JP2005044476A

JP2005044476A - 磁気転写用マスター担体

Info

Publication number: JP2005044476A
Application number: JP2003280404A
Authority: JP
Inventors: Naoto Fujiwara; 直人藤原; Seiji Kasahara; 誠治笠原; Kazuhiro Niitsuma; 一弘新妻
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-17
Also published as: US20050018335A1; US7368186B2; EP1501082A1

Abstract

【課題】マスター担体と磁気記録媒体との密着性を向上させて高い転写特性を有する磁気転写用マスター担体を提供する
【解決手段】本発明にかかる磁気転写用マスター担体１０は、基板１１と、基板１１の表面に形成された磁性層１４とを備え、磁性層１４の表面に磁気記録媒体２０に転写すべき情報に応じた凹凸状の転写パターンが設けられ、転写パターンが形成されていない箇所に肉ぬすみ部１６を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体に情報を転写するための転写パターンを有する磁性層を備えた磁気転写用マスター担体に関する。

現在、情報量の増加に対応するため磁気記録媒体の高記録密度化が進んでいる。高記録密度を有する磁気記録媒体は、情報記録領域が狭トラックで構成されており、この狭トラックに磁気ヘッドを正確に走査させて高いＳ／Ｎ値で信号を再生するためには、磁気ヘッドのトラッキングサーボ技術が重要な課題となる。

トラックに磁気ヘッドを走査させるためには、位置決めのためのサーボ信号やトラックのアドレス信号及び再生クロック信号等のサーボ情報が、磁気記録媒体の製造時にプリフォーマットとして予め磁気記録媒体に記録されている必要がある。

現在、磁気記録媒体のプリフォーマットには、専用のサーボ記録装置（サーボトラックライター）が使用されているが、磁気記録媒体毎に磁気ヘッドを走査させて記録するため多くの時間がかかる。そのため、生産性を上げるには多数のサーボ記録装置を同時に稼働させる必要があるが、多数のサーボ記録装置の導入や維持管理等にはコストが高くなる。

また、将来において磁気記録密度の高記録密度化がさらに進み、トラックの密度が大きくなることが予想されている。

そこで、サーボ信号等の転写パターンが形成された磁性層を表面に備えたマスター担体に、磁気記録部を有する磁気記録媒体を密着させた状態で、マスター担体に転写用磁界を印加することで転写パターンを磁気記録媒体に磁気的に一括転写する磁気転写についての研究が進められている。

上記磁気記録媒体がハードディスクまたは高密度フレキシブルディスクのような円盤状媒体の場合は、この磁気記録媒体の片面または両面に円盤状のマスター担体を密着させた状態で、その片面または両面に電磁石装置、永久磁石装置を用いた磁界印加装置によって転写用磁界を印加する（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−４０５４４号公報

ところで、磁気転写において、転写パターンを磁気記録媒体（スレーブ媒体）に適正に転写記録するには、磁気記録媒体とマスター担体とを均一に密着させた状態で磁気を印加することが重要である。

図８は、従来のマスター担体１００と磁気記録媒体２００とを重ね合わせた状態を模式的に示す説明図である。図８に示すように、マスター担体１００と磁気記録媒体２００との間に隙間Ｓが介在すると、マスター担体１００の転写領域に設けられた図示しない微細な凹凸形状の転写パターンが、磁気記録媒体２００の表面に形成された磁気記録部に均一に接触しない状態となり、転写パターンを正確に転写させることができなくなる。

上記のように隙間Ｓができる原因としては、マスター担体１００に生じた反りや歪みが密着時に高次化してマスター担体１００の基板１０１が変形し、この基板１０１の面が湾曲することにあると考えられる。

図９は、図８に示すマスター担体１００を上方から視た状態を示す平面図である。図１０は、図９のマスター担体１００の径方向（図中矢印Ｒ方向）における反りを示す模式図である。図１１は、図９のマスター担体１００の周方向（図中矢印Ｃ方向）における歪みを示す模式図である。

ここで、「反り」とは、図９及び図１０に示すように、マスター担体の径方向における基板表面の変位を意味し、また、「歪み」とは、図９及び図１１に示すように、マスター担体の周方向における基板表面の変位を意味する。

従来、磁気記録媒体とマスター担体との間に隙間が生じないように外部より負荷をかけて密着させた状態で磁界を印加しているが、マスター担体自身が反りや歪みを有していることから、マスター担体を磁気記録媒体に均一に密着させた状態とすることが極めて困難であった。

一方、マスター担体の製作工程上、反りや歪みを完全に除去することができなかった。

このため、マスター担体において高次化した反り及び歪みに起因して磁気記録媒体と密着させる際に隙間が発生し、転写特性が低下し、正確にプリフォームを行えない点で改善の余地があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マスター担体と磁気記録媒体との密着性を向上させて高い転写特性を有する磁気転写用マスター担体を提供することにある。

本発明の上記目的は、基板と、該基板の表面に形成された磁性層とを備え、該磁性層の表面に磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた凹凸状の転写パターンが設けられた磁気転写用マスター担体であって、前記転写パターンが形成されていない箇所に肉ぬすみ部を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体によって達成される。

本発明にかかる磁気転写用マスター担体（以下、単に、マスター担体ともいう。）によれば、基板において肉ぬすみ部が設けられた箇所は、該肉ぬすみ部が設けられていない他の箇所に比べて肉厚が薄いため剛性が低く、基板の撓みなどによって変形し易いように構成されている。

すると、マスター担体の基板に反りや歪みが生じた場合でも、これら反りや歪みに起因する撓みが肉ぬすみ部に集中し、基板が肉ぬすみ部を設けた箇所においてのみ集中的に変形するようになる。つまり、マスター担体と磁気記録媒体とを密着させる際には、マスター担体の基板に反りや歪みが生じても、肉ぬすみ部に撓みが集中するため、これら反りや歪みが許容される。このため、磁気記録媒体に直接接触する転写パターンが設けられた箇所に撓みが生じることを防止でき、この結果、マスター担体と磁気記録媒体とを均一に密着させることができるようになる。

したがって、本発明にかかる磁気転写用マスター担体によれば、マスター担体と磁気記録媒体との密着性が向上し、高い転写特性を得ることができる。

上記磁気転写用マスター担体において、肉ぬすみ部が基板の厚さ方向に貫通する貫通孔であることが好ましい。また、肉ぬすみ部が基板の厚さが薄くなるように形成された薄肉部であることが好ましい。さらに、肉ぬすみ部が基板の厚さ方向に貫通し且つ径方向内方から外方にわたって形成されたスリットであって、スリットが、基板の外周端部又は内周端部をその周方向において分断するように、形成されていることが好ましい。

本発明によれば、マスター担体と磁気記録媒体との密着性を向上させて高い転写特性を有する磁気転写用マスター担体を提供できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。

図１は、本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第１の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。図２は、図１に示す磁気転写用マスター担体のＡ−Ａ線断面視した状態を示す説明図である。図３は、転写領域の転写パターンを模式的に示した説明図である。

図１から図３に示すように、マスター担体１０は円盤状に形成され、その表面には、図２に破線で示す磁気記録媒体２０に転写すべき情報信号に対応した微細な凸部１２ａがパターン状に形成された複数の転写領域１２と、これら凸部１２ａが形成されていない非転写領域１３とが設けられている。なお、図１において、転写領域１２をハッチングで示している。

また、基板１１の中央には、磁気記録媒体２０への転写を行う際に位置決めとなる円形の開口部が、基板１１の厚さ方向に貫通するように設けられている。

複数の転写領域１２は、それぞれがマスター担体１０の中心近傍から径方向外周端部側に長尺状に延びており、マスター担体１０の表面に周方向に対して所定の角度を隔てて設けられている。

図２に示すように、磁気転写を行う際に、マスター担体１０の表面に磁気記録媒体２０を配すると、凸部１２ａの上面が磁気記録媒体２０の記録領域と密着する。

ここで、転写すべき情報信号としては、例えば、トラッキング用サーボ信号，クロック信号やアドレス情報信号を例示できるが、特にこれらの信号に限られない。また、微細な凸部１２ａのパターンは、磁気記録媒体に転写すべき情報に応じて、その配置等が適宜に設定される。

図２に示すように、マスター担体１０は、磁性材料からなる円盤状の基板１１と、この基板１１の表面に形成された磁性層１４とを備えている。本実施形態において、磁性層１４が基板１１の表面全体に設けられているが、これに限られず、少なくとも転写領域１２の凸部１２ａに設けられていればよい。

微細な凸部１２ａは、該凸部１２ａが形成されていない箇所における基板１１表面からの高さｈが５ｎｍ〜１μｎｍで形成されていることが好ましく、また、高さｈが２０ｎｍ〜３００ｎｍで形成されていることがより好ましい。

磁性材料からなる基板１１の飽和磁化Ｍｓと磁性層１４の飽和磁化Ｍｍとが、１．０＜Ｍｍ／Ｍｓ＜１００、好ましくは２．０≦Ｍｍ／Ｍｓ＜３．９の関係となるように、基板１１と磁性層１４の材料を選択して構成される。なお、基板１１の飽和磁化Ｍｓは、５．６５Ｔ（４５００Gauss）以上の材料が用いられており、具体的には、基板１１はＮｉ、Ｎｉ合金等の材料から構成することができ、磁性層はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｓｍ，Ｎｄのうち少なくとも１元素含む面心立方構造を有するＦｅＣｏ，ＦｅＣｏＮｉ，ＦｅＮｉなどの合金材料から構成することができる。また、全体として、強磁性を示すものであれば他の磁性元素もしくは非磁性元素を含有する材料であってもよい。なお、磁性層としては、軟磁性、半硬質磁性、硬質磁性のいずれであってもよいが、軟磁性もしくは半硬質磁性等の保持力の小さい磁性層を用いることにより、より良好に磁気転写を行うことができる。

また、基板１１上に形成される磁性層１４は、体心立方構造（ｂｃｃ）、面心立方構造（ｆｃｃ）あるいはアモルファス構造を有することが好ましい。このうちｂｃｃ構造又はｆｃｃ構造を有する場合には、磁性層１４が複数の微粒子が無秩序に配置されてなる粒子構造を有し、個々の粒子の膜面から観測したサイズが１００ｎｍ以下であることが望ましい。

磁性層１４の形成は、磁性材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、メッキ法などを用いて行う。磁性層１４の厚みは、２５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは８０ｎｍ〜３００ｎｍである。

磁性層１４の表面に２ｎｍ〜３０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）もしくはスパッタカーボン等の保護膜を設けることが好ましく、さらに潤滑剤層を設けてもよい。また、磁性層１４と上記保護膜の間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。潤滑剤を設けることにより、磁気記録媒体との接触過程で生じるずれを補正する際の、摩擦による傷の発生などに対する耐久性の劣化が改善される。

次に本実施形態における、基板１１の作成の工程の一例を説明する。

先ず、Ｓｉ基板に密着用液を塗布（下塗り）し、レジスト液を塗布し、ベーキングを行う。次に、このＳｉ基板にパターン描画露光（ＥＢＲ）してベーキングを行い、その後、現像処理を施してベーキングを行う。次にＮｉ導電膜をスパッタリング法により形成し、Ｎｉ電鋳を行い、剥離することで原盤（原盤１とする。）を得る。

原盤１の複版（ここでは、原盤２とする。）を作成するには、さらに、原盤１に酸化処理を施し、Ｎｉ電鋳・剥離を行い、レジストを除去することで得る。さらに、原盤２から原盤３を作成し、上記原盤１と同様のマスター原盤を得る。

次に、各原盤のパターン表面に上述のごとく保護膜を形成し、必要に応じて研磨し、この研磨工程で発生した研磨粉を除去し、その後裏面側にも保護膜を形成し、所望のサイズに打ち抜くことでマスター基板を得る。そして、このマスター基板に上述した磁性層を形成する。

本実施形態においては、図１に示すようにドーナッツ状（中央に開口が設けられた円盤形状）に加工してマスター基板とした。加工方法としては上刃と下刃とを噛み合わせる打ち抜き法や、フォトエッチング方法，レーザカッティング，ウオータカッティング，旋盤加工等でもよい。

本実施形態のマスター担体１０には、凸部１２ａが形成されていない非転写領域１３に基板１１の厚さ方向に貫通する貫通孔１６が複数開口している。これら貫通孔１６は、肉ぬすみ部として機能する。

図１に示すように、これら貫通孔１６はそれぞれ非転写領域１３に設けられ、各貫通孔１６が転写領域１２同士の間に基板１１の中心から外周端部側に向かってほぼ放射状に形成されている。

基板１１において貫通孔１６が設けられた箇所は、貫通孔１６が設けられていない他の箇所に比べて肉厚が薄いため剛性が低く、基板１１の撓みなどによって変形し易いように構成されている。

本実施形態の構成とすれば、マスター担体１０の基板１１に反りや歪みが生じた場合でも、これら反りや歪みに起因する撓みが貫通孔１６に集中し、貫通孔１６の内周面が適宜伸縮することで、基板１１が貫通孔１６を設けた箇所においてのみ集中的に変形するようになる。つまり、マスター担体１０と磁気記録媒体２０とを密着させる際には、基板１１に反りや歪みが生じても、貫通孔１６に撓みが集中するため、これら反りや歪みが許容される。このため、磁気記録媒体２０に直接接触する転写パターンが設けられた箇所に撓みが生じることを防止でき、この結果、マスター担体１０と磁気記録媒体２０とを確実に密着させることができる。

貫通孔１６は、反りや歪みに起因する撓みが生じた際に変形を吸収できる範囲であれば本実施形態の形状に限定されない。例えば、貫通孔が、基板の平面視において円形に複数開口するように形成され、非転写領域１３においてこれら貫通孔同士が所定の間隔をおいて配設されていてもよい。

次に、本発明にかかる第２の実施形態を説明する。図４は、本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第２の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。図５は、図４に示す磁気転写用マスター担体のＢ−Ｂ線断面視した状態を示す説明図である。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。

図４，５に示すように、本実施形態のマスター担体３０は、基板２１の磁性層２４と反対側の面に凹設することで、基板２１の厚さが薄くなるように形成された薄肉部２６を備えている。薄肉部２６は肉ぬすみ部として機能する。

本実施形態の構成とすれば、薄肉部２６は、基板２１における、該薄肉部２６が形成されていない箇所に比べて剛性が低くなる。このため、基板２１に反りや歪みが生じた場合、これら反りや歪みに起因する撓みが薄肉部２６に集中し、薄肉部２６の内周面及び底部が適宜伸縮することで、薄肉部２６を設けた箇所においてのみ集中的に変形するようになる。したがって、マスター担体３０と磁気記録媒体２０とを均一に密着させることができる。

次に、本発明にかかる第３の実施形態を説明する。図６は、本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第２の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。

図６に示すように、本実施形態のマスター担体４０は、基板３１の外周端部３１aから内周端部３１ｂ近傍にわたって放射状に形成され且つ基板３１の厚さ方向に貫通するスリット３６を備えている。スリット３６は肉ぬすみ部として機能する。

本実施形態の構成とすれば、スリット３６が形成された箇所の剛性を該スリット３６が形成されていない箇所に比べて低くなる。また、基板３１の外周端部３１ａがスリット３６によって周方向に対して所定間隔で分断されているため、基板３１に生じる反りや歪みをより効率良く許容し、これら反りや歪みによる変形が転写領域３２に生じることを防止できる。したがって、マスター担体４０と磁気記録媒体２０（図２参照）とを均一に密着させることができる。

なお、本実施形態において、基板３１は、必要最低限の機械的強度を確保できる範囲において、非転写領域３３がその内周端部３１ｂだけ残した状態でスリット３６に相当する領域として取り除かれることによって形成されていてもよい。

次に、本発明にかかる第４の実施形態を説明する。図７は、本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第４の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。

図７に示すように、本実施形態のマスター担体５０は、基板４１の内周端部４１ｂから外周端部４１ａ近傍にわたって放射状に形成され且つ基板４１の厚さ方向に貫通するスリット４６を備えている。スリット４６は肉ぬすみ部として機能する。

本実施形態の構成とすれば、上記実施形態と同様に、スリット４６が形成された箇所の剛性を該スリット４６が形成されていない箇所に比べて低くなる。また、基板４１の内周端部４１ｂがスリット４６によって周方向に対して所定間隔で分断されているため、基板４１に生じる反りや歪みをより効率良く許容し、これら反りや歪みによる変形が転写領域４２に生じることを防止できる。したがって、マスター担体５０と磁気記録媒体２０（図２参照）とを均一に密着させることができる。

なお、基板４１は、必要最低限の機械的強度を確保できる範囲において、非転写領域４３がその外周端部４１ａだけ残した状態でスリット４６に相当する領域として取り除かれることによって形成されていてもよい。

上記第３及び第４の実施形態におけるスリット３６，４６は、基板４１の外周端部３１ａ又は内周端部４１ｂを周方向に間隔をおいて分断するように形成されているが、一部のスリット３６，４６のみが外周端部３１ａ又は内周端部４１ｂの径方向視において開口するように形成されているようにしてもよい。しかし、上記第３及び第４の実施形態にように、スリット３６，４６が全て外周端部３１ａ又は内周端部４１ｂの径方向視において開口するように形成されることで、マスター担体４０，５０と磁気記録媒体２０（図２参照）とを密着させた際に、スリット３６，４６によってエアが両者の間に貯まって密着性を低下させることを防止することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。

例えば、肉ぬすみ部は、上記実施形態の形状に限定されず、基板における他の箇所より剛性を低くすることができれば、適宜形状を選択することができる。

例えば、上記実施形態の肉ぬすみ部は、いずれも基板平面視において放射状に形成されているが、転写領域に干渉しない範囲で周方向に沿って形成されていてもよい。しかし、肉ぬすみ部を放射状に設けることで反りや曲げを許容しやすくなり、基盤の変形を防止して磁気記録媒体との密着性をより一層向上させることができる。

例えば、上記実施形態の薄肉部は、磁性層と反対側の表面に凹設されているが、磁性層が形成された側の面に転写パターンを形成した箇所と干渉しないように凹設されていてもよい。

本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第１の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。図１に示す磁気転写用マスター担体のＡ−Ａ線断面視した状態を示す説明図である。転写領域の転写パターンを模式的に示した説明図である。本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第２の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。図４に示す磁気転写用マスター担体のＢ−Ｂ線断面視した状態を示す説明図である。本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第３の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。本発明にかかる磁気転写用マスター担体の第４の実施形態を平面視した状態を示す説明図である。従来のマスター担体と磁気記録媒体とを重ね合わせた状態を模式的に示す説明図である。図８に示すマスター担体を上方から視た状態を示す平面図である。従来のマスター担体の径方向における反りを示す模式図である。従来のマスター担体の周方向における歪みを示す模式図である。

符号の説明

１０，３０，４０，５０磁気転写用マスター担体
１１，２１，３１，４１基板
１２，２２，３２，４３転写領域
１３，２３，３３，４３非転写領域
１４，２４磁性層
１６，２６，３６，４６肉ぬすみ部
２０磁気記録媒体（スレーブ媒体）

Claims

基板と、該基板の表面に形成された磁性層とを備え、該磁性層の表面に磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた凹凸状の転写パターンが設けられた磁気転写用マスター担体であって、
前記転写パターンが形成されていない箇所に肉ぬすみ部を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。
前記肉ぬすみ部が前記基板の厚さ方向に貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の磁気転写用マスター担体。
前記肉ぬすみ部が前記基板の厚さが薄くなるように形成された薄肉部であることを特徴とする請求項１に記載の磁気転写用マスター担体。
前記肉ぬすみ部が前記基板の厚さ方向に貫通し且つ径方向内方から外方にわたって形成されたスリットであって、該スリットが、前記基板の外周端部又は内周端部をその周方向において分断するように、形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気転写用マスター担体。