CN1291383C - 磁性转移装置 - Google Patents
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Abstract
一种磁性转移装置，包括：固定器，其用于容纳进行信息转移的从属介质和携带被转移信息的主载体，二者处于被抽吸到位于固定器内部空间的内表面上的减压抽吸部件上的状态，因此从属介质与主载体的表面保持相互紧密接触；真空抽吸部件，其用于提供固定器内部空间的真空条件；磁场作用部件，用于对固定器施加转移磁场，其中在进行磁性转移时，由真空抽吸部件得到的固定器内部空间的压力设定得高于减压抽吸部件的抽吸压力1-50kPa，从而在从属介质和主载体相互接触之前，主载体的抽吸状态得到保持，进而阻止主载体或从属介质意外分离或偏离并增加它们之间的紧密接触程度。因此能够进行高质量的磁性转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性转移装置，用于从携带信息的主载体到从属介质进行磁性转移。
背景技术
通常，用于磁性转移的主载体(图案主体)包括转移图案，例如具有表面不规则形式或嵌入式结构的伺服信号，并且表面层具有至少一层软磁层。这样的主载体与具有磁性记录部分的从属介质紧密地接触，并施加用于转移的磁场，进而与主载体上携带的信息相应的磁性图被转移并记录在从属介质上。这种技术在日本专利公开出版物No.Sho.63-183623、No.Hei.10-40544和No.10-269566，以及日本专利公开出版物No.2001-256644等中被披露。
当从属介质是盘形的磁性记录介质(例如硬盘或高密度软盘)时，通过磁场作用部件施加转移磁场，所述磁场作用部件包括放置在从属介质的一侧或两侧的电磁装置或永磁装置，并处于盘形主载体与从属介质的一个和两个表面紧密接触的状态下。
为了增加转换质量，从属介质的整个表面与主载体的整个表面紧密接触是非常重要的。在不充分的接触情况下，将会形成磁性未转移的低质量记录扇区。在这种情况下，一些信号将从转换至从属介质的磁信息中丢失，因此降低信号质量。特别地，当记录的信号是伺服信号时，跟踪功能受到破坏，从而使可靠性降低。
对于这种磁性转移，多个从属介质顺序通过单一主载体进行磁性转移。因此，主载体优选设置在磁性转移装置的固定器中，然后从属介质被传送到与主载体接触的部分，从而使从属介质与主载体紧密接触，转移磁场施加在主载体上。此时，为了正确定位将均匀地安装在固定器平坦的内表面上的主载体或从属介质，上述元件可以被保持在被抽吸到减压抽吸部件上的状态。例如，如果主载体与从属介质的两个表面紧密接触，从而对从属介质的两个表面同步地进行磁性转移，则可以在固定器的两个内表面上设置两个主载体。可选择地，当主载体与从属介质的单一表面接触，从而对从属介质的单一表面顺序地进行磁性转移时，则主载体可以位于固定器的任何一个内表面上，必要地，可以在固定器的另一个内表面上设置从属介质。另外，当从属介质直接设置在主载体上时，不必单独固定所述从属介质。
为了增强从属介质与主载体之间的接触程度，可以施加紧密接触力，使从属介质与主载体紧密接触。另外，为了除去从属介质和主载体的接触表面上存留的空气，可以吸去它们的接触表面上的空气，从而在固定器的内部空间产生真空。而且，也可以通过内部空间的真空抽吸来提供紧密接触力。
对于上述磁性转移，假设固定器的两个内表面彼此相向或远离的运动(其目的是使从属介质在固定器中与主载体紧密接触)与固定器的内部空间的真空抽吸分别控制，在从属介质与主载体紧密接触而产生紧密接触力之前，在固定器的内部空间中产生真空条件从而减小其中的压力，进而导致从属介质和主载体的接触表面的空气被除去，表面可以彼此相互接触。因此，从属介质与主载体的接触范围增加。
然而，上述的过程有如下的缺点。即，在从属介质与主载体紧密接触以产生紧密接触力之前，由于固定器内部空间的真空条件，处于被抽吸到固定器中的减压抽吸部件上这种状态的主载体或从属介质的抽吸力可能降低，并且可以从减压抽吸部件上分离。即，由于内部空间压力的减小，减压抽吸部件的抽吸压力与内部空间的压力之间的压力差减小。而且，减压抽吸部件的抽吸力也降低，在减压抽吸部件和内部空间之间将没有压力差。因此，主载体或从属介质与减压抽吸部件分离，因而将不能进行磁性转移。或者主载体或从属介质可能被损坏以致于不能使用。即使上述元件没有被分离，主载体或从属介质可能发生方向偏离，从而不能将转移信号记录到需要的位置。
发明内容
因此，本发明的目的是解决在现有技术中遇到的问题并提供一种磁性转移装置，所述装置通过确保主载体和从属介质处于在固定器中被抽吸的状态，以使从属介质与主载体接触，以及通过增加它们之间的紧密接触程度，从而有利于进行高质量的磁性转移。
为了达到上面的目的，提供了一种磁性转移装置，包括：固定器，其用于容纳进行信息转移的从属介质和携带被转移信息的主载体，二者处于被抽吸到位于固定器内部空间的内表面上的减压抽吸部件上的状态，因此从属介质与主载体的表面保持相互紧密接触；真空抽吸部件，其用于提供固定器内部空间的真空条件；磁场作用部件，用于对固定器施加转移磁场，其中在进行磁性转移时，真空抽吸部件产生的固定器内部空间压力高于减压抽吸部件的抽吸压力，内部空间的压力与减压抽吸部件抽吸压力之间的压力差优选地处于1-50kPa的范围内，当主载体与从属介质紧密接触时，内部空间的压力被控制在1-51.3kPa(真空等级：-100.3～-50kPa)。
附图说明
图1是主要部分的透视图，说明了根据本发明的实施方案的磁性转移装置的转移状态；
图2是图1所示的固定器的截面图；
图3是说明了固定器内表面的主要部分的平面图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的磁性转移装置。图1是主要部分的透视图，说明了根据本发明的实施方案的磁性转移装置的转移状态。图2是图1所示的固定器的截面图，图3是说明了固定器内表面的主要部分的平面图。每一幅图都是示意性的，没有必要示出刻度。
请参照图1，磁性转移装置1包括固定器5，固定器5在固定器5的底部包括园柱形基室保护套11，并在其上部包括压缩室保护套12。如图2所示，在由上述两个室保护套密封形成的固定器5的内部空间6中，下和上主载体3、4放置在从属介质2的两侧，从属介质2的表面和主载体3、4在其中心位置校直的状态下保持紧密接触。另外，磁性转移装置1也包括：真空抽吸部件7(如图2)，其用于从内部空间6中抽吸空气以减小内部空间6的压力，进而在内部空间6中产生紧密接触力；磁场作用部件8，其用于当旋转固定器5时施加转移磁场。
在一个例证性实施方案中，两个主载体3和4放置在水平放置的从属介质2的上下表面，上述组成部件的表面保持紧密接触，因此从属介质2的两个表面同步进行磁性转移。可选择地，从属介质2和主载体3、4也可垂直地放置，从而同时进行两个表面的磁性转移。此外，主载体3或4也可放置在从属介质2的任何一个表面上并与从属介质2的表面接触，进而相继进行单一表面的磁性转移。在这里，接触意味着表面保持紧密接触，或者一个表面相对于另一表面放置，其间具有非常狭窄的缝隙。
固定器5的基室保护套11是盘形，有一个大于主载体3外径的圆形内表面，内表面的中心部分制有减压抽吸部件11a形成，减压抽吸部件11a具有高的平面度，其用于在中心位置校直的状态下抽吸主载体3的底表面。如图3所示，在与主载体3的尺寸相应的减压抽吸部件11a的区域上，许多至少大约2mm的抽吸孔一致打开。虽然未出示，抽吸孔15与从基室保护套11的内部到外部制成的抽吸通道相连，并连接到外部的真空泵上，以执行抽吸功能。并且，通过抽吸孔15，主载体3的后表面被保持在被抽吸到减压抽吸部件11a上的状态。主载体3的平面度通过减压抽吸部件11a获得，并且无论什么时候改变都能纠正过来。
另一方面，压缩室保护套12是盘形的，并且具有大于主载体4的外径的内表面。在压缩室保护套12的内表面上贴有环形片状软垫元件9(弹性件)，在软垫元件9上安装了具有预定平面度的扁平刚性板10。刚性板10的底表面构成上部减压抽吸部件10a，并在居中时抽吸上部主载体4的上表面。减压抽吸部件10a包括如图3所示的打开的抽吸孔15，并连接到另一个真空泵上以执行抽吸功能。
压缩室保护层12能够沿轴向朝向或远离基室保护套11移动(在图中是上下方向)，从属介质2的中心孔围绕位于基室保护套11的中心部分的中心销11d固定，从而基室保护套11的位置被设定在固定器里。旋转轴11c和12c分别从基室保护套11的底表面和压缩室保护套12的上表面凸出。基室保护套11和压缩室保护套12连接到未出示的旋转器上并与其一起旋转。
基室保护套11有一个从其外周向上凸出的法兰11b，而压缩室保护套12有一个从其外周向下凸出的法兰12b。压缩室保护套12的法兰12b的外径小于基室保护套11的法兰11b内径，可以插入基室保护套11的法兰11b的内周内，反之亦然。一个O型环密封件13安装在压缩室保护套12的法兰12b的外周面上。当压缩室保护套12被插入基室保护套11中时，密封件13与基室保护套11的法兰11b的内周面滑动接触。因此，轴向平行面得到密封，并且在两个保护套11和12之间的内部空间6也被密封。密封件13也可以安装到基室保护套11上，也可以采用其它的密封机构。
如上所述，固定器5制为园柱形的结构，能够在内部空间6被密封件13密封的状态下朝向或远离基室保护套11移动。此外，即使从属介质2和主载体3及4的整个接触高度通过改变从属介质2、主载体3和4、软垫元件9和刚性板10的厚度而改变，内部空间6的密封状态也能得到保证。
在从基室保护套11的法兰11b向内和从主载体3向外设置的内表面上开了真空抽吸部件7的排气端口7a。在基室保护套11内部制成与排气端口7a相通的空气通路7b，其通过旋转轴11c连接到外部，并进一步与未出示的外部真空泵相连。打开的排气端口7a可以放置在中心销11d上。此外，可以在压缩室保护套12上制成排气端口，以进行内部空间6的真空抽吸。
通过真空抽吸部件7的空气真空抽吸，固定器5的内部空间被控制在1-51.3kPa的预定的压力范围内(真空等级：-100.3～-50kPa)。因此，从属介质2和主载体3的表面在预定接触压力下保持紧密接触，接触表面之间的空气也被排出，因此增强了它们之间的接触程度。固定器5的内部空间6中，垂直于接触方向的内表面的面积(真空抽吸区域的净面积)比从属介质和主载体3和4的接触面积大2～3倍，从而增加了内部空间6的真空力。此外，预定的范围在1～50N/cm2(0.1～5.0kg/cm2，例如，2-～30N/cm2(2～3kg/cm2))之间的预定接触压力依靠真空等级来获得。
为了施加上述紧密接触力，装置1可以安装附加压缩设备，所述附加压缩能够从外部机械地挤压固定器5。这样的压缩设备可以设有压缩汽缸，并且其压缩杆的前端对固定器5的压缩室保护套12上的旋转轴12c施加预定的载荷。
在进行磁性转移时，真空抽吸部件7和减压抽吸部件10a、11a的抽吸压力受到控制，从而由真空抽吸部件7得到的内部空间6的压力高于(真空等级较低)减压抽吸部件10a和11a的抽吸压力。减压抽吸部件与内部空间之间的压力差优选地设定在1～50kPa的范围之内。
在进行磁性转移时，从属介质2在水平记录情况下在水平磁轨方向上预先进行初始DC磁化，或者在垂直记录情况下在垂直方向上预先进行初始DC磁化。这样的从属介质2与主载体3和4紧密接触，而且在与初始DC磁化方向相对的磁轨方向或垂直方向上施加转移磁场以进行磁性转移。
盘形磁记录介质被用作从属介质2，例如，具有在两面或一面形成的磁记录组分(磁层)的硬盘或高密度软盘。磁记录组分包括涂层型或金属薄膜型的磁记录层。
主载体3和4为盘形，每一个都是通过在基体上形成的细小的不规则结构(凸起或凹槽)上涂敷软磁材料而制成的。这种涂层表面作为制有转移图案的转移信息携带表面，并与从属介质2紧密接触。涂层表面的相对面分别被抽吸到基室保护套11和刚性板10上。
主载体3和4的基体可从镍、硅、石英片、玻璃、铝、合金、陶瓷或合成树脂中任意选择的材料组成。表面不规则的图形(即凸起和凹槽)是通过原模法制成的。软磁材料通过对磁性材料用真空薄膜形成法(如真空淀积、喷射或离子电镀及电镀的方法)处理而得到。用于水平记录的主载体与用于垂直记录的主载体类似。
同时，软垫元件9用作同等地压缩上部主载体4的后表面(上表面)，并由盘形的弹性材料制成并连在压缩室保护套12上，其中弹性材料举例来说可以是通用橡胶，例如硅橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、聚丁橡胶或泡末树脂(如海绵橡胶)。
磁场作用部件8用于向固定器5施加磁场，如果必要，施加初始磁场。如果进行水平记录，则使用环型头电磁体，每个电磁体都具有缠绕在磁心上的线圈，其带有沿从属介质2的径向延伸的缝隙。电磁体放置在固定器5的两侧并向固定器5两侧施加与磁轨方向平行产生的转移磁场。随着固定器5的旋转，用于转移的磁场作用在从属介质2和主传动器3、4的整个表面。可选择地，上面的磁场作用部件8可以可旋转地安装。磁场作用部件8可以放置在固定器5的任何一侧，永磁装置可以放置在固定器的一边或两边。
如果进行垂直记录，具有不同的极性的电磁体或永磁体用作磁场作用部件8，并放置在固定器5的两侧，并且转移磁场沿垂直方向产生并作用于固定器10。为了磁场的局部应用，固定器5或磁场可以移动，因此可在整个表面上进行磁性转移。
下面将说明使用本发明的磁性转移设备1进行的磁性转移过程。采用本发明的磁性转移设备1的磁性转移通过相同主载体3和4对多个从属介质2反复进行。为了进行磁性转移，下部主载体3处于被抽吸到基室保护套11的减压抽吸部件11a上的状态，同时上部主载体4处于被抽吸到压缩室保护套12的刚性板10的减压抽吸部件10a上的状态。
在压缩室保护套12与基室保护套11分离的状态下，在其任何一个表面上沿水平方向或垂直方向被初始磁化的从属介质2被设定在基室保护套11上同时居中。然后，压缩室保护套12与基室保护套11相接触。
压缩室保护套12的密封件13与基室保护套11的法兰11b的内周面滑动接触，进而将容纳从属介质2和主载体3、4的固定器5的内部空间6密封。在上部主载体4与从属介质2之间的挤压接触状态完成之前，空气被真空抽吸部件7从内部空间6排出，从而内部空间6的压力减小。同样地，内部空间6被设定为预定等级的压力，其高于抽吸主载体3和4的减压抽吸部件10a和11a的抽吸压力。因此，减压抽吸部件10a和11a的抽吸力没有被减小，主载体3和4稳定地被抽吸，进而阻止主载体3和4相分离和不重合。
当压缩室保护套12向下移动时，在从属介质2与主载体3之间和从属介质2与主载体4之间的空气被排出。上部主载体4与从属介质2接触，并在依赖于真空等级的外力(大气压力)产生的压力作用下，朝向基室保护套11对从属介质2、主载体3和4施加均匀的紧密接触力，这样，接触面之间的空气被除去。
然后，磁场作用部件8接近固定器5的两侧并施加与初始磁化方向相反的转移磁场，同时旋转固定器5。因此，根据主载体3和4的转移图案的磁结构被记录在从属介质2的磁记录组分上。
在磁性转移时使用的转移磁场通过与从属介质2相接触的软磁材料而被吸收到凸起图案上，凸起图案制成主载体3和4的转移图案。如果进行平面记录，在从属介质2的接触区域初始磁化没有进行反转，在其它区域的初始磁化进行反转。如果进行垂直记录，在接触区域的初始磁化进行反转，在其它的区域的初始磁化不进行反转。因此，根据主载体3和4的转移图案的磁结构可以同时被转移至从属介质2的两面。
磁性转移之后，真空抽吸部件7的运行停止，内部空间6的压力被升到大气压力。此外，压缩室保护套12与基室保护套11分离，释放紧密接触力。从属介质2从固定器5中移出，并输送到下一程序，新的从属介质2被设置在固定器5中，这样，磁性转移加工可重复进行。
根据本发明的实施方案，在园柱形的固定器5中，从属介质2和主载体3和4保持在被抽吸到减压抽吸部件10a和11a上的状态下，并且基室保护套11与压缩室保护套12之间的内部空间6被密封。然后，内部空间6被真空抽吸到预定压力水平，以通过两个主载体3和4利用紧密接触力来压缩从属介质2。由于放置在基室保护套11上的下部主载体3沿减压抽吸部件11a具有高平面度，因此从属介质2由于相互接触几乎不会变形。此外，无论在内表面之间的平行程度怎样，上部主载体4都由软垫元件9和刚性板10以均匀的力平坦地挤压。由于在从属介质2与主载体3、4接触之前内部空间6的压力的减小，在从属介质2与主载体3、4的接触表面之间的空气完全被排出，这样紧密接触的程度提高。而且，由于主载体3和4正确放置，因此保持在被抽吸到减压抽吸部件10a和11a状态的主载体3和4不会被在减压抽吸部件10a和11a与内部空间6之间的压力差所分开，进而可以进行高精度的磁性转移。
虽然在上述的实施方案中上部主载体4放置在压缩室保护套12上，它也可以设置得与从属介质2排成一行并放置在从属介质2上，从属介质2放置在被抽吸到基室保护套11的减压抽吸部件11a上的下部主载体3上。刚性板10也可以不安装在压缩室保护套12上，软垫元件9可以直接压缩上部主载体4。如果两个室保护套11和12的内表面平面度很高，可以不用软垫元件9。在这样的情况下，与基室保护套11的减压抽吸部件11a上一样，可以在压缩室保护套12的内表面上制成抽吸孔15，并可优选地抽吸上部主载体4。
除了从属介质2的两个表面的同步进行磁性转移外，主载体3与从属介质2的任何一个表面接触，从而可以顺序进行单一表面的磁性转移。在这样的情况下，主载体3保持被抽吸到基室保护套11的减压抽吸部件11a的状态下，并且从属介质2可以被输送至主载体3或被抽吸到压缩室保护套12的减压抽吸部件10a上。
如上所述，当进行磁性转移时，由真空抽吸部件获得的固定器的内部空间的压力高于用于支撑固定器中的从属介质或主载体的减压抽吸部件的抽吸压力。因此，在主载体与从属介质紧密接触从而产生紧密接触力之前，内部空间的真空抽吸导致从属介质和主载体的接触面上的空气被除去，进而提高了从属介质和主载体的相互接触。而且，因为剩余在接触面上的空气数量降低，因此增加了它们之间的紧密接触程度。在那时，主载体或从属介质可以保持在被抽吸到减压抽吸部件上的状态，进而阻止主载体或从属介质相分离和偏离，导致磁性转移质量提高。
上面已用例证的方式说明了本发明，应当理解，所用的术语学旨在更好地说明本发明的特性，而非对其进行限制。根据上述说明，可以对本发明进行许多修改和改变。因此，应当理解，在所附的权利要求书的范围之内，还可以按照与说明不同的方式实施本发明。
Claims (3)
1.一种磁性转移装置，包括：
固定器，其用于容纳进行信息转移的从属介质和携带被转移信息的主载体，二者处于被抽吸到位于固定器内部空间的内表面上的减压抽吸部件上的状态，因此从属介质与主载体的表面相互保持紧密接触；
真空抽吸部件，其用于提供固定器内部空间的真空条件；
磁场作用部件，其用于对固定器施加转移磁场，
其中在进行磁性转移时，真空抽吸部件产生的固定器内部空间压力高于减压抽吸部件的抽吸压力，
其中内部空间的压力与减压抽吸部件的抽吸压力之间的压力差处于1-50kPa的范围内，
其中当主载体与从属介质紧密接触时，内部空间的压力在真空等级为-100.3～-50kPa的条件下被控制在1-51.3kPa。
2.根据权利要求1所述的磁性转移装置，其中所述主载体和从属介质垂直放置，从而同时进行从属介质两个表面的磁性转移。
3.根据权利要求1所述的磁性转移装置，其中在主载体与从属介质之间的压力接触状态完成之前，空气通过真空抽吸部件从所述内部空间排出，从而所述内部空间的压力减小。
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