DE3420594C2 - Vorrichtung zum Ausrichten von auf einem nichtmagnetischen Substrat aufgebrachten magnetischen Teilchen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur Ausrichtung magnetischer Teilchen, die sich in einer magnetischen Schicht auf einem scheibenförmigen magnetischen Aufzeichnungsmedium auf dem Umfang des Aufzeichnungsmediums verteilt befinden. Die magnetische Schicht ist auf einem Substrat ausgebildet. Die Ausrichtung wird von einem magnetischen Feld, welches von einem Permanentmagnetenpaar erzeugt wird und durch welches das Aufzeichnungsmedium in einer Drehbewegung geschickt wird, hervorgerufen. Die Permanentmagnete sind einzeln flach geformt und sind so angeordnet, daß sich ihre gleichnamigen Pole gegenüberliegen. Eine imaginäre Verlängerung der Kanten jedes Magneten, die an der Rückseite in Richtung der beabsichtigten Drehbewegung des Aufzeichnungsmediums liegen, sind in radialer Richtung des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium wird normalerweise von einem Substrat oder einer Trägerplatte aus nichtrnagnetischem Material und einer Magnetschicht oder Magnetschichten, die auf dem Substrat aufgebracht sind, gebildet Zur Herstellung eines solchen Mediums hat es sich als günstig erwiesen, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium durch ein Magnetfeld zu schicken, welches eine Ausrichtung hervorruft während die magnetische Schicht noch feucht ist, so daß die magnetischen Partikel, die in der Magnetschicht verteilt sind, durch das Magnetfeld ausgerichtet werden. Ein Magnetband, welches eine typische Form für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium darstellt, wird in seiner Längsrichtung ausgerichtet, was allgemein bekannt ist

Eine andere typische Form eines magnetischen Aufzeichnungsmediums ist die Scheibe, die als magnetische Scheibe erhalten wird, in dem magnetische Schichten auf ein Substrat, welches aus Aluminium oder ähnlichem nichtmagnetischen Material besteht, aufgebracht werden oder aber eine flexible Scheibe, auch Floppy-Disc genannt, die dadurch hergestellt wird, daß magnetische Schichten auf ein flexibles Substrat aufgebracht werden, welches aus Polyäthylen-Terephthalat besteht. Bei einer solchen Aufzeichnungsscheibe sind Spuren in der Form von konzentrischen Kreisen oder Spiralen vorgesehen, und daher würde die Ausrichtung der Scheibe in derselben Art und Weise wie das Band, d. h. in der Geradeausrichtung, die Aufzeichnungs- und Wiedergabeempfindlichkeit der Scheibe begrenzen und den Wiedergabeausgangspegel erniedrigen oder ihn destabilisieren. Es wurde zwar schon der Versuch gemacht, eine unausgerichtete magnetische Aufzeichnungsscheibe herzustellen, um das erwähnte Problem zu umgehen, eine solche Scheibe hat aber naturgemäß nur schlechte Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften, was an einer geringen Aufzeichnungs- und Wiedergabeempfindlichkeit liegt.

Daher ist die Ausrichtung bei magnetischen Scheiben ebenso wie bei magnetischen Bändern erforderlich und es ist in großem Maße wünschenswert, daß die magnetischen Partikel entlang des Umfangs der Scheibe ausgerichtet werden. Mit anderen Worten wird eine Ausrichtung an jedem Radius einer Scheibe tangential zum Scheibenumfang angestrebt. Bei bekannten Vorrichtungen zur Ausrichtung magnetischer Teilchen einer magnetischen Scheibe blieben Schwierigkeiten bei der genauen Ausrichtung der Elementarmagnete in der Umfangsrichtung der Scheibe bestehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ausrichtung der magnetischen Teilchen eines scheibenförmigen magnetischen Aufzeichnungsmediums zu schaffen, die in der Lage ist, magnetische Teilchen genau in Umfangsrichtung des Aufzeichnungsmediums auszurichten.

Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausrichten magnetischer Teilchen eines scheibenförmigen magnetischen Auf-

Zeichnungsmediums zu schaffen, mit dem die Teilchen genau in Umfangsrichtung des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet werden können.

Diese Aufgaben werden bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 8 genannten Art durch die Merkmale in den jeweiligen kennzeichnenden Teilen dieser Ansprüche gelöst

Die in Rede stehende Vorrichtung richtet magnetische Teilchen, die in einer Magnetschicht verteilt sind, entlang <5er Umfangsrichtung des Aufzeichnungsmediums auf. Die Magnetschicht, die das Aufzeichnungsmedium bildet, ist auf einem nichtmagnetischen Substrat aufgebracht Die Vorrichtung umfaßt eine Drehantriebseinrichtung, um das Aufzeichnungsmedium in einer Drehbewegung anzutreiben. Ein Permanentmagnetpaar ist so angeordnet, daß sich die Permanentmagnete an einem einzelnen Luftspalt mit ihren Polen gegenüberliegen, wobei die Pole gleiche Polarität haben. Die Permanentmagnete erzeugen in dem Luftspalt ein Magnetfeld, um die magnetischen Teilchen auszurichten, wenn das Aufzeichnungsmedium durch die Drehantriebseinrichtung gedreht wird und kontinuierlich durch den Luftspalt hindurchtritt Jeder Permanentmagnet ist so geformt, daß eine imaginäre Verlängerung einer der Kanten an der Rückflanke bezüglich der beabsichtigten Drehrichtung des Aufzeichnungsmediums in der Radialrichtung des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet ist Diese Rückflanke legt am stärksten die endgültige Orientierung der Elementarmagnete in diesem Prozeß fest.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine Draufsicht und eine seitliche, vereinfachte Darstellung einer Vorrichtun zur Erzeugung einer Ausrichtung von Elementarmagneten auf einem scheibenförmigen magnetischen Aufzeichnungsmedium nach dem Stand der Technik,

F i g. 3 bis 7 zeigen Draufsichten, die jeweils verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, und

F i g. 8 ist eine seitliche vereinfachte Darstellung jeder der in den F i g. 3 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele.

Obwohl die Vorrichtung zur Erzeugung einer Ausrichtung für magnetische Teilchen auf einem scheibenförmigen magnetischen Aufzeichnungsmedium nach der vorliegenden Erfindung zahlreiche körperliche Ausführungsformen annehmen kann, die jeweils von den gegebenen Bedingungen und Benutzungsanforderungen abhängen, wurde eine beachtliche Anzahl der hier gezeigten beschriebenen Ausführungsformen hergestellt getestet und verwendet, und alle haben äußerst zufriedenstellend gearbeitet.

Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung leichter zu machen, wird zunächst eine dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtung zur Ausrichtung von magnetischen Teilchen auf einem scheibenförmigen Aufzeichnungsmedium anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben. In F i g. 1 und 2 ist die bekannte Ausrichtungsvorrichtung im ganzen mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Ein scheibenförmiges magnetisches Aufzeichnungsmedium 12 umfaßt ein nichtmagnetisches Substrat oder Träger, und eine Magnetschicht oder Magnetschichten sind auf dem Träger aufgebracht. Das Medium oder die Scheibe 12 wird auf einer Drehantriebseinrichtung der Vorrichtung 10 montiert, solange die magnetische Schicht darauf noch nicht getrocknet ist Die Drehantriebseinrichtung für die Scheibe 12 umfaßt einen Motor 14, einen Drehtisch 16, und ein Klammerelement 18, um die Scheibe 12 auf dem Drehtisch 16 abnehmbar zu befestigen. Die Scheibe 12 wird in Drehung versetzt, während sie auf dem Drehtisch mit Hilfe de« Klammerelementes sicher gehalten wird. Die Vorrichtung 10 umfaßt weiterhin ein Permanentmagnetenpaar 20 und 22, welches von einem nichtmagnetischen Halter 24 fest gehalten wird und welches einen Luftspalt L definiert so daß sich die Pole mit gleicher Polarität gegenüberliegen. Die Permanentmagnete 20 und 22, der Halter 24 und die weiteren Elemente bilden zusammen eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Ausrichtung, die im gesamten mit 28 bezeichnet ist Die Ausrichtungserzeugungseinheit ist über eine Stange 26 mit einem nicht dargestellten Trägermechanismus verbunden, der so ausgestaltet ist daß er die Einheit 28 in ihre Arbeitsstellung in die Nähe der Platte 12 bewegen kann, wie das in F i g. 2 gezeigt ist, oder aber in eine Nichtarbeitsstellung, in der sie aus der Arbeitsstellung entfernt ist. Die Magnete 20 und 22 liegen sich mit ihren gleichnamigen Polen gegenüber und weisen einen eigenen, rechteckigen horizontalen Abschnitt auf. Die Einheit 28 befindet sich in ihrer Arbeitsstellung in einer Lage, in welcher die Mittellinie jedes der Permanentmagnete 20 oder 22 sich in radialer Richtung der Scheibe 12 erstreckt

Zum Betrieb, wenn die Scheibe 12 von der Drehantriebseinrichtung der Vorrichtung 10 in Richtung des Pfeiles R angetrieben wird, bewegt sich die noch feuchte aufgebrachte magnetische Schicht durch das orientierende Magnetfeld, welches von der die Ausrichtung erzeugenden Einheit 28 erzeugt wird. Als Ergebnis davon werden die Elementarmagnete, die auf der Magnetschicht auf der Scheibe 12 verteilt sind, durch den Feldanteil H ausgerichtet, der an der bezüglich der Drehrichtung der Scheibe 12 gesehenen Rückkante anliegt Die Magnetschicht wird vor dem Entfernen der Magnete nach und nach getrocknet und fest.

Das mit der bekannten Vorrichtung 10 einhergehende Problem liegt darin, daß das Magnetfeld H, welches durch die Vorrichtung zur Erzeugung der Orientierung, d. h. durch die Magnete 20 und 22 senkrecht zu der Kante 20a des Magnetes 20 in F i g. 1 erzeugt wird, nicht exakt entlang dem Umfang der Scheibe 12 ausgerichtet ist und daher hinsichtlich der genauen Orientierung der Elementarmagnete auf der Scheibe 12 in der Umfangsrichtung fehlerhaft arbeitet.

Im folgenden werden nun einige bevorzugte Ausführungbeispiele einer Einrichtung zur Erzeugung der Ausrichtung nach der Erfindung detailliert unter Bezug auf die F i g. 3 bis 8 beschrieben.

In den F i g. 3 bis 8 werden Vorrichtungen zur Erzeugung einer Ausrichtung 30, 40, 50, 60 und 70 in einer Draufsicht dargestellt, wobei jede der Vorrichtungen erfindungsgemäß aufgebaut ist. Fig.8 zeigt in einer seitlichen Schnittdarstellung die Ansicht jeder der Vorrichtungen 30, 40, 50, 60 und 70 nach der Erfindung. In den Vorrichtungen 30,40, 50,60 oder 70 sind die deutlichen Teile, welche denen in den F i g. 1 und 2 entsprechen, der Einfachheit halber mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Scheibe 12, welche wiederum mit einer magnetischen Schicht auf einem nichtmagnetischen Träger versehen ist, wird wiederum auf eine drehbare Antriebseinheit montiert, solange die Magnetschicht noch feucht ist. Die Antriebseinheit umfaßt einen Motor 14 mit einer Welle 14a, einen Drehtisch 16 und ein Klammerelement 18, um die Scheibe 12 auf dem Drehtisch lösbar zu befe-

stigen. Die Scheibe 12 wird von dem Klammerelement 18 auf dem Drehtisch 16 drehbar gehalten. Bei jedem der in den F i g. 3 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele sind die Permanentmagnete M\ und M₂ fest in einem nichtmagnetischen Halteelement S aufgenommen und bilden einen Spalt 11 zwischen sich, wobei sich ihre Pole gemeinsamer Polarität gegenüberliegen. Die Magnete M\ und M₂ bilden zusammen mit dem Halter S die Ausrichtungseinheit 32,43,52,62 oder 72. Eine Trägerstange 26 verbindet diese Einheit zur Erzeugung einer Ausrichtung 32,42,52,62 oder 72 mit einem Trägermechanismus, der nicht dargestellt ist, welcher die Funktion hat, die Ausrichtungseinheit in ihre in F i g. 8 dargestellte Arbeitsposition zu bewegen oder aber durch Entfernen von dieser Arbeitsposition in ihre Nichtarbeitsposition. Die Permanentmagnete M\ und M₂, die in jeder der einzelnen Ausnchtungseinheiten vorgesehen sind, zeigen sich in Draufsichten, wie sie in den F i g. 3 bis 7 dargestellt sind.

Dabei ist es wesentlich, daß — obwohl die Permanentmagnete M\ und M₂ in der Draufsicht sich etwas innerhalb der Ausrichtungseinheiten 32, 42, 52, 62 und 72 unterscheiden — alle gleichmäßig so angeordnet sind, daß die imaginären Verlängerungen der ausgerichteten Kanten Fder Magnete M\ und M2 an der rückwärtigen Seite bezüglich der Drehrichtung R der Scheibe 12 im wesentlichen mit der Radialrichtung der Scheibe 12 ausgerichtet sind, d. h. in Richtung O-A, wie es in den F i g. 3 bis 7 dargestellt ist Was die Ausführungsformen der F i g. 3 bis 5 betrifft, so sind auch da Verlängerungen der ausgerichteten Kanten C der Magnete M\ und M₂ auf der anderen oder Einlaufseite bezüglich der Drehrichtung R im wesentlichen mit der Radialrichtung OA-A ausgerichtet Bei der Ausrichtungseinheit 62 oder 7Z wie sie in den F i g. 6 oder 7 dargestellt ist, sind die Verlängerungen der ausgerichteten Kanten F der Magnete an der rückwärtigen Kante bezüglich der Drehrichtung R im wesentlichen mit der Radialrichtung O-A der Scheibe ausgerichtet, während die Verlängerungen der Kanten G an der anderen bzw. einlaufenden Seite sich in einer anderen als der Radialrichtung O-A erstrekken. Es hat sich herausgestellt daß eine solche Magnetausgestaltung eine im wesentlichen gleichförmige magnetische Energieverteilung entlang der Radialrichtung der Scheibe 12 hervorruft

Die Draufsichten auf die Permanentmagnete M\ und Μι, wie sie in den F i g. 3 bis 7 dargestellt sind, sind nicht beschränkend gedacht vielmehr können auch andere verwendet werden. Bei jeder der die Ausrichtung erzeugenden Einrichtungen 30, 40, 50, 60 und 70, welche gemaß der vorliegenden Erfindung gebaut sind, wird eine noch feuchte, auf der Scheibe 12 aufgebrachte Magnetschicht bei der Drehung in Richtung R der Scheibe 12 durch ein die Orientierung hervorrufendes Magnetfeld, welches von der Einrichtung 32, 42, 52 62 oder 72 mit Hilfe der Magnete M\ und M₂ erzeugt wird, bewegt In der Zwischenzeit werden die Elementarmagnete auf der Scheibe 12 nach und nach mit Hilfe eines Teils H des Magnetfeldes, die an der Rückseite bezüglich der Drehrichtung R erzeugt wird, ausgerichtet Die Magnetschicht wird dann getrocknet und fest ohne daß die Magnete entfernt werden. Da das Ausrichten des Magnetfelds H, welches senkrecht zur Richtung der ausgerichteten Kanten F der Magnete M\ und M₂ in den F i g. 3 bis 8 steht, im wesentlichen entlang der Umfangsrichtung der Scheibe 12 ausgerichtet ist ist die Vorrichtung 30,40,50, 60 oder 70 fähig, magnetische Teilchen auf der Scheibe 12 in wünschenswerter Art entlang der Umfangsrichtung der Scheibe 12 auszurichten. Vorzugsweise wird die Ausrichtung solange wiederholt bis die Magnetschicht auf der Scheibe 12 im wesentlichen trocken und fest geworden ist.

Zusammenfassend kann gesehen werden, daß die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Ausrichtung schafft, welche magnetische Teilchen in einer Magnetschicht auf einem scheibenförmigen magnetischen Aufzeichnungsmedium entlang der Umfangsrichtung des Mediums in einer wünschenswerten Art und Weise erzeugt, was zu einer Scheibe mit ausgezeichneter Aufzeichnung und Abspielempfindlichkeit führt. Dies wird durch eine einheitliche Vorrichtung geschaffen, bei der das Magnetfeld, welches senkrecht im Bereich der Rückkanten der Kanten des Magnets erzeugt wird, im wesentlichen tangential zum Umfang der Scheibe ausgerichtet ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausrichten von auf einem nichtmagnetischen Substrat aufgebrachten magnetischen Teilchen in Umfangsrichtung eines plattenförmigen magnetischen Aufzeichnungsmediums,
mit einer Antriebseinrichtung zum Drehen des Aufzeichnungsmediums in einer vorbestimmten Drehrichtung und

mit einem Paar von Permanentmagneten, die sich über einem einzigen Luftspalt mit Polen gleicher Polarität gegenüberliegen und in diesem Luftspalt ein Magnetfeld zum Ausrichten der magnetischen Teilchen bei Drehung des Aufzeichnungsmediums durch den Luftspalt erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Permanentmagnet (Mi, M2) derart geformt ist, daß dessen bezüglich der vorbestimmten Drehrichtung des Aufzeichnungsmediums (12) hintere Kante (F) in radialer Richtung des Aufzeichnungsmediums verläuft

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Permanentmagnet (Μι, Μ2) derart ausgebildet ist, daß dessen bezüglich der vorbestimmten Drehrichtung des Aufzeichnungsmediums (12) vordere Kante in radialer Richtung des Aufzeichnungsmediums verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Permanentmagnet (M], M2) derart geformt ist, daß dessen bezüglich der vorbestimmten Drehrichtung des Aufzeichnungsmediums (12) vordere Kante im wesentlichen parallel zu der hinteren Kante (F) verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter (S) vorgesehen ist, der die Permanentmagnete (M\, M2) gemeinsam derart hält, daß sie den Luftspalt (XJ bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (S) ein ebenes Element (24) enthält, das sich senkrecht zur Radialrichtung des Aufzeichnungsmediums (12) erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (S) ein gebogenes Element umfaßt, das sich in Umfangsrichtung des Aufzeichnungsmediums erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinrichtung (26) zum Bewegen des Halters (S) vorgesehen ist, mittels der das Aufzeichnungsmedium relativ zu den Permanentmagneten (M\, M2) derart bewegbar ist, daß das Aufzeichnungsmedium wenigstens teilweise in den Luftspalt (L) eingebracht und aus diesem herausgezogen werden kann.

8. Verfahren zum Herstellen plattenförmiger magnetischer Aufzeichnungsmedien mit einem magnetische Teilchen enthaltenden nicht magnetischen Substrat, bei dem das Aufzeichnungsmedium während eines Trocknungsvorganges des nicht magnetischen Substrats zum Ausrichten der magnetischen Teilchen in einem Magnetfeld gedreht wird, das von einem Paar von Permanentmagneten mit über einem Luftspalt gegenüberliegenden Polen gleicher Polarität gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagneten (M\, M2) zumindest während des Trocknungsvorganges derartig bezüglich des sich drehenden Aufzeichnungsmediums (12) gehalten werden, daß deren in Drehrichtung des Aufzeichnungsmediums hintere Kante in radialer Rich

tung des Aufzeichnungsmediums verläuft

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.