JP3727603B2 - 磁気転写装置のホルダー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が担持されたマスター担体からスレーブ媒体へ磁気転写する磁気転写装置において、上記マスター担体とスレーブ媒体とを内部空間に収容し密着させるホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の対象とする磁気転写は、少なくとも表層に軟磁性層を有するサーボ信号等の転写パターンが凹凸形状あるいは埋め込み構造で形成されたマスター担体（パターンドマスター）を、磁気記録部を有するスレーブ媒体と密着させた状態で、転写用磁界を印加してマスター担体に担持した情報に対応する磁化パターンをスレーブ媒体に転写記録するものである。この磁気転写の一例としては、例えば特開昭６３−１８３６２３号、特開平１０−４０５４４号、特開平１０−２６９５６６号、特開２００１−２５６６４４等に開示されている。
【０００３】
また、スレーブ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には、このスレーブ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、その片側または両側に電磁石装置、永久磁石装置による磁界印加装置を配設して転写用磁界を印加する。
【０００４】
この磁気転写における転写品質を高めるためには、スレーブ媒体とマスター担体とを塵埃が介在しない状態で全面で均等に密着させることが重要である。つまり塵埃が付着していると、付着部を中心とし周辺に及ぶ範囲までマスター担体とスレーブ媒体の密着が確保できず、磁気転写が起こらない領域が生じ、スレーブ媒体に転写された磁気情報に信号抜けが発生して信号品位が低下し、記録した信号がサーボ信号の場合にはトラッキング機能が十分に得られずに信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
特に、上記のような磁気転写においては、１枚のマスター担体の繰り返し使用により多数のスレーブ媒体に連続的に磁気転写を行うために、マスター担体の表面に塵埃が付着して汚染されると、それ以降の磁気転写にすべて転写不良が発生することになる。さらに、これらの付着物により、マスター担体表面を変形させ、正常な機能を損なう問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような磁気転写では、マスター担体およびスレーブ媒体は、接離移動するベースチャンバーと押圧チャンバーとを備えるホルダーの内部空間に収容されて対峙密着されるものであるが、スレーブ媒体とマスター担体との密着面のエアーを排出して密着性を高めるため、または、真空吸引により作用する外圧でスレーブ媒体とマスター担体とに密着力を与えるために、上記内部空間を密閉し内部エアーを排出することが行われる。
【０００７】
しかし、上記ホルダーの内部空間は、スレーブ媒体の搬入、搬出を行うために開閉作動されると共に、密着力を印加するために内部空間を拡縮作動するようにベースチャンバーと押圧チャンバーとの押圧面が接離移動するように構成される。そして、前記内部空間を密閉するシール部分は、ベースチャンバーと押圧チャンバーとの接離移動に伴い、磁気転写毎に内部空間を開閉するための圧接と分離を繰り返すと共に、嵌合摺動して密閉状態を維持する必要がある。そのため、開閉シール動作と摺動シール動作とを同じシール部分で行うと、シールの寿命が非常に短く頻繁なシール部材の交換が必要となって処理効率の低下原因となり、またシール部材の摩耗に伴って発塵しやすく、その塵埃がマスター担体およびスレーブ媒体に付着し、前述のような転写不良を招く問題があった。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、スレーブ媒体とマスター担体との密着におけるホルダーのシール部材の耐久性を向上すると共にシール部からの発塵を防止して良好な磁気転写を効率よく行えるようにした磁気転写装置のホルダーを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による磁気転写装置のホルダーは、互に対向して相対的に接離移動可能なベースチャンバーと押圧チャンバーとを備え、ベースチャンバーと押圧チャンバーとの間に開閉される内部空間に、転写情報を担持したマスター担体と転写を受けるスレーブ媒体とを収容し、閉じられて減圧された前記内部空間においてマスター担体とスレーブ媒体とを対峙密着させる磁気転写装置のホルダーにおいて、
押圧チャンバーが、マスター担体およびスレーブ媒体をこの押圧チャンバーと前記ベースチャンバーとの間に狭持するための押圧円盤部と、前記押圧円盤部の側面外縁部に嵌合しこの押圧円盤部に対して接離方向に摺動可能な筒状の周壁部と、押圧円盤部に対して周壁部をベースチャンバーの側へ付勢する付勢手段とを有するものであり、
前記内部空間が閉じられたときに、周壁部のベースチャンバーの側の端面とベースチャンバーとの間をシールする第１のシール部と、
押圧円盤部の側面外縁部と周壁部との間をシールする第２のシール部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
前記第１および第２のシール部におけるシール部材としては、Ｏリング等のシール部材が使用可能であり、特に摺動する第２のシール部には、発塵性のない磁性流体シールを使用してもよく、この磁性流体シールとＯリング等のシール部材とを併用してもよい。
【００１１】
具体的なホルダーの構造としては、押圧チャンバーを押圧円盤部と周壁部とに分割し、前記周壁部の端面とベースチャンバーの端面との間に第１のシール部を配置し、前記押圧円盤部と周壁部との間の側面摺動部分に第２のシール部を配置するのが望ましい。その際、前記周壁部を押圧円盤部からベースチャンバーの方向に付勢する付勢部材を設置するのが好ましい。
【００１２】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、ホルダーのベースチャンバーと押圧チャンバーの接離移動に伴う内部空間の開閉用のシールを行う第１のシール部と、収容した前記マスター担体とスレーブ媒体とに圧力を印加するための密着用の摺動シールを行う第２のシール部とを異なる部位に配置したことにより、磁気転写毎に内部空間を開閉するための圧接と分離を繰り返す第１のシール部は非摺動式に構成できることにより摺動負担が軽減されて耐久性が向上し、また、摺動部分のシールを行う第２のシール部は接触状態を維持して離脱しないことにより嵌合時の変形負担が軽減されて耐久性が向上し、さらに、両シール部共にシール部材の摩耗が低減して発塵が防止でき、塵埃付着による転写不良の発生を抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は一実施形態にかかる磁気転写装置のホルダーの開状態を示す概略断面図、図２は同ホルダーの密着状態を示す断面図である。なお、各図は模式図であり各部の寸法は実際とは異なる比率で示している。
【００１４】
磁気転写装置のホルダー１０は、接離移動可能な下側のベースチャンバー５と上側の押圧チャンバー６とを備え、両者の接近に伴い第１のシール部７および第２のシール部８により密閉形成される内部空間Ａに、スレーブ媒体２、マスター担体３、弾性材４を配置して中心位置を合わせた状態でスレーブ媒体２とマスター担体３とを対峙密着させる。
【００１５】
なお、図示していないが、磁気転写装置は、ホルダー１０内の内部空間Ａのエアーを真空吸引し内部を減圧状態として密着力を得る真空吸引手段と、ホルダー１０を回転させつつ転写用磁界を印加する磁界印加装置とを備える。
【００１６】
また、図示のホルダー１０は、水平方向に配置したスレーブ媒体２の片面にマスター担体３を対峙密着させ、片面逐次磁気転写を行う態様を示しているが、スレーブ媒体２およびマスター担体３を縦向きに配置して磁気転写を行うようにしてもよい。また、スレーブ媒体２の両側にそれぞれマスター担体３，３を配置して両面に対峙密着させ、両面同時磁気転写を行うようにしてもよい。ここで、対峙密着とは、接触密着、ごく僅かな隙間を空けて対峙するこの双方の何れかを指すものとする。
【００１７】
前記ベースチャンバー５は円盤状で、マスター担体３の外径より大きい円形状の内面５ａ（押圧面）を有し、この内面５ａの中央部にマスター担体３の下面を吸着などにより保持する。
【００１８】
一方、押圧チャンバー６は、押圧円盤部６１と周壁部６２とに分割構成されている。押圧円盤部６１は円盤状で、外径はベースチャンバー５の外径より小さく、その下面中央にはスレーブ媒体２の外径より大きい内面６ａ（押圧面）を有し、この内面６ａにシート状の弾性材４（クッション材）が取り付けられ、この弾性材４の下面にスレーブ媒体２を吸着などにより保持する。
【００１９】
一方、周壁部６２は軸方向に延びる筒状で、上記押圧円盤部６１の外周部に嵌合されて軸方向（接離方向）に移動可能である。この周壁部６２の外径は上記ベースチャンバー５の外径とほぼ等しく、軸方向の長さ（高さ）は押圧円盤部６１の高さ（厚み）より大きく設けられ、その上端部には押圧円盤部６１の上面側（内周方向）に突出した内フランジ部６２ａを有する。この内フランジ部６２ａの下面と押圧円盤部６１の外周部上面との間には、引っ張りバネによる付勢部材６３が介装されている。
【００２０】
そして、上記押圧チャンバー６における周壁部６２の下端面に第１のシール部７が配置され、この第１のシール部７によりベースチャンバー５の内面５ａ（上面）との間の圧接シールを行う。つまり、周壁部６２の下端面にＯリングによるシール部材７ａが装着され、該シール部材７ａがベースチャンバー５の内面５ａに圧接可能であり、この第１のシール部７により、内部空間Ａの開閉用のシールが行われる。なお、上記シール部材７ａはベースチャンバー５側に設置してもよい。
【００２１】
また、前記押圧円盤部６１の外周面に第２のシール部８が配置され、この第２のシール部８により、押圧円盤部６１の外周に嵌合された周壁部６２の内周面との間の摺動シールを行う。つまり、押圧円盤部６１の外周面にＯリングによるシール部材８ａが装着され、該シール部材８ａが周壁部６２の内周面に圧接され、この第２のシール部８により、スレーブ媒体２とマスター担体３の密着のための押圧円盤部６１の軸方向移動に伴う内部空間Ａの拡縮動作時の摺動用のシールが行われる。なお、上記シール部材８ａは周壁部６２側に設置してもよい。
【００２２】
前記付勢部材６３は、周壁部６２を押圧円盤部６１からベースチャンバー５の方向に付勢するもので、押圧チャンバー６がベースチャンバー５から離れた状態では、常に周壁部６２が最下降位置にあるように付勢している。
【００２３】
なお、前記第２のシール部には、Ｏリングによるシール部材８ａに代えて発塵性のない磁性流体シールを使用してもよい。また、この磁性流体シールとＯリングとを併用してもよい。第１のシール部７についても磁性流体シールを使用してもよい。これにより、シール部分からの発塵がさらに抑えられる。他のシール機構を採用してもよい。
【００２４】
また、ベースチャンバー５の底面および押圧チャンバー６の押圧円盤部６１の上面の中心位置には、それぞれ支持軸５ｃ，６ｃが突設され、不図示の装置本体に支持されている。このベースチャンバー５および押圧チャンバー６は図示しない回転機構に連係されて支持軸５ｃ，６ｃを中心に一体に回転駆動される。
【００２５】
また、図示していないが、ベースチャンバー５の内面５ａには、内部空間Ａに連通する部分に、真空吸引手段の排気口が開口されている。この排気口に連通するエアー通路がベースチャンバー５内に形成され、支持軸５ｃを通して外部に導出され、不図示の真空ポンプに接続されている。また、押圧チャンバー６にも排気口を形成して内部空間Ａの真空吸引を行うようにしてもよい。この真空吸引手段によるエアーの真空吸引により、ホルダー１０内の内部空間Ａを所定の真空度に制御する。これにより、スレーブ媒体２とマスター担体３とが所定の密着圧力となるように設定されると共に、両者の密着面のエアー抜きが行われ、密着性が高められる。また、前記ホルダー１０の内部空間Ａの密着方向と直交する内面５ａ，６ａの面積（真空吸引領域の実効的面積）を、マスター担体３とスレーブ媒体２との接触面積より例えば２〜３倍大きく形成することにより密着力を増大して、所望の密着圧力を得るようになっている。
【００２６】
なお、上記密着力の印加のために、ホルダー１０を外部から機械的に加圧する押圧手段を備えてもよい。この押圧手段は加圧シリンダを備え、その押圧ロッドの先端がホルダー１０の押圧チャンバー６における支持軸６ｃに所定の押圧荷重を印加するように構成すればよい。
【００２７】
前記ベースチャンバー５および押圧チャンバー６の少なくとも一方が軸方向（図で上下方向）に移動可能に支持され、両チャンバー５，６が互いに接離移動可能であり、図１に示すような分離状態からの接近移動においては、マスター担体３とスレーブ媒体２が密着する前に、第１のシール部７のシール部材７ａがベースチャンバー５の内面５ａに圧接して内部空間Ａを閉じる。この密閉後に、内部空間Ａを真空吸引手段により減圧すると共に、押圧円盤部６１を周壁部６２に沿ってベースチャンバー５側に移動させる。これに伴い内部空間Ａが縮小し、付勢部材６３は伸張変形し、第２のシール部８の摺動シールで内部空間Ａの密閉が保持される。そして、図２に示すように、第１のシール部７および第２のシール部８により密閉維持された内部空間Ａに収容したスレーブ媒体２をマスター担体３上に押圧して密着させる。なお、スレーブ媒体２はマスター担体３上にセットするようにしてもよい。
【００２８】
上記のようにホルダー１０は、第１のシール部７がベースチャンバー５の内面５ａに圧接して内部空間Ａを密閉した状態で、押圧チャンバー６の押圧円盤部６１の内面６ａとベースチャンバー５の内面５ａとの接離移動が可能なシリンダ構造に設けられている。また、スレーブ媒体２、マスター担体３、弾性材４の厚みが変化してスレーブ媒体２とマスター担体３との密着高さが変更しても、密閉状態を確保できる。なお、ベースチャンバー５を上記のようなシリンダ構造に設けて、第２のシール部を設置するようにしてもよい。
【００２９】
上記のようなホルダー１０を備えた磁気転写装置によって磁気転写を行う際には、スレーブ媒体２の磁化を、予め面内記録なら面内トラック方向に、また垂直記録なら垂直方向に初期直流磁化しておく。このスレーブ媒体２をマスター担体３と密着させ、初期直流磁化方向と略逆向きのトラック方向または垂直方向に転写用磁界を印加して磁気転写を行う。
【００３０】
スレーブ媒体２は、両面または片面に磁気記録部（磁性層）が形成されたハードディスク、高密度フレキシブルディスクなどの円盤状磁気記録媒体が使用される。その磁気記録部は塗布型磁気記録層あるいは金属薄膜型磁気記録層で構成される。
【００３１】
マスター担体３は円盤状ディスクに形成されている。このマスター担体３は、基板上に形成された微細凹凸パターンに軟磁性体が被覆されてなり、この面がスレーブ媒体２に密着される転写パターンが形成された転写情報担持面となる。これと反対側の面がベースチャンバー５に吸着保持される。マスター担体３の基板としては、ニッケル、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム、合金、セラミックス、合成樹脂等を使用する。凹凸パターンの形成は、スタンパー法等によって行われる。軟磁性体の形成は、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、メッキ法などにより成膜する。面内記録と垂直記録とで、ほぼ同様のマスター担体３が使用される。
【００３２】
弾性材４はスレーブ媒体２の背面（上面）に接触して均等に圧力を加えるためのもので、弾性特性を有する材料により円盤状に形成され、押圧チャンバー６に取り付けられる。弾性特性を有する材料としては、シリコンゴム、ポリウレタンゴム、フッ素ゴム、ブタジエンゴムなど一般的なゴムや、スポンジゴム等の発泡樹脂などが使用できる。
【００３３】
転写用磁界および必要に応じて初期磁界を印加する不図示の磁界印加装置は、面内記録の場合には、例えば、スレーブ媒体２の半径方向に延びるギャップを有するコアにコイルが巻き付けられたリング型ヘッド電磁石がホルダー１０の両側に配設されてなり、両側で同じ方向にトラック方向と平行に発生させた転写用磁界を印加する。ホルダー１０を回転させて、スレーブ媒体２とマスター担体３の全面に転写用磁界を印加する。磁界印加装置を回転移動させるように設けてもよい。磁界印加装置は、片側にのみ配設するようにしてもよく、永久磁石装置を両側または片側に配設してもよい。また、垂直記録の場合の磁界印加装置は、極性の異なる電磁石または永久磁石をホルダー１０の両側に配置し、垂直方向に転写用磁界を発生させて印加する。部分的に磁界を印加するものでは、ホルダー１０を移動させるか磁界を移動させて全面の磁気転写を行う。
【００３４】
次に、磁気転写工程を説明する。上記磁気転写装置のホルダー１０では、同じマスター担体３により複数のスレーブ媒体２に対する磁気転写を行うものであり、まずベースチャンバー５および押圧チャンバー６にマスター担体３および弾性材４を位置を合わせて保持させておく。この押圧チャンバー６とベースチャンバー５とを離間した開状態で、予め面内方向または垂直方向の一方に初期磁化したスレーブ媒体２を中心位置を合わせてセットした後、押圧チャンバー６をベースチャンバー５に接近移動させる。
【００３５】
そして、押圧チャンバー６の第１のシール部７がベースチャンバー５に接触することによりホルダー１０の内部空間Ａを閉じ、第２のシール部８と共に密閉する。スレーブ媒体２とマスター担体３とが押圧状態となる前に、真空吸引手段により内部空間のエア排出を行って減圧し、内部を所定の真空度とすると共に、さらに押圧チャンバー６の押圧円盤部６１を第２のシール部８の摺動シールを行いつつ、周壁部６２に沿って下降作動させる。スレーブ媒体２の背面にマスター担体３が接触し、真空度に応じて作用する外力（大気圧）による圧力で、弾性材４を介してベースチャンバー５に向けてスレーブ媒体２とマスター担体３とに均一かつ平行に密着力を加え、所定の密着圧力で密着させる。
【００３６】
その後、ホルダー１０の両側に磁界印加装置を接近させ、ホルダー１０を回転させつつ磁界印加装置によって初期磁化とほぼ反対方向に転写用磁界を印加し、マスター担体３の転写パターンに応じた磁化パターンをスレーブ媒体２の磁気記録部に転写記録する。
【００３７】
上記磁気転写時に印加された転写用磁界は、マスター担体３の転写パターンにおけるスレーブ媒体２と密着した軟磁性体による凸部パターンに吸い込まれ、面内記録の場合にはこの部分の初期磁化は反転せずその他の部分の初期磁化が反転し、垂直記録の場合にはこの部分の初期磁化が反転しその他の部分の初期磁化は反転しない結果、スレーブ媒体２にはマスター担体３の転写パターンに応じた磁化パターンが転写記録される。
【００３８】
上記実施形態によれば、ホルダー１０の両チャンバー５，６内の内部空間Ａを密閉状態とするシール部分を、開閉用の第１のシール部７と、密着力印加時の摺動用の第２のシール部８とに別の部位に分離配置したことにより、それぞれのシール部７，８におけるシール部材７ａ，８ａの負担が軽減され、耐久性が向上できると共に、摩耗に伴う塵埃の発生を抑制でき、良好な磁気転写を長時間維持でき、シール部材７ａ，８ａの交換工程の削減による処理効率の向上、マスター担体３の長寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施形態にかかる磁気転写装置のホルダーの開状態を示す概略断面図
【図２】図１のホルダーの密着状態を示す概略断面図
【符号の説明】
10 ホルダー
２ スレーブ媒体
３ マスター担体
４ 弾性材
５ ベースチャンバー
６ 押圧チャンバー
Ａ 内部空間
７ 第１のシール部
８ 第２のシール部
7a,8a シール部材
61 押圧円盤部
62 周壁部
63 付勢部材

Claims (1)

1. 互に対向して相対的に接離移動可能なベースチャンバーと押圧チャンバーとを備え、前記ベースチャンバーと前記押圧チャンバーとの間に開閉される内部空間に、転写情報を担持したマスター担体と転写を受けるスレーブ媒体とを収容し、閉じられて減圧された前記内部空間において前記マスター担体とスレーブ媒体とを対峙密着させる磁気転写装置のホルダーにおいて、
   前記押圧チャンバーが、前記マスター担体およびスレーブ媒体を該押圧チャンバーと前記ベースチャンバーとの間に狭持するための押圧円盤部と、前記押圧円盤部の側面外縁部に嵌合し該押圧円盤部に対して前記接離方向に摺動可能な筒状の周壁部と、前記押圧円盤部に対して前記周壁部を前記ベースチャンバーの側へ付勢する付勢手段とを有するものであり、
   前記内部空間が閉じられたときに、前記周壁部の前記ベースチャンバーの側の端面と前記ベースチャンバーとの間をシールする第１のシール部と、
   前記押圧円盤部の側面外縁部と前記周壁部との間をシールする第２のシール部とを備えたことを特徴とする磁気転写装置のホルダー。

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