CN1387180A - 磁复制方法 - Google Patents

Abstract

一种利用磁复制用磁场生成装置对垂直磁记录介质进行效果良好的磁复制的磁复制方法,该复制用磁场生成装置使用由具有大于圆盘状垂直磁记录介质(2)的磁道面截面面积的圆柱状永磁铁(5a、5b)构成的永磁铁装置(5),在2个永磁铁(5a、5b)之间配置预先在垂直的一个方向对磁性层进行了初始直流磁化的磁记录介质(2)与圆盘状主载体(3、4)的接触体(10),并使复制用磁场(Hdu)方向与初始直流磁化方向相反,通过向磁道面全体区域同样地施加复制用磁场(Hdu),来同时进行磁道面全体区域的磁复制。

Description

磁复制方法

技术领域

本发明涉及一种使具有用于向磁记录介质复制信息的图形状磁性层的磁复制用主载体的该磁性层与复制受体的磁性层紧密接触的状态下，通过施加复制用磁场，把所述信息复制到所述复制受体的磁性层上的磁复制方法。

背景技术

随着信息量的增加，人们希望磁记录介质具有可记录大量信息的大容量，而且便宜，并且还希望在更短的时间内从必要的位置读出信息，即所谓的能够进行高速存储的磁记录介质。作为这种磁记录介质，人们知道有被使用在硬盘装置和软盘装置中的高密度磁记录介质(磁盘介质)，为了实现其大容量化，一种使磁头对狭窄的磁道进行正确的寻迹，以高的S/N比读出信号，即所谓的寻迹伺服技术发挥着重要的作用。为了进行该寻迹伺服，在磁盘中，作为所谓的预格式化，以一定的间隔预先记录了寻迹用的伺服信号，地址信息信号、读写用时钟信号等。

作为正确并有效地进行该预格式化的方法，有在特开昭63-183623号公报、特开平10-40544号公报、特开平10-269566号公报等中公开的把主载体所载持的伺服信号等的信息以磁的方式复制到磁记录介质上的磁复制方法。

这种磁复制是，首先作成具有对应需要复制到磁盘介质等的磁记录介质(复制受体)上的信息的，在凸部表面上形成磁性层的凹凸图形(图形状凸部)的主载体，在该主载体与复制受体紧密接触的状态下，通过施加复制用磁场，把对应主载体的凹凸图形所载持的信息(例如伺服信号)的磁化图形复制到复制受体上，由于可进行主载体与复制受体的相对位置不发生变化的静止状态下的记录，所以具有能够进行正确的预格式化，并且只需极短的记录时间的优点。

但是，作为磁记录介质，一般被分为在其磁性层的面上具有向水平方向的容易磁化轴的水平磁记录介质，及在磁性层的面上具有向垂直方向的容易磁化轴的垂直磁记录介质，但在一般的情况下是使用水平磁记录介质，上述的磁复制技术也主要是针对水平磁记录介质所进行的开发。另一方面，如果使用垂直磁记录介质，相对水平磁记录介质，则希望其具有更大的容量。

在对垂直磁记录介质进行磁复制的情况下，必须要向与磁性层的面垂直的方向施加磁场，然而其最佳条件却不同于进行水平磁记录介质的磁复制的情况。

因此，本发明的目的是解决上述的问题，提供一种对垂直磁记录介质实现效果良好的磁复制的磁复制方法。

发明内容

本发明的磁复制方法，是一种使具有用于向复制受体磁性层复制信息的图形状磁性层的磁复制用主载体的该磁性层与所述复制受体磁性层紧密接触的状态下，通过施加复制用磁场，把所述信息磁复制到所述复制受体的磁性层上的磁复制方法，其特征在于：

作为所述复制受体使用具有同心圆状磁道的圆盘状垂直磁记录介质，通过向与该复制受体的磁道面垂直的一个方向施加初始直流磁场，对该复制受体的磁性层进行向与该磁道面垂直的一个方向的初始直流磁化，然后，

通过把各个磁性层形成相互紧密接触的所述复制受体及所述主载体配置在生成在大于所述复制受体的磁道区域的区域上并与所述初始直流磁化方向相反方向的复制用磁场中，对磁道面的全体区域同时进行磁复制。

在这里，“信息的复制”是指使复制受体磁性层的磁化排列形成对应该信息的图形的图形化。

另外，复制受体的磁道区域及同心圆状磁道是指通过磁复制而形成的磁道区域及同心圆状磁道。

另外，也可以在使复制受体与主载体紧密接触的状态下进行复制受体的磁性层的初始直流磁化，并且也可以在未与主载体紧密接触的状态下进行。在进行未与主载体紧密接触的初始直流磁化的情况下，可在进行初始直流磁化之后再使其与主载体紧密接触。

另外，对于本发明的磁复制方法，理想的是使所述磁复制用磁场的强度为所述复制受体的磁性层的矫顽力的0.5倍以上3.5倍以下。

可通过下述的磁复制装置实施上述的磁复制方法，该磁复制装置是使具有用于向复制受体的磁性层复制信息的图形状磁性层的磁复制用主载体的该磁性层与所述复制受体的磁性层紧密接触的状态下，通过施加复制用磁场，把所述信息磁复制到所述复制受体的磁性层上的磁复制装置，其特征在于：具有通过向具有同心圆状磁道的圆盘状复制受体的磁道面在与其垂直的一个方向施加初始直流磁场，对该复制受体的磁性层进行在与该磁道面垂直的一个方向上的初始直流磁化的初始直流磁化装置，和在大于所述复制受体的磁道区域的区域上生成与所述初始直流磁化方向相反方向的复制用磁场的复制用磁场生成装置。

另外，所述复制用磁场生成装置也可以兼用为所述初始直流磁化装置。

另外，复制用磁场生成装置可以使用电磁铁装置及永磁铁装置等，但从利于对磁场强度等的条件进行设定调整的方面考虑，理想的是使用电磁铁装置，而在进行固定磁场强度的磁复制的情况下，从低成本化及小型化的方面考虑，理想的是使用永磁铁装置。

依照本发明的磁复制方法，在对作为复制受体的垂直磁记录介质的磁性层进行在与磁道面垂直的一个方向上的初始直流磁化之后，在使复制受体的磁性层与主载体的磁性层紧密接触的状态下，通过对这些磁性层施加与所述初始直流磁化的方向相反方向的复制用磁场，来进行磁复制，由此可对垂直磁记录介质进行效果良好的磁复制。而且，通过把使各个磁性层形成相互紧密接触的所述复制受体及所述主载体配置在生成在大于复制受体的磁道区域的区域上的与所述初始直流磁化方向相反方向的复制用磁场中，可对磁道面的全体区域同时进行磁复制，因此，在施加复制用磁场时，不需要使复制用磁场或复制受体及主载体进行移动便可进行磁复制，从而省略了使装置复杂化的移动机构。由于可同时对磁道面全体区域进行磁复制，所以可在非常短的时间内完成磁复制，可高效率地制造出完成复制的复制受体。

另外，尤其是通过把复制用磁场的强度设定为复制受体的磁性层的矫顽力的0.5倍以上3.5倍以下，可实现高精度的磁复制。

附图说明

图1是表示实施本发明实施例1的磁复制方法的复制用磁场施加装置的主要部分的立体图。

图2是表示主载体和复制受体的立体图。

图3是表示磁复制方法的基本工序的示意图。

图4是表示其他实施例的复制用磁场施加装置的示意图。

图中：2-复制受体，3、4-主载体，5-永磁铁装置，5a、5b-永磁铁，15-电磁铁。

具体实施方式

下面，对本发明的实施例进行详细的说明。图1是表示实施本发明实施例1的磁复制方法的复制用磁场施加装置的主要部分的立体图。

图1所示的复制用磁场生成装置由具有2个圆柱状永磁铁5a、5b的永磁铁装置5构成。永磁铁装置5的永磁铁5a、5b是分别具有大于如图2所示的复制受体2的磁道区域截面面积的圆柱状磁铁，如图所示的那样，把不同的磁极相互对面地配置，使其生成从接触体10的下方朝向上方的磁场Hdu。另外，由于在把接触体10插入或搬出上下永磁铁5a、5b之间时，必须使两磁铁5a、5b形成充分距离的分离，因此永磁铁装置5还具有使两磁铁5a、5b相互分离的未图示的分离机构。这是为了避免在插入及搬出时使复制受体2受到磁场的影响。另外，这里的磁场Hdu场强被设定为复制受体的矫顽力Hcs的0.5倍以上3.5倍以下。

图2是表示接触体10的分解图。接触体10使复制受体2的磁性层2b、2c的各个面与主载体3a、4a的图形状凸部的凸部表面紧密接触。

在本发明的磁复制方法中所使用的复制受体例如是在两面或一面上形成磁记录层的硬盘或软盘等的圆环盘装的磁记录介质，尤其是相对记录面在容易进行磁化的垂直方向形成磁记录层磁化的垂直磁记录介质。图2所示的复制受体2是在圆盘状基板2a的两面上分别形成磁性层(磁记录层)2b、2c的可进行两面记录的垂直磁记录介质。

主载体3上形成有对应向复制受体2的下侧记录层2b记录的信息的图形状凸部，主载体4具有与主载体3同样的构造层，并形成有对应向复制受体2的上侧记录层2c记录的信息的图形状凸部。各个主载体3、4有形成有图形状凸部的基板3a、4a和形成在该基板表面上的软磁性层3b、4b构成。

下面，对本实施例的磁复制方法进行说明。首先，结合图3对磁复制的基本工序进行说明。图3(a)是通过向一方施加磁场来对复制受体的磁性层进行初始直流磁化的的工序。该图的(b)是使主载体与复制受体紧密接触，向与复制受体磁性层的初始直流磁场相反方向施加磁场的工序，该图的(c)是分别表示磁复制后的状态的示意图。另外，在图3中，只表示出复制受体2的下侧记录层2b，只说明了向该下侧记录层2b的磁复制，该说明也同样适用于对上侧记录层2c的说明。

如图3(a)所示，对复制受体2向与磁道面垂直的一个方向预先施加初始直流磁场Hin，使记录层2b形成向一个方向的磁化。然后如图3(b)所示，使该复制受体2的记录层2b一侧的面与主载体3的凸部表面的软磁性层3b紧密接触，通过对复制受体2的记录层2b向垂直的方向施加与所述初始直流磁场Hin相反方向(即，初始直流磁化方向的相反方向)的复制用磁场Hdu，进行磁复制。其结果如图3(c)所示，对应主载体3的图形状凸部的信息(例如是伺服信号)被磁复制到复制受体2的记录层2b上。

另外，即使在主载体3的凹凸图形与图3的正图形相反的凹凸形状负图形的情况下，只要通过向与上述相反的方向施加初始直流磁场Hin及复制用磁场Hdu，便可进行同样信息的磁复制。

下面，对使用图1所示的复制用磁场施加装置的磁复制方法进行说明。

首先，通过未图示的初始直流磁化装置对复制受体2的磁性层2b、2c进行初始直流磁化。即，对磁性层2b、2c施加垂直方向的初始直流磁场Hin，使磁性层形成初始直流磁化。

然后，使复制受体2的磁性层2b、2c分别与主载体3、4的图形状凸部紧密接触，形成接触体10，在永磁铁装置5的上下磁铁5a、5b相互呈充分分离的状态下，是复制用磁场Hdu方向与复制受体2的磁性层2b、2c的初始直流磁化方向相反地把接触体10插入到两磁铁之间。然后，使上下磁铁5a、5b接近接触体10的表面，通过施加复制用磁场Hdu，进行磁复制。另外，在完成磁复制后，在上下磁铁5a、5b再次形成充分分离的状态下从两磁铁之间搬出接触体10。

本实施例的磁复制装置通过具备了如上所述那样的初始直流磁化机构和复制用磁场生成机构，可容易地向垂直磁记录介质进行磁复制，并可实现良好的磁复制。由于能够对垂直磁记录介质进行良好的磁复制，所以可获得比以往的高密度水平磁记录介质更大容量的记录介质。另外，由于具备了在比复制受体的磁道区域更宽的区域上生成与所述初始直流磁化方向相反方向的复制用磁场，所以可对复制受体的磁道面的全体区域同时进行磁复制，从而可高效地制造出完成磁复制后的复制受体。另外，由于可生成比磁道区域更大范围的复制用磁场，所以可对磁道面施加一样的磁场，从而可提高复制精度。

本实施例的磁复制方法是，预先对复制受体2的磁性层2b、2c进行初始直流磁化，然后使其与主载体3、4紧密接触，但也可以预先使复制受体2与主载体3、4紧密接触，然后在这个状态下对复制受体2的磁性层2b、2c进行初始直流磁化。

另外，也可以把上述的复制用磁场生成机构作为初始直流磁化机构使用。在这种情况下，为了对复制受体2的磁性层2b、2c形成相互相反方向的初始直流磁场Hin和复制用磁场Hdu，在施加初始直流磁场时和施加复制用磁场时，只要在复制受体2的上下面倒置的状态下放置在永磁铁5a、5b之间便可。另外，在进行复制受体2的初始直流磁化时，为了使复制受体2的磁性层2b、2c在插入、搬出时不受磁铁5a、5b的磁场的影响，也要在永磁铁5a、5b之间进行复制受体2的插入、搬出时，使2个永磁铁5a、5b相互分离。

由此，通过把复制用磁场生成机构兼用为初始直流磁化机构，可降低装置的成本，从而可提供廉价的完成预格式化的磁记录介质。

另外，初始直流磁场及复制用磁场的场强必须要采用通过测定复制受体的矫顽力、主载体及复制受体的导磁率比等所确定的值。不过，如上面所述，复制用磁场场强采用复制受体矫顽力Hcs的0.5倍以上3.5倍以下的值。

在上述的实施例中，举例说明了采用永磁铁装置5的磁场生成装置，但作为磁场生成装置也可以使用如图4所示的电磁铁装置15。图4所示的电磁铁装置15由在被配置在接触体10上下方的具有与复制受体2的磁道面同等横截面积的圆柱状铁心16a、16b上缠绕有线圈17a、17b的2个电磁铁构成。使用该电磁铁装置15的磁复制方法与上述的方法相同。不过使用电磁铁装置15，可容易地改变磁场方向和磁场强度。

另外，上述的情况是对使复制受体与主载体紧密接触的接触体施加复制用磁场，但也可以在使两者形成保持同样距离的相互接近状态下施加复制用磁场。

下面，对主载体和复制受体进行详细的说明。

如上所述，主载体3由在表面具有图形状凸部的基板3a和形成在该表面(凸部上及凸部之间的凹部)上的软磁性层3b构成。作为主载体3的基板3a，可以使用镍、硅、石英板、玻璃、铝、陶瓷及合成树脂等。作为软磁性层3b的磁性材料可以使用Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)。最为理想的是使用FeCo、FeCoNi。作为基板3a，在使用Ni等的情况下，虽然不一定必须设置软磁性层，但设置软磁性层可提高复制精度。另外，当基板3a为非磁性体的情况下，则必须要设置软磁性层。

可以用印模法、光刻法等来形成主载体3的图形状凸部(凹凸图形)。这里，对使用印模法的主载体制作进行说明。

首先，在表面平滑的玻璃板(或者是石英板)上用环形涂抹法等形成光敏抗蚀剂层，一边使该玻璃板旋转，一边用对应伺服信号调制的激光(或者是电子束)进行照射，在光敏抗蚀剂全体面上的对应圆周上的各个扇区的部分上，进行规定的图形，例如是相当于伺服信号的图形的暴光。然后进行光敏抗蚀剂的显像处理，通过除去暴光的部分而获得由光敏抗蚀剂形成的凹凸形状。然后，以原盘表面的凹凸图形为基础，对其表面进行电镀(电铸)处理，作成具有正形状凹凸图形的Ni基板，最后从原盘上取下来。这个基板可直接被用作为主载体，或根据需要，在凹凸图形上覆盖软磁性层或保护膜，然后作为主载体使用。

另外，也可以通过在所述原盘上实施电镀，作成第2原盘，然后使用该第2原盘，通过进行电镀作成具有负形状凹凸图形的基板。并且，也可以通过对第2原盘进行电镀或通过压粘树脂液，并使其固化来作成第3原盘，然后在第3原盘上进行电镀，作成具有正形状凹凸图形的基板。

另一方面，也可以在所述玻璃板形成光敏抗蚀剂的图形，然后通过蚀刻，在玻璃板上形成孔，再除去光敏抗蚀剂作成原盘，然后通过与上述相同的方法作成基板。

作为由金属构成的基板的材料，可如上所述地使用Ni或Ni合金等，在制作该基板工序中的电镀，可使用包括无电解电镀、电铸、喷镀法、离子镀法等的各种金属成膜法。基板的凸部高度(凹凸图形的深度)应在50～800nm的范围内，理想的是在80nm～600nm的范围内，在该凹凸图形为取样伺幅信号的情况下，形成在半径方向长于圆周方向的矩形状凸部。具体的是，最好选择在半径方向的长度为0.05～20μm，在圆周方向为0.05～5μm，理想的是，作为载持伺服信号信息的图形，应在该范围内选择可构成具有在半径方向上的延长形状值。

关于在基板的凹凸图形上形成软磁性层36，是将磁性材料通过真空蒸镀法、喷镀法、离子镀法等的真空成膜方法或电镀法等进行成膜。软磁性层的理想厚度为在50nm～500nm的范围内，更理想的是在80nm～300nm的范围内。

另外，理想的是在该凸部表面的软磁性层上设置5～30nm的DLC等的保护膜。也可以设置润滑剂层。另外，也可以在软磁性层与保护膜之间设置Si等的接触强化层。通过设置润滑剂，在对与复制受体的接触过程中所形成的偏移进行矫正时，可防止因摩擦而造成的损伤等，可提高耐久性。

另外，在上面的说明中，对表面形成凹凸状主载体进行了说明，但也可以使用通过把磁性层填埋在具有凹凸图形的基板的凹部，使表面形成平面状主载体。在这种情况下，可采用被填埋在凹部区域上的磁性层具有形成图形状凹凸图形的基板。

如上所述，复制受体2为硬盘、高密度软盘等的圆盘状磁记录介质，其磁记录层由涂布型磁记录层或金属薄膜型磁记录层构成。另外，在这里使用具有在磁道面的垂直方向具有容易磁化轴的各向异性的磁记录层。另外作为金属薄膜型磁记录层，可使用Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)。而且，为了使磁性材料的下面(支撑体侧)具有必要的磁各向异性，理想的是设置非磁性的下基层。并且必须使结晶构造及晶格常数磁性层相一致，符合该要求的材料例如有Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。另外，为了使磁性层的垂直磁化状态稳定，而且提高读取时的灵敏度，最好在非磁性下基层的下面再设置一层有软磁性层构成的基础层。

另外，磁记录层的厚度应大于10nm并小于500nm，最好是大于20nm并小于200nm。另外，非磁性层的厚度应大于10nm并小于150nm，最好大于20nm并小于80nm。另外，基础层的厚度应大于50nm并小于2000nm，理想的是大于80nm并小于400nm。

Claims (1)

1.一种磁复制方法，是一种使在具有用于向复制受体磁性层复制信息的图形状磁性层的磁复制用主载体的该磁性层与所述复制受体的磁性层紧密接触的状态下，通过施加复制用磁场，把所述信息磁复制到所述复制受体的磁性层上的磁复制方法，其特征在于：

作为所述复制受体使用具有同心圆状磁道的圆盘状垂直磁记录介质，通过向与该复制受体磁道面垂直的一个方向施加初始直流磁场，对该复制受体的磁性层进行向与该磁道面垂直的一个方向的初始直流磁化，然后，

通过把各个磁性层形成相互紧密接触的所述复制受体及所述主载体配置在生成在大于所述复制受体的磁道区域的区域上并与所述初始直流磁化方向相反方向的复制用磁场中，对磁道面的全体区域同时进行磁复制。

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