CN1245707C - 磁复制装置 - Google Patents

Abstract

本发明要提高从主载体向从载体进行伺服信号等信息信号的磁复制的磁复制主载体与从载体之间的紧密接触性能并提高复制信号质量。在使承载信息信号的主载体3与从载体2紧密接触地施加复制磁场来进行磁复制的过程中，在主载体3的背面被吸附在矫正部件6的平坦吸附面6a上的状态下，使主载体3与从载体2紧密接触。在进行单面复制的情况下，最好使弹性体紧贴着从载体2的相反面。

Description

磁复制装置

技术领域

本发明涉及从承载信息的主载体向从载体进行磁复制的磁复制装置。

现有技术

在磁记录载体中，人们通常希望有这样的载体，即在信息量增加的同时，以记录很多信息的大容量、廉价且最好在短时间内读出必要地址的即高速存取的载体。作为这样载体的一个例子，是已公开的高密软盘，为了实现其大容量，磁头正确地扫描狭窄磁道并且以高S/N比重放信号的所谓磁道伺服技术承担起了任务。在磁盘一周中，有间隔地作为预格式化地记录下了循迹用伺服信号、地址信息信号、重放时钟信号等。

磁头可以被设定成通过读取这样的预格式化信号修正自身位置而正确地扫描磁道。当前的预格式化用专用的伺服书写器逐个地或逐条磁道地记录制作磁盘。

但是，由于伺服书写器价格昂贵且预格式化制作费时，所以，这个工作占了制造成本的很大一部分，人们希望能够降低成本。

另一方面，也有人提出了不是每条磁道地书写预格式化而是通过磁复制方式来进行的方法。作为磁复制方法之中的例子，在例如特开昭63-183623、特开平10-40544、特开平10-269566号公报等中公开了。这种磁复制在主载体紧贴着从载体的状态下施加复制磁场地进行对应于主载体所承载的信息(如伺服信息)的磁图形复制，从而能够不改变主载体与从载体之间的相对位置地进行安静的记录并可以进行正确的预格式化记录，而且记录所需时间也很短。

为提高上述磁复制的复制质量，主载体与从载体如何无间隙地紧贴是一个重要课题。就是说，当接触不紧密时，产生了没有引起磁复制的区域，如果没有引起磁复制，则在记录到从载体上的磁信息中就产生了信号遗漏，从而降低了信号质量，在所记录的信号是伺服信号的情况下，不能充分获得循迹功能，因而存在着可靠性降低的问题。

作为解决这个问题的一个手段，在特开平7-78337号中公开了一种通过由弹性体构成的压接件以均匀压力按压主载体整个背面以提高主载体与从载体的紧密接触性能的技术。

作为其它解决手段，在特开平11-161956号中公开了这样一种技术，即在从载体侧将主载体中心部弯成凸形并且通过与从载体紧密接触时的按压而从中心部到外侧地依次变平坦且紧密贴合，从而在贴合面上没有残留地排出空气，提高紧密接触性能。

发明内容

不过，在上述解决手段中是以主载体基本上是平坦的为前提的，利用主载体制作方法等很难来保证其足够平坦，存在着在这样的主载体上不能完全消除紧密接触不良并无法获得足够的紧密接触性能的情况。尤其是，当使主载体紧贴从载体两侧地进行同时双面磁复制时，两侧的主载体的平坦性差异使紧密接触很难实现。

此外，如上述例子那样，虽然在压接阶段中使主载体变形地获得平坦度，但在从载体表面与主载体之间发生了对应于变形的摩擦，承载复制信息的主载体表面的微细凹凸图形或从载体记录面恐怕会受损。特别是，在把软盘用作从载体的场合下，恐怕要引起从载体变形。

鉴于上述问题，本发明的目的是要提供这样一种磁复制装置，它确保了磁复制的主载体的平坦性并且提高了主载体与从载体的紧密接触性能并且提高了复制信号的品质。

解决上述问题的本发明的磁复制装置的特点是，在使承载信息信号的主载体与从载体紧密接触地施加复制磁场来进行磁复制的磁复制装置中，所述主载体的背面被吸附在矫正部件的平面上，在提高主载体的平坦性的状态下，使主载体与从载体紧密接触。

此外，在单面复制的场合下，使背面被吸附在矫正部件的平面上地提高了平坦性的主载体紧密接触从载体的一个表面，使弹性体紧贴着从载体的相反面。

就是说，当使主载体紧贴着从载体的两面或一面地进行磁复制时，主载体接触从载体的信息承载面的相反背面被吸附在表面有预定平坦度且开有吸气孔的矫正部件上，从而在主载体的平坦性被矫正为预定平坦度的状态下，使其与从载体紧密接触，在这种情况下，即使是柔软的从载体，也不会造成损伤，确保了良好的紧密接触并进行复制信号品质高的磁复制。

例如，上述矫正部件在中心线平均表面粗糙度Ra为0.01微米-0.1微米平面度地被平整精加工的吸附面上开设了25-100个口径约2毫米以下的吸气孔。真空泵通过吸气通道与吸气孔相连地抽吸，主载体受到真空吸附，主载体的平坦性沿吸附面得到矫正。通过压接没有变形的主载体表面与从载体，在整个范围内获得了良好的紧密接触状态，从而能够利用电磁铁装置等施加复制磁场，更精确地复制下对应于主载体的凹凸图形的磁图形。

此外，尤其是使主载体紧密接触从载体的一个面地逐面进行磁复制时，使背面被吸附在矫正部件的平面上，提高了平坦性的主载体与从载体的一个表面紧密接触性，同时，使弹性体紧贴着从载体的相反面，并且压接主载体与从载体，由此一来，进一步提高了紧密接触性能。

作为上述磁复制方法，最好是这样进行磁复制，即首先在磁道方向上直流磁化从载体，使从载体与在对应于复制信息的微细凹凸图形上形成了磁性层的磁复制用主载体紧密接触，在大致与从载体的初期直流磁化方向相反的方向上施加复制磁场地进行磁复制。至于所述信息，最好是伺服信号。

根据如上所述的本发明，由于使承载信息信号的主载体与从载体紧密接触地施加复制磁场来进行磁复制，并且所述主载体的背面被吸附在矫正部件的平面上，在提高主载体的平坦性的状态下，使主载体与从载体紧密接触，所以，能够确保主载体的平坦性以及在整个面内确保了主载体紧密接触从载体，能够防止由紧密接触不良引起的信号遗漏，提高复制信号质量并提高可靠性。

此外，在从载体与主载体压接时，没有发生主载体变形，没有发生主载体与从载体之间的摩擦，在提高主载体的耐用性的同时，能够防止由从载体变形引起的损伤。

当单面复制时，使背面由矫正部件保持的主载体紧密接触从载体的一个表面，使弹性体紧贴着从载体的相反面，在这种情况下，不存在由使主载体紧贴两面时的两面的主载体的平坦性差异引起的紧密接触性能降低，从载体与主载体的紧密接触性能能够进一步提高。

附图说明

图1是表示本发明一个实施例的磁复制装置的复制状态的局部斜视图。

图2是紧贴体的第一实施例的分解斜视图。

图3是紧贴体的第二实施例的分解斜视图。

图4a、4b和4c表示磁复制方法的基本过程。

符号说明

1-磁复制装置；2-从载体；3、4-主载体；5-电磁铁装置；6、7-矫正部件；8、9-压接部件；10-紧贴体；11-弹性体；

具体实施方式

以下，详细说明本发明的实施例。图1是表示本发明一个实施例的磁复制装置的复制状态的局部斜视图。图2是紧贴体的第一实施例的分视图。图3是紧贴体的第二实施例的分解斜视图。图4a、4b和4c表示磁复制方法的基本过程。各图是示意图，其厚度等是按照与实际尺寸不同的比例表示的。

图1、2所示的磁复制装置是同时进行双面复制的装置，使主载体3、4压接贴紧从载体2的上下面的紧贴体10转动，通过设置在紧贴体10上下的电磁铁装置5(磁场发生装置)施加复制磁场，主载体3、4所承载的信息被同时磁复制记录到从载体2的两个面上。

紧贴体10配备有在从载体2的下记录面上复制下伺服信号等信息的下主载体3、在从载体2的上记录面上复制下伺服信号等信息的上主载体4、具有吸附下主载体3地矫正平坦性的下矫正部件6的下压接部件8、具有吸附上主载体4地矫正平坦性的上矫正部件7(结构与下矫正部件6一样)的上压接部件9，它们在对准中心位置的状态被压接并且使上主载体4、下主载体3紧密接触从载体2的两个面。

图中的从载体2是盘毂2b被固定在圆盘形记录载体2a的中央部上的软盘。记录载体2a具有在由柔软的聚酯片等构成的圆盘形基板的两面上形成了磁性层的记录面。

上主载体4与下主载体3通过刚性体而被制成圆环形盘片，它们在其一个面上具有由紧密接触从载体2记录面的微细凹凸图形(以下将参见图4来说明)构成的复制信息承载面，与之相反的那个面被真空吸附在下矫正部件6和上矫正部件7上。如果必要的话，为了提高下主载体3和上主载体4与从载体2的紧密接触性能，如此设置它们，即在微细凹凸图形的形成部以外的部位且不与后述矫正部件6、7的吸气孔连通的部位上，贯通内外地形成了微孔，从而抽吸排出从载体2与紧贴面之间的空气。

下矫正部件6(与上矫正部件7一样地)被设置成其大小对应于主载体3大小的圆盘形，其表面被设置成中心线平均表面粗糙度Ra为0.01微米-0.1微米的平面度，经过平整精加工的吸附面6a。在吸附面6a上，几乎一样地开设了约25-100个口径小于2毫米的吸气孔6b。尽管没有画出来，吸气孔6b通过从矫正部件6内部起被引到下压接部件8外的吸气通道与真空泵相连并进行抽吸，紧贴着吸附面6a的主载体3的背面受到真空吸附，主载体3的平坦性沿吸附面6a得到矫正。

下压接部件8和上压接部件9成圆盘形，其中一个或两个可以轴向移动并且可以通过未画出的开合机构(按压机构，固定机构)进行开合动作并且在预定压力下相互压接。在外周面上设有凸起8a、9a，在合拢时，上下压接部件8、9的凸起8a、9a相互抵接，从而将内部保持在密闭状态下。在下压接部件8的中心部上，形成了与从载体2盘毂2b的中心配合地定位的销8b。而下压接部件8与上压接部件9与未画出的转动机构相连地被一体驱动转动。

通过上述紧贴体10，进行利用下主载体3与上主载体4对多个从载体2的磁复制，首先，分别对准中心位置地使下主载体3与上主载体4分别被真空吸附保持在下矫正部件6及上矫正部件7的吸附面6a上。随后，在上压接部件9与下压接部件8分开的状态下，在从载体2被安装成对准中心位置后，上压接部件9与下压接部件8合拢，从而使主载体3、4紧贴着从载体2的两个面。随后，通过上下的电磁铁装置5的移动或紧贴体10的移动，使上下的电磁铁装置5靠近紧贴体10的上下面，一面使紧贴体10转动，一面通过电磁铁施加复制磁场，下主载体3及上主载体4的复制信息被磁复制记录在从载体2的记录面上。

根据本实施例，在使主载体3、4紧密接触从载体2的两个面的情况下，通过矫正部件6、7将各主载体3、4真空吸附在平坦度高的吸附面上，从而能够矫正并提高其平坦性。通过平坦的上下主载体3、4夹压并紧贴住从载体2，从而能够在主载体3、4与从载体2之间无间隙地实现在整个面内的均匀紧贴，能够在从载体2的记录面上复制下正确对应于成型于主载体3、4上的凹凸图形的信息。此外，由于主载体3、4在紧密接触从载体2前经过平坦矫正，所以，在紧密接触时，主载体3、4不变形并且在其与从载体2之间没有产生摩擦，从而没有损伤地提高了其耐用性和品质。

图3是表示另一实施例的紧贴体10的分解透视图，它是进行单面复制的例子。紧贴体10配备有在从载体2的下记录面上复制伺服信号等信息的下主载体3、接触从载体2的上记录面的弹性体11(缓冲材料)、具有吸附下侧主载体3地矫正平坦性的下矫正部件6的下压接部件8、保持弹性体11的上压接部件9，它们在对准中心位置的情况下被压接，使主载体3紧密接触从载体2的一个面，使弹性体11紧密接触相反面。就是说，上述实施例的上主载体4变为弹性体11，没有设置上矫正部件7，除此之外，结构是一样的。

从载体2是将盘毂2b固定在与上述一样的圆盘形记录载体2a的中心部上的软盘。下主载体3及下矫正部件6也与上述一样，它们由弹性体被制成圆环形，在一面上具有由紧贴从载体2记录面的微细凹凸图形构成的复制信息承载面的主载体3的相反背面被吸附在下矫正部件6的具有吸气孔6b的吸附面6a上，从而沿吸附面6a矫正主载体3的平坦性。

弹性体11由具有弹性特性的材料被制成圆盘状并由上压接部件9保持。弹性体11的材料具有这样的特性，即它在施加紧贴压力随着从载体2的表面形状而变形，而在从主载体3上剥下从载体2时，它恢复到施加压力前的表面性能。作为弹性体11的具体材料，能够采用硅胶、聚亚胺酯橡胶、含氟胶、聚丁橡胶、聚四氟乙烯橡胶、氟化橡胶等普通橡胶以及海绵胶等发泡树脂等。弹性体11接触从载体2的表面的形状被形成与主载体3平行的平面形状或在从载体2侧成凸形。

通过本实施例的紧贴体10，进行利用下主载体3对多个从载体2的磁复制，首先，对准中心位置地将下主载体3吸附保持在下矫正部件6的吸附面6a上，随后，在上压接部件9与下压接部件8分开的状态下，在使从载体2对准中心位置地被装上后，上压接部件9与下压接部件8合拢，通过弹性体11的按压而使主载体3紧贴着从载体2的一个面，随后，与上述一样地，使上下的电磁铁装置5靠近紧贴体10，一边使紧贴体10转动，一边通过电磁铁装置5施加复制磁场，下主载体3的复制信息被磁复制记录在从载体2的一个面上。随后，在其它工序中使上主载体4紧密接触从载体2的相反面，从而同样进行磁复制。

根据本实施例，在使主载体3紧贴从载体2的一个面的情况下，主载体4通过矫正部件6被真空吸附在平坦度高的吸附面6a上，从而矫正并提高了其平坦度，通过与平坦的下主载体3相反的弹性体11夹压并紧贴着从载体，从而能够在主载体3与从载体2之间不会有间隙地实现在整个面内的均匀紧贴，能够在从载体2记录面上复制下正确对应于成型于主载体3上的凹凸图形的信息。

根据图4a、4b和4c来说明所述磁复制的具体例子。首先，如图4(a)所示地，预先在从载体2上在磁道方向的一个方向上施加初期磁场Hin，从而进行初期磁化(直流消磁)。随后，如图4(b)所示地，使从载体2记录面紧贴住在主载体3基板31的微细凹凸图形上覆有磁性层32的信息承载面，在从载体2的磁道方向上，与上述初期磁场Hin相反地施加复制磁场Hdu地进行磁复制。结果，如图4(c)所示，在从载体2的磁记录面(磁道)上，磁复制记录下了对应于由主载体3信息承载面磁性层32的紧贴凸起与凹部空间形成的图形的信息。尽管没有画出来，但在同时使同样制作的上主载体4同时紧密接触从载体2的上记录面的场合下，也能进行磁复制。

在上述主载体3基板31的凹凸图形是不同于图4的正图形的凹凸形状的负图形时，通过使初期磁场Hin和复制磁场Hdu的方向与上述情况相反，从而能够磁复制记录下同样的信息。

在基板31是镍等强磁体的场合下，可以只用基板31进行磁复制，不需要覆盖磁性层32(软磁层)，而在设置复制特性良好的磁性层32的情况下，可以进行更好的磁复制。如果基板31是非磁性体，则必须设置磁性层32。

在由强磁金属构成的基板31被磁性层32覆盖的场合下，为了阻止基板31的磁性影响，最好在基板21与磁性层32之间加设非磁性层。此外，在最上层上涂覆类金刚石碳(PLC)等的保护膜。通过这种保护膜，进一步提高了耐接触性并且可以进行多次磁复制。在DLC保护膜的底层上，也可以通过溅射等方式形成硅膜。

接着，说明前述主载体的制作。作为主载体基板，使用了镍、硅、石英板、玻璃、铝、合金、陶瓷、合成树脂等。凹凸图形的形成是通过模压法、金属表面光刻法等来进行的。

在模压法中，在表面光滑的玻璃板(或石英板)上，通过旋涂等方式形成光刻胶，一边使玻璃板转动，一边照射对应于伺服信号地经过调制的激光(或电子束)，在整个光刻胶上，在对应于圆周各框的部分上曝光预定图形，例如相当于在各磁道中从转动中心开始沿半径方向直线延伸的伺服信号的图形。随后，对光刻胶进行显影处理，曝光部分被除去，获得了具有由光刻胶构成的凹凸形状的原盘。接着，在原盘表面的凹凸图形下，对该表面进行电镀(电铸)，制作出具有正凹凸图形的镍基板并从圆盘上剥下来。基板就这样作为主载体，或是必要的话在凹凸图形上涂覆非磁性层、软磁层、保护膜地被制成主载体。

在前述原盘上进行电镀地制作第二原盘，用第二原盘进行电镀，也可以制作出具有负凹凸图形的基板。此外，在第二原盘上进行电镀或是压附树脂液地进行硬化，从而制作出第三原盘，在第三原盘上进行电镀，从而制作出具有正凹凸图形的基板。

另一方面，在前述玻璃板上形成了由光刻胶构成的图形后，在玻璃板上蚀刻形成孔，制造出除去光刻胶的原盘，随后，可以与上述一样地形成基板。

作为金属制基板的材料，能够使用镍或镍合金，制作基板的电镀能够采用包括无电解镀覆、电铸、溅射、离子镀覆在内的各种金属成膜法。基板的凹凸图形的深度(突起高度)最好为80-800nm并优选为150-600nm。当凹凸图形是伺服信号时，形成了长的半径方向。例如，半径方向上的长度为0.3-20微米，而在圆周方向上，最好是0.2-5微米。在这个范围内，最好将半径方向上比较长的图形选用作承载伺服信号信息的图形。

所述磁性层(软磁层)是通过磁性材料真空镀覆法、溅射法、离子镀覆法等真空成膜手段以及电镀等方式形成的。作为磁性层的磁性材料，可以采用Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)，其中优选FeCo、FeCoNi。磁性层厚度最好为50-500nm并优选为150-400nm。作为基层设置在磁性层下层上的非磁性层的材料采用了Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru、C、Ti、Al、Mo、W、Ta、Nb等。非磁性层能够抑制基板是强磁体时导致的信号质量降低。

此外，最好在磁性层上设置DLC等保护膜，也可以设置润滑剂层。作为保护膜，最好是设有5nm-30nm的DLC膜与润滑剂层。此外，在磁性侧根内和保护膜之间，也可以设置硅等的附着强化层。

用所述原盘制作树脂基板，在其表面上设置磁性层地制作出主载体。作为树脂基板的树脂材料，可以使用聚碳酸酯·聚甲基丙烯酸酯等的丙烯基树脂、聚氯乙烯·氯乙烯共聚体等的氯化乙烯树脂、环氧树脂、非晶态聚烯烃及聚酯等。从耐湿性、尺寸稳定性及价格等方面考虑，优选聚碳酸酯。当在成品中存在飞边时，通过砑光或抛光除去飞边。树脂基板的图形凸起高度最好为50nm-1000nm并优选为200nm-500nm。

在所述树脂基板的表面的微细图形上涂覆磁性层地获得了主载体。磁性层是通过真空蒸镀磁性材料的方法、溅射法、离子电镀法等真空成膜方式、镀覆法等形成的。

另一方面，在金属表面光刻法中，例如在平板状基板的光滑表面上涂布光刻胶，利用对应于伺服信号图形的光掩模来曝光和显影，从而形成对应于信息的图形。接着，通过蚀刻步骤，对应于图形地进行基板蚀刻，从而形成了相当于磁性层厚度的孔。接着，通过磁性材料真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法等真空成膜方式或镀覆法，在基板表面上形成其厚度对应于孔的磁性膜。随后，用吹离(liftoff)方法除去光刻胶，研磨表面，在有飞边的时候，除去飞边，并且使表面光滑。

接着，描述从载体。作为从载体使用了涂布型磁记录载体或金属薄膜型磁记录载体。涂布型磁记录载体例如是高密软盘等市场销售的载体。在金属薄膜型磁记录载体中，首先能够将Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)用作磁性材料。这些材料的磁力线密度大并且具有与主载体同方向(平面记录时的平面方向，垂直记录时的垂直方向)的磁异向性，因此优选用于进行清楚的复制。而且，最好设置非磁性的底层，以便在磁性材料下方(支承体侧)获得必要的磁性异向性。结晶结构和晶格常数必须与磁性层匹配。为此，使用了Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。

Claims (1)

1、一种磁复制装置，使承载信息信号的主载体与从载体紧密接触地施加复制磁场来进行磁复制，其特征在于，一矫正部件的平面上设有吸附结构，使得所述主载体的背面被吸附在矫正部件的平面上，在提高主载体的平坦性的状态下，使主载体与从载体紧密接触；使背面被吸附在矫正部件的平面上提高了平坦性的所述主载体紧密接触从载体的一个表面，使弹性体紧贴着从载体的相反面。

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