CN1438631A - 磁性转移装置 - Google Patents

Abstract

一种磁性转移仪器，能够进行良好的磁性转移，包括：固定器，其用于容纳具有与转移信息相应的转移图案的主载体；从属输送部件，其用于把具有能被转移的磁性记录部分的从属介质输送至主载体；和磁场作用部件，其用于在从属介质与主载体处于紧密接触的状态下施加转移磁场，从而进行磁性转移。其中固定器在其中心部分设有从属固定轴，从属固定轴用于将从属介质的中心开口定位在其中心部分。从属介质的中心开口的内径设定得小于主载体的中心开口的内径，并且从属输送部件固定从属介质的内径部分。被输送至主载体上的从属介质的内径部分被抽吸凹槽所抽吸，从属介质优选地与主载体产生暂时接触。

Description

磁性转移装置

技术领域

本发明涉及一种磁性转移装置，用于从具有与转移信息相应图案的主载体向具有磁性记录部分的从属介质进行磁性转移，尤其涉及一种能够精确地把从属介质输送到由固定器固定的主载体的磁性转移装置。

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紧密接触的状态下。

以高精度放置主载体和从属介质是进行磁性转移的重要条件。特别是，在从属介质(例如硬盘或高密度软盘)中，磁性转移之后，当被连接到驱动装置上时，从属介质的旋转中心应与记录磁性图的中心精确地校直。

在这方面，日本专利公开出版物No.Hei.11-175973和日本专利公开出版物No.2001-209978披露了当从属介质与主载体紧密接触时，通过一个成像部件对主载体和从属介质进行放置的过程。具体地，从属介质被设置在紧密接触法兰上，由与图案相应的透明部分形成的具有标志的主载体放置在所述法兰上。然后，当通过成像部件来观察标志和从属介质的位置排列时，主载体被正确地放置并与从属介质紧密地接触。可选择地，主载体可以被设置在能沿X-Y方向移动的固定器中，并且，当通过CCD相机观察到其中心位置并排列它们之后，主载体能够与从属介质紧密接触。

因此，本发明人提出一种技术，通过将主载体转移图案中心相对固定器的从属固定轴(中心销)中心预先定位，然后通过从属固定轴定位从属介质，从而高精度地放置从属介质和主载体，(日本专利申请NO.2001-302231)。

同时，通过将从属介质水平地传递到主载体上并在上下方向上叠加，或通过将主载体任何一侧的从属介质垂直地传递以垂直排列，从而将从属介质和主载体设置在固定器中。然而，垂直传递从属介质的后一种方式具有一些缺点，例如在传递过程中从属介质下落，以及除上述的放置之外，灰尘渗透到从属介质与主载体的接触表面之间的缝隙中。因此，从属介质优选地由从属输送部件固定并输送。

同样地，为了确保从属介质的信号记录部分的高质量，除了从属介质的信号记录部分外的任何部分都应该放在从属输送部件中。

同时，为了在进行磁性转移过程中将从属介质固定在固定器中，从属介质中心开口的内径部分通过从属固定轴来支撑。但是，由于从属介质的中心开口仅聚集在从属固定轴周围，直到转移时被压缩，从属介质由于在处理过程中的震动而可能与从属固定轴分离。此外，由于在主载体和从属介质之间可能形成缝隙，环境中的灰尘可附在主载体和从属介质的紧密接触表面上并导致转移质量恶化。另外，在倾斜状态下，主载体或从属介质的的边缘在被压缩的过程中部分地与从属介质或主载体有力地接触，进而损害从属介质或主载体，并导致转移不充分。

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，其在将从属介质精确地输送至主载体上并防止不充分的转移方面具有优势。

为了达到上述目的，提供了一种磁性转移装置，装置包括：固定器，其用于容纳具有与转移信息相应的转移图案的主载体；从属输送部件，其用于把具有能被转移的磁性记录部分的从属介质输送至主载体；磁场作用部件，其用于在从属介质与主载体处于紧密接触的状态下施加磁场以进行磁性转移，其中从属介质的中心开口的内径设定得小于主载体的中心开口的内径。优选地，固定器在其中心部分设有从属固定轴，用于正确定位从属介质的中心开口。并且从属输送部件优选地固定从属介质的内径部分。

即，主载体的内径设定得大于从属介质的内径，并且从属介质与主载体内径之间的差异优选地落在0.5～10mm的范围内。此外，优选地，从属介质通过在处理过程中不与主载体重叠的内径差部分固定在固定器中。

在从属介质被压缩在固定器中的主载体上之前，优选地，从属介质通过吸入从属介质的内径差部分中的空气与主载体暂时接触。

在磁性转移之后，当从属介质与主载体分离时，另外可以设置挤压部件，用于将主载体支撑在固定器上。

附图说明

图1是主要部分的透视图，说明了根据本发明实施方案的磁性转移装置的转移状态；

图2是固定器的分解透视图；

图3是说明了从属介质向打开的固定器的输送状态的截面图；

图4是沿图3中线A-A获取的主要部分的截面正视图；和

图5是沿图4中线B-B获取的主要部分的横截面图。

具体实施方式

现在将参照如下附图对本发明的磁性转移装置的优选实施方案进行描述。图1是主要部分的透视图，说明了根据本发明实施方案的磁性转移装置的转移状态；图2是固定器的分解透视图；图3是说明了从属介质向打开的固定器的输送状态的截面图；图4是沿图3中线A-A获取的主要部分的截面正视图；和图5是沿图4中线B-B获取的主要部分的横截面图。

通过使用图1和2中的磁性转移装置1，具有与伺服信号相应转移图案的主载体3和4与从属介质2(磁性记录介质)的两个记录表面紧密接触，在表面上施加用于转移的磁场，从而进行磁性转移。磁性转移装置1包括：固定器10，在其内部空间容纳两个主载体3和4，并紧密地将它们与从属介质2的两个表面接触，同时垂直地朝向携带信息的表面。另外，磁性转移装置1包括：图3部分示出的从属介质输送部件20(例如机械手)，用于把从属介质输送至固定器10，同时垂直地朝向记录表面；磁场作用部件11，用于当旋转固定器5时施加转移磁场；真空抽吸装置(未出示)，其用于抽吸固定器10内部空间的空气，从而提供真空条件并产生一个紧密接触力。

固定器10设有：基室保护套8，用于存放用于转移信息(例如在从属介质2的任意一个记录表面上的伺服信号)的第一主载体3；和压缩室保护套9，用于存放转移信息(如在从属介质2的另一个记录表面的伺服信号)的第二主载体4。基室保护套8和压缩室保护套9通过移动机构(未出示)排列，从而能够相对移动，因此保护套8和9能够相互连接和分离。

从属介质2是圆盘形硬盘，其具有预定直径的中心开口2a，并且在用玻璃板等制成的盘形基体两边包括制有磁层的记录表面。从属介质2的中心开口2a的直径设定得小于第一主载体3的中心开口3a的直径。当内径部分(从属介质2与主载体3内径的非重叠部分)以其垂直朝向的记录表面被保持时，通过使用从属输送部件20，从属介质2相对第一主载体3放置，第一主载体3以与压缩室保护套9分离的状态位于固定器10的基室保护套8上。从属介质2可以是高密度软盘。

从属介质2和主载体3的中心开口2a和3a的直径差在0.5～10mm范围内。如果该差异小于0.5mm，则可能没有部位固定或支撑从属介质2。同时，如果直径差超过10mm，则从属介质2的信号记录部分将被主载体3的边缘损坏。除了将从属介质2输送至固定器10的情形外，在处理过程中优选将从属介质2以内径差部分固定。

第一主载体3和第二主载体4制成盘形，并有中心开口3a和4a。此外，这两个主载体3和4中每一个的任何表面都是包括以细小的表面不规则形式的软磁层组成的转移图案，转移图案与从属介质2的记录表面紧密接触。主载体3和4中每一个的另一表面保持在基室保护套8和压缩套9中。

如图3所示，基室保护套8设有从属固定轴13，用于将从属介质2的中心开口2a定位在其中心位置，并为抽吸8a设有内表面，用于围绕从属固定轴13的外围固定第一主载体3。主载体3以预先控制的方式放置，因此转移图案的中心位置与从属固定轴13的中心位置校直。通过把从属介质2的中心开口2a围绕从属固定轴13安装，从属介质2相对主载体3放置。

在这方面，所述磁性转移装置优选包括用于检测所述从属介质位置的装置和用于调整所述从属介质位置的装置，并且在从属介质2的位置通过用于检测所述从属介质位置的装置和用于调整所述从属介质位置的装置进行调整的状态下，从属介质2的内径部分通过抽吸固定。

对于基室保护套8的内表面8a，在与主载体3的尺寸相应的内表面上均匀地制成抽吸孔8c(如图2)，第一主载体3通过抽吸孔8a保持被抽吸状态。虽然未出示，压缩室保护套9的内表面与在基室保护套8内一样固定第二主载体4。用于均匀分散压缩力的软垫元件可以连接至压缩室保护套9的内表面，第二主载体4固定在内表面上。

通过使用位置观察装置(如显微镜或CCD相机)在X-Y方向上精密地调整主载体3的位置，可以确定主载体3相对从属固定轴13的定位。可选择地，通过精密聚焦装置来手动或自动调整，也能够确定主载体3的位置，精细聚焦装置的一个实施例在本发明的申请人的日本专利申请号No.2001-302231中有所描述。

基室保护套8和压缩室保护套9的其中之一或两个都沿轴向可移动地安装。在两个室保护套8和9的外围形成了法兰8a和9a。在关闭时，室保护套8和9由未出示的密封机构密封。此外，基室保护套8和压缩室保护套9被连接到未出示的旋转机构上，当施加磁场时一起旋转。

对于固定器10的内部空间，真空抽吸装置(未出示)的进气孔被打开并连接到真空泵上。通过空气的真空抽吸，固定器10的内部空间被控制到预定的真空等级。因此，从属介质2和主载体3、4以预定的接触压力下相互紧密接触。固定器10的内部空间的真空抽吸部分的净面积比从属介质2和主载体3、4的接触面积大2-3倍，从而增加了接触力，进而获得了由真空等级确定的预定接触压力。另外，接触压力可以由附加压缩装置来获得，附加压缩装置相对压缩室保护套9施加机械压力。

磁场作用部件11包括放置在固定器10的两侧的电磁设备5，电磁设备5包括缠绕在磁心52上的线圈53，磁心52具有沿固定器10的径向延伸的缺口51。作用在缺口51上的力的磁力线方向与由固定器10固定的从属介质2的磁轨方向(在水平记录情况下)平行。对于磁场作用部件11，可以用永磁设备来代替电磁设备。

对于磁场作用部件11，电磁设备5朝向和远离固定器10的两侧移动，或者电磁设备5或固定器10可以移动，从而使固定器10插入电磁设备5之间，因此使固定器10开或关。

如图3所示，用于把从属介质2输送至打开的固定器8的基室保护套8的从属输送部件20(机械手)在臂21的前端设有两个从动抓爪22。爪22抓住从属介质2并把从属介质2设置在从属固定轴13上。从动抓爪22之间的间隔由未出示的驱动部件来增加或减小。从动抓爪22被插入从属介质2的中心开口2a中，并且其间的间隔增加使其抓紧从属介质2的内径部分，间隔减小则释放从属介质2。每一个从动抓爪22设有固定凹槽22a，用于固定从属介质2以控制从属介质2的固定位置。

基室保护套8的从属固定轴13具有这样的构造，能使其在从属介质2输送过程中不干涉从动抓爪22。即，如图4和图5所示，在从属固定轴13上，沿轴13的直径制成凹槽13a，用于在其中接纳从动抓爪22并使从动抓爪22之间的间隔增加或降低。凹槽13a可以制成在抽吸凹槽8d中，抽吸凹槽8d将在下文中说明。从动抓爪22被安放在凹槽13a中而且其间隔沿径向增加或降低，因此防止从属固定轴13与从动抓爪13a的运转相互干扰。

当从属介质2被从属输送部件20输送至主载体3时，从属介质2被吸向主载体3，并且从属介质2和主载体3的表面暂时接触。具体地，如图4和图5所示，在基室保护套8的内表面8b中，沿从属固定轴13制成圆弧形抽吸凹槽8d，除了凹槽13a的延伸，每一个凹槽8d都从主载体3的中心开口3a的边缘向内设置。这样的抽吸凹槽8d通过未出示的空气通路连接到真空泵上。通过在抽吸凹槽8d处作用的空气吸力，在从属介质2的中心开口2a和主载体3的中心开口3a之间的内径的非重叠部分被抽吸到主载体3上，并且与主载体3暂时接触。

在这方面，所述磁性转移装置可以包括用于减小固定器内部空间压力的装置，并且固定器内部空间压力设定得高于从属介质内径非重叠部分的抽吸压力。

传统上，在被输送从属介质2在输送后进行压缩之前，从属介质2可以与主载体3分离，或者从属介质2和主载体3可以倾斜，从而杂质能够进入从属介质2与主载体3之间的空隙中。另外，从属介质2可能由于与从属固定轴13的摩擦而磨损，或在压缩时因边缘接触而受到损坏。但是，在本发明中，上述暂时接触能解决上述面的问题。

在磁性转移之后，当从属介质2与主载体3分离时，设置了挤压部件14以把主载体3机械地固定到固定器10上。例如，挤压部件14包括挤压件(固定件)，当主载体3的外径大于从属介质2的外径时，挤压件用于把主载体3的外围固定到基室保护套8的内表面8a上。此外，只有当从属介质2与主载体3分离时，主载体3由挤压部件14所固定。

因此，从属介质2分离时，可以防止主载体3和从属介质2一起与固定器10分离。

除了如上所解释的磁性同时转移到从属介质2的两面外，磁性转移到单一表面也能够进行。在这种情况下，将信息(如伺服信号)转移到从属介质2任意一个记录表面上的单一主载体3优选地位于固定器10的基室保护套8上，与从属介质2的另一记录表面相接触的弹性件(软垫元件)优选地位于压缩室保护套9上。从属介质2如上所述通过从属输送部件20被输送到基室保护套8的从属固定轴13上。

当进行磁性转移时，从属介质2在水平记录情况下在水平的磁轨方向进行最初的DC磁化，或者在垂直记录情况下在垂直方向上进行最初的DC磁化。这样的从属介质2与主载体3、4紧密接触，并且转移磁场作用在磁轨方向或与最初DC磁化大约相反的垂直方向上。

用盘形磁记录介质作为从属介质2，例如，在两面或一面具有磁性记录部分(磁层)的硬盘。磁性记录部分包括涂层型或金属薄膜型的磁记录层。

主载体3，4由圆形盘组成。主载体3，4具有转移磁性图案，所述转移磁性图案是通过在基体上形成的细小表面不规则结构上涂敷软磁材料而形成的。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材料组成。表面不规则的图案通过压模等方法获得。软磁材料通过对磁性材料用真空薄膜形成法(如真空汽相沉积、喷镀或离子电镀及电镀的方法)进行处理而得到。用于水平记录的主载体类似于垂直记录的主载体。

磁场作用部件11对固定器10施加磁场，并且必要时施加初始磁场。在水平记录的情况下，上述环型头电磁设备5设置在固定器10的两侧，以施加与固定器10的两边的磁轨方向平行的转移磁场。随着固定器10的旋转，转移磁场施加在从属介质2和主传动器3、4的整个表面。可选择地，磁场作用部件可以安装用来旋转磁场。磁场作用部件11可以放置在固定器10的任何一侧，永磁设备可以放置在其中一侧或两侧。在垂直记录的情况下，电磁设备或有不同的极性的永磁设备放置在固定器10的两侧，并且转移磁场在垂直方向上产生，并施加在固定器10上。为了磁场的局部作用，可以移动固定器10或磁场，因此可以在整个表面上进行磁性转移。

根据上面所述的实施方式，从属介质2被精确地输送到主载体3上，并且防止发生不充分的转移。

如上所述，当由从属输送部件输送的从属介质的中心开口围绕从属固定轴固定并且从属介质被输送到主载体并根据在固定器中的主载体定位时，从属介质的中心开口的直径设定得小于主载体的中心开口的直径，同时，从属介质的内径部分由从属输送部件固定。因此，即使在从属介质的垂直输送时，从属介质可以在其内径被支撑时被输送到从属固定轴，从而导致从属介质安全地围绕从属固定轴固定。而且，不会发生在输送过程中从属介质下落和灰尘在从属介质与主载体之间的缝隙渗透等问题。

在被压缩至设置在固定器中的主载体上之前，从属介质通过抽吸从属介质和主载体的内径的非重叠部分中的空气而与主载体暂时接触。因此，由于在处理过程中的震动，从属介质并未与主载体分离，而且在从属介质和主载体之间不会形成缝隙。此外，环境中的灰尘也不附在主载体和从属介质的接触表面上，进而，确保了高的转移质量。另外，由于没有倾斜，这样的暂时接触在平面状态下进行，从而主载体或从属介质的边缘并没有局部地与从属介质或主载体有力接触，因此可以在没有损坏从属介质或主载体的情况下获得好的转移质量。

另一方面，主载体的外径被设定得小于从属介质的外径，并且可以在从属介质的外边缘部分形成用于固定从属介质的固定部分。然而，在这样的情况下，从属介质可能会由于作用在外边缘部分的固定力而受到损坏并变形，因此降低从属介质的平整性，导致从属介质与主载体之间的低质量接触。这是由于为了增加记录容量，从属介质的信号记录部分延伸到接近其外边缘部分。然而，在本发明中，由于从属介质是利用从属介质与主载体的内径之间的差异来固定，因此可以精确地将其输送至固定器，同时避免上述问题。

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 (9)

1.一种磁性转移装置，包括：

固定器，其用于容纳具有与转移信息相应的转移图案的主载体；

从属输送部件，其用于把具有能被转移的磁性记录部分的从属介质输送至主载体；

磁场作用部件，其用于在从属介质与主载体处于紧密接触的状态下施加磁场以进行磁性转移，

其中从属介质的中心开口的内径设定得小于主载体的中心开口的内径。

2.根据权利要求1所述的磁性转移装置，其中固定器在其中心部分设有从属固定轴，用于定位从属介质的中心开口。

3.根据权利要求1所述的磁性转移装置，还包括用于检测所述从属介质位置的装置和用于调整所述从属介质位置的装置，其中在从属介质的位置由用于检测所述从属介质位置的装置和用于调整所述从属介质位置的装置进行调整的状态下，从属介质的内径部分通过抽吸固定。

4.根据权利要求1所述的磁性转移装置，其中所述从属输送部件固定从属介质的内径部分。

5.根据权利要求1所述的磁性转移装置，其中从属介质中心开口与主载体中心开口之间直径差异处在0.5～10mm的范围内。

6.根据权利要求1所述的磁性转移装置，其中在所述从属介质被压缩在固定器中的主载体上之前，从属介质通过抽吸从属介质和主载体的内径非重叠部分中的空气从而与主载体暂时接触。

7.根据权利要求1所述的磁性转移装置，还包括挤压部件，其用于当磁性转移之后从属介质与主载体分离时将主载体支撑在固定器上。

8.根据权利要求1所述的磁性转移装置，还包括用于减小固定器内部空间压力的装置，其中固定器内部空间压力高于从属介质内径非重叠部分的抽吸压力。

9.根据权利要求4所述的磁性转移装置，其中在固定器基室保护套中制有用于抽吸所述从属介质的抽吸凹槽，并且在从属固定轴或抽吸凹槽中制有凹槽，用于接收从动抓爪，并使从动抓爪之间的空间增加或减小。

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