JP2001195739A - 磁気転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報信号を担持してなるマスター担体３を磁
気記録媒体に対面させてそのマスター担体３の担持する
情報信号を磁気記録媒体に転写記録するにあたり、マス
ター担体３とスレーブ媒体との位置的なずれの発生を解
消してスレーブ媒体とマスター担体３との正確な位置合
わせを確実に行う。 【解決手段】 マスター担体３とスレーブ媒体１とをピ
ン４により位置合わせしながら対面させて、マスター担
体３に磁気的に担持されている情報信号を円盤状のスレ
ーブ媒体１に磁気転写するにあたり、そのスレーブ媒体
１のセンターコア２の材料を比透磁率が５以上１５０未
満である金属材料とすることにより、スレーブ媒体１マ
スター担体３との位置合わせ精度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はは磁気転写方法に係
り、さらに詳しくはマスター担体を磁気記録媒体に近接
させてそのマスター担体の担持する情報信号を磁気記録
媒体に転写記録する磁気転写方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体においては一般に、情報量
の増加と共に多くの情報を記録する大容量で安価で、さ
らに好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せるよう
な、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれてい
る。それらの一例としてはＨＤやＺＩＰに代表される高
密度ＦＤが知られている。大容量を実現するためには、
狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドが走査し、高いＳ／
Ｎ比で信号を再生する、いわゆるトラッキングサーボ技
術が、大きな役割を担っている。ディスクの１周の中
で、ある間隔でトラッキング用のサーボ信号、アドレス
情報信号、再生クロック信号等が、いわるプリフォーマ
ットとして記録されている。

【０００３】磁気ヘッドはこのようなプリフォーマット
の信号を読み取って自らの位置を修正することにより正
確にトラック上を走行することが可能に設定されてい
る。現在のプリフォーマットは、ディスクを専用のサー
ボ記録装置を用いて１枚ずつまた１トラックずつ記録し
て作成される。

【０００４】しかし、サーボ記録装置は高価であり、ま
たプリフォーマット作成に時間が掛かるために、この工
程が製造コストの大きな部分を占めることになってお
り、その低コスト化が望まれている。

【０００５】一方、１トラックずつプリフォーマットを
書くのではなく、磁気転写方法によりそれを実現する方
法も提案されている。例えば、特開昭６３−１８３６２
３号公報、特開平１０−４０５４４号公報および特開平
１０−２６９５６６号公報に転写技術が紹介されてい
る。ところが、上記のような従来提案されている技術で
は、実際上具体的な手法は開示されておらず、特に転写
時に印加する磁界の条件およびその磁界を発生するため
の具体的な装置構成については提案されていなかった。

【０００６】そこで、例えば特開昭６３−１８３６２３
号公報や特開平１０−４０５４４号公報では、基板の表
面に情報信号に対応する凸凹形状が形成され、凸凹形状
の少なくとも凸部表面に強磁性薄膜が形成された磁気転
写用マスター担体の表面を、強磁性薄膜あるいは強磁性
粉塗布層が形成されたシート状もしくはディスク状磁気
記録媒体の表面に接触、あるいは更に交流バイアス磁
界、あるいは直流磁界を印加して凸部表面を構成する強
磁性材料を励起することにより、凸凹形状に対応する磁
化パターンを磁気記録媒体に記録する方法が提唱されて
いる。

【０００７】この方法では、マスター担体の凸部表面を
プリフォーマットするべき磁気記録媒体、すなわちスレ
ーブ媒体に密着させて同時に凸部を構成する強磁性材料
を励磁することにより、スレーブ媒体に所定のフォーマ
ットを形成する転写方法であり、磁気転写用マスター担
体とスレーブ媒体との相対的な位置を変化させることな
く静的に記録を行うことができ、正確なプリフォーマッ
ト記録が可能であり、しかも記録に要する時間も極めて
短時間であるという特徴を有している。

【０００８】また高密度記録媒体において磁気転写によ
りサーボ記録を行う場合にはデーターの転送速度を向上
させるためにディスク回転数の高速化が求められるが、
そのようにディスク回転数が高速になるとディスク回転
に要する力が大きくなるため、センターコア材料として
高比透磁率材料の使用が検討されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】マスター担体およびス
レーブ媒体の位置合わせが磁気転写法において大きな課
題となる。そこで位置合わせ精度を向上させるためにス
レーブ媒体にセンターコアを接着後マスター担体中央部
にピンを挿通してマスター担体・スレーブ媒体間の位置
決めを正確に行うようにすることが提案されている。し
かしながら、このようなセンターコアに高比透磁率磁材
料を使用する従来の技術では、スレーブ媒体とマスター
担体との位置合わせを正確に制御することができず、磁
気転写の際に位置的なずれが生じる場合があるという問
題があった。

【００１０】本発明はこのような問題を解決するために
成されたもので、情報信号を担持してなるマスター担体
を磁気記録媒体に対面させてそのマスター担体の担持す
る情報信号を磁気記録媒体に転写記録するにあたり、マ
スター担体とスレーブ媒体との位置的なずれの発生を解
消してスレーブ媒体とマスター担体との正確な位置合わ
せを確実に行うことを可能ならしめることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気転写方法
は、中心部にセンターコアを有する被転写側の磁気記録
媒体である円盤状のスレーブ媒体に対して情報信号を担
持してなるマスター担体を対面させて磁気転写を行う磁
気転写方法において、前記スレーブ媒体のセンターコア
を比透磁率が５以上、１５０未満である金属材料からな
るものとしたことを特徴とするものである。

【００１２】また、前記マスター担体として基板表面の
情報信号に対応する部分に磁性層が形成された磁気転写
用のマスター担体を用いて、予めスレーブ媒体の磁化を
トラック方向に初期直流磁化した後、前記マスター担体
と前記初期直流磁化したスレーブ媒体とを密着させて、
前記スレーブ媒体の初期直流磁化方向とは略逆向きの転
写用磁界を印加して前記磁気転写を行なうことを特徴と
するものである。

【００１３】なお、前記情報信号がサーボ信号とするこ
とも可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、情報信号を担持してな
るマスター担体を転写対象の磁気記録媒体であるスレー
ブ媒体に対面させて、マスター担体の担持する情報信号
をスレーブ媒体に転写記録するにあたり、マスター担体
とスレーブ媒体との位置的なずれの発生を解消してマス
ター担体とスレーブ媒体との正確な位置合わせを確実に
行うことが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明に係る磁気転写方法は、基本的に
は、図１に模式的に示すようにマスター担体３とスレー
ブ媒体１とをピン４により同心状に位置合わせしながら
対面させて、マスター担体３に磁気的に担持されている
情報信号を円盤状のスレーブ媒体１に磁気転写するにあ
たり、そのスレーブ媒体１のセンターコア２の材料を比
透磁率が５以上１５０未満である金属材料とすることに
より、スレーブ媒体１とマスター担体３との位置合わせ
精度を向上できるようにしたものである。

【００１６】すなわち、本発明者は種々の実験およびそ
の解析を行なった結果、磁気転写法を行うにあたってス
レーブ媒体１のセンターコア２の材料を比透磁率が５以
上１５０未満である金属材料とすることにより、スレー
ブ媒体１マスター担体３との位置合わせ精度を向上して
スレーブ媒体１とマスター担体３との正確な位置合わせ
を確実に行うことが可能となることを確認するに至っ
た。

【００１７】磁気転写方法においては一般に、マスター
担体３およびスレーブ媒体１の位置あわせが大きな課題
となる。そこで位置合わせ精度を向上させるためにスレ
ーブ媒体１にセンターコア２を接着後、マスター担体３
の中央部に設けたピン４によりマスター担体３とスレー
ブ媒体１との位置合わせを精度良く行うようにしてい
た。

【００１８】通常、高密度ＦＤのセンターコア２材料に
は高比透磁率磁性体が使用されている。このためスレー
ブ媒体１とマスター担体３との位置合わせを正確に制御
することができず、磁気転写の際に位置的なずれが生じ
る場合があることを本発明者は種々の実験およびその解
析結果に基づいて確認した。

【００１９】すなわち、磁気転写を行う際に印加する磁
界によりセンターコア２が磁化する。このとき転写磁界
を印加しながらマスター担体３とスレーブ媒体１とを密
着した状態で回転させるとセンターコア２の磁化と磁界
の相対的な方向によりトルクが発生する。このトルクに
よってスレーブ媒体１に回転力が働いて、マスター担体
３とスレーブ媒体１との相対的な位置ズレが発生するこ
とが分かった。従って、このような磁気転写の際にスレ
ーブ媒体１に発生するトルク量はセンターコア２材料の
比透磁率に依存するものと考えられた。

【００２０】そこで、センターコア２材料の比透磁率を
ある値以下に設定することによりスレーブ媒体１の内周
部でのマスター担体３とスレーブ媒体１との相対的な位
置ズレを防止できるものと、センターコア２材料の比透
磁率をパラメーターとし、マスター担体３・とスレーブ
との相対的な位置ズレを調べる実験を試行したところ、
センターコア２材料の比透磁率を５以上１５０未満に設
定することによってマスター担体３とスレーブ媒体１と
の相対的な位置ズレを１０μｍ以下と実質的に磁気転写
による情報信号の転写における許容範囲内の誤差内に抑
えることができることが確認された。

【００２１】ところで、例えば高密度プロッピーディス
クをスレーブ媒体１として磁気転写を行う工程などでは
一般にディスク動作時に永久磁石が設置されたスピンヘ
ッドとセンターコア２を密着させて駆動する駆動機構を
用いている。従ってこのような工程などにおいては余り
に比透磁率が低いとスピンヘッドとセンターコア２の密
着力が不足して正常な回転駆動ができなくなる場合があ
り得る。また逆に比透磁率が高すぎると密着力が強くな
りすぎてメディアの脱着に障害が出る。そこで、密着力
が確保できる最高比透磁率を検討した結果、センターコ
ア２材料として比透磁率が１５０以下であれば正常な脱
着動作およびディスク回転が可能となることが分かっ
た。

【００２２】以上のような実験およびその解析結果か
ら、情報信号を磁気的に担持するマスター担体３から円
盤状の磁気記録媒体１であるスレーブ媒体１に磁気転写
を行う磁気転写方法においてスレーブ媒体１のセンター
コア２材料の比透磁率が５以上１５０未満である金属材
料を使用することが好適であるという結論を得るに至っ
た。

【００２３】次に、本発明の主要部について説明する。
まずマスター担体３の作成法を述べる。基板はシリコ
ン、アルミ、ガラス、高分子等が可能である。表面が平
滑であることが必要である。基板上にフォトレジストを
塗布し、マスクを用いて一括露光、又は直接けがきによ
りパターニングする。

【００２４】一括露光の場合は反応性エッチング、Ａｒ
等による物理的エッチング、あるいは液体によるエッチ
ングにより基板をエッチングする。スパッタリングによ
り磁性層をエッチングされた分だけまたは許される範囲
だけ厚く成膜する。フォトレジストをリフトオフで除去
する。磁性層のみの凸をフォトファブリケーションで作
成しても良い。また微細加工を行う方法として射出成形
法を用いてもよい。バリがある場合はバーニシュまたは
ポリッシュにより除去する。

【００２５】磁性材料としてはＣｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮ
ｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ、等）、Ｆｅ、Ｆ
ｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、Ｆｅ
ＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金
（ＮｉＦｅ）が用いることができる。特に好ましくはＦ
ｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉを用いる。なお、磁束密度が大き
いこと、スレーブ媒体１と同じ方向（面内記録なら面内
方向、垂直なら垂直方向）の磁気異方性を有しているこ
とが明瞭な転写が行えるため好ましい。

【００２６】磁性材料の下（基板側）に必要な磁気異方
性を付与するために非磁性の下地層を設けることが好ま
しい。ここで、結晶構造と格子常数を磁性層に合わすこ
とが必要である。Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴ
ａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を好適に用いることが
できる。なお、磁性層の上にＤＬＣ等の保護膜を設けて
も良い。また、潤滑剤を設けても良い。

【００２７】保護膜として５〜３０ｎｍのＤＬＣ膜と潤
滑剤が存在することがさらに好ましい。潤滑剤が設けら
れていることが望ましい理由は、スレーブ媒体１との接
触過程で生じるずれを補正する際に摩擦が生じるので、
潤滑剤剤がないと耐久性が不足するためである。

【００２８】次にスレーブ媒体１について述べる。スレ
ーブ媒体１の磁気記録媒体１の部分としては塗布型磁気
記録媒体１あるいは金属薄膜型磁気記録媒体１を用い
る。塗布型磁気記録媒体１としてはＺｉｐ１００、Ｚｉ
ｐ２５０、ＨｉＦＤなどの市販媒体１で構わない。本発
明の磁気転写方法ではむしろそのような一般的なものを
利用できるので技術的な汎用性が高いという利点があ
る。

【００２９】金属薄膜型磁気記録媒体１は、まず磁性材
料としてはＣｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、
ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒ
Ｂ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰ
ｔ、ＦｅＣｏＮｉ）等を好適に用いることができる。磁
束密度が大きいこと、スレーブ媒体１と同じ方向（面内
記録なら面内方向、垂直なら垂直方向）の磁気異方性を
有していることが明瞭な転写が行えるので特に望まし
い。なお、磁性材料の下（基板側）に必要な磁気異方性
を付与するために非磁性の下地層を設けることがさらに
好ましい。ここで結晶構造と格子常数を磁性層に整合さ
せることが必要であり、その材料としては、Ｃｒ、Ｃｒ
Ｔｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ
等を用いることができる。

【００３０】次にセンターコア２について述べる。セン
ターコア２の材料としては、Ｆｅ、ＳＵＳ４３０、ＳＵ
Ｓ４４０などのＦｅ系合金のような比透磁率が５以上１
５０未満である金属材料を好適に用いることができる。

【００３１】マスター担体・スレーブ媒体１間の相対的
な位置ズレは以下のように測定した。マスター担体３・
スレーブ媒体１密着後、転写磁界を３９８ｋＡ／ｍ（５
０００Ｏｅ）とし磁気転写を行った。磁気転写後の媒体
１を磁気現像液（シグマハイケミカル社製シグマーカー
Ｑ）を１０倍に希釈してスレーブ媒体１上に滴下し乾燥
させて現像を行った。そして磁気現像後のスレーブ媒体
１の内周部の表面を微分干渉型顕微鏡を使用して４８０
倍の拡大率で５０視野の観測を行った。観測視野中に転
写信号の位相ズレがある場合には、図３に示すような位
相ズレ量（Ｄ）がスレーブ媒体１・マスター担体３間の
相対位置ズレに対応するものとして、その位相ズレ量
（Ｄ）が１０［μｍ］以上（１０μｍ≦Ｄ）の箇所が一
箇所でもあれば、位置ズレ不良が発生したものと判定し
た（図２中に×と表記）。

【００３２】またスピンヘッドとセンターコア２との密
着力の測定には市販ＺＩＰドライブ（Iomega社製）のス
ピンヘッドを用いると共にセンターコア２にはＺＩＰ形
状のものを使用した。スピンヘッドとセンターコア２と
を密着後センターコア２上部から垂直方向に引き上げ
る。この引き上げ時の力をバネばかりによって測定し
た。密着力が０．２９Ｎ（３０ｇｆ）〜１．１８Ｎ（１
２０ｇｆ）の範囲内であれば密着力が適切と判定し（図
２中に○と表記）、１．１８Ｎ（１２０ｇｆ）以上また
は０．２９Ｎ（３０ｇｆ）未満であれば密着力が不適切
と判定した（図２中に×と表記）。その結果を纏めて図
２に示す。

【００３３】［実施例１］ マスター担体３；ＦｅＣｏ
５０ａｔ％ ２００ｎｍ の３．５型円盤（直径３．５
インチ円盤）。円盤状パターンは円盤中心から半径方向
２０ｍｍ〜４０ｍｍの位置までの幅１０μ等間隔の放射
状ライン、ライン間隔は半径方向２０ｍｍの最内周位置
で１０μｍ間隔。

【００３４】スレーブ媒体１；Ｈｃ：１９９ｋＡ／ｍ
（２５００Ｏｅ）、Ｍｓ：５．７Ｔ（４５００Ｇａｕｓ
ｓ）の塗布型磁気記録媒体１。センターコア２材料とし
て比透磁率が約１００のＳＵＳ４３０を使用。ピーク磁
界強度が３９８ｋＡ／ｍ（５０００Ｏｅ：スレーブ媒体
１Ｈｃの２倍）となる様に電磁石装置を用いてスレーブ
媒体１の初期直流磁化を行い、次に初期直流磁化したス
レーブ媒体１と磁気転写用マスター担体３担体とを密着
させ電磁石装置を用いて１９９ｋＡ／ｍ（２５００Ｏ
ｅ）の磁界を印加することにより磁気転写を行った。そ
の結果、１０［μｍ］以上の位相ズレは全く発生してお
らず、正確な位置合わせが実現されており、しかもこの
ときのマスター担体３とスレーブ媒体１との密着力は
０．５２［Ｎ］となり好適値の範囲内の密着力が得られ
ることが確認できた。

【００３５】［実施例２］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約１２０のＳＵＳ４
４０に変更し、その他の諸条件は実施例１と同様にして
本発明に係る磁気転写を行った。その結果、１０［μ
ｍ］以上の位相ズレは全く発生しておらず、正確な位置
合わせが実現されており、しかもこのときのマスター担
体３とスレーブ媒体１との密着力は０．６５［Ｎ］とな
り好適値の範囲内の密着力が得られることが確認でき
た。

【００３６】［実施例３］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約１５０の純鉄（Ｆ
ｅ）に変更し、その他の諸条件は実施例１と同様にして
本発明に係る磁気転写を行った。その結果、１０［μ
ｍ］以上の位相ズレは全く発生しておらず、正確な位置
合わせが実現されており、しかもこのときのマスター担
体３とスレーブ媒体１との密着力は１．０１［Ｎ］とな
り好適値の範囲内の密着力が得られることが確認でき
た。

【００３７】以上は本発明に係る磁気転写方法を行なっ
た実験結果であり、いずれも良好な結果を示したが、本
発明との比較検討のために、従来の技術ではどのような
結果になるかを確認するべく次に述べるような比較例に
ついて実験を行なった。

【００３８】［比較例１］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約８００のＦｅＮｉ
８０に変更し、その他の転写条件等は実施例１と同様に
して磁気転写を行った。その結果、１０［μｍ］以上の
位置ズレが２箇所発生しており、またマスター担体３と
スレーブ媒体１との密着力は１．８３［Ｎ］となり好適
値の範囲から逸脱した結果となった。

【００３９】［比較例２］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約２０００のＦｅＮ
ｉ５０に変更し、その他の転写条件等は実施例１と同様
にして磁気転写を行った。その結果、１０［μｍ］以上
の位置ズレが１０箇所発生しており、またマスター担体
３とスレーブ媒体１との密着力は１．７５［Ｎ］となり
好適値の範囲から逸脱した結果となった。

【００４０】［比較例３］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約８０００のＦｅＮ
ｉ７９Ｍｏ５に変更し、その他の転写条件等は実施例１
と同様にして磁気転写を行った。その結果、１０［μ
ｍ］以上の位置ズレが１３箇所発生しており、またマス
ター担体３とスレーブ媒体１との密着力は１．９２
［Ｎ］となり好適値の範囲から逸脱した結果となった。

【００４１】［比較例４］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約０．９のＣｕに変
更し、その他の転写条件等は実施例１と同様にして磁気
転写を行った。その結果、１０［μｍ］以上の位置ズレ
は発生しなかったがマスター担体３とスレーブ媒体１と
の密着力が０．０３［Ｎ］となり好適値の範囲から逸脱
した結果となった。

【００４２】［比較例５］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約２のＳＵＳ３０４
に変更し、その他の転写条件等は実施例１と同様にして
磁気転写を行った。その結果、１０［μｍ］以上の位置
ズレは発生しなかったが、マスター担体３とスレーブ媒
体１との密着力が０．１４［Ｎ］となり好適値の範囲か
ら逸脱した結果となった。

【００４３】［比較例６］ 実施例１のスレーブ媒体１
のセンターコア２材料を比透磁率が約３のＳＵＳ３１６
に変更し、その他の転写条件等は実施例１と同様にして
磁気転写を行った。その結果、１０［μｍ］以上の位置
ズレは発生しなかったが、マスター担体３とスレーブ媒
体１との密着力が０．１６［Ｎ］となり好適値の範囲か
ら逸脱した結果となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】マスター担体３とスレーブ媒体とを位置合わせ
しながら対面させて磁気転写を行う状態の一例を模式的
に示す図

【図２】本発明に係る磁気転写方法を用いて磁気転写を
行った実験結果、およびそれとの比較のため従来の磁気
転写方法を用いて磁気転写を行った実験結果を示す図

【図３】観測視野中に転写信号の位相ズレがある場合の
位相ズレ量（Ｄ）の一例を示す図

【符号の説明】

１ スレーブ媒体 ２ センターコア２ ３ マスター担体３

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部にセンターコアを有する被転写側
   の磁気記録媒体である円盤状のスレーブ媒体に対して情
   報信号を担持してなるマスター担体を対面させて磁気転
   写を行う磁気転写方法において、 前記スレーブ媒体のセンターコアを比透磁率が５以上１
   ５０未満である金属材料からなるものとしたことを特徴
   とする磁気転写方法。
2. 【請求項２】 前記マスター担体として基板表面の情報
   信号に対応する部分に磁性層が形成された磁気転写用の
   マスター担体を用いて、予めスレーブ媒体の磁化をトラ
   ック方向に初期直流磁化した後、前記マスター担体と前
   記初期直流磁化したスレーブ媒体とを密着させて前記ス
   レーブ媒体の初期直流磁化方向とは略逆向きの転写用磁
   界を印加して前記磁気転写を行なうことを特徴とする請
   求項１記載の磁気転写方法。
3. 【請求項３】 前記情報信号がサーボ信号であることを
   特徴とする請求項１または２に記載の磁気転写方法。