DE2064293A1 - Verfahren zur Herstellung von Magnet scheiben - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Magnet scheibenInfo
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Description
DR. E.WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 20642 9
29. Dezember 1970 W. 40293/70 - Ko/Ne
Fuji Photo Film Co. Ltd., Ashigara-Kamigun, Kanagawa, Japan
Verfahren zur Herstellung von Magnetscheiben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Magnetscheiben unter Anwendung der Beschichtung.
Obwohl seit langem Magnetbänder als Speichermedium von grosser Kapazität für elektronische Computer verwendet
werden, werden in letzter Zeit immer häufiger Speichermedien vom Scheiben-Typ auf Grund ihrer kurzen Ansprechzeit
und ihrer Eigenschaften, die keine grosse Grosse des Computers erforderlich macht, angewandt.
Zurzeit sind derartige Speicherscheiben hauptsächlich
von der Art, die aus einer wulstförmigen Aluminiumscheibe besteht, die direkt mit einem magnetischen tJberzugsmateldal
überzogen ist. Bekanntlich wird auf dem Fachgebiet ein Schwimmsystem angewandt, bei dem der Magnetkopf
busserhalb einer Berührung mit der magnetischen Oberfläche der Speicherscheibe bei den gegenwärtigen Auf-
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Zeichnungssystemen gehalten wird. Deshalb muss die Oberfläche
der Magnetscheibe eine Spiegeloberfläche besitzen und infolgedessen ist es erforderlich, dass das magnetische
Überzugsmaterial auf die Oberfläche der Scheibe in einer Stärke von etwa 10 a. grosser als der schliesslich
zu erhaltenden Stärke, die die gewünschten, magnetischen Eigenschaften ergibt, überzogen wird. Dann muss die Oberfläche
der überzogenen Magnetscheibe mechanisch fertiggestellt werden.
Die Oberflächengenauigkeit der Aluminiumscheiben-Grundlage vor dem Überzug mit dem magnetischen Überzugsmaterial muss üblicherweise höher als + 0,002 mm sein.
Damit dies der Pail ist, muss das Überzugsverfahren in
einem sauberen Kasten oder sauberem Raum mit einem Wert höher als Federal Standard Class 100 durchgeführt werden.
Somit werden die Magnetscheiben der vorstehenden Art durch ein sehr kompliziertes Verfahren erhalten und infolgedessen
sind die Kosten sehr hoch und die Herstellungswirksamkeit ist zwangsläufig niedrig.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass ein sehr einfaches und genaues Verfahren zur Herstellung von
Speicherscheiben erhalten wird, wenn ein Paar von vorhergehend aufgetrennten, zeitweiligen Grundlagen aufgezogenen,
magnetischen Schichten auf den gegenüberstehenden Oberflächen einer, präparierten Aluminiumgrundlage gleichzeitig
aufgeschichtet wird.
Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen besteht die Hauptaufgabe der Erfindung in einem neuen Verfahren
zur Herstellung von Magnetscheiben unter Anwendung einer Beschichtung mit vorübergehend aufgezogenen Magnetschichten.
Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Scheibe,
109 β 20/'ftf31'
wobei eine vorübergehend aufgezogene Magnetschicht unter
Anwendung eines elastischen Bauteiles mit konvexer Oberfläche zur Beschichtung der Magnetschicht aufgeschichtet
wird.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von speziellen
Ausführungsformen derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, worin:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Hauptteiles der Magnetscheibe gemäss der Erfindung zusammen mit der Beschichtungseinrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt der vorübergehend auf einer Grundlage aufgezogenen Magnetschicht,
Fig. 3 einen Querschnitt der mit der magnetischen Schicht zu überziehenden Aluminiumgrundlage,
Fig. 4 einen Querschnitt eines Hauptteiles der gemäss
einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen
Verfahrens hergestellten Magnetscheibe und
Fig. 5 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der vorübergehenden Grundlage für die magnetische Schicht
beim erfindungsgemässen Verfahren,
zeigen.
zeigen.
Nachfolgend werden die Beschichtungsverfahren zur Herstellung der Magnetscheiben gemäss der Erfindung im
einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert.
Gemäss Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine zeitweilige Grundlage, beispielsweise aus Cellophan,
Polyethylenterephthalat und dgl., mit einer darauf aufgezogenen
magnetischen Schicht 2. Ein Paar der auf einem Paar von Grundlagen 1 aufgezogenen, magnetischen Schichten
2 schliessen eine Aluminiumscheibe 3 dazwischen ein. Die Scheibe 3 braucht nicht aus Aluminium sein, sondern
kann auch aus irgendeinem anderen zum Tragen der Magnet-
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schicht darauf und zur Aufzeichnung und zur Lagerung von
Informationen geeignetem Material bestehen. Das Paar Grundlagen 1 wird gegeneinander durch ein Paar Pressbauteile 4
und 4-, die aus Urethan, Butadien-Kautschuk und dgl. gefertigt
sein können, mit einem Härtegrad von 40 bis 80 gepresst. Durch den Pressarbeitsgang durch das Paar der
Bauteile 4 und 4 werden die auf den Grundlagen 1 und 1
aufgezogenen, magnetischen Schichten 2 und 2 auf die Oberfläche der Scheibengrundlage 5 übertragen.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird zunächst das
magnetische Material auf eine Bahn einer vorübergehenden Grundlage 1 einheitlich nach dem Photogravür-Überzugsverfahren,
Umkehr-überzugsverfahren, Aufstreichblatt-Verfahren
oder dgl., wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind, aufgezogen. Weiterhin wird, falls die Aluminiumgrundlage
nicht mit einer Klebschicht ausgestattet ist, die Magnetschicht 2 auf der Grundlage 1 mit einer Klebschicht in
einer Stärke von einigen Mikron, beispielsweise einem Klebmaterial, das hauptsächlich ein Polyurethan-Präpolymeres
enthält, überzogen. Dann wird die Bahn der vorübergehenden Grundlage zur einer Spule aufgewickelt.
In Fig. 2 ist eine derartige Grundlage mit der Magnetschicht 2 und weiterhin der Klebschicht 6 darauf gezeigt.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Scheibenelementes
gezeigt, bei der die Klebschicht 6 auf der Aluminiumgrundlage J aufgezogen ist, die in dem Fall verwendet
wird, wenn die magnetische Schicht 2 keine Klebschicht aufweist.
Zur Herstellung der Magnetscheibe wird die Rolle mit der auf einer vorübergehenden Grundlage 1 aufgezogenen
Magnetschicht 2 abgewickelt und in Stücke von geeigneter Grosse zur Haftung auf der Aluminium-Scheibengrundlage J
geschnitten. Zwei Stücke der Grundlage 1 mit der darauf
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befindlichen Magnetschicht 2 werden in Berührung mit den entgegengesetzten Oberflächen der Scheibengrundlage 3
gebracht, wobei die Magnetschichtseite nach einwärts gekehrt ist. Dann wird die Grundlage 1 gegen die Oberfläche
der Scheibengrundlage 3 mit-den Pressbauteilen 4· mit
einem Druck von 10 bis 50 kg/cm gepresst. Die Oberfläche
der Presskautschuk-Bauteile 4- hat günstigerweise eine konvexe Krümmung in dem Ausmass, dass die Endteile derselben
von der Oberfläche der zeitweiligen Grundlage 1 um 1 bis 3 mm, getrennt sind, wie durch die Bezugsziffer
in Hg. 1 angedeutet. Durch diese Krümmung wird der Haftungseffekt
erhöht. Während die beiden zeitweiligen Grundlagen 1 in Berührung mit der Speicherscheibengrundlage 3
sind, wird die Kombination der Grundlagen 1 und 1 mit der Scheibengrundlage 3 an eine hohe Temperatur, beispielsweise
90° C, ausgesetzt. 10 Sekunden dieses Pressarbeitsganges
reichen zum vollständigen Ankleben der Grundlagen an der Scheibengrundlage aus.
Durch die Entfernung der zeitweiligen Grundlage von der Kombination aus angeklebter Magnetschicht und der
Grundlage der Scheibe wird, wenn die Speieherscheibe in
eine Scheibenpackung oder ein Griffstück gegeben wird,
eine Spiegeloberfläche von gutem Zustand durch die zeitweilige Grundlagenoberfläche ausgebildet und es kann eine
Überzugsstärke von hoher Genauigkeit erhalten werden. Diese
Oberfläche kann auf beiden Oberflächen der Speicherscheibe gleichzeitig erhalten werden, indem ein Paar von zeitweiligen
Grundlagen von beiden Oberflächen der Scheibengrundlage entfernt werden. Dadurch können einheitlich auf der
Aluminiumgrundlage aufgezogene Magnetschichten erhalten werden. Weiterhin ist es gemäss dgr Erfindung möglich,
eine Mehrzahl von Scheiben gleichzeitig zu erhalten, indem
eine vorübergehende Grundlage mit einem Paar von magneti-
ORIGINAL INSPECTED
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sehten Überzugsschichten an beiden Oberflächen derselben
verwendet wird. Wenn eine Mehrzahl von Aluminiumgrundlagen und zeitweiligen Grundlagen alternierend übereinandergelegt
wird, und diese sämtlichen Grundlagen zusammen durch die Pressbauteile 4 und 4, wie in Fig. 4- gezeigt,
gepresst werden, wird eine Mehrzahl von Scheiben gleichzeitig nach dem gleichen Verfahren, wie vorstehend
angegeben, erhalten. Auch in diesem Fall tritt keine Abweichung der Stärke oder Flachheit der magnetischen.Schicht
auf der Scheibengrundlage innerhalb der Mehrzahl von Speicherscheiben auf.
Als Erhitzungssystem zum Erhitzen der Mehrzahl von Scheiben gleichzeitig sind am günstigsten Induktionsheizsysteme
von hoher Wellenfrequenz oder vom Mikrowellentyp geeignet. Dies ist deshalb der Fall, weil die Mehrzahl
der übereinanderliegenden Scheiben durch Hochfrequenzwellen und dgl. einheitlich erhitzt werden.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der zeitweiligen Grundlage 1 mit einem Anhänger 9 zur leichten Entfernung
desselben von der Scheibengrundlage gezeigt, wenn die Scheibe von den zeitweiligen Grundlagen in eine Scheibenverpackung
oder dgl. gegeben werden soll. Dieser Anhänger kann integrierend mit der zeitweiligen Grundlage 1, welche
aus einer Bahn der Grundlage ausgeschnitten ist, oder es kann ein Anhängerbauteil an das Stück der Grundlage angeheftet
werden, wenn die Grundlage 1 an der Scheibengrundlage 3 klebt?, so dass das Anhängerbauteil 9 zwischen der
Scheibengrundlage 3 und. der zeitweiligen Grundlage 1 zwischengesohichtet ist. Bei jedem Verfahren kann die zeitweilige
Grundlage leicht von der an der Speicherscheibengrundlage 3 anhaftenden Magnetschicht 2 entfernt werden.
Die nach den erfindungsgemässen Beschichtungssystem
hergestellten Speicherscheiben, wobei die entgegengesetzten
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Oberflächen mit Magnet schichten gleichzeitig versehen werden,
zeigen die nachfolgend aufgeführten Vorteiles
1. Falls eine Magnetschicht und eine Haftschicht auf die zeitweilige Grundlage aufgetragen werden, ist kein spezielles
Auftragungsverfahren erforderlich und die üblichen Überzugsmaschinen zum Aufziehen von Schichten auf eine Bahn
können verwendet werden.
2. Die gewünschte Stärke der die gewünschten magnetischen Eigenschaften ergebenden Magnetschicht lässt sich
leicht erreichen und die Schicht kann einheitlich auf die Bahn aufgezogen werden.
3« Da die Oberflächender Magnetschicht durch Anwendung
von öberflächenvervielfältigungen der zeitweiligen
Grundlage gefertigt werden, wird die äusserst gewünschte Flachheit derselben leicht erreicht und es ist keine spezielle
Oberflächenfertigungsbehandlung erforderlich.
4-. Falls ein weiches Material für die Elebschicht verwendet wird, ist es für die Grundplatte, beispielsweise
aus Aluminium, lediglich erforderlich, dass sie praktisch flach ist, so dass sich eine gute Haftung mit dem Klebstoff
ergibt, während strenge Genauigkeit der Flachheit auf Werte unterhalb von 0,002 mm nicht erforderlich ist.
Dieser verhältnismässig niedere Wert der Flachheit gibt keinerlei Störungen bei» Schwimmen des Aufzeichnungskopfes
von Auszeichnungsvorrichtungen vom Schwimmtyp. Die Hauheit
der Oberflächen wird sogar bevorzugt im Fall der Beschichtung, da die Luft zwischen der Aluminiumgrundlagen- Oberfläche
und der Magnetschicht-Oberfläche leicht entweichen kann.
5· Da die Oberfläche der Scheibe mit einer zeitweiligen
Grundlage abgedeckt ist, bis die Scheibe in die praktische
Verwendung kommt, wird die frische Oberfläche derselben im geschützten Zustand gehalten. Deshalb besteht
keine Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche.
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6. Die Ausbeute bei der Herstellung der Scheiben ist hoch, so dass infolgedessen die Kosten je Scheibe niedrig
sind.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung
im einzelnen an Hand von Beispielen für auf zeitweilige Grundlagen aufzuziehende Magnetschichtbogen und für das
Übertragungsverfahren zur Herstellung der Scheiben unter Anwendung der Magnetschicht auf der zeitweiligen Grundlage
gegeben.
(a) Beispiele für die auf der zeitweiligen Grundlage
aufgezogenen Magnetschichten:
Beispiel 1 | Eine Masse aus | - 1 |
Y-Fe2O | ||
Schiessbaumwolle | 300 Teile (Gew.teile) | |
Nitrilkautsch.uk | 60 | |
Siliconöl | 30 | |
Rizinusöl | 4- | |
Butylacetat | 8 | |
550 |
wurde während 20 Stunden in einer Kugelmühle behandelt und auf Cellophan von 25/U. Stärke in einer Stärke von 6 xi
aufgetragen. Dann wurde eine Klebschicht in einer Stärke von 3 Ai aufgezogen und anschliessend getrocknet. Das Kleb-β
dochtmaterial bestand hauptsächlich aus einem Phenylharz
und einem Polyurethan-Präpolymeren eines denaturisierten Isocyanate.
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■■"■'1 1!!11!!!'11"!!8UiUS1IlUIl'!!!!1"! "1I ![!' !li'ü'!!i||l!!l
Im Beispiel 1-2 wurde CrOp anstelle von y-Fe-O,
verwendet und ein gleicher Magnetschichtbogen zur Beschichtung erhalten.
Beispiel 1 | Eine Hasse aus | - 5 |
Kobalthaltigem γ-ΡβρΟ, | ||
Oelluloseacetatbutyrat | 300 Gew.teile | |
Styrol-Butadi en-Copolymeres | 70 | |
Oleinsäure | 40 | |
fluoriertes öl | 10 | |
Siliconfett | 3 | |
Butylacetat | 2 | |
Xylol | 500 | |
70 |
wurde während 30 Stunden in einer Kugelmühle zur Herstellung
der überzugslösung behandelt. Eine Polyäthylenterephthalat-Grundlage
von 25 Μ Stärke wurde mit einem hauptsächlich aus einem Siliconharz bestehenden Ober-
flächengleitmittel in einer Menge von 200 mg/m überzogen.
Dann wurde die vorstehende Überzugslösung darauf in einer Stärke von 6 ja nach der Trocknung, aufgezogen. In diesem
Fall wurde ein Klebstoff der Polyurethan-Kautschukreihe auf die Aluminiumgrundplatte in einer Stärke von 3 ü,
nach der Trocknung, aufgezognen.
(b) Beispiele für das Beschichtungsverfahren des Scheibenbogens auf der Grundlage;
Beispiel 2-1 Der nach Beispiel 1-1 erhaltene Beschichtungsbogen
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wurde in quadratische Stücke von 400 χ 400 mm geschnitten
und in Berührung mit beiden Oberflächen einer ringförmigen Aluminiumgrundlagenplatte 3 mit einem Durchmesser
von 35 cm und einer Rauheit von 1,OS gebracht. Ein Paar
Pressbauteile aus Urethankautschuk mit einer gekrümmten Oberfläche, die einen Abstand von 0,5 mm zwischen dem Bauteil und dem Umfangsteil der zeitweiligen Grundlage 1 ergibt,
falls keine Belastung darauf ausgeübt wird, waren an beiden Seiten der Aluminiumgrundplatte 3 so angebracht,
dass die Pressbauteile in Berührung mit den zeitweiligen Grundlagen 1 und 1 ,standen. Dann wurde ein Druck von
14 kg/cm auf den Kautschuk mittels einer hydraulischen
Presse ausgeübt. Auf diese Weise wurde eine Magnetscheibe mit sehr guter Flachheit erhalten.
Auf der erhaltenen Scheibe wurde ein Signal mit 0,5 MHZ mittels eines I.B.M.-Magnetkopfes unter den Bedingungen
von 350 g Eopfbelastung, 40 mA Aufzeichnungsstrom und 2400 Umdrehungen je Minute aufgezeichnet. Die Reproduktionabgabe
betrug 120 mV am äusseren Umfang und 100 mV am inneren Umfang, was die gute Qualität der Scheibe belegt.
Auf beiden Oberflächen einer ringförmigen Aluminiumgrundlagenplatte
mit einer Rauheit von 1,5 S, wurde ein Klebstoff auf der Basis von Polyurethan- Kautschuk in
einer Stärke von 3/i» nach der Trocknung, aufgezogen. Dann
wurden die Beschichtungsbogen gemäss Beispiel 1 - 3 in
Berührung mit beiden Oberflächen gepresst und die Beschichtung erfolgte wie in Beispiel 2-1 und es wurde
eine beschichtete Scheibe erhalten. Ein Signal mit 1 MHZ ' wurde auf der erhaltenen Scheibe nach dem Verfahren gemäss
Beispiel 2-1 aufgezeichnet. Die Reprodiiktionsab-
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gäbe betrug 90 mV am äusseren Umfang der Scheibe und
70 mV am inneren Umfang derselben, was eine gute Qualität der Scheibe belegt.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung und der Abhandlung der bevorzugten Ausführungsformen ergibt, ist
das für das erfindungsgemässe Verfahren auch wesentlich,
dass beide Oberflächen der Scheibengrundlagenplatte gleichzeitig beschich-tet werden. Die Bedeutung dieser gleichzeitigen
Beschichtung von beiden Oberflächen der Scheibengrundlage wird nachfolgend abgehandelt.
Wenn die Beschichtung der zeitweilig auf der Grundlage aufgezogenen Magnetschicht, so dass diese auf beide
Oberflächen der Aluminiumgrundplatte übertragen werden, aufeinanderfolgend, d. h. nicht gleichzeitig, ausgeführt
wird, ergeben sich die folgenden Nachteile;
1. Es verbleiben mechanische Spannungen in der fertigen Scheibe und es wird schwierig, die Drehung der
Scheibe auszugleichen, so dass Störungen mit dem Schwimmen des Magnetkopfsystems auftreten.
2. Die zunächst aufgeschichtete Magnetoberfläche der Magnetschicht unterliegt einer Wärmeschrumpfung, wenn
die zweite Beschichtung der Magnetschicht auf die andere Oberfläche der Scheibe ausgeführt wird. Auf Grund dieser
Wärmeschrumpfung ist die zunächst hergestellte Magnetschicht anfällig für Bisse oder Kratzer zum Zeitpunkt
der zweiten Beschichtung. Deshalb ist die auf diese Weise erhaltene Scheibe nicht für eine Aufzeichnung von hoher
Dichte geeignet und ergibt Störungen beim Schwimmen des Kopfes.
3. Palis ein Klebstoff auf die Aluminiumgrundplatte aufgetragen werden muss, ist es notwendig, ein Gleitmittel,
beispielsweise ein Siliconpapier, auf der anderen Oberfläche desselben zu befestigen, wenn eine Oberfläche
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beim Beschichtungsarbeitsgang ist, wodurch das Verfahren kompliziert wird.
4-. Palls die andere Oberfläche bereits beschichtet
ist, ist es notwendig, die Beschichtung der einen Oberfläche der Scheibe derartig sorgfältig auszuführen, dass
die andere Oberfläche der Scheibe nicht mechanisch verformt, gekratzt oder geschädigt wird. Deshalb ist ein
spezieller Arbeitsgang zum Schutz der beschichteten Seitenoberfläche der Scheibe erforderlich, wodurch das Verfahren
komplizierter und die Kosten höher werden.
5· Da der zur Beschichtung hergestellte Magnetschichtbogen
zu einer grösseren Grosse als die Scheibengrundplatte geschnitten wird und der Bogen in Berührung
mit der Oberfläche der Scheibenplatte bei der Beschichtung gepresst wird, besteht die Gefahr, dass der sich
über die Kante der Scheibengrundlage erstreckende Eandteil des Bogens Störungen bei der Beschichtung mit dem anderen
Bogen auf der anderen Oberfläche der Scheibengrundlage ergibt. Beispielsweise kann sich der Eandteil der überstehenden
Magnetschicht auf einer Seite der Scheibengrundlage bisweilen über die Kante der Grundlage auf die andere
Seite derselben kräuseln.
V/ie sich aus der vorstehenden Aufzählung der Nachteile
bei der einzeln erfolgenden Beschichtung ergibt, d. h. einer Beschichtung, die nicht gleichzeitig auf beiden
Oberflächen der Scheibe erfolgt, wird es bevorzugt, die beiden Oberflächen der Scheibe gleichzeitig zu beschichten*
1ÖS82S/1631
Claims (2)
- PatentansprücheVerfahren zur Herstellung einer Magnetscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetische Schicht auf eine zeitweilige Grundlage aufgetragen wird, diese Grundlage in Berührung mit der Oberfläche einer Grundplatte an beiden Oberflächen derselben gleichzeitig, wobei die Magnetschicht nach einwärts gerichtet ist, gepresst wird und die Grundlage von der auf die Scheibengrundplatte übertragenen Magnetschicht entfernt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressung mit einem Paar elastischer Bauteile mit konvexer Oberfläche durchgeführt wird.5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte vorhergehend mit einem Klebstoff überzogen wurde.109829/1631 OR,^ ,nspeotedLeerseite
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