盘基板成形用金属模具及其制造方法以及盘基板 【技术领域】
本发明涉及构成磁盘等盘状记录媒体的盘基板成形用金属模具及该金属模具的制造方法，还涉及用该金属模具制造的盘基板。
背景技术
现有技术中，作为计算机的数据存储装置，采用将磁盘作为记录媒体的盘驱动装置。
作为该盘驱动装置的记录媒体的磁盘，是采用在合成树脂成形的盘基板表面形成磁性膜的磁盘，该磁性膜作为信息信号记录层。
这种把磁盘用作记录媒体的盘驱动装置，通过磁头沿着内外周方向对旋转着的磁盘的信号记录区域进行扫描来实现信息信号的记录再生。谋求用于这种盘驱动装置地磁盘随着记录容量增大而高密度化。为了对如上所述实现了高密度化和记录容量增大了的磁盘有效地进行信息信号的记录和/或再生，必须提高信息信号的传送速度。为了提高信息信号的传送速度，必须提高磁盘的转速以及缩短磁头跟踪磁盘的记录磁道的时间。
为了提高磁头的跟踪速度，采用这样的盘驱动装置，即，该盘驱动装置利用磁盘旋转产生的动压，使得磁盘与磁头之间产生空气流，在磁头从磁盘表面悬浮的状态进行信息信号的记录和/或再生。
采用这种悬浮型的磁头，可提高信息信号的传送速度，提高磁盘的记录密度，而且，能实现磁盘和磁头的超寿命化。
为了稳定地进行信息信号的记录和/或再生，这种从磁盘表面悬浮的磁头在记录和/或再生中必须保持稳定的姿势，必须与磁盘保持一定间隔在磁盘上扫描。即，必须防止因磁头与磁盘之间间隔的变动而引起磁头和磁盘间的磁场强度变动。
因此，在采用悬浮型磁头的盘驱动装置中，要使磁头从磁盘表面悬浮约1μm以下的间隔。
使磁头悬浮进行信息信号的记录和/或再生的盘驱动装置中所用的磁盘，必须使磁头扫描的表面高精度地平滑化。由于磁头仅从磁盘表面悬浮1μm，所以，如果磁盘表面有微小的凹凸或起伏，则会与磁头碰撞。其结果，可能会损伤磁头或磁盘。
作为盘驱动装置的记录媒体的、采用合成树脂制盘基板的磁盘或光盘，提出了形成有表示被记录的信息信号的记录磁道的磁道图形，还进一步记录着信息信号或控制信号的盘。
构成这种磁盘的盘基板101是采用图1所示金属模装置102成形的。该金属模装置102备有作为固定侧的第1金属模104和作为可动侧的第2金属模105，第1金属模104和第2金属模105彼此合模而构成型腔103，该型腔103构成用于成形盘基板101的成形部。在第1及第2金属模104、105的构成型腔103的盘成形面一侧上，安装着模压片106、107。该模压片106、107用于在由该金属模装置102成形的盘基板101的两面形成磁道图形或对应于信息信号或控制信号的凹凸图形。
在第2金属模105的外周侧面，组装着环形的外周侧金属模108，该金属模108用于形成盘基板101的外周侧面。在第1金属模104的中央部，配设着形成喷咀109a的浇道套109和嵌合在该浇道套109外周侧的模压片座110。上述喷咀109a将构成盘基板101的溶融状合成树脂材料充填到模腔103中。
在第2金属模105的中央部，配置冲头111和进退自由地收容该冲头111的环形推出部件112。冲头111用于在型腔103内形成的盘基板101上形成中心孔。
为了使金属模装置102在一定的温度条件下稳定地成形盘基板101，在第1及第2金属模104及105上设置了温度调节电路等。
用备有上述构造的金属模装置102成形盘基板101时，在将第1及第2金属模104、105合模固定的状态，通过浇道套109的喷咀109a向型腔103内充填溶融状合成树脂材料。在充填到型腔103内的合成树脂为半硬化状态时，将冲头111伸进型腔103内，在被成形的盘基板101上形成中心孔。然后，将作为可动侧的第2金属模105离开第1金属模104，进行开模动作，这样，金属模装置102便完成了盘基板101的成形。
在进行开模动作时，附着在第2金属模105侧的盘基板101被推出部件112推压，将已成形的盘基板101从金属模装置102中取出。
在盘基板101成形时，盘基板101的各主面即表面，由配设在金属模装置102内的模压片106、107复制了在这些模压片106、107上形成的凹凸图形。
为了高精度地使盘基板101形成一定的厚度，在盘基板101上形成凹凸图形的模压片106、107，与第1及第2金属模104、105的平滑成形面一侧对接合模的背面侧被研磨加工。
但是，由于在模压片106、107的表面形成凹凸的图形，所以在研磨加工其背面时，不容易做到高精度的平滑化，会产生图2所示的起伏。图2中，纵轴表示起伏的振幅，横轴表示盘基板101上以同心圆形式形成的记录磁道切线方向的距离。
从图2可知，在模压片106、107上产生的起伏，当盘驱动装置采用的、安装着磁头的磁头滑块宽度假设为2mm时，在磁头滑块宽度范围产生0.2μm的起伏。
另外，假如在盘基板101的半径方向任意位置，磁头滑块在同心状记录磁道的切线方向转动约5000μm(5mm)时，则如图2所示，在5000μm(5mm)的范围，在盘基板101的厚度方向上，与宽度为2mm的磁头滑块相比，产生比较大的200nm凹凸的起伏。
在对盘基板101成形时，安装在金属模装置102上的模压片106、107上作用着充填到模腔103内的合成树脂材料的压力。该压力使模压片106、107的形成有凹凸图形的表面侧、背面侧产生起伏。其结果，模压片106、107将凹凸图形与背面侧的起伏一起复制到被成形的盘基板101上。
下面，参照图3和图4说明产生在模压片106、107背面的起伏被复制到盘基板101上的状态。
在模压片106、107上未加压力的状态时，如图3所示，在各模压片106、107背面106b的A、B、C所示位置产生的起伏113，不呈现在各模压片106、107的表面106a上。
将第1及第2金属模104、105对接一起进行合模，如图4所示，当构成盘基板101的合成树脂材料充填到模腔103内时，该合成树脂材料的压力作用到模压片106、107上。该压力使模压片106、107变形，在背面106b的A、B、C所示位置产生的起伏113出现在面临模腔103一侧的表面106a上，并复制到被成形盘基板101上。
下面，参照图5说明复制了该模压片106、107的起伏113的盘基板101的表面状态。
图5中，纵轴表示起伏113的振幅，横轴表示在盘基板101上以同心圆形式形成的记录磁道切线方向的距离。
图5中可以看到，在盘基板101上，从半径方向任意位置磁头在记录磁道切线方向，扫描4000μm的距离时，从2000μm到3000μm的范围内，对于盘基板101的整体翘曲产生约50nm的突起部分。该突起部分是因模压片106、107的背面106b的粗糙度即表面粗糙度而在盘基板101上产生的突状起伏。另外，图5中，在盘基板101厚度方向形成的约60nm的锐角状凹部，是构成伺服图形或磁道图形等的凹图形。
安装着磁头部分的宽度为2mm的磁头滑块，距磁盘(该磁盘用上述盘基板101构成)的信号记录面的盘平均面约50nm的间隔悬浮地扫描时，如图5所示，如果存在有相对于盘基板101整体的翘曲约50nm的突起部分113a时，则磁头滑块115碰撞该突起部分113a，使磁头或磁盘损伤。
在盘基板101成形时，安装在金属模装置102上的模压片106、107与300℃以上高温的合成树脂材料接触后在半径方向产生热膨胀。因此，为了形成在模压片106、107上形成的盘基板101的记录磁道而设置的同心圆状的正圆上形成的凹凸图形产生畸变。
下面，参照图6说明该模压片106、107畸变的状态。图6中，虚线表示模压片106、107的正常的正圆的记录磁道T1，实线示意地表示模压片106、107相对于中心O变形而畸变的磁道T2。
模压片106、107用镍作材料形成，其重量约50g，约为构成金属模装置102的第1及第2金属模104、105的1/500，其厚度约为1mm。各模压片106、107仅内周侧受到支承而安装在第1及第2金属模104、105上。这些模压片106、107在与充填到模腔103内的300℃以上高温的溶融合成树脂材料接触后，因温度急剧上升而沿着半径方向膨胀，在盘基板101成形后被第1及第2金属模104、105渐渐冷却而收缩。这时，模压片106、107如图6所示，受到与第1及第2金属模104、105接触状态的影响，其热膨胀及热收缩不均匀，正圆的记录磁道T1按图6箭头方向变形，产生畸变。在成形的盘基板101上，被这样的模压片106、107复制上因不均匀热膨胀和热收缩而畸变的记录磁道T2，所以，形成在盘基板101上的记录磁道也畸变。
用这种形成有畸变记录磁道的盘基板101做成的磁盘，由于伺服图形或磁道图形偏心，所以，在把该磁盘装在盘驱动装置中进行信息信号的记录再生时，磁头正确地扫描记录磁道困难，从而不能以良好特性进行信息信号的记录再生。
另外，构成盘基板101的合成树脂材料的热膨胀系数为50～90×e-6(1/deg)，而因为盘基板101成形所用的模压片106、107的主要成分是镍，所以其热膨胀系数为10×e-6(1/deg)。因此，盘基板101与模压片106、107的热膨胀系数不同，在盘基板101成形后，盘基板101及模压片106、107在冷却的过程中产生收缩量的差异。因此，在固化了的合成树脂成形体即盘基板101上，如图7所示，因热膨胀系数的差而在与压片106、107之间分别产生应力F1、F2，这样，在盘基板101上形成的凹凸图形121的边缘部分122产生破损现象。
另外，由于第1及第2金属模104、105、模压片106、107和盘基板101各有不同的热膨胀系数，以及由于第1及第2金属模104、105与模压片106、107的接触状态，导致热传导量或收缩量的不均匀，凹凸图形121的边缘部分122的破损更为复杂。
下面参照图8，对用上述金属模装置102成形的盘基板 101，说明在盘基板101上形成的凹凸图形121的边缘部分122，由于冷却固化的盘基板101与第1及第2金属模104、105之间的热收缩率的差而造成的破损状态。
充填到金属模装置102的模腔103内用于形成盘基板101的合成树脂材料的热膨胀系数是12×e-6(1/deg)。第1及第2金属模104、105在用不锈钢做成时，其热膨胀系数是12×e-6(1/deg)。因此，在玻化温度(Tg)℃冷却固化的盘基板101在冷却到第1及第2金属模104、105的温度时，冷却固化的盘基板101与模压片106、107的热收缩差为(90-12)×e-6，即，可用(Tg-金属模温度)℃求出。
而且，成形的盘基板101，如图8所示，由于形成的凹凸图形121的边缘部分122的机械强度比在模压片106、107上形成的凹凸图形123的机械强度小，所以，位于盘基板101中心部位的边缘部122被模压片106、107破坏，产生微小的突起122a。一旦形成了这种突起122a，当用该盘基板101构成的磁盘装入盘驱动装置内，进行信息信号的记录再生时，磁头会碰撞到盘基板101的突起部分122a而引起磁头破损。
此外，安装在上述金属模装置102上的模压片106、107，是经过从玻璃盘基板制作玻璃原盘的主工序和以该玻璃原盘为基础的电铸工序而制成的。在表面被充分研磨过的玻璃盘基板上，例如用旋转涂敷法等在其表面形成均匀膜厚的感光胶。即，把玻璃盘基板安装在旋转台上处于被驱动旋转的状态下并在其表面的中央部滴下液状的感光胶。滴下的感光胶在离心力作用下在玻璃盘基板表面扩散，形成均匀厚度的感光胶层。再在该玻璃盘基板的感光胶层上，与构成在磁盘上记录的各种数据的凹凸图形对应进行曝光，形成凹凸图形的潜像。这种曝光通过激光照射实现。在玻璃盘基板的感光胶层形成的潜像，通过感光胶层的显影处理而显出，这样，制造出在表面上形成有凹凸图形的玻璃原盘。
在玻璃原盘上，在其表面用溅射法或蒸镀法等进行形成金属薄膜的导电化处理。再通过将该玻璃原盘作为电极进行电铸处理，使其表面例如析出预定厚度的镍，实现镍盘的制作。通过对该镍盘再进行电铸处理而制成的母模，来制作模压片106、107。
经过上述工序步骤制成的模压片106、107的主面上呈同心圆状和/或径向辐射状地一体地形成极精密且微小的凹凸部分，这些微小的凹凸部分与凹凸图形对应，该凹凸图形与记录在磁盘上的各数据对应。
可是，安装了由上述工序制成的模压片106、107的金属模装置102上，虽然设置了对第1及第2金属模104、105进行温度调节的温度调节回路，但该温度调节回路不是直接控制安装在第1及第2金属模104、105上的模压片106、107的。因此，由于没有对模压片106、107正确地进行温度控制，担心出现以下问题，即，在盘基板101成形时产生热变形，使这些模压片106、107在成形的盘基板101上复制出的凹凸图形的精度降低，另外，在盘基板101上产生翘曲或起伏等。
发明内容概要
本发明的目的是提供盘基板成形用的金属模装置和该金属模装置的制造方法，该金属模装置能成形不产生翘曲或起伏的、极高精度平滑的、由合成树脂构成的盘基板。
本发明的另一目的是提供盘基板成形用的金属模装置和该金属模装置的制造方法，用该金属模装置成形的盘基板做成的盘，能保护在记录着信息信号的盘面上扫描的磁头。
本发明的另一目的是提供盘基板成形用的金属模装置和该金属模装置的制造方法，用该金属模装置能使形成在盘基板上的记录磁道形成为保持高精度的正圆。
本发明的另一目的是提供盘基板成形用的金属模装置和该金属模装置的制造方法，用该金属模装置能高精度地在盘基板表面上形成凹凸图形。
本发明提供的盘基板成形用的金属模装置，用于将合成树脂材料成形为信息信号记录媒体的盘基板，其特征在于，配备有作为固定侧的第1金属模和作为可动侧的第2金属模，该第1及第2金属模彼此对接合模构成为成形盘基板的成形部；在第1和/或第2金属模的成形面一侧上，一体地形成金属的平滑化层。
上述平滑化层是在第1和/或第2金属模的成形面上电镀、溅射或蒸镀含有从铱、钛中选择的至少一种的金属材料形成的。
本发明提供的盘基板成形用的金属模装置，配备有作为固定侧的第1金属模和作为可动侧的第2金属模，该第1及第2金属模彼此对接合模构成为成形盘基板的成形部；通过在第1金属模和第2金属模的至少一方金属模的成形面一侧上，一体地形成金属的平滑化层后，对平滑化层表面进行研磨而制造的。
用在成形面上一体地形成有平滑化层的第1及第2金属模成形的合成树脂制盘基板，在其表面不产生起伏或微小突起等的成高精度地平滑化。
本发明提供的另一盘基板成形用金属模装置中，在第1和/或第2金属模的成形面一侧形成有图形区域，该图形区域用于在盘基板上形成凹凸图形。在图形区域内形成的凹凸图形，至少包含与成形的盘基板上信息信号对应的凹凸图形、与控制信号对应的凹凸图形、表示记录磁道的凹凸图形中的一种。
在第1和/或第2金属模的成形面一侧形成的图形区域内的凹凸图形在第1和/或第2金属模成形面上的金属层上形成。形成这种凹凸图形的金属层，是在第1和/或第2金属模成形面上用电镀、溅射、蒸镀的方法把含有从铱、钛中选择出至少一种金属材料形成的。
另外，本发明的盘基板成形用金属模装置配备控制第1和/或第2金属模温度的温度控制机构，该第1和第2金属模相互对接合模而构成为成形盘基板的成形部。该温度控制机构在合成树脂材料冷却固化时，把上述金属模的温度控制为(gT-24)℃以上。这里，gT是合成树脂材料的玻化温度。
温度控制机构配备冷却循环路和冷却装置，冷却循环路供在第1和/或第2金属模上形成的冷却液流通；冷却装置对在该冷却用循环路中流通的冷却液进行冷却。
本发明提供盘基板成形用的金属模装置的制造方法，该金属模装置配备有作为固定侧的第1金属模和作为可动侧的第2金属模，该第1及第2金属模彼此对接合模构成为成形盘基板的成形部，在第1和/或第2金属模的成形面上形成图形区域，该图形区域用于在被成形盘基板上形成凹凸图形；这种金属模装置的制造方法经下列工序完成，即该金属模装置的制造方法由以下工序构成：封装部件嵌合工序、感光胶层涂敷工序、刻纹工序、显影工序、腐蚀工序、清洗工序和封装部件取出工序；
在封装部件嵌合工序，对形成图形区域的至少一方金属模，将封装轴嵌合到其中心孔内，使其前端部与上述成形面构成大体上为同一面，并且，将外周封装部件嵌合在其外周部，使前端面与成形面构成大体上为同一面；
在感光胶层涂敷工序，将感光胶涂敷到被外周封装部件围住的成形面上，形成感光胶层；
在刻纹工序，与盘状记录媒体上形成的凹凸图形等对应地，将光束照射到上述感光胶层上，将该感光胶层的一部分曝光，形成潜像图形；
在显影工序，将上述感光胶层显影，在成形面上形成显现上述潜像图形的凹凸图形；
在腐蚀工序，通过对上述第1金属模实施腐蚀处理，与在盘状记录媒体上形成的凹凸图形等对应地在成形面上形成微小的凹部；
在清洗工序，从成形面除去感光胶层；
在封装部件取下工序，将上述封装轴和外周封装部件从第1金属模上取下。
另外，在该金属模装置的制造方法中，在封装部件嵌合工序和感光胶层涂敷工序之间，还有金属膜形成工序和金属膜研磨工序，在金属膜形成工序，对在封装部件嵌合工序中，中心孔被封装轴嵌合及外周部被外周封装部件嵌合的至少一方金属模的成形面上形成金属膜层，在金属膜研磨工序，对上述金属膜层实施研磨处理，形成平滑的感光胶层涂敷面。
本发明的盘基板，用金属模装置成形，该金属模装置配备有作为固定侧的第1金属模和作为可动侧的第2金属模，第1金属模和第2金属模彼此对接合模构成为成形盘基板用的成形部，在第1和/或第2金属模的成形面一侧上，一体地形成金属平滑化层，向该金属模装置的成形部内注入合成树脂材料而成形为盘基板。该盘基板由于采用在第1和/或第2金属模成形面一侧一体地形成有金属平滑化层的金属模装置成形，所以，磁头扫描的表面有极高精度的平滑度。
其特征为：在悬浮型磁头投影到该盘基板表面的投影面积内的突状起伏高出盘基板平均面的高度比悬浮型磁头相对于盘基板平均面的悬浮高度低。上述突起的起伏高度为悬浮型磁头的悬浮高度的80％以下。
另外，本发明的盘基板是盘状记录媒体用的盘基板，用金属模装置成形，该金属模装置配备有作为固定侧的第1金属模和作为可动侧的第2金属模，第1金属模和第2金属模彼此对接合模构成为成形盘基板用的成形部，在第1和/或第2金属模的成形面一侧形成图形区域，该图形区域用于在被成形盘基板上形成凹凸图形；由对盘平均面悬浮的磁头进行信息信号的记录和/或再生。悬浮型磁头投影到盘基板表面的投影面积内的突状起伏高出盘基板平均面的高度比悬浮型磁头对盘基板平均面的悬浮高度低。
附图简单说明
图1是表示本发明之前的盘基板成形用金属模装置的主要部分断面图。
图2是说明安装在金属模装置上的模压片上产生的起伏状态的图。
图3是表示在背面产生了起伏的模压片与安装着该模压片的金属模的关系的断面图。
图4是说明用安装着背面产生起伏的模压片的金属模装置成形盘基板的状态的断面图。
图5是说明用图4所示金属模装置成形的盘基板的表面状态的图。
图6是说明由安装在金属模装置上的模压片成形的记录磁道产生畸变状态的图。
图7是表示模压片和由该模压片成形的盘基板的热收缩状态的断面图。
图8是表示由在模压片上形成的凹凸图形在盘基板上形成的凹凸图形上形成微小突起的状态的断面图。
图9是表示本发明的盘基板成形用金属模装置的断面图。
图10是表示构成本发明金属模装置的金属模形成状态的断面图。
图11是表示形成金属模的金属模中间体的盘成形面的主要部分断面图。
图12是表示在金属模中间体的盘成形面上形成金属膜的状态的断面图。
图13是表示在金属模中间体的盘成形面上形成金属膜状态的主要部分断面图。
图14是表示组装着温度调节机构的本发明金属模装置的断面图。
图15是表示在金属模的盘成形面上形成凹凸图形的本发明金属模装置的断面图。
图16是表示设置有凹凸图形的金属模的形成工序的工序图。
图17是表示在形成金属模的金属模中间体的盘成形面上，形成感光胶层状态的金属模中间体的断面图。
图18是表示设置有凹凸图形的金属模的断面图。
图19是表示盘成形面状态的金属模中间体的断面图。
图20是表示在金属模中间体的盘成形面上产生偏移的金属模中间体的主要部分断面图。
图21是说明在金属模中间体的盘成形面上形成的感光胶层状态的图。
图22是表示在盘成形面上形成的金属膜上设置有凹凸图形的金属模形成工序的工序图。
图23是形成设置有凹凸图形的金属模的金属模中间体的断面图。
图24是表示在金属模中间体的盘成形面上形成全属膜状态的主要部分断面图。
图25是表示在金属膜上形成凹凸图形的金属模的断面图。
图26是把在盘成形面上形成了凹凸图形的金属模组装起来并设置温度调节机构的金属模装置的断面图。
图27是表示金属模控制为(gT-24)℃成形的盘基板的凹凸图形形状的图。
图28是表示金属模控制为(gT-10)℃成形的盘基板的凹凸图形形状的图。
图29是表示金属模控制为(gT-28)℃成形的盘基板的凹凸图形形状的图。
图30是表示用图26所示金属模装置成形的盘基板的表面状态的图。
图31是表示在上述盘基板上形成的记录磁道状态的图。
实施例
下面，参照附图说明本发明的盘基板成形用金属模装置及该金属模装置的制造方法，以及用本发明金属模装置制造的盘基板。
首先说明成形盘基板用的金属模装置，该盘基板表面具有平坦面，该平坦面上未形成对应于信息信号或控制信号的凹凸图形。
该金属模装置1如图9所示，配备有作为固定侧的第1金属模4和作为可动侧的第2金属模5。由第1金属模4和第2金属模5相互对接合模而构成模腔3，该模腔3构成成形盘基板2的成形部。在第2金属模5的外周侧，组装着环形的外周侧金属模6，该金属模6用于形成被成形盘基板2的外周面。
而且，在第1金属模4的中央部分，通过固位部件9配置形成有喷咀7的浇道套8，该喷咀7用于将构成盘基板2的溶融合成树脂材料充填到模腔3内。
此外，在第2金属模5的中央部分，配设着冲头11和进退自由地收容该冲头11的环形推挡部件12。冲头11用于在模腔3内成形的盘基板2上形成中心孔。推挡部件12用于把金属模装置1成形后的盘基板2从模腔3中取出。
本发明金属模装置1中，在第1及第2金属模4、5构成模腔3的盘成形面一侧上，一体地形成有金属的平滑化层14、15。这些平滑化层14、15是在第1及第2金属模4、5的盘成形面上通过电镀、溅射或蒸镀金属材料而形成的。构成该平滑化层14、15的材料，可以采用从铱、钛中选出至少一种的金属。
这里，说明设置有平滑化层14、15的第1及第2金属模4、5的制造工序。
要为形成这些金属模4、5，准备好作为金属模4、5坯材的由不锈钢等金属构成的金属模坯16。对该金属模坯16的盘成形面16a侧进行高精度地研磨而使其平坦状。此外在金属模坯16的中心部分，如图10所示地，穿设着中心孔17，该中心孔17中配置为安装浇道套8用的固位部件9或冲头11。如图10所示，为了使金属模坯16的盘成形面16a侧平坦化，在该中心孔17内嵌合着封装轴18。该封装轴18的嵌合是通过对金属模坯16加热后冷却收缩密配实现的。通过对金属模坯16加热，使中心孔17扩径，能够容易地将与中心孔17同径的封装轴18嵌合到中心孔17内。
封装轴18由具有与金属模坯16同等的耐磨性、不容易损伤且坚硬的金属材料做成，在常温下其直径与金属模坯16的中心孔17的直径相同。封装轴18嵌合在中心孔17内，使其前端面18a与金属模坯16的盘成形面16a为同一面。被加热的金属模坯16冷却，中心孔17缩径时，封装轴18被密嵌于该中心孔17内，以防止脱落。更具体地说，封装轴18安装到金属模坯16上时，如图11所示，在其前端面18a与盘成形面16a之间产生的偏移Δc以及外周面与中心孔17内周面的间隙Δa分别在2μm以下。
在金属模坯16的外周侧，嵌合着环状的外周封装部件19。该外周封装部件19是被加热后由冷缩配合进行的。即，外周封装部件19被加热后，内径扩大，可容易地嵌合在金属模坯16的外周侧。
外周封装部件19由具有与金属模坯16同等的耐磨性、不容易损伤且坚硬的金属材料做成，在常温下其内径与金属模坯16的外径相同。外周封装部件19嵌合在金属模坯16的外周侧，其前端面19a与盘成形面16a成为同一面。外周封装部件19的嵌合是通过加热后，再冷却收缩密配实现的，从而密嵌在金属模坯16的外周侧，可防止脱落。更具体地说，外周封装部件19安装在金属模坯16上时，如图11所示，其前端面19a与盘成形面16a之间产生的偏移Δd以及内周面与金属模坯16的外周面之间的间隙Δb分别设定在2μm以下。
这样通过把封装轴18嵌合在金属模坯16的中心孔17内，将外周封装部件19嵌合在外周侧，构成金属模中间体20。在该金属模中间体的盘成形面16a所面对的一侧，如图12和图13所示，在构成第1金属模4或第2金属模5时，形成了构成平滑化层14、15的金属膜21。该金属膜21，如图13所示，填满在金属模中间体20的盘成形面16a所面对的面上产生的各偏移Δc、Δd及各间隙Δa、Δb，该金属膜21形成的厚度应足以使金属模中间体20的盘成形面16a一侧平坦化。具体地说，金属膜21的厚度为5μm至10μm。
金属膜21由铱或钛、或者铱合金、钛合金形成。该金属膜21是通过电镀、溅射或蒸镀铱、钛或铱合金或钛合金而形成的。该金属膜21在金属模中间体20的盘成形面16a一侧形成后，经过研磨其表面高精度平坦化。即，金属膜21经研磨，使得封装轴18的前端面18a与盘成形面16a之间产生的偏移Δc以及外周封装部件19的前端面19a与盘成形面16a之间产生的偏移Δd被校正，使盘成形面16a成为与玻璃盘基板同样的、无隆起的极高精度的平坦面。具体地说，金属膜21被研磨到约3μm至5μm的厚度。
而且，金属模中间体20，通过除去在盘成形面16a一侧形成的金属膜21的不要部分，盘成形面一侧形成高精度平滑化的第1或第2金属模4、5。
金属膜21的不要部分的除去是通过腐蚀实现的。为了实现该腐蚀，如图12所示，在金属膜21的表面涂敷感光胶层22，用紫外线等的光束照射该感光胶层22，使金属膜21的不要部分曝光。接着，通过腐蚀除去曝光部分，即可将金属膜21的不要部分除去。然后，通过从金属模坯16上分别取下封装轴18和外周封装部件19，形成第1或第2金属模4、5。该第1或第2金属模4、5至少在构成模腔3的盘成形成上包含由金属膜构成的平滑层14、15。
配备由该工序形成的平滑层14、15的第1及第2金属模4、5的盘成形面以极高精度地平坦化。
配备上述第1及第2金属模4、5的金属模装置1中，设置控制第1及第2金属模4、5温度的温度控制机构30。如图14所示，该温度控制机构30由冷却用循环路23、24、25和冷却装置26、27、28构成。冷却用循环路供对第1和第2金属模4、5以及外周侧金属模6穿孔设置而形成的冷却水或冷却油等冷却液流通。冷却装置26、27、28用于调节流过这些冷却用循环路23、24、25的冷却液的温度。冷却装置26、27、28分别配备有调节冷却液温度的温度调节机构(未图示)，通过该温度调节机构使流通第1及第2金属模4、5及外周侧金属模6的各冷却液按照预定的温度独立地循环。另外，这些冷却装置26、27、28通过各冷却液将第1和第2的金属模4、5以及外周侧金属模6的温度分别独立地控制为(gT-24)℃以上。
这里所述的gT，是充填在金属模装置1内的合成树脂材料的玻化温度，例如，当构成盘基板2的材料是非晶聚烯烃时，该合成树脂的玻化温度gT是138℃，所以，第1和第2的金属模4、5以及外周侧金属模6的温度被控制为114℃。即，第1和第2的金属模4、5以及外周侧金属模6，在注入和充填的合成树脂材料冷却固化时，其温度分别控制在114℃以上。
这样，通过第1和第2的金属模4、5以及外周侧金属模6的温度受到控制，所以，在成形后的盘基板2上能够成形不产生成形畸变等畸变。
只要温度控制机构能将模腔3的周边控制为(gT-24)℃以上的温度，则温度控制机构30只设置在第1和第2的金属模4、5上或其中的任何一方的金属模4、5上便行了。
图14所示的金属模装置1中，在冲头11的中心部分配置可进退的顶杆11a，该顶杆11a用于除去冲头11冲孔后的碎屑。
为了用备有上述构造的金属模装置1成形盘基板2，在将第1和第2金属模4、5对接合模的状态下，通过浇道套8的管咀7将溶融状态的合成树脂材料充填入模腔3内。在充填入模腔3内的合成树脂为半硬化的状态下，将冲头11向腔3内伸出，在被成形盘基板2上形成中心孔。然后，操作使构成可动侧的第2金属模5离开第1金属模4，进行开模动作，这样，由金属模装置1成形了盘基板2。因为这时成形的盘基板2是在由形成有平滑层14、15的第1和第2金属模4、5构成的模腔3内成形的，所以，表面被极高精度地平坦化。另外，在盘基板2成形时，在温度控制机构30将模腔3周边的温度控制为(gT-24)℃以上的状态下，使成形的盘基板2进行冷却固化，所以，能够成形不产生成形畸变等的畸变。
因此，这种情况成形的盘基板2用作为磁盘时，悬浮型磁头投影在盘基板2表面上的投影面积内的突状起伏高出于盘基板平均面的高度，低于悬浮型磁头相对于盘基板平均面的悬浮高度。另外，可抑制突状起伏的高度为悬浮型磁头的悬浮高度的80％以下。
上述金属模装置1中，是将被成形盘基板2的两面都成形为高精度平滑面，但在用该盘基板2构成状记录媒体时，如果只在一面上形成信号记录层的情况下，则平滑层14、15也可以只在第1或第2金属模4、5中的任何一方上形成。这种情况下，未形成平滑面14、15的第1或第2金属模4、5中的另一方的成形面被研磨成平坦面。
上述实施例中，是以金属模装置1为例作了说明，由该金属模装置1成形的盘基板，具有表面未形成与信息信号或控制信号对应的凹凸图形的平坦面。下面，说明金属模装置31的例子，由该金属模装置31成形的盘基板，其表面形成与信息信号或控制信号对应的凹凸图形。
该金属模装置31如图15所示，配备有作为固定侧的第1金属模34和作为可动侧的第2金属模35，该第1金属模34和第2金属模35相互对接合模而构成模腔33，该模腔33构成用于成形盘基板32的成形部。在第2金属模35的外周侧，组装着用于形成盘基板32外周面的环状外周侧金属模36。
而且在第1金属模34的中央部分，通过固位部件39配置着形成有喷咀37的浇道套38，上述喷咀37用于将构成盘基板32的溶融状合成树脂材料充填到模腔33内。
在第2金属模35的中央部分，配置着冲头41和环形推挡部件42。冲头41用于在模腔33内成形的盘基板32上形成中心孔，环状推挡部件42用于可自由进退地容纳冲头41。该推挡部件42用于把由该金属模装置31成形了的盘基板32从模腔33内取出。
第1及第2金属模34、35构成本发明的金属模装置31，在第1及第2金属模34、35的构成模腔33的盘成形面上，直接形成凹凸图形44、45，该凹凸图形44、45用于在盘基板32上成形凹凸图形，该盘基板上成形的凹凸图形构成与用该盘基板32形成的磁盘上记录的信息信号或控制信号对应的凹凸图形或记录磁道。这些凹凸图形44、45是将微小突起形成为同心圆状或螺旋状、或从内周侧向外周侧呈辐射状而构成的，上述微小突起具有数10nm至数100nm的间距、大小及深度。
下面，参照图16的工序图，说明在盘成形面上直接形成凹凸图形44、45的第1及第2金属模34、35的制造工序。
为了形成这些金属模34、35，准备了作为这些金属模34、35的坯材的不锈钢等金属做的金属模坯46。如图16所示，在步骤1(S1)的金属模制造工序，通过机加工方式对该金属模坯46作为金属模所必需的结构进行加工。这时，金属模坯46的盘成形面46a侧经高精度地研磨而平坦化。在金属模坯46的中心部分，如图17所示地穿孔设置中心孔47，该中心孔47中配备用于安装浇道套38的固位部件39或冲头41。如图17所示，。为了将金属模坯46的成形面46a一侧平坦化，在该中心孔47内嵌合着封装轴48。该封装轴48的嵌合是将金属模坯46加热后由冷却收缩紧配实现的。
为了进行该封装轴48的嵌合，如图16所示，在步骤2(S2)的金属模加热工序对金属模坯46加热，中心孔47因金属模坯46被加热而扩径。接着，如图17所示，在步骤3(S3)的封装轴嵌合工序，将封装轴48嵌合到中心孔47内。这时，由于金属模坯46被加热，中心孔47扩径，所以，能容易地将与中心孔47同径的封装轴48嵌入。
这里，封装轴48由具有与金属模坯46相当的耐磨性、不容易损伤且坚硬的金属材料做成，在常温下其直径与金属模坯46的中心孔47直径相同。封装轴48嵌合在中心孔47内使其前端面48a与金属模坯46的盘成形面46a构成为同一面。通过被加热的金属模坯46冷却，使得中心孔47缩径，所以封装轴48被密嵌于该中心孔47内。因此防止了脱落。
更具体地说，封装轴48安装在金属模坯46上时，其前端面48a与盘成形面46a之间产生的偏移在2μm以下。
接着，在金属模坯46的外周侧，如图17所示地嵌合环状的外周封装部件49。该外周封装部件49的嵌合是在其被加热后由冷却收缩紧配实现的。即，外周封装部件19在图16所示步骤4(S4)的外周封装部件加热工序被加热。外周封装部件49被加热后，内径扩大，因此可容易地嵌合到金属模坯46的外周侧。
外周封装部件49由具有与金属模坯46相当的耐磨性、不容易损伤且坚硬的金属材料做成，在常温下其内径与金属模坯46的外径相同。外周封装部件49由图16所示步骤5(S5)的外周封装部件嵌合工序嵌合在金属模坯46的外周侧，使其前端面49a与盘成形面46a构成为同一面。外周封装部件19被加热后，再冷却而缩径，从而密嵌在金属模坯46的外周侧，可防止脱落。更具体地说，外周封装部件49安装在金属模坯46上时，在其前端面49a与盘成形面46a之间产生的偏移在2μm以下。
这样把封装轴48嵌合在金属模坯46的中心孔47内，通过将外周封装部件49嵌合在外周侧，构成金属模中间体50。该金属模中间体50，由于中心孔47被封装轴48阻塞，成形面46a一侧平坦化，由于外周侧被外周封装部件49嵌合而直径扩大。即，构成了成形金属模中间体50，使得对带中心孔47的环状金属模坯46而言在整个成形面46a上平坦化，而且在被成形盘基板32上形成的数据记录区域具有足够的面积。
接着，在图16所示步骤6(S6)的光敏感光胶层涂敷工序，如图17所示地在成形金属模中间体50的成形面46a一侧形成感光胶层52。该感光胶层52的形成是通过将成形金属模中间体50放在未图示的旋转台上，在旋转的状态下将液状感光胶滴下到其表面中央部而实现的。即，向旋转着的成形金属模中间体50的表面滴下的感光胶，在离心力作用下沿成形金属模中间体50的成形面46a向外周侧扩散。如上所述，由于成形金属模中间体50的成形面46a依靠封装轴48平坦化，并且依靠外周封装部件49大径化，所以感光胶沿着该成形面46a的整个面以均匀状态扩散，构成感光胶层52。感光胶层52在中心孔47的周围或形成数据记录区域外周侧的外周侧上不形成隆起部分，而以大体均匀的厚度形成。
成形金属模中间体50的成形面46a上形成的感光胶层52，在图16所示步骤7(S7)的激光刻纹工序曝光，形成凹凸图形的潜像。该激光刻纹工序，是对应于构成信号记录部的凹凸图形进行激光的照射，使感光胶层曝光，形成凹凸图形潜像的工序，上述信号记录部分用于由盘基板32构成的磁盘上记录各种信息信号。接着，在步骤8(S8)的显影工序，通过感光胶层52的显影处理，该凹凸图形的潜像显现出来，在成形金属模中间体50的盘成形面46a上形成的感光胶层52上，形成凹凸图形44、45。
由于感光胶层52在金属模坯46的盘成形面46a上，从其中心向外周侧的整个面以均匀厚度形成，所以，可以依靠照射的激光精密且可靠地曝光。因此，在金属模坯46上，可防止因曝光不足等引起与预先记录的信息信号对应的凹凸的失落，即可防止图形的遗漏或产生形状不完全的图形等。
对感光胶层52进行激光照射而实施凹凸图形潜像的成形金属模中间体50上，在图16所示步骤9(S9)的腐蚀工序实施腐蚀。即，对实施凹凸图形潜像的感光胶层52的成形金属模中间体50的成形面46a进行腐蚀处理。通过该腐蚀处理而除去了感光胶层52的成形面46a上，直接形成了精密的凹凸图形44、45。接着，在图16所示步骤10(S10)的清洗工序，将残留在成形金属模中间体50的盘成形面46a上的感光胶层52除去。
在成形金属模中间体50上，通过上述工序在成形面46a上形成精密的凹凸图形44、45，再通过图16所示步骤11(S11)的封装轴、外周封装部件取下工序，将封装轴48和外周封装部件49从金属模坯46中取下，这样，可得到图18所示的第1或第2金属模34、35。因此得到的第1或第2金属模34、35分别完成。即，第1及第2金属模34、35，如图18所示，从其中心孔47的外周到外周侧附近的整个区域，直接形成刻入的精密凹凸图形44、45。这些第1及第2金属模34、35，如上所述，在第2金属模的外周侧组合外周侧金属模36，分别在未图示的金属模安装板上组装，构成金属模装置31，于是把该金属模装置31安装在盘基板成形机上。
可是，上述实施例的第1及第2金属模34、35，如上所述，是采用由金属模坯46的中心孔47内嵌合封装轴48、在外周侧嵌合外周封装部件49构成的金属模中间体而形成的。在这样构成的金属模中间体50的盘成形面46a所面对的一侧，如图19和图20所示，在封装轴48的前端面48a与金属模坯46的中心孔47之间产生间隙和偏移Δe，在外周封装部件49的前端面49a与金属模坯46的外周侧盘成形面46a之间也产生间隙和偏移Δf。因此，在该成形金属模中间体50的盘成形面46a上形成的感光胶层52上，在封闭轴48的周围及金属模坯46的外周侧其厚度不是一定的。图20中，R表示金属模中间体50的半径。
如上所述，感光胶层52是用旋转涂敷法在成形金属模中间体50的盘成形面46a上形成的。感光胶在离心力作用下，从盘成形面46a中央部向外周侧扩散，所以，如图21中B所示，感光胶层52的厚度从内周侧向外周侧渐渐增大。具体地说，感光胶层52的厚度，在盘成形面46a的内周侧与外周侧之间有100nm程度的差异。
进一步希望构成可使成形表面平坦度更高的盘基板的金属模装置。
下面，说明一种配备有金属模的金属模装置，该金属模装置成形的盘基板具有更高精度的平坦度，该金属模装置能高精度且不变形地在盘基板表面上形成凹凸图形，并且能在盘基板上形成具有正圆度的记录磁道。
该金属模装置的第1及第2金属模，构成该金属模装置的盘成形部即模腔，与上述金属模装置的金属模同样地，直接在盘成形面一侧形成凹凸图形。
下面，参照图22的工序图说明制造该金属模61的工序。
为了形成该金属模61，要先准备作为金属模61坯材的不锈钢等金属做成的金属模坯62。如图22所示，在步骤1(S1)的金属模制造工序，通过对该金属模坯62机加工形成作为金属模所必需的结构。这时，在金属模坯62的盘成形面62a一侧进行高精度地研磨而平坦化。此外在金属模坯62的中心部，如图23所示地穿孔设置中心孔63，该中心孔63中配置用于安装浇道套38的固位部件39或冲头41。如图23所示，为了将金属模坯62的成形面62a一侧平坦化，在该中心孔63内，嵌合着封装轴64。该封装轴42的嵌合是将金属模坯62加热后通过冷却收缩密配实现的。
为了进行该封装轴64的嵌合，如图22所示，在步骤2(S2)的金属模加热工序对金属模坯62加热。金属模坯62被加热后中心孔63扩径。接着，如图23所示，在步骤3(S3)的封装轴嵌合工序，将封装轴64嵌合到中心孔63内。这时，由于金属模坯62被加热，中心孔63扩径，所以，能容易地将与中心孔63同径的封装轴64嵌入。
接着，如图23所示，在金属模坯62的外周侧，嵌合环状的外周封装部件65。该外周封装部件65的嵌合是在其被加热后由冷却收缩密配实现的。即，外周封装部件65在图22所示步骤4(S4)的外周封装部件加热工序被加热。外周封装部件65被加热后，内径扩大，可容易地嵌合在金属模坯62的外周侧。
在图22所示步骤5(S5)的外周封装部件嵌合工序，将外周封装部件65嵌合在金属模坯62的外周侧，使其前端面65a与盘成形面62a构成为同一面。外周封装部件65被加热后，通过冷却缩径，可密嵌在金属模坯62的外周侧，防止脱落。
这样将封装轴64嵌合在金属模坯62的中心孔63内，将外周封装部件65嵌合在外周侧，构成了金属模中间体66。由于该金属模中间体66的中心孔63被封装轴64填塞，所以盘成形面62a一侧平坦化，由于外周侧被外周封装部件65嵌合而大径化。
而且，在将封装轴64嵌合到金属模坯62上时，如图24所示，在封装轴64的前端面64a与盘成形面62a之间产生偏移Δg。另外，在封装轴64的外周面与中心孔63的内周面之间产生间隙Δh。在将外周封装部件65嵌合到金属模坯62上时，如图24所示，在外周封装部件65的前端面65a与盘成形面62a之间产生偏移Δi。在金属模坯6 2的外周面与外周封装部件65的内周面之间产生间隙Δj。
当盘成形面62a上产生了这些偏移Δg、Δi或间隙Δh、Δj时，在成形金属模中间体62的盘成形面62a上形成的感光胶层不能以均匀的厚度形成，从而不能高精度地形成凹凸图形。
为此，在图22所示步骤6(S6)的金属膜形成工序，如图23和图24所示地形成金属膜67，以便修正上述的偏移Δg、Δi或间隙Δh、Δj，使成形金属模中间体62的盘成形面62a的内外周整个面上平坦化。该金属膜67的厚度D1为5μm至10μm。金属膜67是用铱或钛、铱合金或钛合金形成的。是用电镀、溅射或蒸镀铱或钛、铱合金或钛合金的方法形成金属膜67。
在盘成形面62a上形成的金属膜67，在图22所示步骤7(S7)的金属膜研磨工序被研磨，表面被高精度地平坦化。即，金属膜67填满图24所示各间隙Δh、Δj，修正各偏置Δg、Δi，将盘成形面62a形成为与玻璃盘基板同样的无隆起的、极高精度地平坦化的表面。金属膜67的厚度被研磨至3μm至5μm。
接着，对在金属模中间体66的盘成形面62a一侧形成的金属膜67实施腐蚀，因此，构成金属模61其中在图25所示盘成形面62a一侧形成凹凸图形69。上述凹凸图形69与在盘基板上形成的信息信号或控制信号对应的凹凸图形相对应。
下面，说明形成该凹凸图形69的构造。
为了形成该凹凸图形69，在图22所示步骤8(S8)的感光胶层涂敷工序，如图23所示地形成感光胶层68。该感光胶层68是将成形金属模中间体66放在未图示的旋转台上，在旋转的状态将液状感光胶滴下到其表面中央部而形成的。即，向旋转着的成形金属模中间体66的表面滴下的感光胶，在离心力作用下，沿着成形金属模中间体66的成形面62a向外周侧扩散。如上所述，因为成形金属模中间体66的盘成形面62a由封装轴64而平坦化，并且由外周封装部件65而大径化，所以感光胶沿着该成形面62a的整个面以均匀状态扩散，构成感光胶层68。感光胶层68在中心孔63的周围或形成数据记录区域外周侧的外周侧，不形成隆起部分，而是形成具有均匀厚度的一层。
在本实施例中形成的该感光胶层68，如图21中的A所示，在15mm到30mm的区域内，形成具有5nm以内的厚度。
在成形金属模中间体66的成形面62a上形成的感光胶层68，在图22所示步骤9(S9)的激光刻纹工序被曝光，形成凹凸图形的潜像。该激光刻纹工序，是与构成信号记录部分的凹凸图形对应地进行激光照射，使感光胶层曝光，形成凹凸图形的潜像的工序。上述信号记录部用于在用这里成形的盘基板构成的磁盘上记录各种信息信号。接着，在步骤10(S10)的显影工序，通过感光胶层68的显影处理，该凹凸图形的潜像显现出来，在成形金属模中间体66的盘成形面62a上形成的感光胶层68上，形成凹凸图形。
对感光保护层68进行激光照射而实施了凹凸图形潜像的成形金属模中间体66上，在图22所示步骤11(S11)的腐蚀工序实施腐蚀。即，形成有凹凸图形潜像的感光胶层68的成形金属模中间体66的成形面62a上形成的金属膜67上，进行腐蚀处理。通过该腐蚀处理而除去感光胶层68的金属膜67上，直接刻入精密的凹凸图形69。接着，在图22所示步骤12(S12)的清洗工序，将残留在成形金属模中间体66的金属膜67上的感光胶层68除去。
在成形金属模中间体66上，通过上述工序在盘成形面62a上的金属膜67上形成精密的凹凸图形69，再在图22所示步骤13(S13)的封装轴、外周封装部件取下工序，将封装轴64和外周封装部件65从金属模坯62中取下，这样，可得到图25所示金属模61。在这里得到的金属模61，如图25所示地，从其中心孔63的外周到外周侧附近，直接形成刻入了精密的凹凸图形69。该金属模61组装在金属模装配板上构成金属模装置，随后该金属模装置安装到盘基板成形机上。
如上所述构成的金属模61中，一体地在盘成形面62a上形成的金属膜67填塞盘成形面62a上产生的非常小的孔和/或凹凸，因此使盘成形面高精度平坦化。另外，因为金属膜67也能够高精度平坦化地形成，而不允许非常小的孔和/或凹凸部分发生，所以，在该金属膜67上形成的凹凸图形以不含产生畸变或微小突起等的高精度形成。因此，用该金属模61能更高精度地实施盘基板的成形。
备有该金属模(该金属模的表面形成有与信息信号或控制信号对应的凹凸图形)的金属模装置也与上述只备有平滑层的金属模的金属模装置同样地，设置温度控制机构，在进行金属模温度控制的状态下实施盘基板的成形。
下面说明在上述金属模装置31上设置温度控制机构71的例子。该金属模装置31中，采用了在金属模的盘成形面上直接形成凹凸图形的上述第1及第2金属模34、35。
在该金属模装置31上设置的温度控制机构71，如图26所示，由冷却用循环路73、74、75和冷却装置76、77、78构成。冷却用循环路73、74、75用于穿孔设置第1和第2金属模34、35以及外周侧金属模36形成的冷却水或冷却油等冷却液流通。冷却装置76、77、78用于调节流过这些冷却用循环路73、74、75的冷却液的温度。冷却装置76、77、78分别配备有调节冷却液温度的温度调节机构(未图示)，通过该温度调节机构使流通第1及第2金属模34、35及外周侧金属模36的各冷却液以预定的温度独立地循环。另外，这些冷却装置76、77、78通过各冷却液将第1和第2金属模34、35以及外周侧金属模36的温度分别独立地控制为(gT-24)℃以上。
这里所述的gT，是充填在金属模装置31内的合成树脂材料的玻化温度，例如，当构成盘基板32的材料是非晶聚烯烃时，该合成树脂的玻化温度gT是138℃，所以，第1和第2金属模34、35以及外周侧金属模36的温度被控制为114℃。即，第1和第2金属模34、35以及外周侧金属模36，在充填的合成树脂材料冷却固化时，其温度被控制为114℃以上。
如果能将模腔33的周边控制为(gT-24)℃以上的温度，则温度控制机构71也可以只设置在第1和第2金属模34、35或其中的任何一方上。
图26所示的金属模装置31中，在冲头41的中心部分配置着可进退的顶杆41a，该顶杆41a用于除去冲头41冲孔后的碎屑。
为了用具有上述结构的金属模装置31来成形盘基板32时，将第1和第2金属模34、35对接合模的状态，通过浇道套8的喷咀7将溶融状态的合成树脂材料充填入模腔33内。在充填模腔33内的合成树脂为半硬化的状态，将冲头41向模腔33内伸出，在被成形盘基板32上形成中心孔。然后，将构成可动侧的第2金属模35离开第1金属模34，进行开模操作，这样，金属模装置31完成了盘基板32的成形。通过在该成形的盘基板32表面形成磁性膜或保护膜，则可构成作为信息信号记录媒体的磁盘。
下面，参照图27、图28和图29更具体地说明用配备该温度控制机构71、控制盘基板32成形温度的金属模装置31成形的盘基板。
图27、图28和图29中，右方表示被成形盘基板的外周侧，左方表示盘基板的内周侧。
在图27、图28、图29中，纵轴表示由该金属模装置31成形的盘基板的厚度(Z)方向的位置，横轴表示盘基板半径方向(Y)的位置。此外在图27、图28、图29中，斜线区域表示在成形的盘基板上形成的各凹凸图形的纵断面。
图27表示在充填到模腔33内的合成树脂材料冷却固化时，第1及第2金属模34、35及外周侧金属模36的温度被控制为(gT-24)℃即114℃时成形的盘基板32。该盘基板32在从第1及第2金属模34、35上脱模时，在其表面形成的凹凸图形P1的边缘部分E1产生的破坏极小。也就是说，通过在第1及第2金属模34、35上形成的凹凸图形44、45在盘基板32上形成了具有良好边缘形状的凹凸图形。
图28表示在充填到模腔33内的合成树脂材料冷却固化时，第1及第2金属模34、35及外周侧金属模36的温度被控制为(gT-10)℃即124℃时成形的盘基板32。该盘基板32在从第1及第2金属模34、35上脱模时，在其表面形成的凹凸图形P2的边缘部分E2产生的破坏极小。也就是说，通过在第1及第2金属模34、35上的凹凸图形44、45在盘基板32上形成了具有良好边缘形状的凹凸图形。
图29表示在充填到模腔33内的合成树脂材料冷却固化时，第1及第2金属模34、35及外周侧金属模36的温度被控制为(gT-28)℃即110℃时成形的盘基板32。该盘基板32在从第1及第2金属模34、35上脱模时，在其表面形成的凹凸图形P3被损坏，在其边缘部分E3产生锐角状的突起Q。
这里所用的第1及第2金属模34、35，由于直接形成凹凸44、45，所以不必考虑上述的模压片的热收缩产生的影响，只要考虑冷却固化的合成树脂材料和第1及第2金属模34、35及外周侧金属模36的热收缩即可。
通过把第1及第2金属模35、35及外周侧金属模36的温度控制为(gT-24)℃以上的预定温度，采用上述的金属模装置31成形的盘基板32就可以抑制在盘基板32上形成的凹凸图形边缘形状的损坏。因此，采用该金属模装置31，可以把形成在第1及第2金属模34、35上的凹凸图形44、45高精度地复制到盘基板32上。
可是，采用由上述金属模装置31成形的盘基板32构成的磁盘，在安装着进行信息信号记录再生的磁头的磁头滑块在记录再生时，从磁盘表面悬浮的高度例如为50nm时，如下所示，设定了对各项目的悬浮高度变动量的允许值。
即，对盘表面的突起是20nm，对盘表面的起伏是10nm，对由凹凸图形引起的磁头滑块的悬浮量变动是5nm，对盘基板32的翘曲是8nm，对外界干扰产生的影响是7nm。
由上述金属模装置31成形的盘基板32，在盘基板表面产生的局部起伏或突状起伏高出盘平均面的高度即滑移高度(glideheight)，可抑制到磁头滑块相对于盘平均面的悬浮高度即悬浮高度的80％以下。
作为构成内藏于盘驱动装置磁盘的盘基板，考虑到信息信号的高密度化记录等，滑移高度希望设定在悬浮高度(flight height)的60％以下。
下面，参照图30说明用上述图26所示金属模装置31成形的盘基板32的表面状态。图30中，纵轴表示在盘基板32的表面产生的突状起伏的振幅，横轴表示盘基板32的半径方向距离。图30中所示的虚线表示整个盘基板32产生的翘曲。
如图30所示，在该盘基板32的表面，在半径方向的任意位置上，沿着同心圆状形成的记录磁道的切线方向4000μm的范围内，未产生局部的起伏或由突起引起的突状起伏。因此，宽度2mm的磁头滑块以50nm的悬浮量在该盘基板32上扫描时，可防止其与盘基板32的表面接触。
此外，参照图31说明由盘基板32上复制的凹凸图形构成的记录磁道。图31中，纵轴表示记录磁道的正圆偏移量，横轴表示对正圆的偏移的高次谐波分量阶数。图31中的实线T1表示用本发明金属模装置31成形的盘基板32，图31中的虚线T2表示用现有技术的图1所示金属模装置102成形的盘基板101。
如图31所示，用本发明金属模装置31成形的盘基板32，其椭圆成分即高次谐波2次分量大幅度减低。即，用本发明金属模装置31成形的盘基板32，与用图1所示金属模装置成形的盘基板101相比，高次谐波2次分量大约减低到1/5。
本发明的金属模装置31允许在盘基板32上产生的突起起伏的高度抑制在10nm以下，并且允许记录磁道的正圆偏差的高次谐波2次分量抑制在1.0μm以下。由该金属模装置31成形的盘基板32，磁头滑块在盘基板表面投影的投影面积内产生的突状起伏的滑移高度，此磁头的悬浮高度低，所以可以切实防止磁头滑块与盘表面接触，可充分确保信息信号的记录和/或再生操作的可靠性。
本发明的盘基板成型用金属模装置，不仅可用于成形构成磁盘的盘基板，也可以用于成形光盘、光磁盘等作为信息信号记录媒体的盘基板。
产业上利用的可能性
本发明的金属模装置，配备有作为固定侧的第1金属模和作为可动侧的第2金属模，由第1及第2金属模对接合模而构成成形盘基板用的成形部，由于在第1及第2金属模的成形面侧，一体地形成金属的平滑化层，所以，能成形表面高精度平坦的盘基板。
另外，由于在第1金属模和作为可动侧的第2金属模的成形面侧直接形成凹凸图形，该凹凸图形至少含有与盘基板上形成的信息信号对应的凹凸图形、与控制信号对应的凹凸图形以及表示记录磁道的凹凸图形之中的一种，所以，在盘基板表面不产生局部的起伏或突起，能高精度地把金属模侧的凹凸图形复制到盘基板上。