外は、実施例１と同様の条件のもとで磁気記録媒体を得た。
【００５８】
〔うねりの測定〕
形状測定器（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＯｐｔｉＦｌａｔ）により、各磁気記録媒体の半径２０〜４５．５ｍｍの領域におけるうねり成分の平均値Ｗａを導出した。
【００５９】
〔転写率の測定〕
原子間力顕微鏡（島津製作所製、３次元表面観察装置  ＳＦＴ−９８００）を用いて、各磁気記録媒体について表裏面の凹凸の深さを測定し、転写性の違いを評価した。測定に際しては、まずスタンパ部の特定箇所のピット凸部の高さ（ａ）を測定し、次いで、スタンパ部の当該ピット凸部に対応する磁気記録媒体のピット凹部の深さ（ｂ）を測定し、ｂ／ａを転写率として求めた。測定は、磁気記録媒体の１つの面について４箇所ずつ行い（半径＝３０ｍｍの円周に沿って９０°おきに測定ポイントを選定）、それらの平均を各磁気記録媒体の転写率とした。
【００６０】
〔うねりの評価結果〕
図７は、実施例１（ＥＸ１）、実施例２（ＥＸ２）、比較例１（Ｒ１）、比較例２（Ｒ２）および比較例３（Ｒ３）の磁気記録媒体について、樹脂の充填直前における成形面の表面温度と表面のうねりとの関係を示す。同図の結果に示されるように、上述の本発明の方法によって樹脂の充填直前の成形面の表面温度を樹脂のガラス転移温度（１３８℃）以上に設定した場合、うねり成分は急激に減少している。従って、樹脂の充填直前に加熱ユニットを各成形面に密着させることによって成形面を昇温させる本発明の方法は、スキン層の発生を効果的に抑制し、成形によるうねりの発生を極めて良好に防止し得るものであることがわかる。
【００６１】
〔転写率の評価結果〕
図８は、実施例１（ＥＸ１）、実施例２（ＥＸ２）、比較例１（Ｒ１）、比較例２（Ｒ２）および比較例３（Ｒ３）の磁気記録媒体について、樹脂の充填直前における成形面の表面温度と転写率との関係を示す。同図の結果に示されるように、上述の本発明の方法によって樹脂の充填直前の成形面の表面温度を樹脂のガラス転移温度（１３８℃）以上に設定した場合、転写率は、非常に大きな値を示している。従って、樹脂の充填直前に加熱ユニットを各成形面に密着させることによって成形面を昇温させる本発明の方法は、成形面の凹部に対する樹脂の流入を促進させ、かつ、バルク部の収縮に伴うスキン層の異常な収縮を防止する上で極めて有用であることがわかる。
【００６２】
更に、記録媒体用基板におけるフローマークの有無を確認したところ、比較例１では外周部に、比較例２および３においては外周部のみならず内周部にもフローマークが発生していたのに対して、実施例１および２ではフローマークは全く認められなかった。この結果から、樹脂の充填直前に加熱ユニットを各成形面に密着させることにより、成形面を昇温させる本発明の方法は、記録媒体用基板にフローマークのような成形欠陥が発生することを抑制する上でも有用であることがわかる。
【００６３】
なお、加熱ユニットを成形面に密着させた実施例１、実施例２および比較例１に関する各実験の際、加熱ユニットの密着に伴う成形面の凹凸部の損傷は認められなかった。
【００６４】
これらの結果より、本発明の方法により製造された記録媒体用基板を用いた磁気記録媒体は、表面うねり、転写性、フローマークの観点から優れた形状特性を有することが判明した。ここで、磁気記録媒体の形状特性の向上が磁気ヘッドの浮上性の向上に有効であることは、よく知られている事実である。従って、上述の結果より、本発明の方法により製造された記録媒体用基板を用いれば、ヘッドの浮上特性に優れた磁気記録媒体を得られることは明らかである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明によれば、樹脂の射出中におけるスキン層の発生を抑制して記録媒体用基板の形状特性を向上させることを低コストかつ容易に実現すると共に、タクト時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の射出成形装置に含まれる加熱ユニットを示す概略構成図である。
【図３】本発明による記録媒体用基板の製造方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明による記録媒体用基板の製造方法を説明するための模式図である。
【図５】本発明による記録媒体用基板の製造方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明による記録媒体用基板の製造方法を説明するための模式図である。
【図７】本発明の方法により製造された記録媒体用基板を用いた磁気記録媒体についてのうねりの評価結果を示す図表である。
【図８】本発明の方法により製造された記録媒体用基板を用いた磁気記録媒体についての転写率の評価結果を示す図表である。
【図９】従来の記録媒体用基板の製造方法を実施した際における金型内の樹脂の流れを説明する模式図である。
【符号の説明】
１  射出成形装置
４  加熱シリンダ
５  スクリュ
１０  固定型
１０ａ，１５ａ  成形面
１２  固定側スタンパ部
１５  可動型
１６  可動側スタンパ部
２０  加熱ユニット
２１  第１加熱部
２２  第２加熱部
２３，２４  ヒータ
２５  第１加熱プレート
２６  第２加熱プレート
２７，２８  接触層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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